LUẬN VĂN: Nghiên cứu hệ thống Báo hiệu số 7 và ứng dụng tại Bưu điện tỉnh Tuyên Quang pot

LUẬN VĂN:

Nghiên cứu hệ thống Báo hiệu số 7 và ứng
dụng tại Bưu điện tỉnh Tuyên Quang





:





lời nói đầu
Viễn thông là một trong những ngành kinh tế quan trọng trong nền kinh tế của

mỗi quốc gia.Việc áp dụng những công nghệ tiên tiến vào lĩnh vực viễn thông là rất
cần thiết nhằm hiện đại hoá mạng lưới và đa dạng hoá các dịch vụ cũng như nâng cao
chất lượng các dịch vụ cho người sử dụng.
Những năm vừa qua ngành viễn thông Việt Nam có những bước phát triển vượt
bậc, mạng lưới được mở rộng và hiện đại hoá hàng loạt nhờ đó chất lượng dịch vụ
được tăng lên rõ rệt và mở ra được nhiều dịch vụ mới. Như tổng đài di động số GSM
truyền dẫn số, tổng đài NEAX- 61E, NEAX-, A1000E10… đã được đưa vào áp dụng
trên mạng viễn thông Việt Nam. Trong đó việc triển khai và áp dụng hệ thống báo hiệu
kênh chung số 7 được đưa vào năm 1980 đã đạt được những ưu điểm so với các hệ
thống báo hiệu trước đó. Hệ thống báo hiệu số 7 đã được sử dụng rộng rãi vì đạt được
những thành tựu nổi bật là: Tốc độ báo hiệu cao, dung lượng lớn, độ tin cậy cao, kinh
tế, mềm dẻo, linh hoạt và rất đa dạng . . . .
Hệ thống này có thể sử dụng rất nhiều mục đích khác nhau đáp ứng được sự phát
triển của mạng trong tương lai.
Đồ án gồm 2 phần:
Phần I: Nghiên cứu tổng quan về hệ thống Báo hiệu số 7
Phần II: ứng dụng Báo hiệu số 7 trong mạng Viễn thông tại Bưu điện Tỉnh Tuyên
Quang











Phần I : tổng quan về mạng báo hiệu số 7

Chương I: giới thiệu chung về báo hiệu
1.1 Tổng quan về báo hiệu
Trong mạng điện thoại có rất nhiều hệ thống báo hiệu như Decacdic, CCITT
Trong mạng Viễn Thông báo hiệu được coi là một phương tiện để truyền thông
tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác để thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc
gọi.
Thông thường báo hiệu trong mạng Viễn Thông được chia làm 2 loại:
- Báo hiệu mạch vòng thuê bao ( Subcriber Loop Signalling) là tín hiệu báo hiệu
giữa các thuê bao và tổng đài nội hạt.
- Báo hiệu liên tổng đài ( Inter- Exchange Signalling ) là báo hiệu giữa các tổng
đài trong mạng với nhau.
Báo hiệu liên tổng đài chia làm 2 nhóm:
+ Báo hiệu kênh liên kết CAS ( Channel Associated Signalling): là hệ
thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc một kênh có liên quan
chặt chẽ với kênh tiếng.
+ Báo hiệu kênh chung CCS ( Channel Common Signalling ): là hệ thống
báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với kênh tiếng…









Báo
Hi
ệu

Báo Hiệu
Mạch
Vòng Thuê
Báo
Hiệu Li
ên

T
ổng





Hình 1.1 phân loại báo hiệu
1.2. Chức năng và nhiệm vụ của các loại báo hiệu.
1.2.1 Báo hiệu mạch vòng thuê bao
Báo hiệu mạch vòng thuê bao là báo hiệu giữa máy điện thoại và tổng
đài nội hạt. Để bắt đầu cuộc gọi thuê bao điện thoại nhấc tổ hợp . Thao tác này được
thực hiện sẽ đưa tín hiệu đến tổng đài, thông báo cho tổng đài biết thuê bao muốn thiết
lập cuộc gọi. Khi tổng đài thu được tín hiệu của thuê bao, nó gửi tín hiệu mời quay số
cho thuê bao. Sau đó thuê bao có thể bắt đầu quay số theo mong muốn. Sau khi quay
số xong thuê bao thu được từ tổng đài tín hiệu về trạng thái cuộc gọi, tín hiệu hồi âm
chuông và một số tín hiệu khác.
1.2.2. Báo Hiệu liên Tổng Đài.
Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài trong mạng với nhau đó là
các tín hiệu đường dây Line Signal và tín hiệu thanh ghi Register Signal .
- Quá trình gửi các tín hiệu địa chỉ được gọi là báo hiệu thanh ghi .
- Quá trình truyền trạng thái nhấc máy của thuê bao được gọi là báo hiệu đường

dây .
Các tín hiệu thanh ghi được sử dụng trong pha thiết lập cuộc gọi để chuyển các
thông tin địa chỉ và thuộc tính của thuê bao. Còn các tín hiệu đường dây được sử dụng
trong toàn bộ cuộc gọi từ khi thiết lập, đàm thoại và khi kết thúc cuộc gọi. Các tín hiệu
đường dây có chức năng giám sát đường dây.
1.2.3. Báo hiệu kênh liên kết ( CAS )
Báo hiệu kênh liên kết là hệ thống báo hiệu trong đó các tín hiệu được
truyền trên một đường báo hiệu riêng biệt. Có nghĩa hệ thống báo hiệu này mỗi kênh
tiếng có một đường báo hiệu riêng đã được ấn định, các tín hiệu được truyền theo
nhiều cách khác nhau: trong băng, ngoài băng, hoặc trong khe thời gian 16 tổ chức đa
khung của hệ thống PCM.
Có nhiều hệ thống báo hiệu liên kết khác nhau:
- Hệ thống báo hiệu xung thập phân, còn gọi là đơn tần ( 1 VF )
- Hệ thống báo hiệu 2 tần số ( 2 VF ), như hệ thống báo hiệu số 4 của CCITT.



- Hệ thống báo hiệu xung đa tần ( MFP ), như hệ thống báo hiệu số 5 và hệ thống
báo hiệu mã R1 của CCITT.
- Hệ thống báo hiệu đa tần bị khống chế ( MFC ), như hệ thống báo hiệu số2 của
CCITT.
Trong hệ thống báo hiệu này, thông thường các tín hiệu được truyền dưới
dạng xung hoặc tần số hoặc tổ hợp của các tần số. Hiện nay hệ thống báo hiệu CAS
được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay là hệ thống báo hiệu đa tần mã R2 của CCITT.
Các hệ thống báo hiệu CAS có hạn chế : trao đổi thông tin chậm, dung lượng thông tin
giới hạn.
1.2.4. Báo hiệu kênh chung ( CCS )
Phương pháp này sử dụng các kênh tách biệt dành riêng để báo hiệu giữa 2 nút
trong tổng đài, nó phù hợp với các tổng đài SPC điều khiển bằng vi xử lý hiện nay.
Trong đó các báo hiệu kênh chung , báo hiệu được tách riêng ra khỏi mạng thoại.

Thông tin được gửi đi thông qua một mạng riêng được gọi là mạng báo hiệu .
Báo hiệu kênh chung sử dụng một tuyến thông tin báo hiệu số liệu riêng biệt dùng
cho số liệu báo hiệu tốc độ cao. Báo hiệu được thực hiện cả 2 hướng với một kênh báo
hiệu cho mỗi hướng.
Thông tin báo hiệu sẽ được chuyển giao, được tạo nhóm thành những khối tín
hiệu (gói tín hiệu). Bên cạnh những thông tin địa chỉ dành cho báo hiệu cần có sự nhận
dạng mạng thoại, thông tin địa chỉ và thông tin để điều khiển lỗi .
Do mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu cho vài nghìn cuộc gọi cùng một lúc
nên thiết bị báo hiệu có thể tập trung và chế tạo gọn gàng hơn. Tuy nhiên nó chỉ sử
dụng cho tổng đài SPC để trao đổi báo hiệu liên tổng đài giữa các bộ vi xử lý. Các
đường truyền số liệu này được tách rời với các kênh tiếng . Mỗi một đường số liệu này
có thể mang thông tin báo hiệu cho nhiều kênh tiếng. Kiểu báo hiệu mới này được gọi
là báo hiệu kênh chung ( CCS ).
Trong báo hiệu kênh chung, thông tin báo hiệu cần phải truyền được gói lại
thành các gói số liệu. Ngoài các thông tin về báo hiệu, trong các gói số liệu còn cần
các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin về địa chỉ, thông tin điều khiển bắt lỗi…
Quá trình phát triển của hệ thống báo hiệu kênh chung



* Hệ thống báo hiệu kênh chung CCITTN
0
6 đã được hội đồng tư vấn về điện
báo và điện thoại Quốc Tế (CCITT) đã đưa ra năm 1968. Hệ thống báo hiệu kênh
chung CCITTN
0
6 được thiết kế tối ưu cho lưu lượng liên lục địa, sử dụng các đường
Analog. Các đường truyền làm việc với tốc độ thấp 2.4Kbps với độ dài bản tin hạn chế
và không có cấu trúc phân mức mà có cấu trúc đơn. Vì những hạn chế trên nên hệ
thống này không đáp ứng được sự phát triển của mạng lưới .

* Hệ thống báo hiệu kênh chung CCITTN
0
7 đã được CCITT giới thiệu năm
1980. Hệ thống này được thiết kế tối ưu cho mạng Quốc Gia và mạng Quốc Tế sử
dụng các trung kế số. Tốc độ kênh truyền báo hiệu cao 64Kbps. Trong thời gian này
giải pháp phân lớp trong giao tiếp thông tin đã được phát triển tương đối hoàn chỉnh,
đó là hệ thống giao tiếp mở OSI, và giải pháp phân lớp trong mô hình OSI này đã
được ứng dụng trong hệ thống báo hiệu kênh chung số7. Hệ thống báo hiệu kênh
chung số 7 cũng có thể sử dụng trên các đường Analog .
Các ưu điểm của báo hiệu kênh chung số 7 :
- Độ tin cậy cao, báo hiệu được giám sát bởi một số các chức năng giám sát
- Tiết kiệm số lượng trang thiết bị, không cần thiết là mỗi mạch thoại phải có một
trang thiết bị riêng.
- Dung lượng cao, khối lượng thông tin truyền tải lớn .
- Thời gian thiết lập nhỏ, mỗi kênh báo hiệu có thể điều khiển nhiều cuộc gọi,
thời gian chiếm giữ ngắn khi bận hay tắc nghẽn , các âm được gửi tới tổng đài
gốc.
- Rất 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.
Vì những đặc điểm trên hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 không những chỉ
được ứng dụng trong mạng điện thoại ( PSTN ) mà còn được sử dụng trong các
dịch vụ mới của Viễn Thông.
1.3. Khái quát về hệ thống báo hiệu trong mạng viễn thông
1.3.1. Các khái niệm
Mạng viễn thông gồm một số các nút chuyển mạch và các nút vi xử lý được đấu
nối với nhau bằng một mạch truyền dẫn. Hệ thống báo hiệu số 7 nằm trong mạng viễn



thông và điều khiển mạng. Các nút chuyển mạch nói trên chính là các điểm báo hiệu

trong mạng báo hiệu số 7. Thông tin báo hiệu số 7 có thể được chuyển đi giữa các
điểm báo hiệu trên các đường số liệu báo hiệu.Các đường số liệu báo hiệu này chính là
các kênh báo hiệu của mạng báo hiệu số 7. Tổ hợp các điểm báo hiệu và kênh báo hiệu
giữa chúng với nhau tạo thành mạng báo hiệu số 7.



1.3.2. Cấu trúc mạng báo hiệu
1.3.2.1. Điểm báo hiệu ( Signalling Point )
Là nút chuyển mạch hoặc nút xử lý trong mạng báo hiệu, thực hiện chức năng
hệ thống báo hiệu số 7.
Báo hiệu số 7 là dạng thông tin số liệu số giữa các bộ vi xử lý nên một tổng đài
điện thoại được xem là một điểm báo hiệu SP phải là tổng đài điều khiển được bằng
chương trình ghi sẵn SPC ( Stored Program Control ).
* Điểm chuyển tiếp báo hiệu STP ( Signalling Transfer Point ): là điểm báo hiệu
có chức năng chuyển tiếp tín hiệu báo hiệu của điểm xuất phát đến điểm đích của báo
hiệu, không tiến hành xử lý nội dung của bản tin.
Nếu điểm báo hiệu từ điểm báo hiệu A đến điểm báo hiệu B thì A được gọi là
điểm xuất phát báo hiệu còn B được gọi là điểm đích của tín hiệu báo hiệu.
1.3.2.2 Quan hệ báo hiệu
Mỗi cặp điểm báo hiệu có quan hệ báo hiệu với nhau nếu như chúng có thể giao
tiếp với nhau qua mạng báo hiệu kênh chung.






Hình 1.2. Quan hệ báo hiệu.
Tổng đài A có thể giao tiếp với tổng đài C, tổng đài C lại có thể giao tiếp với

tổng đài E. Điều này có nghĩa là tổng đài A có quan hệ báo hiệu với tổng đài C, nhưng
không có quan hệ với tổng đài E.
1.3.2.3. Kênh báo hiệu và chùm báo hiệu
Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 sử dụng kênh báo hiệu để chuyển các
bản tin tín hiệu giữa hai điểm báo hiệu. Kênh báo hiệu là một đường truyền số liệu trên
một phương tiện truyền dẫn.

B


D

A
C
E



Về vật lý kênh báo hiệu gồm kết cuối báo hiệu ở mỗi đầu của kênh và vài loại
môi trường truyền dẫn đấu nối 2 kết cuối báo hiệu.
Một số các kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp 2 điểm báo hiệu với nhau
tạo thành chùm kênh báo hiệu LS (Link Set ). Mỗi chùm kênh báo hiệu gồm 1 đến 16
kênh báo hiệu.
Mỗi kênh báo hiệu trong mạng báo hiệu có khả năng xử lý 4096 kênh thoại. Vì
lý do an toàn của hệ thống, để đề phòng sự cố của đường báo hiệu người ta sử dụng 2
đường báo hiệu mắc song song hoặc nhiều hơn và các đường dây này cũng được xem
là một chùm báo hiệu.
1.3.2.4. Các phương thức báo hiệu ( Signalling Mode ).
Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 khi 2 điểm báo hiệu có khả năng trao đổi
bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu thì có thể nói giữa chúng tồn tại 1

liên kết báo hiệu (Signalling Relation). Các liên kết báo hiệu có thể sử dụng phương
thức báo hiệu khác nhau, trong đó phương thức báo hiệu được hiểu là mối quan hệ
đường đi của bản tin báo hiệu và đường tiếng có liên quan.
Có 2 kiểu thông tin báo hiệu trong CCS 7:
- Phương thức báo hiệu kết hợp (Associated Mode): thông tin báo hiệu giữa 2
điểm báo hiệu được truyền trên một tập hợp đường đấu nối trực tiếp giữa 2 SP nghĩa là
đường thoại và đường báo hiệu song song với nhau.



Hình 1.3. phương thức báo hiệu kết hợp.
- Phương thức báo hiệu bán kết hợp (Quassi - Associated Mode): các bản tin
trong một cuộc gọi được truyền trên một số các đường báo hiệu qua một hay nhiều
điểm chuyển tiếp báo hiệu(STP), đường thoại và đường báo hiệu không song song với
nhau.



S
P

S
P

S
P

S
P

STP


STP





Chùm kênh báo hiệu
Liên báo hiệu
Hình 1.4. Phương thức báo hiệu bán kết hợp.
1.3.2.5. Tuyến báo hiệu và chùm tuyến báo hiệu.
- Tuyến báo hiệu SR ( Signalling Route )
Là một tuyến đường đã xác định trước để các bản tin đi qua mạng báo hiệu giữa
điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích.
Tuyến báo hiệu bao gồm một chuỗi SP / STP đấu nối với nhau bằng các kênh hoặc
các chùm kênh báo hiệu.
- Chùm tuyến báo hiệu RS (Route Set )
Tất cả các tuyến báo hiệu mà thông tin báo hiệu có thể sử dụng đi qua mạng báo
hiệu giữa báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích được gọi chùm tuyến báo hiệu
1.4. Các loại bản tin báo hiệu ( Signalling Message )
Trong hệ thống báo hiệu số 7, thông tin báo hiệu được chuyển tải theo nhiều
cách khác nhau so với hệ thống báo hiệu truyền thống .
Thông tin tín hiệu được chuyển trong gói số liệu đơn vị báo hiệu (Signal Units),
các trường là các bít mang ý nghĩa khác nhau.
Có 3 kiểu đơn vị báo hiệu chính:
* MSU ( Message Signal Units ):
đơn vị báo hiệu chứa các thông tin báo hiệu

MSU


Bít thứ nhất
8 16 8n(n>2) 8 2 6 1 7 1 7 8 được phát
* LSSU ( Link Status Signal Units )
Đơn vị báo hiệu sử dụng để quản lý các đường nối
LSSU

F
B
F CK SIF SIO LI
I FSN I BSN F






Bít thứ nhất
8 16 8 - 16 2 6 1 7 1 7 8 được phát


* FISU ( Fill In Signal Unit ):
Đơn vị bản tin tín hiệu làm đầy được sử dụng để làm đầy kênh báo hiệu khi
không còn MSU nào để trao đổi với đầu cuối của đối phương.
FISU


Bít thứ nhất

8 16 2 6 1 7 1 7 8 được phát
- Bít cờ F (Flag): được dùng với mục đích phân định giữa các bản tin, tại thời
điểm bắt đầu và kết thúc của bản tin báo hiệu được chỉ thị bởi mô hình 8 bít duy nhất
hay gọi là cờ ( 01111110 ). Để đảm bảo các bản tin không có sự trùng lặp giữa cờ và
các tổ hợp bít thông tin thì bít chèn được sử dụng bít “ 0 ” sẽ được chèn vào tổ hợp 5
bít “ 1 ” liên tiếp ở bên phát và bít chèn này sẽ được tách ra ở đầu nhận. Việc xuất hiện
cờ giữa các bản tin ngoài mục đích trên còn mục đích đồng bộ bản tin tín hiệu.
- Các bít kiểm tra : Các đơn vị tín hiệu thường dùng 16 bít kiểm tra dành cho
sửa lỗi.
- Trường thông tin báo hiệu SIF ( Service Information Field ): Gồm các thứ tự
nguyên của Octet bằng 2 hoặc đến 272 sẽ cho phép từng bản tin MSU đáp ứng được
các khối thông tin địa chỉ với độ dài đạt tới 268 octet qua nhãn định tuyến.
- Octec thông tin dịch vụ SIO (Service Information Octect )
SIO được phân ra thành tín hiệu địa chỉ dịch vụ SI (Service Indicator) và trường
dịch vụ con SF ( Subservice Field )
SI được sử dụng để kết hợp thông tin báo hiệu với đối tượng sử dụng riêng biệt
và chỉ nằm trong các MSU

F
B
F CK SF LI
I FSN I BSN F


F B
F CK LI B
FSN I BSN F

- Trường chỉ thị độ dài LI ( Length Indicator )
Được dùng để chỉ thị số thứ tự của các octet về độ dài của nó và các bít kiểm
tra trước đó theo dạng mã nhị phân từ 0 đến 63.
LI = 0 : FISU ( Fill In Signal Unit )
LI = 1,2 : LSSU( Link Statussignal Unit )
LI > 2 : MSU ( Messagge Signal Unit )
- Các bít chỉ thị: Được dùng để yêu cầu phát lại trên kênh báo hiệu, có 2 dạng bít
chỉ thị là bít chỉ hướng thuận ( FIB ) và bít chỉ hướng ngược ( BIB) chúng chỉ nhận
một giá trị là 0 hoặc 1.

- Số tuần tự
Số tuần tự hướng thuận FSN ( Forward Sequence Number) chỉ ra số tuần tự
được truyền đi của đơn vị tín hiệu.
Số tuần tự hướng ngược BSN (Backward Sequence Number) chỉ thị số thứ tự
khi bắt đầu xác nhận đơn vị tín hiệu.
- Trường trạng thái SF ( Status Field ): chỉ thị trạng thái thông tin báo hiệu.
- Các trường dự phòng ( Spare Field ): có mã là 0 để dự phòng cho các chỉ thị trạng
thái khác.
1.5. Cấu trúc hệ thống báo hiệu số 7.
1.5.1. Vai trò và vị trí của C7 trong công nghệ viễn thông hiện đại
Hệ thống báo hiệu kênh chung C7 là hệ thống báo hiệu trong đó các kênh báo
hiệu sử dụng các bản tin có nhãn để chuyển thông tin báo hiệu liên quan đến điều
khiển thiết lập cuộc gọi, các thông tin khác liên quan đến việc quản lý điều hành, bảo
dưỡng mạng. Mục tiêu chính của C7, theo khuyến nghị của CCITT quy định là cung
cấp một hệ thống báo hiệu kênh chung đạt tiêu chuẩn quốc tế
C7 là hệ thống báo hiệu kênh chung CSS tối ưu để điều hành trong mạng viễn
thông số nó có sự phối hợp với các tổng đài SPC .
C7 có thể thoả mãn trong hiện tại và tương lai với yêu cầu truyền thông tin cho
các hoạt động giao dịch giữa các bộ vi xử lý trong mạng viễn thông để báo hiệu điều

khiển cuộc gọi, điều khiển từ xa báo hiệu quản lý và bảo dưỡng



C7 cung cấp các phương tiện tin cậy để truyền thông tin theo trình tự chính xác,
không bị mất hoặc lặp lại thông tin .
Nói tóm lại : C7 đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ phần lớn các lĩnh vực
ứng dụng của mạng viễn thông, kể từ việc điều khiển cuộc gọi trong việc kết nối giữa
các tổng đài của mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN đến các dịch vụ của mạng trí tuệ IN
và các dịch vụ của mạng điện thoại di động GMS, các ứng dụng về khai thác, quản lý
mạng OMAP .
1.5.2. Cấu trúc chức năng




Phần sử

Hình 1.5. Cấu trúc cơ bản của hệ thống báo hiệu số 7.

Hệ thống báo hiệu số 7 được chia thành một số khối chức năng .
- Phần chuyển giao bản tin MTP ( Message Transfer part MTP )
Đây là hệ thống vận chuyển chung để chuyển bản tin báo hiệu giữa 2 SP.
- Phần người sử dụng ( user parts - UP ) : 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.
MTP : chuyển các bản tin báo hiệu giữa các UP khác nhau và hoàn toàn độc
lập với nội dung bản tin được truyền . MTP chịu trách nhiệm chuyển chính xác bản tin
từ một UP này tới một UP khác . Điều đó có nghĩa là bản tin báo hiệu được kiểm tra
chính xác trước khi chuyển cho UP, bản tin báo hiệu sẽ không có lỗi, được chuyển

tuần tự và không bị mất hoặc bị gấp đôi.
UP :Là phần tạo ra và phân tích bản tin báo hiệu. Chúng sử dụng MTP để
chuyển thông tin báo hiệu tới một UP khác cùng loại.
Hiện nay trên mạng lưới tồn tại các UP sau:
Phần
chuyển

b
ản
Phần
sử
d
ụng

Phần
sử
d
ụng




- TUP : Phần sử dụng điện thoại.
- ISUP : Phần sử dụng cho mạng liên kết đa dịch vụ ( ISDN )
- MTUP : Phần sử dụng cho mạng điện thoại di động.
- DUP : Phần sử dụng cho mạng số liệu.
1.5.3. Mô tả các lớp của hệ thống báo hiệu số 7.
* Phần chuyển giao bản tin ( Message Tranfer Part ): Đảm bảo khả năng chuyển
giao thông tin tin cậy trong chế độ không liên kết ( không có kết nối nào trước khi
chuyển giao thông tin ).

* Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP ( Signalling Connection Control Part)
MTP kết hợp với SCCP tạo thành phần dịch vụ mạng ( NSP : Network Service Part )
cung cấp cả 2 dịch vụ là định hướng liên kết và không liên kết. Chức năng của NSP
được sắp xếp tương ứng với các lớp 1-3 trong mô hình chuẩn OSI.
* Phần tạo khả năng giao dịch TC ( Transaction Capabilities ): gồm phần dịch vụ
trung gian ISP ( Intermedate Service Part ) và phần ứng dụng các khả năng giao
dịch TCAP ( Transaction Capabilities Application Part ).
Phần TC ISP cung cấp các dịch vụ của lớp 4-6 và TCAP cung cấp các dịnh vụ
lớp 7 cho tầng ứng dụng.
* Phần khách hàng ISDN_UP ( ISDN User Part ): Cung cấp các chức năng tương
ứng với các lớp 4-7 của OSI dùng cho điều khiển cuộc gọi
* Phần khách hàng khác : ngoài ISDN User Part còn có khách hàng điện thoại TUP
( Telephone User Part ) và các khách hàng số liệu DUP ( Data User Part ).
1.6. Mô hình tham khảo OSI.
1.6.1. Giới thiệu chung:
Từ lâu chúng ta đã có các tiêu chuẩn để đấu nối vào mạng điện thoại và thông tin
điện thoại trên toàn cầu, sự cần thiết có một giao thức chuẩn cho toàn bộ các nhu cầu
thông tin hiện nay là bức thiết. Vào những năm 1970 thông tin số liệu đã phát triển
ngày càng nhanh chóng. Các nhà cung cấp các hệ thống thông tin số liệu khác nhau đã
phát triển các tiêu chuẩn riêng của họ cho các thủ tục thông tin số liệu, tạo ra một tiêu
chuẩn riêng cho hệ thống này.



Sự khác nhau về tiêu chuẩn tạo ra nhiều bất lợi cho người sử dụng và làm tăng các
yêu cầu về tiêu chuẩn trong thông tin số liệu quốc tế. Việc tăng các yêu cầu thông tin
giữa các hệ thống máy tính khác nhau đòi hỏi phải đưa ra một tiêu chuẩn quốc tế. Viện
tiêu chuẩn Anh (BSI) là cơ quan đầu tiên khởi đầu cùng tổ chức tiêu chuẩn thế giới
(ISO) đưa ra một tiêu chuẩn cho phép kết nối các hệ thống thông tin số liệu khác nhau
trên toàn thế giới.

Năm 1980 ISO đã giới thiệu kết quả công việc tiêu chuẩn hoá theo mô hình tham
khảo OSI.
1.6.2. Cấu trúc mô hình tham khảo OSI.
Mô hình OSI gồm 7 tầng
Người sử dụng Người sử dụng
Hệ thống 1 Hệ thống 2
Tầng ứng dụng Tầng ứng dụng
Tầng trình bày Tầng trình bày
Tầng phiên Tầng phiên
Tầng vận chuyển Tầng vận chuyển
Tầng mạng Tầng mạng
Tầng số liệu Tầng số liệu
Tầng vật lý Tầng vật lý
Đường vật lý
Hình 1.6. Mô hình OSI
Báo hiệu số 7 ra đời trong thời kỳ các giải pháp phân lớp trong thiết kế các giao
thức của hệ thống liên kết mở đã được phát triển tương đối hoàn thiện và giá trị của
giải pháp này được chấp nhận trong các ứng dụng báo hiệu. Chính vì vậy trước khi đi
vào tìm hiểu cấu trúc phân lớp của hệ thống báo hiệu số 7 chúng ta xem mô hình tham
khảo OSI. Mô hình tham khảo này đưa ra các cấu trúc để xác định yêu cầu và chức
năng kỹ thuật trong xử lý thông tin giữa các nhà ứng dụng.
Các chức năng chủ yếu:
* Tầng 7 - tầng ứng dụng( Application layer )



Tầng ứng dụng cung cấp các dịnh vụ hỗ trợ cho quá trình ứng dụng của người sử
dụng, điều khiển tất cả các thông tin giữa các ứng dụng.Ví dụ như: các giao thức cho
chuyển giao file, xử lý bản tin, dịnh vụ hướng dẫn khai thác và bảo dưỡng
* Tầng 6 - tầng trình bày (Presentation layer )

Tầng này xác định các số liệu được trình bày như thế nào, có nghĩa là dùng cú
pháp nào để thể hiện. Lớp này chuyển đổi cú pháp đã sử dụng ở các ứng dụng chung
thành cú pháp riêng cần thiết cho thông tin các ứng dụng. Ví dụ như Telex sử dụng mã
ASCII.
* Tầng 5 - tầng phiên ( Session layer )
Tầng này thiết lập đấu nối giữa các tầng trình bày trong các hệ thống khác nhau.
Nó còn điều khiển sự đấu nối đồng bộ của quá trình trao đổi thông tin và sự kết thúc
của quá trình này. Ví dụ nó cho phép lớp trình bày xác định điểm kiểm tra từng giai
đoạn truyền giữ liệu một, từ đó có thể tối ưu hoá việc phát lại các dữ liệu thông tin khi
truyền số liệu bị gián đoạn do lỗi gây ra.
* Tầng 4 - tầng vận chuyển ( Transport layer )
Tầng này đảm bảo chất lượng các dịch vụ mạng mà tầng ứng dụng yêu cầu.
Các chức năng của nó là : nhận biết lỗi , sửa lỗi, điều khiển lưu lượng. Tầng vận
chuyển tối ưu hoá thông tin số liệu bằng cách ghép và tách các luồng số liệu trước khi
số liệu đến được mạng.
* Tầng 3 - Tầng mạng ( networt layer ) :
Là tầng cơ sở của dịch vụ tầng này cung cấp một kênh thông tin xuyên suốt để
truyền dẫn dữ liệu giữa các tầng vận chuyển trong các hệ thống khác nhau. Nó có
nhiệm vụ thiết lập, bảo trì và giải toả đấu nối giữa các hệ thống, xử lý địa chỉ và tạo
tuyến trung kế.
* Tầng 2 - tầng số liệu (data link layer ):
Tầng này cung cấp các trung kế không có lỗi giữa các tầng mạng. Tầng này bao
gồm các nguồn nhận biết lỗi, sửa lỗi , điều khiển lưu lượng và phát lại.
* Tầng 1 - Tầng vật lý (physical layer ):
Tầng này cung cấp các chức năng về điện cơ, các chức năng và thủ tục để hoạt
động, bảo dưỡng các mạch vật lý để truyền dẫn các bít giữa các lớp liên kết số liệu.



Tầng vật lý còn có chức năng biến đổi số liệu thành các tín hiệu phù hợp với môi

trương truyền dẫn.
1.7 So sánh CCITT N
0.
7 và OSI
SS7 OSI





4


3

2 MTP
1

Hình 1.7. Mối quan hệ giữa báo hiệu số 7 và mô hình chuẩn OSI
Các ký hiệu:
MTP: Message Transfer Part - Phần truyền bản tin.
SCCP: Signalling Connection Control Part - Phần điều khiển dấu nối báo hiệu.
TCAP: Transaction Capabilites Application Part - Phần ứng dụng các khả năng
giao dịch.
OMAP: Operation & Maintenace Application Part – Phần ứng dụng, vận hành và
bảo dưỡng.
- Đặc trưng kỹ thuật đầu tiên về báo hiệu số 7 được công bố vào đầu những năm
80 ở sách vàng của CCITT, cũng năm ấy ISO giới thiệu mô hình OSI.
- Hệ thống báo hiệu số 7 là loại thông tin số liệu chuyển mạch gói, nó cũng được
cấu trúc theo Modul và rất giống với mô hình OSI nhưng nó chỉ có 4 tầng. Ba tầng

Đường số
liệu báo
OMAP

TCAP
SCCP



ISU
P




TUP
Mạng báo
hi
ệu

Liên kết
báo hi
ệu

ứng dụng


Trình
bày

Phiên
dịch

Vận
chuyển

Mạng

Liên
k
ết




thấp nhất tạo thành phần chuyển giao tin báo MTP và tầng thứ tư chứa các phần của
người sử dụng.
- Như vậy hệ thống báo hiệu kênh chung CCS7 không hoàn toàn tương thích với
mô hình chuẩn OSI. Điểm khác lớn nhất giữa phần đầu của hệ thống báo hiệu số 7 và
mô hình OSI là quá trình thông tin trong mạng.
- Mô hình OSI mô tả sự trao đổi định hướng đấu nối số liệu
Quá trình thông tin gồm 3 pha :
Thiết lập đấu nối
Chuyển số liệu
Cắt đấu nối
- MTP chỉ cung cấp dịch vụ chuyển giao không có kết nối, nó chỉ chuyển giao số
liệu với số lượng nhỏ và yêu cầu tốc độ nhanh. Nhằm đáp ứng nhu cầu của các dịch vụ
mở rộng trong những ứng dụng nào đó, SCCP ( signalling conection control part):
Phần điều khiển kết nối báo hiệu được bổ sung vào năm 1984 ở sách đỏ của CCITT .
SCCP cung cấp cả hai dịch vụ chuyển giao: dịch vụ chuyển giao bản tin không kết nối

(Conection Less). Dịch vụ chuyển giao bản tin có kết nối định hướng ( Conection
Oriented) và cung cấp giao tiếp giữa lớp mạng và lớp chuyền tải thông tin giống như
đối với OSI. SCCP cho phép các mạng sử dụng CCS No.7, dựa trên nền tảng của
MTP, và các ứng dụng sử dụng các giao thức OSI trao đổi thông tin trong các tầng cao
hơn. Đây là một sự thuận lợi, đặt biệt là khi đã có mạng CCS No.7





Chương II: chuyển giao bản tin mtp




2.1.Cấu trúc chức năng của MTP
2.1.1. Giới thiệu :
Phần chuyển giao bản tin bao gồm các chức năng chung của các bản tin, đó là
chức năng chuyển giao trực tiếp và chọn gói nội dung các bản tin giữa các phần sử
dụng trong mạng báo hiệu số 7 .
Phần sử dụng đưa bản tin đến phần chuyển giao bản tin MTP sau đó chuyển các
bản tin đến đúng nơi đến hay nói cách khác MTP có nhiệm vụ phân phối các bản tin
đến các phần sử dụng một cách chính xác .




Phần sử Phần sử
Dụng dụng

Hình 2.1.Sơ đồ chức năng của hệ thống báo hiệu số 7

2.1.2. Cấu trúc mức của chuyển giao bản tin MTP




Phần
chuyển

b
ản
ISUP
(Mức
4)

SCCP
(Mức
4)

TUP
(Mức
4)

Các chức năng mạng báo
hi
ệu, Mức 3

Các chức năng kênh báo
hi
ệu, Mức 2

Các chức năng đường số liệu báo
hi
ệu, Mức 1


Phần

UP


Phần

chuyển
bản
tin

Hình 2.2. Cấu trúc mức




2.2. Chức năng các mức trong MTP
MTP thực hiện các nhiệm vụ ở 3 mức thấp nhất trong hệ thống báo hiệu số 7
- Mức 1: Là đường số liệu báo hiệu SDL
- Mức 2: Các chức năng của kênh báo hiệu
- Mức 3: Gồm các chức năng cho mạng báo hiệu
2.2.1. Cấu trúc chức năng của MTP, Mức 1
Mức 1: Mức đường số liệu báo hiệu SDL, tương đương với tầng vật lý (Tầng1)
trong mô hình OSI. Mức này định rõ các đặc tính vật lý, các đặc tính điện và các đặc
tính chức năng của đường báo hiệu kết nối với các thành phần của hệ thống báo hiệu
số 7 .
Đường số liệu báo hiệu là một đường truyền dẫn báo hiệu 2 hướng, nó gồm 2
kênh số liệu hoạt động với cùng tốc độ. Các đường số liệu C7 có khả năng hoạt động
trên mọi phương tiện truyền dẫn.
Kênh truyền dẫn số






Đường số liệu báo hiệu
Hình 2.3 Đường báo hiệu số mức 1
Trong đó: ST - Kết cuối báo hiệu.
DS - Chuyển mạch số.
DCE - Thiết bị kết cuối số

Một đường báo hiệu số bao gồm 1 kênh truyền dẫn số đấu nối 2 hệ thống chuyển
mạch số để cung cấp 1 giao tiếp các kết cuối báo hiệu. Tốc độ chuẩn của 1 kênh truyền
dẫn số là 56 kbps hoặc 64 kbps mặc dù các tốc độ tối thiểu cho việc điều khiển các áp
dụng là 4,8 kbps.
2.2.2 Cấu trúc chức năng của MTP, mức 2.

ST


DS

DCE

DCE SDS

ST




Phần chuyển giao bản tin MTP mức 2 cùng MTP mức 1 cung cấp 1 đường số liệu
cho việc vận chuyển các bản tin báo hiệu giữa 2 điểm báo hiệu sản phẩm được đấu nối
trực tiếp. MTP mức 2 trùng với tầng 2 trong cấu trúc phân lớp của mô hình tham khảo
OSI
Kênh truyền dẫn số




Hình 2.4 Đường báo hiệu số mức 2

a. Chức năng phát hiện lỗi
Việc phát hiện lỗi được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống truyền lại các tín
hiệu xác nhận đúng sai. Hệ thống này sử dụng các trường trạng thái các bản tin như:
Trường kiểm tra CK, bit chỉ thị hướng đi FIB, số thứ tự bản tin hướng đi FSN, bít chỉ
thị hướng về BIB, số thứ tự bản tin hướng về BSN.
Mỗi bản tin hướng đi được lưu trữ trong bộ nhớ đệm ( dành cho việc truyền lại) và
được gán thứ tự trên hướng đi, sau đó bản tin được mã hoá để tạo ra trường các bít
kiểm tra, thêm trường này vào trong bản tin sau đó áp dụng việc chèn các bít giả vào
thực hiện phát bản tin này đi kèm theo các cờ hiệu đầu và cuối.
ở bên thu, mỗi bản tin được nhận dạng và thu vào nhờ các cờ hiệu (định giới hạn
của các bản tin). Các bít kiểm tra được giải mã và được phân tích so sánh xem bản tin
có bị lỗi trên đường truyền không. Đồng thời số thứ tự của bản tin hướng đi cũng được
kiểm tra xem các bản tin có được nhận đúng trình tự hay không. Nếu quá trình kiểm tra
trên là đúng thì bên thu sẽ gửi trả lại 1 thông tin xác nhận, bản tin tiếp theo được thực
hiện gửi đi .
Trường số thứ tự bản tin hướng về BSN trong đơn vị báo hiệu phải tương ứng với
số thứ tự bản tin hướng đi FSN. Bit chỉ thị hướng về BIB tương ứng với bit chỉ thị
hướng đi FIB. Nghĩa là BIB = FIB là tín hiệu xác nhận tích cực và bản tin này sẽ được
xoá bên bộ nhớ đệm ở bên phát. Ngược lại nếu tín hiệu xác nhận sai thì bản tin bị lỗi
trên đường truyền phải phát lại. Bit chỉ thị các bản tin trên hướng đi có giá trị bằng 1

ST


DS


DCE

DCE

S
DS


ST




điều này có nghĩa là bản tin này mới được phát lần đầu. Ngược lại bản tin được truyền
lần thứ 2 .
b. Sửa sai
Có 2 phương pháp sửa sai được sử dụng đó là :
- Phương pháp sửa sai cơ bản .
- Phương pháp sửa sai phát lại theo chu kỳ phòng ngừa .
Cả 2 phương pháp đều được thiết kế để đánh giá khả năng mất mát bản tin, bản tin bị
gấp đôi, bản tin không theo thứ tự .
* phương pháp sửa sai cơ bản : Dùng cho các đường báo hiệu có trễ truyền dẫn nhỏ
hơn 15ms, các đơn vị bản tin phát đi được lưu lại bộ đệm cho đến khi nhận được tín
hiệu phản hồi tích cực. Các bản tin phát đi mà không nhận được tín hiệu phản hồi tích
cực sẽ được phát lại ngay lập tức .

Các bước Tổng đài A đường truyền Tổng đài B
SSP SSP


Bước 1

Bước 2


Bước 3


Bước 4

Bước 5


MSU FSN = 4


FISU
MSU FSN = 5


MSU FSN = 6


FISU
MSU FSN = 5

MSU

FSN = 6

FISU



Bước 6


Bước 7

Bước 8


Hình 2.5. Phương pháp sửa sai cơ bản
Mô tả phương pháp sửa sai cơ bản gồm 8 bước :
- Bước 1: Tổng đài A phát MSU với con số thứ tự hướng đi là FSN = 4
- Bước 2: Tổng đài B công nhận thu đúng MSU từ bước 1 bằng cách thiết lập
con số thứ tự hướng về BSN = 4 trong FISU mà tổng đài này gửi cho tổng đài A .
- Bước 3,4: Tổng đài A có 2 MSU cần phải phát. FSN = 5, FSN = 6 được chọn
phát một cách thứ tự. Trong ví dụ này giả sử rằng MSU với FSN = 5 bị hỏng vì đường
dẫn có sự cố, còn MSU với FSN = 6 tổng đài B nhận được một cách chính xác .
Bước 5: Tổng đài B gửi tín hiệu không công nhận đến tổng đài A chỉ rõ rằng
MSU với FSN bằng 4 là MSU cuối cùng nhận được chính xác theo thứ tự. Tín hiệu
không công nhận do các bit chỉ thị hướng về BIB định ra .
- Bước 6,7: Tổng đài A phát lại MSU với FSN = 5, FSN = 6 và tổng đài B đã
nhận chính xác các MSU này .
Bước 8: Tổng đài B công nhận các MSU này bằng việc gửi trả lại phía A một
FISU với BSN = 6. FISU được coi như tín hiệu công nhận tất cả các MSU không được
công nhận trước đó. Trong ví dụ này là công nhận MSU với FSN = 5. Một tổng đài có
thể gửi đến 128 MSU trước khi yêu cầu một tín hiệu công nhận từ phía đối phương .
* Phương pháp sửa sai phát lại theo chu kỳ phòng ngừa

Phương pháp phát lại theo chu kỳ, được sử dụng trên các đường báo hiệu có trễ
truyền dẫn lớn hơn 15ms (đường truyền dẫn qua vệ tinh). Các đơn vị báo hiệu đã phát
đi được lưu lại bộ đệm phía phát cho đến khi nhận được tín hiệu phản hồi tích cực của



tín hiệu đó. Trong thời gian không có bản tin báo hiệu mới nào được phát đi, tất cả các
bản tin chưa có phản hồi tích cực đều được phát lại theo chu kỳ .
Mô tả phương pháp sửa sai phòng ngừa có 7 bước :
-Bước 1: Tổng đài A phát một MSU với FSN = 4 .
- Bước 2 : Tổng đài B công nhận đã nhận đúng MSU trong bước 1 bằng việc phát trở
lại cho A một FISU với BSN = 4 .
- Bước 3,4: Tổng đài A tiếp tục gửi tiếp 2 MSU đến tổng đài B, với FSN = 5, FSN =6
-Bước 5,6: Tổng đài A không còn MSU nào cần phải gửi nữa và nó cũng không nhận
được công nhận các MSU đã gửi trong bước 3,4 từ tổng đài B. Tổng đài A sau đó phát
lại các MSU với FSN = 5, FSN = 6 .
- Bước 7 : Tổng đài B công nhận MSU với FSN = 6 để thông báo rằng đã nhận MSU
với FSN =5.





Các bước Tổng đài A Tổng đài B
SSP SSP



Bước 1

Bước 2


Bước 3


MSU FSN = 4

FISU
BSN = 4

MSU FSN = 5


MSU FSN = 6


MSU FSN = 6

MSU FSN = 5

FISU
BSN = 6