báo hiệu số 7 trong mạng thế hệ mới ngn

Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
MỤC LỤC
- 1 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM
ACF Admission Confirmation
Acknowledgement
Xác nhận chấp nhận đăng nhập
ACK Acknowledgement Bản tin xác nhận gói (SS7)
ACM Address Complete Message Bản tin hoàn thành địa chỉ (SS7)
ANM Answer Message Bản tin trả lời (SS7)
API Application Programming Interface Giao diện chương trình ứng dụng
APM Application Transport Mechanism Cơ chế truyền dẫn ứng dụng
ARQ Admission Request Yêu cầu đăng nhập
ASP Application Server Process Tiến trình server ứng dụng
AT Access Tandem Tổng đài truy nhập
ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng bộ
BICC Bearer Independent Call Control Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập
kênh mang
CIC Circuit Identification Code Mã nhận dạng kênh (SS7)
CS Capability Set Tập năng lực
DPE Distributed Processing Environment Môi trường xử lý phân tán
DSP Digital Signal Processing Bộ xử lý tín hiệu số
DTMF Dual Tone Multiple Frequency Xung đa tần
ETSI European Telecommunications
Standard Institute
Viện chuẩn hoá viễn thông châu Âu
GGSN Gateway GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS cổng
GK Gatekeeper
GUI Graphical User Interface Giao diện người dùng đồ hoạ

GW Gateway
HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản
IAM Initial Address Message Bản tin khởi tạo địa chỉ (SS7)
ID Identifier Nhận dạng
IDD Interface Identifier Nhận dạng giao diện
IETF Internet Engineering Task Force Nhóm kỹ thuật Internet
IN Intelligent Network Mạng thông minh
INAP Intelligent Network Application Part Phần ứng dụng của mạng thông minh
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích hợp
ISUP ISDN User Part Phần người dùng ISDN
ITU International Telecommunications
Union
Hiệp hội viễn thông quốc tế
LEX Local Exchange Tổng đài nội hạt
MFC Multi Frequency Code Mã đã tần
MG Media Gateway Cổng phương tiện
MGC Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển cổng phương tiện
MGCP Media Gateway Controller Protocol Giao thức điều khiển cổng phương tiện
MGU Media Gateway Unit Đơn vị cổng phương tiện
- 2 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn lớn nhất
NAS Network Access Servers Các máy chủ truy nhập mạng
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
OAM Operation Administration and
Maintenance
Vận hành khai thác và bảo dưỡng
PBX Private Branch Exchange Tổng đài nhánh nội hạt

POTS Plain Old Telephone System Hệ thống điện thoại truyền thống
PRI Primary Interface Giao diện cơ bản
PSTN Public Switched Telephone Network Mạng thoại chuyển mạch công cộng
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RAS Registration, Admission and Status Đăng ký, chấp nhận và trạng thái
REL Release Bản tin giải phóng cuộc gọi (SS7)
RFC Request For Common Các chuẩn của IETF
RGW Resident Gateway Gateway nội hạt
RLC Release Complete Hoàn thành giải phóng cuộc gọi (SS7)
RTP Real Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực
SCN Switched Circuit Network Mạng chuyển mạch kênh
SCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ
SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ
SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu
SGCP Simple Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng đơn giản
SGP Signalling Gateway Process Tiến trình cổng báo hiệu
SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS đang phục vụ
SGU Signalling Gateway Unit Đơn vị cổng báo hiệu
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SRF Specialised Resource Function Chức năng tài nguyên đặc biệt
SRP Special Resource Point Điểm tài nguyên đặc biệt
SS7 Signalling System number 7 Hệ thống báo hiệu số 7
SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ
STP Signalling Transfer Point Điểm chuyển tiếp báo hiệu
TCAP Transaction Capabilities
Application Part
Phần ứng dụng khả năng phiên
TCP Transfer Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian
UDP User Data gram Protocol Giao thức truyền datagram người sử

dụng
VNPT VietNam Posts and
Telecommunications
Tổng công ty bưu chính viễn thông
Việt Nam
VoIP Voice over Internet Protocol Truyền thoại qua giao thức Internet
- 3 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, trong ngành công nghiệp viễn thông đang diễn ra 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 mới. Điều này có ảnh hưởng lớn đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn
thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho người
sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển Để đáp ứng các yêu cầu này, một số
nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một số tổ chức nghiên cứu về viễn thông đã đưa ra
các ý tưởng và mô hình về cấu trúc mạng thế hệ sau NGN.
Trong xu thế đó, ngành viễn thông Việt Nam cũng đang có những bước chuyển
biến và phát triển mới. Mạng viễn thông của Tổng Công ty Bưu chính Viễn thông đã
được số hoá với các thiết bị hiện đại và các loại hình dịch vụ ngày càng gia tăng cả về
số lượng và chất lượng. Bên cạnh VNPT, một số công ty khác cũng đã và đang từng
bước tham gia vào việc khai thác thị trường cung cấp các dịch vụ viễn thông.
Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc phát
triển theo cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN) với các công nghệ phù hợp là bước đi tất
yếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt Nam. Trên thực tế, VNPT đang
từng bước triển khai hạ tầng cơ sở kỹ thuật và đã bước đầu cung cấp một số dịch vụ
NGN cho người sử dụng.
Với xu hướng chuyển dần sang mạng thế hệ sau như vậy, một loạt các vấn đề
được đặt ra như kiến trúc mạng, phối hợp điều khiển, báo hiệu giữa các phần tử trong
mạng, chất lượng dịch vụ… cho mạng thế hệ sau. Trong đó, việc xây dựng mạng báo
hiệu giữa các phần tử trong mạng với các giao thức mới phù hợp là một vấn đề then

chốt quyết định đến sự hoạt động và chất lượng dịch vụ của toàn bộ mạng.
Trong nhiều năm qua, hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) với nhiều ưu điểm nổi bật đã
được sử dụng rộng rãi trong mạng PSTN và đem lại những hiệu quả to lớn. Với thực tế
là chúng ta không thể triển khai ngay lập tức một hệ thống mạng mới trọn vẹn, thay
thế toàn bộ hạ tầng cơ sở mạng hiện tại, vấn đề đặt ra là phải có sự phối hợp hoạt động
giữa mạng hiện tại và mạng NGN, và một trong những vấn đề đó là phải truyền tải
được báo hiệu PSTN mà quan trọng là SS7 qua nền tảng mạng NGN. Điều này có
nghĩa là phải xây dựng một giao thức mới, phù hợp để có thể cho phép thực hiện báo
hiệu SS7 giữa các phần tử mạng trên nền IP (SS7 over IP). Để làm được điều này, một
loạt câu hỏi được đặt ra như: SS7 over IP có sẵn sàng không? Có thể phát triển lên từ
- 4 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
mạng SS7 hiện tại không? độ khả dụng và tin cậy? Sự mềm dẻo và phân cấp… Để
giải quyết những vấn để này, IETF đã xây dựng một giao thức mới, cho phép truyền
tải tin cậy báo hiệu PSTN nói riêng và đặc biệt là SS7 trên nền IP – giao thức
SIGTRAN.
Đồ án "Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN" sẽ mô tả chi tiết đặc điểm, kiến trúc
giao thức, vị trí ứng dụng của SIGTRAN cũng như là giao thức truyền tải báo hiệu
mới SCTP, sau khi đã trình bày những khái niệm chung nhất có tính chất nền tảng về
mạng NGN và hệ thống báo hiệu số 7. Đồ án cũng sẽ trình bày kỹ lưỡng về các lớp
thích ứng hỗ trợ truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng NGN.
Đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ sau NGN, khái niệm, kiến trúc,
đưa ra mô hình NGN cũng như những vấn đề cơ bản để kết nối báo hiệu mạng PSTN
và mạng NGN.
Chương 2: Trình bày khái quát những vấn đề cơ bản về hệ thống báo hiệu số 7:
đặc điểm, ưu điểm, các thành phần mạng, chồng giao thức….
Chương 3: Trình bày về chồng giao thức SIGTRAN và giao thức truyền tải báo
hiệu mới SCTP.
Chương 4: Trình bày chi tiết về các giao thức nằm trong phân lớp thích ứng hỗ

trợ truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng NGN, đó là: M2PA, M2UA, M3UA, SUA.
Tuy SIGTRAN đã được ứng dụng và triển khai thực tế trong nhiều thiết bị của
các hãng nhưng việc nghiên cứu về chồng giao thức này và các vấn đề liên quan đòi
hỏi một kiến thức sâu rộng và sự đầu tư thoả đáng về thời gian. Do vậy, chắc chắn đồ
án không tránh khỏi những sai sót cũng như còn nhiều vấn đề chưa thoả đáng, cần
được xem xét thấu đáo hơn. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo cùng
sự góp ý và phê bình của các bạn.
- 5 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
CHƯƠNG 1
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN
Mở đầu
Ngày nay chúng ta đang chứng kiến sự thay đổi mang tính cách mạng trong thị
trường dịch vụ thông tin. Sự thay đổi này không chỉ liên quan đến các nhà sản xuất
thiết bị, các nhà cung cấp dịch vụ và các nhà nghiên cứu thị trường viễn thông mà còn
cho tới nhiều người trong nhiều lĩnh vực khác nhau của xã hội. Phương thức mà con
người trao đổi thông tin với nhau, giao tiếp với nhau và kinh doanh các dịch vụ viễn
thông cũng đang dần dần thay đổi theo cùng nền công nghiệp viễn thông. Các kênh
thông tin trong mạng viễn thông hiện đại không chỉ còn mang thông tin thoại truyền
thống mà còn truyền tải cả số liệu, video, tin nhắn Thông tin thoại, số liệu, fax, video
và các dịch vụ khác đang được cung cấp tới các thiết bị đầu cuối là điện thoại, thiết bị
di động, máy tính cá nhân và hàng loạt các thiết bị khác. Lưu lượng thông tin số liệu
ngày nay đã vượt xa lưu lượng thông tin thoại và vẫn không ngừng tăng với tốc độ gấp
nhiều lần tốc độ gia tăng của lưu lượng thông tin thoại truyền thống. Chuyển mạch
kênh, vốn là đặc trưng của mạng PSTN truyền thống đã không còn thích hợp nữa và
đang nhường bước cho hệ thống chuyển mạch mới trong mạng thế hệ sau NGN (Next
Generation Network).
Tuy nhiên, vì các lý do kỹ thuật và kinh tế mà hạ tầng mạng PSTN truyền thống
không thể bị thay thế một cách tức thì, vì thế mạng NGN phải được tính đến sự tương
thích với môi trường của các mạng có sẵn. Trong quá trình phát triển, vốn đầu tư sẽ

dần dịch chuyển từ hạ tầng mạng chuyển mạch kênh hiện nay sang hạ tầng mạng thế
hệ sau.
Chương đầu tiên của cuốn đồ án này sẽ đề cập đến một số vấn đề tổng quan về
mạng NGN như: khái niệm, kiến trúc mạng, các thành phần cơ bản của mạng NGN
Tiếp đó là các vấn đề quan tâm về việc kết nối giữa mạng hiện tại và mạng NGN.
1.1 Tổng quan về NGN
1.1.1 Khái niệm
Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và cung các nhà cung
cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát
triển NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng
NGN. Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết
- 6 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể là khái niệm tương đối chung nhất khi đề cập
đến NGN.
Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói
và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng
có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai
các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu,
giữa cố định và di động.
Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN,
chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật
IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có
thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng
của PSTN.
Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là
sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động. Vấn
đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này.
Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối
lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đó

là không được trù liệu khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay.
1.1.2 Đặc điểm của NGN
Mạng NGN có 4 đặc điểm chính là:
- Nền tảng là hệ thống mạng mở.
- Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc
lập với mạng lưới.
- Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất.
- Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng
cao, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu.
Nền tảng là hệ thống mạng mở
Do áp dụng cơ cấu mở mà :
- Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng
độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc
lập.
- 7 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
- Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương
ứng.
Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà
kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức
mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông
giữa các mạng có cấu hình khác nhau.
Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy
Mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm :
• Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi
• Chia tách cuộc gọi với truyền tải
Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực
hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí
và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ
và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh

hoạt cao.
Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất
Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng
truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng
cơ sở hạ tầng thông tin. Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công
nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng
truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu
thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịch
vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần
đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt
cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia.
Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được
sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so
với chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng
dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet được
tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu
sót này.
- 8 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
1.1.3 Kiến trúc của mạng NGN
Kiến trúc của mạng NGN được chia thành 4 lớp chức năng cơ bản là:
 Lớp ứng dụng và dịch vụ
 Lớp điều khiển
 Lớp truyền tải
 Lớp truy nhập
Ngoài các lớp cơ bản nêu trên, trong kiến trúc mạng NGN cũng như các mạng
nói chung còn có lớp chức năng quan trọng nữa là lớp quản lý mạng.
Dưới đây sẽ mô tả khái quát chức năng và đặc trưng của các lớp trong kiến trúc
mạng NGN
Lớp ứng dụng và dịch vụ mạng

Lớp ứng dụng và dịch vụ mạng được tổ chức thành một lớp duy nhất cho toàn
mạng nhằm đảm bảo cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao một cách thống nhất. Số
lượng nút ứng dụng và dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ cũng như số lượng và
loại hình dịch vụ, được tổ chức phân tán theo dịch vụ đảm bảo an toàn hệ thống. Lớp
này được liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở.
Lớp điều khiển
Lớp điều khiển được tổ chức thành 1 cấp thay vì 3 – 4 cấp như cấu trúc mạng
PSTN truyền thống nhằm giảm tối đa cấp mạng và tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi
rất lớn của thiết bị điều khiển thế hệ mới, giảm chi phí đầu tư trên mạng.
Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp chuyển tải và lớp truy nhập cung cấp
các dịch vụ mạng NGN gồm nhiều modun như modun điều khiển kết nối ATM,
- 9 -

Lớp quản lý
Lớp chuyển tải (Media)
Lớp truy nhập (Access)
Lớp ứng dụng/dịch vụ (Application/service)
Lớp điều khiển (Control)
Hình 1.1 Kiến trúc logic mạng thế hệ mới
NGN
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
MPLS, điều khiển định tuyến IP, điều khiển kết nối thoại, xử lý các báo hiệu mạng bao
gồm SS7, SIP, MEGACO
Lớp chuyển tải
Lớp chuyển tải phải có khả năng chuyển tải các loại lưu lượng như ATM, IP
Lớp chuyển tải được tổ chức thành hai cấp: đường trục quốc gia và vùng thay vì 3-4
cấp như trong mạng PSTN hiện nay.
Lớp truy nhập
Lớp truy nhập gồm toàn bộ các nút truy nhập được tổ chức không phụ thuộc theo
địa giới hành chính. Các nút truy nhập của các vùng lưu lượng chỉ được kết nối đến

nút chuyển mạch đường trục của vùng đó qua các nút chuyển mạch nội vùng.
Lớp quản lý
Lớp quản lý mạng là phần thiết bị quản lý mạng tập trung xuyên suốt tất cả các
lớp khác. Lớp này thực hiện các chức năng quản lý như tính cước, hỗ trợ vận hành, các
xử lý liên quan tới thuê bao hay cung cấp dịch vụ tới khách hàng. Lớp quản lý mạng
có thể tương tác với các lớp khác thông qua các giao diện chuẩn hay giao diện lập
trình ứng dụng mở API.
1.1.4 Các thành phần chính của mạng NGN
Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm, nhưng
ở đây ta chỉ nghiên cứu những thành phần chính thể hiện rõ nét sự khác biệt của NGN
so với mạng viễn thông truyền thống. Cụ thể là :
 Media Gateway (MG)
 Media Gateway Controller (MGC - Call Agent - Softswitch)
 Signaling Gateway (SG)
 Media Server (MS)
 Application Server (Feature Server)
Media Gateway (MG)
Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax
và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN. Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại được
mang trên kênh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần được nén lại
và đóng gói. Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital
Signal Processors) thực hiện các chức năng : chuyển đổi AD (analog to digital), nén
- 10 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền
các tín hiệu DTMF…
Một số chức năng chính của một Media Gateway :
- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP (Real Time Protocol)
- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP - Digital
Signal Processing) dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).

- Quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này
Signalling Gateway (SG)
Signaling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP
dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).
SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7. Nhiệm
vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu.
Các chức năng chính của Signaling Gateway:
- Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu.
- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signaling
Gateway thông qua mạng IP.
- Cung cấp đường dẫn truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các dạng dữ liệu khác.
(Thực hiện truyền dữ liệu là nhiệm vụ của Media Gateway).
- Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các dịch vụ viễn thông.
Media Gateway Controller (MGC)
MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy luật xử lý
cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó. Nó điều khiển SG thiết lập và
kết thúc cuộc gọi.
MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, như PSTN,
SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng
khác nhau. Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin .
Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho Softswitch.
Các chức năng của Media Gateway Controller
- Quản lý cuộc gọi
- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323, SIP
- 11 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
- Giao thức điều khiển truyền thông: MGCP, Megaco, H.248
- Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ
- Giao thức quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP)
- Xử lý báo hiệu SS7

- Thực hiện định tuyến cuộc gọi
- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR- Call Detail
Record)
- Điều khiển quản lý băng thông
- Đăng ký Gatekeeper
- Đối với Media Gateway :
+ Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP
+ Phân bổ kênh DS0
+ Truyền dẫn thoại ( mã hóa, nén, đóng gói)
- Đối với Signaling Gateway, MGC cung cấp :
+ Các loại SS7
+ Các bộ xử lý thời gian
+ Cấu hình kết nối
+ Mã của nút mạng hay thông tin cấu hình
Media Server
Media Server là thành phần tuỳ chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các
thông tin đặc biệt. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất cao
nhất.
Các chức năng chính của một Media Server :
- Chức năng voicemail cơ bản.
- Hộp thư fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay các bản tin
ghi âm trước (pre-recorded message).
- Khả năng nhận dạng tiếng nói (nếu có).
- Khả năng hội nghị truyền hình (video conference).
- 12 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
- Khả năng chuyển thoại sang văn bản (speech-to-text)
Application Server/Feature Server
Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ của
doanh nghiệp. Chính vì vậy nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại. Vì hầu

hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng
không ràng buộc nhiều với Softswith về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng
dụng.
Chức năng của Feature Server là xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch
vụ thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch.
1.2 Kết nối giữa mạng NGN và mạng PSTN truyền thống
Chúng ta thấy rằng mạng NGN - một mạng chuyển mạch gói dựa trên giao thức
IP sẽ mang lại cho khách hàng nhiều dịch vụ mới với tính linh hoạt và đa dụng cao
hơn. Tuy nhiên, khách hàng cũng đòi hỏi các dịch vụ mới trên nền NGN phải đáp ứng
được QoS và các đặc tính của một mạng thông minh như họ đã có ở mạng PSTN như
độ tin cậy, độ khả dụng, an toàn và chất lượng dịch vụ. Do đó, có thể nhận thấy rằng
trong tương lai gần, hạ tầng mạng PSTN truyền thống không thể bị thay thế một cách
tức thì, vì thế mạng NGN phải được tính đến sự tương thích với môi trường của các
mạng có sẵn. Do vậy, việc kết nối giữa mạng NGN và mạng PSTN truyền thống là
một vấn đề rất đáng quan tâm.
Để đáp ứng các yêu cầu của thị trường thì phải có một kiến trúc báo hiệu mới cho
phép người sử dụng có thể tiếp cận với các đặc điểm tích cực của cả hai mạng NGN và
PSTN. Kiến trúc này sẽ phải dựa nhiều vào các gateway giữa mạng NGN và PSTN.
Chúng không chỉ có chức năng kết nối đơn thuần mà còn phải cho phép chuyển đổi
báo hiệu giữa hai mạng. Một gateway lý tưởng phải cung cấp khả năng kết nối giữa
các giao thức chuẩn khác nhau, nhưng cũng phải đủ mềm dẻo để hỗ trợ các giao thức
có tính riêng biệt.
Vì NGN thực chất là một mạng gói hoạt động dựa trên giao thức IP nên trong
phần này chúng ta se xem xét sơ lược về việc kết nối báo hiệu giữa mạng PSTN và
mạng IP.
1.2.1 Sơ lược về báo hiệu trong PSTN
PSTN phát triển cùng với rất nhiều giao thức khác nhau phản ánh những kỹ thuật
phổ biến nhất trong giai đoạn đó. Ví dụ, kỹ thuật xung quay số ( Dial Pulse) đã được
thay thế bằng MFC. Đó là một kiểu báo hiệu “trong băng” hay còn gọi là báo hiệu
- 13 -

Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
kênh kết hợp CAS, sử dụng cùng một mạng để truyền báo hiệu và tín hiệu thoại. Kỹ
thuật báo hiệu trong băng được thay thế bởi mạng SS7 vào những năm 1970. Giao
thức SS7 trao đổi thông tin giữa các phần tử trong mạng PSTN bằng cách sử dụng các
tuyến dành riêng để truyền các bản tin báo hiệu đặc biệt. Kiểu báo hiệu này được gọi
là báo hiệu “ngoài băng” hay báo hiệu kênh chung CCS bởi vì mạng báo hiệu được
tách biệt ra khỏi mạng truyền tải thoại. Sự tách biệt này làm tăng đáng kể chất lượng
dịch vụ của mạng bằng cách làm tăng số đường dây và trung kế rỗi để thiết lập được
nhiều cuộc gọi hơn, và bằng cách cho phép truyền được nhiều dữ liệu hơn với tốc độ
cao hơn. Báo hiệu ngoài băng cũng cho phép thực hiện các chức năng của mạng thông
minh IN bằng cách cho phép truy nhập vào các cơ sở dữ liệu đặc biệt được sử dụng
bởi mạng IN. Những dịch vụ giá trị gia tăng này gồm: di động số nội hạt (LNP – local
number portability), chuyển tiếp cuộc gọi, nhận dạng chủ gọi, định tuyến cuộc gọi
Những đặc điểm miêu tả trên liên quan đến mạng báo hiệu trung kế (liên đài). PSTN
cũng có thể thông tin trực tiếp với các thuê bao được kết nối từ xa tới các mạng truy
nhập mà đựơc nối với PSTN thông qua các giao thức truy nhập như V5.2, GR – 303
Các thuê bao được kết nối tới mạng truy nhập cũng có thể có được các đặc tính và dịch
vụ giá trị gia tăng như các thuê bao được kết nối trực tiếp tới mạng PSTN thông qua
các trung kế PRI.
Mạng truy nhập trở nên quan trọng trong công nghiệp viễn thông với sự bãi bỏ
các quy định. Xuất hiện yêu cầu các nhà cung cấp dịch vụ phải có được các giao diện
với một số lượng lớn các giao thức chuẩn. Đó là những bước quan trọng đầu tiên để
tiến tới một mạng kiến trúc mở. Những dịch vụ này là những yêu cầu cơ bản của bất
cứ mạng hiện đại nào, bao gồm cả mạng thế hệ mới.
Các cuộc gọi thoại qua PSTN là trên cơ sở chuyển mạch kênh, có nghĩa là một
kênh truyền dẫn từ đầu cuối tới đầu cuối dành riêng được mở qua mạng cho mỗi cuộc
gọi. Những kênh dành riêng này bao gồm một đường vật lý từ thuê bao đến tổng đài.
Trên quan điểm đó, các bộ ghép kênh số được sử dụng để tăng khả năng truyền dẫn .
Các kênh dành riêng cho mỗi cuộc gọi thực hiện các kỹ thuật ghép kênh phân chia
theo thời gian TDMA hay phân chia theo tần số FDMA.

1.2.2 Báo hiệu trong mạng IP
Ngược lại với mạng chuyển mạch kênh PSTN, mạng IP là một mạng phân tán
trên cơ sở gói. Không có kênh dành riêng nào được tạo ra cho việc truyền dẫn mỗi bản
tin dữ liệu. Các bản tin dài được chia tách thành các gói tin ngắn, mỗi gói tin đều chứa
địa chỉ đến. Các gói tin được truyền qua các nút trung gian (router), nơi mà chúng
được lưu giữ trong thời gian ngắn trước khi được truyền tới node tiếp theo. Vì tuyến
- 14 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
hiệu quả nhất qua Internet có thể thay đổi qua vài tuyến truyền dẫn nên mỗi gói tin có
thể đi qua một tuyến khác nhau để đi đến địa chỉ đích.
Báo hiệu được sử dụng trong thế hệ đầu tiên của các sản phẩm VoIP bị giới hạn
bởi chức năng của nó. Các thủ tục thiết lập và huỷ bỏ cuộc gọi cơ bản đều có thể thực
hiện, nhưng các dịch vụ PSTN/IN lại chưa thể tiếp cận được. Như các phương thức
báo hiệu cũ của PSTN, luồng dữ liệu và thông tin báo hiệu được mang trên cùng một
mạng IP. Luồng dữ liệu, đã được phân chia thành các gói tin như đã mô tả ở trên, được
truyền tải bằng giao thức truyền tải thời gian thực RTP. Cấu trúc của các gói tin được
xác định bằng giao thức IP.
Bên cạnh đó, vì mạng IP là một mạng chuyển mạch gói không hướng kết nối nên
các gói tin riêng biệt của mỗi tín hiệu thoại di chuyển qua các tuyến đường khác nhau
để rồi phải được tổng hợp theo đúng thứ tự tại đích đến cuối cùng. Đặc điểm này cho
phép sử dụng nguồn tài nguyên mạng hiệu quả hơn mạng PSTN nhưngđồng thời cũng
làm tăng nguy cơ mất gói.
Thông tin báo hiệu được sử dụng trong mạng gói IP dựa trên các giao thức đang
phát triển. H.323 là một trong những giao thức chuẩn đầu tiên để báo hiệu trong mạng
VoIP. Các chuẩn giao thức đang được phát triển khác bao gồm: SIP, SS7oIP, RSGP,
MGCP, MEGACO
Trong mạng IP, thông tin báo hiệu được truyền giữa các phần tử chức năng sau:
- Media Gateway: một MG sẽ kết cuối các cuộc gọi thoại trên các trung kế liên
đài từ mạng PSTN, nén và đóng gói dữ liệu, và phân phát các gói tin này trên mạng IP.
Đối với các cuộc gọi xuất phát từ mạng IP, MG thực hiện những chức năng này theo

thứ tự ngược lại. Đối với các cuộc gọi ISDN từ mạng PSTN, thông tin báo hiệu chuẩn
Q.931 được truyền từ MG tới MGC để xử lý.
- Media Gateway Controller: một MGC thực hiện việc đăng ký và quản lý các tài
nguyên tại các MG. Một MGC trao đổi các bản tin ISUP với các tổng đài trung tâm
thông qua các SG.
- Signalling Gateway: một SG cung cấp sự kết nối trong suốt giữa mạng IP và
mạng chuyển mạch gói. Một SG có thể nhận hay biên dịch và chuyển tiếp tín hiệu báo
hiệu SS7 qua mạng IP tới một MGC hay tới các SG khác. Bởi vì tầm quan trọng của
nó trong mạng, các SG thường được triển khai thành nhóm hai hoặc ba để đảm bảo độ
dự phòng cao.
- 15 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
1.2.3 Kết nối báo hiệu giữa mạng PSTN và mạng IP
Như đã thấy ở trên, chúng ta thấy rằng Signalling Gateway báo hiệu chính là câu
trả lời cho thách thức về việc kết nối giữa mạng IP và mạng PSTN. SG cung cấp sự kết
nối trong suốt giữa mạng IP và mạng chuyển mạch gói. Một SG có thể nhận hay biên
dịch và chuyển tiếp tín hiệu báo hiệu SS7 qua mạng IP tới một MGC hay tới các SG
khác. Việc thông tin giữa SG và MGC thì hầu như hoàn toàn dựa vào giao thức
SIGTRAN – một giao thức được nhóm nghiên cứu của IETF đưa ra.
SIGTRAN cho phép truyền tải trong suốt các giao thức báo hiệu trên cơ sở gói
qua mạng IP. Nó cũng định nghĩa các phương thức đóng gói, cơ chế giao thức đầu
cuối tới đầu cuối và sự sử dụng các khả năng của IP để hỗ trợ các yêu cầu về hiệu
năng và chức năng cho báo hiệu. Nó có thể được sử dụng để truyền báo hiệu mạng
chuyển mạch kênh giữa một SG và một MGC, hay giữa MG và MGC, giữa các MGC
phân tán, hay giữa hai SG kết nối các điểm báo hiệu hay điểm chuyển tiếp báo hiệu
trong mạng chuyển mạch kênh. Được định nghĩa như vậy, SIGTRAN có thể hỗ trợ
việc đóng gói và vận chuyển rất nhiều các giao thức khác nhau của mạng chuyển mạch
kênh. Nó cũng độc lập với bất cứ chức năng biên dịch báo hiệu mạng chuyển mạch
kênh nào diễn ra tại điểm báo hiệu.
- 16 -

Hình 1.2 Các phần tử chủ yếu trong mạng
NGN
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7
Ngày nay, hệ thống báo hiệu số 7 được xác định như là một kỹ thuật cơ bản và
rất quan trọng để truyền tải thông tin báo hiệu giữa các mạng thoại di động và cố định,
các mạng gói cũng như là giữa các mạng thông minh. Chồng giao thức báo hiệu số 7
được chuẩn hoá bởi ITU-T và ANSI cho phép kết nối bất kỳ nhà cung cấp nào trên bất
cứ mạng nào. Được phát triển và ứng dụng từ những năm 80 của thế kỷ 20, hệ thống
báo hiệu số 7 với nhiều ưu điểm nổi bật của mình đã đem lại cho người sử dụng nhiều
tiện ích như nâng cao chất lượng dịch vụ, độ tin cậy và các dịch vụ mới…, cũng như
đã và đang đem đến cho các nhà khai thác và quản lý mạng những khoản lợi nhuận
khổng lồ.
Gần đây, IP đã nổi lên như là một sự thay thế hiệu quả và chi phí thấp cho hệ
thống SS7 trong việc truyền tải thông tin báo hiệu trong mạng thế hệ mới NGN, cho
phép các nhà khai thác mạng quản lý sự tăng trưởng và giảm chi phí trong khi vẫn
thỏa mãn các nhu cầu về các dịch vụ mới của khách hàng. Sử dụng IP như là một cơ
chế truyền tải báo hiệu cho phép hệ thống mạng đáp ứng được với sự bùng nổ nhu cầu
về băng thông tạo ra bởi ứng dụng mới. Tại cùng một thời điểm, IP là một sự lựa chọn
hiệu quả hơn báo hiệu số 7 truyền thống, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tối đa hoá
lợi nhuận của họ.
Tuy nhiên, như đã đề cập ở chương trước, trong quá trình phát triển lên mạng
NGN, vì nhiều lý do kỹ thuật và kinh tế mà chúng ta không thể ngay lập tức thay thế
và loại bỏ cơ sở hạ tầng mạng hiện tại. Triển khai mạng NGN, chúng ta phải tiến hành
từng bước, và phải tính đến việc tương thích với mạng hiện tại. Điều đó cũng có nghĩa
là chúng ta không thể thay thế ngay báo hiệu SS7 bằng công nghệ IP mà phải tính đến
một giải pháp cho phép truyền tải báo hiệu số 7 trên nền mạng mới – trên nền IP.
Trước khi xem xét kỹ vấn đề truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng NGN, chương
này được dành để tìm hiểu những vấn đề tổng quan và cơ bản nhất của hệ thống báo

hiệu số 7.
- 17 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
2.1 Giới thiệu chung về báo hiệu và hệ thống báo hiệu số 7
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 quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi.
Thông thường báo hiệu được chia làm hai loại : Báo hiệu đường thuê bao và báo
hiệu liên tổng đài. Báo hiệu đường thuê bao là báo hiệu giữa các máy đầu cuối tức là
giữa máy điện thoại và tổng đài nội hạt. Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các
tổng đài với nhau.
Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại: Báo hiệu kênh riêng CAS (Channel
Associated Signalling) và báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signalling).
Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng
hoặc trong một số kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng. Hệ thống báo hiệu này có
nhược điểm là tốc độ thấp, dung lượng thông tin bị hạn chế, chính vì vậy mà không
đáp ứng được yêu cầu của các dịch vụ mới.
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. Trong báo hiệu CCS, thông tin báo hiệu cần truyền được tạo
thành các đơn vị tín hiệu gọi là các gói số liệu. Ngoài các thông tin về báo hiệu, trong
đơn vị báo hiệu còn có các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin địa chỉ, thông tin điều
khiển lỗi, thông tin quản trị và vận hành mạng.
Hệ thống báo hiệu số 7 (CCS7 hay SS7) là một hệ thống báo hiệu kênh chung
được Hội đồng tư vấn về Điện báo và Điện thoại quốc tế (CCITT, nay là ITU – T) đưa
ra những năm 79/80, được thiết kế tối ưu cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng trung
kế số. Tốc độ của đường báo hiệu đạt 64kbps. Trong thời gian này, mô hình tham
chiếu các hệ thống mở OSI cũng đã được phát triển tương đối hoàn chỉnh và được áp
dụng cho báo hiệu số 7.
Hệ thống báo hiệu số 7 được thiết kế không những chỉ cho điều khiển thiết lập,

giám sát các cuộc gọi điện thoại mà cả các dịch vụ phi thoại, với các ưu điểm sau đây :
 Tốc độ cao : thời gian thiết lập gọi giảm đến nhỏ hơn 1s trong hầu hết các
trường hợp.
 Dung lượng lớn : mỗi đường báo hiệu có thể mang báo hiệu cho đến vài
trăm cuộc gọi đồng thời.
- 18 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
 Độ tin cậy cao : bằng cách sử dụng các tuyến dự phòng, mạng báo hiệu có
thể hoạt động với độ tin cậy cao.
 Tính kinh tế : so với 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 với sự phát triển của mạng trong
tương lai.
2.2 Cấu trúc hệ thống mạng báo hiệu số 7
2.2.1 Các thành phần chính của mạng báo hiệu số 7
2.2.1.1 Điểm báo hiệu (Signalling Points)
Mạng báo hiệu số 7 hoạt động song song với mạng truyền tải. Kiến trúc mạng
báo hiệu số 7 định nghĩa ba tập các node gọi là các điểm báo hiệu (SPs), được kết nối
với nhau bởi các tuyến báo hiệu. Mỗi một điểm báo hiệu SP được phân biệt với nhau
bởi một mã điểm báo hiệu nhị phân duy nhất. Tuỳ theo vị trí của nó có thể là mã điểm
gốc OPC (Originating Point Code) hay mã điểm đích DPC (Destination Point Code).
- Điểm chuyển mạch dịch vụ (Service Switching Point – SSP)
SSP được kết hợp với các node chuyển mạch của mạng truyền tải và là giao diện
giữa mạng báo hiệu số 7 và mạng truyền tải. Trong mạng truyền tải được điều khiển
bởi báo hiệu số 7, tất cả các tổng đài, kể cả tổng đài trung tâm và quá giang, đều được
kết nối tới mạng báo hiệu số 7 thông qua các SSP. Một SSP chỉ kết nối trực tiếp với
các nốt gần kề và việc liên lạc với các điểm báo hiệu xa phụ thuộc hoàn toàn vào khả
năng đánh địa chỉ và định tuyến của mạng. Về mặt vật lý, SSP là một máy tính tạo ra
các bản tin để gửi đến các thành phần khác của mạng báo hiệu số 7 và nhận các bản tin

trả lời.
- 19 -
Hình 2.1 Các th nh phà ần của mạng báo hiệu số
7
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
- Điểm chuyển tiếp báo hiệu (Signal Transfer Point)
STP là các node chuyển mạch có thêm chức năng biên dịch nhãn định tuyến và
định tuyến lưu lượng mạng SS7 giữa các SP không kề nhau. STP cũng định tuyến các
bản tin SS7 đến các Điểm điều khiển dịch vụ (Service Control Point – SCP) mà tại đó
lưu giữ cơ sở dữ liệu. Toàn bộ quá trình thông tin trong mạng SS7 đều được thực hiện
qua STP ngay cả đối với các node kề nhau. Cuối cùng, STP cung cấp các dịch vụ
gateway, phân phối và nhận các cuộc gọi SS7 từ các mạng khác, bao gồm cả các nhà
cung cấp dịch vụ quốc tế và vô tuyến mà có thể triển khai SS7 một cách khác nhau.
Trong thực tế, STP thường được triển khai theo từng cặp để nâng cao hiệu năng hệ
thống và độ tin cậy của mạng.
- Điểm điều khiển dịch vụ (Service Control Point)
SCP cho phép truy nhập vào cơ sở dữ liệu thông tin cần thiết cho quá trình hoạt
động của mạng, thường là biên dịch số và chỉ dẫn ứng dụng, nhưng cũng bao gồm
ngày càng nhiều các dữ liệu cần thiết cho các dịch vụ vô tuyến và thông minh. Các
STP có thể truy nhập những dữ liệu này thông qua các tuyến không phải là của SS7, ví
dụ như X.25, và trả lại thông tin cho định tuyến cuộc gọi giữa các SSP, kết hợp số
quay với đích đến thực tế, cung cấp hướng dẫn để chuyển tiếp cuộc gọi v.v SCP
cũng cho phép kết nối tới các thành phần mạng thông minh như Hệ thống quản lý dịch
vụ và Ngoại vi thông minh. SCP thường được dự phòng kép để nâng cao hiệu năng hệ
thống và độ tin cậy của mạng.
2.2.1.2 Các kiểu tuyến báo hiệu
Các tuyến báo hiệu trong mạng báo hiệu số 7 được phân chia phụ thuộc vào ứng
dụng của chúng trong mạng báo hiệu. Thực tế chúng không có gì khác nhau về mặt vật
lý, đều là các tuyến dữ liệu song hướng 56kbps hoặc 64kbps. Các tuyến báo hiệu này
được phân loại như sau:

- Tuyến A (Access): kết nối giữa một STP và một SSP hay một SCP. Tuyến A
được sử dụng cho mục đích duy nhất là phân phát báo hiệu xuất phát từ hay đến các
điểm cuối báo hiệu (SSP hay SCP).
- Tuyến C (Cross): kết nối các STP với nhau. Chúng được sử dụng để tăng độ tin
cậy của mạng báo hiệu trong trường hợp một hay vài tuyến báo hiệu gặp sự cố.
- Tuyến E (Extend): trong khi một SSP được kết nối với STP “nhà” của nó bằng
một số các tuyến A thì có thể tăng độ tin cậy bằng cách triển khai thêm một số các
tuyến nối tới một cặp STP thứ hai. Những tuyến này được gọi là tuyến E, thực chất là
các tuyến kết nối dự phòng trong trường hợp không thể kết nối được với SSP “nhà”
- 20 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
qua các tuyến A. Tuyến E có thể được triển khai hay không hoàn toàn phụ thuộc vào
nhà cung cấp mạng.
- Tuyến F (Fully associated): đây là các tuyến mà kết nối trực tiếp hai điểm báo
hiệu với nhau. Các tuyến F chỉ được cho phép thực hiện trong kiến trúc mạng báo hiệu
kiểu kết hợp và việc có triển khai các tuyến F hay không là phụ thuộc vào nhà cung
cấp mạng.
Ngoài các tuyến báo hiệu trên còn có một số tuyến báo hiệu khác như: tuyến B
(Bridge), tuyến D (Diagonal). Dù tên có khác nhau nhưng chức năng chung của chúng
đều là truyền tải các bản tin báo hiệu từ điểm khởi đầu vào mạng đến đúng địa chỉ
đích.
2.2.2 Các kiểu kiến trúc báo hiệu
Trong thuật ngữ của CCS No.7, khi hai nút báo hiệu có khả năng trao đổi các
bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu ta nói giữa chúng tồn tại một liên
kết báo hiệu. Các mạng báo hiệu có thể sử dụng 3 kiểu báo hiệu khác nhau, trong đó ta
hiểu “kiểu” là mối quan hệ giữa đường đi của bản tin báo hiệu và đường tiếng có liên
quan.
• Kiểu kết hợp: Trong kiểu kết hợp các bản tin báo hiệu và các đường tiếng
giữa hai điểm được truyền trên một tập hợp đường đấu nối trực tiếp giữa hai điểm này
với nhau.

• Kiểu không kết hợp: Trong kiểu này các bản tin báo hiệu có liên quan đến các
đường tiếng giữa hai điểm báo hiệu được truyền trên một hoặc nhiều tập hợp đường
quá giang, qua một hoặc nhiều điểm chuyển tiếp báo hiệu.
- 21 -
Hình 2.2 Các tuyến báo hiệu trong mạng báo hiệu
số 7
Hình 2.2 Các tuyến báo hiệu trong mạng báo hiệu
số 7
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
• Kiểu tựa kết hợp: Kiểu báo hiệu này 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.
2.2.3 Các bản tin báo hiệu trong mạng báo hiệu số 7
Trong mạng báo hiệu số 7, các node thông tin với nhau bằng các bản tin dưới
dạng gói gọi là các đơn vị báo hiệu (Signal unit – SU). Có ba kiểu bản tin báo hiệu
được phân biệt với nhau bởi trường chỉ thị độ dài (LI – Length Indicator), đó là:
 Đơn vị tín hiệu bản tin MSU: đây là bản tin quan trọng và phức tạp nhất
trong ba loại bản tin. Không giống như FISU và LSSU chỉ có thể được đánh
địa chỉ tới node lân cận và do đó chỉ hỗ trợ những lớp thấp nhất trong chồng
giao thức SS7, MSU chứa nhãn định tuyến và trường thông tin báo hiệu. Do
đó chúng cung cấp phương tiện để mang thông tin điều khiển kênh và bản
tin thực hiện sử dụng bởi các lớp cao hơn của chồng giao thức SS7. Các
trường thông tin của MSU cũng có thể mang thông tin bảo dưỡng và quản lý
mạng.
 Đơn vị tín hiệu trạng thái đường LSSU: LSSU được sử dụng để cung cấp
các chỉ thị về trạng thái đường tới đầu kia của đường số liệu. Các thông tin
về trạng thái đường có thể là: bình thường, không hoạt động, mất tín hiệu
đồng chỉnh, trạng thái khẩn , trong đó có thủ tục đồng chỉnh ban đầu, được
sử dụng khi khởi tạo lần đầu các đường báo hiệu và khôi phục lại sau sự cố.
 Đơn vị tín hiệu thay thế FISU: FISU được truyền khi trên đường truyền số

liệu không truyền các bản tin MSU và LSSU, mục đích là để nhận các thông
báo tức thời về sự cố của đường báo hiệu.
- 22 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
Các trường trong đơn vị báo hiệu:
- F (Cờ): Mẫu riêng biệt 8 bit này được sử dụng để bắt đầu và kết thúc một đơn
vị báo hiệu và được gọi là cờ. Nó không xuất hiện ở bất cứ nơi nào khác trong đơn vị
báo hiệu. Người ta phải đưa ra các phương pháp đo lường, kiểm tra để tránh cờ giả
xuất hiện trong đơn vị báo hiệu. Cờ được đặc trưng bằng từ mã 01111110.
- CK (mã kiểm tra dư vòng): CK là một con số tổng (ChechSum) được truyền
trong từng đơn vị báo hiệu. Nếu tại điểm báo hiệu thu nhận được Checksum không
phù hợp thì đơn vị báo hiệu đó được coi là có lỗi và phải loại bỏ.
- SIF (Trường thông tin báo hiệu): Trường này chỉ tồn tại trong bản tin MSU. Nó
gồm các thông tin về định tuyến và thông tin thực về báo hiệu của bản tin.
Cấu trúc của SIF gồm có 2 phần: nhãn định tuyến (mức 3) và thông tin người sử
dụng (mức 4)
Nhãn định tuyến: điểm đích của một đơn vị tín hiệu được xác định trong một
nhãn định tuyến. Nhãn định tuyến trong một đơn vị tín hiệu bản tin bao gồm các
trường mã điểm đích (DPC), mã điểm gốc (OPC) và lựa chọn tuyến báo hiệu (SLS).
Một mã được gán cho mỗi điểm báo hiệu trong mạng báo hiệu phụ thuộc vào
một kế hoạch đánh số. Phần truyền bản tin sử dụng mã để định tuyến bản tin. DPC xác
- 23 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
định điểm báo hiệu mà bản tin được truyền đến đó. OPC xác định điểm báo hiệu mà từ
đó bản tin được truyền.
Nội dung của trường SLS xác định tuyến báo hiệu mà theo đó bản tin được
truyền. Bằng cách này, trường SLS được sử dụng để chia tải trong các tuyến báo hiệu
giữa hai điểm báo hiệu.
Thông tin người sử dụng: thông tin người sử dụng chứa dữ liệu được tạo ra bởi
phần ngưởi sử dụng ở điểm gốc và dữ liệu được ước lượng của phần người sử dụng ở

điểm đích.
- SIO (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.
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, với sự trợ giúp của chỉ thị dịch vụ.
Trường 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. Chỉ thị mạng cũng xác định mạng tương ứng trong đó có nơi gửi và
nhận bản tin.
NAT0 = mạng chủ.
NAT1 = mạng báo hiệu chung với các nhà cung cấp mạng trong nước khác.
INAT0 = mạng báo hiệu chung với các nhà cung cấp mạng quốc tế khác.
INAT1 = không sử dụng.
- ERROR CORRECTION được dùng để kiểm tra lỗi tuần tự và yêu cầu truyền
lại, nó gồm:
+ BSN (Số thứ tự hướng về): Trường BSN được sử dụng để công nhận các đơn
vị báo hiệu mà đầu cuối của đường báo hiệu phía đối phương nhận được. BSN là số
thứ tự đơn vị báo hiệu được công nhận (7 bits)
+ BIB (Bít chỉ thị hướng về): BIB được sử dụng để khôi phục lại bản tin khi có
lỗi (1 bit)
+ FSN (Số thứ tự hướng đi): FSN là con số thứ tự hướng đi của đơn vị báo hiệu
mang nó (7 bits)
- 24 -
Đồ án tốt nghiệp Báo hiệu số 7 trong NGN
+ FIB (Bít chỉ thị hướng đi): FIB được sử dụng để khôi phục lại các bản tin khi
có lỗi (1 bit)
+ LI (Chỉ thị độ dài): Trường LI chỉ ra số lượng Octet có trong một đơn vị báo
hiệu tính từ sau trường LI đến trước trường CK.
Trong đó: LI = 0 : Đơn vị báo hiệu thay thế (FISU)

LI = 1 hoặc 2 : Đơn vị báo hiệu trạng thái đường (LSSU)
LI thuộc (2;63) : Đơn vị báo hiệu bản tin (MSU)
2.3 Chồng giao thức báo hiệu số 7
Chồng giao thức báo hiệu số 7 có 4 mức : 3 mức của phần truyền bản tin MTP –
cung cấp một hệ thống truyền dẫn tin cậy cho tất cả người sử dụng ; và mức thứ tư bao
gồm các người sử dụng của MTP (MTP User). Có hai MTP User : thứ nhất, là phần
người sử dụng ISDN (ISDN User Part) cung cấp báo hiệu điều khiển cuộc gọi chuyển
mạch kênh cơ bản và hỗ trợ các dịch vụ phụ của ISDN. MTP User thứ hai là Phần điều
khiển kết nối báo hiệu SCCP, cung cấp các dịch vụ định tuyến và đánh địa chỉ mạng
không phải là chuyển mạch kênh, thông qua giao thức Các khả năng biên dịch TC tới
người sử dụng của SS7 – tức là các ứng dụng. Các ứng dụng của SS7 yêu cầu phải
truy nhập đến cơ sở dữ liệu xa và các node, do đó yêu cầu khả năng đánh địa chỉ
mạng.
Kiến trúc chồng giao thức báo hiệu này được chỉ ra ở hình sau :
- 25 -