tìm hiểu về báo hiệu kênh kết hợp css7

Thảo luận môn : Thông tin di động
BÀI THẢO LUẬN
Họ tên : Vũ Kim Phong
MSSV :11110750257
Lớp :K43DVT
Câu hỏi: Tìm hiểu về báo hiệu kênh kết hợp CSS7?
Nội dung tìm hiểu cụ thể sẽ tìm hiểu trên các ý sau
đây.
• Nguyên tắc chung của báo hiệu số 7 ? Vì sao cần
SCCP và các chức năng của nó ?
• Báo hiệu giữa BSC và MS ? Biên bản LAPD ?
• Giao thức LAPm ? Sử dụng ở đâu trong hệ thống
GSM ?
• MAP là gì ? Chức năng ?
• ISUP là gì ? Chức năng ?
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
1
Thảo luận môn : Thông tin di động
I. Nguyên tắc chung của báo hiệu SS7 và chức năng của
SCCP.
1.1. Báo hiệu SS7 trong mạng GSM
Trong SS7, các bản tin báo hiệu được định hướng qua mạng để
thực hiện các chức năng thiết lập, duy trì, giải phóng cuộc gọi
và quản lý mạng. Vì SS7 thực chất là một mạng chuyển mạch
gói riêng biệt hoạt động song song cùng với hệ thống tín hiệu
thoại, do vậy trong mạng viễn thông có sử dụng SS7 thì tại mỗi
node mạng, các thông tin được định tuyến, xử lý luôn bao gồm
cả tín hiệu thoại (hoặc số liệu ) và tín hiệu báo hiệu.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
2
Thảo luận môn : Thông tin di động

.

Hình 1.1 . Báo hiệu SS7 trong GSM
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
3
Thảo luận môn : Thông tin di động
Hình 1.2. Cấu trúc phân lớp OSI và SS7
1.2. Ưu điểm của báo hiệu SS7
- Dung lượng cao: Mỗi kênh báo hiệu có thể mang thông tin báo
hiệu cho vài nghìn cuộc gọi cùng một lúc.
- Thời gian thiết lập cuộc gọi giảm.
- Tính kinh tế : so với các báo hiệu truyền thống trước đây (CAS,
R2 ) thì SS7 có số lượng trang thiết bị ít hơn.
- Độ tin cậy cao: nhờ sử dụng các mã sửa sai (sử dụng các tổ
hợp bit phát hiện lỗi, giám sát và sửa lỗi cho các bản tin báo
hiệu), khi xảy ra sự cố chức năng MTP-lớp 3 còn có khả năng
tự động định lại tuyến và đường báo hiệu.
- Tính linh hoạt cao: Hệ thống báo hiệu số 7 cho phép biểu diễn
một số lượng rất lớn các tín hiệu báo hiệu vì vậy có thể sử dụng
cho nhiều mục đích khác nhau và đáp ứng được sự phát triển
của các dịch vụ mới trong tương lai.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
4
Thảo luận môn : Thông tin di động
1.3. Các thành phần của mạng SS7
- Điểm báo hiệu SP (Signaling Point).
Điểm báo hiệu là một node chuyển mạch hoặc một node xử lý
trong mạng báo hiệu được cài đặt chức năng báo hiệu số 7 .
Ví dụ trong mạng GSM thì các SP ở đây thực chất là các Node
(phần tử mạng) như: GMSC, MSC, HLR, AUC

- Điểm chuyển mạch dịch vụ SSP.
SSP là một tổng đài nội hạt trong mạng điện thoại. Một SSP có
thể là một tổ hợp giữa một chuyển mạch thoại và chuyển mạch
SS7 hoặc đơn giản chỉ là một máy tính nối tới các chuyển mạch
của tổng đài nội hạt.
- Điểm chuyển giao báo hiệu STP.
Tất cả các gói chuyển từ SSP này sang SSP khác thông qua
dịch vụ của STP. STP chuyển mạch các bản tin SS7 qua
mạng tới đích đến thích hợp của chúng nguyên dạng như khi
chúng được truyền ra khỏi SSP
- Điểm điều khiển dịch vụ SCP.
Điểm điều khiển dịch vụ đóng vai trò là một giao tiếp đến cơ
sở dữ liệu của mạng. Các cơ sở dữ liệu này dùng chứa các
thông tin về các dịch vụ của thuê bao, định tuyến cho các số
liệu đặc biệt, xác định ID.
1.4. Các dạng liên kết
- Các liên kết dữ liệu báo hiệu.
Một điểm báo hiệu SP trong mạng báo hiệu SS7 được nối tới
một điểm báo hiệu SP khác thông qua các liên kết báo hiệu SL
(Signalling). Mỗi một liên kết báo hiệu sử dụng một cặp đường
truyền để thực hiện truyền dẫn theo cả hai hướng phát và thu
trên cùng một tốc độ.
+ Báo hiệu kênh liên kết (Associated Signalling)

Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
5
Thảo luận môn : Thông tin di động
+ Báo hiệu không liên kết (Non-Associated Signalling)

+ Báo hiệu tựa liên kết (Quasi-Associated Signalling)

1.5. SCCP và chức năng
1.5.1. SCCP
Trong mạng GSM thì SCCP được sử dụng trong các trường hợp:
- Ở giao diện giữa MSC và BSC (gọi là giao diện A) , SCCP
được sử dụng bởi 2 phần ứng dụng : phần ứng dụng BSS (BSSAP)
để điều khiển cuộc gọi , các dịch vị liên quan và phần ứng dụng
vận hành và bảo dưỡng BSS (BSSOMAP) cho các mục đích khai
thác và bảo dưỡng .
- Các giao diện giữa các khối trong SS (VLR , HLR , AUC và
EIR) sử dụng SCCP cùng với phần ứng dụng khả năng trao đổi
(TCAP) và phần ứng dụng di động (MAP).
- SCCP định địa chỉ :
Nhiều địa chỉ SCCP được cần thiết để truy nhập các thành phần
của hệ thống di động và định tuyến các bản tin hoặc hỗ trợ sự trao
đổi với các tổng đài của mạng cố định. Các phần sau được coi là
các điểm đầu cuối :
+ Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (MSC).
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
6
Thảo luận môn : Thông tin di động
+ Bộ ghi định vị thường trú (HLR)
+ Bộ ghi định vị tạm trú (VLR)
SCCP cung cấp thêm các chức năng cho phần chuyển giao tin
báo MTP để cung cấp các dịch vụ mạng hướng liên kết và không
liên kết.
- SCCP cung cấp các phương tiện để điều khiển các kết nối báo
hiệu logic trong một mạng SS7 và chuyển giao các đơn vị báo hiệu
qua mạng báo hiệu SS7 có sử dụng hoặc không sử dụng các kết nối
báo hiệu logic.

- SCCP cung cấp chức năng định tuyến cho phép các bản tin báo
hiệu được định tuyến dựa trên GT.
- SCCP còn cung cấp một chức năng quản lý để quản lý thông tin
về trạng thái của các phân hệ và quảng bá các thông tin này tới các
node khác trong mạng. Các phân hệ này là người sử dụng SCCP.
- SCCP cung cấp các chức năng bổ xung cho MTP để có thể cung
cấp cả hai loại dịch vụ mạng hướng kết nối và không kết nối nhằm
trao đổi thông tin báo hiệu giữa các tổng đài và các trung tâm
chuyên dụng trong mạng báo hiệu quốc tế.
- SCCP phối hợp với MTP tạo nên phần dịch vụ mạng NSP
(Network Service Part), tương ứng với lớp mạng trong mô hình
OSI.
Hình 1.3: Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
UP
Điều khiển
kết nối có
hướng
Điều khiển
kết nối vô
hướng
Điều
khiển
tạo
tuyến
kết nối MTP
Điều hành SCCP
SCCP
UP
Điều khiển

kết nối có
hướng
Điều khiển
kết nối vô
hướng
Điều
khiển
tạo
tuyến
kết nối MTP
Điều hành SCCP
SCCP
7
Thảo luận môn : Thông tin di động
1.5.2. Các bản tin và thủ tục của SCCP
- Đánh địa chỉ và định tuyến.
Để phân phối các bản tin báo hiệu đến đúng điểm đích, trong tạo
tuyến của MTP phải sử dụng các thông tin định tuyến có sẵn chứa
trong trường chỉ thị dịch vụ (SI) và mã điểm thu (DPC), vì vậy khả
năng định tuyến và chuyển giao tin báo của MTP bị hạn chế,
không đáp ứng được với các mạng thông tin đa dịch và nhu cầu
phát triển trong tương lai. Trong thông tin báo hiệu, có hai loại địa
chỉ khác nhau được sử dụng: địa chỉ cần phiên dịch, và địa chỉ
không cần phiên dịch.
- Dịch vụ kết nối vô hướng.
Ở dịch vụ kết nối vô hướng tất cả các thông tin định tuyến cần để
đưa bản tin báo hiệu tới đích phải được nằm ở trong mỗi gói số
liệu (đây là dạng thông tin có địa chỉ không cần đến chức năng
phiên dịch của SCCP). Không có sự đấu nối logic được thiết lập
giữa các nút đầu cuối, có nghĩa là không có các giai đoạn thiết lập

và giải phóng kết nối mà chỉ có giai đoạn truyền số liệu. Vì vậy
dịch vụ này thường được sử dụng để chuyển giao những lượng nhỏ
thông tin giữa những người sử dụng ở xa. Ví dụ như phát tín hiệu
cảnh báo từ một tổng đài nội hạt tới OMC, hay ứng dụng trong
việc truy vấn cơ sở dữ liệu của một MSC với HLR hay thông tin
định vị của MS với VLR.
- Dịch vụ kết nối có hướng
+ Dịch vụ kết nối có hướng là khả năng chuyển giao bản tin báo
hiệu qua kết nối báo hiệu đã được thiết lập trước (một đường
thiết lập về mặt logic). Kết nối này có thể là tạm thời hoặc vĩnh
cửu. Có thể mô tả dịch vụ này như việc gửi một gói tin làm
nhiệm vụ hoa tiêu qua mạng và đến nơi nhận. Gói hoa tiêu này
sẽ tìm ra và thiết lập một đường đi thành công xuyên qua mạng,
các bản tin báo hiệu sau đó sẽ đi theo đường này.
Vì vậy người ta còn gọi đây là kiểu định hướng theo mạch ảo.
+ Dịch vụ đấu nối có hướng được sử dụng khi có nhiều tin báo
để chuyển giao hoặc các bản tin quá dài đến mức phải phân ra
thành từng đoạn sau đó ở phía thu phải nhóm trở lại.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
8
Thảo luận môn : Thông tin di động
1.5.3. Chức năng điều hành của SCCP
Mục đích của chức năng điều hành SCCP là cung cấp các thủ tục
để duy trì chất lượng mạng nhờ việc tái định tuyến hoặc điều chỉnh
lưu lượng trong mạng khi xảy ra sự cố hoặc tắc nghẽn. Chức năng
này chia làm hai phần chức năng:
- Điều hành trạng thái điểm báo hiệu (SP).
- Điều hành trạng thái phân hệ (SS).
Điều hành SCCP thu thông tin liên quan đến khả năng truy nhập
SP và các phân hệ SS để điều chỉnh sự cố.

Các phần người sử dụng của SCCP (SCCP User). Phần người sử
dụng của SCCP là các ứng dụng, hoặc các phân hệ dựa vào các
dịch vụ cung cấp của SCCP, cụ thể như sau:
- Phần ứng dụng khả năng giao dịch (TCAP).
- Phần người sử dụng ISDN ( ISUP)
- Phần ứng dụng di động (MAP)
- Phần ứng dụng IN (INAP).
- Phần ứng dụng BSS (BSSAP).
Các phân hệ trên được nhận dạng bởi số phân hệ (SSN) trong
phần phiên dịch GT của SCCP.

Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
9
Thảo luận môn : Thông tin di động
II. Báo hiệu giữa BSC và MS ? Biên bản LAPD ?
2.1. Cấu trúc
Giao tiếp giữa bộ điều khiển trạm cơ sở và trạm thu phát cơ sở
(BTS) được gọi là giao tiếp A- bis. Như vậy giao tiếp này ở trong
hệ thống trạm cơ sở (BSS).
Có 2 loại kênh thông tin giữa BSC và BTS
- Kênh lưu lượng - mang thoại hoặc số liệu cho các kênh vô tuyến
- Kênh báo hiệu - mang thông tin báo hiệu cho chính BTS hoặc
cho các MS hệ thống trạm cơ sở.

Giao thức sử dụng để vận chuyển những tin báo báo hiệu giữa
BSC và BTS là LAPD (lớp 2), nó có cấu trúc giống như giao thức
lớp 2 ở ISDN (báo hiệu của kênh D).
LAPD cung cấp 2 loại tín hiệu :
- Chuyển giao thông tin không được thừa nhận, không đảm bảo
phân phát khung thông tin đến địa chỉ đạt kết quả.

- Chuyển giao thông tin được thừa nhận, và hệ thống đảm bảo
khung thông tin tới được đích. Cấu trúc khung trong LAPD :
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
10
Thảo luận môn : Thông tin di động
- Mỗi khung ở giao thức LAPD được giới hạn bởi cờ (Flag) ở
dạng chuỗi 8 bit 01111110. Phía thu sử dụng cờ này để đồng bộ
điểm khởi đầu của khung.
- Để tránh việc gửi nhầm ở bên trong khung người ta sử dụng kỹ
thuật chèn bit : phía phát chèn một số “0” sau năm bit “1” liên
tiếp còn phía thu sẽ loại bỏ bit “0” này.
II.2. Phân tích cấu trúc LAPD
- Trường địa chỉ
SAPI: khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ
TEI : khối nhận dạng kết cuối của điểm cuối
Được sử dụng để truy nhập vào thực thể đúng và chức năng đúng ở
đầu thu.
- Trường điều khiển
Được sử dụng để điều khiển tuần tự và yêu cầu phát lại. Trường
điều khiển phân biệt giữa chế độ có công nhận và không công nhận
+ Trong chế độ công nhận trường điều khiển chứa N(S) và N(R)
đểphát đi số thứ tự phát và số thứ tự thu.
N(S) chỉ ra số thứ tự của khung được phát N(R) chỉ ra số thứ tự mà
phía phát khung này đang chờ thu.
Các số thứ tự được sử dụng để thực hiện giao thức điều khiển
luồng có tên là “Cửa sổ trượt”. Giao thức này cho phép phía phát
một số khung nhất định (được gọi là “Kích thước cửa sổ”) mà
không cần đợi sự công nhận cho mỗi khung.
II.3. Chức năng LAPD
- Quản lý đường truyền (LAPD): là chức năng cơ bản để đảm bảo

các đường truyền số liệu ở các kết nối vật lý 64 kbit/s giữa BSC và
BTS. Các đường truyền này được cung cấp cho các mục đích sau :
+ Đường truyền báo hiệu vô tuyến (RSL).
+ Đường truyền khai thác và bảo dưỡng (OML).
+ Đường truyền quản lý lớp 2 (L2ML).
Mỗi đường vật lý (khe thời gian 64 kbit/s trong luồng 2M) chứa
một tập hợp các đường truyền số liệu, mỗi đường truyền số liệu
này được đánh số nhận dạng bằng một cặp TEI/SAPI duy nhất.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
11
Thảo luận môn : Thông tin di động
- Thiết lập đường truyền :
Trước hết các đường truyền số liệu LAPD được thiết lập ở
các đấu nối vật lý giữa BSC và BTS khi lắp đặt hay mở rộng thiết
bị. Một đấu nối vật lý được sử dụng cho báo hiệu tới một
hay nhiều thiết bị đầu cuối (TRXC chẳng hạn) của BTS. Các thiết
bị đầu cuối đấu nối đến đường vật lý này được nhận dạng bởi TEI
(đấu nối phần cứng ở phía sau máy khi lắp đặt thiết bị) và lệnh do
người khai thác cài đặt. Một đường truyền L2ML sẽ được cung cấp
trên tất cả các kết nối vật lý. Sau đó tất cả các thiết bị đầu cuối
được trang bị một đường truyền OML và các phần tử báo hiệu vô
tuyến được trang bị RLS.
- Truyền dẫn số liệu :
Trên các đường truyền số liệu đã được thiết lập phát lại và điều
khiển luồng tín hiệu được thực hiện để đảm bảo cung cấp dịch vụ
an toàn cho lớp 3 trong quá trình truyền dẫn số liệu. Điều khiển
luồng thực hiện điều khiển trình tự, kiểm soát số khung thiếu và
các điều kiện bận của máy thu. Số lần phát lại được giới hạn bởi
thông số của hệ thống
- Giám sát đường truyền :

Để đảm bảo truyền dẫn tin cậy và hiệu quả các khung LAPD, việc
phát hiện lỗi và phát hiện sự cố đường truyền được thực hiện ở lớp
2 để giám sát các đường truyền.
- Giải phóng đường truyền :
Giao thức LAPD bao hàm chức năng giải phóng đường truyền để
phục vụ cho các lớp cao hơn.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
12
Thảo luận môn : Thông tin di động
III. Báo hiệu giữa BTS và MS (LAPDm)
- LAPDm là giao thức sử dụng cho báo hiệu giữa bộ thu phát ở
BTS và trạm di động (MS). Giao diện giữa MS và bộ thu phát
được gọi là giao diện không gian (Um). Mục đích của giao thức
LAPDm là để truyền dẫn báo hiệu qua kênh vô tuyến được an
toàn.Điều này có nghĩa là tin báo của lớp 3 có thể được phát trong
các điều kiện có điều khiển.LAPDm được đặt ở lớp 2 theo mô hình
OSI. Phần người sửdụng đặt ở trên lớp LAPDm (lớp 3).
- Giao thức LAPDm tương tự như LAPD đã sử dụng ở giao diện
Abis, ngoài ra nó được sửa đổi để phù hợp với các đặc trưng riêng
biệt của kênh vô tuyến.
Hình 3.1. LAPDm theo mô hình OSI
- Các chức năng của giao thức LAPDm là :
+ Sự đấu nối và không đấu nối của các kênh logic.
+Thiết lập và giải phóng các kênh số liệu.
- Chuyển giao số liệu đến và đi từ MS, sử dụng cả chế độ thừa
nhận và không thừa nhận.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
13
Thảo luận môn : Thông tin di động
- LAPDm được điều khiển bằng một khối phần mềm gọi là khối xử

lý kênh không gian (ALH) và LAPDm, chúng cùng xử lý tất cả
báo hiệu của giao diện không gian.
- Chương trình của ALH sẽ được đặt ở TRXC (Bộ điều khiển thu
phát), đây là bộ xử lý ở BSS.

Hình 3.2. Khuôn dạng bản tin của LAPDm
- Ở trường địa chỉ, khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ
(SAPI) có thể có 2 giá trị khác nhau :
SAPI = 0 chỉ thị rằng tin báo hoặc chứa số liệu hoặc chứa tin báo
điện thoại.SAPI = 3 chỉ thị đây là bản tin báo cáo.
- Trong thủ tục LAPDm, người ta không dùng cờ vì cấu trúc khối
có sẵn của lớp vật lý. Một khung LAPDm có cực đại 23 octet (1
byte 8 bit) trên TCH và 21 octet trên SACCH. Những octet không
dùng được lấp đầy giá trị không nhầm được, chẳng hạn
00101011.Các khung ít tin có khả năng nhầm với cụm FCCH nên
giá trị lấp trên đây ứng với tối thiểu xác xuất nhầm,riêng đường
truyền MS-BTS vẫn lấp chỗ trống bằng 1111 1111 theo nếp cũ có
từ trước.
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
14
Thảo luận môn : Thông tin di động
IV. MAP và các chức năng của MAP
- MAP (Mobile Application Part) phần ứng dụng di động cung
cấp các thủ tục báo hiệu cần thiết được yêu cầu để trao đổi thông
tin giữa các phần tử mạng GSM. Ở mô hình OSI , MAP ở trên cả
TCAP. Cả MAP va TCAP đều thuộc về lớp 7. TCAP có thể được
hỗ trợ bởi các lớp trình bày, lớp phiên và lớp vận chuyển,các dịch
vụ và giao thức được gọi là phần dịch vụ trung gian ISP. Đối với
các dịch vụ không đấu nối được Map sử dụng thì ISP được coi là
trong suốt có nghĩa là không được sử dụng. Vì vậy TCAP phối

ghép phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP cùng với phần
chuyển giao bản tin MTP phục vụ như nhà cung cấp dịch vụ mạng.
- MAP được chia thành 5 thực thể ứng dụng AE (Application
Entity):
+ MAP-MSC
+ MAP- HLR
+ MAP-VLR
+ MAP- EIR
+ MAP-AUC

Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT
15
Thảo luận môn : Thông tin di động
- Các thủ tục được thực hiện trong MAP :
+ Cập nhật vị trí
+ Hủy bỏ vị trí
+ Quản lý thông tin của thuê bao
+ Điều khiển,quản lý,thu nhận các dịch vụ thuê bao.
+ Chuyển các số liệu bảo mật, nhận thực.
+ Điều khiển các dịch vụ phụ.
+ Thực hiện chuyển ô(cell).
V. ISUP và Chức năng
- Định nghĩa các chức năng và các bản tin phục vụ cho việc
thiết lập và giải phóng cuộc nối ISDN(thoại và dữ liệu).
- Cung cấp hàng loạt các dịch vụ như điều khiển cuộc nối
chuyển mạch kênh, xác định đường thuê bao, chờ gọi
- Sử dụng SCCP hoặc các dịch vụ của chính nó để phân phối
các bản tin báo hiệu giữa các tổng đài. Các bản tin của ISUP
tương tự như của SCCP
Sinh viên thực hiện : Vũ Kim Phong – Lớp K43DVT

16