4.1.1 Giới thiệu
Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu IN làm thế nào để cung cấp các dịch vụ cho khách hàng và mang lại cho các nhà cung cấp dịch vụ phương tiện linh động phân phối các dịch vụ mới.
Trong kỹ thuật IN, chức năng chuyển mạch thoại được tách khỏi bộ điều khiển bằng chương trình lưu trữ sẵn (store program controller) và được đặt tên lại là điểm chuyển mạch dịch vụ SSP (Service Switch Point). Những chức năng cĩ trong SSP được gọi là BCSM (Basic Call State Model), cịn những chức năng đã tách ra được kết hợp vào mơi trường thực thi dịch vụ tập trung SIB (Service Independent Building Block) và gọi là chức năng xử lý cuộc gọi cơ bản BCP (Basic Call Processing). SLP (Service Logic Program) được hình thành từ SIB và nằm bên trong SCP (Service Control Point).
4.1.2 Ví dụ về những dịch vụ đang tồn tại và cách thức hoạt động của chúng
Dịch vụ phổ biến nhất mà IN cung cấp trong mạng cố định là dịch vụ dịch số cơ bản. PSTN cĩ cấu trúc phân cấp gồm tổng đài nội hạt, tổng đài transit và tổng đài
CHƯƠNG 4
quốc tế (hay cịn gọi là các lớp chuyển mạch). Các lớp này được tổ chức theo kế hoạch đánh số E.164 với những con số cĩ ý nghĩa nội hạt, quốc gia và quốc tế. Vì thế khi ta quay các số như 800 (dịch vụ thoại miễn phí được triển khai ở Mỹ vào năm 1980) thì tổng đài phải làm gì khi các số này khơng cĩ ý nghĩa nội hạt, quốc gia hoặc quốc tế.
Để thực hiện các dịch vụ này thì các tổng đài chuyển mạch mạch được cấu hình các bảng định tuyến để định tuyến cuộc gọi đến một lớp được thêm vào là lớp SSP. Lớp này cĩ thể được kết hợp với lớp transit hoặc riêng tổng đài nội hạt được chuyển thành tổng đài cĩ khả năng của SSP.
Sau đây chúng ta sẽ xem xét về sự kết hợp của SSP với chức năng của tổng đài transit. Trong trường hợp này, tổng đài nội hạt báo cho tổng đài transit biết số được gọi. Sự kết hợp transit/SSP thiết lập trigger point ngắt phần mềm định tuyến cuộc gọi cơ bản. SSP gởi INAP initial-DP (Detection Point) message chứa số của người gọi, số được gọi (800), một khĩa dịch vụ (để xác định SLP thực thi) và loại sự kiện trong BCSM (Basic Call Routing Software) kích hoạt yêu cầu đến SCP. SSP dừng xử lý cuộc gọi và chờ phúc đáp từ SCP. Dựa vào khĩa dịch vụ mà SCP thực thi SLP liên quan với khĩa này. Các ứng dụng SLP dịch số thơng dụng là:
• Định tuyến theo thời gian trong ngày, dựa vào thời gian trong ngày một cuộc gọi cĩ thể được định tuyến đến một đích nào đĩ. Ví dụ một ứng dụng của call centre muốn tất cả các cuộc gọi sau mười giờ đều được trả lời bằng một thơng báo ghi sẵn.
• Nguồn gốc địa lý, cuộc gọi cĩ thể được kết nối tới các số khác nhau dựa vào số đầu quốc gia của số người gọi.
• Phân phối cuộc gọi đến nhiều đích khác nhau, dành cho một khách hàng cĩ nhiều trung tâm cuộc gọi thì các cuộc gọi đến sẽ được phân phối giữa các trung tâm này. Ví dụ dịch vụ find-me follow-me, cuộc gọi cĩ thể được định hướng tới các số khác nhau dựa vào phúc đáp cuộc gọi (nếu bận) cuộc gọi cĩ thể được định hướng lại cho đến khi nào nhận được trả lời hoặc được chuyển tới voicemail.
• Kết hợp những ứng dụng trên.
Một khi logic dịch vụ đã xác định đích của cuộc gọi, SLP phúc đáp bản tin khởi tạo DP bằng một trong hai cách:
Cả ETC và CON đều chứa số bị gọi. Sự khác nhau giữa hai phương pháp này là ETC vẫn nằm dưới sự điều khiển của SLP và thường được sử dụng để kết nối tạm thời người gọi tới một thơng báo đã được lưu trữ sẵn hoặc dịch vụ thơng báo tự động hoặc các node dịch vụ, cịn CON hồn thành kết nối mà khơng cần thêm bất kỳ hoạt động nào nữa. SSP cĩ thể yêu cầu thêm thơng tin (ví dụ thơng tin về tính cước) dưới dạng các thơng báo. Khi cuộc gọi hồn thành, SSP sẽ gởi thơng báo cho SCP và SLP trở về trạng thái rỗi.
Một số các dịch vụ khác cĩ thể tận dụng phương thức điều khiển này:
• Tele-voting (dịch vụ bầu chọn từ xa) cĩ thể thu thập và tính số phiếu được tạo ra từ bầu chọn qua các cuộc gọi. Ví dụ khi một cuộc thi yêu cầu người xem đăng ký bầu chọn cho các thí sinh. IN cĩ thể đếm tự động số cuộc gọi để xác định số lượng bầu chọn và cho kết quả nhanh chĩng.
• Mạng riêng ảo (Virtual Private Network). Dịch vụ này dùng để kết nối mạng riêng của các cơng ty lớn, cơng ty đa quốc gia thơng qua mạng thoại cơng cộng. Dịch vụ này giúp giảm chi phí cho các cơng ty do khơng phải thuê kênh riêng giữa các cơng ty con. IN cĩ thể được sử dụng để thêm vào các kế hoạch định tuyến thích ứng với sự thay đổi cước theo thời gian trong ngày.
• Wide Area Centrex. Thay vì các cơng ty kết nối các mạng riêng với nhau, cơng ty điện thoại cĩ thể tạo ra một mạng riêng cho họ, gồm các kế hoạch đánh số riêng. Tất cả sự thơng minh và cấu hình được thực hiện trên tổng đài của cơng ty điện thoại và các hệ thống IN.
• Calling card services. Hầu hết các nhà cung cấp viễn thơng trên thế giới cung cấp các dịch vụ điện thoại thẻ cho phép người gọi thực hiện cuộc gọi ở bất kì nơi nào và tính cước dựa vào tài khoản riêng của họ. Đầu tiên người gọi sẽ gọi một số miễn phí kết nối tới một IVR, sau đĩ nhập vào số tài khoản và mã nhận diện, theo sau là số cần gọi. Hệ thống IVR sẽ kết nối cuộc gọi. Tất cả các cơng việc này được thực hiện nhờ hệ thống IN.
• Mạng di động cũng mở rộng việc sử dụng IN cho dịch vụ trả trước. Thoại trả trước được thực hiện bởi một dịch vụ chạy trên SCP. Nếu người gọi cĩ thẻ thì cuộc gọi được cho phép. Kết quả được thiết lập để tự động chuyển cuộc gọi đến dịch vụ tự động dựa vào tài khoản trên thẻ của khách hàng.
Để thực hiện vai trị của mình trong các dịch vụ trên thì SLP sử dụng cơ sở dữ liệu trong SDP (Service Data Point). SDP chứa dữ liệu về thơng tin khách hàng,
cho phép một SLP cụ thể được thực hiện cho nhiều khách hàng khác nhau. Trên thực tế thì SDP thường được nhúng trong SCP, ít khi là một thực thể riêng biệt.
4.1.3 Chuyển mạch mềm và các serversï ứng dụng
Thuật ngữ Softswitch được sử dụng để mơ tả một server cĩ khả năng điều khiển thoại và các dịch vụ khác bằng việc xây dựng các chương trình trong mạng IP.
Chuyển mạch mềm cĩ các đặc tính sau:
• Điều khiển thơng minh các dịch vụ kết nối cho media gateway và các điểm kết cuối IP.
• Cĩ khả năng lựa chọn quá trình xử lý cho một cuộc gọi.
• Định tuyến cuộc gọi trong mạng dựa vào báo hiệu và thơng tin cơ sở dữ liệu khách hàng.
• Cĩ khả năng điều khiển chuyển cuộc gọi đến một mạng khác.
• Giao tiếp và hỗ trợ các chức năng quản lý như: sửa lỗi, tính cước…
Hình sau mơ tả chuyển mạch mềm và chuyển mạch mạch, chủ yếu là so sánh và nĩi về ưu điểm của chuyển mạch mềm.
Chuyển mạch mềm cĩ nghĩa là làm việc với các server ứng dụng (application servers). Các servers ứng dụng sẽ cung cấp giao diện cho các ứng dụng web khác như email, web browsers và các ứng dụng SIP.
Sofswitch được xây dựng trên phần cứng máy tính tiêu chuẩn như hệ thống Unix và Sun Microsystems’ Solaris. Đây là sự khác biệt khi so sánh với chuyển mạch mạch hiện tại và một số IN SCP. Dựa vào chuyển mạch mềm cĩ thể cung cấp các dịch vụ cĩ chi phí thấp hơn so với chuyển mạch mạch.
4.1.4 Mạng thơng minh tương lai 4.1.4.a Sự phát triển của SSP 4.1.4.a Sự phát triển của SSP
SSP trong thế hệ mới tạm thời được phân tích bao gồm media gateway, signalling gateway và media gateway controller. Hình sau mơ tả mơ hình được xây dựng lại của SSP. Trung kế Ma trận chuyển mạch Trung kế Trung kế Trung kế Trung kế Trung kế Các dịch vụ tăng cường được tạo ra thơng qua mạng thơng minh. SPC Bus điều khiển Các dịch vụ chứa trong các bộ điều khiển chương trình lưu trữ sẵn. Muốn cung cấp thêm dịch vụ mới phải nâng cấp tổng đài. Khả năng của ma trận chuyển mạch thì hạn chế Signalling Gateway TDM Gateway Signalling Gateway Mạng lõi IP Chuyển mạch mềm Nhiều giao thức được hỗ trợ như: SIP, MGCP/Megaco, H.323,SS#7 và INAP Dễ dàng mở rộng và thêm các dịch vụ mới Khơng cĩ ma trận chuyển mạch, TDM gateway được thêm vào để giao tiếp với các mạng cũ TDM Gateway Bus điều khiển T&RA Hình 4.1: Chuyển mạch mềm và chuyển mạch mạch
Hình 4.2: SSP được xây dựng lại
Bộ điều khiển bằng chương trình được lưu trữ sẵn (stored program controller) được thay thế bằng MGC (Media Gateway Controller), các kết nối bên ngồi cho TDM được đặt ở các Media Gateway và báo hiệu số 7 kết cuối trên Signalling Gateway. Kỹ thuật này trình bày một bước tiến cho phép các nhà khai thác mạng vừa thực hiện các chức năng chuyển mạch hiện tại vừa cĩ được các ưu điểm của mạng IP. Nhìn bên ngồi thì các kết cấu khơng thay đổi, vẫn giống như các chuyển mạch TDM chỉ khác là cĩ sự nâng cấp bên trong.
Mạng chuyển mạch mạch dựa trên TDM tiến lên mạng NGN phải mất một khoảng thời gian. Các nhà khai thác trên thế giới sẽ cĩ tốc độ phát triển khác nhau. Một số nhà cung cấp thì tiến một bước xa tới mạng NGN, trong khi đĩ một số nhà cung cấp khác phải từng bước nâng cấp mạng chuyển mạch mạch hiện tại, vừa tiến lên mạng thế hệ mới vừa đảm bảo việc duy trì các dịch vụ cho khách hàng.
Trong giải pháp này SCP hiện tại vẫn cĩ thể điều khiển cuộc gọi như trước đĩ bằng cách sử dụng INAP interface kết nối tới signalling gateway. Signalling gateway sẽ đĩng gĩi các INAP message và truyền đến MGC sử dụng SCTP (Stream Control Transfer Protocol). IN hiện tại cĩ thể giao tiếp với SSP thơng qua việc kết nối trực tiếp với SCP qua giao diện SCTP/IP. Đây là một bước cải thiện để bảo vệ đầu tư các dịch vụ mạng thơng minh hiện tại. Giải pháp này cho phép các
nhà khai thác mạng TDM hiện tại chuyển sang kỹ thuật VoIP một cách chậm và an tồn.
Ưu điểm của giải pháp này là các SSP kết nối tới cùng mạng lõi IP, vì thế các kết nối thoại được chuyển trực tiếp từ media gateway này đến media gateway khác, khơng phải qua nhiều tổng đài chuyển tiếp như ở chuyển mạch mạch. Điều này tạo nên tính kinh tế cho mạng lõi dựa trên IP.
Bước cuối cùng sẽ loại bỏ media gateway và signalling gateway, nhường chỗ cho các kết nối hồn tồn dựa trên IP giữa nhà cung cấp và thiết bị đầu cuối.
4.1.4.b Sự phát triển của SCP
SCP trong mạng TDM phát triển theo hai cách, chuyển đổi cùng với mạng để trở thành một platform dịch vụ ứng dụng hoặc trở thành các platform mới trong các server ứng dụng SIP và chuyển mạch mềm thực hiện những chức năng tương tự.
Một bước tạm thời giữ đầu tư trong mạng IN đồng thời cung cấp phương tiện để SCP gọi được các dịch vụ dựa trên mạng IP và ngược lại. SCP cĩ thể gọi các dịch vụ dựa trên IP nhờ vào cơng việc của SPIRITS (Services in the PSTN/IN Requesting Internet Services). PINT (PSTN /Internet Interworking) giúp cho mạng IP gọi các dịch vụ của PSTN. Và khi hồn tất mạng NGN, các dịch vụ mới hồn tồn dựa trên IP thì sẽ khơng cần tới các dịch vụ SPIRITS và PINT nữa.
Dữ liệu trong các SDP (Service Data Point) hiện tại được chuyển hoặc kết hợp với các cơ sở dữ liệu mới và các thư mục chạy trên mạng thế hệ mới, Lightway Directory Access Protocol (LDAP) servers hoặc các servers DNS (Domain Name System) tăng cường (hoặc cĩ thể kết hợp cả hai). Những platforms mới dựa trên java cĩ thể cung cấp các dịch vụ IN nhờ vào các phần mềm chạy trên phần cứng máy tính tiêu chuẩn, cho phép các nhà khai thác mạng viễn thơng cĩ thể cung cấp các dịch vụ theo cách đơn giản hơn và độc lập hơn. Một số dịch vụ truyền thống sẽ được tăng cường, một số khác sẽ được thay thế bởi các dịch vụ mới linh động hơn. Các dịch vụ mới này là:
• Enhanced voicemail. Các máy trả lời in-net hiện tại đã lạc hậu và cĩ thể tăng cường bằng việc thêm vào sự tích hợp với truy cập email và web. Ví dụ khi bạn đang đi nghỉ, bạn cĩ thể truy nhập vào portal riêng của bạn và lấy tin nhắn từ nhà mà khơng cần phải trả phí cuộc gọi quốc tế; hoặc bạn cĩ thể chuyển các tin nhắn từ điện thoại di động về dịch vụ trả lời tại nhà mà bạn đã cấu hình qua portal của bạn.
• Sự tích hợp bản tin tức thời (instant messaging) với những phương thức khác. Bản tin tức thời là dịch vụ dựa trên văn bản, cĩ thể qua một giao diện web hoặc qua một gateway SMS (Short Message Service). Nếu tích hợp voice mail và bản tin tức thời sẽ cĩ được một dịch vụ thật hữu ích. Khi bạn khơng thể nhận các tin nhắn dạng văn bản thì các tin nhắn này sẽ được gửi vào voice mailbox của bạn thơng qua sự chuyển đổi văn bản thành thoại, và bạn cĩ thể vào voice mailbox của mình để lấy ra tin nhắn, sau đĩ cĩ thể trả lời nhờ nhận diện thoại. Hoặc nếu cĩ ai đĩ gọi vào số cố định ở nhà cho bạn khi bạn đang log in VoIP trên máy tính kết nối với Internet Service Provider (ISP) thì cuộc gọi cĩ thể được gửi lại vào địa chỉ IP hiện tại của bạn.
• Những dịch vụ do khách hàng cung cấp và thay đổi; các dịch vụ này làm giảm chi phí cho các nhà khai thác mạng trong quá trình cung cấp dịch vụ.
4.1.4.c Kết luận
Về di động: cĩ sự thay đổi từ mạng di động GSM sang mạng di động 3G. So với mạng cố định thì trong mạng di động MSC tương đương với SSP. MSC cĩ thể được xây dựng lại giống như cách của SSP để cho ra MSC server và media gateway được điều khiển bởi MSC server sử dụng giao thức H.248/ Megaco. Sự thay đổi này sẽ dễ dàng thực hiện hơn nếu mạng di động là GPRS cĩ kỹ thuật dựa trên gĩi.
Trong mạng di động và mạng cố định cĩ sự tách biệt giữa chức năng điều khiển cuộc gọi và chức năng xử lý lưu lượng. Khi các dịch vụ trở nên phức tạp hơn và yêu cầu xử lý cuộc gọi tăng thì chuyển mạch mềm sẽ được thiết lập năng lực xử lý cao hơn. Và khi các luồng lưu lượng yêu cầu băng thơng lớn hơn cho từng dịch vụ thì sẽ tăng mạng truyền tải và số lượng media gateway. Sự tách biệt hai chức năng này tạo cơ hội lớn hơn cho chuyển đổi thiết bị giữa di động và cố định.
4.1.5 Các dịch vụ dựa trên thoại
Voicemail là một cơng cụ cĩ giá trị và được kết hợp trong các tổng đài PBX. Nếu điện thoại di động của bạn được trang bị voicemail thì ngay cả khi bạn ở ngồi vùng phủ sĩng hoặc đang trong một cuộc họp thì các tin nhắn vẫn được giữ lại để sau đĩ bạn cĩ thể lấy ra.
Trung tâm cuộc gọi (Call Centres) là nơi thực hiện kinh doanh thoại và chăm sĩc khách hàng, nơi trả lời các cuộc gọi của khách hàng, mở rộng sử dụng các dịch vụ dựa trên voice server. Các dịch vụ Call Centre được thực hiện trên các IVR
chuyên biệt hoặc được thực hiện ở phía khách hàng hoặc trên in-net platforms do các nhà khai thác viễn thơng cung cấp.
Chi phí thực hiện các dịch vụ tự động trên chuyển mạch mạch cao làm cho các khách hàng nhỏ (SME-Smaller Customers) khơng thể tham gia mà chỉ những khách hàng là các cơng ty lớn hay những trung tâm cuộc gọi lớn mới cĩ thể thực hiện các dịch vụ này. Điều này bắt đầu thay đổi khoảng năm năm trước đây. Khi các cơng