Đang tải... (xem toàn văn)
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i Lời nói đầu Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 3 1.1. SỰ RA ĐỜI VÀ CÁC ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGN 3 1.1.1. Sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN 3 1.1.2. C
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i Lời nói đầu Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 1.1 SỰ RA ĐỜI VÀ CÁC ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGN 1.1.1 Sự đời mạng hệ sau NGN 1.1.2 Các động lực thúc đẩy phát triển mạng NGN 1.2 KHÁI NIỆM VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA NGN 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Các đặc điểm mạng NGN 1.3 KIẾN TRÚC MẠNG NGN 1.3.1 Kiến trúc chức mạng NGN 1.3.2 Cấu trúc vật lý 11 1.4 CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG NGN 12 1.4.1 Media Gateway (MG) .12 1.4.2 Media Gateway Controller (MGC) 13 1.4.3 Signalling Gateway (SG) 15 1.4.4 Hệ thống thiết bị truyền tải .15 1.4.5 Hệ thống thiết bị truy nhập 15 1.5 CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN .16 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ .18 2.1 VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ (CCS7) 18 2.2 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CCS7 .18 2.3 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA CCS7 .19 2.3.1 Sơ đồ khối chức 19 2.3.2 Mối tương quan CCS7 mơ hình OSI 20 2.4 PHẦN CHUYỂN GIAO BẢN TIN – MTP 21 2.4.1 MTP mức (đường số liệu báo hiệu) 21 2.4.2 MTP mức (chức đường báo hiệu) 22 2.4.3 MTP mức (chức mạng báo hiệu) 22 2.5 PHẦN ĐIỀU KHIỂN ĐẤU NỐI BÁO HIỆU – SCCP 23 2.5.1 Các dịch vụ SCCP .23 2.5.2 Cấu trúc chức SCCP 24 2.5.3 Các thủ tục báo hiệu 24 2.6 PHẦN ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG GIAO DỊCH – TCAP 26 2.6.1 Cấu trúc TCAP 26 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục 2.6.2 Các hoạt động TCAP 28 Chương TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ QUA MẠNG IP – SIGTRAN 29 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 29 3.2 GIỚI THIỆU VỀ SIGTRAN .31 3.3 ĐỘNG LỰC PHÁT TRIỂN GIAO THỨC TRUYỀN TẢI MỚI .32 3.4 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN LUỒNG TRUYỀN TẢI – SCTP 32 3.4.1 Tổng quan kiến trúc SCTP 32 3.4.2 Tổng quan chức SCTP 33 3.4.3 Khuôn dạng tiêu đề chung SCTP 34 3.5 M2PA 35 3.6 M2UA 36 3.7 SO SÁNH M2PA VÀ M2UA .37 3.8 M3UA 37 3.9 SUA .39 3.10 SO SÁNH M3UA VÀ SUA 41 Chương CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN NGANG HÀNG 42 4.1 GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN SIP .42 4.1.1 Các đặc điểm chức SIP 42 4.1.2 Các khái niệm thành phần hệ thống SIP 44 4.1.3 Khái quát hoạt động SIP .49 4.1.4 Các loại tin SIP 53 4.1.5 Đánh giá SIP 56 4.2 H.323 57 4.2.1 Tổng quan H.323 57 4.2.2 Kiến trúc mạng thành phần H.323 58 4.2.3 Chồng giao thức sử dụng H.323 .64 4.2.4 Thiết lập giải phóng gọi H.323 trường hợp đơn giản .68 4.2.5 So sánh SIP H.323 69 4.3 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN ĐỘC LẬP KÊNH MANG – BICC 71 Chương CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CHỦ TỚ 73 5.1 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN CỔNG PHƯƠNG TIỆN – MGCP .73 5.1.1 Kiến trúc thành phần 73 5.1.2 Thiết lập gọi thông qua MGCP .75 5.1.3 So sánh MGCP, SIP H.323 76 5.1.4 Đánh giá giao thức MGCP 77 5.2 MEGACO/H.248 77 5.2.1 Tổng quan giao thức MEGACO/H.248 77 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục 5.2.2 Vị trí giao thức MEGACO/H.248 mơ hình OSI 78 5.2.3 Các chức MEGACO/H.248 78 5.2.4 Các khái niệm giao thức MEGACO/H.248 79 5.2.5 Truyền dẫn tin giao thức MEGACO/H.248 82 5.2.6 Các lệnh định nghĩa giao thức MEGACO/H.248 .82 5.2.7 Cấu trúc tin MEGACO/H.248 86 5.2.8 Hoạt động giao thức MEGACO/H.248 .86 5.2.9 Các ưu điểm MEGACO/H.248 so với giao thức điều khiển cổng phương tiện khác .87 KẾT LUẬN 89 PHỤ LỤC 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO .92 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AAL AD AG AS AS-F ASP ATM BCF BER ATM Adaptation Layer Analog to Digital Asymmetrical Digital Subscriber Line Access Gateway Application Server Application Server Function Application Server Process Asynchronous Transfer Mode Bearer Control Function Basic Encoding Rule BICC Bearer Independent Call Control BIWF BRN CA CA-F CAS CC CCS7 CDR CIC CMN CPL CPU CR CSF CSL DER DNS DPC DSP DTMF DUP Bearer Interworking Function Bearer Relay Node Call Agent CA Function Chanel Associated Signalling Connection Confirm Common Chanel Signalling N0 Call Detail Record Curcuit Identification Code Call Mediation Node Call Processing Language Central Processing Unit Connection Request Call Serving Function Component Sublayer Distinguished Encoding Rule Domain Name System Destination Point Code Digital Signal Processor Dual Tone MultiFrequancy Data User Part Dense Wavelength Division Multiplexing Frame Relay Gatekeeper General Packet Radio Service Gateway Serving Node Gateway Home Location Registration Hyper Text Markup Language HyperText Transfer Protocol Input/Output ADSL DWDM FR GK GPRS GSN GW HLR HTML HTTP I/O Lớp thích ứng ATM Biến đổi tương tự sang số Đường dây thuê bao số bất đối xứng Cổng truy nhập Máy chủ ứng dụng Chức máy chủ ứng dụng Xử lý máy chủ ứng dụng Chế độ truyền tải không đồng Chức điều khiển kênh mang Quy tắc mã hóa Giao thức điều khiển độc lập kênh mang Chức tương tác kênh mang Nút chuyển tiếp kênh mang Tác nhân gọi Chức CA Báo hiệu kênh kết hợp Xác nhận kết nối Báo hiệu kênh chung số Bản ghi chi tiết gọi Mã nhận dạng kênh Nút dàn xếp gọi Ngôn ngữ xử lý gọi Đơn vị xử lý trung tâm Yêu cầu kết nối Chức dịch vụ gọi Phân lớp thành phần Quy tắc mã hóa phức tạp Hệ thống tên miền Mã điểm đích Bộ xử lý tín hiệu số Tín hiệu đa tần kép Phần người sử dụng số liệu Ghép kênh phân chia theo bước sóng chặt Chuyển tiếp kiểu khung Giám sát cổng phương tiện Dịch vụ vô tuyến gói chung Nút dịch vụ cổng Cổng phương tiện Trạm đăng ký thường trú Ngôn ngữ định dạng siêu văn Giao thức truyền tải siêu văn Đầu vào/ đầu Đồ án tốt nghiệp Đại học IN IP ISDN ISN ISP ISUP ITU – T IVR IW-F LAN M2PA M2UA M3UA MC MCF MCU MEGACO MG MGC MGC-F MGCP MG-F MMSF MP MPLS MSF MTP MTU MTUP NAS NGN NSP OLO OSI PLMN PNO PSTN QoS R–F Intellingent Network Internet Protocol Integrated Service Digital Network Interface Serving Node Internet Service Provider ISDN User Part International Telecommunication Union – Telephone Interactive Voice Response Interworking Function Local Area Network MTP Peer – to – Peer Adaptation Thuật ngữ viết tắt Mạng thơng minh Giao thức Internet Mạng số tích hợp đa dịch vụ Nút dịch vụ giao diện Nhà cung cấp dịch vụ Internet Phần người sử dụng ISDN Liên minh viễn thông giới thoại Phúc đáp thoại tương tác Chức hoạt động tương tác Mạng cục Thích ứng MTP mức ngang hàng Thích ứng người sử dụng MTP MTP User Adaptation mức Thích ứng người sử dụng MTP MTP User Adaptation mức Multipoint Controller Bộ điều khiển đa điểm Media Control Function Chức điều khiển phương tiện Multipoint Control Unit Đơn vị điều khiển đa điểm Giao thức điều khiển cổng phương Media Gateway Control tiện Media Gateway Cổng phương tiện Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC Function Chức MGC Giao thức điều khiển cổng phương Media Gateway Control Protocol tiện MG Function Chức MG Media Mapping and Switching Chức chuyển mạch ghép Function nối phương tiện Multipoint Processor Bộ xử lý đa điểm Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức Media Server Function Chức máy chủ phương tiện Message Transfer Part Phần chuyển giao tin Maximum Transfer Unit Đơn vị chuyển giao cực đại Phần người sử dụng điện thoại di Mobile Telephone User Part động Network Access Server Máy chủ truy nhập mạng Next Generation Network Mạng hệ sau Network Service Point Điểm dịch vụ mạng Nhà vận hành mạng quyền Other Lisenced Operator khác Open Systems Interconnection Các liên kết hệ thống mở Mạng thông tin di động công cộng Public Land Mobile Network mặt đất Public Network Operator Nhà vận hành mạng công cộng Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại công cộng Quality of Service Chất lượng dịch vụ Routing Function Chức định tuyến Đồ án tốt nghiệp Đại học SCR Radio Access Network Application Part Request For Comments Residential Gateway Release Complete Resource Reservation Protocol Real Time Transport Control Protocol Real Time Transport Protocol Signalling Connection Control Part SCCP Connectionless Control SCCP Management Switched Circuit Network SCCP Connection – Oriented Control SCCP Routing SCTP Stream Control Transport Protocol SDH SDP SG-F SIGTRAN SIP SIP – CGI SMS SMTP SN SONET SP Synchronous Digital Hierarchy Session Description Protocol Symmetrical Digital Subscriber Line SG Function Signalling Transport Session Initiation Protocol SIP – Common Gateway Interface Short Message Service Simple Mail Transfer Protocol Serving Node Synchronous Optical Network Signalling Point SPC Store Program Control SPS – F SS7 SSN STC STP SUA SIP Proxy Server Function Signalling System N0 Subsystems Number Signalling Transport Converter Signalling Transfer Point SCCP User Adaptation Transaction Capabilities Application Part Transmission Control Protocol Time Division Multiplexing Trunk Gateway Transaction Sublayer Transmission Sequence Number Transit Serving Node Telephone User Part RANAP RFC RG RLC RSVP RTCP RTP SCCP SCLC SCM SCN SCOC SDSL TCAP TCP TDM TGW TSL TSN TSN TUP Thuật ngữ viết tắt Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến Khuyến nghị chung Gateway thường trú Giải phóng hồn tồn Giao thức giành trước tài nguyên Giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực Giao thức truyền tải thời gian thực Phần điều khiển kết nối báo hiệu Điều khiển phi kết nối Quản lý SCCP Mạng chuyển mạch kênh Điều khiển hướng kết nối Định tuyến SCCP Giao thức điều khiển truyền tải luồng Hệ thống phân cấp số đồng Giao thức mô tả phiên Đường dây thuê bao số đối xứng Chức SG Giao thức truyền tải báo hiệu Giao thức khởi tạo phiên Giao diện cổng phương tiện chung Dịch vụ tin ngắn Giao thức truyền thư đơn giản Nút dịch vụ Mạng quang đồng Điểm báo hiệu Tổng đài điều khiển chương trình lưu trữ Chức SIP Proxy Server Hệ thống báo hiệu số Chỉ số phân hệ Bộ chuyển đổi truyền tải báo hiệu Điểm truyền tải báo hiệu Thích ứng người sử dụng SCCP Ứng dụng khả giao dịch Giao thức truyền tải Ghép kênh phân chia theo thời gian Cổng trung kế Phân lớp giao dịch Chỉ số truyền dẫn Nút dịch vụ chuyển tiếp Phần người sử dụng điện thoại Đồ án tốt nghiệp Đại học UA UAC UAS UDP UP VoDSL VoIP WAN User Agent UA Client UA Server User Datagam Protocol Universal Mobile Telecommunication System User Part Voice Digital Subscriber Line Voice over IP Wide Area Network WDM Wavelength Division Multiplexing XML Extensible Markup Language UMTS Thuật ngữ viết tắt Tác nhân người sử dụng UA khách UA chủ Giao thức gói tin người dùng Hệ thống thơng tin di động tồn cầu Phần người sử dụng Đường dây thuê bao số Thoại IP Mạng diện rộng Ghép kênh phân chia theo thời gian Ngôn ngữ định dạng mở rộng Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu Lời nói đầu Trong năm gần đây, mà đời sống xã hội ngày phát triển nhu cầu trao đổi thông tin người tăng lên nhiều mức độ phong phú lẫn chất lượng của loại hình dịch vụ Hiện nay, nhu cầu khơng cịn tập trung vào loại hình dịch vụ thoại truyền thống trước mà cịn dịch vụ thoại có hình ảnh, hội nghị đa phương, cầu truyền thông, đáp ứng sở hạ tầng mạng viễn thông trước Thực tế đặt nhà cung cấp dịch vụ viễn thông trước thách thức lớn đáp ứng nhu cầu vị khách hàng khó tính với chi phí đầu tư thấp Bên cạnh đời công nghệ, kỹ thuật mới, bùng nổ Internet trở thành động lực thúc đẩy đời mạng viễn thông hệ – Next Generation Network (NGN) NGN mạng có sở hạ tầng xây dựng hồn tồn mà hình thành phát triển tảng mạng hệ trước kết hợp với kỹ thuật chuyển mạch gói theo giao thức IP Nhờ xây dựng phát triển sở hạ tầng mạng hệ trước mà nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không cần phải bỏ vốn đầu tư ban đầu nhiều mà có khả thu lại lợi nhuận cao Nhờ kỹ thuật chuyển mạch gói mà NGN mạng có khả cung cấp khơng dịch vụ thoại thơng thường mà cịn có khả cung cấp dịch vụ số liệu, thoại số liệu tích hợp, cách mềm dẻo linh hoạt NGN có thay đổi hồn tồn mặt kiến trúc, kiến trúc phân tán xây dựng thay cho kiến trúc tập trung mạng chuyển mạch kênh trước Trong kiến trúc này, khả thông minh (Intelligent) tập trung mà phân tán cho thiết bị nằm rải rác toàn kiến trúc mạng Kiến trúc phân tán kết hợp mạng hệ cũ mạng hệ đặt cho giao thức báo hiệu điều khiển vai trò quan trọng việc phối hợp hoạt thiết bị mạng hệ thiết bị mạng hệ cũ với thiết bị mạng hệ Đây lý em lựa chọn đề tài TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN, nội dung đề tài gồm phần sau: Chương Tổng quan mạng hệ sau NGN Chương Tổng quan hệ thống báo hiệu số Chương Truyền tải báo hiệu số qua mạng IP – SIGTRAN Chương Các giao thức báo hiệu điều khiển ngang hàng Chương Các giao thức báo hiệu điều khiển chủ tớ Do cịn nhiều hạn chế trình độ thời gian nên đề tài không tránh khỏi sai sót Em mong nhận bảo góp ý thầy bạn Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Viễn thông tạo điều kiện tốt cho em trình thực đồ án Trong đó, đặc biệt Vũ Thúy Hà tận tình bảo, hướng dẫn, giúp đỡ động viên em mặt để em hoàn thành ỏn ny Hà Nội, tháng 9/2005 Sinh viên: Phạm Vò Huy Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương Tổng quan mạng NGN Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 1.1 SỰ RA ĐỜI VÀ CÁC ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGN 1.1.1 Sự đời mạng hệ sau NGN Có điều rõ ràng thị trường thơng tin thay đổi cách nhanh chóng Sự thay đổi không liên quan đến nhà sản xuất, nhà nghiên cứu thị trường viễn thông mà tới nhiều đối tượng lĩnh vực khác xã hội Phương thức mà người trao đổi thông tin, giao tiếp với nhau, kinh doanh với thay đổi với thay đổi công nghiệp viễn thông Các đường dây điện thoại khơng cịn mang thơng tin thoại mà cịn truyền số liệu video Thơng tin thoại, số liệu, fax, video dịch vụ khác cung cấp tới đầu cuối máy điện thoại, thiết bị di động, máy tính cá nhân, máy móc tự động…với yêu cầu chất lượng dịch vụ từ phía người sử dụng ngày cao Lưu lượng thông tin số liệu vượt xa lưu lượng thông tin thoại tăng không ngừng với tốc độ gấp 10 lần tốc độ tăng lưu lượng thông tin thoại Chuyển mạch kênh, vốn đặc trưng mạng PSTN truyền thống suốt kỷ qua nhường bước cho chuyển mạch gói mạng hệ sau khơng cịn thích hợp tỏ có nhiều nhược điểm dịch vụ phi thoại: Sử dụng băng tần không linh hoạt Lãng phí tài nguyên hệ thống Khơng có chế phát sửa lỗi Hiệu sử dụng không cao Để thoả mãn nhu cầu khách hàng, đồng nghĩa với việc gia tăng lợi nhuận, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông yêu cầu giải pháp công nghệ thay (hoặc bổ sung) cho mạng PSTN Cùng với gia tăng nhu cầu khách hàng, công nghệ chuyển mạch gói góp phần đưa ngành cơng nghiệp viễn thông chuyển sang thời kỳ Công nghệ chuyển mạch gói đưa giải pháp chuyển giao thơng tin dạng gói tin theo phương thức hướng kết nối hay phi kết nối kênh ảo Mạng chuyển mạch gói xây dựng theo giao thức khác nhau: X25, IP, giao thức IP giao thức quan tâm nhiều Mạng chuyển ... cho giao thức báo hiệu điều khiển vai trò quan trọng việc phối hợp hoạt thiết bị mạng hệ thiết bị mạng hệ cũ với thiết bị mạng hệ Đây lý em lựa chọn đề tài TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ... H.323 69 4.3 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN ĐỘC LẬP KÊNH MANG – BICC 71 Chương CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CHỦ TỚ 73 5.1 GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN CỔNG PHƯƠNG TIỆN – MGCP .73 5.1.1 Kiến... VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN, nội dung đề tài gồm phần sau: Chương Tổng quan mạng hệ sau NGN Chương Tổng quan hệ thống báo hiệu số Chương Truyền tải báo hiệu số qua mạng IP – SIGTRAN Chương Các
