Chuyển Mạch Mềm Trong Tổng Đài NGN
MỤC LỤC
KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH MỀM
Mặc dù chuyển mạch mềm thể hiện rất rừ ưu điểm của mỡnh trong ứng dụng làm tổng đài nội hạt, nhưng các nhà cung cấp thiết bị lớn như (Siemens, Nortel, Alcatel, Cisco …) đã đưa ra các giải pháp chuyển mạch mềm hoàn chỉnh cho cả tổng đài nội hạt và tổng đài chuyển tiếp. Chuyển mạch mềm (Softswitch) trở thành một tên gọi chung cho thực thể có chức năng thực hiện các logic của các phiên giao dịch trong mạng Viễn thông thé hệ mới (NGN) và còn có các tên khác như: Media Gateway Controller (MGC) hay Call Agent, hay có thể hiểu như là một diện mạo mới của hệ thống chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC (Stored Program Control) trong mạng NGN. Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau, nhưng ý tưởng mấu chốt của kiến trúc chuyển mạch mềm là tách biệt phần điều khiển với các chức năng phương tiện của các thiết bị chuyển mạch truyền thống (thể hiện trên hình 3.1.).
Sự thông minh của chuyển mạch mềm được tạo ra bởi sự phối hợp các báo hiệu như: báo hiệu điều khiển cuộc gọi, báo hiệu quản lý và điều hành và báo hiệu kênh mang. Để nhận thức rừ về cỏc chức năng của hệ thống chuyển mạch mềm, ta xem xột mô hình các điểm tham chiếu các thực thể chức năng cơ bản trong mạng NGN như thể hiện trên hình 3.3. Chức năng cổng báo hiệu (SG-F) & báo hiệu cổng truy nhập (AGS-F) AGS-F tạo cổng phương tiện cho việc báo hiệu giữa mạng IP và mạng truy nhập dựa trên chuyển mạch kênh.
Thành phần chính của chuyển mạch mềm là bộ điều khiển cổng thiết bị Media Gateway Controller (MGC), ngoài ra còn có các thành phần khác hỗ trợ hoạt động như: Cổng báo hiệu SG, cổng đa phương tiện MG, máy chủ đa phương tiện MS và các máy chủ ứng dụng như đã trình bày ở trên. Bước 1: Khi có một thuê bao nhấc máy (thuộc PSTN) và chuẩn bị thực hiện cuộc gọi thì tổng đài nội hạt quản lý thuê bao đó sẽ nhận biết trạng thái nhấc máy của thuê bao. Bước 12: Khi thuê bao bị gọi nhấc máy thì quá trình thông báo tương tự như các bước trên: qua nút báo hiệu số 7, qua SG trung gian đến MGC bị gọi, rồi đến MGC chủ gọi, qua SG chủ gọi rồi đến thuê bao thực hiện cuộc gọi.
Một vùng gồm ít nhất một bộ điều khiển cổng Gatekeeper và ít nhất một thiết bị đầu cuối hoặc có thể chứa cổng phương tiện hoặc các đơn vị điều khiển đa điểm MCU (Multipoint Control Unit). Điều khiển quản trị: Trong một mạng H.323, tại một điểm cuối (đầu cuối hoặc cổng phương tiện) phải yêu cầu truy nhập mạng trước khi xử lý cuộc gọi, yêu cầu này thường là băng thông được sử dụng bởi điểm cuối. Ngoài ra, Gatekeeper có thể cung cấp báo hiệu điều khiển cuộc gọi thông qua thành phần chịu trách nhiệm định tuyến các bản tin cuộc gọi giữa H.323 và điểm cuối.
Gatekeeper có thể xử lý các thông tin duy trì và quản lý cuộc gọi đang hoạt động để quản lý băng thông hoặc tái định tuyến cuộc gọi tới điểm cuối khác nhằm cân bằng tải. MCU cung cấp chức năng hội nghị cho các điểm cuối, các điểm cuối tham gia phiên hội nghị phải thiết lập kết nối tới MCU, MCU quản lý tài nguyên hội nghị và thỏa thuận giữa các điểm cuối về phương pháp mã hóa sử dụng trong phiên. SIP được xây dựng bởi IETF, là một giao thức báo hiệu điều khiển thuộc lớp ứng dụng dùng để thiết lập, điều chỉnh và kết thúc phiên làm việc của một hay nhiều người tham gia.
Giao thức MEGACO/H.248 không gắn chặt với bất kỳ một giao thức báo hiệu điều khiển cuộc gọi nào và vì vậy nó có thể liên điều hành được với cả H.323 và SIP.
CÁC ỨNG DỤNG CỦA CHUYỂN MẠCH MỀM
Bởi vì chuyển mạch kênh vốn được thiết kế để phục vụ các cuộc gọi có độ dài trung bình khoảng 3 phút, nên khoảng thời gian trung bình tăng thêm do truy cập Internet lớn hơn rất nhiều nên có xu hướng làm suy kiệt tài nguyên tổng đài, tăng số lượng cuộc gọi không thành công. Và để duy trì chất lượng thoại cho các khách hàng sử dụng dịch vụ điện thoại thực, các nàh khai thác phải chọn một trong hai phương án: mua thêm tổng đài, hoặc cung cấp cho các ISP các kênh PRI có lưu lượng tải thấp; cả hai phương án này đều tương đương nhau về mặt đầu tư. Và bởi vì phần lớn thuê bao Internet nằm ở phía thiết bị của nhà khai thác cấp cao hơn nên phần lớn lưu lượng số liệu từ modem sẽ đi qua các kênh kết nối giữa thiết bị của nhà khai thác cấp cao và nhà khai thác cạnh tranh, hơn nữa không có sự phân biệt giữa lưu lượng thoại và lưu lượng số liệu Internet, điều đó dẫn đến tình trạng chuyển mạch của nhà khai thác cạnh tranh trở thành một “nút cổ chai” trên mạng.
Modem vẫn sẽ là phương tiện thông dụng để kết nối Internet trong một thời gian nữa, thực tế đó đòi hỏi các nhà khai thác tìm ra một giải pháp kinh tế cung cấp kênh PRI cho các ISP và chuyển các kênh PRI họ đang dùng cho các khách hàng điện thoại truyền thống. Khi cuộc gọi Internet (dial-up) hướng tới ISP từ phía tổng đài cấp cao, nó sẽ đi qua trung kế tới MG rồi được định hướng tới ISP từ phía tổng đài cấp cao, nó sẽ đi qua trung kế tới MG rồi được định hướng trực tiếp tới modem servers mà không qua chuyển mạch kênh như trước. Ứng dụng Tandem hướng vào các nhà cung cấp dịch vụ thoại truyền thống với mong muốn giảm vốn đầu tư và chi phí điều hành các tổng đài quá giang chuyển mạch kênh hiện nay, ngoài ra còn cung cấp các dịch vụ mới về số liệu.
Khi một cuộc gọi diễn ra giữa hai tổng đài cấp thấp, thông tin sẽ đi trên trung kế nối trực tiếp giữa hai tổng đài, nếu đường nối trực tiếp đã sử dụng hết, cuộc gọi có thể được định tuyến thông qua tổng đài chuyển tiếp. Một số cuộc gọi (Ví dụ như truy nhập hộp thoại hay quay số bằng giọng nói) lại được định tuyến trực tiếp tới tổng đài chuyển tiếp để sử dụng các tài nguyên tập trung phục vụ cho các dịch vụ cao cấp. − Nếu có nhiều tổng đài chuyển tiếp trong mạng, mỗi tổng đài đó lại nối với một nhóm các tổng đài nội hạt, cuộc gọi có thể chuyển qua nhiều tổng đài chuyển tiếp để đến được nơi lưu giữ tài nguyên mạng (như trong trường hợp dịch vụ hộp thư thoại).
− Loại bỏ lưới trung kế hoạt động hiệu suất không cao, thay thế chúng bằng các đường dẫn tốc độ cao trong mạng IP/ATM phục vụ cho các cuộc gọi cần chuyển tiếp, giảm tải cho các tổng đài chuyển tiếp truyền thống hoặc loại bỏ chúng hoàn toàn. Dịch vụ này hướng tới các nàh cung cấp dịch vụ điện thoại đường dài đang mong muốn có một giải pháp giá thành thấp hơn so với phương pháp chuyển mạch kênh truyền thống để cung cấp các dịch vụ gọi đường dài trong nước và quốc tế. Tùy thuộc yêu cầu cảu nhà khai thác, softswitch có thể cung cấp nhiều loại dịch vụ thoại đường dài khác nhau, ví dụ như: bán lại dịch vụ (resale), dịch vụ gọi quốc tế từ tổng đài PBX, dịch vụ thoại giữa các thuê bao trong các tổng đài PBX với nhau, hay dịch vụ đường dài cung cấp cho các nhà khai thác cấp thấp hơn.
Thêm vào đó, nó cũng thực hiện chuyển đổi giữa tín hiệu DTMF trong mạng chuyển mạch kênh và các tín hiệu thích hợp trong mạng chuyển mạch gói khi mà các bộ mã hóa tín hiệu thoại không mã hóa tín hiệu DTMF. Chức năng chuyển đổi kênh thông tin giữa IP và mạng chuyển mạch kênh cũng có thể thu thập thông tin về lưu lượng gói và chất lượng kênh đối với mỗi cuộc gọi để sử dụng trong việc báo cáo chi tiết và điều khiển cuộc gọi. MGC chịu trách nhiệm quản lý các tài nguyên mức cao, nó có thể hiểu được tính sẵn sàng của các tài nguyên và quyết định sử dụng chúng một cách hợp lý (ví dụ như các bộ triệt tiếng vọng được đặt trong GW VoIP chịu sự quản lý của MGC).
Gatekeeper là một thực thể tùy chọn trong mạng H.323 để cung cấp các chức năng biên dịch địa chỉ và điều khiển truy nhập mạng cho các thiết bị đầu cuối H.323, các Gatekeeper và các MCU.
