MGCP giả thiết rằng một kiến trúc điều khiển cuộc gọi mà trong đó sự thông minh điều khiển cuộc gọi nằm ngoài các GW, và đ−ợc xử lý bởi các phần tử điều khiển cuộc gọi bên ngoài, xem hình 3.14.
Các loại Gateway:
-Trunk Gateways (các GW trung kế): là giao diện giữa mạng thoại và một mạng VoIP.
-Voice over ATM Gateways: Nó hoạt động nh− là VoIP trunk gateway nh−ng nó là giao diện với một mạng ATM.
-Residential gateways: cung cấp một giao diện t−ơng tự truyền thống (RJ11) với mạng VoIP.
-Access gateways: cung cấp một giao diện t−ơng tự truyền thống (RJ11) hoặc giao diện PBX số với mạng VoIP.
-Business gateways: cung cấp giao diện PBX số truyền thống hoặc giao diện PBX chuyển mạch mềm với mạng VoIP.
-Network Access Server: nó có thể gắn một ”modem” với một kênh thoại và cụng cấp truy cập dữ liệu tới Internet.
-Circuit Switchs hoặc Packet Switches: cung cấp giao diện điều khiển cho một phần tử điều khiển bên ngoài.
69
Hình 3.14 - Kiến trúc MGCP
Mô hình kết nối của MGCP dựa trên hai phần tử cơ bản là đầu cuối và kết nối. Đầu cuối có thể là đầu cuối vật lý hoặc đầu cuối ảo. Kết nối có thể là các kết nối điểm tới điểm hoặc đa điểm. Chúng có thể đ−ợc thiết lập trên nhiều loại mạng khác nhau.
- Truyền dẫn gói audio sử dụng RTP và UDP trên một mạng TCP/IP.
- Truyền dẫn gói audio sử dụng AAL2 hoặc các lớp thích ứng khác, qua mạng ATM.
- Truyền dẫn gói trên một đ−ờng kết nối trong, ví dụ nh− các trục x−ơng sống TDM hoặc hệ thống liên kết bus của một GW. Nó th−ờng đ−ợc sử dụng cho các kết nối ”hairpin” th−ờng là các kết nối kết cuối trong một GW nh−ng ngay lập tức định tuyến trở về mạng thoại.
3.4.1.2. Sử dụng giao thức SDP
Call agent sử dụng MGCP để cung cấp cho GW các tham số của kết nối nh− địa chỉ IP, UDP port và các đặc tính RTP, kiểu truyền thông audio. Các miêu tả trên tuân theo quy tắc vạch ra trong giao thức miêu tả phiên SDP (Session Description Protocol) do IETF đề ra.
SDP cho phép miêu tả hội nghị multimedia, MGCP chỉ giới hạn việc sử dụng SDP để thiết lập các kênh audio, kênh truy cập dữ liệu. Các miêu tả phiên ban đầu miêu tả chính xác một kiểu truyền thông, hoặc là kiểu ”audio” cho các kết nối audio, hoặc là kiểu ”nas” cho truy cập dữ liệu.
3.4.1.3. Các lệnh và các đáp ứng của MGCP
70
• GW sẽ sử dụng lệnh Notify để thông báo cho Call agent biết khi có yêu cầu xảy ra
• Call agent có thể gửi một lệnh EndpointConfiguration tới một GW, để ra lệnh cho GW về các thuộc tính mã hoá (luật A, () ở mặt đ−ờng dây của đầu cuối (PSTN hay PBX...).
• Call agent có thể gửi một lệnh NotificationRequest để ra lệnh cho GW đợi những sự kiện xác định nh− nhấc máy, đặt máy hoặc âm DTMF...Lệnh này cũng có thể đ−ợc sử dụng cho các yêu cầu tín hiệu nh− rung chuông...
• Call agent có thể sử dụng lệnh CreateConnection để tạo một kết nối kết cuối tại một đầu cuối bên trong GW. CreateConnection mang các tham số quan trọng sau:
- Call ID.
- endpoint ID.
- Local (Remote) Connection Description: tham số này để mô tả các đặc tính kết nối:
+ Ph−ơng thức mã hoá.
+ Khoảng thời gian đóng gói.
+ Băng thông.
+ Kiểu dịch vụ.
+ Loại bỏ tiếng vọng.
+ Loại bỏ khoảng lặng.
+ Điều khiển tăng ích.
+ Sử dụng các dịch vụ đặt tr−ớc (RSVP).
+ Sử dụng bảo mật RTP (mã hoá).
- Mode: chế độ
+ Chỉ gửi: có thể đ−ợc sử dụng cho thông báo.
+ Chỉ nhận: có thể đ−ợc sử dụng để nhận các thông báo.
+ Gửi / Nhận: Đàm thoại hai bên bình th−ờng.
+ Hội nghị.
+ Dữ liệu.
• Call agent có thể sử dụng AuditEnpoint và AuditConnection để lấy thông tin về trạng thái của đầu cuối và bất kỳ các kết nối kết hợp với nó.
• Call agent có thể sử dụng lệnh ModifyConnection để thay đổi các thông số kết nối đã đ−ợc thiết lập tr−ớc đó hoặc để cung cấp thông tin cần thiết để hoàn thành các kết nối hai chiều.
• Call agent sử dụng DeleteConnection để xoá một kết nối đang tồn tại.
DeleteConnection cũng có thể đ−ợc GW dùng để cảnh báo call agent rằng một kết nối không thể giữ đ−ợc lâu hơn nữa.
71
• GW có thể sử dụng lệnh RestartInProgress để thông báo call agent biết rằng GW, hoặc một nhóm các đầu cuối đ−ợc quản lý bởi GW, đang ra khỏi dịch vụ hoặc đang trở lại dịch vụ.
Mọi lệnh của MGCP đều đ−ợc trả lời. Các trả lời mang một mã phản hồi, nó cảnh báo về trạng thái lệnh. Mã phản hồi là một số nguyên nằm trong ba dải giá trị thông th−ờng đ−ợc định nghĩa nh− sau.
- Giá trị từ 200 đến 299 chỉ thị thành công.
- Giá trị từ 400 đến 499 cảnh báo lỗi nhất thời.
- Giá trị từ 500 đến 599 cảnh báo lỗi th−ờng xuyên. Một số các mã trả lời đ−ợc giải thích trong bảng sau:
Return code Giải thích
200 Thực hiện giao dịch bình th−ờng
250 Kết nối đã bị huỷ
401 Máy thoại vừa nhấc
402 Máy thoại vừa đặt
404 Không đủ băng thông ở thời điểm này
500 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi đầu cuối không xác định
đ−ợc.
501 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi đầu cuối ch−a sẵn sàng. 512 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi GW không đ−ợc đặt cấu hình
để phát hiện một trong các sự kiện đ−ợc yêu cầu.
513 Giao dịch không thực hiện đ−ợc bởi GW không đ−ợc trang bị để tạo ra một trong các tín hiệu đ−ợc yêu cầu
514 Giao dịch không thực hiện đ−ợc vì GW không thể gửi đi một
thông báo xác định
517 Không hỗ trợ hoặc chế độ không hợp lệ
519 Đầu cuối không có số
521 Đầu cuối đã chuyển h−ớng sang call agent khác
522 Không có sự kiện hoặc tín hiệu nh− vậy
523 Hoạt động không xác định hoặc sự kết hợp không đúng của các
hoạt động
72
3.4.1.4. Các sơ đồ cuộc gọi
Hai ví dụ cơ bản trình bày quá trình cuộc gọi giữa GW nguồn RW (oRiginating gateWay) và GW trung kế TW (Trunk gateWay) sử dụng giao thức MGCP. Trong ví dụ thứ nhất thì RW khởi tạo cuộc gọi còn trong ví dụ thứ hai thì TW khởi tạo cuộc gọi.
Hình 3.15 - Cuộc gọi cơ bản từ RW tới TW
Notify off-hook N R dialtone Notify dialed digits
Create connection 200 IP address, port Create connection Modify Connection IAM 200 ACM N R ringback ANM N_R make connection full-duplex
end to end conversation
REL Delete connection Delete connection 250 250 SS7/CO TW Call agent RW N R: Notification Request 200 IP address, port REL CMP
73
Hình 3.16 - Cuộc gọi cơ bản từ TW tới RW
3.4.2. MEGACO
MEGACO/H248 là phiên bản tiếp theo của MGCP. Trên hình vẽ mô tả quá trình chuẩn hoá giao thức giữa MediaGateway và Call agent. IPDC (Internet protocol device control) đ−ợc đề xuất bởi Level3 và một nhóm các nhà sản xuất khác vào năm 1998. Song song với IPDC các nhà nhiên cứu thuộc Bellcore cũng đ−a ra một giao thức t−ơng tự là SGCP (Simple gateway control Protocol thế nh−ng khác với IPDC, SGPC chỉ thực hiện đ−ợc trên các thiết bị thử nghiệm chứ không th−ơng mại hoá đ−ợc. Sau đó IETF đã đề xuất MGCP nh− là một giao thức mà kết hợp đ−ợc những ý t−ởng của hai giao thức nói trên, sau đó IETF cùng với ITU phát triển tiếp thành MAGECO/H248.
MEGACO là trung tâm của việc thực hiện giải pháp thoại qua gói VoIP. Nó có thể tích hợp để trở thành sản phẩm nh− tổng đài trung tâm, máy chủ truy nhập mạng. Modem cáp, PBX, điện thoại IP …
Create connection 200_IP address, port
Create connection Modify Connection IAM 200 ACM ANM
end to end conversation
Delete connection Delete connection 250 250 RW Call agent TW SS7/CO N_R: Notification Request
200_IP address, port
N_R ringing Notify_off-hook
Notify_on-hook
REL
74
Hình 3.17 - Quá trình chuẩn hoá MEGACO
Khả năng của MEGACO
Giao thức MEGACO cung cấp một giải pháp toàn diện cho việc điều khiển các MG. Cũng nh− với các thế hệ tr−ớc của việc điều khiển các cổng truyền thông MEGACO cũng hoạt động trên nguyên tắc là toàn bộ sự thông minh trong quá trình xử lý cuộc gọi đều thuộc về MGC. MG sẽ không nhớ đ−ợc các thông tin của trạng thái cuộc gọi, nó chỉ cung cấp khẩ năng kết nối chéo các dòng media khác nhau d−ới sự điều khiển của MGC, và khả năng tách sóng rồi truyền tải các loại tín hiệu khác nhau mà kết hợp một cách t−ơng ứng với các dòng media đó.
MEGACO xem các MG nh− một tập hợp các đầu cuối mà mỗi cái sẽ đại diện cho một loại dòng media xác định. Một đầu cuối có thể có một thực thể vật lý cố định chẳng hạn nh− một đ−ờng analog hay một khe thời gian trong một giao diện TDM, hoặc có thể lầ một thực thể logic nh− một dòng l−u l−ợng gói VoIP . Các đầu cuối logic có thể đ−ợc thiết lập hoặc đ−ợc giải phóng bởi các lệnh của MEGACO.
Các kết nối chéo trong phạm vi MG đ−ợc tạo ra bởi các lệnh của MEGACO mà đòi hỏi ít nhất là hai đầu cuối đ−ợc đặt trong cùng phạm vi. Nếu các dòng media kết hợp với các đầu cuối nằm trong phạm vi là những loại media khác nhau thì MG đ−ợc điều khiển để thực hiện sự chuyển đổi giữa các loại media đó. Để hỗ trợ cho
chức năng này, các đầu cuối có đầy đủ các đặc tính của các loại media khác nhau. MEGACO đ−ợc thiết kế để trở thành một giao thức có thể mở rộng. Khả năng mở
rộng này đã khắc phục đ−ợc nh−ợc điểm chính của các giao thức điều khiển cổng
ITU IETF SGCP IPDC MGCP MDCP MEGACO H.GCP MEGACO /H248
75
truyền thông tr−ớc đây nh− MGCP, vì nó giải quyết đ−ợc những đòi hỏi của các giao thức thoại gói VoIP, và bởi vì nó đã cung cấp ph−ơng thức thực hiện đ−ợc những dịch vụ điện thoại analog đa dạng phụ thuộc vào từng n−ớc khác nhau.
MEGACO là một ph−ơng thức truyền tải không phụ thuộc vào các giao thức khác, mặc dù đặc tính kỹ thuật của nó chứa một vài phục lục mô tả việc sử dụng cả TCP/IP và UDP/IP nh− những tuỳ chọn để truyền tải nh−ng phần lớn các hoạt động của chuyển mạch mềm đều phù hợp với việc sử dụng truyền tải dựa trên cơ sở IP của MEGACO.
76
ch−ơng 4. giao tiếp báo hiệu giữa chuyển mạch
mềm và mạng báo hiệu số 7
Hiện nay mạng NGN đang dần hình thành, nh−ng nó phải tồn tại song song với các mạng chuyển mạch kênh hiện có nh− PSTN, chứ không thể ngay lập tức thay thế cơ sở hạ tầng mạng. Điều đó đặt ra vấn đề kết nối và liên kết báo hiệu giữa mạng PSTN và mạng chuyển mạch mềm, tr−ớc khi xem xét vấn đề đó chúng ta hãy điểm qua những đặc điểm quan trọng của mạng báo hiệu số 7.