Hệ thống STP stand alone và ứng dụng trong mạng viễn thông

giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội -XW - LUËN V¡N TH¹C Sü KHOA HäC HƯ thèng stp stand alone vµ øng dơng mạng vnpt NGàNH: kỹ thuật điện tử M Số: Phạm trang Ng−êi h−íng dÉn khoa hoc: TS Ngun vị sơn Hà Nội - 2009 MC LC LI M U Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG BÁO HIỆU TRUYỀN THỐNGError! Bookmark not def 1.1 Tổng quan mạng báo hiệu truyền thống Error! Bookmark not defined 1.1.1 Định nghĩa báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.1.2 Chức hệ thống báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.1.3 Các yêu cầu hệ thống báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.1.4 Các loại báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.1.4.1 Báo hiệu kênh riêng CAS Error! Bookmark not defined 1.1.4.2 Báo hiệu kênh chung CCS Error! Bookmark not defined 1.1.5 Tổng quan kiến trúc mạng báo hiệu số Error! Bookmark not defined 1.1.5.1 Điểm báo hiệu-SP Error! Bookmark not defined 1.1.5.2 Điểm chuyển tiếp báo hiệu-STP .Error! Bookmark not defined 1.1.5.3 Điểm chuyển mạch dịch vụ-SSP Error! Bookmark not defined 1.1.5.4 Điểm điều khiển dịch vụ-SCP Error! Bookmark not defined 1.1.5.5 Kênh báo hiệu chùm kênh báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.1.5.6 Các phương thức báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.1.5.7 Phân cấp mạng báo hiệu Error! Bookmark not defined 1.2 Mơ hình phân lớp SS7 Error! Bookmark not defined 1.2.1 So sánh với mơ hình OSI Error! Bookmark not defined 1.2.2 Các lớp SS7 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG Error! Bookmark not defined 2.1 Sự đời hệ thống STP độc lập Error! Bookmark not defined 2.2 Tổng quan SIGTRAN Error! Bookmark not defined 2.2.1 Giới thiệu chung SIGTRAN Error! Bookmark not defined 2.2.2 Sự cần thiết SCTP lớp thích ứng Error! Bookmark not defined 2.2.3 Kiến trúc SIGTRAN Error! Bookmark not defined 2.3 Các lớp SIGTRAN 24 2.3.1 Giao thức truyền điều khiển luồng SCTP 24 2.3.1.1 Các chức SCTP .24 2.3.2 Các lớp thích ứng người dùng-xUA .Error! Bookmark not defined 2.3.2.1 Lớp thích ứng M2PA .Error! Bookmark not defined 2.3.2.2 Lớp thích ứng M2UA Error! Bookmark not defined 2.3.2.3 Lớp thích ứng M3UA Error! Bookmark not defined 2.3.2.4 Lớp thích ứng SUA Error! Bookmark not defined 2.3.2.5 Lớp thích ứng IUA .Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3: THỰC TRẠNG MẠNG BÁO HIỆU VÀ MỘT SỐ ĐỀ XUẤT VỀ DỊCH VỤ BÁO HIỆU CỦA VNPT Error! Bookmark not defined 3.1 Hiện trạng mạng báo hiệu VNPT Error! Bookmark not defined 3.1.1 Mạng báo hiệu quốc gia .Error! Bookmark not defined 3.1.1.1 Kết nối báo hiệu Error! Bookmark not defined 3.1.1.2 Chức báo hiệu .Error! Bookmark not defined 3.1.2 Mạng báo hiệu cổng quốc tế Error! Bookmark not defined 3.1.2.1 Các chức báo hiệu Error! Bookmark not defined 3.1.2.2 Thống kê lưu lượng báo hiệu Error! Bookmark not defined 3.1.2.3 Dịch vụ báo hiệu Error! Bookmark not defined 3.1.2.4 Mạng báo hiệu cho dịch vụ chuyển vùng di động quốc tế đối tác quốc tế Error! Bookmark not defined 3.1.3 Ưu nhược điểm mạng báo hiệu tại.Error! Bookmark not defined 3.1.4 Đề xuất quy hoạch mạng báo hiệu quốc tế cho dịch vụ chuyển vùng di động VNPT .Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP CỦA CISCO, TEKELEC Error! Bookmark not defined VÀ VIỆC TRIỂN KHAI HỆ THỐNG STP-STAND ALONE TẠI VNPTError! Bookmark not def 4.1 Giải pháp STP Cisco Error! Bookmark not defined 4.1.1 Thiết bị Cisco ITP sử dụng cho mạng lõi báo hiệu STP.Error! Bookmark not defined 4.1.2 Cisco ITP thực chức gateway báo hiệu.Error! Bookmark not defined 4.1.3 Giải pháp STP cisco cho VNPT Error! Bookmark not defined 4.2 Giải pháp Tekelec Error! Bookmark not defined 4.2.1 Giới thiệu thiết bị STP EAGLE ISS Error! Bookmark not defined 4.2.2 Giải pháp mà Tekelec đề xuất mạng báo hiệu VNPT.Error! Bookmark not de 4.3 Triển khai hệ thống “STP-STAND ALONE” VNPT.Error! Bookmark not defined 4.3.1 Sự cần thiết phải nâng cấp, mục tiêu qui mô xây dựng hệ thống.Error! Bookmark not de 4.3.2 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp Error! Bookmark not defined 4.3.3 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp .Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ARD Application Routing Director AS ASP CAS CCITT Application Server Application Server Process 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 CCS CIC DPC GS GTT GW HSL IETF IN INAP Intelligent Network Application Part IP ISDN ISUP ITP ITU Internet Protocol The Intergrated Services Digital Network 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 MAP MCU Mobile Application Part Multipoint Control Unit 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 thông minh Phần ứng dụng mạng thơng minh Giao thức Internet Mạng số tích hợp đa dịch vụ Người dùng ISDN Điểm chuyển tiếp IP Liên minh viễn thơng 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 Phần ứng dụng di động Đơn vị điều khiển đa điểm MDM MFC MFP MG MGC Message Distribution Module Multifrequency Code MutiFrequency Pulse Media Gateway Media Gateway Controller MGCP Media Gateway Control Protocol MLR MNP Multilayer Routing Mobile number portability MS MSC Media Server Mobile Switching Centre MSU Message Signaling Unit MTP Message Transfer Part MTU Maximum Transmission Unit MWTM 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 PSDN The Public Switched Data Network PSTN Public Switched Telephone Network Registration, Authentication and Status protocol RK Routing Key RTCP Real Time Control Protocol Module phân phối tin Mã đa tần Xung đa tần Cổng truyền thông Bộ điều khiển cổng truyền thông 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 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 RAS RTP Real Time Protocol SAPI Service Access Point Identifier SCCP Signaling Connection Control Part Khóa định tuyến Giao thức điều khiển thời gian thực Giao thức vận chuyển thời gian thực Mã nhận dạng điểm truy cập dịch vụ Phần điều khiển ghép nối báo báo hiệu SCP SCTP Service Control Point Stream Control Transport Protocol SEP SG SI SIF Sigtran SIO SIP SL SLS SLS SMS SP SPC SR SRS SSN SSP STP SU SUA 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 Short massage service Signaling Point Signaling Point Code Signaling Route Signaling Routeset Stream Sequence Number Service Switching Point Signaling Transfer Point Signaling Unit SCCP User Adaptation TCAP Transaction Capabilities Application Part TCP TEI TUP UA UDP UP VF XDR Transmission Control Protocol Terminal Endpoint Identifier Telephony User Part User Adaptation User Datagram Protocol User Part Voice-Frequency Extension data record 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 LỜI MỞ ĐẦU Báo hiệu thành phần thiếu mạng viễn thơng, có nhiệm vụ thiết lập, trì, giải phóng gọi, điều khiển chức chuyển mạch truyền tải tin tới hệ thống mạng thông minh (IN) cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng cho người dùng Hệ thống báo hiệu truyền thống hệ thống tổng đài sử dụng mô hình báo hiệu số TDM, hỗ trợ kênh báo hiệu số tốc độ 64 kbps cho dịch vụ thoại, dịch vụ phi thoại (data, tin nhắn dịch vụ giá trị gia tăng khác) thông tin quản lý mạng Hệ thống báo hiệu SS7 coi hệ thống áp dụng rộng rãi hầu hết mạng viễn thông độ tin cậy cao, thời gian thiết lập gọi thấp chất lượng dịch vụ ổn định Tuy nhiên có số nhược điểm giá thành cao, khả mở rộng hạn chế lưu lượng ngày tăng cao, khơng tương thích với xu hướng mạng 3G, 4G tương lai sử dụng cấu trúc all-IP Bộ giao thức SIGTRAN phát triển IETF đời khắc phục nhược điểm báo hiệu TDM túy, có khả truyền tải suốt tin báo hiệu SS7 lớp qua mạng IP nhờ giao thức truyền tải luồng SCTP lớp tương thích người dùng xUA (M2UA, M2PA, M3UA, IUA, SUA) SIGTRAN sử dụng rộng rãi mạng hệ (NGN), mạng di động 3G, 4G hệ thống mạng thơng minh Trước đây, hệ thống báo hiệu thường tích hợp hệ thống tổng đài, vừa thực chức chuyển mạch, vừa đóng vai trị làm điểm báo hiệu (SP), điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP) cổng báo hiệu (SG) Trong thời gian gần đây, nhu cầu thông tin di động liệu ngày tăng, dịch vụ giá trị giá tăng phát triển tảng mạng thông minh (IN) ngày nhiều Các hệ thống tổng đài với dung lượng tính báo hiệu hạn chế khơng đủ đáp ứng lưu lượng báo hiệu ngày lớn Hơn nữa, việc gắn liền báo hiệu với chuyển mạch làm cho sơ đồ định tuyến báo hiệu trở nên phức tạp với nhiều điểm báo hiệu, quản lý khơng tập trung, gây nhiều khó khăn khai thác vận hành mạng lưới Do đó, ngồi việc nghiên cứu lý thuyết báo hiệu số TDM IP (SIGTRAN), đồ án sâu vào nghiên cứu mơ hình mạng báo hiệu độc lập STP Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT Mơ hình đời khắc phục khó khăn hệ thống báo hiệu cũ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai thêm dịch vụ giá trị gia tăng mà không bị hạn chế lực hệ thống tổng đài, mơ hình mạng báo hiệu đơn giản hơn, dễ dàng đấu nối, khai báo, giám sát kênh báo hiệu Mơ hình triển khai nhiều operator lớn giới Ở Việt Nam nay, tập đồn bưu Viễn thông (VNPT) đơn vị đầu việc triển khai mạng báo hiệu độc lập STP Luận văn trình bày mơ hình triển khai thực tế VTI VTN với hai giải pháp hai nhà cung cấp thiết bị Tekelec Cisco Về mặt bố cục, luận văn trình bày theo 04 mục lớn sau: Chương I: Tổng quan mạng báo hiệu truyền thống Chương trình bày sơ lược loại báo hiệu truyền thống, mô hình thành phần mạng báo hiệu số Chương II: Hệ thống báo hiệu tập trung bao gồm lý thuyết hệ thống báo hiệu độc lập STP, giao thức SIGTRAN truyền tải báo hiệu số IP Chương III: Trình bày thực trạng mạng báo hiệu VNPT/VTI số đề xuất kiến nghị cho dịch vụ báo hiệu VTI Chương IV: Đưa giải pháp triển khai mạng báo hiệu độc lập Tekelec Cisco lựa chọn giải pháp VNPT Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT ABSTRACT Signaling is one of the indispensable parts to Telecommunication networks, handling all functions relating to call setup and release, switching and transporting messages to the Intelligent Network (IN) which provides value-added services to users Traditional signaling systems integrated in switching nodes use Signaling System No.7 (SS7) over TDM network, providing 64 kbps signaling channels for all kinds of services such as voice, data, SMS and other value-added services as well as network management information SS7 is widely used in all Telecommunication networks due to its high reliability, short call setup time and stable Quality of Service In other hand, it also has some disadvantages such as high cost, limited capacity while traffic is more and more considerable, thus not adaptive to all-IP architecture in most of Third Generation (3G) and Forth Generation (4G) networks SIGTRAN protocol set by IETF emerged, overcoming those disadvantages of TDM signaling, transparently transporting high layer SS7 messages over IP networks using Stream Control Transmission Protocol (SCTP) and user adapation layers (M2UA, M2PA, M3UA, IUA, SUA) SIGTRAN is widely used in Next Generation Networks (NGN), 3G, 4G mobile networks as well as Intelligent Networks Signaling was integrated in switching system in traditional network, thus one node acted as a switching node as well as a Signaling Point (SP), Signaling Transfer Point (STP) or Signaling Gateway (SG) at the same time Nowadays, traffic demand, especially mobile and data traffic is growing tremendously with more and more valued-added services Traditional switching systems with limited signaling capacity and functionality are difficult to meet higher signaling traffic Moreover, signaling node built in each switching node makes the routing scheme more complex with non-centralized signaling management, thus causing problems in network operation and maintenance Accordingly, in addition to SS7 over TDM and IP network, Stand-Alone signaling scheme using STP nodes is one of the most important parts in my thesis Independent signaling system has eliminated the Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT difficulty of traditional ones, smoothly deploy enhanced services without being restricted by the switching node capacity, reducing network complexity, hence make it easier to install, manage and supervise signaling links This scheme has been widely used in many large operators all over the world In Vietnam, VNPT is one of the first companies building Stand-Alone STP network Real network deployment in VNPT/VTI will be discussed in the last chapter of this thesis To sum up, the outline of this document consists of 04 following chapters: Chapter I: Overview of traditional signaling networks This chapter presents traditional kinds of signaling, network diagram and elements of SS7 Chapter II: Centralized signaling system This chapter includes basic knowledge about Stand-Alone STP, SIGTRAN protocol set transporting SS7 messages over IP networks Chapter III: Gives the status quo of VNPT/VTI signaling network and some suggestions for VTI signaling Chapter IV: Describes the solutions for VNPT stand-alone signaling network from 02 Vendors, Tekelec and Cisco Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT 67 Các nhà khai thác giám sát tất thiết bị EAGLE STP mạng thiết bị khác mạng sử dụng NetBoss NetBoss bao gồm thành phần sau: • EAGLE STP: Là nhiều thiết bị STP đợc quản lý NetBoss • Manage.IT: module cho phép người dùng quản lý hệ thống thông qua máy trạm thời gian thực, phân cấp hay vị trí địa lý • Nó cung cấp ứng dụng hồn chỉnh để thực chức điều khiển hay giám sát lỗi dựa chuẩn công nghiệp như: Oracle, Informix, CORBA Java • Manage.IT giao diện người dùng giao diện xác định thiết bị Tekelec sử dụng giao thức truyền tải TCP/IP, SNMP hay TL1 viêc nhận gửi tin • Giao diện đồ hoạ: Giúp cho người khai thác quản lý hệ thống dễ dàng trực quan • Quan sát kiện: Sử dụng tính bao gồm menu dạng cây, biểu tượng chức kéo-thả giúp người dùng tạo truy nhập khơng giới hạn sổ cảnh báo • NetBoss Reporter: Cho phép người dùng tạo quản lý báo cáo mạng mà họ quản lý tài nguyên mạng Đặc biệt, người dùng quan sát định thời gian cho báo cáo xem lại báo cáo trước • ProBuilder: Sử dụng để tạo đoạn script, cấu hình cổng • Harris Smart Agent: Giao tiếp với loại thiết bị giao thức khác bao gồm: SNMP, TL1, Tabs, Tboss, loaị mã nhị phân ASCII Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 68 4.3 Triển khai hệ thống “STP-STAND ALONE” VNPT 4.3.1 Sự cần thiết phải nâng cấp, mục tiêu qui mô xây dựng hệ thống 4.3.1.1 Sự cần thiết nâng cấp hệ thống Chúng ta nhận thấy hệ thống báo hiệu số liên tỉnh quốc tế VNPT có nhiều hạn chế, cụ thể: Cấu trúc: Hệ thống có cấu trúc hình mesh dẫn đến số lượng kênh báo hiệu nhiều, không tối ưu Cơng nghệ: Hệ thống báo hiệu tích hợp tổng đài, tổng đài cũ, khả mở rộng hay nâng cấp tính 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 mơ hình phân tán không 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 q cũ cơng 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 ngồi • Đảm bảo độ an tồn mạng cao, ln ln có dự phịng 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT 69 • 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 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 4.3.1.2 Mục tiêu xây dựng hệ thống Đầu tư trang bị hệ thống báo hiệu đứng riêng Hệ thống báo hiệu đóng vai trị 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 70 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 • 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 4.3.2 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 71 12E1 (tương đương 360x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24E1 với STP2/VTI 9E1 (tương đương 270x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24E1 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: ¾ 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 ¾ Do hạn chế số lượng kênh báo hiệu hai điểm báo hiệu nên khả gán nhiều mã điểm báo hiệu node cần thiết ¾ 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT 72 ¾ 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: ¾ 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 ¾ 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 ¾ Cho phép xử lý tin báo hiệu SCCP XUDT/LUDT ¾ 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: ¾ MTP ¾ SCCP ¾ TCAP ¾ INAP ¾ GSM MAP ¾ TUP ¾ ISUP 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 73 tương lai qua giao diện IP, STP phân lớp cần hỗ trợ chuẩn báo hiệu số IP (SIGTRAN), cụ thể: ¾ SCTP ¾ SUA ¾ ISUA ¾ M3UA ¾ M2PA • Chức xử lý dụng thơng minh IN Ngoài 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 th 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 th 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 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) Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 74 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: ¾ Lưu lượng báo hiệu ¾ Tốc độ phát triển dịch vụ viễn thơng nước, quốc tế ¾ Tốc độ phát triển dịch vụ chuyển vùng di động quốc tế ¾ 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: Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT 75 ¾ Năng lực xử lý tin báo hiệu số 7: 100.000 MSU/s, lực xử lý cực đại: 200.000 MSU/s ¾ Số lượng đường báo hiệu (Link set) xử lý: 1000 ắ Kớch c bng GTT: 500.000 chuyn i ã 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 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 cơng 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 76 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 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 Thông 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT 77 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 khôi phục hệ thống nhờ file backup 4.3.3 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp • 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 78 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) 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 không yêu cầu phân lớp • Đặc tính dự phịng Tương tự phân lớp 1, node phân lớp tối thiểu phải có dự phịng 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: Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 79 ¾ Năng lực xử lý tin báo hiệu số 7: 100.000 MSU/s, lực xử lý cực đại: 200.000 MSU/s ¾ 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 khơng 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 80 KẾT LUẬN Báo hiệu khơng cịn lĩnh vực mẻ môi 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 hồn tồn 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 cơng gọi; đơn giản hố 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 Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 81 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 Tekelec’s EAGLE ISS Core Documentation, Release 38.0 Saobacdau Technologies Group Package “Supply and installation of STP equipment” project Standalone STP system Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT ... chương 2: Hệ thống báo hiệu tập trung Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 18 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG 2.1 Sự đời hệ thống STP độc lập Hệ thống báo... Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thơng VNPT 14 Hình 1.7: Phân cấp mạng SS7 Mạng sử dụng số tổng đài làm STP Việc trao đổi thông tin tổng đài thơng qua STP, hình thành mạng báo... Phạm Trang Thanh- Hệ thống STP stand alone ứng dụng mạng viễn thông VNPT 1.1.3 Các yêu cầu hệ thống báo hiệu Yêu cầu tổng quát hệ thống báo hiệu tổng đài phải hiểu tin (các thông tin báo hiệu)