CH NG 6 : M NG TC CAO VÀ N GD NG CÁC CÔNG NGH MI
6.4. Công ngh chuy nm ch mm (Softswitch)
H th ng chuy n m ch m m th c hi n ch c n ng x lý cu c g i trong m ng NGN nh đnh tuy n, báo hi u, cung c p d ch v cu c g i. Chuy n m ch m m d a trên ý t ng tách riêng ch c n ng đi u khi n cu c g i (ph n m m) kh i ch c n ng chuy n m ch v t lý (ph n c ng) và đ t n n t ng trên c s chuy n m ch gói. Chuy n m ch m m đ c th c thi b ng các module ph n m m và các giao di n ch ng trình ng d ng API (Application Program Interface) ch y trên n n ph n c ng là các h th ng Server dung l ng l n. V trí c a chuy n m ch m m thu c l p đi u khi n trong mơ hình phân l p ch c n ng c a NGN.
Các Server chuyên d ng, Server ng d ng.. Các giao th c, giao di n m , API báo hi u
Hình 6.14 V trí chuy n m ch m m trong mơ hình phân l p NGN
Các giao di n logic và chu n v t lý L p i u khi n
TCP/IP Video Voice TDM FR ATM L p ng d ng B đi u khi n IP/MPLS B đi u khi n Voice/SS7 B đi u khi n ATM/SVC Softswitch L p Media
Các đ c tr ng c b n c a công ngh chuy n m ch m m nh sau: - D a trên công ngh chuy n m ch gói.
- Thi t k theo mơ hình x lý phân tán - Giao di n m API
- Ph n m m đi u khi n chuy n m ch không ph thu c vào ph n c ng chuy n m ch nh các thi t b chuy n m ch truy n th ng. Có kh n ng l p trình đ c đ c l p.
- Tích h p và liên k t các giao th c khác nhau trong m ng NGN và gi a NGN v i m ng truy n th ng (PSTN, ATM&IP…).
6.4.2. C u trúc và nguyên t c chuy n m ch m m
Chuy n m ch m m ho t đ ng liên quan đ n r t nhi u giao th c ng d ng khác nhau. Vi c liên k t các giao th c đ c th c hi n nh vi c liên k t các kh i ch c n ng trong chuy n m ch m m v i s h tr đ c bi t c a kh i liên k t m ng IW-F. Mơ hình giao th c s d ng gi i pháp chuy n m ch m m t ng quát nh sau:
BICC (Bearer Independent Call Control): Là giao th c đi u khi n cu c g i đ c l p v i kênh truy n t i. Báo hi u d a trên ISUP theo chu n ITU-T. BICC h tr các d ch v ISDN b ng h p. BICC th ng đ c dùng cho báo hi u gi a các chuy n m ch m m.
MEGACO/H.248/MGCP: ây là giao th c đi u khi n đi u khi n gi a Softswitch (MGC) và thi t b c ng MG theo c ch Master/Slave. MGC quy t đnh chính trong q trình liên l c v i MG, cịn MG là th c th th đ ng th c hi n m i l nh do MGC yêu c u. Các t ng tác (transaction) trong MGCP g m có l nh và đáp ng.
RTP/RTCP/RTSP: Real Time Protocol/ Real Time Control Protocol-Real Time Streaming Protocol: là các giao th c ho t đ ng ngay trên l p UDP dùng đ truy n các thông tin yêu c u th i gian th c qua m ng gói. RTP đ c xem nh giao th c l p truy n t i. B n thân RTP không đ m b o ch t l ng c a thông tin c n truy n t i v th i gian th c. Nó ch đ n gi n cung c p đ y đ thông tin lên l p ng d ng đ xác đnh đ tr gói và quy t đnh cách th c x lý gói tin nh hi u ch nh đ di pha. Các d ch v mà RTP cung c p là lo i thông tin chuy n t i trong gói, s th t c a gói truy n (sequence number), m c th i gian và th i gian truy n t i đa c a 1 gói (Timestamp). Các b n tin RTCP đ c dùng đ trao đ i thông tin ph n h i v ch t l ng c a phiên RTP đ i v i t t c các thành viên tham gia trong phiên truy n tin.
SCTP (Stream Control Transport Protocol) hay SIGTRAN (Signalling Transport): là m t giao th c h ng liên k t truy n t i (Transport Protocol) đ c xây d ng đ thay th TCP (Transmission Control Protocol) trong vi c chuy n t i thông tin báo hi u SS7 trong m ng chuy n m ch vì lý do TCP là giao th c đ m b o truy n d li u tin c y thông qua c ch xác nh n ACK và c ch tu n t gây tr gói tin. Các c ch này đã có trong giao th c SS7, h n n a SS7 yêu c u th i gian th c nên vi c dùng TCP cho SS7 là không hi u qu .
SCTP chuy n t i theo đnh h ng b n ghi thay vì đnh h ng byte nh TCP, đ ng th i cho phép nhi u lu ng d li u logic đ c ghép kênh đ truy n qua m t k t n i. SCTP đ m b o truy n tin c y theo c ch khác v i TCP b ng cách thi t l p nhi u k t n i.
SIP (Session Initiation Protocol)/H.323: Các b giao th c đi u khi n cu c g i đa ph ng ti n (l p ng d ng), dùng đ thi t l p, đi u ch nh và k t thúc phiên làm vi c c a thuê bao.
6.4.3. Giao di n ng d ng API trong chuy n m ch m m
Chuy n m ch m m ng d ng công ngh ph n m m l p trình theo h ng đ i t ng, công ngh Agent và x lý phân tán. API là t p h p các th t c, giao th c và các công c ph n m m đ c chu n hóa nh m cho phép liên k t các ng d ng v i nhau. B ng cách xây d ng các kh i ch c n ng theo API, có th d dàng phát tri n ng d ng ph n m m. API cho phép chia s d li u gi a các ng d ng trên cùng n n t ng.
a. Các ph ng th c chia s d li u qua API:
- G i th t c t xa RPC (Remote Procedure Calls): Dùng cho các ng d ng trao đ i thông tin v i nhau b i các th t c (Procedure/Task) trên cùng b đ m d li u.
- Ngôn ng truy v n chu n SQL (Standard Query Language) là ngôn ng dùng truy xu t d li u không c n th t c, cho phép chia s d li u gi a các ng d ng b ng cách truy nh p vào c s d li u chung.
- Chuy n file (File Transfer): Ph ng th c này cho phép chia s s li u b ng cách trao đ i file đã đ c đnh d ng gi a các ng d ng.
- Phân phát b n tin (Message Delivery): Cho phép chia s d li u b ng cách trao đ i thông tin tr c ti p thơng qua các b n tin đnh d ng có kích th c nh gi a các ng d ng có liên k t v i nhau.
b. Có th phân l p các API trong Softswitch thành 3 nhóm chính:
- API liên k t các ngu n tài nguyên m ng (Resources API)
- API liên k t các module có n ng l c x lý trong m ng (Network Capability API)
- API liên k t NGN v i mơi tr ng ngồi nh nhà cung c p d ch v th 3 hay khách hàng có nhu c u phát tri n ng d ng.
L p ng d ng NGN Enhanced Service Application
PARLAY CORBA Sip/Print
API Control Framework Interface Framework CSS API Parlay Compliant APí
Surpass Core Interface What do You need UM CW1 C 2 C C 2 D Service APIs H iQ 40 00 Call Control Setup Charging Ticket Amounc. Inercept Harding Uer Interactiv Dialog Surpass Core Interface
HiQ 9200
Hình 6.15 Mơ hình API trong chuy n m ch m m gi i pháp c a SIEMENS
Hi n nay, API liên k t các ngu n tài nguyên m ng và API liên k t các module có n ng l c x lý trong m ng đ c phát tri n nhi u trên c s JAIN (Java API Intergrated Network). Nhóm th ba đ c phát tri n theo nhi u h ng nh JAIN, 3GPP (3th Generation Ship Project, PARLAY GROUP). Các chu n API hi n v n đang đ c phát tri n và chu n hi n đang đ c dùng ph bi n là SQL API c a ANSI.
6.4.4. K ho ch đánh s trong chuy n m ch m m
Vi c đánh đa ch c ng nh s thuê bao và d ch v trong NGN là hoàn toàn linh ho t b ng cách khai báo d li u kho s vào c s d li u đ ng c a máy ch qu n lý đa ch . C s d li u này có th c p nh t, b sung ho c thay đ i b i nhà qu n tr m ng, tuy nhiên ph i d a các tiêu chí chính nh sau:
- Quy lu t đánh đa ch tuân theo khuy n ngh c a ITU-T (E164-E169).
- Quy ho ch đa ch c n k th a và gi đ c thói quen quay s c a ng i dùng.
- Quy ho ch đa ch t n d ng m t s các mã đ c bi t dành riêng đ phát tri n v sau v i nhi u m c đích khác nhau.
- Vi c quy ho ch đa ch trong NGN ph i đ m b o không trùng l p v i các d i đa ch đang đ c s d ng trong các m ng truy n th ng k t n i đ n m ng NGN.
6.4.5. ánh giá công ngh chuy n m ch m m
B ng so sánh công ngh Softwwitch và chuy n m ch kênh.
Softswitch T ng đài PSTN
Ph ng pháp chuy n m ch Ph n m m i n t Ki n trúc Phân tán, theo các chu n
m Riêng bi t c a t ng nhà s n xu t Kh n ng tích h p v i ng d ng c a nhà cung c p khác D dàng Khó kh n Kh n ng thay đ i m m d o có Khó kh n Giá thành R , kho ng b ng m t n a t ng đài đi n t t
Kh n ng nâng c p R t cao R t t t, tuy có h n ch h n Giá thành c a c u hình c b n Th p, giá thành thay đ i g n nh tuy n tính theo s l ng thuê bao. C u hình c b n có th s d ng cho m ng doanh nghi p R t cao, t ng đài PSTN khơng thích h p cho m ng doanh nghi p. Truy n thông đa ph ng ti n Có R t h n ch
H i ngh truy n hình T t h n Có
L u l ng Tho i, fax, d li u, video... Ch y u là tho i và fax
Thi t k cho đ dài cu c g i Kh ng h n ch Ng n (ch vài phút) Cơng ngh chuy n m ch m m có nh ng u đi m n i b t so v i các công ngh truy n thông nh sau:
- Cho phép đ a ra gi i pháp ph n m m chung đ i v i vi c x lý cu c g i, có th áp d ng trên nhi u lo i m ng khác nhau.
- n gi n c u trúc h th ng và linh ho t trong vi c thay đ i tính n ng, c u hình, m r ng phát tri n và liên k t gi a các hãng c ng nh gi a các nhà cung c p d ch v .
- Cho phép tích h p và phát tri n các ph n m m thông minh c a các nhà cung c p d ch v , khai thác ti m n ng c a m ng trong t ng lai.
- D dàng tích h p d ch v m i t nhà cung c p th ba đ ng th i cho phép ng i s d ng có th t phát tri n ng d ng và d ch v .
6.5. M ng h i t và m ng th h sau NGN (Network Convergence and Next Generation Network )
6.5.1. M đ u
Xu h ng công ngh truy n thơng hi n nay đang xóa d n ranh gi i gi a công ngh thông tin và vi n thông. Th gi i đang b c vào k nguyên c a s h i t . Các nhà s n xu t và cung c p d ch v không ch quan tâm đ n vi c phát tri n d ch v mà còn ph i xây d ng và c ng c và t i
u hóa h t ng m ng l i trên c s h i t m ng.
M ng h i t là s tích h p m t cách thông minh gi a các m ng truy n thơng, tích h p gi a c s h t ng c a m ng m i v i m ng hi n có. Nói c th , h i t m ng là s h p nh t hay tích h p nhi u công ngh , ph ng ti n truy nh p và truy n thông, giao th c, tài nguyên d li u và ng d ng khác nhau trên m t c s h t ng và qu n lý chung nh m t o ra m t m ng truy n thông m i, cung c p đ ng th i nhi u lo i hình d ch v v i ch t l ng cao, đáp ng đ c đ ng th i các lo i hình d ch v khác nhau, m i nhu c u c a khách hàng.
S h i t th hi n nhi u khía c nh nh đa cơng ngh , đa giao th c, đa truy nh p, đa ph ng ti n truy n thông, đa d ch v …
Giao th c Internet (IP) đ c s d ng ph bi n đ liên k t các m ng khác nhau t o nên m ng h i t v i xu h ng tr c m t là h i t gi a m ng tho i và m ng s li u.
M t trong nh ng m ng h i t tiên ti n đang đ c ng d ng là m ng th h sau (Next Generation Network - NGN). Ý t ng v m ng NGN đã đ c hình thành t cu i nh ng n m 90 c a th k tr c và cho đ n nay NGN đã đ c tri n khai r ng kh p các n c phát tri n và đang phát tri n, thay th d n các m ng truy n th ng th h tr c.
6.5.2. T ng quan v m ng th h sau sau - NGN (Next Generation Network ) M ng th h sau NGN đ c xây d ng theo các nguyên t c sau:
- Có ki n trúc m , phân l p, linh ho t, d dàng phát tri n m r ng
- C s h t ng d a trên công ngh truy n t i b ng r ng, cơng ngh chuy n m ch gói - Có kh n ng ki m sốt đ c ch t l ng d ch v (QoS)
- áp ng đ c đ ng th i và đa d ng các lo i hình d ch v , cho phép thuê bao truy nh p m t cách linh ho t đ n nhi u nhà cung c p d ch v khác nhau.
- L p (ch c n ng) cung c p d ch v đ c l p v i l p (công ngh ) truy n t i bên d i. - T ng thích và h tr các m ng và d ch v hi n có
NGN h i t nh ng u đi m c a công ngh chuy n m ch kênh và chuy n m ch gói:
a. u đi m t chuy n m ch kênh: - m b o th i gian th c
- Gi m hi n t ng th t thốt thơng tin do ngh n hay tr - m b o ch t l ng d ch v
b. u đi m t chuy n m ch gói:
- Linh ho t trong vi c đnh tuy n và đi u khi n l u l ng - Kích th c t i tin có th thay đ i
6.5.3. S bùng n và nhu c u da d ng c a các lo i hình d ch v
- D ch v b ng h p (voice) - D ch v b ng r ng (video, truy n hình)
- D ch v đ n ph ng ti n (fax) - D ch v đa ph ng ti n (h i ngh truy n hình)
- D ch v truy n thông theo th i gian th c (đàm tho i) - D ch v phi th i gian th c (truy n s li u)
- D ch v truy c p ng d ng c a nhà cung c p d ch v (MegaVNN) - D ch v thuê c s h t ng (MegaWAN)
- D ch v đ n gi n (gi i đáp thông tin) - D ch v thông minh (truy xu t c s d li u thông tin t đ ng)
- D ch v t ng tác 2 chi u (trò ch i) - D ch v phân b m t chi u (qu ng bá)
- D ch v ch t l ng th p (VoIP giá r 8Kb/s) - D ch v ch t l ng cao (VoIP 64kb/s) Các d ch v b ng r ng yêu c u t c đ và th i gian chi m kênh l n v t quá kh n ng c a m ng hi n t i.
6.5.4. Mơ hình phân l p và ch c n ng các l p NGN
NGN là xu h ng phát tri n k thu t m ng hi n đ i. Các hãng cung c p thi t b khác nhau có các mơ hình phân l p khác nhau. Tuy nhiên, mơ hình NGN chung phân chia l p d ch v v i l p truy n t i, giúp cho các nhà cung c p d ch v có th đ a vào các d ch v m i mà không c n quan tâm đ n vi c ki n trúc l p truy n t i. Nói cách khác, l p d ch v là đ c l p (trong su t) đ i v i l p truy n t i.
Có th phân l p ch c n ng NGN nh sau:
1. L p truy nh p (Access): có ch c n ng k t n i gi a m ng NGN v i thi t b đ u cu i thuê bao ho c các m ng truy n th ng khác.
2. L p truy n t i (Transport): có ch c n ng đnh tuy n, chuy n m ch và chuy n ti p gói tin gi a các ph n t m ng.
3. L p đi u khi n (Control): có ch c n ng - i u khi n k t n i và báo hi u cu c g i - i u khi n l u l ng và ch t l ng d ch v
- i u khi n ho t đ ng c a các ph n t thi t b trong m ng NGN.
4. L p ng d ng/d ch v (Application/Service): có ch c n ng đi u ph i và cung c p các