Mạng thông tin di động GSM 3.1

Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
Phần II
ứng dụng báo hiệu số 7 trong mạng
gsm
chơng 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 hớng dẫn thông tin từ
một điểm tới điểm khác thích hợp để thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi
thoại.
Thông thờng tín hiệu báo hiệu đợc 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 đợc chia thành tín hiệu Báo hiệu kênh liên kết (CAS), thí dụ nh 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 đợc 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 đờng dây và tín hiệu của
bộ đăng ký. Các tín hiệu của bộ đăng ký đợc sử dụng trong thời gian thiết lập
cuộc gọi để chuyển giao địa chỉ và loại thông tin. Các tín hiệu đờng dây đợc sử
dụng trong toàn bộ thời gian của cuộc gọi để giám sát trạng thái của đờng dây.
Cho tới những năm 1960 tất cả các tín hiệu báo hiệu nh vậy đợc mang hoặc liên
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
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
kết trực tiếp với kênh thoại. Kiểu báo hiệu truyền thống nh thế thờng đợc gọi là
báo hiệu kênh liên kết.
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 trng
của loại báo hiệu này là với mỗi kênh thoại có một đờng tín hiệu báo hiệu xác
định rõ ràng : hoặc ở đờng thoại, nghĩa là các tín hiệu đợc chuyển giao ở kênh
thoại, thí dụ nh báo hiệu trong băng, hoặc ở kênh liên kết nghĩa là các tín hiệu đợc
chuyển giao ở kênh báo hiệu tách biệt, thí dụ nh cách sắp xếp đa khung ở PCM thì
các tín hiệu đờng dây đợc chuyển giao ở khe thời gian thứ 16.
Tất cả các hệ thống báo hiệu này có một số hạn chế nh : tơng đối chậm, dung l-
ợng thông tin bị hạn chế.
3.2.2 Báo hiệu kênh chung (CCS :Common Channel Signalling)
Vào những năm 1960 khi những tổng đài đợc điều khiển đã lu trữ đợc đa vào
mạng điện thoại thì rõ ràng là khái niệm báo hiệu mới có thể đa ra nhiều u điểm
26
Tổng đài
Tổng đài
Con số của B
B trả lời
Đàm thoại
Xoá ngợc

Xoá thuận
Chiếm
Hình 3.2 Các tín hiệu của báo hiệu giữa các tổng đài
Thừa nhận chiếm
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
hơn so với hệ thống báo hiệu truyền thống. Trong khái niệm báo hiệu mới này,
các đờng truyền báo hiệu tốc độ cao giữa các bộ xử lý của các tổng đài SPC đợc
sử dụng để mang tất cả các báo hiệu còn các mạch thoại để mang tiếng nói. Loại
báo hiệu này đợc gọi là báo hiệu kênh chung (CCS). Báo hiệu đợc thực hiện ở cả
hai hớng, với một kênh báo hiệu cho mỗi hớng.
Thông tin báo hiệu sẽ đợc chuyển giao đợc 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 chơng trình đã lu 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 đợc thiết kế tối u cho lu lợng liên lục địa, sử dụng các
đờng dây Analog. Các đờng 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 đợc sự phát triển của mạng lới.
Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT, nó đợc 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 đợc phát triển tơng đối hoàn chỉnh, đó là hệ thống
giao tiếp mở OSI, và giải pháp phân lớp trong mô hình OSI này đã đợc ứng dụng
trong hệ thống báo hiệu kênh chung số 7. Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7
cũng có thể đợc sử dụng ở các đờng dây Analog. Hệ thống báo hiệu số 7 của
CCITT không những đợc 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 u điểm so với báo hiệu truyền thống.
Nhanh : trong hầu hết các trờng hợp, thời gian thiết lập cuộc gọi giảm dới một
giây.
Dung lợng 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.
Tin cậy : nhờ sử dụng các tuyến báo hiệu xen, mạng báo hiệu có thể có độ tin
cậy cao.
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 u điểm nh trên, nên hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT đợc sử
27
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
dụng cho các dịch vụ viễn thông mới trong mạng nh :
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 nh là điểm báo hiệu thì phải là tổng đài loại điều
khiển bằng chơng trình đã lu 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 đợc nhận dạng bằng
một mã duy nhất (14 bit) đợc 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 trờng truyền dẫn (thờng là
khe thời gian ở đờng 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 phơng thức báo hiệu
Phơng thức báo hiệu là sự kết hợp giữa đờng chuyển thông tin báo hiệu và đờng
thoại (hoặc là đờng số liệu) mà thông tin báo hiệu có liên quan tới. Có hai phơng
thức báo hiệu là :
Phơng thức báo hiệu kết hợp : các thông tin báo hiệu liên quan đến cuộc gọi đi
theo cùng đờng với tín hiệu thoại giữa hai điểm kề nhau.
28
Mối liên hệ báo hiệu
Chùm kênh báo hiệu
SP SP
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
Phơng thức báo hiệu gần kết hợp : các thông tin báo hiệu liên quan đến cuộc
gọi đợc 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 đợc chuyển trên tuyến khác với tuyến
thoại.
Các điểm báo hiệu mà thông tin báo hiệu đi qua đợc 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 đợc tạo ra đợc 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 đợc trên một kênh báo hiệu và sau
đó chuyển giao cho các kênh khác mà không xử lý nội dung của tin báo thì đợc
gọi là điểm chuyển giao báo hiệu (STP).
ở phơng thức báo hiệu gần kết hợp, tin báo đợc chuyển qua một hoặc nhiều STP

trên đờng từ điểm nguồn tới điểm đích.
3.3.1.5 Tuyến báo hiệu / Chùm tuyến báo hiệu
Tuyến báo hiệu là một đờng đã đợc xác định trớc để tin báo đi qua mạng báo
hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích. Tuyến báo hiệu bao gồm
một chuỗi SP/STP và đợc đấu nối với nhau bằng các kênh báo hiệu. Tất cả các
tuyến báo hiệu mà thông tin báo hiệu có thể sử dụng để đi qua mạng báo hiệu
giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích đợc gọi là chùm tuyến báo hiệu
cho mối quan hệ báo hiệu đó.
3.3.1.6 Các bản tin báo hiệu
29
SP SP
Hình 3.3 Phơng thức báo hiệu kết hợp
STP STP
Mối liên hệ báo hiệu
Chùm kênh báo hiệu
Hình 3.4 Phơng thức báo hiệu gần kết hợp