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

i 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