1. Lời mở 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.

2. Trong phần báo cáo của mình chúng em xin trình bày sự
hiểu biết của mình về những vấn đề sau:
Phần 1 – Đặt Vấn Đề :
+ Chương I : Tổng quan hệ thống thông tin di động GSM
+ Chương II : Khái niệm chung về báo hiệu
Phần 2 – Giải Quyết Vấn Đề :
+ Chương I : Báo hiệu kênh riêng ( CAS )
+ Chương II : Báo hiệ kênh chung ( CCS )
Phần 3 - Kết luận

3. Phần I : Đặt Vấn Đề
Chương I : Tổng quan mạng di động GSM
I .1. Tổng quan mạng GMS
 Cấu hình mạng GSM :

5. Trong đó:
SS : Switching System - Hệ thống chuyển mạch
AUC : Trung tâm nhận thực
VLR : Bộ ghi định vị tạm trú
HLR : Bộ ghi định vị thường trú
EIR : Equipment Identified Reader - Bộ ghi nhận dạng
thiết bị
MSC : Mobile Switching Central - Trung tâm chuyển
mạch các nghiệp vụ di động

6. BSS : Base Station System - Hệ thống trạm gốc
BTS : Base Television Station - Đài vô tuyến gốc
BSC : Base Station Control - Đài điều khiển trạm gốc
MS : Máy di động
OSS :Operating and Surveilance System - Hệ thống khai
thác và giám sát.
OMC : Operating and Maintaining Central - Trung tâm
khai thác và bảo dưỡng
ISDN : Mạng số liên kết đa dịch vụ
PSTN : Mạng điện thoại mặt đất công cộng
CSPDN : Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch
PLMN : Mạng di động mặt đất công cộng

7. I.2 . Cấu trúc địa lý của mạng
Mọi mạng điện thoại đều cần một cấu trúc nhất định để
định tuyến các cuộc gọi vào đến tổng đài cần thiết và cuối
cùng đến thuê bao bị gọi. Trong mạng di động cấu trúc này
rất quan trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong
mạng.
Về mặt địa lý một mạng di động gồm :
Vùng mạng.
Vùng phục vụ.
Vùng định vị.
Ô (Cell).

8. I.3. Hệ thống trạm gốc BSS
Có thể nói BSS là một hệ thống các thiết bị đặc thù riêng
cho các tính chất tổ ong vô tuyến của GSM. BSS giao diện
trực tiếp với các trạm di động ( MS ) thông qua giao diện
vô tuyến. Vì thế nó bao gồm các thiết bị phát và thu đường
truyền vô tuyến và quản lý các chức năng này. Mặt khác
BSS thực hiện giao diện với các tổng đài SS. Tóm lại BSS
thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối
những người sử dụng các trạm di động với các người sử
dụng viễn thông khác. BSS cũng phải được điều khiển và vì
vậy nó được đấu nối với OSS.
BSS bao gồm hai loại thiết bị : BTS giao diện với MS và
BSC giao diện với MSC.

9. I.4. Trạm di động MS
Trạm di động là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có
thể thường xuyên nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là thiết
bị đặt trong ôtô hay thiết bị xách tay hoặc cầm tay. Loại
thiết bị nhỏ cầm tay sẽ là thiết bị trạm di động phổ biến
nhất. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử
lý giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp giao diện với
người sử dụng ( như micro, loa, màn hiển thị, bàn phím để
quản lý cuộc gọi ) hoặc giao diện với một số các thiết bị
khác như giao diện với máy tính cá nhân, Fax ... Hiện nay
người ta đang cố gắng sản xuất các thiết bị đầu cuối gọn
nhẹ để đấu nối với trạm di động

10. Chương II: Khái quát chung về báo hiệu
 II.1. Giới thiệu chung

11.  II.2.Các loại báo hiệu
 II.2.1.Báo hiệu đường dây thuê bao
Để bắt đầu một cuộc gọi, một thuê bao nhấc máy, hành
động này tạo ra một tín hiệu gửi đến tổng đài để báo cho
tổng đài biết rằng thuê bao muốn tạo một cuộc gọi.

13. II.2.2. Báo hiệu liên đài
Báo hiệu liên đài gồm các thông tin được trao đổi giữa
các tổng đài, đó là các tín hiệu báo hiệu đường và các tín
hiệu báo hiệu thanh ghi.

16. II.3. Các chức năng của báo hiệu
Chức năng giám sát
Các chức năng tìm chọn
Các chức năng vận hành - quản lý mạng

17. Phần II : Giải quyết vấn đề
Chương I : Báo hiệu kênh riêng (báo hiệu kênh liên kết ) CAS
I.1. Tổng quan
Báo hiệu kênh riêng CAS ( Channel Associated Signalling) có hiệu suất
báo hiệu không cao do 1 cuộc gọi chiếm 2 kênh (kênh cho thoại và kênh
cho báo hiệu). Khi đó kênh báo hiệu này tồn tại trong suốt thời gian cuộc
gọi dù cuộc gọi có truyền tin hay không (thông thường các thông tin báo
hiệu lại chỉ được truyền trước khi và sau khi kết thúc cuộc gọi). Dẫn đến sự
lãng phí không thuận tiện nhất là cho các cuộc gọi chiém nhiều thời gian
(như các cuộc gọi truyền dữ liệu…
Vì sử dụng mã để báo hiệu nên số lượng các thông tin báo hiệu rất ít do
đó hạn chế các khả năng điều khiển , thông tin báo hiệu cho các dịch vụ giá
trị gia tăng qua mạng
Kênh báo hiệu được truyền kết hợp cùng tuyến với kênh cuộc gọi do
vậy khả năng tìm kiếm và định tuyến kém cho các đầu cuối không cố định,
đồng thời làm tăng lưu lượng mạng báo hiệu trong quá trình tìm kiếm thuê
bao di động do đó hạn chế khả năng ứng ngày càng cao của các dịch vụ giá
trị gia tăng ..

18. Hình 3.1 Mô hình mạng báo
hiệu CAS đi cùng với mạng
thông.

19. I.2. Hệ thống báo hiệu R2 của CCITT
Hệ thống báo hiệu R2 là hệ thống báo hiệu kênh riêng
(CAS), được thiết kế cho chức năng trao đổi thông tin báo
hiệu giữa các tổng đài trong mạng viễn thông số hợp nhất
hoặc mạng kết hợp số với tương tự. Mỗi tín hiệu trao đổi là
tổ hợp của một cặp tần số (MFC).
Hệ thống báo hiệu R2 gồm hai loại tín hiệu tạo thành, đó là:
- Tín hiệu báo hiệu đường.
- Tín hiệu báo hiệu thanh ghi.

20. a) Báo hiệu đường
Các tín hiệu trong báo hiệu đường được phân chia theo
hướng đi và hướng về.
Hướng đi gồm các tín hiệu:
- Tín hiệu chiếm đường
- Tín hiệu giải phóng hướng đi
Hướng về gồm các tín hiệu:
- Tín hiệu xác nhận chiếm
- Tín hiệu trả lời
- Tín hiệu giải phóng hướng về
- Tín hiệu khoá

21. b) Báo hiệu thanh ghi

22. Khi thực hiện chuyển mạch một cuộc gọi có liên quan đến
nhiều tổng đài, cần phải chuyển các thông tin về các con số
giữa các tổng đài đó để kết cuối cuộc gọi được chính xác
đến thuê bao mang muốn. Thông tin về các con số được
chuyển theo hướng đi, nhưng để điều khiển quá trình thiết
lập gọi, cần phải chuyển một số các tín hiệu theo hướng
ngược lại.
Các tín hiệu hướng đi gồm:
- Thông tin con số địa chỉ
- Thuộc tính thuê bao chủ gọi
- Thông tin thông báo kết thúc gửi địa chỉ bị gọi
- Thông tin về con số của thuê bao chủ gọi cho tính cước
chi tiết

23. Các tín hiệu hướng về gồm:
- Tín hiệu thông báo tổng đài bị gọi sẵn sàng nhận các con số địa
chỉ của thuê bao chủ gọi.
- Các tín hiệu điều khiển xác nhận kiểu thông tin.
- Thông tin kết thúc quá trình chọn, thông tin này để giải phóng
thanh ghi và thiết lập tuyến thoại. Đồng thời nó còn đưa ra các
thông tin về trạng thái tổ hợp của thuê bao bị gọi.
- Thông tin tính cước.
Thông tin địa chỉ mang một lượng tin lớn và nó có các nguyên lý
cơ bản để chuyển thông tin giữa các tổng đài trong mạng như
sau:
- Kiểu từng chặng (Link – By – Link)
- Kiểu thông suốt ( End – To – End)
- Kiểu hỗn hợp (Mixed)

24. Ta có thể mô tả các kiểu báo hiệu này bằng ví dụ giữa thuê bao chủ
gọi A thiết lập cuộc gọi trung kế với thuê bao bị gọi B. Mỗi thuê bao có
mã vùng riêng và việc liên lạc được thực hiện theo từng cặp.

26. Tuỳ thuộc vào vị trí của tổng đài và sự phân cấp quản lý của
mạng mà ta sẽ sử dụng kiểu báo hiệu nào cho hợp lý

27. Chương II : Báo hiệu kênh chung CCS
II.1. Tổng quan
Báo hiệu kênh chung (CCS: Common Channel
Signalling) khắc phục được nhược điểm của phương thức
báo hiệu kênh riêng về mặt hiệu suất sử dụng kênh báo
hiệu. Với phương thức báo hiệu kênh chung, kênh báo hiệu
phân phát cho kênh tiếng nói chỉ trong từng khoảng thời
gian báo hiệu. Người ta sử dụng một tuyến thông tin số liệu
riêng biệt chuyên dùng cho công việc báo hiệu.

29. Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS có một chùm kênh
báo hiệu. Chùm kênh này chỉ được phân phát cho một kênh
tiếng nói có nhu cầu báo hiệu trước nhất. Như vậy các kênh
tiếng nói cần được xếp theo thứ tự chờ kênh báo hiệu rỗi.
Dung lượng kênh báo hiệu phụ thuộc vào nội dung báo
hiệu, tần suất sử dụng mỗi kênh tiếng nói. Chính vì vậy
thiết bị báo hiệu có thể được tập chung hoá, chế tạo gọn
gàng hơn. Nó tạo ra ưu điểm về mặt kinh tế. Tuy nhiên
phương thức báo hiệu này chỉ sử dụng cho các tổng đài
SPC để trao đổi báo hiệu liên đài giữa các bộ vi xử lý.

30. II.2. Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT
II.2.1. Điểm báo hiệu
Điểm báo hiệu (SP-Signalling Point) là nút chuyển mạch
hoặc xử lý trong mạng báo hiệu có thể thực hiện các chức
năng của hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT. Tổng đài điện
thoại có chức năng như là điểm báo hiệu thì phải là tổng đài
loại điều khiển bằng chương trình đã lưu trữ SPC vì báo
hiệu số 7 là thông tin số liệu giữa các bộ xử lý. Tất cả các
điểm báo hiệu trong mạng báo hiệu số 7 được nhận dạng
bằng một mã duy nhất (14 bit) được gọi là mã của điểm báo
hiệu.

31. II.2.2. Kênh báo hiệu / Chùm kênh báo hiệu
Hệ thống báo hiệu kênh chung sử dụng các kênh báo hiệu
(SL) để chuyển tải thông tin báo hiệu giữa hai điểm báo
hiệu. Về mặt vật lý, kênh báo hiệu bao gồm kết cuối báo
hiệu ở mỗi đầu của kênh và vài loại môi trường truyền dẫn
(thường là khe thời gian ở đường truyền PCM) đấu nối 2
kết cuối báo hiệu.
Một số các kênh báo hiệu song song đấu nối trực tiếp hai
điểm báo hiệu với nhau tạo thành chùm kênh báo hiệu.

32. II.2.3. Các phương thức báo hiệu

33. Các điểm báo hiệu mà thông tin báo hiệu đi qua được gọi là các điểm chuyển giao
báo hiệu (STP).

34. II.2.4. Các loại điểm báo hiệu
Điểm báo hiệu nơi mà thông tin báo hiệu được tạo ra được gọi là điểm
nguồn.
Điểm báo hiệu nơi mà thông tin báo hiệu đi đến đích gọi là điểm đích.
Điểm báo hiệu nơi mà thông tin báo hiệu thu được trên một kênh báo hiệu
và sau đó chuyển giao cho các kênh khác mà không xử lý nội dung của tin
báo thì được gọi là điểm chuyển giao báo hiệu (STP).
ở phương thức báo hiệu gần kết hợp, tin báo được chuyển qua một hoặc
nhiều STP trên đường từ điểm nguồn tới điểm đích.
II.2.5. Tuyến báo hiệu / Chùm tuyến báo hiệu
Tuyến báo hiệu là một đường đã được xác định trước để tin báo đi qua
mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích. Tuyến báo
hiệu bao gồm một chuỗi SP/STP và được đấu nối với nhau bằng các kênh
báo hiệu. Tất cả các tuyến báo hiệu mà thông tin báo hiệu có thể sử dụng để
đi qua mạng báo hiệu giữa điểm báo hiệu nguồn và điểm báo hiệu đích
được gọi là chùm tuyến báo hiệu cho mối quan hệ báo hiệu đó.

35. II.2.6. Các bản tin báo hiệu
Ở báo hiệu kênh chung, thông tin báo hiệu được truyền tải theo cách
khác so với các hệ thống báo hiệu truyền thống mà các tín hiệu được
truyền tải ở dạng xung, các tone, các mã tone ...
ở hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) của CCITT, thông tin báo hiệu được
truyền tải ở các khối tín hiệu, tức là các gói các con số nhị phân (0,1)
bố trí như là bản ghi số liệu với các trường, trong đó các tổ hợp bit có ý
nghĩa khác nhau. Thực chất SS7 của CCITT là một dạng thông tin số
liệu chuyển mạch gói.
Trong SS7 của CCITT có 3 loại đơn vị tín hiệu :
Khối tín hiệu tin báo (MSU - Message Signal Unit) chứa các thông tin
báo hiệu.
Khối tín hiệu trạng thái kênh (LSSU - Link State Signal Unit) được sử
dụng để điều hành các kênh báo hiệu.
Khối tín hiệu làm đầy FISU được sử dụng như là làm đầy các tín hiệu
và để chấp nhận.

37. Hình 4.5 Các đơn vị tín hiệu trong SS7 của CCITT
ở hình trên :
F = cờ hiệu CK = kiểm tra
SF = trường trạng thái SIF = trường thông tin báo
hiệu
SIO = octet thông tin dịch vụ
LI = phần tử chỉ thị độ dài

38. II.2.7. Các khuôn dạng và mã tin báo
Đơn vị tín hiệu bao gồm một số trường. Một trường (ở MSU), đó là
trường thông tin báo hiệu (SIF - Signalling Information Field) phải làm
việc với các phần của người sử dụng, tất cả các trường khác chứa thông
tin cho phần chuyển giao báo hiệu (MTP). Trường thông tin báo hiệu
chứa thông tin báo hiệu ở phần của người sử dụng và nhãn hiệu.

39. `

40. Phần III : Kết luận
Báo hiệu là 1 thực thể không thể thiếu trong các hệ thống
thông tin nói chung và mạng di động GSM nói riêng . Hệ thống
càng hiện đại và phức tạp thì càng phải có hệ thống báo hiệu
mạnh và chính xác.Trong bài viết này chúng em đã trình bày
“Giới thiệu các phương thức báo hiệu”. Qua quá trình tìm
hiểu và được sự giúp đỡ của thầy giáo trong quá trình làm bài
chúng em đã hoàn thành bài báo cáo của mình. Do vốn kiến thức
còn hạn chế nên không thể tránh được một số sai sót .Chúng em
mong được đóng góp ý kiến để bài viết của mình được hoàn
thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của
thầy giáo Ths. Hoàng Trọng Minh.