ứng dụng của megaco-h.248 trong chuyển mạch mềm 1

Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp chuyên ngành viễn thông ứng dụng của megaco-h.248 trong chuyển mạch mềm

Chơng I Tổng quan về công nghệ chuyển mạch mềm 1.1 Giới thiệu

1.1.1 Mạng viễn thông hiện tại và giải pháp

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại hình dịch vụ thông tin có ít nhất một loại mạng riêng biệt phục vụ dịch vụ

đó nh mạng Telex, mạng điện thoại công cộng PSTN, mạng truyền số liệu, mạng di

động GSM

Mạng PSTN nói chung đáp ứng đợc rất tốt nhu cầu dịch vụ thoại của khách hàng Tuy nhiên trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ thoại còn có nhiều vấn đề cha đợc giải quyết một cách thực sự thoả đáng, cha nói đến những dịch vụ mới nh truyền số liệu

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 nớc đang đứng trớc những bớc 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 phơng tiện Nếu nh

lu lợng thoại đợc đáp ứng rất tốt bởi mạng PSTN thì với những loại lu lợng còn lại mạng PSTN lại tỏ ra có rất nhiều nhợc 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

Ngoài ra, trong qua trình hoạt động, chuyển mạch kênh đã bộc lộ những yếu điểm của mình Những yếu điểm chính của chuyển mạch kênh là:

 Giá thành chuyển mạch của tổng đài nội hạt: Việc đầu t một tổng đài nội hạt

với chi phí cao cho vùng có vài ngàn thuê bao là không kinh tế do đó các tổng

đài thờng lắp đặt cho vùng có số lợng thuê bao lớn hơn Ngoài ra nhà cung cấp dịch vụ còn phải xem xét đến chi phí truyền dẫn và chi phí trên một đ ờng dây thuê bao và việc lắp đặt tổng đài nơi đó có kinh tế đem lại lợi nhuận hay không

 Dịch vụ không đa dạng: không có sự phân biệt dịch vụ cho các khách hàng

khác nhau Đó là do các tổng đài chuyển mạch truyền thống cung cấp cùng một tập các tính năng của dịch vụ cho các khách hàng khác nhau Hơn thế nữa việc phát triển và triển khai một dịch vụ mới phụ thuộc nhiều vào nhà sản xuất, rất tốn kém và mất thời gian

 Hạn chế về kiến trúc mạng, do đó khó khăn trong việc triển khai mạng: Đó

là do trong cơ cấu chuyển mạch, thông tin thoại đều tồn tại dới dạng các dòng

64 kbps, nên không thể đáp ứng cho các dịch vụ mới có dung lợng lớn hơn Và

do trong chuyển mạch kênh đầu vào và đầu ra đợc nối cố định với nhau nên việc định tuyến cuộc gọi và xử lý các đặc tính của cuộc gọi có mối liên hệ chặt chẽ với phần cứng chuyển mạch Hay nói cách khác phần mềm điều khiển

trong chuyển mạch kênh phụ thuộc rất nhiều vào phần cứng Ngoài ra khi một tổng đài đợc sản xuất thì dung lợng của nó là không thay đổi Do đó khi mở rộng dung lợng nhiều khi đòi hỏi đến việc phải tăng số cấp chuyển mạch, điều này sẽ ảnh hởng đến việc đồng bộ, báo hiệu cùng nhiều vấn đề phức tạp khác

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, công nghệ chuyển mạch gói cũng góp phần đa ngành công nghiệp viễn thông chuyển sang thời kỳ mới Công nghệ chuyển mạch gói đa ra giải pháp chuyển giao thông tin dới dạng các gói tin theo phơng thức hớng kết nối hay không kết nối trên các kênh ảo (chỉ thực sự chiếm dụng tài nguyên khi có lu lợng trên nó) Mạng chuyển mạch gói có thể đợc xây dựng trên các giao thức khác nhau: X25, IP Trong đó giao thức IP đang là giao thức

đ-ợc quan tâm nhiều nhất Mạng chuyển mạch gói dựa trên giao thức IP đđ-ợc coi là giải pháp công nghệ đáp ứng sự gia tăng nhu cầu của khách hàng Với khả năng của mình, các dạng lu lợng khác nhau đợc xử lý hoàn toàn trong suốt trong mạng IP, điều này cho phép mạng IP có khả năng cung cấp các loại dịch vụ đa dạng, phong phú bao gồm cả dịch vụ đa phơng tiện chứ không riêng gì dịch vụ thoại Điều này rất có ý nghĩa khi trong tơng lai, thông tin thoại chỉ còn tồn tại nh dịch vụ gia tăng giá trị

Nh vậy, để đáp ứng nhu cầu khách hàng các nhà quản trị mạng có hai sự lựa chọn hoặc xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới cho mạng IP hoặc xây dựng một mạng

có khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên cơ sở mạng PSTN hiện

có Trên quan điểm kinh tế, rõ ràng phơng án hai là sự lựa chọn đúng đắn, đó là mạng thế hệ sau NGN

1.1.2 Mạng thế hệ mới NGN

a Định nghĩa

Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn nh:

 Mạng đa dịch vụ: cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau

 Mạng hội tụ: hỗ trợ dịch vụ thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ

 Mạng phân phối: phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng

 Mạng nhiều lớp: tổ chức nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhng hỗ trợ nhau

Cho tới hiện nay, mạc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp thiết

bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu chiến lợc phát triển NGN Song vẫn cha có một định nghĩa cụ thể nào chính xác cho mạng NGN Do đó, định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể nào bao hàm hết ỹ nghĩa của mạng thế hệ mới nhng là khái niệm chung nhất khi đề cập dến NGN

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách đa dạng,

đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động

Nh vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên kỹ thuật TDM và mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM Nó có thể truyền tải tất cả các dịch

vụ vốn có của PSTN đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP một lợng lu lợng dữ liệu lớn, nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN

Tuy nhiên, NGN không phải chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và mạng

di động Vấn đề cốt lõi ở đây là làm sao có thể tận dụng hết các lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này Một vấn đề quang trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của ngời sử dụng cho một khối lợng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp gồm cả đa phơng tiện, phần lớn trong đó không đợc dự tính khi xây dựng các hệ thống hiện nay

b Cấu trúc chức năng của mạng NGN

Hiện nay cha có một khuyến nghị chính thức nào của ITU-T về cấu trúc NGN Nhiều hãng viễn thông lớn đã đa ra mô hình cấu trúc NGN nh Alcatel, Siemens, NEC, Lucent, Ericssion và kèm theo là các giải pháp mạng cùng các sản phẩm thiết bị mới

Từ các mô hình này, cấu trúc NGN có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau:

 Lớp kết nối (truy nhập, truyền tải/lõi)

 Lớp trung gian (truyền thông)

 Lớp điều khiển

 Lớp quản lý

Trong các lớp trên, lớp điều khiển là phức tạp nhất với nhiều giao thức, khả năng

t-ơng thích giữa các thiết bị của các hãng là vấn đề đang đợc các nhà khai thác quan tâm

Hình 1.1: Cấu trúc chức năng của NGN

Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho thoại và dữ liệu Các khối trong tổng đài hiện nay đợc phân chia thành các lớp mạng riêng lẻ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn

Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch PSTN thực chất đã

đ-ợc tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Sự thông minh đó nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch) hay bộ điều khiển cổng phơng tiện (MGC) hay tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới Các giao diện mở hớng tới các ứng dụng mạng thông minh (Intelligent Network) và các máy chủ ứng dụng (Application Server) mới, tạo điều kiện dẽ dàng cho việc cung cấp dịch vụ và đảm bảo đa ra thị trờng trong thời gian ngắn nhất

Tại lớp trung gian (truyền thông), các cổng phơng tiện (MG) đợc đa vào sử dụng

để thích ứng thoại và các phơng tiện khác với mạng chuyển mạch gói Các MG này đợc

sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RGW: Residental Gateway), hoặc với các mạng truy nhập (AGW: Access Gateway), hoặc với mạng PSTN (TGW: Trunk Gateway) Các máy chủ phơng tiện đặc biệt thực hiện nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn nh cung cấp các âm mời quay số hoặc bản tin thông báo Ngoài ra, chúng còn có chức năng tiên tiến hơn nh: trả lời bằng tiếng nói tơng tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản

Các giao diện mở của kiến trúc cho phép các dịch vụ mới đợc triển khai nhanh chóng Đồng thời, tạo thuận lợi cho việc triển khai các phơng thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thông hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể so các hãng cung cấp

Hình 1.2: Cấu trúc hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ

1.2 Khái niệm chuyển mạch mềm và kiến trúc tổng quan

1.2.1 Khái niệm

Các ý kiến khác nhau về chuyển mạch mềm cũng xuất phát từ góc độ nhìn nhận khác nhau về kiến trúc, chức năng Trớc khi đi tới một khái niệm chung, có thể tham

Lớp ứng dụng

Lớp media

Lớp điều khiển

Lớp điều khiển

Bộ điều khiển IP/MPLS Bộ điều khiểnVoice/SS7 Bộ điều khiểnATM/SVC

Các server đặc tính, server ứng dụng

Các giao thức, giao diện mở, API báo hiệu/IN tiêu chuẩn

Các giao diện logic và vật lý tiêu chuẩn TCP/IP Video Voice TDM FR ATM

Softswitch

CommWorks: www.commworks.com Softswitch bao gồm các mô đun phần mềm tiêu chuẩn, có chức năng điều khiển cuộc gọi, báo hiệu, có giao thức liên kết và khả năng thích ứng với các dịch vụ mới trong mạng hội tụ Thêm vào đó, Softswitch thực hiện chuyển mạch cuộc gọi mà không phụ thuộc vào phơng thức truyền dẫn cũng nh cách truy nhập mạng, các dạng lu lợng khác nhau đợc xử lý trong suốt Thông qua mạng IP, chuyển mạch mềm cung cấp các dịch vụ IP với các yêu cầu ngày càng cao của khách hàng

MobileIN: www.mobileIN.com 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 và phần mềm không độc lập với nhau Mạng chuyển mạch kênh dựa trên những thiết bị chuyên dụng cho việc kết nối và đợc thiết kế với mục đích phục vụ thông tin thoại Những mạng chuyển mạch gói với hiệu năng cao hơn sẽ sử dụng giao thức IP để định tuyến thông tin thoại và số liệu qua các tuyến khả dụng và các thiết bị dùng chung

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

Nh vậy, tuỳ vào thị trờng của mình, các nhà cung cấp khác nhau có quan điểm khác nhau về chuyển mạch mềm, tuy nhiên các quan điểm đó bổ sung cho nhau để hình thành một định nghĩa chung về Softswitch Softswitch là hệ thống chuyển mạch thực hiện đầy đủ chức năng của chuyển mạch truyền thống, có khả năng kết hợp nhiều loại dịch vụ, có thể đáp ứng nhiều loại lu lợng, khả năng kết nối với nhiều loại mạng, nhiều loại thiết bị, dễ dàng nâng cấp cũng nh tơng thích với các dịch vụ mới và các dịch vụ trong tơng lai

Nh vậy chuyển mạch mềm là gì?

Nói một cách ngắn gọn công nghệ chuyển mạch mềm là:

 Công nghệ chuyển mạch các cuộc gọi trên nền công nghệ gói (nh VoIP )

 Phần mềm hệ thống chạy trên các máy chủ có kiến trúc mở (ví dụ Intel, Sun )

 Có giao diện lập trình mở

 Hỗ trợ đa dịch vụ từ thoại/ fax đến thông điệp

Tổng đài chuyển mạch mềm thực ra là máy chủ, hay hệ thống máy chủ, trong mạng IP Trong mạng thế hệ sau toàn IP tất cả các thành phần mạng nh gateway, softswitch hay kể cả các đầu cuối nh máy điện thoại IP, PDA đều là các nút trong mạng IP Dĩ nhiên những đầu cuối tơng tự nh máy điện thoại thông thờng vẫn có thể sử dụng đợc thông qua các gateway

1.2.2 Lợi ích của chuyển mạch mềm đối với các nhà khai thác và khách hàng.

Công nghệ chuyển mạch mềm trong mạng NGN giúp cho việc thực hiện, khai thác vận hành bảo dỡng mạng một cách dễ dàng, hiệu quả Sau đây ta xét một số lợi ích của chuyển mạch mềm đối với các nhà khai thác và ngời sử dụng

 Những cơ hội mới về doanh thu: Công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch

thế hệ mới cho ra đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mới với nhiều ứng dụng thoại, số liệu và video Các dịch vụ này hứa hẹn sẽ đem lại doanh thu cao hơn nhiều so với các dịch vụ thoại truyền thống Hội thảo IP cũng nh IP-Centrex là các dịch vụ cao cấp mới mô phỏng các tính năng của điện thoại truyền thống bằng công nghệ IP Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) có thể sử dụng chuyển mạch mềm để xây dựng nhiều dịch vụ có tính năng thoại

 Thời gian triển khai ngắn: Không chỉ có việc triển khai nhanh chóng hơn, mà

cả việc cung cấp các dịch vụ hay nâng cấp dịch vụ trở nên nhanh chóng không kém, do các dịch vụ đợc cung cấp thông qua phần mềm

 Khả năng thu hút khách hàng: Công việc kinh doanh cũng nh cuộc sống của

các khách hàng sẽ đợc trợ giúp rất nhiều bởi mạng thế hệ sau, chính vì vậy khách hàng sẽ lệ thuộc nhiều hơn vào các nhà cung cấp dịch vụ, điều đó làm giảm bớt biến động trong kinh doanh của các nhà cung cấp dịch vụ Các nhà cung cấp có thể sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm để cho phép khách hàng tự lựa chọn và kiểm soát các dịch vụ thông tin do mình sử dụng

 Giảm chi phí xây dựng mạng: Các hệ thống chuyển mạch mềm sẽ thay thế

cho các tổng đài trong mạng chuyển mạch kênh truyền thống, vì giải pháp mới này về căn bản ít tốn kém hơn nhiều nên trở ngại đối với các nhà khai thác mới muốn tham gia không còn lớn nh trớc nữa Chi phí cho các hệ thống chuyển mạch mềm chủ yếu là chi phí cho phần mềm mà không phải chi phí nhiều cho các cơ cấu chuyển mạch kênh nh trớc nữa, do đó đầu t vào chuyển mạch mềm

sẽ tăng gần nh tuyến tính theo số lợng khách hàng mà không phải bỏ một khoản đầu t ban đầu rất lớn nh trớc đây

 Sử dụng băng thông một cách hiệu quả: Trong mô hình hiện nay, hệ thống

điện thoại thiết lập một kênh dành riêng giữa ngời gọi và ngời đợc gọi trong một cuộc gọi bình thờng Đờng truyền này sẽ không đợc sử dụng cho bất kỳ một mục đích nào khác trong suốt quá trình đàm thoại Kỹ thuật TDM cho phép hệ thống truyền nhiều cuộc gọi trên một đờng trung kế, tuy nhiên kênh dành riêng vẫn sử dụng tài nguyên mạng nhiều hơn mức thực tế yêu cầu, đặc biệt tại những khoảng lặng trong quá trình đàm thoại của bất kỳ một cuộc hội thoại nào trên mạng

 Quản lý mạng hiệu quả hơn: Chuyển mạch mềm cho phép các công ty quản

lý mạng của mình một cách hiệu quả hơn Bên cạnh việc có thể giám sát và

điều chỉnh hoạt động của mạng theo thời gian thực, khả năng truy nhập từ xa giúp cho việc nâng cấp cũng nh thay đổi cấu hình mạng đợc thc hiện từ một trạm trung tâm, không nhất thiết phải đến tận nơi đặt thiết bị chuyển mạch

 Cải thiện dịch vụ: Khả năng nâng cấp dịch vụ một cách dễ dàng là một trong

những nguyên nhân làm cho chuyển mạch mềm sẽ đợc nhanh chóng chấp nhận trong lĩnh vực viễn thông Bằng cách thêm những dịch vụ mới thông qua một máy chủ ứng dụng mới riêng biệt hay bằng cách triển khai thêm một module của nhà cung cấp thứ 3 Các nhà khai thác có thể cung cấp những dịch vụ mới một cách nhanh chóng hơn và giá thấp hơn nhiều so với trong mạng chuyển mạch truyền thống Chuyển mạch mềm hỗ trợ nhiều tính năng giúp cho các công ty viễn thông có một cấu hình nền tảng mạnh cho phép họ phân biệt dịch

vụ cho từng khách hàng đơn lẻ Chuyển mạch mềm tạo ra môi trờng tạo lập dịch vụ linh hoạt hơn cho phép các nhà khai thác triển khai các dịch vụ mới mà không vấp phải những trở ngại của việc nâng cấp phần cứng và các chi phí theo khác nh về nhân công, chuyên chở

 Tiết kiệm không gian lắp đặt thiết bị : Chuyển mạch mềm cho phép các ứng

dụng đợc chạy tại bất cứ khu vực nào trong mạng Mạng có thể có cấu trúc sao cho các máy chủ đợc bố trí gần những nơi mà nó thật sự là tài nguyên quan trọng Các ứng dụng và tài nguyên có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ và tính năng mới không nhất thiết phải đặt tại cùng một nơi trong mạng Các nhà khai thác có thể sử dụng diện tích của mình một cách hiệu quả hơn vì NGN vốn bản chất là mạng phân tán, hơn nữa các thành phần cấu thành nên mạng thế hệ sau cũng có kích thớc nhỏ hơn so với các chuyển mạch truyền thống Đặt các máy chủ ở nhiều nơi trong mạng, đồng nghĩa với việc sẽ không còn những điểm

“nút” lu lợng mạng, do đó cũng sẽ làm mạng trở nên tin cậy hơn

 An toàn vốn đầu t: Mạng NGN hoạt động song song với hạ tầng mạng sẵn có,

vì vậy các nhà khai thác vẫn thu hồi đợc vốn đã đầu t vào thiết bị mạng truyền thống, cùng lúc đó vẫn triển khai đợc những dịch vụ mới hoạt động tốt trên môi trờng mạng có kiến trúc phức tạp, không đồng nhất

Ngoài những lợi ích kể trên, thì chuyển mạch mềm còn cho phép khách hàng có đ

-ợc chất lợng dịch vụ của thông tin thoại, số liệu, video qua đờng dây điện thoại vốn có của mình (cùng với một đầu cuối thông minh, một chiếc PC chẳng hạn) mà không cần quan tâm tới kiến trúc hạ tầng mạng Các hệ thống chuyển mạch mềm tích hợp đợc với các thành phần mạng khác nhằm cung cấp các dịch vụ phức tạp, cao cấp cho phép điều khiển cuộc gọi đa giao thức và hỗ trợ các ứng dụng đa phơng tiện

Bên cạnh việc ứng dụng các chức năng của điện thoại truyền thống trên một mạng

IP chi phí thấp hơn nhiều, chuyển mạch mềm cho phép các nhà cung cấp xác lập, triển khai và điều hành các dịch vụ mới, tính toán mức độ sử dụng các dịch vụ đó để tính

c-ớc khách hàng trong của hai hệ thống trả sau hay trả trc-ớc Bằng cách sử dụng các giao diện lập trình mở (API) trong chuyển mạch mềm , các nhà phát triển có thể tích hợp dịch vụ mới hay thêm các máy chủ mới dễ dàng Các nhà khai thác cũng có thể truy nhập tới các danh mục có sẵn để hỗ trợ cho các dịch vụ nhận dạng cuộc gọi (Caller-ID) hay chuông có chọn lọc (Selective Ringing)

Chuyển mạch mềm nói chung có thể cung cấp một số dịch vụ cơ bản sau:

 Trung tâm cuộc gọi ảo

 Nhắn tin hợp nhất

 IP Centrex

 Hỗ trợ đa phơng tiện

 Tơng tác với PSTN

 Bao trùm hết tập tính năng của các chuyển mạch lớp 4 và lớp 5

 Thẻ gọi trả trớc

 Tính cớc

 Cuộc gọi khẩn cấp

Khi vẫn tận dụng mạng PSTN, chuyển mạch mềm đợc sử dụng trong mạng công cộng để thay thế cho tổng đài cấp 4 (tandem switch) và trong mạng riêng Khi đó, phần mềm điều khiển chuyển mạch chỉ có nhiệm vụ đơn giản là thiết lập và giải phóng cuộc gọi

Trong tơng lai, khi tiến tới mạng NGN hoàn toàn thì các MGC sử dụng chuyển mạch mềm sẽ thay thế cả các tổng đài nội hạt (cấp 5) Khi đó chuyển mạch mềm không chỉ thiết lập và giải phóng cuộc gọi mà còn thực hiện cả các chức năng phức tạp khác của một tổng đài cấp 5

1.2.3 Kiến trúc tổng quan

Hình 1.3 : Kiến trúc vật lý mạng NGN sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm

Mạng NGN sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm sẽ có cấu hình mạng lõi là các tổng đài chuyển mạch mềm đợc liên kết bằng mạng chuyển gói IP, ATM Phần tiếp cận thuê bao là các node truy nhập băng rộng và thiết bị truy nhập tích hợp Mạng lõi giao tiếp với các mạng ngoài thông qua các MG hoạt động dới sự điều khiển của MGC

Nh vậy, mạng chuyển mạch mềm là mạng xử lý tập trung về mặt logic nhng tài

nguyên phân tán Chuyển mạch cuộc gọi trên nền mạng chuyển mạch gói tạo ra nhiều

-u thế vợt trội hơn hẳn những mạng trớc đây

Để hiểu rõ hơn về chuyển mạch mềm, phần tiếp theo ta sẽ xem xét mặt bằng chức

năng và các thực thể chức năng của chuyển mạch mềm

1.3 Mặt bằng chức năng

Các mặt bằng chức năng đợc đa ra theo nghĩa chung nhất nhằm phân biệt các thực

thể chức năng trong kiến trúc chuyển mạch mềm ISC (International Softswitch

Consortium) đa ra 4 mặt bằng chức năng: mặt bằng truyền tải (Transport plane); mặt

bằng điều khiển và báo hiệu (Call control & Signaling plane); mặt bằng ứng dụng và

dịch vụ (Service & Application plane); mặt bằng quản lý (Management plane)

Hình 1.4 : Mô hình tham chiếu chuyển mạch mềm

1.3.1 Mặt bằng truyền tải

Mặt bằng truyền tải thực hiện chức năng vận chuyển các bản tin giữa các thực thể

trong toàn mạng Các bản tin có thể là bản tin báo hiệu cuộc gọi, bản tin thiết lập cuộc

gọi hay lu lợng cần truyền Cơ chế truyền tải các bản tin này có thể dựa trên bất kỳ một

công nghệ truyền dẫn nào, miễn là nó đáp ứng các yêu cầu của việc truyền dẫn loại lu

lợng đó

Mặt bằng truyền tải cũng đa ra các điểm truy nhập dành cho việc liên kết với các

mạng khác nhằm mục đích báo hiệu hay truyền tải lu lợng giữa chúng Các thực thể và

chức năng của mặt bằng này đợc điều khiển bởi các chức năng trong mặt bằng báo

hiệu và điều khiển cuộc gọi

Mặt bằng truyền tải cũng có thể đợc chia nhỏ thành 3 miền:

SIP/SIP-T:

H.323

I P

SS7:

TDM/

ATM

Các API mở (Parlay, Jain, CAMEL, SIP, AIN/INAP)

Báo hiệu (ISUP, MAP, RANAP, MGCP, Megaco, SIP)

Mặt bằng

quản lý

Cung cấp

thuê bao

và dịch

vụ;

hỗ trợ vận

hành và

bảo d ỡng

mạng;

hỗ trợ

tính c ớc

Điện thoại IP (H.323, SIP, MGCP), Đầu cuối

IP, IP PBX

IN/AIN

Chuyển mạch liên mạng

PSTN/ SS7/ ATM

Mạng VoIP

Đầu cuối phi IP Mạng di động

Mặt bằng ứng dụng và dịch vụ

Application/Feature Server

Mặt bằng điều khiển và báo hiệu

Call Agent, MGC, chuyển mạch mềm,GK

Mặt bằng truyền tải

Miền truyền tải IP:

Mạng lõi IP, định tuyến, chuyển mạch, BG, QoS (RSVP, MPLS)

Miền liên kết mạng:

TG (MG), SG, t

ơng tác GW

Miền truy nhập phi IP:

Truy nhập không dây (AG) Truy nhập di động (RAN AG) Truy nhập băng rộng (IAD, MTA)

Application Signaling

Media Server

 Miền truyền tải IP: Miền này cung cấp hệ thống lõi và chuyển mạch, định tuyến cho việc truyền tải các bản tin qua mạng IP Miền truyền tải IP bao gồm các thiết bị: định tuyến, chuyển mạch, thiết bị cung cấp cơ chế giám sát chất lợng dịch vụ hay các chính sách truyền tải

 Miền liên kết mạng: Miền này đảm nhận chức năng chuyển đổi các dạng lu lợng và báo hiệu giữa các mạng khác nhau nhằm đảm bảo sự tơng thích giữa chúng, bao gồm các thiết bị: cổng báo hiệu (Signaling Gateway), cổng

ph-ơng tiện (Media Gateway), cổng liên kết mạng (Interworking Gateway)

 Miền truy nhập không IP: Miền này nhằm hỗ trợ việc truyền dẫn giữa mạng

IP và các đầu cuối không IP hay mạng vô tuyến Vùng này bao gồm các thiết bị: cổng truy nhập (Access Gateway) hay các cổng nội hạt (Residential Gateway), đầu cuối ISDN, thiết bị truy nhập tích hợp, các cổng phơng tiện cho các mạng di động hay mạng truy nhập vô tuyến…

1.3.2 Mặt bằng báo hiệu và điều khiển cuộc gọi

Mặt bằng này điều khiển hầu hết các thực thể của mạng, đặc biệt là các thực thể thuộc mặt bằng truyền tải Các thiết bị và chức năng trong mặt bằng này tiến hành điều khiển cuộc gọi dựa trên các bản tin báo hiệu nhận đợc từ mặt bằng truyền tải, nó cũng thực hiện việc thiết lập và giải phóng cuộc gọi trên cơ sở điều khiển các thiết bị thuộc mặt bằng truyền tải Mặt bằng này bao gồm các thiết bị nh : bộ điều khiển cổng phơng tiện (Media gateway Controller), Gatekeeper, LDAP servers

1.3.3 Mặt bằng ứng dụng và dịch vụ

Mặt bằng này cung cấp các logic dịch vụ hay kịch bản của các dịch vụ và ứng dụng trên mạng Các thiết bị trong mặt bằng sẽ điều khiển từng bớc cuộc gọi dựa trên các logic có sẵn thông qua việc giao tiếp với các thiết bị trong mặt bằng báo hiệu và

điều khiển cuộc gọi Mặt bằng này bao gồm các thiết bị nh Application Servers, Feature Servers

1.3.4 Mặt bằng quản lý và bảo dỡng mạng

Mặt bằng này thực hiện các chức năng quản lý nh tính cớc, hỗ trợ vận hành, các xử

lý liên quan tới thuê bao hay cung cấp dịch vụ tới khách hàng Mặt bằng quản lý có thể tơng tác với 3 mặt bằng trên thông qua các giao diện chuẩn hay giao diện lập trình mở