Bài giảng Next Generation Network : Chuyển mạch mềm part 4 doc

BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 74 - mạng và được điều khiển bởi các giao diện thân thiện với người dùng GUI. - Sử dụng băng thông một cách hiệu quả: Với mô hình truyền thống, hệ thống chuyển mạch sẽ thiết lập một kênh dành riêng cho người gọi và người được gọi trong cuộc gọi thông thường. Và kênh này sẽ không được sử dụng cho mục đích nào khác trong suốt quá trình kết nối. Tuy TDM cho phép truyền nhiều kênh trên một trung kế nhưng kênh dành riêng vẫn sử dụng tài nguyên mạng nhiều hơn mức yêu cầu thực tế vì tồn tại những khoảng lặng trong quá trình đàm thoại. Khi đưa mạng thế hệ mới vào sử dụng, do mạng IP được sử dụng nên đã tận dụng được ưu điểm sử dụng băng thông hiệu quả. - Quản lý mạng hiệu quả: Đó là do Softswitch cho phép giám sát và điều chỉnh hoạt động mạng theo thời gian thực đồng thời có thể nâng cấp hay thay đổi cấu hình mạng từ xa. Điều này giúp cho các nhà điều hành quản lý mạng hiệu quả hơn. - Cải thiện dòch vụ: Với khả năng cung cấp dòch vụ một cách dễ dàng đã giúp cho Softswitch nhanh chóng được chấp nhận. Bằng cách lắp đặt thêm một máy chủ ứng dụng riêng mới (còn gọi là nâng cấp phần mềm chuyển mạch Softswitch) hay triển khai thêm một module của nhà cung cấp thứ 3, các nhà khai thác có thể cung cấp các dòch vụ mới nhanh chóng hơn và giá thấp hơn so với chuyển mạch truyền thống. Ngoài ra chuyển mạch mềm còn hỗ trợ nhiều tính năng giúp nhà khai thác phân biệt dòch vụ cho từng khách hàng riêng lẻ. - Tiết kiệm không gian đặt thiết bò: Softswitch cho phép các ứng dụng được thi hành tại bất cứ khu vực nào trên mạng. Mạng có thể được sắp xếp sao cho các máy chủ được 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 dòch vụ và tính năng mới không nhất thiết phải đặt tại cùng một nơi trên mạng. BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 75 - Hơn thế nữa các thành phần của mạng NGN, đặc biệt là các MGC sử dụng chuyển mạch mềm Softswitch có kích thước nhỏ và có tính phân tán nên không gian đặt thiết bò cũng gọn hơn. - Cung cấp môi trường tạo lập dòch vụ mềm dẻo: Do dòch vụ được tạo ra nhờ phần mềm nên môi trường tạo lập dòch vụ mới rất linh hoạt. - An toàn vốn đầu tư: Do mạng NGN hoạt động trên nền hạ tầng cơ sở có sẵn nên các nhà khai thác vẫn tiếp tục sử dụng mạng truyền thống đồng thời triển khai những dòch vụ mới. Điều này giúp nhà khai thác vừa thu hồi vốn đầu tư vào mạng cũ vừa thu lợi nhuận từ dòch vụ do mạng mới cung cấp. 2. Ứng dụng Chuyển mạch mềm Softswitch hiện nay, khi vẫn tận dụng mạng PSTN, được sử dụng trong mạng công cộng để thay thế cho tổng đài cấp 4 (tandem switch) và trong mạng riêng. Và phần mềm điều khiển chuyển mạch lúc này chỉ có nhiệm vụ đơn giản là thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Trong tương lai khi tiến lên mạng NGN hoàn toàn thì các MGC sử dụng Softswitch sẽ thay thế cả các tổng đài nội hạt (lớp 5). Khi đó chuyển mạch mềm Softswitch không chỉ thiết lập và xóa cuộc gọi mà sẽ thực hiện cả các chức năng phức tạp khác của một tổng đài lớp 5. VI. CÁC GIAO THỨC HOẠT ĐỘNG Các giao thức có thể được sử dụng trong mạng NGN: BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 76 - M2UA M3UA SUA MTP3 I S U P S C C P TCAP SCTP H.225.0 H.245 H.225 RAS H.450 H.235 H.323 SIP TCP UDP MGCP H.248 MEGACO UDP RTCP RTP R T S P UDP IP Báo hiệu cuộc gọi Signaling Gateway Media Gateway Truyền thông tin Hình 3.8: Các giao thức sử dụng trong NGN TCP: Transmission Control Protocol UDP: User Datagram Protocol SCTP: Stream Control Transport Protocol ISUP: ISDN User Part TCAP: Transaction Capability Application Part M2UA: MTP2 User Adaptation M3UA: MTP3 User Adaptation MTP3: Message Transfer Part Layer 3 SCCP: Signaling Connection Control Part SUA: SCCP User Adaptation SIP: Session Initiation Protocol RTP: Real Time Protocol RTCP: Real Time Control Protocol RTSP: Real Time Streaming Protocol RAS: Remote Access Network Các thành phần trong MGC có thể sử dụng nhiều giao thức cho các hoạt động của mình. Trong khuôn khổ phần các giao thức chuyển mạch mềm của bài giảng này chỉ đề cập đếân các giao thức sau: SIP (Session Initiation Protocol), MGCP (Media Gateway Control Protocol), và SIGTRAN (Signaling Transport) và RTP (Real Time Transport Protocol). Lý do là BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 77 - những giao thức trình bày ở đây là những giao thức đơn giản, SV sẽ có cái nhìn tổng quát về hoạt động của phần mềm chuyển mạch. Những giao thức khác sẽ được trình bày ở phần sau của bài giảng. 1. SIP (Session Initiation Protocol) 1.1 Tổng quan về SIP: SIP, được xây dựng bởi IETF, là một giao thức báo hiệu điều khiển thuộc lớp ứng dụng dùng để thiết lập, điều chỉnh và kết thúc phiên làm việc của một hay nhiều người tham gia. SIP là một giao thức đơn giản, dựa trên văn bản (text-based) được sử dụng để hỗ trợ trong việc cung cấp các dòch vụ thoại tăng cường qua mạng Internet. 1.2 Các chức năng của SIP: SIP có các chức năng chính sau: • Xác đònh vò trí của người sử dụng (user location): Hay còn gọi là chức năng dòch tên (name translation) và xác đònh người được gọi. Dùng để đảm bảo cuộc gọi đến được người nhận dù họ ở đâu. • Xác đònh khả năng của người sử dụng: Còn gọi là chức năng thương lượng đặc tính cuộc gọi (feature negotiation). Dùng để xác đònh loại thông tin và các loại thông số liên quan đến thông tin sẽ được sử dụng. • Xác đònh sự sẵn sàng của người sử dụng: Dùng để xác đònh người được gọi có muốn tham gia vào kết nối hay không. • Thiết lập cuộc gọi: Chức năng này thực hiện việc rung chuông, thiết lập các thông số cuộc gọi của các bên tham gia kết nối. • Xử lý cuộc gọi: Bao gồm chuyển và kết thúc cuộc gọi, quản lý những người tham gia cuộc gọi, thay đổi đặc tính cuộc gọi. BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 78 - 1.3 Các thành phần của SIP: Các thành phần chính của SIP bao gồm các Agent và các Server: • User Agent Client (UAC): Còn được gọi là Calling User Agent. Là một ứng dụng khách (client) có chức năng khởi tạo một yêu cầu SIP. • User Agent Server (UAS): Còn được gọi là Called User Agent. Là một ứng dụng chủ (server) dùng để liên lạc với người dùng khi nhận được yêu cầu SIP và sau đó trả đáp ứng về người sử dụng. • Proxy Server: Là chương trình ứng dụng trung gian dùng để tạo yêu cầu SIP. Các yêu cầu này có thể được phục vụ ngay tại server hay được chuyển sang server khác sau quá trình chuyển đổi tên. Proxy server biên dòch và có thể tạo lại bản tin yêu cầu trước khi chuyển tiếp bản tin đi. Có 2 loại proxy server: proxy server có nhớ (stateful) và không nhớ (stateless). Trong đó proxy server có nhớ là server có khả năng lưu trữ thông tin về một yêu cầu và đáp ứng của nó. • Location/Registration Server: Là server được các server còn lại sử dụng để lấy thông tin về vò trí của người được gọi. • Redirect Server: Là server nhận yêu cầu SIP, sau đó tiến hành dòch đòa chỉ nhận từ người dùng sang đòa chỉ mới và gởùi trả về ứng dụng khách. Một yêu cầu SIP thành công bao gồm phương thức INVITE và theo sau đó là phương thức ACK (phương thức INVITE, ACK được đònh nghóa ở phần sau). . NGN: BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 76 - M2UA M3UA SUA MTP3 I S U P S C C P TCAP SCTP H.225.0 H. 245 H.225 RAS H .45 0 H.235 H.323 SIP TCP UDP MGCP H. 248 MEGACO UDP RTCP. cùng một nơi trên mạng. BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm - 75 - Hơn thế nữa các thành phần của mạng NGN, đặc biệt là các MGC sử dụng chuyển mạch mềm Softswitch có kích thước. Application Part M2UA: MTP2 User Adaptation M3UA: MTP3 User Adaptation MTP 3: Message Transfer Part Layer 3 SCCP: Signaling Connection Control Part SUA: SCCP User Adaptation SIP: Session Initiation