Ứng dụng của Megaco/H.248 trong chuyển mạch mềm

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Mạng viễn thông hiện tại và giải pháp 1.1.2 Mạng thế hệ mới NGN 1.2 Khái niệm chuyển mạch mềm và kiến trúc tổng quan 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Lợi ích của chuyển mạch mềm đối với các nhà khai thác và khách hàng 1.2.3 Kiến trúc tổng quan 1.3 Mặt bằng chức năng 1.3.1 Mặt bằng truyền tải 1.3.2 Mặt bằng báo hiệu và điều khiển cuộc gọi 1.3.3 Mặt bằng ứng dụngvà dịch vụ 1.3.4 Mặt bằng quản lý và bảo dưỡng 1.4 Các thực thể chức năng 1.4.1 Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGC-F 1.4.2 Chức năng định tuyến cuộc gọi và tính cước R-F, A-F 1.4.3 Chức năng cổng báo hiệu và chức năng báo hiệu cổng truy nhập 1.4.4 Chức năng Server ứng dụng 1.4.5 Chức năng cổng phương tiện MG-F 1.4.6 Chức năng Server Media 1.5 Báo hiệu trong mạng chuyển mạch mềm 1.5.1 Giao thức H.323 1.5.2 Giao thức SIP 1.5.3 Giao thức Sigtran 1.5.4 Giao thức MGCP-H.248\Megaco CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU GIAO THỨC H.248\MEGACO 2.1 Sự ra đời của H.248\Megaco 2.2 Tổng quan về H.248 2.2.1 Tổng quan 2.2.2 Chức năng của giao thức H.248 2.2.3 Vị trí của giao thức H.248 trong mô hình OSI 2.3 Chuẩn giao thức H.248 2.3.1 Các định nghĩa 2.3.2 Mô hình kết nối 2.3.3 Các câu lệnh 2.3.4 Phiên (Transaction) 2.3.5 Thứ tự các câu lệnh 2.3.6 Truyền tải 2.3.7 Mã hoá lệnh của giao thức H.248 2.3.8 Cú pháp lệnh của giao thức H.248 2.3.9 Cấu trúc bản tin H.248 2.4 Hoạt động của giao thức H.248 2.5 Các ưu điểm của giao thức H.248 so với các giao thức điều khiển cổng phương tiện khác CHƯƠNG III: CÁC KỊCH BẢN 3.1 Giới thiệu 3.2 Khởi tạo MG 3.2.1 Khởi tạo MG trường hợp thông thường 3.2.2 Khởi tạo MG, không có đáp ứng từ MGC sơ cấp 3.2.3 Khi không có đáp ứng của cả MGC sơ cấp và MGC thứ cấp 3.3 Thiết lập cuộc gọi 3.4 Giải phóng cuộc gọi 3.4.1 Giải phóng cuộc gọi, kịch bản 1 3.4.2 Giải phóng cuộc gọi, kịch bản 2 3.4.3 Giải phóng cuộc gọi, kịch bản 3 3.5 AuditValue CHƯƠNG IV: TIẾN TRÌNH XỬ LÝ CUỘC GỌI THEO GIAO THỨC H.248 4.1 Kết nối giữa hai RGW 4.2 Kết nối từ RGW tới TGW 4.3 Kết nối từ SS7-TGW tới RGW 4.4 H.248 hỗ trợ các dịch vụ bổ xung 4.4.1 Dịch vụ chuyển cuộc gọi 4.4.2 Dich vụ chờ cuộc gọi 4.5 Conferencing KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Trích dẫn Nội dung Xu hướng hội tụ của viễn thông và công nghệ thông tin có nhiều ảnh hưởng 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. Ở Việt nam, với sự ổn định về chính trị và sự tăng trưởng của nền kinh tế xã hội, Việt nam được đánh giá là một thị trường có tiềm năng đáng kể trong khu vực trong đó có thị trường điện tử - tin học - viễn thông. 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. 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 giữa các phần tử trong mạng, chất lượng dịch vụ, . cho mạng thế hệ sau. Việc phối hợp điều khiển giữa các phần tử trong mạng là một vấn đề then chốt quyết định đến sự hoạt động của toàn bộ mạng. Vì vậy việc xây dựng, lựa chọn giao các giao thức để phối hợp điều khiển giữa các phần tử mạng là một trong những khâu quan trọng nhất trong quá trình triển khai mạng NGN. Kiến trúc NGN cho phép mọi loại hình dịch vụ đều có thể truyền tải qua một mạng lõi chung sử dụng công nghệ gói mà không quan tâm dịch vụ đó là một cuộc gọi thoại, truyền số liệu, hình ảnh, . Để có được điều này mạng NGN được xây dựng theo kiến trúc phân bố, có sự tách biệt giữa chức năng điều khiển gọi và chức năng xử lý phương tiện. Chính vì thế hai trong số những phần tử quan trọng nhất của kiến trúc mạng NGN là MGC hay Call Agent hay Softswitch (thiết bị điều khiển gọi) và MG (cổng phương tiện). Do đó giao thức phối hợp điều khiển giữa hai phần tử này là một trong những giao thức rất quan trọng trong mạng NGN. Hiện có rất nhiều chuẩn giao thức có thể dùng để phối hợp điều khiển giữa hai phần tử này như MDCP, MGCP, MEGACO/H.248, mỗi giao thức đều có ưu nhược điểm riêng. Có thể gọi chung các giao thức này là các giao thức điều khiển cổng phương tiện. Vấn đề đặt ra là làm sao để lựa chọn được một giao thức điều khiển cổng phương tiện phù hợp nhất, tối ưu nhất đáp ứng được mọi yêu cầu của một mạng thế hệ sau? Qua tìm hiểu em được biết là giao thức MEGACO/H.248 là một trong những giao thức điều khiển cổng phương tiện có nhiều ưu điểm tốt, rất phù hợp cho các yêu cầu của mạng thế hệ sau, hơn thế nữa giao thức này hiện đang được các nhà sản xuất thiết bị đưa vào sử dụng chính thức trên mạng lưới viễn thông để thay thế các giao thức hiện có. Do vậy, em quyết định chọn đề tài tốt nghiệp của mình là: “ỨNG DỤNG CỦA MEGACO/H.248 TRONG CHUYỂN MẠCH MỀM” Thông qua đồ án này bản thân em sẽ hiểu được giao thức H.248 là gì và ứng dụng của nó trong chuyển mạch mềm ra sao. Điều này rất bổ ích cho em và những người quan tâm trong quá trình lĩnh hội công nghệ chuyển mạch đầy mới mẻ là công nghệ chuyển mạch mềm. ĐỒ ÁN GỒM 4 CHƯƠNG:  Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ sau NGN và công nghệ chuyển mạch mềm, khái niệm, kiến trúc, các giao thức báo hiệu quan trọng và lợi ích của chuyển mạch mềm đối với các nhà khai thác và khách hàng.  Chương 2: Trình bày chi tiết về quá trình phát triển, các khái niệm, các đặc điểm, cấu trúc lệnh . của chuẩn giao thức MEGACO/H.248.  Chương 3: Trình bày các kịch bản khởi tạo MG, thiết lập cuộc gọi và giải phóng cuộc gọi trong mạng thế hệ mới sử dụng chuẩn giao thức MEGACO/H.248.  Chương 4: Đưa ra một số tiến trình xử lý cuộc gọi theo giao thức MEGACO/H.248.  Kết nối giữa hai RGW  Kết nối từ RGW tới TG  Kết nối từ SS7-TGW tới RGW

doc24 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 10/06/2013 | Lượt xem: 1915 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ứng dụng của Megaco/H.248 trong chuyển mạch mềm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch­¬ng I Tæng quan vÒ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm 1.1 Giíi thiÖu 1.1.1 M¹ng viÔn th«ng hiÖn t¹i vµ gi¶i ph¸p C¸c m¹ng viÔn th«ng hiÖn t¹i cã ®Æc ®iÓm chung lµ tån t¹i mét c¸ch riªng lÎ, øng víi mçi lo¹i h×nh dÞch vô th«ng tin cã Ýt nhÊt mét lo¹i m¹ng riªng biÖt phôc vô dÞch vô ®ã nh­ m¹ng Telex, m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng PSTN, m¹ng truyÒn sè liÖu, m¹ng di ®éng GSM... M¹ng PSTN nãi chung ®¸p øng ®­îc rÊt tèt nhu cÇu dÞch vô tho¹i cña kh¸ch hµng. Tuy nhiªn trong lÜnh vùc cung cÊp dÞch vô tho¹i cßn cã nhiÒu vÊn ®Ò ch­a ®­îc gi¶i quyÕt mét c¸ch thùc sù tho¶ ®¸ng, ch­a nãi ®Õn nh÷ng dÞch vô míi nh­ truyÒn sè liÖu... Ngµy nay do sù t¸c ®éng cña hai yÕu tè: sù gia t¨ng nhu cÇu cña kh¸ch hµng vµ sù ra ®êi cña nh÷ng c«ng nghÖ míi, h¹ tÇng viÔn th«ng cña mçi n­íc ®ang ®øng tr­íc nh÷ng b­íc ngoÆt. Sù gia t¨ng nhu cÇu cña kh¸ch hµng vÒ lo¹i h×nh dÞch vô, kh«ng chØ lµ tÝn hiÖu tho¹i mµ bao gåm c¶ h×nh ¶nh, d÷ liÖu vµ c¸c dÞch vô ®a ph­¬ng tiÖn. NÕu nh­ l­u l­îng tho¹i ®­îc ®¸p øng rÊt tèt bëi m¹ng PSTN th× víi nh÷ng lo¹i l­u l­îng cßn l¹i m¹ng PSTN l¹i tá ra cã rÊt nhiÒu nh­îc ®iÓm : Sö dông b¨ng tÇn kh«ng linh ho¹t L·ng phÝ tµi nguyªn hÖ thèng Kh«ng cã c¬ chÕ ph¸t hiÖn vµ söa lçi HiÖu n¨ng sö dông m¹ng kh«ng cao Ngoµi ra, trong qua tr×nh ho¹t ®éng, chuyÓn m¹ch kªnh ®· béc lé nh÷ng yÕu ®iÓm cña m×nh. Nh÷ng yÕu ®iÓm chÝnh cña chuyÓn m¹ch kªnh lµ: Gi¸ thµnh chuyÓn m¹ch cña tæng ®µi néi h¹t: ViÖc ®Çu t­ mét tæng ®µi néi h¹t víi chi phÝ cao cho vïng cã vµi ngµn thuª bao lµ kh«ng kinh tÕ do ®ã c¸c tæng ®µi th­êng l¾p ®Æt cho vïng cã sè l­îng thuª bao lín h¬n. Ngoµi ra nhµ cung cÊp dÞch vô cßn ph¶i xem xÐt ®Õn chi phÝ truyÒn dÉn vµ chi phÝ trªn mét ®­êng d©y thuª bao vµ viÖc l¾p ®Æt tæng ®µi n¬i ®ã cã kinh tÕ ®em l¹i lîi nhuËn hay kh«ng. DÞch vô kh«ng ®a d¹ng: kh«ng cã sù ph©n biÖt dÞch vô cho c¸c kh¸ch hµng kh¸c nhau. §ã lµ do c¸c tæng ®µi chuyÓn m¹ch truyÒn thèng cung cÊp cïng mét tËp c¸c tÝnh n¨ng cña dÞch vô cho c¸c kh¸ch hµng kh¸c nhau. H¬n thÕ n÷a viÖc ph¸t triÓn vµ triÓn khai mét dÞch vô míi phô thuéc nhiÒu vµo nhµ s¶n xuÊt, rÊt tèn kÐm vµ mÊt thêi gian. H¹n chÕ vÒ kiÕn tróc m¹ng, do ®ã khã kh¨n trong viÖc triÓn khai m¹ng: §ã lµ do trong c¬ cÊu chuyÓn m¹ch, th«ng tin tho¹i ®Òu tån t¹i d­íi d¹ng c¸c dßng 64 kbps, nªn kh«ng thÓ ®¸p øng cho c¸c dÞch vô míi cã dung l­îng lín h¬n. Vµ do trong chuyÓn m¹ch kªnh ®Çu vµo vµ ®Çu ra ®­îc nèi cè ®Þnh víi nhau nªn viÖc ®Þnh tuyÕn cuéc gäi vµ xö lý c¸c ®Æc tÝnh cña cuéc gäi cã mèi liªn hÖ chÆt chÏ víi phÇn cøng chuyÓn m¹ch. Hay nãi c¸ch kh¸c phÇn mÒm ®iÒu khiÓn trong chuyÓn m¹ch kªnh phô thuéc rÊt nhiÒu vµo phÇn cøng. Ngoµi ra khi mét tæng ®µi ®­îc s¶n xuÊt th× dung l­îng cña nã lµ kh«ng thay ®æi. Do ®ã khi më réng dung l­îng nhiÒu khi ®ßi hái ®Õn viÖc ph¶i t¨ng sè cÊp chuyÓn m¹ch, ®iÒu nµy sÏ ¶nh h­ëng ®Õn viÖc ®ång bé, b¸o hiÖu cïng nhiÒu vÊn ®Ò phøc t¹p kh¸c. §Ó tho¶ m·n nhu cÇu cña kh¸ch hµng, ®ång nghÜa víi viÖc gia t¨ng lîi nhuËn, c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô viÔn th«ng yªu cÇu nh÷ng gi¶i ph¸p c«ng nghÖ míi thay thÕ hay bæ sung cho m¹ng PSTN. Cïng víi sù gia t¨ng nhu cÇu cña kh¸ch hµng, c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi còng gãp phÇn ®­a ngµnh c«ng nghiÖp viÔn th«ng chuyÓn sang thêi kú míi. C«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi ®­a ra gi¶i ph¸p chuyÓn giao th«ng tin d­íi d¹ng c¸c gãi tin theo ph­¬ng thøc h­íng kÕt nèi hay kh«ng kÕt nèi trªn c¸c kªnh ¶o (chØ thùc sù chiÕm dông tµi nguyªn khi cã l­u l­îng trªn nã). M¹ng chuyÓn m¹ch gãi cã thÓ ®­îc x©y dùng trªn c¸c giao thøc kh¸c nhau: X25, IP. Trong ®ã giao thøc IP ®ang lµ giao thøc ®­îc quan t©m nhiÒu nhÊt. M¹ng chuyÓn m¹ch gãi dùa trªn giao thøc IP ®­îc coi lµ gi¶i ph¸p c«ng nghÖ ®¸p øng sù gia t¨ng nhu cÇu cña kh¸ch hµng. Víi kh¶ n¨ng cña m×nh, c¸c d¹ng l­u l­îng kh¸c nhau ®­îc xö lý hoµn toµn trong suèt trong m¹ng IP, ®iÒu nµy cho phÐp m¹ng IP cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c lo¹i dÞch vô ®a d¹ng, phong phó bao gåm c¶ dÞch vô ®a ph­¬ng tiÖn chø kh«ng riªng g× dÞch vô tho¹i. §iÒu nµy rÊt cã ý nghÜa khi trong t­¬ng lai, th«ng tin tho¹i chØ cßn tån t¹i nh­ dÞch vô gia t¨ng gi¸ trÞ. Nh­ vËy, ®Ó ®¸p øng nhu cÇu kh¸ch hµng c¸c nhµ qu¶n trÞ m¹ng cã hai sù lùa chän hoÆc x©y dùng mét c¬ së h¹ tÇng hoµn toµn míi cho m¹ng IP hoÆc x©y dùng mét m¹ng cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô IP b»ng c¸ch n©ng cÊp trªn c¬ së m¹ng PSTN hiÖn cã. Trªn quan ®iÓm kinh tÕ, râ rµng ph­¬ng ¸n hai lµ sù lùa chän ®óng ®¾n, ®ã lµ m¹ng thÕ hÖ sau NGN. 1.1.2 M¹ng thÕ hÖ míi NGN a. §Þnh nghÜa M¹ng viÔn th«ng thÕ hÖ míi cã nhiÒu tªn gäi kh¸c nhau, ch¼ng h¹n nh­: M¹ng ®a dÞch vô: cung cÊp nhiÒu dÞch vô kh¸c nhau. M¹ng héi tô: hç trî dÞch vô tho¹i vµ d÷ liÖu, cÊu tróc m¹ng héi tô. M¹ng ph©n phèi: ph©n phèi tÝnh th«ng minh cho mäi phÇn tö trong m¹ng. M¹ng nhiÒu líp: tæ chøc nhiÒu líp m¹ng cã chøc n¨ng ®éc lËp nh­ng hç trî nhau. Cho tíi hiÖn nay, m¹c dï c¸c tæ chøc viÔn th«ng quèc tÕ vµ c¸c nhµ cung cÊp thiÕt bÞ viÔn th«ng trªn thÕ giíi ®Òu rÊt quan t©m vµ nghiªn cøu chiÕn l­îc ph¸t triÓn NGN. Song vÉn ch­a cã mét ®Þnh nghÜa cô thÓ nµo chÝnh x¸c cho m¹ng NGN. Do ®ã, ®Þnh nghÜa m¹ng NGN nªu ra ë ®©y kh«ng thÓ nµo bao hµm hÕt ü nghÜa cña m¹ng thÕ hÖ míi nh­ng lµ kh¸i niÖm chung nhÊt khi ®Ò cËp dÕn NGN. B¾t nguån tõ sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ th«ng tin, c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi vµ c«ng nghÖ truyÒn dÉn b¨ng réng, m¹ng NGN ra ®êi lµ m¹ng cã c¬ së h¹ tÇng th«ng tin duy nhÊt dùa trªn c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi, triÓn khai dÞch vô mét c¸ch ®a d¹ng, ®¸p øng sù héi tô gi÷a tho¹i vµ sè liÖu, cè ®Þnh vµ di ®éng. Nh­ vËy, cã thÓ xem NGN lµ sù tÝch hîp m¹ng PSTN dùa trªn kü thuËt TDM vµ m¹ng chuyÓn m¹ch gãi dùa trªn kü thuËt IP/ATM. Nã cã thÓ truyÒn t¶i tÊt c¶ c¸c dÞch vô vèn cã cña PSTN ®ång thêi cã thÓ cung cÊp cho m¹ng IP mét l­îng l­u l­îng d÷ liÖu lín, nhê ®ã gi¶m t¶i cho m¹ng PSTN. Tuy nhiªn, NGN kh«ng ph¶i chØ ®¬n thuÇn lµ sù héi tô gi÷a tho¹i vµ d÷ liÖu mµ cßn lµ sù héi tô gi÷a truyÒn dÉn quang vµ c«ng nghÖ gãi, gi÷a m¹ng cè ®Þnh vµ m¹ng di ®éng. VÊn ®Ò cèt lâi ë ®©y lµ lµm sao cã thÓ tËn dông hÕt c¸c lîi thÕ ®em ®Õn tõ qu¸ tr×nh héi tô nµy. Mét vÊn ®Ò quang träng kh¸c lµ sù bïng næ nhu cÇu cña ng­êi sö dông cho mét khèi l­îng lín dÞch vô vµ øng dông phøc t¹p gåm c¶ ®a ph­¬ng tiÖn, phÇn lín trong ®ã kh«ng ®­îc dù tÝnh khi x©y dùng c¸c hÖ thèng hiÖn nay. b. CÊu tróc chøc n¨ng cña m¹ng NGN HiÖn nay ch­a cã mét khuyÕn nghÞ chÝnh thøc nµo cña ITU-T vÒ cÊu tróc NGN. NhiÒu h·ng viÔn th«ng lín ®· ®­a ra m« h×nh cÊu tróc NGN nh­ Alcatel, Siemens, NEC, Lucent, Ericssion... vµ kÌm theo lµ c¸c gi¶i ph¸p m¹ng cïng c¸c s¶n phÈm thiÕt bÞ míi. Tõ c¸c m« h×nh nµy, cÊu tróc NGN cã ®Æc ®iÓm chung lµ bao gåm c¸c líp chøc n¨ng sau: Líp kÕt nèi (truy nhËp, truyÒn t¶i/lâi). Líp trung gian (truyÒn th«ng). Líp ®iÒu khiÓn. Líp qu¶n lý. Trong c¸c líp trªn, líp ®iÒu khiÓn lµ phøc t¹p nhÊt víi nhiÒu giao thøc, kh¶ n¨ng t­¬ng thÝch gi÷a c¸c thiÕt bÞ cña c¸c h·ng lµ vÊn ®Ò ®ang ®­îc c¸c nhµ khai th¸c quan t©m. H×nh 1.1: CÊu tróc chøc n¨ng cña NGN KiÕn tróc m¹ng NGN sö dông chuyÓn m¹ch gãi cho tho¹i vµ d÷ liÖu. C¸c khèi trong tæng ®µi hiÖn nay ®­îc ph©n chia thµnh c¸c líp m¹ng riªng lÎ, c¸c líp nµy liªn kÕt víi nhau qua c¸c giao diÖn më tiªu chuÈn. Sù th«ng minh cña xö lý cuéc gäi c¬ b¶n trong chuyÓn m¹ch PSTN thùc chÊt ®· ®­îc t¸ch ra tõ phÇn cøng cña ma trËn chuyÓn m¹ch . Sù th«ng minh ®ã n»m trong mét thiÕt bÞ t¸ch rêi gäi lµ chuyÓn m¹ch mÒm (Softswitch) hay bé ®iÒu khiÓn cæng ph­¬ng tiÖn (MGC) hay t¸c nh©n cuéc gäi (Call Agent), ®ãng vai trß phÇn tö ®iÒu khiÓn trong kiÕn tróc m¹ng míi. C¸c giao diÖn më h­íng tíi c¸c øng dông m¹ng th«ng minh (Intelligent Network) vµ c¸c m¸y chñ øng dông (Application Server) míi, t¹o ®iÒu kiÖn dÏ dµng cho viÖc cung cÊp dÞch vô vµ ®¶m b¶o ®­a ra thÞ tr­êng trong thêi gian ng¾n nhÊt. T¹i líp trung gian (truyÒn th«ng), c¸c cæng ph­¬ng tiÖn (MG) ®­îc ®­a vµo sö dông ®Ó thÝch øng tho¹i vµ c¸c ph­¬ng tiÖn kh¸c víi m¹ng chuyÓn m¹ch gãi. C¸c MG nµy ®­îc sö dông ®Ó phèi ghÐp hoÆc víi thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña kh¸ch hµng (RGW: Residental Gateway), hoÆc víi c¸c m¹ng truy nhËp (AGW: Access Gateway), hoÆc víi m¹ng PSTN (TGW: Trunk Gateway). C¸c m¸y chñ ph­¬ng tiÖn ®Æc biÖt thùc hiÖn nhiÒu chøc n¨ng kh¸c nhau, ch¼ng h¹n nh­ cung cÊp c¸c ©m mêi quay sè hoÆc b¶n tin th«ng b¸o. Ngoµi ra, chóng cßn cã chøc n¨ng tiªn tiÕn h¬n nh­: tr¶ lêi b»ng tiÕng nãi t­¬ng t¸c vµ biÕn ®æi v¨n b¶n sang tiÕng nãi hoÆc tiÕng nãi sang v¨n b¶n. C¸c giao diÖn më cña kiÕn tróc cho phÐp c¸c dÞch vô míi ®­îc triÓn khai nhanh chãng. §ång thêi, t¹o thuËn lîi cho viÖc triÓn khai c¸c ph­¬ng thøc kinh doanh míi b»ng c¸ch chia t¸ch chuçi gi¸ trÞ truyÒn th«ng hiÖn t¹i thµnh nhiÒu dÞch vô cã thÓ so c¸c h·ng cung cÊp. Líp øng dông Líp media Líp ®iÒu khiÓn Bé ®iÒu khiÓn IP/MPLS Bé ®iÒu khiÓn ATM/SVC Bé ®iÒu khiÓn Voice/SS7 C¸c server ®Æc tÝnh, server øng dông... C¸c giao thøc, giao diÖn më, API b¸o hiÖu/IN tiªu chuÈn C¸c giao diÖn logic vµ vËt lý tiªu chuÈn TCP/IP FR TDM Voice Video ATM ... ... Softswitch H×nh 1.2: CÊu tróc hÖ thèng chuyÓn m¹ch ®a dÞch vô 1.2 Kh¸i niÖm chuyÓn m¹ch mÒm vµ kiÕn tróc tæng quan 1.2.1 Kh¸i niÖm C¸c ý kiÕn kh¸c nhau vÒ chuyÓn m¹ch mÒm còng xuÊt ph¸t tõ gãc ®é nh×n nhËn kh¸c nhau vÒ kiÕn tróc, chøc n¨ng. Tr­íc khi ®i tíi mét kh¸i niÖm chung, cã thÓ tham kh¶o mét sè quan ®iÓm vÒ chuyÓn m¹ch mÒm cña mét sè h·ng kh¸c nhau. CommWorks: www.commworks.com Softswitch bao gåm c¸c m« ®un phÇn mÒm tiªu chuÈn, cã chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cuéc gäi, b¸o hiÖu, cã giao thøc liªn kÕt vµ kh¶ n¨ng thÝch øng víi c¸c dÞch vô míi trong m¹ng héi tô. Thªm vµo ®ã, Softswitch thùc hiÖn chuyÓn m¹ch cuéc gäi mµ kh«ng phô thuéc vµo ph­¬ng thøc truyÒn dÉn còng nh­ c¸ch truy nhËp m¹ng, c¸c d¹ng l­u l­îng kh¸c nhau ®­îc xö lý trong suèt. Th«ng qua m¹ng IP, chuyÓn m¹ch mÒm cung cÊp c¸c dÞch vô IP víi c¸c yªu cÇu ngµy cµng cao cña kh¸ch hµng. MobileIN: www.mobileIN.com. Softswitch lµ kh¸i niÖm trong ®ã bao hµm viÖc t¸ch phÇn cøng m¹ng ra khái phÇn mÒm m¹ng.Trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng, phÇn cøng vµ phÇn mÒm kh«ng ®éc lËp víi nhau. M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh dùa trªn nh÷ng thiÕt bÞ chuyªn dông cho viÖc kÕt nèi vµ ®­îc thiÕt kÕ víi môc ®Ých phôc vô th«ng tin tho¹i. Nh÷ng m¹ng chuyÓn m¹ch gãi víi hiÖu n¨ng cao h¬n sÏ sö dông giao thøc IP ®Ó ®Þnh tuyÕn th«ng tin tho¹i vµ sè liÖu qua c¸c tuyÕn kh¶ dông vµ c¸c thiÕt bÞ dïng chung. Alcatel: www.alcatel.com víi s¶n phÈm 5424Softswitch sö dông ®Ó gi¶m t¶i internet vµ ch¹y c¸c øng dông VoIP H.323, 1000 Softswitch øng dông lµm packet tandem. Softswitch lµ trung t©m ®iÒu khiÓn trong cÊu tróc m¹ng viÔn th«ng. Nã cung cÊp kh¶ n¨ng chuyÓn t¶i th«ng tin mét c¸ch mÒm dÎo, an toµn vµ ®¸p øng c¸c ®Æc tÝnh mong ®îi kh¸c cña m¹ng. §ã lµ c¸c s¶n phÈm cã chøc n¨ng qu¶n lý dÞch vô, ®iÒu khiÓn cuéc gäi gatekeeper, thÓ hiÖn ë viÖc héi tô c¸c c«ng nghÖ IP, ATM, TDM trªn nÒn c¬ së h¹ tÇng s½n cã. H¬n n÷a, softswitch cßn cã kh¶ n¨ng t­¬ng thÝch gi÷a chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cuéc gäi vµ c¸c chøc n¨ng míi sÏ ph¸t triÓn sau. Nh­ vËy, tuú vµo thÞ tr­êng cña m×nh, c¸c nhµ cung cÊp kh¸c nhau cã quan ®iÓm kh¸c nhau vÒ chuyÓn m¹ch mÒm, tuy nhiªn c¸c quan ®iÓm ®ã bæ sung cho nhau ®Ó h×nh thµnh mét ®Þnh nghÜa chung vÒ Softswitch. Softswitch lµ hÖ thèng chuyÓn m¹ch thùc hiÖn ®Çy ®ñ chøc n¨ng cña chuyÓn m¹ch truyÒn thèng, cã kh¶ n¨ng kÕt hîp nhiÒu lo¹i dÞch vô, cã thÓ ®¸p øng nhiÒu lo¹i l­u l­îng, kh¶ n¨ng kÕt nèi víi nhiÒu lo¹i m¹ng, nhiÒu lo¹i thiÕt bÞ, dÔ dµng n©ng cÊp còng nh­ t­¬ng thÝch víi c¸c dÞch vô míi vµ c¸c dÞch vô trong t­¬ng lai. Nh­ vËy chuyÓn m¹ch mÒm lµ g×? Nãi mét c¸ch ng¾n gän c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm lµ: C«ng nghÖ chuyÓn m¹ch c¸c cuéc gäi trªn nÒn c«ng nghÖ gãi (nh­ VoIP...) PhÇn mÒm hÖ thèng ch¹y trªn c¸c m¸y chñ cã kiÕn tróc më (vÝ dô Intel, Sun...) Cã giao diÖn lËp tr×nh më Hç trî ®a dÞch vô tõ tho¹i/ fax ®Õn th«ng ®iÖp... Tæng ®µi chuyÓn m¹ch mÒm thùc ra lµ m¸y chñ, hay hÖ thèng m¸y chñ, trong m¹ng IP. Trong m¹ng thÕ hÖ sau toµn IP tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn m¹ng nh­ gateway, softswitch hay kÓ c¶ c¸c ®Çu cuèi nh­ m¸y ®iÖn tho¹i IP, PDA... ®Òu lµ c¸c nót trong m¹ng IP. DÜ nhiªn nh÷ng ®Çu cuèi t­¬ng tù nh­ m¸y ®iÖn tho¹i th«ng th­êng vÉn cã thÓ sö dông ®­îc th«ng qua c¸c gateway. 1.2.2 Lîi Ých cña chuyÓn m¹ch mÒm ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c vµ kh¸ch hµng. C«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm trong m¹ng NGN gióp cho viÖc thùc hiÖn, khai th¸c vËn hµnh b¶o d­ìng m¹ng mét c¸ch dÔ dµng, hiÖu qu¶. Sau ®©y ta xÐt mét sè lîi Ých cña chuyÓn m¹ch mÒm ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c vµ ng­êi sö dông. Nh÷ng c¬ héi míi vÒ doanh thu: C«ng nghÖ m¹ng vµ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch thÕ hÖ míi cho ra ®êi nh÷ng dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng hoµn toµn míi víi nhiÒu øng dông tho¹i, sè liÖu vµ video. C¸c dÞch vô nµy høa hÑn sÏ ®em l¹i doanh thu cao h¬n nhiÒu so víi c¸c dÞch vô tho¹i truyÒn thèng. Héi th¶o IP còng nh­ IP-Centrex lµ c¸c dÞch vô cao cÊp míi m« pháng c¸c tÝnh n¨ng cña ®iÖn tho¹i truyÒn thèng b»ng c«ng nghÖ IP. C¸c nhµ cung cÊp dÞch vô Internet (ISP) cã thÓ sö dông chuyÓn m¹ch mÒm ®Ó x©y dùng nhiÒu dÞch vô cã tÝnh n¨ng tho¹i. Thêi gian triÓn khai ng¾n: Kh«ng chØ cã viÖc triÓn khai nhanh chãng h¬n, mµ c¶ viÖc cung cÊp c¸c dÞch vô hay n©ng cÊp dÞch vô trë nªn nhanh chãng kh«ng kÐm, do c¸c dÞch vô ®­îc cung cÊp th«ng qua phÇn mÒm. Kh¶ n¨ng thu hót kh¸ch hµng: C«ng viÖc kinh doanh còng nh­ cuéc sèng cña c¸c kh¸ch hµng sÏ ®­îc trî gióp rÊt nhiÒu bëi m¹ng thÕ hÖ sau, chÝnh v× vËy kh¸ch hµng sÏ lÖ thuéc nhiÒu h¬n vµo c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô, ®iÒu ®ã lµm gi¶m bít biÕn ®éng trong kinh doanh cña c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô. C¸c nhµ cung cÊp cã thÓ sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm ®Ó cho phÐp kh¸ch hµng tù lùa chän vµ kiÓm so¸t c¸c dÞch vô th«ng tin do m×nh sö dông. Gi¶m chi phÝ x©y dùng m¹ng: C¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm sÏ thay thÕ cho c¸c tæng ®µi trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng, v× gi¶i ph¸p míi nµy vÒ c¨n b¶n Ýt tèn kÐm h¬n nhiÒu nªn trë ng¹i ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c míi muèn tham gia kh«ng cßn lín nh­ tr­íc n÷a. Chi phÝ cho c¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm chñ yÕu lµ chi phÝ cho phÇn mÒm mµ kh«ng ph¶i chi phÝ nhiÒu cho c¸c c¬ cÊu chuyÓn m¹ch kªnh nh­ tr­íc n÷a, do ®ã ®Çu t­ vµo chuyÓn m¹ch mÒm sÏ t¨ng gÇn nh­ tuyÕn tÝnh theo sè l­îng kh¸ch hµng mµ kh«ng ph¶i bá mét kho¶n ®Çu t­ ban ®Çu rÊt lín nh­ tr­íc ®©y. Sö dông b¨ng th«ng mét c¸ch hiÖu qu¶: Trong m« h×nh hiÖn nay, hÖ thèng ®iÖn tho¹i thiÕt lËp mét kªnh dµnh riªng gi÷a ng­êi gäi vµ ng­êi ®­îc gäi trong mét cuéc gäi b×nh th­êng. §­êng truyÒn nµy sÏ kh«ng ®­îc sö dông cho bÊt kú mét môc ®Ých nµo kh¸c trong suèt qu¸ tr×nh ®µm tho¹i. Kü thuËt TDM cho phÐp hÖ thèng truyÒn nhiÒu cuéc gäi trªn mét ®­êng trung kÕ, tuy nhiªn kªnh dµnh riªng vÉn sö dông tµi nguyªn m¹ng nhiÒu h¬n møc thùc tÕ yªu cÇu, ®Æc biÖt t¹i nh÷ng kho¶ng lÆng trong qu¸ tr×nh ®µm tho¹i cña bÊt kú mét cuéc héi tho¹i nµo trªn m¹ng. Qu¶n lý m¹ng hiÖu qu¶ h¬n: ChuyÓn m¹ch mÒm cho phÐp c¸c c«ng ty qu¶n lý m¹ng cña m×nh mét c¸ch hiÖu qu¶ h¬n. Bªn c¹nh viÖc cã thÓ gi¸m s¸t vµ ®iÒu chØnh ho¹t ®éng cña m¹ng theo thêi gian thùc, kh¶ n¨ng truy nhËp tõ xa gióp cho viÖc n©ng cÊp còng nh­ thay ®æi cÊu h×nh m¹ng ®­îc th­c hiÖn tõ mét tr¹m trung t©m, kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i ®Õn tËn n¬i ®Æt thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch. C¶i thiÖn dÞch vô: Kh¶ n¨ng n©ng cÊp dÞch vô mét c¸ch dÔ dµng lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n lµm cho chuyÓn m¹ch mÒm sÏ ®­îc nhanh chãng chÊp nhËn trong lÜnh vùc viÔn th«ng. B»ng c¸ch thªm nh÷ng dÞch vô míi th«ng qua mét m¸y chñ øng dông míi riªng biÖt hay b»ng c¸ch triÓn khai thªm mét module cña nhµ cung cÊp thø 3. C¸c nhµ khai th¸c cã thÓ cung cÊp nh÷ng dÞch vô míi mét c¸ch nhanh chãng h¬n vµ gi¸ thÊp h¬n nhiÒu so víi trong m¹ng chuyÓn m¹ch truyÒn thèng. ChuyÓn m¹ch mÒm hç trî nhiÒu tÝnh n¨ng gióp cho c¸c c«ng ty viÔn th«ng cã mét cÊu h×nh nÒn t¶ng m¹nh cho phÐp hä ph©n biÖt dÞch vô cho tõng kh¸ch hµng ®¬n lÎ. ChuyÓn m¹ch mÒm t¹o ra m«i tr­êng t¹o lËp dÞch vô linh ho¹t h¬n cho phÐp c¸c nhµ khai th¸c triÓn khai c¸c dÞch vô míi mµ kh«ng vÊp ph¶i nh÷ng trë ng¹i cña viÖc n©ng cÊp phÇn cøng vµ c¸c chi phÝ theo kh¸c nh­ vÒ nh©n c«ng, chuyªn chë... TiÕt kiÖm kh«ng gian l¾p ®Æt thiÕt bÞ: ChuyÓn m¹ch mÒm cho phÐp c¸c øng dông ®­îc ch¹y t¹i bÊt cø khu vùc nµo trong m¹ng. M¹ng cã thÓ cã cÊu tróc sao cho c¸c m¸y chñ ®­îc bè trÝ gÇn nh÷ng n¬i mµ nã thËt sù lµ tµi nguyªn quan träng. C¸c øng dông vµ tµi nguyªn cã nhiÖm vô cung cÊp c¸c dÞch vô vµ tÝnh n¨ng míi kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i ®Æt t¹i cïng mét n¬i trong m¹ng. C¸c nhµ khai th¸c cã thÓ sö dông diÖn tÝch cña m×nh mét c¸ch hiÖu qu¶ h¬n v× NGN vèn b¶n chÊt lµ m¹ng ph©n t¸n, h¬n n÷a c¸c thµnh phÇn cÊu thµnh nªn m¹ng thÕ hÖ sau còng cã kÝch th­íc nhá h¬n so víi c¸c chuyÓn m¹ch truyÒn thèng. §Æt c¸c m¸y chñ ë nhiÒu n¬i trong m¹ng, ®ång nghÜa víi viÖc sÏ kh«ng cßn nh÷ng ®iÓm “nót” l­u l­îng m¹ng, do ®ã còng sÏ lµm m¹ng trë nªn tin cËy h¬n. An toµn vèn ®Çu t­: M¹ng NGN ho¹t ®éng song song víi h¹ tÇng m¹ng s½n cã, v× vËy c¸c nhµ khai th¸c vÉn thu håi ®­îc vèn ®· ®Çu t­ vµo thiÕt bÞ m¹ng truyÒn thèng, cïng lóc ®ã vÉn triÓn khai ®­îc nh÷ng dÞch vô míi ho¹t ®éng tèt trªn m«i tr­êng m¹ng cã kiÕn tróc phøc t¹p, kh«ng ®ång nhÊt. Ngoµi nh÷ng lîi Ých kÓ trªn, th× chuyÓn m¹ch mÒm cßn cho phÐp kh¸ch hµng cã ®­îc chÊt l­îng dÞch vô cña th«ng tin tho¹i, sè liÖu, video qua ®­êng d©y ®iÖn tho¹i vèn cã cña m×nh (cïng víi mét ®Çu cuèi th«ng minh, mét chiÕc PC ch¼ng h¹n) mµ kh«ng cÇn quan t©m tíi kiÕn tróc h¹ tÇng m¹ng. C¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm tÝch hîp ®­îc víi c¸c thµnh phÇn m¹ng kh¸c nh»m cung cÊp c¸c dÞch vô phøc t¹p, cao cÊp cho phÐp ®iÒu khiÓn cuéc gäi ®a giao thøc vµ hç trî c¸c øng dông ®a ph­¬ng tiÖn. Bªn c¹nh viÖc øng dông c¸c chøc n¨ng cña ®iÖn tho¹i truyÒn thèng trªn mét m¹ng IP chi phÝ thÊp h¬n nhiÒu, chuyÓn m¹ch mÒm cho phÐp c¸c nhµ cung cÊp x¸c lËp, triÓn khai vµ ®iÒu hµnh c¸c dÞch vô míi, tÝnh to¸n møc ®é sö dông c¸c dÞch vô ®ã ®Ó tÝnh c­íc kh¸ch hµng trong cña hai hÖ thèng tr¶ sau hay tr¶ tr­íc. B»ng c¸ch sö dông c¸c giao diÖn lËp tr×nh më (API) trong chuyÓn m¹ch mÒm , c¸c nhµ ph¸t triÓn cã thÓ tÝch hîp dÞch vô míi hay thªm c¸c m¸y chñ míi dÔ dµng. C¸c nhµ khai th¸c còng cã thÓ truy nhËp tíi c¸c danh môc cã s½n ®Ó hç trî cho c¸c dÞch vô nhËn d¹ng cuéc gäi (Caller-ID) hay chu«ng cã chän läc (Selective Ringing). ChuyÓn m¹ch mÒm nãi chung cã thÓ cung cÊp mét sè dÞch vô c¬ b¶n sau: Trung t©m cuéc gäi ¶o. Nh¾n tin hîp nhÊt. IP Centrex Hç trî ®a ph­¬ng tiÖn. T­¬ng t¸c víi PSTN. Bao trïm hÕt tËp tÝnh n¨ng cña c¸c chuyÓn m¹ch líp 4 vµ líp 5. ThÎ gäi tr¶ tr­íc. TÝnh c­íc. Cuéc gäi khÈn cÊp Khi vÉn tËn dông m¹ng PSTN, chuyÓn m¹ch mÒm ®­îc sö dông trong m¹ng c«ng céng ®Ó thay thÕ cho tæng ®µi cÊp 4 (tandem switch) vµ trong m¹ng riªng. Khi ®ã, phÇn mÒm ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch chØ cã nhiÖm vô ®¬n gi¶n lµ thiÕt lËp vµ gi¶i phãng cuéc gäi. Trong t­¬ng lai, khi tiÕn tíi m¹ng NGN hoµn toµn th× c¸c MGC sö dông chuyÓn m¹ch mÒm sÏ thay thÕ c¶ c¸c tæng ®µi néi h¹t (cÊp 5). Khi ®ã chuyÓn m¹ch mÒm kh«ng chØ thiÕt lËp vµ gi¶i phãng cuéc gäi mµ cßn thùc hiÖn c¶ c¸c chøc n¨ng phøc t¹p kh¸c cña mét tæng ®µi cÊp 5. 1.2.3 KiÕn tróc tæng quan H×nh 1.3 : KiÕn tróc vËt lý m¹ng NGN sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm M¹ng NGN sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm sÏ cã cÊu h×nh m¹ng lâi lµ c¸c tæng ®µi chuyÓn m¹ch mÒm ®­îc liªn kÕt b»ng m¹ng chuyÓn gãi IP, ATM. PhÇn tiÕp cËn thuª bao lµ c¸c node truy nhËp b¨ng réng vµ thiÕt bÞ truy nhËp tÝch hîp. M¹ng lâi giao tiÕp víi c¸c m¹ng ngoµi th«ng qua c¸c MG ho¹t ®éng d­íi sù ®iÒu khiÓn cña MGC. Nh­ vËy, m¹ng chuyÓn m¹ch mÒm lµ m¹ng xö lý tËp trung vÒ mÆt logic nh­ng tµi nguyªn ph©n t¸n. ChuyÓn m¹ch cuéc gäi trªn nÒn m¹ng chuyÓn m¹ch gãi t¹o ra nhiÒu ­u thÕ v­ît tréi h¬n h¼n nh÷ng m¹ng tr­íc ®©y. §Ó hiÓu râ h¬n vÒ chuyÓn m¹ch mÒm, phÇn tiÕp theo ta sÏ xem xÐt mÆt b»ng chøc n¨ng vµ c¸c thùc thÓ chøc n¨ng cña chuyÓn m¹ch mÒm. 1.3 MÆt b»ng chøc n¨ng C¸c mÆt b»ng chøc n¨ng ®­îc ®­a ra theo nghÜa chung nhÊt nh»m ph©n biÖt c¸c thùc thÓ chøc n¨ng trong kiÕn tróc chuyÓn m¹ch mÒm. ISC (International Softswitch Consortium) ®­a ra 4 mÆt b»ng chøc n¨ng: mÆt b»ng truyÒn t¶i (Transport plane); mÆt b»ng ®iÒu khiÓn vµ b¸o hiÖu (Call control & Signaling plane); mÆt b»ng øng dông vµ dÞch vô (Service & Application plane); mÆt b»ng qu¶n lý (Management plane). H×nh 1.4 : M« h×nh tham chiÕu chuyÓn m¹ch mÒm 1.3.1 MÆt b»ng truyÒn t¶i MÆt b»ng truyÒn t¶i thùc hiÖn chøc n¨ng vËn chuyÓn c¸c b¶n tin gi÷a c¸c thùc thÓ trong toµn m¹ng. C¸c b¶n tin cã thÓ lµ b¶n tin b¸o hiÖu cuéc gäi, b¶n tin thiÕt lËp cuéc gäi hay l­u l­îng cÇn truyÒn. C¬ chÕ truyÒn t¶i c¸c b¶n tin nµy cã thÓ dùa trªn bÊt kú mét c«ng nghÖ truyÒn dÉn nµo, miÔn lµ nã ®¸p øng c¸c yªu cÇu cña viÖc truyÒn dÉn lo¹i l­u l­îng ®ã. MÆt b»ng truyÒn t¶i còng ®­a ra c¸c ®iÓm truy nhËp dµnh cho viÖc liªn kÕt víi c¸c m¹ng kh¸c nh»m môc ®Ých b¸o hiÖu hay truyÒn t¶i l­u l­îng gi÷a chóng. C¸c thùc thÓ vµ chøc n¨ng cña mÆt b»ng nµy ®­îc ®iÒu khiÓn bëi c¸c chøc n¨ng trong mÆt b»ng b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn cuéc gäi. SIP/SIP-T: H.323 IP SS7: TDM/ATM C¸c API më (Parlay, Jain, CAMEL, SIP, AIN/INAP) B¸o hiÖu (ISUP, MAP, RANAP, MGCP, Megaco, SIP) MÆt b»ng qu¶n lý Cung cÊp thuª bao vµ dÞch vô; hç trî vËn hµnh vµ b¶o d­ìng m¹ng; hç trî tÝnh c­íc §iÖn tho¹i IP (H.323, SIP, MGCP), §Çu cuèi IP, IP PBX IN/AIN ChuyÓn m¹ch liªn m¹ng PSTN/SS7/ATM M¹ng VoIP §Çu cuèi phi IP M¹ng di ®éng MÆt b»ng øng dông vµ dÞch vô Application/Feature Server MÆt b»ng ®iÒu khiÓn vµ b¸o hiÖu Call Agent, MGC, chuyÓn m¹ch mÒm,GK MÆt b»ng truyÒn t¶i MiÒn truyÒn t¶i IP: M¹ng lâi IP, ®Þnh tuyÕn, chuyÓn m¹ch, BG, QoS (RSVP, MPLS) MiÒn liªn kÕt m¹ng: TG (MG), SG, t­¬ng t¸c GW MiÒn truy nhËp phi IP: Truy nhËp kh«ng d©y (AG) Truy nhËp di ®éng (RAN AG) Truy nhËp b¨ng réng (IAD, MTA) Application Signaling Media Server MÆt b»ng truyÒn t¶i còng cã thÓ ®­îc chia nhá thµnh 3 miÒn: MiÒn truyÒn t¶i IP: MiÒn nµy cung cÊp hÖ thèng lâi vµ chuyÓn m¹ch, ®Þnh tuyÕn cho viÖc truyÒn t¶i c¸c b¶n tin qua m¹ng IP. MiÒn truyÒn t¶i IP bao gåm c¸c thiÕt bÞ: ®Þnh tuyÕn, chuyÓn m¹ch, thiÕt bÞ cung cÊp c¬ chÕ gi¸m s¸t chÊt l­îng dÞch vô hay c¸c chÝnh s¸ch truyÒn t¶i. MiÒn liªn kÕt m¹ng: MiÒn nµy ®¶m nhËn chøc n¨ng chuyÓn ®æi c¸c d¹ng l­u l­îng vµ b¸o hiÖu gi÷a c¸c m¹ng kh¸c nhau nh»m ®¶m b¶o sù t­¬ng thÝch gi÷a chóng, bao gåm c¸c thiÕt bÞ: cæng b¸o hiÖu (Signaling Gateway), cæng ph­¬ng tiÖn (Media Gateway), cæng liªn kÕt m¹ng (Interworking Gateway). MiÒn truy nhËp kh«ng IP: MiÒn nµy nh»m hç trî viÖc truyÒn dÉn gi÷a m¹ng IP vµ c¸c ®Çu cuèi kh«ng IP hay m¹ng v« tuyÕn. Vïng nµy bao gåm c¸c thiÕt bÞ: cæng truy nhËp (Access Gateway) hay c¸c cæng néi h¹t (Residential Gateway), ®Çu cuèi ISDN, thiÕt bÞ truy nhËp tÝch hîp, c¸c cæng ph­¬ng tiÖn cho c¸c m¹ng di ®éng hay m¹ng truy nhËp v« tuyÕn… 1.3.2 MÆt b»ng b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn cuéc gäi MÆt b»ng nµy ®iÒu khiÓn hÇu hÕt c¸c thùc thÓ cña m¹ng, ®Æc biÖt lµ c¸c thùc thÓ thuéc mÆt b»ng truyÒn t¶i. C¸c thiÕt bÞ vµ chøc n¨ng trong mÆt b»ng nµy tiÕn hµnh ®iÒu khiÓn cuéc gäi dùa trªn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu nhËn ®­îc tõ mÆt b»ng truyÒn t¶i, nã còng thùc hiÖn viÖc thiÕt lËp vµ gi¶i phãng cuéc gäi trªn c¬ së ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ thuéc mÆt b»ng truyÒn t¶i. MÆt b»ng nµy bao gåm c¸c thiÕt bÞ nh­ : bé ®iÒu khiÓn cæng ph­¬ng tiÖn (Media gateway Controller), Gatekeeper, LDAP servers. 1.3.3 MÆt b»ng øng dông vµ dÞch vô MÆt b»ng nµy cung cÊp c¸c logic dÞch vô hay kÞch b¶n cña c¸c dÞch vô vµ øng dông trªn m¹ng. C¸c thiÕt bÞ trong mÆt b»ng sÏ ®iÒu khiÓn tõng b­íc cuéc gäi dùa trªn c¸c logic cã s½n th«ng qua viÖc giao tiÕp víi c¸c thiÕt bÞ trong mÆt b»ng b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn cuéc gäi. MÆt b»ng nµy bao gåm c¸c thiÕt bÞ nh­ Application Servers, Feature Servers. 1.3.4 MÆt b»ng qu¶n lý vµ b¶o d­ìng m¹ng MÆt b»ng nµy thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng qu¶n lý nh­ tÝnh c­íc, hç trî vËn hµnh, c¸c xö lý liªn quan tíi thuª bao hay cung cÊp dÞch vô tíi kh¸ch hµng. MÆt b»ng qu¶n lý cã thÓ t­¬ng t¸c víi 3 mÆt b»ng trªn th«ng qua c¸c giao diÖn chuÈn hay giao diÖn lËp tr×nh më. 1.4 C¸c thùc thÓ chøc n¨ng H×nh 1.5 : C¸c thùc thÓ chøc n¨ng KiÕn tróc cña m¹ng khi triÓn khai chuyÓn m¹ch mÒm cã thÓ ®­îc tham kh¶o qua h×nh 1.3. Mçi khèi chøc n¨ng trªn cã thÓ thùc hiÖn mét chøc n¨ng nh­ng còng cã thÓ kÕt hîp cïng thùc hiÖn mét chøc n¨ng. Theo ®ã c¸c thùc thÓ chøc n¨ng thuéc c¸c mÆt b»ng chøc n¨ng kh¸c nhau: 1.4.1 Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cæng ph­¬ng tiÖn MGC-F Chøc n¨ng nµy th­êng ®­îc thùc hiÖn bëi thùc thÓ vËt lý MGC (Media Gateway Controller). §©y lµ mét trong nh÷ng thiÕt bÞ quan träng nhÊt vµ ®­îc biÕt tíi víi nhiÒu tªn nh­ Call Agent, Call controler hay chuyÓn m¹ch mÒm. Chøc n¨ng MGC-F cung cÊp logic dÞch vô vµ b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn cuéc gäi cho MG. MGC-F cã c¸c ®Æc ®iÓm: Duy tr× tr¹ng th¸i cuéc gäi ®èi víi mäi cuéc gäi MG §iÒu khiÓn giao tiÕp gi÷a c¸c MG còng nh­ gi÷a MG víi c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi §ãng vai trß lµ trung gian tho¶ thuËn c¸c tham sè kÕt nèi gi÷a c¸c ®Çu cuèi thuéc c¸c MG TiÕp nhËn vµ khëi t¹o c¸c b¶n tin b¸o hiÖu ®i vµ tíi c¸c ®iÓm kÕt cuèi vµ c¸c m¹ng bªn ngoµi T­¬ng t¸c víi Appication Server nh»m cung cÊp c¸c dÞch vô tíi kh¸ch hµng Qu¶n lý mét sè tµi nguyªn m¹ng nh­: c¸c cæng MG, b¨ng th«ng Giao tiÕp víi c¸c chøc n¨ng ®inh tuyÕn vµ tÝnh c­íc ®Ó hç trî cho viÖc tÝnh c­íc, nhËn thùc vµ ®Þnh tuyÕn Cã thÓ tham gia vµo nhiÖm vô qu¶n lý trong m«i tr­êng m¹ng di ®éng Chøc n¨ng nµy gåm c¸c giao thøc øng dông H248 vµ MGCP Chøc n¨ng Call Agent (CA-F) vµ Internetworking (IW-F) lµ c¸c chøc n¨ng thµnh phÇn cña MGC-F. CA-F thÓ hiÖn khi MGC xö lý ®iÒu khiÓn cuéc gäi hay duy tr× tr¹ng th¸i cuéc gäi. IW-F thÓ hiÖn khi MGC thùc hiÖn chøc n¨ng b¸o hiÖu gi÷a c¸c m¹ng b¸o hiÖu kh¸c nhau (vÝ dô nh­ SS7 vµ SIP). 1.4.2 Chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn cuéc gäi vµ tÝnh c­íc R-F, A-F R-F cung cÊp c¸c th«ng tin ®Þnh tuyÕn cuéc gäi cho MGC-F, A-F thu thËp c¸c th«ng tin phôc vô cho viÖc tÝnh c­íc. R-F vµ A-F cã ®Æc ®iÓm: Cung cÊp chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn cho viÖc ®Þnh tuyÕn cuéc gäi liªn m¹ng Cung cÊp kh¶ n¨ng qu¶n lý phiªn vµ di ®éng CËp nhËt c¸c th«ng tin ®Þnh tuyÕn tõ c¸c nguån bªn ngoµi T­¬ng t¸c víi AS-F nh»m cung cÊp c¸c dÞch vô hay øng dông tíi kh¸ch hµng R-F vµ A-F th­êng ®­îc tÝch hîp trong chøc n¨ng MGC 1.4.3 Chøc n¨ng cæng b¸o hiÖu vµ chøc n¨ng b¸o hiÖu cæng truy nhËp SG-F cung cÊp cæng ph­¬ng tiÖn cho viÖc b¸o hiÖu gi÷a m¹ng IP vµ PLMN, PSTN (th­êng lµ b¸o hiÖu sè 7). Vai trß chÝnh cña SG-F lµ ®ãng gãi vµ truyÒn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu sè 7 cña PSTN (ISUP hoÆc INAP) hay PLMN (MAP hoÆc CAP) qua m¹ng IP. AGS-F cung cÊp cæng ph­¬ng tiÖn cho viÖc b¸o hiÖu gi÷a m¹ng IP vµ m¹ng truy cËp dùa trªn chuyÓn m¹ch kªnh.Vai trß chÝnh cña AGS-F lµ ®ãng gãi vµ truyÒn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu V5 hay ISDN, BSSAP, RANAP qua m¹ng IP. C¸c ®Æc ®iÓm cña SG-F: §ãng gãi vµ truyÒn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu cña m¹ng PSTN (SS7) (sö dông giao thøc SIGTRAN ) tíi c¸c MGC-F hay mét SG-F kh¸c Mét SG-F cã thÓ phôc vô nhiÒu MGC-F Khi SG-F vµ MGC-F kh«ng ®­îc cµi ®Æt chung, SG-F sÏ thùc hiÖn chøc n¨ng giao diÖn giao thøc (vÝ dô nh­ SIGTRAN ) C¸c giao thøc øng dông cña chøc n¨ng nµy bao gåm: SIGTRAN, TUA, SUA hay M3UA trªn SCTP C¸c ®Æc ®iÓm cña AGS-F: §ãng gãi vµ truyÒn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu V5 hoÆc ISDN (vÝ dô nh­ SS7) tíi MGC-F Mét MGC-F cã thÓ phôc vô nhiÒu AGS-F Khi AGS-F vµ MGC-F kh«ng ®­îc cµi ®Æt chung, AGS-F sÏ thùc hiÖn chøc n¨ng giao thøc giao diÖn (vÝ dô nh­ SIGTRAN ) C¸c giao thøc øng dông cña chøc n¨ng nµy bao gåm: SIGTRAN, IUA, V5UA hay M3UA trªn SCTP 1.4.4 Chøc n¨ng Server øng dông Chøc n¨ng chÝnh cña AS lµ cung cÊp c¸c logic dÞch vô øng dông. C¸c ®Æc ®iÓm cña AS-F bao gåm: Cã thÓ thay ®æi c¸c m« t¶ l­u l­îng th«ng qua giao thøc SDP Cã thÓ ®iÒu khiÓn MS-F nh»m chøc n¨ng xö lý l­u l­îng Cã thÓ kÕt nèi tíi c¸c øng dông Web vµ cã c¸c giao diÖn Web Cã giao diÖn lËp tr×nh øng dông cho viÖc t¹o c¸c dÞch vô míi Giao tiÕp víi MGC-F hay MS-F Cã thÓ sö dông c¸c dÞch vô cña MGC-F ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c nguån tµi nguyªn bªn ngoµi C¸c giao thøc øng dông bao gåm: SIP, MGCP, H.248, LDAP, HTTP, CLP, XML C¸c giao diÖn lËp tr×nh øng dông më bao gåm: JAIN vµ Parlay Th«ng th­êng, sù kÕt hîp gi÷a AS-F vµ MGC-F sÏ t¹o ra c¸c n¨ng lùc ®iÒu khiÓn c¸c dÞch vô t¨ng c­êng nh­: ®iÖn tho¹i héi nghÞ, chê cuéc gäi….C¸c nhµ khai th¸c sÏ kh«ng sö dông mét giao diÖn gi÷a AS vµ MGC, thay vµo ®ã lµ mét giao diÖn lËp tr×nh øng dông API gi÷a MGC vµ AS. Khi nµy AS cßn cã tªn gäi kh¸c lµ Feature Server. Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn dÞch vô (Service Control Function) SC-F xuÊt hiÖn khi AS-F ®iÒu khiÓn logic dÞch vô. 1.4.5 Chøc n¨ng cæng ph­¬ng tiÖn MG-F MG giao tiÕp víi m¹ng IP b»ng c¸c ®­êng ®iÓm truy nhËp hay trung kÕ m¹ng. Nãi kh¸c ®i, MG-F ho¹t ®éng nh­ mét cæng giao tiÕp gi÷a m¹ng IP vµ c¸c m¹ng bªn ngoµi, ®ã cã thÓ lµ m¹ng PSTN hay PLMN... MG-F cã thÓ cung cÊp c¸c cæng giao tiÕp gi÷a m¹ng IP vµ m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh hay gi÷a c¸c m¹ng chuyÓn m¹ch gãi víi nhau (IP vµ 3G hay ATM).Vai trß c¬ b¶n cña MG-F lµ: chuyÓn l­u l­îng tõ mét khung d¹ng truyÒn dÉn nµy sang mét khung d¹ng truyÒn dÉn kh¸c, th­êng lµ gi÷a chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi, gi÷a gãi ATM vµ gãi IP, m¹ch ISDN t­¬ng tù vµ gãi gièng nh­ trong cæng ph­¬ng tiÖn néi h¹t. C¸c ®Æc ®iÓm cña MG-F: Lu«n lu«n cã mèi quan hÖ chñ tí víi MGC-F th«ng qua giao thøc MGCP hay MEGACO Cã thÓ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng xö lý l­u l­îng nh­ chuyÓn m·, ®ãng gãi, lo¹i bá tiÕng déi, gi¸m s¸t hiÖn t­îng Jitter, ®­a ra c¸c xö lý khi bÞ mÊt gãi tin Cã thÓ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng chÌn l­u l­îng nh­ t¹o ©m b¸o tiÕn tr×nh cuéc gäi, t¹o DTMF Thùc hiÖn gi¸m s¸t vµ ph¸t hiÖn sù thay ®æi tr¹ng th¸i cña c¸c ®Çu cuèi Tù ph©n bæ tµi nguyªn cho c¸c chøc n¨ng trªn Ph©n tÝch c¸c con sè nhËn ®­îc tõ ®Çu cuèi dùa trªn kÕ ho¹ch ®¸nh sè vµ quay sè do MGC göi tíi Cung cÊp c¬ chÕ thay ®æi tr¹ng th¸i vµ n¨ng lùc cña c¸c ®iÓm kÕt cuèi C¸c giao thøc øng dông bao gåm RTP/RTCP, TDM, H248, MGCP 1.4.6 Chøc n¨ng Server Media Chøc n¨ng nµy ®¸p øng c¸c yªu cÇu cña AS-F vµ MGC-F vÒ viÖc xö lý l­u l­îng trªn c¸c dßng l­u l­îng ®ãng gãi. 1.5 B¸o hiÖu trong m¹ng chuyÓn m¹ch mÒm HÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm cã kiÕn tróc ph©n t¸n, c¸c chøc n¨ng b¸o hiÖu vµ xö lý b¸o hiÖu, chuyÓn m¹ch, ®iÒu khiÓn cuéc gäi ®­îc thùc hiÖn bëi c¸c thiÕt bÞ n»m ph©n t¸n trong cÊu h×nh m¹ng. §Ó cã thÓ t¹o ra c¸c kÕt nèi gi÷a c¸c ®Çu cuèi nh»m cung cÊp dÞch vô, c¸c thiÕt bÞ nµy ph¶i trao ®æi c¸c th«ng tin b¸o hiÖu. C¸ch thøc trao ®æi c¸c th«ng tin b¸o hiÖu ®­îc quy ®Þnh bëi c¸c giao thøc b¸o hiÖu. C¸c giao thøc b¸o hiÖu c¬ b¶n bao gåm : H323 SIP SIGTRAN MGCP, H.248\MEGACO PSTN, ATM, ... Call Agent Media gateway Controller Peer Soft Client Lines Media Gateway Trunking Media Gateway H.248\Megaco Trunks SIP or H.323 Smart Phones Analog and digital legacy terminals Ultra-thin Client IP phones GW GK Thick(er) Client IP phone SIP or H.323 Peer-peer Call control layer Master/slave Device control layer C¸c giao thøc nµy cã thÓ ph©n thµnh hai lo¹i: giao thøc ngang cÊp (H323, SIP) vµ giao thøc chñ tí (MGCP, H.248\MEGACO) (minh ho¹ trong h×nh vÏ 1.6). Mçi lo¹i giao thøc cã ­u ®iÓm vµ nh­îc ®iÓm riªng cña m×nh víi c¸c chøc n¨ng kh¸c nhau, tån t¹i trong m¹ng ë c¸c cÊp kh¸c nhau. H×nh 1.6: Ph©n lo¹i giao thøc b¸o hiÖu trong chuyÓn m¹ch mÒm Giao thøc ngang cÊp H323, SIP ®­îc sö dông ®Ó trao ®æi th«ng tin b¸o hiÖu gi÷a c¸c MGC, gi÷a MGC vµ c¸c Server. Giao thøc chñ tí MGCP, H.248\MEGACO lµ giao thøc b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn gi÷a MGC vµ c¸c Gateway (trong ®ã MGC ®iÒu khiÓn Gateway). Giao thøc Sigtran lµ giao thøc b¸o hiÖu gi÷a MGC vµ Signaling Gateway. C¸c giao thøc ngang cÊp thùc hiÖn chøc n¨ng m¹ng ë cÊp cao h¬n, quy ®Þnh c¸ch thøc giao tiÕp gi÷a c¸c thùc thÓ cïng cÊp ®Ó cïng phèi hîp thùc hiÖn cuéc gäi hay c¸c øng dông kh¸c. Trong khi ®ã c¸c giao thøc chñ tí lµ s¶n phÈm cña viÖc ph©n bè kh«ng ®ång ®Òu trÝ tuÖ m¹ng, phÇn lín trÝ tuÖ m¹ng ®­îc tËp trung trong c¸c thùc thÓ chøc n¨ng ®iÒu khiÓn (®ãng vai trß lµ master), thùc thÓ nµy sÏ giao tiÕp (®iÒu khiÓn) víi nhiÒu thùc thÓ kh¸c qua c¸c giao thøc chñ tí nh»m cung cÊp dÞch vô. 1.5.1 Giao thøc H323 Giao thøc H323 lµ tiªu chuÈn dµnh cho truyÒn th«ng ®a ph­¬ng tiÖn multimedia trªn c¬ së m¹ng chuyÓn m¹ch gãi, do ITU ban hµnh. Phiªn b¶n ®Çu tiªn ®­îc ®­a ra vµo n¨m 1996 vµ phiªn b¶n gÇn ®©y nhÊt (version 4) ®­îc ban hµnh vµo 7/2001. Phiªn b¶n 1 vµ 2 hç trî H245 trªn nÒn TCP, Q931 trªn nÒn TCP vµ RAS trªn nÒn UDP. C¸c phiªn b¶n 3 vµ 4 cã hç trî thªm H245 vµ Q931 trªn nÒn TCP vµ UDP. Ban ®Çu H323 dù ®Þnh dµnh cho X25 vµ ATM nh­ng trong thùc tÕ nã l¹i ®­îc biÕt ®Õn nhiÒu h¬n víi øng dông VoIP. Ng¨n xÕp giao thøc H.323 theo m« h×nh OSI: H×nh 1.7: Ng¨n xÕp giao thøc H323. Tõ ng¨n xÕp giao thøc ta thÊy: H323 hç trî cho l­u l­îng tho¹i qua c¸c chuÈn m· ho¸ G711, G722, G728, G729, G723.1 trªn nÒn giao thøc RTP vµ RTC th«ng qua ph­¬ng thøc chuyÓn t¶i kh«ng tin cËy (UDP). H323 hç trî l­u l­îng video qua c¸c chuÈn m· ho¸ H261, H263 trªn nÒn c¸c giao thøc RTP vµ RTCP còng qua ph­¬ng thøc truyÒn t¶i kh«ng tin cËy (UDP). H323 hç trî l­u l­îng d÷ liÖu c¸c giao thøc T122, T124, T125, T127, T126 qua ph­¬ng thøc truyÒn t¶i tin cËy (TCP). H245 lµ giao thøc ®iÒu khiÓn kªnh (trao ®æi c¸c thuéc tÝnh cuéc gäi gi÷a 2 ®Çu cuèi). H225 lµ giao thøc b¸o hiÖu gi÷a ®Çu cuèi vµ gatekeeper. M¹ng gãi PSTN H.323 Terminal H.323 Gateway H.323 MCU H.323 Gatekeeper H.323 Gateway ISDN H×nh 1.8: CÊu h×nh m¹ng H323 ®¬n gi¶n. CÊu h×nh m¹ng bao gåm c¸c thµnh phÇn sau: §Çu cuèi: ®Çu cuèi H.323 b¾t buéc ph¶i hç trî B¸o hiÖu ®iÒu khiÓn cuéc gäi H.225 B¸o hiÖu ®iÒu khiÓn kªnh H.245 Giao thøc RTP/RTCP cho d÷ liÖu C¸c codec tho¹i ViÖc hç trî c¸c codec video lµ kh«ng b¾t buéc ®èi víi c¸c ®Çu cuèi H.323. Gateway ®¶m nhiÖm chøc n¨ng chuyÓn ®æi gi÷a hai m¹ng, thÝ dô gi÷a m¹ng chuyÓn m¹ch gãi vµ m¹ng PSTN. Gatekeeper cã chøc n¨ng chÝnh lµ chuyÓn ®æi ®Þa chØ vµ ®iÒu khiÓn b¨ng th«ng. Trong m¹ng H.323 kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i cã Gatekeeper, tuy nhiªn nÕu cã Gatekeeper th× tÊt c¶ c¸c ®Çu cuèi ph¶i ®¨ng ký tr­íc khi thùc hiÖn cuéc gäi. H.323 MCU hç trî héi nghÞ cña 3 hay nhiÒu h¬n ®Çu cuèi. Trong MCU cã hai module : MC (Multipoint Controller) cã chøc n¨ng ®iÒu khiÓn vµ MP (Multipoint Processor) nhËn vµ xö lý c¸c luång d÷ liÖu tho¹i, video hoÆc d÷ liÖu kh¸c. 1.5.2 Giao thøc SIP SIP do nhãm lµm viÖc MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) cña IETF ph¸t triÓn tõ tiªu chuÈn RFC2543. §©y lµ giao thøc b¸o hiÖu líp øng dông m« t¶ viÖc khëi t¹o thay ®æi vµ huû phiªn truyÒn th«ng ®a ph­¬ng tiÖn gi÷a c¸c ®Çu cuèi. SIP ®­îc ®­a ra trªn c¬ së nguyªn lý giao thøc trao ®æi th«ng tin cña m¹ng internet (HTTP). SIP lµ giao thøc ngang cÊp, ho¹t ®éng theo nguyªn t¾c hái ®¸p (server/client). VÞ trÝ giao thøc SIP trong m« h×nh ph©n líp hÖ thèng ®­îc m« t¶ nh­ sau: SIP Protocol Model SYSLIB SME Host Application Pull SIP API Application Specific API Simple API Dellvery Agent SIP Protocol + Extensions Transport Layer API Transport Layer (UDP/TCP) H×nh 1.9: VÞ trÝ giao thøc SIP trong m« h×nh ph©n líp hÖ thèng Tõ h×nh trªn ta thÊy: SIP cã thÓ ch¹y trªn c¶ UDP hay TCP víi IPv4 hoÆc IPv6. SIP ®­îc thiÕt kÕ ®éc lËp víi c¸c giao thøc truyÒn dÉn møc thÊp vµ cã thÓ bæ sung c¸c tÝnh n¨ng míi th«ng qua viÖc thay ®æi c¸c tham sè hay mµo ®Çu cña c¸c b¶n tin. C¸c thùc thÓ m¹ng cña giao thøc SIP bao gåm: §Çu cuèi SIP: Cã thÓ lµ m¸y ®iÖn tho¹i SIP hay m¸y tÝnh ch¹y phÇn mÒm SIP. Mçi ®Çu cuèi sÏ ®­îc g¸n mét ®Þa chØ SIP URL ®Ó ®Þnh danh vµ nhËn thùc. Proxy Server: lµ ®¹i diÖn cho mét nhãm c¸c ®Çu cuèi SIP, cã nhiÖm vô ®¸p øng c¸c yªu cÇu SIP cña nhãm ®ã hay tõ c¸c proxy kh¸c. Trong tr­êng hîp nã kh«ng ®¸p øng ®­îc th× yªu cÇu sÏ ®­îc chuyÓn cho mét proxy kh¸c Redirect Server: NhËn ®Þa chØ SIP vµ göi l¹i cho n¬i hái d­íi d¹ng ®Þa chØ kh¸c cña proxy kÕ tiÕp ®Ó liªn l¹c. Registrar Server: Cã chøc n¨ng nhËn thùc, b¶o mËt. Ghi l¹i ®Þa chØ SIP vµ ®Þa chØ IP cña ®Çu cuèi SIP ®¨ng ký. Location Server lµ phÇn mÒm ®Þnh vÞ thuª bao, cung cÊp th«ng tin vÒ nh÷ng vÞ trÝ cã thÓ cña phÝa bÞ gäi cho c¸c phÇn mÒm Proxy Server vµ Redirect Server. SIP sö dông ph­¬ng ph¸p m· ho¸ kiÓu v¨n b¶n víi cÊu tróc b¶n tin theo kiÓu hái /®¸p, bao gåm c¸c b¶n tin sau: INVITE: B¾t ®Çu thiÕt lËp cuéc gäi b»ng c¸ch göi b¶n tin mêi ®Çu cuèi kh¸c tham gia ACK: B¶n tin nµy kh¼ng ®Þnh client ®· nhËn ®­îc b¶n tin tr¶ lêi b¶n tin INVITE BYE: B¾t ®Çu kÕt thóc cuéc gäi CANCEL: Hñy yªu cÇu ®ang n»m trong hµng ®îi REGISTER: §Çu cuèi SIP sö dông b¶n tin nµy ®Ó ®¨ng ký víi Registrar Server OPTIONS: Sö dông ®Ó x¸c ®Þnh n¨ng lùc cña server INFO: Sö dông ®Ó t¶i c¸c th«ng tin nh­ tone DTMF PSTN Location Redirect Registrar Server Server Server Proxy Proxy Server Server Gateway User Agent H×nh 1.10: CÊu tróc hÖ thèng SIP Trong héi tho¹i SIP, mçi bªn tham gia ®­îc g¸n mét ®Þa chØ SIP hay ccßn ®­îc gäi lµ SIP URL, ng­êi sö dông ph¶i ®¨ng ký vÞ trÝ cña hä víi SIP server. §Ó t¹o mét cuéc gäi SIP, phÝa gäi ®Þnh vÞ tíi m¸y phô vô thÝch øng vµ sau ®ã göi ®i mét yªu cÇu SIP. Ho¹t ®éng th­êng xuyªn nhÊt lµ mêi c¸c thµnh viªn tham gia héi tho¹i. Thµnh phÇn Registran ®ãng vai trß tiÕp nhËn c¸c yªu cÇu ®¨ng ký tõ UA (User Agent) vµ l­u tr÷ c¸c th«ng tin nµy t¹i mét dÞch vô bªn ngoµi SIP. 1.5.3 Giao thøc Sigtran M¹ng NGN lµ sù héi tô cña c«ng nghÖ th«ng tin, m¹ng IP, internet vµo m¹ng viÔn th«ng. Sù héi tô nµy ®Æt ra yªu cÇu chuyÓn tiÕp gi÷a m¹ng PSTN truyÒn thèng vµ m¹ng IP. §iÒu nµy ®­îc tiÕn hµnh nhê giao thøc truyÒn t¶i b¸o hiÖu Signaling Transport-Sigtran. Sigtran lµ mét giao thøc VoIP, cho phÐp truyÒn t¶i c¸c b¶n tin b¸o hiÖu sè 7 qua m¹ng IP nhê ®ã l­u l­îng cña m¹ng PSTN vµ ISDN dùa trªn b¸o hiÖu sè 7 cã thÓ truyÒn qua m¹ng IP. §Ó lµm ®­îc ®iÒu nµy, Sigtran sö dông mét lo¹t c¸c giao thøc thµnh phÇn vµ c¸c module t­¬ng thÝch bao gåm: giao thøc truyÒn t¶i ®iÒu khiÓn dßng-SCTP (Stream Control Transport Protocol), module t­¬ng thÝch víi MTP líp 3 (M3UA), MTP líp 2 (M2UA), líp t­¬ng thÝch víi ng­êi dïng ISDN (IUA). Ng¨n xÕp giao thøc Sigtran ®­îc minh ho¹ trªn h×nh 1.11 nh­ sau : H×nh 1.11: Ng¨n xÕp giao thøc Sigtran SCTP: Cã chøc n¨ng TruyÒn t¶i c¸c b¶n tin b¸o hiÖu cña m¹ng PSTN qua m¹ng IP Lµ giao thøc truyÒn t¶i tin cËy trªn nÒn m¹ng gãi theo chÕ ®é connectionless. X¸c nhËn kh«ng cã lçi vµ kh«ng truyÒn l¹i d÷ liÖu. Ph©n m¶nh d÷ liÖu (c¾t mét b¶n tin kh¸ch hµng cña SCTP vµ ®­a vµo nhiÒu gãi) §ãng gãi d÷ liÖu (gép nhiÒu b¶n tin lµ kh¸ch hµng vµo mét gãi) M3UA: Cã chøc n¨ng Hç trî chuyÓn giao c¸c b¶n tin MTP líp 3 (ISUP, SCCP, TUP…) Hç trî cho ho¹t ®éng cña c¸c giao thøc líp MTP3 Hç trî qu¶n lý kÕt hîp truyÒn t¶i SCTP vµ l­u l­îng gi÷a mét SG vµ mét hay nhiÒu MGC Hç trî cho MGC hay c¸c c¬ së d÷ liÖu l­u tr÷ chia sÎ l­u l­îng SUA: Cã chøc n¨ng Hç trî chuyÓn giao c¸c b¶n tin phÇn ng­êi dïng SCCP (vÝ dô nh­ TCAP, RANAP) Hç trî c¸c dÞch vô kh«ng h­íng kÕt nèi (connectionless) SCCP Hç trî c¸c dÞch vô h­íng kÕt nèi (connection oriented) SCCP Hç trî qu¶n lý kÕt hîp truyÒn t¶i SCTP vµ l­u l­îng gi÷a mét SG vµ mét hay nhiÒu node b¸o hiÖu IP Hç trî cho viÖc th«ng b¸o mét c¸ch ®ång bé sù thay ®æi tr¹ng th¸i cho c«ng t¸c qu¶n lý. 1.5.4 Giao thøc MGCP-H.248 Mét trong nh÷ng giao thøc quan träng nhÊt, lµ nÒn t¶ng cña chuyÓn m¹ch mÒm lµ giao thøc ®iÒu khiÓn cæng ph­¬ng tiÖn-MGCP (Media Gateway Control Protocol). Giao thøc nµy quy ®Þnh c¸ch thøc mµ MGC ®iÒu khiÓn c¸c MG trong viÖc thiÕt lËp kÕt nèi khi mµ c¸c phÇn mÒm ®iÒu khiÓn, xö lý cuéc gäi ®­îc t¸ch khái c¸c MG. MGCP ®­îc ph¸t triÓn tõ hai giao thøc kiÕn nghÞ ban ®Çu lµ: giao thøc ®iÒu khiÓn Gateway ®¬n gi¶n SGCP (Simple Gateway Control Protocol) vµ giao thøc ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ Internet IPDC (Internet Protocol Device Control). MGCP lµ giao thøc ®­îc thiÕt kÕ dµnh chñ yÕu ®Ó xö lý IP, giao thøc nµy Ýt cã n¨ng lùc xö lý cho viÖc truyÒn t¶i c¸c gãi tho¹i nãi chung, vÝ dô nh­ VoATM. ViÖc øng dông MGCP trong thùc tÕ còng chØ ra mét sè nh­îc ®iÓm cña giao thøc nµy nh­ thiÕu mét ph­¬ng thøc h÷u hiÖu ®Ó MGC cã thÓ thu thËp th«ng tin vÒ kh¶ n¨ng xö lý cña mét MG nµo ®ã. Nh÷ng nh­îc ®iÓm nµy ®­îc kh¾c phôc bëi mét giao thøc kh¸c víi c¸c ®iÓm kÕ thõa tõ MGCP vµ c¸c tÝnh n¨ng t¨ng c­êng, giao thøc H.248. MGCP lµ sù bæ sung cña c¶ hai giao thøc SIP vµ H.323, ®­îc thiÕt kÕ ®Æc biÖt nh­ mét giao thøc bªn trong gi÷a c¸c MG vµ c¸c MGC cho viÖc t¸ch ho¸ kiÕn tróc GW. Trong ®ã, MGC xö lý cuéc gäi b»ng viÖc giao tiÕp víi m¹ng IP qua truyÒn th«ng víi mét thiÕt bÞ b¸o hiÖu ®Þa chØ gièng nh­ H.323 GK hoÆc SIP Server vµ víi m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh qua mét GW b¸o hiÖu tuú chän. MGC thùc hiÖn ®Çy ®ñ chøc n¨ng cña líp b¸o hiÖu trong H.323 vµ nh­ mét H.323 GK. MG cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi gi÷a d¹ng tÝn hiÖu analog tõ c¸c m¹ch ®iÖn tho¹i, víi c¸c gãi tin trong m¹ng chuyÓn m¹ch gãi. MGCP hoµn toµn t­¬ng thÝch víi VoIP GW. Nã cung cÊp mét gi¶i ph¸p më cho truyÒn th«ng qua m¹ng vµ sÏ cïng tån t¹i víi H.323 vµ SIP. KiÕn tróc vµ c¸c thµnh phÇn cña MGCP MGCP dùa trªn m« h×nh Client / Server. Gièng nh­ c¸c giao thøc kh¸c, MGCP sö dông giao thøc SDP ®Ó m« t¶ ph­¬ng thøc truyÒn th«ng vµ sö dông RTP / RCTP cho viÖc vËn chuyÓn vµ gi¸m s¸t truyÒn tin. MGCP ®Þnh nghÜa c¸c thùc thÓ ®iÓm cuèi (Endpoint-E) vµ c¸c kÕt nèi (Connection-C). E lµ c¸c nguån d÷ liÖu cã thÓ lµ vËt lý hoÆc logic. ViÖc t¹o nguån vËt lý ®ßi hái ph¶i thiÕt lËp phÇn cøng, ch¼ng h¹n nh­ giao tiÕp qua mét GW vµ kÕt thóc mét kÕt nèi tíi m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh PSTN, cßn nguån logic t¹o ra tõ phÇn mÒm nh­ nguån tiÕng nãi. KÕt nèi cã thÓ lµ kÕt nèi ®iÓm-®iÓm hoÆc ®a ®iÓm, cã thÓ ®­îc thiÕt lËp qua rÊt nhiÒu thµnh phÇn mang trªn m¹ng, nh­ gãi tin tho¹i dung RTP trªn m¹ng TCP/UDP, dïng AAL2 cho m¹ng ATM. C¸c ho¹t ®éng cña MGCP lµ c¸c b¸o hiÖu (Signal-S) göi tõ MGC tíi MG vµ c¸c kÕt qu¶ (Event-E) do MG göi tíi MGC.Quan hÖ gi÷a MG vµ MGC (hay CA) ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 1.12. H×nh 1.12: Quan hÖ gi÷a MG vµ MGC Qu¸ tr×nh thiÕt lËp gi÷a hai ®Çu cuèi t¹i c¸c Gateway cïng ®­îc qu¶n lý bëi MGC diÔn ra nh­ sau: MGC göi CreatConnection tíi GW ®Çu tiªn. GW sÏ ®Þnh vÞ c¸c tµi nguyªn cÇn thiÕt vµ göi tr¶ c¸c th«ng tin cÇn thiÕt cho kÕt nèi nh­ ®Þa chØ IP, cæng UDP, c¸c tham sè cho qu¸ tr×nh ®ãng gãi. C¸c th«ng tin nµy ®­îc chuyÓn tiÕp qua MGC. MGC göi CreatConnection tíi GW thø hai chøa c¸c th«ng tin chuyÓn tiÕp ë trªn. GW nµy tr¶ vÒ c¸c th«ng tin m« t¶ phiªn cña nã. MGC göi lÖnh ModifyConnection tíi ®Çu cuèi thø nhÊt. Qu¸ tr×nh kÕt nèi thµnh c«ng sau khi hoµn tÊt c¸c b­íc trªn.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docchuong I.doc
  • docChuong II.doc
  • docchuong III.doc
  • docchuong IV.doc
  • docket luan.doc
  • docloi noi dau.doc
  • docmuc luc.doc
  • docPhu luc.doc
  • pptSlice DATN.ppt
  • doctai lieu tham khao.doc
  • docthuat ngu viet tat.doc
Luận văn liên quan