Bài giảng hệ thống viễn thông - Chương 6

BÁO HI
Ệ
U TRONG H
Ệ
TH
Ố
NG VI
Ễ
N THÔNG

1. T
ổ
ng quan v
ề
báo hi
ệ
u:
1.1 T
ổ
ng quan:

Trong thông tin
đ
i
ệ
n tho
ạ
i, báo hi
ệ
u ngh
ĩ

a là chuy
ể
n và h
ướ
ng d
ẫ
n thông tin t
ừ

m
ộ
t
đ
i
ể
m
đế
n m
ộ
t
đ
i
ể
m khác thích h
ợ
p
để
thi
ế
t l

ậ
p và giám sát cu
ộ
c g
ọ
i tho
ạ
i.
Thông thường tín hiệu báo hiệu được chia làm hai loại:
- Báo hi
ệ
u m
ạ
ch vòng thuê bao, ví d
ụ
nh
ư
tín hi
ệ
u báo hi
ệ
u gi
ữ
a thuê
bao và t
ổ
ng
đ
ài n
ộ

i h
ạ
t.
- Báo hiệu giữa các tổng đài, ví dụ như báo hiệu giữa các tổng đài.


Tín hi
ệ
u báo hi
ệ
u
Thuê bao n
ố
i
t
ớ
i t
ổ
ng
đ
ài
Thuê bao n
ố
i
t
ớ
i t
ổ
ng
đ

ài
CAS CCS

























Hình 1. Phân loại tín hiệu báo hiệu.

Tín hi
ệ
u báo hi
ệ
u gi
ữ
a các t
ổ
ng
đ
ài
đượ
c chia thành:
- Báo hiệu kênh liên kết (CAS), ví dụ sử dụng kênh 16 trong khung
PCM dùng
để
báo hi
ệ
u
- Báo hi
ệ
u kênh chung (CCS), có ngh
ĩ
a là t
ấ
t c
ả
các tín hi
ệ
u báo hi

ệ
u
ở một kênh tách biệt với kênh thoại. Kênh báo hiệu này được dùng
chung cho một số lớn các kênh thoại.

1.2. Báo hiệu mạch vòng thuê bao:

Để bắt đầu cuộc gọi, thuê bao điện thoại nhấc tổ hợp. Thao tác này được thực
hiện đã đưa tín hiệu tới tổng đài, cho tổng đài biết rằng thuê bao muốn thiết lập cuộc
gọi.
Trang 1
Chuong 6: BAO HIEU TRONG HE THONG VIEN THONG
CHUONG 6:
VIENTHONG05.TK
Chương 7: Báo hiệu trong hệ thống viễn thông
Ngay khi tổng đài thu được tín hiệu của thuê bao, nó gửi cho thuê bao tín hiệu
mời quay số và sau đó thuê bao có thể bắt đầu quay số mong muốn.
Sau khi quay số xong, thuê bao thu được tổng đài tín hiệu về trạng thái của
cuộc gọi, tín hiệu hồi chuông, tín hiệu cuộc gọi đã được nối, tín hiệu báo bận hoặc một
số tín hiệu đặc biệt khác. Sau đây là một số tín hiệu liên quan tới thuê bao điện thoại.
Xem hình 2. Chú ý rằng thuê bao bị gọi luôn được xem như là thuê bao A và thuê bao
bị gọi được gọi là thuê bao B.

Thuê bao A Thuê bao B
Tổng đài
A nhấc máy
Tín hiệu mời quay số
Số quay
Tín hiệu hồi âm chuông
B trả lời

Đàm thoại
Đặt máy
Đặt máy




















Hình 2 Ví dụ về các tín hiệu của mạch vòng thuê bao.

1.3. Báo hiệu giữa các tổng đài:

Báo hiệu trong điện thoại cũng liên quan với thông tin báo hiệu giữa các tổng
đài (tín hiệu đường dây và tín hiệu của bộ đăng ký). Xem hình 3.

Trang 2
Ch
ươ
ng 7: Báo hi
ệ
u trong h
ệ
th
ố
ng vi
ễ
n thông

Thuê bao A
Thuê bao B
T
ổ
ng
đ
ài T
ổ
ng
đ
ài
Th
ừ
a nh
ậ
n chi
ế
m
Con S
ố
c
ủ
a B
B tr
ả
l
ờ
i

Đ
àm tho
ạ
i
Xoá ng
ượ
c
Xoá thu
ậ
n

Hình 3. Ví dụ về các tín hiệu của báo hiệu giữa các tổng đài.

Các tín hi
ệ
u c
ủ
a b
ộ

đă
ng ký
đượ
c s
ử
d
ụ
ng trong th
ờ
i gian thi

ế
t l
ậ
p cu
ộ
c g
ọ
i
để

chuyển giao địa chỉ và loại thông tin, còn các tín hiệu đường dây được sử dụng trong
toàn b
ộ
th
ờ
i gian c
ủ
a cu
ộ
c g
ọ
i
để
giám sát tr
ạ
ng thái c
ủ
a
đườ
ng dây.

Các n
ộ
i dung thông tin trong nh
ữ
ng tín hi
ệ
u này h
ầ
u nh
ư
gi
ố
ng v
ớ
i tín hi
ệ
u
m
ạ
ch vòng thuê bao.
Cho tới giữa những năm 60 tất cả tín hiệu báo hiệu như vậy được mang hoặc
liên k
ế
t tr
ự
c ti
ế
p v
ớ
i kênh tho

ạ
i. Ki
ể
u báo hi
ệ
u truy
ề
n th
ố
ng nh
ư
th
ế
này
đượ
c g
ọ
i là
báo hi
ệ
u liên k
ế
t.

1.4. Báo hi
ệ
u kênh liên k
ế
t-CAS:

Những năm qua, một số các hệ thống báo hiệu liên kết khác nhau đã được phát
tri
ể
n. M
ộ
t s
ố

đ
ã
đượ
c CCITT
đị
nh ngh
ĩ
a.
Đặ
c tr
ư
ng c
ủ
a lo
ạ
i báo hi
ệ
u này là
đố
i v
ớ
i m

ỗ
i
kênh thoại có một kênh báo hiệu xác định rõ ràng. Tất cả các hệ thống báo hiệu này có
một số hạn chế như: tương đối chậm, dung lượng thông tin hạn chế v…v Vào những
năm 60 khi những tổng đài được điều khiển chương trình đã lưu trữ đưa vào mạng
điện thoại thì rõ ràng là khái niệm báo hiệu mới có thể đưa ra nhiều ưu điểm hơn so
với các hệ thống báo hiệu truyền thống.
Trang 3
VIENTHONG05.TK
Chương 7: Báo hiệu trong hệ thống viễn thông
Trong khái niệm này báo hiệu này, các đường truyền số liệu tốc độ cao giữa các
bộ xử lý của các tổng đài SPC được sử dụng để mang tất cả các báo hiệu còn các
mạch thoại để mang tiếng nói.
Loại báo hiệu mới này thường gọi là báo hiệu kênh chung (CCS).

1.5. Báo hiệu kênh chung CCS:

Ở hệ thống báo hiệu này, tín hiệu báo hiệu cho nhiều mạch có thể được xử lý
bởi một ít các kênh số liệu báo hiệu tốc độ cao. Báo hiệu này được thực hiện ở cả hai
hướng, với một kênh báo hiệu cho mỗi hướng.
Thông tin báo hiệu được chuyển giao tạo nhóm thành những khối tín hiệu. Bên
cạnh những thông tin chỉ dành cho báo hiệu, cũng cần có sự nhận dạng mạch thoại,
thông tin địa chỉ (nhãn) và thông tin điều khiển lỗi.
Các tổng đài điều khiển bằng chương trình đã lưu trữ (SPC) cùng với các kênh
báo hiệu sẽ tạo thành mạng báo hiệu “chuyển mạch gói” logic riêng biệt.
Hiện nay có hai loại tín hiệu chuẩn khác nhau cho báo hiệu khung khả dụng.
Hệ thống thứ 1 là hệ thống báo hiệu số 6 của CCITT, nó được ra đời vào đầu
năm 1968 được sử dụng dành cho đường dây analog, cho lưu lượng quốc tế.
Hệ thống thứ hai là hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT, nó được xác định vào
những năm 1970/80, dành cho các mạng số quốc gia và quốc tế, nơi có thể khai thác

với tốc độ truyền dẫn cao (64kbit/s). Nó cũng còn có thể được sử dụng ở các đường
dây analog.
Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT không những được thiết kế để điều khiển,
thiết lập và giám sát các cuộc gọi thoại mà còn cho các cuộc gọi của dịch vụ phi thoại.
Hệ thống này có một vài ưu điểm so với các hệ thống báo hiệu truyền thống. Một số
ưu điểm nổi bật có thể kể đến như sau:
- Nhanh: thiết lập cuộc gọi nhanh chóng
- Dung lượng cao: mỗi kênh báo hiệu xử lý tín hiệu báo hiệu cho vài nghìn cuộc
gọi cùng một lúc.
- Kinh tế: cần ít thiết bị hơn so với các hệ thống báo hiệu truyền thống
- Linh hoạt: hệ thống có thể chứa nhiều tín hiệu, có thể sử dụng cho nhiều mục
đích chứ không chỉ cho điện thoại.

1.6 Báo hiệu trong tương lai:

Hệ thống báo hiệu số 7 được thiết kế cho điện thoại và nhiều loại hình dịch vụ
viễn thông khác.
Trang 4
Ch
ươ
ng 7: Báo hi
ệ
u trong h
ệ
th
ố
ng vi
ễ
n thông
Trong nh

ữ
ng n
ă
m 80 nhu c
ầ
u v
ề
các d
ị
ch v
ụ
m
ớ
i t
ă
ng lên nhanh chóng, vì v
ậ
y
h
ệ
th
ố
ng báo hi
ệ
u s
ố
7
đ
ã phát tri
ể

n
để

đ
áp
ứ
ng các yêu c
ầ
u báo hi
ệ
u cho t
ấ
t c
ả
các
dịch vụ mới này.
Trong tương lai hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT sẽ tăng thêm phần quan
tr
ọ
ng và làm c
ơ
s
ở
cho các d
ị
ch v
ụ
vi
ễ
n thông m

ớ
i trong m
ạ
ng nh
ư
:
PSTN: m
ạ
ng chuy
ể
n m
ạ
ch
đ
i
ệ
n tho
ạ
i công c
ộ
ng
ISDN: mạng số liên kết đa dịch vụ
IN: m
ạ
ng thông minh
PLMN: m
ạ
ng thông tin
đ

độ
ng công c
ộ
ng trên m
ặ
t
đấ
t (
đặ
c bi
ệ
t là m
ạ
ng di
độ
ng
số)

2. Các khái niệm cơ bản của hệ thống báo hiệu
2.1 Điểm báo hiệu:

Đ
i
ể
m báo hi
ệ
u (SP) là nút chuy
ể
n m
ạ

ch ho
ặ
c x
ử
lý trong m
ạ
ng báo hi
ệ
u có th
ể

th
ự
c hi
ệ
n các ch
ứ
c n
ă
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng báo hi
ệ
u s
ố
7 c

ủ
a CCITT.
Tổng đài điện thoại, có chức năng như là đểm báo hiệu thì phải là tổng đài loại
đ
i
ề
u khi
ể
n, vì báo hi
ệ
u s
ố
7 là d
ạ
ng thông tin s
ố
li
ệ
u gi
ữ
a các b
ộ
x
ử
lý.

2.2 Kênh báo hi
ệ
u/ chùm kênh báo hi
ệ

u

H
ệ
th
ố
ng báo hi
ệ
u kênh chung s
ử
d
ụ
ng kênh báo hi
ệ
u (SL)
để
chuy
ể
n t
ả
i thông
tin báo hi
ệ
u gi
ữ
a hai
đ
i
ể
m báo hi

ệ
u .
Về vật lý, kênh báo hiệu bao gồm kết cuối báo hiệu ở mỗi đầu của kênh và vài
lo
ạ
i môi tr
ườ
ng truy
ề
n d
ẫ
n (th
ườ
ng là khe th
ờ
i gian
ở

đườ
ng truy
ề
n PCM)
đầ
u n
ố
i hai
k
ế
t cu
ố

i báo hi
ệ
u.
Một số các kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp hai đểm báo hiệu với
nhau t
ạ
o thành chùm kênh báo hi
ệ
u

2.3 Các ph
ươ
ng th
ứ
c báo hi
ệ
u

Khái niệm phương thức báo hiệu là sự kết hợp giữa đường chuyển thông tin
báo hiệu và đường thoại (hoặc đường số liệu) mà thông tin báo hiệu có liên quan tới.
Ở phương thức báo hiệu kết hợp, các thông tin báo hiệu liên quan đến cuộc gọi
đi theo cùng đường với tín hiệu thoại giữa hai điểm kế nhau.
Trong phương thức báo hiệu gần kết hợp, các thông tin báo hiệu liên quan đến
cuộc gọi được chuyển trên hai hoặc nhiều chùm kênh báo hiệu ở tamdem đi qua một
hoặc nhiều đểm báo hiệu khác với điểm báo hiệu đích của thông tin báo hiệu.

Trang 5
VIENTHONG05.TK
Chương 7: Báo hiệu trong hệ thống viễn thông

Hình 4. Phương thức báo hiệu kết hợp.

Trong trường hợp này, các thông tin báo hiệu được chuyển trên tuyến khác với
tuyến thoại.
Các điểm báo hiệu mà thông itn báo hiệu đi qua được gọi là các điểm chuyển
giao báo hiệu (STP).











Hình 5. Phương thức báo hiệu gần kết hợp

SP

SP
Mối liên hệ báo hiệu
Chùm kênh báo hiệu

SP

SP
STP STP
Mối liên hệ báo hiệu
Chùm kênh báo hiệu

2.4 Các phương thức của điểm báo hiệu

Điểm báo hiệu – nơi mà thông tin báo hiệu được tạo ra được gọi là điểm nguồn.
Điểm báo hiệu- nơi mà thông tin báo hiệu đi đến gọi là điểm đến.
Điểm báo hiệu mà thông tin báo hiệu thu được trên môt kênh báo hiệu sau đó
chuyển giao cho mỗi kênh khác mà không xử lý nội dung của tin báo thì được gọi là
điểm chuyển giao báo hiệu STP.
Ở phương thức báo hiệu là một đường đã được xác định trước để tin báo đi
qua mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích.

2.5 Tuyến báo hiệu

Tuyến báo hiệu là một đường xác định trước để tin báo đi qua mạng báo hiệu
giữa điểm báo hiệu nguồn vá điểm báo hiệu đích. Tuyến báo hiệu bao gồm một chuỗi
SP/STP và được đấu nối với nhau bằng các kênh báo hiệu. Tất cả các tuyến báo hiệu
Trang 6
Ch
ươ
ng 7: Báo hi
ệ
u trong h
ệ
th

ố
ng vi
ễ
n thông
mà các thông tin báo hi
ệ
u có th
ể
s
ử
d
ụ
ng
để

đ
i qua m
ạ
ng báo hi
ệ
u gi
ữ
a
đ
i
ể
m báo hi
ệ
u
ngu

ồ
n và
đ
i
ể
m báo hi
ệ
u
đ
ích g
ọ
i là chùm tuy
ế
n báo hi
ệ
u cho m
ố
i quan h
ệ
báo hi
ệ
u
đ
ó.

2.6 Các kh
ố
i ch
ứ
c n

ă
ng c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng báo hi
ệ
u s
ố
7

H
ệ
th
ố
ng báo hi
ệ
u s
ố
7 c
ủ
a CCITT bao g
ồ
m m
ộ
t s
ố
các kh

ố
i ch
ứ
c n
ă
ng nh
ư

đự
oc
ch
ỉ
ra trong hình nh
ư
sau:




Các Phần của
ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng
(UP)
Các Ph
ầ

n c
ủ
a
ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng
(UP)
Ph
ầ
n chuy
ể
n giao
tin báo (MTP)
Hình 6. C
ấ
u trúc c
ơ
b
ả
n c
ủ
a SS7.

Ph
ầ
n chuy

ể
n giao tin báo MTP là vi
ệ
c b
ỏ
m
ộ
t h
ệ
th
ố
ng v
ậ
n chuy
ể
n chung
để

chuyển giao tin cậy các thông tin báo hiệu giữa các điểm báo hiệu.
Ở
h
ệ
th
ố
ng báo hi
ệ
u s
ố
7 c
ủ

a CCITT có m
ộ
t s
ố
các ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng khác
nhau
đ
ã
đượ
c xác
đị
nh. M
ỗ
i ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s

ử
d
ụ
ng có các ch
ứ
c n
ă
ng và các th
ủ
t
ụ
c
riêng biệt cho mỗi loại người sử dụng hệ thống báo hiệu riêng biệt nào đó.
Ví d
ụ
v
ề
ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng là ph
ầ
n c

ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng
đ
i
ệ
n tho
ạ
i (TUP) và
ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng s
ố
li
ệ
u (DUP).

Phần chuyển giao tin báo (MTP)

Phần chuyển giao tin báo truyền tải các thông tin báo hiệu giữa các phần của
người sử dụng khác nhau và nội dung của mỗi tin báo như vậy hoàn toàn độc lập.
Nhi
ệ
m v
ụ
c
ủ
a MTP là truy
ề
n t
ả
i thông tin báo hi
ệ
u t
ừ
m
ộ
t ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ

ng t
ớ
i
ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ
ng khác theo cách r
ấ
t tin c
ậ
y.
Đ
i
ề
u này có ngh
ĩ
a là b
ả
n tin báo
được chuyển giao:
- M
ộ
t cách

đ
úng
đắ
n, có ngh
ĩ
a là t
ấ
t c
ả
các tin báo mép ph
ả
i
đượ
c s
ử
a tr
ướ
c
khi chúng
đượ
c chuy
ể
n giao t
ớ
i ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ

i s
ử
d
ụ
ng thu.
- Sửa lỗi liên tiếp
- Không b
ị
t
ổ
n th
ấ
t ho
ặ
c l
ặ
p l
ạ
i.

Các ph
ầ
n c
ủ
a ng
ườ
i s
ử
d
ụ

ng:
Các phần của người sử dụng tạo ra và phân tích các thông tin báo hiệu. chúng
sử dụng MTP như là chức năng truyền tải để mang thông tin báo hiệu tới các phần của
người sử dụng khác cùng loại.
Có thể kể ra một số các phần của người sử dụng là:
TUP-phần của người sử dụng điện thoại.
DUP-phần của người sử dụng số liệu.
ISUP-phần của người sử dụng ISDN.
Trang 7
VIENTHONG05.TK
Chương 7: Báo hiệu trong hệ thống viễn thông
MTUP-phần của người sử dụng điện thoại di động.

3. Mạng báo hiệu
3.1 Các thành phần của mạng:

Điểm báo hiệu (SP):
SP là một nút trong mạng báo hiệu số 7. Nó có cả MTP và một hoặc nhiều phần
sử dụng được thực hiện. Một tổng đài nội hạt thực hiện hệ thống báo hiệu số 7 là một
điểm báo hiệu.

Điểm chuyển giao báo hiệu (STP):
STP là một nút trong mạng báo hiệu số 7, nó chuyển giao tín hiệu báo thu được
tới các điểm báo hiệu khác. Nó chỉ sử dụng các chức năng của MTP (đôi khi cũng là
các chức năng của SCCP). Tổng đài quá giang có thể là một ví dụ về tổng đài có khả
năng của điểm chuyển giao báo hiệu kết hợp. Và một tổng đài cũng có thể là SP, vừa
có thể là STP.

Cặp STP:
Để nâng cao độ tin cậy của các STP, thí các SP thường làm việc cùng nhau

thành từng cặp. Thường thì lưu lượng báo hiệu được chuyển giao được chia giữa hai
STP trên cùng một tải chung. Trong trường hợp sự cố ở một STP thì các STP khác
phải có khả năng xử lý tất cả các lưu lượng báo hiệu ở STP có sự cố.

Kênh báo hiệu (SL):
Kênh báo hiệu bao gồm hai đầu cuối báo hiệu đấu nối với các lạoi môi trường
truyền (như khe thời gian ở hệ thống PCM)

Chùm kênh
Một chùm kênh bao gồm một hoặc nhiều (lên tới 16) các kênh báo hiệu song
song.

Trang 8
Ch
ươ
ng 7: Báo hi
ệ
u trong h
ệ
th
ố
ng vi
ễ
n thông
3.2 C
ấ
u trúc c
ủ
a m
ạ

ng:


Để đáp ứng các mục đích của việc lập kế hoạch, như đã đề cập ở trên, cấu trúc
c
ủ
a m
ạ
ng báo hi
ệ
u d
ự
a trên m
ứ
c báo hi
ệ
u g
ầ
n k
ế
t h
ợ
p cao có th
ể
hay
đượ
c s
ử
d
ụ

ng
h
ơ
n.
Đối với nhiều nước, cấu trúc phân cấp với hai mức của các STP có thể là giải
pháp t
ố
t
để
l
ậ
p k
ế
ho
ạ
ch m
ạ
ng báo hi
ệ
u. Xem hình 7








Mạng báo
hiệu vùng

Mạng báo hiệu quốc gia





M
ạng báo hiệu vùng
STP c
ủ
a qu
ố
c gia
STP c
ủ
a vùng
Đ
i
ể
m báo hi
ệ
u

Hình 7. M
ạ
ng báo hi
ệ
u có c
ấ
u trúc phân c
ấ
p

M
ạ
ng báo hi
ệ
u qu
ố
c gia
đượ
c chia thành các cùng báo hi
ệ
u khu v

ự
c. m
ỗ
i vùng
đượ
c ph
ụ
c v
ụ
m
ộ
t c
ặ
p STP.
Mỗi vùng báo hiệu khu vực có thể được chia thành các vùng báo hiệu nội hạt.
Vùng báo hi
ệ
u n
ộ
i h
ạ
t bao g
ồ
m nhóm ho
ặ
c c
ụ
m các SP. S
ự

đấ
u n
ố
i gi
ữ
a hai m
ứ
c,
các SP t
ớ
i các STP c
ủ
a khu v
ự
c và các STP t
ớ
i các STP c
ủ
a qu
ố
c gia s
ẽ

đượ
c g
ỉ
ai
thích sau đây (cấu trúc đơn liên kết và đa liên kết). Hai mức STP được gọi là:
- STP quốc gia
- STP khu vực

Báo hiệu giữa các vùng báo hiệu khu vực thường được thực hiện qua các STP
quốc gia.
Đối với các mạng báo hiệu quốc tế thì cần một hoặc nhiều mức ở phân cấp –
Các STP quốc tế. Xem hình 8.

Trang 9
VIENTHONG05.TK