Cấu trúc và các thành phần trong mạng sử dụng báo hiệu SIP ... Hoạt động của SIP trong trường hợp cụ thể ..![r]
(1)ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
BÙI THỊ MAI HƯƠNG
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG VIETTEL MOBILE
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI – 2007
(2)BÙI THỊ MAI HƯƠNG
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG VIETTEL MOBILE
Ngành: Công nghệ điện tử viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số:60.52.70
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN QUANG VINH
HÀ NỘI – 2007
Lời cảm ơn
(3)chỉ bảo giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện tử Viễn thông - trường Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội trang bị cho những kiến thức quan trọng, cần thiết trình học tập Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trung tâm điều hành kỹ thuật Viettel Telecom nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu đề tài Xin cảm ơn gia đình tơi, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian thực luận văn
Luận văn tốt nghiệp đưa vấn đề tầm quan trọng của Công nghệ Chuyển mạch mềm Softswitch Công nghệ chuyển mạch mềm cũng khía cạnh mẻ phức tạp, địi hỏi nhiều thời gian kiến thức lý thuyết thực hành Nhưng thời gian nghiên cứu có hạn nên khơng tránh khỏi khiếm khuyết Tơi mong nhận góp ý nhiệt tình từ thầy cơ, độc giả có quan tâm để giúp tiếp tục nghiên cứu sau tốt
Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn thầy cô tất bạn
Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2007
Học viên
(4)MỤC LỤC
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU 9 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ 10 MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN Error! Bookmark not defined
1.1. Mạng viễn thông tại[4] Error! Bookmark not defined. 1.1.1 Các đặc điểm mạng viễn thông Error! Bookmark not defined. 1.1.2 Những hạn chế mạng Viễn thông Error! Bookmark not defined. 1.2. Mạng Viễn thông hệ (Next Generation Network) [10] Error! Bookmark
not defined.
1.2.1 Định nghĩa Error! Bookmark not defined. 1.2.2 Đặc điểm mạng NGN Error! Bookmark not defined. 1.2.3 Những vấn đề cần quan tâm phát triển NGN Error! Bookmark not defined. 1.3. Xu hướng đời công nghệ chuyển mạch mềm. Error! Bookmark not
defined.
1.3.1 Sự phát triển nhu cầu dịch vụ liệu Error! Bookmark not defined. 1.3.2 Những hạn chế công nghệ tổng đài điện tử chuyển mạch kênh Error! Bookmark
not defined.
1.3.2.1. Giá thành chuyển mạch tổng đài nội hạt Error! Bookmark not defined.
1.3.2.2. Khơng có phân biệt dịch vụ Error! Bookmark not defined.
1.3.2.3. Những giới hạn phát triển mạng Error! Bookmark not defined.
1.3.2.4. Khó khăn triển khai dịch vụ Error! Bookmark not defined. 1.3.3 Môi trường cạnh tranh lĩnh vực viễn thông Error! Bookmark not defined. 1.3.4 Sự đời công nghệ chuyển mạch mềm Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM Error! Bookmark not defined
2.1. Giới thiệu chung Error! Bookmark not defined. 2.2. Công nghệ chuyển mạch mềm Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Định nghĩa Softswitch[11] Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Vị trí chuyển mạch mềm NGN Error! Bookmark not defined. 2.2.3 Các thành phần Softswitch Error! Bookmark not defined.
2.2.3.1. Signaling Gateway – SG Error! Bookmark not defined.
2.2.3.2 Media Gateway - MG Error! Bookmark not defined.
2.2.3.3 Media Server - MS Error! Bookmark not defined.
2.2.3.4 Application Server (AS)/Feature Server (FS) Error! Bookmark not defined. 2.2.4 Media Gateway Controller Error! Bookmark not defined. 2.2.5 Hoạt động chuyển mạch mềm Error! Bookmark not defined. 2.2.6 Ưu điểm Softswitch Error! Bookmark not defined. 2.3. So sánh Chuyển mạch mềm Chuyển mạch kênhError! Bookmark not defined. 2.3.1 Đặc tính chuyển mạch Error! Bookmark not defined. 2.3.2 Cấu trúc chuyển mạch[1] Error! Bookmark not defined. 2.3.3 Quá trình chuyển mạch Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 3: KIẾN TRÚC VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA
SOFTSWITCH Error! Bookmark not defined
3.1. Mơ hình kiến trúc mạng chức Softswitch[4]Error! Bookmark not defined.
3.2. Các giao thức điều khiển báo hiệu [6] Error! Bookmark not defined. 3.2.1 Giao thức H.323 Error! Bookmark not defined.
(5)3.2.1.2. Các thành phần H.323 Error! Bookmark not defined.
3.2.1.3. Các giao thức thuộc H323 Error! Bookmark not defined.
3.2.1.4. Hoạt động H.323 trường hợp cụ thể Error! Bookmark not defined. 3.2.2 Giao thức thức khởi tạo phiên SIP (Session Initiation Protocol) Error! Bookmark not
defined.
3.2.2.1. Giới thiệu Error! Bookmark not defined.
3.2.2.2. Các chức SIP Error! Bookmark not defined.
3.2.2.3. Cấu trúc thành phần mạng sử dụng báo hiệu SIP Error! Bookmark not defined.
3.2.2.4. Hoạt động SIP trường hợp cụ thể Error! Bookmark not defined. 3.2.3 So sánh H.323 SIP Error! Bookmark not defined. 3.2.4 Giao tiếp dịch vụ qua H323 SIP Error! Bookmark not defined.
3.2.4.1. SIP với vai trò kết nối dịch vụ Error! Bookmark not defined.
3.2.4.2. Sử dụng SIP cho giao tiếp dịch vụ chuyển mạch mềm Error! Bookmark not defined.
3.2.5 Giao thức MGCP Error! Bookmark not defined.
3.2.5.1. Tổng quan MGCP Error! Bookmark not defined.
3.2.5.2. Ví trí MGCP NGN Error! Bookmark not defined. 3.2.6 MEGACO Error! Bookmark not defined. 3.3. Giao tiếp báo hiệu chuyển mạch mềm với mạng SS7 Error! Bookmark not
defined.
3.3.1 Báo hiệu SS7 mạng PSTN Error! Bookmark not defined. 3.3.2 Liên kết báo hiệu mạng SS7 chuyển mạch mềm Error! Bookmark not
defined.
3.3.2.1. Giao thức SIGTRAN (SIGnalling TRANsport) Error! Bookmark not defined.
3.3.2.2. Các giao thức hỗ trợ truyền tin SS7 qua mạng IP SIGTRAN Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 4: SẢN PHẨM VÀ GIẢI PHÁP SOFTSWITCH CỦA MỘT SỐ HÃNG Error! Bookmark not defined
4.1. Giải pháp Softswitch Siemens Error! Bookmark not defined. 4.1.1 Giải pháp dòng sản phẩm hiQ Siemens Error! Bookmark not defined.
4.1.1.1. hiQ 9200 Softswitch Error! Bookmark not defined.
4.1.1.2. hiQ 4000 Open Service Platform Error! Bookmark not defined.
4.1.1.3. hiQ 10 Radius Server Error! Bookmark not defined.
4.1.1.4. Database Server (LDAP) Error! Bookmark not defined.
4.1.1.5. hiQ 20 Registration and Routing Server (H323 Gatekeeper) Error! Bookmark not defined.
4.1.1.6. hiQ 6200 SIP Server Error! Bookmark not defined. 4.1.2 hiQ 9200 Softswitch Error! Bookmark not defined. 4.1.3 Kết luận Error! Bookmark not defined. 4.2. Giải pháp chuyển mạch mềm Alcatel[5] Error! Bookmark not defined. 4.3. Sản phẩm chuyển mạch mềm CommWorks Error! Bookmark not defined. 4.3.1 Kiến trúc lớp Commworks Error! Bookmark not defined. 4.3.2 Các module Softswitch Error! Bookmark not defined.
4.3.2.1. Các Session Agent Error! Bookmark not defined.
4.3.2.2. Back- end Servers Error! Bookmark not defined. 4.3.3 Kết luận Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ
CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG VIETTEL MOBILE Error! Bookmark not defined
(6)5.1.1 Nhận định, đánh giá phát triển thị trường di động-Xu hướng phát triển công nghệ mạng lõi dịch vụ di động giới[3] Error! Bookmark not defined. 5.1.2 Dự kiến vấn đề phát triển mạng Viettel Mobile Error! Bookmark not defined. 5.2. Đề xuất kiến trúc mạng ViettelMobile Error! Bookmark not defined. 5.2.1 Kiến trúc mạng phân lớp Error! Bookmark not defined.
5.2.1.1. Lý việc lựa chọn kiến trúc mạng phân lớp Error! Bookmark not defined.
5.2.1.2. Các yếu tố thúc đẩy việc triển khai kiến trúc mạng phân lớp Error! Bookmark not defined.
5.2.2 Yêu cầu việc chuyển đổi kiến trúc mạng Viettel Mobile đề xuất bước tiến đến mạng phân lớp Error! Bookmark not defined.
5.2.2.1. Yêu cầu việc chuyển đổi: Error! Bookmark not defined.
5.2.2.2. Các yêu cầu với MGW MSC Server. Error! Bookmark not defined.
5.2.2.3. Đánh giá phương án triển khai Softswitch mạng Viettel Mobile giai đoạn 2008- 2010. Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined
(7)CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
API Application Program Interface Hệ giao tiếp lập trình ứng dụng
BAN Broadband Access Node Nút truy cập băng thông BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
CPL Call Processing Language Ngôn ngữ xử lý gọi DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số
EN Enterprise Network Mạng doanh nghiệp
GSM Global System for Mobile Telecom
Hệ thống thơng tin di động tồn cầu
HLR Home Location Register Đăng ký địa chủ IAD Integrated Access Device Thiết bị truy cập tích hợp IAD Integrated Access Device Thiết bị truy cập tích hợp
IN Intelligent Network Mạng thông minh
IP/ATM Internet Protocol/Asynchoronous Transfer Mode
Giao thức internet/Phương thức truyền tải không đồng ISC International Softswitch
Consortsium
Tập đoàn chuyển mạch mềm quốc tế
ISDN Integrated Service Digital Network
Mạng số đa dịch vụ tích hợp IVR Interactive Voice Response Đáp ứng thoại tương tác
LAN Local Area Network Mạng cục
MAN Metropolitan Area Network Mạng khu vực đô thị MC Multipoint Controller Bộ điều khiển đa điểm
MG Media Gateway Cổng phương tiện
MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện
MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng phương tiện
(8)MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MS Mobile Subscriber Thuê bao di động
MSF Multiservice Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ
MTA Modem/Multimedia Terminal Adaptor
Bộ tương thích đầu cuối modem/Multimedia (Đa phương tiện)
MTP Message Transfer Part Phần truyền tải tin NGN Next Generation Network Mạng hệ NII National Information
Infrastructure
Cơ sở hạ tầng thông tin Quốc gia
PoP Point of Presence Điểm diện
PSDN Public Switching Data Network Mạng liệu chuyển mạch công cộng
PSTN Public Swiching Telephone Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RAS Registration, Admission and
Status
Đăng ký, Quản lý Trạng thái
RTCP Real Time Control Protocol Giao thức điều khiển thời gian thực
RTP Real Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực
SCCP Signaling Connection Control Protocol
Giao thức điều khiển kết nối báo hiệu
SCTP Stream Control Transmission Protocol
Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi đầu phiên
SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu
SS7 Signaling System Hệ thống báo hiệu số TCAP Transmission Capacity
Application Part
Phần ứng dụng khả giao dịch
(9)tải
TDM Time Division Multiplexer Bộ ghép kênh phân chia theo thời gian
UAC User Agent Client Ứng dụng khách
UAS User Agent Server Ứng dụng chủ
(10)DANH MỤC BẢNG BIỂU
(11)DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mơ hình mạng hệ sau 14
Hình 1.2 So sánh tăng trưởng băng thông mạng gói mạng TDM 16
Hình 1.3 Cấu trúc mạng báo hiệu mạng PSTN 19
Hình 2.1 Cấu trúc mạng hệ sau 26
Hình 2.2 Softswitch mạng viễn thơng hệ sau 28
Hình 2.3 Vị trí Softswitch kiến trúc phân lớp NGN 29
Hình 2.4 Kết nối MGC với thành phần khác mạngNGN 30
Hình 2.5 Các thành phần chức MGC 34
Hình 2.6 Các giao thức sử dụng thành phần 35
Hình 2.7 Kiến trúc PSTN NGN 38
Hình 2.8 Cấu trúc chuyển mạch kênh chuyển mạch mềm 43
Hình 2.9 Quá trình thực gọi sử dụng chuyển mạch kênh 45
Hình 2.10 Quá trình thực gọi sử dụng chuyển mạch mềm 46
Hình 3.1 Hoạt động hệ thống cbuyển mạch mềm 47
Hình 3.2 Mơ hình kiến trúc mạng NGN 49
Hình 3.3 Quan hệ giao thức mạng 52
Hình 3.4 Mơ hình mạng H.323 đơn giản 54
Hình 3.5 Mạng H.323 54
Hình 3.6 Các giao thức thuộc H.323 55
Hình 3.7 Chồng giao thức đầu cuối H.323 56
Hình 3.8 Cấu tạo gateway 56
Hình 3.9 Chồng giao thức Gateway 57
(12)TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt:
1 Nguyễn Phạm Anh Dũng (2004), Thông tin di động 3G, Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng
2 Nguyễn Phạm Anh Dũng (2002), Thông tin di động, Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng
3 Tập đồn Bưu Chính Viễn Thơng VNPT, Định hướng phát triển cơng nghệ đến năm 2010 Tập đồn Bưu Chính Viễn Thơng VNPT
Tiếng Anh:
4 Access Network Solutions for Developing Countries on the way to NGN Alcatel - Multiservice Switch, Website http://www.alcatellucent.com CCITT, General Network Planning, ITU, Geneva 1983
7 Cisco - Multiservice Switch, Website http://www.cisco.com Ericsson, GSM R12 Network Planning
9 Ericsson - Multiservice Switch, Website http://www.ericsson.com
10.htpp://www.nextgenerationservices.com/document.asp?docid=43101&site=b oardwatch
http://www.cisco.com.