2.3.1. Sơ đồ khối chức năng
Hệ thống CCS7 được chia thành một số khối chức năng chớnh sau (Hỡnh 2.1):
Hỡnh 2.1. Cấu trỳc cơ bản của hệ thống CCS7
Phần truyền bản tin (MTP: Message Transfer Part): đõy là hệ thống vận chuyển chung để truyền cỏc bản tin bỏo hiệu giữa hai SP. MTP truyền cỏc bản tin bỏo hiệu giữa cỏc UP khỏc nhau và hoàn toàn độc lập với nội dung cỏc bản tin được truyền. MTP chịu trỏch nhiệm chuyển chớnh xỏc bản tin từ một UP này tới một
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
UP khỏc. Điều này cú nghĩa là bản tin bỏo hiệu được chuyển sẽ được kiểm tra chớnh xỏc trước khi chuyển cho UP.
Phần người sử dụng (UP: User Part): đõy thực chất là một số định nghĩa phần người sử dụng khỏc nhau tuỳ thuộc vào kiểu sử dụng của hệ thống bỏo hiệu. UP là phần tạo ra và phõn tớch bản tin bỏo hiệu. Chỳng sử dụng MTP để chuyển thụng tin bỏo hiệu đến một UP khỏc cựng loại. Hiện đang tồn tại một số UP trờn mạng lưới:
− TUP (Telephone User Part): phần người sử dụng cho mạng thoại.
− DUP (Data User Part): phần người sử dụng cho mạng số liệu.
− ISUP (ISDN User Part): phần người sử dụng cho mạng ISDN.
− MTUP (Mobile Telephone User Part): Phần người sử dụng cho mạng
điện thoại di động.
2.3.2. Mối tương quan giữa CCS7 và mụ hỡnh OSI
Hệ thống CCS7 là một kiểu thụng tin số liệu chuyển mạch gúi, nú được cấu trỳc theo kiểu module, rất giống với mụ hỡnh OSI nhưng nú chỉ cú 4 mức. Trong đú 3 mức thấp nhất hợp thành phần chuyển bản tin (MTP), mức thứ tư gồm cỏc phần ứng dụng (Hỡnh 2.2).
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
2.4. PHẦN CHUYỂN GIAO BẢN TIN – MTP
MTP là phần chung cho tất cả cỏc UP khỏc nhau. Nú bao gồm đường số liệu bỏo hiệu (MTP mức 1), để đấu nối giữa 2 tổng đài và hệ thống bỏo hiệu bản tin.
Hệ thống điều khiển chuyển bản tin được chia làm 2 phần: Chức năng đường bỏo hiệu (MTP mức 2) và chức năng mạng bỏo hiệu (MTP mức 3).
Hỡnh 2.3. Cấu trỳc chung của MTP
Chức năng đường bỏo hiệu: chức năng này thực hiện giỏm sỏt đường bỏo hiệu như phỏt hiện cỏc bản tin lỗi, điều khiển việc gửi và nhận cỏc bản tin một cỏch tuần tự, khụng để mất hoặc lặp bản tin.
Chức năng mạng bỏo hiệu: bao gồm cỏc chức năng xử lý bản tin bỏo hiệu và quản lý mạng bỏo hiệu.
– Xử lý bản tin bỏo hiệu: bao gồm cỏc chức năng tạo tuyến cho cỏc bản tin và phõn phối chớnh xỏc cỏc bản tin nhận được cho cỏc UP.
– Quản lý mạng bỏo hiệu: chức năng này cú khả năng cấu hỡnh lại và hoạt húa đường bỏo hiệu để duy trỡ cỏc dịch vụ trong cỏc trường hợp cú sự cố.
2.4.1. MTP mức 1 (đường số liệu bỏo hiệu)
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
Đường số liệu bỏo hiệu là một đường truyền dẫn số liệu hai chiều. Nú bao gồm 2 kờnh số liệu hoạt động đồng thời trờn hai hướng ngược nhau với cựng một tốc độ (Hỡnh 2.4).
Đường số liệu bỏo hiệu cú thể là đường tớn hiệu số hoặc tương tự. Đường số liệu bỏo hiệu được xõy dựng trờn kờnh truyền dẫn số (64 kb/s) và tổng đài chuyển mạch số. Đường số liệu bỏo hiệu tương tự được xõy dựng trờn kờnh truyền dẫn tương tự tần số thoại (4 kHz) và Modem.
2.4.2. MTP mức 2 (chức năng đường bỏo hiệu)
MTP mức 2 cựng với MTP mức 1 cung cấp 1 đường số liệu cho chuyển giao tin cậy cỏc bản tin bỏo hiệu giữa 2 điểm bỏo hiệu được đấu nối trực tiếp. Chức năng đường bỏo hiệu bao gồm:
Chức năng điều khiển đường bỏo hiệu.
Cỏc trường điều khiển được xử lý trong mức 2 để chuyển chớnh xỏc cỏc bản tin. Sự phõn định ranh giới cỏc đơn vị bỏo hiệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phỏt hiện lỗi. Sửa sai.
Đồng chỉnh ban đầu.
Xử lý ngừng hoạt động.
Điều khiển lưu lượng mức 2.
Chỉ thị hiện tượng tắc nghẽn lờn mức 3. Giỏm sỏt lỗi đường bỏo hiệu.
2.4.3. MTP mức 3 (chức năng mạng bỏo hiệu)
Cỏc chức năng của MTP mức 3 được phõn chia thành 2 loại cơ bản là cỏc chức năng xử lý bản tin bỏo hiệu và cỏc chức năng quản trị mạng bỏo hiệu (Hỡnh 2.5).
a. Xử lý bản tin bỏo hiệu
Mục đớch của chức năng xử lý bản tin bỏo hiệu là đảm bảo cho cỏc bản tin bỏo hiệu bắt nguồn từ một UP tại một điểm bỏo hiệu phỏt được chuyển đến UP tại điểm bỏo hiệu thu. Chức năng này gồm:
Định tuyến bản tin bỏo hiệu. Phõn biệt bản tin bỏo hiệu.
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
Phõn phối bản tin bỏo hiệu.
b. Quản trị mạng bỏo hiệu
Mục đớch của cỏc chức năng quản trị mạng bỏo hiệu là để hoạt húa cỏc đường bỏo hiệu mới, để duy trỡ cỏc dịch vụ bỏo hiệu, để điều khiển lưu lượng khi xảy ra tắc nghẽn và để cấu hỡnh lại mạng bỏo hiệu nếu cú sự cố. Trong trường hợp đường bỏo hiệu bị hư hỏng, lưu lượng sẽ được chuyển đến cỏc đường khỏc trong cựng một nhúm kờnh bỏo hiệu với đường hỏng. Cỏc chức năng này gồm:
Quản trị mạng bỏo hiệu. Quản trị tuyến bỏo hiệu. Quản trị lưu lượng bỏo hiệu.
Hỡnh 2.5. Cỏc chức năng mạng bỏo hiệu
2.5. PHẦN ĐIỀU KHIỂN ĐẤU NỐI BÁO HIỆU – SCCP2.5.1. Cỏc dịch vụ của SCCP 2.5.1. Cỏc dịch vụ của SCCP
Phiờn dịch, đỏnh địa chỉ của SCCP. Dịch vụ phi kết nối.
Dịch vụ hướng kết nối.
2.5.2. Cấu trỳc chức năng của SCCP
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
Điều khiển hướng kết nối SCCP (SCOC): cung cấp cỏc thủ tục cho thiết lập, chuyển giao và giải phúng 1 đấu nối bỏo hiệu tạm thời. Nú cũng điều khiển cụng việc truyền số liệu trờn cỏc đấu nối này.
Điều khiển phi kết nối SCCP (SCLC): cung cấp cỏc thủ tục chuyển giao số liệu phi kết nối giữa cỏc người dựng; phõn phối và tiếp nhận cỏc bản tin quản trị.
Định tuyến SCCP (SCR): là chức năng dựa vào MTP để tạo tuyến vật lý từ
điểm bỏo hiệu này đến điểm bỏo hiệu khỏc.
Quản trị SCCP (SCM): cung cấp cỏc thủ tục đảm bảo duy trỡ sự hoạt động của mạng bằng phương phỏp định tuyến dự phũng hoặc điều chỉnh lại lưu lượng nếu xảy ra sự cố, tắc nghẽn,…
Hỡnh 2.6. Cấu trỳc chức năng của SCCP
2.5.3. Cỏc thủ tục bỏo hiệu
a. Cỏc thủ tục hướng kết nối – Giao thức mức 2 và 3
Cỏc thủ tục hướng kết nối bao gồm cỏc pha: thiết lập kết nối, truyền số liệu và giải phúng đấu nối (Hỡnh 2.7). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thiết lập kết nối: bao gồm cỏc chức năng yờu cầu thiết lập kết nối bỏo hiệu tạm thời giữa 2 người sử dụng SCCP. Thủ tục này được người sử dụng SCCP khởi tạo bằng cỏch đưa ra yờu cầu kết nối (N – CONNECT REQUEST). Trước tiờn, SCCP gốc phỏt đi bản tin CR yờu cầu kết nối. Bản tin này chứa một con số thứ
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
tự (do SCCP gốc chọn), mức giao thức và địa chỉ của SCCP nhận. Bản tin CR cú thể chứa những thụng tin địa chỉ của SCCP phỏt và dữ liệu của người sử dụng.
Khi nhận được bản tin CR, SCCP nhận trả lời bằng một bản tin xỏc nhận CC. Bản tin này mang con số thứ tự đó được chọn bởi SCCP phỏt, một con số thứ tự khỏc và mức giao thức được chọn bởi SCCP nhận. Khi SCCP phỏt nhận được bản tin CC, đường kết nối bỏo hiệu được thiết lập.
Truyền số liệu: số liệu được chuyển đi trong cỏc bản tin số liệu DT1 hoặc DT2. Giải phúng kết nối: đường kết nối bỏo hiệu được giải phúng bằng cỏc bản tin
giải phúng RLSD và giải phúng hoàn toàn RLC. b. Cỏc thủ tục phi kết nối – Giao thức mức 0 và 1
Hỡnh 2.7. Thủ tục hướng kết nối SCCP
Cỏc thủ tục phi kết nối cho phộp người sử dụng SCCP yờu cầu truyền dẫn số liệu mà khụng cần thiết lập đường đấu nối.
Yờu cầu N – UNIT DATA được người sử dụng SCCP đưa ra để yờu cầu thực hiện chức năng truyền số liệu. Yờu cầu này cũng được SCCP thu sử dụng để phõn phỏt cỏc bản tin số liệu tới những người sử dụng cuối cựng. Số liệu được truyền đi trong cỏc bản tin UDT.
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
2.6. PHẦN ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG GIAO DỊCH – TCAP
CCITT đó định nghĩa khỏi niệm khả năng giao dịch, viết tắt là TC để cung cấp một số lượng lớn cỏc dịch vụ khỏc nhau mà trong đú cỏc ứng dụng khụng bị ràng buộc lẫn nhau. TCAP là thủ tục ứng dụng của hệ thống bỏo hiệu số 7. TCAP cung cấp khả năng chuyển giao thụng tin khụng liờn quan đến kờnh trung kế và cỏc dịch vụ của lớp ứng dụng.
Cỏc dịch vụ của TCAP dựa trờn nền dịch vụ khụng đấu nối. Hiện nay lớp phiờn, lớp trỡnh bày, lớp vận chuyển chưa cung cấp một dịch vụ nào.TCAP giao tiếp trực tiếp với SCCP để tạo khả năng sử dụng dịch vụ khụng đấu nối của SCCP để chuyển thụng tin giữa cỏc TCAP (Hỡnh 2.8).
Hỡnh 2.8. Vị trớ của TCAP trong hệ thống bỏo hiệu số 7
2.6.1. Cấu trỳc của TCAP
TCAP được chia thành 2 phõn lớp: Phõn lớp giao dịch và phõn lớp thành phần (Hỡnh 2.9).
Phõn lớp thành phần cú nhiệm vụ nhận cỏc thành phần từ cỏc người sử dụng TC và phõn chia cỏc thành phần này đến cỏc người sử dụng TC phớa đối phương.
Phõn lớp giao dịch cú nhiệm vụ quản trị sự trao đổi cỏc bản tin gồm cỏc thành phần giữa cỏc thực thể của 2 TCAP. Sự trao đổi này của cỏc phần tử để thực hiện một ứng dụng được gọi là hội thoại.
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
Hỡnh 2.9. Cấu trỳc của TCAP a. Phõn lớp thành phần (Component Sublayer – CSL)
Phõn lớp thành phần cung cấp cho TC – user khả năng gửi cỏc yờu cầu thực hiện cho phớa đối phương và nhận trả lời. Phõn lớp thành phần lại được chia thành 2 chức năng nhỏ là: Chức năng xử lý hội thoại (DHA) và chức năng xử lý thành phần (CHA). Hai chức năng này liờn lạc với TC – user bằng cỏch gửi và nhận cỏc bản tin, được gọi là cỏc thành phần và hội thoại nguyờn thủy.
Hỡnh 2.10. Cỏc phõn lớp của TCAP
Đồ ỏn tốt nghiệp Đại học Chương 2. Tổng quan về hệ thống CCS7
Phõn lớp giao dịch cung cấp khả năng gửi cỏc bản tin giữa cỏc TCAP. Cỏc bản tin này cú thể chứa cỏc thành phần từ phõn lớp thành phần. Phõn lớp này sử dụng cỏc dịch vụ phi kết nối được cung cấp bởi NSP. TSL xử lý một phần của bản tin TCAP được gọi là phần giao dịch (TP). Khi phỏt hiện ra lỗi trong thành phần, bản tin sẽ bị loại bỏ và nếu gặp quỏ nhiều lỗi thỡ quỏ trỡnh giao dịch sẽ bị loại bỏ.
2.6.2. Cỏc hoạt động của TCAP
Hoạt động của TCAP là sự trao đổi thụng tin giữa cỏc thực thể trong lớp TCAP này hoặc là phục vụ sự trao đổi thụng tin của lớp trờn nhằm cung cấp cỏc dịch vụ thụng minh.
Quỏ trỡnh trao đổi thụng tin được khởi đầu khi một quỏ trỡnh ứng dụng gửi đến TCAP một hàm nguyờn thủy (primitive) và nú kết thỳc do một quỏ trỡnh ứng dụng gửi đến TCAP một hàm nguyờn thủy khỏc. Trong một quỏ trỡnh trao đổi cú thể cú nhiều hơn một hoạt động xảy ra. Trong mỗi hoạt động cú thể cú một hoặc nhiều thành phần. Cỏc thành phần đú là: yờu cầu, bỏo cỏo kết quả, bỏo lỗi và hủy bỏ.
Một số quỏ trỡnh trao đổi cú thể cú một hoặc nhiều bản tin phục vụ cho nú. Bản tin ở đõy là đơn vị chuyển giao của lớp dưới. Cỏc bản tin trong cựng một quỏ trỡnh trao đổi cú cựng tham số ID trao đổi (Transaction ID). Tham số này để phõn biệt với cỏc bản tin của quỏ trỡnh trao đổi khỏc đang đồng thời hoạt động.
Cú 2 phương thức trao đổi thụng tin: phương thức 1 chiều và phương thức 2 chiều. Việc lựa chọn phương thức trao đổi thụng tin nào là do quỏ trỡnh ứng dụng lựa chọn khi nú khởi đầu một quỏ trỡnh trao đổi.
Chương 3. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ 7 QUA MẠNG IP – SIGTRAN 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Cụng nghiệp truyền thụng đang trải qua một giai đoạn bựng nổ theo hướng hội tụ của cỏc dịch vụ. Dữ liệu đó trở nờn cú ý nghĩa hơn trong toàn bộ lưu lượng truyền tải trờn mạng so với lưu lượng thoại. Cỏc nhà khai thỏc đang tỡm cỏch kết hợp giữa lưu lượng thoại và lưu lượng dữ liệu, giữa cỏc mạng lừi và cỏc dịch vụ. Trong số cỏc giải phỏp cụng nghệ được lựa chọn, cụng nghệ IP hiện đang được quan tõm với tư cỏch là giải phỏp hứa hẹn cho hỗ trợ đa phương tiện để xõy dựng cỏc dịch vụ tớch hợp mới. Hiện nay đang diễn ra sự tớch hợp giữa mạng chuyển mạch kờnh truyền thống với mạng IP mới. Cỏc nhà khai thỏc đang thay thế cỏc mạng điện thoại cố định và di động theo kiến trỳc toàn IP và cú cả hỗ trợ giao thức bỏo hiệu số 7. Cụng nhệ IP cho phộp cỏc nhà khai thỏc mạng cú thể mở rộng mạng và xõy dựng cỏc dịch vụ mới một cỏch cú hiệu quả. Thành phần cỏc dịch vụ bổ sung thụng dụng như SMS, … gúp phần vào sự phỏt triển nhanh chúng của cỏc mạng bỏo hiệu.
Hỡnh 3.1 Truyền tải bỏo hiệu đơn giản qua mụi trường IP
Mạng IP cú cỏc ưu điểm nổi bật so với mạng trờn cơ sở TDM như sau:
Dễ triển khai: Với việc sử dụng gateway bỏo hiệu sẽ khụng cần gỡ bỏ mạng SS7 hiện cú và cỏc tớnh năng nõng cao trong tương lai là “trong suốt”.
Giỏ thành thiết bị thấp hơn: Khụng cần đầu tư nhiều đối với cỏc phần tử bỏo hiệu hiện cú.
Hiệu quả tốt hơn: Sử dụng SIGTRAN qua IP khụng yờu cầu cỏc luồng vật lý E1/T1 qua mạng truyền tải SDH. Sử dụng cụng nghệ truyền tải IP qua SDH, IP qua cỏp quang, … cú thể đạt thụng lượng cao hơn nhiều.
Băng thụng cao hơn: Thụng tin SIGTRAN qua IP khụng buộc phải cú liờn kết như trong SS7 và mạng IP linh động hơn rất nhiều so với mạng TDM.
Cỏc dịch vụ nõng cao: Triển khai mạng lừi IP tạo điều kiện dễ dàng cho sự phỏt triển hàng loạt cỏc giải phỏp mới và cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng phong phỳ. Cỏc nhà khai thỏc mạng đang muốn chuyển dần mạng viễn thụng tiến đến kiến trỳc mạng IP. Trong khi chưa thể chuyển ngay lờn kiến trỳc mạng toàn IP thỡ cả mạng IP và cỏc mạng chuyển mạch kờnh truyền thống đều song song tồn tại và cần phải được kết hợp lại vào cơ sở hạ tầng mạng thống nhất. Chắc chắn rằng mạch chuyển mạch kờnh sẽ cũn tồn tại trong nhiều năm nữa cựng với cỏc dịch vụ IP. Kiến trỳc kết hợp cú thể là giải phỏp tốt nhất cho hầu hết cỏc nhà khai thỏc vỡ nú đảm bảo mức độ rủi ro thấp trong quỏ trỡnh phỏt triển mạng hiện tại trong khi vẫn cho phộp đỏp ứng được cỏc dịch vụ mới. Đõy là mục đớch của nhiều nhúm nghiờn cứu chuẩn húa mà SIGTRAN của IETF là một trong số đú. SIGTRAN đưa ra mụ hỡnh kiến trỳc cho phộp mạng phỏt triển tiến đến mạng toàn IP. Mụ hỡnh kiến trỳc này gồm hai thành phần mới: SCTP và một số cỏc giao thức tầng thớch ứng người sử dụng (như M2UA, M2PA, M3UA, SUA) – cho phộp đỏp ứng cỏc phương thức yờu cầu để hội tụ hai mạng này.
3.2. GIỚI THIỆU VỀ SIGTRAN
Sigtran là một nhúm cụng tỏc thuộc tổ chức chuẩn húa quốc tế cho lĩnh vực Internet – IETF. Mục đớch chớnh của nhúm là đưa ra giải phỏp truyền tải bỏo hiệu dạng