+ Chức năng:
- Cỏc STP Quốc tế là điểm chuyển tiếp bỏo hiệu cho toàn bộ lưu lượng bỏo hiệu đi Quốc tế.
- STP Quốc tế là điểm interworking về cỏc giao diện chuẩn giữa International và National, giữa chuẩn ITU-T và ANSI.
- STP Quốc tế thực hiện chức năng SCCP cho cỏc dịch vụ roaming quốc tế (nếu cú yờu cầu)
- STP Quốc tế bao gồm cỏc chức năng Gateway Screening, Accounting, Multiple Point Code
- STP Quốc tế được tớch hợp chức năng Signalling Gateway để chuyển tải SS7 trờn mạng IP bằng SIGTRAN.
+ Nguyờn tắc kết nối:
- Phia Quốc tế: Kết nối với STP/SP Quốc tế qua TDM/IP(Sigtran) - Phớa Quốc gia:
Kết nối trực tiếp với cỏc SP cổng Quốc tế
Kết nối với cỏc cỏc STP thuộc mạng di động và STP Quốc gia. Để đảm
bảo an toàn, mỗi kết nối này đều được tớnh nhõn đụi và cú hai hướng dự phũng, kết nối cú thể bằng TDM hoặc IP(Sigtran).
+ Nguyờn tắc tớnh toỏn định cỡ: Cỏc tham số định cỡ sẽ bao gồm:
- Số giao diện kết nối, hướng kết nối (Signalling link) TDM based và IP based
Phớa Quốc tế
Phớa Quốc gia
- Số lượng bản tin đi qua STP, phõn loại cho từng dịch vụ ISUP, SMS… - Năng lực xử lý bản tin, yờu cầu về năng lực xử lý toàn bộ.
3.5.2 Mạng SS7 Quốc gia
Dự kiến cấu trỳc mạng SS7 Quốc gia được trỡnh bày trong hỡnh 3.8 dưới đõy
A A A A A A B B B B B B B B B C B HNI DNG HCM Vùng HNI Vùng MBắc Vùng MTrung Vùng MNam Vùng HCM D Mạ ng NGN SG Mạ ng PLMN SG
Mạng Doanh nghiệp mới
SG SP SP SP SP SP SP SP SP SP SP STP SCCP STP SCCP STP SCCP STP SCCP STP SCCP STP STP STP STP Hỡnh 3.7: Mạng SS7 Quốc gia
Phõn chia vựng tạm thời được giả định như sau: Vựng 1: cỏc tỉnh phớa Bắc.
Vựng 2: thành phố Hà Nội.
Vựng 4: thành phố Hồ Chớ Minh. Vựng 5: cỏc tỉnh miền Nam.
Mạng SS7 của VNPT sẽ là điểm kết nối với cỏc mạng khỏc bao gồm: mạng Quốc tế trong nước, mạng di động, mạng nội hạt, cỏc mạng khỏc tương ứng theo khu vực
Chức năng cỏc nỳt STP Quốc gia bao gồm:
o Cỏc STP Quốc gia là điểm chuyển tiếp bỏo hiệu giữa cỏc mạng nội hạt, di
động, quốc tế, mạng IN và cỏc mạng khỏc.
o STP Quốc gia bao gồm cỏc chức năng Gateway Screening, Accounting,
Multiple Point Code.
STP Quốc gia được tớch hợp chức năng Signalling Gateway để chuyển tải SS7 trờn mạng IP bằng SIGTRAN
Nguyờn tắc kết nối:
- Phớa quốc tế: kết nối với STP Quốc tế trờn TDM
- Phớa nội hạt: Kết nối với cỏc SP là cỏc tổng đài Host, cỏc SP là cỏc Tổng đài Toll trờn TDM.
- Phớa mạng di động là cỏc STP mạng di động trờn TDM.
- Phớa mạng NGN là cỏc SoftSwitch trờn TDM hoặc IP (Sigtran).
- Cỏc STP Quốc gia được kết nối chộo, mỗi hướng đều cú ớt nhất một đường Signalling Link dự phũng và dự phũng hướng chọn khỏc khi cú sự cố.
3.5.3 Mạng SS7 di động
Cấu trỳc mạng di động được trỡnh bày trong hỡnh 3.8
STP SCCP SP(SMS) SP(SMS) SP(SPC, SDP..) SP(SMS) SP(SPC, SDP) SP(SMS) SP(SMS) SP(MSC) SP(MSC/ HLR) SP(MSC) STP SCCP STP SCCP HNI DNG HCM MAP/ISUP MAP/ISUP INAP MAP/ISUP/ INAP MAP/ISUP/ INAP INAP MAP/ISUP Hỡnh 3.8: Cấu trỳc SS7 đề nghị cho mạng di động Nguyờn tắc kết nối:
- Cỏc STP mạng di động kết nối với cỏc SP là cỏc phần tử mạng di động MSC, HLR, VLR, cỏc phần tử mạng thụng minh của mạng di động như SPC, SDP, IVR…(xem hỡnh 3.8)
- Cỏc STP di động kết nối với mạng bỏo hiệu cố định Quốc gia bằng cỏc STP Quốc gia và mạng quốc tế bằng STP Quốc tế.
- Cỏc STP di động kết nối với mạng cỏc MSS của NGN dựa trờn TDM hoặc IP(Sigtran) (xem hỡnh 3.9). SS Mạng IP MSS STP/ SG HLR MSC STP/ SG text text Mang PLMN Mang PSTN ISUP, MAP/SIGTRAN Hỡnh 3.9: Kết nối mạng SS7 di động vào mạng NGN Chức năng cỏc nỳt STP mạng di động bao gồm:
Cỏc STP mạng di động là điểm chuyển tiếp bỏo hiệu giữa cỏc mạng phần
tử mạng di động như MSC, HLR, VLR, cỏc phần tử mạng dịch vụ thụng minh SCP, IVR và là điểm chuyển tiếp bỏo hiệu C7 đi/đến giữa mạng di động và cỏc mạng PSTN, NGN, cỏc mạng di động khỏc.
STP di động bao gồm cỏc chức năng Gateway Screening, Accounting,
Multiple Point Code, điểm SCCP cho mạng di động, dịch vụ chuyển vựng quốc tế, chuyển vựng giữa cỏc mạng.
STP di động được tớch hợp chức năng Signalling Gateway để chuyển tải
SS7 trờn mạng IP bằng SIGTRAN.
Nguyờn tắc tớnh toỏn định cỡ cho STP Quốc gia - Cỏc tham số định cỡ sẽ bao gồm:
- Số giao diện kết nối, hướng kết nối (Signalling link) TDM based và IP based. - Số lượng bản tin đi qua STP, phõn loại cho từng dịch vụ ISUP, MAP, SCCP. - Năng lực xử lý bản tin, yờu cầu về năng lực xử lý toàn bộ.
3.6 Xõy dựng cấu trỳc mạng Quản lý điều khiển bỏo hiệu mạng Viễn thụng Việt nam trờn nền NGN. Việt nam trờn nền NGN.
Trong mạng NGN thỡ tớn hiệu bỏo hiệu và điều khiển giửa cỏc phần tử mạng được truyền trờn nền IP mà khụng cần cỏc chựm kờnh bỏo hiệu riờng như trong mạng TDM. Vỡ vậy khụng hỡnh thành hệ thống cỏc điểm bỏo hiệu (SP) và điểm chuyển tiếp bỏo hiệu (STP).
Tuy vậy, vẫn phải xỏc lập cấu trỳc hệ thống bỏo hiệu và điều khiển tương thớch với cấu trỳc mạng NGN theo địa hỡnh cụ thể của Việt Nam. Cấu trỳc hế thống bỏo hiệu và điều khiển mạng NGN của VNPT được xỏc lập như hỡnh vẽ 3.10
Hànội Đànẵng Phõn bố địa lý SCPLNP IN H.248 (MGCP) Mạng SS7 SIP-I (BICC) HCM HNI HCM
Trung tõm quản lý bảo dưỡng đặt tại Hà Nội
SIGTRAN
SNMP SNMP
DNG
Điều khiển và bỏo hiệu
Signalling Gateways Softswitch
Media Gateways RAS, VoIP, VoATM Cỏc tổng đài chuyển mạch IP/ATM/MPLS Lớp biờn và lừi Truy nhập đa dịch vụ Hỗ trợ SIP, H323 Cỏc tổng đài Host PSTN Q uả n l ý v à bả o d ưỡ ng Đ iề u k hiể n v à b ỏo h iệu T ru y n h ậ p SIP-I (BICC) H.248 (MGCP) H.248 (MGCP) SIGTRAN Mạng SS7 Mạng SS7
Hỡnh 3.10: Cấu hỡnh mạng Quản lý điều khiển và bỏo hiệu mạng của VNPT khi hoàn thành
Như trờn hỡnh vẽ 3.10 thể hiện, hệ thống NetManager được đặt tại Hà Nội là trung tõm mạng của VNPT. Tớn hiệu của hệ thống bỏo hiệu và điều khiển mạng NGN được xuất phỏt từ Softswitch đặt tại Hà Nội và Tp.Hồ Chớ Minh. Hệ thống bỏo hiệu của mạng NGN được kết nối với mạng PSTN thụng qua thiết bị SG, việc phõn bổ cỏc node trung tõm mạng tại Hà Nội, Đà Nẵng, Tp Hồ Chớ Minh là phự hợp với địa lý của Việt Nam. Với mỗi trung tõm mạng sẽ cú cổng kết nối bỏo hiệu giữa mạng NGN và PSTN.
Bỏo hiệu cho NGN của VNPT
Việc kết nối bỏo hiệu trong NGN được thực hiện trờn nền IP. Cỏc giao thức bỏo
hiệu trong NGN rất đa dạng: MGCP, MEGACO/H.248, SIP, H.323, SIP-I, SIP-T, BICC...
Với mạng NGN hiện tại của VNPT, giao thức bỏo hiệu điều khiển cuộc gọi giữa
cỏc softswitch là BICC, do đú tương đối thuận lợi khi mang SS7. Tuy nhiờn phiờn bản BICC được sử dụng là CS1*, khụng hoàn toàn tuõn theo chuẩn của ITU-T nờn việc kết nối giữa cỏc softswitch khỏc nhau cú thể khú khăn.
Giao tiếp về mặt bỏo hiệu giữa PSTN và NGN thực hiện thụng qua cỏc kết nối giữa
tổng đài host, tổng đài toll với softswitch. Đõy là khõu quan trọng nhất trong việc đảm bảo tỷ lệ thành cụng cũng như chất lượng cuộc gọi PSTN-NGN. Đõy cũng là một tiờu điểm quan trọng khi xõy dựng cấu hỡnh hệ thống bỏo hiệu NGN. Vấn đề này sẽ được đề cập sõu hơn trong chương 4.
3.7 Vấn đề định cỡ hệ thống bỏo hiệu NGN.
Thụng thường sau khi xỏc lập cấu trỳc mạng thỡ vấn đề tiếp theo là Định cỡ mạng bỏo hiệu và điều khiển.
Vấn đề định cỡ mạng bỏo hiệu và điều khiển gồm cú cỏc nội dung sau đõy: - Xỏc định dung năng cỏc nỳt điều khiển (softswitch).
- Xỏc định dung lượng kờnh điều khiển.
- Xỏc định cỏc chuẩn giao thức bỏo hiệu cho mạng NGN.
3.7.1 Xỏc định dung năng cỏc nỳt điều khiển (Softswitch)
Vấn đề này đó được xỏc lập khi thiết lập cấu trỳc và dung lượng mạng NGN. Căn cứ vào lưu lượng trờn mạng cú thể xỏc định được dung năng của Softswitch. Nhỡn chung, cỏc nỳt Softswitch này cú cấu trỳc mở, dễ dàng cho phỏt triển mở rộng.
3.7.2 Xỏc định dung lượng kờnh bỏo hiệu và điều khiển
Như đó trỡnh bày ở trờn, tớn hiệu bỏo hiệu và điều khiển truyền trờn mạng IP, khụng cú hệ thống riờng. Vỡ vậy thực tế khụng phải xỏc lập kờnh bỏo hiệu như trong mạng CCS7.
3.7.3 Xỏc định cỏc chuẩn giao thức bỏo hiệu cho mạng NGN của VNPT.
Một số đề xuất về định hướng sử dụng giao thức bỏo hiệu trong mạng NGN của VNPT như sau:
- Kết nối giữa 2 MGC: ưu tiờn sử dụng giao thức SIP-I và SIP, giao thức BICC CS2 là tuỳ chọn.
- Kết nối giữa MGC với TGW: ưu tiờn sử dụng giao thức H.248, giao thức MGCP là tuỳ chọn.
- Kết nối giữa MGC với SGW: sử dụng giao thức SIGTRAN.
- Kết nối giữa MGC với AGW: sử dụng giao thức H.248, SIP, giao thức MGCP là tuỳ chọn.
- Kết nối giữa AS và softswitch sử dụng SIP (để thuận lợi cho sự phỏt triển lờn IMS).
CHƢƠNG 4. NGHIấN CỨU XÂY DỰNG CÁC PHƢƠNG ÁN KẾT NỐI BÁO HIỆU GIỮA PSTN VÀ NGN
4.1 Nghiờn cứu xõy dựng cỏc phƣơng ỏn kết nối bỏo hiệu giữa PSTN và NGN khụng sử dụng gateway bỏo hiệu.
Hiện nay tồn tại hai lựa chọn cho việc kết nối bỏo hiệu giữa PSTN và NGN:
Khụng sử dụng gateway bỏo hiệu.
Sử dụng gateway bỏo hiệu riờng rẽ.
Mỗi phương phỏp đều cú những ưu thế riờng, thớch hợp cho những cấu hỡnh mạng cũng như quỏ trỡnh tiến lờn NGN khỏc nhau. Trong phần 4.1 xin phõn tớch phương ỏn khụng sử dụng gateway bỏo hiệu. Phần 4.2 được dành cho phương ỏn kết nối sử dụng gateway bỏo hiệu, qua đú đưa ra những khuyến nghị cho việc xõy dựng phương ỏn kết nối.
4.1.1 Nguyờn tắc chung
Nguyờn tắc chung của phương phỏp kết nối PSTN với NGN khụng sử dụng gateway bỏo hiệu là cỏc bản tin bỏo hiệu số 7 hoặc được truyền tải hoàn toàn trờn mạng chuyển mạch kờnh TDM hoặc được truyền tải trờn mạng IP nhưng khụng sử dụng chồng giao thức SIGTRAN (SIGTRAN là chồng giao thức được xõy dựng bởi IETF nhằm mục đớch chuyển tải cỏc loại bỏo hiệu truyền thống của PSTN và PLMN qua IP). Từ nguyờn tắc này, cú thể phõn chia thành một số phương phỏp cụ thể hơn như sau:
4.1.1.1 Phƣơng phỏp 1-1: SS7 đƣợc mang hoàn toàn trờn TDM
Với phương phỏp này, cỏc bản tin SS7 sẽ được mang hoàn toàn trờn mạng chuyển mạch kờnh TDM, hoàn toàn khụng được mang trờn mạng chuyển mạch gúi IP. Như đó biết, trong mạng NGN dựa trờn Softswitch, cỏc cuộc gọi đều được điều khiển bởi Softswitch. Do đú theo phương phỏp này, để thực hiện cuộc gọi PSTN-NGN cần phải kết nối mạng bỏo hiệu SS7 hiện tại với Softswitch thụng qua cỏc luồng TDM thụng thường. Khi một cuộc gọi được thực hiện giữa PSTN và NGN, cỏc bản tin bỏo hiệu số 7 sẽ được trao đổi giữa cỏc STP của mạng bỏo hiệu số 7 với Softswitch. Softswitch căn cứ vào cỏc thụng tin đú để điều khiển cỏc media gateway mở cỏc cổng tương ứng cho tớn hiệu thoại cũng như lựa chọn loại codec phự hợp. Hỡnh 4.1 mụ tả nguyờn tắc của phương phỏp này.
IP Network TDM Network SSP/STP STP Voice MGC MG MEGACO/H.248 SS7 over TDM SSP/STP Hỡnh 4.1: Phƣơng phỏp 1-1
Trong một cuộc gọi PSTN-NGN, thoại được truyền trờn cả mạng chuyển mạch kờnh và chuyển mạch gúi nhưng bỏo hiệu lại được truyền hoàn toàn trờn mạng chuyển mạch kờnh. Yờu cầu cơ bản của phương phỏp 1-1 là thiết bị softswitch phải cú giao diện TDM cho bỏo hiệu số 7.
Ưu điểm của phương phỏp 1-1: thuận tiến khi tiến lờn NGN từ PSTN, đặc biệt là khi cỏc nhà khai thỏc chọn giải phỏp nõng cấp tổng đài TDM lờn Softswitch. Khi đú softswitch vừa cú tớnh năng MGC vừa cú tớnh năng của một STP và SSP trong SS7. Vớ dụ điển hỡnh của dũng sản phẩm hỗ trợ giải phỏp này là cỏc thiết bị HiE9200 của SIEMENS hay A1000 Softswitch của Alcatel. Ngoài ra ưu điểm của phương phỏp này là thời gian thiết lập cuộc gọi tương đối nhanh vỡ bỏo hiệu được mang trờn cỏc luồng TDM dành riờng. Đồng thời chất lượng bỏo hiệu được đảm bảo tốt do sử dụng chuyển mạch kờnh.
Nhược điểm của phương phỏp 1-1: chưa hoàn toàn NGN vỡ vẫn cần link SS7 từ Tổng đài nội hạt (Local Exchange – LEX) hay tổng đài chuyển tiếp (Transit Exchange – TEX) sang Softswitch. Khi xử lý dung lượng bỏo hiệu lớn sẽ khụng hiệu quả. Cú thể phức tạp trong việc mở rộng mạng lưới. Ngoài ra khi cỏc thiết bị Softswitch khụng hỗ trợ giao diện TDM cho bỏo hiệu số 7 nữa thỡ phương phỏp này khụng thể thực hiện được
Phương ỏn kết nối khụng sử dụng Gateway bỏo hiệu thớch hợp cho giai đoạn đầu khi nhà khai thỏc dịch chuyển từ PSTN lờn NGN
4.1.1.2 Phƣơng phỏp 1-2: SS7 đƣợc mang trờn IP nhƣng khụng sử dụng SIGTRAN
Nguyờn tắc của phương phỏp này là bỏo hiệu số 7 cú được chuyển tải trờn mạng IP nhưng khụng sử dụng chồng giao thức SIGTRAN. Khi đú cỏc bản tin bỏo hiệu số 7 sẽ được đúng/mở gúi theo những giao thức đặc biệt, phụ thuộc vào từng nhà sản xuất
thiết bị. Cú thể gọi chung kiểu kết nối này là SS7 tunneling. Mạng NGN của VNPT hiện nay là một vớ dụ. Trong trường hợp này chỳng ta cú thể cú cỏc khả năng khi bản tin SS7 đi từ PSTN sang NGN như sau:
- TDM – IP - TDM – IP –TDM - TDM – IP – TDM – IP - … Hỡnh 4.2 mụ tả cỏc cấu hỡnh TDM-IP-TDM IP Network TDM Network SSP/STP STP Voice MGC MG SS7 over TDM SSP/STP MG SS7 over IP w/o SIGTRAN IP Network IP Network TDM Network TDM Network SSP/STP STP Voice MGC MG SS7 over TDM SSP/STP MG SS7 over IP w/o SIGTRAN Hỡnh 4.2: TDM – IP – TDM
Hiện nay việc kết nối bỏo hiệu giữa PSTN và NGN của VNPT đang được thực hiện theo phương phỏp 1-1 và 1-2 [4]. Cụ thể như sau:
Định tuyến Lưu lượng bỏo hiệu:
Lựa chọn 1: Bỏo hiệu C7 giữa mạng PSTN và mạng NGN xuất phỏt từ cỏc tổng
đài nội hạt sẽ được định tuyến đến cỏc MG đặt tại địa phương đú, rồi từ MG bỏo hiệu C7 được mó hoỏ (tunneled) để đi trờn mạng IP và bỏo hiệu C7 được định tuyến đến cỏc MG đặt tại mỗi trung tõm vựng tại VTN1, 2. Từ cỏc MG này bỏo hiệu C7 được giải mó thành dạng TDM bỡnh thường và được kết nối vào thiết bị HiE9200 tại HNI hoặc TP. Hồ Chớ Minh.
Lựa chọn 2: Bỏo hiệu C7 giữa mạng PSTN và mạng NGN xuất phỏt từ cỏc tổng
Chớ Minh thụng qua mạng PSTN, cụ thể là trực tiếp qua cỏc điểm chuyển tiếp bỏo hiệu tại cỏc tổng đài toll của VTN tại Hà nội và TP. Hồ Chớ Minh.
Hỡnh 4.3: Phƣơng ỏn kết nối bỏo hiệu PSTN và NGN hiện tại của VNPT
4.1.2 Phương ỏn kết nối
Hiện nay, VNPT đang sử dụng kiểu kết nối trờn hỡnh 4.3 nờn trong luận văn khụng đề xuất phương ỏn kết nối.
4.1.3 Mụ hỡnh bỏo hiệu một số cuộc gọi cho phương ỏn kết nối của VNPT MGCP