Hệ thống cổng báo hiệu tập trung và ứng dụng tại VNPT

Hệ thống cổng báo hiệu tập trung và ứng dụng tại VNPT Hệ thống cổng báo hiệu tập trung và ứng dụng tại VNPT Hệ thống cổng báo hiệu tập trung và ứng dụng tại VNPT luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN THỊ THU HẰNG HỆ THỐNG CỔNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG VÀ ỨNG DỤNG TẠI VNPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC … ĐIỆN TỬ TIN HỌC Hà Nội – 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN THỊ THU HẰNG HỆ THỐNG CỔNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG VÀ ỨNG DỤNG TẠI VNPT Chuyên ngành : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC … ĐIỆN TỬ TIN HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.PHẠM VĂN BÌNH Hà Nội – Năm 2010 MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG BÁO HIỆU TRUYỀN THỐNG 14 1.1 Tổng quan mạng báo hiệu truyền thống 14 1.1.1 Định nghĩa báo hiệu 14 1.1.2 Chức hệ thống báo hiệu 14 1.1.3 Các yêu cầu hệ thống báo hiệu 15 1.1.4 Các loại báo hiệu 15 1.1.4.1 Báo hiệu kênh riêng-CAS 18 1.1.4.2 Báo hiệu kênh chung CCS 18 1.2 Hệ thống báo hiệu kênh chung số 20 1.2.1 Các khái niệm 20 1.2.1.1 Điểm báo hiệu 20 1.2.1.2 Điểm chuyển tiếp báo hiệu-STP 21 1.2.1.3 Điểm chuyển mạch dịch vụ- SSP 21 1.2.1.4 Điểm điều khiển dịch vụ- SCP 21 1.2.1.5 Kênh báo hiệu chùm kênh báo hiệu 22 1.2.1.6 Các phương thức báo hiệu 23 1.2.1.7 Phân cấp mạng báo hiệu 24 1.2.2 Mơ hình phân lớp SS7 25 1.2.2.1 So sánh với mơ hình OSI 25 1.2.2.2 Các lớp SS7 26 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG 33 2.1 Sự đời hệ thống STP độc lập 33 2.2 Tổng quan SIGTRAN 34 2.2.1 Giới thiệu chung SIGTRAN 35 2.2.2 Sự cần thiết SCTP lớp thích ứng 35 2.2.3 Kiến trúc SIGTRAN 39 2.3 Các lớp SIGTRAN 41 2.3.1 Giao thức truyền điều khiển luồng SCTP 41 2.3.2 Các lớp thích ứng người dùng-xUA 44 2.3.2.1 Lớp thích ứng M2PA 44 2.3.2.2 Lớp thích ứng M2UA 46 2.3.2.3 Lớp thích ứng M3UA 48 2.3.2.4 Lớp thích ứng SUA 50 2.3.2.5 Lớp thích ứng IUA 51 CHƯƠNG 3: THỰC TRẠNG MẠNG BÁO HIỆU VÀ MỘT SỐ ĐỀ XUẤT MẠNG BÁO HIỆU VNPT 54 3.1 Hiện trạng mạng báo hiệu VNPT 54 3.1.1 Mạng báo hiệu quốc gia 55 3.1.1.1 Kết nối báo hiệu 55 3.1.1.2 Chức báo hiệu 55 3.1.2 Mạng báo hiệu cổng quốc tế 57 3.1.2.1 Các chức báo hiệu 58 3.1.2.2 Thống kê lưu lượng báo hiệu 59 3.1.2.3 Dịch vụ báo hiệu 60 3.1.2.4 Mạng báo hiệu cho dịch vụ chuyển vùng di động quốc tế đối tác quốc tế 61 3.1.3 Ưu nhược điểm mạng báo hiệu 63 3.2 Đề xuất quy hoạch mạng báo hiệu quốc tế cho dịch vụ chuyển vùng di động VNPT 65 CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP CỦA TEKELEC VÀ VIỆC TRIỂN KHAI HỆ THỐNG CỔNG BÁO HIỆU ĐỘC LẬP TẠI VNPT 68 4.1 Giải pháp Tekelec 68 4.1.1 Giới thiệu thiết bị STP EAGLE ISS 68 4.1.2 Giải pháp mà Tekelec đề xuất mạng báo hiệu VNPT 71 4.2 Triển khai hệ thống cổng báo hiệu độc lập VNPT 81 4.2.1 Sự cần thiết phải nâng cấp, mục tiêu qui mô xây dựng hệ thống 81 4.2.1.1 Sự cần thiết nâng cấp hệ thống 81 4.2.1.2 Mục tiêu xây dựng hệ thống 83 4.2.2 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp 84 4.2.3 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp 91 KẾT LUẬN 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 LỜI CAM ĐOAN Tên Nguyễn Thị Thu Hằng, học viên lớp cao học Điện tử- Viễn thơng, khố 2008 – 2010, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan nội dung luận văn hồn tồn kết tìm hiểu, nghiên cứu thân sở hướng dẫn khoa học TS.Phạm Văn Bình, giảng viên khoa Điện tử -Viễn thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội Trong luận văn tơi có tham khảo số tài liệu ngồi nước có liệt kê đầy đủ mục tài liệu tham khảo Luận văn không chép từ nguồn tài liệu Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm luận văn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ARD Application Routing Director AS ASP Application Server Application Server Process CAS CCITT CCS CIC DPC GS GTT GW HSL IETF IN INAP Channel Associated Signalling International Consultative Committee on Telegraphy and Telephony Common Channel Signaling Circuit Identification Code Destination Point Code Gateway screening Global title translation Gateway High speed link Internet Engineering Task Force The Intelligent Network Intelligent Network Application Part IP ISDN Internet Protocol The Intergrated Services Digital Network ISUP ITP ITU ISDN User Part IP Transfer point International Telecommunication Union IUA ISDN User Adaptation LIM LSC Link Interface Modules Link State Control LSL LSSU Low speed link Link Status Signal Unit M2PA MTP2 Peer Adaptation M2UA MTP2 User Adaptation M3UA MTP3 User Adaptation Điều khiển định tuyến ứng dụng Máy chủ ứng dụng Tiến trình máy chủ ứng dụng Báo hiệu kênh riêng Báo hiệu kênh chung Mã nhận dạng mạch điện Mã điểm báo hiệu đích Cổng Kết nối tốc độ cao Mạng thơng minh Phần ứng dụng mạng thông minh Giao thức Internet Mạng số tích hợp đa dịch vụ Người dùng ISDN Điểm chuyển tiếp IP Liên minh viễn thông quốc tế (Lớp) thích ứng người dùng ISDN Module giao diện kết nối Bộ điều khiển trạng thái liên kết Kết nối tốc độ thấp Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh (Lớp) thích ứng ngang hàng MTP2 (Lớp) thích ứng người dùng MTP2 (Lớp) thích ứng người dùng MTP3 MAP MCU MDM MFC MFP MG MGC Mobile Application Part Multipoint Control Unit Message Distribution Module Multifrequency Code MutiFrequency Pulse Media Gateway Media Gateway Controller Phần ứng dụng di động Đơn vị điều khiển đa điểm Module phân phối tin Mã đa tần Xung đa tần Cổng truyền thông Bộ điều khiển cổng truyền thông MGCP Media Gateway Control Protocol MLR MNP Multilayer Routing Mobile number portability MS MSC Media Server Mobile Switching Centre MSU MTP MTU MWTM Message Signaling Unit Message Transfer Part Maximum Transmission Unit Mobile Wireless Terminal Management NGN NIF OPC OSI PDD PLMN Next Generation Network Nodal Interworking Function Originating Point Code Open System Interconnection Post Dialling Delay The Public Land Mobile Network Giao thức điều khiển cổng truyền thông Định tuyến đa lớp Chuyển dịch thuê bao di động Máy chủ truyền thông Trung tâm chuyển mạch di động Đơn vị báo hiệu tin Phần chuyển giao tin Đơn vị truyền dẫn lớn Hệ thống quản lý kết cuối không dây di động Mạng hệ PSDN The Public Switched Data Network PSTN Public Switched Telephone Network RAS RK RTCP Registration, Authentication and Status protocol Routing Key Khóa định tuyến Real Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực Real Time Protocol Giao thức vận chuyển thời gian thực Service Access Point Identifier Mã nhận dạng điểm truy cập dịch vụ Signaling Connection Control Part Phần điều khiển ghép nối RTP SAPI SCCP Mã điểm báo hiệu nguồn Hệ thống giao tiếp mở Độ trễ quay số Mạng thông tin di động công cộng Mạng chuyển mạch số công cộng Mạng chuyển mạch thoại công cộng SCP SCTP Service Control Point Stream Control Transport Protocol SEP SG SI SIF Sigtran SIO SIP SL SLS SLS Signaling end poind Signaling Gateway Service Indicator Signaling Information Field Signaling Transport Service Information Octet Session Initiation Protocol Signaling Link Signaling Linkset Signalling Link Selection SMS SP SPC SR SRS SSN SSP Short massage service Signaling Point Signaling Point Code Signaling Route Signaling Routeset Stream Sequence Number Service Switching Point STP SU SUA Signaling Transfer Point Signaling Unit SCCP User Adaptation TCAP Transaction Capabilities Application Part TCP Transmission Control Protocol TEI TUP UA Terminal Endpoint Identifier Telephony User Part User Adaptation UDP UP VF XDR User Datagram Protocol User Part Voice-Frequency Extension data record báo báo hiệu Điểm điều khiển dịch vụ Giao thức vận chuyển điều khiển luồng Điểm đầu cuối báo hiệu Cổng báo hiệu Chỉ thị dịch vụ Trường thông tin báo hiệu Vận chuyển báo hiệu Octet thông tin dịch vụ Giao thức khởi tạo phiên Liên kết báo hiệu Chùm kênh báo hiệu Mã lựa chọn đường báo hiệu Dịch vụ tin nhắn Điểm báo hiệu Mã điểm báo hiệu Tuyến báo hiệu Chùm tuyến báo hiệu Số luồng Điểm chuyển mạch dịch vụ Điểm chuyển tiếp báo hiệu Đơn vị báo hiệu (Lớp) thích ứng người dùng SCTP Phần ứng dụng khả phiên dịch Giao thức điều khiển truyền Mã nhận dạng đầu cuối Người dùng thoại (Lớp) thích ứng người dùng Phần người sử dụng Tần số thoại Bộ ghi liệu mở rộng DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Bảng thống kê số lượng cổng báo hiệu tổng đài liên tỉnh (Nguồn: VTN-2009) 57 Bảng 3.2: Thống kê số lượng cổng báo hiệu quốc tế (Nguồn VTI-2009) 58 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Báo hiệu mạng viễn thông 15 Hình 1.2: Sơ đồ báo hiệu gọi thơng thường 17 Hình 1.3: Phân loại báo hiệu 17 Hình 1.4: Các điểm báo hiệu 21 Hình 1.5: Kết nối báo hiệu 22 Hình 1.6: Các loại kênh báo hiệu 23 Hình 1.7: Các phương thức báo hiệu 24 Hình 1.8: Phân cấp mạng SS7 24 Hình 1.9: Mơ hình phân lớp OSI SS7 25 Hình 1.10: Cấu trúc chức SS7 27 Hình 1.11: MTP mức 27 Hình 1.12: MTP mức 28 Hình 1.13: Cấu trúc chức MTP mức 29 Hình 1.14: Sơ đồ khối cấu trúc SCCP 30 Hình 1.15: ISUP mơ hình lớp 31 Hình 1.16: Sơ đồ chức SS7 32 Hình 2.1: Lựa chọn lớp Transport phù hợp cho báo hiệu 36 Hình 2.2: Nghẽn đầu dịng TCP 39 Hình 2.3: Giải nghẽn đầu dòng SCTP 39 Hình 2.4: Chồng giao thức Sigtran 40 Hình 2.5: Các chức SCTP 42 Hình 2.6: Mơ hình kiến trúc M2PA 45 Hình 2.7: Cấu trúc tin M2PA 46 Hình 2.8: Liên kết hoạt động SS7 IP sử dụng M2UA 47 Hình 2.9: Tính suốt SG lớp mạng SS7 sử dụng M2UA 48 Hình 2.10: Mơ hình kiến trúc M3UA 49 Hình 2.11: Định tuyến mạng IP Routing Key 50 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng chuyển tiếp báo hiệu theo định tuyến động; lọc thống kê tin báo hiệu, SMS; chuyển đổi ITU/ANSI; hỗ trợ INP Năng lực hệ thống: Năng lực hệ thống báo hiệu thích hợp với dịch vụ truyền thống Quản lý, khai thác giám sát: Việc quản lý, khai thác giám sát thực theo mô hình phân tán khơng tối ưu hệ thống mạng báo hiệu có nhiều (vài trăm) điểm báo hiệu Với nhu cầu phát triển mạng dịch vụ nay, việc đầu tư xây dựng hệ thống cổng báo hiệu với chức đầy đủ cần thiết nhằm:  Tách báo hiệu khỏi mạng thoại truyền thống, hệ thống báo hiệu độc lập, không bị phụ thuộc vào tổng đài cũ công nghệ  Giảm số lượng kênh báo hiệu mạng nước, chuyển từ mạng hình mesh sang dạng mạng hình  Hệ thống cổng báo hiệu đóng vai trị điểm truy cập báo hiệu từ mạng (mạng đối tác nước, mạng đối tác quốc tế), dễ dàng quản lý ngăn chặn truy cập gian lận từ mạng  Đảm bảo độ an tồn mạng cao, ln ln có dự phòng chiều, đảm bảo tránh định tuyến vòng điều khiển định tuyến tập trung hệ thống cổng báo hiệu  Đơn giản quản lý sở liệu lập kế hoạch phát triển mạng  Đơn giản việc triển khai dịch vụ gia tăng hệ thống mạng báo hiệu số dịch vụ chuyển dịch số thuê bao, SMS tới mạng di động khu vực Bắc Mỹ (chuẩn ANSI), dịch vụ “anti-spam” SMS… cần cập nhật vào hệ thống cổng báo hiệu mà cập nhật tất phần tử khác mạng  Quản lý, khai thác giám sát hệ thống báo hiệu theo mơ hình tập trung, tạo điều kiện thuận lợi triển khai dịch vụ khắc phục cố 82 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng Như nhận thấy hệ thống báo hiệu số truyền thống tích hợp hệ thống chuyển mạch thích hợp với mạng hệ (2G), từ năm 2000 trở trước lưu lượng dịch vụ gia tăng báo hiệu không nhiều Tuy nhiên, giai đoạn từ năm 2000 tới nay, mạng viễn thơng có xu hướng IP hố cách nhanh chóng chính, SIGTRAN ngày phổ biến áp dụng triển khai rộng rãi hơn, thích hợp với mạng hệ thứ (3G) Thực tế giới cho thấy với nhu cầu phát triển mạng dịch vụ nay, dịch vụ giá trị gia tăng dựa sở hệ thống báo hiệu, nhiều Nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn giới France Telecom, Reach, VSNL/Teleglobe, VzB, Qwest, Vodafone, Orange có xu hướng triển khai hệ thống báo hiệu độc lập, tách khỏi mạng chuyển mạch thoại truyền thống Trong tương lai mạng viễn thông chuyển sang mạng hệ thứ (3G+) với xu hướng sử dụng báo hiệu SIP, việc tách mạng báo hiệu khỏi mạng chuyển mạch thoại truyền thống khẳng định định hướng đắn, cần triển khai sớm 4.2.1.2 Mục tiêu xây dựng hệ thống Đầu tư trang bị hệ thống báo hiệu đứng riêng Hệ thống báo hiệu đóng vai trò cổng giao diện mạng báo hiệu nước quốc tế, giao diện mạng thoại TDM truyền thống mạng hệ NGN Ngoài ra, cổng báo hiệu quốc tế trang bị chức SCCP Gateway cho dịch vụ roaming quốc tế công ty di động nước khu vực Với chức SCCP Gateway cho dịch vụ roaming quốc tế, VTI đặt mục tiêu: • Phát triển phạm vi cung cấp dịch vụ, tăng số lượng đối tác di động quốc tế Cung cấp dịch vụ cho nhà cung cấp dịch vụ di động khác mạng Việt Nam (các doanh nghiệp mới) nhà cung cấp dịch vụ di động khác khu vực 83 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng • Phát triển dịch vụ khác báo hiệu: chuyển đổi báo hiệu ITU/ANSI, dịch • vụ nhắn tin SMS đến mạng sử dụng ANSI, dịch vụ lọc SMS gian lận Giải pháp kỹ thuật Hệ thống đầu tư bao gồm Hệ thống xử lý báo hiệu - 04 node, hệ thống tách/ghép kênh báo hiệu - 03 node 04 node xử lý báo hiệu kết hợp với 01 node xử lý báo hiệu VTN Ericsson AXE-10 Local 7.2 BYB 501 Trung tâm viễn thông liên tỉnh khu vực (VTN3 Đà Nẵng) tạo thành hệ thống cổng báo hiệu số độc lập 4.2.2 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp Kết nối Khả kết nối báo hiệu số với tất tổng đài nội hạt, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT), tổng đài công ty thông tin di động (trực thuộc không trực thuộc VNPT), tổng đài cổng quốc tế, hệ thống mạng VoIP quốc tế, mạng NGN/VTN, tổng đài đối tác quốc tế STP phân lớp để thực chức xử lý báo hiệu • Giao diện Channelized E1: kênh báo hiệu tốc độ thấp LSL 64kbps tách/ghép hệ thống tách/ghép kênh báo hiệu chuyển tới hệ thống xử lý báo hiệu qua giao diện channelized E1 Đây loại giao diện thông thường sử dụng phổ biến mạng, đáp ứng phương thức sửa lỗi BEC (Basic Error Correction) PCR (Preventive Cyclic Retransmission) theo tiêu chuẩn ITU-T Q.703 cho kênh báo hiệu 64kbps Số cổng loại yêu cầu STP1/VTI 12E1 (tương đương 360x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24E1 với STP2/VTI 9E1 (tương đương 270x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24E1 84 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng Synchronous E1 HSL: kênh báo hiệu tốc độ cao 2Mbps sử dụng phát triển dịch vụ giá trị gia tăng mạng, đặc biệt dịch vụ IN INP (INAP based number portability), dịch vụ truyền tải tin mạng báo hiệu nhiều Ngồi giao diện tốc độ cao sử dụng để kết nối với node báo hiệu có dung lượng báo hiệu lớn mạng hệ thống cổng báo hiệu vùng, mạng dịch vụ, doanh nghiệp khác Số cổng loại yêu cầu STP1/VTI 6E1, khả mở rộng tới 12E1 với STP2/VTI 6E1, khả mở rộng tới 12E1 Ethernet 10/100 based T: kênh báo hiệu IP sử dụng SIGTRAN sử dụng để kết nối với hệ thống báo hiệu mạng NGN/VTN điểm kiểm soát dịch vụ gia tăng khác mạng - SCP Ngoài giao diện sử dụng để kết nối node báo hiệu hệ thống cổng báo hiệu Số cổng loại yêu cầu STP1/VTI 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng với STP2/VTI 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng • Chức xử lý báo hiệu Một yêu cầu chức xử lý báo hiệu xử lý chuyển tiếp báo hiệu (signalling transfer) Yêu cầu cụ thể xử lý chuyển tiếp báo hiệu sau:  Định tuyến chuyển tiếp tin báo hiệu (MTP routing) Hỗ trợ định tuyến phân tải kênh báo hiệu định tuyến theo hướng có chi phí thấp LCR  Do hạn chế số lượng kênh báo hiệu hai điểm báo hiệu nên khả gán nhiều mã điểm báo hiệu node cần thiết  Tính screening tin báo hiệu cho phép/ngăn chặn việc trao đổi thông tin báo hiệu điểm báo hiệu có kết nối báo hiệu qua node Tính giúp giảm tải báo hiệu ngăn chặn lưu lượng báo hiệu khơng có thoả thuận truyền tải qua node 85 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng  Tính chuyển đổi để tương thích báo hiệu hệ thống báo hiệu sử dụng chuẩn Bắc Mỹ ANSI chuẩn quốc tế ITU Để hoạt động thiết bị cổng SCCP cho công ty thông tin di động, cung cấp dịch vụ chuyển vùng quốc tế dịch vụ giá trị gia tăng, dịch vụ thông minh mạng báo hiệu số 7, STP phân lớp cần có chức SCCP với yêu cầu cụ thể sau:  Khai báo chuyển đổi GTT (Global Title Translation) với khả phân tích sâu theo dải số thuê bao, theo loại định tuyến, theo kế hoạch đánh số, để phục vụ cho dịch vụ roaming quốc tế dịch vụ IN  Tính screening tin báo hiệu SCCP cho phép/ngăn chặn việc trao đổi thông tin báo hiệu SCCP điểm báo hiệu có kết nối báo hiệu qua node Tính giúp giảm tải báo hiệu ngăn chặn lưu lượng báo hiệu khơng có thoả thuận truyền tải qua node  Cho phép xử lý tin báo hiệu SCCP XUDT/LUDT  Tính chuyển đổi để tương thích báo hiệu hệ thống báo hiệu sử dụng chuẩn Bắc Mỹ ANSI, chuẩn quốc tế ITU Để phục vụ việc kết nối báo hiệu số với mạng với hệ thống cung cấp dịch vụ gia tăng IN, STP phân lớp phải hỗ trợ chuẩn báo hiệu số TDM, cụ thể:  MTP  SCCP  TCAP  INAP  GSM MAP  TUP  ISUP 86 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng Để phục vụ việc kết nối báo hiệu số STP phân lớp 1, phân lớp với phân lớp phân lớp với điểm điều khiển dịch vụ tương lai qua giao diện IP, STP phân lớp cần hỗ trợ chuẩn báo hiệu số IP (SIGTRAN), cụ thể:  SCTP  SUA  ISUA  M3UA  M2PA • Chức xử lý dụng thơng minh IN Ngồi chức xử lý báo hiệu chức cổng SMS nêu trên, phân lớp cần có chức phục vụ cho ứng dụng thông minh dịch vụ cho mạng di động như: định tuyến động, dịch vụ chuyển dịch số thuê bao, MCD, • Đặc tính thống kê Lưu lượng báo hiệu truyền tải qua node báo hiệu hệ thống phân thành nhiều loại khác lưu lượng báo hiệu ISUP phục vụ việc thiết lập gọi thông thường, lưu lượng báo hiệu SCCP phục vụ cho dịch vụ chuyển vùng di động công ty thông tin di động, lưu lượng báo hiệu MAP phục vụ cho việc gửi tin nhắn thuê bao di động Chính khả ghi thống kê loại lưu lượng báo hiệu cần thiết, đặc biệt hoàn cảnh số đối tác bắt đầu thực việc tính cước dịch vụ mạng báo hiệu số dịch vụ chuyển tiếp báo hiệu (tính cước theo số lượng tin báo hiệu MSU), dịch vụ gửi tin nhắn (tính cước theo số lượng SMS) Yêu cầu đặc tính cụ thể sau: Khả phân biệt thống kê loại lưu lượng báo hiệu khác dựa thông số, bao gồm không hạn chế loại giao thức sử 87 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng dụng (ISUP, SCCP, MAP), thông tin điểm báo hiệu nguồn (mã điểm báo hiệu, tên điểm báo hiệu), thông tin điểm báo hiệu đích (mã điểm báo hiệu, tên điểm báo hiệu), mã nước, E164/E214 Global Title (GT) Khả phân biệt thống kê lưu lượng SMS với loại lưu lượng báo hiệu khác báo hiệu cho dịch vụ IN, báo hiệu cho dịch vụ thoại Khả triết xuất số liệu qua giao diện API file *.csv theo yêu cầu theo lịch trình định trước • Đặc tính dự phịng Hệ thống thiết kế theo ngun tắc phải có dự phịng node, dự phòng node phân lớp 1, dự phòng node khác phân lớp Các yêu cầu cụ thể sau: Hệ thống sở liệu (lưu trữ số liệu xDR, sở liệu khai báo hệ thống, sở liệu cho dịch vụ IN) Các STP phân lớp thiết kế phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức xử lý dịch vụ IN cho STP phân lớp 2, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài host, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT) phần khu vực miền Bắc miền Nam, hệ thống mạng VoIP Quốc tế, hệ thống mạng NGN STP1 thiết kế phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức cổng SMS, chức xử lý dịch vụ IN cho STP2 ngược lại, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài công ty thông tin di động (trực thuộc không trực thuộc VNPT), tổng đài BĐHN BĐ TP.HCM, tổng đài cổng quốc tế, tổng đài đối tác quốc tế • Năng lực xử lý Trên cở sở: 88 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng  Lưu lượng báo hiệu  Tốc độ phát triển dịch vụ viễn thông nước, quốc tế  Tốc độ phát triển dịch vụ chuyển vùng di động quốc tế  Định hướng phát triển dịch vụ viễn thông sử dụng báo hiệu C7 (đặc biệt dịch vụ IN), Năng lực yêu cầu node STP phân lớp sau:  Năng lực xử lý tin báo hiệu số 7: 100.000 MSU/s, lực xử lý cực đại: 200.000 MSU/s  Số lượng đường báo hiệu (Link set) xử lý: 1000  Kích cỡ bảng GTT: 500.000 chuyển đổi • Hệ thống quản lý khai thác Một thành phần quan trọng hệ thống xử lý báo hiệu hệ thống quản lý khai thác Đây công cụ giúp cán khai thác quản lý vận hành hệ thống cách hiệu Việc quản lý khai thác STP phân lớp thực theo mơ hình tập trung, client-server, hệ thống máy chủ cài đặt phần mềm quản lý hệ thống hoạt động với cấu hình 1+1, đặt TT VTQTKV1 (Hà Nội), máy trạm đặt TT VTQTKV1 (Hà Nội), TT VTQTKV2 (TP.HCM).Yêu cầu cụ thể sau: Quản lý mạng/ hệ thống xử lý báo hiệu Xây dựng cấu trúc hệ thống/mạng báo hiệu node báo hiệu hệ thống với node báo hiệu khác ngồi hệ thống trình bày dạng sơ đồ đồ họa Tự động cập nhật cấu trúc xuất kết nối báo hiệu hay có thay đổi cấu hình kết nối báo hiệu Giám sát theo thời gian thực dạng offline tải loại lưu lượng báo hiệu khác kênh báo hiệu (ITU Q.752), hiển thị dạng đồ hoạ 89 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng bảng biểu Ngồi cho phép cấu hình ngưỡng cảnh báo tải lưu lượng báo hiệu kênh báo hiệu Quản lý cấu hình Khả quản lý, cấu hình tồn hệ thống xử lý báo hiệu (khai báo mã điểm báo hiệu, định tuyến báo hiệu, đặc tính lọc policing & screening, khai báo GTT) nâng cấp phần mềm hệ thống qua giao diện đồ hoạ GUI Web GUI lưu trữ tất tác động người quản trị lên hệ thống, bao gồm thông tin thời gian, loại tác động đối tượng chịu tác động Có công cụ thu thập, xử lý, lưu trữ, tạo báo cáo thông tin hoạt động hệ thống xử lý báo hiệu Cho phép cấu hình ngưỡng cảnh báo tình trạng hoạt động cuả hệ thống Khả giám sát bắt giữ thông tin báo hiệu Cho phép giám sát bắt giữ thông tin báo hiệu liên quan đến nhiều gọi hay nhiều phiên giao dịch đồng thời theo tiêu chí lọc thiết lập người khai thác Hỗ trợ phân tích giải mã nhiều giao thức báo hiệu khác nhau, bao gồm không hạn chế giao thức Mục C đề cập bên Khả bắt giữ thông tin báo hiệu gọi từ đầu cuối tới đầu cuối (end to end) cho phép giải mã thông tin dựa thư viện trực tuyến hệ thống việc phân tích số liệu xDR (CDR, TDR, IPDR ) Các chế độ làm việc bao gồm: theo thời gian thực (có khả thiết lập theo lịch trình định trước) dạng offline (dựa logfile) Quản lý cảnh báo 90 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng Cảnh báo bao gồm cảnh báo liên quan đến hoạt động hệ thống (CPU, nhớ, card điều khiển) cảnh báo liên quan đến kết nối báo hiệu (mất kết nối, lưu lượng báo hiệu ngưỡng thiết lập): Khả giám sát cảnh báo theo thời gian thực Tự động phát thay đổi kết nối báo hiệu hiệu chỉnh phân tích để đưa báo cáo Cung cấp công cụ cho việc truy tìm cố hệ thống Thơng tin cảnh báo phân theo cấp độ nghiêm trọng khác thể dạng âm thanh, thay đổi màu sắc biểu tượng thiết bị hay kết nối báo hiệu có cố hệ thống mạng Thơng tin cảnh báo gửi tới trung tâm điều khiển qua SNMP qua email Cơ sở liệu tập trung lưu trữ thông tin cảnh báo cho phép xuất báo cáo thống kê cảnh báo theo cấp độ tiêu chí lọc khác An ninh hệ thống Khả tạo mức độ truy cập theo cấp độ ưu tiên, chế độ bảo mật khác (cấp độ thay đổi cấu hình, cấp độ xử lý cố, cấp độ giám sát monitoring ) cho người sử dụng cho người quản trị hệ thống Hệ thống phải có khả cung cấp thủ tục an toàn cho truy cập người quản trị hệ thống Khả backup khôi phục Khả tự động backup cấu hình hệ thống, phần mềm hệ thống theo lịch trình định trước phát cảnh báo lỗi có lỗi Khả thực khơi phục hệ thống nhờ file backup 4.2.3 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp 91 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng • Kết nối Khả kết nối báo hiệu với tổng đài nội hạt, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT), hệ thống mạng VoIP quốc tế, mạng NGN/VTN, STP phân lớp 1, STP5 để thực chức xử lý báo hiệu Mục 4.3.3.3 đề cập • Giao diện Channelized E1: Yêu cầu giao diện channelized E1 phân lớp tương tự phân lớp Số cổng loại yêu cầu STP3/VTN 12xE1 (tương đương 360x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24xE1 với STP4/VTN 9xE1 (tương đương 270x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24xE1 Synchronous E1 HSL: Yêu cầu giao diện channelized E1 phân lớp tương tự phân lớp Số cổng loại yêu cầu STP3/VTN 6xE1, khả mở rộng tới 12xE1 với STP4/VTN 6E1, khả mở rộng tới 12xE1 Ethernet 10/100 based T: Yêu cầu giao diện channelized E1 phân lớp tương tự phân lớp Số cổng loại yêu cầu STP3/VTN 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng với STP4/VTN 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng • Chức xử lý báo hiệu Do khơng có kết nối báo hiệu với mạng quốc tế nên phân lớp cần trang bị chức xử lý chuyển tiếp báo hiệu định tuyến chuyển tiếp tin báo hiệu, khả gán nhiều mã điểm báo hiệu node, screening tin báo hiệu Để triển khai dịch vụ IN (INAP) phân lớp cần hỗ trợ SCCP (SCCP/TCAP/INAP) 92 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng Khả hỗ trợ chuẩn báo hiệu số TDM IP (SIGTRAN) yêu cầu tương tự phân lớp Chức xử lý dụng thông minh IN Do đặc thù cấu hình kết nối nên chức xử lý ứng dụng thông minh phân lớp yêu cầu tương tự phân lớp • Đặc tính thống kê Đặc tính thống kê phân lớp tương tự phân lớp với khả phân biệt loại báo hiệu khả triết xuất số liệu tạo báo cáo Do khơng có kết nối báo hiệu với tổng đài mạng di động nên thống kê liên quan đến SMS khơng u cầu phân lớp • Đặc tính dự phịng Tương tự phân lớp 1, node phân lớp tối thiểu phải có dự phòng hệ thống điều khiển trung tâm hệ thống sở liệu Các STP phân lớp thiết kế phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức xử lý dịch vụ IN cho STP phân lớp 1, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài host, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT) phần khu vực miền Bắc miền Nam, hệ thống mạng VoIP Quốc tế, hệ thống mạng NGN Ngoài ra, tận dụng lại STP5 đấu nối theo cấu hình 4+1 nên STP phân lớp cần phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức xử lý dịch vụ IN cho STP5, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài host, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT) phần khu vực miền Bắc, toàn miền Trung phần khu vực miền Nam • Năng lực xử lý Năng lực yêu cầu node STP phân lớp sau: 93 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng  Năng lực xử lý tin báo hiệu số 7: 100.000 MSU/s, lực xử lý cực đại: 200.000 MSU/s  Số lượng đường báo hiệu (Link set) xử lý: 1000 • Hệ thống quản lý khai thác Việc quản lý khai thác STP phân lớp thực theo mơ hình tập trung, client-server, sử dụng chung hệ thống máy chủ cài đặt phần mềm quản lý hệ thống với STP phân lớp đặt TT VTQTKV1 (Hà Nội), máy trạm đặt VTN1 (Hà Nội), VTN2 (TP.HCM) Các yêu cầu cụ thể đặc tính quản lý khai thác tương tự phân lớp TÓM TẮT CHƯƠNG 4: Trình bày số giải pháp triển khai dịch vụ báo hiệu dựa hệ thống STP độc lập triển khai VTI Dịch vụ báo hiệu dịch vụ tính cước dựa tin báo hiệu C7 chuyển tải mạng báo hiệu Khi thuê bao thực chuyển vùng, cần lượng thông tin báo hiệu (các tin SCCP) lớn để cập nhật vị trí thuê bao, dịch vụ giá trị gia tăng đặc biệt tin ngắn quốc tế SMS chạy kênh báo hiệu Trong nhà cung cấp dịch vụ di động thu lợi nhuận lớn từ dịch vụ này, họ thường không thiết lập mạng báo hiệu trực tiếp với đối tác quốc tế mà sử dụng tài nguyên mạng báo hiệu có sẵn nhà cung cấp dịch vụ thoại quốc tế truyền thống Việc tính lợi nhuận doanh thu từ dịch vụ thoại quốc tế khơng cịn thích hợp nữa, dịch vụ giá trị gia tăng từ thuê bao roaming không phát sinh lưu lượng thoại Từ hình thành dịch vụ dịch vụ báo hiệu việc nâng cấp, quy hoạch mạng báo hiệu với giải pháp sử dụng mạng báo hiệu tập trung cần thiết 94 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng KẾT LUẬN Báo hiệu khơng cịn lĩnh vực mẻ mơi trường viễn thông Ngày nay, với phát triền ứng dụng cơng nghệ địi hỏi hệ thống báo hiệu mạng phải thay đổi theo để đáp ứng ứng dụng Việc xây dựng hệ thống điểm chuyển tiếp báo hiệu VNPT khơng nằm ngồi mục đích đáp ứng yêu cầu đáp ứng công nghệ mà nhằm thực việc phát triển dịch vụ báo hiệu Dịch vụ báo hiệu loại hình dịch vụ tương đối mới, tính chất hoàn toàn khác so với dịch vụ truyền thống: Chỉ sử dụng mạng báo hiệu mà không liên quan đến lưu lượng thoại VNPT hồn tồn có khả phát triển dịch vụ mặt kỹ thuật thời điểm Hệ thống “STP Stand-Alone” vào hoạt động khắc phục nhược điểm hệ thống báo hiệu số mạng điện thoại liên tỉnh quốc tế VNPT, tối ưu hoá mạng truyền dẫn nước, giảm số lượng kênh báo hiệu mạng thoại, tăng tỷ lệ thành công gọi; đơn giản hoá việc quản lý dễ dàng ngăn chặn truy cập gian lận từ mạng ngoài; đảm bảo độ an toàn mạng cao Dự báo Hệ thống STP đóng góp khoảng 1,5% tổng doanh thu thoại nước quốc tế VNPT Do thời gian có hạn hiểu biết lĩnh vực báo hiệu hạn chế nên luận văn nhiều điểm khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp q giá Thầy cô, đồng nghiệp bạn 95 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Ths Đỗ Mạnh Cường (2001), Báo hiệu mạng Viễn thông, NXB Khoa học Kỹ thuật VTI (2006) Dự án đầu tư hệ thống “STP Stand-Alone” Tiếng Anh: Travis L Russell (2006), Signalling System #7 Fifth Edition, The McGraw-Hill Company IETF (2006), RFC 4960: Stream Control Transmission Protocol IETF (2006), RFC 4666: Signaling System (SS7) Message Transfer Part (MTP3) -User Adaptation Layer (M3UA) IETF (2004), RFC 3868: Signalling Connection Control Part User Adaptation Layer (SUA) IETF (2005), RFC 4165: Signaling System (SS7) Message Transfer Part (MTP2) -User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) IETF (2002), RFC 3331: Signaling System (SS7) Message Transfer Part (MTP2) -User Adaptation Layer (M2UA) IETF (1999), RFC 2719: Framework Architecture for Signaling Transport Saobacdau Technologies Group Package “Supply and installation of STP equipment” project Standalone STP system Tekelec’s EAGLE ISS Core Documentation, Release 38.0 96 ... chương 2: Hệ thống báo hiệu tập trung 32 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG 2.1 Sự đời hệ thống STP độc lập Mạng hệ NGN (Next... tín hiệu báo hiệu xếp vào nhóm báo hiệu thuê bao Để rõ theo dõi sơ đồ báo hiệu gọi thơng thường hình 1.2 16 Hệ thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng Hình 1.2: Sơ đồ báo hiệu. .. thống cổng báo hiệu độc lập ứng dụng VNPT Nguyễn Thị Thu Hằng 1.1.4.1 Báo hiệu kênh riêng-CAS Báo hiệu kênh riêng phương pháp báo hiệu mà tín hiệu báo hiệu chuyển mạch với tín hiệu thoại, số hệ thống