Mô tả kĩ hơn về cấu trúc mạng NGN :
Hình 2.1:Các thành phần chính của mạng NGN
Trong cấu trúc mạng NGN có rất nhiều thành phần cần quan tâm nhưng ở đây ta chỉ nghiên cứu những thành phần chính thể hiện rõ nét sự tiên tiến của mạng NGN so với mạng viên thông truyền thống..Cụ thể là:
• Media Gateway (MG).
• Media Gateway Controller (MGC).
• Signaling Gateway (SG).
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
• Media Server (MS).
• Application Server (AF hay còn gọi là Feature Server).
2.2.1 Media Gateway (MG)
Hình 2.2: Cấu trúc Media Gateway
Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng chuyển mạch kênh. Trong mạng chuyển mạch kênh dữ liệu thoại đuợc mang trên kênh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói.
Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xứ lý tín hiệu số (DSP-Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng: Chuyển đổi A.D (Analog to Digital) nén mã thoại, audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu đa tần DTMF,…
Các chức năng của một Media Gateway:
- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP(Real Time Protocol).
- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN - Hỗ trợ các giao thức đã có như Loop-start, Ground-start, E&M,
CAS, QSIG và ISDN qua T1.
- Quản lý tài nguyên và kết nối T1.
- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP.
- Có phần mềm Media Gateway dự phòng.
- Cho phép Media Gateway mở rộng về: Cổng(Port), card mà không thay đổi các thành phần khác.
Đặc tính hệ thống: Một Media Gateway có các đắc tính sau:
- Là một thiết bị vào, ra (I.O) đặc hiệu.
- Dung lượng bộ nhớ phải luôn bảo đảm lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP…
- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho quá trình đăng nhập(Loggin).
- Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (Đối với mạng IP), mở rộng một vài giao diện T1, E1 với mạng TDM.
- Mật độ khoảng 120 cổng(DSO’s).
- Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ.
2.2.2 Media Gateway Controller (MGC)
MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi.Còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó. Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OSS và BSS.
MGC là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau như:
mạng PSTN, SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau. Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin.
Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành một cấu hình tối thiểu cho một Softswitch.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
Hình 2.3: Cấu trúc của Softswitch 1. Các chức năng của Media Gateway Controller
- Quản lý cuộc gọi.
- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323,SIP..
- Giao thức điều khiển truyền thông:MGCP, Megaco, H.248.
- Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ.
- Giao thức quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP).
- Xử lý báo hiệu SS7.
- Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP.
- Thực hiện định tuyến cuộc gọi.
- Ghi lại thông tin chi tiết cuộc gọi để tính cước (CDR-Call Detail Record).
- Điều khiển quản lý băng thông.
- Đối với Media Gateway.
• Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP.
• Phân bổ kênh DS0.
• Truyền dẫn thoại (Mã hóa, Nén, Đóng gói).
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN - Đối với Signaling Gateway MGC cung cấp:
• Các loại SS7.
• Các bộ xử lý thời gian.
• Cấu hình kết nối.
• Mã của nút mạng hay thông tin cấu hình.
- Đăng kí GateKeeper.
2. Đặc tính hệ thống
- Là một CPU đặc hiệu,yêu cầu là hệ thống đa xử lý,có khả năng mở rộng theo chiều ngang.
- Cần bộ nhớ lớn để lưu trữ cơ sở dữ liệu. Điều này cũng rất cần cho quá 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.
- Thời gian đáp ứng nhanh.
2.2.3 Signaling Gateway (SG)
Signaling Gateway tạo ra một cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).
SG làm cho Softswitch như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7.
Nhiệm vụ vủa SG là xử lý thông tin báo hiệu.
1. Chức năng của SG:
- Cung cấp một kết nối vậy lý tới mạng báo hiệu
- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signaling Gateway thông qua mạng IP
- Cung cấp đường truyền dẫn cho truyền dẫn thoại, dữ liệu gói và các dạng dữ liệu khác (Thực hiện truyền dữ liệu là chức năng của Media Gateway)
- Cung cấp các hoạt động báo hiệu SS7 có sự đáp ứng nhanh cho các dịch vụ viễn thông.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
2. Đặc tính hệ thống
- Là một thiết bị vào ra (I.O)
- Dung lượng bộ nhớ luôn phải đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình,các lộ trình…
- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho các quá trình đăng nhập do đó không yêu cầu dung lượng lớn.
- Dự phòng đầy đủ dung lượng Ethernet đối với mạng IP - Giao diện với mạng SS7 bằng cách sử dụng một luồng E1.T1,tối thiểu 2 kênh D và tối đa là 16 kênh D
- Để tăng hiệu suất và tính linh động người ta sử dung bus H.110 hoặc H.100
- Yêu cầu độ đáp ứng nhanh: nhiều SG nhiều liên kết báo hiệu
2.2.4 Media Server
Media Server là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng với hiệu suất cao nhất.
1. Các chức năng của một Media Server - Chức năng voice-mail cơ bản
- Hộp thư fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e- mail hay các bản tin ghi âm trước (Pre-recorded Message).
- Khả năng nhận tiếng nói nếu có
- Khả năng hội nghị truyền hình (Video conference).
- Khả năng chuyển thoại qua văn bản (Speech -to- text) 2. Đặc tính hệ thống
- Là một CPU, có khả năng quản lý lưu lượng bản tin MGCP - Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP nội bộ hay lân cận
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN - Cần bộ nhớ dữ liệu lớn để lưu trữ các cơ sở dữ liệu, bộ nhớ đệm hay thư viện…
- Dung lượng đĩa tương đối nhỏ
- Quản lý hầu hết lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sử dụng để xử lý thoại.
- Sử dụng Bus H.110 để tương thích card DSP và MG - Độ đáp ứng nhanh
2.2.5 Application Server.Feature Server
Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loại các dịch vụ của doanh nghiệp.Chính vì vậy mà nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại.Vì hầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng không rằng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng.
Hình 2.4: Cấu trúc của Server ứng dụng
Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thực hiện một các độc lập. Những ứng dụng này giao tiếp với Call
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN Agent thông qua các giao thức như SIP, H323…Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng.
1. Chức năng của Feature Server
Chức năng cơ bản của Feature Server là xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch.
Để thấy rõ hơn ta xét một vài ví dụ về dịch vụ đặc tính:
- Hệ thống tính cước – Call Agents sử dụng các bộ CDR (Call Detail Record). Chương trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳng hạn khả năng ứng dụng tốc độ dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày… Dịch vụ này cho phép khách hàng truy cập vào bản tin tính cước của họ thông qua cuộc gọi thoại hay truy cập Web yêu cầu
- H.323 Gatekeeper-dịch vụ này hỗ trợ định tuyến thông qua các miền khác nhau (Các mạng khác nhau). Mỗi miền có thể đăng ký số điện thoại và số đăng nhập trung kế với Gatekeeper thông qua giao thức H.323. Gatewaykeeper sẽ cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi (Và chuyển dịch sang dạng số) cho mỗi đầu cuối H.323. Gatekeeper có thể cung cấp điều khiển tính cước và quản lý băng thông cho Softswitch.
- VPN-Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặc tính sau:
• Băng thông xác định (Thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao)
• Đảm bảo QoS.
• Nhiều tính năng riêng theo chuẩn.
• Kế hoạch quay số riêng.
• Bảo mật các mã thoại được truyền dẫn.
• …….
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
2. Đặc tính hệ thống
- Đặc biệt yêu cầu một CPU tiện ích tốc độ cao.Điều này cũng còn phụ thuộc vào các ứng dụng đặc biệt khác nhau.
- Cần bộ nhớ lớn với độ trễ thấp.
- CPU có khả năng mở rộng để đáp ứng cho việc nâng cấp dịch vụ và tốc độ.
- Đặt một vài cơ sở dữ liệu trong Server.
- Dung lượng đĩa lớn, phụ thuộc vào đặc tính của ứng dụng.Ví dụ: Dung lượng 100Gb-2Tb cho ngân hàng voice mail.
- Giao diện Ethernet (Với mạng IP)được thực hiện với đầy đủ khả năng dự phòng.