Tài liệu Báo cáo- khái quát chung về báo hiệu

  • Số trang: 24 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 68 |
  • Lượt tải: 0
quangtran

Đã đăng 3721 tài liệu

Mô tả:

CHƢƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BÁO HIỆU 1.1 Tổng quan về báo hiệu Chức năng chính của báo hiệu là thiết lập, giám sát và điều khiển việc truyền tin trên mạng viễn thông. Với các phương pháp truyền dẫn: + Truyền dẫn gói (Virtual circuit) + Truyền dẫn kênh (Circuit)’ Truyền dẫn kênh: Kênh dành riêng cho cuộc gọi do đó không chứa thông tin điều khiển cuộc gọi, do vậy các thông tin điều khiển thường độc lập với các thông tin cuộc gọi được gọi là báo hiệu sẽ phải truyền một cách riêng biệt nhằm để thiết lập, duy trì, hủy bỏ kênh truyền tin. Truyền dẫn gói: Thông tin cuộc gọi được “đóng gói“bao giờ cũng gồm 2 phần gắn kết với nhau:  Phần Data: giữ thông tin cuộc gọi.  Phần Header: chứa thông tin điều khiển cuộc gọi. Do vậy không cần phải có thêm thông tin báo hiệu. Tuân thủ mô hình mạng truyền dữ liệu được chuẩn hóa theo mô hình OSI. Các phương pháp báo hiệu được phân biệt theo các tiêu chí khác nhau như: + Loại tín hiệu báo hiệu: - Báo hiệu Analog (như DC,1VF,2VF,MF) - Báo hiệu Digital (như CAS, DSS1, No 7). + Thông tin báo hiệu: - Báo hiệu trên đường thuê bao (user-net). - Báo hiệu trên đường trung kế (net-net). - Báo hiệu qua mạng (user-user) + Chế độ báo hiệu: - Báo hiệu lựa chọn - Báo hiệu đường. + Chiều báo hiệu - Báo hiệu hướng thuận (call– called) - Báo hiệu hướng ngược(called – call) + Phương thức báo hiệu - Báo hiệu kênh kết hợp (CAS) - Báo hiệu kênh chung (CCS) Hình 1 Báo hiệu trong tổng đài DTMF dual tone multi frequency signaling. PLMN public land mobile network 1.1. Báo hiệu trên các đƣờng trung kế (CAS và CCS) 1.1.1. Báo hiệu kênh kết hợp CAS Là phương thức báo hiệu mà mỗi kênh cuộc gọi lại tồn tại một kênh báo hiệu dành riêng cho kênh cuộc gọi đó. Các thông tin báo hiệu chứa các Code điều khiển cuộc gọi, các Code được truyền trong kênh dành riêng cho báo hiệu trên cùng một tuyến kết hợp với tuyến của kênh cuộc gọi. Các loại hệ thống báo hiệu kênh kết hơp đã được sử dụng là: • Hệ thống báo hiệu xung thâm nhập, hay đơn tần 1VC. • Hệ thống báo hiệu hai tần số 2 VC, hay chính là hệ thống (CCITTsố 4). • Hệ thống báo hiệu xung đa tần MFP (hay chính là hệ thống CCITT số 5, R1). • Hệ thống báo hiệu đa tần (CCITT , R2). Các vấn đề gặp phải đối với CAS: Hiệu suất báo hiệu không cao do 1 cuộc gọi chiếm 2 kênh (kênh cho thoại và kênh cho báo hiệu). Khi đó kênh báo hiệu này tồn tại trong suốt thời gian cuộc gọi dù cuộc gọi có truyền tin hay không (thông thường các thông tin báo hiệu lại chỉ được truyền trước khi và sau khi kết thúc cuộc gọi). Dẫn đến sự lãng phí không thuận tiện nhất là cho các cuộc gọi chiếm nhiều thời gian (như các cuộc gọi truyền dữ liệu…) Vì sử dụng mã để báo hiệu nên số lượng các thông tin báo hiệu rất ít do đó hạn chế các khả năng điều khiển, thông tin báo hiệu cho các dịch vụ giá trị gia tăng qua mạng. Kênh báo hiệu được truyền kết hợp cùng tuyến với kênh cuộc gọi do vậy khả năng tìm kiếm và định tuyến kém cho các đầu cuối không cố định, đồng thời làm tăng lưu lượng mạng báo hiệu trong quá trình tìm kiếm thuê bao di động do đó hạn chế khả năng thích ứng ngày càng cao của các dịch vụ giá trị gia tăng.. Hình 2 Mô hình mạng báo hiệu CAS đi cùng với mạng viễn thông Yêu cầu được đặt ra là cần phải có một mạng báo hiệu mới đáp ứng được mọi dịch vụ mới của công nghệ mạng truyền thông (Cả về dịch vụ thoại và dữ liệu) ở thời điểm hiện tại và trong tương lai, các đòi hỏi ngày một lớn hơn về nhiều mặt của khách hàng như đảm bảo chất lượng dịch vụ, tính bảo mật, lưu lượng lớn và khả năng đáp ứng nhanh… Một ví dụ cụ thể là vào năm 1960 những tổng đài được điều khiển theo chương trình được lưu chữ sẵn (Store Program Control - SPS) với viêc truyền số liệu tốc độ cao giữa các bộ vi xử lý, báo hiệu ở đây được truyền trên cả hai hướng trên một kênh số liệu. Tất cả những điều này dẫn đến sự ra đời của mạng báo hiệu mới là mạng báo hiệu kênh chung CCS đáp ứng được hầu hết các dịch vụ giá trị ra tăng và những đòi hởi mới của mạng viễn thống số hiện đại. 1.2.2 Báo hiệu kênh chung CCS Báo hiệu kênh chung là báo hiệu mà kênh báo hiệu không dành riêng cho kênh cuộc gọi nào. Đây là phương thức báo hiệu theo bản tin sao cho mỗi một bản tin được dùng trong báo hiệu cho một cuộc gọi. Bản tin có khuôn dạng chung cho cho mọi cuộc gọi. Trong đó bản tin có thể được truyền trên kênh dành riêng cho báo hiệu cùng tuyến với cuộc gọi hoặc có thể truyền trên 1 hoặc nhiều kênh chung trên các tuyến khác tuyến cuộc gọi. Do đó nó lập thành một mạng báo hiệu độc lập với mạng truyền tin, song song và đè lên mạng truyền tin đó. Hiện nay có hai loại tín hiệu chuẩn khác nhau cho báo hiệu kênh chung khả dụng: Hệ thống thứ nhất là hệ thống báo hiệu kênh chung số 6 của CCITT, nó ra đời vào đầu năm 1968 được sử dụng dành cho đường dây analog và cho lưu lượng thoại quốc tế. Các đường làm việc với tốc độ thấp 2,4kb/s với độ dài bản tin bị hạn chế và không có cấu trúc phân mức mà có cấu trúc đơn. Vì những hạn chế trên mà hệ thống này không đáp ứng được sự phát triển của mạng. Hệ thống thứ 2 là hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) của CCITT , ra đời vào những năm 1979– 1980 dành cho mạng chuyển mạch số trong nước và quốc tế, nơi có thể sử dụng hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao (64Kb/s) hoặc cho các đường dây analog. Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT không những được thiết kế để điều khiển, thiết lập, giám sát cho dịch vụ thoại mà còn sử dụng cho các cuộc gọi của dịch vụ phi thoại. Thích ứng với nhiều loại mạng thông tin như: PSTN, Mobile,Data, ISDN, IN…. Nhưng ưu điểm đáng kể được kể ra như sau: + Tốc độ nhanh: trong phần lớn các trường hợp thời gian thiết lập cuộc nối dưới 1s. Là do thông tin báo hiệu được truyền trực tiếp giữa các bộ vi xử lý, tín hiệu được điều chế dưới dạng số và theo tốc độ chuẩn 64kb/s của CCITT. + Dung lượng cao: mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu báo hiệu cho rất nhiều cuộc gọi trong cùng một lúc. Nâng cao hiệu suất của việc sử dụng kênh thông tin trong mạng. + Tính kinh tế: SS7 cần ít thiết bị hơn so với thiết bị truyền thống. Một ưu điểm nữa là SS7 chỉ chiếm kênh khi thuê bao bị gọi nhắc máy. + Độ tin cậy cao: nhờ sử dụng mạng báo hiệu dành riêng độc lập và đè lên tuyến truyền tin. Cùng với việc sử dụng các mã sửa sai (như sử dụng các tổ hợp bít phát hiện lỗi,giám sát và sửa lỗi cho các bản tin báo hiệu). + Tính mềm dẻo: do thực hiện việc truyền tin theo gói mà tốc độ báo hiệu có thể thay đổi và đáp ứng được nhiều hơn các dịchvụ giá trị gia tăng. 1.3 Các phần tử báo hiệu của SS7 Mạng báo hiệu SS7 về bản chất là một mạng chuyển mạch gói hoạt động riêng biệt và song song với hệ thống mạng thoại. Các bản tin được truyền trên mạng thực hiện các chức năng thiết lập, duy trì, giải phóng và quản trị mạng. Các node cấu thành lên mạng báo hiệu được thiết kế, cấu tạo gồm có: + SSP (Service Switch Poin) điểm chuyển tiếp dich vụ (chỉ chuyển tiếp không có chức năng xử lý. + SP (Signaling Poin) điểm báo hiệu (điểm đầu cuối báo hiệu). + STP (Signaling Transfer Poin) điểm chuyển tiếp báo hiệu (vừa có chức năng đầu cuối vừa có chức năng của thiết bị chuyển tiếp). 1.4 Các kiểu báo hiệu: Trong thuật ngữ của hệ thống báo hiệu số 7, khi 2 node báo hiệu có khả năng trao đổi 2 bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu có lien quan đến kênh tiếng ta nói giữa chúng tồn tại một liên kết báo hiệu (Signalling Relation). Các mạng báo hiệu có thể sử dụng 3 kiểu báo hiệu khác nhau. Trong đó ta hiểu “kiểu” là một mối quan hệ giữa đường đi của bản tin báo hiệu và đường tiếng có liên quan. 1.4.1 Kiểu kết hợp (AssociatedMode) Trên mỗi tuyến truyền thoại giữa hai tổng đài tồn tại song song với tuyến thoại đó một đường liên kết báo hiệu giữa hai tổng đài. Đây là phương thức báo hiệu đơn giản và ít được sử dụng bởi vì một đường liên kết báo hiệu có thể giữ những bản tin báo hiệu cho vài nghìn trung kế, trong khi hầu hết các nhóm trung kế liên kết giữa 2 tổng đài chỉ là hơn 100 trung kế dẫn đến lãng phí lớn. Hình 3 Phương pháp báo hiệu kiểu kết hợp 1.4.2 Kiểu bán kết hợp (Quassi – Associated Mode) Các đường liên kết báo hiệu không kết nối trức tiếp và song song với đường thoại giữa 2 tổng đài. Mà trái lại nó là những tuyến liên kết báo hiệu được quá giang qua nhiều điểm truyền báo hiệu STP. Điều này làm tăng hiệu suất báo hiệu của mạng, tăng tính kinh tế do tận dụng hết lưu lượng báo hiệu của các đường liên kết báo hiệu. Hình 4 Phương pháp báo hiệu kiểu bán kết hợp 1.4.3 Kiểu không kết hợp Trong kiểu báo hiệu này, các bản tin báo hiệu có liên quan đến các đường tiếng giữa 2 điểm báo hiệu đường truyền trên một hoặc nhiều đường quá giang, qua một hoặc nhiều điểm chuyển tiếp báo hiệu. Kiểu không kết hợp được mô tả như hình 5 Hình 5 Kiểu không kết hợp 1.4.4 Kiểu tựa kết hợp Kiểu tựa kết hợp là trường hợp đặc biệt của kiểu báo hiệu không kết hợp, trong đó các đường đi của bản tin báo hiệu được xác định trước và cố định, trừ trường hợp định tuyến lại vì có lỗi. Hình 6 miêu ta kiểu tựa kết hợp này. Hình 6 Kiểu tựa kết hợp 1.5 Kiến trúc phân tầng mạng SS7 Cũng giống như mô hình OSI, kiến trúc mạng của SS7 cũng được phân lớp. Tuy nhiên, trong khi mô hình của OSI gồm có 7 lớp thì ở mô hình SS7 chỉ được phân chia thành 4 tầng, và mỗi tầng đảm nhận những chức năng riêng biệt. Ba lớp thấp nhất tạo thành các phân lớp MTP1, MTP2, và MTP3 chuyểngiao bản tin cho phần điều khiển (phần User) của nó. Hình 7 Kiến trúc giao thức SS7 và mô hình OSI 1.5.1 MTP-1 lớp liên kết dữ liệu báo hiệu MTP-1 tương đương với lớp vật lý (lớp 1) trong mô hình OSI. LớpMTP-1chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu vào trong dòng bít để truyền đi trên mạng. Lớp này chịu trách nhiệm về đặc tính điện, đặc tính vật lý và chức năng của đường báo hiệu. Các kênh số liệu báo hiệu có thể là số hoặc analog như là DS1 (1.544 Mbps), E1(2.048 Mbps), DS0 (64kbps) và DSoA (56kbps). Kênh số được thiết lập bởi các kênh truyền dẫn số và các bộ chuyển mạch số. kênh analog được thiết lập bởi những kênh truyền dẫn analog có tần số thoại (4 KHz) và cácMODEM thoại. 1.5.2 MTP-2 lớp liên kết báo hiệu Xác định chức năng và thủ tục để bảo đảm các bản tin có thể được truyền qua các đường liên kết báo hiệu. MTP-2 cung cấp các chức năng phát hiện, sửa lỗi , khi phát hiện lỗi trên đường truyền thì thực hiện việc truyền lại và phân phát tuần tự các gói tin trên mạng. Cũng như mô hình OSI, lơp này chỉ liên quan đến việc truyền dẫn các bản tin từ các trạm này đến trạm tiếp theo trong mạng mà không liên quan đến việc định tuyến các gói tin trên mạng. 1.5.3 MTP-3 lớp mạng Lớp 3 cung cấp các chức năng xử lý bản tin và quản trị mạng. Chức năng xử lý bản tin là những chức năng định tuyến, phân loại, điều khiển lưu lựong và phân phối bản tin. Chức năng quản trị mạng gồm các chức năng quản trị kênh, quản trị lưu lượng, và định tuyến. 1.5.4 Lớp 4 - lớp ngƣời dùng Lớp 4 được chia thành các mức con khác nhau, với các giao thức khác nhau. Bao gồm chính ở đây là phần người dùng (ISUP , TUP), phần ứng dụng (TCAP , SCCP , OMAP). Hình 8 Các lớp của báo hiệu SS7 1.5.4.1 Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP (Signalling Connection Control Part) Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP cung cấp các chức năng bổ xung cho MTP đểcung cấp các chức năng chuyển giao giữa các thành phần như TCAP, OAMP, ASE, ISUP. MTP chỉ sử dụng định mã điểm để xác định đích đến của bản tin. Tuy nhiên với SCCP sử dụng nhiều hơn các phương pháp lý thuyết địa chỉ để bảo đảm dữ liệu có thể tìm đến những đích của nó. SCCP cung cấp các khả năng định tuyến end to end và point to point, trong khi MTP chỉ có khả năng định tuyến point to point, SCCP còn cung cấp các chức năng phiên dịch địa chỉ để định tuyến chính xác các bản tin truyền trên mạng tới đích đến. SCCP sử dụng cả 2 phương thức truyền dẫn có kết nối và phương pháp truyền dẫn không kết nối. SCCP kết hợp với MTP gọi là phần dịch vụ mạng NSP (Network Service Part) tương đương với ba tầng thấp nhất trong mô hình OSI. 1.5.4.2 Phần ứng dụng khả năng giao dịch TCAP(Transaction Capabilities Application Part) TCAP cung cấp một hệ thống chung và tổng quát cho việc truyền thông tin giữa hai nút. Nó đảm bảo nhiều loại ứng dụng khác nhau và hữu ích ở các tổng đài và các trung tâm đặc biệt trong các mạng viễn thông. TCAP thuộc lớp tương đương như là trong lớp 7 của mô hình OSI. Nó phục vụ các đối tượng sử dụng TC (dịch vụ di động, gọi điện bằng thẻ) và sử dụng phần dịch vụ mạng NSP để truyền các bản tin. Tổng quát TCAP được sử dụng để truy cập cơ sở dữ liệu, hỗ trợ các chức năng được yêu cầu kết nối mở rộng bên ngoài. 1.5.4.3 Phần sử dụng dịch vụ tích hợp ISUP (Integrated Service User Part) Là một giao thức cho điều khiển cuộc gọi và các thủ tục bảo dưỡng trung kế trong cả hai mạng, mạng thoại và mạng ISDN. ISUP xác định giao thức sử dụng để thiết lập,quản lý, và giải phóng các đường trung kế, những trung kế mang cả thoại và dữ liệu giữa các tổng đài số. ISUP cung cấp các chức năng cho cả phần người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part) và người dùng số liệu DUP (DataUser Part). 1.5.4.4 Phần ngƣời dùng điện thoại TUP(Telephone User Part) Phần người dùng điện thoại được sử dụng để thiết lập, duy trì và giải phóng cuộc gọi. Có rất nhiều phần người dùng điện thoại, hoặc đã tồn tại hoặc đang được phát triển. TUP điều khiển cuộc gọi trong tổng đài điện thoại bằng cách trao đổi báo hiệu với các tổng đài khác. Tuy nhiên do TUP có nhiều hạn chế mà ngày nay giao thức không còn được sử dụng nữa mà thay bằng ISUP. 1.5.4.5 Phần vận hành, quản lý và bảo dƣỡng OMAP OMAP xác định các bản tin và giao thức cái mà hỗ trợ việc quản lý mạng SS7.Các dịch vụ của OMAP có thể được sử dụng để kiểm tra, xác nhận cơ sở dữ liệu được định tuyến trên mạng và để chuẩn đoán các vấn đề xảy ra trên các đường liên kết. Thực hiện các chức năng có liên quan đến vấn đề quản lý mạng, liên quan đến vận hành mạng và bảo dưỡng mạng báo hiệu. OMAP tưong ứng với lớp ứng dụng trong mô hình OSI. CHƢƠNG 2 PHẦN CHUYỂN GIAO BẢN TIN MTP Phần chuyển giao bản tin MTP được sử dụng để truyền thông tin báo hiệu giữa những đối tượng sử dụng cùng loại trên mạng. Nói cách khác, MTP cung cấp một hệ thống truyền thông tin tin cậy và có nhiệm vụ: xử lý lỗi, cấu hình lại mạng khi có liên kết lỗi, nhận biết bản tin, phân bố và định tuyến. 2.1 MTP-1 liên kết dữ liệu báo hiệu MTP-1 xác định các đường liên kết báo hiệu của mạng báo hiệu SS7. Nó xác định các đặc tính vật lý, đặc tính điện và các đặc tính chức năng của đường số liệu báo hiệu. Nó cung cấp các đường truyền dẫn song công, có thể hoạt động trên cả hai hướng thuật và ngược với cùng một tốc độ truyền. Kênh truyền dẫn báo hiệu có thể là kênh số hoặc kênh analog. Kênh số là những kênh có tốc độ cơ bản là 64kbps cùng với các chuyển mạch số. Với kênh analog dựa trên tần số thoại 4 KHz và các Modem. Giao thức này xác định những tính chất về điện, vật lý và những đặc điểm của kênh truyền báo hiệu. Nó giống như lớp một của mô hình mạng truyền dữ liệu OSI. Khoảng thời gian đâu thực hiện việc truyền báo hiệu trên các đường dây analog với băng thông 4khz (300khz->3,4 khz). Các thông tin báo hiệu phải được điều chế khác điều chế của dữ liệu để phân biệt dữ liệu và báo hiệu. Ở đây sử dụng điều chế khóa dịch chuyển tần số (FSK) cho báo hiệu, B = 300khz->3,4khz làm cho tốc độ báo hiệu 1,2kbps/2,4kbps cho một kênh cuộc gọi. Trên các đường trung kế 32 kênh có tốc độ kênh báo hiệu 2Mbps, và sử dụng phương pháp điều chế biên độ chực giao QAM. Ngày nay việc truyền báo hiệu được truyền trên các đường trung kế số, hoặc là trên các đường truyền sử dụng sóng vi ba. Với đường truyền sử dụng sóng vi ba sử dụng phương pháp điều chế M-QAM và tốc độ báo hiệu đạt được là 2Mbps. Với đường truyền số sử dụng FramRelay hoặc sử dụng các kênh ATM để truyền báo hiệu và sử dụng mã 2B1Q để mã hóa. 2.2 MTP-2 lớp liên kết báo hiệu Ở lớp này chứa các chức năng liên kết báo hiệu, điều khiển luồng lớp 2 và chỉ thị độ ưu tiên ở mức 3 các chức năng chính của báo hiệu gồm, chức năng về giới han, phát hiện lỗi và đồng bộ. Mức 2 cũng chứa các chức năng điều khiển cho việc truyền, nhận và điều khiển trạng thái liên kết. Mức liên kết báo hiệu tương đương lớp liên kết báo hiệu (lớp 2) trong mô hình OSI. Mục đích đảm bảo việc truyền dẫn dữ liệu một cách tin cậy và không có lỗi. Hình 9 Kiến trúc của MTP 2.3. CÁU TRÚC MTP-2 Hình 16 Cấu trúc MTP-2 Các phần chính của MTP2 được chỉ ra trong hình trên. LC (Link control) sẽ điều khiển các chức năng của đơn vị bản tin MTP2. Đầu tiên, nó tương đương phần truyền của bản tin LC cũng quản lý sự hoạt động của các đường liên kết. Nó truyền cùng với chính MTP3, chấp nhận yêu cầu trạng thái đường liên kết (C), và thông báo lại thông tin trạng thái liên kết cùng với sự chỉ dẫn (I). Cuối cùng, LC truyền cùng với LC tại điểm cuối của đường liên kết, sử dụng đơn vị báo hiệu trạng thái liên kết. MTP3 trong một điểm báo hiệu đặt những bản tin MTP3 đang rời khỏi của nó trong bộ đệm ra (OB) của các đường báo hiệu liên kết Bộ đệm truyền lại (RB) lưu chữ những bản tin cái mà được truyền đi. Nhưng nó chưa thực sự được xác thực bởi MTP2 ở xa. Mỗi bản tin để có thể được truyền hoặc truyền lại qua khối xử lý đầu ra (OP – Outgoing Processing), và sau đó nhập liên kết dữ liệu báo hiệu như là một MSU. Một đơn vị nhân tín hiệu nhận từ liên kết dữ liệu báo hiệu được xử lý bởi khối xử lý báo hiệu đầu vào (IP - Incomming Procesing). Bản tin MTP3 trong MSU cái mà được nhận bởi khối xử lý báo hiệu đầu vào IP là được đặt trong bộ đệm trong IB (Input Buffer), và được nhận lại bởi MTP3. Toàn bộ bộ đệm truyền hoạt động theo nguyên tắc là" vào trước, ra trước "một MTP2 nhận những bản tin lối ra từ bộ đệm ra trong thứ tự tương tự, tại đó chúng được nhận bởi MTP2. Đây là một trong những yêu cầu tất yếu cho sự phân phối MSU. Hình 17 Những tham số được thêm và xử lý bởi MTP2 2.4 Hoạt động MTP-2 Lớp MTP-2 chứa các chức năng liên kết báo hiệu, chức năng chính bao gồm: Giới hạn, phát hiện lỗi, đồng bộ. MTP-2 cũng chứa các chức năng điều khiển cho việc truyền, nhận và điều kiện trạng thái liên kết. Chức năng điều khiển trạng thái liên kết tương tác với các chức năng lớp3. 2.4.1 Điều khiển luồng (FlowControl) Cả hai kỹ thuật điều khiển luồng và điều khiển lỗi đều dùng kỹ thuật cửa sổ trượt (SlideWindow). Các đơn vị bản tin báo hiệu (MSU) được đánh số một cách tuần tự theo modul gọi là chỉ số tuần tự hướng đi (FSN). Mỗi MSU mới được gán một số FSN có gía trị lớn hơn FSN của MSU trước đó một đơn vị. Các đơn vị báo hiệu trạng thái kênh (FSSN) và đơn vị tín hiệu chèn (FISU) không được đánh số một cách riêng biệt mà chúng mang các giá trị cùng với FSN của MSU đã được truyền đi trước đó. Các thông tin trả lời cho MTP2 được đặt trong các tham số BIB và BSN của các SU (MSU, LSSU, FISU). Các xác nhận có thể khảng định (position acknow leggment) hay phủ định (negative a cknow leggment). Điều khiển luồng được điều khiển bằng cách sử dụng các bản tin LSSU. Khi một bên không kiểm soát được luồng dữ liệu do bênkia gửi đến, nó liền gửi một bản tin LSSU với các chỉ báo bận trong trường trạng thái tới các nơi phát. Khi nơi truyền nhận được thông tin đó nó sẽ ngừng việc truyền các MSU lại và khi tình hình trở lại thì nó gửi lại nơi phát bằng một bản tin LSSU khác. Khi một phía không có dữ liệu để phát nó sẽ gửi FISN để trả lời. Cơ chế này nói chung không được áp dụng cho những mức cao hơn (mức MTP 3). Tuy nhiên nếu tắc nghẽn vẫn tiếp tục kéo dài và không thông báo được cho mức mạng báo hiệu, thì hoạt động của mức mạng báo hiệu có thể bị ngường lại. Nếu mức mạng nhận ra tắc nghẽn thì các gói tin được định tuyến quanh điểm tắc nghẽn. Để giả quyết tình trạng bận dẫn đến tắc nghẽn trên các node có một bộ đếm thời gian có trách nhiệm điều khiển cho đến khi tình trạng bận chấm dứt. Có ba quy định về thời gian cho ba bộ đếm. + Nếu nơi nhận trở lên quá tải, nó phải gửi một bản tin với thông tin báo bận để yêu cầu phía phát ngừng lại. Nơi nhận từ chối trả lời MSU để nó bắt đầu trạng thái điều khiển tắc nghẽn và với tất cả các MSU nhận được trong trạng thái bận này. Nếu trạng thái quá tải vẫn tiếp tục tiếp diễn thì tại node nhận phải lặp lại một chỉ báo bận trong khoảng thời gian T5 (có giá trị trong khoảng 80 – 120 ms), và phía bên truyền lại tiếp tục ngừng truyền trong khi tình trạng tắc nghẽn vẫn tiếp diễn. + Khi tình trạng tắc nghẽn đã giảm bớt tại nơi nhận, nó sẽ thông báo cho đầu kia được biết rằng việc trả lời khảng định cho các MSU tiếp theo. + Mặc dù có những thông báo bận trong mỗi đơn vị thời gian T5, một node sẽ thông báo cho mức mạng là một kênh sẽ ngừng phục vụ (out of service) sau một khoảng thời gian là T6 (có giá trị trong khoảng 3 đến 6). 2.4.2 Điều khiển lỗi Có hai phương pháp điều khiển lỗi được dùng trong mạng SS7 là : + Phương pháp cơ bản (Basic Method) : được áp dụng trong các tuyến một chiều có độ trễ nhỏ hơn15s. + Phương pháp phát lại theo chu kỳ để ngăn chặn lỗi (Preventative Cyclic Retransmission Methor) được áp dụng trong các kênh báo hiệu có trễ lớn hơn hoặc bằng 15ms, có thể là những kênh truyền qua vệ tinh. 2.4.3 Phƣơng pháp kiểm soát lỗi Khi các liên kết báo hiệu ở trong dịch vụ, mỗi LC theo dõi nhịp độ lỗi của những đơn vị tín hiệu nhận được. Khi một trong những điều kiện sau đây xuất hiện, MTP3 trong điểm báo hiệu được báo hiệu với một chỉ định thất bại mối liên kết. + Sáu mươi bốn đơn vị tín hiệu liên tiếp đã được nhận được với những lỗi. + Nhịp độ lỗi của những đơn vị tín hiệu nhận được vượt hơn một lỗi 256 đơn vị báo hiệu. + Một mẫu bít “không thể đạt được”, cái mà được nhận, và một cờ không được xác định trong 16 octets theo sau mẫu này. Có hai loại kiểm soát tỉ lệ sai lỗi liên kết báo hiệu là: kiểm soát tỉ lệ lỗi đơn vị báo hiệu và kiểm soát tỉ lệ lỗi bít hiệu chỉnh. Kiểm soát tỉ lệ lỗi đơn vị báo hiệu (Signaling unit error–rate Monitoring) Điều này được sử dụng khi kênh báo hiệu đang phục vụ và nó cho biết một kênh truyền khi nào phải ngừng hoạt động do có quá nhiều lỗi hơn mức cho phép. Để thực hiên điều này một bộ đếm sẽ được duy trì trong suốt thời gian hoạt động của kênh. Bộ đếm này được khởi đầu bằng 0 và được điều khiển dựa trên hai thông số : + T : Giá trị ngưỡng, nếu số lỗivượt quá giá trị này thì nó được báo tới mức 3. + 1/ D : Tỷ lệ lỗi thấp nhất (nó là tỷ lệ giữa số tín hiệu lỗi và tổng số đơn vị tín hiệu) mà có thể tạo nên một lỗi được báo tới mức3. Với mỗi đơn vị báo hiệu bị lỗi thì bộ đếm lại tăng lên một đơn vị, và sẽ giảm một đơn vị (nhưng không nhỏ hơn một) với mỗi chuỗi D đơn vị tín hiệu nhận được, cho dù là có lỗi hay không. Và một kênh truyền không còn đảm bảo tin cây khi bộ đếm có số lỗi đạt tới ngưỡng T . Nguyên lý này được thực hiện bằng một bộ đếm tiến / lùi. Hay còn gọi là điều khiển tỷ lệ lỗi bản tin. Giá trị bộ đếm tăng lên một đơn vị với mỗi MSU lỗi và giảm đi một sau 256MSU không có lỗi. Mức cảnh báo được đặt ở 64 đơn vị. Bộ phận quản lý mạng ở lớp 3 sẽ được cảnh báo khi bộ đệm đạt đến mức này . Lúc này liên kết không còn thỏa mãn yêu cầu đặt ra nữa. Kiểm soát tỉ lệ lỗi bit hiệu chỉnh (Alignmenterror–rate monitoring) Kiểm soát tỉ lệ lỗi bít hiệu chỉnh được sử dụng khi liên kết bắt đầu được khởi động và hiệu chỉnh. Sự hiệu chỉnh ở đây được hiểu là nơi truyền và nơi thu được đồng bộ với nhau bằng các trường cờ trong mỗi khung truyền. Thủ tục kiểm tra tỷ lệ lỗi hiệu chỉnh cung cấp các chuẩn để từ bỏ một kết nối nếu tỉ lệ lỗi quá mức cho phép. Để thực hiện điều này một bộ đếm được dùng để đếm số lỗi hiệu chỉnh. Bộ đếm này được khởi tạo từ 0 và được tăng lên một đơn vị khi một tín hiệu nhận được bit lỗi. Nếu bộ đếm chưa vượt quá ngưỡng cho phép trước lúc chu kỳ thử nghiệm bắt đầu thì chu kỳ phục vụ sẽ bị bỏ qua. Trong trường hợp thất bại thủ tục chu kỳ thử nghiệm này có thể thử lại 5 lần, nếu cả 5 lần đều lỗi thì kết nối đấy là không tin cậy. 2.4.4 Vấn đề đồng bộ Như đã nói ở trên đồng bộ là một trong những chức năng quan trọng của lớp 2 cùng vớinhững chức năng khác như giới hạn và phát hiện lỗi. Đồng bộ là thủ tục "bắt tay" được sử dụng để đồng bộ liên kết và phục hồi liên kết sau khi bị lỗi. Việc đồng bộ được ra lệnh từ lớp 3. Ở lớp 2, một số các đơn vị báo hiệu trạng thái kênh LSSU được gửi đi từ bộ điều khiển trạng thái liên kết LSC (Link Status Control). Mỗi LSSU ở trạng thái 0 chỉ ra rằng liên kết đang mất đồng bộ. Tại phần nhận sẽ nhận sẽ cho nhận được cờ giói hạn, khi nhận được LSSU đúng, bộ điều khiển trạng thái liên kết sẽ gửi đi các LSSU có trạng thái 1 (đồng bộ bình thường). Sau một khoảng thời gian thử 8,2s, liên kết được coi là đồng bộ. Lúc này , phần truyền sẽ gửi đi các FISU và khi ở đầu xa nhận được các FISU này ,quá trình xử lý các bản tin này lại được tiếp tục. Hình 18 Đơn vị báo hiệu thay thế FISU (Fill In Signal Unit) được gửi đi khi không có MS nào để gửi.Điều này đảm bảo cho dữ liệu luôn truyền liên tục trên kênh. 2.5 MTP3 – Lớp mạng Chức năng quan trọng nhất của MTP-3 là chức năng định tuyến các bản tin báo hiệu. Để đảm bảo khả năng báo hiệu cho tất cả các dịch vụ thọai và phi thoại mạng, báo hiệu SS7 được phân câp và thường sử dụng hai mức (mức thấp, mức cao) để đảm bảo khả năng báo hiệu cho tất cả các dịch vụ được yêu cầu ở hiện tại, và các dịch vụ trong tương lai. Như ta biết mạng viên thông trước đây chủ yếu dành cho thoại (sử dụng phương pháp chuyển mạch kênh) được phân thành 3 cấp gồm: cấp địa phương, liên tỉnh, quốc tế. Bởi vì trong mạng chuyển mạch kênh này thì mạng báo hiệu cuộc gọi và mạng truyền thông tin cuộc gọi là song song và chông lên nhau, muốn đơn giản bài toán định tuyến thì mạng phải được phân thành 3 cấp như trên. Chính vì vậy mà mạng báo hiệu kênh kết hợp CAS được sử dụng để báo hiệu cho mạng thoại. Nhưng với dịchvụ cho Mobile, cho truyền dữ liệu thì mạng CAS không đáp ứng được (như Mobile), hoặc có đáp ứng nhưng hiệu suất sẽ không cao (truyền dữ liệu) do kênh báo hiệu tồn tại suốt trong thời gian tiến hành cuộc gọi. Để đáp ứng các dịch vụ báo hiệu cho mạng thoại và mạng phi thoại thì báo hiệu kênh chung SS7 được thiết kế để đáp ứng các đòi hỏi mới này. Mô hình mạng SS7 được xây dựng như sau: Để trách khả năng nghẽn trong mạng báo hiệu và đảm bảo khả năng phân phối, định tuyến các bản tin báo hiệu một cách tốt nhât thì mạng SS7 sử dụng một mạng gồm nhiều thành phần STP (chỉ thực hiện chức năng chuyển tiêp bản tin báo hiệu) tạo thành một mạng riêng tồn tại độc lập với mạng viễn thông. Các STP này cùng cấp được nối theo dạng lưới với nhau. Chính vì sự tổ chức cho các STP này mà mạng báo hiệu SS7 thỏa mãn cho cả dịch vụ truyền thoại và truyền dữ liệu. Chức năng của lớp 3 được chia thành hai nhóm chức năng chính. Một trong nhóm chức năng đó là phải thực hiện cùng với tại nơi mà MTP gửi nhưng thông báo. Nó nhận được và được xem như là chức năng xử lý bản tin báo hiệu (SMH - Signalling Message Handling). Chức năng thứ hai giải quyết cùng với MTP lớp 3 để điều khiển lưu lượng, kết nối, và địnhtuyến thông tin. Nhóm này được xem như chức năng quản trị mạng báo hiệu (SNM - Signalling Network Management). + Chức năng xử lý bản tin báo hiệu (SMH): xử lý việc truyền của những bản tin giữa cặp TUP, ISUP, và SCCP . + Chức năng quản trị mạng báo hiệu (SNM): để điều khiển lưu lượng, kết nối, và định tuyến thông tin. Giữ chức năng kiểm soát lưu lượng bản tin dưới những điều kiện như sự tắc nghẽn, sự thất bại trong mạng báo hiệu. Hình 19 Sự miêu tả về SMH và SNM 3.5.1 Chức năng xử lý bản tin báo hiệu Gồm các chức năng chính + Định tuyến bản tin (Message Routing) + Nhận biết bản tin (Message Discrimination) + Phân phối bản tin (Message Distribution) Hình 20 Cấu trúc và giao diện của phần xử lý bản tin báo hiệu Định tuyến bản tin Chức năng định tuyến bản tin thực hiện việc chuyển các bản tin đã nhận được (từ chức năng phân loại từ 1thực thể lớp 4) tới một kênh truyền thích hợp bằng cách kiểm tra mã điểm đích (DPC) trong nhãn định tuyến. Nó sử dụng trường SLS để xác định kênh nào trong tuyến sẽ được sử dụng. Chức năng này cũng thực hiện phân tải với mục đích phân bố lưu lượng một cách đồng đều trên các kênh của một tuyến. Nó cũng có thể phân tải giữa các kênh không nằm trong cùng một tuyến. Nhận biết bản tin Chức năng phân loại bản tin quyết định liệu một bản tin kết thúc ở điểm báo hiệu này hay tiếp tục được gửi đi. Quyết định này được đưa ra dựa trên mã điểm báo hiệu đích DPC nhận được từ bản tin. Nếu mã DPC này giống như DPC của điểm báo hiệu, bản tin sẽ được đưa tới chức năng phân phối bản tin, ngược lại nếu khác với SPC của điểm báo hiệu, bản tin sẽ được đưa tới chức năng định tuyến bản tin để gửi đi tới điểm báo hiệu đích cần thiết. Phân phối bản tin Chức năng phân phối bản tin được sử dụng tại điểm báo hiệu làm nhiệm vụ đưa bản tin báo hiệu thu được tới: o Phần người dùng TAP, ISDN o Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP o Phần quản trị mạng báo hiệu MTP3 o Phần kiểm tra và bảo dưỡng mạng của MTP Chức năng phân phối bản tin được thực hiện dựa trên nội dung của byte thông tin dịch vụ SI trong trường SIO. 2.5.2 Chức năng quản trị mạng báo hiệu Chức năng quản tri mạng báo hiệu đảm bảo duy trì lưu lượng báo hiệu trong trường hợp xảy ra lỗi trong hệ thống. Mục đích của quản lý báo hiệu là cung cấp khả năng lặp lại
- Xem thêm -