ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN” CHƯƠNG 4_3 ppsx

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM “TỔNG QUAN
VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN
TRONG MẠNG NGN”


Chương 4.
CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN NGANG HÀNG

4.2.2.4. Đơn vị điều khiển đa điểm (MCU)
Cung cấp chức năng hội thoại với số bên tham gia lớn hơn 3. Nó phối hợp các
phương thức giao tiếp của các bên tham gia và cung cấp các đặc trưng trộn âm
thanh và hình ảnh (nếu cần) cho các Terminal. MCU bao gồm hai thành phần:
 Bộ điều khiển đa điểm (MC) có nhiệm vụ thiết lập và quản lý hội thoại
nhiều bên qua H.245. MC có thể được đặt trong GK, GW, đầu cuối hoặc
MCU.
 Bộ xử lý đa điểm (MP): đóng vai trò trộn tín hiệu, phân kênh và lưu
chuyển dòng bit quá trình giao tiếp giữa các bên tham gia hội thoại.
Đối với MCU tập trung thì có đầy đủ MC và MP. Đối với MCU phân quyền
thì chỉ còn chức năng của MC. Sự khác biệt là ở chỗ trong hội thoại phân quyền
các bên trao đổi trực tiếp với nhau mà không cần phải thông qua MCU. Ngoài ra,
có thể kết hợp giữa hai loại này tạo thành MCU lai ghép.

Hình 4.8. Cấu tạo của MCU
Vùng hoạt động

Hình 4.9. Một vùng hoạt động đơn giản

Một vùng hoạt động H.323 là một tập hợp tất cả các đầu cuối, các GW và các
MCU chịu sự quản lý của duy nhất một GK. Vùng hoạt động này độc lập với topo
của mạng thực tế và có thể bao gồm nhiều phân đoạn (segment) mạng nối với nhau
qua router hay các thiết bị khác. Mô hình về một đoạn mạng đơn giản được minh

họa trong hình sau:
4.2.3. Chồng giao thức sử dụng trong H.323
Chồng các giao thức trong H.323 và vị trí của chúng theo mô hình OSI được
mô tả trong hình 4.10. Bao gồm:
 Các chuẩn mã hoá và giải mã thoại (Audio CODECs): G711, G722,
G728, G729, G723.1.
 Các chuẩn mã hoá và giải mã hình ảnh (Video CODECs): H261, H263.
 Bản tin H.225 khai báo, cho phép và quản lý trạng thái RAS
(Registration, Admision, and Status).
 Bản tin H.225 cho báo hiệu cuộc gọi.
 Bản tin H.245 điều khiển cuộc gọi.
 Giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP) Giao thức truyền tải thời
gian thực (RTP).


Hình 4.10. Chồng giao thức H.323
4.2.3.1. Bản tin báo hiệu cuộc gọi H.225
a. Bản tin H.225 RAS
Bảng 4.5. Các thông báo của H.225 RAS
Tên thông báo Chức năng
Yêu cầu quyền truy nhập

(Admission Request-
ARQ)
Một đầu cuối gửi yêu cầu tới Gatekeeper,
xin phép được truy nhập vào mạng
chuyển mạch gói. Gatekeeper có thể chấp
nhận (ACF) hay loại bỏ (ARJ).
Yêu cầu băng thông
(Bandwidth Request-

BRQ)
Đầu cuối gửi yêu cầu để thay đổi băng
thông, Gatekeeper có thể chấp nhận
(BCF) hoặc loại bỏ (BRJ). Gatekeeper
cũng có thể hỏi lại cơ chế truyền băng
thông thấp hay cao.
Yêu cầu giải phóng cuộc
gọi
(Disengage Request-
DRQ)
Đầu cuối gửi thông báo tới Gatekeeper
liên kết đang bị loại bỏ, hoặc Gatekeeper
gửi thông báo bắt buộc kết thúc cuộc gọi
(bên nhận phải gửi DCF). Bên nhận có thể
chấp nhận (DCF) hoặc từ chối (DRJ),
Gatekeeper có thể từ chối (DRJ) nếu đầu
cuối chưa đăng ký với nó.
Yêu cầu thông tin trạng
Gatekeeper gửi yêu cầu tới Terminal để
lấy thông tin trạng thái. Terminal trả lời
thái

(InfoRequest- IRQ)
qua IRR.

Phúc đáp yêu cầu thông
tin
(InfoRequest Response-
IRR)
Đáp ứng yêu cầu của IRQ.

Yêu cầu cục bộ
(Location Request- LRQ)

Yêu cầu Gatekeeper cung cấp địa chỉ
dịch. Gatekeeper có thể phúc đáp (LCF)
và khi đó trong lời đáp có chứa địa chỉ
đích, hoặc có thể loại bỏ (LRJ).
Bản tin không hiểu được
(Message not
understood)
Đầu cuối gửi đáp ứng khi không hiểu
thông báo mà nó nhận được.
Yêu cầu đăng ký
(Regisration Request-
RRQ)
Terminal gửi yêu cầu, xin đăng ký với
Gatekeeper. Gatekeeper có thể đồng ý
(RCF) hoặc loại bỏ (RRJ).
Bấm giờ truy nhập từ xa
và yêu cầu trong tiến
trình
(RAS timer and Request
in Progress - RIP)
Đưa ra nhãn thời gian trễ mặc định cho
các đáp ứng trả lời các yêu cầu và số lần
phát lại nếu chưa nhận được đáp ứng.
Khi hệ thống có sự tham gia của GK, các đầu cuối tiến hành bắt tay với nhau
thông qua GK là thành phần trung gian bằng cơ chế hỏi/đáp. GK căn cứ vào tình
trạng của mạng để từ chối hoặc cho phép yêu cầu đó được thực hiện. Nó có các
chính sách cụ thể như cho phép tối đa bao nhiêu cuộc gọi diễn ra đồng thời trong

miền mà nó quản lý, để đảm bảo mạng hoạt động tốt.
Các thông tin trao đổi định nghĩa trong RAS được trình bày trong bảng 4.5.
b. Q.931
Bảng 4.6. Các thông báo của Q.931
Tên thông báo Chức năng
Thông báo
(Alerting)
Người được gọi gửi thông báo nhận được
một yêu cầu kết nối từ phía người gọi.
Tiến hành cuộc gọi
(Call Proceeding)
Người được gọi gửi thông báo yêu cầu thiết
lập cuộc gọi của người gọi đã được khởi tạo
và nó không chấp nhận một yêu cầu kết nối
nào khác.
Kết nối
(Connect)
Người được gọi gửi thông báo chấp nhận
kết nối từ phía người gọi.
Thông tin
(Information)
Cung cấp thêm các thông tin trong quá trình
thiết lập cuộc gọi hoặc các thông tin thêm
về cuộc gọi.
Quá trình cuộc gọi
Được gửi từ Gateway tới SCN, đưa ra tiến
(Progress)

trình cu
ộc gọi trong quá tr

ình trao
đ
ổi.

Hoàn thành giải phóng
cuộc gọi
(Release Complete)
Terminal đưa thông báo giải phóng cuộc
gọi, thu hồi lại tài nguyên đã cung cấp cho
cuộc gọi.
Thiết lập
(Setup)
Người gọi gửi thông báo yêu cầu muốn
được kết nối với người được gọi.
Trạng thái
(Status)
Đáp ứng lại thông báo thẩm tra trạng thái
hoặc một thông báo không xác định được
loại thông báo báo hiệu cuộc gọi.
Thẩm tra trạng thái
(Status Inquiry)
Thông báo yêu cầu các thông tin trạng thái
cuộc gọi.
Đây là giao thức sẽ được sử dụng tiếp theo sau khi quá trình bắt tay thành
công qua RAS. Nếu hệ thống không có GK thì không cần đến RAS và Q.931 là
giao thức sẽ được gọi dùng đầu tiên để thiết lập cuộc thoại giữa các đầu cuối.
Q.931 thực hiện việc trao đổi trực tiếp các thông báo giữa 2 đầu cuối với mục đích
thiết lập cuộc gọi và chấm dứt cuộc gọi khi một trong các bên kết thúc hội thoại.
Các thông tin chính được định nghĩa trong Q.931 được trình bày trong bảng 4.6.
4.2.3.2. Bản tin điều khiển cuộc gọi H.245

Khi hai bên đồng ý tham gia cuộc thoại sau quá trình bắt tay qua Q.931 thì
bước tiếp theo là hai bên thống nhất một cách thức hội thoại phù hợp bao gồm các
công việc sau: Thỏa thuận về bộ CODEC được sử dụng, mở hai cổng UDP kề nhau
cho các kênh logic truyền và điều khiển dòng thông tin đa phương thức, quản lý
kênh logic thông qua việc xác lập máy chủ/máy khách, điều khiển tốc độ truyền
dòng bit…
Các thông tin trao đổi định nghĩa trong H.245 được trình bày trong sau dưới
đây:
Bảng 4.7. Các thông báo của H.245
Tên thông báo Chức năng
Sự xác định Chủ-
khách
Cho phép xác định đâu là máy chủ/máy khách
để tránh xung đột. Trạng thái này có thể thay
đổi bất cứ lúc nào trong một phiên hoạt động.
Các đáp ứng: ACK (chấp nhận), Reject (loại
bỏ), Release (trường hợp timeout).
Khả năng trao đổi
Đảm bảo chỉ có một dòng thông tin đa phương
thức được trao đổi trên kênh logic và thuật toán
điều chế/giải điều chế để mỗi bên có thể hiểu tín
hiệu nhận được. Các đáp ứng: ACK, Reject,
Release.
Mở kênh logic
Mở một kênh logic. Các đáp ứng: ACK, Reject,
Confirm (xác nhận).
Đóng kênh Logic
Đóng kênh logic hội thoại giữa các bên.Đáp
ứng: ACK.
Yêu cầu về phương

thức
Yêu cầu được đưa ra để chỉ rõ chế độ truyền
luồng tin đa phương thức tiếng nói, hình ảnh
hay d
ữ liệu. Các
đ
áp
ứng: ACK, Rej
ect,
Release.
Thu thập khả năng
của các đầu cuối
Cung cấp thông tin về phương thức trao đổi của
các Terminal. Trường hợp hội thoại thì cho biết
bộ CODEC được sử dụng tại mỗi bên.
Chỉ thị kết thúc phiên
Chỉ thị kết thúc phiên H.245.
4.2.3.3. Giao thức truyền tải thời gian thực RTP
Giao thức này cung cấp các dịch vụ truyền tải thoại và hình ảnh thời gian từ
đầu đến cuối. Trong khi, H.323 được sử dụng để chuyển tải dữ liệu trên nền mạng
gói, thì RTP cơ bản là được dùng để chuyển tải dữ liệu thông qua giao thức
datagram của người dùng (UDP). RTP cùng với UDP cung cấp các chức năng của
một giao thức chuyển tải (transport_protocol). RTP cung cấp các dịch vụ sau: nhận
dạng trọng tải, đánh số theo dãy, đếm nhịp thời gian, và ghi thông báo vô tuyến.
UDP cung cấp các dịch vụ đa thành phần và tổng kiểm tra. RTP cũng có thể được
sử dụng cùng với một giao thức khác.
4.2.3.4. Giao thức điều khiển thời gian thực RTCP
Giao thức này cung cấp các dịch vụ điều khiển. Chức năng cơ bản của RTCP
là cung cấp sự phản hồi về chất lượng của việc phân phối dữ liệu. Những chức
năng khác của RTCP gồm có: thực hiện việc nhận biết cấp truyền tải cho một tài

nguyên RTP mà được gọi với cái tên chính tắc là: đồng bộ hóa thoại và hình ảnh.
4.2.4. Thiết lập và giải phóng cuộc gọi H.323 trong trường hợp đơn giản nhất
Báo hiệu H.323 là một quá trình thực sự phức tạp. Tương tác giữa các phần tử
trong mạng H.323 trong quá trình báo hiệu được mô tả trong hình 4.11. Một cách
chi tiết thì cuộc gọi giữa hai đầu cuối H.323 được thiết lập như sau:
 Trước hết cả 2 phải đã được đăng ký tại Gatekeeper.
 Đầu cuối A gửi yêu cầu tới Gatekeeper đề nghị thiết lập cuộc gọi.
 Gatekeeper gửi cho đầu cuối A thông tin cần thiết về đầu cuối B.
 Đầu cuối A gửi bản tin SETUP tới đầu cuối B.
 Đầu cuối B trả lời bằng bản tin Call Proceeding và đồng thời liên lạc với
Gatekeeper để xác nhận quyền thiết lập cuộc gọi.
 Đầu cuối B gửi bản tin Alerting và Connect.
 Hai đầu cuối trao đổi một số bản tin H.245 để xác định chủ/tớ, khả năng xử
lý của đầu cuối và thiết lập kết nối RTP.

Hình 4.11. Báo hiệu thiết lập cuộc gọi giữa mạng chuyển mạch gói và PSTN


Hình 4.12. Thiết lập cuộc gọi H.323
Mô tả trong hình 4.12, là trường hợp cuộc gọi điểm – điểm đơn giản nhất, khi
mà báo hiệu cuộc gọi không được định tuyến tới Gatekeeper.
4.2.5. So sánh SIP và H.323
Những người đề xuất SIP cho rằng H.323 đang xuất hiện trong báo hiệu ATM
và ISDN là không thích hợp cho điều khiển hệ thống VoIP nói chung và trong
thoại Internet nói riêng. H.323 được khẳng định là rất phức tạp, hỗ trợ các chức
năng phần lớn là không cần thiết cho thoại IP do đó đòi hỏi chi phí cao và không
hiệu quả. Ví dụ H.323 xác định 3 phương pháp khác nhau để phối hợp hoạt động
giữa H.225 và H.245, với các kết nối khác nhau, H.245 ngang qua kết nối H.225,
và tiến hành phương pháp "kết nối nhanh" của 2 giao thức tích hợp. Mặc dù hầu
hết các khả năng thực hiện chỉ hỗ trợ cho các kết nối nhanh, tính tương thích H.323

liên quan đến yêu cầu hỗ trợ của cả 3 phương pháp. Đồng thời, họ cũng cho rằng
H.323 không có khả năng mở rộng yêu cầu đối với giao thức báo hiệu cho công
nghệ chẳng hạn như VoIP, là những công nghệ chắc chắn sẽ phát triển và hỗ trợ
các dịch vụ và đặc tính mới.
Giữa H.323 và SIP có nhiều điểm tương đồng. Cả hai đều cho phép điều
khiển, thiết lập và hủy bỏ cuộc gọi. Cả H.323 và SIP đều hỗ trợ tất cả các dịch vụ
cần thiết.
Tuy nhiên có một số điểm khác biệt giữa hai chuẩn này. Đó là:
 H.323 hỗ trợ hội nghị đa phương tiện rất phức tạp. Hội nghị H.323 về
nguyên tắc có thể cho phép các thành viên sử dụng những dịch vụ như
bảng thông báo, trao đổi dữ liệu, hoặc hội nghị Video.
 SIP hỗ trợ SIP-CGI (SIP-Common Gateway Interface) và CPL (Call
Processing Language).
 SIP hỗ trợ điều khiển cuộc gọi từ một đầu cuối thứ 3. Hiện nay H.323 đang
được nâng cấp để hỗ trợ chức năng này.
Bảng sau đây sẽ thể hiện cụ thể hơn những điểm khác nhau của H.323 và SIP:
Bảng 4.8. So sánh giữa SIP và H.323
Đặc điểm so
sánh
SIP H.323
Tổ chức
IETF ITU
Quan hệ kết nối

Ngang cấp Ngang cấp
Khởi điểm
Dựa trên mạng Internet
và Web. Cú pháp và
Cơ sở là mạng thoại. Giao
thức báo hiệu tuân theo

b
ản tin t
ương t
ự nh
ư
HTTP.
chu
ẩn ISDN Q.SIG

Đầu cuối
Đầu cuối thông minh
SIP
Đầu cuối thông minh H.323
Các Server lõi
SIP proxy, redirect,
location và registration
servers
H.323 Gatekeeper
Tình hình hiện
nay
Giai đoạn thử nghiệm
khả năng cùng hoạt
động của các thiết bị đã
kết thúc. SIP nhanh
chóng trở nên phổ biến.

Đã được sử dụng rộng rãi
Khuôn dạng
bản tin
Text, UTF-8 Nhị phân ASN.1 PER

Trễ thiết lập
cuộc gọi
1.5 RTT (Round-trip
time), tức là chu kỳ
nhận bản tin và nhận
bản tin trả lời hay xác
nhận.
6-7 RTT hoặc hơn
Giám sát trạng
thái cuộc gọi
Có 2 lựa chọn: chỉ
trong thời gian thiết lập
cuộc gọi hoặc suốt thời
Phiên bản 1 và 2: máy chủ
phải giám sát trong suốt
thời gian cuộc gọi và phải
giữ trạng thái kết nối TCP
gian cu
ộc gọi

→ h
ạn chế khả năng mở
rộng và giảm độ tin cậy.
Báo hiệu quảng
bá
Có hỗ trợ. Không hỗ trợ.
Chất lượng dịch
vụ
Sử dụng các giao thức
khác như RSVP, OPS,

OSP để đảm bảo chất
lượng dịch vụ.
Gatekeeper điều khiển băng
thông. RSVP để lữu trữ tài
nguyên mạng.
Bảo mật
Đăng ký tại Registrar
Server, có xác nhận
đầu cuối và mã hoá.
Chỉ đăng ký khi trong mạng
có Gatekeeper, xác nhận và
mã hóa theo chuẩn H.235.
Định vị đầu
cuối và định
tuyến cuộc gọi
Dùng SIP URL để
đánh địa chỉ. Định
tuyến nhờ sử dụng
Redirect và Location
Server.
Định vị đầu cuối sử dụng
E.164 hoặc tên ảo H.323 và
phương pháp ánh xạ địa chỉ
nếu trong mạng có
Gatekeeper. Chức năng định
tuyến do Gatekeeper đảm
nhiệm.
Tính năng thoại

Hỗ trợ các tính năng

của cuộc gọi cơ bản.
Hỗ trợ các tính năng của
cuộc gọi cơ bản.
Hội nghị
Hội nghị cơ sở, quản lý
phân tán.
Được thiết kế để hỗ trợ rất
nhiều tính năng hội nghị,
hình ảnh và dữ liệu, quản lý
t
ập trung → MC có thể tắc
nghẽn.
Tạo tính năng
và dịch vụ mới
Dễ dàng, sử dụng SIP-
CGI và CPL.
H.405.1.
Khả năng mở
rộng
Dễ dàng. Hạn chế.
Tích hợp với
Web
Rất tốt, hỗ trợ click-to-
dial.
Kém.

4.3. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN ĐỘC LẬP KÊNH MANG – BICC
Giao thức BICC đưa ra sự tách biệt chức năng của các giao thức báo hiệu
phương tiện mang và báo hiệu cuộc gọi với sự liên kết thông tin của cả hai giao
thức, cho phép sự thiết lập độc lập cuộc gọi và phương tiện mang trong mạng băng

rộng.
 Sự liên kết thông tin cho phép phối hợp các giao thức độc lập này tương
quan với nhau tại các điểm đầu cuối.
 Các chức năng liên quan đến phương tiện mang như chặn và điều khiển
tiếng vọng sẽ được điều khiển bởi điều khiển phương tiện mang. Báo hiệu
của điều khiển tiếng vọng sẽ được thực hiện từ giao thức báo hiệu điều
khiển cuộc gọi.
BICC đưa ra cơ chế hỗ trợ các dịch vụ ISDN băng hẹp qua mạng trục băng
rộng mà không ảnh hưởng tới các giao diện của mạng N – ISDN hiện có và các
dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối. Giao thức báo hiệu điều khiển cuộc gọi BICC dựa
trên báo hiệu N – ISUP. Giao thức báo hiệu điều khiển phương tiện mang dựa trên
các giao thức báo hiệu điều khiển công nghệ phương tiện mang khác nhau như IP,
DSS2…
Các phiên bản của BICC:
 BICC CS1: chuyển tải cuộc gọi sử dụng MTP SS7 hoặc ATM, hỗ trợ các
loại truyền tải AAL1 và AAL2.
 BICC CS2: mở rộng BICC tới các tổng đài nội hạt, hỗ trợ phương tiện
mang IP, hỗ trợ truyền tải báo hiệu IP, hỗ trợ AAL1.
 BICC CS3: tập trung vào mạng truy nhập và làm việc với SIP.