ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN” CHƯƠNG 4_3 ppsx

Các thông báo của H.225 RAS Yêu cầu quyền truy nhập Admission Request- ARQ Một đầu cuối gửi yêu cầu tới Gatekeeper, xin phép được truy nhập vào mạng chuyển mạch gói.. Yêu cầu giải ph

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “TỔNG QUAN

VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN

TRONG MẠNG NGN”

Chương 4

CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN NGANG HÀNG

4.2.2.4 Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU)

Cung cấp chức năng hội thoại với số bên tham gia lớn hơn 3 Nó phối hợp các phương thức giao tiếp của các bên tham gia và cung cấp các đặc trưng trộn âm thanh và hình ảnh (nếu cần) cho các Terminal MCU bao gồm hai thành phần:

 Bộ điều khiển đa điểm (MC) có nhiệm vụ thiết lập và quản lý hội thoại nhiều bên qua H.245 MC có thể được đặt trong GK, GW, đầu cuối hoặc MCU

 Bộ xử lý đa điểm (MP): đóng vai trò trộn tín hiệu, phân kênh và lưu chuyển dòng bit quá trình giao tiếp giữa các bên tham gia hội thoại

Đối với MCU tập trung thì có đầy đủ MC và MP Đối với MCU phân quyền thì chỉ còn chức năng của MC Sự khác biệt là ở chỗ trong hội thoại phân quyền các bên trao đổi trực tiếp với nhau mà không cần phải thông qua MCU Ngoài ra,

có thể kết hợp giữa hai loại này tạo thành MCU lai ghép

Hình 4.8 Cấu tạo của MCU

Vùng hoạt động

Hình 4.9 Một vùng hoạt động đơn giản

Một vùng hoạt động H.323 là một tập hợp tất cả các đầu cuối, các GW và các MCU chịu sự quản lý của duy nhất một GK Vùng hoạt động này độc lập với topo của mạng thực tế và có thể bao gồm nhiều phân đoạn (segment) mạng nối với nhau qua router hay các thiết bị khác Mô hình về một đoạn mạng đơn giản được minh họa trong hình sau:

4.2.3 Chồng giao thức sử dụng trong H.323

Chồng các giao thức trong H.323 và vị trí của chúng theo mô hình OSI được

mô tả trong hình 4.10 Bao gồm:

 Các chuẩn mã hoá và giải mã thoại (Audio CODECs): G711, G722, G728, G729, G723.1

 Các chuẩn mã hoá và giải mã hình ảnh (Video CODECs): H261, H263

 Bản tin H.225 khai báo, cho phép và quản lý trạng thái RAS (Registration, Admision, and Status)

 Bản tin H.225 cho báo hiệu cuộc gọi

 Bản tin H.245 điều khiển cuộc gọi

 Giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP) Giao thức truyền tải thời gian thực (RTP)

Hình 4.10 Chồng giao thức H.323

4.2.3.1 Bản tin báo hiệu cuộc gọi H.225

a Bản tin H.225 RAS

Bảng 4.5 Các thông báo của H.225 RAS

Yêu cầu quyền truy nhập

(Admission Request-

ARQ)

Một đầu cuối gửi yêu cầu tới Gatekeeper, xin phép được truy nhập vào mạng

chuyển mạch gói Gatekeeper có thể chấp nhận (ACF) hay loại bỏ (ARJ)

Yêu cầu băng thông

(Bandwidth Request-

BRQ)

Đầu cuối gửi yêu cầu để thay đổi băng thông, Gatekeeper có thể chấp nhận (BCF) hoặc loại bỏ (BRJ) Gatekeeper cũng có thể hỏi lại cơ chế truyền băng thông thấp hay cao

Yêu cầu giải phóng cuộc

gọi (Disengage Request-

DRQ)

Đầu cuối gửi thông báo tới Gatekeeper liên kết đang bị loại bỏ, hoặc Gatekeeper gửi thông báo bắt buộc kết thúc cuộc gọi (bên nhận phải gửi DCF) Bên nhận có thể chấp nhận (DCF) hoặc từ chối (DRJ), Gatekeeper có thể từ chối (DRJ) nếu đầu cuối chưa đăng ký với nó

Yêu cầu thông tin trạng Gatekeeper gửi yêu cầu tới Terminal để

lấy thông tin trạng thái Terminal trả lời

thái

(InfoRequest- IRQ)

qua IRR

Phúc đáp yêu cầu thông

tin (InfoRequest Response-

IRR)

Đáp ứng yêu cầu của IRQ

Yêu cầu cục bộ

(Location Request- LRQ)

Yêu cầu Gatekeeper cung cấp địa chỉ dịch Gatekeeper có thể phúc đáp (LCF)

và khi đó trong lời đáp có chứa địa chỉ đích, hoặc có thể loại bỏ (LRJ)

Bản tin không hiểu được

(Message not

understood)

Đầu cuối gửi đáp ứng khi không hiểu thông báo mà nó nhận được

Yêu cầu đăng ký

(Regisration Request-

RRQ)

Terminal gửi yêu cầu, xin đăng ký với Gatekeeper Gatekeeper có thể đồng ý (RCF) hoặc loại bỏ (RRJ)

Bấm giờ truy nhập từ xa

và yêu cầu trong tiến

trình

(RAS timer and Request

in Progress - RIP)

Đưa ra nhãn thời gian trễ mặc định cho các đáp ứng trả lời các yêu cầu và số lần phát lại nếu chưa nhận được đáp ứng

Khi hệ thống có sự tham gia của GK, các đầu cuối tiến hành bắt tay với nhau thông qua GK là thành phần trung gian bằng cơ chế hỏi/đáp GK căn cứ vào tình trạng của mạng để từ chối hoặc cho phép yêu cầu đó được thực hiện Nó có các chính sách cụ thể như cho phép tối đa bao nhiêu cuộc gọi diễn ra đồng thời trong miền mà nó quản lý, để đảm bảo mạng hoạt động tốt

Các thông tin trao đổi định nghĩa trong RAS được trình bày trong bảng 4.5

b Q.931

Bảng 4.6 Các thông báo của Q.931

Thông báo (Alerting)

Người được gọi gửi thông báo nhận được một yêu cầu kết nối từ phía người gọi

Tiến hành cuộc gọi

(Call Proceeding)

Người được gọi gửi thông báo yêu cầu thiết lập cuộc gọi của người gọi đã được khởi tạo

và nó không chấp nhận một yêu cầu kết nối nào khác

Kết nối (Connect)

Người được gọi gửi thông báo chấp nhận kết nối từ phía người gọi

Thông tin (Information)

Cung cấp thêm các thông tin trong quá trình thiết lập cuộc gọi hoặc các thông tin thêm

về cuộc gọi

Quá trình cuộc gọi Được gửi từ Gateway tới SCN, đưa ra tiến

(Progress) trình cuộc gọi trong quá trình trao đổi

Hoàn thành giải phóng

cuộc gọi (Release Complete)

Terminal đưa thông báo giải phóng cuộc gọi, thu hồi lại tài nguyên đã cung cấp cho cuộc gọi

Thiết lập (Setup)

Người gọi gửi thông báo yêu cầu muốn được kết nối với người được gọi

Trạng thái (Status)

Đáp ứng lại thông báo thẩm tra trạng thái hoặc một thông báo không xác định được loại thông báo báo hiệu cuộc gọi

Thẩm tra trạng thái

(Status Inquiry)

Thông báo yêu cầu các thông tin trạng thái cuộc gọi

Đây là giao thức sẽ được sử dụng tiếp theo sau khi quá trình bắt tay thành công qua RAS Nếu hệ thống không có GK thì không cần đến RAS và Q.931 là giao thức sẽ được gọi dùng đầu tiên để thiết lập cuộc thoại giữa các đầu cuối Q.931 thực hiện việc trao đổi trực tiếp các thông báo giữa 2 đầu cuối với mục đích thiết lập cuộc gọi và chấm dứt cuộc gọi khi một trong các bên kết thúc hội thoại Các thông tin chính được định nghĩa trong Q.931 được trình bày trong bảng 4.6

4.2.3.2 Bản tin điều khiển cuộc gọi H.245

Khi hai bên đồng ý tham gia cuộc thoại sau quá trình bắt tay qua Q.931 thì bước tiếp theo là hai bên thống nhất một cách thức hội thoại phù hợp bao gồm các công việc sau: Thỏa thuận về bộ CODEC được sử dụng, mở hai cổng UDP kề nhau cho các kênh logic truyền và điều khiển dòng thông tin đa phương thức, quản lý

kênh logic thông qua việc xác lập máy chủ/máy khách, điều khiển tốc độ truyền dòng bit…

Các thông tin trao đổi định nghĩa trong H.245 được trình bày trong sau dưới đây:

Bảng 4.7 Các thông báo của H.245

Sự xác định

Chủ-khách

Cho phép xác định đâu là máy chủ/máy khách

để tránh xung đột Trạng thái này có thể thay đổi bất cứ lúc nào trong một phiên hoạt động

Các đáp ứng: ACK (chấp nhận), Reject (loại bỏ), Release (trường hợp timeout)

Khả năng trao đổi

Đảm bảo chỉ có một dòng thông tin đa phương thức được trao đổi trên kênh logic và thuật toán điều chế/giải điều chế để mỗi bên có thể hiểu tín hiệu nhận được Các đáp ứng: ACK, Reject, Release

Mở kênh logic Mở một kênh logic Các đáp ứng: ACK, Reject,

Confirm (xác nhận)

Đóng kênh Logic Đóng kênh logic hội thoại giữa các bên.Đáp

ứng: ACK

Yêu cầu về phương

thức

Yêu cầu được đưa ra để chỉ rõ chế độ truyền luồng tin đa phương thức tiếng nói, hình ảnh

hay dữ liệu Các đáp ứng: ACK, Reject, Release

Thu thập khả năng

của các đầu cuối

Cung cấp thông tin về phương thức trao đổi của các Terminal Trường hợp hội thoại thì cho biết

bộ CODEC được sử dụng tại mỗi bên

Chỉ thị kết thúc phiên Chỉ thị kết thúc phiên H.245

4.2.3.3 Giao thức truyền tải thời gian thực RTP

Giao thức này cung cấp các dịch vụ truyền tải thoại và hình ảnh thời gian từ đầu đến cuối Trong khi, H.323 được sử dụng để chuyển tải dữ liệu trên nền mạng gói, thì RTP cơ bản là được dùng để chuyển tải dữ liệu thông qua giao thức datagram của người dùng (UDP) RTP cùng với UDP cung cấp các chức năng của một giao thức chuyển tải (transport_protocol) RTP cung cấp các dịch vụ sau: nhận dạng trọng tải, đánh số theo dãy, đếm nhịp thời gian, và ghi thông báo vô tuyến UDP cung cấp các dịch vụ đa thành phần và tổng kiểm tra RTP cũng có thể được

sử dụng cùng với một giao thức khác

4.2.3.4 Giao thức điều khiển thời gian thực RTCP

Giao thức này cung cấp các dịch vụ điều khiển Chức năng cơ bản của RTCP

là cung cấp sự phản hồi về chất lượng của việc phân phối dữ liệu Những chức năng khác của RTCP gồm có: thực hiện việc nhận biết cấp truyền tải cho một tài nguyên RTP mà được gọi với cái tên chính tắc là: đồng bộ hóa thoại và hình ảnh

4.2.4 Thiết lập và giải phóng cuộc gọi H.323 trong trường hợp đơn giản nhất

Báo hiệu H.323 là một quá trình thực sự phức tạp Tương tác giữa các phần tử trong mạng H.323 trong quá trình báo hiệu được mô tả trong hình 4.11 Một cách chi tiết thì cuộc gọi giữa hai đầu cuối H.323 được thiết lập như sau:

 Trước hết cả 2 phải đã được đăng ký tại Gatekeeper

 Đầu cuối A gửi yêu cầu tới Gatekeeper đề nghị thiết lập cuộc gọi

 Gatekeeper gửi cho đầu cuối A thông tin cần thiết về đầu cuối B

 Đầu cuối A gửi bản tin SETUP tới đầu cuối B

 Đầu cuối B trả lời bằng bản tin Call Proceeding và đồng thời liên lạc với Gatekeeper để xác nhận quyền thiết lập cuộc gọi

 Đầu cuối B gửi bản tin Alerting và Connect

 Hai đầu cuối trao đổi một số bản tin H.245 để xác định chủ/tớ, khả năng xử

lý của đầu cuối và thiết lập kết nối RTP

Hình 4.11 Báo hiệu thiết lập cuộc gọi giữa mạng chuyển mạch gói và PSTN

Hình 4.12 Thiết lập cuộc gọi H.323

Mô tả trong hình 4.12, là trường hợp cuộc gọi điểm – điểm đơn giản nhất, khi

mà báo hiệu cuộc gọi không được định tuyến tới Gatekeeper

4.2.5 So sánh SIP và H.323

Những người đề xuất SIP cho rằng H.323 đang xuất hiện trong báo hiệu ATM

và ISDN là không thích hợp cho điều khiển hệ thống VoIP nói chung và trong thoại Internet nói riêng H.323 được khẳng định là rất phức tạp, hỗ trợ các chức năng phần lớn là không cần thiết cho thoại IP do đó đòi hỏi chi phí cao và không hiệu quả Ví dụ H.323 xác định 3 phương pháp khác nhau để phối hợp hoạt động giữa H.225 và H.245, với các kết nối khác nhau, H.245 ngang qua kết nối H.225,

và tiến hành phương pháp "kết nối nhanh" của 2 giao thức tích hợp Mặc dù hầu hết các khả năng thực hiện chỉ hỗ trợ cho các kết nối nhanh, tính tương thích H.323 liên quan đến yêu cầu hỗ trợ của cả 3 phương pháp Đồng thời, họ cũng cho rằng

H.323 không có khả năng mở rộng yêu cầu đối với giao thức báo hiệu cho công nghệ chẳng hạn như VoIP, là những công nghệ chắc chắn sẽ phát triển và hỗ trợ các dịch vụ và đặc tính mới

Giữa H.323 và SIP có nhiều điểm tương đồng Cả hai đều cho phép điều khiển, thiết lập và hủy bỏ cuộc gọi Cả H.323 và SIP đều hỗ trợ tất cả các dịch vụ cần thiết

Tuy nhiên có một số điểm khác biệt giữa hai chuẩn này Đó là:

 H.323 hỗ trợ hội nghị đa phương tiện rất phức tạp Hội nghị H.323 về nguyên tắc có thể cho phép các thành viên sử dụng những dịch vụ như bảng thông báo, trao đổi dữ liệu, hoặc hội nghị Video

 SIP hỗ trợ SIP-CGI (SIP-Common Gateway Interface) và CPL (Call Processing Language)

 SIP hỗ trợ điều khiển cuộc gọi từ một đầu cuối thứ 3 Hiện nay H.323 đang được nâng cấp để hỗ trợ chức năng này

Bảng sau đây sẽ thể hiện cụ thể hơn những điểm khác nhau của H.323 và SIP:

Bảng 4.8 So sánh giữa SIP và H.323

Đặc điểm so

sánh

Quan hệ kết nối Ngang cấp Ngang cấp

Khởi điểm Dựa trên mạng Internet

và Web Cú pháp và

Cơ sở là mạng thoại Giao thức báo hiệu tuân theo

bản tin tương tự như HTTP

chuẩn ISDN Q.SIG

Đầu cuối Đầu cuối thông minh

Các Server lõi

SIP proxy, redirect, location và registration servers

H.323 Gatekeeper

Tình hình hiện

nay

Giai đoạn thử nghiệm khả năng cùng hoạt động của các thiết bị đã kết thúc SIP nhanh chóng trở nên phổ biến

Đã được sử dụng rộng rãi

Khuôn dạng

bản tin Text, UTF-8 Nhị phân ASN.1 PER

Trễ thiết lập

cuộc gọi

1.5 RTT (Round-trip time), tức là chu kỳ nhận bản tin và nhận bản tin trả lời hay xác nhận

6-7 RTT hoặc hơn

Giám sát trạng

thái cuộc gọi

Có 2 lựa chọn: chỉ trong thời gian thiết lập cuộc gọi hoặc suốt thời

Phiên bản 1 và 2: máy chủ phải giám sát trong suốt thời gian cuộc gọi và phải giữ trạng thái kết nối TCP

gian cuộc gọi → hạn chế khả năng mở

rộng và giảm độ tin cậy

Báo hiệu quảng

Chất lượng dịch

vụ

Sử dụng các giao thức khác như RSVP, OPS, OSP để đảm bảo chất lượng dịch vụ

Gatekeeper điều khiển băng thông RSVP để lữu trữ tài nguyên mạng

Bảo mật

Đăng ký tại Registrar Server, có xác nhận đầu cuối và mã hoá

Chỉ đăng ký khi trong mạng

có Gatekeeper, xác nhận và

mã hóa theo chuẩn H.235

Định vị đầu

cuối và định

tuyến cuộc gọi

Dùng SIP URL để đánh địa chỉ Định tuyến nhờ sử dụng Redirect và Location Server

Định vị đầu cuối sử dụng E.164 hoặc tên ảo H.323 và phương pháp ánh xạ địa chỉ nếu trong mạng có

Gatekeeper Chức năng định tuyến do Gatekeeper đảm nhiệm

Tính năng thoại Hỗ trợ các tính năng

của cuộc gọi cơ bản

Hỗ trợ các tính năng của cuộc gọi cơ bản

Hội nghị Hội nghị cơ sở, quản lý

phân tán

Được thiết kế để hỗ trợ rất nhiều tính năng hội nghị, hình ảnh và dữ liệu, quản lý

tập trung → MC có thể tắc nghẽn

Tạo tính năng

và dịch vụ mới

Dễ dàng, sử dụng SIP-CGI và CPL H.405.1

Khả năng mở

Tích hợp với

Web

Rất tốt, hỗ trợ

4.3 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN ĐỘC LẬP KÊNH MANG – BICC

Giao thức BICC đưa ra sự tách biệt chức năng của các giao thức báo hiệu phương tiện mang và báo hiệu cuộc gọi với sự liên kết thông tin của cả hai giao thức, cho phép sự thiết lập độc lập cuộc gọi và phương tiện mang trong mạng băng rộng

 Sự liên kết thông tin cho phép phối hợp các giao thức độc lập này tương quan với nhau tại các điểm đầu cuối

 Các chức năng liên quan đến phương tiện mang như chặn và điều khiển tiếng vọng sẽ được điều khiển bởi điều khiển phương tiện mang Báo hiệu của điều khiển tiếng vọng sẽ được thực hiện từ giao thức báo hiệu điều khiển cuộc gọi

BICC đưa ra cơ chế hỗ trợ các dịch vụ ISDN băng hẹp qua mạng trục băng rộng mà không ảnh hưởng tới các giao diện của mạng N – ISDN hiện có và các dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối Giao thức báo hiệu điều khiển cuộc gọi BICC dựa

trên báo hiệu N – ISUP Giao thức báo hiệu điều khiển phương tiện mang dựa trên các giao thức báo hiệu điều khiển công nghệ phương tiện mang khác nhau như IP, DSS2…

Các phiên bản của BICC:

 BICC CS1: chuyển tải cuộc gọi sử dụng MTP SS7 hoặc ATM, hỗ trợ các loại truyền tải AAL1 và AAL2

 BICC CS2: mở rộng BICC tới các tổng đài nội hạt, hỗ trợ phương tiện mang IP, hỗ trợ truyền tải báo hiệu IP, hỗ trợ AAL1

 BICC CS3: tập trung vào mạng truy nhập và làm việc với SIP