Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp chuyên ngành viễn thông Mạng thông tin di động GSM
Trang 1Chơng 5
mạng báo hiệu số 75.1Cấu trúc mạng báo hiệu
Theo quan điểm chung, mạng viễn thông đợc cấu trúc theo hai mức khácnhau : mức quốc tế và mức quốc gia Cấu trúc này cũng đợc áp dụng cho mạngbáo hiệu Ngời ta chia ra mạng báo hiệu quốc gia và mạng báo hiệu quốc tế Cácmạng báo hiệu này có thể có các cấu trúc riêng (Hình 5.1).
Mạng đợc chia thành các vùng báo hiệu (Hình 5.2), mỗi vùng đợc phục vụ bởimột cặp tổng đài STP Một mạng báo hiệu quốc gia nh vậy đợc dùng để báo hiệutới các tổng đài trong các vùng báo hiệu kề nhau Vì vậy ta có một hệ thống báohiệu gồm 3 mức :
1 Các điểm chuyển giao báo hiệu quốc gia (STP).2 Các điểm chuyển giao báo hiệu vùng (STP).3 Các điểm báo hiệu (SP).
Lợng tải ở các tổng đài điểm chuyển giao báo hiệu sẽ giảm xuống do đặt cáctổng đài này ở hai mức Một thuận lợi khác của sự sắp xếp này là một mạng báohiệu mạnh hơn bởi vì khi các lỗi xuất hiện ở trong một vùng báo hiệu thì hầu nhkhông ảnh hởng tới phần còn lại của mạng.
Mỗi tổng đài luôn có hai kênh báo hiệu nối chúng lại với nhau Truyền dẫn tốcđộ cao cho phép nhiều tổng đài thực hiện công việc của chúng với chỉ một kênhbáo hiệu, nhng vì lý do tin cậy có ít nhất hai kênh báo hiệu riêng biệt đợc sửdụng (thờng có các kênh báo hiệu nối giữa hai điểm chuyển giao báo hiệu khácnhau).
Hình 5.1 Cấu trúc mạng báo hiệu
Network
Trang 2 Thực hiện nhanh.
Hiệu quả giá thành (dùng dung lợng dự trữ ở tổng đài đã lắp đặt).
Tổng lu lợng báo hiệu thấp hơn ( lu lợng trên các tuyến giữa các SP và cácSTP không cần chuyển giao tín hiệu - không có lu lợng STP).
STP không tổ hợp hay STP đứng một mình (Stand Alone STP) :
STP không tổ hợp là một tổng đài rất đơn giản Nó bao gồm hệ thống xử lý(APZ) và các kết cuối báo hiệu (ST) và phân hệ báo hiệu kênh chung (ở AXE).STP không tổ hợp có các u điểm sau :
Toàn bộ dung lợng của bộ xử lý dùng cho chức năng STP.
STP không bị ảnh hởng bởi lỗi ở các phần khác của tổng đài nh ở các STPtổ hợp.
5.2Đánh số các điểm báo hiệu
Để thuận tiện cho việc nhận dạng các tổng đài trong một mạng, tất cả cácđiểm chuyển giao báo hiệu và các điểm báo hiệu đều đợc đánh số theo một hệthống xác định trớc Khi một thông báo đợc gửi từ một điểm báo hiệu này tớimột điểm báo hiệu khác, các số này đợc đại diện bởi mã điểm đích DestinationPoint Code (DPC) và mã điểm nguồn Originating Point Code (OPC) trong khốitín hiệu tin báo (MSU).
Tất cả các tổng đài trong mạng báo hiệu đều có các số duy nhất của nó Tuynhiên việc đánh số tơng tự có thể đợc sử dụng trong một mạng khác nào đó.
5.3Các điểm đích trong mạng báo hiệu
Mỗi một Khối tín hiệu thông báo (MSU) chứa một nhãn Nhãn cho một thôngbáo (MSU - TUP) liên quan đến một cuộc nói chuyện điện thoại có dạng nh sau:
CIC (Circuit Identification Code - Mã nhận dạng mạch) : Nhận dạng
National STPNational STP
Region 2
Hình 5.2 Mạng báo hiệu
Trang 3 OPC (Originating Point Code - Mã điểm nguồn ) : Nhận dạng điểm báohiệu mà sinh ra tin báo.
DPC (Destination Point Code - Mã điểm đích) : Nhận dạng điểm báo hiệumà tin báo dự định gửi cho nó.
Số của điểm báo hiệu mà đợc đa ra ở DPC là đích của tin báo mạng báo hiệu(DEST) Trong một tổng đài có một DEST cho mỗi đờng thoại đi ra Điều nàynghĩa là sau khi có một đờng thoại đợc chọn cho một cuộc gọi, điểm báo hiệubiết DEST mà các tin báo hiệu thuộc về (nó) sẽ đợc gửi tới nó DEST đợc đặttrong mã điểm đích (DPC) của nhãn cùng với số kết nối thoại trong Mã nhậndạng mạch CIC và số của tổng đài gửi tin báo trong Mã điểm nguồn (OPC).
Sau khi một thông báo đợc nhận dạng ở điểm báo hiệu phù hợp với Mã điểmnhận (DPC) của nhãn thì cuộc nối thoại phải đợc nhận dạng Điều này đợc tiếnhành nhờ Mã điểm nguồn (OPC) và Mã nhận dạng mạch (CIC), đó là tổng đàinguồn và số của cuộc nối thoại giữa hai tổng đài.
Vậy, nếu một cuộc nối thoại không thuộc vào một tuyến từ một tổng đàinguồn thì tổng đài đích sẽ không thể thiết lập cuộc nối thoại Kết quả sẽ là mộttin báo báo hiệu “vô chủ” mà không thể đợc dịch trong điểm báo hiệu nhận.
Trong trờng hợp giữa tổng đài nguồn và tổng đài đích không có đờng thoạitrực tiếp, thí dụ : một cuộc gọi từ A tới C Khi đó cuộc nối thoại tất nhiên là h-ớng về phía tổng đài đích (C) theo cách bình thờng bằng một hoặc nhiều hơncác tổng đài quá giang (B) (B có các đờng thoại trực tiếp tới Avà C) Từ mộttổng đài nguồn (A) một đờng thoại tới tổng đài chuyển tiếp (B) sẽ đợc chọn, vàDEST liên kết với đờng thoại đó sẽ đợc dùng cho các tin báo báo hiệu Cácthông báo báo hiệu bây giờ sẽ đợc gửi đến tổng đài quá giang B.
Từ tổng đài quá giang B, một đờng thoại tới C sẽ đợc chọn và DEST liên kếtvới đờng này sẽ đợc dùng cho các tin báo báo hiệu Vì vậy các tin báo báo hiệusẽ đợc hớng tới tới tổng đài quá giang tiếp theo hay tới tổng đài đầu cuối (C) Dođó các đích phù hợp (DEST) phải đợc xác định ở mỗi điểm báo hiệu.
Chú ý rằng càng xa các điểm chuyển giao báo hiệu có liên quan, quy tắc cơbản cho DEST đợc bổ sung trong đó nó cũng bao gồm cả các điểm báo hiệu bổsung.
5.4Định tuyến trong mạng báo hiệu
Quá trình định tuyến gồm 2 giai đoạn sau :
Một chùm kênh báo hiệu sẽ đợc chọn cho một Mã điểm đích (DPC) riêng biệt.Lựa chọn này phụ thuộc vào các quyền u tiên mà đã đợc ấn định trớc đối với cácchùm kênh báo hiệu cho đích liên quan.
Nếu chùm kênh báo hiệu này có hơn một đờng báo hiệu, một phần của mãnhận dạng mạch (CIC) đợc dùng để quyết định kênh báo hiệu nào trong chùmkênh báo hiệu nên đợc sử dụng.
Trang 4Tất cả các đích (DEST) trong mỗi điểm báo hiệu cần phải đợc xác định với cácyếu tố đáng quan tâm sau :
Các chùm kênh báo hiệu đợc sử dụng. Trật tự u tiên giữa các bộ đờng nối.
Hai chùm kênh báo hiệu (LS) đợc xác định cho mỗi DEST và các chùm kênhbáo hiệu này đợc ấn định các sự u tiên (PRIO) PRIO có thể có một hoặc hai giátrị.
Nếu một trong các chùm kênh báo hiệu có PRIO = 1 và các kênh báo hiệukhác có PRIO = 2 thì các thông báo sẽ đợc gửi lên chùm kênh báo hiệu có PRIO=1 lâu đến chừng nào các chức năng của chùm kênh báo hiệu này hoàn thành.Nếu có cùng mức u tiên là PRIO =1 ấn định cho cả 2 chùm kênh báo hiệu thìcác chùm kênh báo hiệu này sẽ hoạt đông theo quy tắc chia tải.
Chia tải hoạt động bằng cách sử dụng một trong các bit số 1 và số 2 trong mãnhận dạng mạch (CIC) (Hình 5.3) Giá trị này trong bit chỉ ra chùm nào trong 2chùm kênh báo hiệu nên đợc dùng Bit số 1 đợc dùng ở các điểm báo hiệu (SP)và các (STP) quốc gia, trong khi đó bit số 2 đợc dùng trong các STP vùng.
Nếu giá trị bit đợc dùng là 0 thì chùm kênh báo hiệu mà đợc xác định đầu tiênsẽ đợc chọn Nếu giá trị là 1 thì chùm kênh báo hiệu mà đợc xác định cuối cùngsẽ đợc chọn Cách sử dụng mã nhận dạng mạch này đảm bảo việc chọn đờngqua cùng một đờng mạng của tất cả các tin báo phụ thuộc vào một cuộc gọi đặctrng Một điều kiện tiên quyết cho điều này đó là chùm kênh báo hiệu đợc chọnkhông bị lỗi.
Việc chia tải đợc sử dụng cho sự mở rộng lớn nhất có thể, trừ trong các trờnghợp nơi mà ở đó có một chùm kênh báo hiệu trực tiếp tới đích liên quan Trongtrờng hợp này chùm kênh báo hiệu trực tiếp đợc ấn định PRIO = 1 và các chùmkênh báo hiệu khác PRIO = 2 Tuy nhiên, quy tắc này cũng có một số ngoại lệ.
Lu lợng trong mạng báo hiệu bao gồm các tin báo xuất phát từ các dịch vụkhác nhau (chuỗi báo hiệu) với các độ dài tin báo khác nhau Để có thể định cỡmạng báo hiệu thì trớc hết phải có thông tin về lu lợng (thí dụ nh có bao nhiêuMSU mà các cuộc gọi tạo ra và độ dài của các MSU là bao nhiêu).
Việc định cỡ thiết bị trong các mạng viễn thông có thể đợc thực hiện nhờ sửdụng 1 trong 2 công thức của Erlang.
Trang 5Công thức này đợc dùng cho hệ thống có tổn thất Hệ thống có tổn thất đợc sửdụng một cách điển hình để định cỡ số các mạng thoại giữa hai tổng đài Cáctham số đầu vào của hệ thống có tổn hao là :
Số lần gọi mỗi đơn vị thời gian (y). Thời gian chiếm trung bình (s).
Cấp dịch vụ (GOS - Grade Of Service).
Mật độ của lu lợng (tính bằng Erlang) theo công thức :A = y * s
Công thức thứ hai của Erlang :
Công thức này đợc dùng cho hệ thống có trễ Hệ thống có trễ đợc sử dụng đểđịnh cỡ thiết bị, nh mã ngời gửi, mã ngời nhận trong một tổng đài và cũng đểđịnh cỡ các kênh báo hiệu và các STP Các tham số đầu vào của hệ thống có trễkhi định cỡ các kênh báo hiệu là :
Số các MSU trong mỗi đơn vị thời gian.
Độ dài trung bình của các MSU (tuỳ vào hỗn hợp lu lợng - chuỗi dịch vụ). Mật độ lỗi bit (BFI).
Cấp của dịch vụ (GOS) - tổng của trễ chờ đợi trung bình.
Tính toán số bit và số bản tin của mỗi cuộc gọi dựa trên chỉ tiêu báo hiệu
Tính toán thời gian chiếm trung bình của mỗi cuộc gọi dựa trên các phép
gọi) chỉ giữa các tổng đài
Tính toán số cuộc gọi trong một giây dựa trên l ợng thoại và thời gian
chiếm trung bình của cuộc gọi
Sử dụng l u l ợng thoại và thời gian chiếm của cuộc gọi để tính số cuộc
gọi trong một giây.
Sử dụng số cuộc gọi trong một giây và số bit của mỗi cuộc gọi để tính
toán số bit trong một giây
Tính toán số bit trong một giây ở STP dựa trên số cuộc gọi trong một giây
và số bit của cuộc gọi.
Sử dụng số bit trong một giây và dung l ợng của SL để tính Erlang của
Trang 6ThiÕt bÞ b¸ohiÖu ®Çu cuèi
Mét kªnh b¸o hiÖu
H×nh 5.4 Kªnh b¸o hiÖu
Trang 7 Trong một mạng dự phòng kép, các kênh báo hiệu phải đợc định cỡ đểphục vụ trong trờng hợp không có khả năng truy nhập đến một STP do sự cố củaSTP, sự cố truyền dẫn hoặc sự cố phần cứng Vì vậy kênh báo hiệu phải đợc địnhcỡ để chuyển một nửa tải tối đa của chúng đề phòng phục vụ trong những tìnhhuống sự cố.
Kênh báo hiệu phải có khả năng chuyển tải 0,3 Erlang trong các điều kiệnlu lợng bình thờng ; nghĩa là phục vụ khi có sự cố STP, sự cố truyền dẫn, sự cốphần cứng, và loại peak lu lợng báo hiệu.
a) Để định cỡ kênh báo hiệu trớc tiên phải lập đợc bảng dự báo về tổng lu lợngthoại giữa các tổng đài của mạng trong giờ bận (busy hour) Lu lợng thoại nàykhông chứa thành phần lu lợng nội hạt (local traffic).
b) Dựa trên thời gian chiếm trung bình của cuộc gọi có thể tính số cuộc gọitrong một giây của giờ bận trong năm theo công thức sau :
Số cuộc gọi / giây = Lu lợng thoại (Erlang)
Thời gian chiếm trung bình của cuộc gọi (s)c) Sử dụng kết quả của số bit báo hiệu trung bình của mỗi cuộc gọi và số cuộcgọi trong một giây tính số bit báo hiệu trong một giây theo công thức sau đây :
Số lợng bit báo hiệu / giây = Số bit báo hiệutrung bình của
mỗi cuộc gọi trong một giâySố cuộc gọi
Trong công thức này sử dụng số bit báo hiệu trung bình của cuộc gọi ISUP(giả sử 100 % POSI dịch vụ đợc phục vụ bởi giao thức ISUP).
d) Số lợng Erlang kênh báo hiệu có thể tính dựa trên số lợng bit tin báo hiệutrong một giây và tốc độ bit trên kênh số liệu (64 kb/s) theo công thức sau đây :
Erlang kênh báo hiệu = Số lợng bit báo hiệu trong một giây64.000
Trang 8e) Số lợng kênh báo hiệu tối thiểu có thể tìm đợc bằng cách chia Erlang kênhbáo hiệu cho tải kênh báo hiệu ở trạng thái chắc chắn (thông thờng 0,3 Erlang)theo công thức sau :
Số lợng kênh báo hiệu = Erlang kênh báo hiệu / 0,3
Do ở mỗi vùng có 2 STP nên số kênh báo hiệu phải đợc làm tròn đến số chẵngần nhất rồi nhân đôi số kênh báo hiệu lên ta đợc số kênh cần tìm.