Do an nghien cuu cac he thong bao hieu trong mang vien

Lời nói đầu i i Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, ngành " Điện tử - Viễn thông - Tin học " đà có bớc tiến nhảy vọt, đóng góp tích cực vào phát triển tất lĩnh vực kinh tế, văn hoá, xà hội toàn giới Đặc biệt viễn thông ngành mũi nhọn đóng vai trò vô quan träng Theo xu thÕ cđa thÕ giíi vµ víi sách mở cửa phủ, viễn thông Việt Nam giai đoạn tăng tốc đạt đợc thành tựu đáng kể Ngành viễn thông Việt Nam đà đóng góp tích cực vào trình công nghiệp hoá đại hoá đất nớc i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Trong mạng viễn thông, hệ thống báo hiệu phơng tiện quan trọng để truyền dẫn thông tin Hệ thống báo hiệu hoàn thiện thông tin truyền mạng nhanh chóng, xác, đảm bảo chất lợng cho kÕt nèi i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i ViÖc ứng dụng hệ thống báo hiệu kênh riêng báo hiệu chung cho mạng quốc tế mạng quốc gia đợc mở rộng không ngừng nhằm cung cấp báo hiệu cho dịch vụ quản lý m¹ng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i iii Nh với tầm quan trọng hệ thống báo hiệu, em đợc phân công thực đồ án tốt nghiệp với đề tài " Nghiên cứu hệ thống báo hiệu mạng viễn thông Việt Nam " i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i ii i i i i i §å ¸n tèt nghiÖp bao gåm c¸c néi dung chÝnh sau: i i i i i i i i i i - Chơng I: Tổng quan hệ thống báo hiệu i i i i i i i i - Ch¬ng II: HƯ thèng b¸o hiƯu m· R2 i i i i i i i - Chơng III: Hệ thống báo hiƯu kªnh chung sè i i i i i i i i i i Đợc giúp đỡ tận tình thầy giáo, thạc sĩ Mai Văn Quý, em đà hoàn thành đồ án Tuy nhiên thời gian có hạn, khối lợng kiến thức rộng nên đồ án chắn nhiều thiếu sót Em mong đợc giúp đỡ, bảo thầy cô i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Cuèi cïng em xin göi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô gi¸o i i i i i i i i i i i i i i i khoa §iƯn tư - Viễn thông, đặc biệt thầy giáo, thạc sĩ Mai Văn Quý đà giúp i i i i i i i i i i i i i ii i i i i i đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án tèt nghiƯp cđa m×nh i i i i i i i i i i i i i i i i i i Chơng I tổng quan hệ thống báo hiƯu i i i i i i i I Kh¸i quát i i Trong mạng viễn thông, báo hiệu việc trao đổi thông tin thành phần tham gia vào nối để thiết lập, giám sát giải phóng gọi Đồng thời báo hiệu đợc dùng để vận hành quản lý mạng viễn thông i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Thông thờng báo hiệu đợc chia thành d¹ng chÝnh: i i i i i i i i i - Báo hiệu đờng dây thuê bao (Subscriber Loop Signalling) i i i i i i i i - Báo hiệu liên tổng đài (Inter - Exchange Signalling) i i i i i i i i HiÖn nay, báo hiệu liên tổng đài có dạng chính: i i i i i i i i i i + Báo hiệu kênh liên kết CAS (Channel Associated Signalling) i i i i i i i i i i i i + Báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signalling) i i i i i i i iii B¸o hiệu Báo hiệu đờng dây thuê bao Báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu kênh liên kết Báo hiệu kênh chung iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Hình Phân loại báo hiệu mạng viễn thông Ii Báo hiệu đờng dây thuê bao i i i i i i Là báo hiệu đợc thực thuê bao với tổng đài hay tổng đài với thuê bao i i i i i i i i i i i i i i i i i i Để thiết lập gọi thuê bao nhấc tổ hợp máy Trạng thái nhấc tổ hợp đợc tổng đài phát gửi tín hiệu mời quay số đến thuê bao Lúc thuê bao quay số thuê bao cần gọi Khi quay số xong thuê bao nhận đợc số tín hiệu tổng đài tơng ứng với trạng thái nh tín hiệu hồi âm chuông, tín hiệu báo bận hay số tín hiệu đặc biệt khác i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Thuª bao gäi i i i i i i i i i Tổng đài i i i i i i i i i i i i i i i iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii ¢m mêi quay sè i Số hiệu thuê bao bị gọi Tín hiệu chuông TÝn hiƯu tr¶ lêi i i i i i i i i i i i i i Thuª bao bị gọi Nhấc tổ hợp Tín hiệu hồi âm chuông i i i i i i i Đặt tổ hợp Đặt tổ hợp iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Hình Ví dụ báo hiệu đờng dây thuê bao IIi Báo hiệu liên tổng đài i i i i i Là báo hiệu đợc thực tổng đài với i i i i i i i i i i i C¸c loại tín hiệu báo hiệu liên tổng đài là: tín hiệu chiếm, tín hiệu công nhận chiếm (hay tín hiệu xác nhận chiếm), số hiệu thuê bao bị gọi, tình trạng tắc nghẽn, xoá thuận, xoá ngợc i i i i i i i i i i Thuª bao gäi i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Tổng đài Tổng đài Thuê bao bị gọi iiiii TÝn hiƯu chiÕm TÝn hiƯu x¸c nhËn chiÕm Sè hiƯu máy bị gọi Tín hiệu trả lời Đàm thoại Tín hiệu xoá hớng Tín hiệu xoá hớng Hình Ví dụ báo hiệu liên tổng đài i i Tín hiệu báo hiệu liên tổng đài bao gåm: i i i i i i i i - Các tín hiệu báo hiệu ghi (Register Signals): đợc sư dơng thêi gian thiÕt lËp cc gäi ®Ĩ chuyển giao địa thông tin thể loại thuê bao i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Các tín hiệu báo hiệu đờng dây (Line Signals): đợc sử dụng toàn thời gian gọi để giám sát trạng thái đờng dây i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Báo hiệu liên tổng đài ngày có phơng pháp đợc sử dụng là: báo hiệu kênh liên kết (CAS) báo hiệu kªnh chung (CCS) i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i III.1 Báo hiệu kênh liên kết (Channel Associated Signalling) i i i i i i i i a) Kh¸i qu¸t báo hiệu kênh liên kết: i i i i i i Là báo hiệu liên tổng đài mà tín hiệu báo hiệu đợc truyền với trung kế tiếng i i i i i i i i i i i i i i i i i Đặc trng loại báo hiệu kênh thoại có đờng tín hiệu báo hiệu xác định không rõ ràng Điều có nghĩa là: i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - TÝn hiƯu b¸o hiƯu cã thể chuyển giao kênh thoại sử dụng tín hiệu báo hiệu băng tần thoại i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - TÝn hiệu báo hiệu đợc chuyển giao kênh báo hiệu riêng biệt nh xếp đa khung PCM, tín hiệu báo hiệu đờng dây đợc chuyển giao khe thêi gian TS16 i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i b) Các hệ thống báo hiệu kênh liên kết: i i i i i i i * HÖ thèng báo hiệu CCITT 1: Đây hệ thống báo hiệu lâu đời ngày không đợc sử dụng Hệ thống báo hiệu sử dụng tần sè 500Hz, ng¾t qu·ng 20Hz i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * Hệ thống báo hiệu CCITT 2: Đây hệ thống báo hiệu sử dụng tần số 600Hz, ngắt quÃng 750Hz Hệ thống ngày đợc sư dơng ë Australia, New Zealand vµ Nam Mü i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * HÖ thèng báo hiệu CCITT 3: Đây hệ thống báo hiệu băng sử dụng tần số 2280Hz cho báo hiệu đờng dây báo hiệu ghi Ngày hệ thống đợc sử dụng Pháp, áo, Phần Lan Hungary i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * Hệ thống báo hiệu CCITT 4: Đây mét biÕn thĨ cđa hƯ thèng b¸o hiƯu CCITT nhng sử dụng tần số 2040Hz 2400Hz cho báo hiệu đờng dây báo hiệu ghi i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * HƯ thèng b¸o hiƯu CCITT 5: Đây hệ thống báo hiệu đợc sử dụng rộng rÃi với báo hiệu đờng dây sử dụng tần số 2400Hz 2600Hz, báo hiệu ghi sử dụng tổ hợp tần số 700Hz, 900Hz, 1100Hz, 1300Hz, 1500Hz vµ 1700Hz i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * Hệ thống báo hiệu R1: Đây hệ thống báo hiệu gần giống với hệ thống báo hiệu số 5, nhng sử dụng tần số 2600Hz cho báo hiệu đờng dây Báo hiệu ghi gièng nh b¸o hiƯu sè i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * Hệ thống báo hiệu R2: Đây hệ thống báo hiệu sử dụng tần số 3825Hz cho báo hiệu đờng dây (với phiên analog) tần sè 540Hz tíi 1140Hz cho híng vỊ, tÇn sè tõ 1380Hz đến 1980Hz cho hớng với bớc tần số 120Hz i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i c) u điểm nhợc điểm báo hiệu kênh liªn kÕt: i i i i i i i i i i * u điểm: Do báo hiệu kênh liên kết tơng đối độc lập với nên có cố kênh báo hiệu kênh lại bị ảnh hởng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * Nhợc điểm: i - Thời gian thiết lập gọi lâu tốc độ trao đổi thông tin b¸o hiƯu i i i i i i i i i i i i i i i i chËm - Dung lợng báo hiệu kênh liên kết nhỏ có số đờng dây trung kế giới hạn i i i i i i i i i i i i i i i i i - §é tin cậy báo hiệu kênh liên kết không cao đờng dây trung kế dự phòng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i III.2 B¸o hiƯu kªnh chung (Common Channel Signalling) i i i i i i i a) Khái quát báo hiệu kênh chung: i i i i i Là báo hiệu liên tổng đài mà tín hiệu báo hiệu đợc truyền đờng sè liƯu tèc ®é cao ®éc lËp víi trung kÕ tiếng Báo hiệu đợc thực hớng, với kênh báo hiệu cho hớng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Thông tin báo hiệu cần gửi đợc nhóm thành nhng gói liệu Bên cạnh thông tin dành cho việc báo hiệu, cần có thêm số thông tin nhận dạng kênh thoại mà báo hiệu cho, thông tin địa (nhÃn) thông tin để điều chỉnh lỗi i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Các tổng đài điều khiển chơng trình lu trữ (SPC) với kênh báo hiệu tạo thành mạng báo hiệu Chuyển m¹ch gãi” i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i b) C¸c hƯ thống báo hiệu kênh chung: i i i i i i * Hệ thống báo hiệu CCITT 6: đời đầu năm 1968, đợc sử dụng dành cho đờng dây Analog cho lu thoại quốc tế i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i * HƯ thèng b¸o hiƯu CCITT 7: đời vào năm 1979 - 1980 dành cho mạng chuyển mạch số nớc quốc tế, hƯ thèng trun dÉn sè tèc ®é cao (64Kb/s) i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i iiiii i i i i i i c) Ưu điểm hệ thống báo hiƯu kªnh chung: i i i i i i i i - Thêi gian thiÕt lËp cuéc gäi nhanh sư dơng ®êng trun sè liƯu tèc ®é cao Trong hầu hết trờng hợp, thời gian thiết lập gọi giảm dới giây i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - Dung lỵng cđa báo hiệu kênh chung lớn kênh báo hiệu xử lý tín hiệu báo hiệu cho vài ngh×n cc gäi cïng mét lóc i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i - §é tin cËy cđa báo hiệu kênh chung cao nhờ sử dụng tuyến báo hiệu linh động i i i i i i i i i i i i i i i i i - Báo hiệu kênh chung có độ linh hoạt cao hệ thống mang thông tin nhiều loại tín hiệu khác nhau, sử dụng cho nhiều mục đích, không phục vụ cho riêng thoại i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i IV chức báo hiệu i i i i i i i Báo hiệu mạng viễn thông bao gồm ba chức bản; i i i i i i i i i i i i - Chức giám sát i i i - Chức tìm chọn i i i - Chức vận hành quản lý mạng i i i i i i i iii IV.1 Chức giám sát i i i i Chức đợc sử dụng để giám sát phát thay đổi trạng thái phần tử (đờng dây thuê bao, đờng dây trung kế)) để đa định xử lý xác kịp thời i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i IV.2 Chức tìm chọn i i i i Chức liên quan đến thủ tục thiết lập gọi, việc truyền số liệu thuê bao bị gọi tìm tuyến nối tối u tới thuê bao bị gọi Điều phụ thuộc vào kiểu báo hiệu phơng pháp truyền báo hiÖu i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Yêu cầu đặt với chức tìm chọn cho tổng đài phải có tính hiệu quả, độ tin cậy cao để thực xác chức chuyển mạch, thiết lập gọi thành công, giảm thời gian trễ quay số i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i IV.3 Chức vận hành quản lý mạng i i i i i i i i Khác với hai chức trên, chức vận hành quản lý mạng giúp cho việc sử dụng mạng cách có hiệu tối u Nó thu thập thông i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i tin b¸o cảnh, tín hiệu đo lờng kiểm tra để thờng xuyên thông báo tình hình thiết bị, phần tử hệ thống để có định xử lý ®óng i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i iiiii i Ch¬ng II i HƯ thèng b¸o hiƯu m· R2 i i i i i I Kh¸i qu¸t i i HƯ thèng b¸o hiƯu m· R2 hệ thống báo hiệu kênh riêng, đợc thiết kế để phục vụ cho chức trao đổi thông tin tồng đài mạng viễn thông Hệ thống báo hiệu đợc sử dụng cho mạng quốc gia mạng quốc tế i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i HƯ thèng b¸o hiƯu R2 thích hợp cho phơng thức tự động bán tự động Đồng thời áp dụng cho đờng trung kế tơng tự (Analog) hay trung kÕ sè (Digital) i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Hệ thống báo hiệu R2 đợc phân thành hai loại: i i i i i i i i i - Báo hiệu đờng dây i i i - Báo hiệu ghi i i i II Ph¬ng thøc trun tÝn hiƯu cđa b¸o hiƯu R2 i i i i i i i i i i HƯ thèng b¸o hiƯu R2 đợc thực theo giao thức bắt buộc Điều thể chỗ tín hiệu hớng đợc gửi liên tục nhận đợc tín hiệu hớng từ tổng đài đầu Việc báo hiệu đợc thực truyền mà CS (Code Sender) vµ bé nhËn m· CR (Code Receiver) Trong bé trun mà CS, i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i thiết bị truyền để truyền tín hiệu, báo hiệu có thiết bị nhận để nhận tín hiệu điều khiển Tơng tự nh vậy, nhận mà CR có thiết bị nhận thiÕt bÞ trun tÝn hiƯu i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i Quá trình truyền bắt buộc báo hiệu R2 đợc thực nh sau: CS CR i i i S i i i i i i i i R i R i S iiii a b c d e f g Hình Báo hiệu bắt buộc a Tín hiệu đợc truyền liên tục dới dạng mà đa tần từ CS đến CR i i i i i i i i i i i i i i i i i b Bé CR sau nhận đợc tín hiệu thứ sÏ lƯnh cho thiÕt bÞ trun cđa nã gưi tín hiệu điều khiển theo hớng ngợc lại i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i c Tín hiệu điều khiển dới dạng mà đa tần ®ỵc trun tõ bé CR vỊ bé CS i i i i i i i i 10 i i i i i i i i i i