Chương 2 Chuyển mạch mềm (softswitch) trong mạng thế hệ mới
2.3. Thành phần chớnh
Thành phần chớnh của chuyển mạch mềm Softswitch là bộ điều khiển cổng truyền thụng - Media Gateway Controller (MGC). MGC cú nhiệm vụ tạo cầu nối giữa cỏc mạng cú đặc tớnh khỏc nhau bao gồm PSTN, SS7, IP.
Thành phần này sẽ hỗ trợ hoạt động cỏc thành phần khỏc của mạng NGN như: Signaling Gateway (SG), Media Gateway (MG), Media Server (MS), Application Server (AS)/Feature Server (FS) [5].
Trong đú Media Gateway là thành phần nằm ở lớp truy nhập, Signaling Gateway là thành phần ở trờn cựng lớp với MGC (lớp điều khiển); Media Server và Application Server/Feature Server nằm ở lớp ứng dụng.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 * 8 #
Hình 7: Mối quan hệ của Softswitch với cỏc phần tử khỏc của NGN Cỏch kết nối cỏc thành phần trờn được thể hiện ở hỡnh sau [5]:
Media Gateway Controller Media Gateway Controller Media Gateway Controller Application Server/ Feature Server Media Server Signal ing Gatewa y Media Gatewa y Signal ing Gatewa y Media Gatewa y Media Server Featur e Server Media Gateway Controller Mạng IP Lớp truy nhập Lớp điều khiển Lớp ứng dụng
Hình 8: Kết nối MGC với cỏc thành phần khỏc của mạng thế hệ sau NGN Một Media Gateway Controller cú thể quản lý nhiều Media Gateway. Hỡnh trờn chỉ minh họa 1 MGC quản lý 1 MG. Và một Media Gateway cú thể nối đến nhiều loại mạng khỏc nhau [5].
Cỏc thành phần mạng của mạng NGN liờn lạc với Softswitch (MGC) qua cỏc giao thức được thể hiện trong hỡnh sau [5]:
Hình 9: Giao thức sử dụng giữa cỏc thành phần
Cỏc chức năng chớnh của MGC được thể hiện trờn hỡnh sau, bao gồm [1,5]: Media
Server MS-F
Media
Gateway session Access Application Server AS-F Interworking IW-F Inter- Operator Manager MGC-F Media Gateway Controller Media Gateway Controller Media Gateway Controller Application Server/ Feature Server Media Server Signal ing Gatewa y Media Gatewa y MGCP SI P SI P SI P SI P MGCP Megac o SIGTRAN
Hình 10: Chức năng của Media Gateway Controller
2.3.1. MGC-F
Chức năng này thường được thực hiện bởi thực thể vật lý MGC (Media Gateway Controller). Chức năng MGC-F cung cấp logic dịch vụ và bỏo hiệu điều khiển cuộc gọi cho MG. MGC-F cú cỏc đặc điểm [1]:
- Duy trỡ trạng thỏi cuộc gọi đối với mọi cuộc gọi MG;
- Điều khiển giao tiếp giữa cỏc MG cũng như giữa MG với cỏc thiết bị đầu cuối;
- Đúng vai trũ là trung gian thoả thuận cỏc tham số kết nối giữa cỏc đầu cuối thuộc cỏc MG;
- Tiếp nhận và khởi tạo cỏc bản tin bỏo hiệu đi và tới cỏc điểm kết cuối và cỏc mạng bờn ngoài;
- Tương tỏc với mỏy chủ ứng dụng nhằm cung cấp cỏc dịch vụ tới khỏch hàng;
- Quản lý một số tài nguyờn mạng như: cỏc cổng MG, băng thụng...;
- Giao tiếp với cỏc chức năng định tuyến và tớnh cước để hỗ trợ cho việc tớnh cước, nhận thực và định tuyến;
- Cú thể tham gia vào nhiệm vụ quản lý trong mụi trường mạng di động; - Chức năng này gồm cỏc giao thức ứng dụng Megaco/H.248 và MGCP; Chức năng Call control & Sinaling (CA-F) và Internetworking (IW-F) là 2 chức năng con của MGC-F. CA-F được kớch hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi. Và IW-F được kớch hoạt khi MGC-F thực hiện cỏc bỏo hiệu giữa
cỏc mạng bỏo hiệu khỏc nhau. Riờng thực thể chức năng Inter-operator Manager cú nhiệm vụ liờn lạc, trao đổi thụng tin giữa cỏc MGC với nhau.
2.3.2. SG-F
SG-F cung cấp cổng phương tiện cho việc bỏo hiệu giữa mạng IP và PLMN, PSTN (thường là bỏo hiệu số 7). Vai trũ chớnh của SG-F là đúng gúi và truyền cỏc bản tin bỏo hiệu số 7 của PSTN (ISUP hoặc INAP) hay PLMN (MAP hoặc CAP) qua mạng IP [5].
SG-F cú cỏc đặc điểm sau:
- Đúng gúi và truyền cỏc bản tin bỏo hiệu của mạng PSTN (SS7) (sử dụng giao thức SIGTRAN) tới cỏc MGC-F hay một SG-F khỏc;
- Một SG-F cú thể phục vụ nhiều MGC-F;
- Khi SG-F và MGC-F khụng được cài đặt chung, SG-F sẽ thực hiện chức năng giao diện giao thức.
Cỏc giao thức SG-F cú thể sử dụng: SIGTRAN, TUA, SUA hay M3UA trờn SCTP.
2.3.3. MG-F
MG giao tiếp với mạng IP bằng cỏc đường điểm truy nhập hay trung kế mạng. Núi khỏc đi, MG-F hoạt động như một cổng giao tiếp giữa mạng IP và cỏc mạng bờn ngoài, đú cú thể là mạng PSTN hay PLMN v.v... MG-F cú thể cung cấp cỏc cổng giao tiếp giữa mạng IP và mạng chuyển mạch kờnh hay giữa cỏc mạng chuyển mạch gúi với nhau (IP và 3G hay ATM)[1].
Vai trũ cơ bản của MG-F: Chuyển lưu lượng từ một khung dạng truyền dẫn này sang một khung dạng truyền dẫn khỏc, thường là giữa chuyển mạch kờnh và chuyển mạch gúi, giữa gúi ATM và gúi IP, hoặc giữa cỏc kờnh tương tự/ ISDN và cỏc gúi giống như trong cổng phương tiện nội hạt.
- Cú thể thực hiện cỏc chức năng xử lý lưu lượng như chuyển mó, đúng gúi, loại bỏ tiếng vọng, giỏm sỏt hiện tượng rung pha (Jitter), đưa ra cỏc xử lý khi bị mất gúi tin ...
- Cú thể thực hiện cỏc chức năng chốn lưu lượng như tạo õm bỏo tiến trỡnh cuộc gọi, tạo õm DTMF, tạo tạp õm xen...
- Thực hiện chức năng bỏo hiệu và phỏt hiện sự thay đổi trạng thỏi của cỏc thiết bị đầu cuối như: phỏt hiện DTMF, phỏt hiện sự kiện on/off-hook (đặt/nhấc mỏy), phỏt hiện tớn hiệu thoại tớch cực...
- Quản lý và phõn bổ tài nguyờn cho cỏc chức năng trờn;
- Phõn tớch cỏc con số nhận được từ thiết bị đầu cuối dựa trờn kế hoạch đỏnh số và quay số do MGC gửi tới;
- Cung cấp cơ chế cho chức năng MGC-F để kiểm tra sự thay đổi trạng thỏi và năng lực của cỏc điểm kết cuối. MG-F khụng yờu cầu khả năng quản lý trạng thỏi cỏc cuộc gọi. MG-F chỉ quản lý trạng thỏi kết nối của cỏc cuộc gọi mà nú hỗ trợ;
- Mỏy điện thoại SIP phone kết hợp MG-F và MGC-F trong một thiết bị. - Cổng ứng dụng SIP kết hợp MG-F và MGC-F trong một thiết bị.
Cỏc giao thức SG cú thể sử dụng: RTP/RTCP, TDM, H248, MGCP.
2.3.4. MS-F
Chức năng của MS-F là đỏp ứng cỏc yờu cầu của AS-F và MGC-F để thực hiện việc xử lý lưu lượng trờn cỏc dũng lưu lượng đúng gúi [1].
Cỏc đặc điểm chớnh của MS-F:
- Hỗ trợ nhiều bộ mó và chuyển đổi mó;
- Hỗ trợ cho việc điều khiển bởi nhiều AS-F hay MGC-F; - Hỗ trợ cho nhiều tớnh năng đồng thời gồm:
o Phỏt hiện số
o Tạo õm bỏo
o Ghi, lưu trữ dũng đa phương tiện o Nhận dạng tiếng núi
o Tạo tiếng núi từ văn bản
o Hỗ trợ tớnh năng cuộc gọi Hội nghị o Xử lý Fax
o Phỏt hiện thoại tớch cực và khoảng trống ...
Cỏc giao thức MS-F cú thể sử dụng: SIP, H248, MGCP
2.3.5. AS-F
Chức năng chớnh của AS-F là cung cấp cỏc dịch vụ ứng dụng [1].
Cỏc đặc điểm của AS-F:
- Cú thể yờu cầu MGC kết thỳc cuộc gọi hay phiờn liờn lạc để phục vụ cho một ứng dụng nào đú, vớ dụ như thư thoại, lập cầu hội nghị...
- Cú thể yờu cầu MGC khởi tạo lại cỏc đặc trưng cuộc gọi vớ dụ như tớnh năng chuyển cuộc gọi, chứng thực thẻ gọi trả trước...
- Cú thể thay đổi cỏc mụ tả lưu lượng thụng qua giao thức SDP. - Cú thể điều khiển MS-F nhằm chức năng xử lý lưu lượng. - Cú thể kết nối tới cỏc ứng dụng Web và cú cỏc giao diện Web. - Cú giao diện lập trỡnh ứng dụng cho việc tạo cỏc dịch vụ mới. - Giao tiếp với MGC-F hay MS-F.
- Cú thể sử dụng cỏc dịch vụ của MGC-F để điều khiển cỏc nguồn tài nguyờn bờn ngoài.
Cỏc giao thức AS-F cú thể sử dụng: SIP, MGCP, MEGACO/H248, LDAP, HTTP, CPL, XML.