Luận văn phương Án thiết kế hệ thống cổng chuyển tiếp báo hiệu Độc lập stp stand alone cho mạng viễn thông quốc tế và liên tỉnh của vnpt

MSU | Message Signaling Unit Don vị bảo hiệu bản tin : MTP | Message Transfer Part Phan chuyén giao ban tin MTU | Maximum Transmission Unit ‘ Don vị truyền dẫn lớn nhất NGN Next Genera

ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

MẠC VĂN QUẦN

_ PHƯƠNG ÁN THIẾT KÉ HỆ THÓNG CONG CHUYEN TIEP BAO HIEU BOC LAP

(STP STAND-ALONE)

CHO MANG VIEN THONG QUOC TE VA LIEN TINH

CUA VNPT

Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông

Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện từ

Mã số : 60 52 70

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DÁN KHOA HỌC: PGS TS NGUYÊN CẢNH TUẦN

HÀ NỘI - 2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung lua

đưới sự hướng dẫn của PGS.TS Ngư:

trong luận vấn là trung thực không sao chép từ cz

văn là kết quả nghiên cứu của hản thần,

Tuấn Nội dung và kết quá trình bảy

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE BAO HIỆU MẠNG VIÊN THÔNG

1.1 Téng quan vé bao higu truydn thing

1.1.1 Khải niệm bảo hiệ

1.1.2 Chức năng của hệ thống báo hiệu

1.1.3, Báo hiệu kênh riêng - RAS

1.1.4 Báo hiệu kênh chung - CC!

1.1.5 Tổng quan về hệ thông bảo hiệu số 7

(.1.5.1, Điểm báo hiệu - SP

1.1.5.2 Điểm chuyển tiếp bảo hiện - STP

1.1.3.3 Điểm chuyển mạch dich vy - SSP

1.1.5.4 Điểm điều khiến dịch vụ - SCP

1.1.5.5 Kênh báo hiệu và chủm kênh báo hiệu

1.1.5.6 Các phương thức báo hiệu

1.1.5.7 Phân cấp báo hiệu

1.1.6 Mô hình phân lớp của S57

1.1.6,1 So sánh với mô hình OSL

1.244 Giao thức điều khiển công phương tiên MGCP 20

CHUONG 2: GIAO THỨC SIGTRAN VÀ GIẢI PHAP CONG CHUYEN TIẾP BẢO HIỆU BOC LAP CHO MANG VIEN THONG CUA VNPT

2.1 Khải niệm cổng bản hiệu đột lập

2.2, Giao thức Siptran

3.2.1 Giới thiệu chung về Siptran

2

2.3 Giải pháp Clseo ITP

2.3.1 Cisco ITP như mạng lõi

2.3.2 Cisco ITP céng Gateway bao h

2.3.3 Giải phap Cisco cho mạng báo hiệu của VNPT

3,4 Giải pháp của Tekelec

244.1 Giới thiệu thiét bi STP EAGLE

2.4.2, Đặc tính của hệ thắng

3.4.3 Mô tâ hoạt động của hệ thông

2.4.4 Giải pháp Tekelec cho mạng báo hiệu của VNPT

1.5 Đánh giá giải pháp

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THÔNG CÔNG CHUYỂN TIẾP

BAO HIEU BOC LAP CHO MẠNG VIỄN THÔNG QUOC TE VA LIEN

3.1.1, Hiện trang mang báo hiệu liên tỉnh hiện nay và những bát cập 42

3.1.2 Iliện trạng mạng báo hiệu quốc tế hiện nay và những bắt cập

3.2 Sự cần thiết, mục Liêu và cầu irúc của hệ thẳng STP độc lậ

3.4 Phương án kỹ thuật

3.4.1 Xác định số lượng thiết hị

3.4.1.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thẳng tách ghép kênh báo hiểu DXC 51 3.4.1.2 Yêu cầu kỹ thuật đổi với hệ thống xử lý báo hiệu

ĐANH MỤC CÁC HÌNH VỀ

Minh 1.1 Cúc điểm báo hiệu

Minh 1.2: Két nai bảo hiệu

Tình 1.3: Các loại kônh báo hiệu

Hình 1.4: Các phương thức bảo hiệp

Hành I.5: Phân cấp mang SS?

Hinh 1.6: M6 hinh phin tép OST

Hình 1.7: Sơ đã chức năng của &

Hình ¡.8: Các giao thức bảo biên tương ứng câu NÓ,

Hình 1.9: Mũ hình mạng HH 323 đơn giản

Hinh 110° M6 kink mang [1.323 chi tiết

Hình 1.11: Chẳng giao thức tại đầu caỗi

Hinh 1.12: Cu tao cua Gateway

Hinh 113) Chong giao thie cia Gateway

Hinh 1.14: Chite ndng cia Gatekeeper

Tình 2 6: Mô hình kiến trúc của MP,

Hình 2.7: Liên Kết haạt động SS7 - IP sử dụng M2LI

Hình 2.8: Tính trang suốt của SƠ đất với lớp mạng SS7 khi sử dung M2UA

Hình 2.9: Mô hình kiến trúc của M2UA

Hinh 2 10: Mõ hình kiến trúc của SUA

Hình 3.11: Liên kết hoạt động ISDN sử dụng 1UA

Tinh 2.12: Mé hink haat dong via Cisco ITP

Hình 2.13: M6 hinh hoat dong cia Cisco ITP nhw Gateway bao hiệu

Hình 3.14: Cấu hình STP dn Cisca khuyến nghị chomang) Viễn tháng VNPT

Hink 2.15: Cau wie ting thé EAGLE 5

Hình 3.16: Mô tả định tuyển bản tin trong hệ thẳng

Linh 3.4: So dé mang bảo hiệu liên tình cưa VNPT

linh 3.2

Hinh 3.3: Sơ đã kết nỗi kênh bảo hiệu tổng đài công quắc vẻ: phẫn quốc

tơ đã kết nói kênh bảo hiện tằng dồi công quốc tổ: phần trong mưởx

Hình 3.4: Quy hoạch cầu trúc trang bảa hiệu giải đoạn 20-2015

TRình 3.5: Cầu hình kế! nỗi hệ í

Hinh 3.6: Sơ đô kết nội chỉ tiết hệ thông tách ghép kênh báo hiệu

Hình 3.7: Sư đã mình hoa tì lệ kết nỗi bắn hiệu

ủng cổng chuyển tiểp báo hiệu SEP dk

DANH MỤC BẢNG BIEU

Bang 3.1: Hiện trạng sử dụng công kết cuối bảo hiệu tại các tổng đài liên tình

Bang 3.2: Thong ké bein tin SCUP

Bảng 1 3- Hiện trạng sử dụng công kết cuỗi bảo hiệu tại các tông đài quốc lễ

DANH MỤC CAC CHU VIET TAT

BIB Backward Indicator Bit Bit chi thi hướn

BSN Backward Sequence Number

“CAS | Channel Associated Signalling " hiệu kênh riêng,

| CCITT) International Consuitetive Uy ban co van cho điện thoại và thư

Committee on Telegraphy ang JÚT SMỐC LẺ

ccs | Common Channel Signaling ‘ Hảo hiệu kênh chung

CIC Circuit Identification Code Mã nhận đạng mạch điện

CK | Check bits Ì Các bít kiểm tra

CM Common Module Module chức năng chung,

[ CSM | Creui Switching Module Module chuyén mach

DSM_, Database Service Module * Module CSDL địch vụ "

DPC] Destination Point Code Mã điểm biohigudich

DỤP Data User Part Người dùng số liệu

DXC | Digital Cross Conneet Thiết bị đầu nỗi chéo

EDCM] Enhanced Data Communication | Module trayén théng đữ liệu mở rộng

Module

[F | Flag - ce

PIB Forward Indicator Bit cóc

FISU Fill in Signal Unit "

“PSN “Forward Sequence Number Ị

GK | Gatcheeper -

orc “| GSM Paging Cardphone s Công ty dịch vụ Viễn thông

GPSM General Purpose Service Module

ILTF | Internet Engineering Task Force Lực lượng quán lý kỹ thuật

| ISL High Singaning Link | Bao higu tic độ cao

| HTTP | Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản

Ip Internet Protocol Giao thức Internet

IPSM | ]P Service Module Module xử lý dich vụ [P

IS2 Interconnection Module Module liền kết nỗi nội đài

ISDN ‘The Intergrated Services Digital | Mang sé tích hợp đa dịch vụ

Network

ISO | International Standards Tổ chức tiêu chuẩn thể giới

Organization

ISUP_ | ISDN User Part Ngudi ding ISDN

| ITU | international Telecommunication) Lién minh Viễn thông quốc tế

IUnion TWA | ISDN User Adaptation (Lép) thich img ngudi ding ISDN

IVA Interactive Voice Response 'Trả lời tự động

LAN | Local Area Network Mạng cụ bệ

LI Length Indicator “Trường chỉ thi độ dài

LIM | Link Interfaee Modulc Phần giaa điện kết nói

LSC | Link State Control Bộ diễu khiển trạng thải liên kết

LSL_ | Low singnalling tink Kênh báo hiệu tốc độ tháp

LSSU | Link Status Signal Unit Đơn vị báo hiệu trạng thái kênh

| M2PA | MTP2 Peer Adapiation (Lớp) thích ứng ngang hàng MTP2

i M2U \} MTP2 User Adaptation a (Lớp) thích ứng người dùng MIP?

M3UA | MTP3 User Adaptation : Lớp) thích ứng người dũng MIPS |

MAC | Message Authentication Code 7 Ma nhận thực bản tin |

MCU | Mulipoini Control Unit ¬ ! Don v khiển da điểm 7

MDM | Message Distribution Module Module phan phdi ban tin |

MFC ” Multifrequeney Code : Mã đa tần ˆ 7

MGC Media Gateway Controller Bộ diễu khiển công truyền thông :

MPS | Multi Purpose Server `] “May chi da muc dich

MGCP! Media Gateway Control Protocol | Giao thie diéu khiển cổng truyền _

thông

MSU | Message Signaling Unit Don vị bảo hiệu bản tin :

MTP | Message Transfer Part Phan chuyén giao ban tin

MTU | Maximum Transmission Unit ‘ Don vị truyền dẫn lớn nhất

NGN Next Generation Network Mạng thể hệ mới

orc Originating Point Code Mã điểm báo hiệu nguôn

OSI | Open System Interconnection | Hệ thống giau

PDD | Post Dialling Delay Độ trễ quay số

PLMN | The Public Land Mobile Network Mạng thông tín di động công cộng

PSDN | The Public Switched Data Mạng chuyển mạch số công cộng

Network

PSM-L, Local Peripheral Module

PSM-R! Remote Peripheral Module

PSTN Public Switched Telephone

Network

Module giao tiép ngoai vi ndi dai

inh 1

-

Module giao tiép ngoai vi

Mang chuyển mạch thoại công cộng

Status protocol

Registration, Authentication and Giao thức đăng kỷ, xác thực tạng

hải

Resource reSerVation Protocol

Real transfer signalling Protecol Giao thức báo hiệu thời gian thực

Giao thức đặt trước tải nguyên

Service Switching Point

SCP | Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ

| scp | Stream Control Tr ransport | Giao thức vận chuyển điều khiển

Protocol luông,

$G Signaling Gateway Công báo hiệu

SI Service Indicator Chỉ thị dịch vụ

SH Signaling Information Field Trường thông tín báo hiệu

Sigtran | Signaling Transport Vận chuyển báo hiệu

| sto ˆ Service Information Octet Ì Octet théng tin dich vy

SIP‘ Session Initiation Protocol Giao thức khói tạo phiên |

SL Signaling 1 ink Liên kết báo hiệu

SLS Signaling Linkset Chim kénh bao higu

SLS Signalling Link Selection Mã lựa chọn đường bảo hiệu

SP Signaling Point Điểm báo hiệu

SPC Signaling Point Code Mã điểm báo hiệu

SRS Signaling Routeset Chùm tuyển báo hiệu

SSN | Stream Sequence Number Số tuần tự luồng

“st Signalling Transport Card 7 | Card truyền báo hiệu —

si

SUA SCCP User Adaptation " (Lop) thich ứng người dùng SCTIP

TTCAP | Transaction Capabilities `” Phân ứng dụng khả năng nhiên dịch |

Application Part

| CB | Transmission Controt Block | Khoi digu khiển truyền

“rer | Transmission Control Protocol | Giao (hức điều khiển tuyên

¡ TRM_ | Translation Service Module Module địch địch vụ |

TDM | Terminal Disk Module Module các thiết bị đầu cuối

TSN | Transmission Sequence Number | Số tuần tự truyền

_ TUP Telephony User Part Người dùng thoại

LUA User Adaptation (Lớp) thích ứng người dùng

| UDP User Datagram Protocot Giao thức dữ liệu người dùng

UP User Past Phần người sử dụng

VF Voice-Frequency “Tân số thoại

VMS ' Vietnam Mobilephone Service Céng ty Mobilephone

VNPT i Vietnam Posts & “Tập đoàn Bưu chính Viễn Thông Việt

ụ elccommunications Group Nam

VTI_, Vietnam Telecom Intemational | Công ty Viễn Thông Quốc tế

VTN | Vietnam Telecom National Công ty Viễn Thông Liên tỉnh

MO DAL

‘Trong vai năm trở lại đây tốc đẻ phải triển các nhà cùng cấp địch vụ

thông cùng các mạng Viễn thông tại Việt Nam tăng rất mạnh mẽ vá các dịch vụ Viễn thông cũng đã ngây càng đến gân với người dân hơn Song song với nó thì sự cạnh

tranh trong việc cung cấp dịch vụ thông cũng ngày cảng khốc liệt hơn Điêu

nay doi hỏi các nhà cung cấp phải luôn thay đôi, phát triển hạ tầng mạng nhằm đáp

ứng các yêu câu ngây cảng phong phú của dịch vụ

và NGN cũng sẽ là vấn để quan trọng phải xem Xét Do vậy, cân có sự đầu tư tìm

hiểu và ứng dụng các giao thức báo hiệu mới cần thiết cho sự phát triển mạng dựa trên nền tảng sẵn có Không ngoài mục đích này luận văn đi vào tìm hiểu, nghiên cứu, đánh giá về thực trạng mạng bảo hiệu của VNPT và giải pháp thiết lập hệ thống công báo hiệu độc lập đối với mạng bảo hiệu hiện liên tình và quốc tế của VNPT

1, Ly do chon dé tài

Các dịch vụ viễn thông phát triển mạnh tại Việt nam trong, những, năm gần dây đẫn đến nhu cầu báo hiệu tăng cao và các tổng đài có gắn chuyển tiếp báo hiệu đang qua tải, không còn khả năng mở rộng Việc đầu tư một loạt các tông đài mới thay thé sẽ mat nhiều thời gian và kinh phí, trong khi mang viễn thông lại có xu

hướng IP hoá Do vậy, việc tách bán hiệu ra khỏi hệ thống tổng đài chuyển tiếp báo

hiệu hiện tại là một giải pháp thích hợp

2, Tình hình quốc tế và trong nước

Hiện nay, hậu hết các nhà khai thác viễn thông lớn trên thé giới đều đã phát

triển mạng NGN Tuy nhiên, mạng PSTN truyền thông vẫn giữa vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp ‹ dịch vụ Diều này cũng có thể nhận thấy rất rõ tại Việt

Nam, khi mả 2 hệ thông vẫn được vận hành song song Rất nhiều nhà khai thác trên thế giới chu France Telecom, Reach, VSNL/I ‘eleglobe, VzZB, Qwest, Vodafone, Orange đã và đang có xu hướng triển khai các hệ thống công bảo hiệu độc lập,

tách khỏi mạng chuyên mạch thoại truyền thống

3 Mục tiêu của để tài

Đưa ra nhương pháp xây dựng hệ thống công bảo hiệu độc lập cho mạng viễn

thông quốc té va tỉnh của VNPT nhằm giảm tải cha hệ thông tổng đà

hiện tại mặt khác nhằm chuyển đổi tương thích cho việc đầu nối với mạng NG

4 Kết quả đạt được

Đã đưa ra phương pháp xác định cấu trúc hệ thống va tinh toda cy thể định

lượng dung lượng hệ thống công báo hiệu độc lập cho VNPT giai đoạn đến 2015

5 Bỗ cục của luận văn: Luận vân này được chia thành 03 chương:

tạ

Chương 2: Trình bày vẻ giao thức Sigtran va một số giải pháp hệ thúng công

báo hiệu tập trung cho mạng, Viễn thông quốc tế vá liên tỉnh của VNPT,

Chương 3: Trình bày về phương án thiết kế hệ thống công báo hiệu độc lập cho mạng Viễn thông quốc té và liên tỉnh cúa VNFT

ẻ toàn thánh luận văn này tôi đã nhận được sự siúp đỡ rất nhiều của các

Thây Cô và ding | nghiệp Qua đây, cho tôi gửi lời cảm ơn dén eae TI Cô trung

khoa Điện tử - Viễn thông, Đại học Cong nghé - DH Quốc gia Hà Nội các bạn be,

ding nghiệp tai: Ban Vién thong-VNPT Céng ty Vinaphone (GPC), Mobiphone, VTL VIN Pac biệt, chơ tôi gửi lời biết ơn sau sắc đến Thây giáo, PGS.TS

Nguyễn Cảnh Tuần người đã hét sức tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Học viên

Mạc Văn Quân

x

CHUONG 1

TONG QUAN VE BAO HIEU MANG VIEN THONG

1.1 Tổng quan về mạng báo hiệu truyền thống

1.L1 Khái niệm bảo hiệu

Bao hiệu là một trong những chức nãng quan trọng của mạng chuyển mạch

nó phối hợp và điều khiển các chức năng của các bộ phận trong mạng Viễn thẳng

nhờ khả năng chuyển thông tin (không phải thoại) từ điểm nảy đến

thông tín này sẽ được sử dụng dé quan ly mang đẻ thiết lập, duy tr, giải phóng cuộc

gọi và các điều khiến khác cho cuộc gọi và những dich vụ khác [3]

1.1.2 Chức năng của hệ thống bảo hiệu

Hệ thống bảo hiệu thực hiện 3 chức năng chỉnh là [3]:

Chức năng giảm sát: các tín hiệu giảm sát được dùng để nhận biết các trạng

thái đường đây thuê bao và trung kế nhằm quyết định thực hiện thiết lập, duy trì và

giải phóng, cuộc gọt Các trạng thái đó là: sự đồng mở của mạch vòng thuê bao,

đường đây bận/rỗi, bình thường/không bình thường

~_ Chức năng tìm chọn: hệ thống báo hiệu phải có khả năng nhận biết, xác định

vị trí vật lý và địa chỉ logie của các thiết bị trên mạng và kết nội các thiết bị đó, Ví dụ khi thuế bao Á gọi cho thuê bao B, số điện thoại mà À quay (sô điện thoại của H) là

dia chi logic, mạng phải có khả náng nhận biết và kết nổi tới máy điện thoại B cũng

là vị trí vật lý của B

—_ Chức năng điễu khiển: trong khi chức năng giám sát và chức năng tìm chọn

liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý cuộc gọi liên đài thì chức năng điều khiển thực hiện việc điêu khiên việc truyện thông tin trên mạng

1.1.3 Báo hiệu kênh riêng - CÁS |3]:

, Bao hiệu kênh riêng là phương pháp bảo hiệu mà tín hiệu báo hiệu được

phuyển đi trên cùng mạch với tín hiệu thoại, một số hệ thông CAS là:

— IVF (Voice-Frequency) mot tần số thoại {Xung thập phân}

~—_ 2VF hai tân số thoại (CCITT số 4)

- MFP (MultiFrequency Pulse) xung da tan (CCITT số 5, R1}

— MFC (MultiFrequency Code) ma de tan {R2)

.Ủ các hệ thôn, tín hiệu báo hiệu thường ở dạng xung (Pulse) hodc tone

„Sự kết hợp của các tần số tone) được phái trực tiếp trên đường thông thoại (On- speech path) hay trên một kênh liên két (Associated Channel) Vi du: bao hiệu R2- MFC phat các tín hiệu thanh ghi đưới dang tone truc tiép trén kénh thoai côn các tín

4

hiệu đường dây được chuyên giao dudi dang xung trén khe thời gian 16 (US: ‘Lime Stor) ca ludng E ] tương ứng

Các hệ thống bảo _hiệu kênh riêng có nhược điểm chúng như: tốc độ chậm,

dung lugng hiệu suất thấp hỗ trợ ít địch vụ không đáp ứng được nhu cầu phat

triển và mở rộng dịch vụ

1.1.4 Báo hiệu kénh chung - CCS [3|:

Vào những năm 1960 khi những tông đài dược điều khiển bằng chương, trình

lưu trữ sẵn (SPC: Stored Program Control) được đưa vào sử dụng trong mạng,

thoại thi một phương pháp báo hiệu mới ra đời có nhiều tính năng ưu việt so với

phương pháp truyền thông, Trong phương pháp mới này thì mội số đường truyền tốc

lảnh riêng, để truyền các tin hiệu báo hiệu cho nhiều kênh thoại đông

lệc tách báo hiệu và thoại trên các kênh khác nhau, gọi là bảo hiệu kênh

chung Trong báo hiệu kénh chung các thông tin báo hiệu được chuyên đi dưới dang

gói (Packet)

Có hai loại báo hiệu kênh chung được CCITT (International Consultative

Committee on Telegraphy and Telephony: Uy ban cổ vấn chơ điện thoại và thư tí quác tế) tiền thân của ITU (International Telecommunication Union: Liên minh Viễn

thông quốc tế) chuẩn hóa:

—_ Hệ thống báo hiệu kênh chung s6 6 (CCSS#6: Common channel signalling

System no.6) được ra đời vào năm 1968 sử dụng cho các đường dây analog và cho

lưu thoại quốc tế

— Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 (CCSS#7, CCS7, CSS7, C7: Common

channel signalling System No.7) ra déi vao những năm 1979-]980 đành cho mạng chuyển mạch số trong nước và quốc tế Nó hỗ trợ kênh truyền din sé 64kbps va ca

đường dây analog, có thể coi CS§7 như mạng truyền số liệu dạng gói độc lập với mạng thoại, chuyên dùng đề truyền các thông tin bảo hiệu phục vụ cho việc cung cấp

các dịch vụ thoại, dich vụ phi thoại và các thông tin quản lý mạng

tệ thống SS7 có nhiều ưu điểm nỗi bật sa với các mạng bảo hiệu khác là:

~_ Nhanh: Thời gian thiết lập cuộc gọi thông thường nhỏ hơn 1 giây

— Dung lượng cao: Mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu bảo hiệu cho vài

1gàn cuộc gọi củng lúc

.— Kinh tế: Giảm thiếu số lượng thiết bị so với các hệ thống bảo hiệu truyền

hồng Đơn giản hơn trong việc năng cấp mở rộng Ví dụ khi cân thêm vào các địch

vụ mới chỉ cân nạp lại chương trình do SS7 hoạt động trên tông đải dieu khiên bang

;hương trình lưu trữ sẵn

~_ Độ tín cậy can: Các kuyến báo hiệu hoạt động lỉnh động, uyễn chuyển Cú khả

tăng cung cap bảo hiệu giữa các thành phần mạng không có kết nỗi báo hiệu trực iếp đi kèm với kết nếi thoại

3

êu dich vụ cả thoại và phú thoại, dễ dàng phat ưiễn thêm các địch ¢ thông khá năng mang thông tin của nhiều loại tín hiệu khác

vụ mới với nhiều loại mạng

1.1.5 Tổng quan về kiến trúc nạng báo hiệu số 7 |3|:

1.1.5.1, Điểm báo hiệu-S$P

Biém bao higu (SP: Signaling Point}: 14 mot nút chuyén mạch hoặc một nút

xử lý trong mạng báo hiệu được cải đặt chức năng báo hiệu số 7 Một tổng dài điện

thoại hoạt động như một nút bán hiệu phải là một tổng đải SPC và báo hiệu số 7 7Ià dạng thông tin số liệu giữa các bộ vi xử lý Chức năng chính của nó lả định tuyến

cho các báo hiệu

Mạng SS7 gằm có 3 loại điểm báo hiệu cơ bản: SSP, STP SCP

CC S9P: Điểm chuyển

mạch địch vợ

STP: Diém chuyên tiếp bảo hiệu

SCP: Diém điều khién dich vy

mm Liên kết thoại

=== Liên kết S7

Hinh 1.1: Các điểm bảo hiệu

11.5.2 Diém chuyén tiép bdo higu- STP

STP (Signaling Transfer Point) thực hiện việc giám sát đích đến của bản tin

ma né quan lý, tra cứu bảng định tuyến và gửi bản tin theo đường kết nối đã được chọn từ bảng định tuyển mà không xử lý nội dung của bản tin Noi cách khác, STP thực hiện chức năng như một trung | tâm chuyển mạch gói gằm: định tuyến giao diện với hệ thống quản lý, bảo dưỡng, hỗ trợ và khai thác mạng

1.1.5.3 Điểm chuyễn mạch dịch vụ - SSP/SP

Các tổng đài - SSP (Service Switching Paint) thực hiện chức nang điều khiển việc thiết lập cuộc gợi đồng thời có khả nắng dừng tiển trình ggi, yếu cầu những dữ liệu không biết và đựa ra những phản ứng phù hợp với câu trả lời Trong thực tế các

SSP chính là các tổng đài Host, các STP thường bao gồm 2 chức năng STP va SSP

Co nhiệm vụ thu, phát và chuyển tiếp bàn tin báo hiệu

1.1.5.4, Điểm điều khiển dịch vự- SCP

SCP (Service Contro! Point) thyc hién vié quan lý và cung cấp đữ liệu, các

lịch vụ số trong mạng SS7 Những dịch vụ đó có thể năm trong chính SCP hoặc SCP

âm công để truy cập địch vụ ở một nơi khác

Kênh báo hiệu uà chùm kênh báo liệu

Các điểm báo hiệu sẽ liên lạc với nhau thông qua kênh báo hiệu (SI naling Link) Về mặt vật lý kênh báo hiệu bao gốm kết cuối báo hiệu ở 2 đầu và

môi trường tru dấu nổi 2 đầu báo hiệu Môi trường truyền đẫn báo hiệu

thường lả khe thời gian 16 (TS16) trong luỗng PCM 30 có tốc độ 64Kbps Đôi khi

¡ SS7 cũng được truyền trong liên kết tốc độ thấp 4.RKbps hay dường dây

Hình 1.2: Kết nối báo hiệt

ệu (SR: Signaling Route) la con đường chi

hi la | SL nhưng cũng có thẻ là tập hợp nhiều SL va STP

Chim tuyén bao higu (SRS: Signaling Routeset) li tap hgp tat

báo hiệu giữa 2 SP Tir SP A đến SP B trong hình 2.2 có 2 kênh báo hiệu và có chùm kênh báo hiệu

Hình 1.3: Các loại kênh báo hiệu

26 6 loại kênh bảo hiệu:

7

Loại A: Liên kết STP và điểm cuồi báo hiệu (SCP, SSP) dang được sử dụng

— Loại B: liên kết giữa 2 SP khác cấp hay khác mạng

~_ Loại C: Liên kết 1 STP tới STP dự phòng của nó trong trường hợp nó không thể chuyển giao bản tin tới đích (một SỊ? khác} vì liên kết bị hư

- Loai Ð: Liên kết 2 TP củng cấp trong một mạng

— Loại E: Liên kết dự phòng cho A

Loại F: Liên kết giữa 2 SSP,

1.1.5.6 Các phương thức báo hiệu

Phương thức báo hiệu là sự kết hợp giữa đường truyền tín hiệu bảu hiệu và

đường thoại (hoặc loại dữ liệu khác) tương ứng

Phương thức báo hiệu kết hợp là kênh truyền thoại và kênh truyền báo hiệu đi

chung một đường Trong hình 2.4 là tường hợp giữa STP với SSP A va SSP B

®—> Liên kết thoại 4 -* Liên kết báo hiệu

Hình 1.4: Các phương thức bảo hiệu

Phương thức báo hiệu bán kết hợp là trường hợp dường, truyền thoại và đường

truyền báo hiệu không đi chung nhau Ví dụ trong hình là liên kết gitta SSP A và SSP B chỉ có kênh thoại, các tín hiệu bao hiệu giữa chúng phải chuyển tiếp qua STP

1.1.5.7, Phân cấp mạng báo hiệu

Về lý thuyết, ta có thể a chức một số kiểu cấu trúc mạng có khả năng đáp ứng

sác yêu câu báo hiệu giữa các tổng đãi đầu nỗi với nhau, Chẳng hạn, một cầu trúc mà

At ca cdc tổng đài trong mạng đều có chức năng làm STP Một cấu trúc khác có hình :ao với một tổng đải lâm chức năng STP để chuyến thông tin báo hiệu tới các tổng fai chỉ có chức năng SP

“Trên thực tế, ly thuộc vào cách tổ chức mạng mà các nhà khai thác thường

ir dung một kiểu cấu trúc kết hợp cả hai cấu trúc trên Mạng này sử dụng một số ông đải làm STP Việc trao đổi thông tỉn giữa các tổng đài sẽ thông qua các STP, ihu vay hinh thành một mạng báo hiệu đường trục Khi đó, chúng ta có cấu trúc gồm

! mức: mức điểm báo hiệu SP mức 5TP vùng, và mite STP qué : gia Bên trong mức ŸIP vùng, có thể chia thêm mức tùy nhu cầu mỗi nudge STP quốc gia còn có nhiệm

ụ kêt nỗi quốc tế, vì thé nó có thể thuộc nhiều mang khác nhau Một SIP có thể

tằm trong 2 vùng quốc gia và 2 vùng quốc tế Một quốc gia có tối đa 8 STP quốc tế,

Hình 1.6: Mê hình phân lớp OSI va SS7

Mô hình phân lớp của SS7 khá giếng với mô hình OSI ở 3 lớp dưới và được soi là thành phân chuyển giao bản tin (MTP: Messape Transfer Part) tuy nhiễn mức

† của SS? là thành phan người dùng (UP: User Part) tương ứng với 4 lớp trên cùng rủa OSI Hai mê hình này không thực sự tương thích với nhau Lớp 4, lớp vận

chuyén trong mé hinh OST m6 ta 2 phuong thức truyén sô liệu: hưởng kết nỗi Conncetion-oriented) và không, kết nối (Connectionless) trong khi MTP Thì chỉ hỗ

rg truyền không kết nối MTP chi chuyển giao số liệu với số lượng nhỏ và tốc độ

thanh

9

Để khắc phục điều nay, nim 1984 trong sách đỏ do CCITT edn bê (CCITT

Nhu? Red Book) da dua them vào thành phần điều khiển nổi bản hiệu (SCCP: Signaling Connection Control Part) aham dap ứng như câu mơ rộng cho các ứng

dụng cần thiết SCCP có khả năng hỗ uy 2 phương thức truyền kể trên và tương

đương với lớp 4 của mô hình OSI nị ứng dụng tương ứng với lớp š ưở lên trong mô hình OSI sử tương thích với nó Khi đồ SCCP sẽ sử dụng MTTP như một

phương tiện truyền dẫn tương ứng với lớp l, 2, 3 của mô hình OSI,

~_ Lớp 1: Các chức năng liên kết báo hiệu mức vật lý

~_ lớp 2: Các chức năng điều khiến liên kết

Chứcnăng gy Chức năng Chức năng

báo hiệu báo hiệu báo hiệu

lbáo hiệu báo hiệu

tiên kễt bão hiệu Ữ TS

Hình 1.7: Sơ đồ chức năng của SS7

Lớp 4 gồm thành phần điều khiển kết nổi và nhiều thành phần người dùng

UP: User Part) khác nhau Cân lưu ý răng user ở đây không có nghĩa là người sử

lung ma là network user ví dụ như: cơ sở dữ liệu bay bộ xử lý của tổng đài

Các thông tìn báo hiệu được tạo và tách ghép tại lớp 4 của các user tương ứng

Táe bản tin được truyền đi bởi các lún thấp hơn Thông tin trong các hán tin bao gồm

tông tin phục vụ hoạt động của các user loại và định dạng của bản tỉn Nó cũng bao ,ôm các thông tin phục vụ cho việc định tuyển ở lớp 3 Khi qua STP các thông tin ở

Tp 4 được giữ nguyễn

10

ảnh phân chuyén giao ban tin MTP

im cung cap kha nang

bán tin giữa các UP của mạng

Lớp 1 dén lớp 3 được goi chun:

MTP thực hiện

vận chuyền trong suốt, chính xác và tin &

Thông tin báo hiệu do UP tạo ra sẽ dược đưa xuống MTP dé chuyén ti dang

nơi nhận MTP phia đầu nhận sẽ chuyên lên đúng UP nhận

1,2 Tổng quan về báo hiệu trong mạng thể hệ mới - NGN [2]-[7]-[8]

Mạng Viễn thông thế hệ mới (Next Generation | Network-NGN) dang la xu

hướng ở nhiều nước trên thể giới do các tỉnh chất tiền tiến của nó như hội tụ các loại tín hiệu mạng dong nhat va bang thông rộng NGN là mạng hội tụ cà thoại video va

dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tâng dựa trên nên tang IP lam việc trên cả hai phương

tiện truyền thông vỏ tuyển và hữu tuyên, NGN I tích hợp câu trúc mạng hiện tại

với cầu trúc mạng đa dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tâng có sin, với sự hợp nhất các hệ thông quan ly và điều khiển Các ứng dụng cơ bản bao gôm thoại hội nghị truyền hình vả nhắn tin hợp nhat (unified messaging) như voice mail, email và fax mail,

cùng nhiều dịch vụ tiểm năng khác

Application Server/ Media

Feature Server Server

1"

Từ những năm cuối của thế kỷ 2U, cong nghé VolP (Voice over internet Pratocol + truyền thoại qua giao thức Internet) bất đâu được đưa vào triển khai và

cảng phát triển mạnh mẽ trong những năm: gần dây Các chuẩn vũ mô hình háo hiệu

khắc nhau trong mạng Voi? lần lượt được sử dụng bat dầu 1ừ H.323 đến SỊP và

MGCP Mạng NGN đã kẻ thừa tiếp tục sử dụng các chuẩn này “Trong mạng NGM, các cuộc gọi thoại cũng như truyền video đầu sử đụng các chuẩn nây

L.2.L Bộ giao thức H.323

H.323 là giao thức xác định các thành phần, các giao thức cũng như các bước thực hiện để cung cấp dịch vụ da phương tiện qua mang gúi Các dịch vụ đa phương tiện ở đây có thể là truyền tín hiệu tiếng tín hiệu hình thời gian thực và dữ liệu

Mang goi co thé La Internet, EN (Fnterprise Network), LAN (Locat Area Network) MAN (Metropolitan Area Network) WAN (Wire Area Network)

H.323 có thể cung cấp ! trong các loại dịch vụ như tiếng, hình hay dữ liệu

cũng như tổ hợp các dịch vụ trên nên nó có thể được ứng dung ở nhiều nơi như ử ứng

dụng tại nhà khách hàng, doanh nghiệp hay công nghiệp giải trí Ngoài ra nó có thể được sử dụng để cung cáp dịch vụ đa phương tiện đa điểm (multipoint multimedia

communications)

1.2.1.1 Các thành phân của 11.323

H323 được định nghĩa 4 thành phan sau: đầu cuối (terminal - TT), công

(gateway - GW), bộ giữ công (gatekccper - GK) và đơn vị điều khiển đa điểm

(multipoint control unit - MCU) Riêng với GK thì đây là thành phần lựa chọn, có

thể có hoặc không có trong mạng, Và GW và MCU thường được coi là các điểm suối (endpoint) Các thành phần nay có thể được tập trung trong một hệ thống don

hay được lắp đặt ở nhiều hệ thống khác nhau tại những vị trí địa lý cũng như vật lý

chắc nhau Mô hình mạng H.323 được thể hiện trong cae hinh 1.9, 1,10:

một điện thoại, điện thoại truyền hình hệ thông voicemail, thiết bị [VR (Interactive

Voice Response) hay 1a 1 thiết bị độc lập có các ứng dụng đa phương tiện H.323 Ngoài ra nó còn tương thích với đâu cuỗi H.324 của mạng chuyên mạch kênh ISDN,

đầu cuỗi H.320 của ISDN, v.v

Hình 1.11: Chông giao thức tại đầu cuỗi

Một đầu cuỗi H.323 phải hỗ trợ các đặc tính sau:

và để tạo các kênh thông

~_ H.245 cho việc trao đổi khả năng của đầu cu

—_ H.225 cho quá trình báo hiệu vả thiết lập cuộc gọi

= RAS cho viée dang ky va diéu khién các hoạt động quản lý khác với GK.

= RIPARTCE duge sit dung cho vige truydn cde goi thông tin thoại vả hình,

= G.7HL1.120 cho hGi thio dit ligu va hé trợ khả năng tương tự cua MCU Hinh 1,11 minh hoa

b) Gateway (Thiét bj céng)

QW là thành phần dùng để liên kết mạng H.323 với mạng không phải là mạng,

chuẩn H.333 (ví dụ PSTN) Việc kết nỗi giữa 2 mạng khác loại nhau thực hiện dược

nhờ việc dịch các giao thức (protocol translntion) khác nhau chủ quá trình thiết lập

à giải toa cuộc gọi việc chuyển đổi dang thông tin giữa các mạng khác nhau vả việc truyền thông tin giữa các mạng kết nối với GW, Tuy nhiên một GW sẽ không cần

thiết cho việc liên lạc giữa các đầu cuối thuộc cùng mang H.323

Cau tao cua mot gateway bao gém mét Media Gateway Controller (MGC)

Media Gateway (MG) va Signaling Gateway (SG) duge minh hoa trong hình 1.12:

các giao thức mà một dau cudi H.323 hé tra:

Hình 1.12: Cầu tạo của Gateway

Các đặc tính cơ bản của một gatgway:

~_ Một GW phải hỗ trợ các giao thức hoạt động rong mạng H.323 và mạng

ar dung chuyến mạch kénh SCN - Switched Circuit Network),

—_ Về phía H.323, GW phai hd tro bao higu didu khién H.245 cho qué trinh

rao đối khả năng hoạt động của terminal cũng như của GW, báo hiệu cuộc gọi

1.225, báo hiệu RAS

~_ Về phía SCN, GW phải hỗ trợ các giau thức hoạt động trong mạng chuyển

ạch kênh (như SS7 sử dụng trong PSTN)

Các giao thức mả một GW phai hỗ trợ được minh họa trong hình sau:

Bộ quần lý cuộc gọi GW Lép diều khiến

cuộc gọi báo hiện

SCN

nso] [289] | ea

(clients | | wee poi khiển kết nối báo hiệu

Giao điện vật lý

Các giao thức lập truyền tải và giao diện mạng, báo hiệu SƠN

Hình 1.13: Chỗng giao thức của một Gateway

c) Galekeeper (bộ giữ công)

Một Gatekeeper (GK) được xem là bộ não của mạng H.323, nó chính là điểm

trung tim cho mọi cuộc gọi trong mạng H.323 Mặc dù là thành phần tùy chọn nhưng GK cung cấp các dịch vụ quan trọng như việc dịch địa chỉ, Sự ban quyền và nhận thực cho đầu cuối terminal và ŒW, quản lý băng thông, định tuyển thu thập số liệu và tính cước

Các chức năng cẩn thiết của một GK:

—_ Dịch địa chỉ (Address Translation): một cuộc gọi đi trong mạng H.323 có thể dùng bí danh (alias) để chỉ địa chỉ của đầu cudi dich (destination termina!) Do dé 1a cần phải sử dụng chức năng này để địch bí danh sang địa chỉ H.323, - Quản lý việc thu nhận điểm cuỗi (Admission Control): GK sit dụng báo hiệu RAS đẻ quản lý việc tham gia vào mạng

- H323 để có thể tham gia vào mot kết nối nào đó của các điểm cuỗi dựa

vào một số tiêu chuẩn như bãng thông côn trống, sự cho phép hay một số tiêu chuẩn shác mà một số yêu câu đặc biệt khác đòi hỏi đáp ứng

—_ Điều khiển băng thông (Bandwidth Control): GK điều khiển bang thong

tảng báo hiệu RAS Ví dụ nếu người điều hah mạng đã xác định số cuộc gọi tôi đa

lược thực hiện cùng lúc thì mang có quyền từ chối bất cứ cuộc gọi nào khi sổ cuộc

;øi tại thời điểm đó đã đạt đến ngưỡng này

= Quan lý vùng hoạt động (Zone managemenl): GK chí có thể thực hiện các

:hức năng trên đôi với các terminal, GW và MCU thuộc vùng quản lý của nó Hay tới cách khác GK định nghĩa các điểm cuối (endpoint} nó quản lý,

~_ Dịnh tuyến: Dây là một chức năng có rất nhiều ưu điểm vì quả trình giám

ng như định tuyên qua GK sẽ cung, cấp hoạt động mạng tôi hơn Điều tây là da việc GK đưa ra quyết định định tuyển đựa trên rất nhiều yếu tổ, vị đụ như

'ấu tổ cân bằng tai giữa các GW

(server} cuộc gọi

mật

—_ Quản lý cuộc gọi (Call Management): chur nang nay cho phép GK lưu trữ

tắt cả các thông tin về các cuộc gọi mả nó xử lỷ (các cuộc gọi đi/đến vủng hoạt động

của nó)

—_ Thu thập số liệu và tỉnh cước (Bilingỳ GK có thể lưu trữ các thông tin

nhăm phục vụ việc cước các cuậc gọi

1.2.1.2 Các giao thức thuộc họ H323

a8) Các giao thức mã húa, giải mã cho tín hiệu thoại và hình

Các giao thức mã hóa và giải mã cho thoại gằm có: G.711 (64kbps), G.722

64, 56 và 48kbps), G.723.1 (5.3 và 6.3kbps) và G.729 (8kbps) Các giao thức mã

xóa và giải mã cho tín hiệu hình bao gồm: h.261 va H.263

b) Giao thức báo hiệu RAS (H.225.0)

Giao thức RAS (Registration, Admission and Status): thye hiện việc đăng, ky, quân lý việc tham gia của các điểm cuối thay đối băng thông trao ai trang thai va

uỷ bỏ đăng ký gi ác điểm cuối với GK Cac bản tin RAS lược trao đổi qua

:ênh báo hiệu RAS và kênh báo hiệu này sẽ được thiết lập dau tiên trước khi các

tệnh khác được thiết lập Các bàn tin RAS truyền qua UDP nhờ các công 1718 (cho nullicast) và 1719 (cho unicast - có nghĩa là chì truyền đến 1 nơi nhận)

16

Báo hiệu RÀS cũ các chức năng cơ bản như sau:

~ Kham phá GK hay xác dinh GK

— Đăng ký điểm cuối

—_ Xác định vị trí của điểm cudi

—_ Điễu khiển việc tham gia

~_ Giải phóng kết nối

—_ Sự thay đãi băng thông

- Trao déi thông tin trạng thái

c) Giao thức báo hiệu cuộc gọi }I.225

H225 hỗ trực các chức năng báo hiện cho cuộc pợi được sử đụng, để thiết lập

kênh kết nói giữa các đầu cuối Quá trình trao đổi các bản tin báo hiệu cuộc Boi H.225 được thực hiện qua kênh báo hiệu cuộc gọi sử dụng giao thức TCP, Các bản

tin H.225 được trao đổi trực tiếp giữa các đầu cuối nếu không có GK trang mạng

11.323 Nếu trong mang cd GK, cdc ban tin nay có thể được truyền trực tiếp giữa các đầu cuối hay được truyền thông qua GK dé tdi cac dau cudi

d) Giao thức báo hiệu điều khiển H.245

H.245 dùng để trao đổi các bản tin điều khiển H.243 từ đầu cuối đến đầu cuối

(end-to-nd, không phải là terminal) giữa các đầu cuỗi H.323 (endpoint) Các bản tin

H.245 được truyền trên kênh điều khiển H.245 Kênh này là kênh luận lý số 0 và

luôn luôn được mở (mở thường trực) Các bản tìn H.245 dùng để trao đối về khả năng của cdc terminal va ding để yêu cầu mở hay đóng các kênh dạng một chiều, Có

4 loại ban tin H.245 lả bản tin yêu câu (Request), bản tin đáp ứng (Response), bản tin

lénh (Command) và bản tín chỉ định (Indication)

1.2.2 Giao thức khới tạo phiên SIP

Theo định nghĩa của [TFS, Gian thức khởi tạo phiên - SĨP (Session Initiation

Protocol) là giao thức báo hiệu lớp ứng dụng mô tả việc khởi tạo, thay đổi và giải

phóng các phiên kết nối tương tác đa phương liện giữa những người sử dụng

SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) -

giao thức trao đối thông tin của Word Wide Web, dugc định nghĩa như một giao thức

Client-Server, trong đó các yêu câu được chủ gọi (Client) dua ra va bén bị gọi

;8erver) trả lời SIP sử dụng một số trường bản tin và các chương trình mảo đầu của

HTTP, xée định nội dung luông thông tin theo mào đầu thực thể (mô tả nội dung -

diểu loại) và cho phép xác nhận các phương pháp sử dụng, giống nhau được sử dụng rên Web Kinh nghiệm trong sử dụng các giao thức Internet mail (SMTP) đã cung :ấp rất nhiều cha việc phát triển SIP, trong đỏ tập trung vào khả năng thích ứng của

sáo hiệu tronmg tương lai

SEP định nghĩa các ban tin INVITE va ACK giống nhau như bin tin Setup va

Zonnect trong H.225, trong dé ca hai déu dinh nghia qué trinh mé rong kénh dang

17

mâ thông qua đó cuộc gọi có thể di qua Tuy nhiên, khác với H.225, dé tin

cây của kênh này khong phy thug TCP Việc tích hợp độ tín cậy vào lớp ứng

dung nay cho phép kết hợp một cách chật chẽ các giá trị điều chỉnh để ứ ứng dụng có thé Gi uu hod VoIP

Cuối cing SIP dua vao giau thức mỏ tá phién SDP (Session Description

Protocol), tột tiêu chuẩn khác của IIzTF để thực hiện sự sip ép tường tự theo ca

cấu chuyển đổi dung lượng cửa H.245 SDP được đùng để nhận dạng mã tổng đải trong các cuộc gọi sử dụng mô tả nguyên bản dơn SDP cũng được sử dụng để chuyển các phần tử thông tin của giao thức báo hiệu thời gian thực RFSP (Real transfer signalling Protocol) để sắp xếp các tham số hội nghị đa điểm và định nghĩa

khuôn dạng chung cho nhiều loại thông tin khi dược chuyển trong SIP

Giao thức SIP được thiết kế với những tiêu trí hỗ trợ tôi đa các giao thức khác

đã ra đời trước đủ Giao thức SIP được tích hợp với các giao thức đã có của tổ chức

II£IF nó có khả năng mở rộng, hỗ trợ đâu cưới và voi SIP thi vide cung cấp địch vụ mới trở lên đễ dàng và nhanh chóng khi triển khai SIP có 4 tính năng sau:

—_ Tích hợp các giao thức đã có của IETF

— Đơn giản và có kha năng mở rộng

—_ Hỗ trợ tôi đa sự di động của đầu cuối

— Dé dang tao tinh nang cho địch vụ và địch vụ mới

1.3.2.1 Các thành phần cia SIP

„ Xét trên quan điểm Client/ Scrver, các thành phần chính của một hệ thống SIP

bao gồm:

a) User Agent

Là thiết bị đầu cudi trong mang SIP, nb cd thể là một máy điện thoại SIP hay

miệt máy tính chạy phần mềm đầu cuối SIP UA khởi tạo, thay đổi hay giải phóng

+uộc gợi Trong đó phân biệt hai loại UA: UAC (User Agent Client) va UAS (User

Agent Server) UAC 1a mot thy thể thực hiện việc khởi tạo một cuộc got con DAS

ä một thực thể thực hiện việc nhận cuộc gợi Nhưng cả UIÁC và ƯAS đều có thể giải

"hỏng cuộc gọi

b) Proxy Server

La phan mềm trung gian hoạt động cả như Šerver và cả như Client để thực

tiện các yêu câu thay thể cho các đầu cuối khác Tắt cả các yêu câu dược xử lý tại

:hỗ bởi Proxy Server (nếu có thể) hoặc nó chuyển đến cho các máy chủ khác Trong tường hợp Proxy Server không trực tiếp dáp ứng các yêu cầu này thì Proxy Server thực hiện khâu chuyên đổi hoặc địch sang khuôn đạng thích hợp trước khi chuyển

ti

V.LCI#»#

La phan mém định vị thuê bao, cung cắp thông tin về những vị trí có thể của

phía bị gọi cho cac phan mém Proxy Server va Redirect Server

d) Redirect Server

Là phần mềm nhận yêu cầu SIP và chuyển đổi địa chỉ SIP sang mot sé dia chi

khác và gửi lại những địa chí này cho dau cuối Không giéng nhw Proxy Server,

Redirect Server không bao giỏ hoạt động như một đầu cuối tức là không gửi đi bắt

cử một yêu cầu nàu RedirecL Server cũng không thực hiện việc chấp nhận hay huỷ

Là phần mềm nhận các yêu cầu đăng ky Registcr Trong nhiều trường hợp

Registrar Server đảm nhiệm luôn một số chắc năng an ninh như xác nhận người sử dụng, Thông thường Regisrar Server được cài đặt cùng với Proxy hoặc Redirect

Server hoặc cung cập dịch vụ dink vị thuế bao Mỗi lần đầu cudi được bật lên (thí dụ

may điện thoại hoặc phần mềm SIP) thi đầu cuỏi lại đăng ký với Server, Nếu đầu cuỗi cân thông tín báo với Server về ủi điểm của mình thì bản tin Register dược gửi

đi Nói chung các đâu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại một cách định ky

1.2.2.2 Các chức năng của SIP

SIP là một giao thức điều khiển tằng ứng dụng cỏ thể thiết lập, duy trì và giải

3hóng các cuộc gọi hoặc các phiên truyền thông Các phiên truyền thông có thế là

điện thoại hội nghị học tử xa, điện thoại Internet và các ứng dụng tương tự khác SĨ?

;ð thể phục vụ cho các thành viên có phiên đơn hướng và đa hướng (Unicast và WulticasU), Người bắt đâu không nhất thiết lá thành viên của phiên truyền thông,

19

SP cũng có thể được ding dé bat dầu các phiên cùng như dùng để mới các

thành viên tới phiên hội thoại mả được thông bảo và được thiết lập bởi các phương

tiện khác SIP hỗ trợ các địch vụ ánh xạ tên va dich vụ gián tiếp một cách trong suốt

Vì thế nó cho phép thí hành một cách đẩy đủ các địch vụ trén ISDN, mang thoi

thông mình và hỗ trợ các cuộc gọi đi động của người dùng có địa chỉ không có định

—_ Định vị User: Xác định vị trí của User tiễn hành hội thoại

— Năng lực User: Xác định Media và tham số tương ứng trong hội thoại

—_ Xác định những User sẵn sàng tham gia hội thoại

~_ Thiết lập các tham số cần thiết cho cuộc gọi

-_ Điều khiển cuộc gọi: bao gồm cả quả trinh truyền và kết thuc cuộc gọi

SPcñng có thể (ạo ra cuộc gọi hội nghị (cuộc gọi gồm nhiễu người tham gia)

bằng cách điều khiên một khối đa digém MCU

SIP là một phẩn trong bộ giao thức chuẩn cho truyền dòng tỉn đa phương thức

do IETF khuyén nghj nhu RSVP (Resource reSerVation Protocol - Giao thúc đặt

trước tải nguyên), RTP (Realtime Transport Protocol - Giao thitc truyén tai thdi gian the}, SDP (Session Description Protocol - Giao thức mê tả phiên) Tuy nhiên, SIP

hoạt động độc lập với các giao thức trên

SP cũng có thể sử dụng kết hợp với giao thức háu hiệu và thiết lập cuộc

gọi khác Theo cách đó, một hệ thống đầu cuối ding SIP để xác định địa chỉ hợp lệ

của mội hệ thông và ló giao thức từ một địa chỉ gửi đến là giao thức độc lập Ví dụ: SỊP có thể đùng để chỉ ra rằng người tham gia có thể thông qua H.323, công H.245, địa chỉ người dùng rồi đủng H.225 dễ thiết lập cuộc gọi

1.2.2.3, Dah gia SIP

SIP la giao thite được tố chức IETF đưa ra; Nỏ ra đời với mục đích đơn giản

wd co ché báo hiệu vả điều khiển cuộc gọi cho VoIP SIP 1a giao thức dang 1 text, cdc

ệnh cỏ cấu trúc đơn giản để các thiết bị đầu cuối dễ dàng phân tích và sửa đối

Các ưu điểm nỗi bật của SIP là:

— Tỉnh mở rộng một cách tự nhiên của giao thức cho phép để dàng định

aghia va thi hành trong tương lai

— Cho phép tạo vác thiết bị đầu cuối mội cách đơn giản và dể dàng ma vẫn

fam bảo chỉ phí thấp

Nhược diễm cia SIP:

— SE là giao thức rất mới, cân được tiếp tục hoản thiện

= Nó chỉ đề cập tới một phạm vi hẹp trong toàn bộ phiên truyền thông nên

ân phải được kết hợp với các giao thức khác trong quả trình xây đựng một hệ thẳng,

wan chỉnh

I)

~_ Khả năng giao tiễn với mạng chuyên mạch kênh kém

2.3 Giao thức điều khiến luông độc lập - BICC

BICC (Bearer Independent Call Control) 1a giao thức báo hiệu giữa 2

MGC/Call Server có thể là từ các nhà cung sấp khác nhau, nhằm mục dích đảm bảo:

lưu lượng thoại dùng kỳ thuật gói (VụP - aver Packet) Theo ITU-T BICC được thiết kế để có thẻ tích hợp hoàn toàn với các mạng hiện hữu và bắt kỷ hệ thông nào có hỗ trợ việc truyền ăn tin nhắn thoại

BICC hỗ trợ các dịch vụ băng hep (PSTN, ISDN) một cách độc lập với đường truyền vả kỹ thuật truy tải bản tin bảo hiệu Bản tin BICC chuyên chữ cả théng tin điều khiển cuộc gọi và điều khiển dường truyền, BICC góp phân đơn giản hóa các báo hiệu sử dụng cho việc giao tiệp hoạt động giữa mạng - truyền thống vào mạng

NGN Nói cách khác mạng NGN với nên táng mạng chuyển mạch gói có thể cung

cấp đây đủ các dịch vụ băng hẹp thông qua báo hiệu BICC

Trong BICC, giao thức báo hiệu điều khiển đường truyền phụ thuộc vào công

nghệ đường truyện lớp dudi nhu ATM, IP/MPLS

1.2.4, Giau thức điều khiển cổng phương tiện - MGCP

MGCP (Media Gateway Control Protocol) là giao thức ở mức độ ứng dụng dùng để diều khiển các gateway thoại từ các thiết bị điêu khiển cuộc gọi, được gọi là

MGC (Media Gateway Controller) hoặc CA (Call AgenÐ)

MGCP là sự bê sung của cả hai giao thức SIP và H.323, được thiết kế đặc biệt

như miột giao thức bên trong giữa các MC và các MGC cho việc tách hoá kiến trúc

GW Trang đó, MGC xử lý cuộc gọi bằng việc giao tiếp với mạng IP qua truyền

thông với một thiết bị bảo hiệu địa chỉ giống như H.323 GK hoặc SIP Server và với

mạng chuyển mạch kênh qua một GW bảo hiệu tuỷ chọn MGC thực hiện đầy đủ shite nang báo hiệu trong H.323 và như một H.323 GK MG có nhiệm vụ chuyên lỗi ziữa dạng tín hiệu anoiog từ các mạch điện thoại với các gói tin trong mang chuyén đổi mạch gói MGCP hoàn toàn tương thích với VolP GW Nó cung, cap một giải

2háp mở chơ truyền thông qua mạng vả sẽ củng, tên tại với H.323 và SIP

Như vậy, có thể thấy các giao thức báo hiệu mạng Viễn thông hiện nay rất da

lạng và phong phú tuỳ theo mô hình mạng mả các nhà cung, cấp có thể lựa chọn ứng,

lụng các giao thức khác nhau nhưng cỏ một điểm chung mà tắt cả các giao thức đều

?hải tuân thủ là chủng phải đều kết nỗi duge ‘tir do cũng đặt ra các yêu cầu cho các

thà sản xuất đưa ra các sản phẩm để đáp ứng yêu cầu này.

21

CHUUNG 2

GIAO THUC SIGTRAN VA GIAI PHAP HE THONG CONG CHUYEN

TIẾP BẢO HIỆU ĐỘC LẬP CHO MANG VIEN THONG QUOC TE VA

LIEN TINH CUA VNPT

2.1, Khái niệm cỗng bảo hiệu độc lập

Hiện nay trong hệ thống ch

mạng báo hiệu (bao gồm điểm báo hi

dược tích hợp trong các tổng dải Hệ thống bảo biệu số 7 truyền thẳng được tích hợp

trong hệ thông chuyển mạch chỉ thích hợp với mạng TDM Tuy nhiên, Trong vài năm

trở lại đây, nhu cầu sử dụng các địch vụ Viễn thông tăng cao, đi kèm với đó là nhiều tổng đải mới được lắp đặt dẫn đến tổng đài chuyên tiếp báo hiệu sẽ không còn đủ khả nang đáp ứng trong tương lai gần Hơn thế nữa, mạng Viễn lồng đang có xu hướng chuyển sang NGN một cách nhanh chóng nên việc chuyển đổi báo hiệu giữa mạng,

PSTN và mạng NGN cũng cần được nghiên cứu

ác phân tử của

Khi giao thức SIGTRAN ra đời và phát triển thì giả thiết xây dựng một mạng chuyển tiếp báo hiệu tách khỏi hệ thống tông đải, hoạt động độc lập với hệ thông tổng đải cảng trở lên thực tế hơn và dễ đàng triển khai hơn

1.2 Giao thức SIGTRAN [§]

2.2.1 Giới thiệu chung về SIGTRAN

Sigtran hay còn gọi là “§§7 Over [P” do một nhóm làm việc cla IETF, được

thành lập vào năm 1999 với nhiệm vụ xảy dựng kiến trúc cho việc vận chuyển dit

liệu báo hiệu thời gian thực qua mang JP Kết quả là họ không chỉ xây dựng kiến trúc

mả còn định nghĩa một bộ giao thức mới cho việc vận chuyên bản tin SS7 và ISDN

qua mang IP,

Bộ giao thức nảy bao gồm một lớp vận chuyển (Transport layer) mới là Giao

thức vận chuyển điều khiển luỗng (SCTP: Stream Control Transmission Protocol) va

các lớp thích ứng người ding (UAL: User Adaptation layer - các lớp thích ứng bản tin báo hiệu) có khả năng thay thể các chức năng của các lớp thấp của S§7 và ISDN

trong môi trường mạng IP Như vậy, SIGTRAN là một chồng giao thức cho việc

truyền tải báo hiệu chuyên mạch kénh qua mang IP

Sigtran hoạt động giữa SG và các thiết bị trong môi trường IP Co chế hoạt động của nó là sử đụng các UA để tao thành đường ham cho SCTP để chuyển tín

hiệu báo hiệu Việc sử dụng đường ngằm khiến mạng ÏP trở nên trong Sut đối với các bản tin báo hiệu SS7 côn việc sử dung SCTP sẽ báo đảm các yêu cầu về truyền dẫn như: độ tin cậy và tốc độ truyền dẫn

Việc triển khai Sigtran trong NGN sẽ mang lại nhiều lợi ích cự thể như:

- Dễ dang triển khai: khi sử dụ

$7 truyền thông và việc phát trie

~ Giảm giá thành thiết bị do không can phải có những khoản đầu tư lớn

trong mạng truyền thông

— Tang hiệu suất, do tận dụng được ưu thê vẻ công nghệ tiên tiến trong mạng

NGN ví dụ như DWDM ATM với băng thông, khả năng thông suot va tinh mem

dẻo cao hơn hẳn

— Dễ đảng phát triên các dịch vụ gia tăng: cho phép thực hiện đa giải pháp

vả việc triên khai h vụ mới đơn giản và nhanh chóng hơn

2.2.2 Sự cần thiết của lớp SCTP và các lớp thích ứng

Trong mạng IP hiện nay hai giao thức phô biến nhất của lớp 4 là TCP và UDP, nhưng thực tế do yêu âu của báo hiệu là phải nhanh đồng thời bảo đảm độ tin cậy nên cả hai giao thức này đều không phủ hợp để vận chuyển dữ liệu báo hiệu

Hình 2.1: Lựa chọn lớp Transport phủ hợp cho báo hiệu a) TCP

TCP là giao thức cung cấp việc truyền dữ liệu tincậy Việc nảy được thực hiện

thông qua cơ chế xác nhận (acknowledgments mechanism) và cơ chế tuần tự

(sequencing mechanism) Một số ứng dụng cẩn sự truyền tin cậy nhưng không can

sự hỗ trợ của 2 cơ ché trên nên việc sử dụng TCP trong những trường hợp nảy sẽ gây

ta trễ

.— Yêu cầu thời gian thực: Với gây ra trễ không cân thiết do sử dụng các

cơ chẻ trên đã làm cho TCP không thích hợp với các ứng dụng thời gian thực

= Co ché socket ctia TCP: Co ché nay lam phức tap việc cung cấp khả năng

truyền tin cậy của multi-homed host

3

— Van dé an toan: TCP để bị sự cổ với các tấn công từ chỗi địch vụ,

b) UDP

UDP 1a giao thire dua trén ban tin và cung cấp dịch vụ không kết nối nhanh

Về tốc độ nó thích hợp cho việc truyền các hin tin báo hiệu nhạy cảm với độ trễ thời

gian Tuy nhiền LIDP lại chỉ cung cấp dich vụ datagram khong tin Chức nâng

điều khiến lãi, _ví dụ như thử tự bản tin, phát hiện trùng lặp hay yêu cầu truyền lại

bán tin bị lỗi nêu cần sẽ được thực hiện bởi lớp ứng dụng

ce) SCTP

Cae dée diém cua SCTP:

— La giao thie Unicast trong dé dit

~ Có khả năng thích ứng tắc độ, tự điều chỉnh theo tình trạng mạng

— Hỗ trợ đa địa chỉ (multi- -homing) tức là mỗi điểm cudi SCIP có thể có

nhieu dia chi IP, cde dja chi nay có thể thuộc các giao diện kết nói độc lập Định

tuyển đến một địa chỉ sẽ độc lập với những địa chỉ khác và khi một tuyển bị lỗi thì

tuyển khác sẽ được sử dụng Tỉnh năng này giúp SCTP hạn chế rất nhiều ảnh hưởng

của các lỗi bị hư đường truyền hay tắc nghẽn mạng

_— Dùng thủ tục nhện thực và khởi tạo đựa trên cookie để ngăn chặn tấn công

từ chôi dich vu (denial-of-service attack}

— Nhiéu ban tin bdo hiệu có thể được gom lại trong một gói SCTP duy nhất

(Bundling) và một bản tin báo hiệu cũng có thể được chia nhỏ thành nhiều phần (Fragmentation) đẻ truyền đi trong các gói SCTTP khác nhau

—_ §CTP là giao thức hướng bản tín, tức là bản tin có cấu trúc khung tưởng, mình côn TCP và UDP sử dụng ban tin khong cấu trúc và truyền theo luỗng byte

Việc định nghĩa cấu trúc của gói SCTP cũng hỗ trợ cho kha nang Fragmentation va

Bunlding

~ Một đặc điểm nổi tật nữa của SCTP sơ với TCP là nó hỗ trợ đa luỗng: đữ

liệu được chia thành nhiều luỗng, mỗi luỗng phản phối dữ liệu theo trình tự độc lập

(Có thể thấy SCTP là viết tắt của Stream Control Transmission Protocol) Tính năng này cho phép các user chia một kết nối IP giữa hai điềm đầu cuối thành và

liệu luận lý, mỗi luông được gán cho một ứng dung hay tài nguyên riêng Nêu xảy ra

một lỗi hay Irễ trên mỗi luông sẽ không làm anh hưởng, đến sự hoạt động của luéng khắc

34

Lay ví dụ về ưu điểm

đang quần lý ba cuộc gọi kết nỗ

giống như chúng đỉ qua một cá

phóng cùng lúc nhưng bản tin

oe

của SCTP so với TCP, gid str TUP trong tong dai

Nếu ede bin tin TUP duge truyén di bing TCP thi

ống theo tuân tự Giả sử hai cuộc gọi được giải

dải tòa cuộc gọi I bị mất thì cả bản tin giải tỏa cho

2 cũng bị giữ lại và chờ cho dẻn khi TCP nhận ra, yêu cầu truyền lại, nhận

ếp theo thử tự Độ trễ trong quả trình này lên tới cả chục giây độ trễ này

Trong trường hợp nảy, bản tin của cuộc gọi l bị mất sẽ chỉ ảnh hưởng đến

luồng dữ liệu của chính nó báo hiệu của cuộc gọi 2 còn lại vẫn hoạt động bình

thường

Hình 3.3: Giải quyết nghẽn đầu dòng trong SCTP 1.2.3 Kiến trúc của SIGTRAN

Các lớp được định nghĩa bởi IETF là lớp vận chuyển SCTP va các lớp thịch

ng xUA (M2UA, M2PA, M3UA, IUA, SUA) Cac lop UA duge dat tén theo lớp lịch vụ trong mô hinh SS7 ma né thay thế Vi du M3UA là lớp thay thể cho MTP3 1ó có khả năng cung cấp các dịch vụ ma MTP3 cung cấp (M3UA không thật sự thay

hệ hoàn toàn các: đặc điểm và hoạt động của MTP3), các user của nỏ sẽ cảm giác 1hư đang được cùng cấp dịch vụ bởi lớp MTP3 thực

~ M2UA (MTP2 User Adaptation): hé tra vige truyén bản tin báo hiệu số 7

Gp MTP3 qua mang IP trong két noi dang chủ - tớ Ví dụ kết noi gitta SG va MGC M2UA co chire nang tương tự như MTP2, tức lá quản lý liên ket va cho phép truyền van tin lop 3 lên mạng

Hình 2.4: Chồng giao thức của Sigtran

¬_ M2PA (Message Transfer Parl 2 Peer-lo-Peer Adaptation): M2UA Lương

tự nhự M2UA, M2PA cũng được sử dụng, để truyền bản tin lớp MTP3 nhưng trong

kết nỗi có quan hệ ngang hàng, ví ấụ kết nối giữa 2 SG

— M3UA (MTP3 User Adaptation): M3UA tương đương với MTP3, dùng để truyền bản tin của User (như bản tín của ISÚP, SCCP) trong cả 2 loại kết nỗi chủ - tở

và kết nối ngang hàng Lớp này cung cấp cho [SUP và SCCP các dịch vụ của MTP3 như quản lý mạng, định tuyển bản tin

,— SUA (SCCP User Adaptation): SUA cung cấp các dịch vụ của SCCP trong,

kiến trúc ngang hảng, ví dụ như kết nỗi giữa SG và SCP (SCP này năm trong mạng

1P).User của nó có thê là TCAP MAP

— IUA cung cấn địch vụ của lớp liên kết dữ liệu của ISDN (LAPD) User của

nó có thể là lớp 3 của ISDN (Q.931)

~_ VSUA cung cấp các dịch vụ của giao thức V5.2

2.2.4 Các lớp của SIGTRAN

3.2.4.1 Giao thức diều khiển luỗng SCTP

P có thể được chia thành một số chức năng như hinh

~_ Truyền tuẫn tự bên trong luồng

—_ Phân mảnh và tập hợp bản tin User

Xác nhận và tránh tắc nghèn

Gom Chunk

§G NIF)

M2PA cho phép các lớp MTP3 ngang hàng của các SG có thể liên lạc trực tiếp với nhau Thực chất, nó mở rộng mạng, sang mạng IP

Điểm khác biệt giữa M2PA và M2UA chính là M2PA tự nó có khả năng cung

cấp các dịch vụ của lớp MTP2 còn M2UA thì cung cấp địch vụ bằng cách tạo một giao dign do dé sit dụng các dịch vụ của MTP2 & xa

đó SG nhận bản tín báo hiệu SS7 từ giao diện mạng SS7 tiêu chuẩn và chuyên đến cho SGC Đứng từ phía mạng SS7 sẽ thấy SG đóng vai trò của một kết cuối Tiên kết báo hiệu

SEP: SS7 Signalling End Point

Dâu cuổi báo hiệu S§7

S7UP: SS7 User Part

Thành phần người dùng SS7

Liên kết hoạt động SS7 IP sử dụng M2UA

ấy MTP3 ở MGC là User của lớp MTP2 ở SG nhưng

sả 2 đều không nhận ra được cẻ ứng đang hoạt động trên 2 thiết bị riêng rẽ

M2UA được sử dụng cho các mục dich s

3%

- Cung cấp một cơ chế cho phép truyễn bản tổn bio hide User của MTP2

qua mạng II* sử đụng giao thức SCTP

- Tap trung lưu lượng 5S? từ các link SS? cách xa nhau vẻ một điển tập

trùng trên mạng

- Bằng việc sử dụng M2UA một vai diém bảo hiệu có thể hợp nhất thành điểm báo hiệu tập trung Ta biết là mỗi điền bảo hiệu có lớp MTP3 phải có một

ma điểm báo hiệu nhất định Trong trường hợp này mỗi SG sử dụng, lúp MTP3

thí mỗi SG sẽ phải có một mà điểm bảo hiệu riêng đổi với mạng SS? Diễu nây sẽ

dần đến sự lầng phí địa chỉ SS7 Bằng việc sử dụng lớp M2UA, sẽ chỉ can cap phát

một mã điểm báo hiệu cho MGC còn các SỐ thì không cần Khi đó các bản tin lớp

MTP2 mà SG nhận được sẽ được chuyến đến lớp MTP3 ở MGC để xử lý và định

tuyến t phía đích Đứng từ phia mỗi mạng 357 mà các 8G kết nối tới sẽ thấy các liên kết nỗi tới SG là các liên kết của một MGC

M3UA là giao thức hỗ trợ cho việc truyền dẫn các bản tin báo hiệu của

MTP3-User (ví dụ như ISUP, SCCP) qua mang IP sit dung giao thức SCTP M3UA

úp cung cấp dịch vụ lớp MTP3 cho Llser SS7 của MGC do vậy nó mở rộng mạng

vắo hiệu SS? sang phía mạng IP

Trong trường hợp này, MTP3 tại SG sẽ không nhận biết được là lớp người dùng, SUP clia MGC dat 6 xa Tương tự, lớp ISUP bên phia MGC cũng không biết được

à nó đang được phục vụ bởi lớp MTP3 của 8G cục bộ Do vậy các bản tin báo hiệu

7 sẽ được truyền một cách trong suốt từ SG tới MGC qua mang IP,