1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
3.3.2. Kiến trỳc của BICC
3.3.2.1. Mụ hỡnh mạng
Hỡnh 3.10 - Mụ hỡnh chức năng của BICC CS1
Như trờn hỡnh 3.7 thể hiện đầy đủ mụ hỡnh chức năng của một mạng BICC với cỏc thuật ngữ sau:
BCF-
N, BCF-T, BCF-G và BCF-R. Cỏc BCF-N, BCF-T và BCF-G cung cấp chức năng điều khiển chuyển mạch kờnh mang, khả năng truyền thụng với CSF của nú, và cỏc tớnh năng bỏo hiệu cần thiết cho việc thiết lập và giải phúng kờnh mang với BCF ngang hàng với nú. BCF-R cung cấp tớnh năng điều khiển chuyển mạch kờnh mang và chuyển tiếp cỏc yờu cầu bỏo hiệu điều khiển kờnh mang cho BCF tiếp theo để hoàn thành thủ tục bỏo hiệu điều khiển kờnh mang từ đầu cuối đến đầu cuối.
• Chức năng làm việc liờn mạng kờnh mang (Bearer InterWorking Function BIWF): là thực thể chức năng cung cấp chức năng điều khiển kờnh mang và chức năng chuyển mạch trong điểm dịch vụ (Serving Node). Một BIWF chứa 1 BCF.
• Điểm dàn xếp cuộc gọi (Call Mediation Node CMN): Một thực thể chức năng cung cấp cỏc tớnh năng của CSF mà khụng gắn với 1 thực thể BCF nào.
• Chức năng dịch vụ cuộc gọi (Call Service Function CSF): cú 4 kiểu CSF được định nghĩa:
- Chức năng điểm dịch vụ cuộc gọi (CSF-N) cung cấp cỏc hoạt động điều khiển dịch vụ của node gắn với dịch vụ băng hẹp bằng cỏch làm việc liờn mạng với băng hẹp và kờnh mang đục lập với bỏo hiệu, bỏo hiệu cho CSF ngang hàng với nú cỏc thuộc tớnh cuộc gọi và liờn kết với chức năng điều khiển kờnh mang của node để truyền vận cỏc dịch vụ kờnh mang băng hẹp qua mạng backbone.
- Chức năng chuyển tiếp dịch vụ cuộc gọi (CSF-T): cung cấp khả năng chuyển tiếp dịch vụ cần thiết cho việc thiết lập và duy trỡ cuộc gọi mạng backbone và kờnh mang tương ứng bằng việc chuyển tiếp bỏo hiệu giữa cỏc CSF ngang hàng, đồng thời viện tới BCF-T của nú để truyền vận cỏc dịch vụ kờnh mang băng hẹp qua mạng backbone.
- Chức năng cổng dịch vụ cuộc gọi (CSF-G) cung cấp cỏc hoạt động cần thiết của một gateway dịch vụ để thiết lập và duy trỡ một cuộc gọi mạng backbone bằng cỏch chuyển tiếp bỏo hiệu giữa cỏc CSF ngang hàng và viện tới BCF-G của nú để truyền vận cỏc dịch vụ kờnh mang băng hẹp giữa cỏc mạng backbone với nhau.
- Chức năng dàn xếp dịch vụ cuộc gọi (CSF-C) cung cấp tớnh năng dàn xếp cuộc gọi và cỏc hoạt động cần thiết để thiết lập và duy trỡ cuộc gọi mạng backbone
bằng việc chuyển mạch bỏo hiệu giữa cỏc CSF ngang hàng. CSF-C khụng kết hợp với bất kỳ BCF nào, nú chỉ cú chức năng điều khiển cuộc gọi.
• Điểm phục vụ cổng (GSN): cung cấp chức năng gateway giữa hai miền mạng. Thực thể chức năng này chứa CSF-G, và một hay nhiều BIWF tương tỏc với cỏc GSN khỏc, ở trong miền mạng backbone khỏc và cỏc ISN, TSN khỏc trong miền mạng backbone của nú.
• Điểm phục vụ giao diện (Interface Serving Node ISN): là một thực thể chức năng cung cấp giao diện với mạng chuyển mạch kờnh, nú bao gồm chức năng CSF-N và một hay nhiều BIWF.
• Điểm chuyển mạch (SWN): cung cấp chức năng chuyển mạch trong mạng backbone. Thực thể chức năng này bao gồm một BCF-R. SWN tương tỏc với cỏc SWN và BIWF khỏc ở trong miền mạng backbone của chỳng.
• Điểm phục vụ chuyển tiếp (TSN): cung cấp tớnh năng chuyển tiếp giữa hai SN. thực thể chức năng này bao gồm CSF-T và hỗ trợ một hai nhiều BIWF. TSN tương tỏc với cỏc TSN, GSN và ISN ở trong miền mạng của chỳng.
Hỡnh 3.11 - Mụ hỡnh chức năng một điểm dịch vụ của BICC CS2
Do BICC CS2 được xõy dựng dựa trờn BICC CS1 do đú thừa hưởng hầu hết cỏc
mới:
• Chức năng điều khiển phương tiện (MCF): nú tương tỏc với BCF để điều khiển kờnh mang và MMSF.
• Chức năng chuyển mạch phương tiện (MMSF): thực thể này cung cấp chức năng kết nối hai kờnh mang đồng thời cho phộp chuyển đổi kờnh mang từ loại mó hoỏ này sang loại mó hoỏ khỏc.
• Giao diện điều khiển kờnh mang cuộc gọi CBC: như cỏi tờn của nú giao diện này nằm giữa CSF và BCF.
• Trong BICC CS2 cho phộp 1 CSF điều khiển nhiều BIWF khỏc nhau, cũng như
cho phộp 1 BIWF được điều khiển bởi nhiều CSF khỏc nhau nhưng BIWF đú phải cú BCF loại J.
3.3.2.2. Mụ hỡnh giao thức
Hỡnh 3.12 - Mụ hỡnh giao thức của BICC
Cỏc giao thức sử dụng trong mụ hỡnh chức năng ở hỡnh trờn được cung cấp bởi cỏc phần tử trong mụ hỡnh giao thức hỡnh 3.9.
• Khối thủ tục BICC bao gồm cỏc chức năng của cỏc phần tử CSF.
• Cỏc chức năng giao thức của phần tử BCF trong mụ hỡnh chức năng được phõn
bố chức năng mapping và khối điều khiển kờnh mang. Cỏc chức năng khỏc cú trong phần tử BCF. vớ dụ như điều khiển chuyển mạch khụng được thể hiện trờn hỡnh.
• Thực thể BICC gửi và nhận cỏc sự kiện bỏo hiệu kờnh mang từ BCF thụng qua giao diện chung tới khối chứng năng mapping.
• Thực thể BICC gửi và nhận cỏc bản tin BICC thụng qua giao diện chung tới bộ chuyển đổi truyền vận bỏo hiệu STC.
3.4. Giao thức điều khiển Gateway truyền thụng MGCP và MEGACO
3.4.1. MGCP
MGCP là giao thức do IETF đưa ra để điều khiển Gateway truyền thụng (Media Gateway-MG) từ cỏc phần tử điều khiển cuộc gọi bờn ngoài gọi là cỏc bộ điều khiển Gateway (MGC) hoặc Call agent.
MGCP là giao thức master/slave (chủ-tớ) trong đú MGC là master và slave là MG.
MGC giữ mọi trạng thỏi cuộc gọi và định hướng cho slave từng bước trong quỏ trỡnh thiết lập cuộc gọi. MG sẽ khụng thực hiện bất kỳ một hoạt động nào trờn cuộc gọi. như cung cấp dial tone, call progress tone hoặc chuụng... mà khụng cú lệnh từ MGC. MGCP chỉ cú 9 lệnh và 3 tớn hiệu (off-hook, ring...). Nhưng điểm mạnh nhất của MGCP là nú cú khả năng định nghĩa cỏc gúi mà trong đú là tập hợp cỏc lệnh và cỏc tham số tớn hiệu dựng để hỗ trợ cho cỏc thiết bị đầu cuối xỏc định Vớ dụ như gúi DTMF dựng để quay số theo kiểu tone, hoặc gúi thụng bỏo cho phộp một lời thụng bỏo bằng tiếng núi tới thuờ bao...
3.4.1.1. Kiến trỳc của MGCP
minh điều khiển cuộc gọi nằm ngoài cỏc GW, và được xử lý bởi cỏc phần tử điều khiển cuộc gọi bờn ngoài, xem hỡnh 3.14.
Cỏc loại Gateway:
- Trunk Gateways(cỏc GW trung kế): là giao diện giữa mạng thoại và một mạng
VoIP.
- Voice over ATM Gateways: Nú hoạt động như là VoIP trunk gateway nhưng nú là giao diện với một mạng ATM.
- Residential gateways: cung cấp một giao diện tương tự truyền thống (RJ11) với mạng VoIP.
- Access gateways: cung cấp một giao diện tương 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: nú cú thể gắn một “modem” với một kờnh 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 bờn ngoài.
Mụ hỡnh kết nối của MGCP dựa trờn hai phần tử cơ bản là đầu cuối và kết nối. Đầu
cuối cú thể là đầu cuối vật lý hoặc đầu cuối ảo. Kết nối cú thể là cỏc kết nối điểm tới điểm hoặc đa điểm. Chỳng cú thể được thiết lập trờn nhiều loại mạng khỏc nhau.
- Truyền dẫn gúi audio sử dụng RTP và UDP trờn một mạng TCP/IP.
- Truyền dẫn gúi audio sử dụng AAL2 hoặc cỏc lớp thớch ứng khỏc, qua mạng ATM.
- Truyền dẫn gúi trờn một đường kết nối trong, vớ dụ như cỏc trục xương sống TDM hoặc hệ thống liờn kết bus của một GW. Nú thường được sử dụng cho cỏc kết nối “hairpin” thường là cỏc kết nối kết cuối trong một GW nhưng 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 cỏc tham số của kết nối như địa chỉ IP, UDP port và cỏc đặc tớnh RTP, kiểu truyền thụng audio. Cỏc miờu tả trờn tuõn theo quy tắc vạch ra trong giao thức miờu tả phiờn SDP (Session Description Protocol) do IETF đề ra.
SDP cho phộp miờu tả hội nghị multimedia, MGCP chỉ giới hạn việc sử dụng SDP để thiết lập cỏc kờnh audio, kờnh truy cập dữ liệu. Cỏc miờu tả phiờn ban đầu miờu tả chớnh xỏc một kiểu truyền thụng, hoặc là kiểu “audio” cho cỏc kết nối audio, hoặc là kiểu “nas” cho truy cập dữ liệu.
3.4.1.3. Cỏc lệnh và cỏc đỏp ứng của MGCP
Cú 9 lệnh trong giao thức MGCP:
• GW sẽ sử dụng lệnh Notify để thụng bỏo cho Call agent biết khi cú yờu cầu xảy ra
• Call agent cú thể gửi một lệnh EndpointConfiguration tới một GW, để ra lệnh
cho GW về cỏc thuộc tớnh mó hoỏ (luật A ở mặt đường dõy của đầu cuối (PSTN hay PBX...).
• Call agent cú thể gửi một lệnh NotificationRequest để ra lệnh cho GW đợi những sự kiện xỏc định như nhấc mỏy, đặt mỏy hoặc õm DTMF...Lệnh này cũng cú thể được sử dụng cho cỏc yờu cầu tớn hiệu như rung chuụng...
• Call agent cú thể sử dụng lệnh CreateConnection để tạo một kết nối kết cuối tại một đầu cuối bờn trong GW. CreateConnection mang cỏc tham số quan trọng sau:
- Call ID. - endpoint ID.
- Local (Remote) Connection Description: tham số này để mụ tả cỏc đặc tớnh kết
nối:
+ Khoảng thời gian đúng gúi + Băng thụng
+ Khoảng dịch vụ + Loại bỏ tiếng vọng + Loại bỏ khoảng lặng + Điều khiển tăng ớch
+ Sử dụng cỏc dịch vụ đặt trước(RSVP) + Sử dụng bảo mật RTP(mó húa)
- Mode: chỉ nhận
+ Chỉ gửi: cú thể sử dụng cho cỏc thụng bỏo + Chỉ nhận: cú thể sử dụng để nhận cỏc thụng bỏo + Gửi/nhận: đàm thoại hai bờn bỡnh thường
+ Hội nghị + Dữ liệu
• Call agent cú thể sử dụng AuditEnpoint và AuditConnection để lấy thụng tin về trạng thỏi của đầu cuối và bất kỳ cỏc kết nối kết hợp với nú.
• Call agent cú thể sử dụng lệnh ModifyConnection để thay đổi cỏc thụng số kết nối đó được thiết lập trước đú hoặc để cung cấp thụng tin cần thiết để hoàn thành cỏc kết nối hai chiều.
• Call agent sử dụng DeleteConnection để xoỏ một kết nối đang tồn tại. DeleteConnection cũng cú thể được GW dựng để cảnh bỏo call agent rằng một kết
nối khụng thể giữ được lõu hơn nữa.
• GW cú thể sử dụng lệnh RestartInProgress để thụng bỏo call agent biết rằng GW, hoặc một nhúm cỏc đầu cuối được quản lý bởi GW, đang ra khỏi dịch vụ hoặc đang trở lại dịch vụ.
Mọi lệnh của MGCP đều được trả lời. Cỏc trả lời mang một mó phản hồi, nú cảnh bỏo về trạng thỏi lệnh. Mó phản hồi là một số nguyờn nằm trong ba dải giỏ trị
thụng thường được định nghĩa như sau.
- Giỏ trị từ 200 đến 299 chỉ thị thành cụng. - Giỏ trị từ 400 đến 499 cảnh bỏo lỗi nhất thời. - Giỏ trị từ 500 đến 599 cảnh bỏo lỗi thường xuyờn.
Bảng 3.6 - Một số mó trả về
3.4.1.4. Cỏc sơ đồ cuộc gọi
Hai vớ dụ cơ bản trỡnh bày quỏ trỡnh cuộc gọi giữa GW nguồn RW (oRiginating gateWay) và GW trung kế TW(Trunk gateWay) sử dụng giao thức MGCP. Trong vớ dụ thứ nhất thỡ RW khởi tạo cuộc gọi cũn trong vớ dụ thứ hai thỡ TW khởi tạo cuộc gọi.
Hỡnh 3.13- Cuộc gọi cơ bản từ RW tới TW
3.4.2. MEGACO
MEGACO/H248 là phiờn bản tiếp theo của MGCP. Trờn hỡnh vẽ mụ tả quỏ trỡnh
chuẩn hoỏ giao thức giữa MediaGateway và Call agent. IPDC (Internet protocol device control) được đề xuất bởi Level3 và một nhúm cỏc nhà sản xuất khỏc vào năm 1998. Song song với IPDC cỏc nhà nhiờn cứu thuộc Bellcore cũng đưa ra một giao thức tương tự là SGCP (Simple gateway control Protocol thế nhưng khỏc với IPDC, SGPC chỉ thực hiện được trờn cỏc thiết bị thử nghiệm chứ khụng thương mại hoỏ được. Sau đú IETF đó đề xuất MGCP như là một giao thức mà kết hợp được những ý tưởng của hai giao thức núi trờn, sau đú IETF cựng với ITU phỏt triển tiếp thành MAGECO/H248.
MEGACO là trung tõm của việc thực hiện giải phỏp thoại qua gúi VoIP. Nú cú thể tớch hợp để trở thành sản phẩm như tổng đài trung tõm, mỏy chủ truy nhập mạng. Modem cỏp, PBX, điện thoại IP …
Khả năng của MEGACO
Giao thức MEGACO cung cấp một giải phỏp toàn diện cho việc điều khiển cỏc MG. Cũng như với cỏc thế hệ trước của việc điều khiển cỏc cổng truyền thụng MEGACO cũng hoạt động trờn nguyờn tắc là toàn bộ sự thụng minh trong quỏ trỡnh xử lý cuộc gọi đều thuộc về MGC. MG sẽ khụng nhớ được cỏc thụng tin của trạng thỏi cuộc gọi, nú chỉ cung cấp khẩ năng kết nối chộo cỏc dũng media khỏc nhau dưới sự điều khiển của MGC, và khả năng tỏch súng rồi truyền tải cỏc loại tớn hiệu khỏc nhau mà kết hợp một cỏch tương ứng với cỏc dũng media đú.
MEGACO xem cỏc MG như một tập hợp cỏc đầu cuối mà mỗi cỏi sẽ đại diện cho
một loại dũng media xỏc định. Một đầu cuối cú thể cú một thực thể vật lý cố định chẳng hạn như một đường analog hay một khe thời gian trong một giao diện TDM, hoặc cú thể lầ một thực thể logic như một dũng lưu lượng gúi VoIP. Cỏc đầu cuối logic cú thể được thiết lập hoặc được giải phúng bởi cỏc lệnh của MEGACO.
Cỏc kết nối chộo trong phạm vi MG được tạo ra bởi cỏc lệnh của MEGACO mà đũi hỏi ớt nhất là hai đầu cuối được đặt trong cựng phạm vi. Nếu cỏc dũng media kết hợp với cỏc đầu cuối nằm trong phạm vi là những loại media khỏc nhau thỡ MG được điều khiển để thực hiện sự chuyển đổi giữa cỏc loại media đú. Để hỗ trợ cho chức năng này, cỏc đầu cuối cú đầy đủ cỏc đặc tớnh của cỏc loại media khỏc nhau.
MEGACO được thiết kế để trở thành một giao thức cú thể mở rộng. Khả năng mở
rộng này đó khắc phục được nhược điểm chớnh của cỏc giao thức điều khiển cổng truyền thụng trước đõy như MGCP, vỡ nú giải quyết được những đũi hỏi của cỏc giao thức thoại gúi VoIP, và bởi vỡ nú đó cung cấp phương thức thực hiện được những dịch vụ điện thoại analog đa dạng phụ thuộc vào từng nước khỏc nhau.
MEGACO là một phương thức truyền tải khụng phụ thuộc vào cỏc giao thức khỏc, mặc dự đặc tớnh kỹ thuật của nú chứa một vài phục lục mụ tả việc sử dụng cả TCP/IP và UDP/IP như những tuỳ chọn để truyền tải nhưng phần lớn cỏc hoạt động của chuyển mạch mềm đều phự hợp với việc sử dụng truyền tải dựa trờn cơ sở IP của MEGACO.
CHƯƠNG 4
MỘT SỐ THỦ TỤC LUỒNG PHIấN TRONG IMS
Giới thiệu chương
Trong chương 3 chỳng ta đó tỡm hiểu về cỏc giao thức điều khiển và bỏo hiệu trong phõn hệ đa phương tiện ,chương này chỳng ta sẽ mụ tả tổng quan và liệt kờ cỏc thủ tục cho luồng phiờn từ đầu cuối đến đầu cuối. Cỏc thủ tục trong phần này được sử dụng để cung cấp cỏc dịch vụ cho phõn hệ đa phương tiện IP. Cỏc thủ tục đú được diễn tả bằng lươc đồ văn bản cỏc luồng thụng tin. Cỏc thủ tục trong tài liệu này là phương tiện để cho phộp phõn hệ IMS hỗ trợ cỏc ứng dụng đa phương tiện IP.