Tìm hiểu và thiết lập cấu trúc mạng NGN phần 4 ppt

BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 41 - Nhiệm vụ của từng thực thể như sau: - AS-F: đây là thực thể thi hành các ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dòch vụ và thi hành một hay nhiều các ứng dụng/dòch vụ. - MS-F: cung cấp các dòch vụ tăng cường cho xử lý cuộc gọi. Nó hoạt động như một server để xử lý các yêu cầu từ AS-F hoặc MGC-F. - MGC-F: cung cấp logic cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiều Media Gateway. - CA-F: là một phần chức năng của MGS-F. Thực thể này được kích hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi. - IW-F: cũng là một phần chức năng của MGC-F. Nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa các mạng báo hiệu khác nhau. - R-F: cung cấp thông tin đònh tuyến cho MGC-F. - A-F: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước. - SG-F: dùng để chuyển các thông tin báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP. - MG-F: dùng để chuyển thông tin từ dạng truyền dẫn này sang dạng truyền dẫn khác. Trên đây chỉ là những chức năng cơ bản nhất của mạng NGN. Và tùy thuộc vào nhu cầu thực tế mà mạng có thêm những chức năng khác nữa. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 42 - III. CẤU TRÚC VẬT LÝ NGN - Next Gerneration Network – cần được hiểu rõ là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xu hướng NGN, người ta chú ý đến vấn đề kết nối mạng thế hệ sau với mạng hiện hành và tận dụng các thiết bò viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác tối đa. 1. Cấu trúc vật lý của mạng NGN IP Network (WDM/SDH/ATM) MPLS, Mutticast Resident gateway GPRS UMTS Wireless Access gateway Wireless gateway DNS Network Management AAA Charging Telephone Users Directory Server Wireless RSVP, Mobile IP, IP Sec LAN GE, MAN PSTN Wireless Digi. TV PC xDSL Trunk gateway MGC Softswich Business/ Residental Users Business Users Mobile Users ISP Appication / Feature Server SS7 Signaling gateway Hình 2-11 - Cấu trúc vật lý mạng NGN BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 43 - 2. Các thành phần mạng và chức năng SCP AXE DX EWSD SG DSLAM AGW TGW DSL PBX GSM PBX MGC MGC SG SIP Server SIP H323 3G UMTS SSG MS RGW PSTN Web Directory Server AAAIVR Charging ISUP E1 analog IDSN 2B+D IDSN 30B+D WGW SOFSWITCH INAP ISUP MGCP/ H248 SIP SIP MGCP/ H248 L D A P R A D I U S RTP RTP RTP RTP I S U P IP/ATM SIP Terminals IP Core (MPLS) MGCP/ H248 Hình 2-12 Các thành phần chính của mạng NGN Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm, nhưng ở đây ta chỉ nghiên cứu những thành phần chính thể hiện rõ nét sự tiên tiến của NGN so với mạng viễn thông truyền thống. Cụ thể là : 1. Media Gateway (MG) 2. Media Gateway Controller (MGC - Call Agent - Softswitch) 3. Signaling Gateway (SG) 4. Media Server (MS) 5. Application Server (Feature Server) BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 44 - 2.1. Media Gateway (MG) Hình 2-13 Cấu trúc của Media Gateway Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN. Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại được mang trên kênh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói. Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng : chuyển đổi AD (analog to digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tính hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,…  Các chức năng của một Media Gateway : - Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP (Real Time Protocol). - Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP - Digital Signal Processing) dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC). Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dòch vụ này. - Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS, QSIG và ISDN qua T1. - Quản lý tài nguyên và kết nối T1. - Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 45 - - Có phần mềm Media Gateway dự phòng. - Cho phép khả năng mở rộng Media Gateway về: cổng(ports), cards, các nút mà không làm thay đổi các thành phần khác.  Đặc tính hệ thống : Một Media Gateway có các đặc tính sau : - Là một thiết bò vào/ra đặc hiệu (I/O) - Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP,… - Dung lượng đóa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (logging) - Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP), mở rộng một vài giao diện T1/E1 với mạng TDM. - Mật độ khoảng 120 port (DSO’s). - Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ 2.2. Media Gateway Controller MGC là đơn vò chức năng chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó. Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OSS và BSS. MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, như PSTN, SS7, mạng IP. Nó chòu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau. Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin . Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho Softswitch. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 46 - Call Agent Call Agent Trunking Gateway Residental Gateway Sianalling Gateway Appl. Server CO Swicth SCP SCP STP STP CO Swicth Signaling Layer Transport Layer Softphone MGCP/ MEGACO RTP SIP SIGTRAN SS7 TCAP ISUP/ TCAP SIP-TSI Hình 2-14 Cấu trúc của SoftSwitch  Các chức năng của Media Gateway Controller - Quản lý cuộc gọi - Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại : H.323, SIP - Giao thức điều khiển truyền thông : MGCP, Megaco, H.248 - Quản lý lớp dòch vụ và chất lượng dòch vụ - Giao thức quản lý SS7 : SIGTRAN (SS7 over IP) - Xử lý báo hiệu SS7 - Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP - Thực hiện đònh tuyến cuộc gọi - Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR- Call Detail Record) - Điều khiển quản lý băng thông - Đối với Media Gateway :  Xác đònh và cấu hình thời gian thực cho các DSP  Phân bổ kênh DS0  Truyền dẫn thoại ( mã hóa, nén, đóng gói) BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 47 - - Đối với Signaling Gateway, MGC cung cấp :  Các loại SS7  Các bộ xử lý thời gian  Cấu hình kết nối  Mã của nút mạng hay thông tin cấu hình - Đăng ký Gatekeeper  Đặc tính hệ thống - Là một CPU đặc hiệu, yêu cầu là hê thống đa xử lý, có khả năng mở rộng theo chiều ngang - Cần bộ nhớ lớn để lưu trữ cơ sở dữ liệu. Điều này cũng rất cần thiết cho các quá trình đa xử lý - Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc độ cao - Hỗ trợ nhiều loại giao thức - Độ sẵn sàng cao. 2.3 Signalling Gateway (SG) Signaling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC). SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7. Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu.  Các chức năng của Signaling Gateway: - Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu. - Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signaling Gateway thông qua mạng IP. - Cung cấp đường dẫn truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các dạng dữ liệu khác. (Thực hiện truyền dữ liệu là nhiệm vụ của Media Gateway). - Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các dòch vụ viễn thông.  Đặc tính hệ thống : - Là một thiết bò vào ra I/O - Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các lộ trình,… . Feature Server SS7 Signaling gateway Hình 2-11 - Cấu trúc vật lý mạng NGN BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 43 - 2. Các thành phần mạng và chức năng SCP AXE DX EWSD SG DSLAM AGW TGW DSL PBX GSM PBX MGC MGC SG SIP Server SIP H323 3G UMTS SSG MS RGW PSTN Web Directory Server AAAIVR Charging . mà mạng có thêm những chức năng khác nữa. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 42 - III. CẤU TRÚC VẬT LÝ NGN - Next Gerneration Network – cần được hiểu rõ là mạng. Gateway (SG) 4. Media Server (MS) 5. Application Server (Feature Server) BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 44 - 2.1. Media Gateway (MG) Hình 2-13 Cấu trúc của Media