Các tín hiu báo hiu h-ớng đi bao gồm: - Thông tin con số địa chỉ gọi.
- Thc tÝnh thuª bao chđ gäi.
- Thơng báo kết thúc gửi địa chỉ bị gọi.
- Thông tin về số thuê bao chủ gọi cho tÝnh c-íc chi tiÕt. C¸c tÝn hiƯu b¸o hiƯu h-íng vỊ bao gåm:
- Tín hiệu thơng báo tổng đài bị gọi sẵn sàng nhận các số địa chỉ của thuê bao bị gọi.
- Các tín hiệu điều khiển: xác nhận kiểu của thơng tin. - Thơng tin kết thúc q trình tìm gọi.
Đồ án tốt nghiệp
2.4. Nguyên lý trun báo hiu.
Trong quá trình kết nối cuộc gọi từ tổng đài chủ gọi đến tổng đài bị gọi thì cã thĨ cã mét vµi tổng đài khác nhau cùng tham gia vào việc nối thơng. Do đó việc truyền thông tin báo hiệu giữa tổng đài chủ gọi và tổng đài bị gọi đ-ợc chia làm 3 loại:
ã Truyền báo hiệu từng chặng (Link By Link).
Đó là kiểu báo hiệu mà trong đó các thơng tin báo hiệu thanh ghi đ-ợc truyền lần l-ợt qua tổng đài chung gian trong quỏ trỡnh định tuyến cuộc gọi. Khi một tng đài nào đó đà nhận đầy đủ các báo hiệu thanh ghi thì các thơng tin báo hiƯu thanh ghi ë tỉng đài tr-ớc nó sẽ đ-ợc giải phóng. Các thao tác này th-ờng đ-ợc thực hiện ở tổng đài trung chuyển kết nối cuộc gọi.
• Truyền báo hiệu kiểu xuyên suèt.
Là kiểu báo hiệu mà các tổng đài trung gian chỉ nhận các thông tin cần thiết do tổng đài chủ gọi gi n đ thực hin định tun cc gọi. Nh- vËy sè địa chỉ thuê bao sẽ đ-ợc truyền xuyên suốt từ tổng đài chủ gọi đến tổng đài bị gọi. Với kiểu truyền báo hiệu kiểu này cho phép truyền báo cuéc gäi cho phÐp nhanh h¬n so với kiểu báo hiệu từng chặng, làm giảm thêi gian trÔ quay sè.
• Kiểu báo hiệu hỗn hợp (Mixed).
Lµ kiĨu trun báo hiệu địa chỉ từ tổng đài chủ gọi đến tổng đài bị gọi dùng kết hợp gữa hai kiểu báo hiệu trên.
3.1. HƯ thèng b¸o hiƯu sè 7- CCS 7:(Common Channel Signalling Number7) Những năm 1960, khi các tổng đài đ-ợc điều chỉnh bằng ch-ơng trình l-u trữ đ-ợc đ-a vào sử dụng trong mạng thoại đà nảy sinh yêu cầu cần phải có một ph-ơng thức báo hiệu mới với nhiều đặc tính -u việt hơn so với các ph-ơng thức cổ điển. Trong ph-ơng thức này, các đ-ờng số liệu tốc độ cao đ-ợc nối giữa các bộ sử lý của tổng đài SPC để mang mọi thơng tin b¸o hiƯu.
Đồ án tốt nghiệp
Các đ-ờng trung kế
Đầu cuối Đầu cuối Đ-ờng báo hiệu
Hình 3.1. Báo hiu CCS.
Các tổng đài SPC cùng với các đ-ờng báo hiệu tạo thành một mạng báo hiệu chuyển mạch gói riêng biệt.
Năm 1968 CCITT đ-a ra khuyến nghị về hệ thống báo hiệu kênh chung, và đầu tiên là báo hiÖu CCS6.
Năm 1979/ 80, CCITT giới thiệu hệ thống báo hiệu kênh chung mới CCS7, CCS7 mới đ-ợc thiết kế cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng các trung kế số, tèc ®é 64kbps.
3.2. Vai trị của hệ thống báo hiƯu sè 7 (CCS7).
HÖ thống báo hiệu kênh liền kề CSA (Channel Associated Signalling) sư dơng chung mét ®-êng truyền cho cả tín hiệu báo hiệu và dữ liệu nên hạn chế về tốc độ truyền dữ liệu cũng nh- tốc độ truyền thoại vì thế mà tốc độ truyền báo hiệu cũng không thể nâng cao đ-ợc.
HÖ thống báo hiệu kênh chung số 7 với những -u điểm khắc phục đ-ợc những nh-ợc điểm của báo hiệu liền kênh. Nó thích hợp cho cả thông tin dùng kỹ thuật t-ơng tự và thông tin dùng kỹ thuật số. Trong hệ thống báo hiệu kênh chung CCS này các đ-ờng báo hiệu đ-ợc tách rời riêng biệt với các đ-ờng trung kế của mạng dữ liệu thơng tin nên có những -u điểm sau:
- Đ-ợc chuẩn hoá theo tiêu chuẩn quốc tế nên rất dễ dàng áp dụng vào mạng b¸o hiƯu cđa tõng qc gia.
M¹ng chun m¹ch M¹ng chun m¹ch MP CCS CCS MP
Đồ án tốt nghiệp
- Tèc độ truyền dữ liệu cao, có thể đạt tới tốc ®é 64kb/s b»ng tèc ®é trun tin hay cịng cã thĨ trun víi tèc ®é thấp hơn để thực hiện báo hiệu cho các đ-ờng trung kế t-ơng tự. Do vậy đà rút ngắn thời gian thiết lập cuộc gọi. - Dung l-ỵng trun b¸o hiƯu lín do một đ-ờng báo hiệu có thể cho phép
mạng báo hiệu vài nghìn cuộc gäi cïng mét lóc.
- Tính kinh tế: Do mạng báo hiệu kênh chung CCS7 so với các mạng báo hiệu khác cần ít thiết bị hơn nên chi phí Ýt h¬n.
- HƯ thèng báo hiệu kênh chung CCS7 sử dụng đ-ờng dây báo hiệu riêng biệt với đ-ờng truyền tin nên nó có thể thích hợp cho các dịch vụ viễn thông phi thoại khác nh- truyền số liệu, Fax, máy tính…
- §é tin cËy cao do CCS7 sử dụng đ-ờng truyền báo hiệu dự phòng.
- TÝnh mỊm dỴo: Do hƯ thống báo hiệu này gồm rất nhiều loại tín hiệu v× vËy cã thĨ sư dụng cho nhiều mục đích khác nhau đáp ứng cho nhiều loại mạng khác nhau nh-:
• Mạng thông tin di động mặt đất PLMN (Public Land Mobile Network).
ã Mạng chun mạch thoi cụng cng PSTN (Public Switching Telephone Network).
ã Mạng s liu a dch v ISDN (Intergreted Service Digital Network).
ã Mạng trí t IN (Intelligent Network).
3.3. CÊu tróc mạng báo hiệu số 7.
HƯ thèng b¸o hiƯu sè 7 đ-ợc thiết kế tách rời khỏi mạng điện thoại. Mạng này dùng để chuyển mạch và truyền đi các bản tin báo hiệu dạng gãi phôc vô cho thiÕt lập, giải phóng các cuộc gọi. Ph-ơng thức truyền báo hiƯu trong m¹ng cịng nh- truyền từ mạng này sang mạng khác đều đ-ợc thực hiện trên đ-ờng truyền X.25.
Các thành phần báo hiệu trong mạng CCS7 bao gồm các điểm báo hiệu SP và các đ-ờng báo hiệu kết nối các điểm báo hiƯu víi nhau
Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.3. Cấu trúc chung mạng báo hiệu sè 7.
Điểm báo hiệu SP (Signalling Point). Là nơi thực hiện chức năng kết nối mạch thoại trong một tổng đài hay thực hiện chuyển mạch để kết nối mạch thoại từ tổng đài này đến tổng đài khác bằng việc:
• Phát đi các bản tin báo hiệu, sử lý các bản tin báo hiu do cỏc im bỏo hiu khác gi tới.
ã Khả năng truy cập dữ liệu vào một hệ thống trong mạng. Hệ thống đầu cuối này phải có khả năng nhận các bản tin, định h-ớng tới cơ sở dữ liệu t-ơng ứng đồng thời phải có khả năng duy trì việc truyền bản tin từ mạng báo h iệu CCS7 vào môi tr-ờng cơ sở dữ liệu một cách tin cậy.
Các điểm báo hiệu SP th-ờng đ-ợc phân chia làm 3 loại:
3.3.1. Điểm chuyển mạch dịch vô SSP (Service Switching Point).
Trong mạng viễn thơng thì SSP chính là một tổng đài (SPC) néi h¹t trong m¹ng, nã bao gồm chuyển mạch thoại và chuyển mạch báo hiệu CCS7 hc cịng cã thĨ là một máy tính đ-ợc nối với tr-ờng chuyển mạch của tổng đài nội hạt trong m¹ng.
Điểm chuyển mạch SSP đ-ợc liên kết với hƯ thèng chun m¹ch trong tỉng đài để tạo ra những gói giữ liệu báo hiệu và các bản tin báo hiệu để truyền trong
STP STP STP STP SSP SSP SSP SSP SSP SSP SSP SSP SPC
Đồ án tốt nghiÖp
mạng báo hiệu CCS7. Nó chuyển từ mạch thao tác thoại thành bản tin báo hiệu CCS7 truyền đi trong mạng tới tổng đài khác.
3.3.2. §iĨm chun tiÕp b¸o hiƯu STP (Signalling Transfer Point).
Việc truyền các bản tin trong hệ thống báo hiệu CCS7 từ một SSP đến một SSP khác trong mạng đ-ợc thực hiện qua các điểm chuyển tiếp báo hiệu STP. STP làm nhiệm vụ định tuyến các bản tin báo hiệu trong mạng, nó nhận các bản tin khác nhau trong mạng và thực hiện các bản tin đó tới đích thích hợp dựa trên nội dung nó nhận đ-ợc. Các STP là một hệ thống sử lý đ-ợc kết nối với hệ thống chuyển mạch của tổng đài. Các tổng đài này ngoài chức năng chuyển mạch thoại nó cịn truyển mạch gói báo hiÖu.
Để nâng cao độ tin cậy của CCS7 các STP th-êng ph¶i cã cÊu tróc kÐp. Cã thĨ ph©n STP theo 3 møc :
• Điểm truyền báo hiệu cÊp quèc gia:
Nã n»m trong chÝnh m¹ng quèc gia, nó truyền bản tin bằng cách sử dụng các giao thøc chuÈn quèc gia. Các bản tin trong mạng có thể đ-ợc định tun qua c¸c cÊp STP khác nhau. Ngồi ra cịn đ-ợc phân nhỏ nh- hình sau:
: STP cÊp quèc gia. : STP cÊp vïng.
: SP
Mạng báo hiu
cấp qc gia Mạng báo
hiÖu cÊp vïng
Mạng báo hiệu cấp vùng
Đồ án tốt nghiệp
Thông th-ờng các STP cấp quốc gia khơng có khả năng chuyển đổi các bản tin từ giao thức chuẩn quốc gia thành các giao thức chuẩn quốc tÕ. Th-êng viƯc chun ®ỉi này đ-ợc thực hiện tại điểm truyền báo hiệu cổng (Gate Way STP).
• Điểm truyền báo hiệu cấp quốc tế.
Nã thùc hiÖn các chức năng nh- STP cấp quốc gia nh-ng sử dông giao thøc chuÈn quèc tÕ theo tiªu chuÈn do ITU-TS (bé phËn tiªu chuÈn viễn thông của ITU) đ-ợc sử dụng để kết nối mạng trên toàn thế giới cho các n-ớc, mặc dù c¸c n-íc cã thĨ kh¸c nhau vỊ cÊu tróc m· điểm báo hiệu và quản trị mạng.
STP cÊp quèc tÕ STP cÊp qc gia
Hình 3.2.2. Mạng báo hiệu quốc tế.
• Điểm truyền báo hiệu cổng (Gate Way).
Quèc gia 1 Quốc gia 2
Đồ án tốt nghiệp
Thực hiện chức năng chuyển đổi giao thức từ các loại chuẩn khác nhau ở mỗi quốc gia thành các giao thøc chuÈn quèc tÕ ITU-TS hay thµnh mét sè chuÈn khác. Do đó khơng cần chuyển đổi giao thức trong mạng mà chính STP Gate way sẽ đảm nhận trách nhiệm này.
3.3.3. Điểm điều khiĨn dÞch vơ SCP (Service Control Point).
Điểm SCP làm nhiệm vụ nh- bộ kết nối giữa mạng báo hiệu CCS7 với hệ thống cơ sở dữ liệu. Bản thân SCP khơng l-u trữ thơng tin mà nã lµm nhiƯm vơ kÕt nối với hệ thông cơ sở dữ liệu. Các hệ thống dữ liệu này th-ờng kết nối với SCP thơng qua chuyển mạch gói X.25. Do vậy bản thân SCP có thể thực hiện việc chuyển đổi giữa giao thøc X.25 víi c¸c giao thøc b¸o hiƯu sè 7.
3.3.4. C¸c kiĨu b¸o hiƯu trong CCS7.
§Ĩ trao đổi thơng tin với nhau giữa hai điểm báo hiệu. M¹ng sư dơng 3 kiĨu b¸o hiƯu kh¸c nhau t theo tun nèi báo hiu v kờnh thoi m nú phc v.
ã Mode báo hiệu kênh kết hợp (Associated Signalling).
Trong ph-ơng thức này thì tín hiệu báo hiệu và tín hiệu thoại đ-ợc truyền trên các kênh khác nhau nh-ng cùng truyền đi từ điểm báo hiệu này đến điểm báo hiệu khác. Ph-ơng thức báo hiệu này khơng tối -u, khơng lý t-ởng vì nó địi hỏi phải có đ-ờng báo hiệu từ tổng đài này tới tổng đài khác trong mạng.
: KÕt nèi tiÕng.
: Đ-ờng truyền báo hiệu.
Hinh 3.3.1. KiÓu báo hiệu kết hợp.
ã Kiểu bái hiệu không kết hợp (Non Associated Signalling).
Trong tr-ờng hợp này, các bản tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu đ-ợc truyền trên một hoặc nhiều tập hợp quá giang STP khác nhau ®èi víi tun
Đồ án tốt nghiƯp
thoại. Trong khi kênh thoại đ-ợc kết nối trực tiếp t tng i ny n tng đài kia.
Hình 3.3.4. Kiểu báo hiệu khơng kết hợp.
ã Báo hiu tựa kết hp (Quasi Associated Signalling).
Trong tr-ờng hợp báo hiệu này thì đ-ờng báo hiệu đ-ợc chọn truyền tới đích là ngắn nhất. Do đó có thể coi là tr-ờng hợp riêng của báo hiệu không kết hợp. Do Vậy thời gian tr là nhỏ nhất.
Hình 3.3.3. Kiu bỏo hiệu tựa kết hợp.
3.3.5. Các đ-ờng báo hiÖu.
Các đ-ờng dữ liệu đ-ợc gọi tên theo chức năng, vị trí kết nối các điểm báo hiệu trên mạng. Khơng có sự khác nhau thực chất trong mạng mà chỉ khác nhau về loại bản tin mà nó truyền đi với cách thức quản lý mạng tác động đến nó. Tất cả các đ-ờng báo hiệu CCS7 đ-ợc nối với nhau bằng các đ-ờng dữ liệu báo hiệu với tốc độ 56kbps (theo tiêu chuẩn bắc Mỹ) hoặc 64kbps (theo tiêu chuẩn Châu
STP STP STP SSP SSP STP SSP STP SSP
Đồ án tốt nghiệp
Âu), với tốc độ 4,8kb/s (là của Nhật Bản). Các đ-ờng báo hiệu là hai chiỊu, sư dơng c¶ phát và thu kép để thực hiện truyền dẫn đồng thời. Trong đó tập hợp các đ-ờng báo hiệu nối trực tiếp hai điểm báo hiệu liền kề với nhau đ-ợc gọi là cụm (Link set). Khi một đ-ờng báo hiệu trong một cụm bị lỗi thì thiết bị chuyển mạch sẽ chuyển l-u l-ợng trên đ-ờng báo hiệu bị lỗi sang đ-ờng báo hiệu kh¸c trong cïng mét cơm. Trong đó tối đa một cụm là 16 đ-ờng báo hiệu. Ngồi các đ-ơng báo hiệu, cụm báo hiệu thì trong mạng báo hiệu số 7 còn phân biệt tuyến báo hiệu (Signalling-Route) bao gồm việc định tuyến báo hiệu từ một điểm báo hiệu này đến một điểm báo hiệu bất kỳ trong mạng. Trong quá trình hoạt động nếu một tuyến báo hiệu nào đó bị lỗi thì sẽ đ-ợc thay thế bằng một tuyến khác ngay lập tức để đảm bảo các bản tin báo hiệu ln đến đích an tồn. Mỗi một đích là một địa chỉ có trong bảng tạo tuyến của một nút mạng.
Tập hợp các tuyến báo hiệu cho phép kết nối hai điểm bất kỳ trong mạng gọi lµ cơm tun (Route Set).
STP STP SCP SCP A A C D D
Đồ án tốt nghiệp
H×nh 3.3.5. Sáu loại hình báo hiệu dùng trong CCS7.
• Đ-ờng truyền báo hiệu kiểu A (Asccess Link).
Đ-ờng kết nối giữa SSP với STP hay kÕt nèi gi÷a SCP víi STP đ-ờng này dùng để truy cập vào đ-ờng truyền dữ liệu trong mạng thông qua STP. Do trong mạng báo hiệu CCS7 các điểm báo hiệu th-ờng ®-ỵc thiÕt kÕ theo kiĨu dự phịng nên tại một điểm báo hiệu th-ờng có ít nhất hai đ-ờng báo hiệu kiểu A đ-ợc kết nối với một cặp STP là 32 đ-ờng.
ã Đ-ờng truyền báo hiệu kiÓu B (Bridge Link).
Đ-ờng B dùng để nối một cặp STP dự phòng này tới một cặp STP dự phịng khác. Mỗi cặp STP này có thể có tối đa là 8 đ-ờng báo hiệu kiểu B.
• Đ-ờng truyền báo hiệu kiểu C (Cross link).
§-êng C dùng để nối các cặp STP trong một cặp STP dự phòng. Khi mạng làm việc bình th-ờng thì các đ-ờng truyền kiểu C chỉ làm nhiệm vụ truyền đi các bản tin quản lý mạng giữa STP. Khi có hiện t-ợng tắc nghẽn trong mạng mà chỉ còn mỗi đ-ờng truyền báo hiệu kiểu C thì lúc này các bản tin trong mạng mới có thể đ-ợc phép truyền trên đ-ờng báo hiệu này.Tối đa kiểu C gồm 8 đ-ờng để nối giữa STP trong một cặp.
ã Đ-ờng truyền báo hiệu kiểu D (Diagonal link).
STP STP STP STP E A B B C C A A F E F
Đồ án tốt nghiệp
Đ-ờng truyền báo hiệu kiểu D dùng để kết nối cặp STP ở mức cơ bản với một cặp STP ë møc thø cÊp. ChØ khi cã sù ph©n cÊp về mạng thì mới có đ-ờng này. NhiƯm vơ cđa nã gièng nh- kiĨu ®-êng B, số l-ợng lớn nhất là cho phép kết nối cỈp STP víi mét cỈp STP ở mức cao hơn 8 đ-ờng.
• Đ-ờng truyền báo hiệu kiểu E (Extended Link).
Đ-ờng truyền báo hiệu kiểu E dùng để kết nối một cặp STP ở xa (Remote