3.2.1 Thiết bị đầu cuối
• Một thiết bị đầu cuối là một nỳt cuối trong cấu hỡnh chuẩn của mạng VoIP ,nú cú thể được kết nối với mạng IP sử dụng một trong cỏc giao diện truy nhập sẽ được trỡnh bày sau đõy.Một thiết bị đầu cuối cú thể cho phộp một thuờ bao trong mạng IP thực hiện một cuộc điện thoại đến một thuờ bao trong mạng SCN .Cỏc cuộc gọi đú sẽ được sự giỏm sỏt của GK mà thiết bị đầu cuối đú đó đăng ký.
• Một thiết bị đầu cuối cú thể bao gồm cỏc chức năng sau đõy:
• Chức năng đầu cuối H.225.0: thu và nhận cỏc bản tin H.225.0;
• Chức năng đầu cuối H.245 :thu và nhận cỏc bản tin H.245;
• Bảo mật kờnh truyền tải :đảm bảo tớnh bảo mật của kờnh truyền tải thụng tin
kết nối với thiết bị đầu cuối.
• Bảo mật kờnh bỏo hiệu : đảm bảo tớnh bảo mật của kờnh bỏo hiệu kết nối với
thiết bị đầu cuối;
• Chức năng xỏc nhận : thiết lập đặc điểm nhận dạng khỏch hàng ,thiết bị hoặc
phần tử mạng;
• Non-repudiation evidence gathering : thu thập cỏc thụng tin dung để xỏc nhận
là bản tin bỏo hiệu hoặc bản tin chứa cỏc thụng tin đó được truyền hoặc nhận chưa;
• Chức năng quản lý: giao tiếp với hệ thống quản lý mạng ;
• Chức năng nghi cỏc bản tin sử dụng : xỏc định hoặc ghi lại cỏc thụng tin về sự
• Chức năng bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng: bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng đó được ghi ra thiết bị ngoại vi.
3.2.2 Mạng truy nhập IP
Mạng truy nhập IP cho phộp thiết bị đầu cuối ,GW,GK truy nhập vào mạng IP thụng qua cơ sở hạ tầng mạng sẵn cú .Sau đõy là một vài loại giao diện truy nhập IP được sử dụng trong cấu hỡnh chuẩn của mạng VoIP.
• Truy nhập PSTN; • Truy nhập ISDN; • Truy nhập GMS; • Truy nhập cỏp; • Truy nhập LAN; • Truy nhập BRAN; • Truy nhập DECT.
Trờn đõy khụng phải là tất cả cỏc giao diện truy nhập IP,một vài loại khỏc đang được nghiờn cứu để sử dụng trong mạng VoIP .Đặc điểm của cỏc giao diện này cú thể gõy ảnh hưởng đến chất lượng và tớnh bảo mật của cuộc gọi VoIP.
3.2.3 Gatekeeper (GK)
GK là phần tử trong mạng chịu trỏch nhiệm quản lý việc đăng ký ,chấp nhận và trạng thỏi của cỏc thiết bị đầu cuối và GW.GK cú thể tham gia vào việc quản lý vựng ,xử lý cuộc gọi và bỏo hiệu cuộc gọi.Nú xỏc định tuyến để truyền bỏo hiệu cuộc gọi và nội dung đối với mỗi cuộc gọi. GK cú thể bao gồm cỏc khối chức năng sau đõy:
- Chuyển đổi địa chỉ E.164 : chuyển đổi địa chỉ E.164 sang tờn gọi H.323;
- Chuyển đổi tờn gọi H.323: chuyển đổi tờn gọi H.323 sang số E.164;
- Chuyển đổi địa chỉ H.225.0 :Chuyển từ tờn gọi H.323 sang địa chỉ IP để truyền
cỏc bản tin H.225.0 ,hoặc nhận và truyền địa chỉ IP để truyền cỏc bản tin H.225.0,bao gồm cả mó lựa chọn nhà cung cấp mạng;
- Dịch địa chỉ kờnh thụng tin :nhận và truyền địa chỉ IP của cỏc kờnh truyền tải
thụng tin ,bao gồm cả mó lựa chọn nhà cung cấp mạng;
- Dịch địa chỉ kờnh H.245 : nhận và truyền địa chỉ IP phục vụ cho bỏo hiệu
H.245, bao gồm cả mó lựa chọn nhà cung cấp mạng;
- GK H.245 : truyền và nhận cỏc bản tin H.245;
- Giao tiếp giữa cỏc GK : thực hiện trao đổi thụng tin giữa cỏc GK;
- Đăng ký : cung cấp cỏc thụng tin cần đăng ký khi yờu cầu dịch vụ;
- Xỏc nhận :Thiết lập cỏc đặc điểm nhận dạng của khỏch hàng ,thiết bị đầu cuối
hoặc cỏc phần tử mạng.
- Điều khiển GK chấp nhận kờnh thụng tin :cho phộp hoặc khụng cho phộp sử
dụng cỏc kờnh truyền tải thụng tin;
- Non-repudiation evidence gathering : thu thập thụng tin dựng để xỏc nhận là
bản tin bỏo hiệu hoặc bản tin chứa thụng tin đó được truyền hoặc nhận chưa;
- Bảo mật kờnh bỏo hiệu : đảm bảo tớnh bảo mật của kờnh bỏo hiệu kết nối GK
với thiết bị đầu cuối;
- Tớnh cước: thu thập thụng tin để tớnh cước;
- Điều chỉnh tốc độ và giỏ cước: xỏc định tốc độ và giỏ cước sử dụng;
- Chức năng quản lý : giao tiếp với hệ thống quản lý mạng;
- Chức năng ghi cỏc bản tin sử dụng : xỏc định hoặc ghi lại cỏc thụng tin về sự
kiện (truy nhập ,cảnh bỏo ) và tài nguyờn;
- Chức năng bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng :bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng đó được
ghi ra thiết bị ngoại vi.
3.2.4 Gateway(GW)
Một GW cú thể kết nối vật lý một hay nhiều mạng IP với một hay nhiều mạng SCN .Một GW cú thể bao gồm :SGW,MGW,MGWC .Một hay nhiều chức năng này cú thể được thực hiện trong GK hay một GW khỏc :
Gateway bỏo hiệu (SGW ):
SGW cung cấp kờnh bỏo hiệu giữa mạng IP và mạng SCN.Nú cú thể hỗ trợ chức năng hoặc kờnh bỏo hiệu giữa mạng IP (vớ dụ như H.323 ) và bỏo hiệu trong mạng SCN (vớ dụ như R2 ,CCS7 ).
SGW cú thể bao gồm cỏc khối chức năng sau : - Kết nối cỏc giao thức điều khiển cuộc gọi SCN;
- Kết nối bỏo hiệu từ mạng SCN : Phối hợp hoạt động với cỏc chức năng bỏo hiệu của MGWC;
- Chức năng bỏo hiệu :chuyển đổi giữa bỏo hiệu mạng IP với bỏo hiệu mạng SCN khi phối hợp hoạt động với MGWC;
- Chức năng ghi cỏc bản tin sử dụng :xỏc định và ghi cỏc bản tin xử dụng ra thiết bị ngoại vi ;
- OAM&P: vận hành, quản lý và bảo dưỡng ,thụng qua cỏc giao diện logic cung cấp cỏc thụng tin khụng trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới cỏc phần tử quản lý hệ thụng;
- Chức năng quản lý :giao diện với hệ thống quản lý mạng ;
- Giao diện mạng chuyển mạch gúi :kết nối mạng chuyển mạch gúi; a) Gateway phương tiện (Media Gateway )
MGW cung cấp phương tiện để thực hiện chức năng chuyển đổi mó hoỏ .Nú chuyển đổi giữa cỏc mó truyền trong mạng IP (truyền trờn RTP/UDP/IP )với mó hoỏ truyền trong mạng SCN (PCM,GSM).
MGW cú thể bao gồm cỏc khối chức năng sau :
• Chức năng chuyển đổi địa chỉ kờnh thụng tin: cung cấp địa chỉ IP cho cỏc kờnh
thụng tin truyền và nhận ;
• Chức năng chuyển đổi luồng :chuyển đổi giữa cỏc luồng thụng tin giữa mạng IP và
mạng SCN bao gồm việc chuyển đổi mó hoỏ và triệt tiếng vọng;
• Chức năng dịch mó hoỏ : định tuyến cỏc luồng thụng tin giữa mạng Ip và mạng
SCN;
• Bảo mật kờnh thụng tin :đảm bảo tớnh riờng tư của kờnh thụng tin kết nối với GW;
• Kết cuối chuyển mạch kờnh :bao gồm tất cả cỏc phần cứng và giao diện cần thiết để
kết cuối cuộc gọi chuyển mạch kờnh ,nú phải bao gồm cỏc bộ mó hoỏ và giải mó PCM luật A và PCM luật à;
• Kết cuối chuyển mạch gúi : chứa tất cả cỏc giao thức liờn quan đến việc kết nối kờnh
thụng tin trong mạng chuyển mạch gúi bao gồm cỏc bộ mó hoỏ giải mó cú thể sử dụng được .Theo chuẩn H.323 thỡ nú bao gồm RTP/RTCP và cỏc bộ mó hoỏ giải mó như G.711,G.723.1;
• Giao diện với mạng SCN :kết cuối cỏc kờnh mang (vớ dụ như DS0) từ mạng SCN và
chuyển nú sang trạng thỏi cú thể điều khiển bởi chức năng xử lý kờnh thụng tin;
• Chức năng chuyển đổi kờnh thụng tin giữa IP và SCN :chuyển đổi giữa kờnh
mang thụng tin thoại ,fax,dữ liệu của SCN và cỏc gúi dữ liệu trong mạng chuyển mạch gúi .Nú cũng thực hiện chức năng xử lý tớn hiệu thớch hợp vớ dụ như :nộn tớn hiệu thoại,triệt tiếng vọng ,triệt khoảng lặng,mó hoỏ,chuyển đổi tớn hiệu fax và điều tiết tốc độ modem tương tự.Thờm vào đú nú cũn thực hiện chuyển đổi giữa tớn hiệu DTMF trong mạng SCN và cỏc tớn hiệu thớch hợp trong mạng chuyển mạch gúi khi
mà cỏc bộ mó hoỏ tớn hiệu thoại khụng mó hoỏ tớn hiệu DTMF.Chức năng chuyển đổi kờnh thụng tin giữa IP và SCN cũng cú thể thu thập thụng tin về lưu lượng gúi và chất lượng kờnh đối với mỗi cuộc gọi để sử dụng trong việc bỏo cỏo chi tiết và điều khiển cuộc gọi;
• Chức năng ghi cỏc bản tin sử dụng : xỏc định và ghi cỏc bản tin bỏo hiệu và cỏc bản
tin thụng tin truyền và nhận;
• Chức năng bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng ; bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng ra thiết bị
ngoại vi ;
• OAM&P :vận hành ,quản lý và bảo dưỡng ,thụng qua cỏc giao diện logic cung cấp
cỏc thụng tin khụng trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới cỏc phần tử quản lý hệ thống;
• Chức năng quản lý :giao diện với hệ thống quản lý mạng;
• Giao diện mạng chuyển mạch gúi:kết cuối mạng chuyển mạch gúi.
b) Gateway điều khiển phương tiện (MGWC-Media Gateway Controller)
MGWC đúng vai trũ phần tử kết nối MGW ,SGW,và GK .Nú cung cấp sử lý cuộc gọi cho GW ;nú điều khiển MGW;nú nhận thụng tin bỏo hiệu SCN từ SGW và thụng tin bỏo hiệu từ IP từ GK.
MGWC cú thể bao gồm cỏc khối chức năng sau :
- Chức năng GW H.225.0 :truyền và nhận cỏc bản tin H.225.0;
- Chức năng GW H.245 : truyền và nhận cỏc bản tin H.245;
- Chức năng xỏc nhận :Thiết lập đặc điểm nhận dạng của người sử dụng ,thiết bị hoặc
phần tử mạng;
- Chức năng điều khiển GW chấp nhận luồng dữ liệu :cho phộp hoặc khụng cho
phộp một luồng dữ liệu;
- Non -repudiation evidence gathering :thu thập thụng tin dựng để xỏc nhận là bản
tin bỏo hiệu hoặc bản tin chưỏ thụng tin đó được truyền hoặc nhận chưa;
- Bỏo hiệu chuyển mạch gúi:bao gồm tất cả cỏc loại bỏo hiệu cuộc gọi cú thể thực
hiện bởi cỏc đầu cuối trong mạng. Vớ dụ như theo chuẩn H.323 thỡ bao gồm: H.225.0, Q.931, H.225.0 RAS và H.245. Đối với một đầu cuối H323 chỉ nhận thỡ nú bao gồm H.225.0 RAS mà khụng bao gồm H.245;
- Giao diện bỏo hiệu chuyển mạch gúi: kết cuối giao thức bỏo hiệu chuyển mạch gúi(
vớ dụ như H.323, UNI, PNNI). Nú chỉ lưa lại vừa đủ cỏc thụng tin trạng thỏi để quản lớ giao diện. Về thực chất giao diện bỏo hiệu chuyển mạch gúi trong MGWC khụng
kết nối trực tiếp với MGW như là cỏc thụng tin truyền từ MGWC tới MGW thụng qua chức năng điều khiển cuộc gọi;
- Điều khiển GW: bao gồm cỏc chức năng: điều khiển kết nối logic, quản lớ tài
nguyờn, chuyển đổi giao diện( vớ dụ như từ SS7 sang H.225.0);
- Giỏm sỏt tài nguyờn từ xa: bao gồm giỏm sỏt độ khả dụng của cỏc kờnh trung kế của
MGW, giải thụng và độ khả dụng của mạng IP, tỉ lệ định tuyến thành cụng cuộc gọi;
- Chức năng điều khiển cuộc gọi: lưu giữ cỏc trạng thỏi cuộc gọi của GW. Chức năng
điều khiển cuộc gọi bao gồm tất cả cỏc điều khiển kết nối logic của GW.
- Quản lớ tài nguyờn MGW: cấp phỏt tài nguyờn cho MGW;
- Chức năng bỏo hiệu: chuyển đổi giữa bỏo hiệu mạng IP và bỏo hiệu mạng SCN
trong phối hợp hoạt động với SGW;
- Chức năng ghi cỏc bản tin sử dụng: xỏc định và ghi cỏc bản tin bỏo hiệu và cỏc bản
thụng tin truyền và nhận;
- Chức năng bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng: bỏo cỏo cỏc bản tin sử dụng ra thiết bị
ngoại vi;
- OAM&P: vận hành, quản lớ và bảo dưỡng, thụng qua cỏc giao diện logic cung cấp
cỏc thụng tin khụng trực tiếp phục vụ cho điều khiển cuộc gọi tới cỏc phần tử quản lớ hệ thống;
- Chức năng quản lớ : giao diện với hệ thống quản lớ mạng;
- Giao diện mạng chuyển mạch gúi: kết cuối mạng chuyển mạch gúi.
Back-end service
Back- end service đượcGW và GK sử dụng để thực hiện cỏc chức năng của chỳng(vớ dụ như: xỏc nhận, tớnh cước,điều chỉnh tốc độ và giỏ cước,chuyển đổi địa chỉ).
3.3 Cỏc giao diện chuẩn
Giao diện A
A là giao diện giữa đầu cuối H.323 và GK. Cỏc thụng tin chuyển qua giao diện A phải hỗ trợ bỏo hiệu cuộc gọi và thụng tin cuộc gọi bao gồm H.225.0 và H.245 như được trỡnh bày trong khuyến nghị H.323.
Giao diện B
B là giao diện giữa đầu cuối H.323 và MGW. Cỏc thụng tin chuyển qua giao diện B phải hỗ trợ luồng dữ liệu giữa thiết bị đầu cuối H.323 và MGW bao gồm RTP, cú thể cú
RTCP như được trỡnh bày trong khuyến nghị H.225.0 và tham chiếu trong khuyến nghị H.323.
Giao diện C
C là giao diện giữa MGWC và GK. Cỏc thụng tin chuyển qua giao diện C phải hỗ trợ bỏo hiệu cuộc gọi và thụng tin cuộc gọi bao gồm H.225.0 và H.245 như được trỡnh bày trong khuyến nghị H.323.
Giao diện D
D là giao diện giữa hai GK. Cỏc thụng tin chuyển qua giao diện D phải hỗ trợ cỏc chức năng sau:
- Tỡm kiếm: cơ chế để một GK tỡm kiếm GK khỏc;
- Thụng tin trao đổi: khi mà một GK thụng bỏo cho một GK khỏc là nú hỗ trợ quay
số kiểu khỏc để cỏc thiết bị cú thể sử dụng dịch vụ;
- Xỏc nhận: khi hai GK xỏc nhận đặc điểm nhận dạng lẫn nhau để chấp nhận trao đổi
thụng tin;
- Bảo mật: khi hai GK bảo mật cỏc thụng tin trao đổi;
- Xỏc nhận với Proxy: khi một GK xỏc nhận đặc điểm nhận dạng của một phần tử với
một GK khỏc. Chức năng này thường sử dụng trong điều kiện phải đăng ký và xỏc nhận với Proxy;
- Đăng ký với Proxy: khi một GK đăng ký đại diện cho một phần tử với một GK khỏc;
- Cho phộp Proxy: khi một GK cho phộp một phần tử hoạt động(vớ dụ như: thực hiện
cuộc gọi, đại diện cho một phần tử khỏc) trao đổi thụng tin với một GK khỏc.
- Bỏo hiệu cuộc gọi: xỏc định kờnh nào và bản tin bỏo hiệu nào được truyền giữa hai
GK;
- Tớnh cước: trao đổi thụng tin tớnh cước.
Giao diện E
Cú hai loại giao diện E đú là Ea và Eb, trong đú Ea là giao diện giữa MGW và mạng SCN, cũn Eb là giao diện giữa SGW và mạng SCN. Cỏc thụng tin chuyển qua giao diện E cú thể được chia làm hai phần như sau:
Tại giao diện Ea: phải hỗ trợ cỏc luồng dữ liệu kết lối giữa mạng IP và mạng SCN; Tại giao diện Eb: phải hỗ trợ bỏo hiệu giữa mạng IP và mạng SCN.
Giao diện F là giao diện giữa Back-end service và MGWC Giao diện G là giao diện giữa Back-end service và GK
Giao diện H là giao diện giữa đầu cuối H.323 hoặc GK và mạng truy nhập IP Giao diện I là giao diện giữa mạng truy nhập IP và phần cũn lại của mạng IP
Giao diện J là giao diện giữa SGW và MGWC
Giao diện N là giao diện giữa MGWC và MGW. Cỏc thụng tin trao đổi qua giao diện N phải hỗ trợ cỏc chức năng sau:
- Tạo, thay đổi, xoỏ một luồng dữ liệu kết nối qua MGW;
- Xỏc định cỏc thụng số kỹ thuật được sử dụng của cỏc luồng dữ liệu truyền qua MGW khi thiết lập một kết nối và sau đú là trong suốt khoảng thời gian kết nối đú tồn tại; - Yờu cầu chốn cỏc tớn hiệu tone và cỏc õm thụng bỏo vào luồng dữ liệu theo yờu cầu
trực tiếp của MGWC hoặc bởi chỉ thị chốn cỏc tone hoặc õm thụng bỏo bắt đầu và kết thỳc khi phỏt hiện một sự cố trong bản thõn MGW;
- Yờu cầu thụng bỏo và cú thể thực hiện hoạt động để khắc phục khi phỏt hiện lỗi trờn luồng dữ liệu;
3.3.1 Một thớ dụ về cấu hỡnh mạng VoIP
Cấu hỡnh triển khai trờn hỡnh 3.2 bao gồm 3 GW riờng biệt.GW thứ nhất là SGW kết nối với mạng bỏo hiệu SS7 của mạng SCN .Chức năng của SGW cho phộp tập