Nhằm mô tả các giải pháp kết nối trong mạng NGN, ta xem xét từ góc độ thành phần chức năng của các phần tử vật lý trong mạng. Các phần tử chính của NGN đƣợc thể hiện trên hình 2.3.
Các thiết bị chính đƣợc trình bày trong phần này gồm: (i) cổng phƣơng tiện MG (Media gateway), (ii) bộ điều khiển cổng phƣơng tiện MGC (Media Gateway Controller), (iii) cổng báo hiệu SG (Signalling Gateway), (iv) máy chủ phƣơng tiện MS (Media Server) và (v) máy chủ ứng dụng/đặc tính AS/FS (Application Server/ Feature Server).
(i) Cổng phương tiện MG
Cổng phƣơng tiện (MG) là thiết bị chuyển đổi giao thức và truyền tải định dạng thông tin dữ liệu từ loại mạng này sang một mạng khác, thông thƣờng là từ dạng chuyển mạch kênh sang dạng gói. Thực tế, MG chuyển đổi giữa các dữ liệu mã truyền trong mạng IP sang mã hoá truyền trong mạng chuyển mạch kênh và ngƣợc lại. MG thực hiện việc mã hoá, giải mã và nén dữ liệu dƣới sự điều khiển của chuyển mạch mềm. Ngoài ra, MG còn tập hợp dữ liệu cho việc tính cƣớc và hệ thống chăm sóc khách hàng (khả năng cung cấp hồ sơ, hỗ trợ nhanh cuộc gọi cả trong thời gian thực và phi thời gian thực) hay phát hiện ngƣỡng dữ liệu nếu yêu cầu. MG hỗ trợ các giao thức định tuyến chính trong mạng IP nhƣ giao thức định tuyến tìm đƣờng ngắn nhất trƣớc tiên OSPF (Open Shortest Path First) hay giao thức định tuyến cổng biên BGP (Border Gateway Protocol).... Yêu cầu chính đối với MG là phải cung cấp chất lƣợng truyền thông tin tốt, cụ thể là phải đảm bảo trễ và tỉ lệ mất gói thấp. Một yêu cầu gần nhƣ bắt buộc đối với MG là tính mở để cho phép kết nối MG với các phần tử mạng khác nhƣ MGC sử dụng các giao thức điều khiển tiêu chuẩn. Việc sử dụng các giao thức chuẩn cho phép nhà điều hành ít phụ thuộc nhất vào các nhà cung cấp và thuận tiện trong việc thay thế các phần tử mạng. Trong thiết bị Media Gateway thƣờng sử dụng các giao thức nhận thực để hỗ trợ tính năng bảo mật cho các kênh truyền truyền thông. Cuối cùng, MG cần đảm bảo độ linh hoạt và tin cậy.
b, Bộ điều khiển cổng phương tiện
Bộ điều khiển cổng phƣơng tiện MGC là thành phần chính của hệ thống chuyển mạch mềm. MGC đƣa ra các quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện
các quy luật đó. MGC điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra, MGC còn giao tiếp với hệ thống điều hành OS (Operating System) và hệ thống trợ giúp kinh doanh BSS (Bussiness Support System).
MGC chính là cầu nối điều khiển và báo hiệu giữa các mạng có đặc tính khác nhau cho mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN, hệ thống báo hiệu số 7 SS7 (Signalling System No7) và mạng IP. MGC chịu trách nhiệm quản lý lƣu lƣợng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau. MGC cũng đƣợc gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin xử lý cuộc gọi. Call Agent thực hiện điều khiển cuộc gọi trên các khía cạnh gồm mô hình cuộc gọi, chuyển giao tín hiệu và điều khiển cổng phƣơng tiện. Ngoài ra, MGC cung cấp giao diện phù hợp với máy chủ ứng dụng để điều khiển dịch vụ và chính sách. Truyền thông giữa các MGC đƣợc thực hiện bởi các giao thức tiêu chuẩn, Call Agent cũng cho phép các đầu cuối IP kết nối trực tiếp sử dụng các giao thức điển hình. Yêu cầu chính đối với các MGC là tính mở để cho phép sử dụng các giao thức chuẩn và giao diện lập trình ứng dụng mở. Tính năng này đảm bảo tính độc lập của các nhà cung cấp đối với sự phát triển của dịch vụ và cho phép sử dụng dịch vụ ba bên.
c, Cổng báo hiệu
Cổng báo hiệu SG là cầu nối báo hiệu giữa SS7 với mạng IP dƣới sự điều khiển của MGC. SG đóngvai trò tƣơng tự nhƣ một nút mạng của SS7 để xử lý thông tin báo hiệu và chuyển giao thông tin báo hiệu. Cổng báo hiệu đảm nhiệm các chức năng sau: cung cấp việc liên kết báo hiệu giữa mạng chuyển mạch kênh và mạng gói; nếu trên cùng một kênh chứa cả thông tin thoại và báo hiệu, SG đƣợc tích hợp trực tiếp trên MG; nếu SS7 hoạt động theo chế độ tựa liên kết thì SG là thiết bị độc lập.
d, Máy chủ phương tiện
Máy chủ phƣơng tiện MS là thành phần tùy chọn của hệ thống chuyển mạch mềm đƣợc sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt. MS cung cấp chức năng tƣơng tác giữa ngƣời gọi và các ứng dụng thông qua thiết bị truyền thông nhƣ: trả lời tự
động, phát thông báo... MS phân phát dịch vụ thoại và video trên mạng gói, nhƣ cầu hội nghị (nếu dịch vụ này không đƣợc MG hỗ trợ), thông báo (các thông báo đơn giản do MG gửi), hỗ trợ mạng thông minh IN và một số tƣơng tác ngƣời dùng. Chức năng MS có thể đƣợc tích hợp trong MGC hoặc tại cổng phƣơng tiện MG.
e, Máy chủ ứng dụng/đặc tính
Máy chủ đặc tính FS là một máy chủ chứa một loạt dịch vụ của doanh nghiệp nên còn đƣợc gọi là máy chủ ứng dụng thƣơng mại. Máy chủ đặc tính xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thƣờng cho hệ thống chuyển mạch. Giữa MGC và FS có thể sử dụng các giao thức chuẩn hoặc giao diện chƣơng trình ứng dụng mở API. Vì hầu hết các AS/FS tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng không ràng buộc nhiều với hệ thống chuyển mạch mềm về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng. Một số tính năng cơ bản của máy chủ ứng dụng gồm: xác thực và bảo mật; truyền thông; cung cấp dữ liệu; quản lý và điều khiển dịch vụ...