Hình 35.Giao thức SS7
Message Transfer Part (MTP) Lớp 1,2,3 cung cấp giao thức giao vận cho tất cả các giao thức SS7 khác. Chức năng của MTP bao gồm đặc tính giao diện mạng, truyền tin tin cậy, xử lý bản tin và định tuyến.
Signaling Connection Control Part (SCCP) cung cấp dịch vụ định địa chỉ đầu cuối-đầu cuối và định tuyến bản tin lớp 4 như Transaction Capabilities Application Part (TCAP).
Telephone User Part (TUP) là hệ thống báo hiệu link-by-link được sử dụng để kết nối cho cuộc gọi thoại và fax.
ISDN User Part (ISUP) là giao thức sử dụng để thiết lập và duy trì kết nối cho cuộc gọi thoại và dữ liệu dựa trên mạng kênh.
TCAP cho phép truy cập tới CSDL từ xa, cung cấp các thông tin định tuyến và các đặc trưng khác cho các thành phần mạng ở xa.
4.2.4.1. Giao thức lớp vật lý MTP1
Lớp vật lý thiết đặt các đặc tính lý, điện của liên kết báo hiệu. Chức năng của lớp này giống như Lớp vật lý của mô hình OSI, có thể là:
Chuẩn T1 hay DS1 truyền trên 2 cặp cáp xoắn đôi với băng thông 1,544Mb/s, với 24 kênh song công 64kb/s và tốc độ đồng bộ khung là 8kb/s
Chuẩn E1 truyền trên 2 cặp cáp xoắn đôi với băng thông 2,048Mb/s với 32 kênh song công, mỗi kênh 64kb/s. Trong đó, một kênh để truyền báo hiệu (TS16) và 1 kênh để truyền đồng bộ
Kênh 56kb/s hoặc 64kb/s
Chuẩn V.35: giao diện giữa đơn vị dịch vụ số (DSU) và thiết bị dữ liệu gói, với quy ước về chân, cấu hình điện cho 37 chân.
4.2.4.2. Giao thức lớp Liên kết dữ liệu MTP2
Giao thức MTP2 tạo liên kết điểm-điểm đáng tin cậy giữa hai đầu cuối trong mạng và hoạt động với cơ chế sau:
Cơ chế phát hiện lỗi và Sửa lỗi trong suốt quá trình truyền tin. Quá trình sủa lỗi được cung cấp bởi mã CRC-16. Nếu phát hiện ra lỗi, MTP2 sẽ yêu cầu truyền lại Đánh số thứ tự các gói cho phép phát hiện ra bản tin bị mất trong quá trình
truyền. Nếu thấy mất bản tin, phía thu sẽ yêu cầu truyền lại. Yêu cầu truyền lại có thế gắn liền với dữ liệu người dùng của bản tin tiếp theo. Dữ liệu này có thế từ ứng dụng lớp 4 đưa xuống (SCCP, ISUP, TUP, or TCAP).
Chỉ thị trạng thái liên kết được duy trì và kiểm soát trong suốt quá trình hoạt động giữa hai trạm
Giao thức MTP2 sử dụng các gói được gọi là đơn vị báo hiệu để truyền các bản tin SS7. Các đơn vị báo hiệu này cho phép phát hiện lỗi, chỉ thị trạng thái liên kết và bản tin SS7 cần truyền. Có 3 loại đơn vị báo hiệu MTP2 như sau:
Fill-in Signal Unit (FISU): cung cấp phát hiện lỗi trong mạng SS7, được truyền khi không có lưu lượng trên mạng để kiểm soát trạng thái hoạt động của mạng.
Hình 36.Cấu trúc bản tin FISU
Link Status Signal Unit (LSSU) cung cấp thông tin về trạng thái đường truyền giữa hai điểm báo hiệu kết nối trực tiếp với nhau.
Hình 37.Cấu trúc bản tin LSSU
Message Signal Unit (MSU): cung cấp cấu trúc cho phép mang thông tin cua bản tin báo hiệu. Thông tin này là trường tải tin cho bản tin cấp cao hơn như SCCP, TUP, ISUP, and TCAP.
Hình 38.Cấu trúc bản tin MSU
4.2.4.3. Giao thức Lớp mạng MTP3
Lớp mạng của SS7 được gọi là MTP3. Giao thức MTP3 định tuyến bản tin SS7 dựa vào bản tin lớp 2 nhận được. MTP3 cung cấp khởi thủy cho phép truyền tin giữa các giao thức lớp 4 như SCCP, ISUP, TUP, và TCAP cũng như truyền và nhận tin từ MTP2.
Hình 39.Cấu trúc bản tin MTP3
4.2.4.4. Bản tin Lớp ứng dụng
4.2.4.4.1. (Signalling Connection Control Part)
SCCP cung cấp dịch vụ mạng ở mức đỉnh của MTP3. Sự kết hợp của hai lớp này được gọi là Network Service Part (NSP) của SS7. TCAP (Transaction Capabilities Applications Part) sử dụng dịch vụ của SCCP để truy cập CSDL trong mạng SS7. SCCP cung cấp các giao diện dịch vụ tới TCAP và ISUP. Dịch vụ định tuyến SCCP cho phép STP thực hiện Global Title Translation (GTT) bằng các xác định DPC và số hệ thống con trong CSDL đích. Các dịch vụ cung cấp bởi SCCP gồm:
Dịch vụ hướng kết nối (Connection-Oriented Services): SCCP hỗ trợ dịch vụ hướng kết nối cho TCAP và ISUP nhưng dịch vụ này hiện nay không còn được sử dụng.
Dịch vụ không hướng kết nối: SCCP cung cấp dịch vụ không hướng kết nối lớp Giao vận cho TCAP (Transaction Capabilities Applications Part). Các dịch vụ cả TCAP gồm 800,888,900, điện thoại thẻ, ứng dụng mobile. SCCP và MTP3 kết hợp với nhau để cung cấp các dịch vụ non-circuit này. SCCP cũng cho phép STP thực hiện GTT thay cho tổng đài đầu cuối. Tổng đài đầu cuối xem số 800 như là chức năng dịch địa chỉ. Bởi vì global title addresses không được định tuyến mà SCCP ở tổng đài đầu cuối sẽ định tuyến bản tin truy vấn tới STP.
Bản tin được truyền giữa SCCP và MTP được gọi là Unitdata Messages (UDTs) và Unitdata Service Messages (UDTSs).
Hình 40.Quá trình truy vấn thông tin trên SCP
1. Khi tổng đài nhận biết cần thiết lập một cuộc gọi 800, nó sẽ thực hiện một truy vấn tới CSDL. TCAP sẽ truyền số gọi và bị gọi tới SCCP và sau đó được điền đầy đủ các thông tin thích hợp trong UDT và đặt bit chỉ thị định tuyến yêu cầu dịch vụ GTT. SCCP định địa chỉ tới STP chủ và truyền bản tin tới MTP. MTP của tổng đài sẽ tạo một MSU vào chuyển tiếp tới STP.
2. Chức năng SCCP trong STP nhận truy vấn và sử dụng bảng dịch địa chỉ để định lại địa chỉ với số hiệu của subsytem (Subsystem Number -SNN) trong CSDL. SNN bao gồm DPC và địa chỉ của CSDL đích. MTP trong STP sẽ chuyển tiếp truy vấn tới SCP.
3. SCCP trong SCP sẽ truyền bản tin tới TCAP và chạy truy vấn CSDL này. CSDL sẽ thực hiện chuyển số yêu cầu thành số định tuyến và truyền thông tin cho SCCP với DPC để gửi trả lại thông tin. SCCP cũng đặt bit mô tả định tuyến để chỉ thị MTP sẽ định tuyến dựa trên DPC.
4.2.4.4.2. ISDN User Part ( ISUP)
ISUP kết nối, quản lý, và hủy tất cả các cuộc gọi trong PSTN. Thuê bao có thể là ISDN, analog, mobile. Ngoài ra, ISUP có thể sử dụng SCCP định tuyến thông tin báo hiệu qua mạng. Đường đi của báo hiệu có thể không giống nhau cho mỗi bản tin liên quan tới mỗi một kênh khác nhau. SCCP cho phép bản tin ISUP có thể được định tuyến trực tiếp từ trạm nguồn đến trạm đích.
Trường kiểu bản tin trong bản tin ISUP cho phép xác định kiểu bản tin được mạng trong MSU với các giá trị cụ thể như sau.
Bản tin Tên đầy đủ Ý nghĩa
IAM Initial Address Sử dụng để thiết lập cuộc gọi. Bản tin này thường chứa số thuê bao bị gọi
Bản tin Tên đầy đủ Ý nghĩa
ANM Answer Phía bị gọi đã có tín hiệu trả lời
REL Release Cuộc gọi bị hủy. Cũng có thể sử dụng kiểu bản tin này để thông báo rằng tổng đài tandem hoặc tổng đài đích không thể thiết lập được kết nối.
RLC Release Complete Đã nhận được bản tin REL và kênh thoại được hủy COT Continuity Test Dùng để kiểm tra tính liên tục của đường trunk CPG Call Process Đang rung chuông thuê bao bị gọi
SUS Suspend Dừng một cuộc gọi nhưng kết nối của nó vẫn được giữ
RES Resume Phục hồi trạng thái cuộc gọi được dừng trước đó.- SUS và RES dùng cùng một cấu trúc bản tin và tham số.
FOT Forward Transfer
INR Information Request Yêu cầu thông tin từ phía tổng đài đích tới tổng đài nguồn để lấy thêm thông tin.
INF Information Cung cấp thông tin yêu cầu bởi INR