mạng NGN và các giao thức báo hiệu và điều khiển

trình bày về mạng NGN và các giao thức báo hiệu và điều khiển

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI MẠNG NGN VÀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN

Giáo viên hướng dẫn : ĐỖ HOÀNG TIẾN

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN ANH QUÂN

Lớp : ĐTVT 3 – Chuyên đề 1A

Khoá : 45

Hà Nội, tháng 5 năm 2005

MụC LụC

Mục lục 1

Lời mở đầU 5

CHƯƠNG 1: Mạng thế hệ tiếp theo NGN và công nghệ chuyển mạch mềm(Softswitch) 7

1.1.Sự hình thành mạng NGN 7

1.2Công nghệ chuyển mạch mềm Softswitch 8

1.2.1 Những hạn chế của tổng đài chuyển mạch kênh 8

1.2.1.1 Giá thành chuyển mạch của tổng đài nội hạt 9

1.2.1.2.Không có sự phân biệt dịch vụ 9

1.2.1.3.Giới hạn trong phát triển mạng 9

1.2.2.Công nghệ chuyển mạch mềm theo quan điểm của một số nhà phát triển 11

1.2.3.Định nghĩa chuyển mạch mềm (Softswitch) 12

1.2.4.Những lợi ích của Softswitch đối với nhà khai thác và sử dụng 13

CHƯƠNG 2 Đặc điểm và kiến trúc mạng NGN 16

2.1 Kiến trúc mạng NGN 16

2.1.1 Kiến trúc mạng NGN 16

2.1.2.Lớp điều khiển và báo hiệu cuộc gọi 17

2.1.3.Lớp ứng dụng và dịch vụ 17

2.1.4.Lớp quản lý 18

2.2 Các phần tử trong mạng NGN 18

2.3 Các dịch vụ chính trong mạng NGN 19

2.3.1 ứng dụng làm SS7, PRI Gateway ( giảm tải Internet ) 19

2.3.2.Trung kế ảo - tổng đài chuyển mạch gói chuyển tuyếp 21

2.3.3.Tổng đài chuyển mạch nội hạt 22

2.3.4 Thoại trên băng thông rộng 23

Chương 3 Các giao thức báo hiệu và điểu khiển trong mạng NGN 3.1 Bộ Giao thức H.323 26

3.1.1 Cấu trúc của H.323 27

3.1.1.1 Thiết bị đầu cuối 28

3.1.1.2 Gatekeeper 29

3.1.1.3 Khối điều khiển đa điểm MCU 31

3.1.2.1 Báo hiệu RAS 32

3.1.2.2.Báo hiệu điều khiển cuộc gọi H225 32

3.1.2.3 Giao thức H.245 33

3.1.3.Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi 35

3.1.3.1.Thiết lập cuộc gọi……….35

3.1.3.2.Khởi tạo liên kết và trao đổi khả năng……… 45

3.1.3.3.Thiết lập kênh truyền ảo……… 46

3.1.3.4.Cung cấp dịch vụ……… 46

3.1.3.5.Giải phóng liên kết……… 47

3.2 Giao thức khởi tạo phiên SIP 49

3.2.1 Khái quát về SIP 49

3.2.2.Các bản tin của SIP 51

3.2.3.Khả năng tìm gọi song song của SIP 56

3.2.4.Các quá trình thiết lập cuộc gọi của SIP 56

3.2.5.So sánh giữa H.323 và SIP 58

3.2.6.SIP-T 60

3.3 Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập kênh mang BICC 62

3.3.1 Tổng quan về BICC 62

3.3.2.Kiến trúc của BICC 64

3.3.2.1 Mô hình mạng 64

3.3.2.2.Mô hình giao thức 67

3.4 Giao thức điều khiển Gateway truyền thông MGCP và MEGACO 68

3.4.1 MGCP 68

3.4.1.1 Kiến trúc của MGCP 68

3.4.1.2.Sử dụng giao thức SDP 69

3.4.1.3.Các lệnh và các đáp ứng của MGCP 69

3.4.1.4.Các sơ đồ cuộc gọi 72

3.4.2.MEGACO 73

Chương 4 Giao tiếp báo hiệu giữa chuyển mạch mềm và mạng báo hiệu số 7 76

4.1 Báo hiệu số 7 76

4.1.1 Các phần tử trong mạng báo hiệu số 7 76

4.1.2.Tập giao thức SS7 78

4.1.2.1 Phần chuyển tiếp bản tin - Message Transfer Part MTP 79

4.1.2.2.Phần ứng dụng ISDN – ISUP 79

4.1.2.3.PhÇn øng dông ®iÒu khiÓn kÕt nèi b¸o hiÖu SCCP 79

4.1.2.4.PhÇn øng dông kh¶ n¨ng giao dÞch - TCAP 80

4.2.Liªn kÕt b¸o hiÖu gi÷a m¹ng SS7 vµ ChuyÓn m¹ch mÒm 80

4.2.1 SIGTRAN 80

4.2.1.1.KiÕn tróc giao thøc SIGTRAN 81

4.2.1.2 M2UA 82

4.2.1.3.M2PA 83

4.2.1.4 M3UA (MTP3 User Adaption Layer) 84

4.2.1.5.TruyÒn t¶i SCCP qua m¹ng IP 86

4.2.2.VÝ dô mét sè tiÕn tr×nh cuéc gäi liªn m¹ng gi÷a PSTN vµ NGN 87

chư¬ng 5 M« h×nh giao tiÕp øng dông vµ ph¸t triÓn phÇn mÒm trong m¹ng ngn 912

5.1 Parlay API 912

5.1.1 C¸c thuéc tÝnh cña Parlay API 92

5.1.2 KiÕn tróc cña Parlay API 93

5.2 Jain 94

5.2.1 KiÕn tróc cña Jain .96

5.2.2 Jain API 97

CH¦¥NG 6 T×nh h×nh triÓn khai m¹ng NGN T¹i ViÖt Nam 98

6.1 Giíi thiÖu gi¶i ph¸p SURPASS cña Siemen 98

6.2 T×nh h×nh triÓn khai m¹ng NGN ë ViÖt Nam……… 106

6.2.1 Nguyªn t¾c tæ chøc m¹ng thÕ hÖ míi - NGN……….106

6.2.1.1 Ph©n vïng lưu lưîng……….106

6.2.1.2.Tæ chøc líp øng dông & dÞch vô………106

6.2.1.3.Tæ chøc líp ®iÒu khiÓn ……… 107

6.2.1.4.Tæ chøc líp chuyÓn t¶i ……… 107

6.2.1.5.Tæ chøc líp truy nhËp ………109

6.2.2.KÕt nèi m¹ng NGN víi m¹ng hiÖn t¹i……… 109

6.2.2.1 KÕt nèi víi mang PSTN 109

6.2.2.2 KÕt nèi víi m¹ng Internet 110

6.2.3.T×nh h×nh triÓn khai m¹ng NGN cña VNPT 111

KÕt luËn 116 C¸C Tõ VIÕT T¾T 117 Tµi LiÖU Tham kh¶o 120

Lời nói đầu

Cùng vói sự phát triển của các ngành điện tử – tin học, công nghệ viễn thông trong những năm vừa qua phát triển rất mạnh mẽ cung cấp ngày càng nhiều các loại hình dịch vụ mới đa dạng, an toàn, và chất lượng cao đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu của khách hàng

Trong xu hướng phát triển và hội tụ của viễn thông và tin học, cùng với sự phát triển nhanh chóng về nhu cầu của người dùng đối với những dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao đã làm cho cơ sở hạ tầng thông tin và viễn thông đã có những thay

đổi lớn về cơ bản Những tổng đài chuyển mạch kênh truyền thống đã không còn có thể đáp ứng được những đòi hỏi của người dùng về những dịch vụ tốc độ cao, chính vì thế đòi hỏi cần phải có một giải pháp đáp ứng được yêu cầu đó Xu hướng viễn thông dựa trên nền tảng chuyển mạch gói tốc độ cao, dung lượng lớn và hội tụ được các loại dịch vụ trên cùng một hạ tầng mạng là điều tất yéu

Mạng thế hệ sau ra đời đã đáp ứng được các yêu cầu này Sự ra đời của NGN ngoài mặt có ý nghĩa về công nghệ và dịch vụ, nó còn đem lại cơ hội cho những công ty nhỏ ít tên tuổi hoặc những công ty mới tham gia vào thị trường viễn thông

có thể đứng vững trên thị trường mà trước đây nằm trong sự kiểm soát của một số ít nhà sản xuất lớn

Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc phát triển mạng viễn thông theo cấu trúc thế hệ sau (NGN) với các công nghệ phù hợp là bước đi tất yếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt Nam Vì vậy em chọn đề tài mạng NGN để làm đồ án tốt nghiệp, nội dung của đồ án này gồm có 6 chương:

Chương 1: Giới thiệu về sự hình thành mạng NGN và công nghệ chuyển mạch mềm Softswitch

Chương 2: Nêu ra đặc điểm và cấu trúc mạng NGN, sau đó trình bày các ứng dụng của mạng NGN

Chương 3: Trình bày về các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN như H.323 , SIP, BICC, MGCP…

Chương 4: Trình bày vấn đề giao tiếp báo hiệu giữa chuyển mạch mềm và mạng báo hiệu số 7 , và kết nối giữa mạng NGN và PSTN

Chương 5: Đề cập tổng quan về mô hình giao tiếp ứng dụng và phát triển phần mềm cho phép dễ dàng triển khai và ứng dụng các dịch vụ mới vốn là một trong

Chương 6: Trong chương này em giới thiệu giải pháp Surpass của Siemen và tình hình triển khai mạng NGN ở Việt Nam

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ĐỖ HOÀNG TIẾN đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án này

Sinh viên Nguyễn Anh Quân

đến các tổng đài chuyển mạch kênh hiện nay đã phát triển quá chậm so với tốc độ thay đổi và tốc độ chấp nhận liên quan đến công nghiệp máy tính Chuyển mạch kênh là các phần tử có độ tin cậy cao trong kiến trúc PSTN Tuy nhiên, chúng không bao giờ là tối ưu đối với chuyển mạch gói Khi lưu lượng của mạng ngày càng trở nên phong phú và đa dạng thì hiển nhiên phải có một công nghệ, giải pháp mới cho thiết kế chuyển mạch của mạng tương lai, đó là xét về mặt kỹ thuật Còn khi xem xét ở khía cạnh kinh doanh thu lợi nhuận thì :

- Thứ nhất: do các nhà khai thác dịch vụ cạnh tranh và các nhà khai thác cấp trên cùng phụ thuộc vào một tập hữu hạn các sản phẩm tổng đài điện thoại nội hạt, chính

điều đó buộc họ phải cung cấp các dịch vụ giống nhau Và khi đã cung cấp các dịch

vụ giống nhau thì chỉ có một con đường duy nhất để thu hút khách hàng đó là chính sách giá cả, muốn có một lượng khách hàng lớn thì phải giảm giá cước Nhưng chỉ tạo sự chênh lệch về mặt giá cả vốn đã không phải là một chiến lược kinh doanh lâu dài tốt trong lĩnh vực viễn thông Nếu có giải pháp nào đó mà cho phép tạo ra các dịch vụ thật sự mới và hấp dẫn thì các nhà khai thác sẽ có cơ hội tạo sự khác biệt về mặt dịch vụ chứ không chỉ về giá cước

- Thứ hai : khi xét về khía cạnh đầu tư, thì đối với bất kỳ một nhà đầu tư nào, trước khi có ý định đầu tư vào việc xây dựng mạng, thì yếu tố quan trọng đầu tiên mang tính quyết định đó là thời gian đầu tư và hoàn vốn, mà động lực của nó là tỷ lệ giữa

sự đổi mới và kết quả dự báo về kinh tế của công nghệ lõi được chọn trong mạng

Do thời gian phát triển nhanh và chi phí vận hành cũng như bảo dưỡng các mạng chuyển mạch gói thấp hơn nhiều so với chuyển mạch kênh, nên các nhà điều hành mạng ngày nay tập trung chú ý đến công nghệ chuyển mạch gói IP

Do vậy, khi càng ngày càng nhiều lưu lượng dữ liệu chảy vào mạng qua Internet, thì cần phải có một giải pháp mới, đặt trọng tâm vào dữ liệu, cho việc thiết kế chuyển mạch của tương lai dựa trên công nghệ gói để chuyển tải chung cả thoại và dữ liệu Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ đã và đang cố gắng hướng

tới việc xây dựng một mạng thế hệ mới Next Generation Network - NGN trên đó

hội tụ các dịch vụ thoại, số liệu, đa phương tiện trên một mạng duy nhất - sử dụng công nghệ chuyển mạch gói trên mạng xương sống (Backbone Network) Đây là

thành thấp Và đó không chỉ là mạng phục vụ thông tin thoại, cũng không chỉ là mạng phục vụ tryền số liệu mà đó là một mạng thống nhất, mạng hội tụ đem lại ngày càng nhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày một tăng, và khắt khe hơn từ phía khách hàng

Mạng thế hệ mới NGN không phải là một cuộc cách mạng về mặt công nghệ mà

nó là một bước phát triển, một xu hướng tất yếu Hạ tầng cơ sở mạng của thế kỷ 20 không thể được thay thế trong một sớm một chiều, vì thế NGN phải tương thích tốt với môi trường mạng sẵn có và phải kết nối hiệu quả với mạng PSTN

Những vấn đề mà mạng thế hệ mới cần giải quyết gồm :

- Vấn đề báo hiệu và điều khiển trên nhiều loại giao thức khác nhau cho hội tụ thông tin thoại, fax, số liệu, đa phương tiện

- Vấn đề kết nối với mạng chuyển mạch kênh hiện hữu, đặc biệt là kết nối phần báo hiệu (mạng SS7)

- Vấn đề phát triển dịch vụ

Giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệ Softswitch- công nghệ

chuyển mạch mềm

1.2 Công nghệ chuyển mạch mềm - Softswitch

1.2.1 Những hạn chế của tổng đài chuyển mạch kênh

Hiện nay cơ sở hạ tầng chuyển mạch viễn thông công cộng bao gồm rất nhiều mạng, công nghệ và các hệ thống khác nhau, trong đó hệ thống chuyển mạch kênh

sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM-Time Division

Multiplex) đã phát triển khá toàn diện về dung lượng, chất lượng và quy mô mạng

lưới Mạng PSTN ngày nay nói chung đáp ứng được 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 chưa được giải quyết một các thực sự thoả đáng, chưa nói đến những dịch vụ mới khác

Trong mạng chuyển mạch kênh ngày nay, chỉ có các khách hàng cỡ vừa và lớn

được hưởng lợi từ sự cạnh tranh trong thị trường dịch vụ viễn thông, họ có thể thuê một số luồng E1 để đáp ứng nhu cầu của mình Các khách hàng doanh nghiệp nhỏ,

cỡ 16 line trở xuống được hưởng rất ít ưu đãi Trong khi đó thị trường các khách hàng nhỏ mang lại lợi nhuận khá lớn cho các nhà khai thác dịch vụ Các nhà khai thác vẫn thu được rất nhiều từ các cuộc gọi nội hạt thời gian ngắn, từ các cuộc gọi

đường dài, và từ các dịch vụ tuỳ chọn khác như Voicemail Hiện nay, tất cả các dịch

vụ thoại nội hạt đều được cung cấp thông qua các tổng đài nội hạt theo công nghệ chuyển mạch kênh, đơn giản bởi vì chẳng có giải pháp nào khác Chính điều này là cản trở đối với sự phát triển của dịch vụ, bởi những nguyên nhân chính sau đây:

1.2.1.1 Giá thành chuyển mạch của tổng đài nội hạt

Hầu hết thị phần thiết bị chuyển mạch nội hạt do một số nhà sản xuất lớn kiểm soát Các tổng đài nội hạt của các nhà sản xuất này được thiết kế để phục vụ hàng chục ngàn, thậm chí hàng trăm ngàn thuê bao Vấn đề đặt ra ở đây là chúng không thích hợp khi được sử dụng cho vài trăm cho đến vài ngàn thuê bao, bởi vì giá thành thiết bị cao Giá thấp nhất của một tổng đài nội hạt thường ở khoảng vài triệu USD, con số có thể làm nản lòng các nhà cung cấp dịch vụ, buộc họ chỉ dám tham gia vào các thị trường lớn nhất

1.2.1.2 Không có sự phân biệt dịch vụ:

Các tổng đài bao giờ cũng chỉ cung cấp tập các dịch vụ cho người sử dụng như đợi cuộc gọi đến, chuyển cuộc gọi, xác định số chủ gọi, hạn chế cuộc gọi Hầu hết các dịch vụ này đều đã tồn tại từ nhiều năm qua, các dịch vụ hoàn toàn mới tương đối hiếm Thứ nhất bởi vì sẽ rất tốn kém khi phát triển và thử nghiệm các dịch vụ mới, thứ hai cũng bởi vì tập các dịch vụ hiện có đã bao hàm hầu hết các khả năng mà một khách hàng có thể thực hiện trên các nút bấm điện thoại của mình

1.2.1.3 Giới hạn trong phát triển mạng

Thông thường sơ đồ đấu nối của mạng tổng đài chuyển mạch kênh là hình cây,

được thể hiện trên hình 1.1, ở trên là các tổng đài quốc tế, đến tổng đài Toll, tổng

đài tandem, tổng đài host Cứ mỗi tổng đài mới được lắp thì nó phải nối với các tổng

đài đài cấp cao hơn với sơ đồ đầu nối phức tạp, mỗi hướng kết nối thì phải tạo riêng các luồng truyền dẫn để kết nối với hai tổng đài điều này gây khó khăn cho việc đấu nối chuyền dẫn, mặt khác khi bổ xung tổng đài mới thì lưu lượng thoại ở các trung

kế nối các tổng đài lớp trên ngày càng cao đến một lúc nào đó thì phải nâng cấp mở rộng dung lượng của trung kế đó Khi khai mới một đầu số trong toàn mạng thì phải khai hết tất cả trong các tổng đài, điều này gây mất rất nhiều thời gian và có thể gặp những sự cố không đáng có

Mô hình tổ chức của mạng viễn thông thường thấy hiện nay là : một mạng tổng đài TDM cấp thấp nhất (lớp 5, tổng đài nội hạt, MSC của mạng di động ) được nối với nhau bằng một mạng lưới trung kế điểm-điểm khá phức tạp và nối tới tổng đài chuyển tiếp cấp cao hơn (lớp 3, 4)

Hình 1.1- Cấu trúc mạng và báo hiệu của mạng PSTN

Một số cuộc gọi (ví dụ như truy nhập hộp thư thoại hay quay số bằng giọng nói ) lại được định tuyến trực tiếp tới tổng đài chuyển tiếp để sử dụng các tài nguyên tập trung phục vụ cho các 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 bị nghẽn mạng, hơn nữa luôn phải thiết lập mạng lớn hơn nhu cầu thực tế cho các tổng đài chuyển tiếp

• 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 (ví dụ ở thành phố là ban ngày còn ở ngoại ô lại là buổi đêm)

• Nếu có nhiều tổng đài chuyển tiếp trong mạng, mỗi tổng đài đó lại nối với một nhóm các tổng đài nội hạt, cuộc gọi có thể phải chuyển qua nhiều tổng đài chuyển tiếp để đến được nơi lưu giữ tài nguyên mạng (như trong trường hợp dịch vụ hộp thư thoại)

Trong mạng NGN các tổng đài TDM sẽ được thay thế bằng các tổng đài chuyển

mạch mềm(Softswitch) Kết nối các softswitch là mạng chuyển mạch gói đa dịch

vụ IP/ATM/MPLS Phần tiếp cận thuê bao của mạng NGN là các BAN (Broadband Access Node) và IAD (Integrated Access Device) hỗ trợ các loại đầu cuối như máy tính, máy điện thoại IP, máy điện thoại thông thường Mạng NGN giao tiếp với các mạng khác như mạng PSTN và mạng di động qua các Media Gateway

1.2.2 Công nghệ chuyển mạch mềm theo quan điểm của một số nhà phát triển

Vậy Công nghệ chuyển mạch mềm Softswitch là gì ? Đây là một câu hỏi đã được rất nhiều nhà phát triển đặt ra Softswitch được nhắc đến như là một khái niệm mang tính thương mại nhiều hơn, và những tranh luận về nhằm đạt đến một định nghĩa kỹ thuật thống nhất, chính xác về Softswitch vẫn còn đang tiếp diễn Có thể nói rằng, mỗi nhà phát triển nhìn Softswitch dưới những góc độ khác nhau Dưới đây là các

định nghĩa về Softswitch của một số nhà phát triển:

- Theo Nortel, Softswitch là một thành tố quan trọng nhất của mạng thế hệ mới

(NGN – Next Generation Network) Theo Nortel định nghĩa thì Softswitch là một phần mềm theo mô hình mở có thể thực hiện được những chức năng thông tin phân tán trên một môi trường máy tính mở và có những tính năng của mạng chuyển mạch thoại TDM truyền thống Chuyển mạch mềm có thể tích hợp thông tin thoại, số liệu

và video, nó có thể phiên dịch giao thức giữa các mạng khác nhau ví dụ như giữa mạng vô tuyến và mạng cáp Softswitch cũng cho phép triển khai các dịch vụ VoIP mang lại lợi nhuận Một chuyển mạch mềm kết hợp tính năng của các chuyển mạch thoại lớp 4 (tổng đài chuyển tiếp/liên đài) và lớp 5 (tổng đài nội hạt) với các cổng VoIP, trong khi vẫn hoạt động trên môi trường máy tính mở chuẩn Các hệ thống máy tính kiến trúc mở sử dụng các thành phần đã được chuẩn hoá và sử dụng rộng rãi của nhiều nhà cung cấp khác nhau ở đây, hệ thống máy tính có thể là một máy tính cỡ nhỏ cho tới những server cỡ lớn như Netra của Sun Microsystem Sử dụng các hệ thống máy tính mở cho phép các nhà khai thác phát triển dịch vụ một cách

độc lập với phần cứng và hưởng lợi ích từ định luật Moore trong ngành công nghiệp máy tính

- Theo MobileIN, Softswitch là ý tưởng về 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 được thiết kế với mục đích phục vụ thông tin thoại Những mạng dựa trên chuyển mạch gói hiệu quả hơn thì sử dụng giao thức Internet (IP) để

định tuyến thông tin thoại và số liệu qua các con đường khác nhau và qua các thiết

bị được chia sẻ

- Còn theo CopperCom, Softswitch là tên gọi dùng cho một phương pháp tiếp cận

mới trong chuyển mạch thoại có thể giúp giải quyết được các thiếu sót của các chuyển mạch trong tổng đài nội hạt truyền thống Công nghệ Softswitch có thể làm giảm giá thành của các chuyển mạch nội hạt, và cho ta một công cụ hữu hiệu để tạo

ra sự khác biệt về dịch vụ giữa các nhà cung cấp dịch vụ và đơn giản hoá quá trình dịch chuyển từ mạng truyền thống sang mạng hỗ trợ thoại gói từ đầu cuối đến đầu cuối (end - to - end) trong tương lai

Ngành công nghiệp viễn thông dường như đã đạt được một sự nhất trí rằng câu trả lời tốt nhất là tách chức năng xử lý cuộc của ra khỏi thiết bị chuyển mạch vật lý, và kết nối hai thành phần này với nhau thông qua một loạt các giao thức chuẩn Trong

đó, chức năng chuyển mạch vật lý - tạo các kết nối cho trao đổi thông tin - do mạng cơ sở hạ tầng mạng đảm nhiệm Chức năng này trong các mạng chuyển mạch gói

được thực hiện một cách phân tán trong toàn mạng Còn phần điều khiển các kết nối (thiết lập, giải phóng và các tính năng liên quan) thì do một bộ phận trung tâm đảm nhiệm Bộ phận này làm việc với các phần khác của mạng thông qua các giao thức chuẩn, do đó chức năng được thực hiện với một tập hợp các mô đun phần mềm Có một số lý do mà theo đó người ta tin rằng việc phân chia hai chức năng là một giải pháp tốt nhất:

- Tạo cơ hội cho một số công ty nhỏ và linh hoạt vốn vẫn chỉ tập trung vào phần mềm xử ký cuộc gọi hoặc vào phần mềm chuyển mạch gói gây được ảnh hưởng trong nghành công nghiệp viễn thông giống như các nhà cung cấp lớn từ trước tới nay vẫn kiểm soát thị trường

- 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 phát triển và ứng dụng các phần mềm xử lý cuộc gọi

- Cho phép các phần mềm thông minh của các nhà cung cấp dịch vụ 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

1.2.3 Định nghĩa chuyển mạch mềm (Softswitch)

Chuyển mạch mềm có thể được định nghĩa như là tập hợp các sản phẩm, giao thức, và các ứng dụng cho phép bất kỳ thiết bị nào truy cập các dịch vụ truyền thông qua mạng xây dựng trên nền công nghệ chuyển mạch gói thường là IP (Internet Protocol) Những dịch vụ đó bao gồm thoại, fax, video, dữ liệu và các dịch vụ mới

có thể được phát triển trong tương lai Những thiết bị đầu cuối truy nhập bao gồm

điện thoại truyền thống, điện thoại IP, máy tính, PDAs, máy nhắn tin (pager) Một sản phẩm Softswitch có thể bao gồm một hoặc nhiều phần chức năng, các chức năng

có thể cùng nằm trên một hệ thống hoặc phân tán trên những hệ thống thiết bị khác nhau

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

và có khả năng liên kết với mạng PSTN Các tính chất khác biệt của một hệ thống chuyển mạch mềm bao gồm:

- Là hệ thống có khả năng lập trình để xử lý cuộc gọi và hỗ trợ các giao thức của mạng PSTN, ATM, và IP

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

- Điều khiển các Gateway trung kế ngoài (External Trunking Gateway), Gateway truy nhập(Access Gateway) và các Server truy nhập từ xa RAS(Remote Access Server)

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

- Cung cấp các giao diện lập trình ứng dụng mở API cho các nhà phát triển thứ

3 nhằm tạo ra các dịch vụ thế hệ sau

- Nó có chức năng lập trình cho các hệ thống Back office

- Có hệ thống quản lý tiên tiến trên cơ sở máy chủ (policy-Server-based) cho tất các module phần mềm

Một đặc điểm nữa của Softswitch là Softswitch không phải làm nhiệm vụ cung cấp kênh kết nối như tổng đài vì liên kết thông tin đã được cơ sở hạ tầng mạng NGN thực hiện theo các công nghệ chuyển mạch gói Tức là công nghệ Chuyển mạch mềm không thực hiện bất cứ “chuyển mạch” gì Tất cả các công việc của Softswitch

được thực hiện với một hệ thống các mô đun phần mềm điều khiển và giao tiếp với các phần khác của mạng NGN, chạy trên một hệ thống máy chủ có hiệu năng, độ tin cậy và độ sẵn sàng ở cấp độ nhà cung cấp dịch vụ (Carrier -Class)

1.2.4 Những lợi ích của Softswitch đối với nhà khai thác và sử dụng

• Mạng thế hệ sau có khả năng cho ra đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mới hội tụ ứng dụng thoại, số liệu và video Các dịch vụ này hứa hẹn đem lại doanh thu cao hơn nhiều so với các dịch vụ truyền thống

• Do các dịch vụ của NGN được viết trên các phần mềm Do đó việc triển khai, nâng cấp, cũng như việc cung cấp các dịch vụ mới cũng trở nên dễ dàng

• Khả năng thu hút khách hàng của mạng NGN rất cao, từ sự tiện dụng hội tụ cả thoại dữ liệu, video đến hàng loạt các dịch vụ khác mà nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp cho khách hàng, thêm nữa họ có khả năng kiểm soát các dịch vụ thông tin của mình điều này làm cho khách hàng luôn luôn thoả mãn và lệ thuộc hơn vào nhà cung cấp dịch vụ, cơ hội kinh doanh của nhà cung cấp sẽ lớn hơn, và ổn định hơn

• Giảm chi phí xây dựng mạng: Khi xây dựng một mạng hoàn toàn mới cũng như

mở rộng mạng có sẵn , thì mạng chuyển mạch mềm có chỉ phí ít tốn kém hơn nhiều

so với mạng chuyển mạch kênh Điều này làm cho trở ngại khi tham gia thị trường của những nhà khai thác dịch vụ mới không còn lớn như trước nữa Hiện nay, sự cạnh tranh giữa các nhà khai thác dịch vụ chính là những dịch vụ gì mà họ có thể cung cấp cho khách hàng, và độ hài lòng của khách hàng khi sử dụng những dịch vụ

đó, nên hầu hết các nhà khai thác đều tập trung đầu tư vào việc viết phần mềm phát triển dịch vụ

Softswitch không còn các tổng đài lớn tập trung, tiêu tốn năng lượng và nhân lực

điều hành, chuyển mạch giờ đây sẽ là các máy chủ đặt phân tán trong mạng, được

điều khiển bởi các giao diện thân thiện người sử dụng (GUI) do đó chi phí điều hành

và hoạt động của mạng được giảm đáng kể

• Sử dụng băng thông có hiệu quả hơn: Do mạng truyền vận của NGN là mạng chuyển mạch gói cho nên với cùng một cơ sở hạ tầng truyền dẫn thì hiệu suất sử dụng băng thông của nó cao hơn nhiều so với mạng chuyển mạch kênh Thêm nữa, theo như thống kê đối với thoại thì 60% thời gian cuộc gọi là khoảng lặng, mạng thế hệ mới có cơ chế triệt khoảng lặng nên làm tăng hiệu suất sử dụng băng thông một mức đáng kể

Dưới đây là một số so sánh giữa công nghệ Chuyển mạch mềm và Tổng đài chuyển mạch kênh

Giá thành của cấu hình cơ

Rất cao, tổng đài PSTN không thích hợp cho mạng doanh nghiệp

video

Chủ yếu là thoại và fax

Hình 1.2 - So sánh mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển mạch mềm

H×nh 1.3 - KiÕn tróc m¹ng PSTN vµ m¹ng thÕ hÖ míi NGN

CHƯƠNG 2 Đặc điểm và kiến trúc mạng NGN

2.1 Kiến trúc mạng NGN

Xét về mặt kiến trúc thì mạng NGN có thể được chia ra làm bốn lớp chức năng như sau:

Hình 2.1 - Mô hình kiến trúc mạng NGN

2.1.1 Lớp truyền tải:

Chức năng cơ bản của lớp truyền tải là xử lý, chuyển vận gói tin Lớp này bao gồm

các thiết bị đảm nhiệm đóng mở gói, định tuyến, chuyển gói tin dưới sự điều khiển

của lớp Điều khiển và báo hiệu cuộc gọi (Call Control and Signaling Plane)

Lớp truyền tải được phân chia làm ba miền con

- Miền truyền tải thông tin theo giao thức IP

Miền này bao gồm:

+ Mạng truyền dẫn backbone

+ Các thiết bị mạng như : Router, Switch

+ Các thiết bị cung cấp cơ chế QoS

- Miền liên kết mạng:

Miền liên kết mạng với nhiệm vụ chính nhận các dữ liệu đến, chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu cho phù hợp để thông tin có thể truyền thông một cách trong suốt trên toàn bộ mạng Trong miền này là tập hợp các Gateway như Signaling Gateway, Media Gateway, trong đó, Signaling Gateway thực hiện chức năng cầu nối giữa mạng PSTN và mạng IP và tiến hành phiên dịch thông tin báo hiệu giữa hai mạng này Media Gateway thực hiện quá trình chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu giữa các môi trường truyền thông khác nhau

- Miền truy nhập không dựa trên giao thức IP

Trong miền này bao gồm các thiết bị truy cập cung cấp các cổng kết nối cho thiết

bị đầu cuối thuê bao cung cấp các dịch vụ như POTS, IP, VoIP, ATM FR, xDSL, X25, IP-VPN

2.1.2 Lớp điều khiển và báo hiệu cuộc gọi

Đây là lớp trung tâm của hệ thống thực thi quá trình điều khiển, giám sát và xử lý cuộc gọi nhằm cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end) với bất cứ loại giao thức và báo hiệu nào Thực thi quá trình giám sát các kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thành phần của lớp truyền tải -Transport Plane Quá trình xử lý và báo hiệu cuộc gọi về bản chất có nghĩa là xử lý các yêu cầu của thuê bao về việc thiết lập và huỷ bỏ cuộc gọi thông qua các bản tin báo hiệu Lớp này còn có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng và dịch vụ - Service and Application Plane Các chức năng này sẽ được thực thi thông qua các thiết bị như Media Gateway Controller ( hay Call Agent hay Call Controller ), các SIP Server hay Gatekeeper

2.1.3 Lớp ứng dụng và dịch vụ

Lớp ứng dụng và dịch vụ là lớp cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như mạng thông minh IN - Intelligent Networks, các dịch vụ giá trị gia tăng Lớp này liên kết với lớp điều khiển và báo hiệu thông qua các giao diện lập trình mở API - Application Programing Interface Cũng chính nhờ đó mà việc cập nhật, tạo mới và triển khai ứng dụng, dịch vụ mạng trở nên vô cùng nhanh chóng và hiệu quả Trên lớp này sử dụng các thiết bị như Application Server, Feature Server Lớp này cúng có thể thực thi việc điều khiển những thành phần đặc biệt như Media Server, một thiết bị được biết đến với tập các chức năng như conferencing, IVR, xử lý tone

2.1.4 Lớp quản lý

Lớp quản lý mạng có nhiệm vụ cung cấp các chức năng như giám sát các dịch vụ

và khách hàng, tính cước và các tác vụ quản lý mạng khác Nó có thể tương tác với

bất kỳ hoặc cả ba lớp còn lại thông qua các chuẩn công nghiệp ví dụ như SNMP hoặc các chuẩn riêng và các APIs – giao diện lập trình mở

Dựa vào mô hình mạng NGN ở trên, Chuyển mạch mềm Softswitch phải thực hiện

các chức năng sau :

- Trung tâm báo hiệu và điều khiển cuộc gọi trong toàn mạng, quản lí và điều khiển các loại gateway truy nhập mạng, hoạt động theo tất cả các loại giao thức báo hiệu

từ H323, SIP đến MGCP/MEGACO

- Giao tiếp với báo hiệu của mạng PSTN (chủ yếu là kết nối với mạng báo hiệu SS7)

và liên kết với hệ thống Softswitch khác

- Tạo ra các môi trường lập trình mở để cho phép các hãng thứ ba dễ dàng tích hợp

và phát triển ứng dụng (trên nền IP)và kết nối với các môi trường cung cấp dịch vụ

đã có sẵn (ví dụ IN)

2.2 Các phần tử trong mạng NGN

Các phần tử của mạng NGN được thể hiện trên hình 2.2, bao gồm:

- Softswitch: là phần tử có chức năng điều khiển cuộc gọi, mà thành phần tương tác

chính của nó là các Media Gateway, và các Access Gateway thông qua các giao thức điều khiển gateway truyền thông như MGCP/H248 MEGACO Mặt khác nó cũng có khả năng tương tác với mạng H323, và SIP cho phép người sử dụng thực hiện các cuộc gọi, PC to Phone, PC to PC, Phone to PC

- SIP Server: Có vai trò chức năng định tuyến các bản tin báo hiệu SIP giữa các SIP

client Nếu trong mạng chỉ có một SIP server thì, nó vừa đóng vai trò là Proxy Server, Redirect Server, Location Sever

- Gatekeeper: cho phép các thuê bao H323 đăng ký , nhận thực, đồng thời giám sát

các kết nối Multimedia giữa các đầu cuối H323

- Signalling Gateway: thực hiện chức năng Gateway báo hiệu

- Media Sever: Nó cho phép sự tương tác giữa thuê bao và các ứng dụng thông qua

thiết bị điện thoại, Ví dụ như nó có thể trả lời cuộc gọi, đưa ra một lời thông báo,

đọc thư điện tử, thực hiện chức năng của IVR

Hình 2.2 Mô hình mạng NGN

- MediaGateway: là thiết bị truyền thông kết nối với mạng chuyển mạch kênh hiện

tại và mạng NGN Nó cung cấp các cổng kết nối trực tiếp với đường trung kế của mạng PSTN và mạng di động và biến đổi các luồng TDM đó thành những gói IP và ngược lại Các Gateway này hoạt động đơn thuần như một thiết bị kết nối trung gian,

được điều khiển bởi Softswitch

- Access Gateway: là Gateway truy cập có thể cung cấp truy cập đa dịch vụ như

xDSL, VoDSL, POTS/ISDN

- IP client: là các thiết bị đầu cuối IP hỗ trợ các giao thức H323, SIP các đầu cuối

này có thể thực hiện những cuộc gọi Multimedia trong mạng của nó hay gọi thoại ra mạng PSTN thông qua softswitch Các đầu cuối này có thể là IP phone, PBX trên nền IP

2.3 Các dịch vụ chính trong mạng NGN

2.3.1 ứng dụng làm SS7, PRI Gateway ( giảm tải Internet )

ứng dụng này nhằm vào các nhà khai thác dịch vụ thoại, những doanh nghiệp

đang tìm kiếm một giải pháp giá thành thấp cho chuyển mạch kênh truyền thống để cung cấp giao diện PRI cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) phục vụ các

đường truy nhập Dial-up

Hiện nay khi nhu cầu truy cập internet bùng nổ , các ISP có khuynh hướng mở rộng các kết nối PRI giữa Access Server của họ nối với các tổng đài chuyển mạch số làm cho các nhà cung cấp dịch vụ nhanh chóng cạn hết cổng PRI hiện có Mặt khác

nó còn cung cấp các dịch vụ như mạng riêng ảo VPN cho phép người sử dụng quay

số truy cập vào các mạng Lan (kết hợp với mạng IP của nhà cung cấp) như Intranet, Extranet, dịch vụ này rất hữu dụng cho những người đi công tác xa

Switc

h

Switch Switc

h Switc

h MS C SCP

SIE NIX

Access Gateway

IP client H323/SIP

Media Gateway (for trunking)

IP backbone

PSTN Media Sever

Bên cạnh việc thiếu các kênh PRI, lưu lượng truy cập Internet qua đường dail-up làm quá tải và tắc nghẽn cho mạng chuyển mạch kênh Bởi vì chuyển mạch kênh vốn được thiết kế để phục vụ các cuộc gọi có độ dài trung bình ngắn, nên khi khoảng thời gian trung bình tăng thêm do truy cập Internet, có xu hướng làm giảm tài nguyên tổng đài hoặc cung cấp cho các ISP các kênh PRI có lưu lượng tải thấp

Hình 2.3 - Sơ đồ truy cập Internet qua PRI

ứng dụng Softswitch làm SS7 PRI Gateway là một trong những giải pháp trong tình huống này Mô hình truy cập Internet qua PRI và SS7 được thể hiện trên hình 2.3,2.4, trong đó khi một thuê bao khởi tạo một cuộc gọi tới ISP thông qua phần mềm máy tính , GW sẽ kết cuối phiên PPP, nó cung cấp cho user một địa chỉ IP, trong dải địa chỉ IP của nó Sau đó số bị gọi được gửi cho Softswitch, và Softswitch

sẽ ra lệnh cho GW truyền thông kích hoạt thủ tục login vào mạng thông qua phương thức RAS, báo hiệu giữa MG và MGC là MGCP Thông thường trong thủ tục login vào mạng thì sẽ thực hiện những thủ tục sau nhận thực truy cập Authentication, nhận thực sử dụng dịch vụ Authorization, tính cước Accouting qua AAA Server Hình 2.4 - Sơ đồ truy cập Internet qua trung kế SS7

2.3.2 Trung kế ảo - tổng đài chuyển mạch gói chuyển tiếp

Như đã nói ở trên mô hình mạng tổng đài chuyển mạch số hiện nay hình cây nên khi một cuộc gọi xuất phát từ tổng đài host vùng 1 gọi sang tổng đài host của vùng

2 thì cuộc gọi phải trải qua rất nhiều các tổng đài chuyển tiếp, do đó rất tốn nhiều tài nguyên của mạng Mặt khác chi phí vận hành bảo dưỡng mạng tổng đài cao và mất rất nhiều thời gian

Chuyển mạch mềm chính là giải pháp cho vấn đề trên Như hình 2.5 cho thấy MGC cùng với các MG thay thế chức năng của các tổng đài chuyển mạch kênh trước đây, các tổng đài nội hạt kết nối tới các MG bằng các giao diện chuẩn TDM thông thường và với MGC bằng báo hiệu số 7

Ví dụ khi sub A gọi cho sub B thì thông tin thoại sẽ từ thuê bao A đến tổng đài A -

MG A qua mạng IP đến MG B rồi đế tổng đài B cuối cùng kết cuối cuộc gọi tại thuê bao B, về mặt logic ta thấy Softswitch kết hợp với các MG như một tổng đài chuyển tiếp cho cuộc gọi giữa hai thuê bao A và B

Hình 2.5 - ứng dụng tổng đài chuyển mạch gói tandem

Mô hình này mang lại một số lợi ích so với mô hình mạng chuyển mạch kênh:

• Loại bỏ lưới trung kế hoạt động hiệu suất không cao, thay thế chúng bằng các

“siêu xa lộ” trong mạng IP/ATM phục vụ cho các cuộc gọi cần chuyển tiếp, giảm tải cho các tổng đài chuyển tiếp truyền thống hoặc loại bỏ chúng hoàn toàn

• Giảm được chi phí vận hành vì giảm được số tổng đài chuyển tiếp, số trung kế ít hơn (so với một mạng lưới trước đây), và tránh không phải thiết kế các mạch TDM phức tạp

• Giảm được một số lượng các cổng chuyển mạch dùng cho các trung kế giữa các

Softswitch Media Gateway Controller

Media Gateway A hiG 1000/1200

Media Gateway B hiG 1000/1200

IP Core Network

• Truy nhập các tài nguyên tập trung một cách hiệu quả hơn

• Hợp nhất thông tin thoại và số liệu vào một mạng duy nhất, qua đó giảm vốn đầu tư và chi phí so với các mạng riêng biệt hiện nay cho thoại và số liệu

Một ứng dụng khác của mô hình trên là dịch vụ gọi đường dài VoIP, dịch vụ này

có khả năng đem lại cước phí chỉ bằng 30% cước phí của cuộc gọi qua mạng điện thoại chuyển mạch công cộng(PSTN) Điều này đem lại lợi ích to lớn cho các doanh nghiệp, đặc biệt là những doanh nghiệp mới

2.3.3 Tổng đài chuyển mạch nội hạt

Đây chính là mô hình phát triển triển dịch vụ của NGN, trong đó các Access Gate way , và các Resident Gateway với dung lượng từ vài trăm đến hàng ngàn thuê bao Chúng có thể dùng cho các doanh nghiệp, các khách sạn, khu dân cư Khái niệm tổng đài nội hạt ở đây có ý nghĩa là Softswitch+Access Gateway hay các Resident Gateway

Như trên hình 2.5, mô hình tổng đài chuyển mạch kênh truyền thống thì các tổng

đài chia làm các cấp ví dụ host, tandem, toll Trong mạng NGN thì không có khái niệm phân cấp như vậy , mọi tổng đài nội hạt đều có vai trò như nhau chúng đều có chung một Call center là softswitch ở các tổng đài này sẽ cung cấp cho người sử dụng rất nhiều dịch vụ như: thoại , truy cập internet băng rộng ADSL, kết nối với mạng truy cập khác qua giao diện V5.x, kết nối trung kế PRI, trung kế SS7

Hình 2.6 - Kiến trúc tổng đài chuyển mạch gói nội hạt

Concentrator Unit

ISDN-BRI

D DLU

Softswitch

Media Gateway

Media Gateway for Access Access Gateway

S

PB

S

SENS N

Về mặt kỹ thuật có hai cách để các thuê bao có thể sử dụng giải pháp thoại trên băng thông rộng được thể hiện trên hình 2.7

- Các thiết bị IP của người sử dụng (IP Customer Premise)

- Các IP client và IP terminal

IP Customer Premise

Là một thiết bị truy cập mà nó định vị tại nhà của khách hàng và có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại truyền thống hay đường kết nối với PBX Cả thoại và dữ liệu

đều có thể truyền từ đầu cuối tới đầu cuối qua mạng IP Hình 8 thể hiện mô hình của

IP Customer Premise trong mạng NGN

IP Phone

SIEMENS

SIEMENS

Hình 2.8- Sơ đồ kết nối IAD, và Cusomer Premise GW

Có hai loại thiết bị phổ biến nhất:

- Thiết bị truy cập tích hợp , tín hiệu thoại POTS/ISDN sẽ được số hoá và ghép kênh với tín hiệu dữ liệu trước khi truyền lên đường truyền DSL tới DSLAM

- Gateway thuộc khách hàng: Thiết bị này linh hoạt hơn nữa, nó hỗ trợ thuê bao và các dịch vụ như IAD nhưng được kết nối với mạng IP bằng giao diện dữ liệu như các cable modem, DSL modem hay truy cập bằng mạch vòng nội hạt không dây, cũng như Powerline

DSLAM

ISDN-PRI

POTS / ISDN-BRI

10/100baseT

Integrated Access Devices

IP client và IP terminal

Hình 2.9 - ứng dụng NGN với đầu cuối IP, và IP client

Dịch vụ này được áp dụng cho trường hợp thoại giữa các thuê bao sử dụng đầu cuối IP thông qua các giao thức H323, SIP Nó phát triển ngày càng mạnh mẽ đem lại hiệu quả hết sức to lớn cho người, ví dụ như thoại, hội nghị truyền hình, Video on demmand

- Cho phép máy tính của bạn có đủ các thuộc tính của một điện thoại

- Là điện thoại IP nếu bạn muốn sử dụng thiết bị điện thoại thông thường

- Một IP Client như một tổng đài IP (IP PBX)

Ngoài ra từ mạng H323, SIP người sử dụng có thể gọi cho mạng PSTN chi phí rất thấp Trong kiến trúc mạng NGN cũng hỗ trợ các phần tử điều khiển trung tâm của mạng H323, SIP là Gatekeeper và SIP

SIP clients and terminals

H.323 clients

IP Clients and Terminals

SIP H.323

M E N S N IX

Chương 3 Các giao thức báo hiệu và điểu

khiển trong mạng NGN

Có thể nói chức năng điều khiển và báo hiệu cuộc gọi là phần cốt lõi của

Softswitch Các chức năng này được thực hiện thông qua một loại các giao thức báo hiệu Các giao thức báo hiệu chính sử dụng trong các hệ thống chuyển mạch mềm là :

• H.323

• SIP (Session Initiation Protocol)

• BICC (Bearer Indenpdent Call Control)

• MGCP (Media Gateway Control Protocol) – phiên bản mới là H248/MEGACO

Công nghệ VoIP – truyền thoại trên mạng IP - phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây Các chuẩn và mô hình báo hiệu khác nhau trong mạng VoIP lần lượt

được sử dụng bắt đầu từ H323 đến SIP và MGCP Mạng NGN kế thừa, tiếp tục sử dụng các chuẩn này Trong mạng NGN các cuộc gọi thoại đều là các cuộc gọi VoIP Các ứng dụng liên quan tới Video cũng có thể sử dụng các chuẩn này

Hình 3.1 - Quan hệ giữa các giao thức trong mạng

3.1 Bộ Giao thức H.323

Khi đề cập đến thoại IP, tiêu chuẩn quốc tế thường được đề cập đến là H.323 Giao thức H.323 là chuẩn do ITU-T SG 16 phát triển cho phép truyền thông đa phương tiện qua các hệ thống dựa trên mạng chuyển mạch gói,ví dụ như Internet

Nó được ITU_T ban hành lần đầu tiên vào năm 1996 và gần đây nhất là năm 1998 H.323 là chuẩn riêng cho các thành phần mạng, các giao thức và các thủ tục cung cấp các dịch vụ thông tin multimedia như : audio thời gian thực, video và thông tin

dữ liệu qua các mạng chuyển mạch gói, bao gồm các mạng dựa trên giao thức IP Tập giao thức H.323 đ−ợc thiết kế để hoạt động trên tầng truyền vận của các mạng cơ sở Tuy nhiên khuyến nghị H.323 rất chung chung nên ít đ−ợc coi là tiêu chuẩn

cụ thể Trong thực tế, hoàn toàn có thể thiết kế một hệ thống hoàn toàn thoại tuân thủ H.323 mà không cần đến IP Khuyến nghị này chỉ đ−a ra yêu cầu về "giao diện mạng gói" tại thiết bị kết cuối Ban đầu H.323 dự định giành cho X.25, FrameRelay sau đó là ATM, nh−ng giờ đây lại là TCP/IP, trong khi đó có rất ít H.323 đ−ợc vận hành trên mạng X.25 và ATM

Thiết bị đầu cuối H.323

Khối điều khiển đa điểm

Gatekeeper H.323

Thiết bị đầu cuối H.323

Thiết bị đầu cuối H.323

3.1.1.1 Thiết bị đầu cuối

T1524040-96

Video I/O equipment

Audio I/O equipment

User Data Applications

T.120, etc.

System Control

User Interface

Video Codec H.261, H.263

Audio Codec G.711, G.722, G.723, G.728, G.729

System Control H.245 Control

Call Control H.225.0 RAS Control H.225.0

Receive Path Delay

H.225.0 Layer

Local Area Network Interface Scope of Rec H.323

Hình 3.3 - Cấu trúc thiết bị đầu cuối H.323

• Các thiết bị nằm ngoài phạm vi khuyến nghị H.323

- Thiết bị vào ra Video

- Thiết bị vào ra Audio

- Thiết bị vào ra số liệu

- Giao diện mạng LAN

- Giao diện người sử dụng

- Bộ mã hoá và giải mã Video

- Bộ mã hoá và giải mã Audio

- Bộ đệm nhận dữ liệu

- Khối điều khiển hệ thống

• Khối điều khiển theo chuẩn H.245

Sử dụng kênh điều khiển H.245 để mang các bản tin điều khiển điểm - điểm điều khiển hoạt động của thực thể H.323 đó bao gồm : khả năng trao đổi, mở và đóng các kênh logic, các yêu cầu chế độ hoạt động thích hợp, điều khiển luồng bản tin, phát các lệnh và các chỉ thị

• Điều khiển báo hiệu cuộc gọi

Sử dụng báo hiệu cuộc gọi theo khuyến nghị H.225 để thiết lập một kết nối giữa hai đầu cuối H.323 Kênh báo hiệu cuộc gọi độc lập với kênh RAS và kênh điều

khiển H.245 Trong hệ thống không có Gatekeeper thì kênh báo hiệu cuộc gọi được thiết lập giữa hai đầu cuối H.323 tham gia cuộc gọi Còn trong hệ thống có Gatekeeper thì kênh báo hiệu cuộc gọi được thiết lập giữa các đầu cuối và Gatekeeper hoặc giữa hai đầu cuối với nhau, việc lựa chọn phương án thiết lập kênh báo hiệu cuộc gọi như thế nào là do Gatekeeper quyết định

• Chức năng báo hiệu RAS

Sử dụng các bản tin H.225 để thực hiện : đăng ký, cho phép dịch vụ, thay đổi băng thông, trạng thái, các thủ tục tách rời giữa các đầu cuối và Gatekeeper

3.1.1.2 Gatekeeper

Một miền H.323 trên cơ sở mạng IP là tập hợp tất cả các đầu cuối được gán với một bí danh Mỗi miền được quản trị bởi một Gatekeeper duy nhất, là trung tâm đầu não, đóng vai trò giám sát mọi hoạt động trong miền đó Đây là thành phần tuỳ chọn trong hệ thống VoIP theo chuẩn H.323 Tuy nhiên nếu có mặt Gatekeeper trong mạng thì các đầu cuối H.323 và các Gateway phải hoạt động theo các dịch vụ của Gatekeeper đó Mọi thông tin trao đổi của Gatekeeper đều được định nghĩa trong RAS Mỗi người dùng tại đầu cuối được Gatekeeper gán cho một mức ưu tiên duy nhất Mức ưu tiên này rất cần thiết cho cơ chế báo hiệu cuộc gọi mà cùng một lúc mhiều người sử dụng H.323 định nghĩa cả những tính chất bắt buộc tối thiểu phải

có cho Gatekeeper và những đặc tính tuỳ chọn

- Các chức năng bắt buộc tối thiểu của một Gatekeeper gồm : Phiên dịch địa chỉ,

điều khiển cho phép truy nhập, điều khiển dải thông, quản lý vùng

- Các chức năng tuỳ chọn của Gatekeeper gồm có : Báo hiệu điều khiển cuộc gọi, cấp phép cho cuộc gọi, quản lý cuộc gọi

Gatekeeper hoạt động ở hai chế độ :

* Chế độ trực tiếp: Gatekeeper chỉ có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ đích mà không tham gia vào các hoạt động kết nối khác

* Chế độ chọn đường : Gatekeeper là thành phần trung gian, chuyển tiếp mọi thông tin trao đổi giữa các bên

Gatekeeper phải thực hiện các chức năng sau:

• Chức năng dịch địa chỉ

Gatekeeper sẽ thực hiện chuyển đổi địa chỉ hình thức (dạng tên gọi hay địa chỉ hộp thư ) của một đầu cuối hay Gateway sang địa chỉ truyền dẫn (địa chỉ IP) Việc chuyển đổi được thực hiện bằng cách sử dụng bản đối chiếu địa chỉ được cập nhật thường xuyên bởi các bản tin đăng ký

• Điều khiển truy cập

Gatekeeper cho phép một truy cập mạng LAN bằng cách sử dụng các bản tin H.225 là ARQ/ACF/ARJ Việc điều khiển này dựa trên sự cho phép cuộc gọi, băng thông, hoặc một vài thông số khác do nhà sản xuất quy định Nó có thể là chức năng rỗng có nghĩa là chấp nhận mọi yêu cầu truy nhập của đầu cuối

• Điều khiển độ rộng băng thông

Gatekeeper hỗ trợ các bản tin BRQ/BRJ/BCF cho việc quản lý băng thông Nó

có thể là chức năng rỗng nghĩa là chấp nhận mọi yêu cầu thay đổi băng thông

• Quản lý vùng

ở đây chữ vùng là tập hợp tất cả các phần tử H.323 gồm thiết bị đầu cuối,

Gateway, MCU có đăng ký hoạt động với Gatekeeper để thực hiện liên lạc giữa các phần tử trong vùng hay từ vùng này sang vùng khác

Các chức năng không bắt buộc của Gatekeeper:

• Điều khiển báo hiệu cuộc gọi

Gatekeeper có thể lựa chọn hai phương thức điều khiển báo hiệu cuộc gọi là: hoàn thành báo hiệu cuộc gọi với các đầu cuối và xử lý báo hiệu cuộc gọi chính bản thân

nó, hoặc Gatekeeper có thể ra lệnh cho các đầu cuối kết nối một kênh báo hiệu cuộc gọi hướng tới nhau Theo phương thức này thì Gatekeeper không phải giám sát báo hiệu trên kênh H.225

• Cho phép cuộc gọi

Thông qua việc sử dụng báo hiệu H.225, Gatekeeper có thể loại bỏ các cuộc gọi không được phép Những nguyên nhân từ chối bao gồm hạn chế tới hoặc từ một đầu cuối cụ thể, hay các Gateway, và hạn chế truy nhập trong các khoảng thời gian nhất

định

• Quản lý băng thông

Gatekeeper có thể hạn chế một số các đầu cuối H.323 cùng một lúc sử dụng mạng Thông qua việc sử dụng kênh báo hiệu H.225, Gatekeeper có thể loại bỏ các các cuộc gọi từ một đầu cuối do sự hạn chế băng thông Điều đó có thể xảy ra nếu

Gatekeeper thấy rằng không đủ băng thông sẵn có trên mạng để trợ giúp cho cuộc gọi Việc từ chối cũng có thể xảy ra khi một đầu đang tham gia một cuộc gọi yêu cầu thêm băng thông Nó có thể là một chức năng rỗng nghĩa là mọi yêu cầu truy nhập đều được đồng ý

• Quản lý cuộc gọi

Một ví dụ cụ thể về chức năng này là Gatekeeper có thể lập một danh sách tất cả các cuộc gọi H.323 hướng đi đang thực hiện để chỉ thị rằng một đầu cuối bị gọi

đang bận và cung cấp thông tin cho chức năng quản lý băng thông

3.1.1.3 Khối điều khiển đa điểm MCU

Khối điều khiển đa điểm (MCU) được sử dụng khi một cuộc gọi hay hội nghị cần giữ nhiều kết nối hoạt động Do có một số hữu hạn các kết nối đồng thời, nên các MCU giám sát sự thoả thuận giữa các đầu cuối và sự kiểm tra mọi đầu cuối về các khả năng mà chúng có thể cung cấp cho hội nghị hoặc cuộc gọi Các MCU gồm hai phần: Bộ điều khiển đa điểm (MC) và Bộ xử lý đa điểm (MP)

Bộ điều khiển đa điểm có trách nhiệm trong việc thoả thuận và quyết định khả năng của các đầu cuối Trong khi đó bộ xử lý đa điểm được sử dụng để xử lý đa phương tiện (multimedia), các luồng trong suốt quá trình của một hội nghị hoặc một cuộc gọi đa điểm MP có thể không có hoặc có rất nhiều vì chúng có trách nhiệm trộn và chuyển mạch các luồng phương tiện truyền đạt và việc xử lý các bít dữ liệu

âm thanh và hình ảnh MC không phải tương tác trực tiếp với các luồng phương tiện truyền đạt, đó là công việc của MP Các MC và MP có thể cài đặt như một thiết bị

độc lập hoặc là một phần của các phần tử khác của H.323

3.1.2 Tập giao thức H323 (Hình 3.4 - Chồng giao thức H.323)

Hình 4.4: Phạm vi của chuẩn H.225.0

3.1.2.1 Báo hiệu RAS

Cung cấp các thủ tục điều khiển tiền cuộc gọi trong mạng H.323 có GK Kênh báo hiệu RAS được thiết lập giữa các đầu cuối và các GK trước các kênh khác Nó độc lập với kênh báo hiệu cuộc gọi và kênh điều khiển H.245 Các bản tin RAS được truyền qua mạng thông qua kết nối UDP, thực hiện việc đăng ký, cho phép, thay đổi băng thông, trạng thái và các thủ tục huỷ bỏ cuộc gọi Báo hiệu RAS gồm những quá trình sau:

• Tìm GateKeeper:

Tìm GK là một quá trình mà một đầu cuối dùng để xác định GK nào để nó đăng ký với GK đó

• Đăng ký

Đăng ký là một quá trình cho phép GW, các đầu cuối và MCU tham gia vào một vùng và báo cho GK biết địa chỉ truyền vận và địa chỉ bí danh của nó

• Quá trình định vị đầu cuối

Khi các đầu cuối và GK chỉ có địa chỉ bí danh của một đầu cuối thì chúng có thể thực hiện định vị đầu cuối để thu được địa chỉ truyền vận của đầu cuối Các bản tin

định vị gửi tới địa chỉ kênh RAS của GK hoặc địa chỉ quảng bá tìm kiếm GK

• Cho phép, thay đổi băng thông, trạng thái và huỷ quan hệ

Kênh báo hiệu cuộc gọi cũng được sử dụng để truyền những bản tin cho phép, thay

đổi băng thông, trạng thái, huỷ quan hệ Các bản tin này được trao đổi giữa một đầu cuối và GK để điều khiển cho phép và các chức năng quản lý băng thông

3.1.2.2 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi H.225

Trong mạng H.323, thủ tục báo hiệu cuộc gọi được dựa trên khuyến nghị H.225 của ITU Khuyến nghị này chỉ rõ cách sử dụng và trợ giúp của các bản tin báo hiệu Q.931 Một kênh điều khiển cuộc gọi tin cậy được thiết lập qua mạng IP trên TCP cổng 1720 Cổng này khởi tạo các bản tin điều khiển cuộc gọi Q.931 giữa 2 đầu cuối cho mục đích kết nối, giám sát và ngắt kết nối cuộc gọi

Sau khi khởi tạo thiết lập cuộc gọi Các bản tin điều khiển cuộc gọi và các bản tin giữ cho kênh báo hiệu cuộc gọi tồn tại (keepalive) được chuyển tới các cổng Nhưng cổng 1720 được định trước cho các cuộc gọi H.323 H.225 cũng chỉ rõ việc

sử dụng các bản tin Q.932 cho các dịch vụ bổ sung

Các bản tin Q.931 và Q.932 thường được sử dụng trong mạng H.323:

• Setup: Được gửi từ thực thể H.323 chủ gọi để cố gắng thiết lập kết nối tới thực thể H.323 bị gọi qua cổng 1720 TCP

• Call Proceeding: thực thể bị gọi gửi bản tin này tới thực thể chủ gọi để chỉ thị rằng thủ tục thiết lập cuộc gọi đã được khởi tạo

• Alerting: Được gửi từ thực thể bị gọi tới thực thể chủ gọi để chỉ thị rằng chuông bên đích bắt đầu rung

• Connect: Được gửi từ thực thể bị gọi để thông báo rằng bên bị gọi đã trả lời cuộc gọi Bản tin Connnect có thể mang địa chỉ truyền vận UDP/IP

• Release Complete: Được gửi bởi một đầu cuối khởi tạo ngắt kết nối, nó chỉ thị rằng cuộc gọi đang bị giải phóng Bản tin này chỉ có thể được gửi đi nếu kênh báo hiệu cuộc gọi được mở hoặc đang hoạt động

• Facility: Đây là một bản tin Q.932 dùng để yêu cầu hoặc phúc đáp các dịch vụ

bổ sung Nó cũng được dùng để cảnh báo rằng một cuộc gọi sẽ được định tuyến trực tiếp hay thông qua GK

Định tuyến kênh báo hiệu cuộc gọi

Các bản tin báo hiệu cuộc gọi có thể được truyền đi theo 2 cách Phương pháp thứ nhất là GK định tuyến báo hiệu cuộc gọi tức là các bản tin báo hiệu cuộc gọi sẽ

được định tuyến thông qua GK giữa các đầu cuối Phương pháp thứ hai là các bản tin báo hiệu cuộc gọi được truyền trực tiếp giữa các đầu cuối

Trong mạng H.323 không có GK, các bản tin báo hiệu được truyền trực tiếp giữa

đầu cuối chủ gọi và bị gọi bằng cách sử dụng địa chỉ truyền vận báo hiệu cuộc gọi của đầu cuối bị gọi do đó có thế truyền thông trực tiếp với nhau

3.1.2.3 Giao thức H.245

H245 xử lý các bản tin điều khiển từ đầu cuối đến đầu cuối giữa các thực thể H.323 Các thủ tục H.245 thiết lập các kênh logic cho việc truyền tín hiệu âm thanh, hình ảnh, dữ liệu và thông tin kênh điều khiển Báo hiệu H.245 được thiết lập giữa 2

đầu cuối, một đầu cuối với một MC hoặc một đầu cuối với GK Đầu cuối chỉ thiết lập duy nhất một kênh điều khiển H.245 cho mỗi cuộc gọi mà nó tham gia Một đầu cuối, MCU, GK có thể hỗ trợ nhiều cuộc gọi cùng một lúc do vậy có nhiều kênh

điều H.245 tương ứng Kênh điều khiển tin cậy tạo ra qua mạng IP sử dụng cổng TCP gán động, thông tin về cổng TCP này có trong bản tin báo hiệu cuộc gọi cuối cùng (Connect)

Kênh H.245 được sử dụng để mang các bản in điều khiển từ đầu cuối đến đầu cuối bao gồm khả năng trao đổi, đóng mở kênh logic, yêu cầu các chế độ chuẩn, các bản tin điều khiển luồng, các lệnh và cảnh báo Điều khiển H.245 cho phép phân tách khả năng phát và thu như các chức năng có thể đàm phán ví dụ như quyết định bộ mã hoá nào được sử dụng

Khi GK định tuyến báo hiệu cuộc gọi thì có hai phương pháp để định tuyến kênh

điều khiển H.245 là kênh điều khiển H.245 được thiết lập trực tiếp giữa các đầu cuối

và GK định tuyến kênh điều khiển H.245 Khuyến nghị H.245 định nghĩa một số thực thể giao thức độc lập trợ giúp cho báo hiệu từ đầu cuối đến đầu cuối như sau:

• Trao đổi khả năng

Bao gồm những bản tin cho phép xác định khả năng trao đổi dữ liệu và âm thanh của từng đầu cuối tham gia cuộc gọi Nó đảm bảo cho bên thu đủ khả năng nhận và

xử lý thông tin đầu vào mà không bị xung đột gì

Khi biết được khả năng thu của đầu cuối nhận, thì đầu cuối phát sẽ giới hạn nội dung thông tin mà nó truyền đi trong khuôn khổ khả năng thu trên Ngược lại, khả năng truyền cho phép đầu cuối nhận lựa chọn chế độ thu thích hợp

Với tín hiệu âm thanh, khả năng trao đổi bao gồm các bộ giải mã tín hiệu thoại như họ tiêu chuẩn G: G.729 8kbps, G.711 64kbps, G.723 5,3 hoặc 6,3 kbps, G.722 48kbps

• Quyết định master-slave

Là các thủ tục quyết định đầu cuối nào là chủ đầu cuối nào là tớ trong một cuộc gọi xác định Mối quan hệ nay được duy trì trong suốt thời gian cuộc gọi Chúng dùng để giải quyết sự xung đột giữa các đầu cuối có thể xảy ra khi các đầu cuối cùng yêu cầu các hoạt động giống nhau trong cùng một thời điểm Ví dụ như hai

đầu cuối cùng trở thành MC trong một hội nghị hoặc cả hai đầu cuối đang cố mở một kênh hai chiều

• Trễ vòng (Round Trip delay)

Là các thủ tục dùng để xác định trễ giữa đầu cuối nguồn và đầu cuối đích Bản tin RounđTripDelayRequest đo trễ và kiểm tra thực thể giao thức H.245 ở đầu cuối bên kia có còn hoạt động hay không

• Báo hiệu kênh logic (Logical channel signaling)

Kênh logic dùng để mang thông tin từ bên phát tới một hoặc nhiều bên thu Nó

được định danh bởi số hiệu kênh logic, số hiệu này là duy nhất với mỗi hướng truyền dẫn

Báo hiệu kênh logic sử dụng các bản tin OpenLogicalChannel và CloseLogicalChannel và các thủ tục của H.245 để đóng mở các kênh logic Khi một kênh logic được mở, một bản tin OpenLogical sẽ miêu tả đầy đủ nội dung của kênh logic đó bao gồm kiểu truyền thông (media type), thuật toán sử dụng, các chức năng

và mọi thông tin khác để bên thu có thể dịch được nội dung của kênh logic Sau khi báo hiệu kênh logic được thiết lập thành công thì cổng UDP cho kênh truyền thông RTP được truyền từ đầu cuối đích về đầu cuối nguồn Mặt khác khi sử dụng GK

định tuyến cuộc gọi thì GK có thể làm lệch luồng RTP bằng cách cung cấp địa chỉ UDP/IP thực của đầu cuối đích

Kênh logic được thiết lập trước khi truyền dẫn thực để đảm bảo thiết bị đầu cuối

đã sẵn sàng và có thể nhận và giải mã thông tin Các bản tin thiết lập kênh logic kênh logic một chiều và 2 chiều là như nhau

• Các thủ tục kết nối nhanh

Có hai thủ tục để thiết lập kênh truyền thông là H.245 và kết nối nhanh Kết nối nhanh cho phép sự thiết lập kết nối truyền thông cho các cuộc gọi cơ bản điểm tới

điểm với chỉ một lần trao đổi bản tin vòng (bản tin đi từ đầu cuối nguồn tới đầu cuối

đích rồi lại trở về đầu cuối nguồn) Theo cách thiết lập này thì bản tin thiết lập ban

đầu do đầu cuối chủ gọi gửi đi phải có trường faststart (khởi động nhanh)

Trong trường faststart có số hiệu kênh logic, dung lượng kênh truyền thông và

các tham số cần thiết để bắt đầu và kết thúc truyền dẫn Đầu cuối bị gọi sẽ trả lời bằng một bản tin H.225 (call proceeding, progress, alerting, hoặc connect) bao gồm

trường faststart, nó mang thông tin về các khả năng được chấp nhận của thiết bị đầu

cuối Lúc này cả đầu cuối chủ gọi và bị gọi có thể bắt đầu truyền media nếu trình tự thiết lập cuộc gọi H.225 đã chuyển sang trạng thái kết nối (khi bản tin connect đã

được truyền từ đầu cuối bị gọi về đầu cuối chủ gọi)

• H245 ngầm (Tuneling H.245)

Các bản tin H.245 có thể được đóng gói ở trong kênh báo hiệu cuộc gọi H.225 thay vì tạo ra một kênh điều khiển H.245 riêng biệt Phương pháp này cải thiện được thời gian thiết lập cuộc gọi và thời gian định vị tài nguyên Đồng thời nó cho phép

sự đồng bộ giữa báo hiệu cuộc gọi và điều khiển Có thể đóng gói nhiều bản tin H.245 vào bất kỳ bản tin H.225 nào Vào một thời điểm bất kỳ, mỗi đầu cuối có thể chuyển sang một kết nối H.245 riêng biệt

3.1.3 Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi

Một cuộc gọi trải qua các bước như sau:

• Thiết lập cuộc gọi

• Khởi tạo truyền thông và trao đổi khả năng

• Thiết lập kênh truyền thông nghe nhìn

• Dịch vụ cuộc gọi

• Kết thúc cuộc gọi

3.1.3.1 Thiết lập cuộc gọi

Trong quá trình thiết lập cuộc gọi, các điểm cuối trao đổi các bản tin để đồng ý tiến hành các thủ tục điều khiển cuộc gọi tiếp theo Điểm cuối A có thể gửi bản tin Setup đến điểm cuối B Sau khi gửi bản tin Setup điểm cuối sẽ phải chờ nhận được bản tin Alerting trả lời từ phía thuê bao bị gọi trong thời gian chỉ thị với người sử dụng có cuộc gọi tới Trong trường hợp thoại liên mạng sử dụng gateway thì gateway sẽ gửi bản tin Alerting khi nó nhận được tín hiệu chuông từ phía mạng chuyển mạch kênh SCN Quá trình kết thúc khi điểm cuối A nhận được bản tin Connect từ đầu cuối B

có thể có những trường hợp sau:

3.1.3.1.1 Cuộc gọi cơ bản – cả hai thiết bị đầu cuối đều không đăng kí:

Khi cả hai thiết bị đầu cuối đều không đăng kí với gatekeeper, thì chúng sẽ trao đổi trực tiếp các bản tin với nhau như hình Khi đó chủ gọi sẽ gửi bản tin thiết lập cuộc gọi setup trên kênh báo hiệu đã biết trước địa chỉ của thuê bao bị gọi

3.1.3.1.2 Cả hai thuê bao đều đăng kí tới một Gatekeeper:

Tình huống này sẽ có hai trường hợp xảy ra:

• Cả hai thuê bao đầu cuối đều đăng kí tới một Gatekeeper và Gatekeeper chọn phương thức truyền báo hiệu trực tiếp giữa hai thuê bao Đầu tiên thuê bao chủ gọi trao đổi với Gatekeeper cặp bản tin ARQ(1)/ACF(2) để thiết lập báo hiệu Trong bản tin ACF(2) do Gatekeeper trả lời cho thuê bao chủ gọi có chứa địa chỉ kênh báo hiệu của thuê bao bị gọi Sau đó thuê bao chủ gọi sẽ căn cứ vào địa chỉ này để gửi bản tin setup(3) tới thuê bao bị gọi Nếu thuê bao bị gọi chấp nhận yêu cầu, nó sẽ trao đổi cặp bản tin ARQ(5)/ACF(6) với Gatekeeper Nếu thuê bao bị gọi nhận được ARJ thì nó sẽ gửi bản tin Release Complete tới thuê bao chủ gọi

• Cả hai thuê bao đầu cuối đều đăng kí tới một Gatekeeper và báo hiệu cuộc gọi được định tuyến qua Gatekeeper Khi nhận được ACF(2) có chứa địa chỉ kênh báo hiệu của Gatekeeper, thuê bao chủ gọi sẽ căn cứ vào địa chỉ này gửi bản tin setup(3) tới Gatekeeper Sau đó Gatekeeper sẽ gửi bản tin setup(4) tới thuê bao bị gọi Nếu thuê bao bị gọi chấp nhận cuộc gọi, nó sẽ trao đổi

ARQ(6)/ACF(7) với Gatekeeper Nếu nhận được ARJ(7) thì thuê bao bị gọi

sẽ gửi bản tin Release Complete tới Gatekeeper

đầu cuối 1 đầu cuối 2

®Çu cuèi 1

setup (3)

Call procesding (4)

Alerting (7) Connect (8) Hai thuª bao cïng ®¨ng kÝ tíi mét Gatekeeper-b¸o hiÖu trùc tiÕp

gatekeeper ARQ(1)

ACF/ARJ(2)

ARQ(5) ACF/ARJ(6)

Kªnh b¸o hiÖu RAS : Kªnh b¸o hiÖu cuéc gäi:

gatekeeperARQ(1)

ACF/ARJ(2)

ARQ(6)ACF/ARJ(7)

setup (4)Call procesding (5)

Alerting (8)Connect (9)Hai thuª bao cïng ®¨ng kÝ tíi mét Gatekeeper-b¸o hiÖu qua gatekeeper

Kªnh b¸o hiÖu RAS : Kªnh b¸o hiÖu cuéc gäi:

®Çu cuèi 2

Có hai trường hợp xảy ra:

• Trường hợp báo hiệu cuộc gọi được truyền trực tiếp giữa hai thuê bao :

• Trường hợp báo hiệu cuộc gọi do gatekeeper định tuyến :

3.1.3.1.4 Chỉ có thuê bao bị gọi có đăng kí với Gatekeeper :

đầu cuối 1

setup (3)

Call procesding (5) Alerting (8)Connect (9)

gatekeeper1ARQ(1)

ACF/ARJ(2)

setup (4)Call procesding (5)

Alerting (8)Connect (9)

Chỉ có thuê bao chủ gọi đăng kí với Gatekeeper-báo hiệu qua gatekeeper

Kênh báo hiệu RAS : Kênh báo hiệu cuộc gọi:

Kênh báo hiệu RAS : Kênh báo hiệu cuộc gọi:

đầu cuối 2

Có hai trường hợp :

• Trường hợp các bản tin báo hiệu truyền trực tiếp giữa hai thuê bao :

Đầu tiên thuê bao chủ gọi gửi bản tin setup(1) trên kênh báo hiệu đã biết địa chỉ tới thuê bao bị gọi Nếu thuê bao bị gọi chấp nhận nó sẽ trao đổi cặp bản tin ARQ(3)/ACF(4) với Gatekeeper Thuê bao bị gọi cũng có thể nhận được ARJ(4), khi đó nó sẽ gửi bản tin Release Complete tới thuê bao chủ gọi Trong trường hợp chấp nhận thuê bao bị gọi sẽ trả lời bằng bản tin Connect(6) có chứa địa chỉ kênh điều khiển H.245 cho thuê bao chủ gọi

• Trường hợp báo hiệu cuộc gọi do Gatekeeper định tuyến :

Đầu tiên thuê bao chủ gọi gửi bản tin setup(1) trên kênh boá hiệu đã biết địa chỉ tới thuê bao bị gọi Nếu thuê bao bị gọi chấp nhận nó sẽ trao đổi bản tin

ARQ(3)/ARJ(4) với Gatekeeper Trong bản tin ARJ mà Gatekeeper trả lời cho thuê bao bị gọi chứa mã yêu cầu định tuyến cuộc gọi qua Gatekeeper

(routecalltoGatekeeper) Khi đó thuê bao bị gọi sẽ gửi bản tin Facility(5) có chứa

địa chỉ kênh báo hiệu của Gatekeeper tới thuê bao chủ gọi Sau đó thuê bao chủ gọi gửi bản tin Release Complete(6) tới thuê bao bị gọi và căn cứ vào địa chỉ kênh báo hiệu thuê bao chủ gọi sẽ gửi bản tin setup(7) tới Gatekeeper,

Gatekeeper gửi bản tin setup(8) tới thuê bao bị gọi Sau đó thuê bao bị gọi sẽ trao

đổi bản tin ARQ(9)/ACF(10) với Gatekeeper, thuê bao bị gọi gửi bản tin

Connect(12) có chứa địa chỉ kênh điều khiển H.245 tới Gatekeeper Gatekeeper

sẽ gửi bản tin Connect(13) chứa địa chỉ kênh điều khiển H.245 tới thuê bao chủ gọi

gatekeeper2

ARQ(3) ACF/ARJ(4)

Kênh báo hiệu RAS : Kênh báo hiệu cuộc gọi:

đầu cuối 2