Đồ án Nghiên cứu hệ thống báo hiệu số 7 và ứng dụng tại bưu điện tỉnh Tuyên Quang

Đề tài : 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-S, 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 Hiệu Báo Hiệu Mạch Vòng Thuê Bao Báo Hiệu Liên Tổng Đài CCS CAS 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. 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 CCITTN06 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 CCITTN06 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 CCITTN07 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. B D A AA C E 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. 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. SP SP Hình 1.3. phương thức báo hiệu kết hợp. SP SP STP STP 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. 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 F B F CK SIF SIO LI I FSN I BSN F B B 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 SF LI I FSN I BSN F B B 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 F B F CK LI B FSN I BSN F I B 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 - 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 . Phần chuyển bản tin 1.5.2. Cấu trúc chức năng Phần sử dụng Phần sử dụng 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: 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 N0.7 và OSI SS7 OSI ứng dụng Trình bày Phiên dịch Vận chuyển Mạng Liên kết số liệu Vật lý Liên kết báo hiệu Mạng báo hiệu TUP ISUP SCCP TCAP OMAP 4 3 Đường số liệu báo hiệu 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 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