DSpace at VNU: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuyên mạch mềm ( Softswitch ) trên mạng NGN Việt Nam

Đại học quốc gia Hà nội Tr-ờng đại học công nghệ Bùi anh tuấn Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm (softswitch) mạng ngn việt nam Luận văn thạc sĩ Hà Nội - 2006 Đại học quốc gia Hà Nội tr-ờng đại học công nghệ bùi anh tuấn Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm (softswitch) mạng ngn việt nam Ngành: Công nghệ Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến điện tử thông tin liên lạc Mã số: 2.07.00 Luận văn thạc sĩ Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn cảnh tuấn Hà Nội - 2006 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đề tài luận văn không trùng lặp với đề tài khóa tr-ớc Nội dung luận văn không chép luận văn có gian lận hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng Học viên Bùi Anh Tuấn năm 2006 Mục lục Danh mục từ viÕt t¾t Danh mục hình vẽ .7 Mở đầu Ch-¬ng Mạng viễn thông hệ (NGN) Error! Bookmark not defined 1.1 Tổng quan mạng viễn thông Error! Bookmark not defined 1.1.1 M¹ng viƠn thông - Mạng PSTN Error! Bookmark not defined 1.1.2 Các nh-ợc điểm mạng viễn thông Error! Bookmark not defined 1.2 Kh¸i niƯm vỊ mạng viễn thông hệ (NGN) Error! Bookmark not defined 1.3 Đặc điểm NGN Error! Bookmark not defined 1.4 CÊu tróc cđa NGN Error! Bookmark not defined 1.4.1 Cấu trúc chức Error! Bookmark not defined 1.4.2 Các thành phần NGN Error! Bookmark not defined 1.5 Nót m¹ng NGN Error! Bookmark not defined 1.6 KÕt luËn Error! Bookmark not defined Ch-ơng Chuyển mạch mềm (softswitch) m¹ng thÕ hƯ míi Error! Bookmark not defined 2.1 Tỉng quan vỊ chun m¹ch mỊm Error! Bookmark not defined 2.2 Khái niệm chuyển mạch mỊm Error! Bookmark not defined 2.3 Thµnh phÇn chÝnh Error! Bookmark not defined 2.3.1 MGC-F Error! Bookmark not defined 2.3.2 SG-F Error! Bookmark not defined 2.3.3 MG-F Error! Bookmark not defined 2.3.4 MS-F Error! Bookmark not defined 2.3.5 AS-F Error! Bookmark not defined 2.4 Hoạt động chun m¹ch mỊm Error! Bookmark not defined 2.5 Các tiêu chí kỹ thuật chuyển mạch mỊm Error! Bookmark not defined 2.6 C¸c giao thức chuyển mạch mềm Error! Bookmark not defined 2.6.1 SIP (Session Initiation Protocol) Error! Bookmark not defined 2.6.2 MGCP (Media Gateway Controller Protocol) Error! Bookmark not defined 2.6.3 SIGTRAN (Signaling Transport Protocol) Error! Bookmark not defined 2.6.4 SCTP (Stream Control Transport Protocol) Error! Bookmark not defined 2.7 Ưu điểm chuyển mạch mÒm Error! Bookmark not defined 2.8 So sánh chuyển mạch mềm với chuyển mạch kênh Error! Bookmark not defined 2.8.1 VỊ kiÕn tróc hƯ thèng chun mạch Error! Bookmark not defined 2.8.2 Về ph-ơng thức xö lý cuéc gäi Error! Bookmark not defined 2.8.3 VÒ thuéc tÝnh Error! Bookmark not defined 2.9 KÕt luËn Error! Bookmark not defined Ch-¬ng Chun m¹ch mỊm m¹ng NGN ViƯt Nam Error! Bookmark not defined 3.1 Tình hình chuyển mạch mềm giới Error! Bookmark not defined 3.2 Tình hình chuyển mạch mỊm t¹i ViƯt Nam Error! Bookmark not defined 3.2.1 øng dơng chun m¹ch mỊm t¹i ViƯt Nam Error! Bookmark not defined 3.2.2 Một số tổng đài chuyển mạch mềm đ-ợc sử dụng Việt Nam Error! Bookmark not defined KÕt luËn Error! Bookmark not defined Tài liệu tham khảo Danh mục từ viết tắt Từ viÕt t¾t Tõ gèc NghÜa tiÕng ViƯt AG Access Gateway Cỉng truy nhËp AS Application Server M¸y chđ øng dơng AS-F AS-Function Chức máy chủ ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển giao không đồng CA Call Agent Tác nhân gọi FS Feature Server Máy chủ chức IN Intelligent Network Mạng thông minh INAP IN Application Protocol Giao thøc øng dơng m¹ng IN IP Internet Protocol Giao thøc Internet ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU, ITU-T International Telecommunication Union, ITU -Telecom Sector Liên minh Viễn thông Quốc tế, phận tiêu chuẩn hóa viễn thông ITU IW-F Interworking- Function Chức liên kết mạng LAN Local Area Network M¹ng cơc bé M2UA MTP level User Adaptaion T-¬ng thÝch víi ng-êi dïng møc MEGACO MEdia GAteway COntroller Giao thức điều khiển cổng ph-ơng tiện MG Media Gateway Cỉng ph-¬ng tiƯn MGC Media Gateway Controler Bé điều khiển cổng ph-ơng tiện MGC-F MGC- Function Chức MGC MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thøc ®iỊu khiĨn cổng l-u l-ợng MG-F MG-Function Chức cổng MG Từ viÕt t¾t Tõ gèc NghÜa tiÕng ViƯt MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NGN Next Generation Network M¹ng thÕ hƯ sau PBX Private Branch eXchange Tỉng đài nhánh PRI Primary Rate Interface Giao diện tốc độ sơ cấp PSDN Public Switched Data Network Mạng liệu chuyển mạch công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng R-F Routing- Function Chức định tuyến RTCP Real Time Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực RTP Real Time Transport Protocol Giao thøc trun t¶i thêi gian thùc SPC Stored Programme Control Điều khiển theo ch-ơng trình l-u trữ SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu SIP Session Intiation Protocol Giao thức khởi đầu phiên SIP-T Session Intiation Protocol for Telephony Phần mở rộng giao thức SIP dành cho thoại SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lý mạng đơn giản SS7 Signaling System No7 Hệ thống báo hiÖu sè SUA SCCP User Adatation ThÝch øng ng-êi dïng SCCP TCP Transmission Control Protocol Giao thøc ®iỊu khiĨn truyền tải TDM Time Division Mutiplexing Ghép kênh theo thời gian TGW Trunk GateWay Cæng trung kÕ UDP User Datagram Protocol Giao thøc gãi tin ng-êi dïng VoIP Voice over IP Tho¹i qua m¹ng IP WAN Wide Area Network M¹ng diƯn réng Tõ viÕt t¾t WDM Tõ gèc Wavelenght Division Multiplexing Nghĩa tiếng Việt Ghép kênh phân chia theo b-ớc sóng Danh mục hình vẽ Hình 1: Các thành phần mạng viễn thôngError! Bookmark not defined Hình 2: Cấu hình mạng Error! Bookmark not defined Hình 3: Cấu trúc mạng phân cÊp Error! Bookmark not defined H×nh 4: Cấu trúc chức NGN Error! Bookmark not defined Hình 5: Nút mạng NGN Error! Bookmark not defined H×nh 6: Nót m¹ng NGN m¹ng NGN tỉng thĨError! Bookmark not defined Hình 7: Mối quan hệ Softswitch với phần tử khác NGNError! Bookmark not defined Hình 8: Kết nối MGC với thành phần khác mạng thÕ hƯ sau NGN Error! Bookmark not defined H×nh 9: Giao thức sử dụng thành phần Error! Bookmark not defined Hình 10: Chức Media Gateway Controller Error! Bookmark not defined Hình 11: Phân loại giao thức báo hiệu chuyển mạch mềmError! Bookmark not defined Hình 12: Các giao thức báo hiệu mạng chuyển mạch mềmError! Bookmark not defined Hình 13: Giao thức SIP mô hình phân lớp hệ thốngError! Bookmark not defined Hình 14: Thiết lập hủy gọi SIP Error! Bookmark not defined H×nh 15: KiÕn tróc giao thøc SIGTRAN Error! Bookmark not defined H×nh 16: Bé giao thøc SIGTRAN Error! Bookmark not defined Hình 17: Các chức SCTP Error! Bookmark not defined H×nh 18: CÊu tróc cđa mét gãi tin SCTP Error! Bookmark not defined H×nh 19: M2UA Error! Bookmark not defined H×nh 20: M2PA Error! Bookmark not defined H×nh 21: M3UA Error! Bookmark not defined H×nh 22: SUA Error! Bookmark not defined Hình 23: Mô hình hệ thống chuyển mạch Error! Bookmark not defined Hình 24: Hoạt động chuyển mạch kênh truyền thốngError! Bookmark not defined Hình 25: Hoạt động chuyển mạch mềm Error! Bookmark not defined Hình 26: Chuyển m¹ch mỊm hƯ thèng MetaSwitch's IP Multimedia SubsystemError! Bookmark not defined Hình 27: Các thành phần tổng đài Cisco BTS 10200Error! Bookmark not defined H×nh 28: øng dơng Softswitch thay tổng đài cấp 5Error! Bookmark not defined Hình 29: ứng dụng Softswitch thay tổng đài cấp 4Error! Bookmark not defined Hình 30: ứng dụng làm SS7 PRI Gateway chuyển mạch mềmError! Bookmark not defined Hình 31: KiÕn tróc m¹ng VoIP Error! Bookmark not defined Hình 32: Cấu trúc tổng đài HiQ 9200 Softswitch SiemensError! Bookmark not defined Hình 33: Mô hình thử nghiệm tổng đài Softswitch CDIT mạng NGN Error! Bookmark not defined H×nh 34: Thư nghiƯm tỉng ®µi SoftSwitch lµm tỉng ®µi cÊp Error! Bookmark not defined Hình 35: Thử nghiệm tổng đài Softswitch làm tổng đài cấp Error! Bookmark not defined Mở đầu Trong năm gần đây, với tiến v-ợt bậc khoa học kỹ thuật, công nghệ ngành b-u chính, viễn thông xuất ngày nhiều nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng khách hàng Ngày nhu cầu khách hàng viễn thông không dừng lại dịch vụ thoại thông th-ờng, mà có nhiều nhu cầu khác nh- số liệu, video, truyền hình chất l-ợng cao, dịch vụ chuyển khoản, quản lý kinh tế, quản lý nhân Bên cạnh đó, tiến v-ợt bậc công nghệ lĩnh vực phần mềm, giao vận, liên kết tạo tiền đề cho nhà cung cấp dịch vụ liên kết với tạo dịch vụ gọi dịch vụ hội tụ Các dịch vụ khác nh- thoại nội hạt, di động, đ-ờng dài với dịch vụ nhắn tin, truy nhập Intenet ngày thống lại dịch vụ khách hàng, nhà cung cấp phải chuyển sang hệ mạng tích hợp dịch vụ cung cấp dịch vụ chất l-ợng cao Trong đó, mạng chuyển mạch kênh truyền thống chủ yếu đ-ợc xây dựng nhằm truyền dẫn l-u l-ợng thoại, khả để đáp ứng nhu cầu khách hàng Vì vậy, mạng hệ sau (Next General Network - NGN) đời nhằm thỏa mãn nhu cầu Khi mạng hệ sau đ-ợc xây dựng, tính v-ợt trội dịch vụ, công nghệ chuyển mạch có b-ớc thay đổi lớn Công nghệ chuyển mạch kênh truyền thống cho phép thực dịch vụ riêng biệt, khó phát triển dịch vụ phụ thuộc nhiều vào phần cứng kèm Còn công nghệ chuyển mạch đ-ợc sử dụng mạng hệ sau tách riêng đ-ợc phụ thuộc phần mềm vào phần cứng, tạo linh hoạt trình điều khiển, từ ®ã më mét c¬ héi viƯc tháa m·n mong muốn tạo dịch vụ hội tụ Trong mạng NGN chuyển mạch mềm linh hồn lớp điều khiển Tài liệu tham khảo D-ơng Văn Thành (2006), Chuyển mạch mềm ứng dụng mạng viễn thông hệ sau, NXB B-u điện Hoàng Minh (2005), Nghiên cứu, thiết kế chế tạo tổng đài hệ sau đa dịch vụ chuyển mạnh mềm (Softswitch) ứng dụng vào Việt Nam, Đề tài cấp Nhà n-ớc mã số KC.01.22 Trần Đắc Anh (2002), Khảo sát chuyển mạch mềm, Đồ án tốt nghiệp Viện kinh tế B-u điện, Học viện Công nghệ B-u Viễn thông (2000), Quy hoạch phát triển mạng viễn thông, NXB Khoa học kỹ thuật Các tài liệu thu thập đ-ợc qua Internet Christopher Y.Metz Mc Graw-Hill (1999), IP Switching Protocols and Architectures Sun Microsystems, Softswitch: Next Generation Telecommunication Switching Platform, SIP infrastructure for NGN, www.hssworld.com Reference Architecture - Softswitch Consortium, ISC June-2002 10 http://www.metaswitch.com 11 http://www.alcatel.com 12 http://www.cisco.com 13 http://www.siemens.com ... quốc gia Hà Nội tr-ờng đại học công nghệ bùi anh tuấn Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm (softswitch) mạng ngn việt nam Ngành: Công nghệ Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến... Trong mạng NGN chuyển mạch mềm linh hồn lớp điều khiển Tài liệu tham khảo D-ơng Văn Thành (2 00 6), Chuyển mạch mềm ứng dụng mạng viễn thông hệ sau, NXB B-u điện Hoàng Minh (2 00 5), Nghiên cứu, thiết... chuyển mạnh mềm (Softswitch) ứng dụng vào Việt Nam, Đề tài cấp Nhà n-ớc mã số KC.01.22 Trần Đắc Anh (2 00 2), Khảo sát chuyển mạch mềm, Đồ án tèt nghiƯp ViƯn kinh tÕ B-u ®iƯn, Häc viƯn Công nghệ B-u