Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN

Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN

Chuyên đề chuyển mạch LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển nghành điện tử - tin học,công nghệ viễn thông năm vừa qua phát triển mạnh mẽ cung cấp nhiều loại hình dịch vụ đa dạng,an toàn chất lượng cao đáp ứng yêu cầu ngày cao khách hàng Nổi bật hội tụ viễn thông với công nghệ thông tin, hội tụ dịch vụ thoại truyền thống dịch vụ liệu Điều có ảnh hưởng lớn đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác cho người sử dụng, hiệu khai thác cao, dễ phát triển Để đáp ứng yêu cầu này, số nhà sản xuất thiết bị viễn thông số tổ chức nghiên cứu viễn thông đưa ý tưởng mô hình cấu trúc mạng hệ sau NGN Trong xu đó, ngành viễn thông Việt Nam có bước chuyển biến phát triển Mạng viễn thông Tổng Công ty Bưu Viễn thông số hoá với thiết bị đại loại hình dịch vụ ngày gia tăng số lượng chất lượng Bên cạnh VNPT, số công ty khác bước tham gia vào việc khai thác thị trường cung cấp dịch vụ viễn thông Nhóm chúng em chọn chuyên đề “Truyền tải báo hiệu SS7 NGN” nhằm tìm hiểu sâu báo hiệu số NGN Chuyên đề gồm chương: Chương I: Truyền tải báo hiệu số NGN Chương II: Các giao thức thích ứng truyền tải báo hiệu số NGN Mặc dù nhóm chúng em cố gắng nhiều trình hoàn thành tiểu luận kiến thức nguồn vô tận, khả hạn chế nên mong nhận góp ý, bổ sung thầy giáo bạn lớp để tiểu luận đầy đủ Nhóm 1_chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo tạo điều kiện giúp đỡ hướng dẫn chúng em tận tình hoàn thành chuyên đề môn học Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Chuyên đề chuyển mạch CHƯƠNG I TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ TRONG NGN Giới thiệu chung báo hiệu hệ thống báo hiệu số Trong mạng viễn thông, báo hiệu coi phương tiện để chuyển thông tin lệnh từ điểm đến điểm khác Các thông tin lệnh có liên quan đến trình thiết lập, giám sát giải phóng gọi Thông thường báo hiệu chia làm hai loại : Báo hiệu đường thuê bao báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu đường thuê bao báo hiệu máy đầu cuối tức máy điện thoại tổng đài nội hạt Báo hiệu liên tổng đài báo hiệu tổng đài với Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại: Báo hiệu kênh riêng CAS (Channel Associated Signalling) báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signalling) Báo hiệu kênh riêng hệ thống báo hiệu báo hiệu nằm kênh tiếng số kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng Hệ thống báo hiệu có nhược điểm tốc độ thấp, dung lượng thông tin bị hạn chế, mà không đáp ứng yêu cầu dịch vụ Báo hiệu kênh chung hệ thống báo hiệu báo hiệu nằm kênh tách biệt với kênh tiếng kênh báo hiệu sử dụng chung cho số lượng lớn kênh tiếng Trong báo hiệu CCS, thông tin báo hiệu cần truyền tạo thành đơn vị tín hiệu gọi gói số liệu Ngoài thông tin báo hiệu, đơn vị báo hiệu có thị kênh tiếng thông tin địa chỉ, thông tin điều khiển lỗi, thông tin quản trị vận hành mạng Hệ thống báo hiệu số thiết kế cho điều khiển thiết lập, giám sát gọi điện thoại mà dịch vụ phi thoại, với ưu điểm sau : • Tốc độ cao : thời gian thiết lập gọi giảm đến nhỏ 1s hầu hết trường hợp • Dung lượng lớn : đường báo hiệu mang báo hiệu vài trăm gọi đồng thời • Độ tin cậy cao : cách sử dụng tuyến dự phòng, mạng báo hiệu hoạt động với độ tin cậy cao Chuyên đề chuyển mạch • Tính kinh tế : so với hệ thống báo hiệu truyền thống, hệ thống báo hiệu số cần thiết bị báo hiệu • Tính mềm dẻo : hệ thống gồm nhiều tín hiệu, sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng với phát triển mạng tương lai Các phần tử mạng báo hiệu số Hình1.1 Cấu trúc mạng báo hiệu số Mạng SS7 gồm phần tử sau : • Điểm chuyển mạng dịch vụ (SSP) SSP chức báo hiệu CSS#7 thực tổng đài nội hạt thành phần khác(mạng dành riêng,mạng di động) Các SSP kết cuối khởi tạo kết thúc gọi tổng đài mạng có trach nhiệm chuyển tiếp đến SSP kết cuối.SSP có khả khởi tạo truyền tải tin báo hiệu dựa kênh thoại tới SSP khác nhằm mục đích kết nối,ngắt kết nối trì gọi tin không dựa thoại trao đổi với SPC để truy vấn sở liệu số điện thoại quay không đủ để hoàn thành gọi.Ngoài ra,việc truy cập sở liệu sử dụng mạng dịch vụ thông minh dịch vụ đặc biệt Các SSP thực chức chuyển đổi hệ thống báo hiệu trực tiếp • Điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP) Chuyên đề chuyển mạch STP có chức chuyển tiếp tin báo hiệu đến SSP đến STP khác.STP cung cấp kết nối logic SSP không yêu cầu phải có kết nối trực tiếp SSP.Thông thường STP dặt cấu hình theo cặp kết nối với nhằm mục đích dự phòng đảm bảo cho mạng báo hiệu độ sẵn sàng cao.Cặp STP thực chức giống hệt gọi STP địa phương chúng kết nối trực tiếp với SSP SCP • Điểm điều khiển dịch vụ SCP SCP điểm truy cập liệu sở khách hàng nhà cung cấp dịch vụ.nó nơi lưu trữ thông tin dịch vụ thuê bao thủ tục xử lý dịch vụ mà thuê bao cài đặt.Giao thức truy cập trao đổi thông tin chủ yếu dựa vào giao thức X.25 Các liên kết báo hiệu kết nối điểm báo hiệu mạng SS7 với Các liên kết đường truyền song công độc lập xen vào đường trung kế EI Các liên kết báo hiệu chùm liên kết báo hiệu Các tin báo hiệu số trao đổi phần tử mạng thông qua kênh 64kbps gọi link báo hiệu Các liên kết báo hiệu mạng SS7 xác định theo chức tương ứng với điểm báo hiệu mà chúng dùng để liên kết Hình 1.2.Các kiểu link báo hiệu SS7 Chuyên đề chuyển mạch Như hình 2.có loại liên kết sau : • Liên kết A (A-link) dùng để liên kết SSP SCP với cặp STP địa phương • Liên kết B (B-link) liên kết bắc cầu liên kết STP mức nằm cấu trúc mạng • Liên kết C (C-link) liên kết hai STP cặp • Liên kết D (D-link) liên kết STP khác mức STP quốc giá –STP gateway • Liên kết E (E-link) liên kết SSP STP khác cặp STP địa phương • Liên kết F (F-link) liên kết trực tiếp hai điểm báo hiệu Liên kết dùng STP lưu lượng báo hiệu lớn Các đường liên kết nhóm thành chùm liên kết chúng kết nối tới điểm báo hiệu cuối Các điểm báo hiệu cuối thực chia tải liên kết chùm SIGTRAN 3.1 Giới thiệu khái quát SIGTRAN SIGTRAN nhóm công tác thuộc tổ chức chuẩn hoá quốc tế cho lĩnh vực Internet – IETF Mục đích nhóm đưa giải pháp truyền tải báo hiệu dạng gói mạng chuyển mạch kênh qua mạng IP, đảm bảo yêu cầu chức hiệu báo hiệu chuyển mạch kênh Nhằm phối hợp với mạng chuyển mạch kênh, mạng IP cần truyền tải tin báo hiệu báo hiệu đường ISDN (Q.931) hay SS7 (như ISUP, SCCP ) node IP gateway báo hiệu (SG), MGC MG sở liệu IP Nhóm công tác xác định mục tiêu là: • Các yêu cầu chức hiệu năng: nhóm đưa số RFC, xác định yêu cầu mặt chức hiệu để hỗ trợ báo hiệu qua mạng IP Các tin báo hiệu (nhất SS7) có yêu cầu độ trễ gói cao phải đảm bảo mạng thoại • Các vấn đề truyền tải: nhóm công tác đưa RFC "đường chuẩn" (standard track) định nghĩa việc truyền tải giao thức báo hiệu sử dụng giao thức truyền tải định nghĩa, dựa yêu cầu nêu Chuyên đề chuyển mạch SIGTRAN xác định phương tiện mà qua tin SS7 truyền dẫn cách tin cậy qua mạng IP Kiến trúc định nghĩa thành phần: giao thức truyền tải chung để mang lớp SS7, module thích ứng để thực chức lớp thấp giao thức Ví dụ như: giao thức ban đầu MTP SIGTRAN cung cấp chức tương đương MTP 2; giao thức ban đầu TCAP SIGTRAN cung cấp chức SCTP (các lớp không kết nối) MTP 3.2 Các kiến trúc sử dụng SIGTRAN Hình cho thấy mô hình chức chung tách biệt chức SG, MGC MG Mô hình thực theo nhiều cách khác nhau, với chức thực thiết bị riêng biệt hay kết hợp thực thể vật lý đơn Ở nơi có tách biệt mặt vật lý thực thể chức năng, SIGTRAN áp dụng để đảm bảo thông tin báo hiệu chuyển mạch kênh truyền với hiệu chức yêu cầu Tín hiệu Tín hiệu SCN ST SCN [SG] [SG] ST [MGC] ST ST ST ST Media stream [MG] [MGC] RTP Stream [MG] Media stream ST: SIGTRAN RTP: Real Time Protocol Hình 1.3 : Kiến trúc chức SIGTRAN Như thấy hình vẽ, giao diện liên quan đến SIGTRAN bao gồm SG tới MGC, SG với SG SIGTRAN có khả sử dụng cho giao diện MGC MG MGC, phụ thuộc vào yêu cầu truyền tải giao thức báo hiệu kết hợp Chuyên đề chuyển mạch 3.2.1 Phối hợp SS7 cho điều khiển kết nối Để phối hợp hoạt động mạng chuyển mạch kênh điều khiển SS7, SG kết cuối tuyến báo hiệu SS7 truyền thông tin báo hiệu tới MGC sử dụng SIGTRAN MG kết cuối trung kế liên đài điều khiển trung kế dựa thông tin báo hiệu điều khiển nhận từ MGC Như hình a) đây, SG, MG, MGC thực thể vật lý khác hay trường hợp b), MGC MG kết hợp thực thể vật lý Trong trường hợp c), tuyến báo hiệu SS7 kết hợp kết cuối thiết bị (đó MGU) có chức kết cuối trung kế Trong trường hợp này, chức SG đặt với chức MG, SIGTRAN dùng để "backhaul" báo hiệu điều khiển tới MGCU "Backhaul" hiểu việc truyền báo hiệu từ điểm giao diện luồng liệu kết hợp (chức SG MGU) trở lại điểm xử lý gọi (MGU) SS7 (ISUP) [SG] ST SGU SS7 (ISUP) [MGC] ST Media Stream Media Stream MGU Hình a) ST MGCU [MG] [SG] [MGC] MGCU SGU [MG/ MGC] MGCU SS7 link Media Stream Hình b) [SG] [MG] MGU Hình c) Hình1.4 : Các ví dụ thực thi SIGTRAN Trong số trường hợp, chức SG phân chia nhiều thực thể vật lý để hỗ trợ phân cấp, cho phép quản lý mạng báo hiệu vấn đề liên quan đến đánh địa Do đó, SIGTRAN sử dụng SG từ SG tới MGC Điều minh hoạ hình vẽ : Chuyên đề chuyển mạch ST [SG2] ST ST SS7 link [SG2] [MG] Media Stream [MGC] SS7 link Media Stream [SG1] [MG] MGU MGU Hình 1.5 : Trường hợp nhiều cổng tín hiệu Trong cấu hình này, có nhiều MGU xử lý liệu kết hợp với báo hiệu (không có MGU chứa chức SG nó) có SGU Do truyền tải lớp SS7 SG1 SG2, lớp SS7 khác SG2 MGC Ví dụ, SG1 truyền tải MTP3 tới SG2, SG2 hỗ trợ ISUP tới MGC 3.2.2 Kiến trúc để truy cập sở liệu TCAP phần ứng dụng SS7 sử dụng cho báo hiệu chuyển mạch kênh Báo hiệu TCAP mạng IP sử dụng cho truy nhập chéo thực thể mạng SS7 mạng IP, chẳng hạn như: • Truy nhập từ mạng SS7 tới SCP IP • Truy nhập từ mạng SS7 tới MGC • Truy nhập từ MGC tới phần tử mạng SS7 • Truy nhập từ IP SCP tới phần tử mạng SS7 Mô hình chức báo hiệu TCAP IP sau: Chuyên đề chuyển mạch IP SCP SGU SS7 (TCAP) SGU [SG] [SG] ST ST MGUC [MGC] [MGC] ST ST MGU Media Stream [MG] SS7 RTP [MG] Stream MGUC MGU Media Stream Hình 1.6: Báo hiệu TCAP IP 3.3 Kiến trúc giao thức SIGTRAN Kiến trúc định nghĩa gồm thành phần chính: • Một giao thức IP tiêu chuẩn • Một giao thức truyền dẫn điều khiển luồng : giao thức đưa để hỗ trợ chung chức vận chuyển tin cậy để truyền báo hiệu SCTP giao thức truyền tải mới, định nghĩa IETF • Một phân lớp thích ứng mà hỗ trợ hàm nguyên thủy xác định, chẳng hạn thị quản lý, yêu cầu giao thức thích ứng báo hiệu riêng biệt Một số giao thức phân lớp thích ứng định nghĩa IETF như: M2PA, M2UA, M3UA, SUA IUA Chỉ giao thức thực thời điểm xác định Chuyên đề chuyển mạch Các giao thức thích ứng chuyển mạch kênh (M2UA, M3UA, SUA) Giao thức truyền tải điều khiển luồng SCTP Giao thức internet chuẩn (IP) Hình 1.7: Kiến trúc giao thức SIGTRAN Các giao thức SIGTRAN sử dụng SCTP mức truyền tải.Để thực chức yêu cầu truyền tải MTP,IETP khuyến nghị giao thức lớp giao thức tương thích:M2UA,M3UA SUA SIGTRAN cho phép hãng linh động đưa giải pháp thực SS7 over IP 3.4 Khái niệm SCTP SCTP – Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng: giao thức truyền tải báo hiệu IETF định nghĩa RFC 2960 SCTP thiết kế để truyền tải tin báo hiệu PSTN qua mạng IP, có khả phục vụ nhiều ứng dụng SCTP giao thức truyền tải tin cậy hoạt động bên mạng gói không kết nối, chẳng hạn IP Nó cung cấp dịch vụ sau cho người sử dụng: - Truyền dẫn không lặp lỗi có xác nhận liệu người dùng - Phân mảnh liệu để phù hợp với kích thước MTU - Phân phát có thứ tự tin người sử dụng nhiều luồng, với lựa chọn cho phân phát đến có thứ tự tin người sử dụng riêng biệt - Lựa chọn ghép nhiều tin người sử dụng vào gói tin SCTP đơn - Khả chấp nhận lỗi mức mạng thông qua việc hỗ trợ multi-homing hai phía liên kết 10 Chuyên đề chuyển mạch AS tập tất ASP gắn với Routing Key xác định Mỗi ASP tập kích hoạt, không kích hoạt hay không khả dụng ASP kích hoạt xử lý lưu lượng, ASP không kích hoạt dùng để dự phòng Mô hình định tuyến lại chống lỗi hỗ trợ dự phòng "n+k", n số ASP tối thiểu xử lý lưu lượng k số ASP khả dụng để thay cần 2.4.5 Điều khiển dòng Sự quản lý nội hạt ASP phải dừng lưu lượng qua liên kết SCCP để tạm thời để liên kết không phục vụ để tiến hành kiểm tra hay bảo dưỡng Chức lựa chọn để sử dụng để điều khiển việc bắt đầu truyền lưu lượng liên kết SCTP khả dụng 2.4.6 Điều khiển tắc nghẽn Lớp M3UA thông báo tình trạng tắc nghẽn cục hay mạng IP chức thực phụ thuộc (ví dụ thị phụ thuộc thực từ SCTP) Tại ASP hay IPSP, lớp M3UA thị tắc nghẽn tới người sử dụng MTP3 nội hàm nguyên thuỷ để yêu cầu đáp ứng phù hợp lớp cao Khi SG xác định truyền tải tin SS7 tới Nhóm quản lý điểm báo hiệu SPMC gặp tình trạng tắc nghẽn SG tạo tin quản lý điều khiển chức truyền tải MTP3 tới node SS7 gốc thủ tục tắc nghẽn chuẩn MTP3 liên quan Việc tạo tin quản lý MTP3 SS7 từ SG chức phụ thuộc thực Lớp M3UA ASP hay IPSP thị tình trạng tắc nghẽn cục tới thực thể ngang hàng M3UA với tin SCON Khi SG nhận tin tắc nghẽn (SCON) từ ASP, SG xác định SPMC bị nghẽn, tạo tin quản lý điều khiển chức truyền tải MTP3 tới điểm đích SS7 liên quan phụ thuộc vào thủ tục điều khiển tắc nghẽn chuẩn MTP3 liên quan 2.4.7 Sắp xếp luồng SCTP Lớp M3UA SGP ASP hỗ trợ việc gán lưu lượng báo hiệu vào luồng liên kết SCTP Lưu lượng yêu cầu truyền phải gán vào luồng Để thực điều này, lưu lượng người sử dụng MTP3 gán vào 24 Chuyên đề chuyển mạch luồng riêng biệt, ví dụ dựa giá trị SLS nhãn định tuyến MTP3 hay số ISUP CIC, tất nhiên phải tuân theo số lượng tối đa luồng hỗ trợ liên kết SCTP bên 2.4.8 Mô hình Client/Server SGP ASP khuyến nghị hỗ trợ hoạt động client server Các điểm đầu cuối ngang hàng sử dụng M3UA phải cấu hình cho luôn thực chức client lại thực chức server khởi tạo liên kết SCTP Xu hướng mặc định để SGP đóng vai trò server ASP client Trong trường hợp này, ASP phải khởi tạo liên kết SCTP tới SGP 2.5 Các cấu hình sử dụng điển hình 2.5.1 Truyền tải tin ISUP SEP SS7 ISUP MTP3 MTP2 MTP1 IP SGP ISUP NIF MTP3 M3UA MTP2 SCTP MTP1 ASP IP M3UA SCTP IP NIF: chức phối hợp hoạt động node Hình 2.4 : Truyền tin ISUP Trong trường hợp này, SGP cung cấp chức phối hợp hoạt động node (NIF) cho phép MGC trao đổi tin báo hiệu SS7 với SEP mạng SS7 Chức NIF SGP phục vụ giao diện SGP MTP3 M3UA Chức giao thức ngang hàng rõ ràng với MGC hay SEP Nó cung cấp thông tin tình trạng mạng tới hay hai phía mạng Với mục đích SGP, lớp NIF, tin báo hiệu số có điểm đích MGC nhận hàm nguyên thuỷ thị MTP-TRANSFER từ giao diện lớp 25 Chuyên đề chuyển mạch cao MTP3, biên dịch thành hàm nguyên thủy yêu cầu MTP-TRANSFER gửi tới chức phân phối tin nằm M3UA để định tuyến tiếp tới điểm đích IP cuối 2.5.2 Truyền tải SCTP IPSP IPSP IP IPSP SCCP user SCCP user SCCP SCCP M3UA M3UA SCTP SCTP IP IP Hình 2.5: Truyền tải SCCP IPSP Trong mô hình này, SG sử dụng Các tin SCCP trao đổi trực tiếp hai IPSP mạng IP mà có giao thức người sử dụng SCCP chẳng hạn RANAP hay TCAP Không cần có chức phối hợp mạng SS7 trường hợp này, thông tin trạng thái quản lý mạng MTP3 cho giao thức người sử dụng SCCP SCCP để xem xét Tất hàm nguyên thuỷ thị từ lớp M3UA tới lớp SCCP phải xem xét trạng thái liên kết SCTP mạng IP bên thông tin tắc nghẽn nhận từ đầu xa 2.5.3 Truyền tải SP ASP qua SGP SEP SS7 hay SGP STP SCCP user SCCP MTP3 MTP2 MTP1 IP SCCP user SCCP MTP3 M3PA MTP2 SCTP MTP1 ASP IP SCCP M3UA SCTP IP 26 Hình 2.6: Truyền tải báo hiệu SP ASP qua SGP Chuyên đề chuyển mạch Trong trường hợp này, SGP chứa lớp giao thức SS7 SCCP thực chức Biên dịch tiêu đề chung GTT để tin đánh điạ mặt logic tới SG SCCP Nếu kết GTT cho tin SCCP tạo SS7 DPC hay địa DPC/SSN thực thể ngang hàng SCCP miền IP, hàm nguyên thuỷ yêu cầu MTP-TRANSFER kết gửi tới chức xếp biên dịch địa mạng M3UA để tiếp tục định tuyến tới đích IP cuối Tương tự vậy, giao thức SCCP SCP thực dịch vụ SCCP GTT cho tin đánh địa logic tới từ thực thể SCCP ngang hàng mạng IP Trong trường hợp này, hàm nguyên thuỷ thị MTP-TRANSFER gửi từ chức xếp biên dịch địa mạng M3UA tới SCCP để thực chức GTT Nếu kết GTT tạo địa thực thể SCCP ngang hàng mạng SS7 hàm nguyên thuỷ yêu cầu MTP-TRANSFER kết gửi tới MTP3 để phân phát tới node SS7 Giao thức lớp thích ứng người sử dụng SCCP (SUA) 1.Tổng quan SUA SUA giao thức dùng để truyền tải báo hiệu người sử dụng SCCP qua mạng IP,sử dụng Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng SCTP Giao thức thiết kế theo kiểu module đối xứng, cho phép làm việc kiến trúc mạng khác Cơ chế phân phối tin phải đáp ứng yêu cầu sau: - Hỗ trợ truyền tải tin phần người sử dụng SCCP - Hỗ trợ dịch vụ không kết nối SCCP - Hỗ trợ dịch vụ hướng kết nối SCCP - Hỗ trợ hoạt động thực thể giao thức người sử dụng SCCP - Hỗ trợ quản lý liên kết truyền tải SCCP SG node báo hiệu IP - Hỗ trợ node báo hiệu IP phân tán 27 Chuyên đề chuyển mạch - Hỗ trợ thông báo không đồng thay đổi trạng thái cho chức quản lý Kiến trúc SUA 2.1 Kiến trúc truyền tải báo hiệu Kiến trúc khung cho truyền tải báo hiệu chuyển mạch kênh qua mạng IP – SIGTRAN sử dụng nhiều thành phần bao gồm giao thức IP, giao thức truyền tải báo hiệu chung module thích ứng để hỗ trợ dịch vụ cho giao thức báo hiệu mạng chuyển mạch kênh riêng biệt từ lớp giao thức bên nó.Kiến trúc SUA xây dựng theo kiểu ngang hàng 2.2 Kiến trúc giao thức cho truyền tải không kết nối Trong kiến trúc này, lớp SUA SCCP giao tiếp với SG Cần phải có chức phối hợp hoạt động lớp SCCP SUA để cung cấp truyền tải tin người sử dụng tin quản lý SEP hay STP SS7 SUAP SCCP MTP3 MTP2 IP SG SCCP SUA MTP1 SUAP SUA MTP3 MTP2 ASP SCTP SCTP IP MTP1 IP SUAP: Giao thức người sử dụng SCCP/SUA Hình 3.1: Kién trúc giao thức cho truyền tải không kết nối 28 Chuyên đề chuyển mạch SG đóng vai trò điểm đầu cuối Trong trường hợp này, tin SCCP không kết nối định tuyến mã điểm (PC) số phân hệ (SSN) Phân hệ xác định SSN Routing Context coi nội SG Điều có nghĩa từ quan điểm mạng SS7, người sử dụng SCCP đặt SG SG đóng vai trò điểm chuyển tiếp Chức GTT thực SG trước điểm đến tin xác định Vị trí thực tế người sử dụng SCCP không liên quan đến mạng SS7 GTT tạo "tập thực thể SCCP" mà từ nhận server ứng dụng AS Sự lựa chọn AS dựa địa SCCP bên bị gọi (và thông số SS7 khác phụ thuộc vào việc triển khai) 2.3 Kiến trúc giao thức cho truyền tải hướng kết nối SEP hay STP SUAP SCCP MTP3 MTP2 SS7 IP SGP SCCP SUA MTP1 SUAP SUA MTP3 MTP2 ASP SCTP SCTP IP MTP1 IP SUAP: Giao thức người sử dụng SCCP/SUA (ví dụ: RANAP/RNSAP) Hình 3.2: Kiến trúc giao thức cho truyền tải hướng kết nối 29 Chuyên đề chuyển mạch Trong kiến trúc này, lớp SCCP SUA chia sẻ giao diện tiến trình cổng báo hiệu SGP để kết hợp hai phiên kết nối cần thiết cho việc truyền tải liệu hướng kết nối SEP ASP Cả hai phiên kết nối thiết lập định tuyến tin yêu cầu kết nối từ điểm cuối báo hiệu SEP qua SGP tới ASP ngược lại 2.4 Kiến trúc toàn IP Kiến trúc sử dụng để mang giao thức sử dụng dịch vụ truyền tải SCCP mạng IP Nó cho phép phát triển mạng cách mềm dẻo, đặc biệt không cần thiết phải tương tác với mạng báo hiệu cũ Kiến trúc loại bỏ nhu cầu chức cổng báo hiệu IPSP IP IPSP SUAP SUAP SUA SUA SCTP SCTP IP IP Hình 3.3: Kiến trúc toàn IP Các chức cung cấp bên lớp SUA 3.1 Sắp xếp địa SG Thông thường, hay nhiều ASP kích hoạt AS trường hợp chuyển tiếp hay lỗi đó, ASP kích hoạt SGP đệm 30 Chuyên đề chuyển mạch tin thuộc AS thời gian T(r) hay ASP trở lại khả dụng Khi ASP khả dụng trước hết thời gian T(r), SGP đưa tất tin khỏi đệm khởi tạo thủ tục từ chối hay trả lại phù hợp Nếu sơ đồ địa phù hợp cho tin đến, chế xử lý mặc định xác định Các giải pháp cung cấp AS mặc định để định hướng tất lưu lượng chưa cung cấp vị trí cho tập ASP mặc định hay bỏ tin cung cấp thông báo cho chức quản lý 3.2 Sắp xếp địa ASP Để chuyển tin tới mạng SS7, ASP thực xếp địa để chọn SGP thích hợp cho tin Điều thực cách đọc DPC thành phần khác tin đi, trạng thái mạng SS7, độ khả dụng SGP, bảng cấu hình Routing Context Một SG bao gồm hay nhiều SGP Tuy nhiên, tin SUA sử dụng để quản lý trạng thái SGP Bất tồn liên kết SCTP tới SGP, coi khả dụng Cũng vậy, SGP SG thông tin với ASP liên quan đến AS cung cấp kết nối SS7 đồng tới ASP 3.3 Chức xếp địa node chuyển tiếp Chức chuyển tiếp thực khi: - Định tuyến tiêu đề chung (Gloal Title) - Định tuyến tên node (Hostname) - Định tuyến SSN PC hay SSN địa IP địa node chuyển tiếp Việc biên dịch / định thông tin địa tạo kết sau: - Định tuyến SSN: ID liên kết SCTP tới node đích, SSN Routing Context / địa IP - Định tuyến GT: ID liên kết SCTP tới node chuyển tiếp tiếp theo, GT SSN / Routing Context 31 Chuyên đề chuyển mạch - Định tuyến Hostname: ID liên kết SCTP tới node chuyển tiếp Hostname SSN / Routing Context - Một người sử dụng SUA nội (node đầu cuối / chuyển tiếp kết hợp) Để tránh việc lặp vòng, đếm chặng SS7 sử dụng Node đầu cuối gốc (là node IP hay SS7) lập giá trị đếm chặng SS7 thành giá trị nhỏ (15 hay hơn) Mỗi lần chức chuyển tiếp thực mộ node trung gian hay chuyển tiếp, đếm chặng SS7 giảm xuống đơn vị Khi giá trị đạt đến 0, thủ tục trả lại hay từ chối thực với lý "vi phạm đếm chặng" 3.4 Sắp xếp luồng SCTP SUA hỗ trợ luồng SCTP SG AS cần phải trì danh sách SCTP người sử dụng SUA để xếp Người sử dụng SCCP yêu cầu truyền tải tin cần gửi qua luồng với việc phân phát có thứ tự SUA sử dụng luồng cho tin quản lý SUA Việc phân phát sử dụng để dự phòng cho việc yêu cầu phân phối tin quản lý Việc lựa chọn luồng dựa lớp giao thức sau: - Giao thức lớp 0: SUA lựa chọn chế phân phát không thứ tự Luồng chọn dựa thông tin lưu lượng khả dụng SGP ASP - Giao thức lớp 1: SUA phải lựa chọn chế phân phát thứ tự Luồng lựa chọn dựa thông số thứ tự cung cấp lớp cao thông qua giao diện nguyên thuỷ thông tin lưu lượng khác có SGP hay ASP - Giao thức lớp 3: SUA phải lựa chọn việc phân phát Luồng chọn dựa tham khảo nội kết nối thông tin lưu lượng khác có SGP ASP 3.5 Điều khiển dòng Sự quản lý nội hạt ASP phải dừng lưu lượng qua liên kết SCCP để tạm thời để liên kết không phục vụ để tiến hành kiểm tra hay bảo dưỡng Chức lựa chọn để sử dụng để điều khiển việc bắt đầu truyền lưu lượng liên kết SCTP khả dụng 32 Chuyên đề chuyển mạch 3.6 Quản lý tắc nghẽn Lớp SUA thông báo tình trạng tắc nghẽn cục hay mạng IP chức thực phụ thuộc (ví dụ thị phụ thuộc thực từ SCTP) Tại ASP hay IPSP, lớp SUA thị tắc nghẽn tới người sử dụng SCCP nội hàm nguyên thuỷ để yêu cầu đáp ứng phù hợp lớp cao Khi SG xác định truyền tải tin SS7 gặp tình trạng tắc nghẽn SG tạo tin tắc nghẽn SS7 SCCP tới node SS7 gốc thủ tục tắc nghẽn chuẩn SCCP liên quan Việc tạo tin quản lý SCCP SS7 từ SG chức phụ thuộc thực 33 Chuyên đề chuyển mạch KẾT LUẬN Mạng hệ sau NGN nghiên cứu, chuẩn hoá tổ chức viễn thông lớn giới nhằm đáp ứng nhu cầu tăng tính mở, tương thích linh hoạt để cung cấp đa dịch vụ, đa phương tiện với tính ngày mở rộng Mạng viễn thông Việt Nam ngày phát triển để đáp ứng nhu cầu kinh tế hội nhập giới việc phát triển mạng viễn thông lên NGN việc làm thiết nhằm đáp ứng nhu cầu Quá trình xây dựng phát triển mạng NGN phải tiến hành bước, có tính đến tương thích phối hợp với tảng mạng Trên sở phân tích chuyên đề tiến hành nội dung sau:  Tóm tắt vấn đề hệ thống báo hiệu số  Mô tả chồng giao thức SIGTRAN  Các giao thức thích ứng truyền tải báo hiệu số NGN Do mạng NGN đang trình xây dựng, phát triển chuẩn hoá nên việc triển khai SIGTRAN để truyền tải báo hiệu số qua mạng NGN phần nhiều phụ thuộc vào nhà cung cấp giải pháp thiết bị 34 Chuyên đề chuyển mạch TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NGN 2004 Project Description, Version 3, ITU, 12 February 2004 [2] Eurescom Project P1109 “Next Generation Network: The service offering [3 ] Tham khảo đồ án khóa trước [4] Tạp chí BCVT&CNTT tháng 6-7-10-11/2004 [5] Mạng viễn thông hệ sau TS Nguyễn Quý Minh Hiền (Nhà xuất Bưu điện2002) 35 Chuyên đề chuyển mạch THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AS ASP ATM CIC CS CAS CCS DSP ETSI IETF IN INAP IP ISDN ISUP ITU MTU MFC MG MGC MGCP MTP MGU NGN PSTN SCCP SCN SEP SG SGP SGU SS7 STP SCTP SRTP RTP Application Server Application Server Process Asynchronous Transfer Mode Circuit Identification Code Capability Set Channel Associated Signalling Common Channel Signalling Digital Signal Processing European Telecommunications Standard Institute Internet Engineering Task Force Intelligent Network Intelligent Network Application Part Internet Protocol Integrated Services Digital Network ISDN User Part International Telecommunications Union Maximum Transmission Unit Multi Frequency Code Media Gateway Media Gateway Controller Media Gateway Controller Protocol Media Transfer Protocol Media Gateway Unit Next Generation Network Public Switched Telephone Network Signalling Connection Control Part Signalling Control Network Signalling End Point Signalling Gateway Signalling Gateway Process Signalling Gateway Unit Signalling System number Signalling Transfer Point Stream Control Transmisson Protocol Secure Real Time Protocol Real Time Protocol Server ứng dụng Tiến trình server ứng dụng Phương thức truyền không đồng Mã nhận dạng kênh (SS7) Tập lực Báo hiệu kênh riêng Báo hiệu kênh chung Bộ xử lý tín hiệu số Viện chuẩn hoá viễn thông châu Âu Nhóm kỹ thuật Internet Mạng thông minh Phần ứng dụng mạng thông minh Giao thức Internet Mạng số đa dịch vụ tích hợp Phần người dùng ISDN Hiệp hội viễn thông quốc tế Đơn vị truyền dẫn lớn Mã tần Cổng phương tiện Thiết bị điều khiển cổng phương tiện Giao thức điều khiển cổng phương tiện Giao thức chuyển tiếp phương tiện Đơn vị cổng phương tiện Mạng hệ sau Mạng thoại chuyển mạch công cộng Phần điều khiển kết nối báo hiệu Mạng điều khiển báo hiệu Điểm cuối báo hiệu Cổng báo hiệu Tiến trình cổng báo hiệu Đơn vị cổng báo hiệu Hệ thống báo hiệu số Điểm chuyển tiếp báo hiệu Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng Giao thức đảm bảo thời gian thực Giao thức thời gian thực 36 Chuyên đề chuyển mạch RANAP Radio Access Network Application Part RNSAP Radio Network Subsystem Application Part TCAP Transaction Capabilities Application Part TCP Transfer Control Protocol UDP User Datagram Protocol VNPT VoIP VietNam Posts and Telecommunications Voice over Internet Protocol Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến Phần ứng dụng hệ thống mạng vô tuyến Phần ứng dụng khả phiên Giao thức điều khiển truyền tải Giao thức truyền datagram người sử dụng Tổng công ty bưu viễn thông Việt Nam Truyền thoại qua giao thức Internet 37 Chuyên đề chuyển mạch Mục Lục Thuật ngữ viết tắt………………………………………………………………………36 38 [...]... tiếp phương tiện Đơn vị cổng phương tiện Mạng thế hệ sau Mạng thoại chuyển mạch công cộng Phần điều khiển kết nối báo hiệu Mạng điều khiển báo hiệu Điểm cuối báo hiệu Cổng báo hiệu Tiến trình cổng báo hiệu Đơn vị cổng báo hiệu Hệ thống báo hiệu số 7 Điểm chuyển tiếp báo hiệu Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng Giao thức đảm bảo thời gian thực Giao thức thời gian thực 36 ... THỨC THÍCH ỨNG TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG NGN SIGTRAN là giải pháp để phối hợp hoạt động giữa môi trường mạng báo hiệu số 7 và mạng IP SIGTRAN đã định nghĩa một loạt các giao thức mới nằm ở phân lớp thích ứng để hỗ trợ truyền tải các giao thức báo hiệu SS7 qua mạng IP sử dụng Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng SCTP 1 Giao thức lớp thích ứng người sử dụng phần truyền bản tin mức 2 của SS7 (M2UA)... chuyển mạch - Hỗ trợ thông báo không đồng bộ sự thay đổi trạng thái cho chức năng quản lý 2 Kiến trúc SUA 2.1 Kiến trúc truyền tải báo hiệu Kiến trúc khung cho truyền tải báo hiệu chuyển mạch kênh qua mạng IP – SIGTRAN sử dụng nhiều thành phần bao gồm một giao thức IP, một giao thức truyền tải báo hiệu chung và một module thích ứng để hỗ trợ các dịch vụ cho một giao thức báo hiệu mạng chuyển mạch kênh... Lớp SS7 cổng báo hiệu SG chịu trách nhiệm kết cuối MTP mức 3 của giao thức SS7 và cung cấp sự mở rộng trên cơ sở IP tới người sử dụng của nó Từ phía mạng SS7, SG phải truyền và nhận các bản tin SS7 MSU tới và từ mạng PSTN qua giao diện mạng SS7 chuẩn, sử dụng phần truyền bản tin SS7 MTP để cung cấp sự truyền dẫn tin cậy những bản tin này Tại một giao diện mạng SS7 chuẩn, sử dụng các tuyến báo hiệu. .. lớp trong SG và MGC • Hỗ trợ cho quản lý các liên kết SCTP hoạt động giữa SG và MGC SG sẽ kết cuối tới MTP mức 2 và MGC sẽ thực hiện kết cuối MTP mức 3 và trên đó Mặt khác, SG sẽ truyền tải các bản tin MTP mức 3 qua mạng IP tới một MGC 1.2 Sử dụng M2UA giữa SG và MGC Trong SG, báo hiệu SS7 được nhận thông qua một kết cuối mạng SS7 chuẩn, sử dụng SS7 MTP để cung cấp sự truyền tải các bản tin báo hiệu SS7. .. tả chồng giao thức SIGTRAN  Các giao thức thích ứng truyền tải báo hiệu số 7 trong NGN Do mạng NGN vẫn đang đang trong quá trình xây dựng, phát triển và chuẩn hoá nên việc triển khai SIGTRAN để truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng NGN phần nhiều vẫn phụ thuộc vào từng nhà cung cấp giải pháp và thiết bị 34 Chuyên đề chuyển mạch TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NGN 2004 Project Description, Version 3, ITU, 12 February... thông báo cho người sử dụng MTP3 trạng thái này khi nó thay đổi SS7 links SG 1 “STP” IP Network SEF hay STP ASPs SG 2 “STP” Hình 2.2 : Ví dụ với đôi SG 2.4 Chức năng của M3UA 2.4.1 Biểu diễn mã điểm báo hiệu Trong mạng báo hiệu SS7, để có thể định tuyến được, một SG có thể phải chịu trách nhiệm trình bày một tập các node trong mạng IP thành mạng SS7 Bản thân SG là một điểm báo hiệu trong mạng SS7 cũng... tin mức 2 của SS7 (M2UA) 1.1 Tổng quan về M2UA M2UA được sử dụng để truyền tải các bản tin báo hiệu người sử dụng MTP mức 2 của SS7 qua mạng IP sử dụng giao thức SCTP M2UA sử dụng SCTP như là một giao thức truyền tải báo hiệu chung một cách tin cậy Giao thức này có thể được sử dụng giữa một SG và MGC Cơ chế dùng để truyền tải báo hiệu chuyển mạch kênh từ một SG tới một MGC phải đáp ứng được những yêu... của chức năng truyền tải giữa mạng SS7 và mạng IP bằng cách cũng hỗ trợ lớp thích ứng M3UA Nó cho phép truyền tải các bản tin báo hiệu người sử dụng MTP3 tới và từ một ASP trên nền IP, nơi mà có lớp giao thức người sử dụng MTP ngang hàng Để quản lý người sử dụng SS7, các giao thức người sử dụng MTP3 tại ASP phải nhận thông tin chỉ thị về độ khả dụng của điểm báo hiệu SS7, tình trạng nghẽn SS7 và tình... M3UA Như ta đã tìm hiểu trong chương trước, kiến trúc khung được xác định để truyền báo hiệu chuyển mạch kênh qua mạng IP sử dụng nhiều thành phần, bao gồm một giao thức truyền tải báo hiệu chung và một module thích ứng để hỗ trợ các dịch vụ yêu cầu bởi một giao thức báo hiệu chuyển mạch kênh nào đó từ lớp giao thức bên dưới của nó Trong kiến trúc khung đó, M3UA được xác định nằm trong module thích ứng ... khiển kết nối báo hiệu Mạng điều khiển báo hiệu Điểm cuối báo hiệu Cổng báo hiệu Tiến trình cổng báo hiệu Đơn vị cổng báo hiệu Hệ thống báo hiệu số Điểm chuyển tiếp báo hiệu Giao thức truyền dẫn... thường báo hiệu chia làm hai loại : Báo hiệu đường thuê bao báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu đường thuê bao báo hiệu máy đầu cuối tức máy điện thoại tổng đài nội hạt Báo hiệu liên tổng đài báo hiệu. ..Chuyên đề chuyển mạch CHƯƠNG I TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ TRONG NGN Giới thiệu chung báo hiệu hệ thống báo hiệu số Trong mạng viễn thông, báo hiệu coi phương tiện để chuyển thông tin lệnh