Giáo trình Telephony - Chương 4: Signalling in Telephony - Nguyễn Duy Nhật Viễn

truyền Tín hiệu phát Nội dung Nội dung Tín hiệu thu Phương pháp truyền Nội dung báo hiệu 7Phân tích cuộc gọi thành cơng  EXEX Hook off Dialling tone Ring signal Ring b.tone Clear back Clear forward Hook on Hook on Conversation B answer ‘0’ for external line seizure Seizure acknowledgement BA Address info. Address info. Dialling tone Hook off 8 Báo hiệu nghe nhìn
Âm mời quay số: 425Hz, liên tục
Âm báo bận: 425Hz, ngắt quãng 1:1
Hồi âm chuơng: 425Hz, ngắt quảng 1:3
Dịng chuơng: 75VAC, 25Hz
Tín hiệu phục hồi và giữ máy lâu
Thơng báo. 9Báo hiệu trạng thái
Trạng thái nhấc máy
Trạng thái đặt máy
Trạng thái rỗi bận
Tình trạng hỏng hĩc
Tín hiệu trả lời về
Tín hiệu chiếm dụng / xác nhận chiếm dụng
Tín hiệu giải phĩng hướng đi / giải phĩng hướng về 10 Báo hiệu địa chỉ
Tín hiệu xung thập phân
Các chữ số địa chỉ được phát dưới dạng chuỗi gián đoạn mạch vịng một chiều (DC) nhờ đĩa quay số hoặc hệ thống phím thập phân.
Tốc độ gián đoạn là 10 lần mỗi giây và tỷ số xung là 1:2.
Yêu cầu khoảng vài trăm ms trước chữ số kế tiếp để phân biệt các chữ số với nhau. mA 33,3ms66,6ms 40mA ms Quay sốHook off 11 Báo hiệu địa chỉ
Tín hiệu mã đa tần ghép cặp DTMF
Một số tương ứng với hai tần số, các tần số này ít tồn tại trong âm thanh tự nhiên
Thời gian quay số nhanh
Cĩ thể quay số khi đàm thoại 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 0 # A B C D 697Hz 770Hz 852Hz 941Hz 1029 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz Phương pháp truyền báo hiệu 13 Giới thiệu
Báo hiệu kênh kết hợp CAS (Channel Associated Signaling)
Báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signaling) Báo hiệu Báo hiệu tổng đài – thuê bao Báo hiệu Liên đài CAS CCS 14 Báo hiệu kênh kết hợp
Phân loại:
Báo hiệu đường dây
phương pháp báo hiệu được truyền dẫn giữa các thiết bị kết cuối và thường xuyên kiểm tra đường truyền hoặc tất cả các mạch kết cuối, ví dụ các trạng thái bận, rỗi
Báo hiệu thanh ghi
truyền tất cả các thơng tin cĩ liên quan đến tuyến nối cuộc gọi bao gồm các con số thuê bao bị gọi, những đặc tính của thuê bao đĩ. 15 Báo hiệu kênh kết hợp
Phương pháp truyền
ðiểm nối điểm (end-to-end) :
Tín hiệu luơn được truyền đi giữa các đầu cuối của tuyến nối theo tiến triển của nĩ. Ví dụ khi thiết lập tuyến nối qua 3 tổng đài A-B-C, thơng tin báo hiệu đầu tiên được truyền từ A tới B và sau khi quảng nối B-C được thiết lập thì báo hiệu lại được truyền từ A tới C.
ðường tiếp đường (link-by-link) :
Tín hiệu luơn được truyền đi và tạm lưu từng quảng của tuyến nối. ðầu tiên thơng tin báo hiệu được truyền đi từ A đến B và sau khi quảng nối từ B đến C được thiết lập thì thơng tin báo hiệu tiếp tục truyền đi từ B đến C. 16 Báo hiệu kênh kết hợp
Các kỹ thuật truyền các tín hiệu báo hiệu trong CAS
Tín hiệu báo hiệu nằm trong kênh thoại (DC, trong băng).
Tín hiệu báo hiệu nằm trong kênh thoại nhưng phạm vi tần số khác (ngồi băng).
Tín hiệu báo hiệu ở trong 1 khe thời gian, mà trong đĩ, các kênh thoại được phân chia một cách cố định theo chu kỳ (báo hiệu PCM trong TS16). 17 Báo hiệu kênh kết hợp
Báo hiệu DC:
Tín hiệu này được truyền ở dạng xung nhờ thay đổi cực tính hoặc trở kháng của dây dẫn. Thơng thường, hệ thống làm việc với 3 trạng thái hướng tới và với 2 trạng thái ở hướng về.
Các trạng thái được sử dụng ở hướng tới là : - Trở kháng đường dây thấp. - Trở kháng đường dây cao. - Cực tính tích cực.
Các trạng thái được sử dụng ở hướng về là : - Cực tính bình thường. - Cực tính đảo. 18 Báo hiệu kênh kết hợp Low res (+a,-b) Seizure Low res High res 0 High res (+a,-b) (-a,+b) Low res Low res (+a,-b) Low res (-a,+b) 200- 300ms Seizure ack. B aswer Meter pulses Idle Clear forward Clear backDigit pulsing 60ms 40ms 160ms Clear back Clear forward A replaces handset first B replaces handset first 19 Báo hiệu kênh kết hợp
Báo hiệu AC
Báo hiệu trong băng :
ðối với tín hiệu trong băng, tần số thường được chọn là 2400Hz, đây là tần số cĩ xác suất phỏng tạo bé nhất.
Với loại báo hiệu này, cĩ thể cĩ các giải pháp kỹ thuật sau để phân biệt với thơng tin thoại : - Thực hiện báo hiệu với tần số 0,3-3,4KHz nhưng thời gian tồn tại lâu hơn. - Phân biệt báo hiệu và âm thoại về mức điện. Phương pháp này ít được dùng vì dễ gây quá tải đường dây. - Dùng năng lượng phổ của tín hiệu. - Chọn tổ hợp 2 tần số. 20 Báo hiệu kênh kết hợp
Báo hiệu AC
Báo hiệu ngồi băng:
Báo hiệu ngồi băng sử dụng tần số thường là 3825Hz. Các bộ lọc dễ dàng lọc các băng tần thoại và phát hiện tín hiệu báo hiệu chính xác. Vì vậy khơng ảnh hưởng đến kênh thọai. Nhưng trường hợp này cĩ thể làm tăng chi phí của thiết bị. IdleClear forward Clear back B answer Register ready signal Digit pulses Seizure ackn SeizureIdle A-B Tone B-A ~250ms~250msTone 21 Báo hiệu kênh kết hợp
Báo hiệu PCM
FAW: Frame Alignment Word.
MFAW: Multi-Frame Alignment Word. Ch3115/31Ch1FAWF15 Ch311/17Ch1FAWF1 Ch31MFAWCh1FAWF0 TS31TS16TS1TS0 22 Báo hiệu kênh chung
Khắc phục nhược điểm CAS về hiệu suất sử dụng kênh báo hiệu
Các kênh thoại cĩ nhu cầu cần sắp hàng chờ kênh báo hiệu phục vụ Tổng đài A Tổng đài B Bộ xử lý Bộ xử lý Thiết bị báo hiệu kênh chung Thiết bị báo hiệu kênh chung Trung kế Kênh báo hiệu 23 Báo hiệu kênh chung
Cấu trúc gĩi tin CCS
ðịa chỉ đích: Sử dụng để tìm đến đích
ðịa chỉ nguồn: Sử dụng để truyền lại khi cĩ lỗi
Số gĩi : Số thứ tự gĩi để sắp xếp thành bản tin
Trường số liệu: Thơng tin báo hiệu
Trường kiểm tra: Kiểm tra lỗi truyền. ðịa chỉ đích ðịa chỉ nguồn Số gĩi Trường số liệu Trường kiểm tra 24 Báo hiệu kênh chung
Ưu điểm:
Kinh tế.
Nhanh.
Tin cậy.
Dung lượng cao.
Linh họat 25 Hệ thống báo hiệu số 7 Tổng đài B S/R CCS Tổng đài A TCM Phân hệ điều khiển lỗi Phân hệ đầu cuối báo hiệu Phân hệ điều khiển báo hiệu Hệ thống điều khiển tổng đài S/R CCS TCM Phân hệ điều khiển lỗi Phân hệ đầu cuối báo hiệu Phân hệ điều khiển báo hiệu Hệ thống điều khiển tổng đài 30 kênh thọai 30 kênh thọai + kênh báo hiệu trong TS16 Truyền các đơn vị báo hiệu Truyền các bản tin báo hiệu 26 Hệ thống báo hiệu số 7
Khái niệm:
ðiểm báo hiệu sp (signaling point)
ðiểm chuyển tiếp báo hiệu stp (signaling transfer point)
Kênh báo hiệu sl (signaling link)
Chùm kênh báo hiệu sls (signaling link set) sp stp sp sl sls 27 Hệ thống báo hiệu số 7
Các phương thức báo hiệu A B ðường báo hiệu ðường thoại A B C D E F A B C D E F A B C Kiểu kết hợp Kiểu khơng kết hợp Kiểu tựa kết hợp 28 Hệ thống báo hiệu số 7
Phân mức trong báo hiệu số 7
UP (User Part) : Phần người sử dụng.
MTP ( Message Transfer Part) : Phần truyền bản tin báo hiệu. Tuyến vật lý Tuyến dữ liệu Tuyến dữ liệu Mạng báo hiệu Mạng báo hiệu Bản tin người sử dụng Bản tin người sử dụng Bản tin người sử dụng Bản tin người sử dụng Bản tin người sử dụng Bản tin người sử dụng UP MTP 29 Hệ thống báo hiệu số 7
Mức 1 : Mức tuyến vật lý :
là phương tiện để gởi dịng các bits của thơng tin từ điểm này đến điểm khác trên một nối kết vật lý.
định nghĩa các đặc tính vật lý, điện và các chức năng của tuyến số liệu báo hiệu và phương tiện để truy cập nĩ hoặc yêu cầu 1 cấu trúc thơng tin mà nĩ được cung cấp bởi thiết bị truyền dẫn hoặc tìm lỗi cơ khí.
Trong mơi trường mạng số liệu, CCS7 thường sử dụng khe thời gian báo hiệu TS16/PCM32 hoặc TS24/PCM24 với tốc độ kênh báo hiệu 64Kbps.
Trong mơi trường tương tự, CCS7 cĩ thể truyền trên các đường modem với tốc độ thấp khoảng 4,8Kbps. 30 Hệ thống báo hiệu số 7
Mức 2 : Mức tuyến dữ liệu :
Cung cấp các chức năng và các thủ tục cho việc truyền thơng tin báo hiệu.
Một bản tin báo hiệu được truyền trên tuyến theo các đơn vị báo hiệu với chiều dài thay đổi.
Một đơn vị báo hiệu bao gồm thơng tin điều khiển truyền tin thêm vào trong nội dung của bản tin báo hiệu.
Chức năng bao gồm :
Giới hạn nội dung đơn vị báo hiệu bằng các cờ.
Chèn thêm bits để chống nhầm lẫn với cờ.
Sử dụng các bits kiểm tra.
Chống lỗi bởi phương thức tự động hỏi lại.
Dị tìm đường báo hiệu sai bằng cách giám sát tốc độ lỗi trên các đường báo hiệu. 31 Hệ thống báo hiệu số 7
Mức 3 : Mức mạng báo hiệu :
ðịnh nghĩa các chức năng và thủ tục truyền chung và độc lập các tuyến báo hiệu riêng lẻ. Các chức năng chính sau :
Xử lý bản tin báo hiệu. Trong khi truyền bản tin báo hiệu, những chức năng này hướng tới tuyến báo hiệu hoặc phần người sử dụng tương ứng.
Quản lý mạng báo hiệu : ðiều khiển xác định hướng theo thời gian thực, điều khiển và tái tạo lại cấu hình mạng khi cần thiết.
Mức 4 : Mức người sử dụng :
Mỗi phần cho người sử dụng xác định các chức năng và các thủ tục đặc trưng cho từng người sử dụng riêng biệt.
TUP: Telephone User Part
DUP: Data User Part
ISUP: ISDN User Part 32 Hệ thống báo hiệu số 7
ðơn vị báo hiệu
MSU (Message Signal Unit : ðơn vị báo hiệu bản tin) :
Là đơn vị báo hiệu cĩ chứa các thơng điệp được chuyển đổi giữa phần người sử dụng hay giữa các khối chức năng quản lý mạng của tổng đài.
MSU cĩ 1 octet thơng tin dịch vụ SIO và dải thơng tin báo hiệu SIF.
MSU là rất quan trọng, nên được truyền lại khi cĩ lỗi xảy ra do nĩ mang thơng tin của người sử dụng muốn truyền đi. Mức 3Mức 4Mức 2 871716288n,n≥2168 FBSNBIBFSNFIBLISIOSIFCKF Chi tiết 33 Hệ thống báo hiệu số 7
LSSU (Link Status Signal Unit : ðơn vị báo hiệu trạng thái tuyến) :
Chứa các thơng tin đánh giá sự hoạt động của tuyến báo hiệu (ví dụ như đồng bộ).
LSSU được truyền qua lại ở lớp 2 giữa 2 MTP kế cận và nĩ chỉ được truyền khi tuyến báo hiệu cĩ lỗi hay khơng cịn được dùng để truyền MSU. Mức 2Mức 3Mức 2 87171628,16168 FBSNBIBFSNFIBLISFCKF Chi tiết 34 Hệ thống báo hiệu số 7
FISU (Fill in Signal Unit : ðơn vị báo hiệu chèn thêm) :
Chứa thơng tin điều khiển sai và đinh hạn.
Chỉ được truyền khi khơng cĩ MSU và LSSU được truyền.  FISU được truyền tại lớp 2 giữa 2 MTP kế cận. Mức 2Mức 2 8717162168 FBSNBIBFSNFIBLICKF Chi tiết 35 Hệ thống báo hiệu số 7
F (Flag : Trường cờ) : Là điểm bắt đầu và kết thúc của 1 đơn vị báo hiệu.
BSN (Backward Sequence Number : Dãy số lùi) : Thể hiện dãy số của đơn vị cuối cùng đã thu nhận được một cách chính xác.
BIB (Backward Indicator Bit : Bit chỉ thị lùi) : Dùng để yêu cầu phát lại các đơn vị cĩ lỗi.
FSN (Forward Sequence Number : Dãy số tiến) : Thể hiện dãy số của dơn vị báo hiệu sẽ được phát.
FIB (Forward Indicator Bit : Bit chỉ thị tiến) : Chỉ thị việc phát lại của đơn vị báo hiệu bằng BIB.
LI (Length Indicator : Chỉ thị độ dài) : Chỉ ra số octet của trường LI và CK. Hệ thống đầu cuối bị gọi thực hiện CRC để so sánh trình trạng bị lỗi của đơn vị báo hiệu để đánh giá nhờ trường này.
SF (Status Field : Trường trạng thái) : Thể hiện trạng thái của tuyến báo hiệu.
SIO ( Service Information Octet : octét thơng tin dịch vụ) : Xác định phần người sử dụng mà trong đĩ bao gồm thơng tin được phát đi.
SIF (Signalling Information Field : Trường thơng tin báo hiệu) : Mã điểm đích, mã điểm nguồn, mã tuyến báo hiệu và bộ 8 bits từ 2272 cĩ thể thay đổi. Xử lý báo hiệu trong trong tổng đài 37 Khái niệm       Dây thuê bao tương tự Dây thuê bao số sơ cấp Dây thuê bao số thứ cấp Dây trung kế số Dây trung kế tương tự N T U I S P B X DLTU (Digital Line Termination Unit) : ðơn vị đường dây đầu cuối số. SLTU (Subcribler Line Termination Unit ): ðơn vị đường dây đầu cuối thuê bao . NTU (Network Termination Unit ) : ðơn vị mạng đầu cuối. ISPBX (Intergrated services PBX) : Các dịch vụ tích hợp tổng đài cơ quan. ðịnh tuyến báo hiệu ðịnh tuyến báo hiệu SLTU D/SLTU DLTU DLTU ATTU ðiều khiển tổng đài Thu phát Báo hiệu Tone và Thơng báo Tổng đài khác Tổng đài khác 38 ðịnh tuyến báo hiệu trong tổng đài
ðịnh tuyến báo hiệu cho thuê bao tương tự   SLTU SLTU controller SLTU SLTU controller Bộ thu tín hiệu MF Tín hiệu chọn số Tín hiệu đường dây và chọn số Tín hiệu đường dây Tín hiệu địa chỉ LD MF ðiều khiển tổng đài Khối Chuyển Mạch Nhĩm Khối Chuyển Mạch Tập Trung Thuê Bao 39 ðịnh tuyến báo hiệu trong tổng đài
ðịnh tuyến báo hiệu cho thuê bao số SCSB (Subscriber Concentrator Switching Block) : Khối chuyển mạch tập trung thuê bao. D/SLTU (Digital / Subscriber Line Terminal Unit) : ðơn vị kết cuối đường dây thuê bao số N T U I S P B X D/SLTU No1 SCSB Bộ tập trung báo hiệu thuê bao TS1 TS2 . . . . TS31 . . TS16 115 64Kbps Dây số sơ cấp 144Kbps Dây số thứ câp 2Mbps 2Mbps 16Kbps 2Mbps 64Kbps Hệ thống điều khiển tổng đài Thu nhận báo hiệu kênh chung thuê bao D L T U D L T U M U X 40 ðịnh tuyến báo hiệu trong tổng đài
ðịnh tuyến báo hiệu liên đài Khối chuyển mạch nhĩm Thu phát CCS Thu phát MF Thu phát CAS DC line and MF selection LD,DC line and selection 1VF line and selection 1VF line and MF selection TS16 line and selection TS16 line and 1VF selection TS16 line and MF selection TS16 line and MF selection CCS line and selection CCS line and (in TS16) selection TS16 line and selection TS16 line and selection TS16 line and MF selection TS16 line and MF selection TS16 line and selection TS16 line and selection ATTU DC-TS16 ATTU 1VF ATTU DC-TS16 ATTU 1VF DLTU 1VF-CAS TS16 DLTU DLTU CCS DLTU 1VF-CAS TS16 1VF-CAS TS16 Nối kết bán vĩnh viễn Nối kết ngắn hạn 41 Các bộ thu phát báo hiệu
Thu phát MF PMUX MF S/R PMUX MF S/R ðiều khiển tổng đài Thu MF 1 Chuyển mạch 2Mbps Chuyển mạch 2Mbps Thu MF 8 Phát MF cho các kênh ðiều khiển tổng đài Kiểu tương tự Kiểu số 42 Các bộ thu phát báo hiệu
Thu phát báo hiệu kênh kết hợp Chuyển mạch tập trung TS161 PCM1 TS162 PCM2 TS1630 PCM30 TS1630TS162TS161TS0 43 Các bộ thu phát báo hiệu
Thu phát báo hiệu kênh kết hợp TS16 từ luồng 2Mbps thứ 31 TS16 từ luồng 2Mbps thứ 2 TS16 từ luồng 2Mbps thứ nhất ABCD15ABCD31ABCD15ABCD31ABCD15ABCD31-Frame 15 ABCD4BCD20ABCD4ABCD20ABCD4ABCD20FAWFrame 4 ABCD3ABCD19ABCD3ABCD19ABCD3ABCD19-Frame 3 ABCD2BCD18ABCD2ABCD18ABCD2ABCD18FAWFrame 2 ABCD1ABCD17ABCD1ABCD17ABCD1ABCD17-Frame 1 ðồng bộ đa khung ðồng bộ đa khung ðồng bộ đa khung FAWFrame 0 TS31TS2TS1TS0 44 Các bộ thu phát báo hiệu
Thu phát báo hiệu kênh kết hợp từ khối chuyển mạch 2Mb/s (930 ch cho 2ms) đến hệ thống điều khiển tổng đài đ/c đọc reset đ/c ghi reset đ/c đọc 1 . . . . . 31 đ/c ghi CAS store 1 (30cell) W R D E M U X CAS store 30 (30cell) W R THU CAS dữ liệu dữ liệu dữ liệu dữ liệu a. Thu tín hiệu. ðồng bộ ða khung ðồng bộ ða khung ðếm Chu kỳ ðếm Chu kỳ 45 Các bộ thu phát báo hiệu
Thu phát báo hiệu kênh kết hợp vào TS16 Hệ thống điều khiển tổng đài ðến khối chuyển mạch 2Mb/s vào TS0 Phát đồng bộ khung M U X Lưu trữ CAS (930 cell) R W Phát đồng bộ đa khung PHÁT CAS reset đ/c ghi data b. Phát tín hiệu ðếm chu kỳ Clock Tổng đài Các bộ tạo tone và thơng báo 47 Sự định tuyến tones và các bản tin thơng báo Khối chuyển mạch nhĩm Khối chuyển mạch tập trung thuê bao Bản tin thơng báoToneTone  48 Tạo tones và các bản tin thơng báo
Kỹ thuật tương tự OSC Tạo bản tin thơng báo 1:1 1:3 425Hz Coder Coder Coder Coder + ðơn vị điều khiển Mời quay số Báo bận Hồi âm chuơng đến TCM 49 Sự định tuyến tones và các bản tin thơng báo
Kỹ thuật số ROM 1 ROM 2 ROM 3 ðếm vịng ðếm vịng ðếm vịng S E L E C T O R ðơn vị điều khiển Tới khối chuyển mạch 2Mbps