Tài liệu thiết kế hệ thống truyền tải công nghệ số 7 trong NGN, Chương 13 docx

ch-ơng 13 Các giao thức thích ứng truyền tải báo hiệu số 7 trong NGN Nh- chúng ta đã tìm hiểu trong ch-ơng tr-ớc, SIGTRAN là giải pháp để phối hợp hoạt động giữa môi tr-ờng mạng báo hiệu số 7 và mạng IP. Để làm đ-ợc việc đó, SIGTRAN đã định nghĩa một loạt các giao thức mới nằm ở phân lớp thích ứng để hỗ trợ truyền tải các giao thức báo hiệu SS7 qua mạng IP sử dụng Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng SCTP. Trong ch-ơng này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các giao thức phân lớp thích ứng đó, bao gồm: M2UA, M2UA, SUA, và M2PA. 4.1 Giao thức lớp thích ứng ngang hàng ng-ời sử dụng phần truyền bản tin mức 2 của SS7 (M2PA) 4.1.1 Tổng quan về M2PA Nhu cầu phân phát giao thức báo hiệu chuyển mạch kênh qua mạng IP bao gồm việc truyền tải các bản tin giữa: - một SG và MGC - một SG và một điểm báo hiệu IP (IPSP). - một IPSP và IPSP. Điều này cho phép sự hội tụ giữa mạng dữ liệu và báo hiệu. Các node báo hiệu chuyển mạch kênh có thể truy nhập cơ sở dữ liệu và các thiết bị khác trong mạng IP mà không sử dụng các tuyến báo hiệu số 7. Cũng nh- vậy, các ứng dụng thoại IP cũng có thể truy nhập các dịch vụ SS7. Từ đó cũng xuất hiện nhiều -u điểm về hiệu năng và chi phí vận hành mạng khi các tuyến báo hiệu truyền thống đ-ợc thay thế bởi các "kết nối" IP. M2PA là một giao thức hỗ trợ truyền tải các bản tin báo hiệu SS7 MTP3 qua mạng IP sử dụng các dịch vụ của SCTP. Giao thức này có thể đ-ợc sử dụng giữa các điểm báo hiệu SS7 sử dụng giao thức MTP mức 3. Các điểm báo hiệu SS7 cũng có thể sử dụng các tuyến SS7 chuẩn sử dụng SS7 MTP mức 2 để cung cấp sự truyền tải các bản tin báo hiệu MTP mức 3. Giao thức này hoạt động t-ơng tự nh- MTP mức 2 sao cho nó có thể cho phép thông tin ngang hàng giữa các điểm cuối SS7. M2PA cho phép xử lý hoàn toàn các bản tin MTP3 và các khả năng quản lý mạng giữa hai node SS7, thông tin qua mạng IP. Một node SS7 đ-ợc trang bị một với mạng IP đ-ợc gọi là một điểm báo hiệu IP (IPSP). Chức năng của IPSP cũng giống nh- của node SS7 truyền thống nh-ng sử dụng mạng IP thay thế cho các tuyến báo hiệu SS7. Cơ chế phân phát bản tin cần phải: - Hỗ trợ hoạt động không theo kiểu luồng của các thực thể ngang hàng giao thức MTP3 qua kết nối IP. - Hỗ trợ các hàm giao diện MTP2/MTP3. - Hỗ trợ quản lý các liên kết SCTP và l-u l-ợng thay cho các tuyến MTP2. - Hỗ trợ thông báo không đồng bộ những thay đổi trạng thái tới chức năng quản lý. M2PA là giao thức nằm trong module thích ứng chuyển mạch kênh thích hợp cho truyền tải các bản tin SS7 MTP3. M2PA cung cấp MTP3 với một giao diện và các dịch vụ t-ơng tự nh- MTP2. MTP2 và các lớp thấp hơn bên d-ới của chồng giao thức SS7 truyền thống đ-ợc thay thế bằng một lớp IP t-ơng đ-ơng. 4.1.2 Kiến trúc chức năng sử dụng M2PA Hình 4.1 cho thấy sự phối hợp hoạt động không theo kiểu luồng trong lớp MTP3. MTP3 đ-ợc t-ơng thích với lớp SCTP sử dụng M2PA. Tất cả các hàm nguyên thuỷ giữa MTP3 và MTP2 đ-ợc hỗ trợ bởi M2PA. Các liên kết SCTP hoạt động nh- là một tuyến SS7 giữa các IPSP. Một IPSP có thể có SCCP và các lớp SS7 khác bên trên MTP3. Hình 4.1 cho thấy một ví dụ sử dụng M2PA trong SG. SG là một IPSP đ-ợc trang bị cả các kết nối IP và SS7 truyền thống. SEP và SG thông tin thông qua một tuyến SS7 truyền thống. SG và IPSP thông tin thông tin qua một tuyến IP sử dụng giao thức M2PA. Các bản tin đ-ợc gửi từ SEP tới IPSP (và ng-ợc lại) đ-ợc định tuyến bởi SG. Bất cứ node nào trong kiến trúc đều có thể có SCCP hay các lớp SS7 khác bên trên MTP3. SG hoạt động giống nh- là một STP. Các STP khác có thể xuất hiện trong tuyến SS7 giữa SEP và SG nh- đ-ợc chỉ ra trong hình 4.2 sau: Kiến trúc trên chỉ là một ví dụ. Các cấu hình khác hoàn toàn có thể, ví dụ nh- M2PA sử dụng liên kết SCTP thay thế cho tuyến SS7. Chồng M2PA/SCTP/IP có thể đ-ợc sử dụng thay thế cho MTP2/MTP1. Các đặc tính MTP yêu cầu rằng mỗi node với một lớp MTP3 sẽ phải đ-ợc biểu diễn với một mã điểm SS7. Do đó, mỗi IPSP phải có mã điểm SS7 của nó. 4.1.3 Các dịch vụ cung cấp bởi M2PA Giao thức M2PA đ-ợc yêu cầu để cung cấp một tập t-ơng đ-ơng các dịch vụ tới ng-ời sử dụng của nó nh- MTP mức 2 cung cấp cho MTP mức 3. 4.1.3.1 Hỗ trợ giao diện MTP2/MTP3 Giao diện này giống nh- giao diện MTP2/MTP3 mô tả trong các chuẩn SS7. M2PA nhận các hàm nguyên thuỷ đ-ợc gửi từ MTP3 tới lớp thấp hơn của nó. M2PA xử lý những hàm nguyên thuỷ này hoặc sắp xếp chúng tới các hàm nguyên thủy phù hợp tại giao diện M2PA/SCTP. T-ơng tự nh- vậy, M2PA gửi các hàm nguyên thuỷ tới MTP3 giống nh- đ-ợc sử dụng trong giao diện MTP3/MTP2. 4.1.3.2 Hỗ trợ thông tin peer to peer Nh- chúng ta đã biết, trong mạng SS7, MTP2 gửi 3 loại bản tin, đó là: Đơn vị tín hiệu bản tin MSU, đơn vị tín hiệu trạng thái đ-ờng LSSU, và đơn vị tín hiệu lấp đầy FISU. Các bản tin MSU xuất phát từ lớp cao hơn MTP2 và có đích đến là một thực thể ngang hàng tại node khác. Cũng nh- vậy, M2PA chuyển những bản tin này từ MTP3 tới SCTP nh- là dữ liệu để truyền tải qua một tuyến báo hiệu. Những bản tin này đ-ợc gọi là các bản tin dữ liệu ng-ời sử dụng trong M2PA. LSSU cho phép các lớp MTP2 ngang hàng trao đổi thông tin trạng thái. M2PA cũng cần các bản tin t-ơng tự. Và các bản tin trạng thái đ-ờng phục vụ mục đích này. FISU đ-ợc truyền liên tục khi không có đơn vị tín hiệu nào đ-ợc gửi. FISU cũng mang thông tin xác nhận các bản tin. Vì một mạng IP là một nguồn chia sẻ nên không cần có một kiểu bản tin đ-ợc truyền liên tục nh- FISU. Hơn nữa, SCTP không yêu cầu các lớp cao hơn của nó truyền bản tin liên tục. Do đó, M2PA không cung cấp một đơn vị dữ liệu giao thức giống FISU. Bản tin dữ liệu ng-ời sử dụng M2PA đ-ợc sử dụng để mang thông tin công nhận bản tin. Nếu M2PA cần công nhận một bản tin và nó không có bản tin MTP3 của chính nó để gửi, một bản tin dữ liệu ng-ời sử dụng trống có thể đ-ợc gửi. 4.1.4 Các chức năng cung cấp bởi M2PA 4.1.4.1 Các chức năng MTP2 M2PA cung cấp các chức năng MTP2 mà không đ-ợc cung cấp bởi SCTP sao cho M2PA và SCTP cùng nhau có thể cung cấp các chức năng t-ơng tự nh- MTP2. SCTP cung cấp sự phân phát bản tin tuần tự và tin cậy. Các chức năng của M2PA bao gồm: - Lấy lại dữ liệu để hỗ trợ thủ tục thay đổi MTP3 (changeover). - Thông báo sự thay đổi trạng thái tuyến cho MTP3. - Thủ tục đồng chỉnh tuyến. 4.1.4.2 Sắp xếp các thực thể IP và SS7 Lớp M2PA phải l-u giữ một bản đồ của mỗi một tuyến SS7 tới liên kết SCTP t-ơng ứng. 4.1.4.3 Quản lý liên kết SCTP SCTP cho phép một số xác định ng-ời sử dụng các luồng đ-ợc mở trong quá trình khởi tạo. Lớp M2PA có trách nhiệm đảm bảo sự quản lý phù hợp các luồng đ-ợc phép trong mỗi liên kết. M2PA sử dụng hai luồng trong mỗi h-ớng của mỗi liên kết. Luồng 0 trong mỗi h-ớng đ-ợc thiết kế cho các bản tin trạng thái tuyến. Luồng 1 đ-ợc thiết kế cho các bản tin dữ liệu ng-ời sử dụng cũng nh- là các bản tin trạng thái tuyến mà phải duy trì thứ tự với các bản tin dữ liệu ng-ời sử dụng. Tách biệt các bản tin dữ liệu ng-ời sử dụng và trạng thái tuyến trong các luồng khác nhau cho phép M2PA thực hiện -u tiên các bản tin theo cơ chế t-ơng tự nh- MTP2. Các thông báo nhận đ-ợc từ SCTP đ-ợc xử lý bởi M2PA hay đ-ợc biên dịch thành thông báo phù hợp để đ-ợc gửi tới lớp MTP3 cao hơn. 4.1.4.4 Duy trì MTP3 trong mạng SS7 M2PA cho phép MTP3 thực hiện tất cả các chức năng quản lý mạng và xử lý bản tin với IPSP nh- với các node SS7 khác. 4.2 Giao thức lớp thích ứng ng-ời sử dụng phần truyền bản tin mức 2 của SS7 (M2UA) . ch-ơng 13 Các giao thức thích ứng truyền tải báo hiệu số 7 trong NGN Nh- chúng ta đã tìm hiểu trong ch-ơng tr-ớc, SIGTRAN là. là một IPSP đ-ợc trang bị cả các kết nối IP và SS7 truyền thống. SEP và SG thông tin thông qua một tuyến SS7 truyền thống. SG và IPSP thông tin thông