Hệ thống báo hiệu trong mạng thông tin di động thế hệ mới

Báo hiệu có nhiệm vụ thiết lập, duy trì, giải phóng cuộc gọi, điều khiển chức năng chuyển mạch và truyền tải các bản tin tới hệ thống mạng thông minh IN cung cấp các dịch vụ giá trị gia

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN ĐỨC HÙNG

HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG MẠNG THÔNG

TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN ĐỨC HÙNG

HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG MẠNG THÔNG

TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học : TS NG UYỄN VŨ SƠN

HÀ NỘI - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Ngoài sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của giảng viên TS Nguyễn Vũ Sơn,

còn có sự giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp để tôi hoàn thành luận văn này Luận văn là sản phẩm của quá trình tìm tòi, nghiên cứu của tác giả về các vấn đề được đặt

ra trong luận văn Mọi số liệu, quan điểm, phân tích, đánh giá, kết luận của các tài liệu và các nhà nghiên cứu khác được trích dẫn theo đúng quy định Vì vậy, tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng mình

Hà nội, tháng 05 năm 2013

Tác giả

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 6

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU 10

1.1 Tổng quan về mạng báo hiệu 10

1.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống báo hiệu 10

1.1.2 Chức năng của hệ thống báo hiệu 12

1.1.2 Các yêu cầu của hệ thống báo hiệu 13

1.1.4 Báo hiệu trên các đường trung kế 13

1.1.4.1 Báo hiệu kênh riêng CAS 14

1.1.4.2 Báo hiệu kênh chung CCS 15

1.2 Hệ thống báo hiệu số 7 16

1.2.1 Các khái niệm cơ bản 16

1.2.1.1 Điểm báo hiệu 16

1.2.1.2 Điểm chuyển tiếp báo hiệu-STP 17

1.2.1.3 Điểm chuyển mạch dịch vụ- SSP 17

1.2.1.4 Điểm điều khiển dịch vụ- SCP 18

1.2.1.5 Kênh báo hiệu và chùm kênh báo hiệu 18

1.2.1.6 Phân cấp mạng báo hiệu 19

1.2.2 Mô hình phân lớp của SS7 20

1.2.2.1 Kiến trúc phân tầng mạng SS7 20

1.2.2.2 Các lớp của SS7 21

1.2.2.3 Điều khiển kết nối báo hiệu SCCP (Signalling Connection Control Part) 24

1.2.2.4 Ứng dụng khả năng giao dịch TCAP (Transaction Capabllities Application Part) 25

1.2.2.5 Sử dụng dịch vụ tích hợp ISUP (Integrated Service User Part) 25

1.2.2.6 Người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part) 25

CHƯƠNG II : BÁO HIỆU TRONG MẠNG NGN 27

2.1 Giới thiệu về NGN 27

2.2 Các giao thức báo hiệu trong NGN 29

2.2.1 H.323 29

2.2.1.1 Tổng quan 29

2.2.1.2 Cấu trúc của H.323 30

2.2.1.3 Chồng giao thức 33

2.2.1.4 Hoạt động của H.323 34

Trang

2.2.1.5 Một số hoạt động điển hình của H323 35

2.2.1.6 Một số bản tin RAS H.225 39

2.2.1.7 Một số bản tin báo hiệu H.225 40

2.2.1.8 Một số bản tin điều khiển cuộc gọi H.245 40

2.2.2 Megaco 40

2.2.2.1 Cấu trúc của Megaco 41

2.2.2.2 Context 42

2.2.2.3 Temination 43

2.2.2.4 Một số lệnh Megaco 43

2.2.2.5 Hoạt động của Megaco 44

2.2.3 SIP 45

2.2.3.1 Tổng quan 45

2.2.3.2 Cấu trúc của SIP 47

2.2.3.3 Tổng quan về hoạt động của SIP 48

2.2.3.4 Các bản tin SIP 50

2.2.3.5 Các hoạt động chính của SIP 52

2.2.3.6 Liên mạng giữa SIP và SS7: 53

CHƯƠNG III: MẠNG BÁO HIỆU CỦA VNPT VÀ GIẢI PHÁP CỦA CISCO 57

3.1 Mạng báo hiệu của VNPT 57

3.1.1 Hiện trạng mạng báo hiệu của VNPT 57

3.1.1.1 Mạng báo hiệu quốc gia 58

3.1.1.2 Mạng báo hiệu cổng quốc tế 60

3.1.1.3 Phân tích các phương án mạng báo hiệu cho dịch vụ chuyển vùng di động quốc tế của VNPT 62

3.1.2 Ưu và nhược điểm mạng báo hiệu của VNPT 64

3.1.3 Đề xuất về quy hoạch mạng báo hiệu quốc tế cho dịch vụ chuyển vùng di động của VNPT 64

3.2 Giải pháp STP của Cisco 66

3.2.1 Cisco ITP như mạng lõi STP 66

3.2.2 Cisco ITP như cổng gateway báo hiệu 67

3.2.3 Giải pháp STP của cisco cho VNPT 69

3.2.3.1 Diễn tả 69

3.2.3.2 Lựa chon 2 Cấu hình tin cậy cao 72

3.2.3.3 Hệ thống quản lý mạng (giám sát MWTM và SS7 trên nền XDR) 73

3.2.3.4 Mạng lõi IP 80

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 82

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Extension

Mở rộng thư Internet đa mục đích

Management

Quản lý kết cuối không dây di động

OPC Origination Point Code Mã điểm nguồn

Status protocol

Giao thức truy nhập an toàn

Part

Ứng dụng khả năng giao dịch

DANH M ỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 : Bảng thống kê số lượng cổng báo hiệu tại các tổng đài liên tỉnh 59

Bảng 3.2 : Thống kê số lượng cổng báo hiệu quốc tế 61

Bảng 3.3 : Trạng thái luôn sẵn sàng của SpIserver 78

DANH M ỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Báo hiệu trong mạng viễn thông 11

Hình 1.2: Sơ đồ báo hiệu cuộc gọi thông thường 12

Hình 1.3: Các điểm báo hiệu 17

Hình 1.4: Kết nối báo hiệu 18

Hình 1.5: Các loại kênh báo hiệu 19

Hình 1.6: Phân cấp mạng SS7 20

Hình 1.7: Kiến trúc giao thức SS7 và mô hình OSI 21

Hình 1.8: Cấu trúc chức năng của SS7 22

Hình 1.9: MTP mức 1 22

Hình 1.10: MTP mức 2 23

Hình 1.11: Cấu trúc chức năng MTP mức 3 24

Hình 1.12: Sơ đồ chức năng của SS7 26

Hình 2.1 : Cấu trúc mạng NGN 28

Hình 2.2: Cấu trúc của H.323 30

Hình 2.3: Vùng quản lý bởi Gatekeeper 32

Hình 2.4: Chồng giao thứ c H.323 34

Hình 2.5: Các giai đoạn chính của H.323 35

Hình 2.6 Tiến trình thiết lập kênh media 37

Hình 2.7 Thủ tục thay đổi băng thông 37

Hình 2.8 : Thủ tục thiết lập cuộc gọi nội vùng 38

Hình 2.9 : Thủ tục thiết lập cuộc gọi liên vùng 38

Hình 2.10 : Thủ tục ngắt kết nối 39

Hình 2.11 : Mô hình của hệ thống Megaco 41

Hình 2.12 : Hoạt động của Megaco 45

Hình 2.13 : Hoạt động của Proxy Server 53

Hình 2.14 : Hoạt động của Redirect server 53

Hình 2.15 : Cuộc gọi cơ bản giữa SIP và PSTN 54

Hình 2.16 : Cuộc gọi không thành công giữa SIP và PSTN 55

Hình 2.18 : Thủ tục giải tỏa kết nối 56

Hình 3.1 : Sơ đồ mạng báo hiệu quốc gia 59

Hình 3.2 : Sơ đồ mạng báo hiệu quốc tế 61

Hình 3.3 : Mô hình hoạt động của Cisco ITP 66

Hình 3.4:Mô hình hoạt động của ITP như Gateway báo hiệu 68

Hình 3.5 : Mô hình tổng thể 70

Hình 3.6 : Layer 1 Hà Nội 70

Hình 3.7 : Layer 2 Hà Nội 71

Hình 3.8 : Layer 1 Hồ Chí Minh 71

Hình 3.9 : Layer 2 Hồ Chí Minh 72

Hình 3.10: Mô hình tổng thể hệ thống của Cisco 73

Hình 3.11: Cấu trúc tổng quan hệ thống giám sát 76

Hình 3.12 :Các thành phần của hệ thống giám sát 77

Hình 3.13 : SpIserver chính và dự phòng kết nối tới hệ thống đĩa 78

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

triển của khoa học kỹ thuật, viễn thông là một ngành quan trọng trong nền kinh tế cũng như nhu cầu của cuộc sống trong xã hội hiện đại Và trong mạng viễn thông thì báo hiệu là một phần không thể thiếu của mạng viễn thông Báo hiệu có nhiệm

vụ thiết lập, duy trì, giải phóng cuộc gọi, điều khiển chức năng chuyển mạch và truyền tải các bản tin tới hệ thống mạng thông minh (IN) cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng cho người dùng Hệ thống báo hiệu SS7 được coi là hệ thống cơ bản được áp dụng rộng rãi trong hầu hết các mạng viễn thông bởi độ tin cậy cao, thời gian thiết lập cuộc gọi thấp và chất lượng dịch vụ ổn định

gần đây, nhu cầu thông tin nhất là di động và dữ liệu ngày càng tăng, các dịch vụ giá trị giá tăng phát triển trên nền tảng mạng thông minh (IN) ngày càng nhiều Các

hệ thống tổng đài với dung lượng và tính năng báo hiệu hạn chế không đủ đáp ứng

nhược điểm như giá thành khá cao, khả năng mở rộng hạn chế trong khi lưu lượng càng ngày càng tăng cao, không tương thích với xu hướng mạng 3G, 4G trong tương lai sử dụng cấu trúc all-IP

Từ những nhu cầu trên, ngoài việc nghiên cứu lý thuyết về báo hiệu số 7 trên nền TDM và IP (SIGTRAN), luận văn còn đi sâu và nghiên cứu hệ thống báo hiệu trong mạng NGN Tìm hiểu về thực trạng mạng báo hiệu của VNPT và một số đề xuất kiến nghị cho dịch vụ báo hiệu của VTI Giải pháp của Cisco đối với mạng báo hiệu VNPT

2 Lịch sử nghiên cứu

Trong thời gian làm việc tại công ty, tác giả đã được tiếp cận , khai thác, vận hành hệ thống báo hiệu tại VNPT Tác giả nhận thấy báo hiệu là thành phần không thể thiếu của mạng viễn thông Điều đó tạo tiền đề thuận lợi hơn để tác giả tìm hiểu

và hoàn thành luận văn này

3 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

-Mục đích : Do yêu cầu thiết yếu của mạng viễn thông trong xã hội hiện đại đòi hỏi độ tin cậy cao, thời gian thiết lập cuộc gọi thấp và chất lượng dịch vụ ổn định nên hệ thống báo hiệu SS7 ra đời được áp dụng hầu hết trong các mạng viễn thông Luận văn nghiên cứu về hệ thống báo hiệu trong mạng NGN và thực trạng mạng báo hiệu của VNPT để từ đó đưa ra một số kiến nghị cho mạng di động thế hệ mới cũng như giải pháp của Cisco đối với hệ thống báo hiệu tại VNPT

-Đối tượng : Nghiên cứu lý thuyết hệ thống báo hiệu trong mạng viễn thông, báo hiệu SS7 trong mạng NGN Tìm hiểu cụ thể hệ thống báo hiệu trong mạng di động thế hệ mới của VNPT và giải pháp của Cisco

-Phạm vi : Hệ thống báo hiệu SS7 trong mạng viễn thông của VNPT tại Việt Nam

4 Các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

- Nghiên cứu, tìm hiểu tổng quan về hệ thống báo hiệu trong mạng di động thế

hệ mới

trưng của mạng

- Tìm hiểu về thực trạng mạng báo hiệu của VNPT

của nó và đưa ra một số đề xuất cho hệ thống báo hiệu của mạng di động thế hệ mới - Giải pháp STP của Cisco cho mạng báo hiệu tại VNPT

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về mạng

báo hiệu trong mạng di động thế hệ mới, báo hiệu trong mạng NGN

- Phương pháp tìm hiểu thực tế: Tìm hiểu thực tế mạng báo hiệu tại VNPT từ

đó đưa ra các đề xuất về quy hoạch hệ thống báo hiệu cho mạng di động thế hệ mới

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU 1.1 Tổng quan về mạng báo hiệu

Ngày nay hệ thống báo hiệu được xác định như là một kỹ thuật cơ bản và rất quan trọng để truyền tải thông tin báo hiệu giữa các mạng thoại đi động và cố định,

chuẩn hóa bởi ITU-T và ANSI cho phép kết nồi bất kỳ nhà cung cấp nào trên bất kỳ mạng nào Được phát triển và ứng dụng từ những năm 80 của thế kỷ 20 , hệ thống báo hiệu với nhiều ưu điểm nổi bật của mình đã đem lại cho người sử dụng nhiều tiện ích như nâng cao chất lượng dịch vụ , độ tin cậy và các dịch vụ mới cũng như

đã và đang đem đến cho các nhà khai thác và quản lý mạng những khoản lợi nhuận khổng lồ Do đó chương này được dành để tìm hiểu những vấn đề tổng quan và cơ bản nhất của hệ thống báo hiệu

1.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống báo hiệu

chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác Các thông tin và lệnh này

có liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi

Thông thường báo hiệu được chia làm hai loại : Báo hiệu đường thuê bao và báo hiệu liên tổng đài Báo hiệu đường thuê bao là báo hiệu giữa các máy đầu cuối tức là giữa máy điện thoại và tổng đài nội hạt Báo hiệu liên tổng đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau

Hình 1.1: Báo hi ệu trong mạng viễn thông

Báo hiệu liên tổng đài gồm hai loại : Báo hiệu kênh riêng CAS (Channel Associated Signalling) và báo hiệu kênh chung CCS (Common Channel Signalling)

Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một số kênh có liên quan chặt chẽ với kênh riêng Hệ thống báo hiệu này có nhược điểm là tốc độ thấp, dung lượng thông tin bị hạn chế, chính vì vậy mà không đáp ứng được yêu cầu của các dịch vụ mới

Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với các kênh tiếng và kênh báo hiệu này được sử dụng chung cho một số lượng lớn các kênh tiếng Trong báo hiệu CCS, thông tin báo hiệu cần truyền được tạo thành các đơn vị tín hiệu gọi là các gói số liệu Ngoài các thông tin

về báo hiệu , trong đơn vị báo hiệu còn có các chỉ thị về kênh tiếng và các thông tin địa chỉ , thông tin điều khiển lỗi , thông tin quản trị và vận hành mạng

Hệ thống báo hiệu số 7 (CCS7 hay SS7) là một hệ thống báo hiệu kênh chung được Hội đồng tư vấn về Điện báo và Điện thoại quốc tế (CCITT, nay là ITU-T) đưa ra những năm 80, được thiết kế tối ưu cho mạng quốc gia và sử dụng trung kế

số Tốc độ của đường báo hiệu đạt 64 kbps Trong thời gian này mô hình tham chiếu các hệ thông mở OSI (Open System Interconection) cũng đã được phát triển

Khi một thuê bao muốn thực hiện một cuộc gọi cần phải có tín hiệu thông báo

để tổng đài chuẩn bị, đó là khi thuê bao nhấc ống nghe đã đóng mạch vòng thuê bao

và đó là tín hiệu khởi tạo để thông báo cho tổng đài biết thuê bao muốn sử dụng dịch vụ Tổng đài sẽ xác nhận bằng việc gửi âm hiệu mời quay số Thuê bao sẽ nhập các chữ số địa chỉ của đối tượng cần gọi và các chữ số này sẽ được chuyển thành tín hiệu và gửi đến tổng đài Cho đến đây mới chỉ là giao tiếp giữa thuê bao với tổng đài mà nó trực thuộc và các tín hiệu báo hiệu này được xếp vào nhóm báo hiệu thuê bao Để rõ hơn chúng ta theo dõi sơ đồ báo hiệu của một cuộc gọi thông thường như hình :

1.1.2 Chức năng của hệ thống báo hiệu

Hệ thống báo hiệu thực hiện 3 chức năng chính là:

Chức năng giám sát: Các tín hiệu giám sát được dùng để nhận biết các trạng thái đường dây thuê bao và trung kế nhằm quyết định thực hiện thiết lập, duy trì và giải phóng cuộc gọi Các trạng thái đó là sự đóng mở của mạch vòng thuê bao,có trả lời/không trả lời, đường dây bận/rỗi, bình thường/không bình thường, duy trì/giải tỏa

vị trí vật lý và địa chỉ logic của các thiết bị trên mạng và kết nối các thiết bị đó Ví

dụ khi thuê bao A gọi cho thuê bao B, số điện thoại mà A nhấn (Số điện thoại của B) là địa chỉ logic, mạng phải có khả năng nhận biết và kết nối tới máy điện thoại B cũng là vị trí vật lý của B

Chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng Trong khi chức năng giám sát và chức năng tìm chọn liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý cuộc gọi liên đài thì chức năng quản lý mạng phục vụ cho việc khai thác và duy trì sự hoạt động của mạng một cách tối ưu nhất Ví dụ như các chức năng quản lý lỗi, quản lý tắc nghẽn, thông báo trạng thái các thiết bị đang bảo dưỡng hay đang hoạt động bình thường, cung cấp thông tin về cước phí

1.1.2 Các yêu cầu của hệ thống báo hiệu

Yêu cầu tổng quát của hệ thống báo hiệu là các tổng đài phải hiểu được các bản tin (các thông tin báo hiệu) giữa chúng và có tốc độ xử lý nhanh

Các yêu cầu cụ thể:

Tốc độ báo hiệu nhanh để giảm được thời gian thiết lập cuộc gọi hay độ trễ quay số (PDD - Post Dialling Delay)

Tránh không ảnh hưởng hay giao thoa giữa tiếng nói và báo hiệu

Có độ tin cậy cao, rung chuông đúng thuê bao, không lạc địa chỉ

1.1.4.1 Báo hiệu kênh riêng CAS

Là phương thức báo hiệu mà mỗi kênh cuộc gọi lại tồn tại một kênh báo hiệu dành riêng cho kênh cuộc gọi đó Các thông tin báo hiệu chứa các Code điều khiển cuộc gọi, các Code được truyền trong kênh dành riêng cho báo hiệu trên cùng một tuyến kết hợp với tuyến của kênh cuộc gọi

Các loại hệ thống báo hiệu kênh riêng CAS :

1VF (Voice-Frequency) một tần số thoại (Xung thập phân)

2VF hai tần số thoại (CCITT số 4)

MFC (MultiFrequency Code) mã đa tần (R2)

Hiệu suất báo hiệu không cao do 1 cuộc gọi chiếm 2 kênh ( kênh thoại và kênh cho báo hiệu) Khi đó kênh báo hiệu này tồn tại trong suốt thời gian cuộc gọi

dù cuộc gọi có truyền tin hay không ( thông thường các thông tin báo hiệu lại chỉ được truyền trước và sau khi kết thúc cuộc gọi) Dẫn đến sự lãng phí không thuận tiện nhất là cho các cuộc gọi chiếm nhiền thời gian như các cuộc gọi truyền dữ liệu

Vì sử dụng mã để báo hiệu nên số lượng các thông tin báo hiệu rất ít do đó hạn chế khả năng điều khiển, thông tin báo hiệu cho các dịch vụ giá trị gia tăng qua mạng

Kênh báo hiệu được truyền kết hợp cùng tuyến với kênh cuộc gọi do vậy khả năng tìm kiếm và định tuyến kém cho các đầu cuối không cố định, đồng thời làm tăng lưu lượng mạng báo hiệu trong quá trình tìm kiếm thuê bao di động do đó hạn chế khả năng đáp ứng ngày càng cao của các dịch vụ giá trị gia tăng …

Yêu cầu được đặt ra là cần pảhi có một mạng báo hiệu mới đáp ứng được mọi dịch vụ mới của công nghệ mạng truyền thông ( cả về dịch vụ thoại và dữ liệu )

ở thời điểm hiện tại và trong tương lai, các đòi hỏi ngày một lớn hơn về nhiều mặt của khách hàng như đảm bảo chất lượng dịch vụ, tính bảo mật, lưu lượng lớn và khả năng đáp ứng nhanh …

Tất cả những điều này dẫn đến sự ra đời của mạng báo hiệu mới là mạng báo hiệu kênh chung CCS đáp ứng được hầu hết các dịch vụ giá trị ra tăng và những đòi hỏi mới của mạng viễn thông số hiện đại

1.1.4.2 Báo hiệu kênh chung CCS

Báo hiệu kênh chung là báo hiệu mà kênh báo hiệu không dành riêng cho kênh cuộc gọi nào Đây là phương thức báo hiệu theo bản tin sao cho mỗi một bản tin được dùng trong báo hiệu cho một cuộc gọi Bản tinh có khôn dạng chung cho mọi cuộc gọi trong đó bản tin có thể được truyền trên kênh dành riêng cho báo hiệu cùng tuyến với cuộc gọi hoặc có thể truyền trên một hoặc nhiều kênh chung trên các tuyến khác tuyến cuộc gọi Do đó nó lập thành một mạng báo hiệu độc lập với mạng truyền tin, song song và đề lên mạng truyền tin đó

Hiện nay có hai loại tín hiệu chuẩn khác nhau cho báo hiệu kênh chung khả dụng :

Hệ thống thứ nhất là hệ thông báo hiệu kênh chung số 6 của CCITT, nó ra đời vào đầu năm 1968 được sử dụng dành cho đường dây analog và cho lưu lượng thoại quốc tế Các đường làm việc với tốc độ thấp 2,4kb/s với độ dài bản tin bị hạn chế và không có cấu trúc phân mức mà có cấu trúc đơn Vì những hạn chế trên mà

hệ thống này không đáp ứng được sự phát triển của mạng

Hệ thống thứ hai là hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) của CCITT, ra đời vào những năm 1979 – 1980 dành cho mạng chuyển mạch số trong nước và quốc tế , nơi có thể sử dụng hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao ( 64kb/s) hoặc cho các đường dây analog Hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT không những được thiết kế để điều khiển, thiết lập , giám sát cho dịch vụ thoại mà còn sử dụng các cuộc gọi của dịch

vụ phi thoại Thích ứng với nhiều loại mạng thông tin như : PSTN, Mobile, Data, ISDN, IN …

Những ưu điểm hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) :

Dung lượng cao : Mỗi kênh báo hiệu có thể xử lý tín hiệu báo hiệu cho rất nhiều cuộc gọi trong cùng một lúc Nâng cao hiệu suất của việc sử dụng kênh thông tin trong mạng

điểm nữa là SS7 chỉ chiếm kênh khi thuê bao gọi nhấc máy

Độ tin cậy cao : Nhờ sử dụng mạng báo hiệu dành riêng cho độc lập và đè lên tuyến truyền tin Cùng với việc sử dụng các mã sửa sai ( như sử dụng các tổ hợp bít phát hiện lỗi, giám sát và sửa lỗi cho các bản tin báo hiệu )

Tính mềm dẻo : Do thực hiện việc truyền tin theo gói mà tốc độ báo hiệu có thể thay đổi, khả năng phát triển thêm các dịch vụ mới và đáp ứng được nhiều loại mạng được ra đời sau như:

 PSDN - The Public Switched Data Network: Mạng chuyển mạch số công cộng

dịch vụ

 IN - The Intelligent Network: Mạng thông minh

 PLMN - The Public Land Mobile Network: Mạng thông tin di động công cộng

1.2 Hệ thống báo hiệu số 7

1.2.1 Các khái niệm cơ bản

1.2.1.1 Điểm báo hiệu

Điểm báo hiệu (SP: Signaling Point) là một node (đầu cuối báo hiệu) trên mạng thực hiện việc chuyển mạch thoại cho các kênh thoại và thực hiện chuỷen mạch gói cho các gói tin của báo hiệu SS7 Điểm báo hiệu giữ vai trò như một tổng đài (chức năng truyền dẫn và định hướng lưu lượng qua mạng ) trong mạng viễn thông

Mỗi điểm báo hiệu được xác định duy nhất bởi một mã điểm ( Point Code – PC) Các mã điểm được mang bên trong bản tinh báo hiệu để xác định mã điểm nguồn ( Origination PC – OPC) và mã điểm đích ( Destination PC – DPC) Mỗi

điểm báo hiệu sử dụng bảng định tuyến để chọn đích đến chính xác cho mỗi bản tin báo hiệu

Hình 1.3: Các điểm báo hiệu

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

1 2.1.2 Điểm chuyển tiếp báo hiệu-STP

STP (Signaling Transfer Point ) là những tổng đài thực hiện việc chuyển mạch gói để định tuyến lưu lượng mạng giữa các điểm báo hiệu Một điểm chuyển tiếp báo hiệu STP định tuyến mỗi bản tin đến một liên kết báo hiệu tại đầu ra dựa trên thông tin định tuyến chứa trong bản tin báo hiệu SS7 , mà không có khả năng xử lý bản tin này Một STP có thể là một nút định tuyến báo hiệu thuần túy hoặc cũng có thể gồm cả chức năng của một điểm kết cuối báo hiệu STP hoạt động như là những Hub trong mạng truyền dữ liệu vì vậy nó nâng cao việc sử dụng nhiều liên kết trực tiếp phải cần giữa các SP STP cũng được sử dụng để lọc tách các bản tin báo hiệu giữa các mạng khác nhau

1.2.1.3 Điểm chuyển mạch dịch vụ- SSP

có khả năng dừng tiến trình gọi, yêu cầu những dữ liệu không biết và đưa ra những phản ứng phù hợp với câu trả lời Một điểm SSP gửi những bản tin báo hiệu tới các

1.2.1.4 Điểm điều khiển dịch vụ- SCP

SCP ( Service Control Point ) là những cơ sở dữ liệu để từ đó cung cấp những thông tin cần thiết cho khả năng xử lý cuộc gọi đòi hỏi ở mức cao SCP quản lý và cung cấp dữ liệu, các dịch vụ số trong mạng SS7 Lưu lượng mạng được trải điều trên các đường liên kết vì vậy nếu một liên kết bị thất bại lưu lượng báo hiệu sẽ được định tuyến lại qua các đường liên kết khác

1 2.1.5 Kênh báo hiệu và chùm kênh báo hiệu

Các điểm báo hiệu liên lạc với nhau thông qua kênh báo hiệu Signaling Link

Về mặt vật lý, kênh báo hiệu bao gồm kết cuối báo hiệu ở 2 đầu và môi trường truyền dẫn đấu nối 2 đầu báo hiệu Môi trường truyền dẫn báo hiệu thường là khe thời gian 16 (TS16) trong luồng PCM 30 có tốc độ 64Kbps Đôi khi báo hiệu SS7 được truyền trong liên kết tốc độ thấp 4.8Kbps hay đường dây analog

Giữa 2 điểm báo hiệu thường có từ 2 ->16 SL song song nhau tạo thành 1 chùm kênh báo hiệu (SL: Signaling Linkset)

Tuyến báo hiệu (SR: Signaling Route) là con đường chuyển giao báo hiệu giữa 2 SP, nó có thể chỉ là 1 SL nhưng cũng có thể là tập hợp nhiều SL và STP Chùm tuyến báo hiệu (SRS: Signaling Routeset) là tập hợp tất cả các tuyến báo hiệu giữa 2 SP Từ SP A đến SP B trong hình 1.4 có 2 kênh báo hiệu và có 5 chùm kênh báo hiệu

Hình 1.5: Các loại kênh báo hiệu

Có 6 loại kênh báo hiệu:

Loại A: Liên kết STP và điểm cuối báo hiệu (SCP, SSP) đang được sử dụng

Loại B: Liên kết giữa 2 STP khác cấp hay khác mạng

Loại C: Liên kết 1 STP tới STP dự phòng của nó trong trường hợp nó không thể chuyển giao bản tin tới đích (một SP khác) vì liên kết bị hư

Loại D: Liên kết 2 STP cùng cấp trong một mạng

Loại F: Liên kết giữa 2 SSP

1.2.1.6 Phân cấp mạng báo hiệu

Trong SS7, khi hai điểm báo hiệu có khả năng trao đổi bản tin báo hiệu với nhau thông qua mạng báo hiệu thì giữa chúng tồn tại một mối liên hệ báo hiệu Các liên hệ báo hiệu này có thể sử dụng các phương thức báo hiệu khác nhau, trong đó phương thức báo hiệu được hiểu là mối quan hệ giữa việc truyền dẫn thông tin báo hiệu và đường truyền thoại

Hình 1.6: Phân cấp mạng SS7

Mạng này sử dụng một số tổng đài làm STP Việc trao đổi thông tin giữa các tổng đài sẽ thông qua các STP, như vậy hình thành một mạng báo hiệu đường trục Khi đó, chúng ta có cấu trúc gồm 3 mức: Mức điểm báo hiệu SP, mức STP vùng và mức STP quốc gia Bên trong mức STP vùng có thể chia thêm mức tùy nhu cầu mỗi nước

STP quốc gia còn có nhiệm vụ kết nối quốc tế, vì thế nó có thể thuộc nhiều mạng khác nhau Một STP có thể nằm trong 2 vùng quốc gia và 2 vùng quốc tế Một quốc gia có tối đa 8 STP quốc tế

Để đáp ứng được yêu cầu phát triển của mạng viễn thông và đảm bảo chất lượng báo hiệu cho mỗi cuộc gọi thì mạng báo hiệu SS7 được phân cấp Các tổng đài số hiện đại đáp ứng cả chức năng của điểm báo hiệu và điểm chuyển tiếp báo hiệu Khi xây dựng mạng viễn thông việc quyết định số mức điểm truyền báo hiệu STP trong mạng là rất quan trọng Nếu chỉ giới hạn về mặt chất lượng thì việc xây dựng mạng có một mức STP được xem là thích hợp hơn cả Tuy nhiên để đảm bảo

độ tin cậy gần như tuyệt đối thì cần lựa chọn giải pháp có từ hai mức trở lên

1.2.2 Mô hình phân lớp của SS7

1.2.2.1 Kiến trúc phân tầng mạng SS7

Cũng giống như mô hình OSI, kiến trúc mạng của SS7 cũng được phân lớp Tuy nhiên , trong khi mô hình của OSI gồm có 7 lớp thì mô hình của SS7 chỉ được phân thành 4 tầng , mỗi tầng đảm nhận những chức năng riêng biệt Ba lớp thấp nhất được gọi là thành phần chuyển giao bản tin (MTP: Message Transfer Part), tuy nhiên mức 4 của SS7 là thành phần người dùng (UP: User Part) Các phân lớp MTP1, MTP2, MTP3 chuyển giao bản tin cho phần điều khiển ( phần User ) của nó

Hình 1.7: Kiến trúc giao thức SS7 và mô hình OSI

1.2.2.2 Các lớp của SS7

Mô hình phân lớp của SS7 gồm 4 lớp, mỗi lớp đảm trách chức năng riêng:

Lớp 1: Lớp liên kết dữ liệu báo hiệu mức vật lý

Lớp 2: Lớp liên kết báo hiệu

Lớp 3: Lớp mạng

Lớp 4: Lớp người dùng

Hình 1.8: Cấu trúc chức năng của SS7

► MTP- 1 Lớp liên kết dữ liệu báo hiệu mức vật lý (Đường số liệu báo hiệu)

chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu vào trong dòng bít để truyền đi trên mạng Lớp này chịu trách nhiệm về đặc tính vật lý, đặc tính điện và chức năng của đường báo hiệu

Hình 1.9: MTP mức 1

DS – Chuyển mạch số

DCE – Thiết bị kết cuối trung kế số

Các kênh số liệu báo hiệu có thể là số hoặc analog như là DS1 (1.544 Mbps), E1(2.048 Mbps), DS0 (64kbps) và DsoA (56kbps) Kênh số được thiết lập bới các

kênh truyền dẫn và các bộ chuyển mạch số Kênh analog được thiết lập bởi những kênh truyền dẫn analog có tần số thoại (4KHz) và các Modem thoại

► MTP- 2 Lớp liên kết báo hiệu (Đường báo hiệu )

Xác định chức năng và thủ tục để đảm bảo các bản tin có thể được truyền qua các đường liên kết báo hiệu MTP-2 cung cấp các chức năng phát hiện , sửa lỗi, khi phát hiện lỗi trên đường truyền thì thực hiện việc truyền lại và phân phát tuần tự các gói tin trên mạng Cũng như mô hình OSI, lớp này chỉ liên quan đến việc truyền dẫn các bản tin từ các máy trạm này đến máy trạm tiếp theo trong mạng mà không liên quan đến việc định tuyến các gói tin trên mạng

► MTP- 3 Lớp mạng (Mạng báo hiệu )

MTP lớp 3 cung cấp các chức năng và thủ tục có liên quan đến định tuyến cho bản tin và quản trị mạng Chức năng xử lý bản tin là những chức năng định tuyến, phân loại, điều khiển lưu lượng và phân phối bản tin Chức năng quản trị mạng gồm các chức năng quản trị kênh, quản trị lưu lượng và định tuyến Các chức năng này được mô tả trong hình sau:

Hình 1.11: C ấu trúc chức năng MTP mức 3

► Lớp người dùng ( Phần khách hàng )

Lớp 4 gồm thành phần điều khiển kết nối và nhiều thành phần người dùng UP khác nhau Cần lưu ý rằng user ở đây không có nghĩa là người sử dụng mà là network user ví dụ như: cơ sở dữ liệu hay bộ xử lý của tổng đài

1.2.2.3 Điều khiển kết nối báo hiệu SCCP (Signalling Connection Control Part)

Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCCP cung cấp các chức năng bổ sung cho MTP để cung cấp các chức năng chuyển giao giữa các thành phần như TCAP,

OAMP, ASE, ISUP MTP chỉ sử dụng định mã điểm để xác định đích đến của bản tin Tuy nhiên với SCCP sử dụng nhiều hơn các phương pháp lý thuyến địa chỉ để bảo đảm dữ liệu có thể tìm đến những đích của nó SCCP cung cấp khả năng định tuyến end to end và point to point, trong khi MTP chỉ có khả năng định tuyến point

to point, SCCP còn cung cấp các chức năng phiên dịch địa chỉ để định tuyến chính xác các bản tin truyền trên mạng tới đích đến SCCP sử dụng cả hai phương thức truyền dẫn có kết nối và phương thức truyền dẫn không kết nối

SCCP kết hợp với MTP gọi là phần dịch vụ mạng NPS (Network Service Part) tương đương với ba tầng thấp nhất trong mô hình OSI

1.2.2.4 Ứng dụng khả năng giao dịch TCAP (Transaction Capabllities Application Part)

TACP cung cấp một hệ thống chung và tổng quát cho việc truyền thông tin giữa hai nút Nó đảm bảo nhiều loại ứng dụng khác nhau và hữu ích ở các tổng đài

và các trung tâm đặc biệt trong các mạng viễn thông TCAP thuộc lớp tương đượng như là trong lớp 7 của mô hình OSI Nó phục vụ các đối tượng sử dụng TC (dịch vụ

di động, gọi điện bằng thẻ) và sử dụng phần dịch vụ mạng NSP để truyền các bản tin Tổng quát TCAP được sử dụng để truy cập cơ sở dữ liệu , hỗ trợ các chức năng được yêu cầu kết nối mở rộng bên ngoài

1.2.2.5 S ử dụng dịch vụ tích hợp ISUP (Integrated Service User Part)

Là một mạng giao thức cho điều khiển cuộc gọi và các thủ tục bảo dưỡng trung kế trong cả hai mạng: mạng thoại và mạng ISDN ISUP xác định giao thức sử dụng để thiết lập, quản lý, giải phóng các đường trung kế, những trung kế mang cả thoại và dữ liệu giữa các tổng đài số

ISUP cung cấp các chức năng cho cả phần người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part) và người dùng số liệu DUP (Data User Part)

1.2.2.6 Người dùng điện thoại TUP (Telephone User Part)

báo hiệu với các tổng đài khác Tuy nhiên do TUP có nhiều hạn chế mà ngày nay giao thức này không còn được sử dụng nữa mà thay bằng ISUP

Lớp 1 đến lớp 3 được gọi chung là thành phần chuyển giao bản tin MTP MTP thực hiện các chức năng chung cho tất cả các bản tin nhằm cung cấp khả năng vận chuyển trong suốt, chính xác và tin cậy bản tin giữa các UP của mạng

Thông tin báo hiệu do UP tạo ra sẽ được đưa xuống MTP để chuyển tới đúng nơi nhận MTP phía đầu nhận sẽ chuyển lên đúng UP cần nhận

CHƯƠNG II : BÁO HIỆU TRONG MẠNG NGN

2.1 Giới thiệu về NGN

Mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network) hay mạng hội tụ là mạng tích hợp công nghệ IP vào viễn thông Nó được xây dựng trên lõi là mạng IP, cho phép đưa các loại dữ liệu, dịch vụ của nhiều mạng khác nhau vào một mạng chung

có khả năng đáp ứng một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả thoại, số liệu và các nhu cầu đa phương tiện

Nhờ tích hợp sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng NGN là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách

đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động

Đặc điểm của mạng NGN:

Nền tảng là hệ thống mạng mở

lập với mạng lưới

Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất

tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu

Cấu trúc của mạng NGN:

Hình 2.1 : C ấu trúc mạng NGN

Như ta đã biết, thông thường một mạng phải bao gồm khả năng kết nối dữ liệu

và khả năng báo hiệu để thiết lập các kết nối đó Ví dụ như PSTN bao gồm có mạng báo hiệu (SS7, R2) và mạng kết nối thoại

Để các mạng khác có thể kết nối được vào mạng NGN cần phải có bộ chuyển đổi các dữ liệu của chúng sang một dạng thống nhất có thể sử dụng được trong NGN, đồng thời chuyển đổi dữ liệu từ NGN sang dạng mà chúng có thể chấp nhận được NGN có các cổng (Gateway) có chức năng như vậy, chúng nằm giữa NGN và mạng khác và đóng vai trò như một bộ phận chức năng trong mỗi mạng

Cổng truyền thông (MG: Media Gateway) có chức năng chuyển đổi các dữ

liệu như thoại, FAX trong mạng chuyển mạch kênh… sang dạng gói IP (hay khung Frame Relay, cell ATM) và ngược lại MG cũng bao gồm chức năng quản lý, cấp

phát tài nguyên và thông báo lại cho Bộ điều khiển cổng truyền thông (MGC: Media Gateway Controller)

Softswitch là các máy chủ có khả năng hoạt động tốc độ cao, lưu trữ dữ liệu

lớn để điều khiển toàn bộ mạng và cung cấp tất cả các dịch vụ trong mạng NGN Có thể coi toàn bộ trí thông minh của NGN nằm tại đây Softswitch bao gồm bộ điều khiển cổng truyền thông, máy chủ truyền thông và máy chủ ứng dụng

Cổng truyền thông (MGC: Media Gateway Controller) như tên gọi của

nó, là bộ điều khiển của các MG Nó là một thành phần của Softswitch Trong mạng NGN có thể coi đây là bộ phận quan trọng nhất Ví dụ việc quản lý lưu lượng thoại

và dữ liệu qua các mạng khác nhau, thực hiện định tuyến, kết nối, tính cước cuộc gọi là chức năng của MGC

Cổng báo hiệu (SG: Signaling Gateway) tương tự như MG, SG có nhiệm vụ

kết nối giữa NGN và mạng khác mà ở đây là mạng báo hiệu Đối với mạng SS7 nó giống như là một điểm chuyển tiếp báo hiệu Nó có khả năng hiểu được các tín hiệu báo hiệu của các mạng như SS7, R2 để chuyển đổi chúng sang ngôn ngữ của NGN và gửi kết quả cho MGC, đồng thời dịch các tin báo của MGC sang mạng SS7 để MGC điều khiển có thể cuộc gọi

Máy chủ truyền thông (Media Server) là thành phần lựa chọn của

Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất cao nhất Nó cung cấp các dịch vụ như voicemail, hội thoại truyền hình, chuyển tiếng nói thành văn bản (Speech to text)

Máy chủ ứng dụng (Application Server/Feature Server) là một server có

khả năng cung cấp một loạt các dịch vụ của doanh nghiệp Chính vì vậy nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại

2.2 Các giao th ức báo hiệu trong NGN

các chức năng báo hiệu khác nhau cũng như là các dịch vụ video và âm thanh được gói hóa

Tiêu chuẩn H.323 đầu tiên được chính thức công bố và giải quyết các vấn đề cấp phát đa phương tiện trên cơ sở kỹ thuật LAN Tuy nhiên, khi mạng Internet và

IP trở nên phổ biến, nhiều giao thức tiêu chuẩn RFC và các kỹ thuật đã được phát triển dựa trên một số ý tưởng của H.323

H.323 định nghĩa chi tiết các hoạt động của các thiết bị người dùng, các gateway và các trạm khác Đầu cuối (endpoint) người dùng H.323 có thể truyền thông thời gian thực, audio hai chiều, video hoặc dữ liệu với một kết cuối người dùng H.323 khác Đầu cuối cũng có thể truyền thông với gateway H.323 hoặc đơn

vị điều khiển đa điểm MCU

2.2.1.2 C ấu trúc của H.323

Tiêu chuẩn H.323 đề nghị một cấu trúc mà bao gồm 4 thành phần : đầu cuối, Gateway, Gatekeeper và đơn vị điều khiển đa điểm MCU (Multipoint Control Unit) Cấu trúc này được mô tả như trong hình sau :

Hình 2.2: Cấu trúc của H.323

Đầu cuối (Terminal)

Là thành phần dùng trong truyền thông 2 chiều đa phương tiện thời gian thực được dùng trong việc kết nối các cuộc gọi

Đầu cuối H.323 có thể là một máy tính, một điện thoại, điện thoại truyền hình,

hệ thống voicemail, thiết bị IVR (Interactive Voice Response) hay là 1 thiết bị độc lập có các ứng dụng đa phương tiện H.323 Ngoài ra nó còn tương thích với đầu cuối H.324 của mạng chuyển mạch kênh và mạng di động, đầu cuối H.310 của B-ISDN, đầu cuối H.320 của ISDN, v.v

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

- H.245 cho việc trao đổi khả năng của đầu cuối và để tạo các kênh thông tin

- H.225 cho quá trình báo hiệu và thiết lập cuộc gọi

- RAS cho việc đăng ký và điều khiển các hoạt động quản lý khác với GK

- RTP/RTCP được s ử dụng cho việc truyền các gói thông tin thoại và hình

- G.711 cho quá trình mã hóa và giải mã tiếng nói, T.120 cho hội thảo dữ liệu

và hỗ trợ khả năng tương tự của MCU

Gateway (GW)

Gateway H.323 là thành phần dùng để kết nối 2 mạng khác loại nhau, bản thân

nó là một điểm cuối trên mạng có hỗ trợ chuyển giao thông tin hai chiều và thông tin thời gian thực giữa các đầu cuối H.323 trên mạng IP với các đầu cuối trên mạng khác (Ví dụ: PSTN, ISDN) hoặc một GW H.323 khác Các GW là các thiết bị tùy chọn trong cấu trúc H.323 bởi vì các đầu cuối trong một LAN riêng lẻ có thể truyền thông trực tiếp với nhau mà không dùng GW Chỉ khi mà truyền thông cần mở rộng tới các mạng khác như là PSTN thì một GW sẽ cần đến Trong các trường hợp, các giao thức H.245 và Q.931 được dùng bởi các điểm cuối và GW trung gian

Gatekeeper (GK)

Đây là một thành phần quan trọng trong cấu trúc của H.323 và có chức năng

“quản lý” Nó là điểm trung tâm cho tất cả các cuộc gọi trong vùng của nó và cung

bản tin giao tiếp xác định vị trí đầu cuối trong quá trình thiết lập cuộc gọi Tuy nhiên, GK là một thành phần tùy chọn trong cấu trúc của H.323

Cấu trúc vùng được quản lý bởi GK được trình bày trong hình sau:

GK phải thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Dịch địa chỉ (Address Translation): một cuộc gọi đi trong mạng H.323 có thể dùng bí danh (alias) để chỉ địa chỉ của đầu cuối đích (Destination terminal) Do đó

ta cần phải sử dụng chức năng này để dịch bí danh sang địa chỉ H.323

- Quản lý việc thu nhận điểm cuối (Admission Control): GK sử dụng báo hiệu RAS để quản lý việc tham gia vào mạng H.323 để có thể tham gia vào một kết nối nào đó của các điểm cuối dựa vào một số tiêu chuẩn như băng thông còn trống, sự cho phép hay một số tiêu chuẩn khác mà một số yêu cầu đặc biệt khác đòi hỏi đáp ứng

- Điều khiển băng thông (Bandwidth Control): GK điều khiển băng thông bằng báo hiệu RAS Ví dụ nếu người điều hành mạng đã xác định số cuộc gọi tối đa được thực hiện cùng lúc thì mạng có quyền từ chối bất cứ cuộc gọi nào khi số cuộc gọi tại thời điểm đó đã đạt đến ngưỡng này

- Quản lý vùng hoạt động (Zone management): GK chỉ có thể thực hiện các chức năng trên đối với các đầu cuối, GW và MCU thuộc vùng quản lý của nó Hay

nói cách khác GK định nghĩa các điểm cuối (endpoint) nó quản lý Vùng hoạt động

sẽ được định nghĩa ở phần tiếp sau

Một số chức năng khác (tùy chọn của GK):

- Báo hiệu điều khiển cuộc gọi (Call Control Signaling)

- Chấp nhận cuộc gọi (Call Authorization): GK có quyền quyết định cho một điểm cuối (endpoint) có thể thực hiện một cuộc gọi hay không

- Quản lý cuộc gọi (Call Management): chức năng này cho phép GK lưu trữ tất cả các thông tin về các cuộc gọi mà nó xử lý (các cuộc gọi xuất phát từ vùng hoạt động của nó)

Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU: Multipoint Control Unit)

MCU là thành phần hỗ trợ trong dịch vụ hội nghị đa điểm có sự tham gia của

từ 2 đầu cuối H.323 trở lên Mọi đầu cuối tham gia vào hội nghị đều phải thiết lập một kết nối với MCU Và MCU quản lý tài nguyên phục vụ cho hội nghị, thương lượng giữa các đầu cuối để xác định loại codec (Coder/ Decoder) nào cho tiếng và hình được sử dụng đồng thời xử lý dòng thông tin truyền

Một MCU bao gồm 2 thành phần con: bộ điều khiển đa điểm (MC: Multipoint Controller) và thành phần tùy chọn bộ xử lý đa điểm (MP: Multipoint Processor) Chức năng của MC là quyết định dung lượng chung của các kết cuối hội nghị,

có thể định vị các đầu cuối, GW hoặc GK MC cần thiết cho tất cả các hội nghị, nó

Các giao thức sau cũng được định nghĩa cho việc quản lý và điều khiển:

- H.225 RAS (Registration, Authentication and Status protocol): Giao thức

- H.245 Báo hiệu điều khiển: hoạt động giữa các điểm cuối H.323, cho phép trao đổi các bản tin điều khiển

- RTP (Real Time Protocol: giao thức thời gian thực): dùng để vận chuyển gói truyền thông giữa các điểm cuối H.323

2.2.1.4 Ho ạt động của H.323

Giao thức H.323 bao gồm nhiều hoạt động để hỗ trợ truyền thông giữa người dùng và các đầu cuối khác, các GW và MCU Hình 2.5 trình bày các giai đoạn chính trong quá trình thiết lập cuộc gọi giữa hai điểm cuối H.323

Hình 2.5: Các giai đoạn chính của H.323

2.2.1.5 M ột số hoạt động điển hình của H323

Hoạt động phát hiện Gatekeeper

Đây là hoạt động bắt buộc đối với mỗi đầu cuối H.323 mỗi khi nó đăng nhập mạng Trong giai đoạn 1, đầu cuối gửi một bản tin yêu cầu GK (GRQ: Gatekeeper Request) Bản tin này được khảo sát bởi GK, nó có thể đáp ứng lại bằng bản tin công nhận GK (GCF: Gatekeeper Confirmation)

Đầu cuối bắt đầu đặt định thời dựa vào việc phát bản tin GRQ Nếu không nhận được đáp ứng, thời gian quá hạn và một GRQ khác được phát đi Nếu vấn đề này tiếp tục, nhà điều hành mạng phải dàn xếp để quyết định các vấn đề này GK có thể trả lại bản tin từ chối GK (GRJ : Gatekeeper Reject) nếu nó chọn không làm GK của điểm cuối

Tiến trình phát hiện GK có thể hoạt động theo hai cơ chế là multicast và

Trong cơ chế multicast, để tìm kiếm GK, các đầu cuối phải phát các bản tin của nó theo địa chỉ multicast 224.0.1.41 vì nó không được cấu hình địa chỉ IP mặc định của GK trên mạng Theo phương thức này, một đầu cuối có thể nhận được nhiều bản tin GCF từ các GK trên mạng Khi đó nó phải có cơ chế để lựa chọn một trong số các GK đó

Thủ tục đăng ký với Gatekeeper

Sau khi hoạt động phát hiện GK xảy ra, các hoạt động đăng ký bắt đầu Thủ tục này giúp đầu cuối tham gia vào một vùng và cung cấp cho GK số cổng và địa chỉ của nó Đầu tiên đầu cuối gửi bản tin yêu cầu đăng ký (RRQ: Registration Request) tới GK Tiếp đó, GK đáp ứng với bản tin công nhận đăng ký (RCF: Registration Confirmation) hoặc bản tin từ chối đăng ký (RRJ: Registration Reject) Đầu cuối hoặc GK có thể hủy bỏ việc đăng ký và kết thúc sự liên hệ giữa hai thực thể bằng việc gửi yêu cầu hủy bỏ đăng ký (URQ: Unregister Request), đối tác

sẽ gửi trả lại bản tin công nhận hủy đăng ký (UCF: Unregister Confirm) Nếu đối tác là GK nó có thể từ chối không cho đầu cuối hủy đăng ký bằng cách gửi trả lại bản tin từ chối hủy đăng ký (URJ: Unregister Reject)

Thủ tục thiết lập kênh media

Hình 2.6 trình bày các hoạt động thiết lập kênh media Kênh điều khiển H.245 được thiết lập giữa GW A và GW B GW A sử dụng H.245 để đư a ra khả năng của

nó bằng cách gửi bản tin TerminalCapabilitySet đến GW B

Hình 2.6 Ti ến trình thiết lập kênh media

Thủ tục thay đổi băng thông

Các đầu cuối (hoặc GW) cũng có thể yêu cầu thay đổi băng thông GK phải quản lý các yêu cầu thay đổi băng thông này (tăng hoặc giảm) Tiến trình trao đổi giữa các bản tin được trình bày trong hình

Th iết lập cuộc gọi nội vùng

Hình 2.8 : Thủ tục thiết lập cuộc gọi nội vùng

Th iết lập cuộc gọi liên vùng

Hình 2.9 : Thủ tục thiết lập cuộc gọi liên vùng