TIỂU LUẬN MÔN HỌC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI Đề tài Cấu trúc và chức năng các lớp trong hệ thống báo hiệu số 7

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

TIỂU LUẬN MƠN HỌC “BÁO
HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI”
Đề tài: “Cấu trúc và chức năng các lớp trong hệ
thống báo hiệu số 7”

Giảng viên
Nhóm mơn học
Nhóm tiểu luận
Thành viên nhóm

: PHẠM ANH THƯ
: 06
: 15
: Lê Anh Qui – B18DCVT339
: Vũ Việt Hoàng – B18DCVT179
: Đỗ Đắc Quang Long – B18DCVT251
: Nguyễn Huy Hoàng – B18DCVT174
: Vy Sơn Tùng – B18DCVT391

Hà Nội, tháng 12/2021


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………...2
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT………………………………………………………....3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7…………….... 4
1.1 GIỚI THIỆU………………………………………………………………...4
1.1.1 Khái quát về hệ thống báo hiệu số 7…………………………………….4

1.1.2 Ưu nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7……………………………. 4
1.1.3 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7…………………………………….5
1.2 CHỒNG GIAO THỨC BÁO HIỆU SỐ 7…………………………………5
1.2.1 Mơ hình chồng giao thức báo hiệu số 7 SS7…………………………….5
1.2.2 Mối tương quan giữa SS7 và mơ hình OSI……………………………...6
1.2.3 Chức năng các lớp tương ứng…………………………………………...7
CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7………………. 8
2.1 CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG PHẦN CHUYỂN BẢN TIN MTP……...8
2.1.1 MTP mức 1………………………………………………………………8
2.1.2 MTP mức 2……………………………………………………………....8
2.1.3 MTP mức 3……………………………………………………………. 12
2.2 PHẦN NGƯỜI DÙNG – USER PART…………………………………...14
2.2.1 SCCP…………………………………………………………………...14
2.2.2 TCAP…………………………………………………………………...15
2.2.3 ISUP…………………………………………………………………... 18
CHƯƠNG 3. BÀI TẬP…………………………………………………………...19
KẾT LUẬN………………………………………………………………………. 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………. 23

1


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp viễn thông, sự hội tụ
của viễn thông với công nghệ thông tin, hội tụ của các dịch vụ thoại truyền thống và
các dịch vụ dữ liệu. Hệ thống mạng báo hiệu SS7 ra đời để đáp ứng các xu hướng
và yêu cầu của hệ thống viễn thông ngày nay. Với môn học “Báo hiệu và điều khiển
kết nối” là môn học cung cấp cho sinh viên các kiến thức về hệ thống mạng báo
hiệu, giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan, cách thức hoạt động của các mạng báo
hiệu trong viễn thơng.

Với mục đích đó, bài tiểu luận “Cấu trúc và chức năng các lớp trong hệ
thống báo hiệu số 7” sẽ làm rõ hơn về các kiến thức của môn học.
Bài tiểu luận này gồm có 3 chương:
 Chương 1: Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7
 Chương 2: Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7
 Chương 3: Bài tập
Dù đã có nhiều cố gắng trong q trình tìm hiểu nhưng do thời gian nghiên
cứu hạn chế và nhận thức, trình độ cịn hạn hẹp nên bài viết này cịn tồn tại những
thiếu sót và hạn chế. Vậy nên nhóm chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp,
nhận xét của cơ để nhóm em có thêm điều kiện học hỏi thêm và nâng cao kiến thức
của mình, phục vụ tốt hơn cho quá trình học tập sau này.

2


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Giải thích

SS7

Signaling System 7

MTP

Message Transfer Part

SCCP

Signalling Connection Control Part

ISUP

ISDN User Part

TCAP

Transaction Capabilities Application Part

FISU

Fill-In Signal Units

MSU

Message Signal Unit

LSSU

Link Status Signal Unit

SU

Signal Unit

UP

User Part

PSTN

Public Switched Telephone Network

ISDN

Integrated Services Digital Network

IN

Intelligent Network

PLMN

Public Land Mobile Network

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO
HIỆU SỐ 7
1.1 GIỚI THIỆU
1.1.1 Khái quát về hệ thống báo hiệu số 7
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, có thể sử dụng hệ thống truyền
dẫn tốc độ cao (64kbps) hoặc đường dây analog.
Hệ thống báo hiệu số 7 không những được thiết kế để điều khiển, thiết lập, giám sát
cho dịch vụ thoại mà còn sử dụng cho các dịch vụ phi thoại, thích ứng với nhiều
mạng thơng tin như: PSTN, Mobile, Data, ISDN, IN, …
1.1.2 Ưu nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7

Ưu điểm:
 Tốc độ báo hiệu cao: thời gian thiết lập báo hiệu nhỏ hơn 1s trong hầu hết
các trường hợp.
 Dung lượng lớn: mỗi đường báo hiệu có thể mang báo hiệu cho vài trăm
cuộc gọi đồng thời, nâng cao hiệu suất sử dụng kênh thông tin.
 Độ tin cậy cao: bằng việc sử dụng các tuyến dự phịng, có thủ tục sửa sai.
 Tính kinh tế: so với các hệ thống báo hiệu truyền thống, hệ thống báo hiệu số
7 cần rất ít thiết bị báo hiệu.
 Tính mềm dẻo: hệ thống gồm rất nhiều tín hiệu, do vậy có thể sử dụng cho
nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng được sự phát triển của mạng trong tương
lai.
Với các ưu điểm như trên, hệ thống báo hiệu số 7 đóng vai trị rất quan trọng đối với
các dịch vụ mới trong mạng như:
 Mạng điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network)
 Mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN
 Mạng thông minh - IN (Intelligent Network)
 Mạng thông tin di động - PLMN (Public Land Mobile Network)
Nhược điểm:
4


Hệ thống cần có dự phịng cao vì tồn bộ đường báo hiệu đi chung trên một kênh
chỉ cần một sai sót nhỏ là ảnh hưởng đến các kênh thơng tin.
1.1.3 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7
Hệ thống SS7 được chia thành một số khối chức năng chính sau:

Hình 1.1. Cấu trúc cơ bản của hệ thống SS7
Phần truyền bản tin (MTP: Message Transfer Part): đây là hệ thống vận chuyển
chung để truyền các bản tin báo hiệu giữa hai SP. MTP truyền các bản tin báo hiệu
giữa các UP khác nhau và hoàn toàn độc lập với nội dung các bản tin được truyền.

MTP chịu trách nhiệm chuyển chính xác bản tin từ một UP này tới một UP khác.
Điều này có nghĩa là bản tin báo hiệu được chuyển sẽ được kiểm tra chính xác trước
khi chuyển cho UP.
Phần người sử dụng (UP: User Part): đây thực chất là một số định nghĩa phần người
sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu sử dụng của hệ thống báo hiệu.
UP là phần tạo ra và phân tích bản tin báo hiệu. Chúng sử dụng MTP để chuyển
thông tin báo hiệu đến một UP khác cùng loại. Hiện đang tồn tại một số UP trên
mạng lưới:
 TUP (Telephone User Part): phần người sử dụng cho mạng thoại.
 DUP (Data User Part): phần người sử dụng cho mạng số liệu.
 ISUP (ISDN User Part): phần người sử dụng cho mạng ISDN.
 MTUP (Mobile Telephone User Part): phần người sử dụng cho mạng điện thoại di
động.
1.2 CHỒNG GIAO THỨC BÁO HIỆU SỐ 7
1.2.1 Mơ hình chồng giao thức báo hiệu số 7 SS7
Mơ hình chồng giao thức báo hiệu số 7 được cấu trúc theo kiểu module tham chiếu
tới mơ hình OSI gồm 4 lớp. Trong đó 3 lớp thấp nhất từ lớp 1 đến lớp 3 hợp thành
5


phần chuyền bản tin MTP (Message Transport Part) và phần điều khiển kết nối báo
hiệu SCCP (Signalling Connection Control Part). Từ lớp 4 đến lớp 7 tương ứng với
mức thứ tự bao gồm các phần ứng dụng (UP).

Hình 1.2 - Kiến trúc chống giao thức SS7
1.2.2 Mối tương quan giữa SS7 và mơ hình OSI
Hệ thống SS7 là một kiểu thơng tin số liệu chuyển mạch gói, nó được cấu trúc theo
kiểu module, rất giống với mơ hình OSI nhưng nó chỉ có 4 mức. Trong đó 3 mức
thấp nhất hợp thành phần chuyển bản tin (MTP), mức thứ tư gồm các phần ứng
dụng (Hình 1.2).

6


Hình 1.3 - Mối tương quan giữa SS7 và mơ hình OSI
1.2.3 Chức năng các lớp tương ứng
Phần truyền tải bản tin MTP: MTP cung cấp hệ thống vận chuyển không đấu nối
truyền tải tin báo hiệu giữa 2 điểm báo hiệu SP (Signalling Point). MTP truyền các
bản tin báo hiệu giữa các người sử dụng UP khác nhau và độc lập với bản tin được
truyền. MTP chuyển bản tin chính xác giữa các UP.
Phần người dùng UP: Thực chất UP là một số định nghĩa phần người sử dụng khác
nhau tùy thuộc vào hệ thống báo hiệu. Đây là phần tạo ra và phân tích bản tin báo
hiệu.

7


CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU
SỐ 7
2.1 CẤU CHÚC VÀ CHỨC NĂNG PHẦN CHUYỂN BẢN TIN MTP
2.1.1 MTP mức 1 (Lớp liên kết dữ liệu báo hiệu)
MTP1 gọi là đường liên kết dữ liệu báo hiệu, nó tương đương với lớp vật lý trong
mơ hình OSI. Đường liên kết dữ liệu báo hiệu là một đường truyền vật lý gồm 2
kênh truyền dẫn số 64kb/s hoạt động đồng thời trên hai hướng ngược nhau với cùng
một tốc độ, thực hiện truyền tải các đơn vị báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu.
Giao thức mức 1 định nghĩa các đặc tính vật lý, các đặc tính điện và các đặc tính
chức năng của các dịng báo hiệu đấu nối với các thành phần SS7. Các đặc tính này
được mô tả chi tiết trong khuyến nghị CCTTT G703, G732 và G734.
2.1.2 MTP mức 2 (Lớp liên kết báo hiệu)
Phần chuyển giao bản tin MTP2 tương ứng với OSI Lớp 2 (lớp liên kết dữ liệu) và

như vậy là giao thức thấp nhất trong ngăn xếp. MTP2 nằm trên lớp vật lý, nó cung
cấp một phương tiện chuyển giao thơng tin báo hiệu đáng tin cậy giữa hai điểm báo
hiệu được kết nối trực tiếp (SP), đảm bảo rằng thông tin báo hiệu được phân phối
theo trình tự và khơng có lỗi.
Chức năng đường báo hiệu bao gồm:
 Phân định ranh giới giữa các đơn vị báo hiệu
 Căn chỉnh các đơn vị báo hiệu
 Phát hiện lỗi liên kết báo hiệu
 Sửa lỗi liên kết báo hiệu bằng cách truyền lại
 Căn chỉnh ban đầu của liên kết báo hiệu
 Theo dõi và báo cáo lỗi
 Kiểm soát luồng liên kết
Thông tin báo hiệu được truyền trong các khung gọi là đơn vị tín hiệu (SU). Các SU
có độ dài thay đổi, do đó yêu cầu đầu và cuối của mỗi SU phải được gắn cờ trong
luồng dữ liệu. MTP2 thực hiện chức năng này, được gọi là phân định đơn vị tín
8


hiệu. Khả năng nhận biết chính xác các đơn vị tín hiệu đạt được thơng qua việc căn
chỉnh đơn vị tín hiệu.
Việc sửa lỗi được thực hiện bằng cách truyền lại các đơn vị báo hiệu nhận được do
lỗi. Liên kết cũng được giám sát liên tục để đảm bảo rằng tỷ lệ lỗi nằm trong giới
hạn cho phép. Nếu tỷ lệ lỗi trở nên lớn hơn các giới hạn được xác định trước, MTP2
sẽ báo cáo lỗi Thông báo Chuyển Phần 3 (MTP3), sau đó ra lệnh cho MTP2 xóa
liên kết khỏi dịch vụ. Ngược lại, các thủ tục liên kết ban đầu được sử dụng để đưa
các liên kết vào dịch vụ.
Hệ thống SS7 có ba loại đơn vị báo hiệu (SU – Signal Unit) gồm:
 Đơn vị báo hiệu điền đầy (FISU - Fill-In Signal Units)
 Đơn vị báo hiệu trạng thái đường liên kết (LSSU - Link Status Signal Unit)
 Đơn vị báo hiệu bản tin (MSU - Message Signal Unit)

Các đơn vị bản tin này được phân biệt với nhau bằng giá trị chứa trong một trường
thông tin gọi là trường chỉ thị độ dài LI (Length Indication).

a) Đơn vị báo hiệu bản tin (MSU)
MSU chứa các trường chung của FISU và bổ sung thêm hai trường: Trường thông
tin báo hiệu (SIF) và Octet thông tin dịch vụ (SIO). MSU mang thông tin báo hiệu
(hoặc bản tin) giữa cả MTP3 và lớp người dùng. Các bản tin bao gồm tất cả các
thông báo điều khiển cuộc gọi, truy vấn cơ sở dữ liệu và phản hồi. Ngồi ra, các
MSU chứa thơng tin quản lý mạng MTP3. Tất cả các bản tin được đặt trong trường
SIF của MSU.
9


Hình 2.1 – khn dạng đơn vị báo hiệu MSU
Các trường trong đơn vị báo hiệu:
Flag (Cờ): Trường Cờ có độ dài 8 bit được dùng để xác định sự bắt đầu và kết thúc
của một đơn vị bản tin. Cờ kết thúc của một đơn vị bản tin này cũng là cờ bắt đầu
của đơn vị bản tin tiếp theo. Tập hợp các bit nằm giữa hai cờ đầu và cuối là chiều
dài của toàn bộ bản tin, ngoài ca cờ cũng được dùng để đồng bộ. Cờ được đặc trưng
bởi từ mã 01111110.
CK (Checksum): Trường Checksum là trường kiểm tra độ dư thừa vòng, sử dụng
CRC 16 bit để kiểm tra lỗi truyền, xác định và chỉnh sửa các lỗi bit trong q trình
truyền tin.
SIF (Trường thơng tin báo hiệu - Signaling Information Field): Trường này chỉ có ở
trong bản tin MSU, gồm các thông tin về định tuyến và thông tin thực về báo hiệu
của bản tin. Cấu trúc của SIF gồm 2 trường con là trường nhãn định tuyến (Routing
Lable) và trường dữ liệu người dùng ở lớp 4.
SIO (Thông tin dịch vụ Octet - Service Information Octet): Trường SIO có chứa
các chỉ thị dịch vụ và chỉ thị mạng.
Chỉ thị dịch vụ được sử dụng để phối hợp bản tin báo hiệu với một User riêng biệt

của MTP tại một điểm báo hiệu, có nghĩa là các chức năng lớp 3 phân phối bản tin
tới các phần người sử dụng tương ứng.
Chỉ thị mạng gồm chỉ thị về mạng được sử dụng để phân biệt giữa các cuộc gọi
trong mạng quốc gia và quốc tế hoặc giữa các sơ đồ định tuyến khác nhau trong một
mạng.
EC (Trường sửa lỗi – Error Correction): trường này dùng để kiểm tra lỗi tuần tự và
yêu cầu truyền lại. Trường này có độ dài 16 bit và gồm 4 trường: FIB, FSN, BIB,
BSN.
FIB (Bit chỉ chị hướng đi – Forward Indicator Bit): khôi phục lại các bản tin khi có
lỗi, trường này có độ dài 1 bit.
10


FSN (Số thứ tự hướng đi - Forward Sequence Number): đánh số thứ tự hướng đi
cho các đơn vị báo hiệu, trường này có độ dài 7 bit.
BIB (Bit chỉ thị hướng về - Backward Indicator Bit): khôi phục lại bản tin khi có lỗi
(1 bit).
BSN (Số thứ tự hướng về - Backward Sequence Number): Chứa các thông tin trả
lời xác nhận các đơn vị báo hiệu mà đầu cuối của đường báo hiệu phía đích nhận
được. BSN là số thứ tự đơn vị báo hiệu được công nhận.
LI (Chỉ thị độ dài – Length Indicator): trường chỉ thị độ dài được dùng để phân biệt
3 loại đơn vị báo hiệu, giá trị của LI như sau:
LI = 0 là bản tin FISU
LI = 2 là bản tin LSSU
LI > 2 là bản tin MSU
b) Đơn vị báo hiệu điền đầy (FISU)
FISU là đơn vị báo hiệu cơ bản nhất và chỉ mang thông tin MTP2. Chúng được gửi
khi không có LSSU hoặc MSU nào được gửi, khi liên kết báo hiệu sẽ không hoạt
động. Việc gửi FISU đảm bảo 100% liên kết được sử dụng mọi lúc. Tổng kiểm tra
dự phịng theo chu kỳ (CRC) được tính tốn cho mỗi FISU, cho phép cả hai điểm

báo hiệu ở hai đầu của liên kết liên tục kiểm tra chất lượng liên kết báo hiệu. Việc
kiểm tra này cho phép các liên kết bị lỗi được xác định nhanh chóng và đưa ra khỏi
dịch vụ để lưu lượng truy cập có thể được chuyển sang các liên kết thay thế, do đó
giúp đáp ứng u cầu tính sẵn sàng cao của mạng SS7. Bởi vì MTP2 là một giao
thức điểm-điểm, chỉ có mức MTP2 của các điểm báo hiệu liền kề mới trao đổi
FISU.

Hình 2.2 – Khn dạng đơn vị báo hiệu điền đầy FISU
c) Đơn vị báo hiệu trạng thái đường liên kết (LSSU)
11


Một thành phần sống còn của việc quản lý mạng trên các đường liên kết là LSSU,
LSSU chứa một hoặc hai octet thông tin trạng thái liên kết giữa các điểm báo hiệu ở
hai đầu của một liên kết. Trạng thái liên kết kiểm soát việc căn chỉnh liên kết, cho
biết trạng thái của liên kết và cho biết trạng thái của điểm báo hiệu đến điểm báo
hiệu từ xa. LSSU có quyền ưu tiên cao nhất của tồn bộ đơn vị báo hiệu.

Hình 2.3 – Khn dạng đơn vị báo hiệu trạng thái đường liên kết LSSU
LSSU được sử dụng tại một node để truyền thông tin trạng thái tới node kề cận nó.
LSSU chỉ được sử dụng trên các liên kết điểm điểm đơn, không truyền qua mạng.
Khi trong một liên kết xuất hiện một lỗi gây ảnh đến khả năng truyền lưu lượng như
lỗi bộ xử lý từ xa ngừng hoạt động hoặc tỷ lệ lỗi bit cao vượt mức cho phép, thì
LSSU sẽ được gửi đi để xác định lỗi liên kết. Sau khi các lỗi đã được xử lý hết, liên
kết được phục hồi, khi đó việc truyền các LSSU sẽ được ngừng và liên kết có thể
tiếp tục truyền luồng lưu lượng bình thường. Như với FISU, chỉ MTP2 của các
điểm báo hiệu liền kề mới trao đổi LSSU. Các LSSU giống hệt FISU, ngoại trừ việc
chúng chứa một trường bổ sung được gọi là trường Trạng thái (SF).
Chỉ ba bít đầu tiên của trường Trạng thái được sử dụng, còn lại là các bit Spare. Các
bit này cung cấp các chỉ báo trạng thái.

C B A Chỉ báo trạng thái

Từ
tắt

viết Ý nghĩa

0

0

0

O: Out of Alignment

SIO

Mất đồng chỉnh

0

0

1

N: Normal Alignment

SIN

Bình thường

0

1

0

E: Emergency Alignment

SIE

Trạng thái khẩn

0

1

1

OS: Out of Service

SIOS

Không hoạt động

1

0

0

PO: Processor Outage

SIPO

Sự cố bộ xử lý

1

0

1

B: Busy

SIB

Bận

12


2.1.3 MTP mức 3
 Cấu trúc của MTP mức 3:
MTP mức 3 cung cấp các chức năng và thủ tục liên quan đến định tuyến cho bản tin
và quản trị mạng, MTP mức 3 trùng với lớp 3 (lớp mạng - Network Layer) trong mơ
hình OSI. Là giao diện giữa MTP và MTP user tại một điểm báo hiệu. Cung cấp các
dịch vụ cho việc truyền tải các bản tin của người sử dụng. Cung cấp các thủ tục định
tuyến lại các bản tin khi có lỗi xảy ra trong mạng báo hiệu SS7. Chức năng của
MTP mức 3 được chia thành hai loại cơ bản chính là: xử lý bản tin báo hiệu và các

chức năng quản lý mạng báo hiệu.
 Chức năng xử lý bản tin báo hiệu (Xử lý định tuyến):
Mục đính của chức năng này là đảm bảo cho các bản tin báo hiệu từ một user tại
một điểm báo hiệu phát (điểm phát) được chuyển tới user tại một điểm báo hiệu thu
(điểm thu) và mọi hiệu lệnh từ điểm phát sẽ được định ra. Lưu ý để thực hiện được
chức năng này thì mỗi điểm báo hiệu cần có sự phân bố trong mạng với định danh
khác nhau để không bị trùng các yêu cầu giống nhau.
Các chức năng xử lý bản tin báo hiệu gồm:
1) Chức năng định tuyến bản tin: chức năng này được sử dụng tại mỗi điểm báo
hiệu (Signalling Point) bên phía phát SP phát để xác định đường báo hiệu sẽ
được sử dụng để truyền bản tin tới điểm thu SP thu. Định tuyến bản tin đến
đường báo hiệu phù hợp thì dựa vào chỉ báo mạng NI (Network Indicator)
trong trường SIO (Service Information Octet-thông tin dịch vụ): trường này
chỉ tồn tại trong bản tin LSSU, Octet này gồm chỉ thị dịch vụ và phần chỉ thị
mạng. Nó được sử dụng để phân phối bản tin tới các phần người sử dụng
tương ứng. Kết hợp với trường SLS để lựa chọn tuyến báo hiệu và mã điểm
đích DPC trong nhãn định tuyến để thực hiện chức năng này. Chức năng còn
cung cấp các thủ tục khắc phục sự cố khi có lỗi xảy ra. Giả sử một kênh báo
hiệu bị lỗi thì lưu lượng báo hiệu sẽ được chuyển cho chùm kênh báo hiệu
khác được nối với SP phía thu.
2) Chức năng phân biệt bản tin: sử dụng tại một SP để xác định bản tin thu
được có đúng thuộc SP này hay khơng dựa vào mã điểm đích DPC trong bản
13


tin, trường hợp khơng phải thì SP này sẽ được chuyển tiếp đến đích chính
xác của nó.
3) Chức năng phân phối bản tin: từ SP mà chức năng này được sử dụng để phân
phối các bản tin báo hiệu thu được đến UP (User Parts) thích hợp, có thể tới
phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP, tới quản trị mạng, … Nó được phân

phối dựa trên các chỉ thị trong trường SIO.
 Chức năng quản lý mạng báo hiệu:
Mục đích của chức năng này nhằm cung cấp các hoạt động và các tiến trình cần
thiết để kích hoạt các đường báo hiệu mới để duy trì các dịch vụ báo hiệu, điều
khiển lưu lượng khi xảy ra tắc nghẽn, cấu hình lại mạng báo hiệu nếu gặp lỗi. Hay
cách hiểu khác là duy trì mạng báo hiệu ở tình trạng khơng bị tắc nghẽn hoặc có lỗi.
Giả sử nếu đường báo hiệu bị lỗi lưu lượng sẽ được chuyển đến các đường khác
trong nhóm kênh báo hiệu.
Các chức năng quản lý mạng báo hiệu:
1) Chức năng quản trị đường báo hiệu: chức năng này nhằm duy trì các khả
năng hoạt động của chùm kênh được định trước bằng việc thiết lập ban đầu
nếu xảy ra sự cố thì sẽ thiết lập lại trạng thái thiết lập ban đầu.
2) Chức năng quản trị tuyến báo hiệu: nhằm đảm bảo việc trao đổi các bản tin,
các trạng thái giữa các điểm báo hiệu SP hoặc SIP trong mạng báo hiệu.
3) Chức năng quản trị lưu lượng báo hiệu: sử dụng để thay đổi hướng báo hiệu
từ một hay nhiều kênh truyền báo hiệu tới một hay nhiều tuyến truyền báo
hiệu khác. Chức năng còn sử dụng làm giảm lưu lượng tạm thời nếu có lỗi ở
một điểm nào đó. Nó cịn dùng để phân bổ lưu lượng báo hiệu.
2.2 PHẦN NGƯỜI DÙNG – USER PART
2.2.1 SCCP
SCCP tồn tại để mang lưu lượng các ứng dụng người sử dụng SS7 và quản lý. Vì nó
mang thơng tin ứng dụng giữa hai điểm mà có thể khơng liên quan đến bất kì kênh
mang nào, SCCP đưa ra dịch vụ vận chuyển sự kết nối của mạng và định hướng đấu
nối của mạng. SCCP đưa ra khả năng sử dụng mạng SS7 dựa trên MTP để trao đổi
thông tin ở lớp cao hơn.
SCCP cung cấp 2 chức năng chính mà các lớp MTP khơng cung cấp:
14


-

SCCP có khả năng biên dịch tiêu đề chung GT ( Global Title Translation) và
cung cấp thơng tin định tuyến.

-

Có khả năng xác định địa chỉ của các ứng dụng trong một điểm báo hiệu
trong khi MTP chỉ có khả năng nhận và phân phối bản tin báo hiệu giữa các
node.

Ngồi ra cịn 1 số chức năng như:
-

Điều khiển hướng kết nối SCCP (SCOC)

-

Điều khiển không kết nối SCCP (SCLC)

-

Định tuyến SCCP (SCR)

-

Quản trị SCCP (SCM)

2.2.2 TCAP
CCITT đã định nghĩa khái niệm khả năng giao dịch, viết tắt là TC để cung cấp một
số lượng lớn các dịch vụ khác nhau mà trong đó các ứng dụng khơng bị ràng buộc

lẫn nhau. TCAP là thủ tục ứng dụng của hệ thống báo hiệu số 7. TCAP cung cấp
khả năng chuyển giao thông tin không liên quan đến kênh trung kế và các dịch vụ
của lớp ứng dụng.
Các dịch vụ của TCAP dựa trên nền dịch vụ không đấu nối. Hiện nay lớp phiên, lớp
trình bày, lớp vận chuyển chưa cung cấp một dịch vụ nào. TCAP giao tiếp trực tiếp
với SCCP để tạo khả năng sử dụng dịch vụ không đấu nối của SCCP để chuyển
thông tin giữa các TCAP (Hình 2.4)

Hình 2.4 - Vị trí của TCAP trong hệ thống báo hiệu số 7
 Cấu trúc của TCAP
15


TCAP được chia thành 2 phân lớp: Phân lớp giao dịch và phân lớp thành phần
(Hình 2.5).
Phân lớp thành phần có nhiệm vụ nhận các thành phần từ các người sử dụng TC và
phân chia các thành phần này đến các người sử dụng TC phía đối phương.
Phân lớp giao dịch có nhiệm vụ quản trị sự trao đổi các bản tin gồm các thành phần
giữa các thực thể của 2 TCAP. Sự trao đổi này của các phần tử để thực hiện một
ứng dụng được gọi là hội thoại.

Hình 2.5 - Cấu trúc của TCAP
a) Phân lớp thành phần (Component Sublayer – CSL)
Phân lớp thành phần cung cấp cho TC – user khả năng gửi các yêu cầu thực hiện
cho phía đối phương và nhận trả lời. Phân lớp thành phần lại được chia thành 2
chức năng nhỏ là: Chức năng xử lý hội thoại (DHA) và chức năng xử lý thành phần
(CHA). Hai chức năng này liên lạc với TC – user bằng cách gửi và nhận các bản tin,
được gọi là các thành phần và hội thoại nguyên thủy.

16

Hình 2.6 - Các phân lớp của TCAP
b) Phân lớp giao dịch (Transaction Sublayer – TSL)
Phân lớp giao dịch cung cấp khả năng gửi các bản tin giữa các TCAP. Các bản tin
này có thể chứa các thành phần từ phân lớp thành phần. Phân lớp này sử dụng các
dịch vụ phi kết nối được cung cấp bởi NSP. TSL xử lý một phần của bản tin TCAP
được gọi là phần giao dịch (TP). Khi phát hiện ra lỗi trong thành phần, bản tin sẽ bị
loại bỏ và nếu gặp quá nhiều lỗi thì quá trình giao dịch sẽ bị loại bỏ.
 Các hoạt động của TCAP
Hoạt động của TCAP là sự trao đổi thông tin giữa các thực thể trong lớp TCAP này
hoặc là phục vụ sự trao đổi thông tin của lớp trên nhằm cung cấp các dịch vụ thơng
minh.
Q trình trao đổi thơng tin được khởi đầu khi một quá trình ứng dụng gửi đến
TCAP một hàm nguyên thủy (primitive) và nó kết thúc do một quá trình ứng dụng
gửi đến TCAP một hàm nguyên thủy khác. Trong một q trình trao đổi có thể có
nhiều hơn một hoạt động xảy ra. Trong mỗi hoạt động có thể có một hoặc nhiều
thành phần. Các thành phần đó là: yêu cầu, báo cáo kết quả, báo lỗi và hủy bỏ.
Một số q trình trao đổi có thể có một hoặc nhiều bản tin phục vụ cho nó. Bản tin
ở đây là đơn vị chuyển giao của lớp dưới. Các bản tin trong cùng một quá trình trao
17


đổi có cùng tham số ID trao đổi (Transaction ID). Tham số này để phân biệt với các
bản tin của q trình trao đổi khác đang đồng thời hoạt động.
Có 2 phương thức trao đổi thông tin: phương thức 1 chiều và phương thức 2 chiều.
Việc lựa chọn phương thức trao đổi thơng tin nào là do q trình ứng dụng lựa chọn
khi nó khởi đầu một q trình trao đổi.
2.2.3 ISUP
ISUP cung cấp các chức năng báo hiệu cần thiết để hỗ trợ các dịch vụ mạng cơ bản

và các dịch vụ phụ trợ cho các ứng dụng thoại và phi thoại. Nó điều khiển q trình
thiết lập và hủy bỏ cuộc gọi thoại và số liệu cho cả các cuộc gọi ISDN và không
phải ISDN thông qua MTP. Nhiệm vụ ISUP cơ bản là để thiết lập một kết nối kênh
truyền dẫn giữa các node, dẫn đến bên bị gọi phụ thuộc vào bảng định tuyến chuẩn
đặt tại điểm chuyển mạch. ISUP cũng hỗ trợ các dịch vụ phụ trợ ISDN bằng cách
mang các đặc điểm hay thông tin chủ gọi kết hợp với cuộc gọi mà được thiết lập
như một phần của trường thông tin dịch vụ ISDN-SIF.
ISUP chấp nhận cả các bản tin thiết lập cuộc gọi ISDN và không phải ISDN, sắp
xếp chúng vào bản tin khởi tạo ISUP IAMcủa chính nó. Do đó, ISUP thường được
miêu trả là mở rộng đến cả lướp ứng dụng (lớp 7) của mố hình OSI, nơi mà các bản
tin thiêt slaapj cuộc gọi này được khởi tạo. ISUP điều khiển thiết lập và hủy bỏ
kênh như một giao thức lớp 4 trong mơ hình tham chiếu OSI, cũng là một giao thức
ứng dụng OSI. Vì ISUP coi một bản tin thiết lập gọi của người sử dụng như là một
bản tin ứng dụng được biên dịch theo khung dạng ISUP của chính nó, ISUP thường
được mơ tả trong chồng giao thức SS7 như là một “đường ống” từ lớp 4 đến lớp 7,
sử dụng bởi các ứng dụng chuyển mạch kênh.

18


CHƯƠNG 3. BÀI TẬP
Bài 1: Trình bày các đặc điểm chức năng cơ bản của giao thức MEGACO/H.248.
Minh họa thủ tục MEGACO/H248 để thiết lập một cuộc gọi trong kịch bản hai 2
thiết bị đầu cuối điện thoại analog kết nối vào hai AGW khác nhau dưới sự điều
khiển của cùng một MGC. Tính tốn băng thơng cho báo hiệu MEGACO/H.248
trên mỗi AGW với các giả thiết:
- Gateway có dung lượng thuê bao là 2500 thuê bao;
- Lưu lượng của một thuê bao là 0.15 Erl;
- Thời gian trung bình mỗi cuộc gọi là 200 giây;
- Mỗi lệnh MEGACO/H248 trung bình dài 250 bytes.

Bài làm
 Cấu trúc điều khiển của MEGACO/H.248

-

lớp MGC chứa tất cả các phần mềm điều khiển, xử lý cuộc gọi.
Lớp MG thực hiện kết nối lưu lượng đi và tới các mạng khác, tương tác với
các luồng lưu lượng này qua ứng dụng báo hiệu và sự kiện.
19


- Lớp MEGACO/H.248 quy định cách thức mà lớp MGC điều khiển lớp MG.
 Chức năng của MEGACO/H.248
- Điều khiển các loại MG khác nhau.
- Hỗ trợ đàm phán quyết định các thuộc tính cuộc gọi.
- Có kinh nghiệm xử lý cuộc gọi đa người dùng.
- Hỗ trợ QoS và đo lường lưu lượng (các thông tin thống kê sau mỗi kết nối)
Thông báo lỗi giao thức, lỗi mạng hay thuộc tính cuộc gọi.
 Minh họa thủ tục MEGACO/H248 để thiết lập một cuộc gọi trong kịch bản
hai 2 thiết bị đầu cuối điện thoại analog kết nối vào hai AGW khác nhau
dưới sự điều khiển của cùng một MGC:

20


 Tính tốn băng thơng:
- Số byte cho tiêu đề:
Tiêu đề UDP + Tiêu đề IP + Tiêu đề Ethernet = 8 +20 + 26 = 54 (byte)= 432
(bit)
- Tổng lưu lượng của AGW = Tổng thuê bao * Lưu lượng 1 thuê bao

= 2500 * 0.15
= 375 (Erl)
- Số cuộc gọi trung bình của AGW trong 1s = (Tổng lưu lượng của AGW *
Thời gian đo)/ Thời gian trung bình mỗi cuộc gọi = (375 * 1)/200 = 1.875
(cuộc gọi)
- Băng thông báo hiệu trên AGW1 = Số cuộc gọi trung bình 1s * Số bản tin
cần thiết để hoàn thành 1 cuộc gọi * (Số bản tin + Tiêu đề truyền qua mạng)
= 1.875 * 4 * (250 * 8 + 432)
= 18.24 (kbps)
- Băng thông báo hiệu trên AGW2 = Số cuộc gọi trung bình 1s * Số bản tin
cần thiết để hoàn thành 1 cuộc gọi * (Số bản tin + Tiêu đề truyền qua mạng)
= 1.875 * 4 * (250 * 5 + 432)
= 12.651 (kbps)

21


KẾT LUẬN
Báo hiệu và điều khiển kết nối đóng một vai trị vơ cùng quan trọng trong các
mạng viễn thơng, đặc biệt là các mạng viễn thông thế hệ mới NGN. Để đáp ứng
được những yêu cầu cho các dịch vụ và sự phát triển mở rộng hệ thống viễn thông,
hệ thống báo hiệu SS7 đã cho thấy sự hiệu quả rõ ràng. Điều đó được thể hiện rõ ở
việc có gần 100% tuyến quốc tế đang sử dụng báo hiệu SS7 và mạng viễn thông
quốc gia cũng đang sử dụng SS7.
Bài tiểu luận đã được hoàn thành và các kết quả đã đạt được trong việc tìm
hiểu về cấu trúc và chức năng của hệ thống báo hiệu SS7 đã giúp nhóm chúng em
hiểu biết rõ hơn về khi làm việc với hệ thống SS7, cách thức hoạt động của hệ thống
cũng như cách quản trị hệ thống viễn thông. Và đây sẽ là những kiến thức vô cùng
quý giá giúp ích cho cơng việc sau này của chúng em.
Do còn tồn tại một số hạn chế nên những kết quả đạt được vẫn chưa thật sự

đầy đủ và có thể cịn nhiều thiếu sót. Tuy nhiên, các kết quả có được cũng đã phần
nào làm sáng tỏ những ứng dụng rất quan trọng của hệ thống báo hiệu trong mạng
viễn thơng.
Chúng em rất mong được sự đóng góp ý kiến từ Cơ để báo cáo của nhóm
chúng em được hồn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn Cơ.

22


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Signaling System No.7 (SS7/C7) By Lee Dryburgh, Jeff Hewett
2. Bài giảng Báo hiệu và điều khiển kết nối – Học viện Cơng nghệ Bưu chính
Viễn thơng, 2014

23