Giao thức báo hiệu trong mạng thế hệ sau

Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp ngành viễn thông Giao thức báo hiệu trong mạng thế hệ sau

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG 1 MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU 6

1.3.5 Application Server/ Feature Server 21

CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU TRONG MẠNG NGN 23

2.1 Giao thức báo hiệu cuộc gọi 23

2.1.2.2 Thiết lập và huỷ cuộc gọi SIP 30

2.2 Giao thức báo hiệu giữa MGC - MG 32

3.3.3 Giao thức báo hiệu điều khiển H.245 54

3.4 Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi 55

3.4.1 Pha A – Thiết lập cuộc gọi 56

3.4.1.1 Thiết lập cuộc gọi cơ bản – không qua Gatekeeper 57

3.4.1.2 Hai điểm đầu cuối được đăng ký tới cùng một gatekeeper 58

3.4.1.3 Chỉ chủ gọi đăng ký 60

3.4.1.4 Chỉ có bị gọi đăng ký gatekeeper 62

3.4.1.5 Hai điểm đầu cuối được đăng ký tại hai gatekeeper khác nhau 64

3.4.1.6 Cuộc gọi được thiết lập qua Gateway 69

3.4.2 Pha B: Khởi tạo kênh điều khiển và trao đổi khả năng 70

3.4.3 Pha C: Thiết lập kênh truyền thông 71

3.4.3.1 Trao đổi video bằng thỏa hiệp tương hỗ 71

3.4.3.2 Phân bổ địa chỉ luồng phương tiên 72

3.4.3.3 Phối hợp những luồng đa phương tiện trong hội nghị đa điểm 72

3.4.3.4 Các thủ tục yêu cầu phương thức truyền thông 73

3.4.4 Pha D: Các dịch vụ cuộc gọi 74

3.4.4.1 Thay đổi độ rộng băng tần 74

3.5 Triển khai báo hiệu H.323 ở Việt Nam 82

3.5.1 Thiết lập cuộc gọi mạng Hà Nội Telecom 82

CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

API Application Program Interface Giao diện mở ứng dụng

ATM Asynchonous Tranfer Mode Phương thức truyền không đồngbộ

DSL Digital Subcriber Line Đường thuê bao sốETSI European Telecommunications

Standards Institute

Viện chuẩn hoá viễn thông châuÂu

GII Global Infomation Infrastructure Cấu trúc hạ tầng thông tin toàncầu

HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú

ISDN Intergrated Service DigitalNetwork

Mạng số dịch vụ tích hợpITU International Telecommunication

Tổ chức viễn thông quốc tế

LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân tán nhãnLGP Logical Gateway Function Chức năng cổng logic

MFS MultiService Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụMGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng

phương tiện

MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thứcNGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới

PBX Public Branch Exchange Tổng đài nhánh công cộngPLMN

PML Network Management Layer Lớp quản lý mạng

POTS Plain Old Telephony System Hệ thống điện thoại truyền thốngPSTN Public Switched Telephone

Mạng điện thoại chuyền mạchcông cộng

RAS Remote Access Server Máy chủ truy nhập từ xaSCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụSCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụSCN Switch circuit Network Mạng chuyển mạch kênhSDH Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ

SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiênSML Service Management Layer Lớp quản lý dịch vụSS7 Signal System Number 7 Hệ thống báo hiệu số 7

TCP Tranmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫnTDM Time Division MultIPlex Ghép kênh phân chia theo thời

gianTINA Telecommunication Information

MIME MultiPurpose Internet Protocol Giao th ức thư điện tử

LỜI NÓI ĐẦU

Trong một vài năm gần đây nhu cầu về các dịch vụ viễn thông tăng mạnh đãmang lại nhiều lợi ích cho các nhà khai thác viễn thông cũng như các nhà cung cấpthiết bị viễn thông, bên cạnh đó sự ra đời của nhiều công nghệ mới với các ưu điểmnổi 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 mộtcấu trúc mạng mới với chức năng đáp ứng được hầu hết các nhu cầu và đồng thời sẽ lànền tảng kiến tạo cho các dịch vụ viễn thông tiên tiến trong tương lai Xây dựng mộtmạng NGN bây giờ là mục tiêu và nhu cầu của nhiều quốc gia trên thế giới với mụcđích 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 íchkinh tế dồi dào mà còn là một bước nhảy vọt giúp cho chúng ta tiến gần hơn đến vớithế giới.

Với những nhận định trên em đã quyết định chọn phần mạng thế hệ mới (NGN) đểnghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng Trong đó em tập trung chủ yếu vào đề tài “Giaothức báo hiệu trong mạng thế hệ sau” đóng vai trò quan trọng trong hoạt động củamạng NGN, trên cơ sở lý thuyết đó em tìm hiểu việc ứng dụng giao thức báo hiệuNGN trong mạng viễn thông hiện tại ở Việt Nam.

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Dương Thanh Tú, giảng viên trường HọcViện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài.

Em xin gửi lời cảm ơn đến phòng kỹ thuật công ty Viễn Thông Hà Nội đã giúpđỡ em thực hiện đề tài này.

CHƯƠNG 1: MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU

1.1 Giới thiệu về mạng NGN

1.1.1 Sự hình thành khái niệm về mạng NGN

Trong vài năm trở lại đây, rất nhiều nhà khai thác viễn thông đã lên kế hoạchnâng cấp mạng để tiến tới một mô hình mạng có tên NGN (Next GenerationNetworks) Hầu hết các phân tích thị trường đều dự đoán rằng toàn bộ mạng PSTN sẽđược thay thế bởi NGN trong vòng 10 năm Vậy NGN là gì và tại sao lại có tầm quantrọng đến như vậy?

Khái niệm mạng thế hệ sau NGN đã xuất hiện vào cuối những năm 90 trướctác động của nhiều yếu tố: Sự toàn cầu hoá về kinh doanh viễn thông, nhu cầu dữ liệutăng mạnh, những quan điểm mới về công nghệ, sự phát triển của thông tin diđộng v.v.

Đã có rất nhiều tổ chức quốc tế thực hiện nghiên cứu về NGN để có thể đưa ramột chuẩn thống nhất, cho đến thời điểm hiện tại còn tồn tạo rất nhiều quan điểm khácnhau giữa các tổ chức quốc tế và giữa họ với các nhà sản xuất thiết bị viễn thông Tuycòn có nhiều vấn đề vẫn cần phải nghiên cứu, thảo luận và thử nghiệm nhưng các nhànghiên cứu đều có chung quan điểm cho rằng: NGN được xem như là mạng tích hợpIP hay mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, đây sẽ là nền tảng hội tụ các loạihình dịch vụ cũng như công nghệ mạng NGN không chỉ mang đầy đủ các đặc tính củamạng mà còn có các đặc tính dịch vụ nhờ đó cung cấp các cơ hội mới cho các nhà khaithác mạng, các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà sản xuất thiết bị và người dùng

Dưới đây là định nghĩa tham khảo do ETSI (European TelecommunicationStandards Institute) đưa ra trong khuyến nghị của mình, định nghĩa này có tác dụngđịnh hướng mọi hành động do ETSI tiến hành trên lĩnh vực này.

“ NGN là mạng được phân chia thành các lớp và các mặt phẳng, sử dụng cácgiao diện mở nhằm đưa ra cho các nhà khai thác mạng và cung cấp một nền tảng thôngtin kiến tạo, triển khai và quản lý các dịch vụ bao gồm cả các dịch vụ đã có và các

Đối với ITU – T (International Telecommunication Union), NGN được địnhnghĩa là một mạng có nền tảng chuyển mạch gói có khả năng cung cấp các dịch vụ baogồm các dịch vụ viễn thông và có thể tận dụng tối đa băng thông, chất lượng dịch vụcho phép truyền dẫn nhiều công nghệ và trên đó các chức năng liên quan đến dịch vụđộc lập với các công nghệ liên quan đến truyền dẫn lớp dưới.

Như vậy để có thể có một khái niệm chung nhất về mạng viễn thông thế hệ saucần đẩy nhanh quá trình chuẩn hoá các giao thức và công nghệ được sử dụng trongNGN đồng thời kết hợp với các bài học rút ra từ việc triển khai mạng NGN trên thếgiới.

1.1.2 Đặc điểm mạng NGN

Cho đến thời điểm hiện tại các tổ chức nghiên cứu cũng như các nhà cung cấpthiết bị mạng vẫn chưa thống nhất về một chuẩn quốc tế duy nhất về mô hình mạngNGN, nhưng cho dù nghiên cứu hay triển khai mạng NGN theo xu hướng nào thì mụcđích cuối cùng cũng là có một hệ thống mạng với một số đặc điểm chính như sau:

 Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói hay mạng toàn IP. Có sự phân tách các dịch vụ ứng dụng với mạng truyền dẫn. Mạng NGN là một hệ thống mạng mở.

 Mạng NGN là mạng dải rộng tích hợp hay hội tụ. Mạng NGN là mạng rộng khắp.

 Mạng NGN là mạng có khả năng phân tán tiềm năng mạng.

Các đặc điểm này thể hiện một cách rõ rệt các khả năng mà NGN mang lại chocon người cả về phía các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà phát triển công nghệ và vềphía người sử dụng.

Hầu hết các chuyên gia coi NGN như một mạng đa dịch vụ dựa trên công nghệIP (Internet Protocol) NGN, như một mạng IP tích hợp cho hệ thống thông tin vôtuyến cũng như hữu tuyến, có thể điều khiển tất cả các loại lưu lượng hay dịch vụ quamạng chuyển mạch gói Hơn thế nữa, nhiều nhà nghiên cứu dự đoán rằng trong vàithập kỷ tới NGN sẽ thay thế toàn bộ mạng PSTN (Public Switched T TelephoneNetwork)chứ không chỉ tồn tại song hành cùng PSTN Nhờ có những đột phá trongcông nghệ gói và những ưu điểm to lớn mà các mạng chuyển mạch gói thực tế đã đem

lại thì NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất sẽ hỗ trợ choviệc tích hợp các mạng trong một mạng IP thống nhất, người ta gọi đó là “dung lượngba mạng” điều này ngụ ý về mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hìnhcáp Ý tưởng nói trên ngày càng trở thành thực tế khi mà giao thức IP đã trở thành giaothức vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm nền tảng cho các mạng đa dịch vụ, mặc dùvẫn còn những bất lợi so với mạng chuyển mạch kênh truyền thống trong việc hỗ trợlưu lượng thoại và cung cấp dịch vụ đảm bảo cho số liệu nhưng các nhà phát triểncông nghệ tin rằng với tốc độ phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ giúp khắc phụcnhững thiếu sót này.

Trong các mạng hiện nay, các dịch vụ được tích hợp tại lớp vận chuyển và mộtphần của mạng được dành cho một dịch vụ xác định Nói một cách khác, NGN cungcấp một cấu trúc mở cho phép các dịch vụ và mạng được chia sẻ, theo đó các dịch vụcó thể được phát triển một cách độc lập không cần quan tâm đến nền tảng mạng đangdùng Như vậy, song song với việc triển khai NGN việc cung cấp các cấu trúc mở, sựchuẩn hoá là vô cùng quan trọng, điều này giúp cho việc giao tiếp giữa các dịch vụ vàcông nghệ truyền thống với các dịch vụ công và công nghệ mới,và giúp cho các nhàkhai thác chọn các sản phẩm mới và các dịch vụ bổ sung cho sự thiếu hụt đang tồn tạitrên mạng PSTN hay IDSN Hơn thế nữa sự phân tách dịch vụ độc lập với mạng sẽgiúp cho các nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai một cách nhanh chóng sản phẩmcủa mình cũng như các nhà phát triển công nghệ mạng có thể ứng dụng các kỹ thuậtmới hỗ trợ một cách đa dạng các loại hình dịch vụ.

Thông thường mạng phân tách được sử dụng để cung cấp các dịch vụ thoại, sốliệu và video, mỗi loại đều yêu cầu các thiết bị truy nhập riêng rẽ NGN cho phépnhiều loại dịch vụ khác nhau chuyển thành các gói tin và truyền đi một cách đồng thời.Sự kết hợp giữa NGN và các mạng đang tồn tại như PSTN, ISDN (IntergratedServices Digital Networ) và GSM có thể thực hiện thông qua các Gateway

NGN cho phép người sử dụng truy cập vào tất cả các loại hình dịch vụ khácnhau, với chất lượng như nhau tại bất kỳ vị trí địa lý nào Và với nhu cầu sử dụng dịchvụ cũng như khả năng cung cấp dịch vụ ngày càng tăng thì yêu cầu dung lượng và khảnăng thích ứng của mạng cũng phải tăng theo, như vậy mạng NGN với khả năng thích

nhất cũng như thực hiện phương án triển khai và quản lý tối ưu việc phát triển dịch vụtrên NGN trở nên thuận lợi hơn rất nhiều và như vậy các khách hàng có cơ hội thoảmãn các nhu cầu của mình.

Một đặc điểm quan trọng của mạng NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năngvà phân tán tiềm năng mạng Điều này giúp mềm hoá mạng qua đó có thể sử dụngrộng rãi các giao diện mở API (Apllicaion Programable Interface)để kiến tạo các dịchvụ mà không phụ thuộc vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng.

1.1.3 Lý do xây dựng mạng NGN

Việc xây dựng và triển khai NGN là xu hướng tất yếu trong lĩnh vực viễnthông, tuỳ vào điều kiện của mỗi nơi mà yêu cầu triển khai có thể khác nhau nhưng cóthể nói rằng ba nguyên nhân sau là những lý do chính dẫn đến việc phát triển NGN:

 Sự thay đổi cơ cấu trong thị trường viễn thông.

 Sự thay đổi trong các dịch vụ cũng như nhu cầu sử dụng. Các đột phá trong lĩnh vực công nghệ

Trước hết ta tìm hiểu về những thay đổi trong cơ cấu thị trường viễn thông tathấy rằng trong suốt thập kỷ qua thị trường viễn thông đã trải qua sự thay đổi quantrọng và có điều chỉnh về cấu trúc Đó là: Sự cạnh tranh rất mạnh cả phía thị trườngPSTN truyền thống và toàn bộ các dịch vụ khác như các dịch vụ di động cellular, tưnhân hoá các nhà khai thác viễn thông và các dịch vụ mới đã xuất hiện… Sự pháttriển này là kết quả của sự giảm sút trong các nguồn lợi truyền thống của thị trườngthoại Một hướng mới cho các nhà khai thác PSTN là di chuyển các lợi nhuận và dunglượng viễn thông đến các nhà cung cấp dịch vụ khác Trong khi đó lưu lượng IP đãtăng 85% hàng năm.

Lý do thứ hai để thúc đẩy quá trình triển khai NGN đó là sự thay đổi về cácdịch vụ và nhu cầu của người dùng Với sự phổ biến các dịch vụ Internet băng rộng,các nhà cung cấp dịch vụ mạng đã xác định sự phát triển nhu cầu của khách hàng đốivới các dịch vụ đa phương tiện dải rộng phức tạp hơn, như vậy không thể phù hợp bởimạng PSTN hiện có Các vấn đề đối với mạng PSTN là sự thiếu hụt dung lượng tươnghỗ trong một môi trường mạng không đồng nhất Như một ví dụ cho sự cần thiết củacác dịch vụ mạng dựa trên nền IP trông các khu vực thương mại, một nghiên cứu gần

đây của EGNS (Eropean Global Network Strategy) chỉ ra rằng 90% sự tổ chức sảnxuất (manufacturing organisations) hiện giờ có các mạng IP trung tâm (IP-centric), và74% các nhà sản xuất có kế hoạch tích hợp mạng thoại và mạng gói trong vòng hainăm.

Sự phát triển căn bản có tính tương đối trong các dịch vụ VOIP, tế bào(cellular), không dây và truyền hình số đã tạo thêm sức ép cho các nhà khai thác viễnthông do đó để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng các nhà khai thácnắm lấy các hiệu quả của mạng đa dịch vụ chuyển mạch gói, hay NGNs.

Cùng với Internet băng rộng, sự sử sụng rộng rãi VoiIP đã tác động như mộtchất xúc tác để kích thích sự phát triển của NGNs VoIP tạo ra sự cạnh tranh về mặtgiá cả đối với các nhà cung cấp thoại PSTN Năm 2003 một số lượng lớn các nhà cungcấp triển khai VoIP và các công ty thoại truyền thống khác đã phải chịu nhiều sức éptừ phía VoIP.

Cuối cùng sự phát triển công nghệ trong lĩnh vực IP bao gồm IP v6, số hoá, làmtăng năng lực và bộ nhớ máy tính, và công nghệ quang đã cho phép một sự kết hợp lưulượng thoại và đa phương tiện trên các mạng Hơn nữa chất lượng dịch vụ và kỹ thuậtđiều khiển công nghệ cho IP như SIP hay MPLS (Multi Protocol Label Switching) đãcó những cải thiện đáng kể Như vậy chúng ta có đủ điều kiện về công nghệ để có thểđi đến NGN.

1.2.1 Công nghệ chuyển mạch

Chuyển mạch là thành phần nằm trong lớp truyền tải của cấu trúc NGN tuynhiên công nghệ chuyển mạch sử dụng ở đây đã có sự thay đổi lớn so với các thiết bịsử dụng công nghệ TDM (Time Division Multiplexing) trước đây.

Các công nghệ chuyển mạch truyền thống trước kia không thoả mãn được đaphương tiện cũng như nhu cầu đa dịch vụ băng rộng trong tương lai trong khi đó việcra đời các công nghệ chuyển mạch mới như IP, ATM (Asynchronous Tranfer Mode)hay chuyển mạch quang đang và sẽ tạo lên một triển vọng to lớn trong công nghệchuyển mạch.

Công nghệ IP: TCP/IP là họ giao thức cung cấp các phương tiện liên kết các

mạng nhỏ với nhau để tạo ra mạng lớn hơn gọi là liên mạng (Internetwork).

Cấu trúc phân tầng của TCP/IP gồm 4 tầng: Lớp liên kết dữ liệu và vật lý, lớpIP, lớp TCP/IP gồm hai giao thức TCP (Tranmission Control Protocol) và UDP (UserDatagram Protocol) trong đó TCP cung cấp khả năng kết nối còn UDP cung cấp khảnăng phi kết nối, lớp ứng dụng.

So sánh với mô hình OSI

Giao thức IP thực hiện truyền thông tin dưới dạng các đơn vị dữ liệu gọi làDatagram Có hai loại khuôn dạng gói tin đó là IPv4 và IPv6, trong khi IPv4 đang trởlên lỗi thời và bộc lộ nhiều hạn chế thì sự ra đời của IPv6 là một bước phát triển tiếptheo trong công nghệ IP để có thể đáp ứng cho các yêu cầu mới.

Công nghệ ATM: ATM là một hệ thống truyền dẫn thông tin dạng gói đặc biệt

sử dụng kiểu ghép kênh không đồng bộ Công nghệ ATM xuất hiện với mạng diệnrộng, đa dịch vụ băng rộng, tốc độ cao ATM cũng chấp nhận loại dịch vụ kết nốitrong đó kênh ảo được tạo ra để truyền các thông tin dịch vụ ID kết nối được chỉ địnhkhi thiết lập kênh và ID được giải phóng khi kết thúc kết nối.

Về cơ bản, ATM được xem như kiểu chuyển giao thông tin dạng gói hay còngọi là tế bào ATM Tế bào này luôn có cấu trúc cố định là 53 byte trong đó có 5 bytesmào đầu và 48 bytes thông tin Việc thiết lập các kết nối (gồm các đường ảo và kênhảo) đối với mạng ATM cũng giống như mạng chuyển mạch theo khe thời gian Khinhận được yêu cầu nối, mạng ATM cần phải xác định rằng nó có thể thiết lập kết nốiđược không và ngoài ra những kết nối nào đã được chấp nhận thiết lập trên mạng.

Công nghệ ATM có một ưu điểm hết sức nổi trội đó là chất lượng dịch vụ, điềunày đã được thể hiện ở các sản phẩm ứng dụng công nghệ này mang lại Tương phản

Ứng dụng Trình diễn Phiên Giao vận Mạng Liên kết Vật lýỨng dụng và dịch vụ

IP

Liên kết dữ liệu và vật lý

với các giao thức định tuyến của công nghệ IP giao thức định tuyến ATM yêu cầu mộtchất lượng dịch vụ cao và nó thường được sử dụng khi xây dựng một tuyến truyềndẫn.

Công nghệ MPLS: MPLS là công nghệ mới trong liên lạc IP, là sự cải tiến của

công nghệ IPoA (IP over ATM) truyền thống MPLS sử dụng chế độ tích hợp bởi vậynó có các ưu điểm của ATM như tốc độ cao, QoS (Quality of Service) đảm bảo,điềukhiển luồng mềm dẻo cũng như độ mềm dẻo khả năng mở rộng của IP MPLS khôngnhững giải quyết được nhiều vấn đề của mạng hiện tại mà còn hỗ trợ được nhiều chứcnăng mới, do đó có thể nói rằng MPLS là công nghệ mạng IP xương sống lý tưởng.

Bằng cách áp dụng nhãn lớp 2 vào khung IP và đưa nó vào rìa MPLS - phầnmạng nhận dạng, nhãn này tương ứng với việc thiết lập một tuyến đường qua mạng,MPLS tạo ra khả năng chuyển lưu lượng qua các định tuyến IP mà trước đây gặp khókhăn tại mỗi phần đầu của IP trước khi chuyển sang chặng khác Bên cạnh đó tại thờiđiểm nhãn được đưa vào, các tham số kỹ thuật về lưu lượng được xác định trước cóthể được lập trình vào phần cứng nhằm đảm bảo các mức của băng thông lưu lượng,điều khiển tắc nghẽn

Các công nghệ chuyển mạch cho mạng thế hệ mới có thể là IP, ATM, IP/ATMhay MPLS, điều này tuỳ thuộc vào xu hướng triển khai của các nhà khai thác viễnthông Tuy nhiên nói chung là dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, cho phép thíchứng với nhiều tốc độ và loại hình dịch vụ khác nhau Song song với các công nghệchuyển mạch trên, chuyển mạch quang đang trong giai đoạn nghiên cứu và trongtương lai sẽ có các chuyển mạch quang làm việc theo nguyên lý sau: Chuyển mạchquang phân chia theo không gian, chuyển mạch quang phân chia theo thời gian,chuyển mạch quang phân chia theo bước sóng.

1.2.2 Công nghệ truyền dẫn

Trong mạng thế hệ mới (NGN) công nghệ truy nhập được sử dụng ở đây làSDH (Synchronous Digital Hierachy) và WDM (Wavelength Division Multiplexing)nhờ các ưu điểm như khả năng hoạt động mềm dẻo, linh hoạt, thuận tiện cho khai thácvà điều hành quản lý của chúng.

Công nghệ SDH đã và đang được sử dụng rất rộng rãi và các tuyến truyền dẫnSDH vẫn đang được tiếp tục thiết lập theo đúng xu hướng của cấu trúc mạng mới dođó việc sử dụng các tuyến này sẽ giúp cho việc triển khai NGN có nhiều thuận lợi

Công nghệ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn của sợi quangbằng cách kết hợp một số tín hiệu ghép kênh theo thời gian với độ dài bước sóng khácnhau.Nhờ đó khả năng truyền dẫn của các tuyến trên mạng sẽ được tăng lên đáng kể,đáp ứng đầy đủ về mặt dung lượng cho mạng.

Như vậy cần phát triển các hệ thống truyền dẫn công nghệ SDH và WDM, hạnchế sử dụng công nghệ PDH Đồng thời cần nghiên cứu phát triển các phương tiệntruyền dẫn tin cậy, có như vậy việc hội tụ các mạng trên nền công nghệ gói mới có thểthực hiện được.

Các phương tiện truyền dẫn sử dụng trong NGN Cáp quang:

 Sử dụng công nghệ truyền dẫn quang SDH cho phép tạo nên đường truyềndẫn tốc độ cao (n*155Mb/s) Công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi ởnhiều nước cũng như ở Việt Nam.

 Công nghệ WDM thực sự trở thành bước đột phá trong công nghệ truyền dẫntrên mạng quang với khả năng tốc độ lên tới 5Gb/s, 10Gb/s và 20Gb/s.

Vô tuyến :

 Vi ba: trong hệ thống vi ba công nghệ SDH cũng được phát triển tuy nhiên donhiều hạn chế về môi trường truyền sóng mà tốc độ không được cao so vớicông nghệ truyền dẫn quang.

 Vệ tinh: Nhờ sự phát triển của thông tin vệ tinh trong những năm gần đây màcác dịch vụ trên đó rất phát triển với đa dạng các loại hình: DTH tương tác,truy nhập Internet, các dịch vụ băng rộng…Ngoài các ứng dụng phổ biến vớinhu cầu thông tin quảng bá, viễn thông nông thôn, với sự kết hợp sử dụngcông nghệ CDMA giúp tăng số lượng kênh truyền, thông tin vệ tinh sẽ đặcbiệt phát triển trong những năm tới trong lĩnh vực thông tin di động, thông tincá nhân, định vị….

Cáp đồng:

 Đây là phương tiện truyền dẫn cơ bản trong mạng truy nhập, do những hạn chế củamình mà cáp đồng ngày nay ít được chú ý Với những công nghệ truy nhập mới rađời như xDSL đã giúp khắc phục phần nào về tốc độ truyền dẫn nhưng lại hạn chếvề khoảng cách truyền dẫn do vậy trong tương lai cáp đồng chỉ còn sử dụng trongnhững phạm vi nhỏ trong những vùng mạng truy nhập.

1.2.3 Công nghệ mạng truy nhập

Với nhu cầu truy nhập các dịch vụ tiên tiến yêu cầu chất lượng cao, thời gianđáp ứng dịch vụ tối ưu chi phí vận hành kinh tế thì quan điểm truyền thống về đườngdây thuê bao đã có nhiều thay đổi Bên cạnh các phương pháp truy nhập đa kênh nhưTDM, FDMA, CDMA, SDMA người ta có thể kết hợp sử dụng thêm các kỹ thuậtkhác

Trong xu hướng phát triển của mình, NGN sẽ tích hợp nhiều loại hình mạngtruy nhập vào một môi trường truyền dẫn chung Điều đó sẽ tạo ra khả năng truy nhậphiệu quả nhờ các công nghệ tiên tiến:

 Mạng truy nhập quang: Mạng đa truy nhập sử dụng kỹ thuật ghép bước sónglà mạng sử dụng bước sóng một cách hiệu quả bằng cách truyền đồng thờinhiều tín hiệu quang ở các bước sóng khác nhau trên cùng một sợi quang.Mạng đa truy nhập sử dụng kỹ thuật ghép bước sóng (WDMA) được chialàm hai loại chính là: mạng WDMA đơn bước (hay gọi là mạng toàn quang)và WDM đa bước Trong khi đó các mạng đa truy nhập phân chia theo sóngmạng phụ (SCMA) được chia thành hai loại là mạng SCMA đơn kênh vàmạng SCMA đa kênh.

 Mạng truy nhập vô tuyến: Những loại hình thông tin vô tuyến phát triểnmạnh nhất hiện nay là thông tin vô tuyến cố định (WLL – Wireless LocalLoop) và thông tin vô tuyến cố định.

 Các phương thức truy nhập cáp đồng xDSL (Digital Subcriber Line) điểnhình là HDSL, ADSL.

 Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng: Trong mạng truy nhập băngrộng thì mục tiêu là các dịch vụ băng hẹp sẽ được kết hợp vào cùng mộtđường truy nhập các dịch vụ băng rộng, nhưng trong quá trình phát triển các

 Truy nhập riêng biệt cho băng rộng: Theo phương pháp này các dịch vụ băngrộng được đưa tới khách hàng qua qua đường truy nhập riêng biệt tới tổng đàinội hạt ATM Như vậy sẽ không có sự ảnh hưởng nào đến các dịch vụ mạnghiện tại

 Hệ thống truy nhập kiểu ghép kênh: Phương pháp này sử dụng một luồngtruy nhập băng rộng đơn nhất tới khách hàng để truyền tải đồng thời các dịchvụ băng hẹp và băng rộng Với kỹ thuật ghép kênh ATM tất cả các dịch vụđược truyền trên kênh ảo và mạch ảo ATM sau đó khi tới thuê bao thì cácdịch vụ băng hẹp được tách ra.

Truy nhập mục tiêu: Phương pháp này giúp cho khách hàng sử dụng đầy đủ nhất thiết bị ATM của mình bằng cách tạo khả năng truy nhập ATM đầy đủ vào một tổng đài ATM.

AXE DX EWSD

IDSN 30B+D

SIP Terminals

SIP H.323

WebIVRAAA Directory server Charging

IP Core/MPLS/SIP

AXE DX EWSDAXE DX EWSD

IDSN 30B+D

SIP Terminals

SIP H.323

WebIVRAAA Directory server Charging

IP Core/MPLS/SIP

Hình 1.1: Các thành phần chính của mạng NGN.

Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm,nhưng ở đây ta chỉ xem xét những thành phần chính thể hiện rõ nét sự tiên tiến củaNGN so với mạng viễn thông truyền thống Đó chính là:

Up Stream ( Packet Domain)

Media Gateway

Network AggregatorNetwork Aggregator

Up Stream ( Packet Domain)

Media Gateway

AggregatorDSP APIAggregator

Down Stream ( PSTN Domain )

Host CPU

Hình 1.2: Cấu trúc của MGCác chức năng của một Media Gateway

 Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP.

 Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) duớisự điều khiển của Media Gateway Controller (MG) Đồng thời quản lýtài nguyên DSP cho các dịch vụ này.

 Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS,QSIG và ISDN qua T1.

 Cung cấp khả năng thay nóng các Card T1 hay DSP. Có phần mềm Media Gateway dự phòng.

 Cho phép khả năng mở rộng Media Gateway về : Cổng (port), Card, các nútmà không làm thay đổi các thành phần

 Sử dụng Bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ.

1.3.2 Media Gateway Controller

MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch Nó đưa ra các quy luật xử lýcuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó Nó điều khiển SG thiết lập vàkết thúc cuộc gọi.

Các chức năng chính của MGC được thể hiện như hình trên.:

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 mạngkhác nhau Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin.

Media Server MS-F Application Server AS-FInter Operator

ManagerInterWorkingCall Control & Signalling CA-F

Signalling Gateway SG-F

Connection Session

Manager MGC-F Access Session Manager K-F/A-F

Media Gateway MG-F

Media Gateway Controller

MGCP Media Server MS-F Application Server AS-FInter Operator

ManagerInterWorkingCall Control & Signalling CA-F

Signalling Gateway SG-F

Connection Session

Manager MGC-F Access Session Manager K-F/A-F

Media Gateway MG-F

Media Gateway Controller

Hình 1.3: Chức năng của Media Gateway Controller

 Các chức năng chính của Media Gateway ControllerApplication Server/

Feature Server Media Server

MediaGateway Controller

Media GatewaySignalling

ENUM/TRIPApplication Server/

Feature Server Media Server

MediaGateway Controller

Media GatewaySignalling

NetworkPSTN TDM/ATMPSTN TDM/ATMNetworkNetworkIP IP

SIPSIP

 Điều khiển cuộc gọi, duy trì trạng thái của mỗi cuộc gọi trên một MediaGateway.

 Điều khiển và hỗ trợ hoạt động của Media Gateway (Xác định và cấuhình thời gian thực cho các DSP, Phân bổ kênh DS0, Truyền dẫn thoại),Signalling Gateway (Các bộ xử lý thời gian, Cấu hình kết nối, Mã củanút mạng hay thông tin cấu hình).

 Trao đổi các bản tin cơ bản giữa hai MG-F. Xử lý bản tin SS7 (khi sử dụng SIGTRAN). Xử lý bản tin liên quan đến QoS.

 Phát hoặc nhận bản tin báo hiệu.

 Định tuyến (bao gồm bảng định tuyến, phân tích số và dịch số).

 Tương tác với AS-F để cung cấp dịch vụ hay đặc tính cho người sửdụng.

 Có thể quản lý các tài nguyên mạng (port, băng tần,…). Có thể sử dụng các giao thức báo hiệu:

- Để thiết lập cuộc gọi: H.323, SIP.

- Điều khiển MG: MGCP, Megaco/H.248.- Điều khiển SG: SIGTRAN ( SS7 ).- Để truyền thông tin: RTP, RTCP. Đặc tính hệ thống

 Là một CPU đặc hiệu yêu cầu là hệ thống đa xử lý, có khả năng mởrộng theo chiều ngang.

 Cần bộ nhớ lớn để lưu trữ dữ liệu Điều này cũng rất cần thiết cho cácquá trình đa xử lý.

 Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc độ cao. Hỗ trợ nhiều loại giao thức.

 Độ sẵn sàng cao.

1.3.3 Signalling Gateway

Signalling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IPdưới sự điều khiển của MGC.

SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7.Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu.

 Các chức năng của Signalling Gateway

 Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu.

 Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và SignallingGateway thông qua mạng IP.

 Cung cấp đường dẫn truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các dạng dữ liệukhác (Thực hiện truyền dữ liệu là nhiệm vụ của Media Gateway)

 Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các dịch vụ viễnthông.

 Đặc tính hệ thống

 Là một thiết bị vào ra I/O.

 Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái,thông tin cấu hình, các lộ trình…

 Dung lượng đĩa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (logging), dođó không yêu cầu dung lượng lớn.

 Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP).

 Để tăng hiệu xuất và tính linh động người ta sử dụng bus H.110 hoặcH.100.

 Yêu cầu độ sẵn sàng cao: nhiều SG, nhiều liên kết báo hiệu…

1.3.4 Media Server

Media Server là thành phần lựa chọn của Softswich, được sử dụng để xử lý cácthông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu xuất caonhất.

 Các chức năng của một Media Server.

 Chức năng Voicemail cơ bản.

 Hộp thư Fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay cácbản tin ghi âm trước.

 Khả năng nhận dạng tiếng nói (nếu có).

 Khả năng hội nghị truyền hình (video conference).

 Khả năng chuyển thoại sang văn bản (Speech to text). Đặc tính hệ thống

 Là một CPU, có khả năng quản lý lưư lượng bản tin MGCP.

 Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP nội bộ hay lân cận. Cần dung lượng bộ nhớ lớn để lưu trữ các cơ sở dữ liệu, bộ nhớ đệm, thư

 Dung lượng đĩa tương đối nhỏ.

 Quản lý hầu hết các lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sử dụng đểxử lý thoại.

 Sử dụng Bus H110 để tương thích với card DSP và MG. Độ sẵn sàng cao.

1.3.5 Application Server/ Feature Server

Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ củadoanh nghiệp Chính vì vậy mà ta còn gọi là Server ứng dụng thương mại Vì hầu hếtcác Server này đều quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng nên chúng khôngràng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng.

Dual ControllerC-Plane Redundant Blades

PrimaryController App

In Memory Data

Controller App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

Hot StandbyData Distribution

C-Plane Redundant BladesDual ControllerC-Plane

Redundant Blades

PrimaryController App

In Memory Data

Controller App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

Dual ControllerC-Plane Redundant Blades

PrimaryController App

In Memory Data

Controller App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

SecondaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

PrimaryBlade App

In Memory Data

Hot StandbyData Distribution

C-Plane Redundant Blades

Hình 1.5: Cấu trúc Server ứng dụng

Các dịch vụ cộng thêm có thể thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thực hiện mộtcách độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent thông qua các giao thứcnhư SIP, H.323 …Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhậpcơ sở dữ liệu đặc trưng.

Chức năng của Feature Server

 Xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệthống đa chuyển mạch.

 Một số ví dụ về các dịch vụ đặc tính

 Hệ thống tính cước: Call Agent sử dụng các bộ CDR (Call DetailRecord) Chương trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳng hạn khả năngứng dụng tốc độ dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày…Dịchvụ này cho phép các khách hàng truy nhập vào bản tin tính cước của họthông qua cuộc gọi thoại hay yêu cầu trang Web.

 H.323 Gatekeeper - Dịch vụ này hỗ trợ định tuyến thông qua các miềnkhác nhau (các mạng khác nhau) Mỗi miền có thể đăng ký một số điệnthoại và số truy nhập trung kế với Gatekeeper thông qua giao thức H.323.Gatekeeper sẽ cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi (và chuyển dịch sangdạng số) cho mỗi đầu cuối H.323 Gatekeeper còn có thể cung cấp điềukhiển tính cước và quản lý băng thông cho Softswitch.

 VPN - Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặctính: Băng thông xác định (thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao), Đảmbảo QoS, Nhiều tính năng riêng theo chuẩn, Kế hoạch quay số riêng, Bảomật các mã thoại được truyền dẫn

 Dung lượng đĩa lớn, tuỳ thuộc vào đặc tính của từng ứng dụng Ví dụ nhưdung lượng 100GB-1T cho ngân hàng Voicemail.

 Giao diện Ethernet (với mạng IP) được thực hiện với đầy đủ khả năng dựphòng.

CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆUTRONG MẠNG NGN

2.1.Giao thức báo hiệu cuộc gọi

2.1.1 H323

Khi đề cập đến điện thoại IP, tiêu chuẩn quốc tế thường được đề cập đến làH.323 Được ban hành lần đầu tiên vào năm 1996 và gần đây nhất là vào 02/1998,khuyến nghị này hiện đang là một bản chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản về các sản phẩm thoạiqua IP Tuy nhiên khuyến nghị H.323 rất chung chung nên ít được coi là tiêu chuẩn cụthể Trong thực tế, hoàn toàn có thể thiết kế một hệ thống hoàn toàn thoại tuân thủH.323 mà không cần đến IP Khuyến nghị này chỉ đưa ra yêu cầu về “giao diện mạnggói” tại thiết bị đầu cuối Có một chút đặc biệt là H.323 dự định giành cho X.25, sauđó là ATM, nhưng giờ đây lại là Internet và TCP/IP.

Theo tiêu đề của ITU-T cho H.323: “Hệ thống truyền thông đa phương tiện dựatrên công nghệ gói”, H.323 thực tế đã mô tả cách thức của hệ thống kết nối là nhữnghệ thống có nhiều khả năng hơn ngoài khả năng truyền và nhận tín hiệu audio thoại.Người ta hi vọng rằng các hệ thống truyền thông đa phương tiện này có thể hỗ trợ chongành viến thông và có thể hỗ trợ cho các ứng dụng video như Teleconferencing vàData-conferencing hoặc truyền file Mặc dù H.323 có nhiều công dụng hơn nhưngtrọng tâm chính của thị trường đối với khuyến nghị này là khả năng audio để thực hiệnthoại IP.

2.1.1.1 Cấu trúc của H.323

Vì VoIP chỉ sử dụng một phần cấu trúc H.323 nên sẽ rất tốt nếu ta xem xét cấutrúc H.323 một cách hoàn chỉnh trước khi khai thác một phần của H.323 được sử dụngtrong mạng VoIP Cấu trúc H.323 có thể được sử dụng ở LAN hoặc ở mạng gói diện

rộng Bất kỳ một mạng gói không đủ tin cậy (không có đảm bảo về chất lượng dịchvụ), hoặc có độ trễ cao đều có thể sử dụng H.323

User Agent

Circuit Switching Network

Control Unit

GatewayPacket Based Network

User Agent

Circuit Switching Network

Control Unit

GatewayPacket Based Network

Hình 2.1: Mạng H.323

H323 định nghĩa 4 thành phần chính trong hệ thống giao tiếp.

Terminal Hỗ trợ truyển thông hai chiều với các thực thể H.323 Terminal khác.Gateway Tạo tính tương thích giữa các loại mạng khác nhau.

Gatekeeper Quản trị miền chuyển đổi điạ chỉ, điều khiển băng thôngMCU Hỗ trợ hội thoại từ ba thành phần trở lên

 Terminal (đầu cuối).

Là các điểm đầu cuối trong mạng LAN Terminal đơn thuần là máy tính cánhân hoặc một thiết bị độc lập nào đó hỗ trợ giao tiếp hai chiều thời gian thực với cácmáy trạm khác qua thoại và dữ liệu Mỗi Termial phải đảm bảo tính tương thích vớicác loại mạng khác nhau

Các đầu cuối H.323 phải hỗ trợ các giao thức sau:

 H.245 cho việc chuyển đổi dung lượng của đầu cuối và cho việc tạo lập một kênh truyền thông.

 H.225 cho việc báo hiệu và thiết lập cuộc gọi.

 RAS cho việc khai báo và các điều khiển cho phép khác với một Gatekeeper RTP – RTCP cho việc sắp xếp thành dãy các gói tin thoại và hình ảnh.

Các đầu cuối H.323 cũng phải hỗ trợ G.711 vì kết nối cơ bản tối thiểu củaH.323 là thoại Các thành phần tùy chọ trong một đầu cuối H.323 là các Codec chohình ảnh, giao thức T-120 cho hội nghị dữ liệu và MCU cho khả năng hội nghị đađiểm.

 Gateway (cổng truyền thông).

Một Gateway cung cấp khả năng kết nối giữa một mạng H.323 với các mạngkhác Ví dụ như: Một gateway có thể kết nối liên lạc giữa một đầu cuối H.323 với cácmạng SCN (SCN gồm các mạng chuyển mạch thoại như kiểu PSTN) Khả năng kếtnối các mạng khác nhau này được thực hiện bởi việc phiên dịch giao thức cho việcthiết lập và giải phóng cuộc gọi bằng việc chuyển đổi các định dạng truyền thông giữacác mạng khác nhau và bằng việc trao đổi thông tin giữa các mạng mà kết nối bởiGateway Tuy nhiên việc kết nối giữa các đầu cuối H.323 sẽ không đòi hỏi sự có mặtcủa một Gateway

 Gatekeeper (giám sát cổng truyển thông).

Một miền H.323 (zone) trên cơ sở mạng IP là tập hợp của tất cả các đầu cuối.Trong đó, mỗi đầu cuối được gán với một bí danh Mỗi miền được quản trị bởi mộtGatekeeper duy nhất, là trung tâm đầu não, đóng vai trò giám sát mọi hoạt động trongmiền đó Đây là thành phần tuỳ chọn trong hệ thống VoIP theo chuẩn H.323 Tuynhiên nếu có mặt GateKeeper trong mạng thì các đầu cuối H.323 và các Gateway phảihoạt động theo các dịch vụ của Gatekeeper đó Mọi thông tin trao đổi của Gatekeeperđều được định nghĩa trong RAS Mỗi người dùng tại đầu cuối được Gatekeeper gáncho một mức ưu tiên duy nhất Mức ưu tiên này rất cần thiết cho cơ chế báo hiệu cuộcgọi mà cùng một lúc nhiều người sử dụng H.323 định nghĩa cả những tính chất bắtbuộc tối thiểu phải có cho Gatekeeper và các đặc tính tùy chọn.

 Các chức năng bắt buộc tối thiểu của một Gatekeeper gồm: Phiên dịch địachỉ, điều khiển cho phép truy nhập, điều khiển dải thông, quản lý (vùng)

 Các chức năng tùy chọn của gatekeeper gồm có: Báo hiệu điều khiển cuộcgọi, cấp phép cho cuộc gọi, quản lý cuộc gọi.

Gatekeeper hoạt động ở hai chế độ:

 Chế độ trực tiếp: Gatekeeper chỉ có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ đích mà khôngtham gia vào các hoạt động kết nối khác.

 Chế độ chọn đường: Gatekeeper là thành phần trung gian, chuyển tiếp mọithông tin trao đổi giữa các bên.

 MCU (đơn vị điều khiển đa điểm-MultIPoint Control Unit ).

Cung cấp chức năng hội thoại với số bên tham gia lớn hơn 3 Nó phối hợp cácphương thức giao tiếp của các bên tham gia bà cung cấp các đặc trưng thuộc âm thanhvà hình ảnh (nếu cần) cho các Terminal MCU bao gồm hai thành phần:

 Bộ điều khiển đa điểm (MultIPoint Controller- MC) có nhiệm vụ thiết lập vàquản lý hội thoại nhiều bên qua H.245 MC có thể được đặt trong Gatekeeper,Gateway, Terminal hoặc MCU.

 Bộ xử lý đa điểm (MultIPoint Processor-MP): đóng vai trò tín hiệu, phânkênh và lưu chuyển dòng bit quá trình giao tiếp giữa các bên tham gia hội thoại.Đối với MCU tập trung thì có đầy đủ MC và MP Đối với MCU phân quyền thìchỉ còn các chức năng của MC Sự khác biệt là ở chỗ trong hội thoại phân quyền cácbên trao đổi trực tiếp với nhau mà không cần thông qua MCU Ngoài ra, người ta cóthể kết hợp giữa hai loại này tạo thành MCU lai ghép

2.1.1.2 Thiết lập và hủy cuộc gọi H.323.

Báo hiệu trong H.323 là một quá trình thực sự phức tạp Tương tác giữa cácphần tử trong mạng báo hiệu H.323 trong quá trình báo hiệu được mô tả như sau:

H.225/Q.931 messages over call signalling channel

H.245 messages over call control channel

H225 RAS Messages over RAS channel H.225/Q.931 ( optional )H.245 messages ( optional )H.245 messages ( optional )

H.225/Q.931 messages over call signalling channel

H.245 messages over call control channel

H225 RAS Messages over RAS channel H.225/Q.931 ( optional )H.245 messages ( optional )H.245 messages ( optional )

Hình 2.2: Báo hiệu thiết lập cuộc gọi giữa mạng chuyển mạch gói và mạng PSTN

Nếu xem xét một cách chi tiết thì cuộc gọi giữa hai đầu cuối H.323 được thiếtlập như sau:

 Trước hết cả hai phải đã được dăng ký tại Gatekeeper.

 Đầu cuối A gửi yêu cầu tới Gatekeeper đề nghị thiết lập cuộc gọi. Gatekeeper gửi cho đầu cuối A thông ti cần thiết về đầu cuối B. Đầu cuối A gửi bản tin SETUP tới đầu cuối B.

 Đầu cuối B trả lời bằng bản tin Call Proceeding và đồng thời liên lạc vớiGatekeeper để xác nhận quyền thiết lập cuộc gọi.

 Đầu cuối B gửi bản tin Alerting và Connect.

 Hai đầu cuối trao đổi một số bản tin H.245 để xác định chủ tớ, khả năngxử lý của đầu cuối và thiết lập kết nối RTP.

Đây là trường hợp cuộc gọi điểm - điểm đơn giản nhất, khi mà báo hiệu cuộcgọi không được định tuyến tới Gatekeeper H.323 còn hỗ trợ nhiều kịch bản thiết lậpcuộc gọi phức tạp khác.

2.1.2 SiP

ITU-T không phải là tổ chức tiêu chuẩn duy nhẩt đưa ra kế hoạch thiết lập kếtnối thoại IP và đóng gói audio Hơn hẳn bất kỳ một tổ chức quản lý các chuẩn mực

Internet, IETF cũng có những yêu cầu của mình đối với hệ thống VoIP và gọi đó là“Giao thức điều khiển phiên” – SIP (Session Initiation Protocol)

Những người đề xuất SIP cho rằng H.323, giao thức đang xuất hiện trong báohiệu ATM và ISDN, là không thích hợp cho điều khiển hệ thống VoIP nói chung vàtrong thoại Internet nói riêng Họ cho rằng H.323 vốn dĩ rất phức tạp, hỗ trợ hầu hếtcác chức năng không cần thiết cho cho thoại IP do đó đòi hỏi chi phí cao mà lại khônghiệu quả

Trong khi đó những người ủng hộ SIP cho rằng H.323 không có khả năng mởrộng yêu cầu đối với giao thức báo hiệu cho công nghệ chẳng hạn như VoIP, là nhữngcông nghệ chắc chắn sẽ phát triển và hỗ trợ các dịch vụ và đặc tính mới

SIP trên ý tưởng và cấu trúc của HTTP (Hypertext Tranfer Protocol), giao thứctrao đổi thông tin của World Wide Web Nó được định nghĩa như một giao thứcClient-Server, trong đó các yêu cầu được bên gọi (Client) đưa ra và bên bị gọi (Server)trả lời SIP sử dụng một số kiểu bản tin và một số trường mào đầu vủa HTTP, xác địnhnội dung luồng thông tin kiểu mào đầu thực thể và cho phép xác nhận các phươngpháp sử dụng giống nhau được sử dụng trên Web SIP định nghĩa các bản tin INVITEvà ACK giống như bản tin Setup và Connect trong H.225, trong đó cả hai đều địnhnghĩa quá trình mở một kênh đáng tin cậy mà thông qua đó cuộc gọi có thể đi qua Tuynhiên khác với H.225, độ tin cậy của kênh này không phụ thuộc vào TCP Các nhà đềxuất SIP kiến nghị rằng việc tích hợp độ tin cậy vào lớp ứng dụng này cho phép kếthợp một cách chặt chẽ các giá trị điều chỉnh để ứng dụng, có thể tối ưu hoá VoIP hơnlà phụ thuộc vào những giá trị chung chung của TCP Cuối cùng SIP dựa vào giaothức mô tả phiên SDP, một tiêu chuẩn khác của IETF, để thực hiện sự sắp xếp tươngtự như cơ cấu chuyển đổi dung lượng của H.245 SDP được dùng để nhận dạng mãtổng đài hay sử dụng để chuyển các phần tử thông tin của các giao thức báo hiệu thờigian thực RTSP để sắp xếp các tham số hội nghị đa điểm và định nghĩa khuôn dạngchung cho nhiều loại thông tin khi được chuyển trong SIP

Theo định nghĩa của IETF (Internet Engineering Task Force), SIP là “ giao thứcbáo hiệu lớp ứng dụng mô tả việc khởi tạo thay đổi và huỷ các phiên kết nối tương tácđa phương tiện giữa những người sử dụng ” SIP có thể sử dụng cho rất nhiều dịch vụ

khác nhau trong mạng IP như dịch vụ thông điệp, thoại, hội nghị truyền thoại, e-mail,giáo dục từ xa, quảng bá (MPEG, MP3 ) truy nhập HTM, XML, hội nghị video

Location Server là phần mềm định vị thuê bao, cung cấp các thông tin về nhữngvị trí có thể của phía bị gọi cho các phần mềm Proxy Server và Redirect Server,

Redirect Server là phần mềm nhận yêu cầu SIP và chuyển đổi địa chỉ IP sangmột số địa chỉ khác và gửi lại cho đầu cuối Không giống như Proxy Server, RedirectServer không bao giờ hoạt động như một đầu cuối, tức là không gửi đi bất kỳ một yêucầu nào Redirect Server cũng không nhận hoặc huỷ cuộc gọi

Registrar Server là phần mềm nhận các yêu cầu đăng ký REGISTER Trongnhiều trường hợp Registrar Server được cài đặt cùng với Proxy hoặc Redirect Serverhoặc cung cấp dịch vụ định vị thuê bao Mỗi lần đầu cuối được bật lên (thí dụ như là

máy ĐT hoặc phần mềm SIP) thì đầu cuối lại đăng kí với Server Nếu đầu cuối cầnthông báo cho Server về địa điểm của mình thì bản tin REGISTER cũng được gửi đi.Nói chung các đầu cuối đều thực hiện việc đăng ký lại một cách định kỳ.

Các tính năng SiP

 Giao thức SIP được thiết kế với những tiêu chí sau: Tích hợp với các giao thức đã có của IETF. Đơn giản và có khả năng mở rộng.

 Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối.

 Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và các dịch vụ mới

 Tích hợp với các giao thức đã có của IETF.

 RSVP (Resource Reservation Protocol) giao thức lưu trữ tài nguyênmạng.

 RTP (Realtime Tranfer Protocol) giao thức giao vận dữ liệu thời gianthực.

 RTSP (Real Time Streaming Protocol) giao thức kiểm soát luồng dữ liệu. SAP (Session Advantisement Protocol) giao thức quảng cáo trong phiên

kết nối.

 SDP (Session DescrIPtion Protocol) Giao thức mô tả phiên kết nối đaphương tiện.

 MIME (MultIPurpose Internet Protocol) giao thức thư điện tử.

 HTTP (Hypertext Transfer Protocol) giao thức truyển tải siêu văn bản.

 Đơn giản và có khả năng mở rộng.

 SIP có rất ít bản tin, không có các chức năng thừa nhưng SIP có thể sửdụng thiết lập những phiên kết nối phức tạp như hội nghị Đơn giản, gọnnhẹ, dựa trên khuôn dạng text, SIP là giao thức ra đời sau và đã khắc phụcđược điểm yếu của nhiều giao thức trước đây.

 Các phần mềm Proxy Server, Registrả Server, Redirect Server, LocationServer…có thể chạy trên các máy chủ khác nhau và việc cài đặt thêm máychủ hoàn toàn không ảnh hưởng đến các máy chủ đã có Chính vì thế hệthống chuyển mạch SIP có thể dễ dàng nâng cấp.

 Hỗ trợ tối đa sự di động của đầu cuối.

Do có Proxy Server, Registrar Server, Redirect Server hệ thống luôn nắmđược địa điểm chính xác của các thuê bao Thí dụ như thuê bao với địa chỉ

dtvt@hut.edu.vn có thể nhận được cuộc gọi hay thông điệp ở bất cứ địađiểm nào qua bất cứ đầu cuối nào như máy tính để bàn, máy tính xách tay,điện thoại SIP…Với SIP rất nhiều dịch vụ di động mới được hỗ trợ nhưpresence ( biết trạng thái của đầu cuối ) và call forking.

 Dễ dàng tạo tính năng mới cho dịch vụ và dịch vụ mới

Là giao thức khởi tạo phiên trong mạng chuyển mạch gói, SIP cho phéptạo ra những tính năng mới hay dịch vụ mới một cách nhanh chóng CallProcessing Language (CPL) và Common Gateway Interface (CGI) là mộtsố công cụ để thực hiện điều này SIP hỗ trợ các dịch vụ thoại nhưwaiting, call forwarding, call blocking…, hỗ trợ thông điệp thống nhất…

2.1.2.2 Thiết lập và huỷ cuộc gọi SIP

 Các bản tin SIP, mào đầu và đánh số.

 INVITE - Bắt đầu thiết lập cuộc gọi bằng cách gửi bản tin mời đầucuối khác tham gia.

 ACK - Bản tin này khẳng định Client đã nhận được bản tin trả lời bảntin INVITE.

 BYE - Bắt đầu kết thúc cuộc gọi.

 CANCEL - Huỷ yêu cầu đang nằm trong hàng đợi.

 REGISTER - Đầu cuối SIP sử dụng bản tin này để đăng ký vớiRegistar Server.

 OPTION - Sử dụng để xác định năng lực của Server. INFO - Sử dụng để tải các thông tin như tone DTMF.

Giao thức SIP có nhiều đặc điểm trùng hợp với giao thức HTTP Cácbản tin trả lời các bản tin SIP nêu trên gồm có:

1xx – Các bản tin chung.2xx – Thành công.3xx - Chuyển địa chỉ.

4xx – Yêu cầu không được đáp ứng.5xx - Sự cố của Server.

6xx - Sự cố toàn mạng.

Các bản tin SIP đều có khuôn dạng text, tương tự như HTTP Mào đầucủa bản tin SIP cũng tương tự như HTTP và SIP cũng hỗ trợ MIME (mộtsố chuẩn về e-mail) Sau đây là thí dụ về mào đầu của bản tin SIP: -SIP Header

INVITE sIP:5120@192.168.36.180 SIP/2.0

-Via: SIP/2.0/UDP 192.168.6.21:5060From: sIP:5121@192.168.6.21

To: <sIP:5120@192.168.36.180>

Call-ID: c2943000-e0563-2a1ce-2e323931@192.168.6.21CSeq: 100 INVITE

Expires: 180

User-Agent: Cisco IP Phone/ Rev 1/ SIP enabledAccept: application/sdp

Contact: sIP:5121@192.168.6.21:5060Content-Type: application/sdp

Các đầu cuối SIP được đánh số giống như địa chỉ e-mail, thí dụdtvt@hut.edu.vn

 Thiết lập và huỷ cuộc gọi SIP.

Trong mạng SIP quá trình thiết lập và huỷ cuộc gọi SIP gồm có 6 bướcnhư sau:

 Đăng ký, khởi tạo và định vị đầu cuối.

 Xác định Media của cuộc gọi, tức là mô tả phiên mà đầu cuối đượcmời tham dự.

 Xác nhận mong muốn của đầu cuối bị gọi, trả lời hay không Phía bịgọi phải gửi bản tin xác nhận chấp thuận cuộc gọi hoặc từ chối. Thiết lập cuộc gọi.

 Huỷ cuộc gọi.

2.2 Giao thức báo hiệu giữa MGC - MG

2.2.1.1 Giới thiệu

Phần này sẽ giới thiệu giao thức MGCP (Media Gateway Control Protocol) sửdụng trong các thiết bị của Siemens Các sản phẩm này chính là bộ hiS signalingGateway/Media Gateway Controller của Siemens sử dụng để cung cấp các dịch vụVoIP và RAS

Giao thức MGCP được sử dụng để điều khiển các Gateway thoại từ thiết bị điềukhiển cuộc gọi bên ngoài được gọi là Media Gateway Controller hay Call Agent.Gateway thoại là phần tử mạng thực hiện sự chuyển đổi tín hiệu audio trong các kênhthoại thành các gói dữ liệu (thường là các gói IP trong mạng IP)

Trunking Gateway là giao diện giữa mạng thoại thông thường và mạng VoIP.

Loại Gateway này có khả năng kết nối với một số lượng lớn các kênh thoại.

MGCP là giao thức trong đó “sự thông minh” trong việc điều khiển cuộc gọi nằm bênngoài các Gateway, nó là giao thức kiểu master/slave trong đó các Gateway phải có tráchnhiệm thực thi các lệnh từ Call Agent.

2.2.1.2 Thiết lập và hủy cuộc gọi trong MGCP.

Hình vẽ sau mô tả việc thiết lập và giải tỏa cuộc gọi MGCP thông thườnggiữa 2 thuê bao PSTN kết nối với các tổng đài sử dụng CCS7 để báo hiệu. Thuê bao PSTN bên A (chủ gọi) nhấc máy, quay số rồi gửi các chữ số địa chỉ

thuê bao bị gọi này tới tổng đài (bên chủ gọi – bên A).

 Tổng đài bên A sau khi nhận song địa chỉ thuê bao bị gọi (bên B), tạo ra bản

tin ISUP IAM (Initial address message) để gửi cho Signaling Media Gateway

Controller /Media Gateway Controller (MGC) để chính thức đặt vấn đề kếtnối với thuê bao bị gọi (1)

 MGC gửi cho Media Gateway (MG) bên A bản tin MGCP CRCX “Createconnection” (2)

- MG bên A trả lời bằng bản Resp - “Response” (3)

 MGC gửi tiếp bản tin MGCP CRCX cho MG bên B (5)  MG bên B trả lời bằng bản tin Resp (6)

 MGC gửi cho MG bên A bản tin MGCP MDCX - “Modifyconnection” (7) MG bên A trả lời bằng bản Resp (8)

 MGC gửi cho MG bên B bản tin ISUP COT (Continuity message) để báo

cáo kết quả kiểm tra tính liên tục (được yêu cầu trong bản tin IAM) trên mộtmạch (kênh B được chọn) (9)

 Tổng đài bên B gửi cho MGC bản tin ISUP ACM (hoàn tất việc nhận địa

chỉ) đồng thời rung chuông cho thuê bao B (10)

 MGC chuyển cho tổng đài bên A bản tin ISUP ACM này (11)

 Sau khi thuê bao B nhấc máy, tổng đài bên B gửi cho MGC bản tin ISUP

ANM (Answer message) thông báo việc nhấc náy này (12)

 Bản tin ANM này lại được MGC chuyển cho tổng đài bên A và hai bên thuê

bao A và B có thể bắt đầu đàm thoại (13)

 Dưới đây là thủ tục giải tỏa cuộc nối MGCP giữa 2 thuê bao A và B khi mộttrong hai bên giả sử bên B đặt máy

 Tổng đài bên B gửi bản tin ISUP REL cho MGC yêu cầu giải tỏa cuộc nối

 MGC sau đó gửi bản tin REL này cho tổng đài bên A (2)

 MGC gửi bản tin MGCP DLCX “Deleteconnection”cho MG bên B để thông

báo yêu cầu MG giải tỏa cuộc nối (3).

 MG bên B gửi trả lại bản tin MGCP Resp (4)

 MGC cũng đồng thời gửi bản tin MGCP DLCX cho MG bên A để thông báo

yêu cầu MG giải tỏa cuộc nối (5).

 MG bên A cũng gửi trả lại bản tin MGCP Resp (6)

 Tổng đài bên A gửi cho MGC bản tin ISUP RLC thông báo hoàn tất việc giải

tỏa cuộc nối (7)

 MGC sau đó cũng gửi cho tổng đài bên B bản tin ISUP RLC thông báo hoàn

tất việc giải tỏa cuộc nối Cuộc nối kết thúc (8)

5s: MGCP: CRCX7s: MGCP: MD

13s: ISUP: AN

12s: ISUP: ANM11s: ISUP: AC

5r: MGCP: DLCX

3s: MGCP: Resp

8s: MGCP: Re

sp6s: MGCP: Resp

6r: MGCP: Resp

4r: MGCP: Resp4s: ISUP: IAM (w

ith special CTC indicator)

5s: MGCP: CRCX7s: MGCP: MD

13s: ISUP: AN

12s: ISUP: ANM11s: ISUP: AC

5r: MGCP: DLCX

3s: MGCP: Resp

8s: MGCP: Re

sp6s: MGCP: Resp

6r: MGCP: Resp

4r: MGCP: Resp4s: ISUP: IAM (w

ith special CTC indicator)

Hình 2.4: Thiết lập và giải phóng cuộc gọi MGCP (virtual trunking)

Trường hợp trên là khi mọi việc diễn ra bình thường Có một số trường hợpkhông bình thường chúng ta sẽ đề cập sau.

MGCP đưa ra khái niệm cuộc nối (connection) và thiết bị đầu cuối (endpoint).Endpoint là nguồn của dữ liệu và có thể là thiết bị vật lý hay là ảo

Endpoint vật lý là giao diện của một gateway nối với tổng đài TDM qua trungkế Một gateway kết nối với trung kế được gọi là trunking gateway

Connection có thể được thiết lập trên cơ sở việc truyền các gói thoại sử dụngRTP và UDP qua mạng IP

Đối với cuộc nối điểm-tới-điểm, các endpoint của một cuộc nối có thể thuộccác Media Gateway tách biệt nhau hay trên cùng một Gateway.

Các bản tin MGCP được truyền trên UDP Các lệnh được gửi tới 1 trong các địachỉ IP được xác định trong DNS cho một endpoint nhất định Bản tin trả lời (Resp)được gửi lại địa chỉ nguồn của lệnh.

Khi không có cổng cụ thể dành riêng cho endpoint, các lệnh có thể được gửinhư sau:

 Bởi call agent, tới cổng MGCP mặc định cho Gateway: 2427. Bởi Gateway, tới cổng MGCP mặc định cho call agent: 2727.

Chức năng giao tiếp thực hiện việc điều khiển kết nối và endpoint Cả hai đềusử dụng cùng một quy ước về việc đặt tên

Giao thức MGCP gồm hai tập lênh sau: Lệnh MGC

 EndpointConfiguration NotificationRequest CreateConnection

 DeleteConnection

 AuditConnection DeleteConnection RestartInProgress

 Lệnh Gateway

 DeleteConnection RestartInProgress

2.2.2 MEGACO/H248

Khi cấu trúc phân tán MG/MGC được chấp nhận rộng rãi, thì nhiều chuẩn giaothức giữa MG và MGC được đưa ra Trên cơ sở MGCP một số giao thức mới đượcphát triển dùng để điều khiển Media Gateway.

MGCP ra đời khi IETF hợp nhất hai giao thức SGCP và IPDC Trong khi đóITU-T cũng nghiên cứu và phát triển và đưa ra một giao là MDCP ( Media DeviceControl Protocol ) Hai giao thức này cơ bản là hoàn toàn giống nhau, nên tháng 6 –1999 hai tổ chức này đã hợp nhất hai giao thức thành một duy nhất làMEGACO/H.248 MEGACO là tên do IETF đặt tên hoặc H.248 là tên gọi của ITU-Tđối với giao thức này do đó tài liệu về MEGACO và khuyến nghị về H.248 là hoàntoàn giống nhau

MEGACO là trọng tâm của việc thực hiện giải pháp thoại qua gói VoIP Nó cóthể tích hợp để trở thành sản phẩm như tổng đài trung tâm, máy chủ truy nhập mạng,modem cáp, PBX, điện thoại IP…Hiện nay, tiêu chuẩn MEGACO đang được tiếnhành xây dựng phiên bản 2.

Giao thức MEGACO cung cấp một giải pháp toàn diện cho việc điều khiển cácMG Cũng như với các thế hệ giải pháp điều khiển cổng điều khiển cổng truyền thôngtrước đó, MEGACO cũng hoạt động dựa trên nguyên tắc là toàn bộ sự thông minhtrong quá trình xử lý cuộc gọi đều thuộc về MGC MG sẽ không nhớ được các thôngtin của trạng thái cuộc gọi, nó chỉ cung cấp khả năng kết nối cho các loại dòng mediakhác nhau dưới sự điều khiển của MGC, và khả năng tách sóng rồi truyền tải các loạitín hiệu khác nhau mà kết hợp một cách tương ứng với các dòng media đó.

MEGACO xem các như một tập hợp các đầu cuối mà mỗi cái đại diện cho mộtdòng media xác định Một đầu cuối có thể là một thực thể vật lý cố định chẳng hạnnhư một đường Analog hay một khe thời gian trong một giao diện TDM, hoặc có thểlà một thực thể logic như một dòng lưu lượng gói VoIP Các đầu cuối logic có thểđược thiết lập hoặc được giải phóng bởi các lệnh của MEGACO.

Các kết nối chéo trong phạm vi MG được tạo ra bởi các lệnh của MEGACO màđòi hỏi ít nhất là hai đầu cuối được đặt trong cùng một “phạm vi” Nếu các dòng mediakết hợp với các đầu cuối nằm trong cùng phạm vi là những loại media khác nhau ( vídụ như một đầu là khe thời gian một đầu là dòng lưu lượng gói VoIP ) thì MG đượcđiều khiển để thực hiện chuyển đổi giữa các loại media đó Để hỗ trợ cho chức năngnày, các đầu cuối có đầy đủ cho các đặc tính của các loại media khác nhau ví dụ nhưđặc tính của các mã thoại sẽ được sử dụng.

Các đầu cuối có nhiều đặc tính khác nhau ví dụ như một danh sách các sự kiệncủa tín hiệu đang được chờ đợi để khai báo đến MGC và một danh sách các tín hiệu cókhả năng truyền tải theo yêu cầu của MGC Ví dụ một đầu cuối sử dụng đường Analogsẽ có khả năng khai báo với MGC khi nó nhận ra sự xuất hiện tín hiệu trả lời củangười thuê bao hoặc tín hiệu báo dừng máy…

MEGACO được thiết kế trở thành một giao thức có thể mở rộng Khả năng mởrộng này đã khắc phục được nhược điểm chính của các giao thức của các cổng truyền

thông trước đây như MGCP, vì nó giải quyết được những đòi hỏi của các giao thoạigói khác ngoài VoIP, và bởi vì nó đã cung cấp phương thức thực hiện được nhữngdịch vụ điện thoại Analog đa dạng phụ thuộc vào từng nước khác nhau.

` MEGACO là một giao thức truyền tải không phụ thuộc vào các giao thức khác,mặc dù đặc tính kỹ thuật chứa một vài phụ lục mô tả việc sử dụng cả TCP/IP và UDPnhư những tuỳ chọn để chuyển tải nhưng phần lớn các hoạt động của chuyển mạchmềm đều hợp với việc sử dụng truyền tải dựa trên cở sở IP của MEGACO.

2.3 SIGTRAN – Giải pháp truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng IP

2.3.1 Tổng quan về SIGTRAN

Nhiệm vụ chính của giao thức SIGTRAN là dùng để truyền thông tin báo hiệu củamạng PSTN qua mạng IP Đây là một giao thức truyền tải mới (transport protocol)được xây dựng để thay thế TCP (Transmission Control Protocol) trong việc truyền tínhiệu SS7.

Lý do việc ra đời của SIGTRAN là do một số hạn chế sau của TCP:

- Các cơ chế truyền đảm bảo sự tin cậy: TCP là giao thức cung cấp việc truyền dữ liệutin cậy Việc này được thực hiện thông qua cơ chế xác nhận (acknowledgmentsmechanism) và cơ chế tuần tự (sequencing mechanism) Một số ứng dụng cần sựtruyền tin cậy nhưng không cần sự hỗ trợ của 2 cơ chế trên nên việc sử dụng TCPtrong những trường hợp này sẽ gây ra trễ.

- Yêu cầu thời gian thực: Với việc gây ra trễ không cần thiết do sử dụng các cơ chếtrên đã làm cho TCP không thích hợp với các ứng dụng thời gian thực.

- Cơ chế socket của TCP: Cơ chế này làm phức tạp việc cung cấp khả năng truyền tincậy của multi-homed host.

- Vấn đề an toàn: TCP dễ bị sự cố với các tấn công từ chối dịch vụ (denial-of-serviceattack) Sau đây là mô hình chức năng của SIGTRAN.

Mô hình chức năng

Hình 2.5: Mô hình chức năng của SIGTRAN

Mô hình chức năng của SIGTRAN bao gồm 3 thành phần được thể hiện trênhình Theo thuật ngữ của Softswitch, mô hình này thể hiện chức năng chính củaSIGTRAN là truyền bản tin báo hiệu số 7 giữa Signaling Gateway và Media GatewayController qua mạng IP.

Lưu ý: có nhiều giao thức thích ứng (Adaptation protocol) được định nghĩa

nhưng tại 1 thời điểm chỉ có duy nhất 1 giao thức được sử dụng.

2.3.2 SCTP (Stream Control Transport Protocol)

SCTP là giao thức hướng kết nối ở cùng cấp với TCP có chức năng cung cấpviệc truyền các bản tin một cách tin cậy giữa các

người sử dụng SCTP ngang cấp.

Chức năng của SCTP được thể hiện ở hình sau:

Hình 2.6: Chức năng của SCTP

Trong đó:

 Association startup & teardown: Association trong thuật ngữ SCTP đượchiểu là một kết nối được thiết lập giữa 2 điểm cuối trước khi thực hiện việc truyền dữliệu người dùng (do SCTP là giao thức hướng kết nối) Mỗi điểm cuối SCTP được xácđịnh bởi 1 địa chỉ IP và số thứ tự cổng.

Chức năng này được kích hoạt để tạo ra một kết nối khi có yêu cầu từ người sửdụng SCTP.

 Sequenced delivery within streams: Được sử dụng để xác định tại thời điểmkhởi tạo tổng số dòng và số thứ tự dòng dữ liệu (data stream) của người dùng trên mộtkết nối Mỗi dòng là một kênh logic một chiều.

 User data fragmentation: Nhiệm vụ của chức năng này là phân đoạn và tậphợp bản tin người dùng