Ch-ơng 4 Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7 Ngày nay, hệ thống báo hiệu số 7 đ-ợc xác định nh- là một kỹ thuật cơ bản và rất quan trọng để truyền tải thông tin báo hiệu giữa các mạng thoại di động và cố định, các mạng gói cũng nh- là giữa các mạng thông minh. Chồng giao thức báo hiệu số 7 đ-ợc chuẩn hoá bởi ITU-T và ANSI cho phép kết nối bất kỳ nhà cung cấp nào trên bất cứ mạng nào. Đ-ợc phát triển và ứng dụng từ những năm 80 của thế kỷ 20, hệ thống báo hiệu số 7 với nhiều -u điểm nổi bật của mình đã đem lại cho ng-ời sử dụng nhiều tiện ích nh- nâng cao chất l-ợng dịch vụ, độ tin cậy và các dịch vụ mới, cũng nh- đã và đang đem đến cho các nhà khai thác và quản lý mạng những khoản lợi nhuận khổng lồ. Gần đây, IP đã nổi lên nh- là một sự thay thế hiệu quả và chi phí thấp cho hệ thống SS7 trong việc truyền tải thông tin báo hiệu trong mạng thế hệ mới NGN, cho phép các nhà khai thác mạng quản lý sự tăng tr-ởng và giảm chi phí trong khi vẫn thỏa mãn các nhu cầu về các dịch vụ mới của khách hàng. Sử dụng IP nh- là một cơ chế truyền tải báo hiệu cho phép hệ thống mạng đáp ứng đ-ợc với sự bùng nổ nhu cầu về băng thông tạo ra bởi ứng dụng mới. Tại cùng một thời điểm, IP là một sự lựa chọn hiệu quả hơn báo hiệu số 7 truyền thống, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tối đa hoá lợi nhuận của họ. Tuy nhiên, nh- đã đề cập ở ch-ơng tr-ớc, trong quá trình phát triển lên mạng NGN, vì nhiều lý do kỹ thuật và kinh tế mà chúng ta không thể ngay lập tức thay thế và loại bỏ cơ sở hạ tầng mạng hiện tại. Triển khai mạng NGN, chúng ta phải tiến hành từng b-ớc, và phải tính đến việc t-ơng thích với mạng hiện tại. Điều đó cũng có nghĩa là chúng ta không thể thay thế ngay báo hiệu SS7 bằng công nghệ IP mà phải tính đến một giải pháp cho phép truyền tải báo hiệu số 7 trên nền mạng mới trên nền IP. Tr-ớc khi xem xét kỹ vấn đề truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng NGN, ch-ơng này đ-ợc dành để tìm hiểu những vấn đề tổng quan và cơ bản nhất của hệ thống báo hiệu số 7. 2.1 Giới thiệu chung về báo hiệu và hệ thống báo hiệu số 7 Trong mạng viễn thông, báo hiệu đ-ợc coi là một ph-ơng tiện để chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác. Các thông tin và các lệnh này có liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi. Thông th-ờng báo hiệu đ-ợc chia làm hai loại : Báo hiệu đ-ờng thuê bao và báo hiệu liên tổng đài. Báo hiệu đ-ờng thuê bao là báo hiệu giữa các máy đầu cuối tức là giữa máy điện thoại và tổng đài nội hạt. Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau. Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại: Báo hiệu kênh riêng CAS (Channel Associated Signalling) và báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signalling). Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một số kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng. Hệ thống báo hiệu này có nh-ợc điểm là tốc độ thấp, dung l-ợng thông tin bị hạn chế, chính vì vậy mà không đáp ứng đ-ợc yêu cầu của các dịch vụ mới. Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với các kênh tiếng và kênh báo hiệu này đ-ợc sử dụng chung cho một số l-ợng lớn các kênh tiếng. Trong báo hiệu CCS, thông tin báo hiệu cần truyền đ-ợc tạo thành các đơn vị tín hiệu gọi là các gói số liệu. Ngoài các thông tin về báo hiệu, trong đơn vị báo hiệu còn có các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin địa chỉ, thông tin điều khiển lỗi, thông tin quản trị và vận hành mạng. Hệ thống báo hiệu số 7 (CCS7 hay SS7) là một hệ thống báo hiệu kênh chung đ-ợc Hội đồng t- vấn về Điện báo và Điện thoại quốc tế (CCITT, nay là ITU T) đ-a ra những năm 79/80, đ-ợc thiết kế tối -u cho mạng quốc gia và quốc tế sử dụng trung kế số. Tốc độ của đ-ờng báo hiệu đạt 64kbps. Trong thời gian này, mô hình tham chiếu các hệ thống mở OSI cũng đã đ-ợc phát triển t-ơng đối hoàn chỉnh và đ-ợc áp dụng cho báo hiệu số 7. Hệ thống báo hiệu số 7 đ-ợc thiết kế không những chỉ cho điều khiển thiết lập, giám sát các cuộc gọi điện thoại mà cả các dịch vụ phi thoại, với các -u điểm sau đây : Tốc độ cao : thời gian thiết lập gọi giảm đến nhỏ hơn 1s trong hầu hết các tr-ờng hợp. Dung l-ợng lớn : mỗi đ-ờng báo hiệu có thể mang báo hiệu cho đến vài trăm cuộc gọi đồng thời. Độ tin cậy cao : bằng cách sử dụng các tuyến dự phòng, mạng báo hiệu có thể hoạt động với độ tin cậy cao. Tính kinh tế : so với hệ thống báo hiệu truyền thống, hệ thống báo hiệu số 7 cần rất ít thiết bị báo hiệu. Tính mềm dẻo : hệ thống gồm rất nhiều tín hiệu, do vậy có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng đ-ợc với sự phát triển của mạng trong t-ơng lai. 2.2 Cấu trúc hệ thống mạng báo hiệu số 7 2.2.1 Các thành phần chính của mạng báo hiệu số 7 2.2.1.1 Điểm báo hiệu (Signalling Points) Mạng báo hiệu số 7 hoạt động song song với mạng truyền tải. Kiến trúc mạng báo hiệu số 7 định nghĩa ba tập các node gọi là các điểm báo hiệu (SPs), đ-ợc kết nối với nhau bởi các tuyến báo hiệu. Mỗi một điểm báo hiệu SP đ-ợc phân biệt với nhau bởi một mã điểm báo hiệu nhị phân duy nhất. Tuỳ theo vị trí của nó có thể là mã điểm gốc OPC (Originating Point Code) hay mã điểm đích DPC (Destination Point Code). - Điểm chuyển mạch dịch vụ (Service Switching Point SSP) SSP đ-ợc kết hợp với các node chuyển mạch của mạng truyền tải và là giao diện giữa mạng báo hiệu số 7 và mạng truyền tải. Trong mạng truyền tải đ-ợc điều khiển bởi báo hiệu số 7, tất cả các tổng đài, kể cả tổng đài trung tâm và quá giang, đều đ-ợc kết nối tới mạng báo hiệu số 7 thông qua các SSP. Một SSP chỉ kết nối trực Hình 2.1 Các thành phần của mạng báo hiệu số 7 tiếp với các nốt gần kề và việc liên lạc với các điểm báo hiệu xa phụ thuộc hoàn toàn vào khả năng đánh địa chỉ và định tuyến của mạng. Về mặt vật lý, SSP là một máy tính tạo ra các bản tin để gửi đến các thành phần khác của mạng báo hiệu số 7 và nhận các bản tin trả lời. - Điểm chuyển tiếp báo hiệu (Signal Transfer Point) STP là các node chuyển mạch có thêm chức năng biên dịch nhãn định tuyến và định tuyến l-u l-ợng mạng SS7 giữa các SP không kề nhau. STP cũng định tuyến các bản tin SS7 đến các Điểm điều khiển dịch vụ (Service Control Point SCP) mà tại đó l-u giữ cơ sở dữ liệu. Toàn bộ quá trình thông tin trong mạng SS7 đều đ-ợc thực hiện qua STP ngay cả đối với các node kề nhau. Cuối cùng, STP cung cấp các dịch vụ gateway, phân phối và nhận các cuộc gọi SS7 từ các mạng khác, bao gồm cả các nhà cung cấp dịch vụ quốc tế và vô tuyến mà có thể triển khai SS7 một cách khác nhau. Trong thực tế, STP th-ờng đ-ợc triển khai theo từng cặp để nâng cao hiệu năng hệ thống và độ tin cậy của mạng. - Điểm điều khiển dịch vụ (Service Control Point) SCP cho phép truy nhập vào cơ sở dữ liệu thông tin cần thiết cho quá trình hoạt động của mạng, th-ờng là biên dịch số và chỉ dẫn ứng dụng, nh-ng cũng bao gồm ngày càng nhiều các dữ liệu cần thiết cho các dịch vụ vô tuyến và thông minh. Các STP có thể truy nhập những dữ liệu này thông qua các tuyến không phải là của SS7, ví dụ nh- X.25, và trả lại thông tin cho định tuyến cuộc gọi giữa các SSP, kết hợp số quay với đích đến thực tế, cung cấp h-ớng dẫn để chuyển tiếp cuộc gọi v.v SCP cũng cho phép kết nối tới các thành phần mạng thông minh nh- Hệ thống quản lý dịch vụ và Ngo¹i vi th«ng minh. SCP th-êng ®-îc dù phßng kÐp ®Ó n©ng cao hiÖu n¨ng hÖ thèng vµ ®é tin cËy cña m¹ng. . Ch-ơng 4 Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7 Ngày nay, hệ thống báo hiệu số 7 đ-ợc xác định nh- là một kỹ thuật cơ bản và rất quan trọng để truyền tải thông. Tính kinh tế : so với hệ thống báo hiệu truyền thống, hệ thống báo hiệu số 7 cần rất ít thiết bị báo hiệu. Tính mềm dẻo : hệ thống gồm rất nhiều tín