Hệ Thống BÁO HIỆU SS7

CHƯƠNG I. MỤC LỤC ..............................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG II. LỊCH SỬ ............................................................................................... 1
CHƯƠNG III. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KÊNH BÁO HIỆU S ................................ 1
1. Khái niệm: ........................................................................................................... 1
2. Chức năng của hệ thống báo hiệu: ........................................................................ 2
3. Phân loại báo hiệu: ............................................................................................... 4
CHƯƠNG IV. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7: .............................. 5
1. Giới thiệu: ............................................................................................................ 5
2. Các lỗ hổng giao thức: ......................................................................................... 7
3. Một vài ưu điểm và nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7 (SS7): ...................... 7
CHƯƠNG V. Các phần tử cấu thành mạng báo hiệu số 7: ........................................... 8
1. Điểm báo hiệu (signaling point): .......................................................................... 8
2. Phân loại báo hiệu: ............................................................................................... 9
3. Bộ giao thức SS7 ............................................................................................... 12
CHƯƠNG VI. Mạng vật lý .........................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG VII. Cấu trúc của hệ hống báo hiệu số 7: ....Error! Bookmark not defined.


CHƯƠNG I. LỊCH SỬ
Hệ thống báo hiệu số 5 và các hệ thống trước đó sử dụng tín hiệu trong băng tần ,
trong đó thơng tin thiết lập cuộc gọi được gửi bằng cách tạo ra các âm đa tần đặc biệt
được truyền trên các kênh âm thanh của đường dây điện thoại, cịn được gọi là kênh
khơng mang . Vì người dùng có thể truy cập trực tiếp vào kênh mang, nó có thể được
khai thác bằng các thiết bị như hộp màu xanh lam , phát các âm cần thiết để điều khiển
và định tuyến cuộc gọi. Để khắc phục, SS6 và SS7 triển khai tín hiệu ngồi băng tần,
được thực hiện trong một kênh báo hiệu riêng biệt, do đó giữ cho đường dẫn lời nói
riêng biệt. SS6 và SS7 được gọi là giao thức báo hiệu kênh chung (CCS), hoặcHệ
thống báo hiệu tương tác kênh chung (CCIS). Kể từ năm 1975, các giao thức CCS đã
được phát triển bởi các công ty điện thoại lớn và Bộ phận Tiêu chuẩn hóa Viễn thơng
của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU-T); năm 1977 ITU-T đã định nghĩa giao thức
CCS quốc tế đầu tiên là Hệ thống báo hiệu số 6 (SS6). Trong các khuyến nghị của

Yellow Book Q.7XX-series năm 1980, ITU-T đã xác định Hệ thống tín hiệu số 7 là
một tiêu chuẩn quốc tế. SS7 thay thế SS6 bằng đơn vị tín hiệu 28bit bị hạn chế của nó,
vừa bị hạn chế về chức năng vừa không thể sửa đổi cho các hệ thống kỹ thuật số.

CHƯƠNG II. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KÊNH BÁO HIỆU S
1. Khái niệm:
Trong mạng viễn thông, báo hiệu được coi là một phương tiện để chuyển thông tin và
các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này có liên quan đến
q trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi.
Báo hiệu là sự trao đổi thông tin giữa các thành phần mạng điện thoại với nhau. Các
thông tin này được chuyển tải dưới dạng các bản tin.
Công nghiệp truyền thông đang trải qua một giai đoạn bùng nổ theo hướng hội tụ của
các dịch vụ. Dữ liệu đã trở nên có ý nghĩa hơn trong toàn bộ lưu lượng truyền tải trên
mạng so với lưu lượng thoại. Các nhà khai thác đang tìm cách kết hợp giữa lưu lượng
thoại và lưu lượng dữ liệu, giữa các mạng lõi và các dịch vụ. Trong số các giải pháp
công nghệ được lựa chọn, công nghệ IP hiện đang được quan tâm với tư cách là giải
pháp hứa hẹn cho hỗ trợ đa phương tiện để xây dựng các dịch vụ tích hợp mới.

1


Hiện nay, đang diễn ra sự tích hợp giữa mạng chuyển mạch kênh truyền thống với
mạng chuyển mạch gói như mạng IP. Các nhà khai thác đang thay thế các mạng điện
thoại cố định và di động theo kiến trúc tồn IP và có cả hỗ trợ giao thức báo hiệu số 7.
Công nhệ IP cho phép các nhà khai thác mạng có thể mở rộng mạng và xây dựng các
dịch vụ mới một cách có hiệu quả. Thành phần các dịch vụ bổ sung thơng dụng như
SMS, … góp phần vào sự phát triển nhanh chóng của các mạng báo hiệu.

2. Chức năng của hệ thống báo hiệu:
Hệ thống báo hiệu thực hiện 3 chức năng chính đó là:

+ Chức năng giám sát
+ Chức năng tìm chọn
+ Chức năng khai thác, bảo dưỡng mạng
+ Trong đó, chức năng giám sát và chức năng tìm chọn liên quan trực tiếp đến
q trình xử lý cuộc gọi liên đài, cịn chức năng quản lý mạng thì phục vụ cho
việc khai thác, duy trì sự hoạt động của mạng lưới.
 Chức năng giám sát: Giám sát đường thuê bao, đường trung kế… về các trạng
thái:
-

Có trả lời/Khơng trả lời

-

Bận/Rỗi

-

Sẵn sàng/Khơng sẵn sàng.

2


-

Bình thường/Khơng bình thường.

-

Duy trì/Giải tỏa

Như vậy, các tín hiệu giám sát được dùng để xem xét các đặc tính sẵn có
của các thiết bị trên mạng cũng như của th bao.
 Chức năng tìm chọn: u cầu có độ tin cậy cao, tốc độ báo hiệu nhanh, hiệu
quả.
-

Chức năng này liên quan đến thủ tục đấu nối:
+ Báo hiệu về địa chỉ các con số mã số.
+ Định tuyến, định vị trí và cấp chúng cho thuê bao bị gọi.
+ Thông báo khả năng tiếp nhận con số.
+ Thông báo gửi con số tiếp theo ... trong quá trình tìm địa chỉ.

-

Chức năng tìm chọn có liên quan đến thời gian đấu nối một cuộc gọi, đó
là thời gian trễ quay số PDD (Post Dialling Delay).
+ PDD là khoảng thời gian từ khi thuê bao chủ gọi hoàn thành quay
số đến khi nhận được hồi âm chuông.
+ PDD phụ thuộc vào khả năng xử lý báo hiệu giữa các tổng đài,
tức là “khả năng tìm chọn” của hệ thống báo hiệu. Điều đó có
nghĩa là các hệ thống báo hiệu khác nhau sẽ có thời gian trễ quay
số khác nhau.
+ PDD là một tiêu chuẩn rất quan trọng. Cần PDD càng nhỏ càng
tốt để thời gian đấu nối càng nhanh, hiệu quả xâm nhập vào mạng
càng cao.

 Chức năng vận hành và quản lý: Phục vụ cho việc khai thác mạng một cách tối
ưu nhất. Các chức năng này gồm có:
-

Nhận biết và trao đổi các thơng tin về trạng thái tắc nghẽn trong mạng.

-

Thông báo về trạng thái các thiết bị, các trung kế đang bảo dưỡng hoặc
hoạt động bình thường.

-

Cung cấp các thơng tin về cước phí.

-

Cung cấp các thơng tin về lỗi trong q trình truyền thông tin báo hiệu.

-

…

-

3


3. Phân loại báo hiệu:
Ngoài việc báo hiệu với các mức độ kết hợp khác nhau với thiết lập cuộc gọi và các
phương tiện được sử dụng để thực hiện cuộc gọi, SS7 được thiết kế để hoạt động ở hai
chế độ: chế độ liên kết và chế độ gần như liên kết
Khi hoạt động ở chế độ liên kết , tín hiệu SS7 tiến từ chuyển mạch sang chuyển

đổi qua Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng theo cùng một đường dẫn với các cơ
sở liên quan thực hiện cuộc gọi điện thoại. Chế độ này tiết kiệm hơn cho các mạng
nhỏ. Phương thức báo hiệu liên quan không phải là lựa chọn chủ yếu của các phương
thức ở Bắc Mỹ.
Khi hoạt động ở chế độ gần như liên kết , báo hiệu SS7 tiến từ công tắc gốc đến
công tắc kết cuối, theo một đường dẫn thông qua mạng báo hiệu SS7 riêng biệt bao
gồm các điểm chuyển tín hiệu . Chế độ này tiết kiệm hơn cho các mạng lớn với các
liên kết báo hiệu được tải nhẹ. Phương thức tín hiệu bán liên kết là sự lựa chọn phổ
biến của các phương thức ở Bắc Mỹ.
Thông thường báo hiệu được chia làm 2 loại tùy thuộc vào phương thức xử lý
tín hiệu báo hiệu và ứng dụng của nó là báo hiệu cho mạng chuyển mạch kênh và báo
hiệu cho mạng chuyển mạch gói.
Trong mạng chuyển mạch kênh, báo hiệu được chia thành 2 loại là báo hiệu
đường thuê bao và báo hiệu liên đài. Báo hiệu đường thuê bao là báo hiệu thực hiện
cho các máy đầu cuối, thường nó là máy điện thoại với tổng đài nội hạt, còn báo hiệu
liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau.
Báo hiệu liên tổng đài gồm 2 loại là báo hiệu kênh riêng CAS (Channel
Asociated Signaling) và báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signaling). Báo
hiệu kênh riêng hay còn gọi là báo hiệu kênh liên kết là hệ thống báo hiệu trong đó báo
hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng,
cịn báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh
tách biệt với các kênh tiếng và kênh báo hiệu này được sử dụng chung cho một số
lượng lớn các kênh tiếng.

4


Hình 1: Phân chia hệ thống báo hiệu

CHƯƠNG III. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7:

1. Giới thiệu:
Hệ Thống báo hiệu số 7 hay còn gọi là SS7, là cụm từ viết tắt của Signaling
System # 7.
Hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) là hệ thống thứ 2 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 số7 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 thơng tin như: PSTN, Mobile, Data, ISDN, IN....
SS7 là hệ thống báo hiệu kênh chung tối ưu để điều hành trong mạng viễn
thông số, nó có sự phối hợp với các tổng đài SPC.
SS7 có thể thõa mãn các yêu cầu hiện tại và trong tương lai cho các hoạt động
giao dịch giữa các bộvi xử lý trong mạng viễn thông để báo hiệu điều khiển cuộc gọi,
điều khiển từxa, báo hiệu quản lý và bảo dưỡng.
SS7 cung cấp các phương tiện tin cậy đểtruyền thơng tin theo trình tựchính xác,
khơng bịmất hoặc lặp lại thông tin
Một vài ưu điểm và nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7 (SS7):
 Ưu điểm:

5


 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 thơng
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 dịch vụ giá trị gia tăng.
 Nhược điểm:
Cần dự phịng cao vì tồn bộ báo hiệu đi chung một kênh, chỉ cần một sai sót
nhỏ là ảnh hưởng tới nhiều kênh thơng tin.
Hệ thống báo hiệu số 7 là hệ thống tiêu biểu của báo hiệu kênh chung 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.
Các phần tử cấu thành mạng báo hiệu số 7:
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 nên mạng
báo hiệu được thiết kế, cấu tạo gồm có: các điểm báo hiệu SP, các điểm chuyển tiếp
báo hiệu TP, các điểm vừa báo hiệu vừa chuyển tiếp báo hiệu STP được kí hiệu như
trong hình dưới đây:
Điểm chuyển tiếp báo hiệu (chỉ chuyển tiếp, khơng có chức năng
xử lý).
Điểm báo hiệu (điểm đầu cuối báo hiệu)

6


Điểm chuyển tiếp báo hiệu (vừa có chức năng đầu cuối vừa có
chức năng của thiết bịchuyển tiếp)

2. Các lỗ hổng giao thức:
Năm 2008, một số lỗ hổng SS7 đã được công bố cho phép theo dõi người dùng điện

thoại di động. Vào năm 2014, các phương tiện truyền thông đã báo cáo một lỗ hổng
giao thức của SS7 mà bất kỳ ai cũng có thể theo dõi chuyển động của người dùng điện
thoại di động từ hầu hết mọi nơi trên thế giới với tỷ lệ thành công khoảng 70%. Ngồi ra, có

thể nghe trộm bằng cách sử dụng giao thức để chuyển tiếp cuộc gọi và cũng tạo điều
kiện giải mã bằng cách yêu cầu nhà cung cấp dịch vụ của mỗi người gọi phát hành một
khóa mã hóa tạm thời để mở khóa liên lạc sau khi nó đã được ghi lại. Cơng cụ phần
mềm SnoopSnitch có thể cảnh báo khi một số cuộc tấn công SS7 nhất định xảy ra đối
với điện thoại, và phát hiện IMSI-catcher cho phép chặn cuộc gọi và các hoạt động khác.
Vào tháng 2 năm 2016, 30% mạng của nhà khai thác di động lớn nhất ở Na Uy, Telenor , đã
trở nên khơng ổn định do "tín hiệu SS7 bất thường từ một nhà khai thác châu Âu khác".

3. Một vài ưu điểm và nhược điểm của hệ thống báo hiệu số 7 (SS7):
 Ưu điểm:
 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 thơng
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 dịch vụ giá trị gia tăng.
 Nhược điểm:
7

Cần dự phịng cao vì tồn bộ báo hiệu đi chung một kênh, chỉ cần một sai sót
nhỏ là ảnh hưởng tới nhiều kênh thông tin.
Hệ thống báo hiệu số 7 là hệ thống tiêu biểu của báo hiệu kênh chung 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.

CHƯƠNG IV. CÁC PHẦN TỬ CẤU TẠO THÀNH MẠNG 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 nên mạng báo hiệu được thiết kế, cấu tạo gồm có:
các điểm báo hiệu SP, các điểm chuyển tiếp báo hiệu TP, các điểm vừa báo hiệu vừa chuyển tiếp báo
hiệu STP được kí hiệu như trong hình dưới đây:

Điểm chuyển tiếp báo hiệu (chỉ chuyển tiếp, khơng có chức năng
xử lý).
Điểm báo hiệu (điểm đầu cuối báo hiệu)

Điểm chuyển tiếp báo hiệu (vừa có chức năng đầu cuối vừa có
chức năng của thiết bịchuyển tiếp)
1. Điểm báo hiệu (signaling point):
Điểm báo hiệu (SP) là một node (đầu cuối báo hiệu) trên mạng thực hiện việc chuyển mạch thoại cho
các kênh thoại và thực hiện việc chuyển mạch gói cho các gói tin của báo hiệu SS7. Điểm báo hiệu giữ
vai trò như một tổng đài (chức năng truyền dẫn và định hướng lưu lượng qua mạng) trong mạng viễn
thông.
Mỗi điểm báo hiệu được xác định duy nhất bởi một mã điểm (Point Code -PC). Các mã điểm (point
code) được mang bên trong bản tin báo hiệu để xác định mã điểm nguồn (Origination PC -OPC) và
mã điểm đích ( Destination PC -DPC). Mỗi điểm báo hiệu sử dụng bảng định tuyến để chọn đích đến
chính xác cho mỗi bản tin báo hiệu.
Mỗi điểm báo hiệu sử dụng bảng định tuyến để chon đích đến chính xác cho mỗi bản tin báo hiệu.

 Các dạng của điểm báo hiệu:
 Điểm chuyển tiếp dịch vụ: (Service Switching Point – SSP): Một điểm SSP gửi
những bản tin báo hiệu tới các SSP khác để thiết lập, quản lý, và giải phóng

8


kênh cuộc gọi được yêu cầu để hoàn tất 1 cuộc gọi. một SSP cũng có thể gửi
bản tin tới điểm điều khiển dịch vụ (SCP) để xác định làm thế nào để định
tuyến một cuộc gọi.
 Điểm chuyển tiếp báo hiệu: (Signaling Transfer Points - STP): Là những tổng
đài thực hiện việc chuyển mạch gói để định tuyến lưu lượng mạng giữacác
điểm báo hiệu. Một điểm chuyển tiếp báo hiệu STP định tuyến mỗi bản tin đến
một liên kết báo hiệu tại đầu ra dựa trên thông tin định tuyến chứa trong bản tin
báo hiệu SS7, mà khơng có khả năng xử lý bản tin này. Một STP có thể là một
nut định tuyến báo hiệu thuần túy hoặc cũng có thể gồm cả chức năng của một
điểm kết cuối báo hiệu. STP hoạt động như là những Hub trong mạng truyền dữ
liệu vì vậy nó nâng cao việc sử dụng nhiều liên kết trực tiếp phải cần giữa các
SP. STP cũng được sử dụng để lọc tách các bản tin báo hiệu giữa các mạng
khác nhau

Hình 3: Cấu trúc mạng báo hiệu SS7

 Điểm điều khiển dịch vụ báo hiệu: (Service Control Points - SCP) SCP là
những cơ sở dữ liệu để từ đó cung cấp những thơng tin cần thiết cho khả năng
xử lý cuộc gọi đòi hỏi ở mức cao. STP cũng thường được triển khai trong
những gắn kết cấu hình ở những đường vật lý riêng biệt xác định như là một hệ
thống dự phòng. Lưu lượng mạng được trải đều trên các đường liên kết, vì vậy
nếu một liên kết bị thất bại lưu lượng báo hiệu sẽ được định tuyến lại qua các

đường liên kết khác.
2. Phân loại báo hiệu:
Trong SS7, khi hai điểm báo hiệu có khả năng trao đổi bản tin báo hiệu với nhau thơng qua
mạng báo hiệu thì giữa chúng tồn tại một mối liên hệ báo hiệu. Các liên hệ báo hiệu này có thể sử

9


dụng các phương thức báo hiệu khác nhau, trong đó phương thức báo hiệu được hiểu là mối quan
hệ giữa việc truyền dẫn thông tin báo hiệu và đường truyền thoại.

 Kiểu kết hợp: (Associated Mode):
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 4: Phương pháp báo hiệu kiểu kết hợp
 Kiểu bán kết hợp (Quassi – Associated Mode)
Các đường liên kết báo hiệu không kết nối trực 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 5: Phương pháp báo hiệu kiểu bán kết hợp

 Sự phân cấp của mạng báo hiệu:
Về lý thuyết ta có thể tổ chức một vài kiểu cấu trúc mạng có khả năng

đáp ứng đầy đủ các yêu cầu báo hiệu giữa các tổng đài đấu nối với nhau. Chẳng
hạn, một cấu trúc mà tất cảtổng đài trong mạng đều mang chức năng làm STP.
Một cấu trúc khác có hình sao với một tổng đài làm chức năng STP để chuyển
thông tin báo hiệu tới các tổng đài khác chỉ có chức năng SP. Trên thực tế,
người ta sử dụng một kiểu cấu trúc kết hợp cả hai cấu trúc nói trên. Mạng này
sử dụng một số tổng đài làm chức năng STP. Việc trao đổi thông tin giữa các

10


tổng đài ở các vùng lân cận như vậy hình thành một mạng báo hiệu đường trục.
Do đó, chúng ta có một cấu trúc gồm 3 mức:
Mức 1: STP quốc gia
Mức 2: STP khu vực (vùng)
Mức 3: Điểm đầu cuối báo hiệu SP
Hình vẽ dưới đây minh hoạ một mạng báo hiệu với cấu trúc phân cấp:

Hình 6: Mạng báo hiệu với cấu trúc phân cấp
Ngoài ra, để hoà mạng quốc gia với mạng quốc tế cần có thêm mức mạng báo hiệu quốc tế,
với các STP quốc tế như mơ tả trong hình 7. Trong thực tế các STP quốc tế có thể làm cả nhiệm vụ
điểm chuyển tiếp báo hiệu quốc gia nên nó cũng là STP quốc gia.

Hình 7: Mạng báo hiệu quốc tế

11


3. Bộ giao thức SS7
Ngăn xếp giao thức SS7 có thể được ánh xạ một phần tới Mơ hình OSI của ngăn xếp
giao thức kỹ thuật số nhịp độ. Các lớp OSI từ 1 đến 3 được cung cấp bởi Phần truyền

thông báo (MTP) và Phần điều khiển kết nối tín hiệu (SCCP) của giao thức SS7 (gọi
chung là Phần dịch vụ mạng (NSP)); đối với tín hiệu liên quan đến mạch, chẳng hạn
như IUP BT , Phần người dùng điện thoại (TUP) hoặc Phần người dùng ISDN (ISUP),
Phần người dùng cung cấp lớp 7. Hiện tại khơng có thành phần giao thức nào cung cấp
lớp OSI từ 4 đến 6. Phần đăng ký khả năng giao dịch(TCAP) là Người dùng SCCP
chính trong Mạng lõi, sử dụng SCCP ở chế độ không kết nối. SCCP trong chế độ định
hướng kết nối cung cấp lớp vận chuyển cho các giao thức giao diện khơng khí như
BSSAP và RANAP . TCAP cung cấp các khả năng giao dịch cho Người dùng của
mình (TC-Người dùng), chẳng hạn như Phần ứng dụng di động , Phần ứng dụng mạng
thông minh và Phần ứng dụng CAMEL. Phần Truyền Thông báo (MTP) bao gồm một
phần các chức năng của tầng mạng OSI bao gồm: giao diện mạng, truyền thông tin, xử
lý thông báo và định tuyến đến các cấp cao hơn. Phần Điều khiển Kết nối Tín hiệu
(SCCP) ở mức chức năng 4. Cùng với MTP Mức 3, nó được gọi là Phần Dịch vụ
Mạng (NSP). SCCP hoàn thành các chức năng của lớp mạng OSI: định tuyến và định
địa chỉ đầu cuối, thông báo không kết nối (UDT) và các dịch vụ quản lý cho người
dùng của Phần Dịch vụ Mạng (NSP). Phần Người dùng Điện thoại (TUP) là một hệ
thống báo hiệu liên kết theo liên kết được sử dụng để kết nối các cuộc gọi. ISUP là
phần người dùng quan trọng, cung cấp một giao thức dựa trên mạch để thiết lập, duy
trì và kết thúc các kết nối cho các cuộc gọi. Phần Ứng dụng Khả năng Giao dịch
(TCAP) được sử dụng để tạo các truy vấn cơ sở dữ liệu và gọi chức năng mạng nâng
cao hoặc liên kết đến Phần Ứng dụng Mạng Thông minh (INAP) cho các mạng thông
minh hoặc Phần Ứng dụng Di động (MAP) cho các dịch vụ di động.

12


CHƯƠNG V. MẠNG VẬT LÍ
SS7 tách tín hiệu khỏi các mạch thoại. Mạng SS7 phải được tạo thành từ thiết bị hỗ trợ
SS7 từ đầu đến cuối để cung cấp đầy đủ chức năng của mạng. Mạng có thể được tạo
thành từ một số loại liên kết (A, B, C, D, E và F) và ba nút báo hiệu - Điểm chuyển

mạch dịch vụ (SSP), Điểm chuyển tín hiệu (STP) và Điểm điều khiển dịch vụ (SCP)
. Mỗi nút được xác định trên mạng bằng một số, một mã điểm báo hiệu. Các dịch vụ
mở rộng được cung cấp bởi một giao diện cơ sở dữ liệu ở cấp SCP sử dụng mạng SS7.
Các liên kết giữa các nút là các kênh truyền thông được phân loại full-duplex 56, 64,
1.536 hoặc 1.984 kbit / s. Ở Châu Âu, chúng thường là một (64 kbit / s) hoặc tất cả
(1.984 kbit / s) khe thời gian ( DS0 ) trong một cơ sở E1 ; ở Bắc Mỹ một (56 hoặc 64
kbit / s) hoặc tất cả (1.536 kbit / s) khe thời gian ( DS0A hoặc DS0s) trong một cơ
sở T1 . Một hoặc nhiều liên kết báo hiệu có thể được kết nối với hai điểm cuối giống
nhau tạo thành một tập hợp liên kết báo hiệu. Các liên kết báo hiệu được thêm vào các
tập liên kết để tăng khả năng báo hiệu của tập liên kết. Ở Châu Âu, các liên kết SS7
thường được kết nối trực tiếp giữa các sàn chuyển mạch sử dụng liên kết F. Kết nối
trực tiếp này được gọi là báo hiệu liên kết . Ở Bắc Mỹ, các liên kết SS7 thường được
kết nối gián tiếp giữa các sàn chuyển mạch bằng cách sử dụng mạng STPs can
thiệp. Kết nối gián tiếp này được gọi là báo hiệu gần như liên kết , làm giảm số lượng
liên kết SS7 cần thiết để kết nối tất cả các trao đổi chuyển mạch và SCP trong mạng
báo hiệu SS7 Các liên kết SS7 ở dung lượng báo hiệu cao hơn (1.536 và 1.984 Mbit /
s, được gọi đơn giản là tốc độ 1.5 Mbit / s và 2.0 Mbit / s) được gọi là liên kết tốc độ
cao (HSL) ngược lại với tốc độ thấp (56 và 64 kbit / s) liên kết. Các liên kết tốc độ cao
được chỉ định trong Khuyến nghị ITU-T Q.703 cho tốc độ 1,5 Mbit / s và 2,0 Mbit / s
và Tiêu chuẩn ANSI T1.111.3 cho tốc độ 1,536 Mbit / s. [12] Có sự khác biệt giữa các
thông số kỹ thuật cho tốc độ 1,5 Mbit / s. Các liên kết tốc độ cao sử dụng tồn bộ băng
thơng của phương tiện truyền dẫn T1 (1.536 Mbit / s) hoặc E1 (1.984 Mbit / s) để
truyền tải các bản tin báo hiệu SS7.

13


CHƯƠNG VI. CẤU TRÚC TẠO THÀNH MẠNG SS7
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 sửdụng UP (User Part). Đó là:
-

Phần người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part).

-

Phần sử dụng cho ISDN (Intergrated Service Digital Network).

-

Phần sử dụng cho số liệu DUP (Data Unit Part).

-

Phần sử dụng cho điện thoại di động MTUP (Mobile Telephone User Part).

Tất cả các bộ phận sử dụng đều dùng chung một đường dẫn để trao đổi các thơng
tin báo hiệu, đó là phần chuyển giao bản tin MTP (Message Transfer Part). Hiển nhiên,
toàn bộ hoạt động của hệ thống báo hiệu đều gắn liền với các tổng đài. Cơ sở cấu trúc
đó được minh họa như sau:

Hình 8: 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 mơ hình cấu trúc mở OSI thích ứng theo các lớp hay các mức cho phần sử dụng
khác nhau. Đó chính là thế mạnh của báo hiệu kênh chung số 7. Phân cấp của hệ thống
báo hiệu số 7 gồm 4 mức từ mức 1 đến mức 4, ba mức thấp hơn đều nằm trong phần
chuyển giao bản tin MTP. Các mức này được gọi là MTP mức 1, MTP mức 2, MTP
mức 3 được mơ tả trong hình 9.MTP cung cấp một hệ thống vận chuyển không đấu nối
để chuyển giao tin cậy các bản tin báo hiệu giữa các User.

14


Hình 10: Cấu trúc chức năng của SS7
Mức 4 được gọi là phần khách hàng hay còn gọi là phần người sử dụng. Phần
khách hàng điều khiển các tín hiệu được xửlý bởi các thiết bịchuyển mạch. Các ví dụ
điển hình của phần khách hàng là phần người sử dụng điện thoại (TUP) và phần người
dụng ISDN (ISUP).
 Mối tương quan giữa SS7 và OSI:
Hệ thống báo hiệu số 7 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. Ba mức
thấp nhất hợp thành phần chuyển giao bản tin MTP, mức thứ tư gồm các phần ứng
dụng. SS7 khơng hồn tồn phù hợp với OSI. Mối tương quan giữa SS7 và OSI
được mơ tả trong hình vẽ sau:

15


Hình 11: Mối tương quangiữa hệthống báo hiệu số7 và OSI
Sự khác nhau lớn nhất giữa SS7 và OSI trong version đầu tiên là thủ tục thông tin
trong mạng. Mô hình OSI mơ tả sự trao đổi số liệu có định hướng (Connection
Oriented), gồm 3 pha thực hiện là thiết lập đấu nối, chuyển số liệu và giải phóng đấu
nối. Còn trong SS7, MTP chỉcung cấp dịch vụ vận chuyển khơng định hướng
(Connectionless) chỉ có pha chuyển số liệu, do vậy việc chuyển số liệu sẽ nhanh hơn
nhưng với số lượng ít.
Để đáp ứng được nhu cầu phát triển các dịch vụ trong các ứng dụng nhất định, năm
1984 người ta phải đưa thêm phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP.
SCCP đề cập đến dịch vụ vận chuyển trong cả mạng có định hướng đấu nối và
khơng đấu nối, nó cung cấp một giao tiếp giữa các lớp vận chuyển và các lớp mạng để
phối hợp với OSI. SCCP cho phép sử dụng SS7 dựa trên nền tảng của MTP, coi MTP

như phần mang chung giữa các ứng dụng, sử dụng các giao thức OSI để trao đổi thông
tin trong các lớp cao hơn.
OSI không những tạo ra một mơi trường rộng mở hơn, mà cịn có ý nghĩa là sản
xuất và quản lý có thể tập trung trong các ứng dụng và sẽ khơng cịn các vấn đề về đấu
nối các hệ thống với nhau từ các nhà cung cấp khác nhau. Cấu trúc module của OSI
còn cho phép sử dụng trực tiếp các thiết bị cũ trong các ứng dụng mới. OSI kết nối các
lĩnh vực cách biệt là xử lý số liệu và viễn thông lại với nhau.

16


17