Mạng ngn và hất lượng dịh vụ (qos)

Vài năm gần đây ,cùng với sự phát triển của công nghệ IP,người ta nhận ra rằng ,mạng viễn thông,mạng máy tính ,mạng truyền hình cáp có thể tích hợp thành một mạng IP thống nhất đó là xu

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

M ỤC LỤ C

Trang Mục lục………

Danh mục các hình vẽ ………

Danh mục các từ viết tắt ………

Lời nói đầu ………

Chương I Tổng quan về mạng NGN 1

I.1 Địnhnghĩa khái qu t mạng á NGN 1

I.2 So sánh ạng NGN và m m ạngPSTN 2

I.3 C ác đặc đ ểm của i NGN 3

I.4 Động ơ c xuất hiện ạng thế ệ ới 5 m h m Chương II Cấu trúc mạng NGN 7

II.1 S ựphát triển từ các mạng ện có lên mạng hi NGN 9

II.2.1 L p ớ truyền d và ẫn truy nhập 11

II.2.2 L ớptruyền ô th ng 12

II.2.3 L i ớp đ ềukhiển 13

II.2.4 L ớp ứng ụng d 14

II.3 C ấutr v lý múc ật ạng NGN 16

II.3.1 C ấutr v lý múc ật ạng NGN 16

II.3.2 C ác thành ần mph ạng và chức ăng mạng 16 n II.4 C côác ng nghệ làm nền cho thế ệ h mới 20

II.4.1 Công nghệ 20 IP II.4.2 Công nghệ ATM 20

II.4.3 IP Over ATM 21

II.4.4 Công nghệ MPLS 22

Chương III Mạng thế mới và công nghệ chuyển mạch mềm 23

III.1 Tổng quan về chuyển mạch m m 23 ề

III.1.1 Khái ệm ni chuyển mạch mềm 23

III.1.2 Kiến tr tổng át h úc qu ệthống chuyển mạch ềm m 26

III.2 So sánh v ớichuyển mạch kênh truyền thống 30

Chương IV Giao thức báo hiệu trong mạng NGN 34

IV.1 Giới thiệu ề áo hiệu 34 v b IV.2 B áo hiệu H.323 36

IV.2.1 Tổngquan về báo hiệuH.323 36

IV.2.2 C ác thành phần ủa c H.323 36

IV.2.3 C ác giao thức thuộcH.323 43

IV.3 B áo hiệu SIP 45

IV.3.1 Giao thức khởi t êạophi n SIP 45

IV.3.2 Cấu trúc và c ác thành phần trong mạng ử ụng s d b áo hiệu SIP 46

IV.3.3 Hoạt động ủa c SIP trong các trường hợp c ụthể 47

Chương V Chất l ợng dịch vụ và bảo mật trong mạng NGN ư 49

V.1 B m ảo ật 49

V.2 T ạisao QoS lại là vấn cđề ần quan tâm 52

V.3 C d v ác ịch ụNGN 52

V.4 Khái niệm ất lượng d v ch ịch ụ(QoS 57 )

V.5.1 D v c gịch ụ ố ắng ối đ t a (Best Effort) 58

V.5.2 Dịch vụ ích ợp ( t h IntServ) 58

V.5.3 D v Dịch ụ iffServ 60

V.6 Vai tr ủa oS trong mạng ễnò c Q vi ô th ng 61

V.6.1 C ác tham số đ ánh á gi chất lượng ạng 61 m V.6.2 C ác chức năng QoS 64

V.7 C ác phương thức i đ ều khiển QoS 66

V.7.1 Đ ềui khiển quyền truy nhập 66

V.7.2 Đ ềui khiển truy nhập ưu lượng 69 l V.7.3 L l g ập ịch ói tin 75

V.7.4 Quản lý b ộ đệm 87

V.7.5 Đ ều khiển luồngi và t ắtnghẽn 90

V.7.6 Địnhtuyến oS 95 Q Chương VI Ứng dụng NGN và ịnh h ớng phát triển mạng đ ư của VNPT 98

VI.1 C m êác ục ti u đối ới c v ấu trúc ạng thế ệ ới 98 m h m VI.2 C ấutrúc ạng 99 m VI.3 Định hướng tổ chức mạng viễn th ng của VNPTô đến năm 2010 101

VI.3.1 Nguy n tắc và định hướng tổ chức mạng ê đến năm 2010 101

VI.3.1.1 Nguy n tắc tổ chức mạng đến năm 2010 101 ê VI.3.1.2 Định hướng tổ chức mạng của VNPT 103

VI.4 L ìộtr nh chuyển đổ 110 i VI.4.1 Yêu cầu 111

VI.4.2 Nguy n tắc thực hiện 111 ê VI.4.3 L ìộtr nh chuyển chuyển đổi 112

VI.5 Một số ấu tr c , d c ú ịch vụ ứng d ng thụ ứ ế 113 c t VI.5.1 Dịch vụ 1800 113

VI.5.2 Dịch vụ 1900 114

Kết luận 117

Tài liệu tham khảo ………

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

phương tiện

đồng bộ

phụ thuộc tải trọng

ADSL

-FR Frame Relay Chuyển mạch khung

toàn cầu

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới

đất

giản

SVC Switched Virtual Connection Chuyển mạch kết nối ảo

tin

thời gian

bước sóng

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình II.2 Phát triển lên mạng NGN 7

Hình II.3 C mác ạng khác khi phát triển n NGC lê 8

Hình II.4 S ơ đồ chức ăng mạng hiện ại 8 n t

Hình II.5 S ơ đồ chức ăng mạng ương lai 9 n t

Hình II.6 C ấu trúc ạng thế ệ sau (góc độ ạng 10 m h m )

Hình II.7 Cấu trúc ạng thế ệ sau ( góc độ ịch ụ 10 m h d v )

Hình II.8 C ấu trúc ạng NGN 11 m

Hình II.9 C ác thành phần ủa oftswitch 13 c S

Hình II.10 Các thực thể chức ăng trong mạng NGN 15 n

Hình II.11 C ấu trúc ật v lý mạng NGN 16

Hình II.12 C ấu trúc ớp l và c ác thành phần chính 17

Hình II.13 C ác thành phần chính trong mạng NGN 18

Hình III.1 Kiến trúc ổng quát ệ thống chuyển ạch ềm 27 t h m m

Hình III.2 Thiết ập cuộc ọi 29 l g

Hình III.3 Thành phần ủa ác ệ thống chuyển mạch ềm 30 c c h m

Hình III.4 Hoạt động ủa chuyển mạch c kênh truyền thống 31

Hình III.5 Hoạt động chuyển ạch ềm 31 m m

Hình IV.1 Mô hình ạng H.323 37 m

Hình IV.2 Mạng H.323 38

Hình IV.3 C ác giao thức thuộc H.323 38

Hình IV.4 C t c ấu ạo ủa Gate ay 40 w

Hình IV.5 Chồng giao thức ủa ột Gate ay 40 c m w

Hình IV.6 C ác chức ăng của Gate ay 41 n w

Hình IV.7 C t c ấu ạo ủa MCU 43

Hình IV.8 Qu trình báo hiệu cuộc ọi ơ ản ử ụng H.225 45 á g c b s d Hình IV.9 C ác thành phần trong báo hiệu SIP 46

Hình IV.10 Thiết ập l và chấm dứt cuộc ọi trong SIP 48 g Hình V.1 C k ác ỹ thuật oS trong IP 58 Q Hình V.2 B áo hiệu ESVP 59

Hình V.3 Trường DS ( Differential Service ) 60

Hình V.4 Mô t ả Jitter 64

Hình V.5 Thuật toán GCRA 74

Hình V.6 Định tuyến khung mức, với G=4, f1=3, f2=2, f3=2 80

Hình 7 V Độ trễ khung tại node chuyển mạch 81

Hình V.8 Hàm thời gian ảo V(t) 84

Hình V.9 G óc trễ 84

Hình V.10 B l lộ ập ịch VC sử ụng thời gian thực để ấp ĩ d x x thời gian ảo 86

Hình V.11 Ví d ụ VC 87

Hình VI.1 C ấu trúc ạng NGN của VNPT 99 m

Hình VI.2 Cấu trúc chức ăng mạng NGN 100 n

Hình VI.3 L v ớp ận chuyển v ứng ụng ạng NGN 104 à d m

Hình VI.4 T ổ chức ạng truyền ẫn 107 m d

Hình VI.5 S ơ đồ thiết ập cuộc ọi ịch ụ 1800 114 l g d v

Hình VI.6 S ơ đồ thiết ập cuộc ọi ịch ụ 1900 115 l g d v

Hình VI.7 C hấu ình ạng NGN pha 116 m 2

LỜI NÓI ĐẦU

Như chúng ta đã biết : “ Nhà nước xác định Bưu chính , Viễn thông là

tế quốc dân Phát triển Bưu chính , Viễn thông nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển

được như thế chúng ta phải đầu tư cho hạ tầng viễn thông Việt Nam ngày càng phát triển hòa nhập vào xu thế phát triển chung của công nghệ viễn thông thế giới Hiện nay xu thế phát triển viễn thông thế giới theo ba tiến trình : Từ số hóa đến gói hóa , từ cố định đến di động , từ thoại đến số liệu từ đó hình thành ,

Internet, sự phát triển của nó là minh họa sinh động cho những động thái hướng tới xã hội thông tin Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển cao của các dịch vụ viễn thông Mềm dẻo , linh họat , giá thành thấp , chất lượng dịch vụ tốt và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu đang được chú trọng Từ đó một lọat công nghệ viễn thông và dịch vụ mới ra đời như : bùng nổ về dịch vụ Teletex ,VideoTex, Facsimile , VoIP,VoATM , VoFR ,dịch vụ Internet như dịch vụ Web tòan cầu WWW, dịch vụ truyền file FTP , Email và thương mại điện tử

Có thể khẳng định giai đọan hiện nay là giai đoạn chuyển dịch giữa công nghệ thế hệ cũ ( chuyển mạch kênh) sang dần công nghệ thế hệ mới (chuyển mạch gói ) , điều đó không chỉ diễn ra trong hạ tầng cơ sở thông tin mà còn diễn

ra trong các công ty khai thác dịch vụ , trong cách tiếp cận của các nhà khai thác mạng thế hệ mới khi cung cấp dịch vụ cho khách hàng

Để phát triển công nghệ viễn thông có đủ năng lực cung cấp dịch vụ mới

chất lượng cao thì sự cần thiết trước tiên là chuyển đổi công nghệ mạng để đảm

bảo mạng có băng tần rộng , đơn giản về cấu trúc và quản lý , hổ trợ nhiều loại

hình dịch vụ

mới_NGN cho mạng lưới viễn thông là điều rất cần thiết , hợp lý và tâm đắc nhất

nên bản thân quyết định chọn đề tài nghiên cứu là : Mạng NGN và chất lượng

dịch vụ (QoS).

Bằng những kiến thức học tập, nghiên cứu được ở trường và đúc kết, rút

kinh nghiệm nghề nghiệp trong quá trình công tác; được sự tận tình giúp đỡ của

các thầy cô giáo đã tạo điều kiện cho bản thân xây dựng hoàn thành luận văn

này

Vì thời gian nghiên cứu và khả năng có hạn nên không thể tránh sai sót và

nội dung thiếu phong phú Rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến

của các thầy cô giáo nhằm giúp bản thân bổ sung thêm kiến thức và đề tài được

hoàn chỉnh hơn để có thể áp dụng được trong thực tế

Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Xin chân thành cảm ơn thầy giáo : PGS TS Nguyễn Quốc Trung Trường

Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành “Luận

văn tốt nghiệp ” này

- 1 -

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN I.1 Định nghĩa khái quát mạng NGN:

mạch gói , triễn khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng , sự hội tụ giữa thoại và số liệu , giữa cố định và di động

 Mục tiêu xây dựng :

Dịch vụ cần đa dạng hóa với giá thành thấp , giảm thiểu thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường Giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ , nâng cao hiệu quả đầu tư Tạo nguồn doanh thu mới ngoài doanh thu từ các dịch vụ truyền thống

 Yêu cầu đối với NGN:

Cung cấp các dịch vụ thoại và truyền số liệu trên cơ sở hạ tầng thông tin thống nhất Mạng có cấu trúc đơn giản, giảm tối thiểu cấp chuyển mạch Cấu trúc phải có tính mở , dễ mở rộng dung lương và triễn khai dịch vụ mới Cấu trúc mạng có độ linh hoạt và sẳn sàng cao , năng lực tồn tại mạnh nhằm đảm bảo tính an tòan mạng lưới và chất lượng dịch vụ Bảo tòan vốn đầu tư của doanh nghiệp với mạng hiện tại Cấu trúc mạng tổ chức không phụ thuộc vào địa giới hành chính Hệ thống quản lý mạng , dịch vụ có tính tập trung cao

NGN là mạng hội tụ cả thoại , video và dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tầng dựa trên nền tảng IP, hoạt động trên cả hai phương tiện truyền thông vô tuyến và hữu tuyến NGN là sự tích hợp cấu trúc mạng hiện tại với cấu trúc

quản lý điều khiển các ứng dụng cơ bản bao gồm thoại , hội nghị truyền hình

và nhắn tin hợp nhất như Voice mail , Email và Fax mail , cùng nhiều dịch vụ tiềm năng khác Trong NGN các thực thể chức năng điều khiển hoạt

- 2 -

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

được phân tán khắp cơ sở hạ tầng mạng bao gồm các mạng đang tồn tại và mạng mới Khi chúng được phân bổ tự nhiên , chúng thông tin qua các giao diện mở Liên kết hoạt động giữa NGN và các mạng đang tồn tại như PSTN,ISDN và GSM được thực hiện thông qua các gateway

NGN sẽ hỗ trợ các thiết bị đầu cuối nhận biết NGN và những dịch vụ đang tồn tại Vì vậy các thiết bị kết nối đến NGN sẽ bao gồm các thiết bị thoại tương tự ,máy fax,các thiết bị ISDN,điện thoại di động tế bào,các thiết bị đầu cuối GPRS,đầu cuối SIP …

I.2 So sánh mạng NGN và mạng PSTN :

Điện thoại truyền thống mạng điện thoại cộ g (Public Switched Telephone Network-PSTN) là mạng truyền thông dựa trên nền tảng kỹ thuật

chuyển mạch kênh (Circuit Switching) Chuyển mạch kênh là phương pháp

truyền thông trong đó có một kênh truyền dẫn dành riêng được thiết lập giữa hai thiết bị đầu cuối thông qua một hay nhiều nút chuyển mạch trung gian Dòng thông tin truyền trên kênh này là dòng bit truyền liên tục theo thời gian

cỡ thời gian truyền thông tin trên kênh (propagation time)

Mạng thế hệ mới (Next Generation Network NGN) có thể hiểu là mạng dựa trên mạng chuyển mạch gói (Packet Switching Network) nơi mà chuyển mạch gói và các phần tử truyền thống (như các bộ định tuyến, chuyển mạch và cổng) được phân biệt một cách logic và vật lý (physical) theo điều khiển thông minh dịch vụ hoặc cuộc gọi Khả năng điều khiển thông minh này thường hỗ trợ cho tất cả các loại hình dịch vụ trên mạng truyền thông chuyển mạch gói, bao gồm mọi dịch vụ từ các dịch vụ thoại cơ bản (basic voice telephony services) đến các dịch vụ dữ liệu, hình ảnh, đa phương tiện, băng

3

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

rộng tiên tiến (advanced broadband) và các ứng dụng quản lý-management

cấp)

Đặc điểm mạng chuyển mạch gói sử dụng hệ thống lưu trữ rồi truyền (store

-and-forward system) tại các nút mạng Thông tin được chia thành các phần

nhỏ (gọi là gói), mỗi gói được thêm các thông tin điều khiển cần thiết cho quá

trình truyền như là địa chỉ nơi gởi, địa chỉ nơi nhận Các gói thông tin đến

nút mạng được xử lý và lưu trữ trong một thời gian nhất định rồi mới được

truyền đến nút tiếp theo sao cho việc sử dụng kênh có hiệu quả cao nhất

băng thông của kênh logic giữa hai thiết bị đầu cuối thường không cố định và

độ trễ thông tin lớn hơn mạng chuyển mạch kênh Tuy nhiên nhờ sử dụng một

số giao thức mới kết hợp với chồng giao thức TCP/IP cho phép chúng ta thực

hiện các cuộc gọi qua chuyển mạch gói ưu việt hơn hẳn so với điện thoại

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

 Là mạng có dung lượng ngày càng tăng ,có tính thích ứng ngày càng tăng

có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu Do áp dụng cơ chế mở nên có một

số ưu điểm :

- 4 -

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

• Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập,các phần tử được phân theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập

• Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng.Việc phân tích làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới,nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để

tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau.Tiếp đến,mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy với các đặc điểm của nó : chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi,chia tách cuộc gọi với truyền tải

mạng , thực hiện linh hoạt và có hiệu quả trong việc cung cấp các dịch

vụ Thuê bao có thể t ự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình , không

việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao

NGN là mạng chuyển mạch gói với giao thức thống nhất Vài năm gần đây ,cùng với sự phát triển của công nghệ IP,người ta nhận ra rằng ,mạng viễn thông,mạng máy tính ,mạng truyền hình cáp có thể tích hợp thành một mạng

IP thống nhất đó là xu thế lớn mà được gọi là dung hợp ba mạng.Giao thức IP làm cho các dịch vụ làm cơ sở đều có thể thực hiện kết nối thông qua các

năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ,mặc dù hiện tại vẫn ở thế bất lợi so với chuyển mạch kênh về việc hổ trợ khả năng lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu.Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong Internet mà được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục được những thiếu sót này

Signaling Gateway

Media Gateway

IP QoS Network

Resident Gateway

Direct Client 3G

WLAN Bluetooth SoftsWitch

Application &

Services

Hình I.1: Cấu trúc mạng thế hệ sau

I.4 Động cơ xuất hiện mạng thế hệ mới :

Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu truyền

mẽ các hệ thống mạng công cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền dữ liệu thông tin và video đã được vận

yêu cầu của chúng Do vậy việc chuyển đổi sang hệ thống chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi dữ liệu thay thế vị trí của thoại và trở thành nguồn tạo ra lợi nhuận chính

Những lý do chính dẫn đến sự xuất hiện của mạng thế hệ mới :

 Cải thiện chi phí đầu tư : Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển

mạch kênh truyền thống được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghệ máy tính Các mạng chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tầng PSTN Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho mạng truyền số liệu kết quả ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và sẽ xuất hiện

- 6 -

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

một giải pháp với định hướng số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai ,nền tảng trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai

nhu cầu nhóm trung kế kích thước cố định cho thoại nhờ đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ dàng hơn , nâng cấp một cách hiệu quả phần

 Xu thế đổi mới viễn thông : Khác với các nhu cầu kỹ thuật,với xu

hướng mở cửa thị trường tăng khả năng cạnh tranh , để giành được thị phần các nhà đầu tư phải tập trung phát triển các kết nối đầu cuối Mạng NGN có thể hổ trợ các nhà đầu tư giải quyết vấn đề này

 Các nguồn doanh thu mới :Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm

trầm trọng của doanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ gia tăng mang lại Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải định hướng mô hình kinh doanh theo dự báo này Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp

ứng dụng video

- 7 -

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

CHƯƠNG II CẤU TRÚC MẠNG NGN

II.1 Sự phát triển từ các mạng hiện có lên mạng NGN:

PSTN

IMT Class 4 /5 switch

Pri/E1/

T1

GR 303 PBX

RDT POTS

IMT Trunk Gateway Media

Server

Residental Gateway

Post RDT

PBX Access

Gateway

Hình II.2 Phát triển lên mạng NGN

IP Network

MG MG

GE MAN

Intrenet Wrieless Network

Hình II.3 Các mạng khác khi phát triển lên NGN

 Xây dựng sự phát triển dịch vụ bằng sơ đồ chức năng :

IP/MPLS, Kết nối dựa trên nền IP

RPT DWDM

Hình II.5: Sơ đồ chức năng mạng tương lai

II.2 cấu trúc chức năng của mạng NGN :

Cho đến nay, mạng thế hệ sau vẫn là xu hướng phát triển mới mẻ nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa mô hình mạng thế hệ mới như : Alcatel, Ericssion, Nortel, Siemens … bên cạnh việc đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau kèm theo các giải pháp mạng cũng như những sản phẩm thiết bị mới khác nhau từ các mô hình của hãng khác nhau rút ra cấu trúc mạng mới có các đặc điểm chung bao gồm các chức năng sau :

 Lớp kết nối (Access, Transport)

 Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)

 Lớp điều khiển (control)

 Lớp quản lý (management)

- - 10

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

Trong các lớp trên, lớp điều khiển này đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được nhà khai thác quan tâm

Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN :

Lớp điều Khiển

Lớp truyền thông

Lớp truy nhập và truyền dẫn

Lớp truy nhập và truyền dẫn

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Hình II.7 : Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ)

 Phân tích cấu trúc chức năng mạng :

- - 11

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

Lớp ứng dụng Lớp điều khiển Lớp truyền thông Lớp truy nhập và truyền dẫn

Các Server ứng dụng Media Gateway Softswitch hay

Controller Media Gateway Switch - Router

Thuê bao di động Khách hàng tại

nhà / Vùng dân cư Các Cty nhỏ văn ,

phòng tại gia

Các doanh nghiệp lớn Router

Hình II.8: Cấu trúc mạng NGN

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

nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay 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 của PSTN thực chất

là được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch trong mạng NGN sự thông minh đấy được nằm trong thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm cũng được gọi là một bộ điều khiển trong cấu trúc mạng mới

Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành 4 lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay các giao diện mở có sự tách biệt giữa các dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch

vụ mới đưa vào nhanh chóng, dễ dàng

II.2.1 lớp truyền dẫn và truy nhập :

có thể lưu lại các sự kiện xảy ra trên mạng (kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn …)

 Phần truy nhập :

• Lớp vật lý : Hữu tuyến hiện nay đang sử dụng cáp đồng, xDSL trong tương lai sẽ dần sang truyền dẫn quang DWDM Vô tuyến sử dụng công nghệ GSM hoặc CDMA

• Lớp 2, lớp 3 : công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập

• Lớp truy nhập cung cấp kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trục qua cổng giao tiếp MGW thích hợp Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại IP, tổng đài nội bộ, di động

vô tuyến…

II.2.2 Lớp truyền thông :

 Thành phần : thiết bị ở lớp truyền thông là các cổng truyền thông (MG) bao gồm :

• Các cổng truy nhập : AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng truy nhập RG (Residental Gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà

• Cổng giao tiếp : TG (Trunking Gateway) kết nối mạng lõi với mạng PSTN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động …

• Chức năng : lớp truyền thông có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại

- - 13

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

môi trường (PSTN, Framerelay, Lan…) sang dạng môi trường gói được

áp dụng trên mạng lõi và ngược lại Nhờ đó các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của các thiết bị lớp điều khiển

II.2.3 Lớp điều khiển:

 Thành phần : lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính là Softswi ch còn gọi là media gateway Controller hay Call tAgent được kết nối tới các thành phần khác để kết nối cuộc gọi hay quản

lý địa chỉ IP như : SGW (Signaling Gateway), MS (Media Server)…

Signaling Gateway MGC/call

Agent Softswich

ss7

Mạng viễn thông

Hình II.9: Các thành phần của Softwitch

- - 14

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

 Chức năng : lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu đến cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào Lớp điều khiển thực hiện những chức năng sau : Định tuyến lưu lượng giữa

hoặc các luồng,điều khiển sắp xếp nhãn giữa các giao diện cổng Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế ,các cổng trong kết nối Media Thống kê và ghi lại các thông số về chi tiết cuộc gọi ,đồng thời thực hiện các cảnh báo.Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển thông tin này đến các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc

đối với chức năng dịch vụ trong mạng Báo hiệu với các thành phần ngang cấp

II.2.4 Lớp ứng dụng :

 Thành phần: Lớp ứng dụng gồm các nút thực thi dịch vụ , thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải

 Chức năng: Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau

và ở nhiều mức độ Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc điều khiển logic của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng Các loại ứng dụng dịch vụ : các dịch vụ thoại , các dịch vụ thông tin và nội dung ,Video theo yêu cầu,nhóm các dịch vụ đa phương tiện khác…

II.2.5 Lớp quản lý :

Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối đến lớp ứng dụng Tại lớp quản lý , người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng

SG-F MG-F

IW-F R-F/A-F

• MGC-F:Cung cấp logic cuộc gọi và tín hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiều Media gateway

-khi MGC-F thực hiện việc điều -khiển cuộc gọi

• IW F: Cũng là một phần chức năng của MGS F Thực thể này được - kích hoạt khi MGC-F thực hiện báo hiệu giữa các mạng báo hiệu với nhau

• A-F: Cung cấp thông tin cho việc tính cước

NGN cần được hiểu rõ là mạng thế hệ sau hay mạng của thế hệ kế tiếp

mà không phải là mạng hoàn toàn mới ,nên khi xây dựng và phát triển mạng theo NGN người ta chú ý đến vấn đề kết nối mạng thế hệ sau với mạng hiện hành và tận dụng các mạng viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả tối đa

DNS

Directory Server

Appication Feature Server

Signaling Gateway

Softswich Telephone

Users

Trunk Gateway

Wireless

PC

Digital TV xDSL

Resident Gateway

Business/

Residental Users

Network Manageme nt

AAA Charging

Access Gateway

Hình II.11: Cấu trúc vật lý mạng NGN

II.3.2 Các thành phần mạng và chức năng mạng :

Mối tương quan giữa cấu trúc phân lớp chức năng và các thành phần chính của mạng NGN được mô tả trong hình sau :

AGW Mạng truy cập N/M

Thiết bị đầu cuối

IGW: Cổng truyền thông trung kế AGW: Cổng truyền thông truy nhập

Hình II.12: Cấu trúc lớp và các thành phần chính

nhập(Access Network),sau đó kết nối đến các cổng truyền thông (Media gateway) nằm ở biên của mạng trục Thiết bị quan trọng nhất của NGN là

SW nằm ở tâm của mạng trục (còn hay gọi là mạng lõi) SW điều khiển các chức năng chuyển mạch và định tuyến qua các giao thức Các giao thức này

sẽ được xem xét kỹ ở phần sau Hình II.12 liệt kê chi tiết các thành phần trong mạng NGN cùng với các đặc điểm kết nối của nó đến các mạng công cộng(PSTN)

Exchange Servers

H.248

H.248

Mạng thông minh Máy chủ ứng dụng

PBX

Cổng truyền thông

Cổng truy cập

H.248 H.248

Cổng truy cập

Cổng truy cập

Hình II.13 Các thành phần chính trong mạng NGN

 Thiết bị Softswitch :

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

Thiết bị SW có khả năng tương tác với mạng PSTN thông qua các cổng báo hiệu (Signalling Gateway) và cổng truyền thông (Media Gateway)

Sw điều khiển cuộc gọi thông qua các báo hiệu , có hai loại chính :

• Ngang hàng (peer to peer): Giao tiếp giữa SW và SW giao thức sử dụng

là BICC hay SIP

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

SW, MG thực hiện việc mã hoá, giải mã và nén dữ liệu thoại

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

 Cổng truy nhập (AG):

Là một dạng MG Nó có khả năng giao tiếp với máy PC, thuê bao của mạng PSTN, xDSL và giao tiếp với mạng gói IP qua giao tiếp STM Ở mạng hiện nay, lưu lượng thoại từ thuê bao được kết nối đến tổng đài chuyển mạch PSTN khác giao tiếp V5.2 thông qua cổng truy nhập Tuy nhiên trong mạng NGN, cổng truy nhập được điều khiển từ SW qua giao thức Megaco/H.248 Lúc này, lưu lượng thoại từ các thuê bao sẽ được đóng gói và kết nối vào mạng trục IP

 Cổng báo hiệu (SG):

Cổng báo hiệu đóng vai trò giao tiếp giữa mạng báo hiệu số 7 (SS7-giao thức được dùng trong PSTN) và các điểm được quản lý bởi thiết bị SW trong mạng IP Cổng SG đòi hỏi một đường kết nối vật lý đến mạng SS7

và phải sử dụng giao thức phù hợp SG tạo ra một cầu nối giữa mạng SS7

và mạng IP, dưới sự điều khiển của SW SG làm cho SW giống như một điểm nút bình thường trong mạng SS7 Lưu ý SG chỉ điều khiển SS7, còn

MG điều khiển các mạch thoại thiết lập bởi cơ chế SS7

và giao tiếp với mạng PSTN qua SS7

II.4 Các công nghệ làm nền cho thế hệ mới :

II.4.1 Công nghệ IP :

Sự phát triển đột biến của IP , sự tăng trưởng theo cấp số nhân của thuê bao Internet đã là một thực tế không thể phủ nhận Hiện nay lượng dịch vụ lớn nhất trong các mạng đường trục trên thực tế đều là IP IP là giao thức chuyển tiếp gói tin Việc chuyển tiếp gói tin thực hiện theo cơ chế phi kết nối , IP định nghĩa cơ cấu đánh số ,cơ cấu chuyển Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đường đi với các nút trong mạng IP là giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao Tuy nhiên việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do phương thức định tuyến theo từng chặng IP không hổ trợ chất lượng dịch vụ

II.4.2 Công nghệ ATM :

Công nghệ ATM dựa trên cơ sở chuyển mạch gói , thông tin được gói vào các gói tin và có chiều dài cố định , ngắn Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau ATM có hai đặc điểm quan trọng :

 ATM sử dụng gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM , các tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn làm cho trễ truyền và biến động trễ giảm đủ nhỏ với các tính hiệu thời gian thực

 ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo làm cho việc định tuyến được dễ dàng

- - 21

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm , nó là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối , kết nối điểm đầu và điểm cuối phải được thiết lập trước

tuyến kết nối xuyên suốt được xác định trước khi trao đổi dữ liệu và được giữ

cố định trong suốt thời gian kết nối Bảng chuyển tế bào có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài , điều này khác với thông tin về toàn mạng chứa bảng định tuyến chuyển tin của Router dùng

IP Quá trình chuyển tế bào qua tổng đài của ATM cũng tương tự như việc chuyển gói tin qua Router Tuy nhiên , ATM chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn trên cell có kích thước cố định , kích thước bảng chuyển tin nhỏ hơn nhiều so với của IP Router Do vậy thông lượng của tổng đài ATM thường lớn hơn thông lượng của IP Router truyền thống

II.4.3 IP over ATM :

IP over ATM truyền thống là một loại kỹ thuật xếp chồng , nó xếp IP(kỹ thuật lớp 3 ) lên ATM (kỹ thuật lớp 2) Giao thức của 2 tầng hoàn toàn độc lập với nhau giữa chúng phải cần một loạt giao thức nữa (ARP…) mới nối

lưới hiện nay đang được mở rộng nhanh chóng , cách xếp chồng cũng gây ra nhiều vấn đề

kết điều này ảnh hưởng đến việc truyền các gói tin giữa các mạng logic nhỏ khác nhau,mặt khác khi lưu lượng rất lớn những bộ định tuyến sẽ gây hiện tượng nghẽn cổ chai đối với băng rộng

bảo QoS

- - 22

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

kỹ thuật kia , điều này làm cho việc nối thông giữa hai bên phải thực hiện qua hàng loạt các giao thức phức tạp và hàng loạt các thiết bị để xử lý các giao thức này

II.4.4 Công nghệ MPLS :

Với thị trường phát triển đòi hỏi một mạng tốc độ cao hơn,giá cả thấp hơn MPLS đang được xem là phương án lý tưởng cho đường trục trong tương lai MPLS tách chức năng của IP Router thành hai phần riêng biệt chức

tự như ATM Trong MPLS nhãn là một số có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng Kỹ thuật hoán đổi về bản chất là việc tìm nhãn của một gói tin trong một bảng các nhãn để xác định tuyến của gói tin và nhãn mới của

nó , việc này đơn giản hơn nhiều so với việc điều khiển gói tin theo kiểu thông thường Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc chuyển mạch Do MPLS hổ trợ điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định , việc đảm bảo dịch vụ giữa các tuyến là hoàn toàn khả thi Đây là một điểm vượt trội của MPLS so với định tuyến cổ điển

dụng nhiều Với tính chất cơ cấu định tuyến của mình MPLS có khả năng nâng cao chất lượng dịch vụ của mạng truyền thống Bên cạnh đó thông lượng của mạng cũng được cải thiện rõ rệt

- - 23

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

CHƯƠNG III MẠNG THẾ HỆ MỚI VÀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM

Có thể nói rằng, mỗi nhà phát triển nhìn Softswitch dưới những khiá cạnh khác nhau Các nhà cung cấp nhỏ thường chỉ nhắc tới vai trò Softswitch trong việc thay thế tổng đài nội hạt truyền thống Các nhà cung cấp lớn hơn (như Nortel, Alcatel, Cisco) đã đưa ra các giải pháp Softswitch hoàn chỉnh cho tất cả tổng đài nội hạt (Local exchange) và tổng đài chuyển tiếp (Tandem/Transit) Chúng ta sẽ lần lượt phân tích vai trò của Softswitch trong

cả hai lĩnh vực ứng dụng này

Trước hết ta xét tới Softswitch trong vai trò thay thế tổng đài nội hạt Cho tới nay, phần phức tạp nhất của một tổng đài nội hạt chính là phần mềm điều khiển quá trình xử lý cuộc gọi Phần mềm này phải đưa ra các quyết định

về định tuyến và thực thi các chức năng xử lý cuộc gọi cho hàng trăm loại dịch vụ khác nhau

Hiện nay, các tổng đài chạy các phần mềm điều khiển này trên các bộ

xử lý được thiết kế có quan hệ chặt chẽ với các phần cứng chuyển mạch vật

lý Trong tương lai chúng ta muốn triển khai điện thoại nội hạt trên nền mạng thuần tuý chuyển mạch gói, mặc dù quá trình chuyển đổi đòi hỏi chúng ta phải làm việc với một mạng xử lý cả thông tin thoại kênh và gói trong nhiều năm tới Tuy nhiên, việc các tổng đài nội hạt không thể làm việc trực tiếp với thông tin dạng gói là trở ngại chính trong quá trình chuyển đổi

Chúng ta có thể đặt ra một giải pháp cho vấn đề này, đó là các thiết bị

mà có thể chuyển mạch được cả thông tin dạng kênh và dạng gói, cùng với những phần mềm cần thiết để xử lý cuộc gọi được cài đặt trong đó Trong khi

- - 24

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

phương pháp tiếp cận này có thể giúp ta giải quyết vấn đề trong thời kỳ chuyển đổi, nó vẫn không giúp được ta giảm giá thành cũng như không mang lại khả năng tạo sự khác biệt về dịch vụ này

Các nhà nghiên cứu viễn thông cho rằng cách tốt nhất là tách chức năng

xử lý cuộc gọi ra khỏi thiết bị chuyển mạch vật lý và kết nối hai thành phần này với nhau thông qua một giao thức chuẩn Trong thuật ngữ của Softswitch, chức năng chuyển mạch ở phần vật lý do Media Gateway (MG) đảm nhiệm, còn phần điều khiển cuộc gọi thuộc về Media Gateway Controller (MGC) Dựa trên các lý do chính sau mà các nhà nghiên cứu viễn thông khẳng định việc bóc tách chức năng như trên là giải pháp tốt nhất

 Việc tách chức năng điều khiển và chuyển mạch, tạo cơ hội cho một số công ty nhỏ và linh hoạt vốn chỉ tập trung vào các phần mềm xử lý cuộc gọi hoặc vào phần mềm chuyển mạch gói có thể gây được ảnh hưởng trong ngành công nghiệp viễn thông giống như các nhà cung cấp lớn từ trước tới nay vẫn kiểm soát thị trường

 Nó cũng cho phép có một giải pháp phần mềm chung cho xử lý cuộc gọi cài đặt trên rất nhiều loại mạng khác nhau, bao gồm cả mạng chuyển mạch kênh và mạng gói sử dụng các khuôn dạng gói và phương thức truyền dẫn khác nhau

 Là động lực cho các hệ điều hành, các môi trường máy tính chuẩn, tiết kiệm đáng kể trong việc phát triển và ứng dụng các phầm mềm xử lý cuộc gọi

 Ngoài ra, việc tách riêng chức năng cho phép các phần mềm thông minh của các nhà cung cấp dịch vụ có thể điều khiển từ xa các thiết bị chuyển mạch đặt tại trụ sở của khách hàng, một yếu tố quan trọng trong việc khai thác hết tiềm năng của mạng trong tương lai

- - 25

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

 Ngoài ứng dụng trong tổng đài nội hạt, Softswitch còn hướng vào các tổng đài chuyển mạch kênh cấp cao hơn (Tandem/Transit) Giải pháp chuyển mạch TDM hiện nay đang bọc lộ dần nhược điểm trước nhu cầu ngày càng tăng các dịch vụ mới, đặc biệt là các dịch vụ dữ liệu

nhất (lớp 5, tổng đài nội hạt, MSC của mạng di động) được nối với nhau

-chuyển tiếp cấp cao hơn (lớp 3,4) Khi một cuộc gọi diễn ra giữa hai tổng đài cấp thấp, thông tin sẽ đi trên trung kế nối trực tiếp giữa hai tổng đài, nếu đường nối trực tiếp đã sử dụng hết, cuộc gọi có thể được định tuyến thông qua tổng đài chuyển tiếp Một số cuộc gọi (ví dụ như truy nhập hộp thư thoại hay quay số bằng giọng nói) lại được định tuyến trực tiếp với tổng đài chuyển tiếp để sử dụng các tài nguyên tập trung phục vụ cho dịch

vụ cao cấp Kiến trúc này đã được sử dụng nhiều năm nay và cũng đã được cải tiến rất nhiều nhằm phục vụ các ứng dụng thoại, tuy nhiên vẫn

có một số giới hạn:

* Chi phí điều hành và bảo dưỡng cao, mất thời gian; việc định lại cấu hình và nâng cấp mạng lưới phải tiến hành liên tục nhằm để tránh nghẽn mạng, hơn nữa luôn phải thiết lập mạng lớn hơn nhu cầu thực tế cho các tổng đài chuyển tiếp Ví dụ, khi một tổng đài nội hạt được thêm vào mạng lưới, phải xây dựng các nhóm trung kế từ tổng đài đó tới tổng đài chuyển tiếp và tới một số tổng đài nội hạt khác

* Các trung kế điểm - điểm hoạt động với hiệu suất không cao vì chúng được thiết kế để hoạt động được trong những giờ cao điểm và những giờ cao điểm này lại khác nhau trong các vùng của mạng

với một nhóm các tổng đài nội hạt, cuộc gọi có thể phải chuyển qua

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 như Gateway, Softswitch hay kể cả các đầu cuối như máy điện thoại IP, đều

là các nút trong mạng IP Dĩ nhiên những đầu cuối tương tự như máy điện thoại thông thường vẫn có thể sử dụng được thông qua các Gateway

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

* Công nghệ chuyển mạch các cuộc gọi trên nền công nghệ gói (như VoIP)

* Phần mềm hệ thống chạy trên các máy chủ có kiến trúc mở

* Có giao diện lập trình mở

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

III.1.2 Kiến trúc tổng quát hệ thống chuyển mạch mềm:

- - 27

Mạng NGN và chất lượng dịch vụ (QoS)

Hệ thống tính cước

Chyển mạch mềm

Mạng SS7

Dịch vụ mới

Hệ thống quản lý

Giao thức điều

khiển Gateway

Giao thức điều khiển Gateway

Hình III.1 Kiến trúc tổng quát hệ thống chuyển mạch mềm

Hình vẽ trên mô tả mô hình hệ thống phân phối theo kiểu không tập trung thông qua mạng xương sống chuyển mạch gói sử dụng hệ thống chuyển mạch mềm Môi trường trong hệ thống chuyển mạch kênh là giữa card line và trung kế thì trong chuyển mạch mềm được thay thế bằng môi trường hệ thống

thời gian hay ma trận chuyển mạch trong chuyển mạch kênh được thay thế

thống điều khiển chuyển mạch các khe thời gian thông qua ma trận chuyển mạch được thay thế bởi hệ thống chuyển mạch mềm nhằm điều khiển việc chuyển mạch và định hướng các gói dữ liệu giữa các gateway thông qua mạng đường trục chuyển mạch gói

Softswitch nhìn chung cung cấp các chức năng của hệ thống chuyển mạch kênh, nó chỉ khác là được thiết kế cho các mạng chuyển mạch gói và có

 Hoạt động trên nền các máy tính và các hệ điều hành thương mại

Gateway truy nhập (Access Gateway) và các Server truy nhập từ xa – RAS (remote Access Server), ví dụ:

* Softswitch cùng với một Trunking Gateway có thể thay thế cho mộ tổng đài Tol/Tandem (chuyển mạch cấp 4) với các dịch vụ VoIP, âm thanh và điện thoại trên ATM (VTOA) trên mạng trục

* Softswitch cùng với một Gateway truy nhập sẽ có thể tạo thành một mạng riêng ảo (VPN), PBX với dịch vụ VoIP trên mạng trục

* Softswitch cùng với với RAS cung cấp dịch vụ quản lý qua Modem sử dụng trung kế co –carrier

các dịch vụ VoIP, VTOP trên mạng trục

 Nó tái sử dụng các dịch vụ IN thông qua giao diện danh bạ mở, mềm dẻo

Ví dụ nó cung cấp một cấu trúc khởi tạo danh bạ với khả năng truy nhập vào các hệ thống quản lý dữ liệu quan hệ (RDBMS), LDAP, TCAP

 Cung cấp các giao diện lập trình ứng dụng mở API cho các nhà phát triển thứ 3 third-party nhằm tạo các dịch vụ thế hệ sau

 Nó có chức năng lập trình cho các hệ thống thống Back office như:

* Lập trình ghi chi tiết các sự kiện;

* Ghi chi tiết các sự kiện của các cuộc gọi mà nhà cung cấp dịch vụ quan tâm theo cơ chế thu nhập sự kiện