Bao hieu so 7 va ung dung cua bao hieu so 7 cho 128701

Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông Lời nói đầu Hệ thống thông tin phận quan trọng quốc gia Nó làm nên tảng cho phát triển xà hội Ngay từ đời, mạng viển thông ®· tá cã nhiỊu u ®iĨm phơc vơ nh÷ng nhu cầu ngày cao ngời Chính mà ngày đợc tiến, nhiều loại hình dịch vụ thuận tiện, chất lợng cao đời Đặc biệt năm 90 trở lại đây, với phát triển công nghệ điện tử, công nghệ thông tin, hệ thống thông tin ngày đợc hoàn thiện đà có bớc nhảy vọt đa xà hội loài ngời sang kỷ nguyên văn minh Để hoà nhập với phát triển chung viễn thông giới, ngành Bu điện Việt Nam đà có đầu t thích đáng với chiến lợc thẳng vào kỹ thuật mới, đại Sự đời công ty dịch vụ viễn thông CPC đánh dấu bớc phát triển ngành Bu điện Việt Nam Và mạng thông tin: GSM ( mạng di động), mạng điện thoại, mạng số đa dịch vụ (ISDN), Mạng thông minh (IN), mạng số liệu đđ ợc phát triển nhanh chóng để không ngừng tăng chất lợng dịch vụ nhu cầu ngời Để mạng hoạt động hoạt động tốt cần có phối hợp mạng, nh thiết bị thông tin Các hệ thông báo hiệu sử dụng mạng viễn thông đảm bảo chức Trong qua trình học tập khoa Điện tử- Viễn thông trờng Đại học Bách khoa Hà nội, đợc bảo tận tình thầy cô cố gắng học hỏi thân, em đà tiếp thu đợc kiến thức định Với đề tài Báo hiệu số ứng dụng báo hiệu số cho tổng đài Alcatel A1000 E10 (OCB283) Đồ án em gồm có phần là: Phần I: Báo hiệu số mạng viễn thông Chơng I: Tổng quan báo hiệu Chơng II: Báo hiệu kênh riêng Chơng III: Báo hiệu kênh chung Phần II: ứng dụng báo hiệu số vào tổng đài Alcatel A 1000 E10 (OCB283) Ch¬ng IV: Tỉng quan vỊ tổng đài Alcatel A 1000 E10 Chơng V: Cấu trúc chức trạm đa xử lý điều khiển thiét bị phụ trợ báo hiệu số (SMA) Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông Chơng VI: Quản trị hệ thống SS7 tổng đài Alcatel A1000 E10 (OCB 283) Em xin chân thành cảm ơn giảng viên: Nguyễn Hữu Trung thầy cô bạn sinh viên truờng đà giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Do thời gian trình độ hạn chế, nên đò án tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu xót Em mong nhận đợc ý kiến đóng góp thầy cô bạn sinh viên để hoàn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Phần I: Báo hiệu số Chơng I: Tỉng quan vỊ b¸o hiƯu I Giíi thiƯu Báo hiệu mạng viễn thông chuyển thông tin cần thiết để điều khiển phần tử chức khác mạng nhằm mục đích thiết lập gọi giám sát gọi Đối với mạng thoại, báo hiệu chuyển nhu cầu báo tin số thuê bao để nối với thuê bao khác mạng Thông tin báo hiệu chuyển từ thuê bao cần phục vụ đến tổng đài dới dạng: - Các thông tin cần thiết trạng thái nhấc máy đặt máy thuê bao chủ gọi tới tổng đài ( Báo hiệu đờng dây ) - Các thông tin số địa thuê bao bị gọi ( Báo hiệu địa ) Tiếp theo, tổng đài xử lý thông tin báo hiệu thu đợc đầu vào định thông tin có đợc xử lý hay không thành dạng thích ứng với nhu cầu báo hiệu đầu Sau thông tin báo hiệu đợc tạo tuyến tổng đài gọi trung kế Cuối tổng đài đầu cuối chứa thuê bao bị gọi nhận đợc tín hiệu cần thiÕt cho viƯc thiÕt lËp cc gäi Theo trun thèng báo hiệu đợc chia làm loại: Báo hiệu mạch vòng thuê bao nh báo hiệu thiết bị đầu cuối thuê bao tổng đài, báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu tổng đài thuê bao Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông Báo hiệu kênh riêng CAS Báo hiệu kênh chung CCS Hình I.1 Phân chia báo hiệu Báo hiệu liên tổng đài đợc chia nhỏ thành: Báo hiệu kênh kết hợp CAS ( Channel Associated Singalling ) : Là báo hiệu mà báo hiệu thuê bao tổng đài hay tổng đài tổng đài, thông itn báo hiệu đợc truyền đờng kênh thoại I.2 Các chức báo hiệu I.2.1 Báo hiệu đờng thuê bao Để bắt đầu gọi, thuê bao nhấc máy hành động báo hiệu thuê bao muốn thiết lập gọi Sau thiết bị thích hợp đợc kết nốii vào đờng dây, tổng đài gửi âm mời quay số tới phần ngời gọi thuê bao bắt đầu quay số Thuê bao nhận đợc tín hiệu từ tổng đài thông báo tình trạng gọi nh hồi âm chuông thuê bao bị gọi rỗi, tín hệu thuê bao bận thuê bao bị gọi bận Tín hiệu âm báo hiệu thiết bị bị gọi bận ( tắc nghẽn) hay số âm đặc biệt khác Thuê bao A Tổng đài Thuê bao B Nhấc máy Tín hiƯu mêi quay sè Quay sè thuª bao B Håi âm chuông Tín hiệu chuông Trả lời Hội thoại Đặt máy Đặt máy Hình I.2 Các tín hiệu báo hiệu đờng thuê bao Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông I.2.2 Báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu thoại liên quan tới thông tin báo hiệu tổng đài ( đờng dây hay ghi ) Các tín hiệu ghi đợc sử dụng giai đoạn thiết lập gọi để vận chuyển thông tin loại địa chỉ, tín hiệu đờng đợc sử dụng suốt thời gian gọi để giám sát trạng thái đờng dây Thông tin chứa loại tín hiệu hầu nh giống tín hiệu vòng thuê bao Tất loại tín hiệu báo hiệu đợc mạng kết hợp trực tiếp với kênh thoại Để mô tả gọi hoàn thành, ta xem hình dới Đừờng thuê bao Đờng trung kế Đờng thuê bao Đặt máy Đặt máy Nhấc máy Mời quay số Địa Chiếm Công nhận chiếm Địa Hồi âm chuông Rung chuông Trả lời Hội thoại Nhấc máy Hội Đặt máy thoại Đặt máy Cắt đầu nối Báo hiệu đờng thuê bao Báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu đờng thuê bao Hình I.3 Biểu đồ báo hiệu cho gọi hoàn thành Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông I.2.3 Các chức báo hiệu Báo hiệu cần thiết cho trình phát triển mạng viễn thông nói chung Do mạng viễn thông công cộng rộng lớn yêu cầu báo hiệu điều khiển phức tạp Khi mạng lới trở nên phức tạp chức báo hiệu cần đợc phát triển theo Một số chức báo hiệu: - Chức giám sát - Chức tìm chọn - Chức vận hành mạng Chức giám sát: Đợc sử dụng để nhận biết thay đổi trạng thái điều kiện số phần tử ( thuê bao đờng mạngđ ), phản ánh điều kiện đặt máy/nhấc máy thuê bao Gồm tín hiệu sau: - Nhấc máy chiếm - Nhấc máy trả lêi - Gi¶i phãng híng vỊ - Gi¶i phãng híng Các tín hiệu nhận biết thay đổi trạng thái đờng từ trạng thái rỗi sang trạng thái bận ngợc lại Chức tìm chọn: Các chức có liên quan đến thủ tục thiết lập gọi khởi đầu việc thuê bao, chủ gọi gửi thông tin địa thuê bao bị gọi, thông tin đợc truyền qua tổng đài Các thông tin chức tìm chọn đợc truyền tổng đài thông tin địa để đáp ứng trình chuyển mạch, tín hiệu điều khiển nh tổng đài bị gọi thông báo cho tổng đài chủ gọi biết rỗi có khản tiếp nhận số quay số ( PTS ), yêu cầu gửi sè tiÕp theo T theo hƯ thèng mµ cịng cần tín hiệu phục vụ khác nh tín hiệu công nhận Chức tìm chọn liên quan đến thiết lập đấu nối cho gọi trùc tiÕp lµ thêi gian trƠ quay sè - PDD ( PDD khoảng thời gian từ thuê bao chủ gọi hoàn thành quay số đến nhận đợc hồi âm chuông ) Thời gian trễ quay số tiêu chuẩn mà thuê bao phải hớng tới để xâm nhập hiệu vào mạng, thời gian trễ dài phải tính đến hệ thống bị h hỏng, điều gọi không thành phải quay số lại Ngoài yêu cầu báo hiệu chức tìm chọn tổng đài chức phải có hiệu cao, độ tin cậy cao để đảm bảo thực xác chức chuyển mạch Kiểu báo hiệu làm tốc độ báo hiệu đợc sử dụng cho phép làm giảm thời gian trễ quay số Chức vận hành ( Hay gọi chức quản lý mạng ): Khác với chức tìm chọn giám sát liên quan trực tiếp đến trình xử lý gọi, chức quản lý mạng cần thiết cho việc sử dụng mạng lới cách tối u Các tín hiệu quản quản lý mạng là: + Nhận biết chuyển thông tin trạng thái tắc nghẽn mạng, thông thờng tin trạng thái đờng cho chủ gọi + Thông báo thiết bị, trung kế không bình thờng trạng thái bảo dỡng + Cung cấp thông tin tính cớc Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông + Cung cấp phơng tiện để đánh giá, đồng chỉnh cảnh báo từ tổng đài khác Chơng II.: Báo hiệu kênh riêng II.1 Khái niệm phân loại Khái niệm: Báo hiệu kênh riêng hay gọi báo hiệu liền kênh hệ thông báo hiệu tín hiệu đợc truyền đờng báo hiệu riêng biệt, có nghĩa hệ thống báo hiệu kênh tiếng có đờng báo hiệu riêng đà đợc ổn định, tín hiệu báo hiệu đợc truyền theo nhiều cách khác nhau: băng, băng, khe thời gian TS16 tổ chức đa khung PCM Dới dạng xung tone ( âm hiệu) tổ hợp tần số tone Phân loại: Có nhiều hệ thống CAS khác đợc sử dụng: - Hệ thống báo hiệu xung thập phân, gọi đơn tần - Hệ thống báo hiệu xung đa tần: nh hệ thống báo hiệu số hệ thống b¸o hiƯu m· R1 cđa CCITT (CCITT #5, R1) - Hệ thống báo hiệu tần số ( 2VF), ví nh hệ thống báo hiệu số hệ thống b¸o hiƯu m· R1 cđa CCITT (CCITT #4) - HƯ thống báo hiệu mà đa tần bị khống chế nh hệ thống báo hiệu đa tần mà R2 CCITT Phơng thức báo hiệu đơn tần đợc sử dụng chủ yếu cho chức giám sát, ví dụ nh: thông báo trạng thái rỗi bận trung kế băng cách phát âm đơn tần ( thờng dùng tần số khoảng 2600Hz ) lên trung kế rỗi, điều có nghĩa âm đơn tần trung kế trạng thái bận Báo hiệu đa tần đợc sử dụng rộng rÃi cho chức tìm chọn, cách sử dụng tần tần số nằm băng tần kênh thoại ( 300 đến 3400 Hz ) Hệ thống báo hiệu CAS đợc ứng rộng rÃi hệ thống báo hiệu đa tần mà R2 CCITT II.2 Hệ thống đa tần mà R2 CCITT II.2.1 Khái niệm: Hệ thống báo hiệu R2 đợc thiết kế chức trao đổi thông tin báo hiệu tổng đài mạng viễn thông số mạng kết hợp số với Analog, tín hiệu trao đổi tổ hợp cặp tần số Hệ thống báo hiệu R2 gåm cã tÝn hiƯu:  TÝn hiƯu b¸o đờng: Gồm tín hiệu đợc phân chia theo hớng (Hớng chiếm đờng giải phóng hớng Hớng xác nhận chiếm, trải lời, giải phóng hớng về, khoá ) Có phơng pháp báo hiệu ®êng: - Analog: ( dïng cho hƯ thèng trun dÉn tơng tự ), sử dụng kiểu báo hiệu có tone rỗi tone bận liên tục hai hớng, dùng tần số băng 3825 Hz Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông - Digital: ( dïng cho hƯ thèng trun dÉn sè ), hƯ thèng truyền dẫn số hệ thống dùng kỹ thuật điều chế xung mà với tần số lấy mẫu 8000 Hz mẫu đợc mà hoá từ mà bit Kết kênh PCM có tốc độ 64 Kbps hệ thống truyền dẫn N khe thời gian tốc độ ( N x 64) Kbps ( nhiªn mét sè hƯ thống vài khe thời gian đợc sử dụng riêng cho điều khiển ) Để đơn giản hoá thiết bị đầu cuối báo hiệu, hệ thống báo hiệu đờng cho phép sử dụng đến bit báo hiệu cho kênh tiếng Trong báo hiệu đa tần m· R2, chØ dïng 2/4 bit cho tõng híng: Híng gồm af ( trạng thái đờng, thuê bao chủ gọi, thiết bị báo hiệu gọi ) bf ( cung cấp thông tin cảnh báo ) Hớng gồm aB ( xác định trạng thái đờng thuê bao bị gọi) bB ( xác định thiết bị báo hiệu vào rỗi hay bận ) Khe thời gian 16 biến thái phơng pháp đợc sử dụng để truyền báo hiệu đờng Báo hiệu ghi: Để điều khiển trình thiết lập gọi gọi có liên quan đến nhiều tổng đài, cần phải chuyển thông tin cần thiết để kết nối gọi đợc xác đến thuê bao mong muốn, cần phẩi chuyển số thông tin báo hiệu theo hớng ngợc lại - Các tín hiệu hớng gồm: thông tin số địa bị gọi thuộc tính thuê bao chủ gọi, thông báo kết thúc gửi địa bị gäi, sè cđa thuª bao chđ gäi phơc vơ cho tính cớc chi tiêt - Các tín hiệu hớng mang thông tin tín hiệu PTS_Thông tin báo tổng đài bị gọi sẵn sàng nhận số địa thuê bao bị gọi, tín hiệu điều khiển ( xác nhận kiểu thông tin ), kết thúc trình tìm chọn để giải phóng ghi thiết lập tuyến thoại đa đờng thông tin trạng thái tổ hợp thuê bao bị gọi, thông tin cần thiết để phân tích cớc Vì thông tin địa mang lợng tin lớn mong muốn có trình thiết lập nhanh cần phải sử dụng phát triển hệ thông báo hiệu ghi, hệ thống dễ dàng đáp ứng với phơng thức truyền dẫn tồn đáp ứng đợc nhu cầu giá thành đầu t Có kiểu thông tin địâ tổng đài a Kiểu chặng ( Link- by- link) T§1 T§2 T§ T§4   04.8641262 04.8641262 8641262 M· vïng 038 1262 M· vïng 04 b KiĨu th«ng suèt ( End- to- end) T§1  04.8641262 T§2 T§ TĐ4 04 Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông 864 1262 Mà vùng 04 Mà vùng 038 c Kiểu hỗn hợp ( Mixed) TĐ1 04.8641262 Mà vùng 038 TĐ2 T§ T§4  04 864 1262 M· vïng 04 Tuỳ vài vị trí tổng đài mà phân cấp quản lý mạng mà ta sử dụng báo hiệu hợp lý Hình vẽ ví dụ kiểu chuyển thông tin địa gọi vói số bị gọi là: 04.8641262 từ mà vùng 038 II.2.2 Hệ thống báo hiệu đa tần mà R2 (R2-MFC) c¸c ghi B¸o hiƯu c¸c ghi cđa R2 - MFC đợc sử dụng mạng viễn thông Việt Nam kiểu báo hiệu bị không chế, tần số chuẩn đợc chọn phù hợp với nghị định Q441 CCITT Mỗi tín hiệu ghi tổ hợp tần số băng, đợc phân chia hớng về: + Huớng sử dụng tần số: 1380 1500, 1620 , 1740, 1860, 1980 (Hz), chia lµm nhãm: nhãm nhóm - Nhóm 1: Mang thông tin địa thuê bao bị gọi ( sè quay sè, sè  9) - Nhóm 2: Mang thông tin thuộc tính thuê bao chđ gäi + Híng vỊ sư dơng tÇn sè: 1140, 1020, 900, 780, 660, 540 (Hz), chia lµm nhóm: - Nhóm A: Mang tín hiệu điều khiển - Nhóm B: Mang thông tin trạng thái đờng thuê bao bị gọi Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông Chơng III Báo hiệu Kênh chung III.1.Tổng quan III.1.1.Giới thiệu Khi mạng viễn thông phát triển báo hiệu chứng tỏ vai trò định nó, nã cung cÊp mèi liªn quan, giao kÌo lÉn vô số đờng truyền nút mạng để cung cấp liên kết thiếu đợc Báo hiệu tơng tự nh Hệ thống dây thần kinh trung ơng thể sống, hệ thống phối hợp chức phận riêng biệt không thực chức Nhng tất loại báo hiệu nói ( nh CAS ) có nhợc điểm chung tốc độ tơng đối thấp, dung lợng thông tin bị hạn chế, ngày tỏ không đáp ứng nhu cầu mạng thông tin đại Chúng không khắc phục đợc nhợc điểm nh sau: Thời gian thiết lập gọi lớn ( 10s đến 20s ), lợng truyền tin bị giới hạn, khản định tuyến bị hạn chế ( chủ yếu định tuyến theo hệ cấp cải biên đợc gọi tiến hành mạng bị lỗi.) Chính điều đó, báo hiệu đà không ngừng phát triển với công nghệ chuyển mạch Trong năm 1960, tổng đài đợc điều khiển chơng trình lu trữ SPC đợc đa vào sử dụng nhu cầu phơng thức báo hiệu với nhiều đặc tính u việt so với hệ thống báo hiệu trớc trở nên quan trọng Trong phơng thức báo hiệu này, đờng số liệu tốc độ cao xử lý tổng đài SPC đợc sử dụng để mang lại thông tin báo hiệu Các đờng số liệu tách rời với trung kế tiếng, đờng mang thông tin báo hiệu cho vài trăm kênh tiếng Kiểu báo hiệu đợc gọi báo hiệu kênh chung (CCS), thông tin báo hiệu thị cần thiết phải chuyển đợc tạo thành đơn vị tín hiệu hay gọi gói số liệu Đồng thời giai đoạn này, đời mạng liên kết số đa dịch vụ ISDN đà cung cấp dịch vụ điện thoại phi điện thoại tổng đài mạng truyền dẫn số Để cung cấp dịch vụ số từ đầu đến cuối, báo hiệu mạng ISDN phải đợc cấu tạo từ phần riêng biệt: báo hiệu thuê bao nút mạng thông qua mạch vòng thuê bao báo hiệu nút mạng Thủ tục giao thức chuẩn cho báo hiệu mạng ISDN hệ thống báo hiệu thuê bao số ( DSS1: Digital subcriber signalling system 1) III.1.2.Vai trò Năm 1968 tổ chức viễn thông giới ITU-T đà đa khuyến nghị hệ thống báo hiệu kênh chung đầu tiên, hệ thống báo hiệu CCITT số ( gọi CCIS ), đợc thiết kế tối u cho liên lạc liên lục địa Hệ thống báo hiệu đợc thiết kế cho mạng Analog với đờng truyền tốc độ thấp 2,4 Kbps Năm 1976 AT&T đà đa báo hiệu số vào mạng đờng dài Cấu trúc báo hiệu số không đợc phân mức, loại cấu trúc đơn Do thông tin báo hiệu đợc truyền với tốc độ thấp 2,4 Kbps, tin có độ dài phải nhỏ tốt cấu trúc phân mức không đáp ứng đợc đặc điểm Trong thực tế vào năm 1970 giao thức phân mức cha đợc phổ biến Tuy đà có nhiều đặc điểm tiến so với báo hiệu kênh kết hợp nhng nói chung tồn điểm yếu nh: Khối lợng quản lý trình định tuyến theo dải băng lớn, độ dài tin bị giới hạn, tốc độ đờng truyền thấp Do hệ thống báo hiệu số đà không đáp ứng đợc nhu cầu phất triển mạng lới viễn thông Đồ án tốt nghiệp phân 1: báo hiệu số mạng viễn thông Ngoài đặc điểm hệ thống báo hiệu số 6, hệ thống báo hiệu số đời năm 1979-1980 đà đợc CCITT hoàn chỉnh với khản u điểm tốt phù hợp với mạng đại Đồng thời thời gian này, giải pháp phân lớp đợc thiết kế giao thức hệ thống, liên kết hÖ thèng giao tiÕp më OSI ( Open System Interconnection ) đà đợc phát triển tơng đối hoàn thiện với giá trị giải pháp đợc chấp nhận ứng dụng hệ thông báo hiệu Hệ thống báo hiệu số (CCS7) đợc thiết kế cho mạng qc gia vµ qc tÕ, hƯ thèng nµy sư dơng đờng truyền trung kế số với tốc độ 64 Kbps, CCS7 không đợc thiết kế cho dịch vụ thoại thông thờng mà cho dịch vụ phi thoại Vì hệ thống báo hiệu kênh chung hệ thống báo hiệu mà kênh báo hiệu sử dụng tin có nhÃn, đợc định tuyến để chuyển thông tin có liên quan việc vận hành, quản lý bảo dỡng mạng Do đó: * SS7 tạo thuận lợi cho việc hoạt động liên kết tổng đài SPC mạng viễn thông số * SS7 đáp ứng nhu cầu tơng lai yêu cầu trao đổi thông tin xử lý mạng viễn thông, để báo hiệu điều khiển cc gäi, ®iỊu khiĨn tõ xa…® * SS7 ®ãng gãp cho việc hỗ trợ phần lớn lĩnh vực ứng dụng mạng viễn thông, đặc biệt tổng đài mạng kết cuối đa dịch vụ ISDN đến dịch vụ mạng thông minh IN, dịch vụ thoại di động SM ứng dụng khai thác, quản lý bảo dỡng mạng OMAP III.1.3 Đặc điểm CCS7 * Đờng mang thông tin báo hiệu đờng số liệu tốc độ cao xử lý * Đờng báo hiệu tách rời khỏi kênh tiếng Mỗi đờng báo hiệu mang thông tin báo hiệu tối đa 4096 kênh tiếng * Thông tin báo hiệu cần phải truyền đợc tạo thành đơn vị tín hiệu gọi gói số liệu Ngoài thông tin báo hiệu đơn vị tín hiệu cần thị kênh tiếng thông tin địa chỉ, thông tin điều khiển lỗi * Các tổng đài SPC với đờng báo hiệu tạo thành mạng báo hiệu chuyển mạch gói riêng biệt III.1.4 Ưu điểm CCS7 Đợc chẩn hoá quốc tế Phù hợp với mạng nớc, quốc tế liên lục địa Phù hợp vói dịch vụ thông tin đa dạng, chẳng hạn nh thoại, dịch vụ số liệu Có tính linh hoạt cao độ tin cậy cao có yêu cầu Có độ tin cậy cao trình chuyển tin Có cấu trúc xử lý tin Báo hiệu đờng kênh riêng biệt tốc độ bit mạch Đờng báo hiệu tồn suốt trình thực gọi Đợc sử dụng đa dạng thiết bị truyền dẫn - Cáp ( đồng trục, sợi quang ) - Sãng Radio ( v« tuyÕn ) - VƯ tinh ( cã tíi ®êng vƯ tinh ) Sử dụng tốc độ truyền 64 Kbps mạng số đồng thời sử dụng tốc độ thấp đờng báo hiệu Analog cần thiết