I. Cấu trúc phần chuyển giao bản tin MTP
a. Khái niệm về các loại bản tin cơ bản dùng trong hệ thống báo
hiệu số 7.
Hình 54: Cấu trúc các loại bản tin cơ bản dùng trong báo hiệu số.
- Đơn vị bản tin mang thông tin báo hiệu MSU (Message Signal Unit) chứa các bản tin báo hiệu đợc trao đổi giữa các user hoặc giữa các khối xử lý chức năng quản lý mạng báo hiệu ở hai điểm báo hiệu với nhau.
- Đơn vị bản tin mạng thông tin về tình trạng kênh báo hiệu LSSU (Link Status Signal Unit) Chứa đựng các thông tin liên quan đến hoạt động của kênh báo hiệu nh đồng bộ.... LSSU chỉ đợc trao đổi giữa các lớp 2 của MTP và nó chỉ đợc trao đổi trong trờng hợp kênh báo hiệu ở trong tình trạng không sẵn sàng truyền đa các bản tin hoặc ở trong tình trạng không thể sử dụng đợc cho việc truyền bản tin nữa.
- Đơn vị bản tin làm đầy FISU (Fill - In Signalling Unit) đợc sử dụng để phát hiện lỗi đờng truyền trên các kênh báo hiệu trong trơngf hợp không còn bản tin MSU nào để trao đổi với phía đối phơng. Bản tin FISU chỉ đợc truyền giữa hai lớp của MTP.
89 f ck Sif sio li F I b fsn b I b bsn f li F I b fsn b I b bsn f f ck Sf li F I b fsn b I b bsn f f ck lssu fisu 8 16 8n,n>2 8 2 6 1 7 1 7 8 8 16 8 or16 2 2 6 1 7 1 7 8 7 1 7 8 6 1 8 16 Bít đầu tiên được truyền Bít đầu tiên được truyền Bít đầu tiên được truyền
b. ý nghĩa tổng quát của các trờng trong các loại đơn vị bản tin.
Các trờng điều khiển dùng để đảm bảo việc truyền đợc các bản tin qua mạng báo hiệu không có lỗi thì hoàn toàn giống nhau cho cả 3 loại đơn vị bản tin.
Trờng chỉ thị chiều dài bản tin LI cho phép nhận dạng các loại của các đơn vị bản tin nhận đợc.
- Số thứ tự bản tin trên hớng về BSN (Backward Sequence Number) Nó mang các thông tin trả lời xác nhận các thủ tục giám sát sửa lỗi các bản tin số thứ tự của các bản tin trên hớng về cũng có thể đợc sử dụng để trả lời xác nhận cho một trình tự của các đơn vị báo hiệu.
- Cờ hiệu F (Flag) vì các đơn vị báo hiệu có một chiều dài thay đổi để giới hạn chiều dài phạm vi các đơn vị bản tin, mỗi đơn vị báo hiệu đợc bắt đầu và kết thức bởi 1 cờ hiệu Flag cờ kết thúc của đơn vị bản tin này cũng là cơ bắt đầu của đơn vị bản tin kế tiếp. Trong trờng hợp quá tải về báo hiệu các cờ sẽ đợc truyền liên tiếp nhau. Các cờ cũng đợc sử dụng cho mục đích đồng bộ. Cờ đợc đặc trng bằng từ mã 8 bít duy nhất 01111110.
- Bít chỉ thị hớng về BIB ( Backward Indicator Bit) sử dụng cho thủ tục sửa lỗi cơ bản nó đợc dùng để yêu cầu việc truyền lại các đơn vị bản tin bị phát hiện là h hỏng.
- Số thứ tự bản tin trên hớng đi FSN (Forward Sequence Number) mỗi đơn vị báo hiệu ở ngõ ra đợc chỉ định và gắn vào một số thứ tự bản tin hớng đi, ở phía nhận FSN đợc dùng để kiểm tra trình tự đúng đắn của các đơn vị bản tin báo hiệu để chống ảnh hởng của lỗi đờng truyền, các con số thứ tự có giá trị từ 0 đến 127 vì nó có chiều dài 7 bít.
- Bít chỉ thị hớng đi FIB (Forward Indicator bit). Đợc sử dụng cho thủ tục sửa lỗi. Nó biểu thị xem một đơn vị của bản tin báo hiệu đợc truyền lần đầu tiên hay đợc truyền lại.
- Trờng chỉ thị chiều dài LI (Length Indicator) đợc sử dụng để phân biệt giữa 3 loại đơn vị bản tin LI xác định số byte có bản tin giữa trờng kiểm tra CK và trờng biểu thị chiều dài (LI) trờng biểu thị chiều dài có giá trị khác nhau tuỳ thuộc vào loại đơn vị báo hiệu LI có giá trị.
0 có ý nghĩa là bản tin FISU (Fill - insignalling Unit) 2 có ý nghĩa là bản tin LSSU (Link Status Singnal Unit)
LI cũng biểu thị chiều dài của trờng SIF và trờng SIO trong MSU nếu chiều dài của SIF và SIO lớn hơn 64 byte thì LI luôn luôn mang giá trị 63.
- Trờng chứa các thông tin nhận dạng dịch vụ và nhận dạng của MTP đ- ợc chỉ định cho một mã nhận dạng dịch vụ SIO . Mã nhận dạng dịch vụ này báo cho MTP biết user nào phát ra bản tin và user nào nhận bản tin và các bít nhận dạng hệ thống trong trờng SIO này biểu thị cho phân loại của bản tin thuộc loại lu thoại quốc tế hay lu thoại nội hạt MTP tính toán và xử lý cả 2 loại thông tin này.
- Trờng mang thông tin báo hiệu SIF (Signalling information Field) Tr- ờng này chỉ tồn tại trong đơn vị bản tin MSU nó chứa các thông tin báo hiệu thật sự của các user.
- Trờng mang thông tin về trạng thái kênh báo hiệu SF (Status Field): chỉ tồn tại trong đơn vị bản tin LSSU. Trờng SF chứa thông tin về tình trạng đồng bộ của các bản tin hớng đi và hớng về.
- Các bit kiểm tra CK (Check bit) ở phía nhận các bit kiểm tra đợc tạo ra từ nội dung của đơn vị báo hiệu và các bít kiểm tra nàyđợc thêm vào đơn vị báo hiệu nh là các bít dự phòng cho kiểm tra (Redendancy bits) ở phía nhận MTP sẽ sử dụng các bít kiểm tra này để xem các bản tin đợc truyền đi có bị lỗi hay không. Dựa vào kết quả này mà bản tin có một thông tin trả lời xác nhận đúng hay sai.
a. Chức năng đồng bộ cờ hiệu và định giới hạn các đơn vị bản tin (Signal Unit Delimitation and Alignment Flags)
Việc định giới bản tin là xác định điểm đầu và điểm cuối của bản tin điều này đợc thực hiện bằng cách sử dụng các cờ hiệu ở đầu và cuối các bản tin. Cờ hiệu đợc tạo nên bằng một tổ hợp bít 01111110. Để phòng ngừa trờng hợp trùng lặp tổ hợp bít này với các phần tử của bản tin. Trớc khi gửi một bản tin đi ngời ta sử dụng một quá trình chèn bít giả có giá trị ''0'' nh vậy sẽ loại trừ đợc trờng hợp tạo ra 6 bít một liên tiếp nhau giống nh tổ hợp cờ hiệu đợc sử dụng ở phía nhận là quá trình ngợc lại tức là trích bỏ bớt các bít ''giả'' quá trình này các bít ''1'' có trờng hợp xảy ra 5 bít ''1'' liên tiếp nhau trong các bản tin thì nó sẽ loại bỏ bớt 1 bít ''0'' hớng kế tiếp ngay sau 5 bít ''1'' liên tiếp đó.
91
011111111101111100 Hướng đi của Tx
01110111110101111100 01111110 Hướng đi của Tx
Hình 55: Bộ chèn bít (Bit - Stuffer)
b. Chức năng phát hiện lỗi và sửa lỗi (error Dtection and Correction).
Việc phát hiện và sửa lỗi đợc thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống truyền lại các tín hiệu xác nhận đúng/sai (Positive/Negative Acknow ledgement) Hệ thống này sử dụng các trờng điều khiển về trạng thái các bản tin nh trờng kiểm tra CK, bít chỉ thị trên hớng đi FIB, số thứ tự bản tin hớng đi FSN bit chỉ thị hớng về BIB, và số thứ tự bản tin hớng về BSN.
Hình 56: Các trờng để sửa lỗi trong bản tin báo hiệu số 7
Mỗi bản tin hớng đi đợc lu chứa trong bộ nhớ đệm (dành cho việc truyền lại) và đợc gán cho một số thứ tự trên hớng đi. Bản tin sau đó đợc mã hoá để tạo ra trờng bít kiểm tra CK và thêm trờng này vào trong bản tin sau đó áp dụng việc chèn các bít giả. và thực hiện phát bản tin này đi kèm theo các cờ hiệu đầu và cuối bản tin .
ở phía nhận mỗi bản tin đợc nhận dạng và thuộc vào nhờ các cờ hiệu (định giới hạn của các bản tin ). Các bít kiểm tra sau đó đợc giải mã và đợc phân tích, so sánh xem bản tin có bị h hỏng trên đờng truyền hay không và số thứ tự của bản tin hớng đi cũng đợc kiểm tra xem các bản tin có đợc nhận đúng trình tự hay không. Nếu việc phân tích so sánh trờng kiểm tra CK có giá trị xác định là đúng thì phía nhận sẽ gửi trả về một thông tin trả lời xác nhận đúng . Trong đơn vị bản tin tiếp theo đợc gửi đi (MSU, LSSU, FISU) đến phía đầu cuối báo hiệu bên kia.
F ck F I b fsn BI b bsn F
Trờng số thứ tự bản tin trên hớng về BSN trong đơn vị báo hiệu này tơng ứng với số thứ tự bản tin hớng đi FSN của bản tin báo hiệu vừa nhận đợc. Bít chỉ thị trên hớng về BIB tơng ứng với bít chỉ thị trên hớng đi FIB.
Nếu bít chỉ thị trên hớng về BIB bằng với bít chỉ thị trên hớng đi FIB ( hoặc ''0'' hoặc ''1'') điều này biểu thị cho 1 tín hiệu xác nhận đúng (Positive Acknowledge) và bản tin này sẽ đợc xoá trong bộ nhớ đệm phía gửi. nếu bít chỉ thị trên hớng về BIB không cùng giá trị với bít chỉ thị trên hớng đi FIB điều này sẽ biểu thị cho một tín hiệu xác nhận sai( Negative Acknowledge) có nghĩa là bản tin đã bị sai trên đờng truyền các bản tin bị sai, hoặc các bản tin nhận không đúng trình tự đều phải đợc truyền lại.
Các bản tin trên hớng đi có bít chỉ thị FIB có giá trị bằng ''1'' có nghĩa là các bản tin này mới đợc phát lần đầu. Các bản tin trên hớng đi có bít chỉ thị FIB có giá trị bằng ''0'' có nghĩa là các bản tin này là các bản tin đợc truyền lại lần hai.
Hình 57: Các chức năng xử lý kênh báo hiệu mức 2.
Ngoài ra ở lớp 2 của MTP còn có 1 bộ giám sát đặc biệt sẽ ghi nhận lại các trờng hợp truyền lại các bản tin. Hệ thống giám sát này sử dụng một nguyên tắc đợc gọi là ''Một bộ lu chứa bị rò rỉ'' (Leaky Bucket) bộ lu chứa
93 Bộ nhớ đệm thu Số thứ tự các bít kiểm tra Ghi lại các bít kiểm tra Dò tìm cờ hiệu và xóa các bit 0 giả Bộ nhớ đệm phát lại Bộ phát số thứ tự các bit Bộ giám sát trạng thái bản tin Bộ nhớ đệm phát Tổng các Check sum Bộ chèn cờ hiệu và chèn bit giả LSSU LSSU MSU
này đợc làm đầy dần các bản tin bị lỗi, và đợc làm rỗng dẫn bởi các bản tin đợc nhận đúng. Nếu bộ chứa này bị tràn thì kênh báo hiệu sẽ đợc xem nh là không thể sử dụng đợc.
Nguyên tắc này đợc xem nh là một bộ đếm lên/ xuống và đợc gọi là bộ giám sát tỷ lệ các đơn vị báo hiệu bị lỗi SUERM (Signal Unit error Rate Monitor) bộ đếm này sẽ đếm tăng lên một đơn vị khi có một bản tin bị bét là bị lỗi và sẽ đếm xuống một đơn vị khi có 256 bản tin liên tiếp nhau đợc nhận đúng không có lỗi. Ngời ta quy định một mức ngỡng cảnh báo có giá trị là 64 cho bộ đếm này và khi bộ đếm tăng lên đến giá trị này bộ phận quản lý mạng ở lớp 3 sẽ đợc thông báo rằng kênh báo hiệu này không còn đáp ứng đợc cho việc báo hiệu nữa. Các tham số của bộ giám sát này có thể đợc xác lập bằng lệnh trên từng tổng đài của từng điểm báo hiệu.
Hình 59: Giám sát tỷ lệ lỗi đơn vị tín hiệu.
c. Chức năng đồng bộ kênh báo hiệu (Signalling Alignment).
Việc đồng bộ là một thủ tục đợc sử dụng để kích hoạt khởi động kênh báo hiệu trớc khi chuyển nó sang chế độ hoạt động việc đồng bộ đợc thực
Mức báo động (Alarm Level)
0 64
- 1 cho 256 đơn vị báo hiệu nhận được
+ 1 cho từng đơn vị báo hiệu được truyền
Suerm
Bộ giám sát tỉ lệ các đơn vị báo hiệu bị lỗi (Signal Unit Error Rate Monitor)
về tình trạng kênh báo hiệu LSSU đợc gửi đi từ bộ điều khiển trạng thái kênh báo hiệu LSC. (Link Status Control). Mỗi LSSU sẽ có một trờng chỉ thị trạng thái SF (Status Field) có giá trị ''0'' biểu thị tình trạng mất đồng bộ của kênh báo hiệu. ở phận nhận sẽ chờ nhận dò tìm tổ hợp cờ hiệu F của bản tin đồng bộ này gửi từ phía đối phơng. Khi nhận đợc bản tin LSSU hợp lệ, bộ điều khiển tình trạng kênh báo hiệu sẽ gửi các LSSU với nội dung trờng trạng thái kênh báo hiệu có giá trị là ''1'' biểu thị trạng thái đồng bộ bình thờng của kênh báo hiệu. Sau một thời gian để chứng minh chắc chắn việc đồng bộ này là 8,2 giây kênh báo hiệu sẽ đợc xem nh là đã đồng bộ, vào thời điểm này thì phần gửi sẽ guỉ các bản tin FISU và khi cả 2 bên đều nhận đợc các bản tin này quá trình báo hiệu và xử lý bản tin sẽ đợc tái lập lại.
Bản tìn FISU (Fill - in Signal Unit) đợc gửi khi không có bản tin MSU nào để gửi điều này đảm bảo rằng dòng dữ liệu luôn luôn đợc duy trì một cách liên tục và việc giám sát cũng sẽ thực hiện liên tục ở cả 2 điểm báo ở 2 phía mặc dù có thể hai bên không còn dữ liệu nào để trao đổi cho nhau.
d. Chức năng điều khiển dòng mức 2 trong trờng hợp quá tải (Level 2 Function - Over Load Control )
- Trờng hợp bộ điều khiển nhận các bản tin bị quá tải ( Receiving Control Over - Load). Bộ điều khiển quá tải theo dõi để xác định xem bộ điều khiển nhận có nhiều bản tin hơn khả năng của nó hay không . Trong trờng hợp xảy ra quá tải nh vậy bộ điều khiển quá tải trả lời bằng cách gửi bản tin LSSU loại SIB (Status Indicator ''Busy'' ) Trên hớng ngợc lại trong khoảng thời gian gần bằng 10 giây. Khi nhận đợc bản tin SIB thì điểm xử lý báo hiệu sẽ không đợc gửi bản tin nào nữa (các bản in này sẽ đợc lu lại trong bộ nhớ đệm). Nếu bộ nhớ bị đầy thì user ở lớp 4 sẽ đợc yêu cầu giảm số lợng bản tin gửi đi xuống 1 mức giới hạn tạm thời nào đó.
- Trờng hợp bộ điều khiển gửi các bản tin bị quá tải. Khối quản lýmạng sẽ ra lệnh cho các user giảm số lợng các bản tin. Nếu có phát hiện ra trờng hợp quá tải của bộ điều khiển gửi. (nghĩa là lớp 4 phát ra số bản tin MSU nhiều hơn khả năng gửi của bộ điều khiển gửi trên kênh baó hiệu). Để giảm thiểu số lợng này các user (ví dụ TUP) giảm bớt việc thiết lập đờng kết nối cho các cuộc gọi.
e. Đờng đi của các đơn vị bản tin xuyên qua lớp 2.
Các bản tin MSU đợc nhận đúng sẽ đợc chuyển đến bộ điều khiển nhận. Bộ điều khiển nhận sẽ xử lý trờng LI và gửi các nội dung của trờng FSN, BSN và BIB đến bộ điều khiển gửi bộ điều khiển gửi sẽ xoá bản tin MSU (khi có số thứ tự hớng đi FSN bằng số thứ tự hớng về BSN và FIB bằng BIB). Trong bộ nhớ đệm dự phòng cho việc truyền lại và bộ điều khiển gửi cùng sẽ trả lời xác nhận cho bản tin MSU có số thứ tự bằng trờng FSN trong bản tin vừa nhận đợc ví dụ trờng hợp bộ điều khiển nhận xác định rằng bản tin nhận đợc đúng vừa rồi là một MSU, thì nội dung trờng SIF, và SIO sẽ đợc gửi đến khối chức năng xử lý các bản tin ở lớp 3 nhờ vào trờng SIO mà nó có thể phân phối bản tin này đến các users hay khối quản lý mạng báo hiệu.
Một bản tin LSSU ( với trờng LI=1) đợc truyền đến bộ điều khiển trạng thái kênh báo hiệu. Bộ điều khiển trạng thái sẽ kiểm tra nội dung của bản tin LSSU này và gửi thông báo về cho khối quản lý mạng. Khối quản lý mạng sẽ kích hoạt các hoạt động tơng ứng.
Trờng hợp một đơn vị bản tin MSU bị h hỏng, nội dung của bản tin sẽ không đợc chuyển đến cho khối điều khiển nhận. Khối chức năng dò tìm lỗi sẽ thông báo cho khối giám sát tỉ lệ lỗi
- Khối điều khiển nhận chỉ truyền nội dung trờng SIF và trờng SIO đến khối chức năng xử lý bản tin.
- Khối phát hiện lỗi chỉ giữ lại và xử lý cờ hiệu Flag và trờng kiểm tra