Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN

Mục lục Mục lục i Các thuật ngữ và từ viết tắt iii Lời nói đầu v Chương 1 viii một số vấn đề về mạng thế hệ mới ngn viii 1.1 Tổng quan về NGN ix 1.1.1 Khái niệm ix 1.1.2 Đặc điểm của NGN x 1.1.3 Kiến trúc của mạng NGN xi 1.1.4 Các thành phần chính của mạng NGN xiii 1.2 Kết nối giữa mạng NGN và mạng PSTN truyền thống xvi 1.2.1 Sơ lược về báo hiệu trong PSTN xvii 1.2.2 Báo hiệu trong mạng IP xviii 1.2.3 Kết nối báo hiệu giữa mạng PSTN và mạng IP xx Chương 2 xxi Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7 xxi 2.1 Giới thiệu chung về báo hiệu và hệ thống báo hiệu số 7 xxii 2.2 Cấu trúc hệ thống mạng báo hiệu số 7 xxiv 2.2.1 Các thành phần chính của mạng báo hiệu số 7 xxiv 2.2.2 Các kiểu kiến trúc báo hiệu xxvi 2.2.3 Các bản tin báo hiệu trong mạng báo hiệu số 7 xxvii 2.3 Chồng giao thức báo hiệu số 7 xxx 2.3.1 Phần truyền bản tin MTP xxxii 2.3.2 Các chức năng người sử dụng MTP xxxiv 2.3.3 Người sử dụng SS7 (SS7 Users) xxxviii 2.3.4 Các phần ứng dụng INAP, MAP, OMAP xl 2.4 Ví dụ về thiết lập cuộc gọi đơn giản sử dụng hệ thống báo hiệu số 7 xliv Chương 3 xlvii Truyền tải báo hiệu Số 7 trong NGN xlvii 3.1 SIGTRAN xlix 3.1.1 Giới thiệu khái quát về SIGTRAN xlix 3.1.2 Các kiến trúc sử dụng SIGTRAN l 3.1.3 Kiến trúc giao thức SIGTRAN liii 3.1.4 Các yêu cầu về chức năng đối với SIGTRAN liv 3.1.5 Các yêu cầu về bảo mật trong SIGTRAN lvii 3.2 Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng SCTP lviii 3.2.1 Khái niệm SCTP lviii 3.2.2 Động lực thúc đẩy để phát triển SCTP lviii 3.2.3 Mô hình chức năng của SCTP lx 3.2.4 Khuôn dạng gói tin SCTP lxiv 3.2.5 Cơ chế phân phát dữ liệu trong SCTP lxvi 3.2.6 Cơ chế node đa địa chỉ của STCP (Multi Homed Node) lxvii 3.2.7 Quá trình thiết lập, truyền dữ liệu và huỷ bỏ liên kết giữa hai đầu cuối SCTP lxix chương 4 lxxi Các giao thức thích ứng lxxi truyền tải báo hiệu số 7 trong NGN lxxi 4.1 Giao thức lớp thích ứng ngang hàng người sử dụng phần truyền bản tin mức 2 của SS7 (M2PA) lxxii 4.1.1 Tổng quan về M2PA lxxii 4.1.2 Kiến trúc chức năng sử dụng M2PA lxxiii 4.1.3 Các dịch vụ cung cấp bởi M2PA lxxv 4.1.4 Các chức năng cung cấp bởi M2PA lxxvi 4.2 Giao thức lớp thích ứng người sử dụng phần truyền bản tin mức 2 của SS7 (M2UA) lxxvii 4.2.1 Tổng quan về M2UA lxxvii 4.2.2 Sử dụng M2UA giữa SG và MGC lxxviii 4.2.3 Các chức năng cung cấp bởi lớp M2UA lxxix 4.2.4 So sánh M2PA và M2UA lxxxii 4.3 Giao thức lớp thích ứng người sử dụng phần truyền bản tin mức 3 của SS7 (M3UA) lxxxiv 4.3.1 Tổng quan về M3UA lxxxiv 4.3.2 Kiến trúc giao thức M3UA lxxxv 4.3.3 Các dịch vụ cung cấp bởi lớp M3UA lxxxv 4.3.4 Chức năng của M2UA lxxxix 4.3.5 Các cấu hình sử dụng điển hình xcvi 4.4 Giao thức lớp thích ứng người sử dụng SCCP (SUA) xcix 4.4.1 Tổng quan về SUA xcix 4.4.2 Kiến trúc truyền tải báo hiệu c 4.4.3 Các dịch vụ cung cấp bởi lớp SUA ciii 4.4.4 Các chức năng được cung cấp bên trong lớp SUA civ 4.4.5 So sánh M3UA và SUA cviii 4.5 Cấu trúc bản tin M2PA, M2UA, M3UA, SUA cix Kết luận cxii Tài liệu tham khảo cxiii Lời nói đầu Ngày nay, trong ngành công nghiệp viễn thông đang diễn ra sự hội tụ của viễn thông với công nghệ thông tin, hội tụ của các dịch vụ thoại truyền thống và các dịch vụ dữ liệu mới. Điều này có ảnh hưởng lớn đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển . Để đáp ứng các yêu cầu này, một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một số tổ chức nghiên cứu về viễn thông đã đưa ra các ý tưởng và mô hình về cấu trúc mạng thế hệ sau NGN. Trong xu thế đó, ngành viễn thông Việt Nam cũng đang có những bước chuyển biến và phát triển mới. Mạng viễn thông của Tổng Công ty Bưu chính Viễn thông đã được số hoá với các thiết bị hiện đại và các loại hình dịch vụ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng. Bên cạnh VNPT, một số công ty khác cũng đã và đang từng bước tham gia vào việc khai thác thị trường cung cấp các dịch vụ viễn thông. Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc phát triển theo cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN) với các công nghệ phù hợp là bước đi tất yếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt Nam. Trên thực tế, VNPT đang từng bước triển khai hạ tầng cơ sở kỹ thuật và đã bước đầu cung cấp một số dịch vụ NGN cho người sử dụng. Với xu hướng chuyển dần sang mạng thế hệ sau như vậy, một loạt các vấn đề được đặt ra như kiến trúc mạng, phối hợp điều khiển, báo hiệu giữa các phần tử trong mạng, chất lượng dịch vụ cho mạng thế hệ sau. Trong đó, việc xây dựng mạng báo hiệu giữa các phần tử trong mạng với các giao thức mới phù hợp là một vấn đề then chốt quyết định đến sự hoạt động và chất lượng dịch vụ của toàn bộ mạng. Trong nhiều năm qua, hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) với nhiều ưu điểm nổi bật đã được sử dụng rộng rãi trong mạng PSTN và đem lại những hiệu quả to lớn. Với thực tế là chúng ta không thể triển khai ngay lập tức một hệ thống mạng mới trọn vẹn, thay thế toàn bộ hạ tầng cơ sở mạng hiện tại, vấn đề đặt ra là phải có sự phối hợp hoạt động giữa mạng hiện tại và mạng NGN, và một trong những vấn đề đó là phải truyền tải được báo hiệu PSTN mà quan trọng là SS7 qua nền tảng mạng NGN. Điều này có nghĩa là phải xây dựng một giao thức mới, phù hợp để có thể cho phép thực hiện báo hiệu SS7 giữa các phần tử mạng trên nền IP (SS7 over IP). Để làm được điều này, một loạt câu hỏi được đặt ra như: SS7 over IP có sẵn sàng không? Có thể phát triển lên từ mạng SS7 hiện tại không? độ khả dụng và tin cậy? Sự mềm dẻo và phân cấp Để giải quyết những vấn để này, IETF đã xây dựng một giao thức mới, cho phép truyền tải tin cậy báo hiệu PSTN nói riêng và đặc biệt là SS7 trên nền IP – giao thức SIGTRAN. Đồ án "Truyền tải báo hiệu SS7 trong NGN" sẽ mô tả chi tiết đặc điểm, kiến trúc giao thức, vị trí ứng dụng của SIGTRAN cũng như là giao thức truyền tải báo hiệu mới SCTP, sau khi đã trình bày những khái niệm chung nhất có tính chất nền tảng về mạng NGN và hệ thống báo hiệu số 7. Đồ án cũng sẽ trình bày kỹ lưỡng về các lớp thích ứng hỗ trợ truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng NGN. Đồ án gồm 4 chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ sau NGN, khái niệm, kiến trúc, đưa ra mô hình NGN cũng như những vấn đề cơ bản để kết nối báo hiệu mạng PSTN và mạng NGN. Chương 2: Trình bày khái quát những vấn đề cơ bản về hệ thống báo hiệu số 7: đặc điểm, ưu điểm, các thành phần mạng, chồng giao thức . Chương 3: Trình bày về chồng giao thức SIGTRAN và giao thức truyền tải báo hiệu mới SCTP. Chương 4: Trình bày chi tiết về các giao thức nằm trong phân lớp thích ứng hỗ trợ truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng NGN, đó là: M2PA, M2UA, M3UA, SUA. Tuy SIGTRAN đã được ứng dụng và triển khai thực tế trong nhiều thiết bị của các hãng nhưng việc nghiên cứu về chồng giao thức này và các vấn đề liên quan đòi hỏi một kiến thức sâu rộng và sự đầu tư thoả đáng về thời gian. Do vậy, chắc chắn đồ án không tránh khỏi những sai sót cũng như còn nhiều vấn đề chưa thoả đáng, cần được xem xét thấu đáo hơn. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo cùng sự góp ý và phê bình của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Thị Thanh Kỳ đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.