TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG O0O ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ VÀ ỨNG DỤNG TRONG TỔNG ĐÀI A1000 E10 Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Hữu Trung Sinh viên thực : Đặng Trần Văn Lớp : CĐ – k51 Hà Nội – 2009 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VẼ .4 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU 12 PHẦN I .13 HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ (SS7) 13 Chương I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BÁO HIỆU .13 I ĐỊNH NGHĨA VỀ BÁO HIỆU: .13 II CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU: 13 III CÁC YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG BÁO HIÊU: .15 IV PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÁO HIỆU: 15 IV.1 Báo hiệu kênh kết hợp CAS: 21 IV.2 Báo hiệu kênh chung CCS: 22 Chương II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 27 I ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7: 27 II CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7: 28 II.1 Mối quan hệ SS7 OSI: .30 II.2 Cấu trúc chức phần chuyển giao tin MTP: .34 II.2.1 Cấu trúc chức MTP mức (Đường số liệu báo hiệu SDL): .34 II.2.2 Cấu trúc chức MTP mức (Đường báo hiệu SL): 35 II.2.2.1 Khuôn dạng tin: 35 II.2.2.2 Chức phát lỗi sửa lỗi: 39 II.2.3 Cấu trúc chức MTP mức (Mạng báo hiệu SN): 42 II.2.3.1 Chức xử lý tin báo hiệu: 43 II.2.3.2 Chức quản trị mạng báo hiệu: 45 II.3 Cấu trúc chức phần điều khiển đấu nối báo hiệu (SCCP): 49 II.4 Ứng dụng điện thoại TUP: 54 II.4.1 Khuôn dạng tín hiệu TUP: .54 II.4.2 Các thủ tục báo hiệu: .54 II.5 Ứng dụng mạng số đa dịch vụ ISUP: 56 II.5.1 Các dịch vụ ISUP: .57 II.5.1.1 Các dịch vụ mạng sở (Basic Bearer Service): .57 II.5.1.2 Các dịch vụ bổ sung: 58 II.5.2 Khuôn dạng tin ISUP: .59 II.5.3 Mối tương quan báo hiệu ISUP OSI: 59 II.6 Chức phần quản lý khả phiên dịch TCAP: 60 II.7 Phần ứng dụng di động MAP: 63 PHẦN II: ỨNG DỤNG SS7 TRONG TỔNG ĐÀI ALCATEL 66 Chương III: HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000 E10 66 I GIỚI THIỆU CHUNG: 66 I.1 Vị trí ứng dụng hệ thống: 66 I.2 Giao tiếp ngoại vi hệ thống A1000 E10: 69 I.3 Các dịch vụ tổng đài A1000 E10: 70 II CẤU TRÚC TỔNG THỂ: .75 Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp II.1 Cấu trúc chức tổ điều khiển OCB 283: 75 II.2 Cấu trúc phần cứng: 81 II.3 Phòng vệ tổng đài A1000 E10: .85 III CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG TRẠM ĐA XỬ LÝ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ VÀ BÁO HIỆU SỐ (SMA): 86 III.1 Cấu trúc chức trạm SMA: 87 III.1.1 Cấu trúc tổng quát trạm đa xử lý A 8300: .87 III.1.2 Cấu trúc chức trạm SMA: 88 III.2 Cấu trúc phần cứng trạm SMA: 89 III.2.1 Các chức bảng mạch in ICTSH: .90 III.2.2 Các chức bảng mạch in ACHIL: .91 III.2.3 Chức bảng mạch in ICHOR: 92 III.2.4 Chức coupler ACAJA/ACAJB: 92 III.2.5 Các chức bảng mạch in ACALA: 93 III.2.6 Các chức bảng mạch in ICID: .93 III.3 Các phần mềm chức trạm SMA: 94 III.3.1 Phần mềm MLETA: .94 III.3.2 Phần mềm chức MLPUPE: 94 Chương IV: QUẢN TRỊ HỆ THỐNG SS7 TRONG TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000 E10 96 I PHÂN BỐ PHẦN MỀM SS7: 96 II MÔ HÌNH SS7 TRONG TỔNG ĐÀI A1000 E10: .97 III PHÒNG VỆ PHẦN MỀM SS7: 101 IV THỦ TỤC QUẢN TRỊ SS7: 102 V ĐIỂM BÁO HIỆU: 105 VI TUYẾN BÁO HIỆU: 106 VII CHÙM KÊNH BÁO HIỆU: .107 VIII KÊNH BÁO HIỆU: 108 KẾT LUẬN 109 Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Thủ tục báo hiệu xử lý gọi 16 Hình 1.2: Phân chia hệ thống báo hiệu .21 Hình 1.3: Sơ đồ báo hiệu kênh chung 22 Hình 1.4: Tổng quan mạng báo hiệu kênh chung 23 Hình 1.5: Mạng báo hiệu kiểu kết hợp .24 Hình 1.6: Báo hiệu kiểu cận kết hợp 24 Hình 1.7: Mạng báo hiệu với cấu trúc phân lớp 25 Hình 1.8: Mạng báo hiệu quốc tế .26 Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống báo hiệu số 29 Hình 2.2: Cấu trúc chức SS7 .29 Hình 2.3: Mối tương quan hệ thống báo hiệu số OSI 33 Hình 2.4: MTP mức 34 Hình 2.5: MTP mức 35 Hình 2.6: Các đơn vị tín hiệu SS7 36 Hình 2.7: Trường FC 37 Hình 2.8: Đơn vị tín hiệu MSU 38 Hình 2.9: Đơn vị tín hiệu trạng thái đường 39 Hình 2.10: Phương pháp sửa sai .40 Hình 2.11: Phương pháp sửa sai phòng ngừa .41 Hình 2.12: Cấu trúc chức MTP mức 42 Hình 2.13: Các trường định tuyến tin 43 Hình 2.14: Octet thông tin dịch vụ .45 Hình 2.15: Quá trình xử lý hư hỏng đường báo hiệu 48 Hình 2.16: Dịch vụ không đấu nối .50 Hình 2.17: Khuôn dạng tin SCCP .52 Hình 2.18: Sơ đồ khối cấu trúc chức SCCP 53 Hình 2.19: Thiết lập gọi bình thường 55 Hình 2.20: ISUP mô hình lớp 56 Hình 2.21: Pha thiết lập 57 Hình 2.22: Trường thông tin báo hiệu ISUP 59 Hình 2.23: Kênh B kênh D cấu trúc phân lớp OSI 60 Hình 2.24: Vị trí TCAP hệ thống báo hiệu số 61 Hình 2.25: Các bước dịch vụ tự động gọi lại 62 Hình 2.26: Các thực thể ứng dụng (AE) phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE) MAP 64 Hình 2.27: Sơ đồ báo hiệu số mạng GSM .65 Hình 3.1: Cấu trúc phân hệ tổng đài A1000 E10 67 Hình 3.2: Vị trí A1000 E10 mạng thoại .69 Hình 3.3: Giao tiếp tổng đài mạng .69 Hình 3.4: Cấu trúc chức (và phần mềm) OCB 283 .75 Hình 3.5: Chức ETA 77 Hình 3.6: Cấu trúc phần cứng A1000 E10 (OCB 283) 82 Hình 3.7: Cấu trúc trạm đa xử lý 87 Hình 3.8: Tổ chức điều khiển trạm SMA 89 Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp Hình 3.9: Cấu trúc phần cứng SMA 90 Hình 3.10: Sắp đặt phần mềm trạm SMA với phần mềm 95 Hình 4.1: Tổ chức phần mềm UTC 97 Hình 4.2: Các đường số liệu báo hiệu A1000 E10 98 Hình 4.3: Tương quan SS7 A1000 E10 ITU-T 100 Hình 4.4: Thủ tục phòng vệ phần mềm báo hiệu số MLPUPE .101 Hình 4.5: Các khả mạng báo hiệu .103 Hình 4.6: Vị trí thành phần quản trị mạng báo hiệu số 104 Hình 4.7: Liên kết điểm báo hiệu .105 Hình 4.8: Điểm báo hiệu 106 Hình 4.9: Luật phân bố chùm kênh báo hiệu hướng 107 Hình 4.10: Luật phân bố chùm kênh .108 Hình 4.11: Mối tương quan TSV TSM 109 Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ACM Address Complete Message Bản tin hoàn thành địa ANC Answer Signal Charge Bản tin trả lời có tính cước ANN Answer Signal No Charge Bản tin trả lời không tính cước ASE Application Service Element Phần tử dịch vụ ứng dụng BHCA Busy Hour Call Attempt Cuộc thử bận BIB Backward Indicator Bit Bit địa hướng BL Local Bus Bus nội hạt hay bit cục BSM Multiprocessor Station Bus Bus trạm đa xử lý BSN Backward Sequence Number Con số thứ tự hướng BT Time Base Cơ sở thời gian CAMA Centralised Automatic Message Accounting Tính cước tập trung CAS Channel Associated Signalling Báo hiệu kênh riêng CC Communication Control Điều khiển thông tin CCF Conference Circuit Mạch hội nghị CCS Common Channel Signalling Báo hiệu kênh chung CIC Circuit Indicator Code Mã nhận dạng kênh CK Check Bit Bit kiểm tra CLB Clear Back Bản tin giải phóng hướng CLF Clear Forward Bản tin giải phóng hướng CMP Main Multiplex Coupler Coupler mạch vòng Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp CMS Secondary Multiplex Coupler Coupler mạch vòng phụ COM Matrix Switch Controller Bộ điều khiển chuyển mạch CSED Electronic Satellite Concentrator Bộ tập trung điện tử vệ tinh CSND Subcriber Digital Access Unit Đơn vị truy nhập thuê bao số CSNL Local Digital Concentrator Bộ tập trung số nội hạt CTSV Voice Signalling Processing Coupler Coupler xử lý tín hiệu tiếng nói DPC Destination Point Code Điểm đích báo hiệu DUP Data Unit Part Phần sử dụng số liệu F Flag Cờ FC Frame Control Trường điều khiển khung FIB Forward Indicator Bit Bit địa hướng FSN Forward Sequence Number Con số thứ tự hướng GT Tone Generator Bộ tạo tone GX Matrix System Handler Quản lý đấu nối HDB3 High Density Bipolar Code Mã tam cực mật độ cao HDLC High Level Data Link Control Điều khiển đường số liệu mức cao IAM Initial Address Signal Message Bản tin địa khởi đầu IN Intelligent Network Mạng thông minh ISDN Intergrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp ISO Internetional Standards Organisation Tổ chức tiêu chuẩn giới ISUP ISDN User Part Phần sử dụng ISDN LA Local Access Đường truy nhập LAMA Local Automatic Message Accounting Tính cước chỗ LS Link Set Chùm kênh báo hiệu LSC Link State Control Bộ điều khiển trạng thái đường LSSU Link Status Signal Unit Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh LI Length Indicator Trường thị độ dài LR Matrix Link Đường mạng LRE Incoming Matrix Link Đường mạng vào LRS Outgoing Matrix Link Đường mạng MAL Alarm Multiplex Mạch vòng cảnh báo MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng cho di động MAS Main Control Station Access Multiplex Mạch vòng thông tin truy nhập trạm MC Common Memory Bộ nhớ chung MCX Host Switching Matrix Ma trận chuyển mạch MF Multifrequency Đa tần MFC Multifrequency Compelled Đa tần cưỡng MFP Multifrequency Pusle Xung đa tần Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp MIS Inter-Station Multiplex Mạch vòng thông tin trạm ML Software Machine Phần mềm chức MLETA Auxiliary Equipment Management Phần mềm quản trị thiết bị phụ trợ MLPUPE SS7 Protocol Handler ML Phần mềm quản trị giao thức báo hiệu số MLSM Station ML Phần mềm trạm MQ Message Distributor Quản trị phân bố tin MR Call Handler Xử lý gọi MRO Message Routing Định tuyến tin MTP Message Transfer Part Phần chuyển giao tin NI Network Indicator Chỉ thị mạng NT Network Terminal Kết cuối mạng OMAP Operation Maintaince Application Part Phần ứng dụng vận hành bảo dưỡng OPC Originating Point Code Điểm xuất phát báo hiệu OSI Open System Interconnection Hệ thống giao tiếp mở PCM Pusle Code Modulation Điều chế xung mã PDD Post Dialling Delay Trễ quay số PGS General Supervisory Station Trạm giám sát tổng thể hệ thống PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động công cộng PSTN Public Switching Telephone Mạng điện thoại công cộng Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp Network PUP Main Processor Unit Đơn vị xử lý PUS Secondary Processor Unit Đơn vị xử lý phụ RLC Release Message Bản tin giải phóng hoàn toàn SAM Subsequence Address Message Bản tin địa SAO SAM with One Bản tin địa với số SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ SF Single Frequency Đơn tần SI Service Indicator Chỉ thị dịch vụ SIF Signalling Information File Trường thông tin báo hiệu SIO Service Information Octet Octet thông tin dịch vụ SL Signalling Link Liên kết báo hiệu SLM Signalling Link Management Quản trị đường báo hiệu SLS Signalling Link Selection Chọn lựa đường báo hiệu SM Control Station Trạm điều khiển SMA Auxiliary Equipment Control Station Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMC Main Control Station Trạm điều khiển SMM Maintaince Station Trạm bảo dưỡng SMT Trunk Control Station Trạm điều khiển trung kế SMX Matrix Control Station Trạm điều khiển ma trận SP Signalling Point Điểm báo hiệu Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 10 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp ETA PUPE Hình 3.10 cho thấy trạm SMA hai phần mềm chức (ML) có: • HYPERVISOR (kí hiệu HYP): phần mềm hệ thống hay gọi hệ điều hành trạm HYP có chức giao tiếp phần cứng trạm với ứng dụng • SUPERVISOR (kí hiệu SUP): phần mềm trao đổi công việc, trao đổi chức SUP thực giao tiếp HYP ML, nhận lệnh từ HYP phần phối tới phần mềm chức có liên quan SUP đảm nhận quản trị công việc, công việc có nhiều dịch vụ, SUP phân phối thời gian cho dịch vụ Chương IV: QUẢN TRỊ HỆ THỐNG SS7 TRONG TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000 E10 Hệ thống báo hiệu số thiết kế để cung cấp hệ thống báo hiệu chung chuẩn quốc tế Tuy vậy, người ta không dự định sử dụng hệ thống báo hiệu tiêu chuẩn cho truy nhập từ PAXB vào mạng điện thoại từ máy điện thoại Để thỏa mãn cho ứng dụng sau này, cần phải đưa thêm vào giao thức truy nhập mạng đa dịch vụ, kí hiệu ISDN – AP, hầu hết tổng đài đại mạng cho ta giải pháp truy nhập Trong phần này, ta xem xét ứng dụng hệ thống báo hiệu số tổng đài A1000 E10 ví dụ điển hình cho sử dụng mô hình triển khai hệ thống báo hiệu số Việt Nam I PHÂN BỐ PHẦN MỀM SS7: Phần mềm báo hiệu số tổng đài A1000 E10 lưu trữ file trạm ký hiệu XUTC Nó gồm hai phần mềm thành phần, gọi phần mềm chức ký hiệu ML PC ML PUPE MLPC cài đặt trạm đa xử lý điều khiển SMC, thực chức mức SS7, quản trị mạng báo hiệu, quản trị lưu Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 96 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp lượng, quản trị lưu trình, phòng vệ PUPE… Trong tổ chức điều khiển OCB tổng đài A1000 E10, MLPC cấu trúc kép, hoạt động theo kiểu hoạt động/dự phòng ML PUPE cài đặt trạm đa xử lý điều khiển cung cấp thiết bị phụ trợ SMA ML PUPE thực chức xử lý giao thức báo hiệu số 7, quản trị trạng thái kênh trung kế, cầu giao tiếp thông tin thông tin từ đơn vị đấu nối thuê bao vào OCB MLPUPE có cấu trúc dự phòng theo kiểu phân tải n + 1, n ≥ trạng thái hoạt động luôn có MLPUPE trạng thái dự phòng Ta có sơ đồ khối tổng đài A1000 E10 phần mềm báo hiệu số tương ứng hình sau: PCM SMT STS (MLURM) SMX (COM) SMA (MLPUPE) n hoạt động/ dự phòng UTC MAS SMC hoạt động/ SMC dự phòng (MLPC) MIS SMM Hình 4.1: Tổ chức phần mềm UTC II MÔ HÌNH SS7 TRONG TỔNG ĐÀI A1000 E10: Để đáp ứng dịch vụ thông tin thỏa mãn nhu cầu thông tin với tổng đài khác mạng quốc gia quốc tế, hãng Alcatel CIT trang bị tổng đài A1000 E10 phần mềm trang thiết bị phù hợp tuân thủ khuyến nghị SS7 mà ITU-T đưa Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 97 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp • Cấu trúc chức MTP mức 1: Trong A1000 E10 mức bao gồm: - Các khe thời gian (TS – Time Slot) đường PCM đấu nối với điểm báo hiệu tổng đài (AFCTE) - Các khe thời gian đường mạng nội LR đấu nối OCB với đơn vị đấu nối thuê bao CSNL (AFVTE), với trạm điều khiển đấu nối trung kế (AFVTE) - Các khe thời gian đường mạng nội LR đấu nối OCB với trạm đa xử lý cung cấp thiết bị phụ trợ xử lý giao thức báo hiệu số SMA (AFTSX) Đường đấu nối bán cố định mạng chuyển mạch mô tả sau: Mạng nội hạt CSN nội hạt AFCTE Mạng quốc gia Mạng nội hạt PCM CSN vệ tinh ALRXE GLR SMT MRM MRS A C H SMA I L A C PUPE H I L AFVTE GLR SMX ALRXE VTSM • • • VTSM 15 VTSM 16 ALRXS GLR AFTSX • • • VTSM 31 Hình 4.2: Các đường số liệu báo hiệu A1000 E10 Trong đó: - MRM: module điều khiển đấu nối trung tổng đài khác Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 98 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp - MRS: module điều khiển đấu nối trung tổng đài vệ tinh A1000 E10 - ALRXE: địa chức chuyển mạch LR vào SMX - ALRXS: địa chức chuyển mạch LR khỏi SMX - AFCTE: địa chức khe thời gian PCM vào SMT - AFVTE: địa chức khe thời gian LR vào SMX - AFTSX: địa chức khe thời gian LR SMX SMA - VTSM: kết cuối ảo kênh vật lý - ACHIL: bảng mạch in thực chức quản trị đường số liệu báo hiệu số Mỗi bảng quản trị cực đại 16 đường báo hiệu, tương ứng 16 VTSM kết cuối kênh vật lý, tương ứng với 16 COC • Cấu trúc chức MTP mức 2: Chức mức A1000 E10 bảng ACHIL thực hiện, ACHIL thực xử lý đa giao thức cho HDLC SS7, bao gồm: Trên phương diện HDLC: - Phía phát: phát cờ tạo khung tín hiệu, tính toán mã CRC, chèn Zero - Phía thu: nhận biết chiết Zero, kiểm tra CRC, xử lý cờ Trên phương diện SS7: - Phía phát: + Gửi khung FISU để giám sát kênh báo hiệu cách liên tục MSU hay LSSU truyền điểm báo hiệu + Phát lại khung theo lệnh - Phía thu: phân tích, nhận biết cách tự động khung FISU Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 99 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp Tùy theo dung lượng tổng đài mà người ta cài đặt từ đến 15 phần mềm PUPE từ đến 15 SMA, cần phần mềm PUPE dự phòng Và SMA cài đặt từ đến bảng ACHIL • Cấu trúc chức MTP mức 3: Như giới thiệu phần tổng quan, MTP mức thực chức năng: - Xử lý tin báo hiệu: nhận biết, phân phối, định tuyến - Quản trị mạng báo hiệu: quản trị lưu lượng, quản trị tuyến, quản trị kênh Trong A1000 E10, chức phần mềm thực MLPC MLPE hình 4.3 Trong đó, MLPE thực chức định tuyến cho tin, cài đặt SMA MLPC thực chức mức lại quản trị mạng báo hiệu số 7, quan trắc, phòng vệ PUPE Mức Mức PUP (SMA) PU BSM Mức CSMP (SMA) PE Mức ACHIL Quản trị Đường trạng thái thu phát trung kế (CIC) vào Sắp xếp phân 16 COC loại khung Phát sửa lỗi MAS MLMR PC Quản trị mạng (Đường, lưu lượng) (Quản trị MTP UP Phòng vệ PUPE SMC Hình 4.3: Tương quan SS7 A1000 E10 ITU-T • Cấu trúc chức MTP mức 4: Mức ứng dụng UP thực chức tạo tin, xử lý tin Mức phần mềm MLPU thực Nó liên quan đến thủ tục xử lý gọi TUP ISUP, thủ tục xử lý gọi A1000 E10 sử dụng giao thức báo hiệu số Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 100 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp Đồng thời, MLPU thực chức quản trị trạng thái đường trung kế vào/ra III PHÒNG VỆ PHẦN MỀM SS7: Các trạm phần mềm hệ thống điều khiển tổng đài A1000 E10 trang bị tính tự phát lỗi, tự khắc phục lỗi nhẹ trường hợp lỗi tự khắc phục báo đến phần mềm phòng vệ tập trung để yêu cầu giải Ngoài ra, trạm lỗi có khả tự cách ly lỗi để tránh lây lan trạm khác giám sát để phát trạng thái ngừng hoạt động kịp thời Khi có cố, trạm tự ngừng hoạt động chuyển lưu lượng cho trạm dự phòng, tùy thuộc vào tổ chức kiểu dự phòng trạm Đối với phần mềm PUPE, phần mềm dự phòng nạp sẵn trạm dự phòng có cố điều khiển MLPC chuyển đổi trạng thái tự dự phòng thành hoạt động không ảnh hưởng đến lưu lượng xử lý gọi Các bước phòng vệ mô tả sau: SC MLPUPPE (ES) SC MLPUPPE (ES) Dự phòng MLPUPPE (ESRE) MAS MLMQ MLPC MIS MLOM Hình 4.4: Thủ tục phòng vệ phần mềm báo hiệu số MLPUPE Bước 1: Giả sử tổng đài có SMA có chức PUPE, PUPE trạng thái dự phòng Nếu lỗi xảy ví dụ SMA có PUPE Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 101 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp hoạt động Khi đó, phần mềm phòng vệ chỗ đặt trạm nhận tin lỗi, phân tích lỗi nặng gửi tin yêu cầu khóa trạm đến phần mềm phòng vệ tập trung SMM, tin chuyển qua phần mềm phân phối tin MLMQ Bước 2: SMM nhận tin, phân tích gửi tin khóa trạm lỗi, chuyển PUPE hoạt động vào trạng thái không hoạt động, đồng thời gửi tin báo cho trạm khác mạch vòng thông tin biết SMA bị khóa để trạm khác không gửi tin cho SMA Bước 3: Khi MLPUPE không xử lý lưu lượng, từ SMA gửi tin thông báo cho phần mềm phòng vệ PUPE MLPC SMC biết Bước 4: MLPC nhận phân tích tin, sau gửi tin đến SMA chuyển đổi phần mềm PUPE từ dự phòng thành hoạt động Bước 5: Đồng thời gửi tin yêu cầu cấu hình lại đường liệu báo hiệu vào SMA 3, tin chuyển qua MLMQ đến MCX Khi đó, tất lưu lượng chuyển đến PUPE xử lý thay PUPE Bước người điều hành khóa trạm SMA sửa chữa, sau sửa xong MLPUPE trạng thái dự phòng IV THỦ TỤC QUẢN TRỊ SS7: Trong tổng đài A1000 E10, mạng báo hiệu số phân chia thành mạng riêng biệt mô tả sau: Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 102 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp STP Quốc tế STP Quốc gia Mạng quốc tế Mạng quốc gia Mạng nội hạt Mạng nội hạt Local Network PSI CSN Local Network PS255 LOCAL UTC PSI CSN PSI CSN PS255 LOCAL UTC PSI CSN PSI CSN National 1000 PS PSI CSN National 1000 PS Hình 4.5: Các khả mạng báo hiệu - Mạng nội hạt: đơn vị đấu nối thuê bao CSN ma trận chuyển mạch - Mạng quốc gia: chuyển mạch thuê bao, tổng đài chuyển mạch tổng đài quốc tế - Mạng quốc tế: tổng đài quốc tế Trong mạng có điểm báo hiệu SP Trong mạng nội hạt, số SP mạng nội hạt mang số 255, bao gồm nhiều điểm SP nội hạt, tùy thuộc vào dung lượng đơn vị đấu nối thuê bao CSN Các đường liệu mô tả hình 4.6 Trong trình thực trao đổi báo hiệu số 7, chức chức biên dịch Mục đích chức biên dịch phép định tuyến đơn vị tín hiệu tin từ điểm báo hiệu đến điểm báo hiệu khác Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 103 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp Trong đó, phần ta biết có điểm báo hiệu gốc, nơi phát tin OPC, điểm báo hiệu thu tin DPC, thông tin nằm nhãn định tuyến Trường chọn lựa kênh báo hiệu SCS tương ứng với bit thấp mã nhận dạng kênh trung kế CIC Mạng nội hạt Mạng quốc gia CSN OCB SMA SS7 Đơn vị tín hiệu MLPUPE1 Đơn vị tín hiệu Đơn vị tín hiệu Đơn vị tín hiệu VP VP VP Liên kết số liệu Hình 4.6: Vị trí thành phần quản trị mạng báo hiệu số Điểm báo hiệu phải phân tích nhãn định tuyến tin Theo kiểu phân tải luật phân tải SCS để xác định việc định tuyến cuối chùm kênh trung kế kênh chọn để định tuyến cho tin Luật phân tải phải thực theo mức: - Chọn chùm kênh trung kế tuyến - Chọn kênh báo hiệu chùm lựa chọn Từ điểm báo hiệu đích cho ta biết tập liên kết báo hiệu Từ tập liên kết báo hiệu ta biết danh sách tập liên kết báo hiệu Từ danh sách tập liên kết báo hiệu ta biết danh sách kênh báo hiệu Hình 4.7 mô tả đặc tính Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 104 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp PTS NSFM Tổng đài A PTS NSFM PSi Coc0 Coc1 Coc2 Tổng đài B Coc3 PSj Kênh thoại Chọn nhóm trung kế Chọn kênh nhóm Hình 4.7: Liên kết điểm báo hiệu Tùy theo kiểu mạng mà người điều hành thực lệnh quản trị phải khai báo: - Mạng nội hạt: kiểu mạng TYR = RL - Mạng quốc gia: kiểu mạng TYR = RN - Mạng quốc tế: kiểu mạng TYR = RI V ĐIỂM BÁO HIỆU: Tuyến báo hiệu phù hợp với điểm báo hiệu đích Từ điểm báo hiệu cho ta biết tuyến báo hiệu (ASM) Phù hợp với điểm báo hiệu kiểu điểm báo hiệu (TASN) Thường điểm báo hiệu sử dụng cho tổng đài mạng kiểu đơn đặc biệt (INDIV) Điểm báo hiệu đích có hoạt động tốt hay không mô tả qua tham số khả truy nhập (ACCE) với trạng thái sau đây: - INA: không làm việc, không truy nhập - ACP: truy nhập phần truy nhập phần - ACT: hoạt động tốt, có khả truy nhập hoàn toàn - NCR: chưa tạo Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 105 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp Có khả truy nhập hoàn toàn tương đương với trường hợp nối khả truy nhập chùm kênh báo hiệu theo tuyến (từ ACF đến ACF 3) Điểm bao hiệu mô tả sau: Tổng đài A Tổng đài B PS Nguồn Kênh báo hiệu PS Đích Đơn vị tín hiệu báo hiệu Nhận đơn vị tín hiệu báo hiệu Phân tích báo hiệu Gửi đơn vị tín hiệu báo hiệu Quản trị SCS CPO CPD 4b 14b 14b Hình 4.8: Điểm báo hiệu Các khả truy nhập chùm kênh báo hiệu sau: - A: chùm kênh báo hiệu rỗi truy nhập - I: chùm kênh báo hiệu rỗi truy nhập - H: chùm kênh không thích hợp - X: chùm kênh báo hiệu không làm việc - R: yêu cầu chuyển giao bị hạn chế VI TUYẾN BÁO HIỆU: Tuyến báo hiệu tập hợp đồng chùm kênh báo hiệu loại Đồng hiểu tất chùm kênh báo hiệu tuyến có tốc độ phương thức sửa sai Mỗi tuyến báo hiệu gồm có: - Ít chùm kênh báo hiệu (cực đại 4, từ NFSM0 đến NFSM3) Hoạt động theo luật phân tải tương ứng với SCS Luật (LAW) phân bố chùm kênh kênh báo hiệu biểu diễn ma trận 16 hàng × N cột, mô tả hình 4.9 Theo luật ứng với SCS ta có danh sách theo thứ tự giảm dần thành Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 106 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp phần, mà thành phần tương ứng với thứ tự chùm kênh tuyến (RANF) kênh chùm kênh (RANC) N độ sâu luật, độ sâu tương ứng với số tối đa thành phần mà luật tác động ứng với SCS cho trước, tức tương đương với số kênh báo hiệu LOI ASM SCS Thứ tự ưu tiên 0123 if SCS = 1230 2301 15 3012 RANF NFSM i RANF NFSM j RANF NFSM k RANF NFSM l Hình 4.9: Luật phân bố chùm kênh báo hiệu hướng VII CHÙM KÊNH BÁO HIỆU: Một chùm kênh báo hiệu tập kênh báo hiệu với đặc tính Chùm kênh phụ thuộc vào: - Con số điểm báo hiệu mà chùm kênh đấu nối tới - Luật phân bố chùm kênh - Đặc tính (tốc độ, phương thức sửa sai: CORR0) - Danh mục kênh báo hiệu (COC) Đối với COC (0 < COC < 15) có số thứ tự COC chùm kênh (0 < RANC < 15) Ta có luật phân bố đường COC chùm kênh sau: Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 107 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp LOI NFSM SCS Thứ tự ưu tiên 0123 if SCS = 1230 2301 15 3012 RANC RANC RANC RANC COC n COC m COC o COC p Hình 4.10: Luật phân bố chùm kênh VIII KÊNH BÁO HIỆU: Một kênh báo hiệu gồm kênh số liệu (một kênh đôi dây phát, kênh đôi dây thu), kênh có tốc độ Đường truyền dẫn chiều sử dụng để phát tin báo hiệu số ITU-T Một kênh báo hiệu bao gồm: - Phần tử mức 1: liên kết số liệu báo hiệu (LSD), tương đương với khe thời gian vật lý TS đấu nối đến điểm báo hiệu đối phương (SP), đấu nối bán cố định ma trận chuyển mạch MCX TS đến SMA - Phần tử mức 2: liên quan tới kết cuối báo hiệu thức TSM kết cuối báo hiệu ảo TSV TSM nằm bên module ACHIL, TSM kết cuối phần cứng chia thành khe thời gian gọi VTSM (có số vật lý 0÷31) Mỗi VTSM quản lý đường COC, module ACHIL quản lý 16 COC TSV phân chia tương tự TSM Khi tạo COC, người điều hành phải đưa số kết cuối kênh ảo TSV, từ hệ thống tự chọn lựa số TSM tương ứng với cấu hình (TSVTSM) TSM kết hợp với TSV làm tăng độ tin cậy cho hệ thống báo hiệu SS7 Mối tương quan biểu thị hình sau: Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 108 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp PUPE1 SMA1 TSM TSV VTSM 00 VTSM 31 VTSM 00 VTSM 31 VTSM 00 VTSM 31 VTSM 00 VTSM 31 PUPE2 SMA2 TSM TSV VTSM 00 VTSM 31 VTSM 00 VTSM 31 PUPE3 SMA3 SMX TSM TSV Hình 4.11: Mối tương quan TSV TSM Trong trình khai thác, quản lý kênh ảo kết cuối ảo, kênh thực kết cuối thực hệ thống tự quản lý Trong trình hoạt động, chọn ngẫu nhiên kênh thực rỗi vậy, kỹ thuật viên can thiệp vào TSV Trạng thái kênh báo hiệu ETCS gồm thành phần: ETCS = xxxx + yyyy xxxx: trạng thái kênh vật lý yyyy: phương thức chuyển tin NCNT: không đấu nối BLOM: bị khóa lệnh MMC INAC: không hoạt động BLOS: bị khóa hệ thống ACTI: hoạt động NBLO: không bị khóa INIT: khởi tạo BLOD: khóa hướng NAFF: chưa tạo BLOA: khóa hướng Bảng 2: Trình tự xây dựng hệ thống báo hiệu số KẾT LUẬN SS7 hệ thống báo hiệu sử dụng phương thức chuyển mạch gói mạng chuyển mạch kênh, thiết kế để cung cấp hệ thống báo hiệu Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 109 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số Đồ án tốt nghiệp chung chuẩn quốc tế Đến nay, gần 100% tuyến quốc tế sử dụng SS7 Mạng quốc gia sử dụng SS7 Điều chứng minh tính hiệu lực SS7 Với hỗ trợ SS7 với chuyển mạch ATM, tổng đài A1000 E10 đóng vai trò quan trọng việc nâng cao chất lượng dịch vụ, đưa dịch vụ vào mạng Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 110 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 [...]... báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại là báo hiệu kênh kết hợp (CAS: Channel Associated Signalling) hay còn gọi là báo hiệu kênh riêng và báo hiệu kênh chung (CCS: Channel Common Signalling) (Hình 1.2) Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 20 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số 7 Đồ án tốt nghiệp BÁO HIỆU BÁO HIỆU THUÊ BAO BÁO HIỆU... chung số 7 (SS7: Signalling System 7) Nội dung của SS7 sẽ được nêu ở chương II IV.2 Báo hiệu kênh chung CCS: Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu sử dụng chung một hoặc một số đường số liệu báo hiệu (Signalling Data Link) để truyền thông tin báo hiệu phục vụ cho nhiều đường trung kế thoại /số liệu SP Nhóm đường trung kế TỔNG ĐÀI A SP TỔNG ĐÀI B Nhóm kênh báo hiệu SP: Signalling Point: Điểm báo hiệu. .. chuyển tiếp báo hiệu quốc gia nên nó cũng là STP quốc gia Quốc gia 1 Quốc gia 2 Quốc gia 4 Quốc gia 3 STP quốc gia STP quốc tế Hình 1.8: Mạng báo hiệu quốc tế Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 26 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số 7 Đồ án tốt nghiệp Chương II: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 I ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7: SS7 được đưa ra trong những năm 79 /80, hệ thống báo hiệu này được... – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số 7 Đồ án tốt nghiệp UP UP MTP Tổng đài A Tổng đài B Hình 2.1: Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7 Cơ sở cấu trúc này có ý nghĩa rất tổng quát Nó đặt ra một khả năng liên kết theo mô hình cấu trúc mở OSI thích ứng theo các lớp hay các mức cho phần sử dụng khác nhau Đó chính là thế mạng của báo hiệu kênh chung số 7 Phân cấp của hệ thống báo hiệu số 7 gồm 4 mức từ mức... Hệ thống báo hiệu số 7 là hệ thống tiêu biểu của báo hiệu kênh chúng CCS nên các thành phần cơ bản, các kiểu báo hiệu cũng giống như báo hiệu kênh chung mà ta đã trình bày ở trên II CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7: Báo hiệu số 7 được hình thành như một đường nối riêng trong mạng Đường nối này dùng để cung cấp những thông tin báo hiệu cho các nhóm người dùng khác nhau được gọi là phần người sử dụng. .. TRUNG KẾ Báo hiệu kênh chung CCS Báo hiệu kênh kết hợp CAS Hình 1.2: Phân chia hệ thống báo hiệu IV.1 Báo hiệu kênh kết hợp CAS: Báo hiệu kênh kết hợp là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một kênh có liên hệ chặt chẽ với kênh tiếng Như vậy, đặc điểm nổi bật của CAS là đối với mỗi kênh thoại có một đường tín hiệu báo hiệu riêng đã được ấn định Các tín hiệu báo hiệu có... ĐÀI B SP a SP b Đường báo hiệu Hình 1.5: Mạng báo hiệu kiểu kết hợp • Mạng báo hiệu kiểu cận kết hợp: Trong kiểu tổ chức mạng báo hiệu này, giữa tổng đài Đi và tổng đài Đích chỉ có các kênh thoại, còn thông tin báo hiệu không được chuyển trực tiếp mà phải qua điểm báo hiệu làm chức năng điểm chuyển tiếp báo hiệu STP Nhóm đường trung kế TỔNG ĐÀI A TỔNG ĐÀI B SP a SP b Nhóm kênh báo hiệu (Link set) Nhóm... kênh báo hiệu: là một tuyến nối xác định được sử dụng để truyền đi những thông tin báo hiệu theo một thủ tục được xác định sẵn trước giữa hai tổng đài Link set: Một số kênh báo hiệu được nhóm lại được gọi là tập hợp các kênh báo hiệu hoặc còn gọi là nhóm kênh báo hiệu - Điểm báo hiêu SP (Signalling Point): mỗi tổng đài trong mạng báo hiệu kênh chung được gọi là SP, mỗi điểm báo hiệu SP trong mạng báo hiệu. .. CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số 7 Đồ án tốt nghiệp • Mạng báo hiệu kiểu kết hợp: Đó là mạng báo hiệu mà giữa hai tổng đài ngoài kênh trung kế thoại được đấu nối trực tiếp còn có các kênh báo hiệu được đấu nối trực tiếp Mạng báo hiệu kiểu kết hợp thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng thoại giữa hai tổng đài lớn (số các đường trung kế thoại lớn) Nhóm đường trung kế TỔNG ĐÀI A TỔNG ĐÀI B SP a... các tổng đài SPC được sử dụng để mang mọi thông tin báo Hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hữu Trung 21 Đặng Trần Văn – Lớp CĐĐT2-K51 Hệ thống báo hiệu số 7 Đồ án tốt nghiệp hiệu Các đường số liệu này tách rời với các kênh tiếng Mỗi đường số liệu này có thể mang thông tin báo hiệu cho vài trăm đến vài nghìn kênh tiếng Kiểu báo hiệu mới này được gọi là báo hiệu kênh chung CCS và tiêu biểu là hệ thống báo hiệu kênh