TCAP cung cấp các ph-ơng tiện để phân biệt các luồng thông báo độc lập, hỗ trợ thủ tục MAP (phần ứng dụng di động). TCAP quản trị sự chuyển tắc (giao dịch, đối thoại) từ đầu cuối đến đầu cuối. TCAP cung cấp các chức năng gộp nhóm và tách nhóm, bảo đảm các dịch vụ mạng không theo nối thông. TCAP nhËn b¶n tin tõ SCCP tới, mở gói để phân tích nó để phân phối đến các khối chức năng t-ơng ứng . TCAP có bộ đệm và sử lý việc ghép chung, định thời thông tin nhận đ-ợc. Nếu MAP là ng-ời quản lý thì TCAP nh- là th- ký của ng-ời quản lý ®ã. TCAP cã giao tiếp tiêu chuẩn tới tất cả các ứng dụng ®Ĩ giao tiÕp víi m¹ng. Cho phép ng-ời sử dụng tiến hnh ng thi nhiu cuc hi thoi.
ó Khuôn dạng chung cđa TCAP.
Nh·n Độ dài Néi dung NhÃn Độ di NhÃn Độ dài
ỏn tt nghip
Hình 3.8. Kiu nội dung ca bản tin TCAP.
Các phần tử trang bản tin TCAP cã cïng mét cÊu tróc:
- NhÃn: Để phân biệt kiểu và diễn giải nội dung. Các nội dung là bộ phận của phần tử chứa thông tin nguyên thuỷ phần tử cần mang.
- Nội dung: Có thể là nguyên thuỷ hay kÕt cÊu nh- h×nh 3.8.
3.9. Phần ứng dụng di động MAP.
MAP lµ giao thức đặc biệt phát triển cho mạng di động. Nó đ-ợc sử dụng giữa các tổng đài trong hệ thông chuyển mạch. MAP chủ yếu sử dụng báo hiệu khơng nối thơng. D-ới đây là các thí dụ thao tác ca MAP:
- Cập nhật vị trí. - H bá vÞ trÝ.
- Đ-a vào số liệu thuê bao. - Cung cấp số liu l-u động. - Phát thông sè.
- Phát thông tin định tuyến.
3.10. Phần ng-êi sư dơng TUP (Telephone User Part).
TUP quy định các chức năng báo hiệu cần thiết trong hệ thống b¸o hiƯu sè 7 cho viƯc trun tho¹i qc gia cịng nh- qc tÕ, nã cũng có những chức năng nh- báo hiệu thoại của CCITT. Bản tin báo hiệu đ-ợc chuyền trên mạng báo hiệu, chứa trong tr-êng SIO cđa MSU.
Nguyªn thủ KÕt cÊu
Đồ án tốt nghiệp
8 16 8n,n2 8 2 6 1 7 7 8 8
NhÃn định tuyến
Hình 3.9. Khn dạng bản tin báo hiệu TUP. Nh·n b¶n tin chøa 4 tr-êng:
- Tr-êng m· ®iĨm ®Ých DPC (Destination Point Code). - Tr-êng m· ®iĨm ngn OPC (Originating Point Code). - Tr-ờng mà đ-ờng báo hiệu SLS (Signalling Link Selection). - Tr-êng nhËn d¹ng m¹ch CIC (Circuit Identification Code).
Tr-ờng nhận dạng mạch có độ dài 12 bit là tr-ờng nhận dạng duy nhất để chỉ định mạch thoại hoặc dữ liệu giữa điểm nguồn và điểm đích. Trong đó 5 bit ci dïng ®Ĩ chØ định khe thời gian của truyền dẫn PCM, các bit còn lại dùng để chỉ định kết nối giữa tổng đài chủ gọi và tổng đài bị gọi.
Sự phân bố này tuỳ thuộc vào quy -ớc, quy định giữa hai bên khai thác, vận hành và bảo d-ỡng.
H0,H1 Là các mà đầu đề (Heading Code). Các bản tin TUP đều có hai mà đầu đề dùng để xác định kiểu bản tin, trong đó mỗi đầu đề cã ®é réng 4 bit.
- H0: Dùng để xác định nhóm bản tin.
- H1: Dùng để xác định kiểu bản tin thuộc nhóm bản tin do H0 quy định. Th«ng tin
ng-êi sư dông H1 H2 Nh·n b¶n tin
CIC OPC DPC
Đồ án tèt nghiÖp
ã Tr-ờng thông tin ng-ời s dụng (User Information): Phụ thuộc vào các mà đầu đề H0,H1 nó quy định kiểu bản tin TUP và nội dung bản tin thể hiƯn trong tr-êng nµy.
3.11. PhÇn ng-êi sử dụng mạng số liên kết đa dịch vụ ISUP (Intergrated Services Digital Network User Part).
ISUP đ-ợc dùng cho báo hiệu giữa các tổng đài trong mạng ISDN. ISUP có khả năng sử lý các thông tin ISDN rõ ràng hơn báo hiệu thoại. Tín hiệu đ-ợc truyền đi qua các đ-ờng báo hiệu thực chất là bản tin đơn vị MSU. Các bản tin này có chiều dài khác nhau nó phụ thuộc vào thơng tin của ng-ời sử dụng đ-ợc chứa trong tr-ờng SIF. MSU chứa thơng tin báo hiệu có độ dài biến đổi. Mỗi bản tin ISUP đ-ợc quy định một mà nhận dạng duy nhÊt.
Đồ án tốt nghiÖp
Ch-ơng II: báo hiệu trong GSM.
2.1. øng dơng b¸o hiƯu sè 7 trong GSM.
Mạng thông tin di động GSM sử dụng mạng báo hiệu số 7 và cải tiến của nó. Nên các giao thức trong mạng báo hiệu GSM đ-ợc dựa trên mơ hình 7 líp cđa OSI. Sù t-¬ng ứng này đ-ợc thể hiện trong hình sau:
Hình 2.1. Mơ hình báo hiệu GSM sắp xép theo OSI 7 lớp.
C¸c ký hiƯu:
CC : Quản lý nối thông (Connection Management) MM: Quản lý di ®éng ( Mobility Management).
RR : Quản lý tiềm năng vô tuyến ( Radio Resource Management).
LAPD: C¸c thđ tục thâm nhập đ-ờng truyền ở kênh Dm ( Link Access Procedures on D- Channel).
LAPD: Các thủ tục thâm nhập đ-ờng truyền ë kªnh D. BSTM: Quản lý trạm gốc ( BTS Management). LAPDm B¸o hiƯu Líp 1 RR MM CM LAPDm B¸o hiƯu Líp 1 LAPD B¸o hiƯu Líp 1 LAPD B¸o hiƯu Líp 1 MTPlíp1 MTPlíp1 MTPlíp1 RR BTSM BTSM SCCP RR BSSAP MTPlíp1 MTPlíp1 MTPlíp1 MTPlíp1 SCCP SCCP BSSAP MM CM TCAP MAP I S U P T U P MTPlíp1 MTPlíp1 OSI Líp7 Líp4-6 Líp3 Líp1 Líp2 MSC/VLR HLR,GMSC PSTN Radio A-bit A OSI Líp1 Líp2 Líp3 MSC BSC BTS MS
Đồ án tốt nghiệp
MAP: PhÇn øng dng di động. ISUP: Phần ng-ời s dng ISDN. MTP: Phần trun bản tin.
BSSAP: Phần ứng dơng hƯ thèng tr¹m gèc. TUP: Phần ng-ời sử dụng điện thoại. SCCP: Phần điều khiển nối thông báo hiệu. TCAP: Phần ứng dụng các khả năng trao đổi.
Các lớp chức năng GSM:
- MTP: ThiÕt lËp nèi thơng giữa MS và BTS. Đó là báo hiệu lớp 1, thđ tơc th©m nhËp ®-êng trun trªn kªnh D, trªn kªnh Dm. Trun dÉn, định tuyến, đánh địa chỉ.
- SCCP: Trợ giúp đấu nối logic, hỗ trợ định tuyến và đánh địa chỉ. MTP và SCCP tạo nên phần phục vụ mạng t-ơng ứng các lớp 1, 2, 3 cña OSI. - TCAP: Có chức năng thơng tin báo hiệu xa.
- MAP: Là phần ứng dụng riêng cho di động GSM trong phân hệ SS. TCAP và MAP là thủ tục t-ơng ứng lớp 7 cña OSI.
- CM: Thủ tục quản lý kết nối; Phục vụ điều khiển, quản lý cuộc gọi và các dịch vụ bổ xung.
- MM: Thủ tục quản lý di động; Quản lý vị trí và tính bảo mật của MS. Trong MSC sÈy ra viƯc biÕn ®ỉi bản tin ISUP vào CM, MAP, MM.
- BSSAP: Thđ tơc vỊ phÇn øng dơng trạm gốc; Phục vụ gửi bản tin liên quan ®Õn MS.
- Các bản tin CM, MM và một phần RR đ-ợc truyền trong suốt qua BTS.
2.2. Phần ứng dụng di động MAP (Mobile Application Part).
MAP cung cÊp c¸c thđ tơc b¸o hiƯu cần thiết cho việc trao đổi thông tin giữa các thực thể trong mạng GSM. MAP chủ yếu sử dụng báo hiệu không nối thông. Các thơng tin d-ới MAP lµ: TCAP, SCCP, vµ MTP.
MAP đ-ợc chia ra lµm 5 thùc thĨ øng dơng Ae (Application Entities) lµ: MAP-MSC, MAP-VLR, MAP-HLR, MAP-EIR, MAP-AUC. Mỗi thùc thĨ øng dơng bao gồm các phần tử dịch vụ ứng dụng ASE (Application Service Element)
Đồ án tốt nghiệp
c¸c phần tử này hỗ trợ việc hoà mạng của các thành phần ứng dụng để thông tin với nhau giữa các nút nh-:
- Đăng ký vị trí. - Xố vị trí
- Huỷ bỏ đăng ký.
- Điều khiển, quản lý, thu nhận các dịch vụ thuê bao.
- Quản lý các thơng tin của th bao, nghĩa là cËp nhËt vµo HLR,VLR. - Chun giao.
- Chun c¸c số liệu bảo mật, nhận thực và cùng các chức năng khác. - Cung cấp số l-u động.
- Phát thụng tin nh tuyến.
Trong GSM khi một ASE chỉ có thể liên lạc ®-ỵc víi mét ASE ®ång cÊp t-ơng đ-ơng.
2.3. Phần ứng dụng hệ thống trạm di động BSSAP.
BSSAP là giao thức phát triển cho giao diƯn A. BSSAP sư dơng b¸o hiƯu sè 7, đ-ợc hỗ trợ các bản tin đ-ợc truyền giữa MSC và BSC/BTS và các bản tin phát trong suốt MSC đến MS. BSSAP gåm 3 phÇn:
- Phần ứng dụng quản lý hệ thống trạm gốc đ-ợc sử dụng để phát đi các bản tin liên quan đến MS giữa MSC vµ BSC.
- PhÇn ứng dụng truyền trực tiếp DTAP để phát đi các bản tin MM và CM liên quan đến MS, cụ thể ở chế độ định h-ớng nối thơng. Các bản tin này ph¸t trong st qua BSS.
- Chức năng phân phối để phân loại các bản tin BSSAP và TCAP.
BSSAP cho phép truyền cả báo hiệu nối thông lẫn báo hiệu không nối thông. Các bản tin hỗ trợ các thủ tục dành riêng đ-ợc phát đi bằng các dịch vụ nối th«ng cđa SCCP.
2.3.1. Các bản tin BSSAP.
• Các bản tin BSSAP loại khơng ®Êu nèi: - ChỈn (Block).
Đồ án tốt nghiệp
LAPDm: C¸c thđ tục thâm nhập đ-ờng truyền ở kênh Dm. LAPD: Các thủ tục thâm nhập đ-ờng trun ë kªnh D. BSTM: Quản lý trạm gốc.
BSSAP: Phần ứng dụng hệ thống trạm gốc. SCCP: Phần điều khiển nối thông báo hiệu. MTP: Phần truyền bản tin.
MAP: PhÇn øng dụng di động.
TCAP: Phần ứng dụng các khả năng trao đổi. ISUP: PhÇn ng-êi sư dơng ISDN.
TUP: PhÇn ng-êi sư dụng điện thoại.
Các lớp chức năng GSM:
- MTP: Thiết lập nối thông giữa MS và BTS. Đó là b¸o hiƯu líp 1, thđ tơc thâm nhập đ-ờng truyền trên kªnh D, trªn kªnh Dm. Truyền dẫn, định tuyến, đánh địa chỉ.
- SCCP: Trợ giúp đấu nối logic, hỗ trợ định tuyến và đánh địa chỉ. MTP và SCCP tạo nên phần phục vụ mạng t-ơng ứng các lớp 1, 2, 3 cña OSI.
- TCAP: Cã chức năng thông tin báo hiệu xa.
- MAP: Là phần ứng dụng riêng cho di động GSM trong phân hệ SS. TCAP và MAP là thủ tục t-ơng ứng lớp 7 của OSI.
- CM: Thđ tơc quản lý kết nối; Phục vụ điều khiển, quản lý cuộc gọi và các dịch vơ bỉ xung.
- MM: Thủ tục quản lý di động; Quản lý vị trí và tính bảo mật của MS. Trong MSC sẩy ra việc biến đổi bản tin ISUP vµo CM, MAP, MM.
- BSSAP: Thủ tục về phần ứng dụng trạm gốc; Phục vụ gửi bản tin liên quan ®Õn MS.
- Các bản tin CM, MM và một phần RR đ-ợc truyÒn trong suèt qua BTS.
2.2. Phần ứng dụng di động MAP (Mobile Application Part).
MAP cung cấp các thủ tục báo hiệu cần thiết cho việc trao đổi thông tin giữa các thực thể trong mạng GSM. MAP chủ yếu sử dụng báo hiệu không nối thông. Các thông tin d-ới MAP là: TCAP, SCCP, vµ MTP.
Đồ án tốt nghiệp
MAP đ-ợc chia ra lµm 5 thùc thĨ øng dơng Ae (Application Entities) lµ: MAP-MSC, MAP-VLR, MAP-HLR, MAP-EIR, MAP-AUC. Mỗi thùc thĨ øng dơng bao gồm các phần tử dịch vụ ứng dụng ASE (Application Service Element) các phần tử này hỗ trợ việc hoà mạng của các thành phần ứng dụng để thông tin với nhau giữa các nút nh-:
- Đăng ký vị trí. - Xố vị trí
- Huỷ bỏ đăng ký.
- Điều khiển, quản lý, thu nhn cỏc dch v thuê bao.
- Quản lý các thông tin của thuê bao, nghĩa là cập nht vào HLR,VLR. - Chuyển giao.
- Chun các số liƯu bảo mật, nhận thực và cùng các chức năng khác. - Cung cÊp sè l-u ®éng.
- Phát thơng tin định tuyến.
Trong GSM khi mét ASE chỉ có thể liên lạc đ-ợc với một ASE đồng cấp t-ơng đ-ơng.
2.3. Phần ứng dụng hệ thống trạm di động BSSAP.
BSSAP là giao thức phát triển cho giao diện A. BSSAP sư dơng b¸o hiƯu sè 7, đ-ợc hỗ trợ các bản tin đ-ợc truyền giữa MSC và BSC/BTS và các bản tin phát trong suốt MSC đến MS. BSSAP gåm 3 phÇn:
- PhÇn ứng dụng quản lý hệ thống trạm gốc đ-ợc sử dụng để phát đi các bản tin liên quan đến MS giữa MSC và BSC.
- PhÇn øng dụng truyền trực tiếp DTAP để phát đi các bản tin MM và CM liên quan đến MS, cụ thể ở chế độ định h-ớng nối thông. Các bản tin này phát trong suèt qua BSS.
- Chức năng phân phối để phân loại các bản tin BSSAP và TCAP.
BSSAP cho phép truyền cả báo hiệu nối thông lẫn báo hiệu không nối thông. Các bản tin hỗ trợ các thủ tục dành riêng đ-ợc phát đi bằng các dịch vụ nối th«ng cđa SCCP.
Đồ án tốt nghiÖp
2.3.1. Các bản tin BSSAP.
ã Cỏc bn tin BSSAP loi khụng đấu nối: - ChỈn (Block).
- Thõa nhËn chỈn (Blocking Acknowlege). - Tìm gọi (Paging).
- Thiết lập lại (Reset).
- Thừa nhËn thiÕt lËp l¹i (Reset Acknowlege). - M¹ch thiÕt lËp l¹i (Reset Circuit).
- Thõa nhËn m¹ch thiÕt lËp l¹i (Reset Curcirt Acknowlege). - Giải toả (Unblock Acknowlege).
ã Cỏc bản tin BSSAP loại đấu nối có định h-ớng. - Yêu cầu thiết lập (Assignment Request). - Hoµn thµnh thiÕt lËp (Assignment Complet). - Sù cè thiÕt lËp (Assignment Failure).
- Ra lênh ph-ơng thức mật mà (Cipher Mode Command). - Hoàn thành ph-ơng thức mật mà (Cipher Mode Complet). - Cập nhật loại (Classmark Update).
- Lệnh xoá (Clear Command). - Xoá xong (Clear Complet). - Yêu cu xoỏ (Clear Request).
- LƯnh chun giao (Handover Command). - Sù cè chun giao (Handover Failure).
- Thùc hiªn chun giao (Handover Performed). - Yêu cầu chuyển giao (Handover Request).
- Chấp nhận yêu cầu chun giao (Handover Request Acknowlege). - Đòi hỏi chuyển giao (Handover Requied).
- BÃi bỏ đòi hỏi chuyển giao(Handover Requied Reject).
2.3.2. Các bản tin quản lý di động (Message For Mobily Management).
• Bản tin đăng ký (Registration Message).
Đồ án tốt nghiÖp
- B·i bỏ cập nhật vị trí (Location Update Reject).
ã Bản tin b¶o mËt (Security Message). - B·i bá nhËn thùc (Authentication Reject). - Yêu cầu nhận thực (Authentication Request). - Đáp lại nhận thực (Authentication Respone). - Yêu cầu nhËn d¹ng (Identity Request). - Trả lời nhận dạng (Identity Respone).
• Các bản tin quản lý đấu nối (Connection Manaagement Message). - ChÊp nhËn dịch vụ nối thông (CM Service Accept).
- BÃi bỏ dịch vụ nối thông (CM Service Reject).
2.3.3. Các bản tin điều khiển đấu nối chế độ mạch điện (Message For Circuit- Mode Connection Call Control).
ã Bản tin thiết lập cuộc gọi (Call Establishment Message). - Báo hiệu chuông (Alerting).
- Khẳng định cuộc gọi (Call Confirmed). - Quá trình cuéc gäi (Call Proceding). - §Êu nèi (Connect).
- ChÊp nhËn ®Êu nèi (Connect Acknowlege). - ThiÕt lËp khÈn cÊp (Emergency Setup). - TiÕn hµnh (Progress).
- ThiÕt lËp (Setup).
• Bản tin báo các giai đoạn thông tin cuộc gọi (Call Information Phase Message).
- Sưa ®ỉi (Modify).
- B·i bá sưa đổi (Modify Reject).
- Bản tin xoá cuộc gọi (Call Clearing Message). - Cắt đấu nối (Disconnect).
- Gi¶i phãng (Release).
- Hồn thành giải phóng (Release Complate).
Đồ án tốt nghiệp
- Khëi ®éng DTMF (Start DTMF).
- B·i bá khëi ®éng DTMF (Start DTMF Reject). - Trạng thái (Status).
- Điều tra trạng thái (Status Enquiry).
2.4. Báo hiệu giữa MS vµ BTS.
Hình 2.4. Báo hiệu giữa MS và BTS.
Lớp báo hiu 1:
Cßn gäi là lớp vật lý trình bày các chức năng cần thiết để truyền các luồng bít trên các kênh vật lý ở môi tr-ờng vô tuyến. Lớp này giao diện với quản lý tiềm năng vô tuyến. Giao diện này gửi đi liên quan đến ấn định kênh vật lý (thâm nhập ngẫu nhiên) cũng nh- các thông tin hệ thống gồm các kết quả đo, lớp này cịng giao diƯn víi: Bé m· ho¸ tiÕng, bé tích ứng đầu cuối để đảm bảo các kênh l-u l-ỵng. Líp 1 bao gồm các chức năng sau:
- Sắp xếp các kênh logic lên các kênh vật lý.