IV. Báo hiệu số 7
c) Bản tin MTP3
thành 2 chức năng cơ bản:
- Quản lý mạng báo hiệu - Xử lý bản tin báo hiệu
- Chức năng xử lý bản tin báo hiệu:
Phân phối
bản tin Phân biệtbản tin
Định tuyến bản tin Quản lý lưu lượng báo hiệu Quản lý đường báo hiệu Quản lý tuyến báo hiệu "có" "không"
(Xử lý bản tin báo hiệu)
(Quản lý mạng báo hiệu) Phần dành
cho người sử dụng
+ Phân biệt bản tin: thực hiện tại điểm thu báo hiệu. Nó xác định bản tin báo hiệu này có đúng tại điểm báo hiệu này nhận không. Nếu có đúng thì bản tin tíêp tục đưa sang phần phân phối bản tin. Còn nếu không đúng thì bản tin được đưa sang phần định tuyến bản tin
+ Phân phối bản tin: đưa bản tin đến đúng đích và nếu đúng địa chỉ của nó phải căn cứ vào trường SI
+ Định tuyến bản tin báo hiệu: để đưa bản tin này đến đúng địa chỉ phải căn cứ vào các yếu tố:
Mã điểm báo hiệu thuDPS
Trường chỉ thị mạng báo hiệu NI Trường thông tin dịch vụ SI
Trường lựa chọn đường báo hiệu SLS
- Chức năng quản lý mạng báo hiệu: nhằm duy trì khả năng của đường báo hiệu, khởi tạo lại đường báo hiệu khi có sự cố gồm có 3 phần:
+ Quản lý đường báo hiệu: thực hiện tại chỗ đường báo hiệu nhằm duy trì các khả năng của đường báo hiệu khôi phục trạng thái của đường báo hiệu khi có sự cố. Nếu có 1 đường báo hiệu hỏng thì tín hiệu báo hiệu được chuyển sang 1 đường báo hiệu khác trong cùng 1 chùm kênh báo hiệu
+ Quản lý lưu lượng báo hiệu: cung cấp các thông tin để chuyển hướng báo hiệu từ 1 đường hoặc 1 tuyến sang 1 đường hoặc 1 tuyến khác. Đồng thời giảm lưu lượng tạm thời khi bị tắc nghẽn:
Khởi tạo lại điểm báo hiệu Hạn chế quản lý
Điều khiển lưu lượng Tạo tuyến cưỡng bức
Thay thế: chuyển hướng báo hiệu từ đường này sang 1 đường dự phòng ngay tức khắc để không sai thứ tự các bản tin và nhận bản tin chính xác
+ Quản lý tuyến báo hiệu: cung cấp các thông tin về trạng thái của các tuyến báo hiệu gồm các tín hiệu sau:
Thủ tục chuyển giao cho phép thực hiện tại điểm chuyển tiếp báo hiệu nó thông báo cho các điểm báo hiệu lân cận được phép chuyển bản tin báo hiệu qua chính nó.
Thủ tục chuyển giao bị cấm cũng thực hiện tại điểm chuyển tiếp báo hiệu. Nó thông báo cho các điểm báo hiệu lân cận biết không được chuyển bản tin báo hiệu qua nó
Thủ tục chuyển giao hạn chế cũng thực hiện tại điểm chuyển tiếp báo hiệu, nó thông báo cho các điểm báo hiệu lân cận biết không nên chuyển bản tin báo hiệu qua chính nó
Kiểm tra hiện tượng tắc nghẽn: được thực hiện tại điểm thu báo hiệu
* Khối điều khiển đấu nối SCCP:Trong báo hiệu kênh chung liên lục địa các gói khung báo hiệu sẽ phải truyền xuyên lục địa qua rất nhiều chuyển mạch. Điều này đòi hỏi một hệ thống đầy đủ và tin cậy để định tuyến các tín hiệu. Các chức năng định tuyến tin cậy này được giao cho lơp SCCP
- Các dịch vụ của SCCP:
+ Phiên dịch địa chỉ: chuyển bản tin báo hiệu đến đúng phần của người sử dụng
+ Dịch vụ không đấu nối: nó nhận các bản tin phần của người sử dụng và chuyển chúng qua mạng
+ Dịch vụ đấu nối có hướng gồm 3 bước:
SPA SPB STP Tín hiệu tiếng Cho phép SPA SPB STP Tín hiệu tiếng Không được
Thiết lập đấu nối giữa các SCCP vì mỗi 1 tổng đài có 1 SCCP Chuyển giao dữ liệu giữa các SCCP
Giải phóng đấu nối : các tuyến đấu nối giữa 2 SCCP đều được giải phóng - Mô hình của khối SCCP
Bản tin được truyền trên đường số liệu báo hiệu được đặt trong trường SIF của đơn vị tín hiệu bản tin MSU. Từ mã 0011 trong trường chỉ thị dịch vụ SI của phần thông tin dịch vụ SIO mang bản tin này
Mô hình của SCCP gồm các khối sau:
Nhân tạo tuyến: dùng để tạo tuyến giữa các điểm báo hiệu
Kiểu bản tin: mỗi bản tin có một kiểu được xác định bằng từ mã 5 bit Phần lệnh cố định:
Phần lệnh có thể thay đổi : gồm các thông số có thể thay đổi được cả về bản tin và chiều dài bản tin
Phần tuỳ chọn: gồm các thông số cố định và thay đổi
Sơ đồ khối SCCP SIF Phần lệnh cố định Phần lệnh có thể thay đổi Phần tuỳ chọn Kiểu bản tin Nhân tạo tuyến
Điều khiển đấu nối có hướng
Điều khiển không đấu nối
Điều khiển định tuyến Quản lý SCCP MTP 1+ MTP 2+ MTP 3 SCCP Lớp 4 phần của người sử dụng
+ Điều khiển đầu nối có hướng: cung cấp các thủ tục để thiết lập, chuyển giao và giải phóng giữa các phần của người sử dụng
+ Điều khiển không đầu nối: cung cấp các thủ tục và chuyển giao số liệu không đầu nối giữa các phần của người sử dụng
+ Điều khiển định tuyến: cung cấp các thủ tục để tạo tuyến cho các bản tin nối giữa các điểm báo hiệu
+ Quản lý SCCP: cung cấp các thông tin để duy trì sự hoạt động của mạng bằng phương pháp tạo tuyến dự phòng hoặc điều chỉnh lưu lượng khi xảy ra hiện tượng tắc nghẽn
* Phần dành cho người sử dụng TUP - Các khuyến nghị của CCITT về TUP:
Phần TUP được qui định trong khuyến nghị Q72x dùng để trao đổi các thông tin phục vụ cho báo hiệu số 7(CCS7) về sử dụng điện thoại có liên quan đến chuyển mạch kênh( ở trong các hệ thống trang kế số và tương tự)
Gồm các mục sau:
Q721 mô tả chức năng của hệ thống báo hiệu của phần người sử dụng điện thoại TUP, căn bản là mô tả TUP
Q722 chức năng tổng thể của các bản tin và các tín hiệu điện thoại cung cấp sự mô tả của các kiểu thuật ngữ cũng như các chức năng của các bản tin TUP.
Q723 khuôn dạng và mã xác định việc mã hoá các phần tử thông tin và khuôn dạng của các bản tin được truyền
Q724 các thủ tục báo hiệu, mô tả chi tiết các thủ tục điều khiển cuộc gọi cơ bản
Q725 thực hiện báo hiệu trong ứng dụng điện thoại cung cấp các tiêu chuẩn thực hiện việc chuyển giao các bản tin phần người sử dụng điện thoại qua mạng báo hiệu số 7.
- Các tín hiệu điện thoại: được truyền dưới dạng các bản tin và đặt trong trường thông tin báo hiệu SIF trong đơn vị tín hiệu bản tin MSU nó gồm một số nhóm. Mỗi nhóm được xác định bởi các mã H0 và H1
H0- mã đầu đề bản tin
H1- mã bản tin
Trong phần khuôn dạng và mã bản tin báo hiệu gồm có : Nhân tạo tuyến gồm các trường:
+ OPC là mã điểm báo hiệu phát là trường duy nhất gồm 14 bit để xác định nơi xuất phát của bản tin báo hiệu
+ DPC là mã điểm báo hiệu thu gồm 14 bit là trường duy nhất để xác định đích đến của bản tin báo hiệu
+ SLS mã lựa chọn đường báo hiệu là bit thấp nhất trong trường CIC. Trường này được sử dụng để chọn lựa 1 đường báo hiệu từ 1 chùm kênh báo hiệu, thông thường sử dụng kiểu phân tải
+ CIC mã đường trung kế gồm 12 bit là trường duy nhất để xác định đường trung kế để phục vụ cho từng cuộc gọi điện thoại
Nội dung thực bản tin H0 H1 Nhân tạo tuyến DPC OPC CIC SLS SIF
* Phần ứng dụng có khả năng chuyển đổi TCAP
Ngày nay trong mạng viễn thông được áp dụng rất nhiều hình thức dịch vụ vì vậy yêu cầu báo hiệu số 7 đồng thời phục vụ các loại dịch vụ sao cho nhanh chóng và chính xác. Vì vậy người ta dùng 1 đường số liệu báo hiệu đồng thời để phục vụ các dịch vụ
* Phần đa dịch vụ ISDN( ISUP)
Cung cấp các thông tin để phục vụ cho các chức năng thoại và truyền số liệu. Trong tương lai nó sẽ thay thế các dịch vụ này.
Cung cấp các thông tin phục vụ cho các lớp từ 1 ÷ 7 tương ứng với mô hình OSI.
* Phần vận hành và bảo dưỡng OMAP
Cung cấp các thông tin để phục vụ cho phần vận hành và bảo dưỡng tương ứng với lớp 7 trong mô hình OSI đó là lớp ứng dụng
Chương V : KỸ THUẬT GHÉP KÊNH THEO THỜI GIAN
Ghép kênh là dùng để ghép nhiều tín hiệu khác nhau để cùng được truyền dẫn xử lý bằng một phương tiện và thiết bị ghép kênh sẽ tăng được hiệu quả sử dụng phương tiện truyền dẫn thiết bị xử lý thông tin.
Ghép kênh phải đảm bảo các yêu cầu
Số kênh ghép nhiều và tách tín hiệu đầu thu phải dễ dàng chính xác, tạo lại được tín hiệu nguyên thuỷ ban đầu.
Các tín hiệu được ghép khác nhau thì không ảnh hưởng đến nhau.
Ghép kênh theo thời gian TDM (Time Divisin Multiplese) là thực hiện ghép nhiều tín hiệu cùng truyền dẫn và xử lý trên cùng một phương tiện. Các tín hiệu khác nhau lần lượt xử lý truyền dẫn theo một thứ tự thời gian nhất định. Ghép kênh theo thời gian được xử dụng trong thông tin số.
I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÉP KÊNH THEO THỜI GIAN 1. Ghép kênh theo xung PAM
Ghép sau lấy mẫu:
Trong một chu kỳ lấy mẫu TS lần lượt được ghi vào các xung PAM của các tín hiệu khác nhau theo một thứ tự thời gian nhất định trong một khung ghép 125 MS. Có chu kỳ khung ghép bằng chu kỳ lấy mẫu. Phải tiến hành mã hoá cho dãy xung PAM của vi tín hiệu. Như vậy tốc độ làm việc của hoá sẽ tăng lên n lần khó khăn cho tốc độ của hoá. Vì vậy ghép theo xung PAM hiện nay không xử dụng.
2. Ghép theo tín hiệu số :
Ghép sau mã hoá có 2 cách:
a. Ghép xen kẽ từng bít (xen bít)
Các tín hiệu số được ghép lần lượt xen kẽ theo từng bít. Trong một khung ghép 125 MS
Với yêu cầu là tốc độ bít của các dòng số đầu vào thiết bị ghép phải có số bít giống nhau, phải đồng bộ. Ghép xen bít được dùng để ghép các dòng số có tốc độ thấp thành dòng số có tốc độ cao.
b. Ghép xen byte:
Các tín hiệu số được ghép lần lượt xen kẽ theo từng byte trong 1 khung ghép 125 MS.
Ghép xen byte được dùng ở cấp ghép cơ sở hoặc dùng trong ghép đồng bộ SDH.
3. Sơ đồ nguyên lý ghép kênh theo thời gian
a. Sơ đồ
Hình: Sơ đồ ghép kênh theo thời gian.
Trong đó: XĐBK: xung đồng bộ khung .
Đây là sơ đồ đơn giản ghép kênh theo thời gian gồm 4 thuê bao và được truyền theo một hướng. Tính hiệu quả của các kênh thoại được truyền từ các thời điểm tĩnh và tuân theo định luật Groay bít
Định luật Groay bít: Nếu tín hiệu thoại là một hàm ngẫu nhiên của thời gian có phổ tần vô cùng rộng, ta không nhất thiết phải truyền toàn bộ tín hiệu này mà chỉ cần truyền các xung có chu kỳ Tm thì có đầu thu người ta vẫn khôi phục được tín hiệu nguyên thuỷ ban đầu.
≈ ≈ ≈ ≈ ≈ ≈ ≈ ≈
Bộ chuyển mạch Bộ phân phối
HTTD XĐBK 4 XĐBKTách 4 5 5 1 2 3 1 2 3 3 4 2 1 3 4 2 1
b. Nguyên lý:
* Phần phát:
Bên phát có bộ chuyển mạch hoạt động đồng bộ với bộ phân phối ở bên thu( chúng quay với tốc độ như nhau nhưng ngược chiều nhau. Vị trí chổi than cũng đặt lên một tiếp điểm như nhau. Về gốc thời gian được tính khi chổi than đặt lên tiếp điểm 5. Xung truyền qua tiếp điểm 5 lên hệ thống gọi là xung đồng bộ khung lấy từ bộ tạo xung đồng bộ. Khung ở đây là chổi than quay hết đúng 1 vòng bằng 125 MS.
Sau khi phát xung đồng bộ khung tiếp đó là xung kênh 1, kênh 2, kênh 3, kênh 4 và lại tiếp tục lặp lại như chu kỳ khác
* Phần thu
Bên thu trước hết là tách lấy xung đồng bộ khung sau đó chổi than tiếp lên tiếp điểm của kênh 1 để thu xung của kênh 1 và cuối cùng là thu xung của kênh 4. Nhờ quay đồng bộ vì pha và thời gian của bộ chuyển mạch và bộ phận phân phối nên tín hiệu của kênh sẽ được đưa vào các thuê bao tương ứng.
Ta có hình ảnh truyền xung của các kênh như sau:
F là xung đồng bộ khung
Khung là thời điểm chổi than quay hết 1 vòng và bằng 125 MS
F chính là thời điểm bắt đầu của khung sau và cũng là thời điểm kết thúc của khung trước: Tm = 2F = 125 MS
Biên độ
Bộ lọc ở phía phát sẽ hạn chế băng tần đến 3,4Hz còn bộ lọc ở phía thu sẽ tách lấy tín hiệu thoại từ xung UPAM.
II. CẤU TRÚC KHUNG GHÉP CƠ SỞ CỦA CHÂU ÂU VÀ CỦA MỸ,NHẬT NHẬT
Ghép cơ sở là cấp ghép thấp nhất cấp ghép đầu tiên dùng để ghép các tín hiệu thoại thành một dòng số chung
Trang thiết bị ghép phải có quá trình thực hiện biến đổi từ tương tự thành số bằng kỹ thuật PCM, bằng thiết bị IC colac ghép theo phương pháp xen bite
1. Khung ghép cơ sở theo tiêu chuẩn Châu Âu
Ở Châu âu hiệp hội viễn thông thống nhất tiêu chuẩn của một khung ghép luôn là 125 MS. Được chia thành 32 khe thời gian. Ký hiệu TS được đánh số từ TS0 ÷ TS31 TS = MS = 3,9MS Một TS chia thành 8 bít đánh số từ b0 ÷b7. 1b = MS = 488ns T0 T1 ……… T15 T0 T S0 T S1 ………… ……….. T S16 ………… ……….. T S31 T S0 x 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 x x x 1 A x x x x x b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7
Hình: Cấu trúc khung ghép cơ sở của Châu Âu
125µs 3,9µs 448µs 1÷15 16÷31 TS16 T0 TS16 T0 Chẵn Lẻ
Từ khe TS1 ÷ TS15 ghép được 15 kênh thoại số PCM Từ khe TS17 ÷ TS31 ghép được 15 kênh thoại số PCM ⇒ Trong khung ghép ghép được 30 kênh thoại số PCM. Vì vậy khung ghép cơ sở của Châu Âu còn gọi là PCM-30.
Khe TS0 dùng để đồng bộ khung ghép ở máy phát số liệu được ghép vào các khe thời gian trong khung ghép theo một thứ tự nhất định có chu kỳ. Ở máy thu phải tách riêng các số liệu theo đúng thứ tự như khi ghép ở máy phát.
Vì vậy ở máy phát ghép vào khe TS0 là khe đầu tiên của 1 khung ghép. Một từ mã có dạng đặc biệt là từ mã đồng bộ khung để ở máy thu nhận biết được các khe đầu tiên của 1 khung ghép từ đó tách được số liệu chính xác.
- Khe TS0 của các khung chẵn trong đa khung ghép từ mã đồng bộ: X0011011.
- Khe TS0 của các khung lẻ trong đa khung ghép từ mã đồng bộ: X1AXXXXX.
Trong đó: X là các bít chưa sử dụng có thể sử dụng để truyền các thông tin nghiệp vụ là các thông tin để quản lý giám sát khai thác bảo dưỡng hệ thống thông tin.
A là bít thông báo đồng bộ khung từ xa. Đồng bộ A = 0, không đồng bộ A = 1. - Khe TS16 dùng để truyền báo hiệu. Một khe TS16 truyền được 2 kênh báo hiệu. Mỗi 1 kênh báo hiệu có 4 bít.
- Để truyền hết được 30 kênh báo hiệu thì phải truyền trong nhiều khung ghép. Vì vậy phải tổ chức đa khung một đa khung gồm 16 khung đánh số từ t0 ÷ t15, có chu kỳ là 2 µs.
Khe TS16 của khung T0 dùng để truyền từ mã đồng bộ là đa khung có: 00001DXX.
Trong đó: X là bít chưa sử dụng
- Còn 15 khe TS16 của 15 khung còn lại tron đa khung ghép sẽ truyền được 30 kênh báo hiệu. Bốn bít đầu của 15 khe TS16 truyền báo hiệu cho các kênh thoại từ 1÷15. Bốn bít sau của 15 khe TS16 truyền báo hiệu cho các kênh thoại từ 16÷30.
Tốc độ của khung ghép cơ sở châu Âu VPCM-30 = 32 khe 8 bít . 8000 khung/s