Tìm hiểu tổng quát về kỹ thuật thông tin số, tổng đài điện tử số SPC và đi sâu vào việc tìm hiểu hệ thống báo hiệu số 7 trong mạng điện thoại công cộng PSTN

Công nghệ viễn thông hiện nay đang là mục tiêu hàng đầu của mọi quốc gia trên thế giới. Nó được coi là kết cấu cơ sở hạ tầng của nền kinh tế quốc dân. Dịch vụ điện thoại quốc tế trước kia được coi là xa xỉ thì ngày nay đ• trở nên thông dụng với hầu hết mọi người. Công nghệ và kỹ thuật hiện đại về viễn thông ngày càng được phát triển và áp dụng rộng r•i trong hầu hết các nước. Mạng điện thoại trước kia chỉ sử dụng các tổng đài diều khiển bằng nhân công với kỹ thuật truyền dẫn tương tự thì nay đ• được chuyển sang sử dụng các tổng đài điện tử SPC (Stored Program Controled) với kỹ thuật truyền dẫn số. Từ khi kỹ thuật truyền dẫn số ra đời đ• thay thế hoàn toàn các kỹ thuật tương tự do các tính năng ưu việt của nó trong việc chuyển mạch, xử lý, truyền dẫn,... cùng với việc phát triển hoàn thiện kỹ thuật thông tin số trong mạng thông tin toàn cầu thì việc đưa vào sử dụng và thay thế toàn bộ bằng các tổng đài điện tử số là một bước nhảy vọt trong hệ thống mạng điện thoại quốc tế. Đặc biệt là việc sử dụng hệ thống báo hiệu số 7 (Hệ thống báo hiệu kênh chung) có tốc độ cao, dung lương lớn, độ tin cậy cao, tính kinh tế, tính mềm dẻo thay thế toàn bộ hệ thống báo hiệu cũ hệ thống báo hiệu R2 (Hệ thống báo hiệu kênh riêng) nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu về các loại hình dịch vụ trong tương lai như mạng điện thoại công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng trí tuệ IN, mạng thông tin di động số PLMN. Trong thời gian làm đồ án của mình với nhiệm vụ: “Tìm hiểu tổng quát về kỹ thuật thông tin số, tổng đài điện tử số SPC và đi sâu vào việc tìm hiểu hệ thống báo hiệu số 7 trong mạng điện thoại công cộng PSTN”.

Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Lời Giới Thiệu Công nghệ viễn thông mục tiêu hàng đầu quốc gia giới Nó đợc coi kết cấu sở hạ tầng kinh tế quốc dân Dịch vụ điện thoại quốc tế trớc đợc coi xa xỉ ngày đà trở nên thông dụng với hầu hết ngời Công nghệ kỹ thuật đại viễn thông ngày đợc phát triển áp dụng rộng rÃi hầu hết nớc Mạng điện thoại trớc sử dụng tổng đài diều khiển nhân công với kỹ thuật truyền dẫn tơng tự đà đợc chuyển sang sử dụng tổng ®µi ®iƯn tư SPC (Stored Program Controled) víi kü tht truyÒn dÉn sè Tõ kü thuËt truyÒn dÉn sè đời đà thay hoàn toàn kỹ thuật tơng tự tính u việt viƯc chun m¹ch, xư lý, trun dÉn, cïng với việc phát triển hoàn thiện kỹ thuật thông tin số mạng thông tin toàn cầu việc đa vào sử dụng thay toàn tổng đài điện tử số bớc nhảy vọt hệ thống mạng điện thoại quốc tế Đặc biệt việc sử dụng hệ thống báo hiệu số (Hệ thống báo hiệu kênh chung) có tốc độ cao, dung lơng lớn, độ tin cậy cao, tính kinh tế, tính mềm dẻo thay toàn hệ thống báo hiƯu cị hƯ thèng b¸o hiƯu R2 (HƯ thèng b¸o hiệu kênh riêng) nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu loại hình dịch vụ tơng lai nh mạng điện thoại công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng trí tuệ IN, mạng thông tin di động số PLMN Trong thời gian làm đồ ¸n cđa m×nh víi nhiƯm vơ: “T×m hiĨu tỉng qu¸t kỹ thuật thông tin số, tổng đài điện tử số SPC sâu vào việc tìm hiểu hệ thống báo hiệu số mạng điện thoại công cộng PSTN Tôi đà trình bày thành ba phần là: Phần I: Khái quát kỹ thuật thông tin số Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Phần II: Tổng quát cấu trúc chức tổng đài điện tử số SPC Phần III: Tìm hiểu hệ thống báo hiệu số mạng điện thoại công cộng PSTN Trong phần đà cố gắng sâu, tìm hiểu trình bày với tất hiểu biết Nhng khối lợng công việc lớn, nội dung liên quan đến nhiều lĩnh vực thời gian thực đồ án có hạn nên trình thực tránh khỏi sơ xuất Vì mong nhận đợc góp ý nhận xét thầy cô bạn bè để giúp hoàn thành công việc cách thành công Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình, bảo ban chu đáo của: thầy giáo: Vũ Đức Lý - cán giảng dạy khoa điện tử - Viễn thông - Trờng đại học Bách khoa Hà Nội đà giành nhiều thời gian quý báu hớng dẫn tạo điều kiện cho hoàn thành nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Phần I Khái quát kỹ thuật thông tin số Chơng Cơ sở thông tin số I Sự phát triển mạng viễn thông Lịch sử phát triển mạng viễn thông gắn liền với phát triển mạng điện thoại chuyển mạch điện thoại, vòng 35 năm trở lại đà chứng kiến phát triển vợt bậc kỹ thuật chuyển mạch tảng cách mạng công nghệ, đặc biệt phát triển kỹ thuật số hầu hết nớc, dịch vụ liên lạc đờng dài đà đợc tự động hóa, dịch vụ điện thoại quốc tế trớc đợc coi nh dịch vụ xa xỉ đà trở nên thông dụng với hầu hết ngời Trong năm 90 kỷ XX, mạng viễn thông đà phát triển với tốc độ chóng mặt, phát triển đà cho đời nhiều dịch vụ mới, từ chỗ ban đầu có dịch vụ điện thoại công cộng với phơng thức chuyển mạch khí cổ truyền đà xuất thêm nhiều dịch vụ đáp ứng nhu cầu ngày cao ngời tiêu dùng đòi hỏi xà hội Mạng viễn thông ngày bao gồm ứng dụng sau: Mạng thoại công cộng Thông tin thư ơng mại Mạng báo hiệu Mạng thông minh Mạng di động Mạng số đa Dịch vụ Hình 1: Các ứng dụng mạng viễn thông Một điểm phát triển mạng viễn thông thay đổi quan điểm từ nút (Tổng đài) sang quan điểm mạng lĩnh vực điều Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp hành, bảo dỡng phát triển mạng Một cấu trúc mạng nh dựa tách biệt phần chuyển mạch dịch vụ, cho phép ngời điều hành mạng ngời cung cấp dịch vụ thêm vào thay đổi dịch vụ đờng dây cách linh hoạt hiệu Nh mô hình cho mạng viễn thông ngày có cấu trúc: Truy nhập Dịch vụ Chuyển mạch Truyền tải Cung cấp điều hành Hình 2: Mô hình mạng viễn thông ngày Sự phát triển công nghệ có vai trò to lớn phát triển mạng viễn thông, lớp truyền tải có kỹ thuật SDH (Synchronous Digital Hierarchy) cho phÐp thùc hiÖn viÖc ghÐp kênh lớn quy định tiêu chuẩn truyền đồng bé m¹ng, hƯ thèng nèi chÐo sè DCC cho phép thực việc ghép tách kênh đơn giản sử dụng có hiệu dung lợng tổng đài Tại lớp chuyển mạch truy nhập mạch điện truyền thống đợc thay phơng thức chuyển mạch gói nhanh tin cậy thông qua phơng thức truyền không đồng ATM (Asynchronous Transfer Mode), kỹ thuật truyền dẫn số tốc độ cao GHF mà không ảnh hởng đến nội dung truyền dẫn II Nguyên lý kỹ thuật truyền dẫn Truyền dẫn chức truyền tín hiệu từ nơi đến nơi khác Hệ thống truyền dẫn gồm thiết bị phát nhận phơng tiện truyền lặp lại chúng Thiết bị phát Phương tiện Bộ lặp lại Phương tiện Thiết bị nhận Hình 3: Cấu hình hệ thống truyền dẫn Thiết bị phát phát truyền tín hiệu đầu vào (tín hiệu gốc) để truyền chúng cách hiệu qua phơng tiện, thiết bị nhận tách tín hiệu gốc tín hiệu nhận đợc Đồng thời lặp lại xử lý việc bù lại trình truyền Các phơng tiện truyền bao gồm dây đồng Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp cáp đồng trục, radio, ống dẫn sóng cáp sợi quang truyền dẫn bao gồm phần truyền dẫn thuê bao nối liền máy thuê bao với tổng đài phần truyền dẫn tổng đài nối tổng đài Truyền dẫn gồm truyền dẫn cáp, truyền radio, liên lạc vệ tinh, truyền tivi, liên lạc sợ quang ống dẫn sóng Liên lạc dới ®Êt dïng bé chun tiÕp phơc håi sư dơng c¸c phơng tiện truyền dẫn III Đặc điểm truyền dẫn số Truyền dẫn số có nhiều u điểm truyền dẫn tơng tự, chống tạp âm gián đoạn xung quanh tốt có lặp để tái tạo, cung cấp chất lợng truyền dẫn tốt khoảng cách truyền dẫn kết hợp đợc nguồn dịch vụ có đờng truyền dẫn số trun dÉn chun thµnh tÝn hiƯu sè bÊt kĨ thông tin loại nào, tạo tổ hợp truyền dẫn số tổng đài số Nó tạo kinh tế cho hệ thống phẩn tử bán dẫn dùng cho truyền dẫn số mạch tổ hợp số đợc sản xuất hàng loạt mạng liên lạc trở thành thông minh thực việc chuyển đổi tốc độ cho dịch vụ khác nhau, thay đổi thủ tục DSP ( Xử lý tín hiệu số), chuyển đổi phơng tiện truyền dẫn, v v Tuy nhiªn trun dÉn sè cịng cã nhợc điểm nh dải tần công tác tăng lên viƯc sè hãa tÝn hiƯu cÇn cã bé chun đổi A/D, D/A đồng phát thu, thiết bị chuyển đổi cần có để kết hợp hệ FDM hệ TDM hệ thống số không tơng thích với hệ thống có trớc Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Chơng Kü tht PCM (§iỊu chÕ xung m·) I CÊu hình kiểu truyền tin PCM Nguyên lý kiểu truyền tin PCM PCM phơng pháp chuyển đổi tín hiệu tơng tự sang tín hiệu số thông tin chứa mẫu tín hiệu tơng tự đợc biểu diễn từ mà dới dạng chuỗi bit Trớc tiên tín hiệu vào đợclấy mẫu cách sau đợc lợng tử hóa trục biên độ Các mức lợng tử đợc đa tới mạch mà hóa để tạo dạng mà thích hợp tuỳ theo đặc tính đờng truyền dẫn gửi tới thiết bị đầu cuối qua đờng truyền Quá trình đợc gọi trình biến đổi A/ D hay gọi điều chế đầu thu để khôi phục lại dạng tín hiệu ban đầu ngời ta tiến hành thực bớc biến đổi ngợc lại với trình điều chế Quá trình gọi biến đổi D/A dải điều chế Ưu điểm loại truyền dẫn chất lợng truyền dẫn hầu nh không phụ thuộc vào khoảng cách, mạng số rẻ, thích hợp môi trờng truyền dẫn, truyền tiếng nói, liệu, fax, telex, tín hiệu tin tức truyền hình Vì tín hiệu số, tín hiệu rời rạc nên chống đợc tích lũy nhiều đờng truyền Do sử dụng lặp tái tạo đờng truyền chất lợng thu tuyệt hảo Cấu hình kiểu truyền tin PCM Đầu vào Tương tự Lấy mẫu Tái Mà Giải tạo Hoá Đầu số trễ Đầu số Mà Hình 4: Cấu hình kiểu truyền tin PCM Lọc Đầu Tương tự Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp II Các trình phơng pháp PCM Lấy mẫu: Lấy mẫu trình biến đổi chuỗi tín hiệu liên tục thành xung PAM có chu kỳ xác định biên độ thay đổi Đây bớc kỹ thuật biến đổi tín hiệu liên tục thành không liên tục Kỹ thuật ph¶i theo mét quy lt cho tÝn hiƯu rêi rạc phải mang đầy đủ tin tức tín hiệu tơng tự để tái tạo cách trung thực đầu thu Theo thuyết Shannon tín hiệu ban đầu đợc khôi phục tiến hành lấy mẫu phần tử tín hiệu đợc truyền chu kỳ hai lần nhanh tần số cao Quá trình lấy mẫu đợc nhà bác học ngời Nga Kachenhicop phát biểu thành định luật nh sau: Mét tÝn hiƯu X (t) liªn tơc thêi gian t có phổ hữu hạn F đợc hoàn toàn xác định bời giá trị rời rạc X (K ∆ t) K = 0, 1, 2, 3, , n khoảng cách t không vợt nửa chu kỳ tần số cao cđa tÝn hiƯu lÊy mÉu m(t ) s(t) t s(t)x m(t) Thiết bị nhận t m(t ) Hình 5: Quá trình lấy mẫu TS Trong kỹ thuật điện thoại tần số đợc xác định từ 0,3 ữ 3,4 KHz đảm bảo Nhng thực tế tiếng nói ngời có phổ từ vài chục Hz đến cao nhiều Vì trớc lấy mẫu phải cho tín hiệu qua lọc thông thấp để hạn Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp chế phổ tiếng nói dới 3,4 KHz Đây tần số Fmax Theo định luật lấy mẫu tần số lấy mẫu phải lớn lần F max Nó đợc quy chuẩn KHz - Tần số lẫy mẫu đợc gọi f s: fs Fmax Chu kỳ lấy mẫu đợc gọi Ts Ts = 1/f s Theo quy chn nµy tÝn hiƯu ë đầu thu đợc khôi phục nh dạng nguyên thủy ban đầu Nếu fs < 2Fmax xảy tợng chồng phổ phổ gốc bị méo ®i tÝn hiƯu kh«i phơc sÏ kh«ng gièng tÝn hiƯu gốc X(j) Hình 5: Sự chồng phổ * Mạch lấy mÉu thùc tÕ: K1 X(t) K2 pam H×nh 6: Mạch lấy mẫu Quá trình lấy mẫu đợc mô tả qua bốn giai đoạn: - Giai đoạn 1: giai đoạn chuẩn bị Khóa K1, K2 hở mạch, điện áp tụ C = Thời gian chuẩn bị T1 - Giai đoạn 2: khóa K1 đóng, K2 hở tụ, C đợc nạp điện tới giá trị X (t) Thời gian giai đoạn lấy mẫu T2 - Giai đoạn 3: giai đoạn giữ mẫu Khóa K1, K2 hở, điện áp tụ C giá trị mẫu Thời gian giai đoạn giữ mẫu T3 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp - Giai đoạn 4: giai đoạn giải phóng mẫu Khóa K1 hë, K ®ãng, tơ C phãng ®iƯn qua K2 để chuẩn bị nạp mẫu Thời gian giải phóng mẫu T4 X(t) TS T1 T2 Hình 7: Các giai đoạn lấy mẫu T3 T4 t Lợng tử hóa: Trong trình lợng tử phạm vi thay đổi liên tục biên độ xung PAM đợc quy thành số hữu hạn giá trị biên độ Giải biên độ đợc chia thành nhiều khoảng Tất xung có biên độ nằm khoảng nhận đợc giá trị nh Mỗi khoảng biên độ đợc đặc trng mức lợng tử Độ rộng hai mức lợng tử đợc gọi bớc lợng tử Mức lợng tử nằm hai bớc lợng tư Ngêi ta thùc hiƯn lỵng tư hãa xung PAM mạch đặc biệt mạch ngời ta so sánh giá trị xung PAM với mức chuẩn cho trớc tơng ứng với mức lợng tử để định đa vào mức hay mức khác Căn vào bớc lợng tử hóa ngời ta phân biệt đợc lợng tử tuyến tính hay lỵng tư phi tun a Lỵng tư hãa tun tính Lợng tử hóa tuyến tính gọi lợng tử hóa có nghĩa bớc lợng tử số Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Dạng sóng ban đầu Dạng sóng đà lượng tử Bước lượng tử Tạp âm lượng tử Hình 9: Lợng tử hoá tuyến tính Do việc làm tròn biên độ mẫu xung nên không tránh khỏi sai số Sai số đợc gọi tạp âm lợng tử Lợng tử hãa tuyÕn tÝnh thêng chØ dïng tÝn hiÖu cã biến đổi mức không lớn, tÝn hiƯu cã sù thay ®ỉi vỊ møc lín tõ thấp đến cao áp dụng lợng tử hãa tun tÝnh th× sÏ cã tû sè tÝn hiƯu tạp âm lớn Muốn giảm tạp âm lợng tử ta phải giảm bớt bớc lợng tử mức lợng tử tăng lên dẫn đến tăng kênh truyền tốc độ b Lợng tử hoá không Dựa nguyên tắc biên độ tín hiệu lớn bớc lợng tử lớn Trong thiết bị ghép kênh dùng lợng tử hoá không A(t) ∆4 ∆3 ∆2 -1 -2 T -3 -4 Hình 10: Lợng tử hoá không tín hiệu 10 t Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Các chức quản lý mạng b¸o hiƯu líp (Signalling Network Functions - Level 3) Các chức xử lý mạng báo hiệu đợc phân chia thành phần chức đợc gọi - Chức xử lý tin báo hiệu - Chức quản lý điều hành mạng Level Level Level Level Phần chuyển giao tin - MTP Phần USER Điện thoại TUP Chức xử lý tin báo hiệu Chức kênh báo hiệu Kênh số liệu báo hiệu Chức quản lý mạng báo hiệu : Bản tin báo hiệu : Tín hiệu điều khiển Hình 60: Cấu trúc chức quản lý mạng báo hiệu MTP * Chức xử lý tin báo hiệu (Signalling Messages Handling) Mục đích chức xử lý tin báo hiệu đảm bảo tin báo hiệu đợc phát User điểm báo hiệu (điểm báo hiệu xuất phát) đợc phân phối đến User điểm báo hiệu cuối theo yêu cầu User gửi Các chức xử lý tin báo hiệ đa vào bít thị trờng SIO nhÃn định tuyến chứa tin nhằm để nhận dạng rõ ràng điểm kết cuối điểm xuất phát báo hiệu Các chức xử lý tin báo hiệu đợc chia thành nhóm chức sau: - Chức định tuyến tin báo hiệu - Chức phân biệt tin báo hiệu - Chức phân phối tin báo hiệu 97 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Chức xử lý tin báo hiệu (Signalling Message Handling) Chức phân phối tin báo hiệu Chức phân biệt tin báo hiệu Chức định tuyến tin báo hiệu Hình 61: Chức xử lý tin báo hiệu a/ Chức định tuyến tin báo hiệu (Message Routing) Chức đợc sử dụng điểm báo hiệu, tức sản phẩm để xác định đờng báo hiệu đợc sử dụng để truyền tin tới điểm báo hiệu thu - Việc tạo tuyến tin đến kênh báo hiệu thích hợp phải dựa vào phần thị mạng NI (Network Indicator) Octet thông tin dịch vụ SIO dựa vào trờng chọn lựa đờng báo hiệu SLS mà điểm báo hiệu kết cuối DPC nhÃn định tuyến tin (Routing label) - Việc định tuyến đợc thực cho tin có thông tin NI, SLS, DPC giống đợc định tuyến tuyến báo hiệu nh kênh báo hiệu không xảy cố Việc phân chia tải phần chức định tuyến mà nhờ vào lu thoại báo hiệu đợc phân bố nhiều kênh báo hiệu nhiều chùm kênh báo hiệu khác điều đợc thực nhờ vào bít SLS nhÃn định tuyến nên kênh báo hiẹu có cố việc định tuyến thay đổi theo nguyên tắc đà đợc định trF b ớc, lu lợng báo hiệu đợc chuyển sang đờng khác cïng mét f ck Sif Sio li I fsn I bsn f Bít chùm kênh báo hiệu Nếu tất đờng chùm kênh báo hiệu bị truyền b b cố lu lợng n>2đợc chuyển sang chùm kênh báo hiệu7 khác chïm mµ 16 8n, kênh đợc nối với điểm báo hiệu đích Thông tin USER NhÃn 8xN 40 cic 98 12 sls opc dpc 14 14  §å án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Hình 62: Các trờng tạo tuyến tin b Chức phân biệt tin báo hiệu Chức đợc sử dụng điểm báo hiệu SP, để xác định xem tin thuộc đợc có thuộc SP không, tin không thuộc điểm báo hiệu có khả chuyển tiếp đợc gửi tin đến chức tạo tuyến chức phân biệt tin thực cách phân tích bít thị mạng NI mà điểm báo hiệu đích DPC tin nhận đợc Trong trờng hợp DPC địa điểm SP tin Level đợc chuyển tới chức phân phối tin Còn trờng hợp Level nhận đợc Level Level ngợc lại tin đợc chuyển tới chức tạo tuyến để chuyển tin F b Sif Sio tới đích cña nã f ck li I fsn I bsn f Bít c Chức phân phối tin báo hiệu b b NhÃn truyền Chức phân phối tin đợc sử dụng điểm báo hiệu SP để chuyển tin nhận đợc tới - Phần ngời sử dụng User - Phần điều khiển đấu nối báo hiệu MTP Trường phân dịch vụ Chỉ thị dịch vụ - Phần quản lý điều hành mạng báo hiệu MTP Việc phân phối tin nhận đợc tới User thích hợp dựa nội dung phần thị dịch vụ SIO Octet thông tin dịch vụ đơn vị dc ba dcba tín hiƯu MSU M¹ng Qc tÕ M¹ng Qc tÕ M¹ng Quèc gia M¹ng Quèc gia 00 01 10 11 Dù tr÷ 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 99 Đến 1111 Quản trị Mạng báo hiệu Đo kiểm Mạng báo hiệu Dự trữ Phần sử dụng điện thoại TUP Phần sử dụng ISDN Phần sử dụng sè liƯu DUP PhÇn sư dơng sè liƯu DUP Dù trữ chưa sử dụng Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Hình 63: Octet thông tin dịch vụ SIO Có thể biểu thị chức sơ đồ Bản tin đến SP msu Phân phối tin Có Phân biệt tin Đây có phải SP Nhận tin không? Không Nếu đúng, gửi tin đến phần phân phối tin Để chuyển đến SP thu tin Tạo tuyến 100 tin Nếu không phải, gửi tin đến phần tạo tuyến tin Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Hình 64: Thủ tục phân phối tin đến mà điểm thu báo hiệu * Chức quản lý mạng báo hiệu (Signalling Network Management) Mục đích chức cung cấp khả lập lại cấu hình mạng báo hiệu trờng hợp có cố h hỏng khả điều khiển lu lợng trờng hợp có nghẽn mạch xảy việc lập lại cấu hình mạng báo hiệu cách có hiệu nhờ vào việc sử dụng thủ tục thích hợp để thay đổi định tuyến lu lợng báo hiệu để bỏ qua kênh báo hiệu có cố điểm báo hiệu liên quan đến việc xảy cố Chức quản lý mạng báo hiệu (Signalling Network Management) Quản lý lưu lượng báo hiệu Quản lý kênh báo hiệu Quản lý tuyến báo hiệu Hình 65: Chức quản lý mạng báo hiệu Các chức quản lý điều hành mạng báo hiệu đợc chia thành chức nhóm - Quản lý lu lợng báo hiệu - Quản lý kênh báo hiệu - Quản lý tuyến báo hiệu Các chức đợc sử dụng có kiện (nh h hỏng kênh báo hiệu điểm báo hiệu, việc phục hồi kênh báo hiệu bị h ) xảy mạng báo hiệu a/ Chức quản lý lu lợng báo hiệu 101 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Chức trì dòng lu thoại báo hiệu xuyên qua mạng báo hiệu cách liên tục Để đảm bảo điều cần phải thực số hoạt động nh chuyển đổi lu lợng báo hiệu từ kênh báo hiệu tuyến báo hiệu đến hay nhiều kênh báo hiệu tuyến báo hiệu khác nhau, giảm bớt lu lợng cách tạm thời trờng hợp có nghẽn mạch xảy điểm báo hiệu Chức nµy bao gåm mét sè thđ tơc sau: - Thđ tục chuyển đổi đợc dùng để chuyển đổi lu lợng báo hiệu từ kênh báo hiệu bị lỗi đến kênh báo hiệu dự phòng khác Khi thực cách tin phải đợc truyền lại cách - Thủ tục chuyển đổi phục hồi đợc sử dụng để chuyển đổi lu lợng báo hiệu kênh báo hiệu dự phòng ngợc cho kênh báo hiệu mặc định đà bị cố kênh báo hiệu bị cố đà đợc phục hồi - Thủ tục tái định tuyến bắt buộc trình chuyển đổi lu lợng báo hiệu xung quanh mét sù cè h háng ë mét ®iĨm báo hiệu đầu xa mạng báo hiệu Điều đợc thực cách truyền tin ngăn cấm lu lợng báo hiệu xuyên qua điểm báo hiệu - Thủ tục điều khiển dòng: thủ tục tiêu khiển ngng phát tin Khi không khả phân phối tin qua mạng báo hiệu điều xảy lý điểm báo hiệu bị tải, dự h hỏng hay tải User kết cuối báo hiệu - Thủ tục tái định tuyến theo điều khiển (Procedure) trình phục hồi chuyển đổi lu báo hiệu tuyến báo hiệu đà đợc mặc định cho sau thủ tục tái định tuyến bắt buộc đà kết thúc b/ Chức quản lý kênh báo hiệu Chức quản lý kênh báo hiệu đợc sử dụng để phục hồi kênh báo hiệu bị h hỏng, để kích hoạt kênh báo hiệu trạng thái rỗi, ngng kích hoạt kênh báo hiệu đà đồng Chức bao gồm thủ tục sau: - Thủ tục kích hoạt kênh báo hiệu thủ tục đồng ban đầu - Thủ tục phục hồi kênh báo hiệu thủ tục đồng sau kênh báo hiệu bị h hỏng Số lần cố gắng thực việc đồng lại không thành 102 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp công trớc có yêu cầu cần có can thiệp nhân công nhân viên điều hành đợc xác định trớc - Thủ tục kích hoạt chùm kênh báo hiệu việc kích hoạt kênh báo hiệu chùm kênh báo hiệu - Thủ tục ngng kích hoạt kênh báo hiệu việc kích hoạt kênh báo hiệu chùm kênh báo hiệu - Thủ tục định kênh báo hiệu đầu cuối báo hiệu đợc sử dụng để định kênh báo hiệu đến thiết bị đầu cuối báo hiệu c/ Chức quản lý điều hành tuyến báo hiệu Chức quản lý tuyến để đảm bảo việc trao đổi tin nút báo hiệu SP STP mạng báo hiệu Nó đợc sử dụng để phân phối thông tin tình trạng mạng báo hiệu để kháo mở tuyến báo hiệu Chức bao gồm thủ tục: - Thủ tục điều khiển chuyển đa tin Thủ tục thực STP tin có liên quan tới địa đích Khi STP cần phải thông báo cho hay nhiều SP nguồn để hạn chế không gửi thêm tin có cấp độ u tiên xác định thấp - Thủ tục ngăn cấm chuyển đa tin đợc thực điểm báo hiệu đóng vai trò nh STP cần phải thông báo choộttt hay nhiều điểm báo hiệu SP lân cận điểm báo hiệu không đợc định tuyến tin qua STP - Thủ tục cho phép chuyển đa tin Thực điểm báo hiệu đóng vai trò nh STP cần thông báo cho hay nhiều điểm báo hiệu SP lân cận SP thiết lập chuyển đổi lu lợng báo hiệu qua tuyến báo hiệu đến điểm đích thông qua STP - Thủ tục hạn chế chuyển đa tin đợc thực điểm đóng vai trò nh STP cần phải thông báo cho hay nhiều SP lân cận SP không nên định tuyến tin qua STP - Thủ tục kiểm tra chùm tuyến báo hiệu Đợc thực điểm báo hiẹu để kiểm tra xem lu lợng báo hiệu hớng tới điểm báo hiệu đích ®ã cã thĨ thiÕt lËp th«ng qua mét ®iĨm chun tiếp báo hiệu STP lân cận hay không 103 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp - Thủ tục kiểm tra độ nghẽn mạch chùm tuyến báo hiệu đợc thực điểm báo hiệu để cần nhập độ nghẽn mạch liên quan đến chùm tuyến báo hiệu đến điểm báo hiệu đích ®ã VÝ dơ vỊ trêng hỵp xư lý h hỏng kênh báo hiệu từ SP - STP - Bớc 1: Tình trạng h hỏng kênh báo hiệu đợc phát điều khiển trạng thái kênh báo hiệu LSC (Link Stale Control) LSC gửi thị đến phận quản lý kênh báo hiệu SLM - Bớc 2: Bộ phận quản lý kênh báo hiệu thông báo cho phận quản lý lu thoại báo hiệu STM, quản lý lu chứa thông tin kênh báo hiệu chùm kênh báo hiệu (kênh báo hiệu dự phòng nÕu cã) - Bíc 3: Bé phËn qu¶n lý lu thoại lệnh phận định tuyến tin (Message Routing) để thay đổi bảng định tuyến tin báo hiệu MRO phép chuyển đổi lu lợng báo hiệu đến kênh báo hiệu dự phòng - Bớc 4: Bộ phận quản lý lu thoại báo hiệu yêu cầu điều khiển trạng thái kênh báo hiệu gửi lệnh chuyển đổi kênh báo hiệu - Bớc 5: Bộ điều khiển trạng thái kênh báo hiệu gửi tin chuyển đổi kênh báo hiệu dự phòng Các tin có chứa mà điểm báo hiệu đích đến DPC mà điểm báo hiệu xuất phát OPC, mà chọn lựa kênh báo hiệu SLS biểu thị số thứ tự tin hớng tin cuối mà nhận đợc - Bớc 6: Bộ điều khiển trạng thái kênh báo hiệu nhận đợc tin xác nhận chuyển đổi kênh báo hiệu từ điểm báo hiệu đầu xa - Bớc 7: Bộ phận quản lý kênh báo hiệu SLM lệnh cho điều khiển trạng thái kênh báo hiệu LSC gửi lệnh yêu cầu đồng kênh báo hiệu bị h hỏng để cố gắng khắc phục kênh báo hiệu Nếu thành công phận quản lý lu lợng báo hiệu STM kích hoạt thủ tơc chun ®ỉi phơc håi Level Level (Change Back) dòng lu lợng báo hiệu vừa chuyển đổi Định tuyến Bản tin Quản lý lưu lư ợng báo hiệu Bộ điều khiển trạng thái kênh báo hiệu Quản lý tuyến báo hiệu Quản lý kênh báo hiệu 104 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Hình 66: Mô tả trình xử lý h hỏng kênh báo hiệu II/ Phần ngời sử dụng điện thoại TUP (TELEPHONE USER APRT) Tổng quan: Hiện tơng lai mạng báo hiệu kênh chung số có nhiều loại User Telephone User phận quản lý điều khiển việc thiết lập gọi tổng đài điện thoại cách trao đổi tín hiệu báo hiệu với tổng đài điện thoại khác Bất kỳ tín hiệu điều khiển gọi đợc gửi liên quan đến kênh thoại đặc biệt mạng điện thoại Cấu trúc cđa c¸c tin b¸o hiƯu (Basic format of messace) C¸c thông tin báo hiệu xuất phát từ Telephone User (TUP) đợc truyền kênh báo hiệu dới dạng đơn vị tin báo hiệu MSU (Message Signal Unit) f ck Sif 16 8n, n>2 li Sio F I b fsn b I b bsn f 7 Thông tin USER NhÃn 8xN Bít truyền 40 cic 105 12 sls opc dpc 14 14  §å án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Hình 67: Cấu trúc tin báo hiệu dành cho TUP Bắt đầu kết thúc tin đợc nhËn biÕt bëi mét cê hiÖu F gåm bÝt có giá trị 011111110, trờng SIO, LI, trờng dành cho sửa lỗi, phát lỗi đà đợc đề cập phần chuyển giao tin MTP Các tín hiệu báo hiệu điện thoại đợc truyền đa mạng báo hiệu kênh chung số dới dạng tin MSU nội dung thông tin báo hiệu thực đợc chứa trờng SIF (Signalling Information Field) cđa MSU Trêng th«ng tin SIF đợc xem nh phần thông tin đợc phát tõ c¸c User CÊu tróc tỉng qu¸t SIF tin báo hiệu dành cho TUP Trong trờng SIF gåm cã phÇn chÝnh: Level Level Level Level Phần nhÃn định tuyến Phần HeadingSif F b Sio Data) f Phần thông tin thực cña User (Tup User -fsn I bsn li I b b Nh·n Tu p User data Nhãm b¶n tin M· Heading H1 H0 Tên tin Đơn vị tin báo hiệu dành cho phần sử dụng điện thoại có SIO = f NhÃn định tuyến Trường phân dịch vụ Chỉ thị dịch vụ 0010 dc Mạng Quốc tÕ M¹ng Quèc tÕ 106 M¹ng Quèc gia M¹ng Quèc gia 00 01 10 11 ba Dự trữ Bít truyền Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Hình 68: Cấu trúc tổng quát trờng SIF a/ Phần nhÃn định tuyến gồm trờng khác - Mà điểm báo hiệu đích đến (Destination Point Code) xác định điểm báo hiệu mạng báo hiệu nơi tin MSU đợc chuyển ®Õn - M· ®iĨm b¸o hiƯu ®Ých xt ph¸t OPC xác định điểm báo hiẹu mạng báo hiệu nơi mà tin MSU đà đợc tạo đợc chuyển - Mà nhận dạng kênh mạch thoại CIC xác định kênh mạch thoại liệu điểm báo hiệu xuất phát điểm bảo hiệu đích đến - Mà chọn lựa kênh báo hiệu SLS bít số thấp trờng CIC, bốn bít SLS đợc sử dụng để chọn lựa kênh báo hiệu từ chùm kênh báo hiệu theo thủ tục hoạt động chia tải b/ Phần Heading Phần Heading định nghĩa đặc tính tin (đối với User) đợc phân chia thành trờn hợp trờng bít - Trờng Ho (Heading Code.0) dùng để biểu thị nhóm tin Nó nhóm tin có chức gần giống lại thành nhóm tổng quát cho công việc chung - Trờng H1 (Heading Code 1) xác định chi tiết loại tin nhóm tổng quát H1 0000 0001 1010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 Nhãm b¶n tin H2 Dù tr÷ phơc vơ cho ngêi sư dơng FAM 0000 0001 IAM IAI SAM SAO FSM 0010 CXL CLU COT CCF CPI 107 1110 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy §iÖp BSM 0011 CIR SBM 0100 ACM CHG UBM 0101 SEC CGC NNC CSM 0110 ANS CCM 0111 RLG BLQ BLA UBL UBA CPR CBK EOS MSC ADI CFL SSB UNN LOS SST CLF RAN SCC FRL SLI CHM CHN RSC 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 B¶ng 69: Bảng sau mô tả tóm tắt ý nghĩa tin đợc xác định theo giá trị Heading - Về có nhóm tin User điện thoại vài nhóm có nhiều loại tin khác Trong vài nhóm có loại tin Hiện mạng điện thoại nhiều nơi không đầy đủ tất loại tin c/ Phần thông tin thực User Các thông tin có chiều dài có định dạng Format khác tùy thuộc vào loại tin vài loại tin có nhiều Byte thông tin, số khác Byte thông tin trờng hợp nội dung, ý nghĩa thông tin báo hiệu đà đợc bao hàm đầy đủ phần mà Heading tin Cấu trúc hóm tin địa chØ híng ®i FAM (FORWARD ADDRESS MESSACES) Mơc ®Ých sư dụng bả tin để chuyển đa thông tin quan trọng cần thiết cho gọi điện thoại ví dụ nh số đợc quay thuê gọi, số thuê bao gọi v.v Trong phần đa khái niệm tín hiệu địa Tín hiệu địa digit số thuê bao gọi bị gọi, có loại tin hớng * Bản tin địa khởi đầu IAM (Initial Address Signal) 108 ISC Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Bản tin địa khởi đầu tin trình thiết lập gọi Thông thờng gồm thông tin cần thiết cho tạo tuyến gọi Chức chiếm có tin để chiếm CIC Dự trự FEDCBA Trường phân loại thuê bao bị gọi Mà Heading H1 Mà Heading 4 H0 cic 12 Nh·n 40 opc 14 Các tín hiệu địa Con số Các tín hiệu địa Chỉ thị tin Nx8 dpc 14 12 Hình 70: Cấu trúc trờng tin IAM a/ Các mà sử dụng trờng phân ngoại thuê bao chủ gọi Gồm có bít có ý nghÜa: BÝt FEDCBA ý nghÜa 001010: Thuª bao gäi thêng - cho cuéc gäi quèc tÕ 001011: Thuª bao cã u tiªn - cho cuéc gäi quèc tÕ 001100: Cc gäi cho trun sè liƯu qc tÕ 001110: Cc gọi từ điện thoại viên quốc tế 001111: Cuộc gọi từ điện thoại viên quốc gia (National Operator) 010001: Thuê bao gọi có u tiên CLI 010010: Cuộc gọi trun sè liƯu cã CLI (Data Call with CLI) 010011: Điện thoại công cộng có CLI 010100: Điện thoại viên trung tâm giao dịch 010101: Thuê bao gọi loại thờng điện thoại công cộng có CLT 010110: Dịch vụ phí thoại lớp (None Voice Service Class1) 010111: Không thể gửi loại thuê bao đợc - hÃy yêu cầu lại sau 011000: Dịch vụ phi thoại lớp 011001: Dịch vụ phi thoại lớp Các giá trị lại dùng để dự phòng (ghi chú: CLI (Calling Line Identity) Nhận dạng đờng dây thuê bao gọi) b/ Các mà sử dụng trờng địa tin tin IAM 109 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp Bít B A 00 01 10 11 BÝt D C 00 01 10 11 BÝt F E Đặc tính thị địa Số danh bạ Không xác định Số địa quốc gia Số địa quốc tế Chị thị tuyến thông tin vệ tinh Kh«ng cã tun th«ng tin vƯ tinh Cã mét tun thông tin vệ tinh Dự phòng Dự phòng Dành để biểu thị kiểm tra liên tục kênh liệu (Reserved for Continuity Check Indicator) 00 Tiêu chuẩn mặc định dành cho User điện thoại Bít G Chỉ thị thiết bị điều khiển triệt tiếng dội Không sư dơng bé triƯt nưa tiÕng déi Sư dơng bé triƯt nưa tiÕng déi BÝt H Dïng ®Ĩ dù phòng Bít I Chỉ thị gọi chuyển hớng Không phải gọi chuyển hớng Cuộc gọi chuyển hớng Bít J Dự phòng Bít K Biểu thị loại báo hiệu dùng cho gọi Một vài tuyến báo hiệu (trên đờng kết nối) CCS Tất tuyến báo hiệu CCS Bít L Dự phòng c/ Trờng số lợng tín hiệu địa Số lợng tín hiệu chứa tin IAM đợc chứa Mà số d/ Trờng hợp tín hiệu địa Gồm tổ hợp bít có ý nghĩa 0000 Digit 0001 Digit 0010 Digit 0011 Digit 0100 Digit 0101 Digit 0110 Digit 0111 Digit 1000 Digit 1001 Digit 1010 Dù phòng 1011 Định tuyến đến 110 Đồ án tốt nghiệp Mạc Huy Điệp 1100 Định tuyến số 1101 Dự phòng 1110 Định tuyến đến trung tâm tính cớc 1111 Định tuyến quốc tế Tín hiệu địa có trọng số cao đợc gửi đầu tiên, sau tín hiệu địa đợc gửi tổ hợp địa bít liên tiếp e/ Các bít làm dầy (Filer) Trong trờng hợp số tín hiệu địa đợc gửi tin số lẻ mà số làm đầy 0000 đợc chèn vào theo tín hiệu địa cuối Điều đảm bảo số lợng bít trờng SIF luôn bội số bít * Bản tin địa khởi đầu có kèm theo thông tin phụ trợ IAI Bản tin IAI tin IAM có thêm vài thông tin phụ trợ đợc gắn vào có phần Heading khắc hẳn với tin IAM Dự trự FEDCBA Trường phân loại thuê bao bÞ gäi M· Heading H1 M· Heading 4 HGFEDCBA Byte thị Các tín hiệu địa H0 Con số Các tín hiệu địa 40 Chỉ thị tin Nx8 NhÃn 12 HGFEDCBA Nhận dạng Thông tin phụ Thông tin thuê đường dây Con số Các tín Chỉ thị Trợ loại bao gọi tính cước địa hiệu địa tin thuê bao gọi 12 4 Nx8 Hình 71: Cấu trúc trờng tin IAI a/ Các mà sử dụng byte thị Trờng gåm bÝt tõ A ®Õn H cã ý nghÜa Bít A: Bít thị thông tin phụ trợ thuê bao gọi giá trị 0: Bản tin không kèm theo thông tin phụ trợ thuê bao gọi 1: Bản tin có kèm theo thông tin phụ trợ vỊ thuª bao gäi 111 ... Huy Đi? ??p Phần II: Tổng quát cấu trúc chức tổng đài đi? ??n tử số SPC Phần III: Tìm hiểu hệ thống báo hiệu số mạng đi? ??n thoại công cộng PSTN Trong phần đà cố gắng sâu, tìm hiểu trình bày với tất hiểu. .. tới tổng đài khác d Tổng đài quốc tế (Gateway) Tổng đài Gateway tổng đài giang Nó thực chức chuyển luồng mạng viễn thông quốc gia mạng viễn thông quốc tế II Tổng quan tổng đài SPC Tổng đài SPC tổng. .. nghiệp Mạc Huy Đi? ??p Chơng Đi? ??u khiển tổng đài đi? ??n tử SPC I Nhiệm vụ đi? ??u khiển: Trong tổng đài đi? ??n tử SPC nhiệm vụ đi? ??u khiển đợc xử lý thực để tạo tuyến đấu nối cho gọi nh công việc đi? ??u hành bảo