Giao thức thiết lập phiên SIP trong mạng thế hệ sauNGN

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sĩ ngành: công nghệ thông tin Giao thức thiết lập phiên - SIP mạng hệ sau - NGN đặng hữu hùng Hà nội 2006 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sĩ Giao thức thiết lập phiên - SIP mạng hệ sau - NGN ngành: công nghệ thông tin đặng hữu hùng Người hướng dẫn: ts trịnh văn loan Hµ néi 2006 Mơc lơc Mơc lơc Danh mơc c¸c tõ viÕt t¾t Danh mục hình vẽ Mở đầu Ch­¬ng : Tỉng quan vỊ NGN T 23T T T T 23T T 23T T T 1.1 NGN 1.2 CÊu tróc 1.3 Các phần tử NGN 10 1.3.1 Media Gateway 11 1.3.2 Media Server 12 1.3.3 Server cuéc gäi 13 1.3.4 Server øng dông 13 1.3.5 Môi trường kiến tạo øng dông 14 1.4 Mét sè giao thøc b¸o hiƯu NGN 16 1.4.1 INAP 16 1.4.2 BICC 19 1.4.3 MEGACO/H248 19 1.4.4 HƯ thèng b¸o hiƯu sè 21 1.4.5 H.323 21 1.4.6 SIP - Giao thøc thiÕt lËp phiªn 22 T 23T 23T T 23T 23T T 23T 23T 23T 23T T T 23T T 23T T 23T T 23T T T T 23T 23T T T 23T T 23T T 23T T T T 23T T T Ch­¬ng : Giao thøc thiÕt lËp phiªn - SIP 24 T T 2.1 Giíi thiƯu 24 2.2 Chức vị trí SIP NGN 24 2.2.1 Các chức SIP 24 2.2.2 VÞ trÝ cđa SIP NGN 25 2.3 Các thành phần mạng SIP 27 2.3.1 UA 27 2.3.2 Server, client 27 2.3.3 Gateway 28 2.3.4 Địa SIP 28 2.4 Các chức SIP 32 2.4.1 Định vị user 32 2.4.2 Tính sẵn sàng user 32 2.4.3 ThiÕt lËp cuéc gäi 32 2.4.4 Các khả user 32 2.4.5 KiĨm so¸t cc gäi 33 2.5 Các tin SIP 33 2.5.1 CÊu tróc b¶n tin cđa SIP : 33 2.5.2 Các tin request 36 2.4.3 Các tin response : 1xx, 2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx 40 T 23T T T T T T T T T T 23T T T T 23T 23T 23T T T T 23T T T T T T T T T T 23T T T T T T T 3 2.5.4 C¸c SIP header dùng phổ biến: 48 2.6 Hoạt động SIP 51 2.6.1 KÕt nèi TCP 51 2.6.2 Hoạt động SIPserver, SIPclient 51 2.6.3 Hoạt động SIPproxy, Redirect Server 53 2.6.4 Hoạt động UA 55 T T T 23T T 23T T T T T T T Ch­¬ng : Mét số giải pháp kết nối tới mạng có 58 T T 3.1 KÕt nèi tíi m¹ng PSTN 59 3.2 KÕt nèi tíi m¹ng GSM 60 3.3 Kết nối tới mạng riêng ảo 61 3.4 Gi¶i ph¸p kÕt nèi cđa Alcatel tiÕn tíi NGN 62 3.4.1 KÕt nèi giai ®o¹n 1-2 63 3.4.2 Kết nối giai đoạn 64 3.4.3 KÕt nèi giai đoạn 65 3.4.4 Kết nối giai đoạn 65 3.4.5 KÕt nối giai đoạn 66 3.5 Giải pháp kết nối Erisson 66 3.5.1 Kết nối giải pháp mạng trung kế Engine 67 3.5.2 Kết nối giải pháp ENGINE Bridgehead 67 3.5.3 KÕt nèi giải pháp chuyển mạch lai 68 3.5.4 Kết nối giải pháp ENGINE tổng thể 68 3.6 giải pháp cña h·ng Siemens 69 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Chương Giải pháp Surpass kiến trúc mở cung cấp dịch vụ gia tăng Siemens ViÖt nam 70 T T 4.1 Giải pháp Surpass Siemens 70 4.2 SIP SURPASS 74 4.3 Thùc tÕ triĨn khai m¹ng NGN - Surpass Siemen Việt nam 79 4.3.1 Phân vùng l­u l­ỵng 79 4.3.2 Tổ chức lớp ứng dụng dịch vô 80 4.3.3 Tỉ chøc líp ®iỊu khiĨn 80 4.3.4 Tỉ chøc líp chun t¶i 81 4.3.5 Tỉ chøc líp truy nhËp 83 4.3.6 KÕt nèi víi m¹ng PSTN 83 4.3.7 KÕt nèi víi m¹ng Internet 85 4.3.8 KÕt nèi víi m¹ng FR, X.25 hiƯn t¹i 86 4.3.9 Kết nối với mạng di động GSM 86 4.3.10 Lộ trình chuyển đổi 87 T T T 23T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T KÕt luËn 90 T 23T C¸c thuËt ng÷ 91 Tài liệu tham khảo 92 T T 23T T Danh mơc c¸c tõ viÕt t¾t Viết tắt ADSL Tiếng Anh Tiếng Việt ASYMMETRIC DIGITAL Đường thuê bao số không SUBSCRIBER LINE đối xứng ATM ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE Chế độ truyền tải không đồng ATM-LSR ATM-LABEL SWITCH ROUTER Router chuyển mạch nhãn ATM BHCA BUSY HOUR CALL ATTEMPT Các gọi thử cao điểm BICC BEARER INDEPENDENT CALL Giao thức điều khiển CONTROL PROTOCOL gọi độc lập tải tin CDMA CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS Đa truy cập phân chia theo mã DSS1 DIGITAL SIGNALLING SYSTEM No1 Hệ thống báo hiệu số ETSI EROPEAN TELECOMMUNICATION Viện tiêu chuẩn Châu âu STANDARD INSTITUTE FR FRAME RELAY Chuyển tiếp khung HDSL HIGH BIT RATE SUBSCRIBER LINE Đường thuê bao tốc độ cao IEEE INSTITUTE OF ELECTRICAL AND Viện nhà kỹ thuật điện ELECTRONICS ENGINEERS điện tử IETF INTERNET ENGINEERING TASK Tổ chức quốc tế cho kỹ FORCE thuật internet IP INTERNET PROTOCOL Giao thức internet ISDN INTEGRATED SERVICE DIGITAL Mạng số liên kết đa dịch vụ NETWORK ISP INTERNET SERVICE PROVIDER Nhà cung cấp dịch vụ internet ISUP ISDN USER PART Phần người sử dụng ISDN ITU INTERNATIONAL Hiệp hội viễn thông quốc tế TELECOMMUNICATION UNION ITU-T INTERNATIONAL Hiệp hội viễn thông quốc tế TELECOMMUNICATION UNIONTELECOMMUNICATION LC-ATM LABEL CONTROLLED ATM Giao diện ATM điều khiển nhờ nhãn LDP LABEL DISTRIBUTION PROTOCOL Giao thức phân phối nhãn LSP LABEL SWITCHING PATH Đường chuyển mạch nhãn LSR LABEL SWITCH ROUTER Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MEGACO MEDIA GATEWAY CONTROL Giao thức điều khiển cổng thiết bị MG MEDIA GATEWAY MGC MGCP MEDIA GATEWAY CONTROLLER MEDIA GATEWAY CONTROL PROTOCOL MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING MULTISERVICE SWITCH FORUM MPLS MSF NGN N-ISDN OSI NEXT GENERATION NETWORK NARROW BAND-ISDN OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION POST PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE PPP POINT TO POINT PROTOCOL PSTN PUBLIC SWITCH TELEPHONE NETWORK RAS REMOTE ACCESS SERVER RIP ROUTING INFORMATION PROTOCOL RSVP RESOURCE RESERVATION PROTOCOL SDH SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY SIP SESSION INITIAL PROTOCOL SIGTRAN SIGNALLING TRANSPORT SS7 SIGNALLING SYSTEM No7 STM SYNCHRONOUS TRANSFER MODE SVC SWITCHED VIRTUAL CIRCUIT TCP TRANSPORT CONTROL PROTOCOL TMN UDP VC VCI VPI VPN WDM WDMA TELECOMMUNICATIONS MANAGEMENT NET WORK USER DATA PROTOCOL Cổng chuyển đổi phương tiện Thiết bị điều khiển MG Giao thức điều khiển cổng thiết bị Chuyển mạch nhãn đa giao thức Diễn đàn chuyển mạch nhãn đa dịch vụ Mạng hệ sau Mạng ISDN băng hẹp Mơ hình liên kết hệ thống mở Dịch vụ điện thoại đơn giản Giao thức điểm - điểm Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Máy chủ truy nhập từ xa Giao thức thông tin định tuyến Giao thức giành trước tài nguyên (hỗ trợ QoS) Phân cấp số đồng Giao thức khởi tạo phiên Truyền tải báo hiệu Hệ thống báo hiệu số Chế độ truyền tải đồng Kênh ảo có chuyển mạch Giao thức điều khiển truyền tải Mạng quản lý viễn thông Giao thức liệu người sử dụng VIRTUAL CIRCUIT Kênh ảo VIRTUAL CIRCUIT IDENTIFIER Trường nhận dạng kênh ảo VIRTUAL PATH IDENTIFIER Trường nhận dạng đường VIRTUAL PRIVATE NETWORK Mạng riêng ảo WAVE DIVISION MULTIPLEXING Ghép kênh phân chia theo bước sóng WAVE DIVISION MULTIPLE ACCESS Đa truy cập phân chia theo bước sóng Danh mục bảng hình vẽ Bảng 2.1 Các SIP header dùng phổ biến 48 U T T U Hình 1.1 Mô hình phân lớp NGN H×nh 1.2 Các phần tử mạng NGN 11 Hình 1.3 Các giao diện kết nối lớp mạng NGN 16 Hình 1.4 Tiến trình chuẩn hoá Megaco 20 Hình 2.1 Vị trí SIP server mô hình NGN 26 Hình 2.2 Kết nối SIP NGN vµ Internet 27 Hình 2.3 Cơ chế hoạt động giao thức SIP 30 Hình 3.1 Sơ ®å kÕt nèi víi m¹ng PSTN 59 Hình 3.2 Sơ đồ kết nối víi m¹ng GSM 61 Hình 3.3 Sơ đồ kết nối với mạng riêng ¶o 62 H×nh 3.4 CÊu tróc NGN cđa Alcatel 63 H×nh 3.5 KÕt nèi giai đoạn 64 Hình 3.6 Kết nối giai đoạn 66 H×nh 3.7 Kết nối giải pháp ENGINE tổng thể 69 Hình Kiến trúc mạng NGN cña Siemens 70 Hình 4.2 Cấu hình chung mạng hiQ9200 điều khiển 71 Hình 4.3 Sự xây dựng c¸c øng dơng chÝnh cđa SURPASS hiQ 4000 73 Hình 4.4 Cấu hình chung mạng hiQ4000 ®iỊu khiĨn 74 H×nh 4.5 CÊu h×nh mạng dịch vụ Call Waiting Internet 75 Hình 4.6 Surfone Client thực việc đăng ký 76 H×nh 4.7 Cuéc gäi CWI 77 Hình 4.8 Người dùng lựa chọn trả lời điện thoại cố định 78 Hình 4.9 Người dùng lựa chọn trả lời VoIP 79 H×nh 4.10 Cấu hình cấp mạng đường trục quốc gia 81 Hình 4.11 Cấu hình kết nối cÊp m¹ng NGN 82 H×nh 4.12 CÊu h×nh kÕt nèi NGN-PSTN 84 H×nh 4.13 CÊu h×nh kÕt nèi NGN-Internet-PSTN-GSM 86 U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T T U U T U T T U 23T U U T T U U T T U U T T U U T U T U T T U T U T U Mở đầu NGN - mạng hệ sau - mạng đảm bảo sở hạ tầng cho viễn thông tin học, cung cấp đa dịch vụ, đa phương tiện, có yêu cầu trễ không yêu cầu trễ Đối với NGN, khả kết nối đóng vai trò quan trọng định việc cung cấp dịch vụ cách tối ưu Trong NGN - SIP giao thức thiết lập phiên IETF đưa Nó vốn thiết kế phục vụ cho IP phone, đà lên kỹ thuật cho tất dịch vụ, phù hợp với ứng dụng multimedia, đặc biệt messaging SIP có khả liên vận dễ dàng từ PSTN sang IP ngược lại Các SIP server liên kết với tạo nên môi trường dịch vụ phạm vi rộng, phối hợp với gateway để đạt tới vùng dịch vụ non-SIP SIP trở thành lực đẩy quan trọng phát triển mạng hệ sau - NGN SIP giao thức dạng text gần gũi với HTTP Định dạng text cho phép dễ dàng mở rộng nội dung tin, dễ theo dõi hoạt động tái sử dụng lại mô hình đà thành công với HTTP (VD: mô hình servlet) Tuy nhiên linh hoạt SIP tỷ lệ nghịch với chặt chẽ cú pháp gây nhiều khó khăn người phát triển ch­a cã kinh nghiƯm SIP tiÕn hµnh thiÕt lËp cc gọi, trì, tạo tính di động user dịch vụ điện thoại phức tạp SIP chuẩn mở thiết kế để tồn lâu dài, dễ dàng thích nghi tiến hoá (bản thân SIP định nghĩa thủ tục để thiết lập phiên kết nối cặp SIP client hoạt động dịch vụ đặc điểm media tuỳ thuộc vào client dựa chuẩn khác) Tính mở bị hạn chế nhiều chuẩn viễn thông truyền thống thường chi tiết chặt chẽ, đầy đủ tới tận møc øng dơng Nh­ng thùc tÕ cho thÊy SIP ®ang phát triển mạnh mô hình ứng dụng SIP có nhiều điểm tương đồng với mô hình ứng dụng NGN Nhiều hÃng đà đưa giải pháp NGN với hầu hết thành phần dựa SIP Quan điểm mở SIP khuyến khích nhà phát triển mạnh dạn chuẩn bị trước tảng cho đầu cuối họ mà không sợ bị lỗi thời Trước nhu cầu phát triển không ngừng tin học mạng viễn thông Việt nam, việc nghiên cứu, làm chủ SIP cần thiết Điều phù hợp thiết thực việc chuyển dịch mạng viễn thông truyền thống sang NGN bắt đầu thực Với luận văn này, hy vọng đưa đến cho người đọc góc nhìn tổng quát SIP, vai trò ứng dụng phát triĨn cđa NGN Ch­¬ng : Tỉng quan vỊ NGN 1.1 NGN NGN- m¹ng thÕ hƯ sau cung cấp sở hạ tầng nhằm đảm bảo hội tụ viễn thông tin học, cung cấp đa dịch vụ, đa phương tiện, có yêu cầu trễ không yêu cầu trễ, cố định di động dựa công nghệ chuyển mạch gói Khái niệm mạng hệ sau ( NGN) xuất vào cuối năm 90 để đối mặt với số vấn đề lên viễn thông cạnh tranh nhà khai thác toàn cầu dựa sở bÃi bỏ quy định lạc hậu thị trường, khai thác lưu lượng liệu sử dụng internet, nhu cầu mạnh mẽ khách hàng dịch vụ đa phương tiện gia tăng nhu cầu người sử dụng di động 1.2 Cấu trúc Dựa mô hình OSI gồm lớp: ứng dụng, trình bày, phiên, truyền tải, mạng, liên kết liệu, vật lý NGN phân thành lớp: lớp ứng dụng/ dịch vụ - Application/Service layer, líp ®iỊu khiĨn - Control layer, líp trun tải dịch vụ - Service transport layer, lớp truy nhập - Service access layer Ngoài có lớp quản lý xuyên suốt qua lớp Mô hình phân lớp NGN mô tả hình 1.1 Lớp ứng dụng Lớp điều khiển Lớp truyền tải Quản lý Lớp truy nhập Hình 1.1 Mô hình phân lớp NGN 78 - ChÊp nhËn cuéc gäi VoIP vÉn sö dơng Internet - Forward cc gäi tíi m¸y kh¸c - Tõ chèi cc gäi Víi tr­êng hỵp ng­êi dïng lùa chọn trả lời điện thoại cố định (hình 4.8), đường thoại sau: Chủ gọi -> A switch -> B switch > EWSD ( T1) -> B switch (T2) -> bị gọi Hình 4.8 Người dùng lựa chọn trả lời điện thoại cố định Với trường hợp người dùng lựa chọn trả lời VoIP (hình 4.9), đường thoại sau: Chủ gäi -> A switch -> B switch -> EWSD ( T1) -> hiG1000 -> IP -> bị gọi Ưu điểm nhà cung cấp dịch vụ: -Làm cho việc sử dụng Internet hấp dẫn -Làm cho tỷ lệ gọi thành công cao Ưu điểm người sử dụng dịch vụ: 79 Hình 4.9 Người dùng lựa chọn trả lời VoIP -Những thuê bao ISDN liên lạc duyệt Web -Có khả forward gọi sang máy khác, ví dụ máy di động -Các gọi đến điều khiển giao diện đồ họa 4.3 Thùc tÕ triĨn khai m¹ng NGN - Surpass cđa Siemen Việt nam 4.3.1 Phân vùng lưu lượng Cấu trúc mạng hệ xây dựng dựa phân bố thuê bao theo vùng địa lý, không tổ chức theo địa bàn hành mà phân theo vïng l­u l­ỵng Trong mét vïng cã nhiỊu khu vùc khu vực gồm nhiều tỉnh, thành Số lượng tỉnh thành khu vực tuỳ thuộc vào số lượng thuê bao tỉnh thành Căn vào phân 80 bố thuê bao, mạng NGN VNPT phân thành vùng lưu lượng sau: - Vùng 1: tỉnh phía bắc trừ Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh - Vùng 2: Hà Nội, Hà Tây , Bắc Ninh - Vùng 3: tỉnh miền Trung Tây Nguyên - Vïng 4: Thµnh Hå ChÝ Minh - Vïng 5: C¸c tØnh phÝa Nam trõ Tp Hå ChÝ Minh 4.3.2 Tổ chức lớp ứng dụng dịch vụ Lớp ứng dụng dịch vụ tổ chức thành cấp cho toàn mạng nhằm bảo đảm cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao cách thống đồng Số lượng nút ứng dụng dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ số lượng loại hình dịch vụ Node ứng dụng dịch vụ kết nối mức Gigabit Ethernet 1+1 với node điều khiển đặt trung tâm mạng NGN Hà nội Tp HCM với node điều khiển 4.3.3 Tổ chức lớp điều khiển Lớp điều khiển tổ chức thành cấp cho toàn mạng thay có cấp (Quốc tế, liên tỉnh, tandem nội hạt nội hạt) phân theo vùng lưu lượng, nhằm giảm tối đa cấp mạng tận dụng lực xử lý gọi cực lớn thiết bị điều khiển hệ mới, giảm chi phí đầu tư mạng Lớp điều khiển có chức điều khiển lớp chuyển tải lớp truy nhập cung cấp dịch vụ mạng NGN, gồm nhiều module module điều khiển kết nối ATM, điều khiển định tuyến kết nối IP, điều khiển kết nối gọi thoại, báo hiệu số 81 Số lượng node điều khiển phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh vùng lưu lượng, tổ chức thành cặp (Plane A&B) nhằm bảo đảm tính an toàn hệ thống Mỗi node điều khiển kết nối với cặp node chuyển mạch ATM+IP đường trục Trong giai đoạn đầu vùng trang bị node với lực xử lý triệu BHCA đặt trung tâm truyền dẫn cđa vïng 4.3.4 Tỉ chøc líp chun t¶i Líp chun tải phải có khả chuyển tải hai loại lưu lượng ATM IP tổ chức thành cấp: đường trục quốc gia vùng thay có cÊp nh­ hiƯn Líp dÞch vơ & øng dơng Service Nodes Service Nodes Líp ®iỊu khiĨn Líp chun tải ATM+IP Cấp đường trục ATM+IP Mặt A Mặt B ATM+IP >2.5Gb/ s ATM+IP ATM+IP Quản lý mạng & dịch vô ATM+IP ATM+IP >2.5Gb/ s >155Mb /s ATM +I P ATM+IP ATM+IP CÊp vïng ATM+IP ATM+IP Khu vùc phÝa B¾c (trõ Hµ Néi) Khu vù c Hµ Néi >155Mb /s ATM+IP ATM+IP ATM+IP Khu vùc miỊn Trung , T©y Khu vùc TP Hå ChÝ Minh Khu vùc phÝa Nam Nguyªn Hình 4.10 Cấu hình cấp mạng đường trục quốc gia Cấp vùng gồm toàn node chuyển mạch (ATM+IP), tập trung ATM nội vùng bảo đảm việc chuyển mạch gọi nội vùng 82 sang vùng khác Các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng kết nối mức tối thiểu 155Mb/s lên hai mặt chuyển mạch cấp trục quốc gia qua tuyến truyền dẫn nội vùng Các tập trung ATM kết nối mức tối thiểu 155Mb/s lên node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng mức tối thiểu nxE1 với truy nhập Cấu hình cấp vùng cho hình 4.11 Hình 4.11 Cấu hình kết nối cấp mạng NGN Các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng đặt vị trí tổng đài Host kết nối trực tiếp với theo dạng Ring qua 83 cổng quang node ATM+IP, sử dụng cáp sợi quang có tuyến FO ring mạng nội vùng Các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng phải tích hợp tính Broadband RAS nhằm thực chức điểm truy nhập IP POP băng rộng cho thuê bao xDSL Số lượng quy mô node chuyển mạch (ATM+IP) vùng giai đoạn đầu phụ thuộc vào nhu cầu dịch vụ vùng Trong giai đoạn đầu trang bị loại có lực chuyển mạch ATM < 5Gb/s lực định tuyến < 500.000 packet/s Các tËp trung ATM cã nhiƯm vơ tËp trung c¸c lng E1 lẻ thành luồng ATM 155Mb/s Các tập trung ATM đặt node truyền dẫn nội tỉnh Số lượng quy mô tập trung ATM phụ thuộc vào số node truy nhập số thuê bao cđa node truy nhËp 4.3.5 Tỉ chøc líp truy nhËp Lớp truy nhập: gồm toàn node truy nhập hữu tuyến vô tuyến tổ chức không phụ thuộc theo địa giới hành Các node truy nhập vùng lưu lượng kết nối đến node chuyển mạch đường trục (qua node chuyển mạch nội vùng) vùng mà không kết nối đến node đường trục vùng khác Các kênh kết nối node truy nhập với node chuyển mạch nội vùng có tốc độ phụ thuộc vào số lượng thuê bao node Các thiết bị truy nhập hệ phải có khả cung cấp cổng dịch vụ POTS, VOIP, IP, ATM,FR, X.25, IP-VPN, xDSL 4.3.6 KÕt nèi víi m¹ng PSTN KÕt nèi m¹ng NGN víi m¹ng PSTN thực thông qua thiết bị ghÐp luång trung kÕ (Trunking Gateway - TWG) ë møc nxE1 báo 84 hiệu số Không sử dụng báo hiệu R2 cho kết nối Cấu hình kết nối mô tả hình 4.12 PSTN NGN Lớp ứng dụng & dịch vụ Service Node Chuyển mạch quốc gia Lớp điều khiển Call Controller Chuyển mạch nội hạt Lớp truyền tải Chuyển mạch quốc tế Cấp trục Truy nhËp thuª bao TGW A&IP TGW ATM+IP ATM+IP SDH RING A&IP Bé tËp chung CÊp vïng ATM Líp truy nhËp Truy nhËp Truy nhËp - H×nh 4.12 CÊu h×nh kÕt nối NGN-PSTN Các thiết bị Trunking Gateway có tính chuyển tiếp gọi thoại tiêu chuẩn 64 kb/s gọi VoIP qua mạng NGN Điểm kết nối thực Host tandem nội hạt tổng đài gateway quốc tế nhằm giảm cấp chuyển mạch, giảm chi phí đầu tư cho truyền dẫn chuyển mạch mạng PSTN tận dụng lực chuyển mạch NGN Đối với mạng PSTN, mạng NGN đóng vai trò hệ tổng đài Transit quốc gia mạng PSTN cho dịch vụ thoại tiêu chuẩn 64kb/s 85 Các thoại liên tỉnh tiêu chuẩn 64kb/s liên tỉnh quốc tế từ tổng đài Host PSTN chuyển tiếp qua mạng NGN tới Host khác tới tổng đài gateway quốc tế 4.3.7 KÕt nèi víi m¹ng Internet KÕt nèi m¹ng NGN với trung tâm mạng Internet ISP IAP thực node ATM+IP quốc gia thông qua giao tiếp mức LAN Tốc độ cổng LAN không thấp tốc độ theo tiêu chuẩn Gigabit Ethernet (GbE) Nếu trung tâm mạng không vị trí đặt node ATM+IP quốc gia th× sư dơng kÕt nèi LAN qua cỉng quang GbE Điểm kết nối mạng NGN với node truy nhập mạng Internet POP độc lập cho thuê bao truy nhập gián tiếp thực node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp mức LAN Tốc độ cổng LAN phụ thuộc vào quy mô POP Nếu POP không vị trí đặt node ATM+IP nội vùng kết nối LAN qua cổng quang Đối với vệ tinh tổng đài Host PSTN có tích hợp tính truy nhập Internet POP điểm kết nối mạng NGN với node truy nhập mạng Internet POP tích hợp thực tập trung ATM node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp ATM tuỳ thuộc vào vị trí POP tích hợp Tốc độ cổng ATM phụ thuộc vào quy mô POP nxE1 Cấu hình kết nối mô tả hình 4.13 86 PSTN NGN Lớp ứng dụng & dịch vụ Chuyển mạch quốc tế Chuyển mạch qc gia Service Node Líp ®iỊu khiĨn Call Controller Internet VNN & IAP Lớp truyền tải Chuyển mạch nội hạt ATM+IP CÊp trơc CÊp vïng POP Truy nhËp thuª bao BBRAS A&IP HƯ thèng GSM ATM Líp truy nhËp Truy nhËp H×nh 4.13 CÊu h×nh kÕt nèi NGN-Internet-PSTN-GSM 4.3.8 KÕt nối với mạng FR, X.25 Các mạng FR, X.25 hiƯn sÏ thc líp truy nhËp cđa m¹ng NGN kết nối với mạng NGN qua bé tËp trung ATM 4.3.9 KÕt nèi víi m¹ng di động GSM Mạng di động GSM xây dựng phát triển để tiến tới mạng thông tin di động hệ (3G) theo lộ trình riêng Mạng di động 3G có cấu trúc phù hợp, tương thích với mạng NGN sử dụng chung hạ tầng lớp truyền tải ATM/IP mạng NGN 87 4.3.10 Lộ trình chuyển đổi Phương án chuyển đổi dần cấu trúc mạng sang mạng NGN đến 2010 cần đảm bảo số yêu cầu sau đây: - Không ảnh hưởng đến việc cung cấp dịch vụ viễn thông mạng - Việc chuyển đổi phải thực theo nhu cầu thị trường, bước - Thực phân tải lưu lượng Internet khỏi tổng đài Host có số thuê bao truy nhập Internet chiếm tới 20% - Bảo đảm cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng thành phố lớn - Bảo toàn vốn đà đầu tư VNPT Thực chuyển đổi bước, ưu tiên thực mạng liên tỉnh trước nhằm đáp ứng nhu cầu thoại truyền số liệu liên tỉnh tăng hiệu sử dụng tuyến truyền dẫn đường trục Mạng nội tỉnh có trọng điểm tỉnh thành phố cã nhu cÇu vỊ trun sè liƯu, truy nhËp Internet băng rộng Ưu tiên giải phân tải lưu lượng Internet cho mạng chuyển mạch nội hạt đáp ứng nhu cầu truy nhập Internet tốc độ cao trước nhằm tạo sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển dịch vụ đa phương tiện, phục vụ chương trình phủ điện tử, Ecommerce quốc gia Không nâng cấp tổng đài có lên NGS (Next Generation Switch) cã sù kh¸c biƯt kh¸ lín công nghệ chuyển mạch kênh chuyển mạch gói Tổ chức xây dựng hệ thống chuyển mạch NGN mới, riêng biệt thực kết nối với mạng theo nguyên tắc Ngừng việc trang bị tổng đài Host công nghệ cũ Chỉ mở rộng tổng đài Host hoạt động mạng để đáp ứng nhu cầu thoại truyền số liệu băng hẹp nâng cấp với mục đích phân tải Internet cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao dùng công nghệ xDSL m¹ng NGN ch­a bao phđ hÕt vïng phơc vơ (trừ trường hợp đặc biệt có 88 ảnh hưởng đến an ninh quốc phòng, khẩn cấp, đảm bảo an toàn mạng lưới xem xét riêng) Phát triển nút truy nhập NGN để đáp ứng nhu cầu cần Host Lộ trình chuyển đổi giai đoạn 2001 - 2003 Trang bị node điều khiển node dịch vụ miền Bắc (đặt Hà nội) Miền Nam (đặt TP.Hồ chí minh) Năng lực xử lý gọi node triệu BHCA tương đương với 240.000 kênh trung kế 400.000 thuê bao Trang bị node ATM+IP đường trục Miền Bắc (đặt Hà nội), miền Nam (đặt TP.HCM) miền Trung (đặt Đà nẵng) Trang bị node ghép luồng trung kế TGW mạng ATM+IP nội vùng cho 11 tỉnh thành phố lớn gồm Hà nội, TP.HCM, Hải phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà nẵng, khánh hoà, Bà rịa Vũng tàu, Đồng nai, Cần thơ Bình dương Lắp đặt node truy nhËp NGN nh»m cung cÊp dÞch vơ truy nhập Internet tốc độ cao (xDSL) tổng đài Host trung tâm 11 tỉnh thành phố Như vào giai đoạn có mạng chuyển mạch liên vùng nội vùng vùng lưu lượng Một phần lưu lượng thoại mạng đường trục PSTN chuyển sang mạng NGN đường trục Các dự án thực rà soát lại để điều chØnh cho phï hỵp víi cÊu tróc tỉ chøc NGN Lộ trình chuyển đổi giai đoạn 2004 - 2005 Tăng số node điều khiển ATM+IP nhằm mở rộng vùng phục vụ mạng NGN tới tỉnh thành phố lại hình thành mặt chuyển mạch A&B theo nguyên tắc tổ chức mạng mục Bảo đảm cung cấp dịch vụ xDSL 61 tỉnh thành 89 Lộ trình chuyển đổi giai đoạn 2006-2010 Giai ®o¹n 2006-2010 m¹ng chun m¹ch ATM + IP cÊp ®­êng trục, node điều khiển trang bị với cấu trúc hai mặt đầy đủ để chuyển tải lưu lượng chuyển tiếp vùng liên vùng cho vùng lưu lượng Lưu lượng PSTN phần chuyển qua mạng tổng đài PSTN phần lớn chuyển tải qua m¹ng NGN 90 KÕt luËn Sau mét thêi gian nghiên cứu, tìm hiểu với giúp đỡ Thầy Cô giáo, đặc biệt Thầy giáo hướng dẫn - TS Trịnh Văn Loan giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp, đà hoàn thành luận văn với đề tài: Giao thức thiết lập phiên - SIP mạng hệ sau - NGN Qua đà đạt số kết sau: - Mô tả khái quát mạng hệ sau NGN - Nghiªn cøu vỊ giao thøc thiÕt lËp phiªn SIP: cấu trúc, phương thức hoạt động, vị trí vai trò NGN - Tìm hiểu mô hình mạng hệ sau số hÃng viễn thông lớn Pháp, Thuỵ điển mô hình thực tế triển khai Việt nam (Siemen Đức) có liên hƯ ®Õn øng dơng cđa SIP Tuy ®· hÕt søc cố gắng để hoàn thành luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cô bạn bè để luận văn hoàn thiện 91 Các thuật ngữ - SIP domain: Tập hợp phần tử SIP tạo thành mạng dịch vụ SIP với đặc điểm chung địa dịch vụ - SIP client: Phần tử SIP hoạt động phía người sử dụng - SIP proxy: Phần tử SIP hoạt động phía nhà cung cấp dịch vụ,có nhiệm vụ trung chuyển tin SIP client chủ gọi client bị gọi - SIP registrar: Phần tử SIP hoạt động phía nhà cung cấp dịch vụ, có nhiệm vụ xử lý phiên đăng nhập thông tin vị trí client - SIP gateway: Phần tử SIP cho phép mạng dịch vụ SIP kết nối với mạng SIP khác với mạng loại khác NGN, PSTN, GSM - Stateful proxy: SIP proxy xử lý phiên SIP dựa sở trì đầy đủ trạng thái phiên (session-oriented) - Stateless proxy: SIP proxy xử lý phiên SIP dựa vào nội dung tin nhận để định forward tin đI đâu mà không lưu lại trạng thái phiên (message-oriented) - Helper module: Loại module cung cấp lời gọi trả kết (nếu có), gọi data manipulation module - Layered module: Lo¹i module cã mãc nối với module khác dựa chế callback 92 Tài liệu tham khảo Eurescom Project P1109, 11-2001 Http://www.ietf.org/rfc Http://www.ietf.org/html.charters/sip-charter.html Http://www1.ietf.org/html.charters/sipping-charter.html Http://www1.ietf.org/mail-achive/working-groups Http://www.siemens.com/surpass Http://www.sipcenter.com Http://www.sipforum.org IETF RFC 2543-1999, RFC 3261-2002 10 IETF RFC 3841-2004, RFC 3853-2004 11.Neill Wilkinson, Next Generation Services - Technologies and Strategies, John Wiley & Sons Ltd, 2002 12.Trần Đại Dũng, Giới thiệu mạng Thế hệ sau-NGN VNPT/VTN, Công ty viễn thông liên tỉnh - VTN, 2005 ... mô tả h×nh 2.2 NGN SIP clients SIP server SIP SIP Softswitch Megaco, MGCP SIP SIP gateway Media Gateway SIP SIP server SIP NGN SIP, Sigtran Signaling Gateway PSTN Internet SIP clients Signaling... phương tiện Thiết bị điều khiển MG Giao thức điều khiển cổng thiết bị Chuyển mạch nhãn đa giao thức Diễn đàn chuyển mạch nhãn đa dịch vụ Mạng hệ sau Mạng ISDN băng hẹp Mơ hình liên kết hệ thống... giản Giao thức điểm - điểm Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Máy chủ truy nhập từ xa Giao thức thông tin định tuyến Giao thức giành trước tài nguyên (hỗ trợ QoS) Phân cấp số đồng Giao thức