Mạng thế hệ sau NGN và chuyển mạch nền

Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp ngành viễn thông Mạng thế hệ sau NGN và chuyển mạch nền

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp Đại học

MỤC LỤC

Trang

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN) VÀ CHUYỂN MẠCH MỀM 2

1.1 Mạng thế hệ sau NGN 2

1.1.1 Sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN 2

1.1.2 Các đặc điểm và ưu điểm của mạng thế hệ sau 3

1.1.3 Giải pháp xây dựng mạng thế hệ sau 3

1.2 Chuyển mạch mềm 4

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ GIAO THỨC TRONG NGN 6

2.1 Giao thức báo hiệu độc lập kênh mang (BICC) 6

2.1.1 Giới thiệu chung 6

2.1.2 Cấu trúc BICC 6

2.1.2.1 Mô hình hoạt động 8

2.1.2.2 Mô hình chức năng 8

2.1.2.3 Mô hình tham chiếu đầy đủ 9

2.1.2.4 Mô hình giao thức 14

2.1.2.5 Kiến trúc khuyến nghị 15

2.1.3 Định dạng BICC, bản tin và tham số 15

2.1.4 Cuộc gọi qua BICC 17

2.1.5 BICC phiên bản một CS-1 20

2.1.6 Phiên bản 2 của BICC (BICC-CS2) 21

2.1.7 Phối hợp hoạt động giữa BICC và các giao thức báo hiệu khác 22

2.1.8 Các giao thức điều khiển kênh mang 24

2.1.9 ITU-T Q.765.5 24

2.1.10 ITU-T Q2150.x 25

2.1.11 Kết luận 26

2.2 Giao thức điều khiển cổng MGCP 27

2.2.1 Tổng quan về giao thức MGCP 27

2.2.2 Mô hình kết nối 28

2.2.2.1 Nhận dạng đầu cuối (EndpointID) 28

2.2.2.2 Nhận dạng cuộc gọi (CallID) 29

2.2.2.3 Nhận dạng kết nối (ConnectionID) 29

2.2.2.4 Tên MGC và các phần tử khác 29

2.2.3 Các lệnh điều khiển Gateway 30

2.2.4 Sự kiện và tín hiệu 30

Trang 2

2.2.5 Mã phúc đáp và mã lỗi 30

2.2.6 Các gói cơ bản của MGCP 32

2.2.7 Thiết lập cuộc gọi 38

CHƯƠNG 3: ĐO LƯỜNG TRONG MỘT SỐ GIAO THỨC TRONG NGN 39

3.1 Đo lường trong BICC 39

3.1.1 Vấn đề đo kiểm BICC của các tổ chức và các hãng viễn thông trên thế giới39 3.1.1.1 Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ 39

3.1.1.2 Vấn đề đo kiểm BICC trong GMI 2002 41

3.1.2 ETSI 41

3.1.3 Yêu cầu đo kiểm 42

3.1.3.1 Tình hình triển khai mạng thế hệ sau của Tổng công ty 42

3.1.3.2 Xác định yêu cầu thực hiện đo kiểm 43

3.1.2.3 Xác định phạm vi thực hiện đo kiểm BICC 43

3.1.4 Phương pháp đo trong giao thức BICC 43

3.1.4.1 Xác định đối tượng cần đo kiểm 44

3.1.4.2 Cấu hình đo 44

3.1.4.3 Phương pháp đo 45

3.1.5 Vấn đề xây dựng các bài đo 46

3.1.5.1 Các bài đo quản lý đường báo hiệu 47

3.1.5.2 Các bài đo chức năng thiết lập cuộc gọi 47

3.1.5.3 Các bài đo chức năng giải phóng cuộc gọi 48

3.1.5.4 Cuộc gọi thiết lập không thành công 48

3.1.5.5 Các trường hợp bất thường 48

3.1.5.6 Các trường hợp thiết lập cuộc gọi đặc biệt 48

3.1.5.7 Đo khả năng phối hợp hoạt động BICC và ISUP 48

3.2 Đo lường trong giao thức MGCP 49

3.2.1 Nhu cầu đo kiểm giao thức MGCP của VNPT 49

3.2.2 Các bài đo cơ bản 49

3.2.2.1 Thủ tục cơ bản 49

3.2.2.2 Mã đáp ứng và mã lỗi 53

3.2.2.3 Đáp ứng của MG khi nhận bản tin co chứa lỗi 53

3.2.2.4 Phối hợp hoạt động giữa MGCP và R2 53

3.2.3 Các bài đo kiểm một số trường hợp cuộc gọi 55

3.2.3.1 Cuộc gọi cơ bản giữa hai Access Gateway 55

3.2.3.2 Cuộc gọi cơ bản giữa Access Gateway và Trunking Gateway 55

3.2.3.3 Cuộc gọi cơ bản giữa hai Trunking Gateway 56

3.2.3.4 Cuộc gọi cơ bản giữa Access Gateway và thiết bị đầu cuối H.323 57

3.2.3.5 Cuộc gọi cơ bản giữa Access Gateway và thiết bị đầu cuối SIP 57

CHƯƠNG IV GIỚI THIỆU MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO 58

4.1 Giới thiệu một số thiết bị đo trong BICC 58

4.1.1 Agilent Technology 58

4.1.1.1 Giao diện đường dây 58

Trang 3

4.1.1.2 Phần mềm phân tích báo hiệu 59

4.1.1.3 Nhận xét về máy phân tích báo hiệu NA của Agilent 59

4.1.2 Tektronix 60

4.1.2.1 Các module của K.1297 60

4.1.2.2 Nhận xét về máy phân tích báo hiệu K.1297 của Tektronix 60

4.1.3 UTEL SYSTEMS 60

4.1.3.1 Giới thiệu 60

4.1.3.2 Giải pháp 61

4.1.3.3 Nhận xét về máy phân tích báo hiệu STINGA của Utel Systems 62

4.2 Các thiết bị do trong MGCP 63

4.2.1 Spirent 63

4.2.1.1 Abacus 5000 63

4.2.1.2 Abacus 5000 CMT 64

4.2.2 Agilent 66

4.2.3 Sunrise Telecom 67

4.2.3.1 NETRACKER 67

4.2.3.2 STT(SCALABTE TEST TOOLKIT) 68

4.2.4 SOLINET 69

CHƯƠNG 5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI ĐO 71

5.1 Các bài đo kiểm trong giao thức BICC 71

5.1.1 Mục đích của các bài đo 71

5.1.2 Phạm vi của các bài đo 71

5.1.3 Nguyên tắc miêu tả bài đo 71

5.1.4 Quy ước 72

5.1.5 Các bài đo cụ thể 72

5.2 Các bài đo trong giao thức MGCP 75

KẾT LUẬN 80

PHỤ LỤC 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

Trang 4

Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

AAl ATM Adaptation Leyer Lớp thích ứng ATM

APM Application Transport Mechanism Kỹ thuật chuyển tải ứng dụng

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dẫn đồng bộ

AUCX AuditConnection Lệnh kiểm tra trạng thái kết nốiAUEP AuditEndpoint Lệnh kiểm tra trạng thái đầu cuốiBAT Bearer Association Transport Truyền tải liên kết kênh mang

BCF Bearer Control Function Chức năng điều khiển kênh mang

BI Invalid Behaviour Hoạt động không thích hợp

BICC Bearer Independent Call Control Điều khiển cuộc gọi độc lập kênh

mangB-ISUP Broadband ISUP Phần đối tượng sử dụng IDSL

băng rộngBIWF Bearer Interworking Function Chức năng liên kết hoạt động

kênh mangBNC Backbone Network Connection Kết nối mạng đường trục

BV Valid Behaviour Hoạt động bình thường

CBC Call Bearer Control Giao diện điều khiển kênh mang

và cuộc gọi

CMN Call Mediation Node Nut dàn xếp cuộc gọi

CRCX CreateConnection Lệnh tạo kết nối

CSF Call Service Function Chức năng dịch vụ cuộc gọi

CSF-C Call Service Coordination

Function Chức năng phối hợp dịch vụ cuộc gọiCSF-G Call Service Gateway Function Chức năng dịch vụ cuộc gọi tại

điểm cổngCSF-N Call Service Nodal Function Chức năng dịch vụ cuộc gọi tại

điểm nútCSF-T Call Service Transit Function Chức năng dịch vụ cuộc gọi tại

Trang 5

điểm chuyển tiếpDLCX DeleteConnection Lệnh xóa kết nối

DSS2 Digital Signalling System No.2 Hệ thống báo hiệu số 2

EPCF EndpointConfigration Lệnh đặt cấu hình đầu cuối

GSN Gateway Serving Node Nút dịch vụ cổng

IETF Internet Engineering Task Force

IN Intelligent Network Mạng thông minh

IP Internet Protocol Giao thức liên mạng

ISDN Integrated Service Digital

ISN Interface Serving Node Nút dịch vụ giao diện

ISUP ISDN User Part Phần đối tượng sd ISDN

IVR Interactive Voice Response Đáp ứng thoại tương tác

LCO Local Connection Options Tham số tùy chọn kết nối đầu gần

ld Long Duration Connection Kết nối kéo dài

MDCX ModifyConnection Lệnh sửa đổi tham số kết nối

MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng đa phương

tỉệnMGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng đa

phương tiện

MTP3b Message Transfer Part no.3b Phần chuyển giao tin báo số 3

NNI Nerwork – Network Interface Giao diện mạng – mạng

oc Operation Complete Hoạt động hoàn thành

of Operation Failure Hoạt động lỗi

PAN Public Addressed Node Nút khởi tạo công cộng

PIN Public Initiating Node Nút điện thoại chuyển mạch công

cộngPSTN Public Switched Telephone

Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

RQNT NotificationRequest Lệnh yêu cầu thông báo

RSIP RestartInProgress Lệnh chỉ thị khởi động lại

Trang 6

SCN Switch Circuit Netwok Mạng chuyển mạch kênh

SS7 Signalling System No.7 Hệ thống báo hiệu số 7

STC Signalling Transport Converter Chuyển đổi phương thức truyển

tải báo hiệuSTL Signalling Transport Layer Lớp truyền tải báo hiệu

STP Signalling Transfer Point Điểm tryền tải báo hiệu

TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời

gian

TE Terminal Equiptment Thiết bị đầu cuối

TSN Transit Serving Node Nút dịch vụ chuyển tiếp

UNI User – Network Interface Giao diện người dùng – mạng

Trang 7

Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt nam đang nỗlực xây dựng và triển khai mạng thế hệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng củakhách hành về dịch vụ thoại, số liệu, video multimedia… Trong giai đoạn này cácthiết bị NGN đang trong giai đoạn cài đặt, chạy thử và từng bước chuyển tải lưu lượng

từ mạng truyền thống Cấu trúc mạng NGN của VNPT đã từng bước được định hình,một số giao thức báo hiệu cho mạng NGN cũng được lựa chọn như BICC, MGCP,SIP, H323…

Đo kiểm là một vấn đề rất quan trọng đối với nhà khai thác viễn thông đặc biệttrong giai đoạn triển khai mạng và lắp đặt thiết bị mới Việc đo kiểm xác định tínhtuân thủ của từng hệ thống thiết bị theo các tiêu chuẩn và khả năng tương tác, phối hợphoạt động với các giao thức khác Công việc đo kiểm nếu thực hiện một cách đầy đủ

và nghiêm túc sẽ rút nhắn thời gian triển khai, han chế tối đa khả năng xảy ra sự cố dotính không tương thích của các thiết bị, do đó giảm chí phí xây dựng và quản lý tớimức tối thiểu.Vì thế việc xây dựng phương pháp đo lường và các bài đo là rất quantrọng và có ý nghĩa.Bản đồ án này nghiên cứu về chuyển mạch mềm, và phương pháp

đo trong chuyển mạch mềm, trong đó đồ án đặc biệt đi sâu vào khảo sát,nghiên cứutrong giao thức BICC và MGCP Đây là các giao thức còn đang trong quá trình nghiêncứu và phát triển,do vậy tài liệu về phương pháp đo lường là rất hạn chế Dựa trên việcnghiên cứu các tiêu chuẩn của ITU-T, ETSI, MSF, đồ án này đã giới thiệu tổng quan

về chuyển mạch mềm và phương pháp đo lường trong chuyển mạch mềm

Nội dung đồ án này gồm 5 chương:

- Chương I: Tổng quan về mạng thế hệ sau và công nghệ chuyển mạch mềm

- Chương II: Giới thiệu các giao thức cơ bản trong chuyển mạch mềm

- Chương III: Đo lường trong một số giao thức của chuyển mạch mềm

- Chương IV: Giới thiệu một số thiết bị đo

- Chương V: Giới thiệu một số bài đo

Do trình độ còn hạn chế, trong một khoảng thời gian ngắn, việc nghiên cứu, tìmhiểu một công nghệ mới chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong

nhận được sự chỉ dẫn và góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn

Trang 8

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Tổng quan về mạng NGN và chuyển mạch mềm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN) VÀ

CHUYỂN MẠCH MỀM1.1 Mạng thế hệ sau NGN

1.1.1 Sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN

Nhu cầu trao đổi thông tin phản ánh trình độ phát triển của xã hội Khi thông tinđược thừa nhận như một nguồn tài nguyên quý giá, nhu cầu về trao đổi thông tin củacon người ngày càng đòi hỏi cao về chất lượng, đa dạng về loại hình thông tin vàchủng loại dịch vụ Điều này tạo ra những cơ hội về doanh thu cho những nhà cungcấp dịch vụ viễn thông, nhưng cũng đặt ra cho họ không ít những khó khăn về mặtcông nghệ

Trước đây, lưu lượng chủ yếu là tín hiệu thoại, một hạ tầng cơ sở viễn thông theomạng điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telecommunication Network)cũng đủ đáp ứng nhu cầu khách hàng Mạng PSTN hoạt động trên cơ sở chuyển giaotheo chế độ kênh (Circuit Mode) với những tổng đài chuyển mạch kênh cho phépchuyển mạch tín hiệu thoại với độ tin cậy cao, đảm bảo rất tốt tính thời gian thực.Ngày nay do sự tác động của hai yếu tố: sự gia tăng nhu cầu của khách hàng và

sự ra đời của những công nghệ mới, hạ tầng viễn thông của mỗi nước đang đứng trướcnhững bước ngoặt Sự gia tăng nhu cầu của khách hàng về loại hình dịch vụ, không chỉ

là tín hiệu thoại mà bao gồm cả hình ảnh, dữ liệu và các dịch vụ đa phương tiện….Nếunhư lưu lượng thoại được đáp ứng rất tốt bởi mạng PSTN thì với những loại lưu lượngcòn lại mạng PSTN lại tỏ ra có rất nhiều nhược điểm :

 Sử dụng băng tần không linh hoạt

 Lãng phí tài nguyên hệ thống

 Không có cơ chế phát hiện và sửa lỗi

 Hiệu năng sử dụng mạng không cao

…

Để thoả mãn nhu cầu của khách hàng, đồng nghĩa với việc gia tăng lợi nhuận,các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông yêu cầu những giải pháp công nghệ mới thay thế(hay bổ sung) cho mạng PSTN Cùng với sự gia tăng nhu cầu của khách hàng, côngnghệ chuyển mạch gói cũng góp phần đưa ngành công nghiệp viễn thông chuyển sangthời kỳ mới Công nghệ chuyển mạch gói đưa ra giải pháp chuyển giao thông tin dướidạng các gói tin theo phương thức hướng kết nối (connection oriented) hay không kếtnối (connectionless) trên các kênh ảo (chỉ thực sự chiếm dụng tài nguyên khi có lưulượng trên nó) Mạng chuyển mạch gói có thể được xây dựng trên các giao thức khác

Trang 9

nhau: X25, IP…trong đó giao thức IP đang là giao thức được quan tâm nhiều nhất.Mạng chuyển mạch gói dựa trên giao thức IP được coi là giải pháp công nghệ đáp ứng

sự gia tăng nhu cầu của khách hàng Với khả năng của mình, các dạng lưu lượng khácnhau được xử lý hoàn toàn trong suốt trong mạng IP, điều này cho phép mạng IP cókhả năng cung cấp các loại dịch vụ đa dạng, phong phú bao gồm cả dịch vụ đa phươngtiện chứ không riêng gì dịch vụ thoại Điều này rất có ý nghĩa khi trong tương lai,thông tin thoại chỉ còn tồn tại như dịch vụ gia tăng giá trị

Như vậy, để đáp ứng nhu cầu khách hàng các nhà quản trị mạng có hai sự lựachọn hoặc xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới cho mạng IP hoặc xây dựng mộtmạng có khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên cơ sở mạng PSTNhiện có Trên quan điểm kinh tế, rõ ràng phương án hai là sự lựa chọn dúng đắn-đó làmạng thế hệ sau NGN-Next Generation Network

1.1.2 Các đặc điểm và ưu điểm của mạng thế hệ sau

Hai đặc điểm quan trọng nhất của mạng thế hệ sau NGN đó là: Mạng tích hợp đadịch vụ và phát triển trên cơ sở hạ tầng viễn thông sẵn có với kiến trúc mở:

 Các lớp chức năng được tích hợp theo chiều ngang trên lớp truyền dẫnchung dựa trên cơ sở chuyển mạch gói và được chia sẻ bởi các dịch vụ khácnhau

 Lớp điều khiển được tách độc lập với lớp truyền dẫn

 Lớp điều khiển có khả năng cung cấp một giao diện lập trình mở nhằm cungcấp môi trường kiến tạo dịch vụ mới

Một kiến trúc như trên sẽ đem lại nhiều lợi ích với các năng lực đầy hứa hẹn:

 Nhờ sự độc lập giữa chức năng truyền dẫn và điều khiển kết nối, việccung cấp dịch vụ mới chỉ đơn giản là việc bổ sung thêm các server vào lớpdịch vụ nằm phía trên lớp truyền dẫn

 Lớp điều khiển dịch vụ độc lập với lớp truyền dẫn cũng làm giảm thiểuảnh hưởng của việc ứng dụng các công nghệ truyền dẫn mới

 Tất cả các loại hình dịch vụ đều có thể chia sẻ chung một mạng lõi, lưulượng thoại và dữ liệu không cần phải phân biệt

 Có khả năng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện multimedia

1.1.3 Giải pháp xây dựng mạng thế hệ sau

Xu hướng chung hiện nay là hình thành và xây dựng các mạng NGN thông qua

việc chuyển đổi mạng PSTN trên nền cơ sở hạ tầng chuyển mạch kênh TDM sang cơ

sở hạ tầng chuyển mạch gói IP Tuy nhiên trong quá trình chuyển đổi, cần một giảipháp lai ghép giữa hai phương thức chuyển giao thông tin theo kênh và theo gói Điềunày được đáp ứng bằng cách sử dụng các cổng phương tiện Media Gateway (MG) có

Trang 10

cấu trúc phân tán, dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cổng phương tiện MediaGateway Controller (MGC) Đó chính là công nghệ chuyển mạch mềm-SoftSwitch

Hình 1.1 Mạng NGN với công nghệ chuyển mạch mềm

1.2 Chuyển mạch mềm

Các ý kiến khác nhau về chuyển mạch mềm cũng xuất phát từ góc độ nhìn nhậnkhác nhau về kiến trúc, chức năng Trước khi đi tới một khái niệm chung, có thể thamkhảo một số quan điểm về chuyển mạch mềm của một số hãng khác nhau

CommWorks: Softswitch bao gồm các mô đun phần mềm tiêu chuẩn, có chứcnăng điều khiển cuộc gọi, báo hiệu, có giao thức liên kết và khả năng thích ứng với cácdịch vụ mới trong mạng hội tụ Thêm vào đó, Softswitch thực hiện chuyển mạch cuộcgọi mà không phụ thuộc vào phương thức truyền dẫn cũng như cách truy nhập mạng,các dạng lưu lượng khác nhau được xử lý trong suốt Thông qua mạng IP, chuyểnmạch mềm cung cấp các dịch vụ IP với các yêu cầu ngày càng cao của khách hàng.MobileIN: Softswitch là khái niệm trong đó bao hàm việc tách phần cứng mạng

ra khỏi phần mềm mạng Trong mạng chuyển mạch kênh truyền thống, phần cứng vàphần mềm không độc lập với nhau Mạng chuyển mạch kênh dựa trên những thiết bịchuyên dụng cho việc kết nối và được thiết kế với mục đích phục vụ thông tin thoại.Những mạng chuyển mạch gói với hiệu năng cao hơn sẽ sử dụng giao thức IP để địnhtuyến thông tin thoại và số liệu qua các tuyến khả dụng và các thiết bị dùng chung

M G

M G MG

M G AMG

M¹ng gãi

MGC

M¹ng thuª bao PSTN, xDSL

RMG TMG

FRS

AMG

Mạng điều khiển (IP/ATM)

MGC

MGC MGC

AMG

4

Trang 11

Alcatel: với sản phẩm 5424 Softswitch sử dụng để giảm tải internet và chạy cácứng dụng VoIP H.323, 1000 Softswitch ứng dụng làm packet tandem Softswitch làtrung tâm điều khiển trong cấu trúc mạng viễn thông Nó cung cấp khả năng chuyểntải thông tin một cách mềm dẻo, an toàn và đáp ứng các đặc tính mong đợi khác củamạng Đó là các sản phẩm có chức năng quản lý dịch vụ, điều khiển cuộc gọigatekeeper, thể hiện ở việc hội tụ các công nghệ IP, ATM, TDM trên nền cơ sở hạ tầngsẵn có Hơn nữa, softswitch còn có khả năng tương thích giữa chức năng điều khiểncuộc gọi và các chức năng mới sẽ phát triển sau

Như vậy, tuỳ vào thị trường của mình, các nhà cung cấp khác nhau có quan điểmkhác nhau về chuyển mạch mềm, tuy nhiên các quan điểm đó bổ sung cho nhau đểhình thành một định nghĩa chung về Softswitch Softswitch là hệ thống chuyển mạchthực hiện đầy đủ chức năng của chuyển mạch truyền thống, có khả năng kết hợp nhiềuloại dịch vụ, có thể đáp ứng nhiều loại lưu lượng, khả năng kết nối với nhiều loạimạng, nhiều loại thiết bị, dễ dàng nâng cấp cũng như tương thích với các dịch vụ mới

và các dịch vụ trong tương lai

Liên hiệp chuyển mạch mềm quốc tế (ISC-International Softswitch Consortium)

và uỷ ban tư vấn kỹ thuật internet (IETF- Internet Enginerring Task Force) đều hướngtới chuyển mạch mềm với kiến trúc mạng phân tán với các thành phần chức năng hoàntoàn độc lập nhau-các thành phần chức năng bao gồm truyền tải, chuyển mạch, điềukhiển mạng và các logic dịch vụ Lợi ích mang lại là mạng này không gặp phải sự giớihạn về phần cứng như trong mạng truyền thống (đó là sự cần thiết giữa chuyển mạchkênh và truyền tải, giữa các dịch vụ mạng thông minh với cơ chế và logic dịch vụ).Một chuyển mạch mềm hoàn toàn là chuyển mạch trong đó các thực thể chức năng tồntại trong các thiết bị thành phần vật lý khác nhau và phân tán Hiện nay chức năngtruyền dẫn đang bắt đầu chuyển cho các thành phần mạng trên cơ sở IP Trong tươnglai, chức năng điều khiển mạng, logic dịch vụ cũng sẽ tách rời khỏi chức năng chuyểnmạch Việc phân bố các thực thể chức năng sẽ cho phép dễ dàng phát triển các thuộctính tiên tiến và chuyển giao với chi phí thấp Nỗ lực tách các thực thể chức năng rakhỏi chuyển mạch làm cho chức năng chuyển mạch trở nên đơn giản hơn, hiệu quảhơn và rẻ hơn Các logic dịch vụ phân bố cũng làm cho việc phát triển các ứng dụngkhông bị hạn chế bởi các dịch vụ chuyển giao, điều khiển và kiến tạo tập trung

Mạng NGN (Hình 1.1) được xây dựng theo chuyển mạch mềm sẽ có cấu hìnhmạng lõi là các tổng đài chuyển mạch mềm được liên kết bằng mạng chuyển gói IP,ATM Phần tiếp cận thuê bao là các node truy nhập băng rộng và thiết bị truy nhậptích hợp Mạng lõi giao tiếp với các mạng ngoài thông qua các MG hoạt động dưới sựđiều khiển của MGC

Trang 12

CHƯƠNG II2 GIỚI THIỆU MỘT S ỐỐ GIAO THỨC TRONG NGN

2.

I1 Giao thức báo hiệu độc lập kênh mang (BICC)

2.I1 1 gới Giới thiệu chung

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của lưu lượng thoại một số nhà cung cấp đã

đề nghị giải quyết vấn đề bằng cách tách biệt chức năng điều khiển cuộc gọi và chứcnăng điều khiển kênh mang trong mạng PSTN/ISDN Giao thức ISUP đồng nhất nhưhiện nay trong báo hiệu số 7 sẽ được sủa đổi theo quan điểm trên Kết quả là xuất hiệnmột giao thức mới, BICC

Giao thức điều khiển độc lập kênh mang được phát triển bởi nhòm làm việc 11của ITU-T (ITU-T SG11) BICC cho phép các nhà điều hành phát triển mạng PSTNhiện có trên công nghệ chuyển mạch kênh tới các cấu trúc mạng mới trên nền côngnghệ chuyển mạch gói nhưng vẫn duy trì toàn bộ các dịch vụ thoại truyền thống vớinhững ảnh hương nhỏ nhất tới công việc khai thác hiện thời

BICC do ITU-T phát triển với mong muốn tương thích 100% với mạng hiện thời

và làm việc trên bất kì môi trường làm việc nào

Do ITU-T chính là tổ chức chuẩn hòa đã xây dựng nên ban đầu BICC được giớihạn chặt chẽ như sau:

- giao Giao thúc BICC được xây dựng trên giao thức báo hiệu số 7 phần ISUP

để tương thích hoàn toàn với các dịch vụ hiện co trên mạng PSTN/IDSN

- BICC hoạt động độc lập với các công nghệ thiết lập đường truyền (độc lậpkênh mang)

- có Có khả năng phối hợp với các giao thức báo hiệu hiện có

2.I1 2 cấu Cấu trúc BICC

ISN

IWU

new network IWU

I/W

N/B exchange

TDM connection

Connection signalling

(user plane connection)

Trang 13

Hình 2.1 Cấu trúc BICC

Điểm khởi đầu của BICC là: các cuộc gọi phải vào/ra các thành phần mạng mớithông qua các điểm dịch vụ giao tiếp (ISN- Interface serving nodes ) Một cách chungchung một node phục vụ là một điểm trong mạng cung cấp chức năng cho các dịch vụPSTN/ISDN hiện tại Ngay từ đầu, ISD phải cung cấp một giao diện báo hiệu giữaISUP băng hẹp và các ISN ngang cấp nhau như thấy trên hình

Kiến trúc đơn giản này, mặc dù có vẻ thực tế nhưng không có tính mềm dẻo.Trong những mạng lớn, các kết nối linh hoạt hơn nhiều, với những nút mạng lõi cótrách nhiệm dàn trải đồng đều trên mạng Hơn nữa kịch bản cuộc gọi đơn giản nhưtrên chưa minh họa được tính chất của BICC vì BICC không chỉ là giao tiếp giữaISUP và bản thân nó Trong một kịch bản khác, các điểm phục vụ làm việc ở biên củamạng PSTN cho phép kết nối hai mạng BICC với nhau Theo quy ước gọi tên trongPSTN, cặp node này được gọi là điểm phục vụ cổng (GSN – Gateway Serving node).Kịch bản này là đủ để minh họa cho giao thức

BRN (Sw)

BRN (Sw) new network

GSN TSN

Hình 2.2 Các nút mạng BICC

Nếu như hai nhà điều hành mạng BICC có thể kết nối với nhau qua PSTN/ISDNthì từng nhà điều hành cũng có thể cung cấp các dịch vụ PSTN/ISDN ngay tại các núttrong mạng của mình Các nút làm việc đó có vai trò như một vai trò chuyển tiếp nênđược gọi là điểm phục vụ chuyển tiếp (TSN- Transit Serving Node)

Theo yêu cầu BICC phải làm việc với mọi công nghệ mạng chuyển mạch gói,nên với mạng chuyển mạch gói ATM trong kiến trúc mạng BICC sẽ có thêm các nútBRN (Bearer Relay Node), được ATM sử dụng như những chuyển mạch trung giandành cho báo hiệu

Đòi hỏi thiết yếu đối với BICC ngay từ phiên bản đầu tiên là hỗ trợ 100% các dịch

vụ băng hẹp bao hàm các dịch vụ của mạng thông minh (IN) Trong nhiều trường hợp,

Trang 14

sẽ không hiệu quả nếu cung cấp dịch vụ IN thông qua TSN, do đó người ta đưa ra mộtdạng nút mới gọi là CMN Điều này sẽ được bàn kỹ hơn ở phần mô hình chức năng.Kiến trúc BICC dược phân tích theo 4 góc độ:

- mô Mô hình hoạt động

- mô Mô hình chức năng của từng nút mạng

.- mô Mô hình tham chiếu đầy đủ

.- mô Mô hình giao thức

I2 21 12.1 mô Mô hình hoạt động

HÌNH 3.13

Hình 2.3 Kiến trúc BICC CS1

Mô hình hoạt động của BICC đầu tiên được được thể hiện trên hình 12.3

Nó thể hiện khả năng xây dựng các phần tử mạng mới trong cấu trúc mạngPSTN/ISDN truyền thống mà không thay đổi các phần tử cũng như giao diện của mạngbăng hẹp hiện thời Trong mô hình này, BICC làn việc hoàn toàn phù hợp với ISUP,những thông tin của ISUP không liên quan đến BICC được truyền tải một cách trongsuốt do Do đó các tính năng và dịch vụ của ISUP hay IN vẫn được cung cấp đầy đủ

2.1I 2.2 Mô hình chức năng

Trên quan điểm về mô hình mạng BICC, các nút mạng được phân chia thành hailoại chính Loại thứ nhất, nút dịch vụ (SN), là nút có bao gồm cả chức năng điều khiểncuộc gọi (CSF) và chức năng điều khiển kênh mang (BCF) Loại thứ hai, nút dàn xếpcuộc gọi (CMN) là các nút chỉ có chức năng của CSS mà không bao gồm chức năng củaBCF Hình 12.4 và 12.5 tương ứng là hai mô hình chức năng của hai loại nút mạng này

Đỗ Việt Hải – D2001VT

Báo hiệu BICCKênh mang

BICC đảm bảo chuyển tải các dịch

vụ ISUP một cách trong suốt

Một mạng mới được chèn vào mạng

PSTN/ISDN

8

Trang 15

Trong nút SN, các thực thể thực hiện chức năng dịch vụ cuộc gọi (CSF) và chứcnăng điều khiển kênh mang (BCF) có thể xây dựng tách biết Báo hiệu điều khiểnkênh mang cuộc gọi CBC được quy định trong ITU-T Q.1950

Việc liên lạc giữa các SN để điều khiển kênh mang được thực hiện bởi giao thứcbáo hiệu điều khiển kênh mang (BCS) Báo hiệu điều khiển kênh mang có thể đượctriển khai trên một phương thức truyền tải tách biệt hoặc có thể được truyền tải theo cơchế đường hầm theo phương năm ngang trong giao thức BICC giữa hai CSF đồng cấp

và theo phương năm dọc giữa CSF và BCF GIAO THứC đường hầm điều khiển kênhmang (BCTP) được miêu tả trong Q.1990

Cả SN và CMN được mô hình hóa kỹ bằng thuật “Half Call” Mọi kịch bản xử lýcuộc gọi được chia thành một thủ tục báo hiệu đầu vào và một thủ tục báo hiệu đầu ratrong phạm vi của Q.1902, ít nhất một trong hai thủ tục này là BICC

Thủ tục báo hiệu đầu vào

Thủ tục báo hiệu đầu ra Chức năng dịch vụ cuộc gọi(CSF)

Báo hiệu điều khiển kênh mang cuộc

gọi(CBC) Nút dịch vụ (SN)

BCF

BIWF Báo hiệu điều khiển kênh mangBáo hiệu điều khiển kênh mang

Báo hiệu điều khiển cuộc gọi

Trang 16

Thủ tục báo hiệu đầu vào

Thủ tục báo hiệu đầu ra Chức năng dịch vụ cuộc gọi(CSF) Nút mediation cuộc gọi(CMN)

BCF

BIWF Báo hiệu điều khiển kênh mangBáo hiệu điều khiển kênh mang

Kênh mang

Figure 2/PART 1Hình 2 5 Scope of this Part in case of a CMNMô hình nút

dàn xếp cuộc gọi (CMN)

2.1 I 12 3 Mô hình tham chiếu đầy đủ

Cuối cùng, một chức năng đầy đủ của mạng BICC là báo hiệu xử lý cuộc gọiđược miêu tả trong hình 12.6 Các phần tử trong mô hình này bao gồm:

 Nút dịch vụ SN bao gồm ISN, TSN và GSN:

- ISN Nút dịch vụ giao diện: Phần tử chức năng hoạt động tại biên của mạngBICC, bao gồm một hay nhiều khối chức năng nút dịch vụ cuộc gọi (CSF-N) và mộthay nhiều khối chức năng liên kết hoạt động (BIWF) tương tác với các mạng không sửdụng BICC hoặc thiết bị đầu cuối

- TSN Node phục vụ chuyển tiếp: Một thực thể chức năng cung cấp chức năngchuyển tiếp giữa các ISN và các GSN Thực thể chức năng này gồm một hoặc nhiềuchức năng chuyển tiếp dịch vụ cuộc gọi và một hoặc nhiều chức năng liên mạng vậtmang Các TSN giao diện với TSN, GSN và ISN khác trong miền mạng đường trụccủa chúng

- Node phục vụ cổng (GSN): Một thực thể chức năng cung cấp các chức năngcổng giữa hai miền mạng Thực thể chức năng này gồm một hoặc nhiều chức năngcổng dịch vụ cuộc gọi (CSF-G), và một hoặc nhiều chức năng liên mạng vật mang(BIWF) Các GSN giao tiếp với các GSN khác, trong các miền mạng đường trục khác

và các ISN và TSN khác trong miền mạng đường trục của chính nó Các dòng báohiệu mạng cho một GSN là tương tự như các dòng cho một TSN

 Nút dàn xếp cuộc gọi bao gồm TCMN và GCMN Nhìn chung các nútCMN không có chức năng điều khiển kênh mang và có vai trò làm giao diện tới mạngIN

Trang 17

- TCMN: Nút dàn xếp cuộc gọi chuyển tiếp: tương tự về mặt chức năng với TSNnhưng không có các khối BIWF và không tham gia các hoạt động điều khiển kết nốikênh mang

- GCMN: Nút dàn xếp cuộc gọi cổng: tương tự về mặt chức năng với GSNnhưng không có các khối BIWF và không tham gia các hoạt động điều khiển kết nốikênh mang

 Các chức năng dịch vụ cuộc gọi (CSF) bao gồm các loại:

- Chức năng node dịch vụ cuộc gọi CSF-N cung cấp các hoạt động điều khiểnnode dịch vụ kết hợp với dịch vụ băng hẹp bằng cách liên mạng với báo hiệu băng hẹp

và báo hiệu điều khiển cuộc gọi độc lập vật mang BICC, báo hiệu tới các đầu cảu nóCSF-N các dặc tính của cuộc gọi và cầu cứu các chức năng node điều khiển vật mang(BCF-N) cần thiết để hỗ trợ dịch vụ vật mang băng hẹp qua mạng đường trục

- Chức năng chuyển tiếp dịch vụ cuộc gọi CSF-T cung cấp các hoạt động chuyểntiếp dịch vụ cần thiết để thiết lập và duy trì một cuộc gọi mạng đường trục (hình 3), vàvật mang kết hợp của nó bằng cách trễ báo hiệu giữa các đầu cuối CSF-N và cầu cứucác chức năng chuyển tiếp điều khiển vật mang BCF-T cần thiết để hỗ trợ dịch vụ vậtmang băng hẹp qua mạng đường trục

- Chức năng cổng dịch vụ cuộc gọi CSF-G cung cấp các hoạt động cổng dịch vụcần thiết để thiết lập và duy trì một cuộc gọi mạng đường trục và vật mang kết hợp của

nó bằng cách trễ báo hiệu giữa các đầu cuối CSF-N và cầu cứu các chức năng cổngđiều khiển vật mang BCF-G cần thiết để truyền tải dịch vụ điều khiển vật mang bănghẹp giữa các mạng đường trục

- Chức năng kết hợp dịch vụ cuộc gọi CSF-C cung cấp kết hợp cuộc gọi và cáchoạt động truyền thông cần thiết để thiết lập và duy trì một cuộc gọi mạng đường trụcbằng cách trễ báo hiệu giữa các đầu cuối CSF-N CSF-C không có một mối quan hệnào với BCF bất kỳ Nó chỉ là một chức năng điều khiển cuộc gọi

 Chức năng điều khiển vật mang (BCF)

Cần chú ý rằng có 5 loại BCF được thể hiện trong một mô hình chức năng hỗnhợp: BCF-G, BCF-J, BCF-N, BCF-R, BCF-T

- Chức năng kết hợp điều khiển vật mang BCF-J cung cấp điều khiển chức năngchuyển mạch vật mang, khả năng truyền thông với hai chức năng dịch vụ cuộc gọi kếthợp (CSF), và khả năng báo hiệu cần thiết để thiết lập và giải phóng kết nối mạngđường trục

- Chức năng cổng điều khiển vật mang BCF-G cung cấp điều khiển cho chứcnăng chuyển mạch vật mang, khả năng truyền thông với chức năng dịch vụ cuộc gọikết hợp của nó (CSF-G), và khả năng báo hiệu cần thiết để thiết lập và giải phóng kếtmạng đường trục

Trang 18

- Chức năng node điều khiển vật mang BCF-N cung cấp điều khiển chức năngchuyển mạch vật mang, khả năng truyền thông với chức năng dịch vụ cuộc gọi của nó(CSF) và khả năng báo hiệu cần thiết để thiết lập và giải phong kết nối mạng đườngtrục đối với đầu cuối của nó (BCF-N)

- Chức năng trễ điều khiển vật mang BCF-R cung cấp điều khiển cho chức năngchuyển mạch vật mang và trễ các yêu cầu báo hiệu điều khiển vật mang cho BCF kếtiếp để hoàn thành kết nối mạng đường trục từ biền tới biên

- Chức năng chuyển tiếp điều khiển vật mang (BCF-T) cung cấp điều khiển chochức năng chuyển mạch vật mang, khả năng truyền thông với chức năng dịch vụ cuộcgọi kết hợp của nó (CSF-T), và khả năng báo hiệu cần thiết để thiết lập và giải phóngkết nối mạng đường trục

 Node truyền thông cuộc gọi CMN: Một thực thể chức năng cung cấp cácchức năng CSF-C mà không có thực thể BCF đi cùng

 Kết nối mạng đường trục (BNC)

Thể hiện kết nối truyền dẫn từ biên giới này tới biên giới khác trong mạng đườngtrục, bao gồm một hoặc nhiều các tuyến kết nối mạng đường trục (BNCL) Kết nốimạng đường trục thể hiện một phần của kết nối vật mang mạng (NBC) đầu cuối đếnđầu cuối

Trang 19

Trang 20

 Tuyến kết nối mạng đường trục BNCL

Thể hiện tiện ích truyền dẫn giữa hai thực thể mạng đường trục liền kề có chứamột chức năng điều khiển vật mang.s

 Phần điều khiển vật mang BCS

Thể hiện mối quan hệ báo hiệu giữa hai thực thể chức năng điều khiển vật mangliền kề nhau (BCF)

 Chức năng liên mạng vật mang BIWF

Là một thực thể chức năng cung cấp các chức năng điều khiển vật mang (BCF)

và các chức năng chuyển mạch/ánh xạ truyền thông trong phạm vi của một SN

(BCF-N, BCF-T hoặc BCF-G) và một hoặc nhiều MCF và MMSF, và tương đương về mặtchức năng với một cổng truyền thông thực hiện kết hợp với điều khiển vật mang

 Node liên mạng vật mang BIWN

Một đơn vị vật lý kết hợp các chức năng tương như như một BIWF

 Kết hợp điều khiển cuộc gọi CCA

Định nghĩa kết hợp báo hiệu ngang hàng giữa các máy trạng thái cuộc gọi, cuộcgọi và vật mang được đặt ở các thực thể vật lý khác nhau

 Node truyền thông cuộc gọi CMN

Một thực thể chức năng cung cấp các chức năng CSF-C mà không có thực thểBCF đi cùng

 Chức năng điều khiển truyền thông MCF

Một thực thể chức năng giao tiếp với BCF để cung cấp điều khiển vật mang vàMMSF Chức năng chính xác năng ngoài phạm vi của BICC

 Chức năng chuyển mạch/ánh xạ truyền thông MMSF

Một thực thể cung cấp chức năng liên kết được điều khiển của hai vật mang và

có thể (tuỳ chọn) chuyển đổi của vật mang từ công nghệ này và kỹ thuật thích ứng/mãhóa tới một công nghệ khác

 Các tầng truyền thông báo hiệu STL

Bất cứ tập cá tầng giao thức hiện đang được chỉ định để cung cấp các dịch vụtầng truyền dẫn và tầng mạng cho BICC Các chức năng của chúng và các thực thểgiao thức dịch vụ nguyên thủy nằm ngoài phạm vi của báo cáo này

 Khối chuyển đổi truyền dẫn báo hiệu STC

Một tầng giao thức giữa STL và BICC Tầng này cho phép giao thức BICC độclập với STL

 Node chuyển mạch (SWN)

Trang 21

Một thực thể chức năng cung cấp các chức năng chuyển mạch trong mạng

đường trục băng rộng Thực thể chức năng này gồm một máy trạng thái điều khiển vật

mang BCF-R SWN giao tiếp với SWN khác trong miền mạng đường trục của chính

chúng BCF-R của SWN cũng giao tiếp với các chức năng BCF-N nằm trong các thực

thể BIWF

 Mạng chuyển mạch kênh SCN

Một thuật ngữ chung cho bất cứ mạng nào sử dụng chuyển mạch kênh ví dụ như:

ISDN, PSTN, PLMN

 Thiết bị đầu cuối TE

Thể hiện thiệt bị truy nhập người sử dụng hoặc khách hàng để yêu cầu và kết

thúc các dịch vụ kết nối đi cung với mạng

T11111850-01

BCF-N (v)

BCF-T

BCF-G (x)

BCF-G

BCF-N (z) BCF-R BCF-A (a) BCF-R

Backbone Network Connections Network Bearer Connection (end-to-end)

Other service supplier networks

Call Control Signalling

Bearer Control Signalling

Call & Bearer Control (CBC) Signalling

Access Control Signalling

Other service supplier networks

Bearer Interworking Function (BIWF)

Backbone Network Connection Link

Joint Domain Bearer Interworking Function (BIWF)

Signalling Transport Network

Access Network

Figure 3/Q.1902.1 – Network Functional model

Trang 22

I2.1 2.4 Mô hình giao thức

Giao thức BICC

Signalling Transport Converter

Mapping Function

Điều khiển kênh mang

Signalling Transport Layers

Giao thức điều khiển kênh mang

Giao thức điều khiển cuộc gọi

Transport Specific interface

Bearer Specific interface

Giao diện chung

Hình 4 2 7 Mô hình giao thức

Hình 4 2.7 chỉ ra mô hình giao thức được dùng cho báo cáo này

Các mặt giao thức của mô hình chức năng trong hình 3 được cung cấp bởi cácphần tử của mô hình giao thức trong hình 4 2.6

- Khối các chu trình BICC bao gồm các chức năng của thành phần CSF trong môhình chức năng

- Các chức năng giao thức của thành phần BCF của mô hình chức năng đượcphân tán giữa các khối chức năng ánh xạ và điều khiển vật mang trong hình 42.6 Cácchức năng khác được chứa trong thành phần BCF ví dụ như điều khiển của các chứcnăng chuyển mạch không được chỉ ra trong hình 42.7

- Vị trí mô tả BICC để cập tới các sư kiện báo hiệu vật mang thu nhận/gửi từ/điBCF, nó liên quan tới sự sử dụng giao diện chung cho khối chức năng ánh xạ tronghình 42.7

- Vị trí mô tẳ BICC liên quan tới các bản tin BICC đang gửi/nhận liên quan tới sửdụng giao diện chung cho khối chuyển đổi truyền dẫn báo hiệu, xem ITU-T Q.2150.0

2.1I 2.5 Kiến trúc khuyến nghị

Báo cáo này cung cấp một mô tả chức năng của giao thức BICC, công nghệ độclập vật mang Đó là một khối được thể hiện bởi “chu trình BICC” trong hình 42.6 Nócũng sử dụng giao diện chung tới các khối được thể hiện bởi các chức năng ánh xạ vàcác khối chuyển đổi truyền dẫn báo hiệu Các khối trong hình 6 được thể hiện bởi chức

Trang 23

năng ánh xạ được định nghĩa trong các ấn bản bổ sung được cung cấp cho mỗi côngnghệ vật mang để thể hiện các thích ứng cụ thể cho công nghệ này

Các khối trong hình 4 2.7 được thể hiện là các khối chuyển đổi truyền dẫn báohiệu được định nghĩa trong họ các khuyến nghị Q.2150.x Họ này mô tả cá vấn đề cụthể về truyền dẫn liên quan tới dịch vụ truyền dẫn báo hiệu

Trang 24

I.3 BICC phiên bản một CS-1

Trong vòng tử cuối năm 1999 tới đầu năm 2000, nhóm làm việc SG-11của ITU-T

dã hoàn thành một khối công viêc lớn để cho ra đời BICC phiên bản một ( BICC Capacity Set 1) Do đây là phiên bản đầu,với thời gian hạn hẹp

và đòi hỏi phải có ngay một chuẩn cho các nhà điều hành mạng để giải quyết các vấn đề trước mắt nên BICC-CS 1 mới chỉ tập chung vào một phần các yeeu caauf đối với BICC Tuy nhieen các nhà phát triển vẫn luôn quan tâm ddees mục tiêu lâu dài của BICC.

I.3.1 Các tính năng của BICC-CS1

BICC- CS1 cho phép các nhà khai thác dịch chuyển dần sang mạng chuyển mạch gói nó cho phép chèn một đoạn ATM vào trong mạng băng hẹp hiện có mà không ảnh hưởng tới các tính năng và dịch vụ của ISUP hay IN

Hình

BICC-CS1 dựa rất nhiều vào giao thức ISUP Nó được thiết kế để làm việc hoàn toàn khớp với ISUP Ngoài ra, những thông tin của ISUP mà không liên quan đến BICC sẽ được truyền tải một cách trong suốt thông qua BICC BICC- CS1 cũng đưa ra những tính năng tùy chọn: thỏa thuận nén /giãn (codec negotiation) và điều chỉnh nén /giãn (codec modification) mà ISUP không

có Điều này cho phép BICC làm việc độc lập với mã truyền, cải thiện chất lượng thoại khi làm việc giữa các mạng sử dụng các bộ mã hóa thoại khác nhau, ví dụ giữa mạng TDM và mạng di động

BICC-CS1 tập trung phát triển các chức năng chuyển tiếp cuộc gọi (chuyển mạch lớp 4 ) Nó có các tính năng như sau:

Hỗ trợ hầu hết các dịch vụ băng hẹp hiện thời.

Hai phương pháp điều khiển thiết lập kết nối ở kênh mang: thiêt lập kênh mang theo hướng đi và thiết lập kênh mang theo hướng về.

Thương lượng và điều chỉnh mã hóa Tính năng này cho phép cuộc gọi sử dụng BICC thích ứng vói loại các mã đường truyền trên các mạng sử dụng các bộ

mã hóa thoại khác nhau (ví dụ giữa mạng TDM và mạng di động).

Tách biệt việc giải phóng cuộc gọi và giải phóng kết nối ở mạng lõi.

Tái sử dụng các kết nối rỗi ở mạng lõi.

Sử dụng MTP SS7 hoặc ATM để truyền tải báo hiệu.

Hỗ trợ các kiểu truyền tải kênh mang: ALL1, ALL2

I.4 Phiên bản 2 của BICC (BICC-CS2).

Trang 25

BICC-CS2 phát triển từ BICC-CS1 và được phát triển thành một bộ tiêu chuẩn độc lập Kiến trúc của BICC-CS2 cung cấp hầu hết các tính năng của tổng đài nội hạt (chuyển mạch lớp 5) Các tính năng của BICC-CS2 bao gồm:

Hỗ trợ kênh mang IP.

Truyền tải báo hiệu trên IP.

Định nghĩa giao diện điều khiển kênh mang và cuộc gọi (CBC).

Định nghĩa nút dàn xếp cuộc gọi (CMN) để hỗ trợ IP.

BICC-CS2 được mô tả trong bộ tiêu chuẩn Q.1902.x được thông qua vào ngày 2/7/2001 BICC-CS2 bao gồm các tiêu chuẩn sau:

Q.1902.1, “BICC-CS2: Funtiona description”, miêu tả các chức năng chung của BICC-CS2 trong việc hỗ trợ các dịch vụ ISDN băng hẹp độc lập với công nghệ kênh mang và công nghệ truyền tải báo hiệu được sử dụng.

Q.1902.2, “BICC-CS2 and signalling system No.7 – ISDN user part general funtions of messages and parameters” , định nghĩa các bản tin, tham số và thông tin báo hiệu được sử dụng bởi giao thức BICC và ISUP.

Q.1902.3, “BICC-CS2 and signalling system No.7 – ISDN user part formats and codes”, qui định các khuôn dạng và mã được sử dụng cho BICC và ISUP Q.1902.4 , “BICC-CS2 – Basic procedure”, miêu tả thủ tục của một cuộc gọi BICC-CS2 cơ bản.

Q.1902.5, “BICC-CS2 – Exceptión to application transport machinísm”in the context ò BICC”, miêu tả các ngoại lệ cho Q 765, “Signalling system No.7 – Application transport mechanism”, cho cac cuộc gọi BICC.

Q.1902.6, “Generric signalling procedures and suppport of the ISDN user part supplementary services with the bearer indempedent call control protocol”, qui định các thủ tục báo hiệu chung của giao thức BICC trong việc cung cấp các dịch vụ bổ sung ISUP.

1.3.32.1.3 Định dạng BICC, bản tin và tham số

Các bản tin BICC được trao đổi giữa các thực thể giao thức đồng cấp Các thựcthể này được sử dụng dịch vụ truyền tải báo hiệu chung của chức năng chuyển đổitruyền tải báo hiệu (STC), xem ITU-T Q.2150.0 PDU BICC bao gồm một số nguyênlần các octet và bao gồm các phần dưới đây:

a CIC

b Mã chỉ thị loại bản tin

c Phần cố định bắt buộc

d Phần thay đổi bắt buộc

e Phần tùy chọn bao gồm các trường tham số có độ dài cố định hay thay đổi

Trang 26

Hình

Mandatory variable part

Optional part

Order of octect transmission

Mandatory fixed part

20

Trang 27

Routing labelCircuit identification coeMessage type codeMandatory parameter A

Mandatory parameter FPointer to parameter M

Pointer to parameter PPointer to start of optical partLength indicatior of parameter M

Parameter M Length indicatior of parameter P

Parameter MParameter name = XLength indicatior of parameter X

Parameter X Parameter name = ZLength indicatior of parameter Z

Parameter ZEnd of optical parameters

Khuôn dạng bản tin BICC

Ví dụ khuôn dạng bản tin BICC

Trang 28

Loại bản tin: truyền tải ứng dụng (APM)Tham số Q.1902.3 Loại Chiều dài (theo octet)Loại bản tin

Tham số truyền tải ứng dụng (Chú ý)

Thông tin tương thích bản tin

Thông tin tương thích tham số

Trường kết thúc và các tham số tùy chọn

5.46.46.596.716.40

FOOOO

15-?

3-?

4-?

1Chú ý – Các tham số truyền tải đa ứng dụng (APP) có thể được gửi đi trong cùng bảntin, miễn là chúng thuộc các mảnh có thứ tự khác nhau

1.3.42.1.4 Cuộc gọi qua BICC

Bởi vì BICC dựa trên sự phân chia giữa kênh mang và điều khiển cuộc gọi do đó

có hai pha cho việc thiết lập kết nối thoại giữa những người dùng đầu cuối:

- Thiết lập cuộc gọi

- Thiết lập kết nối kênh mang

Nói chung có một số lựa chọn cho việc điều khiển kênh mang:

 Một kết nối mang được thiết lập hay giải phóng ứng với việc thiết lập vàgiải phóng cuộc gọi Việc thiết lập mang được khởi đầu ở hướng thuận

 Một kết nối mang được thiết lập hay giải phóng ứng với mỗi việc thiết lập

và giải phóng cuộc gọi Việc thiết lập mang được khởi đầu ở hướng ngược

 Kết nối mang không được giải phóng khi cuộc gọi kết thúc, nó vẫn duy trì

và có thể được sử dụng cho cuộc gọi tiếp theo

Có 5 thủ tục thiết lập kênh mang khác nhau:

- Thiết lập nhanh

- Thiết lập chậm hướng thuận

- Thiết lập chậm hướng nghịch

- Thiết lập kênh mang trực tiếp hướng thuận với mỗi cuộc gọi

- Thiết lập kênh mang trực tiếp hướng nghịch với mỗi cuộc gọi

Sử dụng cơ chế đường hầm trong BICC

Sử dụng BCP

22

Trang 29

Trang 30

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2 Giới thiệu một số giao thức trong NGN

BCF-N (y)

BCF-N (z)

IAM

ACM ACM

ANM ANM

ACM

ANM

"BBB" COT

Bearer-Set-up-Connect

Bearer-Set-up-Connect Bearer-Set-up-Connect

Bearer-Set-up-Connect

IAM (Action = Connect forward), (BNC characteristics)

Bearer-Set-up req (BNC-ID = z1), (BIWF-Addr = z)

Bearer-Set-up req (BNC-ID = y1), (BIWF-Addr = y)

Trang 31

Trang 32

Trang 33

2.1.5 BICC phiên bản một CS-1

Trong vòng tử cuối năm 1999 tới đầu năm 2000, nhóm làm việc SG-11của ITU-T

dã hoàn thành một khối công viêc lớn để cho ra đời BICC phiên bản một (BICCCapacity Set 1) Do đây là phiên bản đầu, với thời gian hạn hẹp và đòi hỏi phải có ngaymột chuẩn cho các nhà điều hành mạng để giải quyết các vấn đề trước mắt nên BICC-

CS 1 mới chỉ tập chung vào một phần các yêu cầu đối với BICC Tuy nhiên các nhàphát triển vẫn luôn quan tâm đến mục tiêu lâu dài của BICC

BICC- CS1 cho phép các nhà khai thác dịch chuyển dần sang mạng chuyển mạchgói Nó cho phép chèn một đoạn ATM vào trong mạng băng hẹp hiện có mà khôngảnh hưởng tới các tính năng và dịch vụ của ISUP hay IN

Hình 2 10 Mô hình BICC – CS1

BICC-CS1 dựa rất nhiều vào giao thức ISUP Nó được thiết kế để làm việc hoàntoàn khớp với ISUP Ngoài ra, những thông tin của ISUP mà không liên quan đếnBICC sẽ được truyền tải một cách trong suốt thông qua BICC

BICC- CS1 cũng đưa ra những tính năng tùy chọn: thỏa thuận nén /giãn (codecnegotiation) và điều chỉnh nén /giãn (codec modification) mà ISUP không có Điềunày cho phép BICC làm việc độc lập với mã truyền, cải thiện chất lượng thoại khi làmviệc giữa các mạng sử dụng các bộ mã hóa thoại khác nhau, ví dụ giữa mạng TDM vàmạng di động

BICC-CS1 tập trung phát triển các chức năng chuyển tiếp cuộc gọi (chuyển mạchlớp 4 ) Nó có các tính năng như sau:

ISN

BICC CSF

STC

BIWFBCF

formal primitive interface

informal primitive interface

bearer control signallingbearer bearer

Trang 34

- Hỗ trợ hầu hết các dịch vụ băng hẹp hiện thời

- Hai phương pháp điều khiển thiết lập kết nối ở kênh mang: thiết lập kênhmang theo hướng đi và thiết lập kênh mang theo hướng về

- Thương lượng và điều chỉnh mã hóa Tính năng này cho phép cuộc gọi sửdụng BICC thích ứng với loại các mã đường truyền trên các mạng sử dụngcác bộ mã hóa thoại khác nhau (ví dụ giữa mạng TDM và mạng di động)

- Tách biệt việc giải phóng cuộc gọi và giải phóng kết nối ở mạng lõi

- Tái sử dụng các kết nối rỗi ở mạng lõi

- Sử dụng MTP SS7 hoặc ATM để truyền tải báo hiệu

- Hỗ trợ các kiểu truyền tải kênh mang: ALL1, ALL2

2.1.6 Phiên bản 2 của BICC (BICC-CS2).

BICC-CS2 phát triển từ BICC-CS1 và được phát triển thành một bộ tiêu chuẩnđộc lập Kiến trúc của BICC-CS2 cung cấp hầu hết các tính năng của tổng đài nội hạt(chuyển mạch lớp 5) Các tính năng của BICC-CS2 bao gồm:

- Hỗ trợ kênh mang IP

- Truyền tải báo hiệu trên IP

- Định nghĩa giao diện điều khiển kênh mang và cuộc gọi (CBC)

- Định nghĩa nút dàn xếp cuộc gọi (CMN) để hỗ trợ IP

BICC-CS2 được mô tả trong bộ tiêu chuẩn Q.1902.x được thông qua vào ngày2/7/2001 BICC-CS2 bao gồm các tiêu chuẩn sau:

- Q.1902.1, “BICC-CS2: Funtiona description”, miêu tả các chức năng chungcủa BICC-CS2 trong việc hỗ trợ các dịch vụ ISDN băng hẹp độc lập vớicông nghệ kênh mang và công nghệ truyền tải báo hiệu được sử dụng

- Q.1902.2, “BICC-CS2 and signalling system No.7 – ISDN user part generalfuntions of messages and parameters” , định nghĩa các bản tin, tham số vàthông tin báo hiệu được sử dụng bởi giao thức BICC và ISUP

- Q.1902.3, “BICC-CS2 and signalling system No.7 - ISDN user part formatsand codes”, qui định các khuôn dạng và mã được sử dụng cho BICC và ISUP

- Q.1902.4 , “BICC-CS2 – Basic procedure”, miêu tả thủ tục của một cuộcgọi BICC-CS2 cơ bản

- Q.1902.5, “BICC-CS2 – Exceptión to application transport machinísm”inthe context ò BICC”, miêu tả các ngoại lệ cho Q 765, “Signalling systemNo.7 – Application transport mechanism”, cho cac cuộc gọi BICC

Trang 35

- Q.1902.6, “Generric signalling procedures and suppport of the ISDN userpart supplementary services with the bearer indempedent call controlprotocol”, qui định các thủ tục báo hiệu chung của giao thức BICC trongviệc cung cấp các dịch vụ bổ sung ISUP

Trang 36

12 31 75 Phối hợp hoạt động giữa BICC và các giao thức báo hiệu khác.

Q.1601 ISUPÛ INAP

Q.1922.2 BICCÛ INAP CS2

Q.1922.4 BICCÛ ISUP CS4 Q.1901 Ann E.

BICCÛ ISUP

Q.1912.1 BICCÛ ISUP

Q.1912.2 BICCÛ PSTN Access(C5, R1,R2,TUP )

&DSS1

Q.1912.3 BICCÛH.323

Q.1912.4 BICCÛ DSS2

TRQ.2141.1 Flows

Q.1228 INAP CS2 Q.1248 INAP CS4 INAP

Q.190x series BICC Q.765.5 APM-BICC BICC

Q.699 ISUP Û DSS1

H.246 ann C ISUPÛ H.323

Q.2650 B-ISUPÛ DSS2

Q.2660 ISUPÛ B-ISUP

Q.76x series ISUP

Q.140 to Q.164 C5 Q.310 to Q.332 R1 Q.400 to Q.490 R2 Q.721 to Q.724 TUP

H.225 Multimedia Call control H.245 Control Protocol

Q.931 DSS1 Q.2931 DSS2

Q.1950 CBC

CBC Q.276x series

B-ISUP B-ISUP

DSS H.323

PSTN Access

Interwoking specifications

Hinh 2.11 Mô hình phối hợp hoạt động của BICC với các giao thức khác

Trong liên mạng điều khiển cuộc gọi giữa các giao thức BICC, điều khiển cuộcgọi cung cấp logic về mặt liên mạng

Liên mạng ngang cấp xảy ra giữa 2 SN/CMN mà hỗ trợ các triển khai khác nhaucủa cùng một giao thức

Liên mạng được lập ra tuân theo một giao tiếp của thông tin giao thức được thubởi SN hoặc CMN

Q.1912.x miêu tả phương thức phối hợp báo hiệu giữa BICC và các hệ thống báohiệu khác Q.1912.x bao gồm các tiêu chuẩn sau:

- ITU-T Q.1912.1: “Interworking between Signalling System No.7 ISDN userpart and the Bearer Independent Call Control Protocol”, định nghĩa phương thức liênkết và phối hợp hoạt động giữa BICC và ISUP trong hệ thống báo hiệu số 7

Trang 37

hình

BCF

BICC N-ISUP

Liên kết hoạt động ISUP/BICC

Liên kết ISUP/BICC

Hình 2 1513 Liên kết ISUP - BICC

Trang 38

Giao thức BICC là một thích ứng của định nghĩa giao thức ISUP, nhưng nókhông phải là sự thích ứng ngang hàng với ISUP Mục tiêu là giữ cho các giao thứcBICC và ISUP thẳng hàng gần nhau càng nhiều càng tốt

Nó sẽ giúp tránh liên mạng điều khiển cuộc gọi mở rộng và cung cấp sự đồng bộcủa các chức năng từ đầu cuối tới đầu cuối trong một mạng BICC/ISUP hỗn hợp Cơchế thích ứng này cung cấp các khả năng mới cho mỗi giao thức

- ITU-T Q.1912.2: “Interworking between selected Signalling System (PSTNaccess, DSS, C5,R1, R2 TUP) and the Bearer Independent Call Control Protocol”,định nghĩa phương thức liên kết và phối hợp hoạt động giữa BICC và các hệ thống báohiệu được lựa chọn bao gồm truy nhập PSTN DSS1, C5, R1, R2, TUP Phương thứcphối hợp hoạt động này dụa trên hai chặng kết nối báo hiệu: BICC với ISUP và ISUPvới các hệ thống báo hiệu băng hẹp khác

- ITU-T Q.1902.3: “Interworking between H.323 and the Bearer Independent CallControl Protocol”, định nghĩa phương thức liên kết và phối hợp hoạt động giữa BICC

và H.323 Cụ thể Phương thức phối hợp gồm hai chặng kết nối báo hiệu giữa BICC vàH.225.0 (giao thức điều khiển cuộc gọi đa phương tiện ) và H.225.0 với IUSP

- ITU-T Q.1902.4: “Interworking between Digital Subcriber Signalling SystemNo.2 and the Bearer Independent Call Control Protocol”, định nghĩa phương thức liênkết và phối hợp hoạt động cho các dịch vụ trên kênh ISDN 64 kbits/s giữa hệ thốngbáo hiệu DSS2 và BICC Trong tiêu chuẩn này, việc phối hợp hoạt động được địnhnghĩa thông qua mối ba chặng liên kết báo hiệu giữa DSS2 và B-ISUP; giữa B-ISUP

và ISUP; và giữa ISUP và BICC

- ITU-T Q.1902.3: “Interworking between the Intelligent Network ApplicationProtocol Capability Set 2 and the Bearer Independent Call Control Protocol”, định nghĩamối quan hệ báo hiệu giữa BICC và INAP- CS2 dựa trên mối tương tác giữa INAP vàISUP trong hệ thống báo hiệu số 7 để hỗ trợ các dịch vụ IN trong môi trường BICC

2

1 3.48 Các giao thức điều khiển kênh mang.

- ITU-T Q1970: “BICC IP bearer control protocol ”, định nghĩa giao thức điềukhiển kênh mang BICC IP (IPBCP) IPBCP được sử dụng cho việc trao đổi các thuộctính kết nối media stream, số cổng, địa chỉ IP để thiết lập và thay đổi các kênh mang

IP Thông tin trao đổi bằng IPBCP được thực hiện trong hoặc sau giai đoạn thiết lậpcuộc gọi BICC IPBCP sử dụng giao thức miêu tả phiên (SDP) được định nghĩa trongRFC 2327 để mã hóa các thông tin cần trao đổi

- ITU-T Q1970: “Bearer Control Tunneling Protocol” định nghĩa giao thức điềukhiển kênh mang BICC theo phương pháp đường hầm Đây là một kỹ thuật đườngngầm chung để chuyển tải thông tin của các giao thức điều khiển kênh mang (Bearer

Trang 39

Control Protocol- BCP) theo phương pháp nằm ngang qua giao diện BICC giữa cácCCU (Call Control Unit) và theo phương thức nằm dọc qua giao diện CBC giữa CCU

và BCU (Bearer Control Unit)

2.1.9

1.3.5 ITU-T Q.765.5

Q.765 có tên là “Signalling System No.7 – Application Transport Mechanism” làphần bổ sung của ISUP Q 765 cung cấp kỹ thuật truyền tải cho các ứng dụng có yêucầu kênh mang và liên kết báo hiệu Kỹ thuật truyền tải này có năng lực truyền tải nhưTCAP cung cấp cho các đối tượng sử dụng của nó

Kỹ thuật truyền tải ứng dụng (APM) có khả năng tạo liên kết báo hiệu giữa haiứng dụng APM- user đồng cấp đặt tại PIN và PAN PIN và PAN là cac khái niệmđược định nghĩa rong APM PIN là một điểm trên mạng muốn khởi tạo một kết nối vềphía một ứng dụng APM- user có thể thiết lập liên kết báo hiệu và kênh mang

ITU-T Q.765.5 “Signalling System No.7 – Application Transport Mechanism:Bearer Independent Call Control” lại là phần bổ sung cho các tiêu chuẩn cảu giao thứcBICC Q.765.5 là phần mở rộng cần thiết để chuyển tải thông tin kênh mang

ITU-T Q.765.5 Amendment 1, “Bearer Independent Call Control Capacity set2” mở rộng ITU-T Q.765.5 cho BICC-CS2

1.3.62.1.10 ITU-T Q2150.x

ITU-T Q2150.0: “Generic Signalling Transport Service”, miêu tả dịch vụ truyềntải ngân hàng chung (GSTS) cho phép phát triển các giao thức báo hiệu mà không cầnquan tâm đến đặc tính của các phương thức chuyển tải báo hiệu lớp dưới GSTS đượctriển khai thông qua các bộ chuyển đổi phương thức chuyển tải báo hiệu (STC-signalling Transporrt Converter) cho cá phương tiện chuyển tải báo hiệu cụ thể (hình1.8) Hình 1.9 cho thấy quan hệ giữa dịch vụ truyền tải báo hiệu chung, các phát triểnchuyển đổi chuyển tải báo hiệu và các phát triển chuyển tải báo hiệu cuh thể Có 3 bộchuyển tải báo hiệu đã được ITU-T định nghĩa

Trang 40

Signalling Application

Singnalling Transport Converter

Specific singnalling Transport

SAP primitives

Generic Signalling Transport Service

Generic Signalling Transport Service This Recomemndation

Hình 2.14 Cơ cấu dịch vụ truyền tải báo hiệu chung

onMTP3 and MTP3b Q.2150.1

on SSCOP Q.2150.2

SCT on SCTP Q.2150.3

primitives primitives

MTP3

Q.703 MTP3bQ.2210 SSCOPQ.2110 SSCOPMCEQ.2111 RFC 2960SCTP

Hình 2.15 Quan hệ giữa GSTS, các STC và các phương thức truyền tải báo hiệu

- ITU-T Q 2150.1: “Signalling Transport Converterr on MTP3 & MTP3b ”, chỉthị bộ chuyển đổi phương thức chuyển tải báo hiệu trên MTP3 & MTP3b Bộ chuyểnđổi này sử dụng các dịch vụ được cung cấp bởi lớp MTP của hệ thống báo hiệu số 7

Tiêu đề	Mạng thế hệ sau ngn và chuyển mạch nền
Tác giả	Đỗ Việt Hải
Trường học	Đại học
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	104
Dung lượng	8,13 MB