Tiểu luận: Tìm hiểu về báo hiệu kênh kết hợp CSS7

Trong SS7, các bản tin báo hiệu được định hướng qua mạng để thực hiện các chức năng thiết lập, duy trì, giải phóng cuộc gọi và quản lý mạng. Vì SS7 thực chất là một mạng chuyển mạch gói riêng biệt hoạt động song song cùng với hệ thống tín hiệu thoại, do vậy trong mạng viễn thông có sử dụng SS7 thì tại mỗi node mạng, các thông tin được định tuyến, xử lý luôn bao gồm cả tín hiệu thoại (hoặc số liệu...) và tín hiệu báo hiệu.

BÀI THẢO LUẬN Họ tên : Vũ Kim Phong MSSV :11110750257 Lớp :K43DVT Câu hỏi: Tìm hiểu báo hiệu kênh kết hợp CSS7? Nội dung tìm hiểu cụ thể tìm hiểu ý sau Nguyên tắc chung báo hiệu số ? Vì cần SCCP chức ? Báo hiệu BSC MS ? Biên LAPD ? Giao thức LAPm ? Sử dụng đâu hệ thống GSM ? MAP ? Chức ? ISUP ? Chức ? Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT I Nguyên tắc chung báo hiệu SS7 chức SCCP 1.1 Báo hiệu SS7 mạng GSM Trong SS7, tin báo hiệu định hướng qua mạng để thực chức thiết lập, trì, giải phóng gọi quản lý mạng Vì SS7 thực chất mạng chuyển mạch gói riêng biệt hoạt động song song với hệ thống tín hiệu thoại, mạng viễn thơng có sử dụng SS7 node mạng, thơng tin định tuyến, xử lý ln bao gồm tín hiệu thoại (hoặc số liệu ) tín hiệu báo hiệu Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT Hình 1.1 Báo hiệu SS7 GSM Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT Hình 1.2 Cấu trúc phân lớp OSI SS7 1.2 Ưu điểm báo hiệu SS7 - Dung lượng cao: Mỗi kênh báo hiệu mang thơng tin báo hiệu cho vài nghìn gọi lúc - Thời gian thiết lập gọi giảm - Tính kinh tế : so với báo hiệu truyền thống trước (CAS, R2 ) SS7 có số lượng trang thiết bị - Độ tin cậy cao: nhờ sử dụng mã sửa sai (sử dụng tổ hợp bit phát lỗi, giám sát sửa lỗi cho tin báo hiệu), xảy cố chức MTP-lớp cịn có khả tự động định lại tuyến đường báo hiệu - Tính linh hoạt cao: Hệ thống báo hiệu số cho phép biểu diễn số lượng lớn tín hiệu báo hiệu sử dụng cho nhiều mục đích khác đáp ứng phát triển dịch vụ tương lai Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 1.3 Các thành phần mạng SS7 - Điểm báo hiệu SP (Signaling Point) Điểm báo hiệu node chuyển mạch node xử lý mạng báo hiệu cài đặt chức báo hiệu số Ví dụ mạng GSM SP thực chất Node (phần tử mạng) như: GMSC, MSC, HLR, AUC - Điểm chuyển mạch dịch vụ SSP SSP tổng đài nội hạt mạng điện thoại Một SSP tổ hợp chuyển mạch thoại chuyển mạch SS7 đơn giản máy tính nối tới chuyển mạch tổng đài nội hạt - Điểm chuyển giao báo hiệu STP Tất gói chuyển từ SSP sang SSP khác thông qua dịch vụ STP STP chuyển mạch tin SS7 qua mạng tới đích đến thích hợp chúng nguyên dạng chúng truyền khỏi SSP - Điểm điều khiển dịch vụ SCP Điểm điều khiển dịch vụ đóng vai trị giao tiếp đến sở liệu mạng Các sở liệu dùng chứa thông tin dịch vụ thuê bao, định tuyến cho số liệu đặc biệt, xác định ID 1.4 Các dạng liên kết - Các liên kết liệu báo hiệu Một điểm báo hiệu SP mạng báo hiệu SS7 nối tới điểm báo hiệu SP khác thông qua liên kết báo hiệu SL (Signalling) Mỗi liên kết báo hiệu sử dụng cặp đường truyền để thực truyền dẫn theo hai hướng phát thu tốc độ + Báo hiệu kênh liên kết (Associated Signalling) Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT + Báo hiệu không liên kết (Non-Associated Signalling) + Báo hiệu tựa liên kết (Quasi-Associated Signalling) 1.5 SCCP chức 1.5.1 SCCP Trong mạng GSM SCCP sử dụng trường hợp: - Ở giao diện MSC BSC (gọi giao diện A) , SCCP sử dụng phần ứng dụng : phần ứng dụng BSS (BSSAP) để điều khiển gọi , dịch vị liên quan phần ứng dụng vận hành bảo dưỡng BSS (BSSOMAP) cho mục đích khai thác bảo dưỡng - Các giao diện khối SS (VLR , HLR , AUC EIR) sử dụng SCCP với phần ứng dụng khả trao đổi (TCAP) phần ứng dụng di động (MAP) - SCCP định địa : Nhiều địa SCCP cần thiết để truy nhập thành phần hệ thống di động định tuyến tin hỗ trợ trao đổi với tổng đài mạng cố định Các phần sau coi điểm đầu cuối : + Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động (MSC) Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT + Bộ ghi định vị thường trú (HLR) + Bộ ghi định vị tạm trú (VLR) SCCP cung cấp thêm chức cho phần chuyển giao tin báo MTP để cung cấp dịch vụ mạng hướng liên kết không liên kết - SCCP cung cấp phương tiện để điều khiển kết nối báo hiệu logic mạng SS7 chuyển giao đơn vị báo hiệu qua mạng báo hiệu SS7 có sử dụng khơng sử dụng kết nối báo hiệu logic - SCCP cung cấp chức định tuyến cho phép tin báo hiệu định tuyến dựa GT - SCCP cung cấp chức quản lý để quản lý thông tin trạng thái phân hệ quảng bá thông tin tới node khác mạng Các phân hệ người sử dụng SCCP - SCCP cung cấp chức bổ xung cho MTP để cung cấp hai loại dịch vụ mạng hướng kết nối không kết nối nhằm trao đổi thông tin báo hiệu tổng đài trung tâm chuyên dụng mạng báo hiệu quốc tế - SCCP phối hợp với MTP tạo nên phần dịch vụ mạng NSP (Network Service Part), tương ứng với lớp mạng mơ hình OSI SCCP Điều khiển kết nối có hướng UP Điều khiển kết nối vô hướng Điều khiển tạo tuyến kết nối MTP Điều hành SCCP Hình 1.3: Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 1.5.2 Các tin thủ tục SCCP - Đánh địa định tuyến Để phân phối tin báo hiệu đến điểm đích, tạo tuyến MTP phải sử dụng thơng tin định tuyến có sẵn chứa trường thị dịch vụ (SI) mã điểm thu (DPC), khả định tuyến chuyển giao tin báo MTP bị hạn chế, không đáp ứng với mạng thông tin đa dịch nhu cầu phát triển tương lai Trong thông tin báo hiệu, có hai loại địa khác sử dụng: địa cần phiên dịch, địa không cần phiên dịch - Dịch vụ kết nối vô hướng Ở dịch vụ kết nối vô hướng tất thông tin định tuyến cần để đưa tin báo hiệu tới đích phải nằm gói số liệu (đây dạng thơng tin có địa không cần đến chức phiên dịch SCCP) Khơng có đấu nối logic thiết lập nút đầu cuối, có nghĩa khơng có giai đoạn thiết lập giải phóng kết nối mà có giai đoạn truyền số liệu Vì dịch vụ thường sử dụng để chuyển giao lượng nhỏ thông tin người sử dụng xa Ví dụ phát tín hiệu cảnh báo từ tổng đài nội hạt tới OMC, hay ứng dụng việc truy vấn sở liệu MSC với HLR hay thông tin định vị MS với VLR - Dịch vụ kết nối có hướng + Dịch vụ kết nối có hướng khả chuyển giao tin báo hiệu qua kết nối báo hiệu thiết lập trước (một đường thiết lập mặt logic) Kết nối tạm thời vĩnh cửu Có thể mơ tả dịch vụ việc gửi gói tin làm nhiệm vụ hoa tiêu qua mạng đến nơi nhận Gói hoa tiêu tìm thiết lập đường thành công xuyên qua mạng, tin báo hiệu sau theo đường Vì người ta gọi kiểu định hướng theo mạch ảo + Dịch vụ đấu nối có hướng sử dụng có nhiều tin báo để chuyển giao tin dài đến mức phải phân thành đoạn sau phía thu phải nhóm trở lại Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 1.5.3 Chức điều hành SCCP Mục đích chức điều hành SCCP cung cấp thủ tục để trì chất lượng mạng nhờ việc tái định tuyến điều chỉnh lưu lượng mạng xảy cố tắc nghẽn Chức chia làm hai phần chức năng: - Điều hành trạng thái điểm báo hiệu (SP) - Điều hành trạng thái phân hệ (SS) Điều hành SCCP thu thông tin liên quan đến khả truy nhập SP phân hệ SS để điều chỉnh cố Các phần người sử dụng SCCP (SCCP User) Phần người sử dụng SCCP ứng dụng, phân hệ dựa vào dịch vụ cung cấp SCCP, cụ thể sau: - Phần ứng dụng khả giao dịch (TCAP) - Phần người sử dụng ISDN ( ISUP) - Phần ứng dụng di động (MAP) - Phần ứng dụng IN (INAP) - Phần ứng dụng BSS (BSSAP) Các phân hệ nhận dạng số phân hệ (SSN) phần phiên dịch GT SCCP Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT II Báo hiệu BSC MS ? Biên LAPD ? 2.1 Cấu trúc Giao tiếp điều khiển trạm sở trạm thu phát sở (BTS) gọi giao tiếp A- bis Như giao tiếp hệ thống trạm sở (BSS) Có loại kênh thơng tin BSC BTS - Kênh lưu lượng - mang thoại số liệu cho kênh vô tuyến - Kênh báo hiệu - mang thông tin báo hiệu cho BTS cho MS hệ thống trạm sở Giao thức sử dụng để vận chuyển tin báo báo hiệu BSC BTS LAPD (lớp 2), có cấu trúc giống giao thức lớp ISDN (báo hiệu kênh D) LAPD cung cấp loại tín hiệu : - Chuyển giao thông tin không thừa nhận, không đảm bảo phân phát khung thông tin đến địa đạt kết - Chuyển giao thông tin thừa nhận, hệ thống đảm bảo khung thơng tin tới đích Cấu trúc khung LAPD : Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 10 - Mỗi khung giao thức LAPD giới hạn cờ (Flag) dạng chuỗi bit 01111110 Phía thu sử dụng cờ để đồng điểm khởi đầu khung - Để tránh việc gửi nhầm bên khung người ta sử dụng kỹ thuật chèn bit : phía phát chèn số “0” sau năm bit “1” liên tiếp cịn phía thu loại bỏ bit “0” II.2 Phân tích cấu trúc LAPD - Trường địa SAPI: khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ TEI : khối nhận dạng kết cuối điểm cuối Được sử dụng để truy nhập vào thực thể chức đầu thu - Trường điều khiển Được sử dụng để điều khiển yêu cầu phát lại Trường điều khiển phân biệt chế độ có cơng nhận khơng cơng nhận + Trong chế độ công nhận trường điều khiển chứa N(S) N(R) đểphát số thứ tự phát số thứ tự thu N(S) số thứ tự khung phát N(R) số thứ tự mà phía phát khung chờ thu Các số thứ tự sử dụng để thực giao thức điều khiển luồng có tên “Cửa sổ trượt” Giao thức cho phép phía phát số khung định (được gọi “Kích thước cửa sổ”) mà khơng cần đợi công nhận cho khung II.3 Chức LAPD - Quản lý đường truyền (LAPD): chức để đảm bảo đường truyền số liệu kết nối vật lý 64 kbit/s BSC BTS Các đường truyền cung cấp cho mục đích sau : + Đường truyền báo hiệu vơ tuyến (RSL) + Đường truyền khai thác bảo dưỡng (OML) + Đường truyền quản lý lớp (L2ML) Mỗi đường vật lý (khe thời gian 64 kbit/s luồng 2M) chứa tập hợp đường truyền số liệu, đường truyền số liệu đánh số nhận dạng cặp TEI/SAPI Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 11 - Thiết lập đường truyền : Trước hết đường truyền số liệu LAPD thiết lập đấu nối vật lý BSC BTS lắp đặt hay mở rộng thiết bị Một đấu nối vật lý sử dụng cho báo hiệu tới hay nhiều thiết bị đầu cuối (TRXC chẳng hạn) BTS Các thiết bị đầu cuối đấu nối đến đường vật lý nhận dạng TEI (đấu nối phần cứng phía sau máy lắp đặt thiết bị) lệnh người khai thác cài đặt Một đường truyền L2ML cung cấp tất kết nối vật lý Sau tất thiết bị đầu cuối trang bị đường truyền OML phần tử báo hiệu vô tuyến trang bị RLS - Truyền dẫn số liệu : Trên đường truyền số liệu thiết lập phát lại điều khiển luồng tín hiệu thực để đảm bảo cung cấp dịch vụ an toàn cho lớp trình truyền dẫn số liệu Điều khiển luồng thực điều khiển trình tự, kiểm sốt số khung thiếu điều kiện bận máy thu Số lần phát lại giới hạn thông số hệ thống - Giám sát đường truyền : Để đảm bảo truyền dẫn tin cậy hiệu khung LAPD, việc phát lỗi phát cố đường truyền thực lớp để giám sát đường truyền - Giải phóng đường truyền : Giao thức LAPD bao hàm chức giải phóng đường truyền để phục vụ cho lớp cao Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 12 III Báo hiệu BTS MS (LAPDm) - LAPDm giao thức sử dụng cho báo hiệu thu phát BTS trạm di động (MS) Giao diện MS thu phát gọi giao diện khơng gian (Um) Mục đích giao thức LAPDm để truyền dẫn báo hiệu qua kênh vô tuyến an tồn.Điều có nghĩa tin báo lớp phát điều kiện có điều khiển.LAPDm đặt lớp theo mơ hình OSI Phần người sửdụng đặt lớp LAPDm (lớp 3) - Giao thức LAPDm tương tự LAPD sử dụng giao diện Abis, sửa đổi để phù hợp với đặc trưng riêng biệt kênh vơ tuyến Hình 3.1 LAPDm theo mơ hình OSI - Các chức giao thức LAPDm : + Sự đấu nối không đấu nối kênh logic +Thiết lập giải phóng kênh số liệu - Chuyển giao số liệu đến từ MS, sử dụng chế độ thừa nhận không thừa nhận Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 13 - LAPDm điều khiển khối phần mềm gọi khối xử lý kênh không gian (ALH) LAPDm, chúng xử lý tất báo hiệu giao diện khơng gian - Chương trình ALH đặt TRXC (Bộ điều khiển thu phát), xử lý BSS Hình 3.2 Khn dạng tin LAPDm - Ở trường địa chỉ, khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ (SAPI) có giá trị khác : SAPI = thị tin báo chứa số liệu chứa tin báo điện thoại.SAPI = thị tin báo cáo - Trong thủ tục LAPDm, người ta khơng dùng cờ cấu trúc khối có sẵn lớp vật lý Một khung LAPDm có cực đại 23 octet (1 byte bit) TCH 21 octet SACCH Những octet không dùng lấp đầy giá trị khơng nhầm được, chẳng hạn 00101011.Các khung tin có khả nhầm với cụm FCCH nên giá trị lấp ứng với tối thiểu xác xuất nhầm,riêng đường truyền MS-BTS lấp chỗ trống 1111 1111 theo nếp cũ có từ trước Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 14 IV MAP chức MAP - MAP (Mobile Application Part) phần ứng dụng di động cung cấp thủ tục báo hiệu cần thiết yêu cầu để trao đổi thông tin phần tử mạng GSM Ở mơ hình OSI , MAP TCAP Cả MAP va TCAP thuộc lớp TCAP hỗ trợ lớp trình bày, lớp phiên lớp vận chuyển,các dịch vụ giao thức gọi phần dịch vụ trung gian ISP Đối với dịch vụ không đấu nối Map sử dụng ISP coi suốt có nghĩa khơng sử dụng Vì TCAP phối ghép phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP với phần chuyển giao tin MTP phục vụ nhà cung cấp dịch vụ mạng - MAP chia thành thực thể ứng dụng AE (Application Entity): + MAP-MSC + MAP- HLR + MAP-VLR + MAP- EIR + MAP-AUC Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 15 - Các thủ tục thực MAP : + Cập nhật vị trí + Hủy bỏ vị trí + Quản lý thơng tin th bao + Điều khiển,quản lý,thu nhận dịch vụ thuê bao + Chuyển số liệu bảo mật, nhận thực + Điều khiển dịch vụ phụ + Thực chuyển ô(cell) V ISUP Chức - Định nghĩa chức tin phục vụ cho việc thiết lập giải phóng nối ISDN(thoại liệu) - Cung cấp hàng loạt dịch vụ điều khiển nối chuyển mạch kênh, xác định đường thuê bao, chờ gọi - Sử dụng SCCP dịch vụ để phân phối tin báo hiệu tổng đài Các tin ISUP tương tự SCCP Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT 16 ... Các dạng liên kết - Các liên kết liệu báo hiệu Một điểm báo hiệu SP mạng báo hiệu SS7 nối tới điểm báo hiệu SP khác thông qua liên kết báo hiệu SL (Signalling) Mỗi liên kết báo hiệu sử dụng cặp... thu tốc độ + Báo hiệu kênh liên kết (Associated Signalling) Sinh viên thực : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT + Báo hiệu không liên kết (Non-Associated Signalling) + Báo hiệu tựa liên kết (Quasi-Associated... giao tin báo MTP để cung cấp dịch vụ mạng hướng liên kết không liên kết - SCCP cung cấp phương tiện để điều khiển kết nối báo hiệu logic mạng SS7 chuyển giao đơn vị báo hiệu qua mạng báo hiệu SS7