Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm trong mạng IP

Trong những năm gần đây, cùng với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, các công nghệ mới trong ngành bưu chính, viễn thông xuất hiện ngày càng nhiều hơn nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng. Ngày nay, nhu cầu khách hàng viễn thông không chỉ dừng lại ở dịch vụ thoại thông thường, mà còn có nhiều nhu cầu khác như số liệu, video, truyền hình chất lượng cao, dịch vụ về chuyển khoản, quản lý kinh tế, quản lý nhân sự… Bên cạnh đó, sự tiến bộ vượt bậc về công nghệ trong lĩnh vực phần mềm, giao vận, liên kết đã tạo tiền đề cho các nhà cung cấp dịch vụ liên kết với nhau và tạo ra các dịch vụ có thể gọi là các dịch vụ hội tụ. Các dịch vụ khác nhau như thoại nội hạt, di động, đường dài với các dịch vụ nhắn tin, truy nhập Intenet ngày nay có thể thống nhất lại trong các dịch vụ khách hàng nên nhà cung cấp phải chuyển sang thế hệ mạng mới có thể tích hợp dịch vụ và cung cấp dịch vụ chất lượng cao. Trong khi đó, mạng chuyển mạch kênh truyền thống chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, không có khả năng để đáp ứng các nhu cầu trên của khách hàng. Vì vậy, mạng thế hệ sau (Next General Network - NGN) ra đời nhằm thỏa mãn những nhu cầu trên. Đây không chỉ là mạng phục vụ thông tin thoại, truyền số liệu là đó là một mạng thống nhất, mạng hội tụ đem lại ngày càng nhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày một tăng và khắt khe của khách hàng mà giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệ Softswitch– Công nghệ chuyển mạch mềm. Trong quá trình chuyển đổi này đã có rất nhiều các giải pháp mạng của các nhà cung cấp khác nhau được đưa ra , việc lựa chọn giải pháp và thiết bị nào phù hợp với thực trạng nước mình là điều trăn trở của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông của các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam Với những suy nghĩ đó đã thôi thúc tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm trong mạng IP” Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu thực tế với nỗ lực của mình tôi đã cố gắng nghiên cứu xây dựng theo nội dung đồ án. - Tìm hiều các xu hướng ra đời công nghệ chuyển mạch mềm. - Đặc điểm kỹ thuật của công nghệ chuyển mạch mềm. - Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm với giải pháp Surpass của Siemens tại VNPT. Mặc dù đã cố gắng nhưng với thời gian và trình độ còn hạn chế nên nội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Nhật Thăng và các thầy cô giáo trong học viện và khoa viễn thông, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG IP

Giáo viên hướng dẫn: TS Lê Nhật Thăng

Lớp: H07 VTTĐ

Khóa: 2007 - 2009

Hệ: Chính quy

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG 1

-o0o -CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -o0o -

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Họ và tên: Đỗ Tiến Long

Lớp : H07 - VTTĐ

Khóa : 2007 - 2009

Ngành : Điện tử - Viễn thông

Tên đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG IP

Nội dung đồ án:

- Tìm hiều các xu hướng ra đời công nghệ chuyển mạch mềm

- Đặc điểm kỹ thuật của công nghệ chuyển mạch mềm

- Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm với giải pháp Surpass của Siemens tạiVNPT

Ngày giao đề tài:

Ngày nộp đề tài:

Ngày tháng năm 2010 Giáo viên hướng dẫn

TS LÊ NHẬT THĂNG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm: (bằng chữ …… )

Ngày tháng …… năm 2010

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm: (bằng chữ ……… )

Ngày tháng …… năm 2010

Giáo viên phản biện

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: CÁC XU HƯỚNG RA ĐỜI CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM 10

1.1 Sự phát triển của nhu cầu dịch vụ dữ liệu 10

1.2 Môi trường cạnh tranh trong lĩnh vực viễn thông: 10

1.3 Sự hình thành của Mạng thế hệ tiếp theo NGN-Next Genration Network 12

1.4 Softswitch – Công nghệ Chuyển mạch mềm 13

1.4.1 Công nghệ chuyển mạch mềm theo quan điểm của một số nhà phát triển 13

1.4.2 Khái niệm Softswitch 14

1.5 Những lợi ích của Softswitch – Công nghệ chuyển mạch mềm 15

1.5.1 Những cơ hội mới về kinh doanh 15

1.5.2 Khả năng thu hút, ‘lắng nghe’ nhu cầu khách hàng 16

1.5.3 Dễ dàng mở mạng, cải thiện dịch vụ trong khi vẫn tiết kiệm chi phí xây dựng, bảo dưỡng mạng 16

1.5.4 Giảm chi phí điều hành mạng và chi phí hoạt động trung bình 17

1.5.5 Thới gian tiếp cận thị trường ngắn 17

1.5.6 An toàn đối với vốn đầu tư 17

1.6 Kết luận 18

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM 19

2.1 Mô hình kiến trúc mạng thế hệ mới – NGN và các chức năng của Softswitch 19

2.1.1 Cấu trúc mạng thế hệ mới NGN 19

2.1.1.1 Khái niệm mạng NGN: 19

2.1.1.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN 20

2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN 26

2.2.1 Bộ giao thức H323 27

2.2.1.1 Cấu trúc của H.323 27

2.2.1.2 Thiết bị đầu cuối 28

2.2.1.3 Gatekeeper 29

2.2.1.4 Khối điều khiển đa điểm 30

2.2.2 Tập giao thức H323 30

2.2.2.1 Báo hiệu RAS 30

2.2.2.2 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi H225 31

2.2.2.3 Giao thức H.245 31

2.2.2.4 Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi 33

2.2.3 Giao thức khới tạo phiên SIP 36

2.2.3.1 Khái quát về SIP 36

2.2.3.2 Khả năng tìm gọi song song của SIP 38

2.2.3.3 Các quá trình thiết lập cuộc gọi của SIP 39

2.2.3.4 So sánh giữa H.323 và SIP 40

2.2.4 MGCP (Media Gateway Controller Protocol) 43

2.2.4.1 Các chức năng của MGCP 43

2.2.4.2 Các thành phần của MGCP 43

2.2.4.3 Các khái niệm cơ bản trong MGCP 43

2.2.5 SIGTRAN (Signaling Transport Protocol) 44

2.2.6 SCTP (Stream Control Transport Protocol) 46

2.3 Kết luận 49

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM VỚI GIÁI PHÁP SURPASS CỦA SIEMENS TẠI VNPT 50

3.1 Triển khai dịch vụ NGN tại VNPT 50

3.2 Giải pháp Surpass và dòng sản phẩm hiQ của Siemens 52

3.2.1 Giới thiệu thiết bị NGN của Siemens 52

3.2.2 Giới thiệu thiết bị Surpass hiG1000 54

3.2.3 Giới thiệu thiết bị Surpass hiQ 9200 58

3.3 Surpass HiE9200 – giải pháp cho cấu trúc các mạng thế hệ mới 61

3.3.1 Nâng cấp từ HiQ 9200 lên HiE 9200 61

3.3.2 Các đặc điểm nổi bật của HiE 9200 64

3.3.3 Các khối chức năng của HiE 9200 66

3.3.4 Các kết nối và các giao thức chính của HiE 9200 68

3.3.4.1 Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC) HiE 9200 68

3.3.4.2 Điều khiển GateWay trung kế MEGACO/H.248 69

3.3.4.3 MG-HiG 69

3.3.5 Kết luận 71

KẾT LUẬN 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng……….…………

20 Hình 2.2: Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ……… 20

Hình 2.3: Cấu trúc tổng quan mạng NGN……… 20

Hình 2.4: Các thành phần của Softswitch……… ……….22

Hình 2.5: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ……….………… 23

Hình 2.6: Phân loại giao thức báo hiệu trong chuyển mạch mềm……… … 26

Hình 2.7: Các giao thức báo hiệu trong mạng chuyển mạch mềm….………27

Hình 2.8: Kiến trúc mạng H.323 và các phần tử……….………… 27

Hình 2.9: Cấu trúc thiết bị đầu cuối H.323……….……… 29

Hình 2.10: Hai đầu cuối đăng ký cùngGK Báo hiệu cuộc gọi trực tiếp… ……… 35

Hình 2.11:Quá trình thiết lập cuộc gọi qua Proxy server……….……… 39

Hình 2.12: Quá trình thiết lập cuộc gọi ở chế độ Redirect Server………40

Hình 2.13: Kiến trúc giao thức SIGTRAN……….………44

Hình 2.14: Bộ giao thức SIGTRAN……… ……… 45

Hình 2.15: Các chức năng của SCTP……….………47

Hình 2.16: Cấu trúc của một gói tin SCTP ……….……….48

Hình 3.1: Cấu trúc mạng VNPT 52 ……… ………51

Hình 3.2: Mô hình các giao thức trong Mạng VNPT 52……… ……….51

Hình 3.3: Kết cấu cho mạng NGN theo giải pháp của Siemens………52

Hình 3.4: Surpass trong cấu trúc mạng NGN của Siemens……… 53

Hình 3.5: Các họ sản phẩm SURPSS của Siemens……….54

Hình 3.6:Cấu trúc chức năng của hiQ 9200………59

Hình 3.7: Giao diện báo hiệu của Surpass hiQ 9200……….60

Hình 3.8: Chức năng của HiE 9200……… 62

Hình 3.9: SURPASS HiE – the master of control……… …64

Hình 3.10: Các khối chức năng của HiE 9200……….…….67

Hình 3.11 Các kết nối và giao thức chính của HiE 9200……… 68

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ADSL Asymetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số không đối xứng

Standard Institute

Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu

GSM Global System for Mobile communcation Hệ thống toàn cầu về di động

INAP Intelligent Network Application Part Phần ứng dụng mạng thông minh

ITU International Telecommuncation Union Liên minh viễn thông thế giới

dịch vụ

mới

thông

TMN Telecommuncation Management Networks Mạng quản lý viễn thông

WSP Wireless Session Protocol Giao thức phiên không dây

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, cáccông nghệ mới trong ngành bưu chính, viễn thông xuất hiện ngày càng nhiều hơn nhằm đápứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng Ngày nay, nhu cầu khách hàng viễn thông khôngchỉ dừng lại ở dịch vụ thoại thông thường, mà còn có nhiều nhu cầu khác như số liệu, video,truyền hình chất lượng cao, dịch vụ về chuyển khoản, quản lý kinh tế, quản lý nhân sự… Bêncạnh đó, sự tiến bộ vượt bậc về công nghệ trong lĩnh vực phần mềm, giao vận, liên kết đã tạotiền đề cho các nhà cung cấp dịch vụ liên kết với nhau và tạo ra các dịch vụ có thể gọi là cácdịch vụ hội tụ Các dịch vụ khác nhau như thoại nội hạt, di động, đường dài với các dịch vụnhắn tin, truy nhập Intenet ngày nay có thể thống nhất lại trong các dịch vụ khách hàng nênnhà cung cấp phải chuyển sang thế hệ mạng mới có thể tích hợp dịch vụ và cung cấp dịch vụchất lượng cao

Trong khi đó, mạng chuyển mạch kênh truyền thống chủ yếu được xây dựng nhằmtruyền dẫn lưu lượng thoại, không có khả năng để đáp ứng các nhu cầu trên của khách hàng Vìvậy, mạng thế hệ sau (Next General Network - NGN) ra đời nhằm thỏa mãn những nhu cầutrên Đây không chỉ là mạng phục vụ thông tin thoại, truyền số liệu là đó là một mạng thốngnhất, mạng hội tụ đem lại ngày càng nhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày một tăng

và khắt khe của khách hàng mà giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệSoftswitch– Công nghệ chuyển mạch mềm

Trong quá trình chuyển đổi này đã có rất nhiều các giải pháp mạng của các nhà cungcấp khác nhau được đưa ra , việc lựa chọn giải pháp và thiết bị nào phù hợp với thực trạngnước mình là điều trăn trở của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông của các nước đang pháttriển, trong đó có Việt Nam

Với những suy nghĩ đó đã thôi thúc tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm trong mạng IP” Sau một thời gian nghiên cứu và tìm

hiểu thực tế với nỗ lực của mình tôi đã cố gắng nghiên cứu xây dựng theo nội dung đồ án

- Tìm hiều các xu hướng ra đời công nghệ chuyển mạch mềm

- Đặc điểm kỹ thuật của công nghệ chuyển mạch mềm

- Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm với giải pháp Surpass của Siemens tại VNPT

Mặc dù đã cố gắng nhưng với thời gian và trình độ còn hạn chế nên nội dung đồ ánkhông tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo vàcác bạn đồng nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Nhật Thăng và các thầy cô giáo trong học

viện và khoa viễn thông, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

CHƯƠNG I: CÁC XU HƯỚNG RA ĐỜI CễNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM

1.1 Sự phỏt triển của nhu cầu dịch vụ dữ liệu

Sự phát triển của nhu cầu dịch vụ dữ liệu đợc phản ánh trong

sự tăng trởng trong băng thông và lu lợng dữ liệu Lu lợng dữ liệu baogồm dữ liệu thuần tuý (data) và các loại lu lợng dạng khác nh thông

điệp, âm thanh, hình ảnh đợc truyền bằng các công nghệ dữ liệu(chuyển mạch gói) đang phát triển rất nhanh Lu lợng dữ liệu tăng tr-ởng cùng với sự phát triển của Intemet và các loại dịch vụ trên đó

Đồng thời là quá trình toàn cầu hoá diễn ra nhanh chóng làm chomôi trờng kinh doanh, cùng với đó là môi trờng tính toán mạng trảirộng ra tất cả các châu lục

Hiện nay các mạng số liệu và mạng thoại đang song song tồn tạivới lu lợng gần tơng đơng nhau Tuy nhiên mức độ phát triển về lu l-ợng của mạng số liệu gấp 10-15 lần so với mạng thoại Nguyên nhânkhông chỉ do sự bùng nổ các loại hình dịch vụ trên Internet mà còncác loại lu lợng trên mạng chuyển mạch kênh nh thoại Fax đang đợctruyền ngày càng nhiều trên các mạng dữ liệu, mạng chuyển mạchgói toàn cầu dựa trên công nghệ TCP/IP vơn tới các thiết bị đầu cuốikhông chỉ là điện thoại, thiết bị di động, máy tính cá nhân, cácmáy trò chơi, thiết bị đo, các máy móc tự động và hàng loạt cácthiết bị khác nh máy ảnh, máy quay phim , các thiết bị gia dụng …tạo ra động lực tăng trởng to lớn trong nhiều năm tới của lu lợng dữliệu gói Mặc dù trong một hai năm qua, lĩnh vực thông tin đã chịunhững suy giảm do sự phát triển quá mức trớc đó

1.2 Mụi trường cạnh tranh trong lĩnh vực viễn thụng:

Trớc đây việc cung cấp các dịch vụ viễn thông công cộng đều

do các công ty độc quyền nắm giữ, các công ty này đều nằm dới sựkiểm soát của Chính phủ, nhận thức đợc tầm quan trọng của lĩnhvực viễn thông đối với nền toàn bộ kinh tế và cả xã hội, các quốc gia

đều bằng những cách thức khác nhau dần tạo ra một thị trờng viễnthông cạnh tranh Lợi nhuận cao đã dẫn đến việc ra đời hàng loạt cácnhà khai thác viễn thông mới Riêng đối với các nớc dang phát triển,quá trình mở của hội nhập tạo ra cạnh tranh không chi từ bên trong

mà còn từ bên ngoài Bớc sang thế'ki 21, quá trình cạnh tranh sẽ diễn

ra càng quyết liệt

Các nhà khai thác mới ra đời có lợi thế là đi thẳng vào côngnghệ mới nhất Ngợc lại, đối với nhng nhà khai thác mạng truyềnthống, họ cần phải cân nhắc kỹ lỡng trong việc đầu t nâng cấp hệthống cơ sở hạ tầng trên nền công nghệ TDM để đáp ứng các nhucầu trong tơng lai hay thay thế hoàn toàn các thiết bị của côngnghệ cũ với các cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới trên nền công nghệ củatơng lai Họ cần phải xem xét đến việc lu lợng trên mạng Intemet sẽbùng nổ nay mai trong khi vẫn còn có các "cổ chai" trên phần mạngPSTN truyền thống Để duy trì đợc tính cạnh tranh của mình, tất cảcác nhà khai thác sẽ phải đa ra các dịch vụ mới kể cả trong quá trìnhquá độ lên mạng thế hệ tiếp sau NGN.

Khoảng 10 năm trớc đây các công ty viễn thông khá giốngnhau, ngày nay do sự cạnh tranh khốc liệt các nhà cung cấp dịch vụphải tạo ra hớng đi cho riêng mình, vì thế sẽ tạo ra sự khác biệt Một

số sẽ tập trung vào dịch vụ truyền số liệu trong khi một số khác tậptrung vào dịch vụ thoại Một số tập trung vào khách hàng trong khimột số khác lại tập trung vào việc kinh doanh mua bán lu lợng

Sự tăng nhanh của lu luợng IP buộc các nhà cung cấp dịch vụphải xem xét lại chiến lợc của họ và kết quả là nhiều trong số họ đã

đa ra những kết luận khá giống nhau, IP sẽ trở thành yếu tố cốt lõi ởtất cả các mạng Bất kì ứng dụng nào cũng có thể hoạt động trên cơ

sở này Với các lợi thế của IP, giá của các ứng dụng đầu cuối sẻ giảmxuống Vì rằng nhiều cấu trúc mạng thế hệ sau có thể đợc triểnkhai, nên cớc dịch vụ giảm xuống là điều không trãnh khỏi

Điều này đặc biệt đúng với dịch vụ điện thoại Lợi nhuận trựctiếp từ dịch vụ này của các nhà cung cấp dịch vụ hiện thời khôngtăng mà thậm chí còn giảm đi trong vài năm tới Thậm chí các nhàcung cấp dịch vụ mạng không dây cũng không tránh khỏi sự ảnh h-ởng: mạng không dây chỉ không dây ở phần truy nhập và sự cạnhtranh ( trực tiếp từ các nhà cung cấp dịch vụ không dây khác vàgián tiếp từ các nhà cung cấp dịch vụ mạng cố định ) sẽ đẩy mức giáxuống thấp Đối với họ việc duy trì hoặc gia tăng doanh thu trungbình/1 ngời dùng trở thành động lực chính cho sự đổi mới chiến lợc

Điều đó chỉ dợc thực hiện bằng cách đa ra các dịch vụ giá trị giatăng

Tình trạng cũng tơng tự cho các mạng truyền hình cáp phơngpháp gia tăng doanh thu trên đầu ngời nhờ đổi mới công nghệ vàdịch vụ sẽ là nền tảng cho chiến lợc phát triển mạng

Có một cách để các nhà cung cấp dịch vụ có thể giải quyếtkhó khăn này là mở rộng về mặt địa lí - xây dựng các mạng truy

nhập ở cả thị trờng hiện tại và ở cả thị trờng mới Sự mong muốn

v-ơn ra các thị trờng mới sẽ làm gia tăng hv-ơn nữa mức độ cạnh tranh.Vì thế, việc triển khai cơ sở hạ tầng để hỗ trợ sự đổi mới các ứngdụng và dịch vụ trở thành một vấn đề quan trọng đối với các nhàkhai thác mạng

Giải pháp thứ hai để giải quyết vấn đề giảm cớc phí là làmtăng giá trị của các dịch vụ thông thờng Bằng cách này có thể tránh

đợc sự cạnh tranh giá cả và tạo ra nền tảng cho sự khác biệt

Nói chung, dù mục tiêu chiến lợc khác nhau, nhng dới những áplực này, tất cá các nhà cung cấp dịch vụ dều có xu hớng tập trung ởmột mô hình đa dịch vụ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng tích hợp đểcung cấp càng nhiều loại dịch vụ và càng cho nhiều khách hàngcàng tốt Liệu họ có thành công hay không, điều này phụ thuộc vàokhả năng đổi mới liên tục và có hiệu quả của các nhà cung cấp đa.dịch vụ Các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống lớn sẽ phải đơng

đầu với những khó khăn từ các nhà cung cấp mới, sử dụng các côngnghệ mới để đánh vào các điểm yếu của họ Mạng đa dịch vụ

đtrợc triển khai phải cho phép sự đổi mới liên tục các ứng dụng vàdịch vụ thì mới giải quyết đợc những khó khăn này

1.3 Sự hỡnh thành của Mạng thế hệ tiếp theo NGN-Next Genration Network

Nh chúng ta đã biết công nghệ cơ bản liên quan đến chuyểnmạch kênh hiện nay đã phát triển qua chậm chạp so với tốc độ thay

đổi và tốc tộ chấp nhận liên quan đến công nghệ máy tính.Chuyển mạch kê là các phần tử có độ tin cây cao trong kiến trúcPSTN Tuy nhiên, chúng không bao giờ là tối u đối với chuyển mạchgói, đó là xét về mặt kỹ thuật Còn khi xem xét ở khía cạnh kinhdoanh thu nhuận thì :

Thứ nhất do các nhà khai thác dịch vụ cạnh tranh và các nhàkhai thác cấp trên cùng phụ thuộc vào một tập hữu hạn các sản phẩmtổng đài điện thoại nội hạt, chính điều đó buộc họ phải cung cấpcác dịch vụ giống nhau Và khi đã cung cấp các dịch vụ giống nhauthì chỉ có một con đờng duy nhất để thu hút khách hàng đó làchính sách giá cả, muốn có một lợng khách hàng lớn thì phải giảm giácớc Nhng chỉ tạo sự chênh lệch về mặt giá cả vốn đã không phải làmột chiến lợc kinh doanh lâu dài tốt trong lĩnh vực viễn thông Nếu

có giải pháp nào đó mà cho phép tạo ra các dịch vụ thật sự mới và

hấp dẫn thì các nhà khai thác sẽ có cơ.hội tạo sự khác biệt về mặt

dịch vụ chứ không chỉ về giá cớc

Thứ hai, khi xét về khía cạnh đầu t, thì đối với bất kỳ mộtnhà đầu t nào, trớc khi có ý định đầu t vào việc xây dựng mạng,thì yếu tố quan trọng dầu tiên mang tính quyết định đó là thờigian đầu t và hoàn vốn, mà động lực của nó là tỷ lệ giữa sự đổimới và kết quả dự báo về kinh tế của công nghệ lõi đợc chọn trongmạng Do thời gian phát triển nhanh và chi phí vận hành cũng nh bảodỡng các mạng chuyển mạch gói thấp hơn nhiều sơ với chuyển mạchkênh, nên các nhà điều hành mạng ngày nay tập trung chú ý đếncông nghệ chuyển mạch gói IP

Do vậy, khi càng ngày càng nhiều lu lợng dữ liệu chảy vàomạng qua Internet thì hiển nhiên là cần phải có một giải pháp mới,

đặt trọng tâm vào dữ liệu, cho việc thiết kế chuyển.mạch của

t-ơng lai dựa trên công nghệ gói để chuyển tải chung cả thoại và dữliệu Nh một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ đã và đang cốgắng hớng tới việc xây dựng một mạng thế hệ mới Next Genrationnetwork – NGN trên đó hội tụ các dịch vụ thoại, số liệu, đa phơngtiện trên một mạng duy nhất- sử dụng công nghệ chuyển mạch góitrên mạng xơng sống (Backbone Network) Đây là mạng của các ứngdụng mới và các khả năng mang lại lợi nhuận là chỉ đòi hỏi giá thànhthấp Và đó không phải là mạng phục vụ thông tin thoại, cũng khôngchỉ là mạng phục vụ truyền số liệu là đó là mạng thống nhất, mạnghội tụ đem lại ngày các nhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầungày một tăng, và khắt khe hơn từ phía khách hàng

Chúng ta cũng cần phải nhấn mạnh một điều ràng, mạng thế

hệ mới NGN không phải là một cuộc cách mạng về mặt công nghệ

mà nó là một bớc phát triển một xu hớng tất yếu Hạ tầng cơ sở mạngcủa thế kỷ 20 không thể đợc thay thế trong một sớm một chiều, vìthế NGN phải tơng thích với môi trờng mạng sẵn có và phải kết nốihiệu quả với mạng PSTN

Những vấn đề mà mạng thế hệ mới cần giải quyết gồm :

- Vấn đề báo hiệu và điều khiển trên nhiều loại giao thức khácnhau cho hội tụ thông tin thoại, fax, số liệu, đa phơng tiện

- Vấn đề kết nối với mạng chuyển mạch kênh hiện hữu, đặcbiệt là kết nối

phần báo hiệu (mạng SS7)

- Vấn đề phát triển dịch vụ

Giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệSoftswitch- công nghệ chuyển mạch mềm

1.4 Softswitch – Cụng nghệ Chuyển mạch mềm

1.4.1 Cụng nghệ chuyển mạch mềm theo quan điểm của một số nhà phỏt triển

Vậy Công nghệ chuyển mạch mềm Softswitch là gì ? Đây là mộtcâu hỏi đã đợc rất nhiều nhà phát triển đặt ra Softswitch đợcnhắc đến nh là một khái niệm mạng tính thơng mại nhiều hơn, vànhững tranh luận về nhằm đạt đến một định nghĩa kỹ thuậtthống nhất, chính xác về Softswitch vẫn còn đang tiếp diễn Có thểnói rằng, mỗi nhà phát triển nhìn softswitch dới những góc độ khácnhau Và để tìm hiểu xem Softswitch là gì ? dới đây chúng ta sẽ

xem xét định nghĩa về Softswitch của một số nhà phát triển:

- Theo Nortel, Softswitch là một thành tố quan trọng nhất củamạng thế hệ mới (NGN - Next Generation Network) Theo Nortel địnhnghĩa thì Softswich là một phần mềm theo mô hình mở có thểthực hiện đợc những chức năng thông tin phân tán trên môi trờng

máy tính mở và có những tính năng của mạng chuyển mạch thoại

TDM truyền thống Chuyển mạch mềm có thể tích hợp thông tinthoại, số liệu và video, nó có thể phiên dịch giao thức giữa các mạngkhác nhau ví dụ giữa mạng vô tuyến và mạng cáp Softswtich cũngcho phép triển khai các dịch vụ VoIP mang lại lợi nhuận; Một chuyểnmạch mềm kết hợp tính năng của các chuyển mạch thoại lớp 4 (tổng

đài chuyển tiếp/1 1iên đài) và lớp 5 (tổng đài nội hạt) với các cổngVOIP Trong khi vẫn hoạt động trên môi trờng máy tính mở chuẩn Các

hệ thống máy tính kiến trúc sử dụng các thành phần đã đợc chuẩnhoá và sử dụng rộng rãi của nhiều nhà cung cấp khác nhau ở đây

hệ thống máy tính có thể là một máy tính cỡ nhỏ cho tới nhữngserver cỡ lớn nh Netra của Sun Microsystem Sử dụng các hệ thốngmáy tính mở cho phép các nhà khai thác phát triển dịch vụ một cách

độc lập với phần cứng và hởng lợi ích từ định luật Moore trongngành công nghiệp máy tính

- Theo MobileIN, Softswitch là ý tởng về việc tách phần cứngmạng ra khỏi phần mềm mạng Trong mạng chuyển mạch kênh truyềnthống, phần cứng và phần mềm không độc lập với nhau Mạngchuyển mạch kênh dựa trên những thiết bị chuyên dụng cho việc kết

nối và đợc thiết kế với mục đích phục vụ thông tin thoại Nhữngmạng dựa trên chuyển mạch gói hiệu quả hơn thì sử dụng giao thứcIntemet (IP) để định tuyến thông tin thoại và số liệu qua các con đ-ờng khác nhau và qua các thiết bị đợc chia sẻ.

- Còn theo Coppercom, Softswitch là tên gọi dùng cho một phơngpháp tiếp cận mới trong chuyển mạch thoại có thể giúp giải quyết đợccác thiếu sót trong chuyển mạch trong tổng đài nội hạt truyềnthống Công nghệ Softswitch có thể làm giảm giá thành của cácchuyển mạch nội hạt, và cho ta một công cụ hữu hiệu để tạo ra sựkhác biệt về dịch vụ và đơn giản hoá quá trình dịch chuyển mạngtruyền thống sang mạng hộ trợ thoại gói từ đầu cuối đến đầu cuốitrong tơng lai

1.4.2 Khỏi niệm Softswitch

Mạng PSTN đợc xây dựng nên bởi hệ thống mạng lới các tổng

đài chuyển mạch kênh Một tổng đài gồm các mô đun chính nhphân hệ giao tiếp, phân hệ chuyển mạch, phân hệ điều kiển vàbáo hiệu, phân hệ vận hành bảo dỡng

Phần Ma trận chuyển mạch, điều kiển và báo hiệu nằm trong một

tổ hợp phần cứng vật lý mà trên đó các lớp phần mềm lần lợt đợcphát triển từ mức thấp tới mức cao, lớp sau kế thừa lớp trớc để tạo racác tính năng dịch vụ cũng nh độ thông minh của tổng đài Cáchãng chế tạo ra các mô đun phần cứng còn phải duy trì một đội ngũ

đông đảo các kĩ s phần mềm chỉ chuyên làm việc trên dòng sảnphẩm của hãng Trong vòng mấy thập kỉ công nghệ này đã đợc pháttriển tới mức độ hoàn chỉnh và có khả năng sáng tạo ra các tổng đàichung cấp dịch vụ công cộng với:

- Độ tin cậy cao

- Dung lợng rất lớn có thể phục vụ tới hàng trăm ngàn thuê baohay xử lí hàng trăm cuộc gọi đồng thời

- Có hệ thống tính cớc, lu trữ và xử lí dữ liệu cớc hoàn thiện và

ổn định

- Hệ thống trợ giúp quản lí, vận hành và bảo dỡng tốt

Đây cũng là những tiêu chí bắt buộc mà công nghệ Chuyển mạchmềm phải đáp ứng nếu muốn trở thành sự thay thế cho công nghệnghệ tổng đài chuyển mạch kênh

Trớc khi đi vào khái niệm công nghệ chuyển mạch mềm chúng

ta phải đặt Softswitch trong bối cảnh mạng thế hệ sau NGN

Mạng thế hệ sau (NGN) đang dần đợc định hình, đó khôngphải là mộc cuộc cách mạng mà là một bớc phát triển Hạ tầng mạngPSTN không thề đợc thay thể chỉ trong một sớm một chiều, vì thếNGN phải tơng thích đợc với môi trờng mạng có sẵn Trong quá trìnhphát triển, vốn đầu t sẽ dần dịch chuyển từ hạ tầng mạng chuyểnmạch kênh hiện nay sang hạ tầng mạng thế hệ sau

Mạng NGN là mạng tập trung vào khách hàng, cung cấp mọi loại

địch vụ với trên bất kì giao thức nào

Mạng thế hệ sau là mạng của các ứng dụng mới và các khả năngmang lại lợi nhuận mà chỉ đòi hỏi giá thành thấp Đó là một mạngthống nhất mang lại những ứng dụng cao cấp cho đời sống xã hội.Một đặc điểm nữa là Softswitch không phải làm nhiệm vụ cungcấp kênh kết nối nh tổng đài vì liên kết thông tin đã đợc cơ sở hạtầng mạng NGN thực hiện theo công nghệ chuyển mạch gói Tức làcông nghệ Chuyển mạch mềm không thực hiện bất cứ "chuyểnmạch” gì Tất cả các công việc của Softswitch đợc thực hiện với một

hệ thống các mô đun phần mềm điều khiển và giao tiếp khác củamạng NGN, chạy trên một hệ thống máy chủ có hiệu năng, độ tin cậy

và độ sẵn sàng ở cấp độ nhà cung cấp dịch vụ (Carrier – Class) Dựa vào những điều trên, chuyển mạch mềm có thể tạm địnhnghĩa nh là tập hợp các sản phẩn, giao thức và các ứng dụng chophép bất kỳ thiết bị nào truy cập các dịch vụ truyền thông quamạng xây dựng trên nền công nghệ chuyển mạch gói thờng là IP(Internet Protcocol) Những dịch vụ đó bao gồm thoại, fax, video, dữliệu và các dịch vụ mới có thể đợc phát triển trong tơng lai Nhữngthiết bị đầu cuối truy nhập bao gồm điện thoại truyền thống, điệnthoại IP, máy tính, PDAs, máy nhắn tin …Một sản phẩm Softswitch cóthể gồm một hoặc nhiều phần chức năng có thể cùng nằm trên một

hệ thống hoặc phân tán trên những hệ thống thiết bị khác nhau

1.5 Những lợi ớch của Softswitch – Cụng nghệ chuyển mạch mềm

Do tính chất phân tán về mặt chức năng, Softswitch cho phép

dễ dàng trong việc cung cấp và phát triển dịch vụ với chi phí thấp.Cũng chính do tính chất phân tán về mặt chức năng này màchuyển mạch trở nên đơn giản hơn, hiệu quả hơn và rẻ hơn.Chuyển mạch sẽ chỉ tập trung vào chuyển mạch còn các thành phầnkhác sẽ cung cấp các dịch vụ và khả năng quản lý mạng Dịch vụphân tán có nghĩa là việc phát triển ứng dụng sẽ không bắt buộc

phải tập trung trong việc tạo lập, điều khiển và cung cấp dịch vụ

mà thay vào đó các dịch vụ có thể đợc tạo lập và phát triển tại cácthành phần khác nhau Lợi ích mà Softswitch mang lại là lợi ích kép, lợiích cả về phía nhà khai thác và phía ngời sử dụng

Đối với Softswitch, không chỉ có việc triển khai dịch vụ mới đợcnhanh chóng mà cả việc sau đó nâng cấp dịch vụ cũng trở nênnhanh chóng hơn do đặc điềm các dịch vụ đợc cung cấp thôngqua các mô đun phần mềm

1.5.1 Những cơ hội mới về kinh doanh

Công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch thế hệ mới cho ra

đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mới, hội tụ ứng dụngthoại, số liệu và video Ví dụ, một trong các dịch vụ mới này có thểbao gồm khả năng khởi tạo một cuộc gọi điện thoại bằng việc ‘kíchchuột’ vào một số máy điện thoại theo chuẩn E.164, từ một văn bản

HTML Do vậy, các dịch vụ mới này hứa hẹn sẽ đem lại doanh thu cao

hơn nhiều so với các dịch vụ thoại truyền thống vốn đang suy giảm

do sự gia tăng cạnh tranh trong những năm vừa qua

Hội nghị đa điểm cũng nh IP- Centrex là các dịch vụ cao cấpmới mô phỏng các tính năng dịch vụ của tổng đài điện thoại truyềnthống bằng công nghệ IP Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cóthể sử dụng Softswitch để xây dựng nhiều dịch vụ có tính năngthoại Cấu trúc phân tán vốn thuộc về bản chất của Softswitch vẫn sẽcho phép mạng thoại phát triển vì các nhà cung cấp vẫn có thể thêmcác dịch vụ khi nào và tại đâu họ muốn

1.5.2 Khả năng thu hỳt, ‘lắng nghe’ nhu cầu khỏch hàng.

Với các dịch vụ vô cùng phong phú cùng với khả năng mở rộngdịch vụ nhanh chóng của mình mạng thế hệ tiếp sau sẽ trợ giúp rấtnhiều trong công việc kinh doanh cũng nh trong cuộc sống của kháchhàng Các nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng công nghệSoftswitch để cho phép khách hàng của mình khả năng tự lựa chọn

và kiểm soát các dịch vụ thông tin do mình sử dụng Viễn cảnh hấpdẫn này sẽ làm cho khách trở nên trung thành với nhà cung cấp dịchvụ

Một khả năng to lớn khác mà ta không thể không nhắc đến ở

đây đó là: với mạng thế hệ mới cho phép mối quan hệ giữa nhàcung cấp và khách hàng sẽ ngày một trở nên gần gũi và gắn bó hơn.Khách hàng có thể dùng Web để yêu cầu cung cấp các dịch vụ mớicũng nh từ chối đăng ký dịch vụ, thay đổi thông tin khách hàng,

kiểm tra và thanh toàn cớc… do đó tạo điều kiện cho nhà cung cấp

dịch vụ nắm bắt đợc nhu cầu cũng nh dự báo đợc nhu cầu khách

hàng, từ đó lựa chọn ra đợc phơng thức kinh doanh, đầu t hợp lýnhất

1.5.3 Dễ dàng mở mạng, cải thiện dịch vụ trong khi vẫn tiết kiệm chi phớ xõy dựng, bảo dưỡng mạng.

Xét về mặt cấu trúc, Softswitch có cấu trúc có tính linh hoạtcao Hệ thống dựa trên Softswitch giúp cho nhà thiết kế mạng dễdàng trong việc xây dựng mạng có cấu trúc dựa trên chuẩn mở,phân tán Softswitch phân chia tính năng điểu khiển cuộc gọi vàphần mềm ra khỏi kiến trúc phần cứng, sự liên kết giữa chúng đợcthực hiện trên tập các giao thức chuẩn Thông thờng chức năng điềukhiển và báo hiệu cuộc gọi đợc đặt trong Softswitch, còn các dịch

vụ thì đợc thiết kế phân tán bên ngoài Softswitch, các Server ứngdụng đặt ở lớp trên, điều này làm cho việc nâng cấp dịch vụ trởnên dễ dàng hơn Đó sẽ là nguyên nhân mà Softswitch sẽ đợc nhanhchóng chấp nhận trong thế giới viễn thông

Giao diện thực thi truyền thông giữa Softswitch và thành phầnphần cứng MG (Media Gateway) dựa trên các giao thức mở nh làMGCP(Media Gateway Control Protocol), H248/Megaco and SIP-Session Intiation Protocol Giao diện giữa Softswitch và các Serverứng dụng cũng dựa trên các tập giao thức chuẩn mở nh SIP, H323 vàcác công cụ nh Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng XML - Extensible MarkLanguace, Java trong mạng thông minh IN - Intelligent Network Nócho phép các nhà thiết kế mạng dễ dàng trong việc lựa chọn cácthành phần phần cứng cũng nh phần mềm tốt nhất từ nhiều nhàcung cấp khác nhau

Cấu trúc phân tán đầy đủ (Fully-distributed architecture) chophép topo mạng bao gồm các thành phần có thể dàn trải trong toàn

bộ mạng, trong khi Softswitch cho phép khả năng cung cấp các dịch

vụ và điều khiển tập trung Vì vậy mạng có thể đợc mở rộng rấtnhanh mà không cần phải đầu t thêm các tổng đài chuyển mạchkênh vốn rất đắt mỗi khi có một thị trờng mới Chi phí cho các hệthống Softswitch sẽ theo dạng chi phí cho phần mềm chứ không còntheo kiểu chi phí cho các cơ cấu chuyển mạch kênh nh trớc nữa, và

do đó đầu t vào Softswitch sẽ tăng gần nh tuyến tính theo số lợngkhách hàng mà không phải là một khoản đầu t ban đầu rất lớn nh tr-

ớc đây

Đối với các nhà khai thác mới, ban đầu với một lợng khách hànghạn chế thì họ chỉ cán mua các tính năng cần thiết và thêm dầncác tính năng mới khi mà quy mô khách hàng đợc mở rộng Và mặc

dù chỉ khởi đầu với số lợng khách hàng nhỏ, các nhà khai thác này vẫn

có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hàng thông qua nh

các nhà khai thác lớn hơn Đây là điểm khác biệt vì chuyển mạchtruyền thống luôn đợc thiết kế với tập tính năng và qui mô lớn hơnnhiều số lợng khách hàng và nhu cầu dịch vụ thực tế.

Với cấu trúc phân tán và phân tán đầy đủ (Fully-distributedarchitecture) Việc khoanh vùng sự cố khi có lỗi trong hệ thống cũngtrở nên dễ dàng hơn so với PSTN, làm giảm thiểu thời gian, chi phíphục hồi, sửa chữa cũng nh bảo dỡng hệ thống

1.5.4 Giảm chi phớ điều hành mạng và chi phớ hoạt động trung bỡnh

Softswitch cho phép khách hàng tự lựa chọn, kiểm soát quátrình sử dụng dịch vụ của mình, điều đó giúp giảm thiểu côngviệc cho các nhà điều hành mạng Với khả năng cho phép tự độnghoá thực hiện nhiều công đoạn nh quản lý thuê bao, giám sát dịch

vụ, giám sát cớc…điều đó cũng cho phép giảm chi phí từ 60-70%

Đồng thời việc giảm chi phí trong thời gian dài cũng là không phảibàn cãi bởi với Softswitch sẽ không còn các tổmg đài lớn tập trung giáthành cao, tiêu tốn năng lợng và nhân lực điều hành, chuyển mạchgiờ đây sẽ là các máy chủ đặt phân tán trong mạng, đợc điềukhiển bởi các giao diện đồ hoạ thân thiện với ngời sử dụng (GUI -Graphic User Interface)

1.5.5 Thời gian tiếp cận thị trường ngắn.

Softswitch có một cấu trúc mở Nh chúng ta đã biết, đặc tính quantrọng nhất của mạng thế hệ mới NGN là kiến trúc mở Softswitch vớicấu trúc mở sẽ cho phép chọn lựa đợc sản phẩm tốt nhất cả về phầncứng, phần mềm và dịch vụ từ nhà cung cấp khác nhau Các nhàcung cấp dịch vụ có thể lựa chọn những dòng sản phẩm tốt nhất từ

đó cho phép họ triển khai đợc rất nhiều tính năng, dịch vụ mới màkhông cần quan tâm tới hãng cung cấp

Do cấu trúc mở, mà các công ty phần mềm thứ ba có thể pháttriển các sản phẩm phục vụ cho thoại và dữ liệu miễn là tuân theocác giao thức chuẩn và các API mở nh SIP, JAIN, XML hay thậm chí cảH323 hoặc qua các cấu trúc Middleware nh COBRA Nhờ đó các nhàcung cấp dịch vụ sẽ triển khai đợc ngày càng nhiều các dịch vụ hội

tụ trong thời gian ngắn và chi phí thấp hơn nhiều so với PSTN Bởi lẽ,theo truyền thống những công ty điện thoại mua phần mềm và cácthông tin cấp nhật từ các hãng sản xuất tổng đài, sau đó tải nó vàomỗi hệ thống chuyển mạch dùng để cung cấp dịch vụ Mà thực tếthì các công ty điện thoại thờng có nhiều sản phẩm tổng đài từ cáchãng khác nhau Do vậy quá trình đa dịch vụ mới vào dịch vụ sẽchậm Trễ hơn bởi vì những cập nhật phần mềm cần phải đợc phốihợp giữa nhtểu hãng sản xuất tổng đài khác nhau

1.5.6 An toàn đối với vốn đầu tư

Mạng NGN hoạt động song song với hạ tầng mạng có sẵn, vìvậy các nhà khai thác vẫn thu hồi đợc vốn đã đầu t vào thiết bịmạng truyền thống, cùng lúc đó vẫn triển khai đợc những dịch vụmới hoạt động tốt trên môi trờng mạng có kiến trúc phức tạp không

đồng nhất

Softswitch phát triển các cơ sở dữ liệu mạng đã có, cho phépcác dịch vụ mới tơng tác với cơ sở dữ liệu đợc kế thừa Chức năngphiên dịch giao thức đảm bảo tính thích ứng giữa nhiều hệ thốngbáo hiệu khác nhau nh SS7, H248/Megaco,IP,SIP, H323,Q931 v.v… vàgiữa các mạng riêng biệt nh giữa hệ thống vô tuyến và hệ thốngmạng cáp

Điều đáng nói là Softswitch hoại động một cách "trong suốt."

đối với ngời sử dụng, cho phép họ hởng thụ chất lợng dịch vụ củathông tin thoại số liệu, video qua đờng dây điện thoại vốn có củamình (cùng tới một chiếc PC) mà chàng cần quan tâm tới kiến trúc hạtầng mạng Các hệ thống Softswitch tích hợp đợc tới các thành phầnmạng khác nhau cung cấp các dịch vụ phức tạp, cao cấp cho phép

điều khiến cuộc gọi đa giao thức và hỗ trợ các ứng dụng đa phơngtiện Ngời sử dụng hoàn toàn không biết bằng cách nào cuộc gọi củamình đến đợc đích hay làm thế nào các dịch vụ đó tới đợc bànlàm việc của mình, bởi vì họ vẫn sử dụng những giao diện quenthuộc, ví dụ là chiếc điện thoại với những phím bấm quen thuộcphục vụ cho đàm thoại, fax hay những dịch vụ thoại khác

Bên cạnh việc lặp lại các chức năng của điện thoại truyền thốngtrên một mạng IP chi phí thấp hơn nhiều, Softswitch cho phép cácnhà cung cấp xác lập, triển khai và điều hành các dịch vụ mới, tínhtoán mức độ sử dụng các dịch vụ đó để tính cớc khách hàng trongcủa hai hệ thống trả sau hay trả trớc Bằng cách sử dụng các giaodiện lập trình mở (API) trong Softswitch, các nhà phát triển có thểtích hợp dịch vụ mới hay thêm các Server ứng dụng mới dễ dàng Cácnhà khai thác cũng có thể truy nhập tới các danh mục có sẵn để hỗtrợ cho các dịch vụ nhận dạng cuộc gọi (Caller ID) hay trả lời có chọnlọc (Selective Ringing)

1.6 Kết luận

Cựng với sự phỏt triển của cỏc cụng nghệ viễn thụng, hệ thống chuyển mạchmềm ra đời với cỏc tớnh năng ưu việt, khắc phục được phần lớn cỏc hạn chế của hệ

thống chuyển mạch kênh truyền thống Hệ thống chuyển mạch mềm đã trở thành mộtthành tố quan trọng bậc nhất trong mạng thế hệ mới NGN.

Trong tương lai, mạng thế hệ mới NGN sẽ hoàn toàn dựa trên cơ sở hạ tầng làmạng gói Do mạng PSTN hiện tại vẫn hoạt động tốt và cung cấp dịch vụ khá tin cậy(99,999%) nên việc chuyển cả mạng truy nhập và mạng lõi của PSTN thành mạng gói

là rất tốn kém Để tận dụng cơ sở hạ tầng của PSTN và ưu điểm của chuyển mạch gói,cấu hình mạng NGN bao gồm chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói có thể chuyểnmạch thoại ở cả dạng kênh và gói với sự tích hợp của phần mềm xử lý gọi Điều nàyđược thực hiện bằng cách tách riêng chức năng xử lý cuộc gọi khỏi chức năng chuyểnmạch vật lý Thiết bị đó chính là bộ điều khiển cổng phương tiện MGC sử dụng chuyểnmạch mềm (softswitch) Hay nói cách khác chuyển mạch mềm chính là thiết bị thựchiện việc xử lý cuộc gọi trong mạng NGN

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM

2.1 Mô hình kiến trúc mạng thế hệ mới – NGN và các chức năng của Softswitch

2.1.1 Cấu trúc mạng thế hệ mới NGN

2.1.1.1 Khái niệm mạng NGN:

Trong nhiều năm gần đây, Nền công nghiệp viễn thông vẫn đang trăn trở về vấn

đề phát triển công nghệ căn bản nào và dùng mạng gì để hỗ trợ các nhà khai thác mạngtrong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổi nhanh chóng, Sự cạnh tranh ngày càng giatăng mạnh mẽ Khái niệm mạng thế hệ mới (Hay còn gọi là mạng thế hệ kế tiếp - NGN)

ra đời cùng với việc tái kiến trúc mạng, tận dụng các ưu thế về công nghệ tiên tiếnnhằm đưa ra dịch vụ mới, mang lại nguồn thu mới, góp phần giảm chi phí khai thác vàđầu tư ban đầu cho các nhà kinh doanh

Mạng viễn thông thế hệ tiếp theo (NGN) là một mạng có hạ tầng thông tin duynhất dựa trên công nghệ gói để có thế triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khácnhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động.Trong đó:

- Có sự phân cách rõ ràng giữa các lớp truyền tải, truy cập, điều khiển và dịchvụ

- Liên kết hoạt động giữa các lớp và mạng khác nhau qua giao diện mở

- Điều khiển trong suốt qua các công nghệ truyền tải khác nhau (ATM, IP, TDM,

…)

- Sử dụng các thành phần trên cơ sở đã chuẩn hoá

Mạng NGN bao gồm các lớp chức năng sau:

- Lớp quản lý (Management);

- Lớp ứng dụng (Application);

- Lớp điều khiển (Control);

- Lớp chuyển tải (Transport);

- Lớp truy nhập (Access)

Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều loại giao thức,khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng khác nhau là vấn đề mà nhà khaithác quan tâm.Để thấy rõ hơn ta xét cấu trúc mạng NGN dưới các góc độ khác nhau :

Kiến trúc mạng NGN sử dụng mạng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu

Nó phân chia các khối của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng rẽ, các lớp nayliên hệ với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn

Sự thông minh trong xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thựcchất là được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Bây giờ sự thông minh đónằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch) cũng được gọi làmột bộ điều khiển truyền thông cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc làmột tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạngmới

Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN- IntelligentNetwork) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cungcấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn Các giao diện mở củakiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giói thiệu nhanh chóng Đồng thờichúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằngcách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do nhiềunhà cung cấp khác nhau cung cấp

Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành 4 lớp riêng biệt thay vì tích hợpthành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay Các giao diện mở có

sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ được triển khai nhanhchóng, dễ dàng Các nhà khai thác có thể chọn các thiết bị của những nhà cung cấpkhác nhau cho từng lớp trong mô hình cấu trúc mạng NGN

Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối cho đến lớpứng dụng Tại lớp này, người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng mạng giám sát viễnthông TMN, như một mạng riêng theo dõi và điều phối các thành phần mạng viễn thôngđang hoạt động Tuy nhiên cần phân biệt các chức năng quản lý với các chức năng điềukhiển Vì căn bản NGN sẽ dựa trên các giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hìnhdịch vụ trong một mạng đơn, cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường

đa nhà đầu tư, đa nhà khai thác, đa dịch vụ

 Thành phần: Lớp ứng dụng gồm các nút thực thi dịch vụ SEN (Service Excution

Node), thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thôngqua lớp truyền tải

 Chức năng: Cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau ở nhiều mức độ (như

dịch vụ thoại, VPN, VoD, multimedia, e-commerce, realtime games ) Một số loại dịch

vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy nhập trực tiếp

tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển (nhưdịch vụ thoại truyền thống…) Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua cácgiao diện mở API Nhờ đó mà các nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng

và triển khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng

 Thành phần:Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính

là Softswitch còn gọi là Media Gateway Controller hay Call Agent được kết nối với cácthành phần khác để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như: SGW (SignalingGateway), MS (Media Server), FS (Feature server), AS(Application Server)

Hình 2.4: Các thành phần của Softswitch

Theo MSF (MultiService Switching Forum), Lớp điều khiển cần được tổ chứctheo kiểu module và có thể bao gồm một số bộ điều khiển độc lập.Ví dụ các bộ điềukhiển riêng cho các dịch vụ: Thoại/Báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS…

Hình 2.5: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ

 Chức năng: Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt

từ đầu cuối tới đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào.Cụ thể lớp điều khiểnthực hiện các chức năng sau :

- Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch

- Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều khiểnsắp xếp nhãn (lable mapping) giữa các giao diện cổng

- Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS

- Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp Media.Thống

kê và ghi lại những thông số về chi tiết cuộc gọi và đồng thời thực hiện các cảnh báo

- Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển các thông tin này tới các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển

- Quản lý và bảo dưỡng hoat động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ rong mạng Báo hiệu với các thành phần ngang cấp

Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điềukhiển Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, việc nàycho phép các dịch vụ mới được triển khai nhanh chóng và dễ dàng hơn

 Thành phần: Là các cổng truyền thông (MG - Media Gateway) bao gồm:

 Chức năng: Chuyển đổi các loại môi trường (chẳng hạn như PSTN, FrameRelay,

LAN, vô tuyến ) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngượclại Lớp chuyển tải có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với kỹ thuậtchuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục Nhờ đó, các nút chuyển mạch (ATM+ IP) và các hệ thống truyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộcgọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớpđiều khiển

- Các nút chuyển mạch/Router (IP/ATM hay IP/MPLS), các chuyển mạch kênhcủa mạng PSTN, các khối chuyển mạch PLM nhưng ở mạng đường trục Kỹthuật chuyển tải chính là IP hay IP/ATM Ngoài ra còn có các hệ thống chuyểnmạch, hệ thống định tuyến cuộc gọi

Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm, nhưng ởđây ta chỉ nghiên cứu một thành phần chính thể hiện rõ nét sự tiên tiến của NGN so vớimạng viễn thông truyền thống Cụ thể là:

- Softswitch (còn gọi là Media Gateway Controller hoặc Call Agent);

Softswitch đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quyluật đó Softswitch điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi

Softswitch chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, nhưPSTN, SS7, IP Softswitch chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua cácmạng khác nhau Bên cạnh đó, Softswitch có chức năng điều khiển các bản tin, vì vậycòn được gọi là Call Agent

Softswitch có các chức năng:

- Quản lý cuộc gọi;

- Cung cấp các giao thức:

o Thiết lập cuộc gọi thoại : H.323, SIP;

o Điều khiển truyền thông: MGCP, Megaco, H.248;

o Quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP) ), ISUP (ISDN User Part – SS7)

- Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ;

- Xử lý báo hiệu SS7;

- Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP;

- Thực hiện định tuyến cuộc gọi;

- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR - Call DetailRecord);

- Điều khiển quản lý băng thông;

- Đối với MG:

o Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP;

o Phân bổ kênh DS0;

o Truyền dẫn thoại (mã hóa, nén, đóng gói)

- Đối với SG, Softswitch cung cấp:

- Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc độ cao;

- Hỗ trợ nhiều loại giao thức

- Độ sẵn sàng cao

2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN

Hệ thống chuyển mạch mềm có kiến trúc phân tán, các chức năng báo hiệu và xử

lý báo hiệu, chuyển mạch, điều khiển cuộc gọi được thực hiện bởi các thiết bị phântán trong cấu hình mạng Để có thể tạo ra các kết nối giữa các đầu cuối nhằm cung cấpdịch vụ cho người dùng các thiết bị này phải trao đổi các thông tin báo hiệu Cách thứctrao đổi các thông tin báo hiệu được quy định bởi các giao thức báo hiệu Các giao thức

cơ bản trong hệ thống chuyển mạch mềm bao gồm:

- H.323

- SIP

- MGCP, MEGACO/H.248

- SIGTRAN

Các giao thức này có thể phân thành hai loại: giao thức ngang cấp (H.323, SIP)

và giao thức Chủ-tớ (MGCP, MEGACO/H.248) Mỗi loại giao thức có ưu điểm vànhược điểm riêng của mình với các chức năng khác nhau, tồn tại trong mạng ở các cấpkhác nhau:

- Giao thức ngang cấp H.323, SIP được sử dụng để trao đổi thông tin báo hiệu vàđiều khiển giữa các MGC, giữa MGC và các máy chủ

- Giao thức chủ tớ MGCP, MEGACO/H.248 là giao thức báo hiệu điều khiển giữaMGC và các cổng kết nối (trong đó MGC điều khiển cổng kết nối)

- Giao thức SIGTRAN là giao thức báo hiệu giữa MGC và cổng báo hiệu Chứcnăng của giao thức này là chuyển đổi báo hiệu SS7 và IP

Hình 2.6 Phân loại giao thức báo hiệu trong chuyển mạch mềm

Hình 2.7 Các giao thức báo hiệu trong mạng chuyển mạch mềm

Các giao thức ngang cấp thực hiện chức năng mạng ở cấp cao hơn, quy định cách thứcgiao tiếp giữa các thực thể cùng cấp để cùng phối hợp thực hiện cuộc gọi hay các ứng dụngkhác Trong khi đó các giao thức chủ-tớ là sản phẩm của việc phân bố không đồng đều trí tuệmạng, phần lớn trí tuệ mạng được tập trung trong các thực thể chức năng điều khiển (đóng vaitrò là chủ), thực thể này sẽ giao tiếp (điều khiển) với nhiều thực thể khác qua các giao thứcchủ-tớ nhằm cung cấp dịch vụ Mạng thực tế thường kết hợp cả hai loại giao thức báo hiệu nêutrên Chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về mỗi giao thức trong các phần dưới đây :

2.2.1 Bộ giao thức H323

2.2.1.1 Cấu trúc của H.323

Hỡnh 2.8 - Kiến trỳc mạng H.323 và cỏc phần tử

Về chức năng khái niệm Media Gateway của NGN và mạng H323

là tơng tự nh nhau do đó ở phần này chỉ đề cập đến các đầu cuốiH323 mà cha đề cập hay có phần tử tơng đơng trong mạng NGN đã

đề cập ở trên

Nh trên hình ta thấy cấu trúc của H323 gồm các phần tử nh sau:

2.2.1.2 Thiết bị đầu cuối

Video I/O equipment

Audio I/O equipment

User Data Applications

T.120, etc.

System Control

User Interface

Video Codec H.261, H.263

Audio Codec G.711, G.722, G.723, G.728, G.729

System Control H.245 Control

Call Control H.225.0 RAS Control H.225.0

Receive Path Delay

H.225.0 Layer

Local Area Network Interface Scope of Rec H.323

Hỡnh 2.9 –Cấu trỳc thiết bị đầu cuối H.323

 Các thiết bị nằm ngoài phạm vi khuyến nghị H.323

- Thiết bị vào ra Video

- Thiết bị vào ra Audio

Speech Only H.323 Terminal

- Thiết bị vào ra số liệu

- Giao diện mạng LAN

- Giao diện ngời sử dụng

 Các phần tử nằm trong phạm vi khuyến nghị

- Bộ mã hoá và giải mã Video

- Bộ mã hoá và giải mã Audio

- Bộ đệm nhận dữ liệu

- Khối điều khiển hệ thống

 Khối điều khiển theo chuẩn H.245

Sử dụng kênh điều khiển H.245 để mang các bản tin điềukhiển điểm - điểm điều khiển hoạt động của thực thể H.323

đó bao gồm : khả năng trao đổi, mở và đóng các kênh logic, cácyêu cầu chế độ hoạt động thích hợp, điều khiển luồng bản tin,phát các lệnh và các chỉ thị

 Chức năng báo hiệu cuộc gọi

Sử dụng báo hiệu cuộc gọi theo khuyến nghị H.225 để thiếtlập một kết nối giữa hai đầu cuối H.323 Kênh báo hiệu cuộc gọi

độc lập với kênh RAS và kênh điều khiển H.245 Trong hệ thốngkhông có Gatekeeper thì kênh báo hiệu cuộc gọi đợc thiết lậpgiữa hai đầu cuối H.323 tham gia cuộc gọi Còn trong hệ thống cóGatekeeper thì kênh báo hiệu cuộc gọi đợc thiết lập giữa các

đầu cuối và Gatekeeper hoặc giữa hai đầu cuối với nhau, việclựa chọn phơng án thiết lập kênh báo hiệu cuộc gọi nh thế nào là

do Gatekeeper quyết định

 Chức năng báo hiệu RAS

Sử dụng các bản tin H.225 để thực hiện : đăng ký, cho phépdịch vụ, thay đổi băng thông, trạng thái, các thủ tục tách rời giữacác đầu cuối và Gatekeeper

 Điều khiển truy cập

Gatekeeper cho phép một truy cập mạng LAN bằng cách sửdụng các bản tin H.225 là ARQ/ACF/ARJ Việc điều khiển này dựatrên sự cho phép cuộc gọi, băng thông, hoặc một vài thông sốkhác do nhà sản xuất quy định Nó có thể là chức năng rỗng cónghĩa là chấp nhận mọi yêu cầu truy nhập của đầu cuối

 Điều khiển độ rộng băng thông

Gatekeeper hỗ trợ các bản tin BRQ/BRJ/BCF cho việc quản lýbăng thông Nó có thể là chức năng rỗng nghĩa là chấp nhận mọiyêu cầu thay đổi băng thông

 Quản lý vùng :ở đây chữ vùng là tập hợp tất cả các phần tử H.323

gồm thiết bị đầu cuối, Gateway, MCU có đăng ký hoạt động vớiGatekeeper để thực hiện liên lạc giữa các phần tử trong vùng hay

từ vùng này sang vùng khác

Các chức năng không bắt buộc của Gatekeeper:

 Điều khiển báo hiệu cuộc gọi

Gatekeeper có thể lựa chọn hai phơng thức điều khiển báohiệu cuộc gọi là: hoàn thành báo hiệu cuộc gọi với các đầu cuối và

xử lý báo hiệu cuộc gọi chính bản thân nó, hoặc Gatekeeper cóthể ra lệnh cho các đầu cuối kết nối một kênh báo hiệu cuộc gọihớng tới nhau Theo phơng thức này thì Gatekeeper không phảigiám sát báo hiệu trên kênh H.225

Thông qua việc sử dụng báo hiệu H.225, Gatekeeper có thể loại

bỏ các cuộc gọi không đợc phép Những nguyên nhân từ chối baogồm hạn chế tới hoặc từ một đầu cuối cụ thể, hay các Gateway, vàhạn chế truy nhập trong các khoảng thời gian nhất định

 Quản lý băng thông

Gatekeeper có thể hạn chế một số các đầu cuối H.323 cùng mộtlúc sử dụng mạng Thông qua việc sử dụng kênh báo hiệu H.225,Gatekeeper có thể loại bỏ các các cuộc gọi từ một đầu cuối do sựhạn chế băng thông Điều đó có thể xảy ra nếu Gatekeeper thấyrằng không đủ băng thông sẵn có trên mạng để trợ giúp cho cuộcgọi Việc từ chối cũng có thể xảy ra khi một đầu đang tham giamột cuộc gọi yêu cầu thêm băng thông Nó có thể là một chức năngrỗng nghĩa là mọi yêu cầu truy nhập đều đợc đồng ý

 Quản lý cuộc gọi

Một ví dụ cụ thể về chức năng này là Gatekeeper có thể mộtdanh sách tất cả các cuộc gọi H.323 hớng đi đang thực hiện đểchỉ thị rằng một đầu cuối bị gọi đang bận và cung cấp thông tincho chức năng quản lý băng thông

2.2.1.4 Khối điều khiển đa điểm

Khối điều khiển đa điểm (MCU) đợc sử dụng khi một cuộc gọihay hội nghị cần giữ nhiều kết nối hoạt động Do có một số hữuhạn các kết nối đồng thời, nên các MCU giám sát sự thoả thuậngiữa các đầu cuối và sự kiểm tra mọi đầu cuối về các khả năng

mà chúng có thể cung cấp cho hội nghị hoặc cuộc gọi Các MCUgồm hai phần: Bộ điều khiển đa điểm (MC) và Bộ xử lý đa

điểm (MP)

Bộ điều khiển đa điểm có trách nhiệm trong việc thoả thuận

và quyết định khả năng của các đầu cuối Trong khi đó Bộ xử lý

đa điểm đợc sử dụng để xử lý đa phơng tiện (multimedia), cácluồng trong suốt quá trình của một hội nghị hoặc một cuộc gọi

đa điểm MP có thể không có hoặc có rất nhiều vì chúng cótrách nhiệm trộn và chuyển mạch các luồng phơng tiện truyền đạt

và việc xử lý các bít dữ liệu âm thanh và hình ảnh MC khôngphải tơng tác trực tiếp với các luồng phơng tiện truyền đạt, đó làcông việc của MP Các MC và MP có thể cài đặt nh một thiết bị

độc lập hoặc là một phần của các phần tử khác của H.323

2.2.2 Tập giao thức H323

2.2.2.1 Bỏo hiệu RAS

Cung cấp các thủ tục điều khiển tiền cuộc gọi trong mạngH.323 có GK Kênh báo hiệu RAS đợc thiết lập giữa các đầu cuối

và các GK trớc các kênh khác Nó độc lập với kênh báo hiệu cuộc gọi

và kênh điều khiển H.245 Các bản tin RAS đợc truyền qua mạng

thông qua kết nối UDP, thực hiện việc đăng ký, cho phép, thay

đổi băng thông, trạng thái và các thủ tục huỷ bỏ cuộc gọi Báohiệu RAS gồm những quá trình sau:

địa chỉ bí danh của nó

 Quá trình định vị đầu cuối

Khi các đầu cuối và GK chỉ có địa chỉ bí danh của một đầucuối thì chúng có thể thực hiện định vị đầu cuối để thu đợc

địa chỉ truyền vận của đầu cuối Các bản tin định vị gửi tới

địa chỉ kênh RAS của GK hoặc địa chỉ quảng bá tìm kiếm GK

 Cho phép, thay đổi băng thông, trạng thái và huỷ quan hệ

Kênh báo hiệu cuộc gọi cũng đợc sử dụng để truyền nhữngbản tin cho phép, thay đổi băng thông, trạng thái, huỷ quan hệ.Các bản tin này đợc trao đổi giữa một đầu cuối và GK để điềukhiển cho phép và các chức năng quản lý băng thông

2.2.2.2 Bỏo hiệu điều khiển cuộc gọi H225

Trong mạng H.323, thủ tục báo hiệu cuộc gọi đợc dựa trênkhuyến nghị H.225 của ITU Khuyến nghị này chỉ rõ cách sửdụng và trợ giúp của các bản tin báo hiệu Q.931 Một kênh điềukhiển cuộc gọi tin cậy đợc thiết lập qua mạng IP trên TCP cổng

1720 Cổng này khởi tạo các bản tin điều khiển cuộc gọi Q.931giữa 2 đầu cuối cho mục đích kết nối, giám sát và ngắt kết nốicuộc gọi Sau khi khởi tạo thiết lập cuộc gọi Các bản tin điềukhiển cuộc gọi và các bản tin giữ cho kênh báo hiệu cuộc gọi tồntại (keepalive) đợc chuyển tới các cổng

Định tuyến kênh báo hiệu cuộc gọi

Các bản tin báo hiệu cuộc gọi có thể đợc truyền đi theo 2 cách.Phơng pháp thứ nhất là GK định tuyến báo hiệu cuộc gọi tức làcác bản tin báo hiệu cuộc gọi sẽ đợc định tuyến thông qua GK

2.2.2.3 Giao thức H.245

H245 xử lý các bản tin điều khiển từ đầu cuối đến đầu cuốigiữa các thực thể H.323 Các thủ tục H.245 thiết lập các kênh logiccho việc truyền tín hiệu âm thanh, hình ảnh, dữ liệu và thôngtin kênh điều khiển Báo hiệu H.245 đợc thiết lập giữa 2 đầucuối, một đầu cuối với một MC hoặc một đầu cuối với GK Đầucuối chỉ thiết lập duy nhất một kênh điều khiển H.245 cho mỗicuộc gọi mà nó tham gia Một đầu cuối, MCU, GK có thể hỗ trợnhiều cuộc gọi cùng một lúc do vậy có nhiều kênh điều H.245 t-

ơng ứng Kênh điều khiển tin cậy tạo ra qua mạng IP sử dụngcổng TCP gán động, thông tin về cổng TCP này có trong bản tinbáo hiệu cuộc gọi cuối cùng (Connect)

Kênh H.245 đợc sử dụng để mang các bản in điều khiển từ

đầu cuối đến đầu cuối bao gồm khả năng trao đổi, đóng mởkênh logic, yêu cầu các chế độ chuẩn, các bản tin điều khiểnluồng, các lệnh và cảnh báo Điều khiển H.245 cho phép phântách khả năng phát và thu nh các chức năng có thể đàm phán ví

dụ nh quyết định bộ mã hoá nào đợc sử dụng

Khi GK định tuyến báo hiệu cuộc gọi thì có hai phơng pháp

để định tuyến kênh điều khiển H.245 là kênh điều khiển H.245

đợc thiết lập trực tiếp giữa các đầu cuối và GK định tuyến kênh

điều khiển H.245 Khuyến nghị H.245 định nghĩa một số thựcthể giao thức độc lập trợ giúp cho báo hiệu từ đầu cuối đến đầucuối nh sau:

 Trao đổi khả năng: Xác định khả năng trao đổi dữ liệu và âm

thanh của từng đầu cuối tham gia cuộc gọi

 Quyết định master-slave: Là các thủ tục quyết định đầu cuốinào là chủ đầu cuối nào là tớ trong một cuộc gọi xác định Ví dụ

nh hai đầu cuối cùng trở thành MC trong một hội nghị hoặc cả hai

đầu cuối đang cố mở một kênh hai chiều

 Trễ vòng (Round Trip delay): Là các thủ tục dùng để xác định trễ

giữa đầu cuối nguồn và đầu cuối đích

 Báo hiệu kênh logic (Logical channel signaling): Kênh logic dùng để

mang thông tin từ bên phát tới một hoặc nhiều bên thu Nó đợc

định danh bởi số hiệu kênh logic, số hiệu này là duy nhất với mỗihớng truyền dẫn

 Các thủ tục kết nối nhanh: Kết nối nhanh cho phép sự thiết lập

kết nối truyền thông cho các cuộc gọi cơ bản điểm tới điểm vớichỉ một lần trao đổi bản tin vòng (bản tin đi từ đầu cuối nguồntới đầu cuối đích rồi lại trở về đầu cuối nguồn) Theo cách thiếtlập này thì bản tin thiết lập ban đầu do đầu cuối chủ gọi gửi đi

phải có trờng faststart (khởi động nhanh).

 H245 ngầm (Tuneling H.245)

Các bản tin H.245 có thể đợc đóng gói ở trong kênh báo hiệucuộc gọi H.225 thay vì tạo ra một kênh điều khiển H.245 riêngbiệt Phơng pháp này cải thiện đợc thời gian thiết lập cuộc gọi vàthời gian định vị tài nguyên Đồng thời nó cho phép sự đồng bộgiữa báo hiệu cuộc gọi và điều khiển Có thể đóng gói nhiềubản tin H.245 vào bất kỳ bản tin H.225 nào Vào một thời điểmbất kỳ, mỗi đầu cuối có thể chuyển sang một kết nối H.245 riêngbiệt

2.2.2.4 Cỏc thủ tục bỏo hiệu cuộc gọi

Một cuộc gọi trải qua các bớc nh sau:

 Thiết lập cuộc gọi

 Khởi tạo truyền thông và trao đổi khả năng

 Thiết lập kênh truyền thông nghe nhìn

 Dịch vụ cuộc gọi

 Kết thúc cuộc gọi

(1) Thiết lập cuộc gọi

Trong quá trình thiết lập cuộc gọi, các điểm cuối trao đổi cácbản tin để đồng ý tiến hành các thủ tục điều khiển cuộc gọi tiếptheo Điểm cuối A có thể gửi bản tin Setup đến điểm cuối B Sau khigửi bản tin Setup điểm cuối sẽ phải chờ nhận đợc bản tin Alerting trảlời từ phía thuê bao bị gọi trong thời gian chỉ thị với ngời sử dụng cócuộc gọi tới Trong trờng hợp thoại liên mạng sử dụng gateway thìgateway sẽ gửi bản tin Alerting khi nó nhận đợc tín hiệu chuông từ

phía mạng chuyển mạch kênh SCN Quá trình kết thúc khi điểmcuối A nhận đợc bản tin Connect từ đầu cuối B

(2) Khởi tạo liên kết và trao đổi khả năng

Sau khi cả hai điểm cuối thực hiện thủ tục thiết lập cuộc gọi,chúng sẽ thiết lập kênh điều khiển H.245 để có thể trao đổi khảnăng và thiết lập kênh truyền ảo Trong trờng hợp không nhận đợcbản tin Connect hoặc một thuê bao gửi bản tin Release Complete thìkênh điều khiển H.245 sẽ bị đóng

Các thông tin về khả năng đợc trao đổi qua bản tinterminalCapabilitySet Đây là bản tin đầu tiên đợc gửi để xác địnhkhả năng trao đổi dữ liệu và âm thanh của mỗi điểm cuối Trớc khitiến hành cuộc gọi mỗi điểm cuối phải biết đợc khả năng nhận vàgiải mã tín hiệu của điểm cuối còn lại Biết đợc khả năng nhận của

điểm cuối nhận, điểm cuối truyền sẽ giới hạn thông tin mà nó truyền

đi ngợc lại với khả năng của điểm cuối truyền nó sẽ cho phép điểmcuối nhận chọn chế độ nhận phù hợp Tập hợp các khả năng của điểmcuối cho nhiều luồng thông tin có thể đợc truyền đi đồng thời và

điểm cuối có thể khai báo lại tập hợp các khả năng của nó bất kỳ lúcnào Tập hợp các khả năng của mỗi điểm cuối đợc cung cấp trong bảntin terminalCapabilitySet

Sau khi trao đổi khả năng hai thuê bao sẽ thực hiện việc quyết

định chủ tớ để xác định vai trò của hai thuê bao trong quá trìnhliên lạc tránh khả năng xung đột xảy ra khi hai điểm cuối cùng thựchiện đồng thời các công việc giống nhau trong khi chỉ có một sựviệc diễn ra tại một thời điểm

(3) Thiết lập kênh truyền ảo

Sau khi trao đổi khả năng (tốc độ nhận tối đa, phơng thức mãhoá ) và xác định chủ tớ, thủ tục điều khiển kênh H.245 sẽ thựchiện việc mở kênh logic để truyền thông tin Các kênh này là kênhH.225 Sau khi mở kênh logic để truyền thông tin thì các điểm cuối

sẽ gửi đi bản tin h2250MaximumSkewIndicaton để xác định thông

số truyền Trong giai đoạn này các điểm cuối có thể thực hiện thủtục thay đổi cấu trúc kênh, thay đổi khả năng chế độ truyền cũng

nh chế độ nhận

Việc sử dụng chỉ thị videoIndicateReadyToActive đợc địnhnghĩa trong chuẩn H.245 là không bắt buộc nhng thờng đợc sử dụngkhi truyền tín hiệu video Đầu tiên thuê bao chủ gọi sẽ không đợc

truyền video cho đến khi thuê bao bị gọi chỉ thị sẵn sàng đểtruyền video Thuê bao chủ gọi sẽ truyền bản tinvideoIndicateReadyToActive sau khi kết thúc quá trình trao đổi khảnăng, nhng nó sẽ không truyền tín hiệu video cho đến khi nhận đợcbản tin video Indicate Ready To Active hoặc nhận đợc luồng tín hiệuvideo từ phía thuê bao bị gọi

Trong chế độ truyền một địa chỉ, một điểm cuối sẽ mở mộtkênh logic đến một điểm cuối khác hoặc một MCU (khối xử lí đa

điểm bao gồm các MC và MP-điều khiển và xử lí đa điểm) Địachỉ của các kênh chứa trong bản tin open Logical Channel và openLogical Channel Ack Trong chế độ truyền theo địa chỉ nhóm địachỉ nhóm sẽ đợc xác định bởi MC và đợc truyền đến các điểm cuốitrong bản tin communication Mode Command Một điểm cuối sẽ báocho MC việc mở một kênh logic với địa chỉ nhóm thông qua bản tinopenLogical Channel và MC sẽ truyền bản tin đó tới tất cả các điểmcuối trong nhóm

(4) Cung cấp dịch vụ

Dịch vụ cuộc gọi là những sự thay đổi các tham số cuộc gọi đã

đợc thoả thuận trong 3 giai đoạn trên Các dịch vụ cuộc gọi nh thếbao gồm cả điều chỉnh băng tần mà cuộc gọi đòi hỏi, bổ sunghoặc loại bỏ các thành phần tham gia cuộc gọi hoặc trao đổi trạngthái "keep alive" giữa gateway và /hoặc đầu cuối

(5) Giải phóng cuộc gọi

Một thiết bị đầu cuối có thể giải phóng cuộc gọi theo các bớcsau:

(1) Dừng việc truyền tín hiệu video khi kết thúc truyền một ảnh,sau đó đóng tất cả các kênh logic phục vụ việc truyền video

(2) Dừng việc truyền số liệu và đóng tất cả các kênh logic phục vụviệc truyền số liệu

(3) Dừng việc truyền tín hiệu thoại và đóng tất cả các kênh logicphục vụ việc truyền thoại

(4) Truyền bản tin endSessionCommand trên kênh điều khiểnH.245 đến điểm cuối bên kia chỉ thị dừng cuộc gọi và dừngtruyền các bản tin H.245

(5) Chờ nhận đợc bản tin end Session Command từ phía điểm cuốibên kia và sau đó đóng kênh điều khiển H.245

(6) Nếu kênh báo hiệu cuộc gọi đang mở thiết bị đầu cuối sẽ gửibản tin ReleaseComplete để đóng kênh báo hiệu cuộc gọi

(7) Giải phóng cuộc gọi ở các lớp dới

Trong quá trình giải phóng cuộc gọi phải tiến hành tuần tự cácbớc từ (1) đến (7) trừ bớc (5) có thể không cần nhận bản tinendSessionCommand phúc đáp từ phía điểm cuối bên kia Trongmột cuộc gọi không có sự tham gia của gatekeeper chỉ cần thựchiện các bớc từ (1) đến (6)