Giới thiệu chung về tổng đài Alcatel 1000 E10B
Mạng toàn cầu (Global Network)
Cùng với sự bùng nổ các dịch vụ mới, các kĩ thuật mới trong sự cạch tranh mà các khái niệm về sản phẩm viễn thông đã có bớc tiến nhanh Khái niệm mạng toàn ở đây đợc hiểu gồm có mạng tích hợp đa dịch vụ (IntegratedServises Digital Network – ISDN), mạng giá trị gia tăng (Value – Adder
Networks – VANs), mạng thông minh (Intelligent networks), ISDN băng réng,…
Khái niệm về mạng toàn cầu – GNC – của Alcatel CIT là quan điểm đảm bảo cho ngời sử dụng có đợc sự linh hoạt, mềm dẻo lớn nhất khi tiếp cận các khái niệm mới GNC đợc xây dựng trên :
Kỹ thuật hiện đại (Modern proven technology).
PhÇn mÒm ®a n¨ng (Software versality)
Cấu trúc mở (Open architecture).
GNC kế thừa các kinh nghiệm từ French telecommunications - đang sử dụng các mạng số và mạng VANs lớn trên thế giới
Mạng tích hợp đa dịch vụ
Mạng tích hợp đa dịch vụ ISDN là phần quan trọng nhất của mạng toàn cầu Alcatel E10B là một hệ thống thoả mãn đợc tất cả các ứng dụng chuyển mạch, nó có khả năng thích nghi với các dịch vụ mới của ISDN.
Ba điền kiện tiên quyết của việc hình thành ISDN là mạng số, báo hiệu CCS7 và truy nhập tích hợp thuê bao (suberiber integrated access) Mạng số của Pháp là mạng số lớn nhất thế giới, nó đợc lắp đặt tổng đài Alcatel E10B ở mọi cấp (local, tandem, transit,…)
4 Các dịch vụ của tổng đài Alcatel E10 (OCB 283 )
Các dịch vụ mà OCB 283 cung cấp rất rộng cho cả thuê bao lẫn ngời sử dông.
Hình 1.1: Mạng toàn cầu với Alcatel E10
4.1 Các ứng dụng hệ thống
- Khối truy nhập thuê bao xa (Tổng đài vệ tinh ).
- Tổng đài truyển tiếp (gồm nội hạt, trung kế hay cổng quốc tế ).
- Tổng đài hỗn hợp nội hạt/ chuyển tiếp.
4.2 Kết nối các thuê bao
- Các thuê bao tơng tự với xung quay số ( 8- 22 xung / s ) hoặc tín hiệu đa tần nhấn phím theo tiêu chuẩn CCITT
- Các đầu cuối thuê bao số hoạt động tại tốc độ 144 Kbit/s (2B + D ).
- Các PABX nhân công hoặc các hệ thống PABX tự động.
- Nhiều dịch vụ PABX với tốc độ 2 Mbit/s ( 30 B + D ).
- Các điện thoại công cộng.
- Các thuê bao di động.
AlcatelE10 (OCB283) xử lý các cuộc gọi trong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng, mạng quốc gia và mạng quốc tế AlcatelE10B cũng cho phép truyền số liệu giữa các thuê bao ISDN và các mạng số liệu đã có sẵn ví dụ nh mạng chuyển mạch gói Hơn thế nữa, OCB 283 cho phép thông tin giữa mạng chuyển mạch công cộng và di động (còn gọi là mạng GSM):
- Các cuộc gọi nội hạt: Thuê bao t nhân và công cộng.
- Các cuộc gọi trong vùng: Gọi ra và gọi vào và chuyển tiếp.
- Các cuộc gọi trong nớc: Gọi ra và gọi vào và chuyển tiếp.
- Các cuộc gọi quốc tế: Tự động và bán tự động, gọi vào và gọi ra.
- Các cuộc gọi qua thao tác viên: Gọi ra và gọi vào
- Các cuộc gọi tới các dịch vụ đặc biệt.
- Các cuộc gọi di động: Gọi ra , gọi vào và chuyển tiếp.
- Các cuộc gọi kiểm tra.
- Các cuộc gọi tới mạng thông minh: Toll-free call, universal number, black list.
4.4 Các tiện ích cho thuê bao tơng tự trên mạng cố định
- Hạn chế các cuộc gọi đi và gọi đến.
- Các đờng dây không tính cớc.
- Các đờng dây tạo tuyến tức thời (Immediately routing).
- Các xác nhận tính cớc tức thời.
+ Gọi ra, gọi vào, hai chiều, đờng u tiên.
+ Đờng quay số và trực tiếp (Direct Dialling In – DDI).
- Đờng dây u tiên hoặc VIP.
- Lập hoá đơn từng khoản.
- Bắt giữ cuộc gọi có mục đích xấu (theo yêu cầu).
- Lặp lại số cuối cùng.
- Thông báo thuê bao vắng mặt.
- Tự động gọi lại nếu thuê bao bị gọi đang bận.
4.5 Tiện ích cho thuê bao số trên mạng cố định
Thuê bao số sử dụng đợc các tiện ích nh của thuê bao tơng tự, ngoài ra còn có thêm các tiện ích sau:
Chuyển mạch kênh 64 Kbit/s(CCBT).
Chuyển mạch kênh trong dải tần cơ sở 300-400Hz(CCBNT).
- Các dịch vụ từ xa:
Teletech cho kênh B hoặc kiểu X.25 tơng thích kênh B.
- Các dịch vụ bổ xung:
Thiết bị đầu cuối di chuyển đợc khi gọi.
Một tới bốn vùng địa d.
Quay trực tiếp vào số chỉ định.
Tính tổng cớc cho cuộc gọi.
Chuyển tạm thời tóm tắt thiết bị.
Chuyển tạm thời thiết bị đầu cuối.
Liệt kê các cuộc gọi không trả lời.
Hiển thị số chủ gọi.
Báo hiệu user – to – user (tên ngời gọi, mật khẩu )
Quản lý dịch vụ khung.
Hệ thống OCB 283 nh tổng đài nội hạt, quá giang hay hỗn hợp chuyển tiếp/ thuê bao có thể đợc kết nối với các tổng đài khác trong mạng bởi:
Ghép kênh PCM thứ cấp (2 Mbit/s, 30 kênh, khuyến nghị CCITTG.732) hoặc ghép kênh cao hơn.
4.7 Xử lý lu lợng tải
Thực tế khả năng xử lý của hệ thống Alcatel E10B tuỳ thuộc vào môi trờng hoạt động.
Dới đây ta đa ra một chỉ tiêu cho môi trờng tham chiếu trung bình
Cấu hình Thuê bao cố định(Ca/s) Thuê bao di động(Ca/s)
Dung lợng của ma trận chuyển mạch host với 2048 PCM cho phép:
Kết nối tới 200 000 thuê bao cố định hay 100 000 thuê bao di động
KÕt nèi tíi 60 000 trung kÕ
Ngoài ra hệ thống còn đợc trang bị một kĩ thuật tự điều chỉnh tinh vi nhằm tránh quá tải Kĩ thuật này phân phối theo cấp trung tâm và nội hạt, đảm bảo hệ thống tránh đợc quá tải trong khi có các cuộc gọi gọi u tiên.
Tại cấp trung tâm (central level) kĩ thuật này dựa trên việc tính toán số l- ợng các cuộc gọi đề nghị và số cuộc gọi đợc đáp ứng và tiến hành chọn lựa các cuộc gọi sẽ bị từ chối để giữ cho bộ xử lý làm việc với mức giới hạn tải đã khuyến nghị
Tại mức nội hạt (local level) kĩ thuật này dựa trên việc quan sát tải của bộ xử lý (tỷ lệ chiếm dùng, số lợng đang chờ) và gửi các xác nhận quá tải của bất kỳ local nào tới mức trung tâm để xử lý.
4.8 Kết nối với ngời vận hành (Operator)
Nếu ngời vận hành cần trợ giúp thì có thể sử dụng SYSOPE của AlcatelE10B SYSOPE với cấu trúc module và có tính linh hoạt cao, nó có thể sử dụng để xử lý từ 1 vài cho tới vài trăm local và vận hành từ xa tại 1 hay vài nơi.
SYSOPE có khả năng xử lý mạnh phần mềm của nó cho phép một tổ chức cấu trúc có thể thay đổi đợc bất kì lúc nào, cung cấp rất nhiều chức năng: Các nhóm lu lợng, hàng đợi, thao tác bằng computer
4.9 Các chức năng vận hành khai thác và bảo dỡng
- Mạng quản lý sẽ đảm nhận quản lý đờng dây thuê bao, trung kế, lu thông,các mạch vòng, các dịch vụ đặc biệt và truy cập tới các kết nối bán cố định nhằm truyền dữ liệu và báo hiệu CCITT No7.
- Giám sát tải và quá trình lu thông gồm cách lu thông và các tính chất của đ- ờng dây thuê bao, trung kế, cảnh báo luồng khai thác viên có thể truy cập tới các thông tin đợc cập nhật thờng xuyên và bất kì lúc nào cũng có thể ra lệnh quan sát của riêng mình (giám sát đờng dây, nhóm trung kế )
Thay đổi các thông số tính cớc
Nhận đợc các kết xuất về đo lờng thuê bao định kì
- Bảo dỡng: Các chơng trình mạnh đã tránh đợc việc phải dùng thêm các ph- ơng tiện phụ trợ để đo lờng, nó có thể kiểm tra tự động hay theo lệnh (on – demand) các đờng dây, các trung kế và thực hiện dò theo dấu vết khi phát hiện có lỗi Chức năng bảo vệ hệ thống sẽ tự động rút phần tử có lỗi ra khỏi dịch vụ và dùng thiết bị lu dự phòng.
4.10 Nâng cấp các dịch vụ của tổng đài
Hệ thống Alcatel E10B là hệ thống vẫn tiếp tục phát triển đợc Sự phát triển không ngừng chính là do cập nhật các kĩ thuật mới vào phần cứng và các chức năng mới vào phần mềm Trong phiên bản mới nhất cùng với một số thứ khác , báo hiệu CCITT No7 và CSN đã đáp ứng đợc nhu cầu của thuê bao ISDN.
Khă năng mở rộng của hệ thống với ngời sử dụng đã đợc chứng thực Phần mềm của một tổng đài có thể thay đổi mà không gây đứt quãng thông tin
Cấu trúc tổng thể của tổng đài Alcatel 1000 E10B
Cấu trúc chung của tổng đài Alcatel 1000 E10B
Tổng đài Alcatel E10 B đợc lắp đặt tại trung tâm mạng viễn thông có liên quan , nó gồm 3 phân hệ :
• Phân hệ truy nhập thuê bao
Phân hệ đấu nối và điều khiển
Phân hệ vận hành , khai thác và bảo d
Phân hệ truy nhập thuê bao là một phần của hệ thống Alcatel E10B, nó không thuộc OCB 283 mà OCB 283 bao gồm hai phân hệ còn lại Liên lạc giữa phân hệ truy nhập thuê bao và phân hệ đấu nối và điều khiển sử dụng hệ
Mạng báo hiệu số 7 Mạng số liệu
Mạng giá trị gia t¨ng
Mạng vận hành và bảo dỡng
KÕt nối và ®iÒu khiÓn
Vận hành khai thác và bảo dỡng
Hình 2.1: Cấu trúc tổng thể của tổng đài Alcatel E10B
OCB 283 thống báo hiệu số 7 Các phân hệ đợc đấu nối với nhau bởi các đờng ma trận
LR (các đờng LR là các đờng ghép kênh 32 kênh, không mã hoá HDB3 và có cấu trúc analog nh tuyến PCM) hay các đờng PCM
- Về mặt phần cứng, OCB 283 bao gồm các trạm đa xử lý (SM) và hệ thống ma trận chuyển mạch Các trạm đấu nối với nhau bởi một hay nhiều mạch vòng thông tin (MIS hoặc MAS), các trạm này có cấu tạo và chức năng phù hợp với cấu hình và yêu cầu xử lý của tổng đài trong OCB 283 có sáu trạm trong đó có năm trạm điều khiển tơng ứng với chức năng mà nó cung cÊp.
+ Trạm điều khiển chính: SMC
+ Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ: SMA
+ Trạm điều khiển trung kế : SMT
+ Trạm điều khiển ma trận chuyển mạch: SMX
+ Trạm vận hành và bảo dỡng: SMM
+ Trạm đồng bộ và cơ sở thời gian: STS
- Phần mềm của hệ thống đợc chia thành các Module phần mềm (ML) để hỗ trợ cho các trạm điều khiển và phục vụ cho các ứng dụng thoại Có các loại Module phần mềm nh sau:
+ Phần mềm sử lý gọi: ML MR
+ PhÇn mÒm tÝnh cíc: ML TX
+ Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu: ML TR
+ PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn trung kÕ: ML URM
+ Phần mềm điều khiển ma trận chuyển mạch: ML COM
+ Phần mềm điều khiển đấu nối chuyển mạch: ML GX
+ Phần mềm phân phối bản tin: ML MQ
+ Phần mềm vận hành và bảo dỡng: ML OM
+ Phần mềm điều khiển gia thức báo hiệu số 7: ML PUPE
+ Phần mềm quản lý thiết bị phụ trợ: ML ETA
+ Phần mềm điều khiển báo hiệu số 7:ML PC
Các module phần mềm trao đổi với nhau thông qua mạch vòng trao đổi thông tin
1.1 Cấu trúc phần cứng của tổng đài Alcatel E10B
- CSED: trạm tập trung thuê bao.
- CSND: Đơn vị truy nhập thuê bao xa
- CSNL: Đơn vị truy nhập thuê bao gần
- MAS: Mạch vòng thông tin xâm nhập giữa các trạm
- MIS: Mạch vòng thông tin trong trạm
- REM: Mạng quản lý thông tin
- SMA: Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ
- SMM: Trạm vận hành và bảo dỡng
- SMX: Trạm điều khiển đấu nối ma trận
- STS: Trạm tạo tín hiệu đồng bộ và cơ sở thời gian.
1.2 Cấu trúc chung của một trạm điều khiển
Một trạm đa xử lý SM bao gồm tất cả hoặc một số các phần tử sau: + Mét BUS chÝnh BSM.
+ Một hoặc một vài bộ xử lý, các bộ nhớ và BUS riêng của chúng, chỉ có một bộ xử lý chính PUP và tối đa có bốn đơn vị xử lý phụ PUS
Hình 2.2: Cấu trúc phần cứng của tổng đài Alcatel 1000 E10B
Bé nhí riêng Bộ nhớ riêng
Giao diện BSM Giao diện
COUPLER Hoặc bộ nhớ Hoặc bộ vi xử lý
BUS giữa các trạm đa xử lý
+ Các bộ Coupler phụ (CMS), một CMP Các Coupler chuyên dụng.
- Bus BSM: Đây là trạm bus chung dùng để đấu nối các bộ xử lý, các bộ nhớ và các Coupler với nhau.
- Các đợn vị xử lý bộ nhớ: Có một đơn vị xử lý chính chứa một vi xử lý 32 bit nó kết hợp với :
+ Một BUS nội bộ: Bộ phận có thể đấu nối với vùng bộ nhớ chung có tên là bộ nhớ nội bộ.
+ Một Coupler truy nhập tới bus BSM để liên lạc với các bộ phận khác của SM thông qua bộ nhớ chung.
+ Một trong số Coupler này có thể đấu nối với một mạch vòng thông tin (MAS hoặc MIS) để liên lạc với trạm SM khác.
+ Một trạm SM có một Coupler chính (CMP) và nó đ ợc sử dụng ở trong trạm nếu trạm đó là trạm điều khiển chính (SMC) các Coupler phụ.
- Các Coupler chuyên dụng: Mỗi trạm bao gồm nhiều Coupler chuyên dụng đợc sử dụng theo chức năng của trạm, ví dụ:
+ Trong trạm SMA có Coupler nhận các khe thời gian và các Coupler khác đợc sử dụng vào chức năng chuyên dụng của ETA hoặc xử lý báo hiệu số 7 ở mức hai.
+ Trong đó SMT các Coupler dùng để nhận các đờng PCM
Hình 2.3: Các phần tử tổng quát của một trạm SM
1.3 Trạm điều khiển chính SMC
1.3.1 Vai trò của trạm điều khiển chính.
Trạm điều khiển chính (SMC) trợ giúp các chức năng sau:
- MR ( Call Handler ): Xử lý cuộc gọi
- CC ( Communication control ): Xử lý áp dụng cho điểm chuyển mạch dịch vụ SSP.
- TR ( Data Base ): Cơ sở dữ liệu hay biờn dịch
- TX (Charging): Tính cớc thông tin
- MQ (Message Distributor ): Thực hiện phân phối bản tin
- GX (Matrix System Handler): Quản lý đấu nối
- PC (CCS7 Controller): Quản lý mạng báo hiệu
Tuỳ theo cấu hình và lu lợng đợc điều khiển một hay nhiều các chức năng này có thể đợc cấp bởi trạm điều khiển chính (SMC).
Trong tổng đài các trạm điều khiển chính SMC đợc tổ chức phòng vệ theo nguyên tắc n + 1 (Một trạm dự phòng cho tất cả các trạm còn lại).
1.3.2 Vị trí của trạm điều khiển chính :
Trạm điều khiển chính đợc đấu nối với môi trờng thông tin sau đây:
- Vòng ghép thông tin liên trạm (MIS): Nó thực hiện việc trao đổi thông tin với các trạm điều khiển (SMC) khác và với trạm SMM.
- Một tới bốn vòng ghép thâm nhập trạm điều khiển chính (MAS): Chúng thực hiện trao đổi thông tin với trạm điều khiển thiết bị phụ trợ (SMA), trạm điều khiển trung kế (SMT) và trạm điều khiển ma trận chuyển mạch (SMX) đấu nối trên các vòng ghép đó
- Vòng ghép cảnh báo (MAL): Vòng ghép này phát cảnh báo nguồn từ trạm điều khiển chính (SMC) tới trạm bảo dỡng SMM.
Cấu trúc tổng thể của một trạm đa xử lý (hay trạm điều khiển)
- Lý luận về trạm đa xử lý lấy từ các khái niệm của hệ thống Alcatel 8300: + Một hay nhiều hơn một bộ xử lý, một hay nhiều hơn một bộ nối thông minh, đợc đấu nối với nhau thông qua một BUS và trao đổi số liệu thông qua mét bé nhí chung.
- Thông tin hai hớng giữa các bộ phận và đợc bố trí bởi hệ thống cơ sở.
- Một trạm đa xử lý có thể gồm:
+ Một hay nhiều hơn một bộ nối ghép
+ Một hay nhiều hơn một đơn vị xử lý
+ Các bộ nối đặc biệt cho các chức năng chuyển mạch hoặc xử lý số liệu vào ra.
Cấu trúc trạm điểu khiển chính.
Trạm điều khiển chính gồm:
- Mét bé nèi ghÐp chÝnh (CMP).
- Một đơn vị xử lý chính (PUP).
- Mét bé nhí chung (MC).
- Một tới bốn đơn vị xử lý thứ cấp (PUS)
1.4 Trạm điều khiển trung kế SMT
Trạm SMT đảm bảo giao diện chức năng giữa các bộ dồn kênh PCM và trung tâm chuyển mạch Các PCM tới từ:
- Một trung tâm chuyển mạch khác.
- Đơn vị truy nhập số thuê bao xa (CSND)
Bộ xử lý chính Bộ nhớ chung
(MC) Đơn vị xử lý thứ cấp PUS
ChÝnh(CMP) COUPLER thứ cấp(CMS) BSM
Mạch vòng thông tin trong trạm MIS Mạch vòng thông tin xâm nhập giữa các trạm (MAS)
Hình 2.4:Cấu trúc chung của trạm SMC.
- Thiết bị thông báo ghi âm sẵn cấu trúc số.
Trạm SMT cho phép thực hiện chức năng điều khiển PCM (URM), chức năng chủ yếu bao gồm:
*) Theo hớng PCM tới trung tâm chuyển mạch:
+ Biến đổi mã HDB3 sang mã nhị phân.
+ Tách báo hiệu liền kênh CAS
+ Quản lý các kênh báo hiệu kênh chung mang bởi khe thời gian TS16. + Đấu nối chéo (Cross Connection) các kênh giữa PCM và đờng nối ma trËn LR.
*) Theo hớng từ trung tâm chuyển mạch tới PCM:
+ Biến đổi mã nhị phân thành mã HDB3
+ Truyền báo hiệu liền kênh CAS
+ Quản lý các kênh báo hiệu kênh chung mang bởi khe thời TS16.
+ Đấu nối chéo các kênh giữa đờng nối ma trận LR và PCM.
Trạm SMT đợc nối với:
- Các phần tử bên ngoài (CSND) bởi các đờng PCM (tối đa 32).
- Ma trận chuyển mạch bởi một tập hợp 32 đờng nối ma trận LR, hoặc bốn nhóm đờng nối ma trận để mang nội dung của các kênh báo hiệu kênh chung CCITT No.7 và các kênh tiếng nói.
- Bộ dồn kênh thông tin MAS thực hiện trao đổi thông tin giữa SMT và các trạm điều khiển.
1.5 Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA
1.5.1 Vai trò của trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA
Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ cung cấp các chức năng sau:
- ETA (Auxiliary equipment manager): Quản lý các âm báo và các thiết bị phụ trợ
- PUPE (SS7 Protocol Handler) : Xử lý giao thức báo hiệu số 7
Tuỳ theo cấu hình và lu lợng đợc điều khiển, một SMA có thể cung cấp một phần mềm quản lý thiết bị phụ trợ (ETA), một phần mềm xử lý báo hiệu số 7(PUPE), hoặc cả hai.
- Các trạm SMA trong tổng đài làm việc theo chế độ n + 1 (có một trạm dự phòng cho tất cả các trạm khác)
Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ bao gồm các phần tử sau:
- Các bộ tạo và thu tần số
- Các bộ tạo âm báo
- Các bộ thu/phát báo hiệu số 7
1.5.2 Vị trí của trạm điều khiển thiết bị phụ trợ:
Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ đợc liên kết với:
- Mạnh đấu nối bởi tám đờng ma trận Thông qua hệ thống đấu nối mà trạm điều khiển thiết bị phụ trợ thu nhận sự phân phối thời gian cơ sở từ STS.
- Vòng ghép thâm nhập trạm điều khiển chính (MAS) Nó thực hiện trao đổi thông tin giữa trạm điều khiển thiết bị phụ trợ (SMA) và các phần tử điều khiển của OCB 283
- Vòng ghép cảnh báo (MAL)
Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ (SMA) đợc nối với ma trận chuyển mạch chính (MCX) (hay mạng chuyển mạch) nhờ tám đờng ma trận:
SMA có thể có các bảng mạch sau:
- Mét bé nèi ghÐp chÝnh (CMP)
- Tuỳ theo khả năng xử lý cuộc gọi mà cần có :
Đơn vị xử lý chính (PUP).
Một đơn vị xử lý thứ cấp (PUS)
Mét bé nhí chung (MC)
- Mét tíi mêi hai bé nèi:
Xử lý các tín hiệu thoại (CTSV)
Báo hiệu nhiều giao thức (CSMP)
Quản lý đồng hồ (CLOCK)
CTSV có thể xử lý các chức năng của các kiểu sau:
- Tạo/thu nhận tần số
- Đo thử CSMP có thể xử lý các giao thức nh báo hiệu số 7 hay các giao thức HDLC
Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc của trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA
MCX: Ma trận chuyển mạch chính
SAB: Bộ khuyếch đại và chọn lựa nhánh
SMA: Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ
1.6 Hệ thống ma trận chuyển mạch
Hệ thống ma trận chuyển mạch thiết lập tuyến nối giữa các khe thời gian với các đơn vị truy nhập thuê bao và các trạm SMT và SMA.
- Cấu trúc kép hoàn toàn (CCXA và CCXB) với một tầng chuyển mạch ph©n chia theo thêi gian T.
- Việc mở rộng tới 2048 tuyến nối PCM trên một nhánh mà không gây ra gián đoạn.
- Chuyển mạch 16 bit qua mỗi khe thời gian trong đó có ba bit dự phòng. Ngoài 8 bit quy ớc của kênh chuyển mạch phân chia theo thời gian bit còn lại đợc dùng nh sau:
Giao diện ma trËn chuyÓn mạch
Bộ xử lý chÝnh (PUP)
Bé nhí chung (MC) Đơn vị xử lý thứ cấp (PUS)
COUPLER Tín hiệu thoại BSM
COUPLER Báo hiệu đa thủ tục
Mạch vòng thông tin xâm nhập giữa các trạm (MAS)
+ Ba bit điều khiển : Cung cấp các quá trình kiểm tra và quản lý cấu trúc kép của hệ thống ma trận chuyển mạch.
+ Năm bit thêm vào giành cho sử dụng ngoài băng, ví dụ bằng cách truyền các tín hiệu kết hợp với các tuyến nối chuyên dụng (báo hiệu kết hợp trên các đờng thuê bao riêng).
Hệ thống ma trận chuyên mạch kép bao gồm các thiết bị chọn nhánh và khuyếch đại (SAB), một ma trận chuyển mạch chính (MCX) và các đờng nối ma trận (LR) Các đờng nối ma trận đợc chia thành LRA (đối với nhánh A) và LRB (đối với nhánh B).
SAB: Bộ khuyếch đại và lựa chọn nhánh
1.6.2 Thiết bị chọn nhánh và khuyếch đại
Chức năng gắn liền với hệ thống ma trận chuyển mạch nhng về mặt vật lý thì lại đặt ở trong CSNL và các trạm SMT, SMA Những đơn vị đó xử lý 8 hoặc 16 đờng nối LR cho mỗi nhánh.
Chức năng của nó làm nhiệm vụ:
+ Khuyếch đại tiếng nói và số liệu đi tới hoặc ra khỏi MCX.
+ Thu nhận tín hiệu đồng bộ từ MCX và phân phối chúng tới các trạm liên quan: CSNL, SMT, SMA.
+ Xử lý ba bit kiểm tra
+ Giao tiếp các đờng LA với các coupler chuyên dụng của các trạm liên quan (CSNL, SMT, SMA).
Phân hệ ma trận chuyển mạch (CCX) Đơn vị đấu nối UR Ma trận chuyển mạch chính Đơn vị đấu nối UR
Hình 2.6: Cấu trúc chung của CCX
Ngoài ra đối với mỗi khe thời gian, các đơn vị SAB lựa chọn từng bit, nhánh MCXA hay MCXB bằng việc xử lý các bit kiểm tra.
1.6.3 Ma trận chuyển mạch chính (MCX)
Phần mềm của tổng đài Alcatel 1000 E10B
Phần mềm đợc thiết kế nhằm các mục tiêu sau:
- Đảm bảo dịch vụ liên tục và an toàn trong suốt tuổi thọ của tổng đài
- Dễ dàng trong quản lý và trong thi công của tổng đài.
- Dễ dàng trong việc sửa đổi và mở rộng khi cần
- Dễ dàng trong việc khai thác và điều hành bảo dỡng, có các thủ tục về an toàn để có thể khoanh vùng và sửa chữa chỗ hỏng nhanh chóng.
- Dễ dàng thích ứng với các kỹ thuật công nghệ hiện hữu trên mạng
Các chức năng của phần mềm gồm hai loại:
- Phần mềm ứng dụng: Là các chơng trình có liên quan đến khai thác và bảo dỡng hệ thống.
- Phần mềm hệ thống: Là các chơng trình có liên quan tới hoạt động của hệ thống và các đơn vị điều khiển.
- Tổng đài có nhiều trạm có chức năng khác nhau nh vậy phải có phần mềm tơng ứng của các trạm Để quản lý phần mềm thì mỗi phần mềm trong các trạm đợc điều chỉnh hoá tơng ứng
Theo mỗi khối trên, phần mềm lại đợc chia thành các khối nhỏ hơn, mỗi khối thực hiện một chức năng riêng biệt gọi là các module phần mềm
(ML:Sofwave Machine ) Trong OCB 283 có các module phần mềm sau:
- ML URM: Module phÇn mÒm ®iÒu khiÓn trung kÕ.
- ML COM: Module phÇn mÒm ®iÒu khiÓn ma trËn chuyÓn mạch.
- ML ETA: Module phần mềm quản trị thiết bị phụ trợ.
- ML PUPE: Module phần mềm điều khiển giao thức báo hiệu sè 7
- ML BT: Module phần mềm điều khiển trạm đồng bộ và cơ sở thêi gian.
- ML MQ: Module phân phát bản tin.
OM MQ GX MR TX TR PC
Ma trËn BT chuyÓn mạch chính
Phân hệ điều khiển và đấu nối Phân hệ truy nhập thuê bao
Phân hệ vận PGS hành và bảo d ìng
- ML GX: Module quản lý hệ thống ma trận chuyển mạch.
- ML TX: Module tính cớc và đo lờng lu thoại.
- ML PC: Module điều khiển báo hiệu số 7.
- ML OM: Phần mềm vận hành và bảo dỡng.
Các Module phần mềm trao đổi thông tin với nhau thông qua vòng trao đổi thông tin.
Hình2.10: Sơ đồ cấu trúc chức năng và phần mềm của tổng đài Alcatel 1000 E10B
2.1.1 Module tạo nhịp và phân phối thời gian BT (Time Base)
Module này tạo ra đồng hồ chuẩn ở trung tâm, phân phối thời gian và đồng bộ cho các đờng LR và PCM và cả đồng hồ cho các thiết bị nằm ngoài tổng đài.
Bộ phân phối thời gian đợc nhân ba.
2.1.2 Module ®iÒu khiÓn trung kÕ PCM ( URM)
URM đợc cung cấp các giao tiếp giữa các PCM bên ngoài và OCB 283 các PCM này có thể đến từ:
- Đơn vị đấu nối thuê bao số ở xa ( CSND) hoặc từ bộ tập trung thuê bao xa CSED.
- Từ tổng đài khác, sử dụng báo hiệu kênh kết hợp hoặc báo hiệu số 7.
- Từ thiết bị thông báo số ghi sẵn
Trong thực tế URM có các chức năng:
- Biến đổi mã HDB3 thành mã nhị phân (PCM sang LR)
- Biến đổi mã nhị phân thành HDB3 (LR sang PCM)
- Chèn thông tin kênh báo hiệu kết hợp vào TS16 (OCB 283 – PCM)
- Tách ra thông tin báo hiệu kênh kết hợp vào TS16 (PCM – OCB 283)
2.1.3 Module quản lý thiết bị phụ trợ ETA(Auxiliary Manager)
- Tạo ra các âm tone (GT: Generation Tone) từ GT cung cấp một TS trên đờng LR
- Thu phát tần số đa tần cho máy ấn phím (RGF: Frequency Reaining Generation) thu tín hiệu từ những thuê bao đa đến, phát những cặp tần số đã tổ hợp.
- Tạo cuộc thoại hội nghị (CCF: Conference Circuirt Frequency): Nếu có n thiết bị dùng cho hội nghị thì cần n khe thời gian.
- Cung cấp đồng hồ cho các tổng đài, cung cấp đồng hồ cho các thiết bị khác làm việc.
2.1.4 Module điều khiển giao thức báo hiệu số 7 PUPE Đối với các đấu nối cho các kênh báo hiệu 64 Kbit/s, các đấu nối bán cố định đợc thiết lập qua một ma trận đấu nối thiết bị xử lý giao thức báo hiệu sè 7.
- Xử lý kênh mức hai kênh báo hiệu
PC thực hiện các chức năng sau:
- Quản trị mạng (một phần trong mức ba)
- Thực hiện các chức năng giám sát khác mà không liên quan trực tiếp đến báo hiệu số 7 của CCITT
2.1.6 Module xử lý gọi MR (Call Handling )
Khối xử lý cuộc gọi MR cho phép thiết lập và huỷ bỏ kết nối cho các cuộc gọi, cung cấp các phơng tiện khác MR sẽ tham khảo cơ sở dữ liệu của TR để đa ra quyết định xử lý cuộc gọi theo danh mục tín hiệu báo hiệu nhận đợc nh xử lý các cuộc gọi mới, giải phóng thiết bị, điều khiển chuyển mạch,…
Ngoài ra MR còn thực hiện các chức năng quản trị khác nh điều khiển kiểm tra trung kế, các quan trắc Khi có 2 hay nhiều hơn MR cùng làm việc thì chúng sẽ làm việc ở chế độ chia tải động (Dynamic Load Sharing Mode ).
2.1.7 Bộ quản lý cơ sở dữ liệu TR
- TR có các chức năng quản lý và phân tích cơ sở dữ liệu về các nhóm mạch trung kế và thuê bao
- TR cung cấp cho MR các đặc tính của thuê bao và trung kế theo yêu cầu của MR để thiết lập hoặc giải phóng kết nối cuộc gọi.
- TR cũng đảm bảo sự thích nghi giữa các số liệu và địa chỉ nhóm trung kế hay thuê bao.
2.1.8 Module tính cớc và đo lờng lu thoại TX
Chức năng phần mềm này là tính cớc cuộc gọi thông tin Nó thực hiện các nhiệm vụ:
- Tính số lợng cớc cho mỗi cuộc thông tin
- Lu trữ số liệu cớc của thuê bao đợc trung tâm chuyển mạch phục vô
- Cung cấp các thông tin cần thiết đ a tới OM để phục vụ cho việc lập hoá đơn chi tiết.
Ngoài ra, TX còn thực hiện nhiệm vụ giám sát thuê bao và trung kế Hai MLTX sẽ làm việc trong chế độ chia tải động.
2.1.9 Module điều khiển đấu nối ma trận chuyển mạch GX
Cức năng của GX là xử lý và giám sát chất lợng của các đờng đấu nối.
- Thiết lập và giải phóng tuyến nối từ bộ điều khiển (MR) hoặc từ bộ phân phối bản tin (MQ).
- Nhận biết các tín hiệu lỗi trong đấu nối do bộ điều khiển chuyển mạch gây ra Đồng thời thực hiện các chức năng giám sát các kết cuối của các thành phần đấu nối ( Các đờng xâm nhập LA và các đờng nội bộ LCXEA theo định kỳ )
2.1.10 Module phân bố bản tin MQ
Chức năng của MQ là phân phối và tạo khuôn dạng các bản tin nội bộ, ngoài ra nó còn thực hiện một số chức năng :
- Giám sát các kết nối bán cố định
- Xử lý và chuyển các bản tin từ ETA và GX
2.2 Nguyên tắc dự phòng trong tổng đài Alcatel 1000 E10B
- Dự phòng phần cứng: một trạm SMC đợc sử dụng để làm trạm dự phòng phần cứng cho (n+1) trạm khác Trạm này đợc trang bị đầy đủ các bảng mạch in nhng không đợc trang bị phần mềm (đây là trạm SMC hoạt động dự phòng ) Nếu giả sử có một trạm SMC hoạt động thì trạm SMM sẽ nhận biết đợc điều đó và biết rằng lỗi đó nặng không xử lý đợc, SMM sẽ chuyển lợng xử lý sang cho SMC- ATC khác xử lý SMM kích hoạt SMC- SBY, khi nó đợc chuyển thành SMC-ATC lu lợng của SMC hỏng sẽ chuyển về cho SMC mới này xử lý.
+ ML PC: Trong trạm SMC chỉ có ML PC hoạt động theo kiểu ATC/ SBY ML PC-ATC nằm trong một SMC, ML PC-SBY nằm trong một SMC khác
+ ML TR, ML TX, ML MQ: Gồm có hai ML đ ợc trang bị trong các SMC khác nhau hoạt động theo kiểu phân tải.
Có hai chức năng ML PUPE và ML PC:
- ML PUPE: Dự phòng theo kiểu n + 1 Có nghĩa là n SMA với ML PUPE- ATC , một SMA với ML PUPE dự phòng.
- ML PC: Dự phòng theo kiểu phân tải.
Khái quát chung về báo hiệu
Khái niệm chung về báo hiệu
Nh chúng ta đã biết nhiệm vụ chủ yếu của mạng viễn thông là thiết lập và giải toả các tuyến nối phục vụ liên lạc theo các lệnh Muốn vậy cần phải có sự trao đổi thông tin giữa thuê bao với tổng đài cũng nh giữa các tổng đài trong mạng với nhau Những thông tin này chính là những tín hiệu báo hiệu
Phân loại báo hiệu
Thông thờng tín hiệu báo hiệu đợc phân ra làm hai loại:
- Báo hiệu mạch vòng thuê bao (Ví dụ nh tín hiệu báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài nội hạt)
- Báo hiệu giữa các tổng đài (ví dụ nh tín hiệu báo hiệu giữa các tổng đài giữa các tỉnh trong cuộc gọi liên tỉnh)
Tín hiệu báo hiệu giữa các tổng đài lại đợc chia làm hai loại:
Báo hiệu liền kênh (CAS – Channel Asociated Signalling): Là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một kênh có kiên quan chặt chẽ với kênh tiếng
Báo hiệu kênh chung (CCS –Common ChannelSignalling): là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với kênh tiếng và một kênh báo hiệu đợc sử dụng chung trong một số lớn các kênh tiếng.
*) Đặc điểm của hai loại báo hiệu này là :
- Báo hiệu liền kênh: Là loại báo hiệu trong đó các tín hiệu đợc truyền trên một đờng báo hiệu riêng biệt đã đợc ấn định, các tín hiệu có thể truyền theo nhiều cách khác nhau nh trong băng, ngoài băng, trong khe thời gian 16 trong tổ chức đa khung của các đờng PCM Có nhiều hệ thống báo hiệu CAS khác nhau đợc sử dụng:
+ Hệ thống báo hiệu xung thập phân, còn gọi là đơn tần (1 VF)
+ Hệ thống báo hiệu hai tần số (2 VF) ví dụ nh hệ thống báo hiệu số 4 của CCITT (CCITT#4).
+ Hệ thống báo hiệu xung đa tần ví dụ nh hệ thống báo hiệu số 5 và hệ thống báo hiệu mã R1 của CCITT (CCITT#5, R1)
+ Hệ thống báo hiệu đa tần bị khống chế nh là hệ thống báo hiệu đa tần mã R2 của CCITT (CCỉTT2)
Ta thấy rằng, trong các hệ thống báo hiệu này thông thờng các tín hiệu đợc truyền dới dạng xung hoặc tone, hoặc tổ hợp của các tần số tone Phơng thức báo hiệu đơn tần đợc sử dụng chủ yếu cho chức năng giám sát Ví dụ nh thông báo trạng thái rỗi hoặc bận của trung kế bằng cách phát một âm đơn tần thờng dùng tần số 2600Hz lên trung kế rỗi, điều này có nghĩa là khi không có âm trung kế ở trạng thái bận Báo hiệu đa tần đợc sử dụng rộng rãi
Báo hiệu liên tổng đài
Báo hiệu mạch vòng thuê bao
Báo hiệu kênh chung Báo hiệu liền kênh
Hình 1.1: Phân chia các loại báo hiệu cho chức năng tìm chọn bằng cách sử dụng hai trong 5 hoặc 6 tần số nằm trong băng tần kêng thoại (300 400 Hz) Hệ thống báo hiệu CAS đợc ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay là hệ thống đa tần mã R2 của CCITT
Trong phơng thức báo hiệu này các đờng truyền số liệu cao giữa các bộ xử lý của tổng đài SPC đợc sử dụng để mang mọi thông tin báo hiệu Báo hiệu đợc truyền trên cả hai hớng với mỗi hớng một kênh số liệu Các đờng truyền này đợc tách rời với các kênh tiếng Mỗi một đờng số liệu này có thể mang thông tin báo hiệu cho nhiều kênh tiếng Kiểu báo hiệu mới này đợc gọi là báo hiệu kênh chung Trong báo hiệu kênh chung, thông tin báo hiệu cần đợc truyền đợc gói lại thành các gúi số liệu Ngoài các thông tin về báo hiệu trong các gói số liệu còn cần có các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin địa chỉ, thông tin điều khiển … Các tổng đài SPC cùng với các đờng báo hiệu tạo thành một mạng chuyển mạch gói riêng biệt với mạng điện thoại.Mạng chuyển mạch gói này chính là mạng báo hiệu kênh chung.
Đặc điểm của CCS7
- Tốc độ cao: Thời gian thiết lập cuộc gọi giảm đến nhỏ hơn một giây trong hầu hết các trờng hợp
- Dung lợng lớn: Mỗi đờng báo hiệu có thể mang báo hiệu phục vụ cho vài ngàn cuộc gọi đồng thời.
- Độ tin cậy cao: Bằng cách sử dụng các tuyến dự phòng, mạng báo hiệu có thể hoạt động với độ tin cậy cao.
- Tính kinh tế: So với hệ thống báo hiệu truyền thống sử dụng cho cùng dung lợng báo hiệu thì C7 cần thiết bị báo hiệu hơn.
- Tính mềm dẻo: Hệ thống gồm rất nhiều tín hiệu do vậy có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, có những đơn vị tín hiệu dự phòng cho phát triển nên đáp ứng đợc sự phát triển của mạng trong tơng lai
Những tín hiệu báo hiệu thực hiện một số chức năng:
- Chức năng giám sát: Chức năng này đợc sử dụng để nhận biết sự thay đổi về trạng thái hoặc điều kiện của một số phần tử (bao gồm các đờng dây thuê bao và các đờng mạng) nó phản ánh điều kiện đặt máy/ nhấc máy của thuê bao
- Chức năng tìm chọn: Chức năng này có liên quan đến thủ tục thiết lập gọi và khởi đầu bằng việc thuê bao chủ gọi gửi thông tin địa chỉ chủ thuê bao bị gọi, các thông tin này đợc truyền giữa các tổng đài ngoài, các thông tin địa chỉ để đáp ứng quá trình chuyển mạch, đó là các tín hiệu điều khiển nh tổng đài bị gọi thông báo cho tổng đài chủ gọi biết nó rỗi và có khả năng tiếp nhận các con số quay số (PTS) yêu cầu gửi các con số tiếp theo … Chức năng tìm chọn liên quan đến thiết lập đấu nối cho cuộc gọi mà trực tiếp là thời gian trễ quay số PDD (PDD là khoảng thời gian từ khi thuê bao chủ gọi hoàn thành quay số đến khi nhận đợc hồi âm chuông).
- Chức năng vận hành: Khác với các chức năng giám sát và tìm chọn là liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý cuộc gọi Các chức năng quản lý mạng cần thiết cho việc sử dụng mạng lưới một cách tối u nhất Các tín hiệu quản lý mạng có thể là :
+ Nhận biết và chuyển thông tin về trạng thái tắc nghẽn trong mạng, thông thờng là bản tin về trạng thái đờng cho chủ gọi.
+ Thông báo về các thiết bị, các trung kế không bình thờng hoặc đang ở trong trạng thái bảo dỡng.
Chơng 2: Khái quát chung về mạng báo hiệu số 7
Mạng báo hiệu số 7 bao gồm các điểm báo hiệu và các đờng báo hiệu dùng để kết nối các điểm báo hiệu với nhau.
1.1 Điểm báo hiệu (SP – Signalling Transfer Point) Điểm báo hiệu là một nút chuyển mạch hoặc một nút xử lý trong một mạng báo hiệu đợc cài đặt chức năng báo hiệu số 7 của CCITT Một tổng đài điện thoại, hoạt động nh một nút báo hiệu phải là tổng đài SPC và báo hiệu số § êng tiÕng Kiểu tựa kết hợp
7 là dạng thông tin số liệu giữa các bộ vi xử lý Đối với một bản tin báo hiệu thì điểm báo hiệu chia ra làm điểm nguồn (nơi tạo ra bản tin báo hiệu), điểm đích (nơi mà bản tin báo hiệu đi đến), điểm chuyển giao báo hiệu (nơi mà bản tin báo hiệu đi qua).
Mọi điểm báo hiệu đều đợc phân biệt bằng một mã 14 bit gọi là mã điểm báo hiệu.
1.2 Điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP – Signalling Transfer Point) Điểm chuyển tiếp báo hiệu là điểm báo hiệu có chức năng định tuyến cho bản tin, chuyển bản tin báo hiệu từ đờng này đến đường kia mà không có chức năng xử lý bản tin
1.3 Kênh báo hiệu/chùm kênh báo hiệu.
Hệ thống báo hiệu kênh chung sử dụng các kênh báo hiệu (SL – Signallimg Link) để chuyển tải thông tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu. Chùm kênh báo hiệu do một số kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp hai điểm báo hiệu với nhau tạo thành
1.4 Tuyến báo hiệu/chùm tuyến báo hiệu.
Tuyến báo hiệu là một đờng đã đợc xác định trớc để bản tin báo hiệu đi qua mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích Tuyến báo hiệu bao gồm một chuỗi SP/STP và đợc đấu nối với nhau bằng kênh báo hiệu Tất cả các tuyến báo hiệu mà các thông tin báo hiệu có thể sử dụng để đi qua mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích đợc gọi là chùm tuyến báo hiệu cho mối quan hệ báo hiệu đó
Trong mạng báo hiệu có thể chia ra làm các kiểu báo hiệu khác nhau dựa trên mối quan hệ giữa đờng đi của bản tin báo hiệu và đờng kênh tiếng mà nó phôc vô.
- Kiểu kết hợp: Trong kiểu này các bản tin báo hiệu và các đờng tiếng mà nó phục vụ giữa hai điểm đợc truyền trên tập hợp đờng đấu nối trực tiếp hai điểm này với nhau.
- Kiểu tựa kết hợp: Trong kiểu này các bản tin báo hiệu và các đờng tiếng giữa hai điểm báo hiệu đợc truyền trên một hoặc nhiều đờng quá giang,qua một hoặc nhiều điểm chuyển tiếp báo hiệu.
STP § êng tiÕng Đ ờng báo hiệu
Hình 2.1: Kiểu báo hiệu tựa kết hợp, kết hợp
2 Cấu trúc mạng báo hiệu số 7
Nh chúng ta đã biết một mạng báo hiệu số 7 bao gồm các tổng đài làm nhiệm vụ SP, STP và các liên kết báo hiệu Theo lý thuyết chúng ta có thể tạo ra nhiều kiểu cấu trúc mạng khác nhau cùng đáp ứng đợc đòi hỏi báo hiệu giữa các tổng đài.
Một kiểu là cấu trúc mắt lới trong đó tất cả các tổng đài đều là các điểm chuyển giao báo hiệu (STPS ) Các STP này có chức năng tơng đơng nhau.
Hình 2.2: Cấu trúc mạng báo hiệu kiểu mắt lới.
Một kiểu khác là cấu trúc phân nhánh với một hoặc số ít điểm chuyển giao báo hiệu (STPS ) đợc đấu nối với các điểm báo hiệu (SPS).
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.3: Cấu trúc mạng kiểu phân nhánh.
Trong thực tế, một mạng báo hiệu kết hợp hai kiểu cấu trúc này cùng đ ợc sử dụng Mạng báo hiệu đợc phân chia thành các vùng, mỗi vùng đợc phục vụ bởi một cặp tổng đài đóng vai trò điểm chuyển tiếp báo hiệu Một mạng báo hiệu quốc gia đợc sử dụng để báo hiệu cho các tổng đài trong các vùng báo hiệu liền kề Vì vậy chúng ta có một cấu trúc ba cấp:
1- Các điểm chuyển báo hiệu quốc gia (STPS ) 2- Các điểm chuyển báo hiệu vùng (STPS ) 3- Các điểm báo hiệu (SPS )
Hình 2.4: Cấu trúc mạng báo hiệu quốc gia
SPT Quèc gia SPT Quèc tÕ
Khái quát chung về mạng báo hiệu số 7
Cấu trúc mạng báo hiệu số 7
Nh chúng ta đã biết một mạng báo hiệu số 7 bao gồm các tổng đài làm nhiệm vụ SP, STP và các liên kết báo hiệu Theo lý thuyết chúng ta có thể tạo ra nhiều kiểu cấu trúc mạng khác nhau cùng đáp ứng đợc đòi hỏi báo hiệu giữa các tổng đài.
Một kiểu là cấu trúc mắt lới trong đó tất cả các tổng đài đều là các điểm chuyển giao báo hiệu (STPS ) Các STP này có chức năng tơng đơng nhau.
Hình 2.2: Cấu trúc mạng báo hiệu kiểu mắt lới.
Một kiểu khác là cấu trúc phân nhánh với một hoặc số ít điểm chuyển giao báo hiệu (STPS ) đợc đấu nối với các điểm báo hiệu (SPS).
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.3: Cấu trúc mạng kiểu phân nhánh.
Trong thực tế, một mạng báo hiệu kết hợp hai kiểu cấu trúc này cùng đ ợc sử dụng Mạng báo hiệu đợc phân chia thành các vùng, mỗi vùng đợc phục vụ bởi một cặp tổng đài đóng vai trò điểm chuyển tiếp báo hiệu Một mạng báo hiệu quốc gia đợc sử dụng để báo hiệu cho các tổng đài trong các vùng báo hiệu liền kề Vì vậy chúng ta có một cấu trúc ba cấp:
1- Các điểm chuyển báo hiệu quốc gia (STPS ) 2- Các điểm chuyển báo hiệu vùng (STPS ) 3- Các điểm báo hiệu (SPS )
Hình 2.4: Cấu trúc mạng báo hiệu quốc gia
SPT Quèc gia SPT Quèc tÕ
Tải trên các tổng đài chuyển báo hiệu này sẽ giảm đi tại hai cấp phân lớp. Một thuận lợi khác của kiểu phân lớp này là khi có lỗi hoặc h hỏng xảy ra tại một trong các vùng báo hiệu thì ảnh hởng rất nhỏ tới hoạt động của mạng.
Mỗi tổng đài có ít nhất hai liên kết báo hiệu đấu nối với chúng Tốc độ truyền dẫn cao sẽ cho phép các tổng đài hoạt động chỉ với một liên kết báo hiệu là đủ những lý do đảm bảo độ tin cậy ít nhất hai liên kết riêng biệt đợc cung cÊp.
Ngoài ra để hoà hợp mạng quốc gia với mạng quốc tế cần có thêm mức mạng báo hiệu quốc tế, với các STP quốc tế đợc thể hiện nh hình 2.5.
Hình 2.5: Mạng báo hiệu quốc tế
2.1 Mô hình hệ thống mở OSI ( Open System Intercnnecton )
Báo hiệu số 7 ra đời trong thời kỳ các giải pháp phân lớp trong thiết kế các giao thức của hệ thống liên kết mở đã đợc phát triển tơng đối hoàn thiện và giá trị của giải pháp này đợc chấp nhận trong các ứng dụng báo hiệu Chính vì vậy trớc khi đi vào tìm hiểu cấu trúc phân lớp của hệ thống báo hiệu số 7,chúng ta xem xét mô hình tham khảo OSI Mô hình tham khảo này cung cấp cấu trúc lý thuyết thuần tuý cho hệ thống thông tin máy tính và bao gồm 7 lớp phân cấp Mô hình OSI đa ra các cấu trúc để xác định các yêu cầu và chức năng kỹ thuật xử lý thông tin giữa các nhà ứng dụng.
Với mỗi lớp trong mô hình tham khảo có hai loại tiêu chuẩn đợc tạo ra:
1 Xác định dịch vụ: Xác định các chức năng mỗi lớp sẽ có và các dịch vụ lớp sẽ cung cấp cho ngời sử dụng hoặc cho lớp gần nhất trên nó.
2 Chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức: Xác định các chức năng nh thế nào của một lớp trong một hệ thống tơng tác và cấp tơng ứng trong hệ thống khác.
Hình 2.6: Mô hình tham chiếu OSI
Bảy lớp của mô hình OSI đợc mô tả nh sau:
Lớp 7 – Lớp ứng dụng: Lớp này cung cấp các dịch vụ hỗ trợ cho quá trình ứng dụng của ngời sử dụng và điều khiển tất cả các thông tin giữa các ứng dụng Ví dụ nh : Các giao thức cho chuyển giao file, xử lý bản tin, dịch vụ h- ớng dẫn khai thác và bảo dỡng.
Lớp 6 –Lớp trình bầy: Lớp này xác định các số liệu đợc trình bày nh thế nào, có nghĩa là dù dùng cú pháp nào để thể hiện Lớp này chuyển đổi cú pháp đã sử dụng ở các ứng dụng chung thành cú pháp riêng cần thiết cho thông tin giữa các ứng dụng.
Hệ thống 1 Hệ thống 2 Hệ thống 3
Líp 2 Líp 3 Líp 4 Líp 5 Líp 6 Líp 7
Líp 1 Líp 2 Líp 3 Đờng nối vật lý giữa các hệ thống Giao thức giữa các chức năng trong các hệ thống khác nhau Đờng dẫn cho các giao tiếp giữa các hệ thống
Lớp 5 – Lớp giao dịch: Lớp này thiết lập sự đấu nối giữa các lớp trình bày ở các lớp hệ thống khác nhau Nó cũng điều khiển sự đấu nối này, sự đồng bộ của quá trình trao đổi thông tin và sự kết thúc của quá trình này Ví dụ nó cho phép lớp trình bày xác định điểm kiểm tra từng giai đoạn truyền dữ liệu một, từ đó có thể tối u hoá việc phát lại các dữ liệu thông tin khi việc truyền số liệu bị gián đoạn do lỗi gây ra.
Lớp 4 – Lớp vận chuyển: Lớp này bảo đảm cho việc thực hiện các dịch vụ truyền tin có chất lợng đảm bảo theo yêu cầu các ứng dụng Ví dụ cho những chức năng này là: Phát hiện và sửa sai,điều khiển lu lợng Lớp vận chuyển làm tối u hoá thông tin số liệu, ví dụ nó ghép hoặc tách các luồng dữ liệu trớc khi chúng đến lớp mạng.
Lớp 3 – Lớp mạng: Cơ sở dịch vụ lớp mạng là cung cấp một kênh thông tin xuyên suốt để truyền dẫn dữ liệu giữa các lớp vận chuyển trong các hệ thống khác nhau Lớp này thiết lập bảo trì và giải toả đấu nối giữa các hệ thống, xử lý địa chỉ và tạo tuyến các trung kế.
Các khối chức năng báo hiệu số 7
Phần chuyển giao bản tin báo hiệu
Phần chuyển giao bản tin bao gồm kênh số liệu báo hiệu (mức 1) để đấu nối hai tổng đài và hệ thống điều khiển chuyển giao tin báo.
Hệ thống điều khiển chuyển giao tin báo đợc chia làm hai phần:
+ Các chức năng của kênh báo hiệu (mức 2)
+ Các chức năng của mạng báo hiệu (mức 3)
*) Các chức năng của kênh báo hiệu: Là giám sát kênh số liệu báo hiệu tìm các bản tin báo hiệu lỗi, điều khiển bản tin đã phát và thu đúng trình tự mà không bị mất mát hoặc không bị lặp lại.
*) Các chức năng của mạng báo hiệu: Bao gồm các chức năng để xử lý bản tin báo và điều hành mạng báo hiệu
*) Xử lý bản tin báo hiệu: Bao gồm các chức năng để định tuyến tin báo tới kênh thích hợp và phân phối bản tin thu đợc ở tổng đài thờng trú tới các ngời sử dụng đúng.
Các chức năng của mạng báo hiệu
Xử lý bản tin báo hiệu Điều hành mạng báo hiệu
Phần chuyển giao tin báo MTP
Các chức năng của kênh báo hiệu
Kênh số liệu báo hiệu
Chú thích: Bản tin báo hiệu
Các tín hiệu điều khiển
1.1 MTP mức 1 (Kênh số liệu báo hiệu)
Mức này có các chức năng đờng số liệu báo hiệu, ở đay chúng ta có giao diện với mạng báo hiệu nghĩa là các đờng nối giữa các tổng đài (Singnlling Data Link) Các liên kết dữ liệu này gồm có một liên kết gửi tín hiệu đi và một liên kết báo hiệu trở về Chúng có thể đợc nhận dạng bởi các đặc tính vật lý và điện tử (hình 21). Đờng số liệu báo hiệu số đợc tạo nên từ các kênh truyền dẫn số và các thiết bị đầu cuối nh thiết bị kết cuối mạch số (DCE – Data Communication Equipment) hay thiết bị truy nhập khe thời gian … khối chuyển số cũng đợc dùng để truy nhập các kênh truyền dẫn thông tin cho các đờng báo hiệu.
Hình 3.2: Kênh số liệu báo hiệu Đờng số liệu báo hiệu có thể là những kênh truyền dẫn tơng tự trong băng tần thoại (0,3 3,4 KHz) qua MODEM hoặc các kếnh số liệu báo hiệu số (tốc độ là 64 Kbit/s hoặc 56 Kbit/s, tối thiểu là 4,8Kbit/s theo khuyến nghị của CCITT) Trong tơng lai có thể cần đến các tốc độ cao hơn (nh tốc độ 1,544 Mbit/s ở Bắc mỹ và 2,048 Mbit/s ở các nơi khác.
1.2 MTP mức hai (Liên kết báo hiệu)
Mức này gồm các chức năng để đảm bảo việc truyền tin tức là chắc chắn trên các đờng nối vật lý nghĩa là gồm các chức năng giới hạn các bản tin, tìm và sửa lỗi, tìm sai sót trong các đờng liên kết dữ liệu….
Các bản tin báo hiệu nhận đợc từ các lớp cao hơn đợc chuyển trên các liên kết báo hiệu này dới dạng các khối tín hiệu có tốc độ và độ dài thay đổi Các khối tín hiệu bao gồm thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển liên kết báo hiệu
1.2.1 Các khuôn dạng bản tin.
Hình 3.1: Cấu trúc tổng quát về các chức năng của hệ thống báo hiệu
Có ba dạng đơn vị tín hiệu:
- Đơn vị mang thông tin báo hiệu (MSU – Message Signal Unit)
- Đơn vị mang thông tin về trạng thái kênh báo hiệu (LSSU – Link Status Signal Unit).
- Đơn vị bản tin làm đầy (FISU – Fill In Signal Unit).
Trong các bản tin đó ta có:
F: Mẫu riêng biệt sử dụng để kí hiệu bắt đầu và kết thúc bản tin.
CK: (Check sum): Kiểm tra chu kì thặng d.
SIF (Signalling information field): Trờng thông tin báo hiệu.
SIO (Service information octet): Octet thông tin dịch vụ.
BSN (Back sequence number): Con số thứ tự hớng về.
BIB (Back indicator bit): Bit chỉ thị hớng về
FSN (Forward sequence number): Con số thứ tự hớng đi.
FIB (Forward indicator bit): Bit chỉ thị hớng đi.
LI (Length indicator ): Chỉ thị độ dài.
Đơn vị tín hiệu MSU:
Chứa các bản tin báo hiệu và các thông tin của ngời sử dụng đợc trao đổi giữa các USER và giữa các khối xử lý chức năng quản lý mạng báo hiệu ở hai điểm báo hiệu với nhau.
Đơn vị tín hiệu đờng LSSU:
Chứa đựng các thông tin liên quan đến hoạt động của kênh báo hiệu (ví dụ nh phần đồng chỉnh) LSSU chỉ đợc trao đổi giữa các lớp hai của các MTP và nó chỉ đợc trao đổi trong trờng hợp kênh báo hiệu ở trong tình trạng không sẵn sàng truyền đa các bản tin hoặc ở trong các tình trạng không thể sử dụng đợc cho việc truyền bản tin nữa.
Đơn vị tín hiệu thay thế FISU: Đợc sử dụng để phát hiện lỗi đờng truyền trên các kênh báo hiệu trong tr- ờng hợp không còn bản tin MSU nào để trao đổi với phía đối phơng Bản tin FISU chỉ đợc truyền giữa các lớp 2 của MTP
1.2.2 Các thủ tục đợc sử dụng
Việc định giới hạn bản tin là xác định điểm đầu và điểm cuối của bản tin, điều này đợc thực hiện bằng cách sử dụng các cờ hiệu ở đầu và cuối bản tin.
Cờ hiệu đợc tạo nên bằng tổ hợp bit (01111110) Để phòng ngừa trờng hợp trùng lặp tổ hợp bit này với các phần tử của bản tin, trớc khi gửi một bản tin đi ngời ta sử dụng một quá trình chèn các bit giả có giá trị “0” vào bản tin và chiết ra khi nhận bản tin.
Sắp xếp các khối tín hiệu:
Việc sắp xếp các khối tín hiệu cần đợc thực hiện trong trờng hợp mất đồng chỉnh khi phân ranh giới không đúng đờng truyền hay do bên phát, phát nhiều hơn 6 bit “1” liên tiếp hoặc độ dài bản tin nằm ngoài giới hạn quy định.
Chức năng phát hiện lỗi thực hiện đợc nhờ có 16 bit kiểm tra (CK) đã đợc cung cấp ở cuối của mỗi tín hiệu ở phía kết cuối báo hiệu thu, cũng thực hiện kiểm tra sau đó so sánh với 16 bit kiểm tra Nếu hai tổng kiểm tra không bằng nhau thì sự hiện diện của lỗi sẽ đợc chỉ thị và khối tín hiệu sẽ bị huỷ bỏ.
Trong thủ tục đờng báo hiệu có hai kiểu sửa lỗi đó là phơng pháp sửa sai cơ bản và phơng pháp phòng ngừa theo kiểu phát lại bản tin theo vòng (PCR – Preventic Cycli Retransmisstion).
Trong cả hai phơng pháp, chỉ có lỗi trong các bản tin MSU và các bản tin báo hiệu trạng thái liên kết LSSU là đợc sửa lỗi, còn trong bản tin FISU chỉ đ- ợc phát hiện chứ không sửa Cả hai phơng pháp cùng đợc liên kết để ngăn chặn các bản tin lặp hoặc các bản tin không đúng trình tự khi có lỗi Phơng pháp PCR đợc dùng khi độ trễ đờng truyền lớn phơng pháp cơ bản trở nên không thích hợp với những hiệu ứng âm của hệ thống có thể dẫn tới độ trễ đơn vị báo hiệu MSU trở nên quá lớn Nhợc điểm của phơng pháp PCR là những độ dài băng tần mà PCR cho phép dùng có hiệu quả kém hơn so với phơng pháp cơ bản ( mức tải của liên kết ít hơn nhiều so với phơng pháp cơ bản ).
Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP
Trong báo hiệu kênh chung liên lục địa các gói khung báo hiệu sẽ phải truyền xuyên lục địa qua rất nhiều chuyển mạch Điều này đòi hỏi một hệ thống đầy đủ và tin cậy để định tuyến các tín hiệu Các chức năng định tuyến tin cậy này đợc giao cho lớp SCCP.
SCCP thực hiện các dịch vụ:
- Dịch vụ đấu nối có hớng
- Dịch vụ đấu nối không định hớng
2.1.1 Dịch vụ đấu nối có hớng
SCCP cung cấp hai dịch vụ đấu nối có hớng cho việc thiết lập đấu nối( đấu nối tạm thời và cố định) Để quản trị việc chuyển tiếp bản tin User phơng thức này chia làm ba giai đoạn:
2.1.2 Dịch vụ đấu nối không định hớng
SCCP cung cấp hai loại dịch vụ đấu nối không định hớng, trong dịch vụ này mỗi gói đợc trang bị một địa chỉ và phải tự tìm ra đờng đến nơi nhận Nh vậy ta thấy chúng sẽ không theo cùng một đờng và luôn luôn đến không theo thứ tự đúng Nhng vì chúng luôn có một số thứ tự nên ở điểm thu chúng đợc sắp xếp lại theo thứ tự ban đầu.
Hai loại dịch vụ đó là:
+ Dịch vụ đấu nối không định hớng cơ bản
+ Dịch vụ đấu nối không định hớng có trình tự
SCCP cung cấp một chức năng phiên dịch địa chỉ tiêu đề tổng thể Một tiêu đề tổng thể là một địa chỉ không cho phép tạo tuyến trực tiếp, do đó SCCP phiên dịch địa chỉ này thành một mã điểm báo hiệu thu DPC và một con số phân trờng- SSN Con số phân trờng này sẽ xác định User của SCCP tại một điểm báo hiệu Điều này cũng tơng tự nh chỉ thị dịch vụ trong việc tạo tuyến của MTP nhng nó cho phép 255 phân hệ riêng đợc xác định tại điểm báo hiệu, trong khi đó chỉ thị dịch vụ chỉ cho phép xác định đợc 16 phân hệ.
2.2 Các loại giao thức ( Các thủ tục điều khiển đấu nối )
Có 4 loại giao thức cho 2 dịch vụ trên
- Giao thức 0 :Loại không đấu nối cơ sở
- Giao thức 1 :Loại không đấu nối tuần tự
- Giao thức 2: Loại đấu nối định hớng cơ sở
- Giao thức 3: Loạiđấu nối định hớng điều khiển luồng
Giao thức ( không đấu nối cơ sở ):
Khối dữ liệu ở lớp cao hơn đợc SCCP vận chuyển qua mạng tới SCCP đích và tới lớp cao hơn ở đích Các khối dữ liệu này đợc vận chuyển độc lập nên chúng có thể đợc phân phối không tuần tự
Giao thức 1 ( Không đấu nối tuần tự ):
Nó cho phép lớp cao hơn chỉ ra một luồng đã có của khối số liệu dịch vụ mạng ( NSDU) phải đợc phân phát tuần tự đến đích Mã SLS (lựa chọn kênh báo hiệu từ một chùm kênh báo hiệu ) đợc sử dụng để cho luồng của các NSDU có cùng tham số điều khiển tuần tự là nh nhau.
Giao thức 2 ( Đấu nối định hớng cơ sở ):
Các NSDU đợc chuyển giao nhờ đấu nối báo hiệu tạm thời hoặc vĩnh cửu. Các tin báo thuộc về một đấu nối báo hiệu chứa cùng giá trị trờng SLS để đảm bảo tuần tự Số liệu đợc chuyển giao dới dạng gói DT1.
Giao thức 3 (đấu nối định hớng điều khiển luồng):
Các tính chất giao thức 2 đợc bổ xung Điều khiển luồng có nghĩa là tốc độ luồng số liệu đợc điều khiển giữa hai lớp Cho phép hạn chế luồng số liệu từ phía phát Ngoài ra, còn bổ xung khả năng phát hiện mất tin báo, mất tuần tự Trờng hợp có sự cố đấu nối báo hiệu đợc thiết lập lại Số liệu đợc chuyển giao dới dạng gói DT2.
2.3 Các khối chức năng của SCCP
Khối điều khiển đấu nối có định hớng:
Cung cấp các thủ tục cho thiết lập, chuyển giao và giải phóng cho một đấu nối báo hiệu tạm thời.
Khối điều khiển đấu nối không định hớng:
Cung cấp các thủ tục cho chuyển giao số liệu đấu nối không định hớng giữa các User.
Khối điều khiển tạo tuyến SCCP:
PHầN NGƯờI Sử DụNG điều khiển đấu nối có định h ớngđiều khiển đấu nối không có định h ớng
PHầN chuyển giao bản tin(mtp) điều khiển tạo tuyến
Quản trị sccp udt udts Sccp
Dựa vào chức năng của MTP để tạo tuyến một bản tin từ điểm báo hiệu này đến điểm báo hệu khác, nó còn cung cấp các khả năng bổ xung cho định tuyÕn.
Cung cấp các thủ tục để duy trì sự hoạt động của mạng bằng phơng pháp tạo tuyến dự phòng hoặc điều chỉnh lại lu lợng nếu sảy ra sự cố hoặc tắc nghẽn…
Hình 3.3: Các khối chức năng của SCCP
Chú ý: Thông tin giữa ngời sử dụng dịch vụ và ngời cung cấp dịch vụ đ- ợc thực hiện nhờ các cơ sở dịch vụ Đó là các loại khối số liệu phát giữa các lớp để chấp nhận các thủ tục khác nhau Đối với thông tin Peer To Peer có 4 loại cơ sở dịch vụ đợc sử dụng: Cơ sở yêu cầu, cơ sở chỉ thị, cơ sở khẳng định, cơ sở trả lời.
Phần ngời sử dụng điện thoại TUP
Nh ta đã biết phần ngời sử dụng điện thoại xác định các chức năng báo hiệu cần thiết trong mạng báo hiệu số 7 cho lu lợng quốc gia cũng nh quốc tế.
Nó cung cấp các đặc tính báo hiệu điện thoại giống nh các hệ thống báo hiệu khác của CCITT.
Các khuyến nghị của CCITT về phần này đợc mô tả trong Q.72 X Phần TUP sử dụng các khả năng vận chuyển MTP để dung cấp các báo hiệu liên quan đến mạng chuyển mạch kênh trong điều kiện các cuộc gọi điện thoại bao gồm cả hai loại trung kế số và tơng tự.
Các tín hiệu điện thoại đợc truyền trong mạng báo hiệu dới dạng các bản tin mà nội dung của nó đợc mang trong trờng thông tin báo hiệu SIF của các đơn vị tín hiệu bản tin MSU Các bản tin báo hiệu TUP đợc tạo nhóm thành một số nhóm cơ bản, mỗi nhóm đợc xác định bằng một mã đề mục H0 H1 trong đó H0 là mã đầu đề bản tin, H1 là mã bản tin.
Các tín hiệu chung của mọi TUP là nhãn
Nhãn gồm 4 trờng hợp khác nhau:
Mã điểm thu ( DPCtination Point Code ) là một phần của nhãn, nó là thông số duy nhất để xác định điểm báo hiệu mà MSU phải kết cuối.
Mã điểm phát ( OPC = Originating Point Code ) là một phần của nhãn, nó là trờng hợp duy nhất để xác định điểm báo hiệu phát sinh.
Mã xác định trung kế (CIC) là một phần của nhãn, nó là trờng hợp duy nhất để xác định một trung kế cho cuộc gọi điện thoại hoặc cho cuộc gọi số liệu giữa điểm báo hiệu và điểm báo hiệu thu.
Trờng chọn lựa đờng báo hiệu (SLS) là bit thấp nhất trong trờng CIC. Trờng này đợc sử dụng để chọn lựa một đờng báo hiệu từ một chùm kênh báo hiệu, thông thờng sử dụng kiểu phân tải. f ck Sif sio li fc f
Thông tin của User Nhãn
Hình 3.4: Nhãn trong các bản tin tạo tuyến TUP
Phần ngời sử dụng ISDN – ISUP
Phần này gồm các giao thức báo hiệu số 7 dùng để hỗ trợ các dịch vụ cơ bản, các dịch vụ bổ xung, các ứng dụng thoại và phi thoại của mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN.
ISUP là một trong nhiều chủng loại khách hàng sử dụng các giao thức báo hiệu số 7 nh OMAP , MAP…
ISUP nằm trong lớp 4 của mô hình phân lớp báo hiệu số 7 Khi cần trao đổi thông tin nó cần sự hỗ trợ của MTP. Trong một số trờng hợp ISUP còn cần đến giao thức của SCCP Các đầu cuối của ISUP đợc đánh số theo khuyến nghị của E.164 của CCITT, với điểm lu ý là hệ thống đánh số này là hệ thống đánh số quốc tế cho mạng liên kết đa dịch vụ ISDN, giữa các đầu cuối ISDN với các đầu cuối của mạng điện thoại quèc tÕ.
Cấu trúc tin báo của ISUP có khuôn dạng nh sau:
Hình 3.5:Khuôn dạng tin báo của ISUP
Trong hình 3.5 ta thấy nhãn định tuyến của ISUP đợc xác định nh các tin báo khác nhau Mã nhận dạng mạch CIC gồm 14 bit xác định mạch trung kế giữa hai tổng đài để thiết lập cuộc nối Bốn lớp còn lại xác định rõ các số liệu
Nhãn định tuyếnMã nhận dang mạchLoại thông báoPhần bắt buộc cố địnhPhần bắt buộc biến đổiPhần tuỳ chọn của ISUP, phần này bao gồm nhiều chủng loại tin báo và nhiều loại tham số trong các bản tin báo Sau khi thống nhất các tin báo, các tham số dùng cho từng loại cuộc gọi (các dịch vụ ), việc thống nhất các thủ tục báo hiệu ban đầu Thống nhất các thủ tục báo hiệu gồm các giai đoạn sau:
- Trao đổi giám sát cuộc gọi
Bản thân thủ tục báo hiệu các giai đoạn này đều khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí của tổng đài trên mạng tổng đài đích, tổng đài gốc hay tổng đài Transit.
Có hai phơng pháp báo hiệu đợc dùng để hỗ trợ cho các giao thức ISUP:
- Từng chặng ( Link By Link ) dùng với phần chuyển giao tin báo MTP.
- Xuyên suốt ( End To End ) dùng với SCCP. Để các bản tin của phần ISUP của các hệ thống có thể đấu nối trực tiếp với nhau cần có các yêu cầu tơng thích giữa các hệ thống nh sau:
- Tơng thích giữa các giao thức
- Tơng thích giữa các chức năng và dịch vụ
- Tơng thích khả năng điều khiển và quản lý.
Trong quá trình phối hợp giữa các giao thức của nhiều Version tuân thủ các nguyên tắc sau nhằm đảm bảo tính tối u của hệ thống:
- Các thành phần của giao thức hiện hữu ( Các bản tin báo, các tham số, mã ) không đợc thay đổi trừ khi có sai sót trong các giao thức cần sửa đổi hoặc cần thay đổi cơ chế hoạt động dịch vụ mà giao thức đó hỗ trợ.
- Không thay đổi ý nghĩa các tin báo, tham số.
- Không thay đổi các quy tắc mã hoá, khuôn dạng bản tin đã đợc xác lập tõ tríc.
- Không đợc thêm các tham số vào phần bắt buộc cố định của các tin báo hiện có.
- Các tham số có thể đa thêm vào bản tin và nh vậy bản tin sẽ đợc kéo dài nhng phải nằm trong phần tuỳ chọn.
ứng dụng báo hiệu số 7 cho tổng đài Alcatel 1000 E10B
Đặc điểm báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10B
Phần mềm báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10B đợc lu trữ trong th mục có tên là XUTC Nó gồm hai phần mềm thành phần hay gọi là phần mềm chức năng ký hiệu là ML PUPE và ML PC.
ML PC đợc cài đặt trong trạm đa xử lý điều khiển chính SMC, nó thực hiện chức năng mức 3 của C7 nh quản tri mạng báo hiệu, quản trị lu lợng, quản trị lu trình, phòng vệ PUPE…Trong tổ chức điều khiển OCP của tổng đài Alcatel 1000 E10B, ML PC đợc cấu trúc kép hoạt động theo kiểu hoạt động/ dự phòng.
ML PUPE đợc cài đặt trong trạm xử lý điều khiển cung cấp thiết bị phụ trợ SMA ML PUPE thực hiện chức năng xử lý giao thức báo hiệu số 7 , quản trị trạng thái các kênh trung kế, là cầu giao tiếp thông tin giữa thông tin từ đơn vị đấu nối thuê bao và OCB.
Mô hình hệ thống báo hiệu số 7
Hình 4.1: Tổ chức phần mềm UTC
ALRXE Để có thể đáp ứng đợc các dịch vụ thông tin mới và thoả mãn các nhu cầu thông tin với các tổng đài khác trên mạng quốc gia và quốc tế, hãng Alcatel CIT đã trang bị trong tổng đài Alcatel 1000 E10B phần mềm và những trang thiết bị phù hợp tuân thủ các khuyến nghị về C7 mà ITU – T đã đa ra.
2.1 Cấu trúc chức năng của MTP mức 1:
MTP mức 1 trong tổng đài Alcatel 1000 E10B bao gồm:
- Các khe thời gian ( Time Slots ) trên các đờng PCM đấu nối với các điểm báo hiệu của tổng đài ( AFCTE ).
- Các khe thời gian trên các đờng mạng LR đấu nối OCB với đơn vị đấu nối thuê bao CSNL ( AFVTE ), với trạm điều khiển đấu nối trung kế ( AFVTE ).
- Các khe thời gian trên các đờng mạng LR đấu nối OCB với trạm đa xử lý cung cấp thiết bị phụ trợ và xử lý giao thức báo hiệu số 7 SMA ( AFTSX ).
- Đờng đấu nối cố định trong mạng chuyển mạch.
- MRM: Modul điều khiển đấu nối trung kế đến tổng đài khác
- MRS: Modul điều khiển đấu nối trung kế đến tổng đài vệ tinh của Alcatel 1000E10B
- ALRXE: Địa chỉ chức năng chuyển mạch của LR vào SMX
- AFCIE: Địa chỉ chức năng của khe thời gian trên PCM và SMT
- ALRXS: Địa chỉ chức năng chuyển mạch của LR ra khỏi SMT
Hình 4.2: Các đờng số liệu báo hiệu
- AFTSX: Địa chỉ chức năng của khe thời gian trên LR giữa SMX và SMA
- AFVTE: Địa chỉ chức năng của khe thời gian trên LR vào SMX
- VTSM: Kết cuối ảo kênh vật lý
- ACHIL: Bảng mạch in thực hiện chức năng quản trị đờng số liệu báo hiệu
2.2 Cấu trúc chức năng của MTP mức 2
Chức năng của mức 2 trong tổng đài Alcatel 1000E10B do bảng ACHIL thực hiện, ACHIL thực hiện xử lý đa giao thức cho cả HDLC và C7.
Phát tạo cờ khung tín hiệu
Nhận biết và chiết các con số “0”
Gửi các khung FISU để giám sát kênh báo hiệu một cách liên tục khi không có MSU hay LSSU đợc truyền giữa 2 điểm báo hiệu.
Phân tích, nhận biết một cách tự động các khung FISU.
2.3 Cấu trúc chức năng MPT mức 3
Trong tổng đài Alcatel 1000E10B, chức năng này do hai phần mềm thực hiện đó là ML PC và ML PUPE thực hiện chức năng định tuyến cho bản tin, nó đợc cài đặt trong SMA Còn ML PC thực hiện các chức năng:
- Quản trị mạng báo hiệu số 7
Phòng vệ phần mềm báo hiệu số 7
Các trạm và các phần mềm trong hệ thống điều khiển của tổng đài Alcatel
1000 E10B đang đợc trang bị tính năng tự phát hiện lỗi, tự khắc phục các lỗi nhẹ và nếu trờng hợp không thể tự khắc phục đợc nó báo đến phần mềm phòng vệ tập trung để yêu cầu giải quyết Ngoài ra, các trạm lỗi còn có khả năng cách ly lỗi để tránh lây lan, và nó còn đợc các trạm khác giám sát để phát hiện trạng thái ngừng hoạt động kịp thời.
Khi có sự cố xảy ra, các trạm ngừng hoạt động và chuyển lu lợng cho trạm dự phòng, tuỳ thuộc vào tổ chức biểu dự phòng của trạm Đối với phần mềm
ML PUPE, phần mềm đã đợc nạp sẵn trong trạm dự phòng khi đó khi có sự cố thì dới sự điều khiển của ML PC nó sẽ chuyển đổi trạng thái từ dự phòng thành hoạt động ngay không ảnh hởng đến lu lợng xử lý gọi.
- Bớc 1: Giả sử trong tổng đài có 3 SMA có chức năng PUPE, trong đó PUPE 3 ở trạng thái dự phòng Nếu nỗi xảy ra ví dụ trong SMA 1 có
PUPE đang hoạt động thì phần mềm phòng vệ đặt chỗ tại trong từng trạm sẽ nhận bản tin lỗi, phân tích và vì lỗi nặng nên nó gửi bản tin yêu cầu khoá đến
Quản lý trạng thái trung kế hớng đi và h- íng vÒ Định tuyến thu và phát Đồng chỉnh khung vàđịnh cỡ
Phát hiện lỗi và sửa lỗi
Giao thức truy nhËp mạng thông minh
(INAP).PhÇn ứng dụng khả n¨ng giao dịch (TCAP).
Quản trị mạng Quản trị MTP và UP Phòng vệ PUPE
Hình 4.3: Quan hệ giữa ML PC và ML PUPE áp dụng cho thuê bao
PC-N phần mềm phòng vệ tập trung trong SMM, bản tin này chuyển qua phần mềm phân phối bản tin ML MQ.
- Bớc 2 : SMM nhận bản tin, phân tích và gửi bản tin khoá trạm lỗi, chuyển PUPE 1 đang hoạt động vào trạng thái không hoạt động, đồng thời nó gửi bản tin báo cho các trạm khác trên mạch vòng thông tin biết SMA
1 đang bị khoá để trạm khác không gửi bản tin cho SMA 1.
- Bớc 3 :Khi này ML PUPE 1 không xử lý lu lợng, do vậy từ SMA
1 nó gửi bản tin thông báo phần mềm phòng vệ PUPE là ML PC trong SMC biÕt.
- Bớc 4: ML PC nhận và phân tích bản tin, ngay sau đó nó gửi bản tin đến SMA 3 chuyển đổi phần mềm PUPE 3 từ dự phòng thành hoạt động.
- Bớc 5 : Đồng thời nó gửi bản tin cấu hình lại đờng dữ liệubáo hiệu vào SMA 3 , bản tin này đợc truyền qua ML MQ đến MCX Khi đó tất cả mọi lu lợng đợc truyền đến PUPE 3 xử lý thay cho PUPE 1.
Hình 4.4: Thủ tục phần mềm báo hiệu số 7 ML PUPE
4.Thủ tục quản trị hệ thống báo hiệu số 7
Trong tổng đài Alcatel 1000 E10B, mạng báo hiệu số 7 đợc phân chia thành 3 mạng riêng biệt:
- Mạng nội hạt: Giữa đơn vị đấu nối thuê bao CSN và ma trận chuyển mạch.
- Mạng quốc gia: Giữa các chuyển mạch thuê bao, các tổng đài chuyển tiếp và các tổng đài quốc tế.
- Mạng quốc tế: Giữa các tổng đài quốc tế. phô lôc
AP Physical address Địa chỉ vật lý
AS System address Địa chỉ hệ thống
Bé thÝch nghi ®Çu cuèi
ATHOS Former designation of operating system of Alcatel 8300 communication multiprocessor( RTOS)
Hệ thống điều hành cơ sở (RTOS)
Th viện phần mềm cơ sở
Th viện phần mềm của trạm
Cuộc gọi thử giờ bận
Bít chỉ thị hớng về
BM Magnetic tape or magtape(MT)
Bộ điều khiển trạm cơ sở
Con số chỉ thị hớng về
Bus giữa các trạm đa xử lý
Hệ thống trạm cơ sở
Trạm truyền dẫn cơ sở
BST Base transceiver station(radio transmission equipment
Trạm thu cơ sở(sử dụng trong thiết bị truyền dẫn vô tuyến) CAS Service switching point(SSP) or Channel associated signalling Báo hiệu liền kênh
CCB End to end information
Tin tức điểm đấu điểm
Coupler cảnh báo CCF Conference circuit
Mạch hội nghị CCITT Internationnal telegrap and teleephone consultative committee Hội đồng t vấn về điện báo điện thoại quốc tế
CCITT N 0 7 Common channel signalling system defined by CCITT
Hệ thống báo hiệu kênh chung do CCITT định ra
CCM Mobile service switching center (MSC )
Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động
CCS7 See CCITT N 0 7 or SS7
Hệ thống ma trận chuyển mạch CMP Main multiplex coupler
Coupler mạch vòng chính CMS Secondary multiplex coupler
Coupler báo hiệu đa giao thức CSN Subscriber digital access unit Đơn vị xâm nhập thuê bao số DCE Data communication equipment
Thiết bị kết cuối mạch số
Phần mềm chức năng trong ổ đĩa
DM Magnetic disk ổ đĩa từ DPC Desstination point code
Mã điểm tích DSS1 Digital subscriber signalling system N 0 1
Hệ thống báo hiệu cho thuê bao DUP Data user part
Phần ngời sử dụng số liệu EIR Equipment identity register
Thanh ghi nhận dạng thiết bị
Phần mềm chức năng ML ETA ETP Exchange termination and processor (SMT context )
Kết cuối tổng đài và bộ xử lý ETSI European telecommunications standard institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu ETU Exchange termination unit (SMT context) Đơn vị kết cuối tổng đài E10 Alcatel 1000 E10 system
Hệ thống Alcatel 1000 E10 FIB Forward indicator bit
Bit chỉ thị hớng đi FISU Fill in signal unit Đơn vị báo hiệu làm đầy
Cê FSN Forward sequence number
Con số thứ tự hớng đi GSS Group switching subsystem
Phân hệ chuyển mạch nhóm
Phần mềm chức năng ML GX HDB3 High density bipoler code
Mã tam cực mật độ cao HDLC High level data link contrrol Điều khiển đờng số liệu mức cao IAM Initial address message
Bản tin địa chỉ ban đầu IEEE The institute or electrical and electronic engineers
Viện kỹ thuật điện và điện tử
Mạng trí tuệ INAP Intelligent network access protocol
Xâm nhập vào mạng trí tuệ ISDN Intergratid service digital network
Mạng số đa dịch vụ ISUP Intergratid service digital network user part
Phần ngời sử dụng ISDN
LA Access link Đờng xâm nhập mạng LAPD Link access protocol (D channel)
Giao thức xâm nhập đờng(kênh D)
LD Data link Đờng số liệu
Chỉ thị độ dài LSSU Link status signal unit Đơn vị mang thông tin về trạng thái báo hiệu
LR Matrix link Đờng mạng LRE Incoming matrix link Đờng mạng đi vào LRS Outgoing matrix link Đờng mạng đi ra MAP Mobile application part
Phần áp dụng cho di động MAS Main control station acceess multiplex
Mạch vòng thông tin xâm nhập giữa các trạm
Bé nhí chung MCX Host switching matrix
Ma trận chuyển mạch chính MIS Inter station multiplex
Mạch vòng thông tin giữa các trạm
ML COM Matrix switch controler ML
Phần mềm quản trị thông tin
ML ETA Service circuit manager ML
Phần mềm quản trị thiết bị phụ trợ MLGS Server controler ML (mobile radio context)
Phần mềm quản trị dịch vụ
ML GX Matrix system handler ML
Phần mềm quản trị đấu nối
ML MQ Message distributor (to URM, ETA, GTX ) ML
Phần mềm quản trị phân bố bản tin
ML MR Call handler ML
Phần mềm xử lý cuộc gọi
ML OC OM message router ML
Phần mềm tổ chức vận hành và bảo dỡng
ML PC SS7 controler ML
PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn CCS7
ML PUPE SS7 protocol handler ML
Phần mềm quản trị giao thức CCS7
ML TR Subscriber and analysis data base manager ML
Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu thuê bao, phiên dịch
ML TX Call charging and traffic measeassurement ML
Phần mềm tính cớc và đo lờng lu lợng phần mềm
ML URM PCM handler ML
Phần mềm quản trịđấu nối trung kế MTP Messager transfer part
Phần chuyển bản tin MTU Magnetic tape unit
Khèi b¨ng tõ NSDU Network service data unit Đơn vị dịch số liệu mạng NSP Network service unit Đơn vị dịch vụ mạng
Phần mềm khai thác bảo dỡng OMAP Operation maintenace and administration part
Phần quản lý vận hành và bảo dỡng OPC Originating point code
Mã điển nguồn OSI Open system interconnection
Hệ thống giao tiếp mở PABX Private automatic branch exchange
Tổng đài tự động t nhân ảo
PCM Pule code modulation Điều chế xung mã
PTS Signalling transfer point Điểm giao tiếp báo hiệu PUP Main processor unit Đơn vị xử lý chính PUS Secondary processor unit Đơn vị xử lý phụ RACH Random access channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên REM Telecommunication management network
Mạng khai thác bảo dỡng viễn thông
Nhãn tạo tuyến SAB Bracnh selsction and amplification
Chọn lựa và khuyếch đại nhánh
Phân hệ địa chỉ SCCP Signalling connection contrrol point Điểm điều khiển đấu nối báo hiệu
Chỉ thị dịch vụ SIF Signalling information field
Trờng thông tin báo hiệu SIM Subcriber identity module
Module nhận dạng thuê bao SIO Service information octet
Octet thông tin dịch vụ
Tuyến báo hiệu SLS Signalling link selection
Lựa chọn tuyến báo hiệu
Trạm điều khiển chính SMM Main tenance station
Trạm bảo dỡng SMS Service management system
Hệ thống quản lý dịch vụ SMT Trunk control station
Trạm điều khiển trung kế SMX Matrix control station
Trạm điều khiển ma trận
SP Signalling point Điểm báo hiệu ( PS ) SPA Originating – only link Đờng chỉ cho gọi ra SPB Terminating– only link Đờng chỉ cho gọi vào SPC Signalling point code
Phân hệ SSF Sub-service field
Trờng dịch vụ thuê bao SSP Service swwitching point Điểm chuyển mạch báo hiệu
ST Signalling terminal Đầu cuối báo hiệu SSTM Message transfer part
Phần ngời sử dụng SSUT Telephone user part (TUP)
Phần ngời sử dụng điện thoại SS7 Common channel signalling N 0 7
Báo hiệu kênh chung số 7của CCITT
Kết cuối chuyển mạch STP Signalling transfer point
Phần chuyển tiếp báo hiệu STS Sychronization and time base station
Trạm đồng bộ và cơ sở thời gian
Kết cuối tổng đài TCAP Transection capabilities application part
Phần áp dụng khả năng phiên dịch TCH Traffic channel
Thiết bị kết cuối TMN Telecommunication management network
Xem REM Mạng quản trị viễn thông
Khe thêi gian TUP Telephone user part
Phần ứng dụng điện thoại UCN Digital control unit Đơn vị điều khiển số UCX Connection and control unit Đơn vị đấu nối và điều khiển
UR Access unit Đơn vị đấu nối URA Subscriber access unit Đơn vị xâm nhập thuê bao
Phần 1: Tổng quan về tổng đài Alcatel 1000 E10B 1
Chơng 1: Giới thiệu chung về tổng đài Alcatel 1000 E10B 1
1 Vai trò của tổng đài Alcatel 1000 E10B 1
2 Mạng toàn cầu (Global Network) 3
3 Mạng tích hợp đa dịch vụ 3
4 Các dịch vụ tổng đài 4
Chơng 2: Cấu trúc tổng thể của tổng đài Alcatel 1000 E10B 11
1 Cấu trúc chung của tổng đài Alcatel 1000 E10B 11
1.1 Cấu trúc phần cứng của tổng đài 12
1.2 Cấu trúc chung của một trạm điều khiển 14
1.4 Trạm điều khiển trung kế SMT 17
1.5 Trạm thiết bị phụ trợ SMA 18
1.6 Hệ thống ma trận chuyển mạch 21
1.6.2 Thiết bị chọn nhánh và khuyếch đại 22
1.6.3 Ma trận chuyển mạch chính (MCX) 22
1.6.4 Ma trận phân chia theo thời gian của SMX 24
1.7 Trạm đồng bộ và cơ sở thời gian STS 25
1.8 Trạm vận hành và bảo dỡng 26
1.9 Mạch vòng trao đổi thông tin 28
2 Phần mềm của tổng đài Alcatel 1000 E10B 29
2.2 Nguyên tắc dự phòng trong tổng đài Alcatel 1000 E10B 34