Lớp này xác định các đặc tính chức năng điện và vật lý của một đ-ờng truyền số liệu báo hiệu và ph-ơng tiện để thâm nhập đến đ-ờng truyền báo hiệu này. Đây là một đ-ờng truyền dẫn song ph-ơng các bản tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu. Nó đ-ợc tạo ra từ một kênh truyền dẫn số 64kb/s và các tổng đài số hay các thiết bị đầu cuối đảm bảo giao tiếp với các đầu cuối báo hiệu.
SCCP TCAP MAP BSSAP SCCP TCAP MAP BSSAP GSD GSD ETC ETC PCD-D ST-7 PCD-D ST-7 Đ-ờng truyền số liệu báo hiệu
GSD
Mức1 Mức2
Hình 3.6.1. Liên kết báo hiệu MTP-1.
Các ký hiệu:
ETC: Mạch đầu cuối tổng đài.
PCD-D: Mạch ghép kênh số (luồng 64kb/s). GSD: Thiết bị chuyển mạch nhóm.
ST-7: Đầu cuối báo hiệu số 7.
Đ-ờng truyền báo hiệu đ-ợc truyền qua thiết bị truyển mạch nhóm GSD theo lệnh của tổng đài sau đó đ-ợc nối thông bán vĩnh cửu. Thiết bị mã hoá số (PCD - D) phân chia/ ghép luồng 2Mb/s thành các luồng 64kb/s nối với các đầu báo hiệu ST-&.
3.6.2. Các chức năng đ-ờng truyền báo hiệu MTP - 2:
Số liệu nhận đ-ợc từ đ-ờng truyền số liệu đ-ợc biến đổi vào các tín hiệu t-ơng ứng, sau đó đ-ợc sử lý ở lớp 2 của MTP, lớp này kiểm tra số liệu để sửa và phát hiện các lỗi xảy ra trên đ-ờng truyền. Các chức năng đ-ờng truyền sử lý báo hiệu l-u l-ợng trên đ-ờng truyền báo hiệu và đ-ợc thực hiện ở đầu cuối báo hiệu số 7. Các chức năng lớp 2 cũng giống nh- đ-ờng truyền số liệu lớp 1 tạo nên vật mang để cung cấp đ-ờng tuyền báo hiệu tin cậy cho các bản tin giữa hai điểm báo hiệu. Khi bản tin ở lớp cao hơn đ-ợc truyền trên đ-ờng báo hiệu bằng các khối bản tin có độ dài thay đổi. Để đảm bảo truyền tin cậy, khối chức năng C7ST chứa các chức năng để giới hạn các khối tín hiệu, để tránh việc lặp lại cờ, để phát hiện lỗi, để sửa lỗi và để giám sát đ-ờng truyền số liệu báo hiệu.
❖ Khuôn mẫu bản tin báo hiệu.
Với các loại thông tin báo hiệu của phần ng-ời sử dụng đ-ợc truyền trên đ-ờng báo hiệu bằng các đơn vị báo hiệu (SU) với 3 loại bản tin cơ bản:
64kb/s
0 1 31 31
0 1 31 31
Kênh báo hiệu Kênh báo hiệu 2Mb/s
• Đơn vị tín hiệu bản tin MSU (Message Signalling Unit).
8 16 8n,n=2 8 2 6 1 7 1 7 8
• Đơn vị tín hiệu trạng thái đ-ờng truyền LSSU (Link Status Signal Unit).
8 16 8hay16 2 6 1 7 1 7 8
• Đơn vị tín hiệu đệm FISU (Fill In Signal Unit).
8 16 2 6 1 7 1 7 8
Hình 3.6.2.a. Các đơn vị tín hiệu trong CCS7.
Các ký hiệu:
BIB: Bít chỉ thị ng-ợc (Back Indicator Bit). LI : Chỉ thị độ dài (Length Indicator).
BSN: Số trình tự ng-ợc (Backward Sequence Number). n: Số Byte ở SIF (Number).
CK: Các bit kiểm tra (Check Bit). SF: Tr-ờng trạng thái (Status Field). F: Cờ (Flag). F B F CK SIF SIO LI I FSN I BSN F B B F B F CK SF LI I FSN I BSN F B B F B F CK LI I FSN I BSN F B B Truyền bít thứ nhất Truyền bít thứ nhất Truyền bít thứ nhất
FIB: Bit chỉ thị thuận (Forward Indicator Bit).
SIF: Tr-ờng thông tin báo hiệu (Signalling Information Field). SIO: Bit thông tin dịch vụ (Service Information Octet).
FSN: Số trình tự thuận (Forward Sequence Number).
FIB và FSN: Phục vụ chiều phát bản tin tín hiệu đến phần tử nhận. LI: Chỉ thị độ dài, số byte (Length Indicator) của khối giữa CK và LI
BIB và BSN: Phục vụ việc xác nhận (phúc đáp) là đã nhận đ-ợc bản tin cho phần tử phát biết.
• F (Flag) cờ: Là một mẩu tin gồm 8 bit để chỉ thị mở đầu và kết thúc một khối tín hiệu, ở phía phát tạo ra cờ có mẫu 01111110 (7E).
• CK Bít kiểm tra: Lớp 2 của MTP chỉ chuyển lên lớp 3 các bản tin đúng. Các bít kiểm tra này đ-ợc tạo ra ở phía phát bằng cách thực hiện một thuật toán đặc biệt, và phía thu cũng sử dụng thuật toán này để kiểm tra. Vì thế khối này có 16 bit kiểm tra phát hiện lỗi.
• SIF: Tr-ờng thông tin báo hiệu ở bản tin MSU. Báo hiệu truyền tải thông tin từ phần ng-ời sử dụng. Nó gồm có nhãn định tuyến cung cấp thông tin cho lớp 3 định tuyến ở phần ng-ời sử dụng phía thu đến từng mạch riêng. Độ dài của SIF yêu cầu lớn hơn 2 Octet và giới hạn có thể 62 Octet 272 Octet (1 Octet = 8bit).
• SIO Byte thông tin dịch vụ: Đ-ợc chia thành chỉ thị dịch vụ và tr-ờng dịch vụ con. Chỉ thị dịch vụ để chỉ định bản tin báo hiệu ứng với mỗi ng-ời sử dụng riêng biệt của một MTP. Tr-ờng phân dịch vụ chỉ thị về mạng.
• BSN: Số tuần tự ng-ợc: Khi nhận đ-ợc bản tin báo hiệu nó xem bản tin có lỗi thì phúc đáp (để công nhận bản tin đã nhận đ-ợc).
• BIB: Bít chỉ thị ng-ợc: Dùng để khôi phục bản tin bị lỗi trong quá trình truyền bản tin báo hiệu. Khi phía thu nhận đ-ợc bản tin nó sẽ kiểm tra và phúc đáp. Lúc đó phía phát sẽ thực hiện phát lại thì giá trị bit BIB sẽ đ-ợc lấy giá trị đảo kể từ bản tin đó trở đi.
• FSN: Số trình tự h-ớng đi: Để khôi phục lại bản tin bị lỗi. Nó chỉ ra bản tin này là đ-ợc phát lần đầu tiên hay là bản tin đ-ợc phát lại.
Cả 4 tr-ờng FIB, FSN, BIB, BSN tạo thành tr-ờng sửa lỗi 16 bit dùng để sửa các bản tin báo hiệu.
• LI: Chỉ thị độ dài: Có giá trị trong khoảng 0 đến 63 đ-ợc dùng để chỉ thị các byte đứng sau tr-ờng chỉ thị độ dài, tr-ớc các bit kiểm tra và cũng để chỉ thị dạng khối tín hiệu:
Nếu: LI = 0 Là tín hiệu thay thế (FISU).
LI = 1 hoặc 2 Đơn vị trạng thái đ-ờng dây LSSU. LI2 Là đơ vị tín hiệu bản tin (MSU).
• SF: Tr-ờng trạng thái: Nó có thể là 8 hoặc 16 bit.
Hình 3.6.2.b. Tr-ờng trạng thái FS.
• Đơn vị tín hiệu bản tin MSU:
Mang thông tin điều khiển cuộc gọi, quản lý mạng viễn thông và bảo d-ỡng.
• Đơn vị tín hiệu trạng thái đ-ờng truyền LSSU.
Cung cấp các chỉ thị về trạng thái đ-ờng truyền số liệu cùng một số chỉ thị các đ-ờng truyền trung kế. Khi khởi tạo lần đầu và khôi phục lại các đ-ờng báo hiệu. Còn khi bị sự cố thì hệ thống đồng chỉnh bắt đầu gửi đi.
• Đơn vị tín hiệu thay thế FISU.
Tr-ờng trạng thái FS (8hoặc 16 bit) Dự phòng CBA Chỉ thị trạng thái ch-a 000 Mất đồng chỉnh sử dụng 001 Bình th-ờng 010 Trạng thái khẩn 011 Không hoạt động 100 Sự cố bộ sử lý 101 Bận
Bản tịn này th-ờng đ-ợc truyền đi khi các đơn vị tín hiệu MSU, LSSU không truyền trên mạng. Với nhiêm vụ nhận các thông báo tức thời về sự cố trên mạng.
3.6.3. Các chức năng đ-ờng truyền mạng báo hiệu lớp 3 MTP - 3.
Các chức năng liên kết mạng báo hiệu của MTP – 3 đ-ợc mô tả nh- hình sau:
: Chuyển tiếp báo hiệu. : Điều khiển báo hiệu.
Hình 3.6.3.a. Các chức năng báo hiệu MTP-3.
MTP-3 sử lý các chức năng báo hiệu. Có thể chia các chức năng thành 2 loại: Chức năng sử lý bản tin báo hiệu và chức năng quản lý mạng báo hiệu.
• Chức năng sử lý bản tin báo hiệu:
Có thể phân phối các bản tin từ ng-ời sử dụng đến ng-ời sử dụng bằng một đ-ờng truyền báo hiệu nối trực tiếp từ điểm phát tới điểm thu hay có thể gửi bản tin này qua các điểm truyền báo hiệu trung gian. Các chức năng báo hiệu này dựa trên nhãn định tuyến. Xử lý bản tin gồm 3 loại :
Phần truyền bản tin MTP
Liên kết báo hiệu
Chứcnăng liên kết báo hiệu Liên kết dữ liệu báo hiệu Chức năng mạng báo hiệu
Chuyển tiếp bản tin báo hiệu
Điều khiển mạng báo hiệu
- Chức năng định tuyến bản tin: Nhằm xác định đ-ờng truyền để gửi đi trực tiếp.
- Chức năng phân loại bản tin: Để xác định bản tin thu đ-ợc là bản tin cần nhận hay không phải nhận.
- Chức năng phân phối bản tin : Đ-ợc sử dụng để phân phối bản tin thu đ-ợc đến phần ng-ời sử dụng.
• Chức năng quản lý mạng báo hiệu: (gồm 3 chức năng ).
Cần phải có quản lý mạng báo hiệu khi có sự cố thì chức năng này làm những công việc:
- Điều khiển l-u l-ơng trong tr-ờng hợp ứ nghẽn nó đ-ợc thực hiện ở khối quản lý điểm thu C7DP (C7 Destination Management), quản lý tập đ-ờng truyền C7SL (C7 Link Set Management) và quản lý đ-ờng truyền báo hiệu C7SL (C7 Signalling Management).
- Quản lý đ-ờng truyền báo hiệu: Để thông báo rằng đã sảy ra sự thay đổi việc định tuyến bản tin do đ-ờng truyền báo hiệu bị sự cố. Lúc đó mạng phải gán thông tin về đ-ờng truyền cần sử dụng.
- Quản lý định tuyến báo hiệu: Là để định tuyến bản tin để xác định bản tin ra rồi gởi đi tiếp.
Phần truyền bản tin lớp 3
Xử lý bản tin báo hiệu
Phân loại bản tin Phân phát
bản tin
Các chức năng mạng báo hiệu Phần truyền bản tin lớp 2 Phần ng-ời sử dụng MTP
Hình 3.6.3.b. Các chức năng mạng báo hiệu MTP-3
: Luồng bản tin báo hiệu. : Các chỉ thị và điều khiển.
3.6.3.1. Chức năng phân loại bản tin (Discrimination).
Chức năng này là để xác định xem bản tin có đ-ợc gửi tới điểm báo hiệu này hay không. Nếu không đúng bản tin báo hiệu của điểm này thì nó chuyển đến chức năng định tuyến để đến đích mà nó cần đến. Còn bản tin báo hiệu là đúng thì bản tin nhận đ-ợc sẽ chuyển sang chức năng phân phối.
Để phát hiện các bản tin báo hiệu này dựa vào mã báo hiệu DPC của bản tin đó cùng với dịch vụ địa chỉ mạng NI của bản tin nhận đ-ợc.
Quản lý mạng báo hiệu Định tuyến
bản tin
Quản lý l-u l-ợng báo hiệu
Quản lý định tuyến báo hiệu
Quản lý đ-ờng truyền báo hiệu
3.6.3.2. Chức năng phân phối bản tin (Message Distribution).
Khi bản tin báo hiệu đ-ợc truyền tới có địa chỉ của ng-ời sử dụng thì chức năng phân phối sẽ xem xét các thông tin cần thiết trong bản tin và gửi đến phần ng-ời sử dụng thích hợp. Việc phân phối các bản tin chính xác dựa vào phần chỉ thị dịch vụ SI (Service Indicator) trong tr-ờng SIO của đơn vị bản tin báo hiệu.
3.6.3.3. Chức năng định tuyến bản tin (Message Routing).
Chức năng này đ-ợc sử dụng để xác định các tham số trong bản tin báo hiệu và định tuyến bản tin này tới đích mà nó cần đến.
Việc định tuyến một bản tin báo hiệu dựa vào phần chỉ thị mạng NI (Network Indication) chỉ thị mạng nằm trong tr-ờng chỉ thị SIO. Nếu một đ-ờng báo hiệu có sự cố thì việc định tuyến sẽ đ-ợc thay đổi theo một nguyên tắc đã định tr-ớc. L-u l-ợng các báo hiệu trên đ-ờng truyền báo hiệu đã bị sự cố sẽ đ-ợc chuyển sang một đ-ờng báo hiệu thay thế khác trong cụm đ-ờng báo hiệu đó.
Nếu nh- tất cả các đ-ờng báo hiệu trong cụm đó bị sự cố thì thông tin báo hiệu trên tuyến đó sẽ đ-ợc chuyển sang cum đ-ờng báo hiệu k hác. Mà cụm đ-ờng báo hiệu này cũng đ-ợc đấu nối tới điểm thu báo hiệu đó.
3.6.3.4. Chức năng quản trị l-u l-ợng báo hiệu (Signalling Traffic Managmant).
Chức năng này dùng để thay đổi h-ớng đi từ một đ-ờng hoặc một tuyến báo hiệu tới một hoặc nhiều đ-ơng báo hiệu khác. Ngoài ra nó còn đ-ợc sử dụng để giảm tạm thời l-u l-ợng báo hiệu khi có tắc nghẽn tại thời điểm nào đó, các chức năng quản lý l-u l-ợng báo hiệu bao gồm:
- Chức năng khởi tạo lại điểm báo hiệu.
- Chức năng định tuyến c-ỡng bức: Để dảm bảo chắc chắn khả năng khôi phục báo hiệu giữa 2 điểm báo hiệu.
- Chức năng định tuyến bị điều khiển: Đảm bảo việc khôi phục các thủ tục báo hiệu tối -u và giảm tối đa sai số trịnh tự các bản tin.
- Chức năng thủ tục thay thế: Khi một chức năng báo hiệu bị trục trặc thì thủ tục này sẽ đ-ợc thực hiện nhằm đ-a toàn bộ đ-ờng báo hiệu của đ-ờng báo hiệu đó sang đ-ờng báo hiệu mới, để tránh mất mát bản tin.
- Chức năng điều khiển luồng l-u l-ợng báo hiệu: Thực hiện phân chia l-u l-ợng báo hiệu trên các đ-ờng báo hiệu trong mạng đảm bảo khả năng tắc nghẽn là tối thiểu nhất.
- Chức năng hạn chế quản trị: Do nhân viên vận hành mạng yêu cầu.
3.7. Phần điều khiển và nối thông báo hiệu - SCCP.
SCCP cung cấp các chức năng bổ sung cho MTP để báo hiệu định h-ớng theo nối thông thể truyền thông tin liên quan đến mạch và báo hiệu không định h-ớng nối thông có thể truyền thông tin không liên quan đến mạch thông qua báo hiệu số 7. SCCP cùng với MTP tạo nên phần dịch vụ mạng để đảm bảo báo hiệu số 7 phù hợp với mô hình OSI.
- Điều khiển định h-ớng theo nối thông CO: (Connection Oriented): Chức năng này sử lý thiết lập, truyền số liệu và giám sát các nối thông logic báo hiệu. - Điều khiển không theo nối thông CL: (Connectionless): Chức năng này sử lý
truyền số liệu không theo nối thông.
- Quản lý SCCP để sử lý các thông tin trạng thái của mạng SCCP. Nó đ-ợc sử dụng để cập nhật bảng định tuyến bản tin.
- Định tuyến SCCP để xử lý định tuyến các bản tin SCCP trong mạng báo hiệu số 7. Bao gồm việc định tuyến toàn cầu để nhận địa chỉ mạng cụ thể đảm bảo việc phân phối các bản tin. Bản tin phần địa chỉ bị gọi của nó là ng-ời sử dụng nội hạt sẽ đ-ợc chuyển đến phần điều khiển SCCP. Còn các bản tin ng-ời sử dụng ở xa sẽ đ-ợc chuyển tới MTP để truyền tới ng-ời sử dụng SCCP ở xa.
Các ng-ời SCCP MTP Sử dụng SCCP Điều khiển định h-ớng theo nối thông SCCP Điều khiển định h-ớng không theo Điều khiển định tuyến SCCP Bản tin CO Bản tin CO Sự cố Định tuyến Bản tin CL Bản tin CL
Hình 3.7. Điều khiển và nối thông báo hiệu SCCP.
SCCP cung cấp 4 loại dịch vụ: 2 dịch vụ CL: - Loại CL cơ sở. - Loại CL theo trình tự (MTP). 2 dịch vụ CO: - Loại CO cơ sở.
- Loại CO điều khiển luồng.
3.7.1. Báo hiệu định h-ớng theo nối thông.
SCCP cho phép ng-ời sử dụng SCCP này thiết lập nối thông báo hiệu đến ng-ời sử dụng SCCP kia. Ng-ời sử dụng SCCP phía gọi sẽ gửi đi bản tin yêu cầu nối thông (CR: Connection Request). CR chứa tham chiếu đến tổng đài gọi gồm: Loại giao thức và địa chỉ đến tổng đài bị gọi. CR cũng chứa địa chỉ SCCP cho phía gọi và số liệu của ng-ời sử dụng. Khi phía bị gọi nhận đ-ợc CR nó trả lời bằng cách gửi đi bản tin khẳng định nối thông CC. Nối thông đ-ợc thiết lập khi phía gọi nhận đ-ợc CC lúc này số liệu của ng-ời sử dụng đ-ợc gửi đi. Khi xoá nối thông thì dùng các bản tin xoá và bản tin công nhận.
3.7.2. Báo hiệu không theo nối thông.
SCCP cho phép ng-ời sử dụng SCCP gửi các bản tin báo hiệu mà không cần thiết lập nối thông logic. Nghĩa là các bản tin có thể đến điểm nhận theo các