Mạng thế hệ sau và công nghệ chuyển mạch mềm

Mạng thế hệ sau và công nghệ chuyển mạch mềm Mạng thế hệ sau và công nghệ chuyển mạch mềm Mạng thế hệ sau và công nghệ chuyển mạch mềm luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

L ỜI NÓI ĐẦU

Khái niệm về mạng thế hệ sau (NGN: Next Generation Network) được xuất hiện vào cuối những năm 90 do các yêu cầu về công nghệ, thị trường, yêu cầu của người sử dụng Ban đầu khái niệm này còn rất mơ hồ Tại hội nghị về IP Networking and Mediacom Geneva 2001 đã có một phiên hội nghị bàn về NGN Có rất nhiều quan điểm về NGN được đưa ra bởi các nhà khai thác, sản xuất và cung cấp dịch vụ Tuy nhiên vẫn chưa có một định nghĩa thống nhất về NGN Với mong muốn đó ITU( International Telecommunication Union) đã quyết định bắt đầu chuẩn hoá về NGN theo mô hình dự án do nhóm SG13 chuẩn bị Trong khi đó Viện

Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI: European Telecommunication Standard Institute) cũng thành lập nhóm nghiên cứu về NGN Đến nay nhiều khuyến nghị đã được đưa ra, nhiều dự án về phát triển NGN đã được nhiều quốc gia thực hiện

Tại Việt Nam, khái niệm về NGN còn rất mới mẻ Mới chỉ có một số công ty

đã quyết định tìm hiểu, nghiên cứu và xây dựng NGN trong đó có Tổng công ty

Bưu chính Viễn thông Việt Nam

Trong NGN sử dụng tổng đài duy nhất, tổng đài này dựa trên công nghệ chuyển mạch mềm (Softswitch) Cùng với sự phát triển của các công nghệ mạng, công nghệ chuyển mạch cũng tiến thêm một bước, đó là sự ra đời của công nghệ Softswitch Trong những năm trước đây thị trường thiết bị chuyển mạch điện tử dung lượng lớn hoàn toàn nằm trong sự kiểm soát của một số ít hãng phương tây danh tiếng Tuy nhiên cuộc cách mạng trong công nghệ chuyển mạch đã tạo ra cơ hội cho các công ty ít tên tuổi hơn nhưng tỏ ra mềm dẻo hơn các nhà khổng lồ, các công ty hoạt động trong lĩnh vực mạng và truyền số liệu và thậm chí các nhà cung cấp dịch vụ tham gia thị trường rất mới mẻ và có nhiều hứa hẹn này

Khái niệm softswitch còn rất mới mẻ, chỉ mới trở nên phổ biến trong vài năm lại đây Hơn nữa không có một định nghĩa cụ thể nào cho softswitch, mỗi hãng có một quan niệm riêng của mình về sản phẩm này Khái niệm softswitch và media gateway controller (MGC) nhiều khi được đồng nhất Tuy một softswitch hoàn chỉnh đương nhiên có khối chức năng MGC, nhưng về nguyên tắc MGC không nhất thiết phải có đầy đủ chức năng như softswitch, mặc dù đây thực ra chỉ là vấn đề ngôn từ Tổng đài Softswitch có nhiều chức năng khác, không chỉ là điều khiển gateway Một tổng đài, dù soft hay hard, đều thực hiện quản lý thuê bao, đánh số, chuyển mạch Softswitch là thiết bị có thể thay thế tổng đài nội hạt cũng như tandem và thực chất là phần mềm chạy trên nền kiến trúc máy tính mở Tất nhiên nếu chỉ hiểu softswitch là thiết bị chuyển mạch bằng phần mềm thì chưa hoàn toàn chính xác Xét cho cùng các tổng đài điện tử cũng là phần mềm chạy trên nền kiến

trúc phần cứng nào đó Vấn đề mấu chốt là ở chỗ softswitch chỉ chuyển mạch các cuộc gọi sử dụng công nghệ gói (như VoIP, IP video conferencing ) và không chuyển mạch trực tiếp các cuộc gọi TDM

NGN đang là một hướng nghiên cứu mới và rất thú vị, thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu cũng như các nhà sản xuất Với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu công nghệ mới, qua đó áp dụng vào thực tế công việc, tác giả luận văn

đã chọn đề tài “Mạng thế hệ sau và công nghệ chuyển mạch mềm” Qua đề tài này tác giả muốn tìm hiểu các khái niệm, đặc điểm, các yêu cầu đặt ra đối với NGN, cấu trúc, thành phần cũng như các giao thức và các dịch vụ trên NGN, tiếp đó tác giả đi nghiên cứu sâu hơn về công nghệ Softswitch, đây là thành phần cốt lõi, quan trọng

nhất trong NGN

Luận văn gồm 8 chương được chia làm 2 phần:

Phần 1: Phần này trình bày tổng quan những vấn đề về NGN bao gồm các chương

Chương 1: Trình bày khái niệm về NGN, các đặc điểm, tính chất, các yêu

cầu đặt ra đối với NGN và cấu trúc phân lớp chức năng của NGN

Chương 2: Chương này đi sâu nghiên cứu và trình bày các thành phần của NGN

Chương 3: Trình bày về các giao thức báo hiệu trong NGN

Chương 4: Trình bày các dịch vụ trong NGN và đi vào phân tích, so sánh

giữa NGN và mạng PSTN truyền thống

Phần 2: Sau khi nghiên cứu tổng quan về mạng NGN, phần này tập trung nghiên

cứu đi sâu vào công nghệ Softswitch, nó được xem như là trái tim của NGN Phần này gồm các chương

Chương 5: Trình bày tổng quan về Softswitch, các định nghĩa của Softswitch, các lợi ích của Softswitch, các loại dịch vụ và các loại kết nối được Softswitch hỗ trợ và các ứng dụng chính của Softswitch

Chương 6 : Chương này đi vào nghiên cứu, trình bày các thành phần chức

năng trong Softswitch, so sánh giữa Softswitch với chuyển mạch kênh truyền thống

Chương 7: Chương này trình bày những vấn đề về thị trường Softswitch và

đi vào nghiên cứu một số sản phẩm Softswitch của một số hãng trên thế giới

Chương 8: Từ những nghiên cứu tổng quan về công nghệ Softswitch và một

số sản phẩm cụ thể của các hãng, chương này đưa ra một cách tiếp cận trong việc thiết kế, xây dựng Softswitch

Trong thời gian làm luận văn vừa qua, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo GS-TS Nguyễn Thúc Hải, của một số anh em đồng nghiệp Tác

giả luận văn xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu này

Trong một thời gian ngắn, khối lượng công việc khá lớn, hơn nữa hiểu biết

và kinh nghiện chưa nhiều, chắc rằng trong báo cáo này còn nhiều thiết sót, nhiều

vấn đề phải bổ sung, sửa chữa Tác giả rất mong nhận được nhiều sự góp ý của các

thầy cô giáo và các bạn Tác giả xin chân thành cảm ơn !

Hà nội, tháng 10/2005

Trịnh văn Quý

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 4

CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 7

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ 11

PHẦN 1: MẠNG THẾ HỆ SAU 12

Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau 12

1.1 Khái niệm NGN 12

1.1.1 Sự ra đời của NGN 12

1.1.2 Định nghĩa NGN 15

1.2 Đặc điểm của NGN: 15

1.3 Các tính chất của NGN: 16

1.4 Các yêu cầu được đặt ra đối với NGN 16

1.5 Cấu trúc phân lớp chức năng 17

Chương 2: Các thành phần trong NGN 19

2.1 Thiết bị Softswitch 19

2.2 Cổng truyền thông 20

2.3 Cổng truy nhập 20

2.4 Cổng báo hiệu 20

2.5 Mạng trục IP 21

Chương 3: Các giao thức báo hiệu trong NGN 22

3.1 Megaco/H.248 22

3.2 BICC 23

3.3 SIP 26

3.4 H.323 29

3.5 MGCP: Media Gateway Control Protocol 30

3.6 INAP 30

3.7 SIGTRAN 34

Chương 4: Các dịch vụ trên NGN 36

4.1 Tính chất của các dịch vụ trên NGN 36

4.2 Các dịch vụ mà NGN cung cấp 36

4.3 Kiến trúc dịch vụ trong NGN 37

4.4 So sánh giữa NGN và mạng PSTN truyền thống 39

PHẦN 2: CHUYỂN MẠCH MỀM (Softswitch) 42

Chương 5: Tổng quan về Softswitch 42

5.1 Đặt vấn đề 42

5.2 Các định nghĩa của Softswitch 44

5.3 Các lợi ích của Softswitch 48

5.4 Các dịch vụ được Softswitch hỗ trợ 51

5.5 Các loại kết nối được Softswitch hỗ trợ 51

5.6 Các ứng dụng chính của Softswitch 52

5.6.1 Ứng dụng làm SS7 PRI Gateway (giảm tải Internet) 52

5.6.2 Ứng dụng tổng đài packet tandem 53

5.6.3 Ứng dụng tổng đài nội hạt 57

Chương 6: Các thành phần chức năng trong Softswitch 60

6.1 Gateway controllers 61

6.2 Signaling gateway 62

6.3 Media gateway 64

6.4 Media servers 65

6.5 Feature servers 66

6.6 So s ánh giữa Softswitch và chuyển mạch kênh truyền thống 67

Chương 7: Thị trường Softswitch 70

7.1 Thị trường của tổng đài Softswitch 70

7.2 Sản phẩm Softswitch của một số hãng 71

7.2.1 Cisco BTS 10200 Softswitch 71

7.2.2 Sản phẩm của CommWorks 75

7.2.3 Sản phẩm của SONUS NETWORKS 81

Chương 8: Hướng tiếp cận trong việc thiết kế và xây dựng Softswitch 89

8.1 Thiết kế Softswitch 89

8.2 Xây dựng một Softswitch 90

8.2.1 Các yêu cầu chung đối với Softswitch 90

8.2.2 Các module của Softswitch 91

8.2.3 Xây dựng Softswitch 91

Kết luận 94

PHỤ LỤC A: TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC B: DANH SÁCH CÁC NHÀ CUNG CẤP SOFTSWITCH 96

CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng

ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng bộ BAN Broadband Access Node Nút truy nhập băng rộng

BCF Bearer Control Function Chức năng điều khiển kênh mang BICC Bearer independent call control

C7 Signalling System number 7 Hệ thống báo hiệu số 7

CPE Customer Premises Equipment Thiết bị tại nhà khách hàng

CSM Customer Service Management Quản lý dịch vụ khách hàng

DPE Distributed Processing

Environment

Môi trường xử lý phân tán

DSL Digital Subscrible Line Đường thuê bao số

DSLAM Digital Subscriber Line Access

Multiplexer

Bộ ghép kênh try nhập đường dây thuê bao số

DTMF Dual Tone Multiple Frequency Xung đa tần

EMS Element Management System Hệ thống quản lý các thành phần ETSI European Telecommunications

Standards Institute

Viện chuẩn hoá viễn thông châu Âu

H.323

GSM Global System for Mobile

communications

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

GUI Graphics User Interface Giao diện đồ hoạ người dùng

HTTP HyperText Transport Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản IAD Integrated Access Device Thiết bị truy nhập tích hợp

IETF Internet Engineering Task Force Nhóm kỹ sư Internet đặc nhiệm

INAP Intelligent Network Application

Part

Phần ứng dụng mạng thông minh

ISDN Integrated Services Digital

Network

Mạng số tích hợp đa dịch vụ

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

ITU International Telecommunications

Union

Hiệp hội viễn thông quốc tế

MGC Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển MG

MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển Media

Gateway MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NAS Network Access Server Server truy nhập mạng

NGN Next generation network Mạng thế hệ sau

OAM Operation, Administration and

Maintenance

Khai thác, quản lý và bảo dưỡng

OSS Operational Support System Hệ thống hỗ trợ hoạt động

PBX Private Branch Exchange Tổng đài nhánh dành riêng

PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng bộ

PIN Personal Identification Number Số nhận dạng cá nhân

PINT PSTN Internet Interworking Liên kết hoạt động giữa PSTN và

Internet POTS Plain Old Telephony System Hệ thống điện thoại thuần tuý cổ điển PRI Primary Rate Interface Giao diện tốc độ cơ sở

PSTN Public Switched Telephone

Network

Mạng thoại chuyển mạch công cộng

RAS Remote Access Service Dịch vụ truy nhập từ xa

RFC Request For Comments Các tiêu chuẩn của IETF

RSVP R esource R eservation Pr otocol Giao thức dành riêng tài nguyên RMI Remote Method Invocation Kích hoạt hàm từ xa

RTCP Realtime Transport Control

SDH Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ

SGCP Simple Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng đơn giản SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên

SRF Specialised Resource Function Chức năng tài nguyên đặc biệt

SRP Special Resource Point Điểm tài nguyên đặc biệt

SS7 Signalling System number 7 Hệ thống báo hiệu số 7

SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ SSP Service Switching Point Điểm chuyển mạch dịch vụ

STP Service Transfer Point Điểm chuyển tiếp dịch vụ

TAPI Telephony Application Protocol

TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian TINA Telecommunication Information

Network Architecture

Cấu trúc mạng thông tin viễn thông

TIPHON Telecommunications and IP

Harmonization over Networks

Dự án nghiên cứu kết nối viễn thông

và IP

UNI User Network Interface Giao diện người dùng mạng

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1-1 : Cấu trúc lớp mạng NGN 18

Hình 2-1 : Cấu trúc lớp và các thành phần chính trong mạng NGN 19

Hình 2-2 : Các thành phần chính trong NGN 20

Hình 3-1: Sơ đồ các giao thức trong NGN 22

Hình 3-2: Sơ đồ điều khiển MG của Megaco/H.248 23

Hình 3-3 (a) Mô hình khách/chủ sử dụng TCP, 26

(b) Chồng giao thức sử dụng UDP/TCP 26

Hình 3-4: SIP trong NGN 29

Hình 4-1: Một số dịch vụ trong NGN 37

Hình 4-2: Môi trường quản lý trong NGN 38

Hình 4-3: Kiến trúc lớp và giao diện dịch vụ mở trong NGN 39

Hình 4-4: Ví dụ về mạng chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh 40

Hình 4-5: Kiến trúc PSTN và NGN 41

Hình 5-2: Ứng dụng làm SS7 PRI gateway của softswitch 53

Hình 5-3: Ứng dụng packet tandem 55

Hình 5-4: Sử dụng Softswitch để cung cấp thoại đường dài 56

Hình 5-5: Mạng thế hệ mới và thuê bao doanh nghiệp 57

Hình 5-6: Mạng thế hệ mới và thuê bao tư nhân 58

Hình 6-1: Các thành phần chính của Softswitch và kết nối của chúng với mạng bên ngoài 61

Hình 6-2: Giao thức SIGTRAN giữa NGN và mạng chuyển mạch kênh 63

Hình 6-3: Chuyển mạch kênh 67

Hình 6-4: Kiến trúc của tổng đài điện tử và Softswitch 68

Hình 7-1: Dự báo thị trường Softswitch 70

Hình 7-2: Cấu trúc logic của BTS 10200 72

Hình 7-3: Giao diện với mạng SS7 73

Hình 7-4: Kiến trúc 3 lớp của Commworks 75

Hình 7-5: Kiến trúc của Sonus 82

Hình 7-6: Chức năng của PSX Policy Server 83

Hình 7-7: Hoạt động của SGX SS7 gateway 85

Hình 7-8: Hoạt động của GSX -GC 86

Hình 7-9: Hoạt động của TSX 87

Hình 7-10: Hoạt động của ASX 87

Hình 8-1: Các đặc trưng của các thành phần của softswitch 92

PH ẦN 1: MẠNG THẾ HỆ SAU Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.1 Khái ni ệm NGN

• Khái niệm mạng thế hệ sau ( Next Generation Network - NGN) được xuất hiện vào cuối những năm 90 để đối mặt với một số vấn đề nối lên trong viễn thông được đặc tính hoá bởi rất nhiều nhân tố: mở cửa cạnh tranh giữa các nhà khai thác trên toàn cầu trên cơ sơ bãi bỏ những quy định lạc hậu về thị trường, khai thác lưu lượng dữ liệu được sử dụng trong internet, nhu cầu mạnh mẽ của khách hàng về các dịch vụ đa phương tiện, và sự gia tăng nhu cầu của người sử dụng di động Nó là khái niệm mới được các nhà thiết kế mạng sử dụng cho việc minh họa quan điểm của họ đối với mạng viễn thông trong tương lai

• Tại thời điểm đầu tiên trong chu kỳ nghiên cứu trong năm 2000, khái niệm NGN vẫn còn rất "mờ" và tại hội nghị về IP Networking and mediacom năm

2001 tại Geneva đã có một phiên họp dành riêng cho việc chuyển dịch đến NGN Các quan điểm khác nhau về NGN đã được trình bày và tại buổi hội thảo cuối cùng đã phát hiện ra rằng nó rất là khó khăn để đạt được sự hiểu biết thống nhất

về NGN

• Trong phiên họp của nhóm nghiên cứu SG 13 tại Caracas trong vòng 1 tháng, các vấn đề về NGN đã được thảo luận trở lại Rất nhiều vấn đề đã được giải quyết nhưng một câu hỏi nổi bật đã mở ra cơ hội cho nhóm nghiên cứu SG cơ hội hợp tác với những hoạt động của ITU trong khuôn khổ dự án mới của ITU

Nhưng do một số vấn đề chưa đạt đến độ chín muồi nên việc triển khai dự án bị trì hoãn lại đến phiên họp của SG 13 lần sau

• Ngoài ra, còn rất nhiều quan điểm khác về NGN được biểu diễn bởi các nhà khai thác, nhà sản xuất, và nhà cung cấp dịch vụ, và mong muốn tiến đến một hiểu biết chung về NGN và thiết lập tiêu chuẩn cho NGN Đó là nguyên nhân vì sao ITU đã quyết định bắt đầu tiến trình tiêu chuẩn hoá về NGN theo mô hình dự

án do nhóm nghiên cứu 13 chuẩn bị Dự án mới này cũng sẽ thừa hưởng những thành quả từ dự án GII hiện có của ITU bởi vì NGN được nhìn nhận như là thực hiện GII

• Tại cuộc họp của SG 13 vào tháng giêng năm 2002, vấn đề NGN lại một lần nữa được đề cập đến Đặc biệt, các thảo luận tại Q12 /13 tập trung vào mối quan

hệ giữa cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu và NGN Các hiểu biết chung đều nhìn nhận rằng NGN là việc thực hiện cụ thể của các khái niệm được định nghĩa trong GII Ngoài ra, những nhu cầu cấp thiết từ thị trường đòi hỏi các tiêu chuẩn cho

mục tiêu ngắn hạn đối với NGN cần phải được xác định, đó chính là thời hạn mục tiêu cho dự án NGN 2004

• Tại cùng thời điểm, Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu cũng thành lập nhóm nghiên cứu NGN với nhiệm vụ phải đề xuất chiến lược chuẩn hoá của họ trong lĩnh vực NGN Hơn thế nữa, những vấn đề liên quan đến NGN đều đạt được độ nhất trí cao trong lĩnh vực hợp tác tiêu chuẩn toàn cầu GSC nơi hợp tác của các tổ chức tiêu chuẩn SDO Trong bản tổng kết nghiên cứu vào tháng 11

năm 2001, nhóm đã đưa ra 4 khuyến nghị:

- Khuyến nghị 1: ETSI GA được mời để ghi nhận định nghĩa dưới đây của

NGN Định nghĩa này sẽ có tác dụng định hướng mọi hành động do ETSI tiến hành trên lĩnh vực này “NGN là mạng được phân chia thành các lớp và các mặt phẳng, sử dụng các giao diện mở nhằm đưa ra cho các nhà khai thác mạng

và cung cấp một nền tảng thông tin để kiến tạo, triển khai và quản lý các dịch

vụ, bao gồm cả các dịch vụ đã có và các dịch vụ mới trong tương lai"

- Khuyến nghị 2: ETSI sẽ đảm nhiệm vai trò tiên phong trong quá trình thúc

đẩy việc củng cố chuẩn hoá NGN nhưng việc tiến tới một Dự án đối tác toàn cầu đơn nhất không phải là một mục tiêu thích hợp

- Khuyến nghị 3: ETSI cần tiến tới tham gia vào một tập hợp các quan hệ độc

lập nhưng có liên quan đến nhau bao hàm cả lĩnh vực chuẩn NGN

Các lĩnh vực công nghệ sau sẽ được tập trung nghiên cứu:

- Khuyến nghị 4 : Để có thể đặt ETSI lên vị trí hàng đầu trong quá trình chuẩn

hoá NGN trong đi đầu trong việc chuẩn hoá NGN nhờ vào việc có một trung khu chuyên môn hùng mạnh và tập trung, người ta sẽ mời GA yêu cầu Uỷ ban ETSI tiến hành khẩn cấp / ngay lập tức việc kiểm điểm lại cấu trúc TB và các trình tự hoạt động nhằm đảm bảo rằng ETSI sẵn sàng đáp ứng các thách thức của NGN

Hoạt động của NGN tiến hành đối với các vấn đề cấu trúc và giao thức cần tập trung vào:

+ Nghiên cứu xem xét việc sử dụng các công nghệ mô hình tham khảo chung dựa trên kết quả TIPHON, để góp phần xác định các chuẩn bổ sung cần cho việc hỗ trợ cả dịch vụ thiết lập truyền thông tuân theo NGN trong một phạm

vi của một nhà điều hành hoặc giữa các phạm vi nhà điều hành khác nhau

+ Xác định các chức năng liên kết hoạt động để hỗ trợ các thiết bị đầu cuối đang tồn tại (không nhận biết NGNk) Cá biệt, cần tiến hành xác định mô tả lớp trung kế cho megaco /H.248 và BICC

+ Xác định rõ cách thức theo đó dịch vụ kết cuối (end-to-end), tính linh động của người dùng và điều khiển cuộc gọi có thể được hỗ trợ qua các mạng hỗn hợp

+ Xác định chức năng của các đầu cuối nhận biết NGN theo cơ chế cập nhật phần mềm, tình trạng dư thừa và sự tiến triển của các đầu cuối giảm chi phí, thoả thuận và quản lý phiên bản, mục tiêu hướng tới để triển khai

Các đối tác chính cho mọi công việc phối hợp với ETSI bao gồm: 3GPP, ATMF, ITU-T, (SG11, 13 và 16), , T1S1, IETF (sip, megaco), MSF và ISC

Hoạt động NGN tiến hành trên QoS kết cuối cần tập trung vào:

+ Hoàn thành việc xác định lớp QoS kết cuối cho thoại

+ Xác định một khung xác định lớp QoS đa phương tiện kết cuối mới và

phương pháp đăng ký các lớp QoS của từng thành phần truyền thông

+ Định rõ cách thức sử dụng cơ chế QoS lớp dưới nhằm đạt được QoS lớp trên trong phạm vi mạng

+ Điều khiển QoS các lớp dưới liên vùng

+ Nhận thức của người sử dụng cuối về QoS

Các đối tác chủ chốt cho hoạt động liên kết với ETSI là ATMF, IETF (midcom, mmusic), ITU-T (SG11, 12, 13, 16), T1A1, TTC cùng với nhiều diễn đàn truyền thông đa phương tiện khác

Hoạt động NGN tiến hành trên nền dịch vụ cần tập trung vào:

+ Xác định các cấu trúc điều khiển dịch vụ bao hàm cả OSA APIs và những khía cạnh proxy

+ Nâng cấp các cơ chế nhằm hỗ trợ sự cung cấp dịch vụ qua nhiều mạng gồm

cả chuyển vùng dịch vụ và liên -kết nối dịch vụ

+ Phát triển các cơ chế nhằm hỗ trợ hiện diện của người sử dụng và điều khiển của người sử dụng đối với hồ sơ và tuỳ biến dịch vụ

+ Tác động của tính linh động người sử dụng đối với các nền dịch vụ

Các đối tác chủ chốt cộng tác với ETSI bao gồm: 3GPP, PARLAY, JAIN,

ITU-T (SG11, 16), IEITU-TF (megaco, sip)

Hoạt động NGN tiến hành trên quản lý mạng cần tập trung vào:

+ Nâng cao toàn bộ cấu trúc quản lý mạng lõi và xác định các giao diện và dịch vụ quản lý mạng cơ bản để phù hợp với yêu cầu NGN (lỗil, chất lượng, quản lý khách hàng, cước /tính toán, quản lý lưu lượng và định tuyến)

+ Đưa vào và áp dụng các khái niệm cấu trúc và công nghệ mới như TML

Các đối tác chính làm việc với ETSI bao gồm: ITU-T (SG4), T1M1, IETF (ops area) đây là nhóm JointNM

Hoạt động NGN tiến hành trên lĩnh vực ngăn chặn / xâm nhập / nghe lén hợp pháp cần tập trung vào:

+ Xác định giao diện chuyển giao truyền dẫn dựa trên mạng gói mới giữa mạng mục tiêu và cơ quan thực thi pháp luật

+ Nâng cấp Thông tin Liên quan tới Xâm nhập / Chặn hiện có nhằm đưa vào các thành tố dữ liệu mới bao hàm cả các dòng báo hiệu và đa phương tiện Đối tác chủ chốt làm việc với ETSI bao gồm 3GPP§, T1S1, TIA

Vấn đề bảo mật của NGN tập trung vào:

+ Phát triển cấu trúc bảo mật phức hợp cho NGN Thêm nữa, nhóm bảo mật NGN này sẽ lập ra các các nguyên tắc chỉ đạo hoạt động bảo mật trong NGN (việc bảo mật trong vận hành / hoạt động NGN)

+ Phát triển các giao thức bảo mật cụ thể NGN và các API

Các đối tác chính làm việc với ETSI bao gồm: 3GPP, ITU-T, IETF

Theo ETSI-GA, NGN được định nghĩa như sau:

NGN là một khái niệm dùng để định nghĩa và triển khai mạng dựa trên sự phân tách các tầng khác nhau có giao diện mở cho phép các nhà cung cấp dịch vụ, khai thác mạng một cơ cấu để tạo ra, thực thi và quản lý các dịch vụ tiên tiến Mạng này có thể được xây dựng dần dần

NGN là bước phát triển tiếp theo trong thế giới truyền thông Đó là mạng hợp nhất của 3 mạng riêng biệt truyền thống là mạng PSTN, mạng không dây, mạng

dữ liệu (mạng Internet)

NGN là mạng hội tụ cả thoại, video và dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tầng dựa trên nền tảng IP, làm việc trên cả hai phương tiện truyền thông vô tuyến và hữu tuyến NGN là sự tích hợp cấu trúc mạng hiện tại với cấu trúc mạng đa dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng có sẵn, với sự hợp nhất các hệ thống quản lý và điều khiển Các ứng dụng cơ bản bao gồm thoại, hội nghị truyền hình và nhắn tin hợp nhất (unified messaging) như voice mail, email và fax mail, cùng nhiều dịch vụ tiềm năng khác

NGN sử dụng công nghệ Softswitch thay thế các thiết bị tổng đài chuyển mạch phần cứng cồng kềnh Các mạng của từng dịch vụ riêng rẽ được kết nối với nhau thông qua sự điều khiển của một thiết bị tổng đài duy nhất, thiết bị tổng đài này dựa trên công nghệ Softswitch được xem như là trái tim của NGN

1.2 Đặc điểm của NGN:

 Kiến trúc mở

Kiến trúc mở của mạng thể hiện ở 2 đặc điểm: Thứ nhất là các mô đun chức năng được tách ra và trở thành các thành phần mạng độc lập Như vậy mỗi thành phần trong mạng có thể được thiết lập và quản lý độc lập không phụ thuộc vào các thành phần đã tồn tại trước đó cũng như các chức năng của các thành phần đó Thứ hai là trong mạng này giao thức của từng thành phần và giao thức trao đổi giữa các thành phần được chuẩn hoá Hai đặc điểm này làm cho việc xây dựng mạng trở nên đơn giản và linh hoạt

 Kích hoạt bằng dịch vụ

Trong NGN các dịch vụ được tách rời khỏi điều khiển cuộc gọi Như vậy các dịch vụ trong mạng này sẽ độc lập và các dịch vụ trong tương lai có thể được thực hiện đúng đắn và hiệu quả Hơn thế nữa các cuộc gọi được tách rời khỏi vật mang Với tích chất này người sử dụng có thể thiết lập cấu hình, xác định các tính chất của dịch vụ mà không cần quan tâm đến thiết bị đầu cuối cũng như mô hình mạng Điều này đem đến việc quản lý dịch vụ mềm dẻo cho người sử dụng

 Là mạng dựa trên chuyển mạch gói và có giao thức thống nhất

Mạng chuyển mạch sau được sử dụng như một phương tiện để truyền số liệu

và thông tin Nền tảng của mạng này là công nghệ IP

1.3 Các tính chất của NGN:

Theo [16] NGN phải có các tính chất sau đây:

 Có kiến trúc mà ở đó các dịch vụ và mạng là tách rời nhau dựa trên các lớp hoặc các tầng

 Có khả năng tạo, thực thi và quản lý tất cả các dịch vụ trên mạng

 Có các thực thể phân tán về chức năng ở trong mạng và truyền thông giữa các thực thể được thực hiện thông qua một giao diện mở

 Có khă năng cung cấp cho thiết bị đầu cuối cũ CPE hoặc thiết bị đầu cuối

mới

1.4 Các yêu cầu được đặt ra đối với NGN

 Khả năng di động cao

 Chất lượng dịch vụ được đảm bảo

 Có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ (có tốc độ thay đổi, có thể là dịch vụ thời gian thực hoặc không, có thể là quảng bá hoặc không)

 Độ tin cậy cao

 Độ bảo mật cao

 Thao tác và bảo trì đơn giản

 Là platform sử dụng công nghệ IP

 Có một kiến trúc tổ chức, chức năng chung và một tập các giao thức và giao diện đã chuẩn hóa để các thiết bị của các nhà cung cấp thiết bị có thể hoạt động cùng nhau, thay thế lẫn nhau

 Có khả năng phục vụ nhiều loại mạng truy nhập như : cáp đồng, cáp quang, không dây, mobile

 Một kiến trúc các dịch vụ mở:

o Các giao diện chuẩn mở cho các nhà cung cấp dịch vụ thứ ba

o Cho phép tương tác giữa các dịch vụ truy nhập Internet với các dịch

vụ truy nhập đa phương tiện

 Có các cơ chế quản lý chất lượng cho các dịch vụ âm thanh hình ảnh

o Một truy nhập tốc độ bit giới hạn chia sẻ cho nhiều ứng dụng

o Có các cơ chế phân phối dải tần

1.5 Cấu trúc phân lớp chức năng

NGN bao gồm 5 lớp chức năng: lớp truy nhập dịch vụ (service access layer), lớp chuyển tải dịch vụ (service transport/core layer), lớp điều khiển (control layer), lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer) và lớp quản lý (management layer) Hình 1-1 thể hiện kiến trúc của NGN

Lớp ứng dụng/dịch vụ

Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API Nhờ giao diện mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng Trong môi trường phát triển cạnh tranh sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp này

Lớp điều khiển

Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ Các chức năng như quản lý, chăm sóc khách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển

Lớp chuyển tải dịch vụ

Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển Hiện nay đang còn nhiều tranh cãi khi sử dụng ATM hay MPLS cho lớp chuyển tải này

Lớp truy nhập dịch vụ

Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang, hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố định )

Lớp quản lý

Đây là lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp trên Các chức năng quản lý được chú trọng là: quản lý mạng, quản lý dịch vụ, quản lý kinh doanh.

Hình 1-1 : Cấu trúc lớp mạng NGN

kỹ ở phần sau Hình 2-2 liệt kê chi tiết các thành phần trong NGN cùng với các đặc điểm kết nối của nó đến các mạng công cộng (PSTN)

Mô tả hoạt động của các thành phần:

2.1 Th iết bị Softswitch

Thiết bị Softswitch là thiết bị đầu não trong NGN Thiết bị này làm nhiệm vụ điều khiển cuộc gọi, báo hiệu và các tính năng để tạo một cuộc gọi trong mạng NGN hoặc xuyên qua nhiều mạng khác (ví dụ PSTN, ISDN) Softswitch còn được gọi là Call Agent (vì chức năng điều khiển cuộc gọi của nó) hoặc Media Gateway Controller - MGC (vì chức năng điều khiển cổng truyền thông - Media Gateway)

Thiết bị Softswitch có khả năng tương tác với mạng PSTN thông qua các cổng báo hiệu (Signalling Gateway) và cổng truyền thông (Media Gateway) Softswitch điều khiển cuộc gọi thông qua các báo hiệu, có hai loại chính:

Ngang hàng (peer-to-peer): giao tiếp giữa Softswitch và Softswitch, giao thức sử dụng là BICC hay SIP

Điều khiển truyền thông: giao tiếp giữa Softswitch và Gateway, giao thức sử dụng là MGCP hay Megaco/H.248

2.2 Cổng truyền thông

Nhiệm vụ chủ yếu của cổng truyền thông (MG - Media Gateway) là chuyển đổi việc truyền thông từ một định dạng truyền dẫn này sang một định dạng khác, thông thường là từ dạng kênh(circuit) sang dạng gói (packet), hoặc từ dạng mạch tương tự/ISDN sang dạng gói Việc chuyển đổi này được điều khiển bằng Softswitch Cổng truyền thông thực hiện việc mã hóa, giải mã và nén dữ liệu thoại

Ngoài ra, cổng truyền thông còn hỗ trợ các giao tiếp với mạng điện thoại truyền thống (PSTN) và các giao thức khác như CAS (Channel Associated Signalling) và ISDN Tóm lại, cổng truyền thông cung cấp một phương tiện truyền thông để truyền tải thoại, dữ liệu, fax và hình ảnh giữa mạng truyền thống PSTN và mạng gói IP

2.3 Cổng truy nhập

Cổng truy nhập (Access Gateway) là một dạng của cổng truyền thông Nó có khả năng giao tiếp với máy PC, thuê bao của mạng PSTN, xDSL và giao tiếp với mạng gói IP qua giao tiếp STM Ở mạng hiện nay, lưu lượng thoại từ thuê bao được kết nối đến tổng đài chuyển mạch PSTN khác bằng giao tiếp V5.2 thông qua cổng truy nhập Tuy nhiên, trong NGN, cổng truy nhập được điều khiển từ Softswitch qua giao thức MGCP hay Megaco/H.248 Lúc này, lưu lượng thoại từ các thuê bao

sẽ được đóng gói và kết nối vào mạng trục IP

Hình 2-2 : Các thành phần chính trong NGN

2.4 Cổng báo hiệu

Cổng báo hiệu (Signalling Gateway) đóng vai trò như một cổng giao tiếp giữa mạng báo hiệu số 7 (SS7 - Signalling System 7, giao thức được dùng trong PSTN) và các điểm được quản lý bởi thiết bị Softswitch trong mạng IP Cổng báo

hiệu đòi hỏi một đường kết nối vật lý đến mạng SS7 và phải sử dụng các giao thức phù hợp Cổng báo hiệu tạo ra một cầu nối giữa mạng SS7 và mạng IP, dưới sự điều khiển của Softswitch Cổng báo hiệu làm cho Softswitch giống như một điểm nút bình thường trong mạng SS7 Lưu ý rằng cổng báo hiệu chỉ điều khiển SS7; còn cổng truyền thông điều khiển các mạch thoại thiết lập bởi cơ chế SS7

2.5 Mạng trục IP

Mạng trục được thể hiện là mạng IP kết hợp công nghệ ATM hoặc MPLS Vấn đề sử dụng ATM hay MPLS còn đang tách thành 2 xu hướng Các dịch vụ và ứng dụng trên NGN được quản lý và cung cấp bởi các máy chủ dịch vụ (server) Các máy chủ này hoạt động trên mạng thông minh (IN - Intelligent Network) và giao tiếp với mạng PSTN thông qua SS7

Chương 3: Các giao thức báo hiệu trong NGN

Trong chương này ta sẽ tập trung giới thiệu các giao thức báo hiệu trong NGN Các giao thức và báo hiệu trong NGN được thể hiện trong sơ đồ hình 3-1

Hình 3-1: Sơ đồ các giao thức trong NGN

3.1 Megaco/H.248

Megaco và H.248 giống nhau, đều là giao thức điều khiển MG Megaco được phát triển bởi IETF (đưa ra vào cuối năm 1998), còn H.248 được đưa ra vào tháng 5/1999 bởi ITU-T Sau đó cả IETF và ITU-T cùng hợp tác thống nhất giao thức điều khiển MG, kết quả là vào tháng 6/2000 chuẩn Megaco/H.248 ra đời

Megaco/H.248 là báo hiệu giữa SW/MGC với MG (Trunking Media Gateway, Lines Media Gateway hoặc IP Phone Media Gateway) Megaco/H.248 điều khiển MG để kết nối các luồng từ ngoài Sơ đồ điều khiển MG của Megaco/H.248 được thể hiện ở hình 3-2

Megaco/H.248 tương tự với MGCP về mặt cấu trúc và mối liên hệ giữa bộ điều khiển và cổng gateway, tuy nhiên Megaco/H248 hỗ trợ đa dạng hơn các loại mạng (ví dụ ATM)

Hình 3-2: Sơ đồ điều khiển MG của Megaco/H.248

3.2 BICC

BICC (Bearer Independent Call Control) là giao thức báo hiệu giữa 2 MGC/Call Server, có thể là từ các nhà cung cấp khác nhau, nhằm mục đích đảm bảo lưu lượng thoại dùng kỹ thuật gói (VoP - Voice over Packet) Theo ITU-T, BICC được thiết kế để có thể tích hợp hoàn toàn với các mạng hiện hữu và bất kỳ

hệ thống nào có hỗ trợ việc chuyển tải bản tin nhắn thoại

BICC hỗ trợ các dịch vụ băng hẹp (PSTN, ISDN) một cách độc lập với đường truyền và kỹ thuật chuyển tải bản tin báo hiệu Bản tin BICC chuyên chở cả thông tin điều khiển cuộc gọi và điều khiển đường truyền BICC góp phần đơn giản hóa các báo hiệu sử dụng cho việc giao tiếp hoạt động giữa mạng truyền thống vào mạng NGN Nói cách khác, mạng NGN với nền tảng mạng chuyển mạch gói có thể cung cấp đầy 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 truyền lớp dưới như ATM, IP/MPLS

Hình 3-3 mô tả ứng dụng của BICC trong việc liên kết hoạt động giữa mạng truyền thống (PSTN/ISDN) và mạng NGN Hai thuê bao điện thoại truyền thống liên lạc với nhau thông qua sự điều khiển của chuyể mạch mềm theo báo hiệu BICC Báo hiệu SIP sử dụng trong trường hợp 2 thuê bao IP phone hoặc một thuê bao IP phone liên lạc với một thuê bao điện thoại truyền thống

Trong nửa cuối năm 1999 và đầu năm 2000 nhóm nghiên cứu 11 – SG11 của ITU đã tiến hành các hoạt động để ban hành tập khả năng số 1 của BICC vào tháng

6 năm 2000 Trong đó BICC CS1 được thiết kế để cho phép các nhà khai thác mạng

cỡ lớn đang sử dụng ISUP có thể tiến hành chuyển đổi từ việc sử dụng mạng truyền tải TDM và mạng báo hiệu trên nền MTP3 hướng đến công nghệ gói một cách dần dần Mô hình của BICC CS 1 cho phép từng đoạn ATM được đưa vào trong một mạng ISUP băng hẹp hiện có mà không làm mất đi các tính năng và dịch vụ của ISUP hay của IN BICC CS1 cũng đưa ra nhứng khả năng lựa chọn mới mà chưa được định nghĩa trong ISUP băng hẹp là “ codec negotiation” và “ codec modification “ Điều này cho phép BICC đưa ra các thao tác chuyển mã tự do trong mạng , chẳng hạn như đối với dịch vụ di động thao tác chuyển mã tự do sẽ cải thiện đuợc chất lượng thoại do tránh được việc chuyển mã không cần thiết giữa các lần

mã hoá/nén thoại trong mạng Mô hình của ISN được sử dụng trong BICC CS1 bao gồm các chức năng sau :

Chức năng dịch vụ cuộc gọi CSF thực hiện vai trò là giao diện giữa báo hiệu ISUP truyền thống trong mạng TDM, là giao diện dẫn tới bộ chuyển đổi chuyển tải báo hiệu ( STC Signalling transport specific converter ), là giao diện dẫn đến chức năng phối hợp hoạt động /điều khiển mang ( bearer ) BIWF/BCF STC chuyển đổi

từ BICC sang chuyển tải báo hiệu riêng Đối với BICC CS1, STC được định nghĩa bởi ITU cho các loại chuyển tải báo hiệu như sau : MTP3/3B, SSCOP, SSCOPMCE

BIWF cung cấp phối hợp hoạt động giữa các công nghệ mạng khác nhau (TDM và ATM ) BCF cung cấp báo hiệu đặc biệt về “ mang” để thiết lập “ mang “ mới sử dụng bởi cuộc gọi BICC BICC CS1 CSF điều khiển BIWF/ BCF thông qua giao diện “ primitive” Để cho phép đảm bảo sự tương thích giữa các ISN của các nhà sản xuất khác nhau cần phải đưa ra chi tiết về chuyển đổi BICC tới/từ các công nghệ mạng “mang” trong trường hợp BICC CS1 việc chuyển đổi được định nghĩa bởi ITU-T như sau:

AAL1 sử dụng báo hiệu DSS2

AAL1 sử dụng báo hiệu B-ISUP

AAL2 sử dụng báo hiệu AAL2 ( CS1 )

Ngoài ra , diễn đàn ATM cũng đã định nghĩa việc chuyển đổi của BICC như sau :

AAL1 sử dụng báo hiệu ATM-F UNI

AAL1 sử dụng báo hiệu ATM-F PNNI

AAL1 sử dụng báo hiệu AINI

BICC CS1 được chỉ định đi cùng với ISUP 2000 Tập khuyến nghị ISUP

2000 bao gồm ITU-T Q761 đến Q764 ( bao gồm cả Addendum Q762 và Q763 ) và Q765

Phụ lục của khuyến nghị ITU-T Q1901 mô tả việc phối hợp hoạt động của ISUP với BICC tại một ISN và các yêu cầu về bộ chuyển đổi chuyển tải báo hiệu ứng dụng đặc biệt của BICC/ISUP – cơ chế chuyển tải ứng dụng APM được sử

dụng trong BICC để hỗ trợ cho các thủ tục mang riêng biệt được định nghĩa trong khuyến nghị ITU-T Q765.5 Mô tả hoạt động của BICC với các hệ thống báo hiệu điều khiển “ mang” nằm trong các khuyến nghị bổ sung của ITU

TRQ.3000 ( BICC với DSS2)

TRQ.3010 ( BICC với AAL2 CS1)

TRQ.3020 ( BICC với BISUP cho AAL1 )

Mô tả hoạt động của BICC với hệ thống báo hiệu điều khiển ATM-F nằm trong AF-CS-VMOA-0146.000 ( BICC với SIG4.0/PNNI1.0/AINI )

BICC trong mạng IP hay BICC CS2

Giao thức điều khiển cuộc gọi BICC CS2 xây dựng trên cơ sở BICC CS1, nó bao gồm hầu hết các dịch vụ được hỗ trợ trong ISUP với kiến trúc hiện tại tính đến

cả chức năng của tổng đài nội hạt Điều này sẽ đẫn đến các khuyến nghị về cuộc gọi cơ bản được phát triển bởi ITU SG 11 thay cho bản tương ứng của ISUP trong CS1 Các khuyển nghị đối với cuộc gọi cơ bản đuợc thể hiện như sau:

Q1902.1 Phạm vi

Q1902.2 Tham số và bản tin ( Được chia sẻ cùng với ISUP )

Q1902.3 Khuôn dạng và mã ( được chia sẻ cùng với ISUP )

Q1912.1 Phối hợp hoạt động giữa BICC và SS7 ISUP

Q1912.2 Phối hợp hoạt động giữa BICC với các kiểu báo hiệu ( truy nhập PSTN, DSS1, C5, R1,R2, TUP )

Q1912.3 Phối hợp hoạt dộng giữa BICC và H323

Q1912.4 Phối hợp hoạt động giữa BICC và DSS2

Q1922.2 Phối hợp hoạt động giữa BICC và INAP CS2

Một khía cạnh quan trọng nữa được thể hiện trong CS2 đó là việc hỗ trợ IP

“mang “ và việc điều khiển mang này với điều khiển cuộc gọi được tách biệt ra Điều này cho phép một CSF có thể điều khiển được nhiều BIWF và một BIWF cũng có thể được điều khiển bởi một hay nhiều CSF Điều này có nghĩa là khối lượng thông tin được mang đi từ một điểm SN gốc tới điểm kế tiếp sẽ được tăng lên cho cuộc gọi để đáp ứng mục đích nhận dạng và thông tin liên quan đến cuộc gọi/mang Các khuyến nghị cho phần này được thể hiện dưới đây :

Q1950 Call Bearer Control Protocol - CBC

Q1970 IP Bearer Control Protocol – BCP

Q1990 Bearer Control Tuneling Protocol

Một số các khuyến nghị liên quan đến BICC đuợc thể hiện sau đây :

Q2150.0 Generic Signalling Transport Service

Q2150.1 Signalling transport converter on MTP3&MTP3B

Q2150.2 Signalling transport converter on SCCOP&SCCOPMCE

Q2150.3 Signalling tranport converter on SCTP

Là giao thức báo hiệu mở, mềm dẻo và có khả năng mở rộng, SIP khai thác tối đa công cụ Internet để tạo ra nhiều dịch vụ mới trong NGN Sơ đồ giao thức báo hiệu SIP trong NGN được thể hiện trong hình 3-4 SIP còn được dùng làm báo hiệu giữa 2 Softswitch như thể hiện ở hình 3-3

Giao thức khởi tạo phiên SIP thâm nhập vào thiết kế Softswitch không chỉ như một giao thức báo hiệu cuộc gọi mà còn đóng vai trò của một cơ cấu vận

chuyển cho các giao thức khác và cho báo hiệu của thiết bị Softswitch đến các máy chủ ứng dụng và cho các hệ thống đáp ứng thoại tương tác hai chiều Hiện nay SIP được dùng phổ biến cho VoP Hiện nay, SIP đang trở thành lựa chọn thay thế H.323

để trở thành giao thức điểm nối điểm (end-to-end protocol) trong công nghệ Softswitch

• Giao thức khởi tạo phiên (SIP) là một giao thức được phát triển để hỗ trợ cho việc cung cấp các dich vụ thoại thông qua mạng Internet SIP được đề xuất bởi IETF và được mô hình hoá dựa trên các giao thức khác của Internet chẳng hạn như SMTP ( simple mail tranfer protocol ) và HTTP (Hypertext tranfer protocol)

Nó được sử dụng để thiết lập, thay đổi và xoá các cuộc gọi được thiết lập giữa một hay nhiều người sử dụng trong một mạng IP Để đảm bảo yêu cầu cung cấp dịch vụ thoại SIP được sử dụng cùng với một số các giao thức hay tiêu chuẩn khác như RTP cho việc đảm bảo chuyển tải, các báo hiệu liên quan đến sự phối hợp hoạt động với mạng hiện có, các giao thức như RSVP để đảm bảo cho chất lượng thoại, RADIUS hay DIAMETER cho việc xác thực người sử dụng SIP được mô tả như giao thức điều khiển cho các phiên kiến tạo, sửa đổi, kết cuối với một hay nhiều thành phần Khái niệm phiên ở đây bao gồm hội nghị đa phương tiện Internet, các cuộc điện thoại Internet ( hoặc mạng IP bất kỳ ) và phân phối đa phương tiện Những thành viên trong một phiên có thể thông tin với nhau theo kiểu đa hướng hay là thông qua kết nối theo kiểu quan hệ đơn hướng hoặc là bao gồm cả hai phương pháp trên SIP hỗ trợ những mô tả để cho phép người tham

dự đồng ý thiết lập kiểu phương tiện tương ứng SIP cũng hỗ trợ tính di động của người sử dụng bởi các Proxy và chuyển tiếp các yêu cầu đến vị trí hiện tại của người sử dụng SIP đảm bảo cho các chức năng sau đây :

- Định vị người dùng và chuyển đổi tên : Đảm bảo để cuộc gọi tìm thấy bị gọi

và vị trí hiện tại Nó không mang theo bất kỳ thông tin nào về việc mô tả chuyển đổi vị trí nhưng đảm bảo rằng tất cả các thông tin của cuộc gọi đều được hỗ trợ

- Dàn xếp đặc tính : cho phép một nhóm người sử dụng tham gia trongmột cuộc gọi đồng ý về tính năng được hỗ trợ - công nhận rằng không phải tất cả các thành viên đều có thể hỗ trợ cùng một mức như nhau Chẳng hạn như video

có thể có được hỗ trợ cho tất cả các thành viên hay không

- Quản lý thành viên tham gia cuộc gọi : Trong khi tham gia một cuộc gọi, thành viên tham dự có thể kết nối với một thành viên khác vào trong cuộc gọi hoặc cũng có thể huỷ bỏ kết nối với một người sử dụng khác Hơn thế nữa, người sử dụng còn có thể chuyển hay giữ cuộc gọi

- Thay đổi đặc tính cuộc gọi : người sử dụng có thể thay đổi các đặc tính của cuộc gọi trong khi đang thực hiện chúng Chẳng hạn, một cuộc gọi chỉ được thiết lập với đặc tính chỉ là thoại, thế nhưng trong khi đang thực hiện có thể sử dụng chức năng video Thành phần thứ ba tham dự trong cuộc gọi có thể yêu cầu sử dụng các tính năng khác để đảm bảo cho việc tham dự trong cuộc gọi

• SIP được chia ra làm hai thành phần: Đại lý người dùng SIP (SIP user agent) và Server mạng SIP Đại lý người dùng SIP thuộc về các hệ thống cuối của cuộc gọi còn SIP Server là các thiết bị mạng điều khiển các liên kết báo hiệu cho nhiều cuộc gọi

- Đại lý người dùng bao gồm một thực thể khách hàng (UAC user agent client)

và một thực thể server (UAS user agent server) Thực thể khách hàng khởi tạo cuộc gọi và thực thể máy chủ trả lời cuộc gọi Điều này cho phép cuộc gọi ngang hàng được thực hiện thông qua giao thức Client-server

- Thực thể SIP server cung cấp một hay nhiều kiểu server Hiện nay có ba loại đang tồn tại trên mạng đó là SIP stateful proxy server, SIP stateless proxy server và SIP re-direct server Chức năng chính của SIP server đó là cung cấp cách giải quyết về tên và vị trí của người sử dụng bởi vì chủ gọi không thể biết hết các địa chỉ IP hoặc host name của bị gọi

SIP Proxy tiếp nhận các yêu cầu, quyết định nơi gửi đến và chuyển chúng sang server kế tiếp (sử dụng nguyên tắc định tuyến từng chặng )

Điểm khác nhau giữa stateful và stateless proxy server là stateful ghi nhớ tất

cả các yêu cầu được thu nhận trong khi stateless thì lại không như vậy

Re-direct server tiếp nhận yêu cầu nhưng không chuyển sang server kế bên

mà gửi trả lời đến chủ gọi chỉ ra địa chỉ của bị gọi

SIP thông thường được sử dụng thông qua UDP hoặc TCP SIP cung cấp các

cơ chế giao thức cần thiết để các hệ thống cuối và proxy server có thể cung cấp các dịch vụ:

• Hiện tại tiêu chuẩn SIP đang sử dụng trên mạng là RFC 2543, nhưng hiện nay IETF đã có phiên bản mới là RFC 3261 Các điểm thay đổi so với RFC 2543 được thể hiện tại mục 28 của RFC 3261

• SIP- T ( SIP cho thoại ) là một cơ chế mà cho phép sử dụng SIP để làm dễ dàng hơn việc kết nối giữa PSTN với một mạng gói Nó cung cấp cấu trúc khung cho việc tích hợp báo hiệu trong mạng hiện tại vào trong bản tin SIP Nó được đặc tính hoá bởi những tóm lược cơ bản của báo hiệu trong mạng hiện tại ( ISUP ) vào trong SIP để truyền, chuyển dịch các thông tin ISUP trong các mào đầu của SIP để định tuyến Tại các SIP -ISUP gateway, bản tin ISUP sẽ được tóm tắt lại trong SIP nhưng đảm bảo các thông tin cần thiết cho dịch vụ không bị huỷ đi trong SIP

• Hiện nay SIP-T được đề xuất bởi nhóm nghiên cứu Session Initiation Proposal Investigation của IETF

Hình 3-4: SIP trong NGN

3.4 H.323

H.323 là giao thức chuẩn cho việc liên lạc bằng thoại, hình và dữ liệu trong

hệ thống mạng IP (bao gồm mạng Internet) H.323 là tập hợp các chuẩn của ITU cho việc truyền thông đa phương tiện và là một trong những chuẩn chính cho VoIP như Megaco hay SIP

H323 có quá trình phát triển như sau:

 V1 được phê chuẩn vào năm 1996

 V2 vào tháng 1 năm 1998

 V3 vào tháng 9 năm 1999

 V4 vào tháng 11 năm 2000

 V5 dự kiến đưa ra vào cuối năm 2002

H.323 là một chuẩn riêng cho các thành phần mạng, các giao thức và các thủ tục cung cấp các dịch vụ thông tin multimedia như: audio thời gian thực, video và thông tin dữ liệu qua các mạng chuyển mạch gói, bao gồm cả các mạng dựa trên giao thức IP H.323 là một bộ phận của họ các khuyến nghị của ITU gọi là H.32x,

họ này cung cấp các dịch vụ thông tin multimedia qua rất nhiều các mạng Chuẩn H.323 là công nghệ quan trọng cho việc truyền video, audio thời gian thực và thông tin dữ liệu qua các mạng gói Nó chỉ rõ các thành phần, giao thức và các thủ tục cung cấp việc thông tin multimedia cho các mạng gói H.323 có thể được ứng dụng trong các dịch vụ khác nhau - chỉ dùng thoại (thoại IP); thoại và video (videotelephony); thoại và dữ liệu; thoại, video và dữ liệu H323 còn có thể ứng dụng vào thông tin đa điểm, đa dịch vụ Do đó nó cung cấp nhiều dịch vụ có thể được hỗ trợ trong nhiều lĩnh vực hàng tiêu dùng, thương mại và lĩnh vực giải trí

Các giao thức có liên quan với H.323

H.323 không phụ thuộc vào công nghệ truyền tải của mạng gói và các giao thức sử dụng trên mạng đó Các giao thức có liên quan tới H.323:

 Mã hoá audio

 Mã hoá video

 H.225 đăng ký, thu nhận, và trạng thái (RAS)

 H.225 báo hiệu cuộc gọi

 Báo hiệu điều khiển H.245

 Giao thức truyền thời gian thực (RTP)

 Giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP)

3.5 MGCP: Media Gateway Control Protocol

MGCP là giao thức VoIP và là một chuẩn được xác định bởi IETF, được dùng để điều khiển MG từ MGC/SW MGCP là một giao thức chủ tớ (master/slave)

mà qua đó MG sẽ thực thi các lệnh được gửi từ MGC/SW MG truyền tải các loại tín hiệu như thoại, dữ liệu, hình ảnh giữa mạng IP và mạng truyền thống (PSTN)

Có thể hiểu, trong mô hình MGCP, các MG chú trọng vào chức năng phiên dịch tín hiệu âm thanh, trong khi SW đảm nhận chức năng xử lý báo hiệu và cuộc gọi

Ta nhận thấy rằng MGCP và Megaco/H.248 đều là giao thức điều khiển MG

từ MGC/SW Tuy nhiên, Megaco/H.248 là giao thức mới hơn và đang có xu hướng thay thế MGCP Một số thiết bị được sản xuất hỗ trợ cả hai giao thức cùng một lúc

3.6 INAP

• INAP do ITU-T đưa ra vào tháng 10 năm 1995, là một giao thức người dùng ROSE (Khuyến nghị X.219 và 229) Giao thức ROSE có trong phần tử lớp phụ của TCAP (theo Khuyến nghị ITU-T Q.771 đến Q.775) và DSS 1 (theo Khuyến nghị ITU-T X.209) Bộ tiêu chuẩn INAP được chấp nhận trên toàn thế giới với loạt khuyến nghị Q.12x8

• INAP CS-1(tập hợp các khả năng cho mạng thông minh) được ITU đưa ra (Capability Set -1) CS1 được thiết kế đưa ra phạm vi các dịch vụ và hỗ trợ cho việc khách hàng hoá nhanh chóng việc thực hiện các dịch vụ ITU CS được coi như chuẩn quốc tế

Q.1200 General series Intelligent Network Recommendation structure

Q.1201 Principles of intelligent network architecture

Q.1202 Intelligent network - Service plane architecture

Q.1203 Intelligent network - Global functional plane architecture

Q.1204 Intelligent network distributed functional plane architecture

Q.1205 Intelligent network physical plane architecture

Q.1208 General aspects of the Intelligent Network Application protocol

Q.1210 Q.1210-series Intelligent network Recommendation structure

Q.1211 Introduction to intelligent network capability set 1

Q.1213 Global functional plane for intelligent network CS-1

Q.1214 Distributed functional plane for intelligent network CS-1

Q.1215 Physical plane for intelligent network CS-1

Q.1218 Interface Recommendation for intelligent network CS-1

Q.1219 Intelligent network user's guide for capability set 1

• INAP CS-2 được đưa ra tháng 9 năm 1997

Tiếp theo tập CS-1, trên quan điểm thừa kế phát triển, ITU-T xây dựng CS-2

là tập khả năng của IN đáp ứng các tiêu chuẩn sau:

- Là một tập con của kiến trúc IN mục tiêu

- Có thể hỗ trợ mạng PSTN, B-ISDN và mạng di động

Q.1220 Q.1220-series Intelligent Network Capability Set 2 Recommendation

structure

Q.1221 Introduction to Intelligent Network Capability Set 2

Q.1222 Service plane for Intelligent Network Capability Set 2

Q.1223 Global functional plane for Intelligent Network Capability Set 2

Q.1224 Distributed functional plane for intelligent network Capability Set 2

Q.1225 Physical plane for Intelligent Network Capability Set 2

Q.1228 Interface Recommendation for intelligent network Capability Set 2

Q.1229 Intelligent Network user's guide for capability Set 2

• INAP CS-3 được đưa ra tháng 6 năm 2000

IN CS-3 xác định tập hợp các năng lực IN nhằm thỏa mãn các tiêu chuẩn chung sau:

- IN CS-3 là một bước phát triển của cấu trúc mạng thông minh

- IN CS-3 phát triển dựa trên IN CS-2

- IN CS-3 là tập xác định các năng lực cho phép giúp đỡ cả các nhà chế tạo và các nhà điều hành/ cung cấp dịch vụ mạng

- IN CS3 cung cấp các năng lực mạng xác định để hỗ trợ tập hợp các dịch vụ chuẩn IN CS-3 và các đặc tính dịch vụ Các năng lực này có thể cũng được sử dụng để hỗ trợ các dịch vụ khác ( được ITU-T chuẩn hóa hoặc không)

Q.1231 Introduction to Intelligent Network Capability Set 3

Q.1236 Intelligent Network Capability Set 3 - Management Information Model

Requirements and Methodology

Q.1237 Extensions to Intelligent Network Capability Set 3 in Support of

• INAP CS-4 được đưa ra tháng 7 năm 2001

INAP CS-4 được xây dựng dựa trên việc phát triển cao hơn các đặc trưng hiện có của INAP CS-3 và bổ sung thêm các khả năng hỗ trợ dịch vụ VoIP, hỗ trợ các dịch vụ IP như truy nhập từ hai phía IN và H323 Gatekeeper/ SIP Proxy Server,

hỗ trợ liên kết hoạt động IN với Call server dựa trên H248 Ngoài ra CS4 có đưa ra một số thực thể và giao diện mới để phục vụ cho việc kết nối giữa IN với mạng IP

và mạng IMT-2000

Cơ sở hạ tầng IN cần phải độc lập với các giao thức báo hiệu của thoại IP (ví

dụ SIP, H323, ) IN CS4 đưa ra các thực thể chức năng mới sau đây:

- Máy chủ PINT

- Chức năng Gateway ứng dụng dịch vụ (SA-GF)

- Chức năng quản lý cuộc gọi (CMF)

- Chức năng chuyển mạch dịch vụ mềm (soft SSF)

- Chức năng Gateway nhận truy cập qua đường điện thoại (D/A GF)

- Media Gateway (MG)

- Các thực thể chức năng hiện có cần được mở rộng bao gồm:

- Chức năng tài nguyên đặc biệt (SRF)

- Chức năng điều khiển dịch vụ (SCF)

- Chức năng dữ liệu dịch vụ (SDF)

- Chức năng chuyển mạch dịch vụ (SSF)

- Chức năng điều khiển cuộc gọi (CCF)

Các gateway giao thức lớp dưới cũng có thể cần phải được cài đặt, các chức năng chuyển đổi tùy thuộc vào kiến trúc giao thức được sử dụng trong mỗi miền:

- Chức năng Gateway báo hiệu (S-GF)

- Chức năng Gateway điều khiển dịch vụ (SC-GF)

Q.1241 Introduction to Intelligent Network Capability Set-4

Q.1244 Distributed functional plane for intelligent network capability set-4 Q.1248 Interface recommendation for Intelligent Network Capability Set 4

Q.1248.1 Interface Recommendation for Intelligent Network Capability Set 4 -

3.7 SIGTRAN

SIGTRAN( Signalling Transport) là giao thức do IETF đưa ra Với mục đích

là giải quyết những vấn đề về truyền báo hiệu SS7 của mạng PSTN trên mạng IP, trong đó có quan tâm đến những vấn đề về tính năng và chất lượng của báo hiệu PSTN

Các SG nhận các bản tin báo hiệu SS7 trong mạng TDM và chuyển đổi sang các thành SS7 trên IP MGC tiếp nhận các bản tin SS7 trên IP này

Và giữa các ‘điểm báo hiệu’ của mạng IP – các máy chủ điều khiển cuộc gọi, giao thức này sử dụng một lớp mới để chuyển tải với tên gọi SCTP (Streaming Control Transmission Protocol ) cho phép sử dụng vào mục đích quản lý các bản tin báo hiệu

Lớp thích ứng được định nghĩa bởi SIGTRAN với những mục tiêu sau :

 Chuyển tải các giao thức báo hiệu của các các lớp cao dựa trên chuyển tải

IP

 Đảm bảo việc cung cấp dịch vụ tương đương với trong mạng điện thoại PSTN

 Chuyển tải trong suốt các bản tin báo hiệu trên môi trường IP

Kiến trúc Sigtran gồm 3 thành phần chính được viết trong các RFC:

 Lớp IP chuẩn

 Lớp truyền tải báo hiệu

 Lớp thích ứng : M2PA, M2UA, M2UA, SUA, IUA

Các tiêu chuẩn về Sigtran đã được IETF đưa ra :

 RFC 2719 ( Architectural Framework for Signaling Transport)

 RFC 2960 ( Stream Control Transmission Protocol)

 RFC 3257 ( Stream Control Transmission Protocol Application Statement) Liên quan đến vấn đề truyền tải báo hiệu một số vấn đề đang được IETF nghiên cứu để có thể ban hành được liệt kê sau đây:

 SS7 Message transfer part(MTP2) – User Adaptation Layer M2UA: Lớp thích ứng M2UA cung cấp dịch vụ MTP2 trong mối quan hệ client/server cho thông tin giữa SG và MGC

 Lớp thích ứng M2PA cung cấp dịch vụ MTP2 trong mối quan hệ ngang hàng cho thông tin giữa các SG

 SS7 Message transfer part (MTP3)- User Adaptation Layer M3UA Lớp thích ứng M3UA cung cấp dịch vụ MTP3 trong mối quan hệ client/server hoặc ngang hàng

 Stream Control Transmisson Protocol Management Information Base using SMIv2

 Signling Connection Control part (SCCP) User Adaptation Layer (SUA)

 SS7 MTP2 – User Peer to Peer Adaptation Layer

 SS7 MTP3 – User Adaptation Layer Management Information Base using SMIv2

 V5.2 User Adaptation Layer V5UA

Chương 4: Các dịch vụ trên NGN

4.1 Tính chất của các dịch vụ trên NGN

Phần này ta sẽ tập trung vào các tính chất và khả năng của các dịch vụ trong môi trường NGN [15] Trong môi trường NGN thì các dịch vụ có đặc trưng sau đây :

 Có thể thực hiện truyền thông đa phương tiện thời gian thực ở mọi nơi Có thể thực hiện các truy nhập có tốc độ cao mọi lúc, mọi nơi với các dữ liệu ở bất kì định dạng nào kích thước nào

 Cung cấp các dịch vụ thông minh ở mức cho người sử dụng như các ứng dụng có thể truy nhập các thông tin cá nhân của người sử dụng, học các thói quen và thực hiện các chức năng phù hợp với từng người sử dụng Ví dụ tác

tử thông minh cho phép thông báo các sự kiện quan trọng, thực hiện các phép tìm kiếm, sắp xếp, lọc theo nội dung cụ thể

 Cung cấp các dịch vụ thông minh ở mức mạng : tồn tại các ứng dụng biết cách cho phép truy nhập, điều kiển các dịch vụ mạng, cũng như nội dung và các tài nguyên trong mạng

 Đơn giản hơn đối với người sử dụng : cho phép người sử dụng tập hợp, xử

lý, truyền các thông tin một cách đơn giản Cung cấp các giao diện thân thiện cho những người sử dụng, việc quản lý tương tác giữa các dịch vụ là trong suốt

 Quản lý thông tin thông minh : các ứng dụng này giúp đỡ người sử dụng quản lý các thông tin để đưa ra các khả năng tìm kiếm, sắp xếp, lọc nội dung, quản lý bản tin, dữ liệu với bất kì định dạng nào, quản lý các thông tin cá nhân như lịch làm việc, danh sách giao dịch

Trên NGN có rất nhiều dịch vụ, có một số dịch vụ đã tồn tại trong đó cũng

có các dịch vụ mới chỉ ở dạng khái niệm Các dịch vụ đã tồn tại trên các nền có sẵn được cải thiện hơn với khả năng báo hiệu, quản lý, điều khiển tiên tiến của NGN Trong NGN, thêm dịch vụ mới và kết hợp các dịch vụ đã có là hướng phát triển mạnh nhất

Các dịch vụ truyền thống hầu hết liên quan đến các dịchvụ cơ bản như dịch

vụ truy nhập, truyền, chọn đường và chuyển mạch, dịch vụ kết nối, quản lý tài nguyên, quản lý phiên Trong NGN tồn tại rất nhiều loại dịch vụ Các loại dịch vụ trong NGN là:

kỹ thuật cụ thể như điều khiển phiên, điều khiển kết nối… cho từng ứng dụng là không phù hợp Trong hình dưới ta thấy NGN cung cấp môi trường điều khiển chung, duy nhất và linh hoạt, môi trường này có thể cung cấp nhiều kiểu dịch vụ và quản lý các ứng dụng trên nhiều kỹ thuật truyền

Trong phần sau đây ta sẽ trình bày về 3 đặc điểm quan trọng trong môi trường quản lý thế hệ sau

Hình 4-2: Môi trường quản lý trong NGN

Kiến trúc lớp

Điều khiển trong NGN được chia thành: quản lý tài nguyên, quản lý dịch vụ/phiên, quản lý kết nối Việc tách rời giữa truy nhập, dịch vụ và phiên truyền thông ở trong tầng dịch vụ cho phép mỗi loại phiên sẽ xử lý độc lập với những phiên khác Do đó nhiều phiên dịch vụ có thể cùng xuất phát từ một phiên truy nhập duy nhất Trong khi đó phiên truyền thông có thể được xử lý riêng rẽ từ phiên dịch

vụ Hơn thế nữa việc tách rời này cho phép các dịch vụ được phát triển độc lập so với các kết nối và truyền thông Do đó người phát triển dịch vụ không cần biết về các loại truyền thông được sử dụng cho dịch vụ mà họ đang phát triển

Giao diện dịch vụ mở

Thông thường một môi trường phát triển mở dựa trên giao diện lập trình ứng dụng API sẽ cho phép các nhà cung cấp dịch vụ, nhà phát triển ứng dụng, ngưòi sử dụng cuối tiềm năng tạo ra và giới thiệu các ứng dụng nhanh chóng Hơn nữa môi trường này cho phép sử dụng lại các thành phần của ứng dụng đã tồn tại Như vậy giao diện dịch vụ mở tạo ra các cơ hội cho phép tạo và phân phối các dịch vụ tới đông đảo người sử dụng

Hình 4-3: Kiến trúc lớp và giao diện dịch vụ mở trong NGN

Mạng phân tán thông minh

Trong môi trường dịch vụ của NGN, các dịch vụ thương mại quan trọng có thể được mở rộng để thêm vào nhiều loại dịch vụ hơn và liên kết như mạng thông minh Môi trường xử lý phân tán (DPE) phân rã mạng thông minh này từ các thành phần vật lý của mạng Do đó mạng thông minh có thể phân tán để phù hợp với các

vị trí của mạng

4.4 So sánh giữa NGN và mạng PSTN truyền thống

NGN được xây dựng dựa trên mạng chuyển mạch gói Do đó để so sánh NGN với mạng PSTN truyền thống (mạng chuyển mạch kênh) ta sẽ đi xem xét đặc trưng của mạng chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh

Mạng chuyển mạch kênh truyền dữ liệu theo kết nối điểm-điểm dành riêng Mạng chuyển mạch kênh phân từng đường thoại dành riêng cho mỗi cặp gửi nhận Nếu có nhiều cuộc truyền thông thì cần phải nhiều đường truyền riêng Mạng này được thiết kế từ năm 1878

Mạng chuyển mạch gói: truyền dữ liệu ở dạng từng khối nhỏ, riêng biệt gọi

là gói tin dựa vào địa chỉ đích chứa trong phần đầu của gói tin Các gói này có thể truyền đi cùng nhau hay tách biệt trên bất cứ đường truyền nào còn rỗi Ở phía nhận

bộ chuyển mạch sẽ sắp xếp các gói tin và lắp ráp chúng lại thành thông điệp ban đầu và gửi chúng đến người nhận Mạng chuyển mạch gói là hiệu quả hơn vì chúng cho phép tìm đường đi hiệu quả

Hình dưới là một ví dụ về chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh