Tổng đài mềm và một số ứng dụng tại khoa công nghệ điện tử thông tin

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỦ THÔNG TIN BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài “Tổng đài mềm và một số ứng dụng tại Khoa CN ĐTTT” Giáng viên huÓTig dẫn TS NGUYỀN HOÀI GIANG Sinh viên.

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘIKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỦ - THÔNG TIN

BÁO CÁO ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giáng viên huÓTig dẫn: TS NGUYỀN HOÀI GIANG

Sinh viên thực hiện : NGUYÊN MINH THÁNG

Lóp Khoá

K16 2013-2017

Hà Nội, tháng 3/2017

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ, BÁNG BIÉU

DANH MỤC CÁC TÙ VIẾT TẢT

PHÀN MỚ ĐÀU

TỎNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN cúu

LÝ DO LỤ A CHỌN ĐÈ TÀI

MỤC TIÊU ĐÈ TÀI

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cúu

ĐÓI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN cúu

LỜI CÁM ƠN

NỘI DUNG BÁO CÁO

CHƯƠNG 1: CHUYÊN MẠCH MÈM 1

1.1 Tổng quan về mạng viễn thông 1

1.1.1 Khái niệm về mạng viễn thông 1

1.1.2 Đặc điểm cùa mạng viễn thông hiện nay 4

1.1.3 Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại 6

1.2 Mạng thế hệ mói NGN 7

1.2.1 Sự phát 7

1.2.2 Hoạt động cúa PSTN ■ 13

1.2.3 Nhược điểm của chuyến mạch kênh 15

1.3 Sự ra đòi cùa chuyển mạch mềm 16

1.3.1 Khái niệm chuyển mạch mềm 16

1.3.2 Khái quát hoạt động của chuyền mạch mềm 17

1.3.3 Ưu điểm của chuyển mạch mềm 19

1.3.4 ứng dụng cùa chuyến mạch mềm 21

1.4 So sánh hoạt động của chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm 22

1.4.1 Các đặc tính của chuyển mạch 22

1.4.2 Cấu trúc chuyển mạch 23

1.4.3 Quá trình thực hiện chuyến mạch 24

1.5 Thành phần của chuyển mạch mềm 28

1.5.1 Media Gateway Controller (MGC) 29

1.5.2 Media Gateway (MG) 30

1.5.3 Signalling Gateway (SG) 31

1.5.4 Media Server (MS) 31

Kết luận chuong 1: 32

CHƯƠNG 2: TỎNG ĐÀI IP-PBX 33

2.1 Các khái niệm CO’ bản về tổng đài 33

2.2 Tổng đài IP-PBX 35

2.2.1 Mô tà 35

2.2.2 Các tính năng cùa tống đài IP-PBX 36

2.3 Các giao thức hoạt động 38

2.3.1 SIP (Session Intiation Protocol) 38

2.3.2 MGCP (Media Gateway Controller Protocol) 41

2.3.3 SIGTRAN (Signaling Transport Protocol) 42

2.3.4 RTP (Real Time Transport Protocol) 44

2.4 Lọi ích của tổng dài IP-PBX so vói tổng dài truyền thống PBX 46

Kết luận chuong 2: 48

CHƯƠNG 3:TRIẼN KHAI HỆ THÔNG TÔNG ĐÀI ELASTIX TẠI KHOA CN ĐIỆN TƯ - THÔNG TIN 49

3.1 Kháo sát và thu thập các yêu cầu 49

3.1.1 Thực trạng tại khoa CN ĐTTT 49

3.1.2 Một số vấn đề của hệ thống hiện tại 50

3.1.3 Giải pháp 50

3.2 Xác định phạm^ibfe¥ỉ®B y lể.ll ĐâI.Ll.Qíf M.Ql l.Lạ lS.Q.! 51

3.2.1 Mục tiêu của đề tài 51

3.2.2 Giới thiệu tổng đài Elastix 52

3.2.3 Những người sử dụng chính của hệ thống 53

3.2.4 Kịch bản sử dụng 54

3.3 Phân tích hệ thống 56

3.3.1 Biểu đồ phân cấp chức năng 56

3.3.2 Mô hình hóa 56

3.4 Thiết kế cơ sỏ’ dũ’ liệu 58

3.4.1 Từ điền dữ liệu 58

3.4.2 Bán thiết kế logic 59

3.4.3 Bản thiết kế vật lý 62

Kct luân chương 3: 65

PHÀN KÉT LUẬN 66

KÉT LUẬN 66

KIẾN NGHỊ 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIẾU

Hình 1.1: Các thành phần chính cùa mạng viễn thông 1

Hình 1.2: cấu hình mạng cơ hán 2

Hình 1.3: cấu trúc mạng phân cấp 3

Hình 1.4: Nhu cầu phát triển mạng 8

Hình 1.5: Chien lược phát triển 10

Hình 1.6: Sự hội tụ giữa các mạng 11

Hình 1.7: cấu trúc mạng thế hệ mới NGN 13

Hình 1.8 : Hoạt động của mạng PSTN 14

Hình 1.9: Vị trí cùa chuyển mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng cùa NGN 22

Hình 1.10: cấu trúc chuyến mạch mềm 23

Hĩnh 1.11: cấu trúc chuyển mạch kênh 24

Hình 1.12: Quá trình thực hiện cuộc gọi sử dụng chuyển mạch kênh 26

Hình 1.13: Quá trình thực hiện cuộc gọi sir dụng chuyến mạch mềm 27

Hình 1.14: Kết nối M^^vớ^e^hệnh^hệ^kh^của^an^ịỊiếỊỊệmới NGN 28

Hình 1.15: Chức năng cùa khối điều khiển cống phương tiện 29

Hình 2.1: Tồng đài 1P-PBX 36

Hình 2.2: Ví dụ 1 về cuộc gọi sứ dụng giao thức SỈP 40

Hình 2.3: Ví dụ 2 về cuộc gọi sử dụng giao thức SỈP 41

Hình 2.4: Định dạng header chung của gói SCTP 44

Hình 2.5: cấu trúc gói RTP 44

Hình 2.6: Định dạng header chung cùa RTP 45

Hình 3.1: Giao diện tổng đài Elastix 53

Hình 3.2: Biếu đồ phân cấp chức năng 56

Hình 3.3: Biếu đồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh 56

Hình 3.4: Biểu đồ luồng dữ liệu mức 1 57

Hình 3.5: Liên kết giữa lớp học và sinh viên 59

Hình 3.6: Liên kết giữa sinh viên và môn học 60

Hình 3.7: Liên kết giữa môn học và học kỳ 60

Hình 3.8: Liên kêt giữa môn học, lớp học và học kỳ 60

Hình 3.9: Liên kết giữa thời khóa biểu và giáo viên 61

Hình 3.10: Biểu đồ thực thể liên kết 61

Hình 3.11: Biêu đồ luồng dữ liệu dịch vụ trà lời tự động 64

Bảng 1.1: So sánh công nghệ mạng hiện tại và tương lai 12

Bàng 1.2: So sánh đặc tính của chuyến mạch kênh và chuyên mạch mềm 23

Bàng 2.1: So sánh tống đài IP-PBX với tống đài truyền thống PBX 47

Bảng 3.1: Cập nhật thông báo 54

Băng 3.2: Kết nối cuộc gọi 55

Bàng 3.3: Quản trị hệ thống 55

Bảng 3.4: Từ điền dừ liệu 58

Bảng 3.5: Xác định thực thế 59

Bàng 3.6: Chuyến mô hình thực the sang mô hình liên kết 62

Bâng 3.7: Bản thiết kế vật lý 63

Thư viện Viện Đại học Mờ Hà Nội

DANH MỤC CÁC TÙ VIẾT TẮT

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

M2UA

Message Transfer Part 2 User

Media Gateway Controller

Protocol

Giao thức điều khiến cống phương

tiện

PSTN

Public Switched Telephone

Mạng chuyến mạch sổ liệu công

cộng

SCF Service Control Function Chức năng điều khiến dịch vụSCTP

Stream Control Transport

Protocol

Giao thức điều khiến cồng đơn giản

b“°

Trong bối cảnh đó, ý tường chuyên mạch mềm ra đời Tuy vẫn còn dựa trên nền tăng

là kiểu chuyền mạch truyền thống nhưng chuyển mạch mềm đã cho thấy những ưu điếm

rõ rệt

LÝ DO LỤ A CHỌN ĐÈ TÀI

Từ thực tể, khoa CN ĐTTT đang sử dụng hệ thống tổng đài truyền thống với các đầu

số máy lé được cung cấp từ nhà mạng nên còn hạn chế về các dịch yụ thoại

■ Tiếp cận kế thừa: nghiên cứu, kháo sát, tìm hiếu nguyên lý hoạt động, cấu tạo của

hệ thống tông dài hiện nay Trên cơ sờ tiếp thu các kết quâ thu thập được, xâydựng mô hình, cấu trúc hệ thống tổng đài phù hợp nhất với điều kiện tại cơ sở 2của khoa

■ Tiếp cận theo hướng nghiên cứu cơ sở công nghệ: để đảm báo tính khoa học, tạo

cơ sờ cho việc thiết kế hệ thống, đồng thời giảm bớt sự phụ thuộc vào các côngđoạn thù công

■ Tiếp cận theo hướng thị trường: nhằm làm cho kết quà của đề tài có thể đi vào thực

tế, tiết kiệm được chi phí đầu tư khi triển khai

Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu được sứ dụng bao gồm:

■ Phương pháp tông hợp phân tích: tông hợp tài liệu liên quan đen các hệ thống tổngđài Đánh giá, nhận xét ưu nhược điểm cùa từng hệ thống Từ những nhận xét đánhgiá đó đưa ra các phương án thiêt kế và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu

■ Phương pháp mô phóng: mô phóng hoạt động của hệ thống nhàm đám báo hệthống có thế hoạt động on định trước khi triên khai ngoài thực tế

■ Thử nghiệm thực tế: thử nghiệm hệ thống, đánh giá hiệu năng cùa hệ thống

ĐÓI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN cứu

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu cùa đề tài là hệ thống tổng đài mem (Softswitch) Ớ đây emtập trung vào việc triển khai các dịch vụ trá lời tự động trong hệ thống tồng đài

J „A Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

Phạm vi nghiên cứu •

■ Nghiên cứu cách cài đặt, cấu hình hệ thống tổng đài mềm với các dịch vụ trả lời tựđộng cho người dùng tại cơ sở 2 khoa CN ĐTTT

■ Thử nghiệm, đánh giá thực tế

NỘI DUNG BÁO CÁO CHUÔNG 1: CHUYẾN MẠCH MỀM 1.1 Tổng quan về mạng viễn thông

1.1.1 Khái niệm về mạng viễn thông

Mạng viễn thông là phương tiện truyền dẫn thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mạng

có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng

Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính là: thiết bị chuyển mạch, thiết bịtruyền dẫn, môi trường truyền dẫn và thiết bị đau cuối

Hĩnh 1.1: Các thành phần chính của mạng viễn thông

- Thiết bị chuyến mạch gồm có tồng đài nội hạt và tống đài quá giang Các thuê baođược nối vào tồng đài nội hạt và tồng đài nội hạt được nối vào tống đài quá giang.Nhờ các thiết bị chuyên mạch mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng cóthế được sứ dụng một cách kinh tế

- Thiết bị truyền dần dùng để nối thiết bị đầu cuối với tồng đài, hay giữa các tổngđài đế thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện Thiết bị truyền dần chia làm hailoại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dần cáp quang Thiết bịtruyền dần phía thuê bao dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên cómột số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến

- Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến Truyền hữu tuyến baogồm cáp kim loại, cáp quang Truyền vô tuyến bao gồm vi ba, vệ tinh.

- Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy fax, máytính, tồng đài PABX

Mạng viền thông cũng có thể được định nghĩa là: Một hệ thống gồm các nút chuyểnmạch được nối với nhau bằng các đường truyền dần Nút được phân thành nhiều cấp vàkết hợp với các đường truyền dần tạo thành các cấp mạng khác nhau

GW

Hình 1.2: cầu hình mạng cơ bán

Trong đó:

GW: Gateway - Tổng đài quốc tế

TE: Transit Exchange - Tống đài chuyển tiếp quốc gia

HLE: Host Local Exchange - Tống đài nội hạt

RLE: Remote Local Exchange - Tống đài xa (Tồng đài vệ tinh)

Sub: Subcriber - Thuê bao

Mạng viễn thông hiện nay được chia thành nhiều loại Đó là mạng mắc lưới, mạngsao, mạng tống hợp, mạng vòng kín và mạng thang Các loại mạng này có ưu điểm vànhược điếm khác nhau đê phù hợp với các đặc điêm cùa từng vùng địa lý (trung tâm háiđào, biên giới, ) hay vùng lưu lượng (lưu thoại cao, thấp, )

Tổng đàiquốc tếTổng đàichuyển tiếpquốc giaTổng đài quágiang nội hạthoặc nội tĩnhTòng đài nộihạtTông đài khuvực

Hình 1.3: cấu trúc mạng phân cấp

Trong mạng hiện nay gồm 5 nút:

- Nút cap 1: trung tâm chuyên mạch quá giang quốc tế

- Nút cấp 2: trung tâm chuyển mạch quá giang đường dài

- Nút cấp 3: trung tâm chuyển mạch quá giang nội hạt

- Nút cấp 4: trung tâm chuyền mạch nội hạt

- Nút cấp 5: trung tâm chuyển mạch từ xa

1.1.2 Đặc điếm của mạng viễn thông hiện nay

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng vớimỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viền thông riêng biệt đế phục vụdịch vụ đó

- Mạng Telex: dùng đế gửi các bức điện dưới dạng ký tự đã được mã hoá bàng 5 bít(mã Baudot) Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 tới 300 bit/s)

- Mạng điện thoại công cộng, còn gọi là mạng POTS (Plain Old Telephone Service):

ở đây thông tin tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyền mạchđiện thoại công cộng PSTN

- Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyền mạch gói đề trao đổi số liệu giữacác máy tính dựa trên giao thức cùa X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạchkênh dựa trên các giao thức X.21

- Các tín hiệu truyền hình có thế được truyền theo ba cách: truyền bằng sóng vôtuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community AntennaTelevision) baijg cáp dong tnjc,|hoje tru^ệ^qua^ệ'thống tinh, hay còn gọi làtruyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System)

- Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đối thông qua mạngcục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạng Ethernet, Token Bus

và Token Ring

Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho cácmục đích khác Ví dụ ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch gói X.25 vìtrễ qua mạng này quá lớn

Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điệnthoại di động và mạng truyền số liệu.Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyếnmạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ

- PSTN (Public Switching Telephone Network)là mạng chuyến mạchthoại côngcộng PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tồng đài: tống đài nội hạt (cấp 5),

và tồng đài tandem (tổng đài quá giang nội hạt, cấp 4) Tồng đài tandem được nối

vào các tông đài Toll để giảm mức phân cấp Phương pháp nâng cấp các tandem là

bồ sung cho mỗi nút một ATM core Các ATM core sẽ cung cấp dịch vụ băng rộngcho thuê bao, đồng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện nay vào mạng chungISDN Các tồng đài cấp 4 và cấp 51à các tồng đài loại lớn Các tổng đài này có kiếntrúc tập trung, cấu trúc phần mềm và phần cứng độc quyền

- ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp dịchvụ ISDNcung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng và xây dựnggiao tiếp người sư dụng - mạng đa dịch vụ bàng một số giới hạn các kết nối ISDNcung cấp nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm các kết nối chuyển mạch và khôngchuyển mạch Các kết nối chuyển mạch của ISDN bao gồm nhiều chuyển mạchthực, chuyên mạch gói và sự kết hợp của chúng Các dịch vụ mới phãi tương hợpvới các kết nối chuyên mạch số 64 kbit/s ISDN phái chứa sự thông minh đế cungcấp cho các dịch vụ, bảo dưỡng và các chức năng quàn lý mạng, tuy nhiên tínhthông minh này có thế không đú đế cho một vài dịch vụ mới và cần được tăngcường từ mạng hoặc từ sụ thông miph tltich ứng trong các thiết bị đầu cuối cùangười sử dụng Sữ dụng kiến trúc phân lớp làm đặc trưng của truy xuất ISDN.Truy xuất cùa người sử dụng đến nguồn ISDN có thê khác nhau tùy thuộc vào dịch

vụ yêu cầu và tình trạng ISDN cùa từng quốc gia cần thấy rằng ISDN được sứdụng với nhiều cấu hình khác nhau tùy theo hiện trạng mạng viễn thông của từngquốc gia

- PSDN (Public Switching Data Network)là mạng chuyến mạch số liệucông cộng.PSDN chù yếu cung cấp các dịch vụ so liệu Mạng PSDN bao gồm các PoP (Point

of Presence) và các thiết bị truy nhập từ xa Hiện nay PSDN đang phát triển với tốc

độ rất nhanh do sự bùng nố cùa dịch vụ Internet và các mạng riêng áo (VirtualPrivate Network)

- Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom)là mạng cungcấp dịch vụthoại tương tự như PSTN nhưng qua đường truy nhập vô tuyến Mạng này chuyênmạch dựa trên công nghệ ghép kênh phân thời gian và công nghệ ghép kênh phântần số Các thành phần cơ bản của mạng này là: BSC (Base Station Controller),

5

BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Register), VLR (VisitorLocation Register) và MS ( Mobile Subscriber).

Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các dịch vụ nhưleased line, Frame Relay, ATM, và các dịch vụ kết nối cơ bàn Tuy nhiên xu hướng giảmlợi nhuận từ các dịch vụ này bắt buộc các nhà khai thác phải tìm dịch vụ mới dựa trên IP

đề đảm băo lợi nhuận lâu dài VPN là một hướng đi của các nhà khai thác Các dịch vụdựa trên nền IP cung cấp kết nối giữa một nhóm các user xuyên qua mạng hạ tầngcôngcộng VPN có thể đáp ứng các nhu cầu cùa khách hàng bằng các kết nối dạng any-to-any, các lớp đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tư, tích hợp xuyên suốtcùng với các mạng Intranet/Extranet Một nhóm các user trong Intranet và Extranet có thêhoạt động thông qua mạng có định tuyến IP Các mạng riêng ảo có chi phí vận hành thấphơn hẳn so với mạng riêng trên phương tiện quán lý, băng thông và dung lượng Hiểu mộtcách dơn gián VPN là một mạng mở rộng tự quàn như một sự lựa chọn cơ sờ hạ tầng củamạng WAN VPN có thể liên kết các ụặe^íhuộc ựiột> nhpm kin bay giữa các nhóm khácnhau VPN được định nghĩa bằng một che độ quản lý Các thuê bao VPN có thê di chuyênđen một kết nổi mem dèo trải dài từ mạng cục bộ đến mạng hoàn chình Các thuê bao này

có thể dùng trong cùng (Intranet) hoặc khác (Extranet) tổ chức

Tuy nhiên cần lưu ý rằng hiện nay mạng PSTN/ISDN vẫn đang là mạng cung cấpcác dịch vụ dữ liệu

1.1.3 Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại

Hiện nay nhiều mạng viễn thông khác nhau cùng tồn tại song song Mỗi mạng lạiyêu cầu phương pháp thiết kế, sán xuất, vận hành và bảo dưỡng khác nhau Như vậy,mạng viền thông hiện tại có một vài nhược điểm mà quan trọng là:

- Chi truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng

- Thiếu sự mềm dẻo: Sự ra đời các công nghệ mới ánh hưởng mạnh mẽ tới tốc độtruyền tín hiệu Ngoài ra, trong tương lai sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông,mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền dẫn khác nhau.Thực tế cho thấy các mạng viềnthông hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hói này

6

- Chưa hiệu quả trong việc bão dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tài nguyên Tàinguyên sẵn có trong một mạng không thế chia sẻ cho mạng khác cùng sử dụng.

- Kiến trúc tống đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàntoàn vào các nhà cung cấp tống đài Điều này không những làm giảm sức cạnhtranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhò, mà còn tốn nhiềuthời gian và công sức khi muốn nâng cấp cũng như ứng dụng các phan mềm mới

- Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trờ nên lạc hậu đốivới nhu cầu cùa khách hàng Chuyến mạch kênh truyền thống chỉ dùng đê truyềncác lưu lượng thoại có thể dự đoán trước, và nó không hồ trợ lưu lượng dữ liệutăng đột biến một cách hiệu quà Khi dữ liệu tăng đột biến lưu lượng thoại, đặc biệtđối với dịch vụ truy nhập internet quay số trực tiếp, thường xáy ra nghẽn mạch donguồn tài nguyên hạn hẹp Trong khi đó, chuyền mạch kênh làm lãng phí băngthông khi các mạch đều rỗi trong một khoảng thời gian mà không có tín hiệu nàođược truyền đi

Đứng trước sự phát triện mạng viễn thqpg hiện nayyỵáq nhà khai thác nhận thầyrằng sự hội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN là điều tất yếu cần có một cơ sở hạ tầngduy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương tự - số; băng hẹp - băng rộng; cơ bản - đaphương tiện ) đế việc quản lý tập trung, giâm chi phí báo dưỡng và vận hành, đồng thời

hồ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay

1.2 Mạng thế hệ mói NGN

1.2.1 Sự phát triển từ PSTN lên mạng NGN

Mạng thế hệ mới trong tương lai sẽ hoàn toàn dựa trên cơ sớ hạ tầng là mạng gói, vìthế việc chuyển từ mạng viễn thông hiện tại lên mạng thế hệ mới phải trải qua nhiều giaiđoạn Do PSTN hiện tại vẫn hoạt động tốt và dịch vụ do nó cung cấp khá tin cậy nên việcchuyển cả mạng truy nhập và mạng lõi của PSTN thành mạng gói là rất tốn kém Đề tậndụng sự hoạt động của PSTN và ưu điềm của chuyến mạch gói, cấu hình mạng NGN baogốm chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói

Mạng thế hệ mới được tổ chức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau :

7

- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú đa dạng,

đa dịch vụ, đa phương tiện

- Mạng có cấu trúc đơn giãn

- Nâng cao hiệu quà sứ dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiếu chi phí khai thác

và bảo dưỡng

- Dề dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới

- Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh

Việc tồ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triềndịch vụ không tố chức theo địa bàn hành chính mà tố chức theo vùng mạng hay vùng lưulượng

Quá trình phát triền vềcấu trúc từ mạng hiện có lên cấu trúc mạng NGN

PSTN

Hình 1.4: Nhu cầu phát triển mạng

Mạng viền thông hiện tại gồm nhiều mạng riêng lẻ kết hợp lại với nhau thành mộtmạng “hồn tạp”, chi được xây dựng ờ cap quốc gia, nham đáp ứng được nhiều loại dịch

vụ khác nhau Xét đến mạng Internet, đó là một mạng đơn lớn, có tính chất toàn cầu,

thường được đề cập theo một loạt các giao thức truyền dẫn hơn là theo một kiến trúc đặc trưng Internet hiện tại không hồ trợ QoS cũng như các dịch vụ có tính thời gian thực ( như thoại truyền thống).

Do đó, việc xây dựng mạng thế hệ mới NGN cần tuân theo các chì tiêu :

1.NGN phải có khá năng hồ trợ cả cho các dịch vụ cúa mạng Internet và của mạnghiện hành

2.Một kiến trúc NGN khá thi phải hồ trợ dịch vụ qua nhiều nhà cung cấp khác nhau.Mồi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là một thực thể riêng lẻ với mục tiêu kinhdoanh và cung cấp dịch vụ khác nhau, và có thê sử dụng những kỹ thuật và giaothức khác nhau Một vài dịch vụ có thể chi do một nhà cung cấp dịch vụ đưa ra,nhưng tất cà các dịch vụ đều phái được truyền qua mạng một cách thông suốt từđầu cuối đến đầu cuối

3.Mạng tương lai phải hồ trợ tất cà các loại kết nối (hay còn gọi là cuộc gọi), thiếtlập đường truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cà cho hữu tuyến cũng như vô

Vì vậy, mạng NGN sẽ tiên hóa lên từ mạng truyên dẫn hiện tại (phát triên thêmchuyên mạch gói) và từ mạng Internet công cộng ( hồ trợ thêm chất lượng dịch vụ QoS)

Hình 1.5: Chiến lược phát triền

°)

Đê thực hiện việc chuyên dịch một cách thuận lợi từ mạng viễn thông hiện có sangmạng thế hệ mới, việc chuyến dịch phái phân ra làm ba mức (ờ hai lớp : kết noi vàchuyên mạch)

Trước hết là chuyến dịch ờ lớp truy nhập và truyền dẫn Hai lớp này bao gồm lớpvật lý, lớp 2 và lớp 3 nếu chọn công nghệ IP làm nền cho mạng thế hệ mới Trong đó:

- Công nghệ ghép kênh bước sóng quang DWDM sẽ chiếm lĩnh ở lớp vậtlý

- IP/MPLS làm nền cho kíp 3

- Công nghệ ở lớp 2 phải thóa mãn:

• Càng đơn giản càng tốt

• Tối ưu trong truyền tái gói dữ liệu

• Khả năng giám sát chất lượng, giám sát lồi và bão vệ khôi phục mạng khi có

đã bắt đầu

Thứ hai là chuyền dịch mạng đường dài (mạng truyền dẫn) Sứ dụng cồng mạngtrung ke tích hợp hoặc độc lập chuyến đến mạng IP hoặc ATM, rồi sử dụng chuyến mạchmềm để điều khiển luồng và cung cấp dịch vụ Sử dụng phương thức này có the giảiquyết vấn đề tắt nghẽn trong chuyển mạch kênh

Các mạng dịch vụ riêng lè

Hình 1.6: Sự hội tụ giữa các mạng

Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội

Tương lai Mạng đa dịch vụ

So sánh công nghệ mạng hiện tại và tương lai :

- Truyền hình cáp số vàtương tự chuyên dụng

- GSM không dây

- Cáp quang

- Cáp xoan băng hẹp

- Truyền hình cáp so vàtương tự chuyên dụng

- DWDM

Báng ỉ 1: So sánh công nghệ mạng hiện tại và tương lai

Cùng với sự tiến hóa ờ lớp truy nhập và truyền dần, chức năng chuyển mạch cúatông đài ờ lớp điều khiên được thay the bàng một phan mềm chuyến mạch thông minh gọi

là Softswitch (hay Call Agent).

Thứ ba là mạng chuyên dịch mạng nội hạt Tông đài điện thoại có rất nhiều giá máy

và nhiều dữ liệu dịch vụ thoại nội hạt không chi đầu tư lớn mà việc cải tạo cùng sẽ rấtkhó khăn Có thể dùng thiết bị tống hợp truy nhập băng rộng, có dung lượng lớn, thay thếgiá máy thuê bao hiện có, dùng cổng mạng truy nhập tốc độ cao đen mạng IP, nham nângcấp chuyên mạch mềm và bộ phục vụ ứng dụng, báo đám cho dịch vụ thoại nội hạt vàdịch vụ IP

Hình 1.7: cấu trúc mạng thế hệ mới NGN

NGN là mạng hội tụ cà thoại, video và dữ liệu trên cùng một cơ sử hạ tầng dựa trênnền tảng IP NGN là sự tích hợp cấu trúc mạng hiện tại với cấu trúc mạng đa dịch vụ dựatrên cơ sở hạ tầng có sẵn, với sự hợp nhất các hệ thống quán lý và điều khiển Các ứngdụng cơ ban bao gồm thoại, hội nghị truyền hình và nhắn tin hợp nhất như voice mail,email và fax mail, cùng nhiều dịch vụ tiềm năng khác

Sử dụng công nghệ chuyên mạch mem (SW-SoftSwitch) thay thế các thiết bị tốngđài chuyển mạch phần cứng (hardware) cồng kềnh Các mạng của từng dịch vụ riêng rẽđược kết nối với nhau thông qua sự điều khiến cùa một thiết bị tổng đài duy nhất, thiết bịtổng đài này dựa trên công nghệ sw được ví như là 'trái tim' cùa NGN

Mạng hội tụ thoại và dữ liệu, cố định và di động Các loại tín hiệu được truyền táitheo kỹ thuật chuyến mạch gói, xu hướng sấp tới đang tiến dàn lên sử dụng mạng IP với

kỹ thuật QoS như MPLS

Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: Mạng truyền dẫn quang với công nghệWDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (dense WDM)

1.2.2 Hoạt động của PSTN

Trong mạng PSTN (Public Switched Telephone Network), công nghệ chuyển mạchkênh được sử dụng đế có thổ truyền thông tin từ đầu cuối đến đầu cuối Đối với chuyếnmạch kênh, ta sứ dụng kỹ thuật ghép kênh phân thời gian TDM (Time DivisionMultiplex) Quá trình chuyên mạch thoại trong PSTN chính là sự chuyên mạch các khethời gian (timeslot)

13 _

CÓ 2 dạng chuyển mạch khe thời gian đó là chuyến mạch thời gian(T) và chuyếnmạch không gian (S) Mỗi dạng chuyển mạch đều có những ưu và nhược diêm riêng.Trong thực tế, 2 dạng này được kết hợp đê tạo ra chuyên mạch nhiều tầng.

HỖ trợ hoạt động trong mạng cung cấp dịch vụ thoại là báo hiệu R2 và báo hiệu số

7 Hiện nay, hầu hết trên mạng PSTN của cả nước đều sử dụng báo hiệu số 7 (SS7) SS7

là báo hiệu sử dụng 1 kênh riêng đế truyền thông tin báo hiệu cho mọi cuộc gọi thường

là khe thời gian 16 đối với khung 24 khc thời gian (chuẩn Châu Âu)

Thông thường báo hiệu số 7 được tích hợp sẵn trong các tổng đài trên mạng Do đócác tông đài chuyền mạch còn đóng vai trò là các điếm báo hiệu STP (Signaling TransferPoint) trong mạng SS7

Hình sau minh họa hoạt động của PSTN cùng với báo hiệu số 7:

Trước khi quá trình truyền thoại thực sự xày ra, quá trình báo hiệu sẽ diễn ra trước.Khi có I thuê bao nhấc máy, quá trình báo hiệu sẽ bắt đầu diễn ra trên I kênh ấn địnhtrước Cho đến khi thuê bao bị gọi nhấc máy thì quá trình thiết lập cuộc gọi sẽ kết thúc,kênh thoại sẽ được thiết lập (thông qua các khe thời gian còn rỗi, trừ khe 0 và khe 16) vàquá trình đàm thoại bắt đầu Khi có một bên gác máy, quá trình báo hiệu kết thúc cuộcgọi bất đầu và kênh thoại cũng như quá trình báo hiệu dành cho cuộc gọi này chi thật sựđược giải phóng khi bên còn lại gác máy Trên đây chì mô tả khái quát hoạt động cùaPSTN đối với 1 cuộc gọi thông thường Các bước thực hiện một cuộc gọi sẽ được xét chitiết hơn trong những phần sau.

1.2.3 Nhược điểm của chuyển mạch kênh

Trong quá trình hoạt động, chuyên mạch kênh đã bộc lộ những yếu diêm của mình.Sau đây là những nhược điếm chính của chuyển mạch kênh:

- Giá thành chuyến mạch cùa tổng đài nội hạt:

Việc đầu tư yngt tong ỊÍỈỴ.nội vdijcbi phí c^ơ.cho vùng có vài ngànthuê bao là không kinh tê do đó các tông đài thường được lắp đặt chovùng có số lượng thuê bao lớn Ngoài ra nhà cung cấp dịch vụ còn phảixem xét đến chi phí truyền dẫn và chi phí trên một đường dây thuê bao vàviệc lắp đặt tồng đài tại nơi đó có kinh tế, đem lại lợi nhuận hay không

- Dịch vụ không đa dạng, không có sự phân biệt dịch vụ cho các khách hàng khácnhau:

Đó là do các tổng đài chuyển mạch truyền thống cung cấp cùng một tậpcác tính năng của dịch vụ cho các khách hàng khác nhau Hơn thế nữaviệc phát triền và triển khai một dịch vụ mới phụ thuộc nhiều vào nhà sảnxuất, rất tốn kém và mất một thời gian dài

- Hạn chế về kiến trúc mạng, do đó khó khăn trong việc phát triển mạng:

Đó là do trong cơ cấu chuyển mạch, thông tin thoại đều tồn tại dưới dạngcác dòng 64kbps nên không thế đáp ứng cho các dịch vụ mới có dunglượng lớn hơn Và do trong chuyến mạch kênh đầu vào và đầu ra được

nối cố định với nhau nên việc định tuyến cuộc gọi và xứ lý đặc tính của cuộc gọi có mối liên kết chặt chẽ với phần cứng chuyển mạch Hay nói cách khác phần mềm điều khiển trong chuyển mạch kênh phụ thuộc rất nhiều vào phần cứng.

Ngoài ra khi một tổng đài được sản xuất thì dung lượng cùa nó là không đổi Do đókhi mở rộng dung lượng nhiều khi đòi hòi đến việc phái tăng so cấp chuyên mạch, điềunày sẽ ãnh hưởng đến việc đồng bộ, báo hiệu cùng nhiều vấn đồ phức tạp khác

1.3 Sự ra đòi của chuyển mạch mềm

1.3.1 Khái niệm chuyển mạch mềm

Hiện nay có nhiều khái niệm về chuyển mạch mềm, tùy thuộc vào từng hãng viễnthông khác nhau

Theo hãng Mobile IN, Softswitch là ý tướng về việc tách phần cứng mạng ra khóiphần mềm mạng

Theo hãng Nortel, Softswit^jctynh JI^anh phljyquan trọng nbấẠ^úa mạng thế hệ tiếpsau Softswitch là một phần mềm theo mô hình mở, có thê thực hiện được những chứcnăng thông tin phân tán trên một môi trường máy tính mở và có chức năng của mạngchuyên mạch thoại TDM truyền thống Chuyền mạch mềm có thể tích hợp thông tinthoại, số liệu và video Và nó có thế phiên dịch giao thức giữa các mạng khác nhau.Theo CopperCom, Softswitch là tên gọi dùng cho một phương pháp tiếp cận mớitrong chuyên mạch thoại có thế giúp giãi quyết được các thiếu sót của các chuyến mạchtrong các tống đài nội hạt truyền thống

Thực chất của chuyến mạch mềm là phần mềm thực hiện chức năng xử lý cuộc gọi(bao gồm định tuyến cuộc gọi và quán lý; xác định và thực thi các đặc tính cuộc gọi)trong hệ thống chuyển mạch có khả năng chuyên tài nhiều loại thông tin với các giao thứckhác nhau

Theo thuật ngừ chuyền mạch mềm thì chức năng chuyển mạch vật lý được thực hiện

bởi cống phương tiện Media Gateway (MG), còn xử lý cuộc gọi là chức năng cùa bộ điềukhiên cống phương tiện Media Gateway Controller (MGC).

16

Giải pháp tách 2 chức năng trên là một giải pháp tốt:

- Cho phép có một phần mềm chung đối với việc xử lý cuộc gọi Và phần mềm nàyđược cài đặt trên nhiều loại mạng khác nhau, bao gồm cả chuyển mạch kênh vàmạng gói

- Là động lực cho các hệ điều hành, các môi trường máy tính chuấn, tiết kiệm đáng

kê trong việc phát triền và ứng dụng các phan mềm xứ lý cuộc gọi

- Cho phép các phần mềm thông mình của các nhà cung cấp dịch vụ điều khiển từ

xa thiết bị chuyển mạch đặt tại trụ sở cùa khách hàng

1.3.2 Khái quát hoạt động của chuyến mạch mềm

Ở đây chì xét trường hợp thuê bao gọi đi là một thuê bao thuộc mạng cung cấp dịch

vụ thoại truyền thống PSTN Các trường hợp khác thì hoạt động của chuyên mạch mềmSoftswitch cũng sẽ tương tự Hoạt động cùa phần mềm này bao gồm các bước sau:(1) Khi có một thuê bao nhấc máy (thuộc PSTN) và chuẩn bị thực hiện cuộcgọi thì tổng đài nội hịit quặn, lý thuê bạơđó sẽ nhận biết trạng thái off-hookcùa thuê bao Và Signaling Gateway (SG) nối với tổng đài này thông quamạng SS7 cũng nhận biết được trạng thái mới cúa thuê bao

(2) SG sẽ báo cho Media Gateway Controller (MGC) trực tiếp quàn lý mìnhthông qua CA-F đồng thời cung cấp tín hiệu dial-tone cho thuê bao Ta gọiMGC này là caller-MGC

(3) Caller-MGC gới yêu cầu tạo kết nối den Media Gateway (MG) nối với tôngđài nội hạt ban đầu nhờ MGC-F

(4) Các số do thuê bao nhấn sẽ được SG thu thập và chuyên tới caller-MGC.(5) Caller-MGC sử dụng những số này để quyết định công việc tiếp theo sẽthực hiện Các số này sẽ được chuyến tới chức năng R-F và R-F sử dụngthông tin lưu trữ cùa các server đế có the định tuyến cuộc gọi Trường hợpđầu cuối đích cùng loại với đầu cuối gọi đi (nghĩa là cũng là một thuê baocùa mạng PSTN): nếu thuê bao bị gọi cũng thuộc sự quản lý cùa caller-MGC thì thực hiện bước (7) Neu thuê bao này thuộc sự quăn lý cùa một

17

MGC khác thì thực hiện bước (6) Còn nếu thuê bao này là một đầu cuốikhác loại thì MGC sẽ đồng thời kích hoạt chức năng IW-F đế khời động bộđiều khiến tương ứng và chuyến cuộc gọi đi Lúc này thông tin báo hiệu sẽđược một loại Gateway khác xử lý Và quá trình truyền thông tin sẽ diễn ratương tự như kết nối giữa 2 thuê bao thoại thông thường.

(6) Caller-MGC sẽ gửi yêu cầu thiết lập cuộc gọi đến một MGC khác Nếuchưa đến đúng MGC cùa thuê bao bị gọi (ta gọi là callee-MGC) thì MGCnày sẽ tiếp tục chuyền yêu cầu thiết lập cuộc gọiđến MGC khác cho đếnkhi đến đúng callee-MGC Trong quá trình này, các MGC trung gian luônphản hồi lại MGC đã gởi yêu cầu đến nó Các công việc này được thựchiện bởi CA-F

(7) Callee-MGC gởi yêu cầu tạo kết nối với MG nối với tống đài nội hạt cùathuê bao bị gọi (callee-MG)

(8) Đồng thời callee-MGC gởi thông tin đến callee-SG thông qua mạng SS7sẽlàmTO1c^^^TbẬg^.ọc Mở Hà Nộj

(9) Khi callee-SG nhận được bân tin báo trạng thái của thuê bao bị gọi (già sừ

là rỗi) thì nó sẽ gởi ngược thông tin này trở về callee-MGC

(10) Và callee-MGC sẽ phản hoi về caller-MGC đe báo mình đang liên lạc vớingười được gọi

(12) Callee-MGC gời thông tin đê cung cấp tín hiệu ring back tone cho MGC, qua caller-SG đến người gọi

caller-(13) Khi thuê bao bị gọi nhấc máy thì quá trình thông báo tương tự các bướctrên xảy ra: qua nút báo hiệu số 7, thông tin nhấc máy qua callee-SG đếncallee-MGC, rồi đến caller-MGC, qua caller-SG rồi đến thuê bao thực hiệncuộc gọi

(14) Kct nối giữa thuê bao gọi đi và thuê bao bị gọi được hình thành thông quacaller-MG và callee-MG

(15) Khi chấm dứt cuộc gọi thì quá trình sẽ diễn ra tương tự như lúc thiết lập

1.1.3 Uu điểm ciia chuyển mạch mềm

- Cho cơ hội về doanh thu:

Với công nghệ mạng cho phép hội tụ các ứng dụng thoại, số liệu, video cùng công nghệchuyên mạch mới, nhiều dịch vụ mới được ra đời hứa hen sẽ đcm lại doanh thu cao hơn

so với các dịch vụ thoại truyền thống

Do sử dụng công nghệ chuyến mạch mềm có tính chất phân tán, các nhà cung cấp dịch vụ

có thể cung cấp dịch vụ cho một nhóm nhó khách hàng ở bất kỳ nơi nào và khi nào mà họcần

- Thời gian tiếp cận thị trường ngan:

Do công nghệ chuyển mạch mới dựa trên phần mềm nên các dịch vụ mới ra đời cũng dựatrên phần mềm Điều này làm cho việc triền khai các dịch vụ mới cũng như dịch vụ đangnâng cấp trờ nên nhanh chóng hơn

Ngoài ra nhà khai thác mạng có thế mua một dịch vụ mới từ nhà cung cấp thứ ba đế triềnkhai nhanh chóng dịch vụ khách hàng yêu cầu Đây chính là một trong những điểm khác

- Khá năng thu hút khách hàng:

Cùng với việc đưa vào sử dụng mạng thế hệ mới, việc đưa vào sừ dụng chuyến mạchmềm còn giới thiệu với khách hàng nhiều dịch vụ mới hấp dẫn đồng thời cho phép họ tựlựa chọn và kiếm soát các dịch vụ thông tin do mình sứ dụng

- Giâm chi phí xây dựng mạng:

Chi phí xây dựng cho các hệ thống sứ dụng chuyên mạch mềm là chi phí cho phần mềm,không theo kiều chi phí cho các cơ cấu chuyển mạch kênh trước đó Do đó không đòi hỏiphái có von đâu tư ban đầu lớn mà chi phí xây dựng sẽ tăng theo nhu cầu và số lượngkhách hàng

Các nhà khai thác có thê khởi đầu phục vụ cho một lượng nhỏ khách hàng nhưng vẫncung cấp đầy đù các dịch vụ thông qua các nhà khai thác lớn hơn Đây là diem khác biệt

vì chuyển mạch truyền thống luôn được thiết kế với tính năng và qui mô lớn hơn nhiều sovới số lượng khách hàng và nhu cầu dịch vụ thực tế

- Giảm chi phí điều hành mạng:

Do phan mềm chuyến mạch thế hệ mới Softswitch cho phép khách hàng tự lựa chọn vàkiểm soát quá trình sử dụng dịch vụ của mình nên đã giúp cho công việc cũa các nhà điềuhành mạng giảm bớt được một phần.

Hơn thế nữa, khi sử dụng chuyển mạch mềm sẽ không còn các tống đài lớn tập trung, tiêutốn năng lượng và nhân lực điều hành Các chuyền mạch giờ đây sẽ là các máy chủ đặtphân tán trong mạng và được điều khiến bời các giao diện thân thiện với người dùng

- Sử dụng băng thông một cách hiệu quả:

Với mô hình truyền thống, hệ thống chuyền mạch sẽ thiết lập một kênh dành riêng chongười gọi và người được gọi trong cuộc gọi thông thường Và kênh này sẽ không được sửdụng cho mục đích nào khác trong suốt quá trình kết nối Tuy TDM cho phép truyềnnhiều kênh trên một trung kế nhưng kênh dành riêng vẫn sử dụng tài nguyên mạng nhiềuhơn mức yêu cầu thực tế vì ton tại những khoảng lặng trong quá trình đàm thoại

Khi đưa mạng thế hệ mới vào sứ dụng, do mạng IP được sử dụng nên đã tận dụng được

ưu điểm sử dụng băng thông hiệu quả

- Quàn lý mạng hiệu vjện viện Đại học Mớ Hà Nộj

ĐÓ là do Softswitch cho phép giám sát và điều chinh hoạt động mạng theo thời gian cóthê nâng cấp hay thay đồi cấu hình mạng từ xa Điều này giúp cho việc quân lý mạng dạthiệu quá cao hơn

- Cải thiện dịch vụ:

Bang cách lap đặt thêm một máy chủ ứng dụng riêng mới hay triền khai thêm một modulecủa nhà cung cấp thứ ba, các nhà khai thác có thê cung cấp các dịch vụ mới nhanh chónghơn và giá thành thấp hơn so với chuyển mạch truyền thống Ngoài ra chuyển mạch mềmcòn hồ trợ nhiều tính năng giúp nhà khai thác phân biệt dịch vụ cho từng khách hàngriêng lé

- Tiết kiệm không gian đặt thiết bị:

Softswitch cho phép các ứng dụng được thi hành tại bất cứ khu vực nào trên mạng Mạng

có thể được sắp xếp sao cho các máy chủ được bố trí gần những nơi có tài nguyên quantrọng Các ứng dụng và tài nguyên có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ và tính năng mớikhông nhất thiết phải đặt tại cùng một nơi trên mạng

20

Hơn nĩra các thành phần của mạng NGN, đặc biệt là các MGC sử dụng chuyển mạchmcm Softswitch có kích thước nhỏ và có tính phân tán nên không gian đặt thiết bị cũnggọn hơn.

- Cung cấp môi trường tạo lập dịch vụ mềm deo:

Do dịch vụ được tạo ra nhờ phần mềm nên môi trường tạo lập dịch vụ mới rất linh hoạt

- An toàn vốn đau tư:

Do mạng NGN hoạt động trên nen hạ tầng cơ sở có sẵn nên các nhà khai thác vẫn tiếp tục

sử dụng mạng truyền thống đồng thời triến khai những dịch vụ mới Điều này giúp cácnhà khai thác vừa thu hồi vốn đầu tư và mạng cũ vừa thu lợi nhuận từ dịch vụ do mạngmới cung cấp

1.1.4 Úng dụng của chuyển mạch mềm

Hiện nay khi mạng PSTN vần được tận dụng, chuyến mạch mem Softswitch được sửdụng trong mạng công cộng để thay thế cho tống đài cấp 4 (tadem switch) và trong mạngriêng Phần mềm điều khiến chuyển mạch lúc này chì có nhiệm vụ là thiết lập và kết thúc

Trong tương lai khi tiên lên mạng NGN hoàn toàn thì các MGC sử dụng Softswitch

sẽ thay thế các tông đài nội hạt Khi đó chuyến mạch mem Softswitch không chi thiết lập

và xóa cuộc gọi mà sẽ thực hiện cả các chức năng phức tạp của một tông đài lớp 5.Trong mô hình phân lớp chức năng cúa NGN, do có chức năng là xứ lý cuộc gọi(Call control) nên vị trí tương ứng cùa Softswitch trong mô hình phân lớp chức năng củaNGN là lớp điều khiển cuộc gọi và báo hiệu (Call Control and Signaling Layer)

ứng dụng

Hình 1.9: Vị trí cùa chuyên mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng cùa NGN

1.4 So sánh hoạt động của chuyển mạch kênh và chuyến mạch mềm

40%

so với chuyên mạch truyền

Cao

thống về mặt cấu hình

Tương thích với đầu vào Có thê xây dựng một

chuyển mạch nhó phục vụmột số ít khách hàng

Lắp đặt 1 tống đài để phục

vụ một số lượng lớn kháchhàng

Khá năng sử dụng đa

phương tiện

Các loại dữ liệu hồ trợ Thoại, dừ liệu, video, fax Chủ yếu là thoại

Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội

Bảng 1.2: So sánh đặc tính cha chuyên mạch kênh và chuyên mạch mềm

1.4.2.Cấu trúc chuyển mạch

Cấu trúc chuyên mạch mềm được thê hiện trong hình sau:

Còn cấu trúc cúa chuyến mạch kênh thì được mô tả trong hình sau:

Hình 1.11: Cáu trúc chuyên mạch kênh

Nhận xét: cả 2 dạng chuyến mạch đều sử dụng phương pháp ghép kênh trước khithực sự chuyên mạch

Trong chuyển mạch mềm các thành phần cơ bán cùa hệ thống chuyền mạch là cácmodule riêng biệt nhau, phần mềm xử lý điều khiên cuộc gọi không phụ thuộc vào phầncứng chuyến mạch vật lý cũng như môi trường lõi truyền thông tin Còn đối với mạngtruyền thống thì tất câ các thành phần đều tích hợp trong 1 phần cứng

1.4.3.Quá trình thực hiện chuyển mạch

Trước hết, quá trình thực hiện một cuộc gọi sẽ được tìm hiểu Quá trình này gồm nhữnggiai đoạn sau:

(1) Thuê bao gọi (caller-CR): nhấc máy

(2) Tổng đài gọi (calling switch, gọi là CRX): gởi dial tone cho CR đểmời quay số

Card

(3) CR: nhấn số.

(4) CRX: nhận số và xác định tuyến đế chuyển cuộc gọi đến đích Bán tinSS7 được chuyển đến tổng đài đích để rung chuông thuê bao bị gọi.(5) Tong đài bị gọi (callee switch, gọi là CEX): nhận biết bàn tin rungchuông, quan sát tình trạng của thuê bao (bận hay rồi) và cấp tín hiệuchuông nếu CE rỗi Đồng thời cũng thông báo cho CRX trạng tháicủa CE

(6) Thuê bao bị gọi (callee-CE): nhấc máy

(7) CRX và CEX: bát đầu tính cước và truyền thông tin thoại qua kênh64kbps

(8) CR và CE: đàm thoại

(9) CR hoặc CE đáp máy: cuộc gọi kết thúc

(10) CRX và CEX: ngừng tính cước, bán tin cuộc gọi kết thúc được traođổi

Cuộc gọi trong mạng chuyên mạch kpnh ^(dụng báo biệu sp 7 Đối với chuyểnmạch mêm, cuộc gọi được thực hiện giữa 2 thuê bao điện thoại (vẫn sứ dụng báo hiệu sô7) trong mạng PSTN với nhau thông qua mạng lõi của mạng thế hệ sau NGN

Cả 2 cách thực hiện cuộc gọi, bàng chuyến mạch mềm hay chuyền mạch kênh, đềuphải thiết lập kết nổi trước khi thực hiện đàm thoại

Trong chuyến mạch kênh, kênh báo hiệu và kênh thoại là 2 kênh khác nhau nhưngcùng truyền đến 1 điểm xứ lý trên cùng đường dây, hay nói cách khác là trên cùng kếtnối vật lý (Kênh báo hiệu được thiết lập trước, sau đó kênh thoại mới được thiết lập ).Trong khi đó đối với chuyên mạch mềm thì 2 kênh này không chi là 2 kênh riêngbiệt mà chúng còn được truyền trên 2 kết nối khác nhau Và thông tin báo hiệu đượctruyền qua SG, thông tin thoại được truyền qua MG

Quá trình thực hiện một cuộc gọi:

Hình 1.12: Quá trình thực hiện cuộc gọi sứ dụng chuyên mạch kênh