IETF cũng định nghĩa SCTP (Stream Control Transmission Protocol), hiện được rất nhiều hóng hỗ trợ, để thay thế TCP hoặc UDP khi truyền tải cỏc thụng tin bỏo hiệu qua mạng IP. Mặc dự, TCP chuyển giao thụng tin tin cậy nhưng cú những điểm khụng phự hợp. SCTP giống TCP nhưng cú thờm một số tớnh năng như đa luồng và đa tuyến (multi streaming, multi homing) để tạo cấu hỡnh dự phũng, phục hồi (redundant, failover) hay message framing (đúng gúi và truyền theo bản tin, khụng truyền theo 1 nhúm byte như TCP). Cỏc giao thức trong SIGTRAN đều sử dụng SCTP ở mức truyền tải.
3.3.2.2. Cỏc giao thức hỗ trợ truyền bản tin SS7 qua mạng IP trong SIGTRAN SIGTRAN
ITU - T đưa ra cỏc tiờu chuẩn để đảm bảo truyền cỏc bản tin SS7 qua mạng IP như sau:
- Cỏc thủ tục bỏo hiệu peer-to-peer yờu cầu khoảng thời gian đỏp ứng từ 0.5 sec (500 ms) tới 1.2 seconds (1200 ms).
- Khụng được cú quỏ 1 bản tin bị mất trong 10 triệu bản tin do lỗi truyền dẫn.
- Khụng được cú quỏ 1 bản tin sai tuần tự trong 10 tỉ bản tin do lỗi truyền dẫn.
- Khụng được cú quỏ 1 bản tin chứa lỗi mà khụng xỏc định được bởi giao thức chuyển tải hoặc 1 bản tin trong 1 tỉ bản tin theo chuẩn ANSI.
- Mức độ khả dụng của tập hợp cỏc tuyến bỏo hiệu (là toàn bộ tập hợp cỏc đường bỏo hiệu từ một điểm bỏo hiệu tới một đớch xỏc định) là 99.9998% hoặc hơn (khoảng thời gian downtime xấp xỉ khoảng 10 phỳt/1 năm). - Độ dài bản tin (ngoại trừ payload) là 272 bytes với SS7 băng hẹp và 4091
bytes với SS7 băng rộng.
Để cú thể thực hiện được những chức năng và yờu cầu truyển tải MTP, IETF khuyến nghị 3 giao thức mới: M2UA, M2PA và M3UA. SIGTRAN cho phộp cỏc hóng linh động khi đưa ra cỏc giải phỏp thực hiện SS7 over IP.
a) Giao thức M2UA (MTP2 User Adaptation Layer)
M2UA là giao thức của IETF cho việc chuyển tải cỏc bản tin bỏo hiệu SS7 MTP lớp 2 qua mạng IP sử dụng giao thức chuyển tải SCTP. Lớp giao thức M2UA cung cấp một tập hợp cỏc dịch vụ tương đương với cỏc dịch vụ mà MTP lớp 2 cung cấp cho MTP lớp 3.
M2UA được sử dụng giữa cỏc phần tử SG và MGC trong mạng VoIP. SG nhận cỏc bản tin SS7 qua giao diện MTP lớp 1 và lớp 2 một điểm bỏo hiệu (SCP và SSP) hoặc điểm chuyển giao bỏo hiệu (STP) trong mạng chuyển mạch cụng cộng. SG kết cuối tuyến bỏo hiệu tại MTP lớp 2 chuyển qua MTP lớp 3 tới MGC hoặc một điểm bỏo hiệu IP trong mạng sử dụng M2UA qua SCTP/IP. SG duy trỡ trạng thỏi khả dụng của tất cả cỏc MGC để quản lý luồng lưu lượng bỏo hiệu qua cỏc liờn kết SCTP đang kớch hoạt.
b) Giao thức M2PA (MTP2 User Peer-to-Peer Adaptation Layer)
Giống như M2UA, M2PA là giao thức sigtran cho việc chuyển tải cỏc bản tin bỏo hiệu phần user SS7 MTP lớp 2 qua mạng IP sử dụng SCTP. Khụng giống M2UA, M2PA được sử dụng để hỗ trợ đầy đủ việc quản lý bản tin MTP lớp 3 và quản lý mạng giữa bất kỳ 2 node SS7 nào giao tiếp với nhau qua mạng IP. Chức năng của điểm bỏo hiệu IP cũng như cỏc node SS7 truyền thống chỉ sử
dụng mạng IP thay cho mạng SS7. Mỗi một điểm chuyển mạch kờnh hay điểm bỏo hiệu IP đều cú một mó điểm bỏo hiệu SS7. Lớp giao thức M2PA cung cấp cựng một tập hợp cỏc dịch vụ mà MTP lớp 2 cung cấp cho MTP lớp 3.
M2PA cú thể được sử dụng giữa SG và MGC, giữa SG và điểm bỏo hiệu trong mạng IP, và giữa 2 điểm bỏo hiệu IP. Điểm bỏo hiệu cú thể sử dụng M2PA qua mạng IP hoặc MTP lớp 2 qua tuyến liờn kết bỏo hiệu SS7 truyền thống để truyền và nhận bản tin bỏo hiệu MTP lớp3.
M2PA là cụng cụ để tớch hợp mạng SS7 và mạng IP cho phộp cỏc nodes trong mạng chuyển mạch kờnh truy nhập vào cơ sở dữ liệu của mạng điện thoại IP và cỏc nodes khỏc trong mạng IP sử dụng bỏo hiệu SS7. Thờm vào đú sử dụng M2PA qua mạng IP cú nhiều ưu điểm về giỏ thành nếu như cỏc tuyến liờn kết bỏo hiệu truyền thống được thay thế bằng cỏc kết nối IP.
c) M3UA (MTP level 3 User Adaptation Layer)
M3UA là giao thức của IETF để chuyển tải cỏc bản tin bỏo hiệu phần nguời sử dụng (user part) ở trờn lớp 3 (như cỏc bản tin ISUP, TUP và SCCP) qua mạng IP sử dụng giao thức SCTP. Cỏc bản tin TCAP và SCCP, cũng cú thể sử dụng M3UA.
M3UA được sử dụng giữa SG và MGC hoặc cỏc cơ sở dữ liệu phục vụ cỏc ứng dụng trong mạng IP. SG nhận cỏc bỏo hiệu SS7 sử dụng MTP để chuyển tải qua tuyến liờn kết bỏo hiệu SS7. SG kết cuối cỏc cỏc bản tin MTP lớp 2 và lớp 3, phõn phối cỏc bản tin ISUP, TUP và SCCP; hoặc qua liờn kết SCTP để tới Media Gateway Controller hoặc cỏc cơ sở dữ liệu.
M3UA cung cấp tập cỏc chức năng tương đương như của MTP3 cho cỏc lớp trờn (phần người dựng – user part) tại điểm bỏo hiệu SS7 trong mạng IP. Thực sự là M3UA mở rộng truy nhập vào cỏc dịch vụ MTP lớp 3 tại SG tới cỏc điểm bỏo hiệu IP ở xa. Nếu một điểm bỏo hiệu IP kết nối tới nhiều SG, thỡ lớp M3UA sẽ duy trỡ bản tin về trạng thỏi cấu hỡnh cỏc tuyến khả dụng tới đớch và trạng thỏi nghẽn của cỏc tuyến tới đớch qua từng SG.
M3UA khụng bị giới hạn bởi trường thụng tin bỏo hiệu 272 octet được chỉ định bởi bản tin SS7 MTP lớp 2. Cỏc khối thụng tin lớn hơn được điều khiển trực tiếp bởi M3UA/SCTP mà khụng cần cỏc thủ tục phõn đoạn và tỏi hợp nhất cỏc đoạn ở cỏc lớp cao hơn theo cỏc tiờu chuẩn SCCP và ISUP. Tuy nhiờn, SG cú giới hạn cực đại là 272 octet khi kết nối tới mạng bỏo hiệu SS7 khụng hỗ trợ
truyền cỏc khối thụng tin cú kớch thước lớn hơn tới đớch. Đối với mạng MTP băng rộng, SG sẽ phõn mảnh cỏc bản tin ISUP và SCCP lớn hơn 272 octet như yờu cầu.
Tại SG, lớp M3UA cung cấp liờn kết nối với cỏc chức năng quản lý MTP lớp 3 để hỗ trợ cỏc hoạt động bỏo hiệu khụng liờn kết giữa mạng SS7 và mạng IP. Vớ dụ SG hiển thị MTP-3 user ở xa tại điểm bỏo hiệu IP khi điểm bỏo hiệu đú cú thể tới được hoặc khụng thể tới được hoặc khi xảy ra hiện tượng nghẽn mạng hoặc bị ngăn chặn. Lớp M3UA tại điểm bỏo hiệu IP giữ trạng thỏi của cỏc tuyến để tới được cỏc nodes SS7 ở xa và cú thể yờu cầu trạng thỏi của cỏc nodes SS7 ở xa từ lớp M3UA tại SG. Lớp M3UA tại điểm bỏo hiệu IP cũng cú thể chỉ ra SG mà tại đú M3UA bị nghẽn.
d) Truyền tải SCCP qua mạng IP
SUA (SCCP User Adaptation Layer) là giao thức được định nghĩa bởi IETF để truyển tải cỏc bản tin bỏo hiệu SS7 SCCP phần user qua mạng IP sử dụng giao thức SCTP. SUA được sử dụng giữa SG và cỏc IP endpoint và giữa IP Signalling endpoint. SUA cũng hỗ trợ cả cỏc dịch vụ khụng kết nối tuần tự và khụng tuần tự và cỏc dịch vụ hướng kết nối 2 chiều cú và khụng cú điều khiển luồng và phỏt hiện mất bản tin hoặc cỏc lỗi khụng tuần tự.
Để phõn phối tới cỏc điểm bỏo hiệu SS7, cỏc bản tin SS7 được đinh tuyến tới SG dựa trờn mó điểm bỏo hiệu và số SCCP. SG định tuyến cỏc bản tin SCCP tới cỏc IP endpoint ở xa. Nếu tồn tại một IP endpoint dự phũng, SG cú thể chia sẻ tải giữa cỏc IP endpoints đang kớch hoạt sử dụng giải phỏp quay vũng round- robin. Chỳ ý chia sẻ tải của cỏc bản tin TCAP chỉ xuất hiện trong bản tin đầu tiờn trong hỏi đỏp TCAP; thứ tự cỏc bản tin TCAP trong cựng khoảng thời gian hỏi đỏp luụn luụn gửi tới IP endpoint đó lựa chọn cho bản tin đầu tiờn, trừ phi cỏc endpoints chia sẻ trạng thỏi thụng tin và SG hiểu được bản tin cấp phỏt chớnh sỏch của cỏc IP endpoint. SG cũng cú thể thực hiện được chức năng chuyển dịch nhón toàn cầu (Global Title Translation) để chỉ ra đớch của bản tin SCCP. SG định tuyến trờn nhón, cỏc chữ số xuất hiện trong bản tin đầu vào, như số bị gọi hoặc số định danh thuờ bao di động.
Để chuyển tải cỏc dịch vụ hướng kết nối, SCCP và SUA giao tiếp tại SG để liờn kết 2 phiờn kết nối cần cho truyền dữ liệu hướng kết nối giữa điểm bỏo hiệu SS7 và IP endpoint. Bản tin được định tuyến bởi SG tới điểm bỏo hiệu dựa
trờn mó điểm bỏo hiệu (trong trường địa chỉ MTP-3) và IP endpoint dựa trờn địa chỉ IP (trong mào đầu SCTP).
SUA cũng cú thể được sử dụng để chuyển tải thụng tin về user SCCP trực tiếp giữa cỏc IP endpoints hơn là qua SG. SG chỉ cần để kết nối với bỏo hiệu SS7 trong mạng chuyển mạch kờnh.
Nếu cỏc ứng dụng trong IP được kết nối tới nhiều SG, cú nhiều tuyến tới đớch trong mạng SS7. Trong trường hợp này IP endpoint giỏm sỏt trạng thỏi của SG ở xa trước khi khởi tạo quỏ trỡnh truyền bản tin.
CHƯƠNG 4: SẢN PHẨM VÀ GIẢI PHÁP SOFTSWITCH CỦA MỘT SỐ HÃNG
Trong chương trước, mụ hỡnh kiến trỳc và cỏc vấn đề kĩ thuật của cụng nghệ chuyển mạch mềm đó đề cập. Trong chương này sẽ tiến hành phõn tớch sản phẩm và giải phỏp softswitch của một số hóng tiờu biểu trờn thị trường nhằm làm cụ thể hơn cỏc vấn đề kĩ thuật nờu ở chương trước, tỡm hiểu xu hướng phỏt triển của cụng nghệ chuyển mạch mềm.
Softswitch là sản phẩm rất mới, bắt đầu được thương mại hoỏ cỏch đõy khụng lõu, vẫn đang trong quỏ trỡnh định hỡnh phỏt triển. Cụng nghệ chuyển mạch mềm giữ một vai trũ đặc biệt quan trọng trong cỏc giải phỏp tiến tới mạng NGN của bất kỡ hóng sản xuất nào trong thị trường viễn thụng cụng cộng. Cỏc thụng tin kĩ thuật liờn quan đến sản phẩm softswitch được cỏc hóng cung cấp rất hạn chế. Trong đú, hướng phỏt triển sản phẩm của từng hóng cũng khỏc nhau. Do đú, trong chương chỳ ý nhiều đến đặc điểm kiến trỳc và hướng phỏt triển sản phẩm của từng hóng.