TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM

Chia sẻ: Nguyễn Mạnh Bằng Bằng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

175
lượt xem 71
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong thời gian gần đây nhu cầu sử dụng các dịch vụ viễn thông của con người đặc biệt phát triển với nhiều loại hình khác nhau. Trong hoàn cảnh đó mạng viễn thông thế hệ sau (NGN) đã ra đời. Mạng NGN là một mạng có tính kiến trúc đồng nhất dựa trên nền chuyển mạch gói. Được xây dựng trên tiêu chí mở, các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện, NGN đáp ứng được hầu hết các nhu cầu của nhiều đối tượng sử dụng: doanh nghiệp, văn phòng, kết nối giữa các mạng máy tính v.v......

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM

TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BƯU CHÍNH VIÊN THÔNG I --------------------------------- Bài tập lớn môn: Kỹ thuật Viễn thông. Chuyên đề: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM Nhóm 6: - Vũ Tam Hanh - Nguyễn Đăng Nin - Nguyễn Duy Chính - Lương Thị Thu Thuỷ Lớp: HCD06CNTT Hà nội tháng 5 năm 2007 1
Lêi nãi ®Çu Trong thêi gian gÇn ®©y nhu cÇu sö dông c¸c dÞch vô viÔn th«ng cña con ngêi ®Æc biÖt ph¸t triÓn víi nhiÒu lo¹i h×nh kh¸c nhau. Trong hoµn c¶nh ®ã m¹ng viÔn th«ng thÕ hÖ sau (NGN) ®· ra ®êi. M¹ng NGN lµ mét m¹ng cã tÝnh kiÕn tróc ®ång nhÊt dùa trªn nÒn chuyÓn m¹ch gãi. §îc x©y dùng trªn tiªu chÝ më, c¸c giao thøc chuÈn vµ giao diÖn th©n thiÖn, NGN ®¸p øng ®îc hÇu hÕt c¸c nhu cÇu cña nhiÒu ®èi tîng sö dông: doanh nghiÖp, v¨n phßng, kÕt nèi gi÷a c¸c m¹ng m¸y tÝnh v.v... Víi tÝnh th«ng minh, m¹ng NGN còng t¹o tiÒn ®Ò cho c¸c bíc ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ m¹ng, c¸c dÞch vô míi trong t¬ng lai vµ lµ ch×a kho¸ gi¶i m· cho c«ng nghÖ truyÒn th«ng t¬ng lai, ®¸p øng ®îc ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu kinh doanh. HÖ thèng chuyÓn m¹ch thÕ hÖ sau ra ®êi víi c«ng nghÖ dùa trªn chuyÓn m¹ch mÒm ( Softswitch ) sÏ dÇn thay thÕ hÖ thèng chuyÓn m¹ch hiÖn t¹i. ChuyÓn m¹ch mÒm lµ hÖ thèng më hiÖn ®¹i, nã sö dông giao thøc míi thÝch hîp. Qu¸ tr×nh thùc hiÖn chuyÓn m¹ch mÒm gÆp mét th¸ch thøc lín ®ã lµ viÖc cã rÊt nhiÒu giao thøc kh¸c nhau ®îc ®a ra cho hÖ thèng. V× thÕ viÖc lùa chän c¸c giao thøc thÝch hîp ®Ó triÓn khai lµ mét vÊn ®Ò rÊt quan träng. Chuyªn ®Ò nµy bao gåm 4 ch¬ng: - Ch¬ng I :T×m hiÓu vÒ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm. - Ch¬ng II: C¸c u ®iÓm cña chuyÓn m¹ch mÒm. - Ch¬ng III: C¸c vÊn ®Ò b¶o mËt cho chuyÓn m¹ch mÒm. - Ch¬ng IV: KÕt luËn. 2
Môc lôc Lêi nãi ®Çu.................................................................................................2 Môc lôc...........................................................................................................3 Danh môc h×nh vÏ...........................................................................................4 Danh môc b¶ng biÓu......................................................................................5 tõ viÕt t¾t.......................................................................................................6 I. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm...........................................8 1 M¹ng NGN vµ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm.........................................8 2 VÞ trÝ cña chuyÓn m¹ch mÒm trong m¹ng NGN....................................12 3. Thµnh phÇn chÝnh cña chuyÓn m¹ch mÒm.........................................12 II. ¦u ®iÓm cña chuyÓn m¹ch mÒm..............................................................16 1 Lîi Ých cña chuyÓn m¹ch mÒm..............................................................16 2 So s¸nh chuyÓnm¹ch mÒm vµ chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng............20 III. vÊn ®Ò b¶o mËt......................................................................................24 1. Giíi thiÖu...............................................................................................24 2. C¸c yªu cÇu b¶o mËt.............................................................................26 3. C¸c vÊn ®Ò cÇn b¶o mËt......................................................................27 4. C¸c gi¶i ph¸p t¹m thêi.............................................................................28 5. KÕt luËn................................................................................................29 IV. Tæng kÕt................................................................................................29 Tµi liÖu tham kh¶o........................................................................................30 3
Danh môc h×nh vÏ - H×nh 1.1: VÞ trÝ cña chuyÓn m¹ch mÒm trong m« h×nh ph©n líp NGN 12 - H×nh 1.2: KÕt nèi MGC víi c¸c thµnh phÇn kh¸c cña m¹ng NGN….. 12 - H×nh 1.3: Chøc n¨ng cña MGC ……………………………………… 12 - H×nh 1.4: Giao thøc sö dông gi÷a c¸c thµnh phÇn……………………. 15 - H×nh 2.1: S¬ ®å chøc n¨ng hÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm……………... 21 - H×nh 2.2: S¬ ®å chøc n¨ng hÖ thèng chuyÓn m¹ch kªnh……………… 22 - H×nh 3.1: Nguy c¬ ®èi víi server vµ c¸c thµnh phÇn m¹ng. ………… 24 - H×nh 3.2: M« h×nh b¶o mËt. …………………………………………… 27 4
Danh môc b¶ng biÓu - B¶ng 1: §Æc tÝnh cña chuyÓn m¹ch. …………………………….. 21 5
tõ viÕt t¾t TỪ VIẾT TĂT NghÜa tiÕng anh NGHĨA TIẾNG VIÊT A AS Application Server máy chủ ứng dụng B C D E FS Feature Server Máy chủ đa năng G H IW I IDFT Inverse Discrete Fourier Transform Biến đổi ngược Fourier rời rạc IP Internet Protocol Giao thức Internet L LAN Local Area Network Mạng vùng cục bộ M MG Media Gateway Cổng phương tiện MGC Media Gateway Controller Cổng điều khiển phương tiện N NGN Next Generation Network Mạng tương lai P Mạng điện thoại chuyển mạch công PSTN Public Switch Telephone Network cộng Q QoS Qualities of Service Chất lượng dịch vụ S SIP Session Initiation Protocol giao thức khởi tạo phiên T TDM 6
U V VoIP Voice Over IP Thoại qua IP W X 7
I. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm. 1 M¹ng NGN vµ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm. C¸c kh¸i niÖm chuyÓn m¹ch vµ phÇn mÒm ®Òu ®· trë nªn qu¸ quen thuéc víi chóng ta. Ph¶i ch¨ng bÊt cø phÇn mÒm nµo thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng chuyÓn m¹ch ®Òu ®îc gäi lµ chuyÓn m¹ch mÒm? Mäi chuyÖn kh«ng chØ ®¬n gi¶n nh vËy, thËm chÝ ý nghÜa thùc cña kh¸i niÖm nµy l¹i lµ vÊn ®Ò g©y tranh c·i ®èi víi c¸c nhµ nghiªn cøu vÒ t¬ng lai cña m¹ng viÔn th«ng, mét phÇn còng chÝnh bëi sù m¬ hå cña nã. Míi ®îc nh¾c tíi nhiÒu kÓ tõ n¨m 1999, chuyÓn m¹ch mÒm lµ mét kh¸i niÖm mang tÝnh marketing nhiÒu h¬n, nh÷ng tranh luËn nh»m ®¹t tíi mét ®Þnh nghÜa kü thuËt thèng nhÊt, chÝnh x¸c vÒ chuyÓn m¹ch mÒm vÉn cha ®Õn håi kÕt. Nhng nãi vËy kh«ng cã nghÜa lµ kh«ng thÓ ®Þnh nghÜa ®îc chuyÓn m¹ch mÒm. Sau ®©y lµ ®Þnh nghÜa cña mét sè nhµ ph¸t triÓn kh¸c nhau: Theo Nortel, chuyÓn m¹ch mÒm lµ mét thµnh tè quan träng nhÊt cña m¹ng t¬ng lai (NGN – Next Generation Network). Nortel ®Þnh nghÜa: chuyÓn m¹ch mÒm lµ mét phÇn mÒm theo m« h×nh më cã thÓ thùc hiÖn ®îc nh÷ng chøc n¨ng th«ng tin ph©n t¸n trªn mét m«i trêng m¸y tÝnh më vµ cã nh÷ng tÝnh n¨ng cña m¹ng chuyÓn m¹ch tho¹i TDM truyÒn thèng. ChuyÓn m¹ch mÒm cã thÓ tÝch hîp th«ng tin tho¹i, sè liÖu vµ video, nã cã thÓ phiªn dÞch giao thøc gi÷a c¸c m¹ng kh¸c nhau vÝ dô nh gi÷a m¹ng v« tuyÕn vµ m¹ng c¸p. ChuyÓn m¹ch mÒm còng cho phÐp triÓn khai c¸c dÞch vô VOIP mang l¹i lîi nhuËn. Mét chuyÓn m¹ch mÒm kÕt hîp tÝnh n¨ng cña c¸c chuyÓn m¹ch tho¹i cÊp 4 vµ cÊp 5 víi c¸c cæng VOIP, trong khi vÉn ho¹t ®éng trªn m«i tr- êng m¸y tÝnh më chuÈn. C¸c hÖ thèng m¸y tÝnh kiÕn tróc më sö dông c¸c thµnh phÇn ®· ®îc chuÈn ho¸ vµ sö dông réng r·i cña nhiÒu nhµ cung cÊp kh¸c nhau. HÖ thèng m¸y tÝnh cã thÓ lµ mét m¸y tÝnh cì nhá cho tíi nh÷ng server cì lín nh Netra cña Sun Microsystem. 8
Theo MobileIN, chuyÓn m¹ch mÒm lµ ý tëng vÒ viÖc t¸ch phÇn cøng m¹ng ra khái phÇn mÒm m¹ng. Trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng, phÇn cøng vµ phÇn mÒm kh«ng ®éc lËp víi nhau. M¹ng chuyÓn m¹ch kªnh dùa trªn nh÷ng thiÕt bÞ chuyªn dông cho viÖc kÕt nèi vµ ®îc thiÕt kÕ víi môc ®Ých phôc vô th«ng tin tho¹i. Nh÷ng m¹ng dùa trªn chuyÓn m¹ch gãi hiÖu qu¶ h¬n th× sö dông giao thøc Internet (IP) ®Ó ®Þnh tuyÕn th«ng tin tho¹i vµ sè liÖu qua c¸c con ®- êng kh¸c nhau vµ qua c¸c thiÕt bÞ ®îc chia sÎ. Cßn theo CopperCom, chuyÓn m¹ch mÒm lµ tªn gäi dïng cho mét ph¬ng ph¸p tiÕp cËn míi trong chuyÓn m¹ch tho¹i cã thÓ gióp gi¶i quyÕt ®îc c¸c thiÕu sãt cña c¸c chuyÓn m¹ch trong tæng ®µi néi h¹t truyÒn thèng. C«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm cã thÓ lµm gi¶m gi¸ thµnh cña c¸c chuyÓn m¹ch néi h¹t, vµ cho ta mét c«ng cô h÷u hiÖu ®Ó t¹o ra sù kh¸c biÖt vÒ dÞch vô gi÷a c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô vµ ®¬n gi¶n ho¸ qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn tõ m¹ng truyÒn thèng sang m¹ng hç trî tho¹i gãi tõ ®Çu cuèi ®Õn ®Çu cuèi (end - to - end) trong t¬ng lai. Cã thÓ nãi r»ng, mçi nhµ ph¸t triÓn nh×n chuyÓn m¹ch mÒm theo quan ®iÓm kh¸c nhau. C¸c nhµ cung cÊp nhá thêng chØ nh¾c tíi vai trß cña chuyÓn m¹ch mÒm trong viÖc thay thÕ tæng ®µi néi h¹t. §óng lµ chuyÓn m¹ch mÒm thÓ hiÖn rÊt râ u ®iÓm cña m×nh trong øng dông lµm tæng ®µi néi h¹t nh chóng ta sÏ nãi ®Õn díi ®©y, nhng kh«ng chØ cã vËy. C¸c nhµ cung cÊp lín h¬n (nh Nortel, Alcatel, Cisco ...) ®· ®a ra c¸c gi¶i ph¸p chuyÓn m¹ch mÒm hoµn chØnh cho c¶ tæng ®µi néi h¹t vµ tæng ®µi chuyÓn tiÕp. Trong tµi liÖu vÒ c¸c thÕ hÖ thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch mÒm míi nhÊt cña m×nh, hÇu hÕt c¸c nhµ s¶n xuÊt hiÖn nay ®Òu c«ng bè kh¶ n¨ng cña chóng trong viÖc lµm tæng ®µi chuyÓn tiÕp. Chóng ta sÏ lÇn lît ph©n tÝch vai trß cña chuyÓn m¹ch mÒm trong cña hai lÜnh vùc øng dông nµy. Tríc hÕt ta xÐt tíi chuyÓn m¹ch mÒm trong vai trß thay thÕ tæng ®µi néi h¹t. Cho tíi nay, phÇn phøc t¹p nhÊt cña mét tæng ®µi néi h¹t chÝnh lµ phÇn mÒm ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh xö lý cuéc gäi. PhÇn mÒm 9
nµy ph¶i ®a ra c¸c quyÕt ®Þnh vÒ tuyÕn vµ thùc thi c¸c chøc n¨ng xö lý cuéc gäi cho hµng tr¨m lo¹i dÞch vô kh¸c nhau. HiÖn t¹i, c¸c tæng ®µi ch¹y c¸c phÇn mÒm nµy trªn c¸c bé xö lý ®îc thiÕt kÕ cã quan hÖ chÆt chÏ víi c¬ cÊu chuyÓn m¹ch. Trong t- ¬ng lai chóng ta muèn triÓn khai ®iÖn tho¹i néi h¹t trªn nÒn m¹ng thuÇn tuý chuyÓn m¹ch gãi, mÆc dï qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi ®ßi hái chóng ta ph¶i lµm viÖc víi mét m¹ng lai xö lý c¶ th«ng tin tho¹i kªnh vµ gãi trong nhiÒu n¨m tíi. Tuy nhiªn, viÖc c¸c tæng ®µi néi h¹t kh«ng thÓ lµm viÖc trùc tiÕp víi th«ng tin d¹ng gãi lµ trë ng¹i chÝnh trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi. Mét gi¶i ph¸p cho vÊn ®Ò nµy, mµ chóng ta cã thÓ h×nh dung ra, lµ c¸c thiÕt bÞ lai cã thÓ chuyÓn m¹ch ®îc c¶ th«ng tin d¹ng kªnh vµ d¹ng gãi, cïng víi nh÷ng phÇn mÒm cÇn thiÕt ®Ó xö lý cuéc gäi ®- îc cµi ®Æt trong nã. Trong khi ph¬ng ph¸p tiÕp cËn nµy cã thÓ gióp ta gi¶i quyÕt vÊn ®Ò trong thêi kú chuyÓn ®æi, nã vÉn kh«ng gióp ®îc ta gi¶m gi¸ thµnh còng nh kh«ng mang l¹i kh¶ n¨ng t¹o sù kh¸c biÖt vÒ dÞch vô. Trong thuËt ng÷ cña chuyÓn m¹ch mÒm, chøc n¨ng chuyÓn m¹ch ë phÇn vËt lý do MG (Media Gateway) ®¶m nhiÖm, cßn phÇn ®iÒu khiÓn cuéc gäi thuéc vÒ bé MGC (Media Gateway Controller). Cã mét sè lý do chÝnh mµ dùa vµo ®ã ngêi ta tin r»ng ph©n chia hai chøc n¨ng lµ gi¶i ph¸p tèt nhÊt: - T¹o c¬ héi cho mét sè c«ng ty nhá vµ linh ho¹t vèn vÉn chØ tËp trung vµo c¸c phÇn mÒm xö lý cuéc gäi, phÇn mÒm chuyÓn m¹ch gãi g©y ®îc ¶nh hëng trong ngµnh c«ng nghiÖp viÔn th«ng gièng nh c¸c nhµ cung cÊp lín tõ tríc tíi nay vÉn kiÓm so¸t thÞ trêng. - Cho phÐp cã mét gi¶i ph¸p phÇn mÒm chung cho xö lý cuéc gäi cµi ®Æt trªn rÊt nhiÒu lo¹i m¹ng kh¸c nhau, bao gåm c¶ m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh vµ m¹ng gãi sö dông c¸c khu«n d¹ng gãi vµ ph¬ng thøc truyÒn dÉn kh¸c nhau. 10
- Lµ ®éng lùc cho c¸c hÖ ®iÒu hµnh, c¸c m«i trêng m¸y tÝnh chuÈn, tiÕt kiÖm ®¸ng kÓ trong viÖc ph¸t triÓn ph¸t triÓn vµ øng dông c¸c phÇn mÒm xö lý cuéc gäi. - Cho phÐp c¸c phÇn mÒm th«ng minh cña c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô ®iÒu khiÓn tõ xa c¸c thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch ®Æt t¹i trô së cña kh¸ch hµng, mét yÕu tè quan träng trong viÖc khai th¸c hÕt tiÒm n¨ng cña m¹ng trong t¬ng lai. Ngoµi øng dông trong tæng ®µi néi h¹t, chuyÓn m¹ch mÒm cßn híng vµo c¸c tæng ®µi chuyÓn m¹ch kªnh cÊp cao h¬n (Tandem/Transit). Gi¶i ph¸p chuyÓn m¹ch TDM hiÖn nay ®ang béc lé dÇn nhîc ®iÓm tríc nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña c¸c dÞch vô míi, ®Æc biÖt lµ c¸c dÞch vô d÷ liÖu. M« h×nh thêng thÊy hiÖn nay lµ: mét m¹ng tæng ®µi TDM cÊp thÊp nhÊt (cÊp 5, tæng ®µi néi h¹t, MSC cña m¹ng di ®éng ...) ®îc nèi víi nhau b»ng mét m¹ng líi trung kÕ ®iÓm-®iÓm kh¸ phøc t¹p vµ nèi tíi tæng ®µi chuyÓn tiÕp cÊp cao h¬n . Khi mét cuéc gäi diÔn ra gi÷a hai tæng ®µi cÊp thÊp, th«ng tin sÏ ®i trªn trung kÕ nèi trùc tiÕp gi÷a hai tæng ®µi, nÕu ®êng nèi trùc tiÕp ®· sö dông hÕt, cuéc gäi cã thÓ ®îc ®Þnh tuyÕn th«ng qua tæng ®µi chuyÓn tiÕp. Mét sè cuéc gäi (vÝ dô nh truy nhËp hép th tho¹i hay quay sè b»ng giäng nãi...) l¹i ®îc ®Þnh tuyÕn trùc tiÕp tíi tæng ®µi chuyÓn tiÕp ®Ó sö dông c¸c tµi nguyªn tËp trung phôc vô cho c¸c dÞch vô cao cÊp. KiÕn tróc nµy ®· ®îc sö dông nhiÒu n¨m nay, vµ còng ®· ®îc c¶i tiÕn rÊt nhiÒu nh»m phôc vô c¸c øng dông tho¹i, tuy nhiªn vÉn cã mét sè giíi h¹n: - Chi phÝ ®iÒu hµnh vµ b¶o dìng cao, mÊt thêi gian, viÖc ®Þnh l¹i cÊu h×nh vµ n©ng cÊp m¹ng líi ph¶i tiÕn hµnh liªn tôc nh»m ®Ó tr¸nh bÞ nghÏn m¹ng, h¬n n÷a lu«n ph¶i thiÕt lËp m¹ng lín h¬n nhu cÇu thùc tÕ cho c¸c tæng ®µi chuyÓn tiÕp. VÝ dô, khi mét tæng ®µi néi h¹t ®îc thªm vµo m¹ng líi, ph¶i x©y dùng c¸c nhãm trung kÕ tõ tæng ®µi ®ã tíi tæng ®µi chuyÓn tiÕp vµ tíi mét sè tæng ®µi néi h¹t kh¸c. - C¸c trung kÕ ®iÓm-®iÓm ho¹t ®éng víi hiÖu suÊt kh«ng cao 11
v× chóng ®îc thiÕt kÕ ®Ó ho¹t ®éng ®îc trong nh÷ng giê cao ®iÓm, vµ nh÷ng giê cao ®iÓm nµy l¹i kh¸c nhau trong c¸c vïng cña m¹ng (vÝ dô ë thµnh phè lµ ban ngµy cßn ë ngo¹i « l¹i lµ buæi ®ªm). - NÕu cã nhiÒu tæng ®µi chuyÓn tiÕp trong m¹ng, mçi tæng ®µi ®ã l¹i nèi víi mét nhãm c¸c tæng ®µi néi h¹t, cuéc gäi cã thÓ ph¶i chuyÓn qua nhiÒu tæng ®µi chuyÓn tiÕp ®Ó ®Õn ®îc n¬i lu gi÷ tµi nguyªn m¹ng (nh trong trêng hîp dÞch vô hép th tho¹i) 2 VÞ trÝ cña chuyÓn m¹ch mÒm trong m¹ng NGN. Do cã chøc n¨ng lµ xö lý cuéc gäi (Call control ) nªn vÞ trÝ t¬ng øng cña chuyÓn m¹ch mÒm trong m« h×nh ph©n líp chøc n¨ng cña NGN lµ líp §iÒu khiÓn cuéc gäi vµ b¸o hiÖu (Call Control and Signaling Layer). Vµ c¸c thùc thÓ chøc n¨ng cña chuyÓn m¹ch mÒm lµ MGC-F, CA-F, IW-F, R-F, vµ A-F. softswitch Lí p dÞch vô MG Lí p ®iÒu khiÓn Lớp Phương Tiện Lớp truy nhập và truyền tải H×nh 1.1: VÞ trÝ cña chuyÓn m¹ch mÒm trong m« h×nh ph©n líp NGN 3. Thµnh phÇn chÝnh cña chuyÓn m¹ch mÒm. Thµnh phÇn chÝnh cña chuyÓn m¹ch mÒm lµ bé ®iÒu khiÓn cæng thiÕt bÞ Media Gateway Controller (MGC). Bªn c¹nh ®ã cßn cã c¸c thµnh phÇn kh¸c hç trî ho¹t ®éng nh : Signaling Gateway (SG), Media 12
Gateway (MG), Media Server (MS), Application Server(AS)/Feature Server(FS). Trong ®ã Media Gateway lµ thµnh phÇn n»m trªn líp Media Layer, Signaling Gateway lµ thµnh phÇn ë trªn cïng líp víi MGC, Media Server vµ Application Server/ Feature Server n»m trªn líp Application and Service Layer. KÕt nèi c¸c thµnh phÇn trªn ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh sau: Máy chủ ứng dụng / Máy chủ Máy chủ chức năng phương tiện Bộ điều khiển Bộ điều khiển Bộ điều khiển cổng ph ương tiện cổng phương tiện cổng phương tiện Cổng Cổng báo hiệu phương tiện SS7 NON IP PSTN/TDM/ IP NETWORK NETWORK ATM H×nh 1.2: KÕt nèi MGC víi c¸c thµnh phÇn kh¸c cña m¹ng NGN Mét MGC cã thÓ qu¶n lý nhiÒu MG. H×nh 1.4 chØ minh ho¹ MGC qu¶n lý MG, MG cã thÓ nèi ®Õn nhiÒu lo¹i m¹ng kh¸c nhau. Media Gateway Controller. MGC thêng ®îc gäi lµ chuyÓn m¹ch mÒm hay Call Agent. C¸c chøc n¨ng chÝnh cña MGC ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 1.5: CA-F vµ IW-F lµ 2 chøc n¨ng con cña MGC-F, CA-F ®îc kÝch ho¹t khi MGC-F thùc hiÖn viÖc ®iÒu khiÓn cuéc gäi. Vµ IW-F ®îc kÝch ho¹t khi MGC-F thùc hiÖn b¸o hiÖu gi÷a c¸c m¹ng b¸o hiÖu kh¸c nhau. Riªng thùc thÓ chøc n¨ng Inter-operator Manager cã nhiÖm vô liªn l¹c, trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c MGC víi nhau. 13
Máy chủ phương Máy chủ ứng dụng tiện Quản lý hoạt động MGC-F liên mạng Quản lý kết nối Quản lý truy Liên kết mạng phiên cập kết nối (MGC-F) Báo hiệu và điều khiển cuộc gọi MGC Cổng báo hiệu Cổng phương tiện H×nh 1.3: Chøc n¨ng cña MGC MGC cã nhiÖm vô t¹o cÇu nèi gi÷a c¸c m¹ng cã ®Æc tÝnh kh¸c nhau bao gåm PSTN, SS7, IP. C¸c chøc n¨ng chÝnh cña MGC: - §iÒu khiÓn cuéc gäi, duy tr× tr¹ng th¸i cña mçi cuéc gäi trªn mét MG. - §iÒu khiÓn vµ hç trî ho¹t ®éng cña MG, SG. - Trao ®æi c¸c b¶n tin c¬ b¶n gi÷a 2 MG-F. - Xö lý b¶n tin liªn quan QoS. - Ph¸t hoÆc nhËn b¶n tin b¸o hiÖu. - §Þnh tuyÕn ( bao gåm b¶ng ®Þnh tuyÕn, ph©n tÝch sè vµ dÞch sè ). - T¬ng t¸c víi AS-F ®Ó cung cÊp dÞch vô hay ®Æc tÝnh cho ngêi sö dông. - Cã thÓ qu¶n lý c¸c tµi nguyªn m¹ng (port, b¨ng tÇn,…) C¸c giao thøc MGC cã thÓ sö dông : - H.323, SIP (Session Initiation Protocol): giao thøc khëi t¹o phiªn. 14
- MGCP, Megaco/H.248. (Media Gateway Controller Protocol): giao thøc ®iÒu khiÓn cæng ph¬ng tiÖn. - SIGTRAN (Signalling Transport Protocol): giao thøc truyÒn t¶I b¸o hiÖu. - RTP (Real Time Transport Protocol): giao thøc truyÒn t¶i thêi gian thùc. - RTCP (Real Time Transport Control Protocol): giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn t¶i thêi gian thùc. C¸c thµnh phÇn m¹ng cña NGN liªn l¹c víi nhau qua c¸c giao thøc ®îc thÓ hiÖn trong h×nh 1.6: Máy chủứng dụng / Máy chủ Máy chủ chức năng phương tiện SIP SIP ENUM/TRIP MGCP Bộ điều khiển SIP Bộ điều khiển SIP Bộ điều khiển cổng phương tiện cổng phương tiện cổng phương tiện SIGTRAN MGCP MEGACO Cổng báo Cổng hiệu phương tiện SS7 NON IP PSTN/TDM/ IP NETWORK NETWORK ATM H×nh 1.4: Giao thøc sö dông gi÷a c¸c thµnh phÇn Trong ®ã: - SIGTRAN: giao thøc truyÒn t¶i b¸o hiÖu. - SIP: giao thøc khëi t¹o phiªn. - MGCP, MEGACO: giao thøc ®iÒu khiÓn cæng ph¬ng tiÖn. - ENUM: E.164 Number (IETF). 15
- TRIP (Telephony Routing over IP): ®Þnh tuyÕn cuéc gäi trªn m¹ng gãi II. ¦u ®iÓm cña chuyÓn m¹ch mÒm. 1 Lîi Ých cña chuyÓn m¹ch mÒm. Nh÷ng c¬ héi míi vÒ doanh thu. C«ng nghÖ m¹ng vµ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch thÕ hÖ míi cho ra ®êi nh÷ng dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng hoµn toµn míi, héi tô øng dông tho¹i, sè liÖu vµ video. C¸c dÞch vô míi nµy høa hÑn sÏ ®em l¹i doanh thu vµ lîi nhuËn cao h¬n nhiÒu so víi c¸c dÞch vô tho¹i truyÒn thèng. C¸c nhµ cung cÊp dÞch vô Internet (ISP) cã thÓ sö dông ChuyÓn m¹ch mÒm ®Ó cung cÊp nhiÒu dÞch vô cã tÝnh n¨ng tho¹i. CÊu tróc ph©n t¸n vèn thuéc vÒ b¶n chÊt cña chuyÓn m¹ch mÒm sÏ vÉn cho phÐp m¹ng tho¹i ph¸t triÓn v× c¸c nhµ cung cÊp vÉn cã thÓ thªm c¸c dÞch vô khi nµo vµ t¹i ®©u hä muèn. Thêi gian tiÕp cËn thÞ trêng ng¾n. Kh«ng chØ cã viÖc triÓn khai dÞch vô míi ®îc nhanh chãng h¬n, mµ c¶ viÖc cung cÊp c¸c dÞch vô sau ®ã hay n©ng cÊp dÞch vô còng trë nªn nhanh chãng kh«ng kÐm, do c¸c dÞch vô ®îc cung cÊp th«ng qua c¸c phÇn mÒm më. Ngµy nay lµ thêi kú cña viÖc n©ng cÊp chØ víi mét thao t¸c bÊm nót. Trong thÕ giíi cña ®iÖn tho¹i truyÒn thèng, thêi gian tiÕp cËn thÞ trêng lµ rÊt quan träng. Nh÷ng c«ng ty míi gia nhËp thÞ trêng chØ cã thÓ tr«ng mong chiÕm ®îc 30% thÞ phÇn. Trong m¹ng NGN, c¸c nhµ khai th¸c míi vÉn cã c¬ héi chiÕm gi÷ tíi 80% thÞ phÇn, tÊt nhiªn nÕu hä ®ñ kh¶ n¨ng. Kh¶ n¨ng thu hót kh¸ch hµng. C«ng viÖc kinh doanh còng nh cuéc sèng cña c¸c kh¸ch hµng sÏ ®îc trî gióp rÊt nhiÒu bëi m¹ng thÕ hÖ sau, chÝnh v× vËy c¸c kh¸ch hµng ®ã sÏ lÖ thuéc nhiÒu h¬n vµo c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô, ®iÒu ®ã lµm gi¶m bít nguy c¬ biÕn ®éng trong kinh doanh cña c¸c nhµ 16
cung cÊp dÞch vô. C¸c nhµ cung cÊp cã thÓ sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch mÒm ®Ó cho phÐp c¸c kh¸ch hµng tù lùa chän vµ kiÓm so¸t c¸c dÞch vô th«ng tin m×nh sö dông. ViÔn c¶nh hÊp dÉn nµy sÏ lµm kh¸ch hµng trë nªn “ trung thµnh ” víi nhµ cung cÊp dÞch vô. Gi¶m chi phÝ x©y dùng m¹ng. C¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm sÏ thay thÕ cho c¸c tæng ®µi trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng. V× gi¶i ph¸p míi nµy vÒ c¨n b¶n Ýt tèn kÐm h¬n nhiÒu nªn trë ng¹i ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c míi muèn gia nhËp thÞ trêng kh«ng cßn lín nh tríc n÷a. Chi phÝ cho c¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch mÒm sÏ theo d¹ng chi phÝ cho phÇn mÒm chø kh«ng cßn theo kiÓu chi phÝ cho c¸c c¬ cÊu chuyÓn m¹ch kªnh nh tríc n÷a, vµ do ®ã ®Çu t vµo chuyÓn m¹ch mÒm sÏ t¨ng gÇn nh tuyÕn tÝnh theo sè lîng kh¸ch hµng mµ kh«ng ph¶i lµ mét kho¶n ®Çu t ban ®Çu rÊt lín nh tríc ®©y. C¸c nhµ khai th¸c míi chØ cÇn mua c¸c tÝnh n¨ng mµ hä thÊy cÇn thiÕt, khëi ®Çu víi vµi tr¨m kh¸ch hµng vµ thªm dÇn tÝnh n¨ng khi qui m« kh¸ch hµng ®îc më réng. MÆc dï chØ khëi ®Çu víi sè lîng kh¸ch hµng nhá, c¸c nhµ khai th¸c nµy vÉn cã thÓ cung cÊp ®Çy ®ñ c¸c dÞch vô cho kh¸ch hµng th«ng qua nh c¸c nhµ khai th¸c lín h¬n. §©y lµ ®iÓm kh¸c biÖt v× chuyÓn m¹ch truyÒn thèng lu«n ®îc thiÕt kÕ víi tËp tÝnh n¨ng vµ qui m« lín h¬n nhiÒu sè lîng kh¸ch hµng vµ nhu cÇu dÞch vô thùc tÕ. Gi¶m chi phÝ ®iÒu hµnh m¹ng vµ chi phÝ vËn hµnh trung b×nh. Nh ®· nãi ë trªn, chuyÓn m¹ch mÒm cho phÐp kh¸ch hµng tù lùa chän vµ kiÓm so¸t qu¸ tr×nh sö dông dÞch vô cña m×nh, ®iÒu ®ã gióp gi¶m thiÓu c«ng viÖc cho c¸c nhµ ®iÒu hµnh m¹ng. Gi¶m chi phÝ vËn hµnh trong thêi gian dµi còng lµ ®iÒu hiÓn nhiªn v× víi chuyÓn m¹ch mÒm sÏ kh«ng cßn c¸c tæng ®µi lín tËp trung, tiªu tèn n¨ng lîng vµ nh©n lùc ®iÒu hµnh, chuyÓn m¹ch giê ®©y sÏ lµ c¸c m¸y chñ ®Æt ph©n t¸n trong m¹ng, ®îc ®iÒu khiÓn bëi c¸c giao diÖn th©n thiÖn ng- êi sö dông (GUI). Sö dông b¨ng th«ng mét c¸ch hiÖu qu¶. 17
Trong m« h×nh hiÖn nay, hÖ thèng ®iÖn tho¹i thiÕt lËp mét kªnh dµnh riªng gi÷a ngêi gäi vµ ngêi ®îc gäi trong mét cuéc gäi b×nh thêng. §êng truyÒn nµy sÏ kh«ng sö dông ®îc cho bÊt kú mét môc ®Ých nµo kh¸c trong suèt qu¸ tr×nh ®µm tho¹i. Kü thuËt TDM cho phÐp hÖ thèng truyÒn nhiÒu cuéc gäi trªn mét ®êng trung kÕ, tuy nhiªn kªnh dµnh riªng vÉn sö dông tµi nguyªn m¹ng nhiÒu h¬n møc thùc tÕ yªu cÇu, ®Æc biÖt t¹i nh÷ng kho¶ng lÆng trong qu¸ tr×nh ®µm tho¹i cña bÊt kú mét cuéc héi tho¹i trªn m¹ng. Qu¶n lý m¹ng hiÖu qu¶ h¬n. ChuyÓn m¹ch mÒm còng cho phÐp c¸c c«ng ty qu¶n lý m¹ng cña m×nh mét c¸ch hiÖu qu¶ h¬n. Bªn c¹nh viÖc cã thÓ gi¸m s¸t vµ ®iÒu chØnh ho¹t ®éng cña m¹ng theo thêi gian thùc, kh¶ n¨ng truy nhËp tõ xa gióp cho viÖc n©ng cÊp còng nh thay ®æi cÊu h×nh m¹ng ®îc thùc hiÖn tõ mét tr¹m trung t©m, kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i ®Õn tËn n¬i ®Æt thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch. C¶i thiÖn dÞch vô. Kh¶ n¨ng n©ng cÊp mét c¸ch dÔ dµng lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n lµm cho chuyÓn m¹ch mÒm sÏ ®îc nhanh chãng chÊp nhËn trong thÞ trêng viÔn th«ng. B»ng c¸ch thªm nh÷ng dÞch vô míi th«ng qua mét m¸y chñ øng dông riªng biÖt míi (n©ng cÊp chuyÓn m¹ch mÒm ), hay b»ng c¸ch triÓn khai thªm mét module cña nhµ cung cÊp thø 3 ( third-party vendors) c¸c nhµ khai th¸c cã thÓ cung cÊp nh÷ng dÞch vô míi nhanh chãng h¬n vµ víi gi¸ thµnh thÊp h¬n nhiÒu so víi chuyÓn m¹ch truyÒn thèng. C¸c dÞch vô gi¸ trÞ gia t¨ng hay c¸c dÞch vô tÝch hîp gióp c¸c nhµ khai th¸c t¹o sù kh¸c biÖt víi nhau còng nh chøng tá tÝnh vît tréi cña m×nh trong thÞ trêng c¹nh tranh. ChuyÓn m¹ch mÒm hç trî nhiÒu tÝnh n¨ng gióp cho c¸c c«ng ty viÔn th«ng cã mét cÊu h×nh nÒn t¶ng m¹nh cho phÐp hä ph©n biÖt dÞch vô cho tõng kh¸ch hµng ®¬n lÎ. TiÕt kiÖm kh«ng gian ®Æt thiÕt bÞ. ChuyÓn m¹ch mÒm cho phÐp c¸c øng dông ®îc ch¹y t¹i bÊt cø khu vùc nµo trong m¹ng. C¸c øng dông vµ tµi nguyªn cã nhiÖm vô 18
cung cÊp c¸c dÞch vô vµ tÝnh n¨ng míi kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i ®Æt t¹i cïng mét n¬i trong m¹ng. C¸c nhµ khai th¸c cã thÓ sö dông diÖn tÝch cña m×nh mét c¸ch hiÖu qu¶ h¬n v× NGN vèn b¶n chÊt lµ m¹ng ph©n t¸n, h¬n n÷a c¸c thµnh phÇn cÊu thµnh nªn m¹ng thÕ hÖ sau còng cã kÝch thíc nhá h¬n so víi c¸c chuyÓn m¹ch truyÒn thèng. §Æt c¸c m¸y chñ ë nhiÒu n¬i trong m¹ng, ®ång nghÜa víi viÖc sÏ kh«ng cßn nh÷ng ®iÓm “ nót ” lu lîng m¹ng, còng sÏ lµm m¹ng trë nªn ®¸ng tin cËy h¬n. M«i trêng t¹o lËp dÞch vô mÒm dÎo. M«i trêng t¹o lËp dÞch vô linh ho¹t h¬n cho phÐp c¸c nhµ khai th¸c triÓn khai c¸c dÞch vô míi mµ kh«ng vÊp ph¶i nh÷ng trë ng¹i cña viÖc n©ng cÊp phÇn cøng (nãi chung lµ gi¸ thµnh cao) vµ c¸c chi phÝ kÌm theo kh¸c nh vÒ nh©n c«ng, chuyªn chë... An toµn ®èi víi vèn ®Çu t. M¹ng NGN ho¹t ®éng song song víi h¹ tÇng m¹ng s½n cã, v× vËy c¸c nhµ khai th¸c vÉn thu håi ®îc vèn ®· ®Çu t vµo thiÕt bÞ m¹ng truyÒn thèng, cïng lóc ®ã vÉn triÓn khai ®îc nh÷ng dÞch vô míi ho¹t ®éng tèt trªn m«i trêng m¹ng cã kiÕn tróc phøc t¹p, kh«ng ®ång nhÊt. ChuyÓn m¹ch mÒm ph¸t triÓn c¸c c¬ së d÷ liÖu m¹ng ®· cã, cho phÐp c¸c dÞch vô míi t¬ng t¸c víi c¬ së d÷ liÖu ®îc kÕ thõa. Chøc n¨ng phiªn dÞch giao thøc ®¶m b¶o cho tÝnh t¬ng thÝch gi÷a nh÷ng hÖ thèng b¸o hiÖu kh¸c nhau nh SS7, H.248/Megaco, IP, SIP, H.323, Q.931 v.v.. vµ gi÷a c¸c m¹ng riªng biÖt nh gi÷a hÖ thèng v« tuyÕn vµ hÖ thèng m¹ng c¸p. §iÒu ®¸ng nãi lµ chuyÓn m¹ch mÒm ho¹t ®éng mét c¸ch “ trong suèt ” ®èi víi ngêi sö dông, cho phÐp hä hëng thô chÊt lîng dÞch vô cña th«ng tin tho¹i, sè liÖu, video qua ®êng d©y ®iÖn tho¹i vèn cã cña m×nh ( cïng víi mét chiÕc PC ) mµ ch¼ng cÇn quan t©m tíi kiÕn tróc h¹ tÇng m¹ng. C¸c hÖ thèng ChuyÓn m¹ch mÒm tÝch hîp ®îc víi c¸c thµnh phÇn m¹ng kh¸c nh»m cung cÊp c¸c dÞch vô phøc t¹p, cao cÊp 19
cho phÐp ®iÒu khiÓn cuéc gäi ®a giao thøc vµ hç trî c¸c øng dông ®a ph¬ng tiÖn. Ngêi sö dông hoµn toµn kh«ng biÕt b»ng c¸ch nµo cuéc gäi cña m×nh ®Õn ®îc ®Ých hay lµm thÕ nµo c¸c dÞch vô ®ã tíi ®îc bµn lµm viÖc cña m×nh, bëi v× hä vÉn sö dông nh÷ng giao diÖn quen thuéc, vÝ dô lµ chiÕc ®iÖn tho¹i víi nh÷ng phÝm bÊm quen thuéc phôc vô cho ®µm tho¹i, fax hay nh÷ng dÞch vô tho¹i kh¸c. Bªn c¹nh viÖc lÆp l¹i c¸c chøc n¨ng cña ®iÖn tho¹i truyÒn thèng trªn mét m¹ng IP chi phÝ thÊp h¬n nhiÒu, chuyÓn m¹ch mÒm cho phÐp c¸c nhµ cung cÊp x¸c lËp, triÓn khai vµ ®iÒu hµnh c¸c dÞch vô míi, tÝnh to¸n møc ®é sö dông c¸c dÞch vô ®ã ®Ó tÝnh cíc kh¸ch hµng trong c¶ hai hÖ thèng tr¶ sau hay tr¶ tríc. B»ng c¸ch sö dông c¸c giao diÖn lËp tr×nh më (API) trong ChuyÓn m¹ch mÒm, c¸c nhµ ph¸t triÓn cã thÓ tÝch hîp dÞch vô míi hay thªm c¸c Server míi dÔ dµng. ChuyÓn m¹ch mÒm nãi chung gåm cã mét sè nh÷ng øng dông vµ dÞch vô c¬ b¶n sau: - Trung t©m cuéc gäi ¶o. - Nh¾n tin hîp nhÊt. - IP Centrex. - Hç trî ®a ph¬ng tiÖn. - T¬ng t¸c víi PSTN. - ThÎ gäi tr¶ tríc. - TÝnh cíc. - Cuéc gäi khÈn cÊp. 2 So s¸nh chuyÓnm¹ch mÒm vµ chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng. ViÖc so s¸nh sÏ dùa vµo nh÷ng tiªu chÝ sau: ®Æc tÝnh cña chuyÓn m¹ch (vÒ phÇn cøng vµ phÇn mÒm), cÊu tróc chuyÓn m¹ch (C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n vµ sù liªn hÖ gi÷a chóng), vµ c¸ch thùc hiÖn cuéc gäi. §Æc tÝnh chuyÓn m¹ch ChuyÓn m¹ch mÒm Tæng ®µi PSTN 20