BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN TRỌNG PHAN HỆ THỐNG STP VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG “STP STAND-ALONE” TRONG MẠNG VIỄN THÔNG VNPT Chuyên ngành: Điện tử viễn thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Kỹ thuật điện tử NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN XUÂN DŨNG Hà Nội – Năm 2010 MӨC LӨC TRANG A PHҪN MӢ ĈҪU 1 Tính cҩp thiӃt cӫa ÿӅ tài Mөc ÿích nghiên cӭu cӫa luұn văn Ĉӕi tѭӧng phҥm vi nghiên cӭu Phѭѫng pháp nghiên cӭu Ĉóng góp cӫa luұn văn B PHҪN NӜI DUNG CHѬѪNG 1: MҤNG BÁO HIӊU TRUYӄN THӔNG 1.1 Mҥng báo hiӋu truyӅn thӕng 1.1.1 Ĉӏnh nghƭa vӅ báo hiӋu 1.1.2 Chӭc cӫa hӋ thӕng báo hiӋu 1.1.3 Các yêu cҫu cӫa hӋ thӕng báo hiӋu 1.1.4 Phân loҥi báo hiӋu 1.1.5 KiӃn trúc mҥng báo hiӋu sӕ 1.2.1 So sánh vӟi mô hình OSI 13 1.2.2 Các lӟp cӫa SS7 15 CHѬѪNG 2: Hӊ THӔNG BÁO HIӊU TҰP TRUNG 18 2.1 Sӵ ÿӡi hӋ thӕng STP ÿӝc lұp 18 2.2 Tәng quan vӅ SIGTRAN 18 2.2.1 Giӟi thiӋu chung vӅ SIGTRAN 18 2.2.2 Sӵ cҫn thiӃt cӫa SCTP lӟp thích ӭng 19 2.2.3 Các lӟp cӫa SIGTRAN 23 CHѬѪNG 3: THӴC TRҤNG MҤNG BÁO HIӊU VÀ MӜT SӔ Ĉӄ XUҨT Vӄ DӎCH VӨ BÁO HIӊU CӪA VNPT 55 3.1 HiӋn trҥng mҥng báo hiӋu cӫa VNPT 55 3.1.1 Mҥng báo hiӋu quӕc gia 56 3.1.2 Mҥng báo hiӋu cәng quӕc tӃ 57 107 3.1.3 Ѭu, nhѭӧc ÿiӇm ÿòi hӓi nâng cҩp cӫa mҥng báo hiӋu hiӋn tҥi 64 3.2 ĈӅ xuҩt vӅ quy hoҥch mҥng báo hiӋu quӕc tӃ cho dӏch vө chuyӇn vùng di ÿӝng cӫa VNPT 66 CHѬѪNG 4:GIҦI PHÁP CӪA CISCO, TEKELEC VÀ VIӊC TRIӆN KHAI Hӊ THӔNG STP STAND-ALONE TҤI VNPT 69 4.1 Giҧi pháp STP cӫa Cisco 69 4.1.1 ThiӃt bӏ Cisco ITP sӱ dөng cho mҥng lõi báo hiӋu STP 69 4.1.2 Cisco ITP thӵc hiӋn chӭc cӫa mӝt gateway báo hiӋu 71 4.1.3 Giҧi pháp STP cӫa Cisco cho VNPT 73 4.2 Giҧi pháp mà Tekelec ÿӅ xuҩt ÿӕi vӟi mҥng báo hiӋu cӫa VNPT 80 4.2.1 Giӟi thiӋu vӅ Tekelec 80 4.2.2 ThiӃt bӏ STP EAGLE ISS 80 4.2.3 Phѭѫng án triӇn khai 84 4.2.4 Ĉánh giá vӅ hӋ thӕng “STP Stand-Alone” 92 4.2.5 So sánh giӳa hai giҧi pháp triӇn khai cӫa Tekelec Cisco 93 4.3 TriӇn khai hӋ thӕng “STP Stand-Alone” tҥi VNPT 93 4.3.1 Sӵ cҫn thiӃt phҧi nâng cҩp, mөc tiêu qui mô xây dӵng hӋ thӕng 93 4.3.2 Yêu cҫu kӻ thuұt ÿӕi vӟi phân lӟp 94 4.3.3 Yêu cҫu kӻ thuұt ÿӕi vӟi phân lӟp 101 C PHҪN KӂT LUҰN 104 TÀI LIӊU THAM KHҦO 106 108 DANH MӨC HÌNH Hình 1.1: Sѫ ÿӗ báo hiӋu cuӝc gӑi thông thѭӡng Hình 1.2: Phân loҥi báo hiӋu Hình 1.3: Các ÿiӇm báo hiӋu Hình 1.4: KӃt nӕi báo hiӋu 11 Hình 1.5: Các loҥi kênh báo hiӋu 11 Hình 1.6: Các phѭѫng thӭc báo hiӋu 12 Hình 1.7: Phân cҩp mҥng SS7 13 Hình 1.8: Mô hình phân lӟp OSI SS7 14 Hình 1.9: Sѫ ÿӗ chӭc cӫa SS7 16 Hình 2.1: Lӵa chӑn lӟp Transport phù hӧp cho báo hiӋu 19 Hình 2.2: NghӁn ÿҫu dòng TCP 22 Hình 2.3: Giҧi quyӃt nghӁn ÿҫu dòng SCTP 22 Hình 2.4: Các chӭc cӫa SCTP 23 Hình 2.5: Cҩu trúc gói SCTP 26 Hình 2.6: Cҩu trúc tham sӕ 28 Hình 2.7: Cҩu trúc Chunk DATA 29 Hình 2.8: Cҩu trúc Chunk INIT 31 Hình 2.9: Cҩu trúc Chunk ACK 33 Hình 2.10: Cҩu trúc Chunk SACK 34 Hình 2.11: Cҩu trúc Chunk HEARTBEAT 35 Hình 2.12: Cҩu trúc Chunk HEARTBEAT ACK 35 Hình 2.13: Cҩu trúc Chunk ABORT 36 Hình 2.14: Cҩu trúc Chunk SHUTDOWN 36 Hình 2.15: Cҩu trúc Chunk SHUTDOWN ACK 36 Hình 2.16: Cҩu trúc Chunk ERROR 37 Hình 2.17: Cҩu trúc Chunk COOKIE ECHO 39 Hình 2.18: Cҩu trúc Chunk COOKIE ACK 39 Hình 2.19: Cҩu trúc Chunk SHUTDOWN COMPLETE 39 Hình 2.20: Thӫ tөc khӣi tҥo kӃt nӕi SCTP 41 Hình 2.21: Cѫ chӃ chuyӇn giao bҧn tin 42 109 Hình 2.22: Thӫ tөc kӃt thúc mӅm kӃt nӕi SCTP 45 Hình 2.23: Mô hình kiӃn trúc cӫa M2PA 46 Hình 2.24: Cҩu trúc bҧn tin M2PA 47 Hình 2.25: Liên kӃt hoҥt ÿӝng SS7 over IP sӱ dөng M2UA 48 Hình 2.26: Tính suӕt cӫa SG ÿӕi vӟi lӟp mҥng SS7 sӱ dөng M2UA 49 Hình 2.27: Mô hình kiӃn trúc M3UA 50 Hình 2.28: Ĉӏnh tuyӃn mҥng IP bҵng Routing Key 51 Hình 2.29: Mô hình kiӃn trúc SUA 51 Hình 2.30: Liên kӃt hoҥt ÿӝng ISDN IP sӱ dөng IUA 52 Hình 3.1: Sѫ ÿӗ mҥng báo hiӋu quӕc gia (nguӗn VTI - năm 2007) 56 Hình 3.2: Sѫ ÿӗ mҥng báo hiӋu quӕc tӃ (Nguӗn VTI - 2007) 59 Hình 4.1: Mô hình hoҥt ÿӝng cӫa Cisco ITP 69 Hình 4.2: Mô hình hoҥt ÿӝng cӫa ITP nhѭ Gateway báo hiӋu 72 Hình 4.3: Mô hình tәng thӇ cӫa Cisco 74 Hình 4.4: Mô hình tәng thӇ cӫa Cisco theo phѭѫng án 76 Hình 4.5: KiӃn trúc mӝt thiӃt bӏ EAGLE 80 Hình 4.6: Cҩu trúc tәng thӇ EAGLE 83 Hình 4.7: Mô tҧ ÿӏnh tuyӃn bҧn tin hӋ thӕng 84 Hình 4.8: KiӃn trúc hӋ thӕng “STP Stand-Alone” ÿӅ xuҩt 87 Hình 4.9: KiӃn trúc mҥng quҧn lý NetBoss 90 110 DANH MӨC BҦNG BIӆU Bҧng 2.2: Ý nghƭa bit cӡ chӍ thӏ phân mҧnh 30 Bҧng 2.3: Các tham sӕ cӫa Chunk INIT 31 Bҧng 2.4: Các tham sӕ Chunk INIT ACK 34 Bҧng 2.5: Các loҥi lӛi ÿѭӧc thông báo Chunk ERROR 38 Bҧng 3.1: Bҧng thӕng kê sӕ lѭӧng cәng báo hiӋu tҥi tәng ÿài liên tӍnh 57 Bҧng 3.2: Thӕng kê sӕ lѭӧng cәng báo hiӋu quӕc tӃ 58 Bҧng 4.1: Dung lѭӧng STP 85 111 THUҰT NGӲ VIӂT TҲT ARD Application Routing Director ĈiӅu khiӇn ÿӏnh tuyӃn ӭng dөng AS Application Server Máy chӫ ӭng dөng ASP Application Server Process TiӃn trình máy chӫ ӭng dөng CAS Channel Associated Signalling Báo hiӋu kênh riêng CCITT International Consultative Committee on Telegraphy and Telephony CCS Common Channel Signaling Báo hiӋu kênh chung CIC Circuit Identification Code Mã nhұn dҥng mҥch ÿiӋn DPC Destination Point Code Mã ÿiӇm báo hiӋu ÿích GS Gateway screening GTT Global title translation GW Gateway Cәng HSL High speed link KӃt nӕi tӕc ÿӝ cao IETF Internet Engineering Task Force IN The Intelligent Network Mҥng thông minh INAP Intelligent Network Application Part Phҫn ӭng dөng mҥng thông minh IP Internet Protocol Giao thӭc Internet ISDN The Intergrated Services Digital Network Mҥng sӕ tích hӧp ÿa dӏch vө ISUP ISDN User Part Ngѭӡi dùng ISDN ITP IP Transfer point ĈiӇm chuyӇn tiӃp IP ITU International Telecommunication Union Liên minh viӉn thông quӕc tӃ IUA ISDN User Adaptation (Lӟp) thích ӭng ngѭӡi dùng ISDN LIM Link Interface Modules Module giao diӋn kӃt nӕi LSC Link State Control Bӝ ÿiӅu khiӇn trҥng thái liên kӃt LSL Low speed link KӃt nӕi tӕc ÿӝ thҩp LSSU Link Status Signal Unit Ĉѫn vӏ báo hiӋu trҥng thái kênh 112 M2PA MTP2 Peer Adaptation (Lӟp) thích ӭng ngang hàng MTP2 M2UA MTP2 User Adaptation (Lӟp) thích ӭng ngѭӡi dùng MTP2 M3UA MTP3 User Adaptation (Lӟp) thích ӭng ngѭӡi dùng MTP3 MAP Mobile Application Part Phҫn ӭng dөng di ÿӝng MCU Multipoint Control Unit Ĉѫn vӏ ÿiӅu khiӇn ÿa ÿiӇm MDM Message Distribution Module Module phân phӕi bҧn tin MFC Multifrequency Code Mã ÿa tҫn MFP MutiFrequency Pulse Xung ÿa tҫn MG Media Gateway Cәng truyӅn thông MGC Media Gateway Controller Bӝ ÿiӅu khiӇn cәng truyӅn thông Giao thӭc ÿiӅu khiӇn cәng truyӅn MGCP Media Gateway Control Protocol thông MLR Multilayer Routing Ĉӏnh tuyӃn ÿa lӟp MNP Mobile number portability ChuyӇn dӏch thuê bao di ÿӝng MS Media Server Máy chӫ truyӅn thông MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyӇn mҥch di ÿӝng MSU Message Signaling Unit Ĉѫn vӏ báo hiӋu bҧn tin MTP Message Transfer Part Phҫn chuyӇn giao bҧn tin MTU Maximum Transmission Unit Ĉѫn vӏ truyӅn dүn lӟn nhҩt MWTM Mobile Wireless Terminal Management HӋ thӕng quҧn lý kӃt cuӕi không dây di ÿӝng NGN Next Generation Network Mҥng thӃ hӋ mӟi NIF Nodal Interworking Function OPC Originating Point Code Mã ÿiӇm báo hiӋu nguӗn OSI Open System Interconnection HӋ thӕng giao tiӃp mӣ PDD Post Dialling Delay Ĉӝ trӉ quay sӕ PLMN The Public Land Mobile Network Mҥng thông tin di ÿӝng công cӝng PSDN The Public Switched Data Network Mҥng chuyӇn mҥch sӕ công cӝng 113 PSTN Public Switched Telephone Network RAS Registration, Authentication and Status Mҥng chuyӇn mҥch thoҥi công cӝng protocol RK Khóa ÿӏnh tuyӃn Routing Key RTCP Real Time Control Protocol Giao thӭc ÿiӅu khiӇn thӡi gian thӵc RTP Real Time Protocol Giao thӭc vұn chuyӇn thӡi gian thӵc SAPI Service Access Point Identifier Mã nhұn dҥng ÿiӇm truy cұp dӏch vө Phҫn ÿiӅu khiӇn ghép nӕi báo báo SCCP Signaling Connection Control Part hiӋu SCP Service Control Point ĈiӇm ÿiӅu khiӇn dӏch vө SCTP Stream Control Transport Protocol Giao thӭc vұn chuyӇn ÿiӅu khiӇn luӗng SEP Signaling end poind ĈiӇm ÿҫu cuӕi báo hiӋu SG Signaling Gateway Cәng báo hiӋu SI Service Indicator ChӍ thӏ dӏch vө SIF Signaling Information Field Trѭӡng thông tin báo hiӋu Sigtran Signaling Transport Vұn chuyӇn báo hiӋu SIO Service Information Octet Octet thông tin dӏch vө SIP Session Initiation Protocol Giao thӭc khӣi tҥo phiên SL Signaling Link Liên kӃt báo hiӋu SLS Signaling Linkset Chùm kênh báo hiӋu SLS Signalling Link Selection Mã lӵa chӑn ÿѭӡng báo hiӋu SMS Short massage service Dӏch vө tin nhҳn SP Signaling Point ĈiӇm báo hiӋu SPC Signaling Point Code Mã ÿiӇm báo hiӋu SR Signaling Route TuyӃn báo hiӋu SRS Signaling Routeset Chùm tuyӃn báo hiӋu SSN Stream Sequence Number Sӕ tuҫn tӵ luӗng 114 SSP Service Switching Point ĈiӇm chuyӇn mҥch dӏch vө STP Signaling Transfer Point ĈiӇm chuyӇn tiӃp báo hiӋu SU Signaling Unit Ĉѫn vӏ báo hiӋu SUA SCCP User Adaptation (Lӟp) thích ӭng ngѭӡi dùng SCTP TCAP Transaction Capabilities Application Part Phҫn ӭng dөng khҧ phiên dӏch TCP Transmission Control Protocol Giao thӭc ÿiӅu khiӇn truyӅn TEI Terminal Endpoint Identifier Mã nhұn dҥng ÿҫu cuӕi TUP Telephony User Part Ngѭӡi dùng thoҥi UA User Adaptation (Lӟp) thích ӭng ngѭӡi dùng UDP User Datagram Protocol UP User Part Phҫn ngѭӡi sӱ dөng VF Voice-Frequency Tҫn sӕ thoҥi XDR Extension data record Bӝ ghi dӳ liӋu mӣ rӝng 115 4.2.4 Đánh giá hệ thống “STP Stand-Alone” • Ưu điểm - Giảm tắc nghẽn mạng: Công nghệ chuyển mạch gói Tekelec có chức chia sẻ băng thông động cho phép nhà khai thác mở rộng mạng báo hiệu họ giảm điểm nút gây tắc nghẽn mạng Việc thay liên kết CSO tốc độ 56Kbps giao diện IP, nhà cung cấp dịch vụ mở rộng đáng kể dung lượng báo hiệu cho điểm điều khiển dịch vụ - Giảm giá thành truyền tải: Việc thay liên kết đường dài, điểm đến điểm SS7 kết nối IP cho phép giảm giá thành truyền tải báo hiệu từ 40 70% - Tăng hiểu sử dụng mạng: Sử dụng kết nối IP không yêu cầu lớn việc thay thiết bị hay nâng cấp phần mềm node mạng đầu cuối sử dụng, nâng cấp mạng có dịch vụ sử dụng mà không gây gián đoạn dịch vụ - Tích hợp với kiến trúc mạng NGN: Thiết bị EAGLE ISS xuất mạng thiết bị cuối mạng SS7 cách chia sẻ điểm mã với đầu cuối IP Điều cho phép tích hợp vào kiến trúc dựa theo gói mà không cần phải thêm vào điểm mã cấu hình lại mạng Kiến trúc mở, đa giao thức Tekelec cho phép nhà khai thác phát triển thích hợp mạng họ cách độc lập với sản phẩm tốt - Quản lý tập trung: Cho phép người khai thác dễ dàng việc khai thác quản lý sở liệu, phân cấp người dùng hệ thống • Nhược điểm - Do phải thêm vào hệ thống số node thiết bị nên nguy xảy cố thiết bị an toàn thông tin lớn - Hệ thống DXC tại phân lớp khai thác nhiều năm, không đảm bảo thông tin an toàn liên lạc Nếu xảy cố thiết bị gây thông tin liên lạc hướng đến quốc tế Hiện VTI 92 dần thay bổ sung thiết bị truyền dẫn nâng cao lực truyền dẫn giúp hệ thống hoạt động an toàn 4.2.5 So sánh hai giải pháp triển khai Tekelec Cisco - Tekelec hoạt động chủ yếu lĩnh vực báo hiệu SS7, báo hiệu mạng IP, STP thiết bị đo SS7 Tekelec chiếm giữ khoảng 80% thị phần STP với 1000 hệ thống STP EAGLE ISS triển khai 300 khách hàng toàn giới Ở Việt Nam, Tekelec triển khai hệ thống STP EAGLE ISS Viettel đưa vào vận hành khai thác từ năm 2007 Cisco biết đến công ty chuyên giải pháp IP nên chắn hệ thống Tekelec hoạt động có hiệu Tekelec có nhiều kinh nghiệm trình triển khai hỗ trợ trình vận hành khai thác - Về mặt giá cả: thiết bị Tekelec chào giá rẻ - Giải pháp Tekelec đưa nhiều lựa chọn mà VTI phát triển ứng dụng sau thống kê tin báo hiệu, kết nối SMS gateway Dựa lực kỹ thuật với tiêu kinh tế yếu tố khách quan VNPT chọn giải pháp “STP Stand-Alone“ Tekelec để triển khai mạng báo hiệu 4.3 Triển khai hệ thống “STP Stand-Alone” VNPT 4.3.1 Sự cần thiết phải nâng cấp, mục tiêu qui mô xây dựng hệ thống Đầu tư trang bị hệ thống báo hiệu đứng riêng Hệ thống báo hiệu đóng vai trò cổng giao diện mạng báo hiệu nước quốc tế, giao diện mạng thoại TDM truyền thống mạng hệ NGN Ngoài ra, cổng báo hiệu quốc tế trang bị chức SCCP Gateway cho dịch vụ roaming quốc tế công ty di động nước khu vực Với chức SCCP Gateway cho dịch vụ roaming quốc tế, VTI đặt mục tiêu: - Phát triển phạm vi cung cấp dịch vụ, tăng số lượng đối tác di động quốc tế Cung cấp dịch vụ cho nhà cung cấp dịch vụ di động khác mạng Việt Nam (các doanh nghiệp mới) nhà cung cấp dịch vụ di động khác khu vực 93 - Phát triển dịch vụ khác báo hiệu: chuyển đổi báo hiệu ITU/ANSI, dịch vụ nhắn tin SMS đến mạng sử dụng ANSI, dịch vụ lọc SMS gian lận Giải pháp kỹ thuật Hệ thống đầu tư bao gồm hệ thống xử lý báo hiệu - 04 node, hệ thống tách/ghép kênh báo hiệu - 03 node Bốn node xử lý báo hiệu kết hợp với 01 node xử lý báo hiệu VTN Ericsson AXE-10 Local 7.2 BYB 501 Trung tâm viễn thông liên tỉnh khu vực (VTN3 Đà Nẵng) tạo thành hệ thống cổng báo hiệu số độc lập 4.3.2 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp 4.3.2.1 Kết nối Khả kết nối báo hiệu số với tất tổng đài nội hạt, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT), tổng đài công ty thông tin di động (trực thuộc không trực thuộc VNPT), tổng đài cổng quốc tế, hệ thống mạng VoIP quốc tế, mạng NGN/VTN, tổng đài đối tác quốc tế STP phân lớp để thực chức xử lý báo hiệu 4.3.2.2 Giao diện Channelized E1: kênh báo hiệu tốc độ thấp LSL 64kbps tách/ghép hệ thống tách/ghép kênh báo hiệu chuyển tới hệ thống xử lý báo hiệu qua giao diện channelized E1 Đây loại giao diện thông thường sử dụng phổ biến mạng, đáp ứng phương thức sửa lỗi BEC (Basic Error Correction) PCR (Preventive Cyclic Retransmission) theo tiêu chuẩn ITU-T Q.703 cho kênh báo hiệu 64kbps Số cổng loại yêu cầu STP1/VTI 12E1 (tương đương 360x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24E1 với STP2/VTI 9E1 (tương đương 270x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24E1 Synchronous E1 HSL: kênh báo hiệu tốc độ cao 2Mbps sử dụng phát triển dịch vụ giá trị gia tăng mạng, đặc biệt dịch vụ IN INP (INAP based number portability), dịch vụ truyền tải tin mạng báo hiệu nhiều Ngoài giao diện tốc độ cao sử dụng để kết nối với node báo hiệu có dung lượng báo hiệu lớn mạng hệ thống cổng báo hiệu 94 vùng, mạng dịch vụ, doanh nghiệp khác Số cổng loại yêu cầu STP1/VTI 6E1, khả mở rộng tới 12E1 với STP2/VTI 6E1, khả mở rộng tới 12E1 Ethernet 10/100 based T: kênh báo hiệu IP sử dụng SIGTRAN sử dụng để kết nối với hệ thống báo hiệu mạng NGN/VTN điểm kiểm soát dịch vụ gia tăng khác mạng - SCP Ngoài giao diện sử dụng để kết nối node báo hiệu hệ thống cổng báo hiệu Số cổng loại yêu cầu STP1/VTI 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng với STP2/VTI 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng 4.3.2.3 Chức xử lý báo hiệu Một yêu cầu chức xử lý báo hiệu xử lý chuyển tiếp báo hiệu (signalling transfer) Yêu cầu cụ thể xử lý chuyển tiếp báo hiệu sau: - Định tuyến chuyển tiếp tin báo hiệu (MTP routing) Hỗ trợ định tuyến phân tải kênh báo hiệu định tuyến theo hướng có chi phí thấp LCR - Do hạn chế số lượng kênh báo hiệu hai điểm báo hiệu nên khả gán nhiều mã điểm báo hiệu node cần thiết - Tính screening tin báo hiệu cho phép/ngăn chặn việc trao đổi thông tin báo hiệu điểm báo hiệu có kết nối báo hiệu qua node Tính giúp giảm tải báo hiệu ngăn chặn lưu lượng báo hiệu thoả thuận truyền tải qua node - Tính chuyển đổi để tương thích báo hiệu hệ thống báo hiệu sử dụng chuẩn Bắc Mỹ ANSI chuẩn quốc tế ITU Để hoạt động thiết bị cổng SCCP cho công ty thông tin di động, cung cấp dịch vụ chuyển vùng quốc tế dịch vụ giá trị gia tăng, dịch vụ thông minh mạng báo hiệu số 7, STP phân lớp cần có chức SCCP với yêu cầu cụ thể sau: 95 - Khai báo chuyển đổi GTT (Global Title Translation) với khả phân tích sâu theo dải số thuê bao, theo loại định tuyến, theo kế hoạch đánh số, để phục vụ cho dịch vụ roaming quốc tế dịch vụ IN - Tính screening tin báo hiệu SCCP cho phép/ngăn chặn việc trao đổi thông tin báo hiệu SCCP điểm báo hiệu có kết nối báo hiệu qua node Tính giúp giảm tải báo hiệu ngăn chặn lưu lượng báo hiệu thoả thuận truyền tải qua node - Cho phép xử lý tin báo hiệu SCCP XUDT/LUDT - Tính chuyển đổi để tương thích báo hiệu hệ thống báo hiệu sử dụng chuẩn Bắc Mỹ ANSI, chuẩn quốc tế ITU Để phục vụ việc kết nối báo hiệu số với mạng với hệ thống cung cấp dịch vụ gia tăng IN, STP phân lớp phải hỗ trợ chuẩn báo hiệu số TDM, cụ thể: - MTP - SCCP - TCAP - INAP - GSM MAP - TUP - ISUP Để phục vụ việc kết nối báo hiệu số STP phân lớp 1, phân lớp với phân lớp phân lớp với điểm điều khiển dịch vụ tương lai qua giao diện IP, STP phân lớp cần hỗ trợ chuẩn báo hiệu số IP (SIGTRAN), cụ thể: - SCTP - SUA - ISUA - M3UA - M2UA - M2PA 96 4.3.2.4 Chức xử lý dụng thông minh IN Ngoài chức xử lý báo hiệu chức cổng SMS nêu trên, phân lớp cần có chức phục vụ cho ứng dụng thông minh dịch vụ cho mạng di động như: định tuyến động, dịch vụ chuyển dịch số thuê bao, MCD, 4.3.2.5 Đặc tính thống kê Lưu lượng báo hiệu truyền tải qua node báo hiệu hệ thống phân thành nhiều loại khác lưu lượng báo hiệu ISUP phục vụ việc thiết lập gọi thông thường, lưu lượng báo hiệu SCCP phục vụ cho dịch vụ chuyển vùng di động công ty thông tin di động, lưu lượng báo hiệu MAP phục vụ cho việc gửi tin nhắn thuê bao di động Chính khả ghi thống kê loại lưu lượng báo hiệu cần thiết, đặc biệt hoàn cảnh số đối tác bắt đầu thực việc tính cước dịch vụ mạng báo hiệu số dịch vụ chuyển tiếp báo hiệu (tính cước theo số lượng tin báo hiệu MSU), dịch vụ gửi tin nhắn (tính cước theo số lượng SMS) Yêu cầu đặc tính cụ thể sau: Khả phân biệt thống kê loại lưu lượng báo hiệu khác dựa thông số, bao gồm không hạn chế loại giao thức sử dụng (ISUP, SCCP, MAP), thông tin điểm báo hiệu nguồn (mã điểm báo hiệu, tên điểm báo hiệu), thông tin điểm báo hiệu đích (mã điểm báo hiệu, tên điểm báo hiệu), mã nước, E164/E214 Global Title (GT) Khả phân biệt thống kê lưu lượng SMS với loại lưu lượng báo hiệu khác báo hiệu cho dịch vụ IN, báo hiệu cho dịch vụ thoại Khả triết xuất số liệu qua giao diện API file *.csv theo yêu cầu theo lịch trình định trước 4.3.2.6 Đặc tính dự phòng Hệ thống thiết kế theo nguyên tắc phải có dự phòng node, dự phòng node phân lớp 1, dự phòng node khác phân lớp Các yêu cầu cụ thể sau: 97 Hệ thống sở liệu (lưu trữ số liệu xDR, sở liệu khai báo hệ thống, sở liệu cho dịch vụ IN) Các STP phân lớp thiết kế phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức xử lý dịch vụ IN cho STP phân lớp 2, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài host, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT) phần khu vực miền Bắc miền Nam, hệ thống mạng VoIP Quốc tế, hệ thống mạng NGN STP1 thiết kế phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức cổng SMS, chức xử lý dịch vụ IN cho STP2 ngược lại, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài công ty thông tin di động (trực thuộc không trực thuộc VNPT), tổng đài BĐHN BĐ Tp.HCM, tổng đài cổng quốc tế, tổng đài đối tác quốc tế 4.2.2.7 Năng lực xử lý Trên cở sở: - Lưu lượng báo hiệu - Tốc độ phát triển dịch vụ viễn thông nước, quốc tế - Tốc độ phát triển dịch vụ chuyển vùng di động quốc tế - Định hướng phát triển dịch vụ viễn thông sử dụng báo hiệu C7 (đặc biệt dịch vụ IN), Năng lực yêu cầu node STP phân lớp sau: - Năng lực xử lý tin báo hiệu số 7: 100.000 MSU/s, lực xử lý cực đại: 200.000 MSU/s - Số lượng đường báo hiệu (linkset) xử lý: 1000 - Kích cỡ bảng GTT: 500.000 chuyển đổi 4.2.2.8 Hệ thống quản lý khai thác Một thành phần quan trọng hệ thống xử lý báo hiệu hệ thống quản lý khai thác Đây công cụ giúp cán khai thác quản lý vận hành hệ thống cách hiệu Việc quản lý khai thác STP phân lớp thực theo mô hình tập trung, client-server, hệ thống máy chủ cài đặt phần mềm 98 quản lý hệ thống hoạt động với cấu hình 1+1, đặt TT VTQTKV1 (Hà Nội), máy trạm đặt TT VTQTKV1 (Hà Nội), TT VTQTKV2 (Tp.HCM).Yêu cầu cụ thể sau: Quản lý mạng/ hệ thống xử lý báo hiệu Xây dựng cấu trúc hệ thống/mạng báo hiệu node báo hiệu hệ thống với node báo hiệu khác hệ thống trình bày dạng sơ đồ đồ họa Tự động cập nhật cấu trúc xuất kết nối báo hiệu hay có thay đổi cấu hình kết nối báo hiệu Giám sát theo thời gian thực dạng offline tải loại lưu lượng báo hiệu khác kênh báo hiệu (ITU Q.752), hiển thị dạng đồ hoạ bảng biểu Ngoài cho phép cấu hình ngưỡng cảnh báo tải lưu lượng báo hiệu kênh báo hiệu Quản lý cấu hình Khả quản lý, cấu hình toàn hệ thống xử lý báo hiệu (khai báo mã điểm báo hiệu, định tuyến báo hiệu, đặc tính lọc policing & screening, khai báo GTT) nâng cấp phần mềm hệ thống qua giao diện đồ hoạ GUI Web GUI lưu trữ tất tác động người quản trị lên hệ thống, bao gồm thông tin thời gian, loại tác động đối tượng chịu tác động Có công cụ thu thập, xử lý, lưu trữ, tạo báo cáo thông tin hoạt động hệ thống xử lý báo hiệu Cho phép cấu hình ngưỡng cảnh báo tình trạng hoạt động cuả hệ thống Khả giám sát bắt giữ thông tin báo hiệu Cho phép giám sát bắt giữ thông tin báo hiệu liên quan đến nhiều gọi hay nhiều phiên giao dịch đồng thời theo tiêu chí lọc thiết lập người khai thác Hỗ trợ phân tích giải mã nhiều giao thức báo hiệu khác nhau, bao gồm không hạn chế giao thức Mục C đề cập bên 99 Khả bắt giữ thông tin báo hiệu gọi từ đầu cuối tới đầu cuối (end to end) cho phép giải mã thông tin dựa thư viện trực tuyến hệ thống việc phân tích số liệu xDR (CDR, TDR, IPDR ) Các chế độ làm việc bao gồm: theo thời gian thực (có khả thiết lập theo lịch trình định trước) dạng offline (dựa logfile) Quản lý cảnh báo Cảnh báo bao gồm cảnh báo liên quan đến hoạt động hệ thống (CPU, nhớ, card điều khiển) cảnh báo liên quan đến kết nối báo hiệu (mất kết nối, lưu lượng báo hiệu ngưỡng thiết lập) - Khả giám sát cảnh báo theo thời gian thực - Tự động phát thay đổi kết nối báo hiệu hiệu chỉnh phân tích để đưa báo cáo.- Cung cấp công cụ cho việc truy tìm cố hệ thống - Thông tin cảnh báo phân theo cấp độ nghiêm trọng khác thể dạng âm thanh, thay đổi màu sắc biểu tượng thiết bị hay kết nối báo hiệu có cố hệ thống mạng Thông tin cảnh báo gửi tới trung tâm điều khiển qua SNMP qua email - Cơ sở liệu tập trung lưu trữ thông tin cảnh báo cho phép xuất báo cáo thống kê cảnh báo theo cấp độ tiêu chí lọc khác An ninh hệ thống Khả tạo mức độ truy cập theo cấp độ ưu tiên, chế độ bảo mật khác (cấp độ thay đổi cấu hình, cấp độ xử lý cố, cấp độ giám sát - monitoring ) cho người sử dụng cho người quản trị hệ thống Hệ thống phải có khả cung cấp thủ tục an toàn cho truy cập người quản trị hệ thống Khả backup khôi phục Khả tự động backup cấu hình hệ thống, phần mềm hệ thống theo lịch trình định trước phát cảnh báo lỗi có lỗi Khả thực khôi phục hệ thống nhờ file backup 100 4.3.3 Yêu cầu kỹ thuật phân lớp • Kết nối Khả kết nối báo hiệu với tổng đài nội hạt, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT), hệ thống mạng VoIP quốc tế, mạng NGN/VTN, STP phân lớp 1, STP5 để thực chức xử lý báo hiệu Mục 4.3.3.3 đề cập • Giao diện Channelized E1: Yêu cầu giao diện channelized E1 phân lớp tương tự phân lớp Số cổng loại yêu cầu STP3/VTN 12xE1 (tương đương 360x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24xE1 với STP4/VTN 9xE1 (tương đương 270x64kbps LSL), khả mở rộng tới 24xE1 Synchronous E1 HSL: Yêu cầu giao diện channelized E1 phân lớp tương tự phân lớp Số cổng loại yêu cầu STP3/VTN 6xE1, khả mở rộng tới 12xE1 với STP4/VTN 6E1, khả mở rộng tới 12xE1 Ethernet 10/100 based T: Yêu cầu giao diện channelized E1 phân lớp tương tự phân lớp Số cổng loại yêu cầu STP3/VTN 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng với STP4/VTN 10 cổng, khả mở rộng tới 20 cổng • Chức xử lý báo hiệu Do kết nối báo hiệu với mạng quốc tế nên phân lớp cần trang bị chức xử lý chuyển tiếp báo hiệu định tuyến chuyển tiếp tin báo hiệu, khả gán nhiều mã điểm báo hiệu node, screening tin báo hiệu Để triển khai dịch vụ IN (INAP) phân lớp cần hỗ trợ SCCP (SCCP/TCAP/INAP) Khả hỗ trợ chuẩn báo hiệu số TDM IP (SIGTRAN) yêu cầu tương tự phân lớp Chức xử lý dụng thông minh IN Do đặc thù cấu hình kết nối nên chức xử lý ứng dụng thông minh phân lớp yêu cầu tương tự phân lớp 101 • Đặc tính thống kê Đặc tính thống kê phân lớp tương tự phân lớp với khả phân biệt loại báo hiệu khả triết xuất số liệu tạo báo cáo Do kết nối báo hiệu với tổng đài mạng di động nên thống kê liên quan đến SMS không yêu cầu phân lớp • Đặc tính dự phòng Tương tự phân lớp 1, node phân lớp tối thiểu phải có dự phòng hệ thống điều khiển trung tâm hệ thống sở liệu Các STP phân lớp thiết kế phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức xử lý dịch vụ IN cho STP phân lớp 1, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài host, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT) phần khu vực miền Bắc miền Nam, hệ thống mạng VoIP Quốc tế, hệ thống mạng NGN Ngoài ra, tận dụng lại STP5 đấu nối theo cấu hình 4+1 nên STP phân lớp cần phân tải dự phòng chức xử lý báo hiệu số 7, chức xử lý dịch vụ IN cho STP5, cụ thể kết nối báo hiệu với tổng đài host, tandem, toll, tổng đài doanh nghiệp viễn thông khác (không trực thuộc VNPT) phần khu vực miền Bắc, toàn miền Trung phần khu vực miền Nam • Năng lực xử lý Năng lực yêu cầu node STP phân lớp sau: - Năng lực xử lý tin báo hiệu số 7: 100.000 MSU/s, lực xử lý cực đại: 200.000 MSU/s - Số lượng đường báo hiệu (Link set) xử lý: 1000 • Hệ thống quản lý khai thác Việc quản lý khai thác STP phân lớp thực theo mô hình tập trung, client-server, sử dụng chung hệ thống máy chủ cài đặt phần mềm quản lý hệ thống với STP phân lớp đặt TT VTQTKV1 (Hà Nội), máy trạm đặt VTN1 (Hà Nội), VTN2 (TP.HCM) Các yêu cầu cụ thể đặc tính quản lý khai thác tương tự phân lớp 102 TÓM TẮT CHƯƠNG Trình bày hai mô hình giải pháp triển khai hệ thống STP mạng viễn thông VNPT lựa chọn VNPT mô hình triển khai Tekelec áp dụng vào hệ thống báo hiệu VNPT Bên cạnh nội dung chương trình bày số giải pháp triển khai dịch vụ báo hiệu dựa hệ thống STP độc lập triển khai VTI Dịch vụ báo hiệu dịch vụ tính cước dựa tin báo hiệu C7 chuyển tải mạng báo hiệu Khi thuê bao thực chuyển vùng, cần lượng thông tin báo hiệu (các tin SCCP) lớn để cập nhật vị trí thuê bao, dịch vụ giá trị gia tăng đặc biệt tin ngắn quốc tế SMS chạy kênh báo hiệu Trong nhà cung cấp dịch vụ di động thu lợi nhuận lớn từ dịch vụ này, họ thường không thiết lập mạng báo hiệu trực tiếp với đối tác quốc tế mà sử dụng tài nguyên mạng báo hiệu có sẵn nhà cung cấp dịch vụ thoại quốc tế truyền thống Việc tính lợi nhuận doanh thu từ dịch vụ thoại quốc tế không thích hợp nữa, dịch vụ giá trị gia tăng từ thuê bao roaming không phát sinh lưu lượng thoại Từ hình thành dịch vụ dịch vụ báo hiệu việc nâng cấp, quy hoạch mạng báo hiệu với giải pháp sử dụng mạng báo hiệu tập trung cần thiết 103 C PHẦN KẾT LUẬN Cùng với hội nhập kinh tế Việt Nam với kinh tế toàn cầu, nhu cầu dịch vụ viễn thông tăng trưởng mạnh mẽ hết Sự giao thoa kinh tế, hợp tác đầu tư khu vực giới tổ chức xã hội đòi hỏi sở hạ tầng viễn thông quốc gia cần trọng phát triển hết đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt lúc nơi toàn giới Với nhu cầu phát triển mạng dịch vụ dịch vụ giá trị gia tăng điều dựa sở hệ thống báo hiệu, xu kinh doanh báo hiệu mạng viễn thông xu cạnh tranh thị trường viễn thông nước giới việc đầu tư xây dựng hệ thống cổng báo hiệu với đầy đủ chức cần thiết Việc xây dựng hệ thống điểm chuyển tiếp báo hiệu VNPT không nằm mục đích đáp ứng yêu cầu đáp ứng công nghệ mà nhằm thực việc phát triển dịch vụ báo hiệu Dịch vụ báo hiệu loại hình dịch vụ tương đối mới, tính chất hoàn toàn khác so với dịch vụ truyền thống: sử dụng mạng báo hiệu mà không liên quan đến lưu lượng thoại VNPT hoàn toàn có khả phát triển dịch vụ mặt kỹ thuật thời điểm Hệ thống “STP Stand-Alone” vào hoạt động khắc phục nhược điểm hệ thống báo hiệu số mạng điện thoại liên tỉnh quốc tế VNPT, tối ưu hoá mạng truyền dẫn nước, giảm số lượng kênh báo hiệu mạng thoại, tăng tỷ lệ thành công gọi; đơn giản hoá việc quản lý dễ dàng ngăn chặn truy cập gian lận từ mạng ngoài; đảm bảo độ an toàn mạng cao Hệ thống STP triển khai đóng góp khoảng 1,5% tổng doanh thu thoại nước quốc tế VNPT Do nhiều hạn chế trình nghiên cứu, đồ án hoàn thành thiếu sót Người viết cố gắng tìm hiểu nghiên cứu sâu có dịp quay lại với công trình Kính mong thầy cô, bạn bè đồng nghiệp bỏ qua thiếu sót góp ý để công trình nghiên cứu sau hoàn thiện Xin chân thành cám ơn! 104 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy cô, bạn bè nhiệt tình giúp đỡ hoàn thành công trình nghiên cứu Đặc biệt, xin gửi lời cám ơn tới TS Nguyễn Xuân Dũng người thầy hướng dẫn sát cánh bên trình nghiên cứu Tôi xin gửi lời cám ơn tới đồng nghiệp quan tạo điều kiện tích cực giúp đỡ hoàn thành luận văn 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Ths Đỗ Mạnh Cường (2001), Báo hiệu mạng Viễn thông, NXB Khoa học Kỹ thuật VTI (2006) Dự án đầu tư hệ thống thiết bị cổng quốc tế “STP Stand-Alone” Tiếng Anh: Travis L Russell (2006), Signalling System #7 Fifth Edition, The McGraw - Hill Company IETF (2006), RFC 4960: Stream Control Transmission Protocol IETF (2006), RFC 4666: Signaling System (SS7) Message Transfer Part (MTP3) - User Adaptation Layer (M3UA) IETF (2004), RFC 3868: Signalling Connection Control Part User Adaptation Layer (SUA) IETF (2005), RFC 4165: Signaling System (SS7) Message Transfer Part (MTP2) - User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) IETF (2002), RFC 3331: Signaling System (SS7) Message Transfer Part (MTP2) - User Adaptation Layer (M2UA) IETF (1999), RFC 2719: Framework Architecture for Signaling Transport Tekelec’s EAGLE ISS Core Documentation, Release 38.0 Sao bac dau Technologies Group Package “Supply and installation of STP equipment” project Stand alone STP system 106 ... vấn đề trình bày chương 2: Hệ thống báo hiệu tập trung 17 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG 2.1 Sự đời hệ thống STP độc lập Hệ thống báo hiệu nay: - Cấu trúc: Hệ thống có cấu trúc hình mesh... pháp đánh giá, hệ thống Đóng góp luận văn Luận văn hệ thống hóa lý thuyết hệ thống báo hiệu SS7 giao thức SIGTRAN, phân tích thực trạng, nghiên cứu đánh giá giải pháp mô hình hệ thống STP độc lập,... Năng lực hệ thống: lực hệ thống báo hiệu thích hợp với dịch vụ truyền thống - Quản lý, khai thác giám sát: việc quản lý, khai thác giám sát thực theo mô hình phân tán không tối ưu hệ thống mạng