Mạng thông tin di động GSM 4.3

Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
4.2 Sử dụng SCCP
Trong mạng GSM, SCCP đợc sử dụng trong những trờng hợp sau:
ở giao diện A giữa MSC và BSC . SCCP đợc sử dụng bởi hai phần ứng
dụng : phần ứng dụng BSS (BSSAP) để điều khiển cuộc gọi và các nhiệm vụ
liên quan và phần ứng dụng vận hành & bảo dỡng BSS (BSSOMAP) cho các
mục đích khai thác và bảo dỡng. Sử dụng giao thức lớp 0 và lớp 2.
Các giao diện giữa các khối trong SS (MSC , 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). Chỉ có giao thức lớp 0 đợc sử dụng. TCAP điều khiển
các quan hệ báo hiệu logic (các giao dịch) và các thủ tục do các giao dịch
thực hiện. Các số liệu đặc thù đợc đặt ở MAP.
ở giao diện A có thể có các quá trình liên quan hoặc không liên quan đến
kênh của ngời sử dụng. Chẳng hạn khi thiết lập cuộc gọi một số bản tin đợc trao
đổi trớc khi kênh của ngời sử dụng đợc ấn định cho cuộc gọi. Để tránh sự khác
biệt không cần thiết cho các trờng hợp khác nhau, trên toàn bộ mạng SCCP đợc sử
dụng ở giao diện A (nghĩa là CIC không đợc sử dụng ở nhãn định tuyến). Nếu cần
CIC trong bản tin thì nó đợc viết vào BSSAP hoặc BSSOMAP.
Các lĩnh vực sau đây ở GSM có thể không sử dụng SCCP :
Giao diện vô tuyến giữa trạm di động và trạm gốc, giao diện Abis giữa trạm
BTS và BSC.
Quá trình thiết lập và xoá cuộc gọi giữa các MSC, phần ngời sử dụng liên quan
đến kênh sử dụng, phơng pháp báo hiệu liên kết kênh (MFC R2), các tiến trình
liên quan đến mạng cố định.
SCCP định địa chỉ : Nhiều địa chỉ SCCP đợc 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 đợc coi là các điểm đầu cuối :
- Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (MSC).
- Bộ ghi định vị thờng trú (HLR).
- Bộ ghi định vị tạm trú (VLR).
4.2.1 Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (MSC)

Địa chỉ của SCCP đợc yêu cầu trong những trờng hợp sau :
Bởi VLR khi vị trí của một máy di động cần phải đợc xác định.
Bởi VLR khi trả lời một sự trao đổi hoặc khởi tạo bởi MSC.
Bởi HLR để công nhận một yêu cầu hoặc thông tin từ MSC.
Bởi MSC khác trong trờng hợp chuyển giao.
71
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
Trong trờng hợp , VLR biết mã điểm báo hiệu (SPC) của MSC và có thể sử
dụng nó nh một địa chỉ cho tin báo.
Trong trờng hợp và sự trao đổi đợc khởi tạo bởi chính MSC, vì vậy bản tin
nhận đợc chứa thông tin cần thiết trong trờng địa chỉ cuộc gọi. Nếu cả hai thành
phần cùng trong một quốc gia, đợc nối tới cùng một mạng báo hiệu thì địa chỉ đợc
gửi đến có thể là SPC của MSC. Nếu thành phần ở xa không cùng trong một
mạng báo hiệu thì một tên toàn cầu phải đợc gửi ; đây là thông tin có thể là số
roaming của trạm di động thích hợp hoặc một số đợc gửi trong dãy đợc phân cho
MSC đó và sử dụng nh một địa chỉ dịch vụ để nhận dạng tổng đài.
Trong trờng hợp , MSC đợc gọi là tổng đài lân cận MSC nguồn vì vậy biết
nhận dạng và địa chỉ của MSC đích.
4.2.2 Bộ ghi định vị thờng trú HLR
HLR đợc gọi trong các trờng hợp sau:
Bởi tổng đài cố định gọi MSC cổng khi một cuộc gọi tới thuê bao di động
phải đợc thiết lập. Sự hỏi này đợc sử dụng để biết đợc số roaming của máy di
động.
Bởi VLR khi phải thực hiện một thủ tục cập nhật vị trí.
Bởi VLR khi nó phải yêu cầu hoặc gửi một vài số liệu liên quan tới một thuê
bao nằm trong vùng của nó.
Bởi một MSC khi phải thông tin trực tiếp tới HLR.
Trong trờng hợp , thông tin địa chỉ là số ISDN của thuê bao di động đợc gọi.
Nếu cả hai đầu cuối cần trao đổi nằm trong cùng một quốc gia, SCCP có thể dịch
địa chỉ này thành mã điểm báo hiệu (SPC) của HLR. Nếu chúng ở hai quốc gia

khác nhau, số ISDN có thể đợc sử dụng nh một tên toàn cầu để truy nhập tới
HLR.
Trong trờng hợp có thể có hai trờng hợp :
VLR và HLR cùng trong một quốc gia hoặc cùng một mạng PLMN. Do đó
VLR có thể có một bảng giao dịch trong đó SPC của HLR có thể đợc biết
từ những số đầu tiên của IMSI.
VLR và HLR không cùng trong một quốc gia. Để định tuyến bản tin cập
nhật vị trí, số liệu duy nhất đợc biết bởi VLR là IMSI của thuê bao di động.
Số IMSI không tuân theo luật kế hoạch đánh số ISDN.
Một cách giải quyết là sử dụng trực tiếp số IMSI nh là tên toàn cầu để đánh địa
chỉ HLR.
Trong trờng hợp thứ nhất, VLR có sự trao đổi đầu tiên không phải với HLR, thủ
tục cập nhật vị trí đã đợc thực hiện. Vì vậy VLR đã chứa địa chỉ của HLR :
72
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
a. Nếu cả hai cùng một quốc gia thì địa chỉ đợc chứa là SPC của HLR.
b. Nếu cả hai không cùng nằm trong cùng một quốc gia thì địa chỉ đợc
chứa là một tên toàn cầu cho SCCP. Địa chỉ này có thể là số ISDN quốc
tế của thuê bao di động hoặc một số đợc cấp để chỉ rõ HLR. Trong tr-
ờng hợp này không khó khăn để tạo tuyến bản tin.
Trong trờng hợp thứ hai : trạm di động đã đăng ký trong VLR. Khi
GMSC muốn khởi tạo một sự trao đổi với HLR, nó yêu cầu từ VLR của
nó địa chỉ của SCCP đợc gọi.
4.2.3 Bộ ghi định vị tạm trú (VLR)
Sự trao đổi với VLR xuất hiện trong những trờng hợp sau :
Khi một trong các MSC nối với VLR đó bắt đầu một cuộc hội thoại với nó.
Khi một HLR muốn gửi một yêu cầu hoặc một vài thông tin tới VLR.
Một VLR khác phải yêu cầu một số IMSI từ VLR đó.
Trong trờng hợp , do mối quan hệ đặc biệt giữa VLR và MSC của nó, MSC
biết mã điểm báo hiệu (SPC) cần thiết để đánh địa chỉ cho các bản tin.

Khi cập nhật vị trí, VLR gửi đến HLR địa chỉ mà có thể đợc sử dụng trong sự
trao đổi. HLR chứa nó và sau đó không có vấn đề gì để bắt đầu một sự trao đổi.
Vì vậy trờng hợp đã đợc giải quyết.
Địa chỉ này là :
Nếu cả hai cùng nằm trong một quốc gia (hoặc cùng trong một mạng báo
hiệu), địa chỉ đợc chứa có thể là SPC của VLR.
Nếu HLR đợc đặt ở nớc ngoài, địa chỉ đợc gửi là một số ISDN đợc cấp để
chỉ rõ VLR đó có thể đợc sử dụng nh một tên toàn cầu cho SCCP định
tuyến. Trong trờng hợp này, hai VLR trong mạng PLMN tơng tự nhau sẽ
hoàn toàn giống nhau do đó SPC của VLR đích sẽ đợc biết.
4.3 Phần ứng dụng di động (MAP - Mobile Application)
Phần ứng dụng di động (MAP) cung cấp các thủ tục báo hiệu cần thiết đợc yêu
cầu để trao đổi thông tin giữa các phần tử của mạng GSM. ở mô hình OSI, MAP
ở trên TCAP. Cả MAP và TCAP đều thuộc về lớp 7. TCAP có thể đợc hỗ trợ bởi
các lớp trình bày, lớp phiên và lớp vận chuyển, các dịch vụ và các giao thức, đợc
gọi là phần dịch vụ trung gian (ISP). Đối với các dịch vụ không đấu nối đợc MAP
sử dụng thì ISP đợc coi là trong suốt có nghĩa là không đợc 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 nh nhà cung cấp dịch vụ của mạng.
MAP đợc chia thành 5 thực thể ứng dụng (AE : Application Entity) là : MAP -
MSC , MAP - HLR , MAP - VLR , MAP - EIR , MAP - AUC . Tất cả các thực thể
73
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
này mỗi cái đợc phân định một số phân hệ (SSN). Các SSN đợc SCCP sử dụng để
định địa chỉ một thực thể nào đó của mạng GSM.
Mỗi AE bao gồm một số các phần tử dịch vụ ứng dụng (ASE - Application
Service Element). Các ASE đợc nhóm lại nh là các ASE chung và các ASE đặc
biệt . TCAP là một ASE chung và luôn luôn chứa các MAP - ASE . Các ASE hỗ
trợ việc hòa mạng các AE và bao gồm một hoặc vài sự hoạt động với các lỗi và
các tham số liên quan của chúng. Những sự hoạt động đợc sử dụng kết hợp để

thực hiện một nhiệm vụ nào đó.
Các thủ tục đợc thực hiện trong MAP là :
1. Cập nhật vị trí.
2. Huỷ bỏ vị trí.
3. Quản lý các thông tin của thuê bao.
4. Điều khiển, quản lý, thu nhận các dịch vụ thuê bao.
5. Chuyển các số liệu bảo mật, nhận thực.
6. Điều khiển các dịch vụ phụ.
74
(Thực thể ứng dụng) MAP -MSC
ASE
1
ASE
2
ASE
n
Phần ứng dụng di động - MSC
TCAP (ASE)
Phân lớp phần tử
Phân lớp giao dịch
MAP-VLR
SCCP
SSN SSN SSNSSNSSN
MAP-HLR MAP-AUC
MAP-EIR
MTP
Hình 4.2 Các thực thể ứng dụng (AE) và các phần tử dịch vụ ứng dụng
(ASE) trong MAP
Nguyễn Hà Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp
7. Thực hiện chuyển ô.

4.4 Báo hiệu giữa MSC và BSS (BSSAP)
Giao tiếp giữa MSC và BSS là giao tiếp A. MSC và hệ thống trạm cơ sở (BSS) đ-
ợc nối với nhau nhờ một kênh PCM. Ngoài một số các kênh thoại hoặc số liệu còn
có các khe thời gian dự trữ cho báo hiệu. Số liệu báo hiệu khi đấu nối thiết lập
cuộc gọi, chuyển ô, giải phóng cuộc gọi ... thờng sử dụng kênh này và nó có thể
phục vụ cho một hoặc nhiều trạm thu phát cơ sở (BTS). Các giao thức đợc sử dụng
cho báo hiệu giữa MSC và BSS là BSSAP (BSS Application - Phần ứng dụng của
BSS), SCCP và MTP.


Phần điều khiển đấu nối báo hiệu (SCCP) cung cấp khả năng để mang thông tin
giữa MSC và BSS. SCCP cung cấp 2 nguyên tắc báo hiệu khác nhau là : Báo hiệu
không đấu nối (CL) và Báo hiệu đấu nối định hớng (CO). Khi một số các tin báo
liên quan đợc phát đi, sự đấu nối báo hiệu logic có thể đợc thiết lập và các tin báo
đấu nối định hớng có thể đợc phát ở đấu nối báo hiệu. BSSAP phát các tin báo liên
quan với một MS cụ thể ở phơng thức đấu nối định hớng SCCP.
BSSAP xử lý 2 nhóm tín hiệu :
Tin báo chuyển giao trực tiếp giữa MSC và MS, chuyển giao qua BSS. Sự
chuyển giao này là điều khiển cuộc gọi (nh lệnh rung chuông tới một MS cụ
thể) và các tin báo quản lý di động.
BSS
BSSAP
SCCP
MTP
MSC
BSSAP
SCCP
MTP
75
Giao tiếp A

Hình 4.3 Báo hiệu giữa MSC và BSS
DTAP
BSSAP
Phân lớp phân bố
DTAP
BSSAP
Phân lớp phân bố