Báo hiệu và hệ thống thông tin di động

Nội Dung: CHƯƠNG 5 - BÁO HIỆU 5.1 Mục đích báo hiệu? 5.2 Kỹ thuật báo hiệu 5.3 Các khái niệm trong báo hiệu 5.4 Phân lọai báo hiệu 5.5 Hệ thống báo hiệu số 7 (CCITT SS7) 5.5.1 Tổng quan về kiến trúc báo hiệu CSS7 5.5.2 Mối quan hệ CSS7 và mô hình OSI 5.5.3 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu 5.5.4 Lớp liên kết báo hiệu 5.5.5 Bản tin báo hiệu CHƯƠNG 6 - HÊ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI 6.1 Mạng điện thoại PSTN 6.2 Mạng nội hạt 6.3 Mạng đường dài 6.3 Định tuyến lưu lượng trong mạng quốc gia 6.4 Yếu tố tác động truyền dẫn cự li xa CHƯƠNG 7 - MẠNG VOIP (chương 15) 7.1 Tổng quan 7.2 Kỹ thuật 7.3 VoIP Gateway 7.4 Media Gateway Controller 7.5 Chuẩn ITU-T Rec. H.323 7.6 Giao thức SIP 7.7 MGCP, Megaco CHƯƠNG 5 - BÁO HIỆU 5.1 Mục đích của báo hiệu 5.1.1 Khái niệm: IEEE đã định nghĩa: Trong viễn thông, Báo hiệu (sinaling) là phương tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin này liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi. Báo hiệu được phát triển cùng với mạng điện thoại, có nhiều vấn đề về kĩ thuật báo hiệu chúng ta sẽ giải quết trong chương này với các vấn đề liên quan của một cuộc gọi trong một mạng viễn thông. Báo hiệu có ba chức năng chính: • Báo hiệu giám sát • Báo hiệu địa chỉ • Quản lý cuộc gọi Có hai loại báo hiệu khác nữa là • Báo hiệu thuê bao • Báo hiệu tổng đài 5.1.2 Các chức năng của báo hiệu Chứ năng giám sát: giám sát báo hiệu cung cấp thông tin trên đường dây hoặc tình trạng kết nối. Nó thông báo cho một chuyển mạch nội bộ hay một tổng đài tình trạng bận hay rỗi của bên được gọi. Thông tin về giám sát báo hiệu phải được duy trì điểm tới điểm liên tục trong suốt quá trình diễn ra cuộc gọi và phải được giải phóng ngay khi ngắt kết nối cuộc gọi, điều này rất cần thiết cho đối với một thuê bao, nếu có báo bận và không có bất cứ một cuộc gọi nào đến thuê bao đó, và thông tin này cũng được dùng để tính cước phí cuộc gọi cho nhà cung cấp dịch vụ. Báo hiệu địa chỉ: Báo hiệu địa chỉ xác nhận và định tuyến cho một thuê bao được gọi, dựa vào thông tin từ cuộc gọi để xác nhận thuê bao cần gọi và kết nối chính xác tới thuê bao đó. Xác nhận quá trình thiết lập cuộc gọi: Đây là loại báo hiệu cho ta các tín hiệu trong khi tiến hành một cuộc gọi các tín hiệu đó có thể là âm thanh (tiếng buzz từ máy được gọi), tín hiệu đổ chuông …Các thuê bao gọi có thể nhận được các tín hiệu báo hiệu sau: • Nhạc chờ: tín hiệu này cho thuê bao đang gọi biết là thuê bao bên kia đang đổ chuông. • Busyback: tín hiệu này báo thuê bao kia đang bận • ATB-Trunks busy : có nghĩa là mạng bận • Tiếng bíp kéo dài: điện thoại bên kia đang để off-hook (kênh máy) 5.2 Kỹ thuật báo hiệu 5.2.1: Truyền bản tin báo hiệu Bản tin báo hiệu được truyền từ thuê bao này tới thuê bao bên kia qua tổng đài thông qua các thiết bị chuyển mạch. Bản tin báo hiệu có thể truyền bằng các phương pháp như: • Thời gian kéo dài của một xung (mỗi xung trong 1 khoảng thời gian nhất định mang một ý nghĩa nhất định được quy định bởi hệ thống) • Kết hợp của các xung • Tần số của tín hiệu • Kết hợp các tần số • Có hay không có một tín hiệu • Mã nhị phân • Đối với hệ thống DC, dựa vào hướng của dòng và lưu lượng truyền hiện tại. 5.2.2 Sự phát triển của báo hiệu: Báo hiệu và chuyển mạch có quan hệ chặt chẽ với nhau trong các hệ thống tổng đài, chuyển mạch sẽ không thể hoạt động nếu nhu không có các thông tin từ báo hiệu. ISDN là một dịch vụ đầy đủ kỹ thuật cho các thuê bao, sử dụng hệ thống báo hiệu số duy nhất gọi là DSS-1 (báo hiệu số 1) . Mạng ATM sử dụng hệ thống báo hiệu số 2, Q.2931 và RFC.3033. Trong những năm 1940 báo hiệu đã phát triển thành các hệ thống báo hiệu tất cả các tổng đài của các nước đều cần có một chuẩn về giao diện báo hiệu để các thiết bị có thể “hiểu” được. Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu công nghệ báo hiệu sử dụng mạng tương tự với các thiết bị ghép kênh phân chia tần số. Mặc dù các hệ thống nãy đã lỗi thời so với mạng số hiên tại nhưng đó là nền tảng để ta nắm được hoạt động cũng như mục đích của một hệ thống báo hiệu. 5.2.2.1 Đường giám sát báo hiệu Giới thiệu: đường dây tín hiệu trên các trunk hoạt động dựa trên mức của dòng DC. Như vậy tín hiệu DC không tương thích với hệ thống FDM, vì các kênh thoại analog chiếm băng tần từ 300-3400 Hz, vì vậy các tín hiệu DC đã được chuyển qua tín hiệu AC . Băng tần báo hiệu: trong băng tần tín hiệu liên quan đến hệ thống báo hiệu sử dụng các tín hiệu âm thanh, tones, bên trong các kênh thoại thông thường để chuyển thành tín hiệu báo hiệu. Có hai hệ thống như vậy: • Loại sử dụng duy nhất một tần số (SF - single frequency) • Loại sử dụng hai tần số (2VF) Những tín hiệu sử dụng một trong hai tones nằm trong khoảng 2000 – 3000 Hz của băng thông. Báo hiệu tần số duy nhất được sử dụng dành riêng cho giám sát, thường được gọi là báo hiệu E & M , nó được sử dụng với thiết bị FDM phô biến nhất là tần số 2600 Hz. Sơ đồ hoạt động được thể hiện ở hình 5.1 Báo hiệu hai tần số (2VF) được sử dụng cho cả việc giám sát và báo hiệu địa chỉ. Ứng dụng với các thiết bị FDM. Chúng ta có tập hợp các tín hiệu để tạo ra các âm chỉ thị máy rỗi hay máy bận các tần số này nằm ngay trong băng thoại 2600 Hz nên có thể gây ra khó chịu cho người nghe nên cần có bộ lọc nhiễu. Ví dụ một cặp tần số điển hình trong hệ thống báo hiệu số 5 là 2400 Hz và 2600 Hz, sử dụng rộng rãi cho báo hiệu địa chỉ. Báo hiệu ngoài băng (Out-of-Band Signaling) : với báo hiệu ngoài băng, bản tin báo hiệu được truyền bên ngoài băng thoại (tức là trên 3.400 Hz). Trong mọi trường hợp nó là một hệ thống sử dụng duy nhất một tần số. hệ thống sử dụng báo hiệu ngoài băng này cho biết tình trạng nhàn hoặc rỗi của thuê bao. Trong tương lai gần báo hiệu ngoài băng được người ta sử dụng có lợi về cả tính kinh tế lẫn dễ dàng thiết kế. Nhưng xét về lâu dài thì các thiết bị yêu cầu làm cho báo hiệu ngoài băng thậm chí còn tốn kém hơn bởi vì các thiết bị báo hiệu này giám sát và báo hiệu mở rộng và có yêu cầu báo hiệu tại mỗi đầu cuối và tại từng thời điểm khi tín hiệu (FDM) đang được chuyển tải trong hệ thống. Ưu điểm của báo hiệu ngoài băng là tín hiệu giám sát được cung cấp liên tục cho dù có tín hiệu tone on hay tones off trong suốt quá trình hội thoại diễn ra. Báo hiệu trong băng SF và báo hiệu báo hiệu ngoài băng được minh họa trong hình 5.2. Điển hình về áp dụng hệ thống báo hiệu báo hiệu ngoài băng là hệ thống báo hiệu R-2 phổ biến ở châu Âu. [...]... dùng di động Các bản tin báo hiệu được xác định bởi CCITT Rec Q.701 như là một gói thông tin, định nghĩa ở lớp 3 hoặc 4, liên quan đến một cuộc gọi, quản lý giao di n, sau đó được chuyển nhận là đơn vị báo hiệu bởi các chức năng truyền bản tin Mỗi bản tin báo hiệu có chứa "thông tin dịch vụ" bao gồm một thông số dịch vụ xác định phần người dùng và có thể xem Phần thông tin báo hiệu hiệu của bản tin. .. bỏ - SIF (Trường thông tin báo hiệu): Trường này chỉ tồn tại trong bản tin MSU Nó gồm các thông tin về định tuyến và thông tin thực về báo hiệu của bản tin Cấu trúc của SIF gồm có 2 phần: nhãn định tuyến (mức 3) và thông tin người sử dụng (mức 4) Nhãn định tuyến: điểm đích của một đơn vị tín hiệu được xác định trong một nhãn định tuyến Nhãnđịnh tuyến trong một đơn vị tín hiệu bản tin bao gồm các trường... bản tin Không giống như FISU và LSSU chỉ có thể được đánh địa chỉ tới node lân cận và do đó chỉ hỗ trợ những lớp thấp nhất trong chồng giao thức SS7, MSU chứa nhãn định tuyến và trường thông tin báo hiệu Do đó chúng cung cấp phương tiện để mang thông tin điều khiển kênh và bản tin thực hiện sử dụng bởi các lớp cao hơn của chồng giao thức SS7 Các trường thông tin của MSU cũng có thể mang thông tin bảo... tin báo hiệu chứa thông tin người dùng, chẳng hạn như dữ liệu hoặc các tín hiệu điều khiển cuộc gọi, thông tin quản lý, bảo trì và loại định dạng của bản tin báo hiệu Nó cũng bao gồm một "nhãn" Nhãn cho phép các tin nhắn được định tuyến lớp 3 thông qua mạng lưới báo hiệu đến đích của nó và điều khiển các bản tin đến phần người dùng hoặc mạch khác Trên liên kết báo hiệu những thông tin báo hiệu được... truyền bản tin báo hiệu Định tuyến bản tin dựa trên phân tích thông tin từ nhãn Việc định tuyến bản tin kết hợp với định tuyến dữ liệu tại một điểm báo hiệu đặc biệt Phân phối bản tin báo hiệu, là quá trình xác định phần người dùng một tin nhắn sẽ được chuyển giao Sự lựa chọn được thực hiện bởi phân tích của các chỉ số trên nhãn Phân biệt bản tin, là quá trình xác định Khi nhận được một tin nhắn tại... đánh số Phần truyền bản tin sử dụng mãđể định tuyến bản tin DPC xác định điểm báo hiệu mà bản tin được truyền đến đó OPC xác định điểm báo hiệu mà từ đó bản tin được truyền Nội dung của trường SLS xác định tuyến báo hiệu mà theo đó bản tin được truyền Bằng cách này, trường SLS được sử dụng để chia tải trong các tuyến báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu Thông tin người sử dụng: thông tin người sử dụng chứa... truyền bản tin báo hiệu trên một liên kết dữ liệu riêng lẻ Một bản tin báo hiệu được chuyển qua liên kết báo hiệu trong các đơn vị tín hiệu có độ dài thay đổi Một đơn vị tín hiệu bao gồm kiểm soát thông tin chuyển giao trong nội dung thông tin của thông điệp báo hiệu Các chức năng liên kết báo hiệu bao gồm: • Phân định một đơn vị tín hiệu bằng cờ • Cờ báo chống nhồi bit • Phát hiện lỗi thông qua kiểm... LI (2;63) : Đơn vị báo hiệu bản tin (MSU) Các đơn vị này được phân biệt bằng phương tiện của các chỉ số chiều dài MSU là truyền lại trong trường hợp lỗi, LSSUs và FISUs không có MSU mang thông tin tín hiệu; LSSU cung cấp thông tin trạng thái liên kết và FISU được sử dụng trong quá trình link state chờ, nó làm đầy Các bản tin báo hiệu có thể thay đổi độ dài và mang thông tin báo hiệu được tạo ra bởi phần... để đảm bảo rằng các thủ tục quản lý trong giao thức hoạt động một cách chính xác Thông tin giữa 2 SPs có thể được chuyển qua một liên kết thiết lập kết nối trực tiếp hai điểm Điều này được gọi là chế độ báo hiệu kết hợp Thông tin này cũng có thể là định tuyến thông qua một hoặc nhiều trung gian các SP chuyển tiếp thông tin tại các tầng mạng Điều này được gọi là chế độ báo hiệu không kết hợp SS-7 hỗ... hoặc cung cấp nhiều bản tin báo hiệu Thủ tục chuyển đổi và changeback liên quan đến thông tin liên lạc với điểm báo hiệu khác.Ví dụ, trong trường hợp chuyển đổi từ một liên kết báo hiệu thất bại, Thất bại khi trao đổi thông tin ở hai liên kết đầu cuối (thông qua một đường thay thế) thông thường cho phép thu hồi bản tin nếu không sẽ bị mất trên các liên kết đã thất bại Một mạng lưới báo hiệu phải có . báo hiệu cung cấp thông tin trên đường dây hoặc tình trạng kết nối. Nó thông báo cho một chuyển mạch nội bộ hay một tổng đài tình trạng bận hay rỗi của bên được gọi. Thông tin về giám sát báo. đầu ra của nó. Đây là tín hiệu báo hiệu trở về mang thông tin về trạng thái mạng. Nhóm B bao gồm hầu hết các thống tin phản hồi đặc biệt thông tin về tình trạng thuê bao. Bảng 5.5 Hệ thống báo. xác. Thông tin giữa 2 SPs có thể được chuyển qua một liên kết thiết lập kết nối trực tiếp hai điểm. Điều này được gọi là chế độ báo hiệu kết hợp. Thông tin này cũng có thể là định tuyến thông