Đề tài Nghiên cứu xây giải pháp báo hiệu tập trung STP Gateway cho mạng di động

LỜI MỞ ĐẦU 3

 

PHẦN I ĐẶT VẤN 4

 

1.1. XU THẾ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG 4

1.1.1. Yêu cầu thị trường 4

1.1.1.1. Nhu cầu của khách hàng 4

1.1.1.2. Nhu cầu của doanh nghiệp 4

1.1.1.3. Yêu cầu đối với nhà khai thác 5

1.1.2. Xu thế phát triển mạng di động 5

1.1.3. Xu thế phát triển dịch vụ 8

1.1.4. Các dịch vụ mạng di động thế hệ mới 9

1.1.5. Kết luận 12

1.2. XU THẾ PHÁT TRIỂN MẠNG BÁO HIỆU 12

1.2.1. Giới thiệu về hệ thống báo hiệu số 7 12

1.2.1.1. Vai trò của hệ thống báo hiệu số 7 12

1.2.1.2. Các khối chức năng chính của hệ thống CCS7 13

1.2.1.2.1. Sơ đồ khối chức năng 13

1.2.1.2.2. Mối tương quan giữa CCS7 và mô hình OSI 14

1.2.2. Truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng IP 15

1.2.2.1 Giới thiệu chung 15

1.2.2.2. Tổng quan về SIGTRAN 16

1.2.2.2.1. Một số hạn chế sau của TCP 16

1.2.2.2.2. SIGTRAN 17

1.2.3. Giao thức báo hiệu trong mạng IP: SIP 25

1.2.3.1. Các đặc điểm của SIP 25

1.2.3.2. Các chức năng của SIP 26

1.2.3.3. Các thành phần của hệ thống SIP 27

1.2.3.4. Khái quát về hoạt động của SIP 28

1.2.4. Sự phát triển mạng đến mạng toàn IP 28

PHẦN 2 : GIẢI PHÁP MẠNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG STP GATEWAY 30

2.1. CÁC CẤU TRÚC MẠNG BÁO HIỆU VIỄN THỐNG 30

2.1.1. Cấu trúc mạng báo hiệu hình lưới ( MESH ) 30

2.1.2. Cấu trúc mạng báo hiệu tập trung 31

2.2. CÁC TÍNH NĂNG CỦA STP GATEWAY 34

2.2.1. Chức năng MTP – SCCP 35

2.2.1.1. Khái quát 35

2.2.1.2. Các tính năng NRC 36

2.2.1.2.1. Điều khiển xử lý nghẽn do bản tin báo hiệu xử lý 36

2.2.1.2.2. Thủ tục khử nghẽn kênh giả 37

2.2.1.2.3. Chống nghẽn trên nhóm kênh mới đưa vào hoạt động 37

2.2.1.2.4. Chống sự nghẽn từ lưu lượng được tái định tuyến 37

2.2.1.2.5. Phát hiện định tuyến vòng MTP 38

2.2.1.2.6. Khởi động lại MTP 38

2.2.1.2.7. Định tuyến theo cụm và đa dạng quản lý 39

2.2.1.2.8. Định tuyến SCCP để đáp lại nghẽn MTP 39

2.2.1.2.9. Hỗ trợ mã SLS 8 bít 39

2.2.1.2.10. Các thủ tục dự phòng chống lại mất TFR/TCR 40

2.2.1.2.11. Điều khiển luồng MTP 40

2.2.1.3.1. Các chức năng định tuyến MTP nâng cao 40

2.2.1.3.2. Mã đa điểm 41

2.2.1.3.3. Phát mã SLS ngẫu nhiên 41

2.2.1.3.4. Các tính năng giao thức hỗn hợp: 41

2.2.1.4. Bảo vệ Gateway (Gateway Screening - GWS): 41

2.2.1.5. Bảo vệ MAP GSM 42

2.2.1.5.1. Khái quát 42

2.2.1.5.2. Xử lý bảo vệ MAP GSM 43

2.2.2. Chức năng Gateway 43

2.2.2.1. Gateway MTP 43

2.2.2.1.1. Phân biệt MSU ở mức 3 43

2.2.2.1.2. Định tuyến MSU 43

2.2.2.1.3. Quản lý các mã điểm 44

2.2.2.1.4. Nghẽn kênh nội hạt 44

2.2.2.2. Tính năng Gateway X.25/SS7 44

2.3. HỆ THỐNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG HỖ TRỢ CÁC DỊCH VỤ 45

2.3.1. Giải pháp bảo vệ truy cập từ bên ngoài (Access Screening) 45

2.3.2. Định tuyến nâng cao với chi phí thấp nhất 45

2.3.3. Phân tích tính cước 45

2.3.4. Thông tin thương mại 46

2.3.5. Định tuyến cuộc gọi đến cuộc gọi (call by call) 46

2.3.6. Phân phát tên cuộc gọi 47

2.3.7. Quản lý gian lận 47

2.3.8. Khả năng chuyển số nội hạt (Local Number Portability) 47

2.3.9. Các mã cấp phép theo khoảng cách xa: (Long Distance Authorization Codes) 48

2.3.10. Quản lý chuyển vùng (roaming) 48

2.3.11. Dịch vụ báo cuộc gọi nhỡ 48

2.3.12. Chuyển vùng mạng không dây 49

2.3.13. Các âm chuông báo cá 49

2.3.14. Sự dịch số 49

PHẦN 3 : GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT BÁO HIỆU TẬP TRUNG (STP GATEWAY) CHO MẠNG

VIETTEL MOBILE 51

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 51

3.2. CẤU TRÚC MẠNG DI ĐỘNG VIETTEL HIỆN TẠI 51

3.2.1 Sơ đồ mạng 51

3.2.2. Đánh giá về cấu trúc mạng báo hiệu hiện tại 52

3.3. GIẢI PHÁP CHO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VIETTEL 52

3.3.1. Sự cần thiết STP Gateway trong mạng di động Viettel 52

3.3.2 Yêu cầu các tính năng STP Gateway khi triển khai vào mạng di động Viettel . 54

3.4. CÁC BƯỚC TRIỂN KHAI 55

3.4.1 Giai đoạn 1: Thử nghiệm 55

3.4.2 Giai đoạn 2: Đưa vào hoạt động chính thức 56

3.4.3. Giai đoạn 3: giải pháp báo hiệu tập trung (STP Gateway) trong mạng NGN-Mobile

(thế hệ 3G) 57

PHẦN 4 : KẾT LUẬN 59

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 60

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 64

 

 

doc61 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 23/03/2013 | Lượt xem: 1082 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Nghiên cứu xây giải pháp báo hiệu tập trung STP Gateway cho mạng di động, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
để chuyển các phần tử thông tin của giao thức báo hiệu thời gian thực RTSP để sắp xếp các tham số hội nghị đa điểm và định nghĩa khuôn dạng chung cho nhiều loại thông tin khi được chuyển trong SIP. Giao thức SIP được thiết kế với những tiêu chí hỗ trợ tối đa cho các giao thức khác đã ra đời trước đó. Giao thức SIP nó được tích hợp với các giao thức đã có của tổ chức IETF, nó có khả năng mở rộng, hỗ trợ đầu cuối và với SIP thì việc cung cấp dịch vụ mới trở nên dễ dàng và nhanh chóng khi triển khai. SIP có 5 tính năng sau: -Tích hợp với các giao thức đã có của IETF. -Đơn giản và có khả năng mở rộng. -Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối. -Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và dịch vụ mới. -Khả năng liên kết hoạt động với mạng điện thoại hiện tại. 1.2.3.2. Các chức năng của SIP SIP là một giao thức điều khiển lớp ứng dụng mà nó có thể thiết lập, sửa đổi và kết thúc các phiên truyền thông đa phương tiện (các hội nghị) hay các cuộc gọi điện thoại qua Internet. SIP có thể mời các thành viên tham gia vào các phiên truyền thông đơn hướng hoặc đa hướng; bên khởi tạo phiên không nhất thiết phải là thành viên của phiên đó. Phương tiện và các thành viên có thể được bổ sung vào một phiên đang tồn tại. SIP hỗ trợ việc ánh xạ tên và các dịch vụ chuyển tiếp một cách trong suốt, vì thế nó cho phép thực hiện các dịch vụ thuê bao điện thoại của mạng thông minh và mạng ISDN. Những tiện ích này cũng cho phép thực hiện các dịch vụ của các thuê bao di động. SIP hỗ trợ 5 khía cạnh của việc thiết lập và kết thúc các truyền thông đa phương tiện sau: . Định vị người dùng (User location): xác định hệ thống đầu cuối được sử dụng trong truyền thông. . Các khả năng người dùng (User capabilities): xác định phương tiện và các thông số phương tiện được sử dụng. . Tính khả dụng người dùng (User Availability): xác định sự sẵn sàng của bên được gọi để tiến hành truyền thông. . Thiết lập cuộc gọi (Call setup): “đổ chuông”, thiết lập các thông số của cuộc gọi tại cả hai phía bị gọi và chủ gọi. . Xử lý cuộc gọi (Call handling): bao gồm chuyển tải và kết thúc cuộc gọi. 1.2.3.3. Các thành phần của hệ thống SIP Xét trên quan điểm Client / Server, các thành phần chính của một hệ thống SIP bao gồm (Hình ): -Đầu cuối SIP (UAC/UAS). -Proxy server. -Location server. -Redirect server. -Registrar server. Hình 1.21: Cấu trúc của hệ thống SIP User Agent là thiết bị đầu cuối trong mạng SIP, nó có thể là một máy điện thoại SIP hay một máy tính chạy phần mềm đầu cuối SIP. UA có thể khởi tạo, thay đổi hay giải phóng cuộc gọi. Trong đó phân biệt hai loại UA: UAC (User Agent Client) và UAS (User Agent Server). UAC là một thực thể thực hiện việc khởi tạo một cuộc gọi còn UAS là một thực thể thực hiện việc nhận cuộc gọi. Nhưng cả UAC và UAS đều có thể giải phóng cuộc gọi. Proxy Server là phần mềm trung gian hoạt động cả như Server và cả như Client để thực hiện các yêu cầu thay thế cho các đầu cuối khác. Tất cả các yêu cầu được xử lý tại chỗ bởi Proxy Server (nếu có thể) hoặc nó chuyển đến cho các máy chủ khác. Trong trường hợp Proxy Server không trực tiếp đáp ứng các yêu cầu này thì Proxy Server sẽ thực hiện khâu chuyển đổi hoặc dịch sang khuôn dạng thích hợp trước khi chuyển đi. Location Server là phần mềm định vị thuê bao, cung cấp thông tin về những vị trí có thể của phía bị gọi cho các phần mềm Proxy Server và Redirect Server. Redirect Server là phần mềm nhận yêu cầu SIP và chuyển đổi địa chỉ SIP sang một số địa chỉ khác và gửi lại những địa chỉ này cho đầu cuối. Không giống như Proxy Server, Redirect Server không bao giờ hoạt động như một đầu cuối, tức là không gửi đi bất cứ một yêu cầu nào. Redirect Server cũng không thực hiện việc chấp nhận hay huỷ cuộc gọi. Registrar Server là phần mềm nhận các yêu cầu đăng ký Register. Trong nhiều trường hợp Registrar Server đảm nhiệm luôn một số chức năng an ninh như xác nhận người sử dụng. Thông thường Registrar Server được cài đặt cùng với Proxy hoặc Redirect Server hoặc cung cấp dịch vụ định vị thuê bao. Mỗi lần đầu cuối được bật lên (thí dụ máy điện thoại hoặc phần mềm SIP) thì đầu cuối lại đăng ký với Server. Nếu đầu cuối cần thông báo với Server về địa điểm của mình thì bản tin Register được gửi đi. Nói chung các đầu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại một cách định kỳ. 1.2.3.4. Khái quát về hoạt động của SIP Trong hội thoại SIP, mỗi bên tham gia (bên chủ gọi và bên bị gọi) được gắn một địa chỉ SIP hay còn gọi là SIP URL. Người sử dụng phải đăng ký vị trí của họ với SIP Server. Để tạo một cuộc gọi SIP, phía chủ gọi định vị tới máy phục vụ thích ứng và sau đó gửi một yêu cầu SIP. Hoạt động SIP thường xuyên nhất là lời mời các thành viên tham gia hội thoại. Thành phần Register đóng vai trò tiếp nhận các yêu cầu đăng ký từ UA và lưu trữ các thông tin này tại một dịch vụ phi SIP (Non-SIP). 1.2.4. Sự phát triển mạng đến mạng toàn IP Các nhà khai thác mạng đang muốn chuyển dần mạng viễn thông tiến đến kiến trúc mạng IP. Trong khi chưa thể chuyển ngay lên kiến trúc mạng toàn IP thì cả mạng IP và các mạng chuyển mạch kênh truyền thống đều song song tồn tại và cần phải được kết hợp lại vào cơ sở hạ tầng mạng thống nhất. Chắc chắn rằng mạch chuyển mạch kênh sẽ còn tồn tại trong nhiều năm nữa cùng với các dịch vụ IP. Kiến trúc kết hợp có thể là giải pháp tốt nhất cho hầu hết các nhà khai thác vì nó đảm bảo mức độ rủi ro thấp trong quá trình phát triển mạng hiện tại trong khi vẫn cho phép đáp ứng được các dịch vụ mới. PHẦN 2 MẠNG BÁO HIỆU TẬP TRUNG 2.1. CÁC CẤU TRÚC MẠNG BÁO HIỆU VIỄN THỐNG 2.1.1. Cấu trúc mạng báo hiệu hình lưới ( MESH ) Đối với mạng loại này, chức năng STP được tích hợp vào các tổng đài MSC. Các STP này được kết nối từng đôi với nhau theo dạng mắt lưới (Đây là mô hình các mạng Việt Nam đang sử dụng). Chức năng này dẫn đến một số ưu nhược điểm sau: Hình 2.1: Mạng hình lưới Nhược điểm: -Số đường kết nối links báo hiệu lớn tạo thành hình lưới (mesh) trong mạng. Do đó chi phí đầu tư ban đầu lớn. Mặt khác khi đưa thêm phần tử mới vào mạng, sẽ xuất hiện các link kết nối mới đến tất cả các phần tử đang hoạt động khác. Vì vậy việc thêm mới MSC rất phức tạp và tốn kém. -Quản lý link báo hiệu phức tạp vì có quá nhiều link. -Chi phí vận hành cao. -Khi thêm các dịch vụ VAS mới dễ bị ảnh hưởng đến năng lực của tổng đài. -Giảm năng lực xử lý cuộc gọi của tổng đài vì MSC phải xử lí thêm vấn đề báo hiệu. -Dung lượng và hiệu năng hoạt động của các MSC bị giảm thiểu. Ưu điểm: -Mạng lưới có cấu hình này có độ tin cậy và dự phòng rất cao. Khi một số STP bị hỏng thì mạng cũng vẫn không sập được. Mạng loại này thích hợp cho các nhà đầu tư lớn và muốn có độ an toàn cao. 2.1.2. Cấu trúc mạng báo hiệu tập trung Đối với mạng tập trung, chức năng STP được tách rời khỏi tổng đài MSC và các STP trở thành điểm tập trung trong mạng và được gọi là STP Gateway. Lúc này các tuyến báo hiệu từ các Node mạng sử dụng SS7 được kết nối thẳng về STPGateway. Hình 2.2: Mạng tập trung Mạng loại này có các ưu nhược điểm như sau: Ưu điểm: -Giảm các đường link kết nối trong mạng, quản lý tập trung mạng SS7. -Tăng dung lượng và hiệu năng hoạt động của MSC vì đã tách rời chức năng của STP ra khỏi MSC. -Tăng khả năng xử lí cuộc gọi của MSC. -Khi mạng phát triển rộng, độ phức tạp của mạng giảm đáng kể. -Chi phí vận hành khai thác giảm. -Các chức năng kiểm tra, vận hành và bảo dưỡng mạng dễ dàng hơn. -Dễ dàng phát triển các dịch vụ VAS mà không ảnh hưởng đến hiệu năng của tổng đài MSC. -Bảo vệ mạng an toàn cao, không bị ảnh hưởng từ bên ngoài. Nhược điểm: -Khi số lượng phần tử tham gia trên mạng lớn thì hệ thống báo hiệu tập trung STP Gateway có độ tin cậy thấp hơn hệ thống báo hiệu MESH. -Năng lực xử lý báo hiệu của mỗi điểm STP Gateway có giới hạn, vì vậy khi mạng phát triển lớn, số điểm STP Gateway cần phải tăng theo. Qua phân tích ở trên, ta thấy mạng báo hiệu tập trung STP Gateway có nhiều ưu việt hơn so với mạng báo hiệu có mô hình MESH. 2.1.3. Mô hình mạng báo hiệu tập trung STP Bằng việc đưa hệ thống STP Gateway vào mạng lưới, nhà khai thác dễ dàng phát triển các ứng dụng trong tương lai. Khi nhà khai thác quyết định đưa thêm các phần tử mới vào mạng, chỉ cần kết nối các link SS7 của phần tử đó với hệ thống STP Gateway mà không ảnh hưởng đến năng lực xử lý của tổng đài MSC. Hình dưới đây mô tả cấu trúc của một mô hình báo hiệu tâp trung. Ta lưu ý rằng các điểm STP luôn được bố trí thành cặp để tăng độ tin cậy Hình 2.3: Mô hình báo hiệu tập trung Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc triển khai hệ thống STP Gateway vào mạng sẽ làm giảm tải việc định tuyến SS7 của MSC và trên thực tế hiệu năng hoạt động của MSC tăng thêm 20%. Hệ thống STP Gateway này đóng vai trò là trái tim của mạng báo hiệu, các hệ thống khác trong mạng có thể được kết nối link báo hiệu SS7 đến hệ thống này, và chúng còn đóng vai trò là cổng (gateway) báo hiệu kết nối với các nhà khai thác khác kiểm soát đễ dàng các bản tin đi đến trong và ngoài mạng. Tất cả các đường link SS7 này được quản lý tập trung dễ dàng cho công tác quản trị, khai thác do đó nó sẽ giảm thiểu lỗi có thể xảy ra. Trong hệ thống báo hiệu tập trung, các STP tách khỏi MSC, nhưng chúng vẫn thực hiện toàn bộ các chức năng thông thường của một STP. Ngoài việc tiết kiệm chi phí, giảm độ phức tạp của mạng, tăng hiệu năng của MSC hệ thống báo hiệu tập trung còn có các ưu điểm nổi bật sau : -Bởi vì tập trung STP Gateway trong mạng, nên có khả năng cung cấp các dịch vụ mới như : free phone, SMS Gateway, GTT, và các dịch vụ data. -Mở đường cho việc phát triển mạng logic. -Do việc quản trị, giám sát, và bảo dưỡng đều tập trung nên giảm tối thiễu lỗi có thể sinh ra. -Dễ dàng kết nối với các mạng khác. -Dễ dàng mở rộng mạng lưới, vì việc thêm một phần tử mới vào mạng đơn giản hơn. -Độ tin cậy của thiết bị cao. Nếu có dự phòng phù hợp thì mạng có độ tin cậy cao hơn nhiều (so với mạng MESH cả về chi phí đầu tư). -Hỗ trợ các giao thức SIGTRAN. Tóm lại, ta thấy mạng báo hiệu tập trung STP Gateway giúp cho nhà khai thác thuận lợi rất nhiều trong cạnh tranh. Nó có độ tin cậy cao, linh hoạt, nhiều tính năng. Thông qua hệ thống báo hiệu tập trung, nhà cung cấp có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ giá trị gia tăng phù hợp, đáp ứng các yêu cầu của mạng với một giá cả hợp lý. Ta xét một mô hình mạng báo hiệu tập trung như sau: Mạng này có 3 MSC, đây là một mạng có dung lượng trung bình, phục vụ số thuê bao tối đa khoảng 2 triệu thuê bao. Ta đi tính lợi ích kinh tế mà mạng này đạt được, theo bảng sau: Chi phí đầu tư (CAPEX) Mạng Mesh (MSC) Stand-Alone STP Tiết kiệm Ghi chú MSC tăng hiệu năng hoạt động với STP 20% Giá thành MSC ($) 3,000,000 Giả sử $3M trên một MSC Lợi ích ($) cho một MSC khi triển khai STP. 600,000 Số MSC đang hoạt động 3 Tổng lợi ích ($ CAPEX) 1,800,000 600,000 1,200,000 Giả sử giá thành của 02 STP là $0.6M. Do đó, khi triển khai STP vào mạng chúng ta có thể tiết kiệm đầu tư được 1.2 triệu USD. Ta thấy khi triển khai báo hiệu tập trung, không chỉ có các lợi ích về hiệu năng mạng, về dịch vụ… mà lợi ích về chi phí đầu tư ban đầu là rất lớn. 2.2. CÁC TÍNH NĂNG CỦA STP GATEWAY STP GATEWAY hoạt động theo phương thức chuyển mạch gói và là bộ định tuyến trong mạng báo hiệu SS7. Một STP có thể hoạt động như một bức tường lửa (firewall), bảo vệ các bản tin với các mạng khác. Các STP định tuyến các bản tin SS7 (dựa trên thông tin được chứa đựng trong định dạng bản tin) các kết nối báo hiệu đi ra qua mạng SS7. Chúng có nhiều tác dụng nhất cho tất cả các thực thể SS7 và là một thành phần chính trong mạng. Có 3 mức của STP: • Điểm chuyển giao báo hiệu quốc gia. • Điểm chuyển giao báo hiệu quốc tế. • Cổng chuyển giao báo hiệu (Gateway). Hình 2.5: Các mức STP ¾ STP quốc gia: Một STP quốc gia tồn tại trong mạng quốc gia (sẽ thay đổi theo từng quốc gia). Nó có thể truyền tải các bản tin sử dụng cùng giao thức chuẩn quốc gia. Các bản tin này có thể được đi qua một STP quốc gia, nhưng có thể không được chuyển đổi bởi STP quốc gia. Các bộ chuyển đổi giao thức thường kết nối một STP quốc gia và một STP quốc tế bằng việc chuyển từ mã ANSI sang ITU- TS. ¾ STP quốc tế: Một STP quốc tế thực hiện chức năng trong một mạng quốc tế. Nó cung cấp cho kết nối SS7 tất cả các nước, sử dụng giao thức chuẩn ITU-TS. Tất cả các nút kết nối tới một STP quốc tế đều phải sử dụng chuẩn giao thức ITU-TS. ¾ STP Gateway: Một STP Gateway thực hiện chuyển đổi dữ liệu báo hiệu từ một giao thức này sang một giao thức khác. Các STP Gateway thường được sử dụng như một điểm truy cập đến mạng quốc tế. Các giao thức quốc gia được chuyển đổi thành chuẩn giao thức quốc tế. Phụ thuộc vào vị trí của nó, STP Gateway phải có thể sử dụng cả hai chuẩn giao thức quốc tế và quốc gia. Một STP Gateway cũng phục vụ như một giao diện truy nhập vào các cơ sở dữ liệu của mạng khác, chẳng hạn từ một IXC đến một tổng đài cuối. STP Gateway cũng có thể được cấu hình để bảo vệ những người dùng hợp pháp trong mạng. Ngoài ra STP Gateway cũng cung cấp các phép đo lưu lượng và mức độ sử dụng mạng. 2.2.1. Chức năng MTP – SCCP. 2.2.1.1. Khái quát Các chức năng của giao thức MTP và SCCP được hỗ trợ trong hệ thống báo hiệu tập trung như dưới đây: • Các tính năng NRC. • Các khả năng MTP nâng cao. • Bảo vệ cổng ra vào (gateway). • Bảo vệ MAP GSM. 2.2.1.2. Các tính năng NRC Một nghiên cứu trên phạm vi rộng về các thủ tục báo hiệu SS7 đã được thực hiện bởi các nhóm tiêu chuẩn để tìm ra các yêu cầu cần thiết nhằm cải thiện độ tin cậy của mạng báo hiệu. Nghiên cứu đã thành công và đã đưa ra một số khuyến nghị sau đó đã được xuất bản bởi nhóm quản lý độ tin cậy mạng (NRC–Network Reliability Council). Các tính năng NRC này đã được kết hợp vào các tiêu chuẩn ANSI và Telcordia. Một số các tính năng này cũng được áp dụng đối với mạng ITU và đã đạt được một số thành công lớn. Việc thực hiện các tính năng NRC này sẽ mang lại sự cải thiện đáng kể về độ tin cậy của mạng. Một số tính năng NRC được trình bày dưới đây: • Điều khiển xử lý nghẽn do bản tin báo hiệu. • Thủ tục khử nghẽn kênh giả. • Chống nghẽn dựa theo nhóm kênh vừa mới đưa vào sử dụng. • Chống nghẽn từ lưu lượng được tái định tuyến. • Phát hiện tuyến vòng MTP. • Khởi động lại MTP. • Định tuyến theo cụm và đa dạng hoá sự quản lý. • Định tuyến SCCP đáp lại sự nghẽn ở lớp MTP. • Hỗ trợ mã SLS 8 bít. • Các thủ tục dự phòng chống lại sự mất TFR/TCR. • Điều khiển luồng MTP. 2.2.1.2.1. Điều khiển xử lý nghẽn do bản tin báo hiệu xử lý Các thủ tục được bổ sung vào giao thức MTP để điều khiển xử lý nghẽn bản tin báo hiệu STP. Nếu STP có một lỗi bên trong do sự suy giảm dung lượng xử lý bản tin báo hiệu của STP thì một lựa chọn sẽ được bổ sung để yêu cầu lưu lượng được định tuyến lại bằng việc gửi các bản tin TFR đến các điểm báo hiệu kế cận với đích đến của các bản tin bị loại bỏ. Điều này cũng bao gồm các điều khoản loại bỏ các bản tin được ưu tiên. 2.2.1.2.2. Thủ tục khử nghẽn kênh giả Có thể có một số sự cố/vấn đề trên một kênh trong một nhóm làm cho kênh bị nghẽn, thậm chí khi lưu lượng của cả nhóm kênh không đủ lớn cũng gây nên nghẽn. Ví dụ, một kênh có một số lượng lớn sự phát lại, lưu lượng của kênh có thể tăng cao đủ gây nghẽn trên đó. Để khắc phục tình trạng này, hệ thống sẽ khởi động bộ định thời T31 mỗi khi kênh rơi vào trạng thái nghẽn. Nếu kênh vẫn trong trạng thái nghẽn như vậy cho đến khi T31 hết hiệu lực thì kênh này sẽ được loại bỏ khỏi dịch vụ. Kênh sẽ mất gán, sau đó thủ tục gán kênh sẽ được khởi động để gán lại kênh. Mức nghẽn khi khởi động bộ định thời T31 thích hợp cho cả mức nghẽn 1 và mức nghẽn 2. T31 sẽ được khởi động bất cứ lúc nào kênh rơi vào mức nghẽn này hoặc một mức cao hơn. Một sự tăng mức nghẽn hoặc giảm xuống một mức nghẽn thấp hơn sẽ gây ra khởi động lại bộ định thời. Ví dụ, nếu T31 là 60 giây và một kênh đang đi vào mức nghẽn 1, một bộ định thời T31 60 giây sẽ được khởi động. Nếu sau 45 giây, sự nghẽn kênh tăng lên mức 2, bộ định thời sẽ được khởi động lại. Nếu kênh vẫn ở trong mức nghẽn này khoảng 60 giây, kênh này sẽ bị loại ra khỏi dịch vụ và nó trở nên không được gán. Sau đó thủ tục gán được khởi động, và hệ thống sẽ cố gắng gán lại kênh. Thủ tục này và bộ định thời chỉ được định nghĩa trong các mạng dùng chuẩn ANSI. 2.2.1.2.3. Chống nghẽn trên nhóm kênh mới đưa vào hoạt động Khi một nhóm kênh lớn lần đầu tiên đưa vào hoạt động, có thể không đủ các kênh để mang lưu lượng ở mức bình thường trên nhóm kênh này. Không có thủ tục này, nhiều nhóm đa kênh có khả năng nghẽn lại cao nếu tất cả lưu lượng bị chiếm và toàn bộ số kênh trong nhóm không ở trạng thái hoạt động (ví dụ nếu TFA được gửi). Trong thực tế một kênh riêng lẻ trong trong một nhóm kênh có thể bị chịu toàn bộ tải của lưu lượng được dự trù cho cả nhóm kênh nếu thủ tục này không được thiết lập. Vì vậy, hệ thống sẽ không phát quảng bá các TFA khi không đủ sẵn các nhóm kênh. Tính năng này chỉ tác động đến các nhóm kênh hoặc các nhóm kênh được kết hợp từ hơn 3 kênh. Khi một nhóm kênh trước đó không sử dụng đưa vào hoạt động và nếu số lượng kênh sử dụng ít hơn số lượng kênh yêu cầu, hệ thống sẽ không phát quảng bá các TFA. Đối với các mã điểm trước đó bị ngăn chặn sử dụng nhóm kênh như một tuyến ít chi phí nhất, hệ thống sẽ phát quảng bá các TFR. Đối với các mã điểm bị hạn chế trước đó sử dụng nhóm kênh như một một tuyến ít chi phí nhất, hệ thống sẽ không phát quảng bá bất cứ bản tin TFx nào. 2.2.1.2.4. Chống sự nghẽn từ lưu lượng được tái định tuyến Thủ tục này sẽ triệt tiêu khả năng nghẽn gây nên từ một cụm lưu lượng được tái định tuyến bắt nguồn từ lỗi của các tuyến báo hiệu khác bằng việc đặt tốc độ phát quảng bá các bản tin TFx/TCx. Quy định phát quảng bá này sẽ có tác dụng giải quyết nghẽn hiệu quả hơn. Sự tái định tuyến có điều khiển được thực hiện bởi một điểm báo hiệu dựa trên sự thu nhận một bản được phép hoặc không được phép truyền, các bản tin này tạo ra trong lưu lượng được chuyển hướng từ một tuyến ít hiệu quả đến tuyến có hiệu quả hơn. Trong quá trình tái định tuyến có điều khiển, điểm báo hiệu sẽ dừng lưu lượng tới đích liên quan trên tuyến hiện tại. Sau đó nó sẽđệm các bản tin theo một chu kỳ thời gian trước khi định tuyến chúng trên tuyến mới. Điều này được thực hiện để tối thiểu hoá bản tin không theo thứ tự bằng cách cho phép thời gian cho lưu lượng trên tuyến ít hiệu quả đến tới đích của nó. Sau khi hệ thống phát quảng bá các bản tin TFA/TCA hoặc TFR/TCR thông báo sự thay đổi trạng thái, nhiều điểm báo hiệu có thể thực hiện sự tái định tuyến có điều khiển và giải phóng các bản tin trên tuyến mới gần như đồng thời. Cụm lưu lượng được tái định tuyến này là một nguyên nhân chủ yếu gây nên nghẽn. Thủ tục này hiệu lực cho cả các mạng ANSI và ITU. Nếu các TFA/TFR được gửi đối với các mã điểm giả trong mạng X.25, chúng cũng vẫn được đặt tốc độ phát quảng bá. 2.2.1.2.5. Phát hiện định tuyến vòng MTP Nếu dữ liệu định tuyến được gửi tới không đúng hoặc đã bị sửa, các MSU có thể được định tuyến trong một tuyến vòng quanh vô tận (không kết thúc). Khi bổ sung sự định tuyến cụm và các kênh E, sẽ có nguy cơ tăng sự định tuyến vòng. Nếu hệ thống phát hiện thấy định tuyến vòng, một cờ (bít cờ) sẽ được thiết lập, chỉ ra rằng định tuyến vòng vừa được phát hiện đi đến đích này. Đích đến này bị ngăn chặn và một cảnh báo trạng thái tới hạn sẽ được xuất hiện. Đích này sẽ vẫn bị cấm đến chừng nào cờ báo định tuyến vòng được thiết lập. 2.2.1.2.6. Khởi động lại MTP Các thủ tục khởi động lại MTP cho phép một STP có thể khởi động lại đểđưa đầy đủ số lượng kênh báo hiệu vào trạng thái hoạt động và để cập nhật các bảng định tuyến của nó trước khi lưu lượng báo hiệu người dùng được khởi động lại. Thủ tục khởi động lại MTP của ANSI và ITU có thể được cung cấp để cho phép hoặc không cho phép trên cơ sở mỗi STP. Khả năng khởi động lại MTP được quản lý trên cơ sở mỗi nhóm kênh. Các thủ tục MTP cũng được sử dụng bởi một STP khi một nút bên cạnh vừa truy cập qua một nhóm kênh định hướng. Khởi động lại MTP là một chức năng quản lý mạng xảy ra tại mức 3 của MTP. Các yêu cầu cụ thể liên quan đến sự thực hiện các khả năng khởi động lại ANSI MTP được dẫn chứng bằng tài liệu có trong GR-82-CORE, và GR-246. Các yêu cầu khởi động lại ITU MTP được định nghĩa trong mục 9, khuyến nghị Q.704 của tiêu chuẩn ITU-T. Khả năng khởi động lại MTP được hỗ trợ cho cả mạng ANSI và mạng ITU. Đối với trường hợp có gateway X.25/ITU-ANSI, các kênh X.25 sẽ được xử lý như thể là chúng không được trang bị khả năng khởi động lại. Các bản tin TRA nhận được qua kênh X.25 sẽ bị bỏ qua. Nếu thủ tục khởi động lại MTP được cho phép, hệ thống sẽ cố gắng kéo các kênh lên theo thứ tự như sau: • Các kênh được trang bị với khả năng khởi động lại MTP. • Tất cả các kênh khác. 2.2.1.2.7. Định tuyến theo cụm và đa dạng quản lý Khi một STP đang chuyển mạch lưu lượng đến các nút ở xa, có thể có một STP đang sử dụng cùng nhóm kênh đến nhiều đích. Định tuyến theo cụm cho phép STP cung cấp một nhóm kênh cho toàn bộ cụm đích. Điều này được cho phép khi số lượng các đích không kế cận chia sẻ cùng nhóm kênh có thể được chuyển thành một cụm đi vào (tiếp nhận) với một nhóm kênh theo cụm riêng lẻ. Định tuyến theo cụm cho phép STP có thể chuyển mạch lưu lượng đến nhiều đích hơn trong khi đó tối thiểu hoá lưu lượng quản lý mạng trong trường hợp lỗi mạng. Với khả năng quản lý các cụm của hệ thống sẽ tăng đáng kể khả năng quản lý và chuyển mạch lưu lượng đến nhiều nút cuối hơn. Ngoài ra chú ý rằng hệ thống cũng hỗ trợ các cụm lồng ghép nhau và định tuyến mạng. 2.2.1.2.8. Định tuyến SCCP để đáp lại nghẽn MTP Hệ thống cung cấp một lựa chọn đối với lưu lượng định tuyến một nút (phân hệ) dự phòng khi nút (phân hệ) chính bị nghẽn. Khi không có lựa chọn này để tái định tuyến, các bản tin bổ sung sẽ tiếp tục phân bổ tới nút/phân hệ bị nghẽn góp phần vào tình trạng nghẽn và cản trở sự khôi phục tải bản tin. 2.2.1.2.9. Hỗ trợ mã SLS 8 bít SLS (lựa chọn kênh báo hiệu) là một trường nằm trong phần nhãn định tuyến của MSU. Nó được thiết lập bởi một giá trị ngẫu nhiên. Hệ thống sử dụng SLS để chọn lọc nhóm kênh đi ra và kênh báo hiệu sử dụng. Các MSU có cùng đích đến và có cùng SLS sẽ nắm giữ cùng tuyến đường đi qua mạng, đảm bảo đi đến đích theo đúng thứ tự. Giá trị của SLS được sử dụng bởi hệ thống để phân bố lưu lượng qua các đường báo hiệu ở trạng thái hoạt động trong một nhóm kênh. Hệ thống sử dụng một mã SLS gồm 8 bít, cung cấp tới 256 từ mã SLS, trong đó 128 mã được sử dụng để lựa chọn kênh báo hiệu. Các mã SLS bổ sung cho phép lưu lượng được phân tán đều nhau hơn. Bởi vì một số điểm báo hiệu có thể vẫn phát các bản tin với mã SLS 5 bít, hệ thống cung cấp một lựa chọn để chuyển đổi các mã SLS 5 bít trong các bản tin thành các mã SLS 8 bít. Lựa chọn này được thiết lập trên cơ sở một nhóm kênh đi ra. Các bản tin ITU vẫn sử dụng các mã SLS 4 bít. Các bản tin đi từ mạng ITU đến mạng ANSI hiện nay được chuyển từ mã SLS 4 bít thành mã SLS 5 bít. Nếu nhóm kênh đi ra sử dụng chuyển đổi 5 bít thành 8 bít, các bản tin ITU sẽ được chuyển đổi thành các mã SLS 8 bít. Nếu nhóm kênh không sử dụng chuyển đổi 5 bít thành 8 bít, các MSU sẽ được phát bởi hệ thống (quản lý MTP, quản lý SCCP, trả lời câu hỏi (truy vấn) LNP và các bản tin nhận được từ X.25) có một mã SLS 8 bít. 2.2.1.2.10. Các thủ tục dự phòng chống lại mất TFR/TCR Các bản tin TFR/TCR có thể bị mất hoặc không được xử lý tại một nút do một lỗi kênh báo hiệu, do nghẽn hoặc do các trạng thái lỗi khác. Bởi vì điều này, các nút khác vẫn duy trì việc gửi lưu lượng qua một tuyến đã bị ngăn chặn. Điều này gây nên nghẽn kênh C (C-link). Để ngăn chặn vấn đề này, sau khi TFR/TCR thứ nhất được gửi để đáp lại trạng thái lỗi, bộ định thời T18 ở mức 3 sẽ được khởi động. Nếu tình trạng lỗi vẫn cứ tiếp diễn khi bộ định thời T18 hết hiệu lực, hệ thống sẽ gửi một TFR/TCR dự phòng thứ 2 trên mỗi nhóm kênh để đáp lại các bản tin nhận được sau TFR/TCR. Tính năng này chỉ áp dụng đối với các kênh báo hiệu ANSI. 2.2.1.2.11. Điều khiển luồng MTP Khi một nhóm kênh không sử dụng hoặc có một sự thay đổi trạng thái nghẽn của một nhóm kênh, hệ thống sẽ nắm giữ các hoạt động điều khiển luồng như được mô tả trong mục 11.2 của tiêu chuẩn ANSI T1.111.4. 2.2.1.3. Các khả năng MTP nâng cao Hệ thống cung cấp các khả năng MTP nâng cao cho cả mạng ANSI và ITU: • Định tuyến MTP nâng cao (ANSI/ITU). • Mã hoá đa điểm (ANSI/ITU). • Mã hoá điểm kép ITU-N (ITU). • Cải thiện ITU-SLS (ITU). • Phát các mã SLS ngẫu nhiên (ITU). 2.2.1.3.1. Các chức năng định tuyến MTP nâng cao Để nâng cao các chức năng định tuyến cơ bản của hệ thống, hệ thống cần phải chứa các tính năng sau: • Định tuyến với chi phí thấp nhất. • Định tuyến theo cụm, định tuyến cụm xếp lồng và định tuyến mạng. 2.2.1.3.2. Mã đa điểm Tính năng mã đa điểm (MPC) cho phép mở rộng khả năng định tuyến trong cả mạng nội địa và mạng quốc tế. Khi không có tính năng này, có thể xuất hiện một vài vấn đề ở các tổng đài đầu cuối và các nút khác có thể không được điều khiển bằ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNghiên cứu xây giải pháp báo hiệu tập trung STP Gateway cho mạng di động.doc