GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN- SIP TRONG MẠNG NGN

LỜI NÓI ĐẦUTrong một vài năm gần đây nhu cầu về các dịch vụ viễn thông tăng mạnh đã mang lại nhiều lợi ích cho các nhà khai thác viễn thông cũng như các nhà cung cấp thiết bị viễn thông,

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA: VIỄN THÔNG



BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ MẠNG VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI:GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN- SIP

LỜI NÓI ĐẦU

Trong một vài năm gần đây nhu cầu về các dịch vụ viễn thông tăng mạnh đã mang lại nhiều lợi ích cho các nhà khai thác viễn thông cũng như các nhà cung cấp thiết bị viễn thông, bên cạnh đó sự ra đời của nhiều công nghệ mới với các ưu điểm nổi trội đã mở ra cơ hội lớn cho cả người sử dụng lẫn nhà cung cấp

Mạng thế hệ mới ( The Next Generation Network ) ra đời nhằm đem lại một cấu trúc mạng mới với chức năng đáp ứng được hầu hết các nhu cầu và đồng thời sẽ

là nền tảng kiến tạo cho các dịch vụ viễn thông tiên tiến trong tương lai Xây dựng một mạng NGN bây giờ là mục tiêu và nhu cầu của nhiều quốc gia trên thế giới với mục đích củng cố và phát triển cơ sở hạ tầng thông tin của quốc gia đó Đối với Việt Nam, việc triển khai mạng thế hệ mới không chỉ đem lại cho nhà khai thác những lợi ích kinh tế dồi dào mà còn là một bước nhảy vọt giúp cho chúng ta tiến gần hơn đến với thế giới

Cách thức trao đổi thông tin báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN được quy định trong các giao thức báo hiệu và điều khiển cơ bản gồm: SIP, BICC, MGCP, MEGACO/H.248, H323 Mặc dù giao thức khởi tạo phiên SIP là một giao thức mới xuất hiện nhưng đã trở thành giao thức báo hiệu được sử dụng rộng rãi nhất cho các dịch vụ VoIP.Trong các cấu trúc mạng NGN, SIP đã được lựa chọn làm giao thức báo hiệu chính Bài báo cáo này nhóm em sẽ đi sâu vào tìm hiểu về giao thức SIP để thấy rõ được những ưu điểm vượt trội của nó Nội dung bài báo cáo gồm 2 chương:

• Chương 1: Tổng quan mạng NGN

• Chương 2: Giao thức khởi tạo phiên SIP

Mặc dù chúng em rất cố gắng để hoàn thiện bài nhưng không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý của thầy để bài báo cáo của nhóm em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin cám ơn thầy!

âm thanh, dữ liệu, truyền tải và tính toán

NGN là bước phát triển tiếp theo trong lĩnh vực truyền thông trên thế giới hỗ trợ bởi 3 mạng lưới: mạng viễn thông công cộng PSTN, mạng không dây và mạng Internet NGN hội tụ cả 3 mạng trên vào một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh và hiệu quả, cho phép truy xuất toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng mới và do đó NGN đã mở đường cho các cơ hội kinh doanh phát triển

NGN là mạng hội tụ cả thoại, video và dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tầng dựa trên nền tảng IP, làm việc 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 mạng đa dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng có sẵn, với sự hợp nhất các hệ thống quản lý và điều khiển Các ứng dụng cơ bản bao gồm thoại, hội nghị truyền hình và nhắn tin hợp nhất (unified messaging) như voice mail, email và fax mail, cùng nhiều dịch vụ tiềm năng khác

NGN được xem là một hướng đi tất yếu của ngành viễn thông thế giới Việc Việt Nam sớm chính thức khai trương mạng viễn thông thế hệ mới NGN hồi tháng 11/2004, vì vậy được xem là một sự tất yếu

Có 3 động lực cho sự phát triển của NGN:

Thứ nhất, sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin, viễn thông và đương nhiên sự hội tụ của hai lĩnh vực nóng: CNTT, viễn thông dẫn tới sự ra đời của các ứng dụng mới, công nghệ mới Các đối thủ cạnh tranh, đặc biệt là những doanh nghiệp mới tận dụng tối đa điều này để cung cấp các dịch vụ mới, nhiều tiện ích.

Thứ hai, sự bùng nổ các công nghệ mới như nhận dạng giọng nói, chuyển đổi

từ ký tự sang giọng nói cũng là nguyên nhân thúc ép mạng truyền thống dần nhường bước cho mạng NGN trong việc tích hợp các ứng dụng cao cấp hơn, vì mục tiêu phục vụ tốt nhất cho người sử dụng

Động lực thứ 3, những kỳ vọng về Internet bất kỳ ở đâu, bất kể lúc nào dẫn tới sự bùng nổ các phương tiện di động cá nhân có tính năng truy xuất thông tin, giải trí… Mạng Internet sẽ là nguồn cung cấp thông tin còn mạng NGN sẽ là mạng trung gian truyền tải

NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội

tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động Việc phát triển từ mạng viễn thông truyền thống lên mạng NGN là một hướng đi tất yếu, sớm hay muộn của ngành viễn thông Tại sao vậy?

Mạng viễn thông truyền thống là sự tập hợp của các mạng riêng lẻ: cố định,

di động, Internet Mỗi mạng riêng biệt đó chỉ phục vụ cho một loại dịch vụ viễn thông nhất định và không thể sử dụng cho mục đích khác Mỗi mạng lại đòi hỏi một đội ngũ vận hành, quản lý khác nhau dẫn đến chi phí khai thác cao, hệ thống có tính

mở thấp cản trở thời gian dịch vụ đưa ra thị trường Bên cạnh đó, hệ thống cũ để đáp ứng những đòi hỏi của các loại hình truyền tải khác nhau thì mỗi dịch vụ cần phải

có mạng riêng

Một điểm đáng lưu ý trong kiến trúc mạng NGN là việc sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm thay thế các thiết bị tổng đài chuyển mạch phần cứng cồng kềnh Các mạng của từng dịch vụ riêng rẽ được kết nối với nhau thông qua sự điều khiển

của một thiết bị tổng đài duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch mềm được ví như trái tim hay bộ óc của NGN.

Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN Và ta có thể định nghĩa một cách khái quát mạng NGN như sau: Mạng viễn thông thế hệ mới là một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ gói để có thể triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác nhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu giữa cố định và di động Đặc điểm quan trọng của mạng NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng và phân tán các tiềm năng (intelligence) trên mạng Chính điều này đã làm cho mạng mềm hoá (progamable network) và sử dụng rộng rãi các giao diện mở API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng

1.3 Các đặc điểm của NGN

Mạng NGN có bốn đặc điểm chính:

• Nền tảng là hệ thống mở.

• Là mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng

• Là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một bộ giao thức thống nhất

• Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, tính thích ứng cao và đủ năng lực để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng

Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà:

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

• Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng

Tiếp đến, mạng NGN là mạng thúc đẩy, với đặc điểm:

• Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi

• Chia tách cuộc gọi với truyền tải

NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất

Từ trước đến nay, các mạng viễn thông, mạng máy tính hay truyền hình cáp

đã tồn tại và cung cấp dịch vụ một cách riêng biệt Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy là các mạng trao đổi thông tin này cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế mà người ta thường gọi là “ dung hợp ba mạng” Giao thức IP làm cho các dịch

vụ lấy IP làm cơ sở có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau, con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được, đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia (NII)

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

NGN là mạng có dung lượng ngày càng tăng và tính thích ứng cao, có đủ năng lực

để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng

Với việc sử dụng nền chuyển mạch gói và cấu trúc mở, NGN có khả năng cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ, đặc biệt là các dịch vụ yêu cầu băng thông cao như truyền thông đa phương tiện, truyền hình, giáo dục … Vì vậy dung lượng mạng phải ngày càng tăng để đáp ứng nhu cầu người sử dụng, đồng thời mạng NGN cũng phải có khả năng thích ứng với những mạng viễn thông đã tồn tại trước nó nhằm tận dụng cơ sở hạ tầng mạng, dịch vụ và khách hàng sẵn có

1.4 Cấu Trúc Mạng NGN

Cấu trúc mạng NGN bao gồm 5 lớp chức năng: lớp truy nhập dịch vụ (service access layer), lớp chuyển tải dịch vụ (service transport/core layer), lớp điều khiển (control layer), lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer) và lớp quản

lý (management layer) Hình 1 thể hiện cấu trúc của NGN

a Lớp ứng dụng/dịch vụ

Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API Nhờ giao diện mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng Trong môi trường phát triển cạnh tranh sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp này

b Lớp điều khiển:

Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ Các chức năng như quản lý, chăm sóc khách hàng, tính cước cũng được tích hợp trong lớp điều khiển

c Lớp chuyển tải dịch vụ

Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển Hiện nay đang còn nhiều tranh cãi khi sử dụng ATM hay MPLS cho lớp chuyển tải này.

d Lớp truy nhập dịch vụ

Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang, hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố định )

Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm, nhưng ở đây chúng 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)

Mô hình cấu trúc mạng và các thành phần chính trong mạng NGN:

Hình 3: Các thành phần chính trong NGN

1. Cổng phương tiện - Media Gateway (MG)

Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, faxvà 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 todigital), nén mã thoại/audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,…

Các chức năng của một Media Gateway :

Chức năng chính của Media Gateway là 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 MGC (Media GatewayController) Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này Hơn nữa MediaGateway còn hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS,QSIG và ISDN qua đường truyền T1và quản lý tài nguyên, kết nối T1, cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP Trong hệ thống mạng đã sẵn có phần mềm dự phòng Media Gateway cho phép mở rộng các Media Gateway về cổng, cards, các nút mà không làm thay đổi các thành phần khác trong mạng

Đặc tính hệ thống:

Một Media Gateway là một thiết bị vào/ra đặc hiệu (I/O) Dung lượng bộ nhớ luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP,thư viện DSP…Dung lượng đĩa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (logging) Quá trình dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP), mở rộng một vài giaodiện T1/E1 với mạng TDM với mật độ khoảng 120 port (DSO’s) và sử dụng busH.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ

2. Bộ điều khiển cổng phương tiện - Media Gateway Controller (MGC)MGC là đơn vị 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 chịu 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

Các chức năng của Media Gateway Controller:

• Chức năng chủ yếu là quản lý cuộc gọi, sử dụng các giao thức thiết lập cuộc gọithoại như H.323, SIP và các giao thức điều khiển truyền thông như MGCP, Megaco H.248

• Chức năng tiếp theo là chức năng quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụvới giao thức quản lý SS7 SIGTRAN (SS7 over IP) và xử lý báo hiệu SS7

• Ngoài ra, MGC còn quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP, thực hiện định tuyến cuộc gọi, ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR- Call Detail Record) và điều khiển quản lý băng thông

Đối với Media Gateway, MGC có các chức năng:

• Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP

• Phân bổ kênh DS0

• Truyền dẫn thoại ( mã hóa, nén, đóng gói)

Đối với Signaling Gateway, MGC cung cấp :

3. Cổng báo hiệu SG - Signalling Gateway

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 MGC giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7 Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu

Cổng báo hiệu đảm nhiệm các chức năng sau:

• Cung cấp việc liên kết báo hiệu giữa mạng TDM và mạng gói

• Phụ thuộc vào loại báo hiệu sử dụng (ISUP, ISDN, V5.2 …), SIGTRAN được sử dụng hiệu quả (đảm bảo thời gian thực) và tin cậy (hỗ trợ không mất gói và jitter trong mạng gói)

• Với thoại và báo hiệu được nhận trên cùng một kênh, chức năng SG thường được tích hợp trên MG

• Với ISUP “ quasi-associated” (sử dụng STP) thì SG là thiết bị độc lập

4 Máy chủ phương tiện (MS - Media Server)

MS là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt MS cung cấp chức năng tương tác giữa người gọi và các ứng dụng thông qua thiết bị viễn thông MS phân phát dịch vụ thoại và video trên mạng gói

như cầu hội nghị ( nếu dịch vụ này không được MG hỗ trợ ), thông báo ( thông báo đơn giản do MG gửi ), IN và một số tương tác người dùng.

Chức năng MS có thể được tích hợp trong Softswith hoặc để ở MG Các chức năng này có thể là bắt buộc hoặc lựa chọn Có hai nhóm chức năng chính là:

• Các chức năng tài nguyên phương tiện như tách tone, tổng hợp thoại, phương tiện nhận dạng tiếng nói, …

• Các chức năng điều khiển phương tiện như nhắc, ghi bản tin, …

Trên thị trường, MS là những thiết bị được điều khiển bằng SIP, MGCP hoặc H.248/Megaco và là giải pháp của SRPs (Service Resource Point) hỗ trợ cho IN Một MS phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất cao nhất

5 Máy chủ ứng dụng/ đặc tính (Application Server/Feature Server )Máy chủ đặc tính (Feature Server) là một máy chủ ở lớp ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ của doanh nghiệp Chính vì vậy nó còn được gọi là máy chủ ứng dụng thương mại (Application Server) Vì hầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng không ràng buộc nhiều với Softswith về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứngdụng Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thực hiện một cách độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent thông qua các giaothức như SIP, H.323,… Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở

dữ liệu đặc trưng

Mục tiêu chính của máy chủ ứng dụng là điều khiển và quản lý các ứng dụng một cách hiệu quả, kinh tế và nhanh chóng Nó cho phép đưa ra các dịch vụ mới không cần cập nhật phần mềm ở Softswith trong thời gian ngắn Một dịch vụ mới có thể được phát triển bởi bản thân các nhà khai thác mạng Các máy chủ ứng dụng điều khiển tất cả các logic và kết nối ứng dụng Phần mềm máy chủ ứng dụng có thể

đơn giản hóa việc kết nối các hệ thống web mới, các hệ thống đặt trong các vị trí khác nhau và các hệ thống kế thừa thông qua web clinet.

Một số tính năng cơ bản của các máy chủ ứng dụng:

• Trợ giúp cơ chế đăng ký, có thể là yêu cầu đăng ký SIP hoặc H.323

• Cung cấp các dịch vụ bảo mật như mã hóa hay xác thực để đảm bảo truy cập bảo mật tới các dịch vụ

Tính năng truyền thông

• Truyền thông với các ứng dụng trong hoặc ngoài

• Truyền thông với các máy chủ điều khiển tài nguyên mạng bên ngoài

Tính năng cung cấp dữ liệu

• Cung cấp cơ sở dữ liệu thuê bao và dịch vụ

• Quản lý giao dịch trên cơ sở của các luật ACID Nói chung, nhà quản trị giao dịch hoặc bộ giám sát được thiết kế để nhận thực khái niệm ACID

Tính năng hoạt động, quản lý và điều khiển

• Quản lý dịch vụ, bao gồm các phần tử liên quan đến kiểm toán, đặc tính dịch vụ

• Quản lý hệ thống, bao gồm các phần tử liên quan đến hoạt động, quản

lý và khai thác các máy chủ ứng dụng ( ví dụ như quản lý cảnh báo, giám sát đặc tính, bắt giữ và khôi phục hư hỏng )

• Quản lý thời gian vòng đời dịch vụ, bao gồm trợ giúp sự triển khai dịch vụ, cung cấp dịch vụ, thuê dịch vụ, kích hoạt và giải kích hoạt dịch vụ, xác định phiên bản của dịch vụ

1.6 Các Giao Thức Báo Hiệu Trong Mạng NGN:

Kiến trúc của NGN là kiến trúc phân tán Vì thế mà các chức năng báo hiệu

và xử lý báo hiệu, chuyển mạch, điều khiển cuộc gọi được thực hiện bởicác thiết

bị nằm phân tán trong cấu trúc hình mạng được thể hiện trên hình Để có thể tạo ra các kết nối giữa các đầu cuối nhằm cung cấp dịch vụ, các thiết bị này phải trao đổi các thông tin báo hiệu và điều khiển với nhau Cách thức trao đổi thông tin báo hiệu

và điều khiển đó được quy định trong các giao thức báo hiệu và điều khiển được sử dụng trong mạng Trong mạng NGN có các giao thức báo hiệu và điều khiển cơ bản sau:

Các giao thức này có thể phân thành 2 loại:

- Các giao thức ngang hàng (H.323,SIP, BICC)

- Các giao thức chủ tớ (MGCP, MEGACO/H.248)

Sự khác nhau cơ bản giữa hai cách tiếp cận này là ở chỗ “khả năng thông minh” được phân bổ như thế nào giữa các thiết bị biên của mạng và các server Sự lựa chọn phương thức nào là phụ thuộc vào chi phí hệ thống, triển khai dịch vụ, độ khả thi Một giải pháp tổng thể sử dụng ưu điểm của cả hai cách tiếp cận nên được xem xét Sự so sánh giữa hai cách tiếp cận này được trình bày trong bảng

Khai thác • Thiết bị cổng đơn • Thiết bị cổng phức

• Ứng dụng được đặt tại các server

tạp

• Tương tác ngang hàng

Triển khai dịch vụ • Chỉ triển khai dịch

vụ tại các server

• Chỉ nâng cấp các server điều khiển

• Quản lý các dịch vụ linh hoạt trên toàn mạng

• Triển khai trên từng thiết bị

• Thời gian triển khai mạng lớn

• Phải nâng cấp tất

cả thiết bị mạng khi triển khai dịch vụ mới trên toàn bộ mạng

Chi phí • Thiết bị cổng được

tối ưu về chi phí dẫn tới tổng chi phí giảm

• Vòng đời sản phẩm của thiết bị cổng dài hơn

• Thiết bị mạng có giá thành cao làm cho chi phí tổng thể lớn

• Theo thời gian, thiết bị cổng có thể phải thường xuyên nâng cấp

Ví dụ về các giao thức • MEGACO/H.248

• MGCP

• SIP

• H323Các giao thức ngang cấp thực hiện chức năng mạng ở cấp cao hơn, quy định cách thức giao tiếp giữa các thực thể cùng cấp để cùng phối hợp thực hiện cuộc gọi hay các ứng dụng khác Trong khi đó các giao thức chủ tớ là sản phẩm của việc phân bố không đồng đều trí tuệ mạng, phần lớn trí tuệ mạng được tập trung trong các thực thể chức năng điều khiển (đóng vai trò là master), thực thể này sẽ giao tiếp điều khiển với nhiều thực thể khác qua các giao thức chủ tớ nhằm cung cấp dịch vụ

1.H.323

H.323 là giao thức chuẩn cho việc liên lạc bằng thoại, hình và dữ liệu trong

hệ thống mạng IP (bao gồm mạng Internet) H.323 là tập hợp các chuẩn của ITU cho việc truyền thông đa phương tiện và là một trong những chuẩn chính cho VoIP như Megaco hay SIP H.323 được công bố lần đầu tiên vào năm 1996 và phiên bản mới nhất (version 5) được hoàn thành vào năm 2003

2 SIP (Session Initiation Protocol):

SIP là giao thức điều khiển lớp ứng dụng được thiết kế và phát triển bởi IETF Giao thức SIP được sử dụng để khởi tạo, điều chỉnh và chấm dứt các phiên làm việc với một hay nhiều yếu tố tham dự Một phiên được hiểu là một tập hợp nơi gửi, nơi nhận liên lạc với nhau và trạng thái bên trong mối liên lạc đó Ví dụ trạng thái có thể bao gồm cuộc gọi điện thoại Internet, tín hiệu đa phương tiện phân tán, hội nghị truyền thông đa phương tiện, hay có thể là trò chơi máy tính phân tán

Là giao thức báo hiệu mở, mềm dẻo và có khả năng mở rộng, SIP khai thác tối đa công cụ Internet để tạo ra nhiều dịch vụ mới trong mạng NGN Sơ đồ giao thức báo hiệu SIP trong NGN được thể hiện trong hình 7

Hình 7: SIP trong mạng NGN

Giao thức khởi tạo phiên SIP thâm nhập vào thiết kế SW không chỉ như một giao thức báo hiệu cuộc gọi mà còn đóng vai trò của một cơ cấu vận chuyển cho các giao thức khác và cho báo hiệu của thiết bị SW đến các server ứng dụng và cho các

hệ thống đáp ứng thoại tương tác hai chiều Hiện nay SIP được dùng phổ biến cho Voice Over IP Hiện nay, SIP đang trở thành lựa chọn thay thế H.323 để trở thành giao thức điểm nối điểm (end-to-end protocol) trong công nghệ SW.

3.BICC: :

BICC (Bearer Independent Call Control) là giao thức báo hiệu giữa 2 MGC/Call Server, có thể là từ các nhà cung cấp khác nhau, nhằm mục đích đảm bảo lưu lượng thoại dùng kỹ thuật gói (VoP - Voice over Packet) Theo ITU-T, BICC được thiết kế để có thể tích hợp hoàn toàn với các mạng hiện hữu và bất kỳ hệ thống nào có hỗ trợ việc chuyển tải bản tin nhắn thoại

BICC hỗ trợ các dịch vụ băng hẹp (PSTN, ISDN) một cách độc lập với đường truyền và kỹ thuật chuyển tải bản tin báo hiệu Bản tin BICC chuyên chở cả thông tin điều khiển cuộc gọi và điều khiển đường truyền BICC góp phần đơn giản hóa các báo hiệu sử dụng cho việc giao tiếp hoạt động giữa mạng truyền thống vào mạng NGN Nói cách khác, mạng NGN với nền tảng mạng chuyển mạch gói có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ băng hẹp thông qua báo hiệu BICC

4 MGCP( Media Gateway Control Protocol):

MGCP là giao thức VoIP và là một chuẩn được xác định bởi IETF, được dùng để điều khiển MG từ MGC/SW MGCP là một giao thức chủ tớ (master/slave)

mà qua đó MG sẽ thực thi các lệnh được gửi từ MGC/SW MG truyền tải các loại tín hiệu như thoại, dữ liệu, hình ảnh giữa mạng IP và mạng truyền thống (PSTN)

Có thể hiểu, trong mô hình MGCP, các MG chú trọng vào chức năng phiên dịch tín hiệu âm thanh, trong khi SW đảm nhận chức năng xử lý báo hiệu và cuộc gọi

5 Megaco/H.248:

Megaco và H.248 giống nhau, đều là giao thức điều khiển MG Megaco được phát triển bởi IETF (đưa ra vào cuối năm 1998), còn H.248 được đưa ra vào tháng

5/1999 bởi ITU-T Sau đó cả IETF và ITU-T cùng hợp tác thống nhất giao thức điều khiển MG, kết quả là vào tháng 6/2000 chuẩn Megaco/H.248 ra đời.

Megaco/H.248 là báo hiệu giữa SW/MGC với MG (Trunking Media Gateway, Lines Media Gateway hoặc IP Phone Media Gateway) Megaco/H.248 điều khiển MG để kết nối các luồng từ ngoài Megaco/H.248 tương tự với MGCP về mặt cấu trúc và mối liên hệ giữa bộ điều khiển và cổng gateway, tuy nhiên Megaco/H248 hỗ trợ đa dạng hơn các loại mạng (ví dụ ATM)

thay thế MGCP Một số thiết bị được sản xuất hỗ trợ cả hai giao thức cùng một lúc

VII- Tình hình phát triển mạng NGN tại Việt Nam và trên thế giới

Sự phát triển mạng NGN tại Việt Nam là một xu thế tất yếu, phù hợp với quá trình phát triển NGN trên thế giới Không nằm ngoài xu hướng chung đó, Việt Nam cũng đang có những bước phát triển mạng NGN của riêng mình Hiện nay có 6

doanh nghiệp được phép của Tổng Cục Bưu Điện (nay là Bộ Bưu chính Viễn Thông) cho phép cung cấp các dịch vụ viễn thông là Tổng công ty bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT), Công ty điện tử viễn thông quân đội (Viettel), Công ty viễn thông điện lực (VP Telecom), Công ty cổ phần dịch vụ B¬ưu chính Viễn thông Sài Gòn (SPT), Hà Nội Telecom, Công ty viễn thông Hàng hải Trong đó ngoại trừ Công ty viễn thông Hàng hải, các công ty khác đều đang cung cấp dịch vụ gọi VoIP đường dài trong nước và quốc tế Phần này sẽ giới thiệu một cách cụ thể tình hình triển khai mạng NGN của Tổng công ty Bưu chính-Viễn thông (VNPT) và một số công ty khác, trong đó có công ty thông tin Viễn thông Điện lực (EVNTelecom).

Công ty Gartner dự báo: bắt đầu từ năm 2005, thị trường cho việc triển khai NGN sẽ bắt đầu khởi sắc Trong vòng vài năm tiếp theo, thoại qua giao thức IP và NGN sẽ có khả năng hỗ trợ tối đa các định dạng giao dịch tốn nhiều băng thông nhất Gartner Dataquest đã hoàn thành một công trình nghiên cứu toàn diện, đề cập tới nhiều khía cạnh mang tên “State of the Next-Generation Network“ (trạng thái của mạng thế hệ tiếp theo) Công trình nghiên cứu các bước chuyển biến mà NGN

đã đạt được, xác định những xu thế chính và giới thiệu khá chi tiết về 141 tổ chức phát triển NGN trên thế giới

Được giao trọng trách đối với nghành công nghiệp mạng trong thế kỷ 21, NGN ngày càng giành được sự quan tâm, chú ý và đã được coi là quốc sách tại nhiều quốc gia Trong bối cảnh đó, Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu về mạng thế hệ tiếp theo (Global NGN Summit) đã diễn ra tháng 4 năm 2004 tại Bắc Kinh-Trung Quốc với chủ đề “Cùng nỗ lực xây dựng mạng thế hệ tiếp theo“ (Joint Efforts to Build the Future Next Generation Network) Trước đó, Trung Quốc đã thử nghiệm mạng Internet thế hệ tiếp theo (China Next Generation Internet - CNGI) và coi đây

là bước phát triển quan trọng tiến tới xây dựng mạng NGN Dự án có sự tham gia của 5 tập đoàn viễn thông lớn nhằm xây dựng mạng bao phủ 6 tỉnh với băng thông mạng đường trục là 10Gbit/s

NGN xuất hiện bởi vì đã có nhiều thay đổi trong những năm qua, xét từ ba khía cạnh chính: cấu trúc ngành công nghiệp, công nghệ và sự mong đợi của người

sử dụng Thứ nhất, sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin và viễn thông, một lớp các nhà cung cấp dịch vụ mới xuất hiện: các nhà cung cấp dịch vụ mang tính cạnh tranh, muốn khẳng định vị trí của mình trên thị trường Hai là, công nghệ đang phát triển với tốc độ chóng mặt khiến mạng truyền thống buộc phải nhường đường cho NGN trong việc tích hợp các dịch vụ cao cấp hơn, vì mục tiêu phục vụ tốt nhất cho người sử dụng Ba là, mạng Internet tạo cho người sử dụng cảm giác rằng họ có thể lấy thông tin ở bất cứ đâu, bất cứ khi nào họ muốn Xuất phát từ chính nhu cầu này đã xuất hiện xu hướng “hội tụ” của các thiết bị đầu cuối cho hỗ trợ được đầy đủ các tính năng như liên lạc, truy xuất thông tin, giải trí trong khi vẫn đảm bảo được tính di động Mạng Internet chắc chắn sẽ vẫn đóng vai trò là nguồn cung cấp thông tin chính Tuy nhiên, mạng truyền tải đóng vai trò trung gian chắc chắn sẽ phải là NGN

Ứng dụng NGN cho phép giảm thiểu thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường, nâng cao hiệu suất sử dụng truyền dẫn NGN còn cho phép các nhà cung cấp dịch

vụ tăng cường khả năng kiểm soát, bảo mật thông tin của khách hàng Nó đáp ứng được hầu hết các nhu cầu của nhiều đối tượng sử dụng như cá nhân, văn phòng, doanh nghiệp với các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện Với tính thông minh của mạng, NGN cũng tạo tiền đề cho các bước phát triển của công nghệ và các dịch vụ mới trong tương lai