ĐỒ ÁN " ĐỒ ÁN " MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM -PHẦN 2"( CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ BÁO HIỆU CCS7)

Nguyễn Hà Dương - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt
nghiệp

PHẦN II
ỨNG DỤNG BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MẠNG GSM

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ BÁO HIỆU CCS7

3.1 Khái niệm chung về báo hiệu
Trong thông tin điện thoại, báo hiệu nghĩa là chuyển và hướng dẫn thông tin
từ một điểm tới điểm khác thích hợp để thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc
gọi thoại.
Thông thường tín hiệu báo hiệu được chia làm hai loại : tín hiệu Báo hiệu
mạch vòng thuê bao và tín hiệu Báo hiệu giữa các tổng đài. Tín hiệu báo hiệu
giữa các tổng đài lại được chia thành tín hiệu Báo hiệu kênh liên kết (CAS), thí
dụ như tín hiệu báo hiệu ở kênh thoại ở trong băng) hoặc ở kênh liên kết gần với
kênh thoại, và tín hiệu Báo hiệu kênh chung (CCS), có nghĩa là tất cả các tín
hiệu Báo hiệu ở một kênh tách biệt với kênh thoại và kênh tín hiệu báo hiệu này
được dùng cho một số lớn các kênh thoại.

Báo hiệu giữa các tổng đài :
Thông tin báo hiệu giữa các tổng đài bao gồm tín hiệu đường dây và tín hiệu
của bộ đăng ký. Các tín hiệu của bộ đăng ký được sử dụng trong thời gian thiết
lập cuộc gọi để chuyển giao địa chỉ và loại thông tin. Các tín hiệu đường dây
được sử dụng trong toàn bộ thời gian của cuộc gọi để giám sát trạng thái của
đường dây. Cho tới những năm 1960 tất cả các tín hiệu báo hiệu như vậy được
mang hoặc liên kết trực tiếp với kênh thoại. Kiểu báo hiệu truyền thống như thế
thường được gọi là báo hiệu kênh liên kết.


25
Tín hiệu báo hiệu
Thuê bao nối tới
tổng đài
Tổng đài nối tới
tổng đài
CAS
CCS
Hình 3.1 Phân loại tín hiệu báo hiệu
Tổng đài
Tổng đài
Chiếm
Nguyễn Hà Dương - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt
nghiệp

3.2 Một số loại báo hiệu

3.2.1 Báo hiệu kênh liên kết (CAS : Channel Associated Signalling)
Một số thí dụ của hệ thống Báo hiệu kênh liên kết (CAS) :

 1VF : Một tần số thoại (xung thập phân).
 2VF : Hai tần số thoại (CCITT #4).
 MFP : Xung đa tần (CCITT #5, R1).
 MFC : Đa tần hoàn toàn (CCITT R2, LME MFC).
Tên của các hệ thống báo hiệu này cho thấy rằng hầu hết các cách phát tín
hiệu phổ biến là 8 dạng xung hoặc dạng tone (kết hợp của các tần số tone). Đặc
trưng của loại báo hiệu này là với mỗi kênh thoại có một đường tín hiệu báo
hiệu xác định rõ ràng : hoặc ở đường thoại, nghĩa là các tín hiệu được chuyển
giao ở kênh thoại, thí dụ như báo hiệu trong băng, hoặc ở kênh liên kết nghĩa là

các tín hiệu được chuyển giao ở kênh báo hiệu tách biệt, thí dụ như cách sắp xếp
đa khung ở PCM thì các tín hiệu đường dây được chuyển giao ở khe thời gian
thứ 16.
Tất cả các hệ thống báo hiệu này có một số hạn chế như : tương đối chậm,
dung lượng thông tin bị hạn chế.

3.2.2 Báo hiệu kênh chung (CCS :Common Channel Signalling)

26
Con số của B
B trả lời
Đàm thoại
Xoá ngược
Xoá thuận
Thừa nh
ận chiếm
Nguyễn Hà Dương - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt
nghiệp

Vào những năm 1960 khi những tổng đài được điều khiển đã lưu trữ được đưa
vào mạng điện thoại thì rõ ràng là khái niệm báo hiệu mới có thể đưa ra nhiều
ưu điểm hơn so với hệ thống báo hiệu truyền thống. Trong khái niệm báo hiệu
mới này, các đường truyền báo hiệu 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 này được gọi là báo hiệu kênh chung (CCS). Báo hiệu
được thực hiện ở cả hai hướng, với một kênh báo hiệu cho mỗi hướng.
Thông tin báo hiệu sẽ được chuyển giao được tạo nhóm thành các khối tín
hiệu (gói số liệu). 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 về 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 kênh chung khả
dụng :
 Hệ thống báo hiệu số 6 của CCITT, nó ra đời vào năm 1968. Hệ thống báo
hiệu kênh chung CCITT No 6 được thiết kế tối ưu cho lưu lượng liên lục địa, sử
dụng các đường dây Analog. Các đường truyền làm việc với tốc độ thấp 2,4
Kb/s với độ dài bản tin bị 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 số 7 của CCITT, nó được giới thiệu vào những năm
1979 / 1980 dành cho các mạng quốc gia và quốc tế, sử dụng các trung kế số.
Tốc độ truyền dẫn báo hiệu cao (64 Kbit/s). 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 số 7. Hệ thống báo hiệu kênh
chung số 7 cũng 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 các dịch vụ phi thoại. Hệ
thống này có một số ưu điểm so với báo hiệu truyền thống.
 Nhanh : trong hầu hết các trường hợp, thời gian thiết lập cuộc gọi giảm
dưới một giây.
 Dung lượng cao : mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu báo hiệu cho vài
nghìn cuộc gọi cùng một lúc.
 Kinh tế : cần ít thiết bị hơn so với hệ thống báo hiệu truyền thống.

27
 Tin cậy : nhờ sử dụng các tuyến báo hiệu xen, mạng báo hiệu có thể có độ
tin cậy cao.
Nguyễn Hà Dương - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt
nghiệp

 Linh hoạt : hệ thống có thể chứa nhiều tín hiệu, có thể sử dụng cho nhiều
mục đích, chứ không chỉ cho điện thoại.
Do có nhiều ưu điểm như trên, nên hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT được sử
dụng cho các dịch vụ viễn thông mới trong mạng như :

 PSTN : Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng.
 ISDN : Mạng số liên kết đa dịch vụ.
 IN : Mạng thông minh.
 PLMN: Mạng thông tin di động mặt đất (đặc biệt là mạng di động số).
3.3 Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT
3.3.1 Các khái niệm cơ bản
3.3.1.1 Điểm báo hiệu
Điểm báo hiệu (SP-Signalling Point) là nút chuyển mạch hoặc xử lý trong
mạng báo hiệu có thể thực hiện các chức năng của hệ thống báo hiệu số 7 của
CCITT. Tổng đài điện thoại có chức năng như là điểm báo hiệu thì phải là tổng
đài loại điều khiển bằng chương trình đã lưu trữ SPC vì báo hiệu số 7 là thông
tin số liệu giữa các bộ xử lý. Tất cả các điểm báo hiệu trong mạng báo hiệu số 7
được nhận dạng bằng một mã duy nhất (14 bit) được gọi là mã của điểm báo
hiệu.

3.3.1.2 Kênh báo hiệu / Chùm kênh báo hiệu
Hệ thống báo hiệu kênh chung sử dụng các kênh báo hiệu (SL) để chuyển tải
thông tin báo hiệu giữa hai điểm báo hiệu. Về mặt vật lý, kênh báo hiệu bao
gồm kết cuối báo hiệu ở mỗi đầu của kênh và vài loại môi trường truyền dẫn
(thường là khe thời gian ở đường truyền PCM) đấu nối 2 kết cuối báo hiệu.
Một số các kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp hai điểm báo hiệu với
nhau tạo thành chùm kênh báo hiệu.

3.3.1.3 Các phương thức báo hiệu

Phương thức báo hiệu là sự kết hợp giữa đường chuyển thông tin báo hiệu và
đường thoại (hoặc là đường số liệu) mà thông tin báo hiệu có liên quan tới. Có
hai phương thức báo hiệu là :

28
 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 kề nhau.
Nguyễn Hà Dương - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt
nghiệp









 Phương thức báo hiệu gần kết hợp : các thông tin báo hiệu liên quan đến
cuộc gọi được chuyển trên 2 hoặc nhiều chùm kênh báo hiệu ở tandem đi qua
một hoặc nhiều điểm báo hiệu khác với điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu
đích của thông tin báo hiệu. Các thông tin báo hiệu được chuyển trên tuyến khác
với tuyến thoại.

Các điểm báo hiệu mà thông tin báo hiệu đi qua được gọi là các điểm chuyển
giao báo hiệu (STP).

3.3.1.4 Các loại 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 đích gọi là điểm đích.
Điểm báo hiệu nơi mà thông tin báo hiệu thu được trên một kênh báo hiệu và
sau đó chuyển giao cho các 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 gần kết hợp, tin báo được chuyển qua một hoặc nhiều
STP trên đường từ điểm nguồn tới điểm đích.

3.3.1.5 Tuyến báo hiệu / Chùm tuyến báo hiệu

29
SP SP
Mối liên hệ báo hiệu
Chùm kênh báo hiệu
Hình 3.3 Phương thức báo hiệu kết hợp
SP SP
STP STP
Mối liên hệ báo hiệu
Chùm kênh báo hiệu
Hình 3.4 Phương thức báo hiệu gần kết hợp