GIỚI THIỆU
Báo hiệu trong mạng Viễn thông được sử dụng để phát tín hiệu điều khiển
hoặc thông tin để kết nối cuộc gọi, cung cấp dịch vụ cho người sử dụng. Chẳng
hạn báo hiệu giữa người sử dụng và mạng Viễn thông bao gồm : Quay số, cấp
âm mời quay số, âm báo bận... Do đó báo hiệu được coi là phương tiện thiết lập,
giám sát và giải phóng cuộc gọi, nó có chức năng quan trọng đảm bảo sự kết nối
giữa các tổng đài, đường truyền và thiết bị đầu cuối mạng. Khi đưa ra một hệ
thống mới vào khai thác nó sẽ ảnh hưởng lớn và lâu dài tới chức năng mạng. Vì
vậy báo hiệu đòi hỏi phải có tính mềm dẻo sao cho dễ thích nghi với sự mở rộng
trong tương lai.
Hệ thống báo hiệu CCS 7 là cơ sở của công nghệ Viễn thông hiện đại, là
mục tiêu đầu tiên nhưng cũng đầy khó khăn mà mạng Viễn thông của bất cứ
quốc gia nào cũng phải trải qua trên con đường phát triển của mình. Khác với
báo hiệu trước đây, hệ thống báo hiệu CCS 7 có nhiều ưu điểm nổi bật : Giảm
thời gian thiết lập cuộc gọi, nâng cao độ tin cậy, linh hoạt trong việc định tuyến
báo hiệu, tăng cường năng lực truyền tải các thông tin báo hiệu dễ sử dụng cho
các mục đích khác nhau trong quản lý khai thác, quản lý và phát triển mạng.
Tuy nhiên hệ thống báo hiệu CCS 7 là một tập hợp các thiết bị vàgiải
pháp kỹ thuật phức tạp mà lõi của nó nằm trong phần mềm các hệ thống chuyển
mạch hiện đại. Vì vậy việc kiểm tra sử lý báo hiệu đều thông qua các thiết bị
chuyên dụng, các thủ tục nghiêm ngặt.
Trong Đồ án tốt nghiệp “Hệ thống báo hiệu CCS 7” này tôi xin nghiên
cứu một số vấn đề cơ bản sau :
Chương I: Giới thiệu về hệ thống báo hiệu
Chương II: Cấu trúc mạng báo hiệu CCS 7
Chương III: Phần chuyển bản tin MTP
Chương IV: Phần điều khiển đấu nôi báo hiệu (SCCP)
Chương V: Phần ứng dụng khả năng giao dịch (TCAP)
Chương VI: Phần ứng dụng vận hành bảo dưỡng và qunả lý mạng (OMAP)
1
Chương VII: ứng dụng báo hiệu số 7 trong tổng đài Alcatel 1000 E10
thuê bao
BH liên
tổng đài
BH
kênh
riêng
BH
kênh
chung
tổ chức đa khung của các đường( PCM) Có nhiều hệ thống báo hiệu CAS khác
nhau được sử dụng:
- Hệ thống báo hiệu xung thập phân còn gọi là đơn tần
- Hệ thống báo hiệu hai tần số (2VF)
- Hệ thống báo hiệu xung đa tần bị khống chế, như là hệ thống báo hiệu mã đa
tần R2 của CCITT
- Hệ thống báo hiệu xung đa tần
Ta thấy trong các hệ thống báo hiệu này, thông thường các tín hiệu được
truyền dưới dạng xung hoặc theo( tone) hoặc tổ (hpj ) của các tần số. Phương
thức báo hiệu đơn tần được sử dụng chủ yếu cho chức năng giám sát, ví dụ
thông báo trạng thái rỗi hay bận của trung kế bằng cách phát một âm đơn tần
thường dùng tần số (2600Hz) lên trung kế rỗi, điều này có nghĩa là khi không có
âm trung kế ở trạng thái đa tần mã R2 của( CCITT )
+ Báo hiệu kênh chung (CCS):
Trong phương thức báo hiệu mới này, các đường truyền số liệu cao giữa
các bộ sử lý của tổng đài ( SPC ) được sử dụng để mang mọi thông tin báo hiệu .
Báo hiệu được truyền trên cả hai hướng với mỗi hướng một kênh số liệu. Các
đường truyền này được tách rời với các kênh tiếng, mỗi đường báo hiệu này có
thể mang thông tin báo hiệu cho nhiều kênh tiếng
Trong báo hiệu kênh chung thông tin báo hiệu cần phải được gói lại thành
các gói số liệu. Ngoài các thông tin về báo hiệu trong các gói số liệu cần có các
công cộng rộng lớn thì yêu cầu về mặt kế hoạch điều khiển là rất phức tạp và
khi mạng lưới trở nên phức tạp hơn thì các chức năng báo hiệu cần phải được
phát triển theo.
Một số chức năng quan trọng nhất là:
- Thông tin có thể nghe thấy ở các thuê bao, bao gồm: Âm mời quay số, âm
báo bận.
- Gửi các con số bị gọi đến các tổng đài để thực hiện đấu nối.
- Truyền các thông tin giữa các tổng đài, mà nó chỉ ra rằng cuộc gọi không thể
hoàn thành.
- Tín hiệu chuông.
- Truyền các thông tin sử dụng trong việc dự đoán và cô lập lỗi hệ thống.
- Điều khiển các thiết bị đặc biệt như thiết bị kênh vệ tinh.
6
Thuê bao Đường dây Trung kế Đường dây Thuê bao
chủ gọi bị gọi
Đặt máy
Nhấc máy
Âm mời
Quay số
Địa chỉ
Cắt chuông
Các thuê bao
Đặt máy
Ngắt đấu nối
Báo hiệu
thuê bao
Rỗi 1
Nhấc máy
Nhấc nối
Nhấc máy
Báo hiệu liên đài
Báo hiệu
thuê bao
8
6
Đặt máy
Nhấc máy trả lời
báo hiệu
thuê bao
3. Thuê bao chủ gọi quay số, báo hiệu cho tổng đài đại chỉ của thuê bao chủ
gọi.
4. Nếu thuê bao bị gọi báo rỗi. Tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến thuê bao bị
gọi thông báo rằng có một cuộc gọi tới.
a. Nếu thuê bao bị gọi rỗi tổng đài sẽ gửi hồi âm chuông về thuê bao chủ gọi
trong khi đâng cấp chuông thì bị gọi.
b. Nếu thuê bao bị gọi bận, tổng đài sẽ gửi tín hiệu báo bận về thuê bao chủ
gọi (không được minh hoạ trong hình vẽ)
c. Nếu cuộc gọi không thể hoàn thành qua tổng đài thì tổng đài sẽ gửi bản
thông báo cho chủ gọi (không được minh hoạ trong hình vẽ)
5. Bị gọi chấp nhận cuộc gọi bằng cách nhấc máy trả lời, tín hiệu này được gửi
tới tổng đài.
7 Tổng đài cắt chuông và hồi âm chuông thiết lập tuyến nối giữa hai thuê bao
8. Tuyến nối được giả phóng khi một trong hai thuê bao đặt máy. Khi thuê bao
bị gọi thuộc tổng đài khác so với thuê bao chủ gọi thì các chức năng báo hiệu
tổng đài sau đây sẽ được yêu cầu.
9.Tổng đài chủ gọi chiếm một trung kế rỗi, gửi chiếm đường lên trung kế và
yêu cầu tổng đài chủ gọi chuẩn bị thanh ghi để trao đổi thông tin địa chỉ
10.Tổng đài bị gọi tín hiệu nhấc máy sau đó là tín hiệu đặt máy. Tín hiệu nhấc
máy được hiểu như là tín hiệu dặt máy. “Nhấp nháy” thông báo thanh ghi đã sẵn
sàng.
bên gọi nhấc máy
+ Tín hiệu trả lời: Cho biết là bên bị gọi đã trả lời
+ Tín hiệu Proeed – to – sent: Thông báo cho tổng đàI trước đó rằng tổng đàI kế
tiếp nhận được địa chỉ
+ Tín hiệu Realease – Guard: Tổng đàI kế tiếp báo cho tổng đàI trước đó rằng
tất cả các thiết bị đã được phục hồi và bây giờ đã sẵn sàng nhận nhận một tín
hiệu giám sát cuộc gọi khác.
9
2. Chức năng địa chỉ
Các tín hiệu địa chỉ xác định ra một thuê bao. Ban đầu tín hiệu địa chỉ
được tạo ra khi thuê bao chủ gọi quay số. Các địa chỉ này có thể được truyền qua
mạng để trợ giúp cho việc định tuyến cuộc gọi, định vị và cấp chuông thuê bao
chủ gọi.
Báo hiệu địa chỉ cung cấp các thiết bị cho việc xác định thuê bao tham gia
vào một cuộc gọi, hoặc phần cuộc. báo hiệu địa chỉ chuyển các thông tin như là
con số thuê bao chủ gọi hoặc bị gọi, mã quốc gia, mã vùng hoặc mã tiếp cận
trung kế PABX. Báo hiệu địa chỉ liên quan đến việc truyền các số thuê bao bị
gọi đến thuê bao tổng đài hoặc từ tổng đài này đến tổng đầi khác. Báo hiệu địa
chỉ bao gồm các tín hiệu liên quan đến việc định tuyến.
Các loại chính của tín hiệu địa chỉ
+ Tín hiệu DP (xung quay số):
Một tín hiệu xung DP truyền tải số được quy định chập ngắt mạch vòng
của đường một chiều. DP được sử dụng trong báo hiệu đường truyền thuê bao
và báo hiệu liên đài. Một tín hiệu DP có hai tốc độ tuyến là 10 và 20 xung trên
một giây
Một tín hiệu DP có ưu điểm là chỉ cần một máy tạo xung và nhận xung
tương đối đơn giản. DP có nhược đIểm là việc truyền và nhận tín hiệu mất thờ
gian dài.
+ Tín hiệu ấn phím số PB (Push – Button):
Một tín hiệu PB sử dụng 3 tần số cao và 4 tần số thấp của dải tần thoại.
11
Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS 7 là hệ thống báo hiệu mà trong đó các
kênh báo hiệu được sử dụng các bản tin có nhán để truyền thông tin báo hiệu có
liên quan đến việc vận hành, quản lý và bảo dưỡng mạng
+ Mục tiêu chính của hệ thống báo hiệu CCS 7 theo khuyến nghị CCITT quy
định là cung cấp một hệ thống báo hiệu kênh chung đạt tiêu chuẩn quốc tế. Sự
khác nhau cơ bản giữa báo hiệu kênh chung (CCS) và báo hiệu kênh kết hợp
(CAS) thông thường được trình bầy trong hình 3
+ CCS 7 tạo thuận lợi cho hoạt động trong mạng Viễn thông có liên kết với các
tổng đài điều khiển theo chương trình ghi sẵn (SPC)
+ CCS 7 đáp ứng các nhu cầu hiện đại và tương lai về các yêu cầu trao đổi
thông tin giữa các bộ vi sử lý treong mạng Viễn thông để báo hiệu điều khiển
cuộc gọi, điều khiển từ xa và báo hiệu quản lý, bảo dưỡng
+ CCS 7 đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ phần lớn các ứng dụng của
mạng Viễn thông, kể từ việc điều khiển cuộc gọi trong việc đấu nối giữa các
tổng đài của mạng liên kết số đa dịch vụ (ISDN) đến các dịch vụ của mạng
thông minh (IN), các dịch vụ mạng điện thoại di động (GSM) và các ứng dụng
khai thác , quản lý và bảo dưỡng (OMAP)
1. Đặc đIểm của CCS 7
+ Kinh tế
+ Tốc độ nhanh
+ Độ tin cậy cao
+ Năng lực
+ Linh hoạt dễ phát triển
Năng lực báo hiệu của CCS 7 rất lớn. Một kênh báo hiệu có thể phục vụ
cho vài trăm kênh thông tin. Tuy nhiên để đảm bảo an toàn cho hệ thống tối
thiểu phải có hai kênh báo hiệu trở lên.
12
Thời gian thiết lập tuyến nối giữa các tổng đài là rất bé so với phương thức
báo hiệu trong băng đang sử dụng. Tức là thời gian thiết lập một đường dẫn giữa
chuyÓn
m¹ch
SF SF
SF
SF
SF
SF
µF
MF MF
µF
m¹ng
chuyÓn
m¹ch
m¹ng
chuyÓn
m¹ch
CCS CCS
m¹ng
chuyÓn
m¹ch
Đầu cuối Đầu cuối
Đường báo hiệu
Hình 3.I Báo hiệu kênh kết hợp (CAS)
Báo hiệu kênh chung (CCS)
CHƯƠNG II:
CẤU TRÚC MẠNG BÁO HIỆU
I. Cấu trúc mạng
1 Giới thiệu về mạng báo hiệu CCS 7
Trong báo hiệu kênh chung (CCS) các bản tin báo hiệu được định hướng
Liên kết báo
hiệu
b. Điểm chuyển tiếp báo hiệu (STP)
ĐIểm chuyển tiếp báo hiệu là đIểm báo hiệu có khả năng định tuyến cho
các bản tin, chuyển tiếp bản tin báo hiệu từ đường này đến đường kia mà không
có khả năng xử lý bẩn tin này
Một STP có thể là một nút định tuyến báo hiệu thuần tuý hoặc cũng có thể
gồm cả chức năng của một đIểm kết cuối báo hiệu (SP)
Để nâng cao độ tin cậy của mạng báo hiệu CCS 7 và STP thường phảI có
cấu trúc kép. Các STP đều bao gồm cả hai chức năng (SP) và (STP) tức là chúng
đều có thể gửi đI kết cuối và chuyển các bản tin báo hiệu
3. Cấu trúc mạng báo hiệu CCS 7
I.1 Cấu hình mạng tương hỗ và không tương hỗ
Trong báo hiệu số 7 khi hai nút có khả năng trao đổi các bản tin báo hiệu
giữa chúng thông qua mạng báo hiệu ta nói rằng giữa chúng tồn tạI một mối liên
hệ báo hiệu. Mạng báo hiệu có thể tồn tạI hai loại cấu hình như sau:
17
SE
P
SE
P
SE
P
STP
SE
P
SEP
P
SE
P
Cấu trúc mạng báo hiệu quốc gia và mạng báo hiệu quốc tế
Để đáp ứng nhu cầu phát triển của mạng Viễn thông hiện đại, mạng báo
hiệu CCS 7 phải có cấu trúc phân mức. Thông thường một mạng quốc gia bao
gồm hai mức ứng với hai mcs STP là mức quốc gia và mức vùng.
Mạng báo hiệu quốc gia được phân chia thành các vùng báo hiệu, mỗi
vùng do một cặp STP đảm nhiệm. Mỗi vùng báo hiệu lại có thể phân chia thành
từng vùng báo hiệu nội hạt, vùng báo hiệu này gồm các nhóm SP
Ngoài ra để hoà mạng quốc gia với quốc tế cần có thêm mức mạng báo
hiệu quốc tế với các STP quốc tế.
Mạng báo hiệu trên thế giới phân cấp cấu trúc thàng 2 mức độc lập về
chức năng. Mức quốc gia và mức quốc tế. Điều này cho phép các kế hoạch đánh
số và quản lý mạng quốc gia và quốc tế được độc lập nhau. Điểm báo hiệu có
thể là điểm báo hiệu quốc gia hay điểm báo hiệu quốc tế hay cả hai nếu chúng
hoạt động như cả hai loại trên, nó được xác định bằng một mã điểm báo hiệu
riêng trong từng mạng báo hiệu
19
STPquốc gia
STP quốc tế
Hình 4.II: Mạng báo hiệu quốc gia
20
Quốc gia 1
Quốc gia 4
Vùng 1
Vùng 2
Hình 3.II: Mạng báo hiệu quốc tế
II . Cấu trúc phân mức của hệ thống CCS 7
1 Mô hình chuẩn OSI
Mạng báo hiệu kênh chung sử dụng hệ thông báo hiệu kênh chung CCS 7 vễ cơ
bản là một dạng truyền số liệu. Nó được thiết kế chuyên biệt cho các loại truyền
của một vị trí khác qua lớp trung gian. Mô hình chuẩn đưa ra một điểm trung
gian chỉ có ba lớp. Mỗi lớp đóng một vai trò nào đó và cung cấp dịch vụ truyền
dẫn tới lớp tiếp theo. Do đó cách thức mà mỗi lớp thực hiện là vô
hình đối với lớp tiếp theo. Những chức năng duy nhất của cùng một lớp là hiểu
lẫn nhau
22
Lớp 3
Lớp 2
Lớp 1
Ưu điểm : của mô hình cấu trúc phân lớp là ở chỗ một giao thức bên trong
một lớp có thể được trao đổi mà không ảnh hưởng đến các lớp khác và cũng
không ảnh hưởng đến việc cà đặt chức năng cho lớp đang rỗi
2 Thủ tục thông tin
Các bước khác nhau trong thủ tục thông tin phù hợp với các lớp khác
nhau trong mô hình OSI. Mỗi lớp có các chức năng riêng và nó cung cấp dịch
vụ riêng biệt đến những đói tượng ở lớp trên nó. Các đặc tính ưu việt của cấu
trúc phân cấp trong mô hình OSI là: Giao thứ trong một lớp có thể trao đổi mà
không ảnh hưởng đến các lớp khác. Điều quan trọng mà ta cần quan tâm là các
giao tiếp giữa các lớp và các chức năng trong từng lớp được xác định rõ ràng.
Mỗi chức năng được cài đặt trong một lớp là tuỳ ý.
Thực chất thông tin giữa các chức năng luôn luôn được thực hiện trên một
lớp tương ứng đối với các giao thức của lớp này. Chỉ có các chức năng trên cùng
một lớp mới hiểu được nhau. Trong hệ thống phát giao thức cho từng lớp đưa
thêm vài thông tin vào số liệu nhận được từ lớp trên nó, việc thêm luôn luôn
gồm một đề mục
Trong hệ thống thu giao thức cho từng lớp được sử dụng để giải quyết cho
từng lớp tương ứng. Khi số liệu đã đến được lớp ứng dụng ở phía thu nó chỉ
gồm số liệu thật mà lớp ứng dụng ở phía phát đã gửi.
Từng lớp thông tin với lớp tương ứng trong hệ thống khác (nút khác) kiểu
thông tin như vậy được gọi là thông tin ngang mức do lớp giao thức điều khiển.
Đường truyền dẫn thực tế
Hình 6.II: Chuyển giao thông tin giữa các lớp
3 Mô tả các lớp
Lớp ứng dụng: Lớp này cung cấp các dịch vụ để hỗ trợ cho thủ tục ứng
dụng của người sử dụng và điều khiển mọi thông tin giữa các ứng dụng. ví
dụ chuyển file xử lý bản tin, các dịch vụ quay số và công việc vận hành bảo
dưỡng
Lớp trình: Lớp này định ra cú pháp biểu thị số liệu. Lớp trình bày biến
đổi cú pháp được sử dụng trong lớp ứng dụng thành cú pháp thông tin cần
thiết để thông tin giữa các lớp ứng dụng. Ví dụ như Telex sử dụng mã ASCII
Lớp phiên: Lớp này thiết lập đấu nối giữa các lớp trình bày trong hệ
thống khác nhau. Nó còn điều khiển đấu nối, đồng bộ hội thoại và cắt đấu
nối. Hiện nay nó cho phép lớp ứng dụng định ra đIểm kiểm tra để bắt đầu
việc phát lại nế truyền dẫn bị gián đoạn
Lớp vận chuyển: Lớp này đảm bảo cho các dịch vụ mạng đảm bảo được
chất lượng mà dịch vụ yêu cầu. Các chức năng của nó là: nhận biết lỗi, sửa
lỗi, đIều khiển lưu lượng. Lớp ứng dụng tối ưu háo thông tin số liệu bằng
cách ghép và tách các luồng số liệu trước khi số liệu đến được mạng.
Lớp mạng: Dịch vụ của lớp mạng là cơ sở cung cấp một kênh để truyền
dẫn thông tin số liệu giữa các lớp trong hệ thống khác nhau. Lớp
này có chức năng thiết lập, bảo dưỡng cắt đấu nối giữa các hệ thống, xử lý
địa chỉ và định tuyến các trung kế
25
Copyright: Tài liệu đại học ©