Nội Dung:
CHƯƠNG 5 - BÁO HIỆU
5.1 Mục đích báo hiệu?
5.2 Kỹ thuật báo hiệu
5.3 Các khái niệm trong báo hiệu
5.4 Phân lọai báo hiệu
5.5 Hệ thống báo hiệu số 7 (CCITT SS7)
5.5.1 Tổng quan về kiến trúc báo hiệu CSS7
5.5.2 Mối quan hệ CSS7 và mô hình OSI
5.5.3 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu
5.5.4 Lớp liên kết báo hiệu
5.5.5 Bản tin báo hiệu
CHƯƠNG 6 - HÊ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI
6.1 Mạng điện thoại PSTN
6.2 Mạng nội hạt
6.3 Mạng đường dài
6.3 Định tuyến lưu lượng trong mạng quốc gia
6.4 Yếu tố tác động truyền dẫn cự li xa
CHƯƠNG 7 - MẠNG VOIP (chương 15)
7.1 Tổng quan
7.2 Kỹ thuật
7.3 VoIP Gateway
7.4 Media Gateway Controller
7.5 Chuẩn ITU-T Rec. H.323
7.6 Giao thức SIP
7.7 MGCP, Megaco
CHƯƠNG 5 - BÁO HIỆU
5.1 Mục đích của báo hiệu
5.1.1 Khái niệm: IEEE đã định nghĩa: Trong viễn thông, Báo hiệu (sinaling) là
phương tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các
thông tin này liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi.

• Tiếng bíp kéo dài: điện thoại bên kia đang để off-hook (kênh máy)
5.2 Kỹ thuật báo hiệu
5.2.1: Truyền bản tin báo hiệu
Bản tin báo hiệu được truyền từ thuê bao này tới thuê bao bên kia qua tổng
đài thông qua các thiết bị chuyển mạch. Bản tin báo hiệu có thể truyền bằng các
phương pháp như:
• Thời gian kéo dài của một xung (mỗi xung trong 1 khoảng thời
gian nhất định mang một ý nghĩa nhất định được quy định bởi hệ
thống)
• Kết hợp của các xung
• Tần số của tín hiệu
• Kết hợp các tần số
• Có hay không có một tín hiệu
• Mã nhị phân
• Đối với hệ thống DC, dựa vào hướng của dòng và lưu lượng truyền
hiện tại.
5.2.2 Sự phát triển của báo hiệu:
Báo hiệu và chuyển mạch có quan hệ chặt chẽ với nhau trong các hệ thống
tổng đài, chuyển mạch sẽ không thể hoạt động nếu nhu không có các thông tin từ
báo hiệu. ISDN là một dịch vụ đầy đủ kỹ thuật cho các thuê bao, sử dụng hệ
thống báo hiệu số duy nhất gọi là DSS-1 (báo hiệu số 1) . Mạng ATM sử dụng hệ
thống báo hiệu số 2, Q.2931 và RFC.3033. Trong những năm 1940 báo hiệu đã
phát triển thành các hệ thống báo hiệu tất cả các tổng đài của các nước đều cần
có một chuẩn về giao diện báo hiệu để các thiết bị có thể “hiểu” được. Trong
phần này chúng ta sẽ tìm hiểu công nghệ báo hiệu sử dụng mạng tương tự với
các thiết bị ghép kênh phân chia tần số. Mặc dù các hệ thống nãy đã lỗi thời so
với mạng số hiên tại nhưng đó là nền tảng để ta nắm được hoạt động cũng như
mục đích của một hệ thống báo hiệu.
5.2.2.1 Đường giám sát báo hiệu
Giới thiệu: đường dây tín hiệu trên các trunk hoạt động dựa trên mức của

hiệu trong băng SF và báo hiệu báo hiệu ngoài băng được minh họa trong hình
5.2. Điển hình về áp dụng hệ thống báo hiệu báo hiệu ngoài băng là hệ thống báo
hiệu R-2 phổ biến ở châu Âu.
class="bi x9 y68 w2 h5"

Báo hiệu E & M : hình thức báo hiệu phổ biến nhất để giám sát các đường
trung kế ở trong mạng tương tự là báo hiệu E & M. Nó xuất phát từ các thiết bị
SF hoặc 2VF như trong hình 5.1, nó trở thành báo hiệu E & M tại các điểm mà
trung kế giao tiếp với chuyển mạch (hình 5.3). Lead đầu tiên được gọi là lead-E,
nó mang tín hiệu đến thiết bị chuyển mạch (được thể hiện trong hình 5.3). Ta
thấy các tín hiệu từ chuyển mạch A và chuyển mạch B ở A trên lead-M và được
chuyển đến B trên lead-E.
Đối với báo hiệu E&M truyền thống ta có bảng dưới đây:

5.2.2.2 Báo hiệu địa chỉ
Bảng 5.2 Thông số hệ thống báo hiệu R1 (Bắc Mỹ)
Báo hiệu địa chỉ bắt nguồn từ các số trong cuộc gọi (kích hoạt hoặc nhấn
nút bàn phím) từ một thuê bao tiến hành cuộc gọi, chuyển mạch nội hạt chấp
nhận yêu cầu và sử dụng thông tin đó kết nối đến thuê bao bên kia. Nếu có nhiều
hơn một chuyển mạch tham gia vào cuộc gọi báo hiệu được yêu cầu giữa các
thiết bị chuyển mạch (cả địa chỉ và giám sát). Báo hiệu địa chỉ giữa các thiết bị
chuyển mạch trong hệ thống này thường gọi là báo hiệu interregister.
Báo hiệu đa tần số : báo hiệu đa tần số (Multifrequency – MF) đã được sử
dụng rộng rãi trên toàn thế giới cho báo hiệu interregister. Nó là một phương
pháp trong băng sử dụng năm hoặc sáu dải tần số, hai dải tại một thời điểm. Nó
hoạt động tốt hơn với cặp dây kim loại, và hệ thống FDM hay TDM. MF là một
hệ thống ổn định và khó có sai sót, có 3 hệ thống MF điển hình được xét dưới
đây:
MF tại bắc Mỹ - hệ thống báo hiệu số 1 (R-1), hệ thống chủ yếu được
dùng ở Mỹ và Canada được công nhận bởi CCITT. Nó là một cặp trong hệ thống

5.2.2.3 Thuê bao quay số dạng tones và nhấn nút (Bắc Mỹ)
Bảng 7.7 và 7.8 quy định các tín hiệu báo hiệu trong một cuộc gọi. Các tổng đài
dựa vào tín hiệu trên xác nhận yêu cầu của thuê bao
Bảng 5.8 Bảng mã cặp tần số tương ứng với nút nhấn ở Bắc Mỹ
5.2.2.3 Thuê bao quay số và nút nhấn
Bảng 5.7 cho thấy tín hiệu tone và thời gian kéo dài của nó thường được sử
dụng ở Bắc Mỹ cho biết tình trạng một thuê bao. Thuê bao có thể quay số hoặc
nhấn nút. Khi một nút được nhấn sẽ có hai tone đồng thời, tương tự như các hệ
thống đa tần được mô tả trước đó. Tồng đài sẽ dựa vào tần số các cặp tone này để
xác định số thuê bao muốn gọi. Bảng 5.8 so sánh kỹ thuật số cuộc gọi đi, quay số
dạng xung và cặp tần số (MF) thông qua tone nhấn nút.
5.3. Các khái niệm trong báo hiệu
5.3.1 Khái niệm về báo hiệu link by link, end to end (báo hiệu từng chặng và
báo hiệu xuyên suốt)
Một yếu tố quan trọng cần xét đến khi thiết kế hệ thống chuyển mạch đó
là hiệu ứng dội hai tín hiệu và sự hài lòng của khác hàng trong vấn đề trễ tín hiệu.
Độ trễ trong quá suốt quá trình thuê bao quay số càng ngắn càng tốt.
Một yếu tố quan trọng khác phải cân nhắc đó là sự chiếm dụng thời gian
trong quá trình thiết lập cuộc gọi liên tục trong hai tổng đài đầu cuối. Thiết bị để
thiết lập cuộc gọi là thiết bị tạo ra kết nối giữa các chuyển mạch và các trunk,
các thiết bị đó rất đắt tiền. Nên vấn đề trong thiết kế hệ thống là tính kinh tế mà
vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ.
Báo hiệu xuyên suốt và báo hiệu từng chặng ảnh hưởng đến khả năng cung
cấp số lượng thuê bao và sự trễ tín hiệu trong cuộc gọi, mỗi kỹ thuật có một điểm
khác nhau. Tuy nhiên chúng ta đang xem xét các cuộc gọi có liên quan đến một
hay nhiều các tổng đài nội hạt trong quá trình thiết lập cuộc gọi, bởi vì tình trạng
này thường xuyên xảy ra với các cuộc gọi đường dài. Báo hiệu liên kết có thể
được định nghĩa là một hệ thống báo hiệu mà tất cả các thông tin địa chỉ thanh
ghi phải được chuyển đến bộ định tuyến thiết lập cuộc gọi. Một khi tổng đài nhận
được sự thay đổi thông tin này, bộ phận điều khiển tổng đài sẽ giải phóng thanh

• Tổng đài TE dò xét tình trạng thuê bao Y và kết nối với nó nếu thuê bao Y
rỗi, khi đó sẽ có tín hiệu để đổ chuông thuê bao Y, nếu không sẽ phát tín
hiệu báo bận…
Chúng ta thấy có một đường báo hiệu được tạo ra và duy trì giữa các tổng đài
và thuê bao trong suốt quá trình cuộc gọi và được giải phóng khi thuê bao ngắt
kết nối. Để thực hiện được quá trình trên các tổng đài phải định tuyến dựa trên
các con số có trong danh sách đã được thiết lập trước trong các thanh ghi của hệ
thống.
R-1 là một hệ thống đòi hỏi ít tín hiệu đáp trả nhất, đó là những tín hiệu cần
thiết, chẳng hạn như tín hiệu “sẵn sàng để gửi” được gửi ngay trên đường dây
thuê bao. R-2 là một hệ thống có đòi hỏi tín hiệu đáp trả nhiều, như tín hiệu tắc
nghẽn, tín hiệu nhàn rỗi
5.3.2 Liên kết và phân chia kênh báo hiệu
Ở đây chúng ta có một khái niệm mới: phân tách kênh báo hiệu. Trước đây
báo hiệu được thực hiện ngay trên kênh thoại của nó, cho dù trong băng hay
ngoài băng. Hình 5.4 minh họa hai khái niệm báo hiệu kênh liên kết và báo hiệu
kênh riêng biệt.
Đường E1 kênh thứ 16 là một ví dụ, nó thực sự là một kênh riêng biệt, nhưng nó
vẫn liên kết với nhóm 30 kênh của các kênh truyền dẫn. Nên chúng ta gọi đây là
kênh báo hiệu quasi-associated
Phân tách kênh báo hiệu là dồn các tín hiệu báo hiệu và truyền tải trên một
đường truyền riêng khác biệt so với kênh thoại mà chúng phục vụ. hình 5.5 mô tả
kênh báo hiệu quasi-associated và hình 5.6 mô tả phân tách kênh báo hiệu.
5.4 Phân loại báo hiệu
Thông thường báo hiệu được chia thành hai loại đó là báo hiệu đường dây
thuê bao và báo hiệu liên tổng đài. Báo hiệu đường dây thuê bao là báo hiệu giữa
máy đầu cuối như là báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài nội hạt, còn báo hiệu liên
tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau.
Báo hiệu liên tổng đài có hai loại là báo hiệu kênh kết hợp (CAS: Channel
Associated Signalling) hay còn gọi là báo hiệu kênh riêng và báo hiệu kênh

Hình 5.9: Sơ đồ hệ thống báo hiệu kênh chung
Hình 5.10: Tổng quan về hệ thống báo hiệu kênh chung
Các thành phần cơ bản của mạng báo hiệu kênh chung:
Ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn ở phần hệ thống báo hiệu số 7.
5.5 Hệ thống báo hiệu số 7 (CCITT SS7)
Giới thiệu:
Hệ thống CCITT tín hiệu số 7 (gọi tắt là SS-7) được phát triển để đáp ứng
các yêu cầu báo hiệu nghiêm ngặt của tất cả các mạng kỹ thuật số dựa trên các
kênh 64 Kbps. Nó hoạt động theo cách hơi khác so với bá hiệu mà ta đã trình bày
ở phần trước trong chương này. Tuy nhiên, nó vẫn có chức năng giám sát các
mạch và báo hiệu địa chỉ và cũng phải mang tín hiệu tiến độ cuộc gọi và thông
báo các thông tin đến thuê bao được gọi. Những vấn đề này chắc chắn quen
thuộc và không có khác phần đầu chương ta đã trình bày. Sự khác biệt là các
thức nó thực hiện như thế nào. SS-7 là một mạng lưới dữ liệu hoàn toàn dành
riêng cho mạng báo hiệu.
SS-7 được chuẩn hóa thành một tiêu chuẩn quốc tế, mục đích chung của hệ thống
báo hiệu kênh chung là:
• Được tối ưu hóa cho hoạt động với các mạng lưới kỹ thuật số thiết bị
chuyển mạch được sử dụng lưu trữ chương trình điều khiển (SPC), chẳng
hạn như DMS-100 series và 5ESS, đã được thảo luận ở chương mạng số.
• Có thể đáp ứng yêu cầu hiện tại và tương lai của truyền tải thông tin cho
các vi xử lý hoạt động với các mạng viễn thông kỹ thuật số để kiểm soát
cuộc gọi, điều khiển từ xa, truy cập cơ sở dữ liệu và quản lý mạng và bảo trì
báo hiệu.
• Cung cấp một phương tiện đáng tin cậy truyền tải tín hiệu theo đúng trình
tự mà không mất hoặc trùng lặp.
SS-7, trong những năm từ năm 1980, đã trở thành hệ thống báo hiệu cho
ISDN. Điều này là, nếu không có cơ sở hạ tầng của SS-7 nhúng trong mạng kỹ
thuật số, sẽ không có ISDN với truy cập rộng khắp. SS-7 là sự lựa chọn cho báo
hiệu trong PSTN kỹ thuật số mà không cần ISDN.

lưu lượng dữ liệu dự kiến tối thiểu.
Hình 5.11 là một mô hình cấu trúc mạng SS-7. Chức năng STP được tập
trung trong một số lượng tương đối nhỏ của các nút cơ bản dành riêng cho chức
năng đó. Các STP được phối hợp ghép nối và mỗi cặp STP được kết nối với một
cấu hình bốn điểm như trong hình. Chúng ta cũng có thể nói rằng bốn STP đều
được kết nối trong mạng dạng lưới. Điều này đã chứng tỏ là một mạng xương
sống cực kỳ đáng tin cậy và khả năng hoạt động cao. Các nút khác, chẳng hạn
như các trung tâm chuyển mạch và điểm kiểm soát dịch vụ (SCPS), thường được
kết nối một trong các cặp mối nối của STP, với một hoặc nhiều liên kết đến các
mối nối, phụ thuộc vào lưu lượng tín hiệu.
5.5.2 Mối quan hệ CSS7 và mô hình OSI
Báo hiệu số 7 liên quan đến tới một vài điểm nào đó với OSI. Trong sự
phát triển của SS-7, cần phải có đầy đủ khả năng tương thích với tất cả bảy lớp
của mô hình OSI. Tuy nhiên, phần lớn các nhóm làm việc CCITT chịu trách
nhiệm cho việc cấu hình và thiết kế của SS-7 có liên quan với độ trễ, dùng cho
dữ liệu, điện thoại, hoặc người sử dụng ISDN của kĩ thuật PSTN. Phần trước của
chương đã nói sự trễ tín hiệu có lẽ là vấn đề quan trọng nhất của hiệu suất của
một hệ thống báo hiệu. Để giảm thiểu độ trễ, bảy lớp của mô hình OSI đã được
cắt thành 4 lớp. Trong thực tế, CCITT Q.709 quy định cụ thể là sự trễ không quá
2.2 cho 95% các cuộc gọi. Để thực hiện điều này, một giới hạn được đặt trên số
lượng các điểm chuyển tiếp báo hiệu, được gọi là STP, có thể được đi qua bởi
một bản tin báo hiệu và thiết kế vốn có của SS-7 là một hệ thống bốn lớp. Hình
5.12 trình bày sự liên quan của SS-7 với mô hình tham chiếu OSI. Hãy nhớ rằng
việc giảm số lớp của OSI làm giảm thời gian xử lý. Kết quả là, Hiện tượng trễ tín
hiệu giảm.
Chúng ta nên lưu ý rằng SS-7 lớp 3 là lớp có chức năng mạng lưới báo hiệu bao
gồm báo hiệu chức năng xử lý bản tin báo hiệu và các chức năng quản lý mạng.
Hình 5.13 cho thấy cấu trúc chung của hệ thống báo hiệu SS-7.
Trong phần tiếp chúng ta sẽ tìm hiểu về chức năng của từng lớp cụ thể trong hệ
thống.

• Cờ báo chống nhồi bit.
• Phát hiện lỗi thông qua kiểm tra các bit trong mỗi đơn vị tín hiệu.
• Kiểm soát lỗi bằng cách truyền lại và chuỗi đơn vị tín hiệu điều khiển
thiết bị kiểm tra chuỗi số trong mỗi đơn vị tín hiệu và cho phép các báo
nhận liên tục .
• Tín hiệu phát hiện truyền thất bại, các đơn vị giám sát tín hiệu báo lỗi và
báo hiệu khôi phục liên kết bằng các thủ tục đặc biệt.
Layer 3, báo hiệu các chức năng mạng, về nguyên tắc xác định chức năng
truyền tải, thủ tục chung và riêng của từng liên kết báo hiệu. Có hai loại chức
năng trong lớp 3:
• Chức năng xử lý báo hiệu Message-Handling. Trong quá trình chuyển
các bản tin báo hiệu, chức năng này điều khiển các bản tin để chọn liên
kết báo hiệu thích hợp hoặc phần người dùng.
• Chức năng báo hiệu quản lý mạng. Đây là chức năng điều khiển thời
gian định tuyến thực, kiểm soát, và cấu hình lại mạng, nếu cần thiết.
Lớp 4 là phần người dùng. Mỗi một phần người dùng xác định các chức
năng và thủ tục đặc biệt cho người sử dụng cụ thể, cho dù là thoại, dữ liệu, hoặc
một phần người dùng ISDN. Có các phần sử dụng khác nhau như:
• TUP (Telephony User Part) - Phần của user dùng điện thoại.
• DUP (Data User Part) - Phần của user dùng số liệu.
• ISUP (ISDN User Part) - Phần của user dùng ISDN.
• MTUP (Mobile Telephony User Part) - Phần của user dùng di động.
Các bản tin báo hiệu được xác định bởi CCITT Rec. Q.701 như là một gói
thông tin, định nghĩa ở lớp 3 hoặc 4, liên quan đến một cuộc gọi, quản lý giao
diện, sau đó được chuyển nhận là đơn vị báo hiệu bởi các chức năng truyền bản
tin. Mỗi bản tin báo hiệu có chứa "thông tin dịch vụ" bao gồm một thông số dịch
vụ xác định phần người dùng và có thể xem. Phần thông tin báo hiệu hiệu của
bản tin báo hiệu chứa thông tin người dùng, chẳng hạn như dữ liệu hoặc các tín
hiệu điều khiển cuộc gọi, thông tin quản lý, bảo trì và loại định dạng của bản tin
báo hiệu. Nó cũng bao gồm một "nhãn". Nhãn cho phép các tin nhắn được định

Phân phối bản tin báo hiệu, là quá trình xác định phần người dùng một tin
nhắn sẽ được chuyển giao. Sự lựa chọn được thực hiện bởi phân tích của các chỉ
số trên nhãn.
Phân biệt bản tin, là quá trình xác định. Khi nhận được một tin nhắn tại một
điểm báo hiệu, có thể đó là điểm đến của bản tin đó hoặc không. Để xác định vấn
đề này phải dựa trên phân tích mã đích, việc định tuyến của nhãn trong tin nhắn.
Nếu báo hiệu là điểm đến, bản tin được gửi đến các bộ phân có chức mà bản tin
đến cần. Nếu không, bản tin sẽ được gửi đến các chức năng định tuyến để chuyển
tiếp vào một liên kết báo hiệu.
5.5.3.1 Quản lí mạng báo hiệu (Signaling Network Management)
Ba phần trong quản lý báo hiệu các khối chức năng được thể hiện trong
hình 5.13. Đây là những báo hiệu quản lý lưu lượng thông, báo hiệu quản lý liên
kết, và báo hiệu quản lý đường.
5.5.3.1.1 Quảng lý lưu lượng báo hiệu.
Chức năng quản lý lưu lượng báo hiệu là:
• Để kiểm soát định tuyến bản tin. Điều này bao gồm sửa đổi bản tin định
tuyến khi có yêu cầu, khả năng tiếp cận tất cả các điểm đến, khôi phục
lại bình thường định tuyến.
• Cùng với những thay đổi của bản tin định tuyến, để kiểm soát việc
chuyển giao các bản tin thu được các tín hiệu lưu lượng theo cách thức
tránh sự bất thường lưu lượng bản tin.
• Điều khiển lưu lượng.
Điều khiển định tuyến bản tin dựa trên phân tích thông tin định trước về tất
cả cho phép khả năng định tuyến khả năng kết hợp với thông tin được cung cấp
bởi tín hiệu quản lý liên kết và báo hiệu các chức năng quản lý tuyến, về tình
trạng mạng lưới tín hiệu (tức là, hiện tại sẵn có của tín hiệu liên kết và tuyến).
Thay đổi trong trạng thái của mạng lưới tín hiệu thường dẫn đến thay đổi
định tuyến bản tin báo hiệu và trạng thái trong việc chuyển giao một số phần của
lưu lượng báo hiệu từ một liên kết khác. Việc chuyển giao bản tin báo hiệu được
thực hiện theo quy định với các thủ tục cụ thể. Những thủ tục chuyển đổi,