Nghiên cứu Giao diện Kết nối Khả năng Dịch vụ Gia tăng Mạng

1

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học bách khoa hà nội
----------------------------------------

Mục lục
Mục lục........................................................................................................ 1
Thuật ngữ và từ viết tắt ................................................................. 4
Danh mục các bảng và hình vẽ ..................................................... 9
Mở đầu ........................................................................................................ 11
Chơng 1 - Tổng quan về mạng NGN.......................................... 13

luận văn thạc sĩ
1.1 Sự cần thiết phải chuyển đổi sang mạng NGN.............. 13
1.1.1 Các yêu cầu về dịch vụ của khách hàng cá nhân ............................. 13

Nghiên cứu các giao diện kết nối cung cấp
khả năng phát triển dịch vụ gia tăng cho
mạng thế hệ sau next generation network

1.1.2 Yêu cầu của các doanh nghiệp ........................................................ 14
1.1.3 Các yêu cầu đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông .............. 15
1.1.4 Nhu cầu chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN ............................ 15
1.1.5 Các yêu cầu và nguyên tắc tổ chức mạng NGN .............................. 17

ngành: công nghệ thông tin
m số:

1.2 Mạng thế hệ sau - NGN ............................................................... 18
1.2.1 Định nghĩa NGN.............................................................................. 18

1.2.2 Cấu trúc mạng NGN ........................................................................ 19

vơng thị cẩm vân

1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN ......................................................... 21
1.3. Các giao diện NGN ..................................................................... 39
1.4. Kết luận ........................................................................................... 44

Ngời hớng dẫn: ts. trịnh văn loan

Chơng 2 - Nghiên cứu tiêu chuẩn các giao diện kết
nối cung cấp dịch vụ trong NGN theo ITU CS4 ................. 45
2.1. Giới thiệu chung về ITU CS4.................................................... 45
2.1.1 Các tiêu chuẩn cho IN CS- 4........................................................... 47
2.1.2. Hỗ trợ IN cho thoại trên IP ............................................................ 47
2.2 Mô hình chức năng phân tán cho IN CS-4 ...................... 49

Hà nội 2006

2.2.1 Các thực thể chức năng liên quan đến dịch vụ IN .......................... 49


2

3

2.2.2 Các giao diện chức năng .................................................................. 56

3.3.6 Dịch vụ trả trớc .............................................................................. 91

2.2.3 Các chức năng ánh xạ và giao thức mức thấp.................................. 61

3.3.7 Dịch vụ Toll Free ( 1800 ) ............................................................... 92

2.3 Kết luận ............................................................................................ 62

3.3.8 Dịch vụ Automatic Service Selection ( 1900 )................................. 93

Chơng 3 - Giải pháp Surpass và kiến trúc mở cung cấp

3.3.9 Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN- Virtual Private Network) ................ 94

dịch vụ gia tăng của Siemens...................................................... 63
3.1 Giới thiệu chung về SURPASS .................................................. 63

3.4 kết luận ............................................................................................ 95
Chơng 4 - Thực tế triển khai mạng NGN tại Việt nam 96

3.1.1 SURPASS hiQ9200.......................................................................... 64

4.1 nguyên tắc tổ chức mạng ngn............................................ 96

3.1.2 SURPASS hiQ4000.......................................................................... 66

4.1.1 Phân vùng lu lợng. ....................................................................... 96

3.1.3 SURPASS hiQ30.............................................................................. 67

4.1.2 Tổ chức lớp ứng dụng và dịch vụ..................................................... 96

3.1.4 SURPASS hiQ20.............................................................................. 67

4.1.3 Tổ chức lớp điều khiển..................................................................... 97

3.1.5 SURPASS hiA7500.......................................................................... 67

4.1.4 Tổ chức lớp chuyển tải..................................................................... 98

3.1.6 SURPASS hiG1000.......................................................................... 68

4.1.5 Tổ chức lớp truy nhập. ..................................................................... 99

3.1.7 SURPASS hiR 200 ........................................................................... 69

4.1.6 Kết nối với mạng PSTN ................................................................. 100

3.1.8 SURPASS NetManager.................................................................... 69

4.1.7 Kết nối với mạng Internet .............................................................. 101

3.2 Kiến trúc cung cấp các giao diện cho các ứng dụng
multimedia............................................................................................ 70
3.2.1 Surpass callsetup bloc ................................................................. 72
3.2.2 Surpass Internetbusy bloc ........................................................... 73
3.2.3 SURPASS conference bloc .............................................................. 74

4.1.8 Kết nối với mạng FR, X.25 hiện tại............................................... 101
4.1.9 Kết nối với mạng di động GSM ..................................................... 101
4.2 Lộ trình chuyển đổi ................................................................ 102
4.2.1 Yêu cầu của lộ trình chuyển đổi .................................................... 102

4.2.2 Lộ trình chuyển đổi đến 2010........................................................ 103
4.3 kết luận .......................................................................................... 104

3.2.4 SURPASS surfsyncrone bloc ........................................................... 75
3.2.5 SURPASS callhandling bloc ............................................................ 76
3.3 Các ứng dụng và dịch vụ ......................................................... 77
3.3.1 FreecallButton.................................................................................. 78
3.3.2 WebdialPage .................................................................................... 80
3.3.3 Call Waiting Internet ....................................................................... 81
3.3.4 SurFone ............................................................................................ 86
3.3.5 WebConfer....................................................................................... 88

Chơng 5 - Kết luận và kiến nghị............................................ 105
Tài liệu tham khảo .......................................................................... 107


4

ThuËt ng÷ vµ tõ viÕt t¾t

5

EJB

Enterprise JavaBeans
European Telecommunications Standards Institute

AC

Authentication Centre

ETSI

ACE

Application Creation Environment

FE

Functional Entity

ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line

FTP

File Transfer Protocol

API

Application Programming Interface

GK

GateKeeper

ASR

Automatic Speech Recognition

GSM

Global System for Mobile communications

ATM

Asynchronous Transfer Mode

GUI

Graphical User Interface

BGP

Border Gateway Protocol

HTTP

HyperText Transport Protocol

BICC

Bearer independent call control protocol

ICW

Internet Call Waiting

BRI

Basic Rate Interface

ICC

Inter-Connect Controller

CAMEL

Customised Application for Mobile network Enhanced Logic

IETF

Internet Engineering Task Force

CAPEX

CApital EXPenditure

IMT-2000 International Mobile Telecommunications-2000

CCAF

Call Control Agent Function

IN

Intelligent Network

CCBS

Custumer Care & Billing Service

INAP

Intelligent Network Application Part

CCF

Call Control Function

IPSec

Internet Protocol Security

CDMA

Code Division Multiple Access

IPTN

IP Transport Network

CGI

Common Gateway Interface

ISDN

Integrated Services Digital Network

CHAP

Challenge Handshake Authentication Protocol

ISG

Intergrated Signaling Gateway

CLIP

Calling Line Identification Presentation

ISUP

ISDN User Part

CODEC

Compression/Decompression - Codification/Decodification

ITU

International Telecommunications Union

CORBA

Common Object Request Broker Architecture

JAIN

Java and IN

CPL

Call Processing Language

JCC

Java Community Process

CPML

Call Policy Markup Language

JTAPI

Java Telephony API

CUSF

Call-Unrelated Service Function

LDAP

Lightweight Directory Access Protocol

D/A GF

Dial Access Gateway Function

LSR

Label Switch Routing

DCOM

Distributed Common Object Model

MAC

Media Access Control

DTMF

Dual Tone Multiple Frequency

MAP

Mobile Application Part

ECTF

Enterprise Computer Telephony Forum

MCP

Media Control Processor

6

7

MEGACO MEdia GAteway COntrol protocol

RANAP

Radio Access Network Application Part

MGC

Media Gateway Controller

RFC

Request For Comments

MGCP

Media Gateway Control Protocol

RTP

Real Time Protocol

MP3

MPEG-1 Audio Layer 3

SA-GF

Service Application Gateway Function

MPEG

Moving Picture Expert Groupe

SCEF

Service Creation Environment Function

MPLS

MultiProtocol Label Switching

SCF

Service Control Function

NGN

Next Generation Network

SC-GF

Service Control Gateway Function

NSP

Network Service Processor

SCN

Switched Circuit Network

OAM&P

Operation,Administration, Maintenance and Provisining

SCP

Service Control Point

OCCRUI

Out-Channel Call-Related User Interaction

SCUAF

Service Control User Agent Function

OPEX

OPerational EXPenditure

SDF

Service Data Function

ORB

Object Request Broker (CORBA)

SDP

Session Description Protocols

OSP

Open Service Platform

SG

Signaling Gateway

OSPF

Open Shortest Path First

SIP

Session Initiation Protocol

PAM

(Parlay) Precence & Availability Management

SLEE

Service Logic Execution Environment

PAP

Password Authentication Protocol

SMAF

Service Management Access Function

PCM

Pulse Code Modulation

SMDS

Switched Multimegabit Data Service

PHS

Personal Handyphone System

SMF

Service Management Function

PIN

Personal Identification Number

SMTP

Simple Mail Transfer Protocol

PINT

PSTN Internet Interworking

SNMP

Simple Network Management Protocol

PM

Packet Manager

SRF

Specialized Resource Function

PoP

Point of Presence

SS7

Signalling System number 7

POTS

Plain Old Telephony System

SSF

Service Switching Function

PRI

Primary Rate Interface

SSL

Secure Sockets Layer

PSDN

Public Switched Data Network

TAPI

Telephony Application Protocol Interface

PSTN

Public Switched Telephone Network

TCAP

Transaction Capabilities Application Part

QoS

Quality of Service

TCP

Transmission Control Protocol

RADIUS

Remote Authentication Dial In User Service

TDM

Time Division Multiplex


8

TINA

Telecommunication Information Network Architecture

TIPHON

Telecommunications and IP Harmonization Over Networks

TMN

Telecommunications Management Network

TRIP

Token Ring Interface Processor

TTS

Text To Speech

UA

User Agent

UDP

User Datagram Protocol

VoIP

Voice over IP

VPN

Virtual Private Network

XLML

eXtended Linderdaum Markup Language

XML

eXtensible Markup Language

9

Danh mục các bảng và hình vẽ
Bảng 1.1 Các giao diện trong mạng PSTN/ISDN............................................ 40
Bảng 1.2 Các giao diện giữa mạng IP với mạng chuyển mạch kênh(SCN) .... 41
Bảng 2.1 Các giao diện.................................................................................... 57
Hình 1.1 Mạng hợp nhất.................................................................................. 19
Hình 1.2 Mô hình phân lớp NGN.................................................................... 19
Hình 1.3 Các phần tử mạng NGN cơ bản....................................................... 21
Hình 1.4 Cấu hình tham chiếu TIPHON của ETSI ......................................... 41
Hình 2.1 Ví dụ API xử lý cuộc gọi.................................................................. 46
Hình 3.1 Kiến trúc mạng NGN của Siemens .................................................. 63
Hình 3.2 Kiến trúc của sản phẩm SURPASS hiQ9200 ................................... 65
Hình 3.3 Cấu trúc mạng của giải pháp SURPASS MMA ............................... 66
Hình 3.4 Chức năng của hiG1000 ................................................................... 68
Hình 3.5 Tổng quan về SURPASS NetManager ............................................. 69
Hình 3.6 Kiến trúc cung cấp dịch vụ của SURPASS....................................... 70
Hình 3.7 Các giao diện của hiQ 4000 ............................................................. 71
Hình 3.8 Chức năng của SURPASS callsetup bloc ......................................... 73
Hình 3.9 Chức năng của SURPASS internetbusy bloc.................................... 74
Hình 3.10 Chức năng của SURPASS conference bloc .................................... 74
Hình 3.11 Chức năng của SURPASS surfsyncrone bloc ................................. 75
Hình 3.12 Cấu hình chung của mạng .............................................................. 77
Hình 3.13 Ví dụ FreecallButton đặt trên Website của Siemens...................... 79
Hình 3.14 Sơ đồ mạng cho FreecallButton...................................................... 79
Hình 3.15 Giao diện đồ hoạ ngời dùng(GUI) của ứng dụngWebdialPage ... 80
Hình 3.16 Sơ đồ mạng cho ứng dụng WebdialPage........................................ 81

Hình 3.17 Sơ đồ mạng cho ứng dụng Call Waiting Internet ........................... 82
Hình 3.18 Cuộc gọi Call Waiting Internet ..................................................... 83


10

11

Hình 3.19 Cửa sổ thông báo có cuộc gọi vào cho ứng dụng CWI .................. 84

Mở đầu

Hình 3.20 Chấp nhận cuộc gọi qua PSTN phone ............................................ 85
Hình 3.21 Chấp nhận cuộc gọi qua VoIP........................................................ 85
Hình 3.22 Giao diện đồ hoạ ngời dùng(GUI) của ứng dụng SurFone .......... 86
Hình 3.23 Sơ đồ mạng cho ứng dụng SurFone................................................ 87
Hình 3.24 GUI WebConfer ............................................................................. 88
Hình 3.25 Sơ đồ mạng cho ứng dụng WebConfer .......................................... 90
Hình 3.26 Dịch vụ Prepaid Card 1719 ........................................................ 91
Hình 3.27 Lu đồ thiết lập cuộc gọi trong dịch vụ Prepaid Card................... 92
Hình 3.28 Sơ đồ kết nối cuộc gọi dịch vụ 1800 ............................................. 93
Hình 3.29 Sơ đồ kết nối cuộc gọi dịch vụ 1900 .............................................. 94
Hình 4.1 Tổ chức lớp điều khiển. .................................................................. 97
Hình 4.2 Tổ chức lớp chuyển tải .................................................................... 98
Hình 4.3 Tổ chức lớp truy nhập.................................................................... 100

Những năm vừa qua đã đánh dấu sự phát triển nhanh chóng theo xu
hớng hội tụ của ngành công nghệ thông tin và viễn thông. Hạ tầng công nghệ
thông tin và viễn thông đã có những thay đổi cơ bản về phơng thức cung cấp
dịch vụ cho khách hàng. Nhu cầu sử dụng dịch vụ tăng lên không ngừng, các

khách hàng không chỉ yêu cầu đợc cung cấp các dịch vụ truyền thống mà
còn đòi hỏi các dịch vụ có tính tích hợp, đa dạng, tiện lợi và chất lợng cao.
Các nhà cung cấp dịch vụ đòi hỏi các dịch vụ cần đợc triển khai một cách
nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm đầu t và ít rủi ro.
Trong thời gian gần đây, ngời ta nói nhiều đến khái niệm mạng NGN,
mạng thế hệ sau, mạng đảm bảo cơ sở hạ tầng duy nhất cho viễn thông và
thông tin, nhằm đảm bảo sự hội tụ giữa viễn thông và tin học, có khả năng
cung cấp đa dịch vụ, đa phơng tiện, . Hiện nay, các tổ chức nghiên cứu về
NGN nh ETSI, TINA, MSF, ISC, đang tập trung nghiên cứu vào các vấn
đề liên quan đến NGN.
Xác định đợc nhu cầu tất yếu phải chuyển đổi sang kiến trúc mạng
NGN, ngày 16/11/2001, Hội đồng quản trị Tổng công ty Bu chính Viễn
thông Việt Nam đã ra quyết định số 393QĐ/VT/HĐQT phê duyệt định hớng
tổ chức mạng Viễn thông đến năm 2010 trong đó nhấn mạnh việc chuyển đổi
mạng theo kiến trúc mạng thế hệ sau NGN.
Đến nay, giải pháp NGN SURPASS của Siemens đã đợc lựa chọn để
triển khai cho Tổng công ty Bu chính Viễn thông Việt Nam. Trong quá trình
triển khai, một số dịch vụ đã đợc cung cấp nh: Web dial page, click to call,
Webconfer,tuy nhiên chúng ta cũng cần phải chủ động trong việc phát triển
và đa ra các dịch vụ giá trị gia tăng cho khách hàng, luận văn này tập trung
nghiên cứu các giao diện kết nối cung cấp khả năng phát triển dịch vụ gia tăng
cho mạng NGN của Tổng công ty đồng thời nghiên cứu một số ứng dụng và
dịch vụ thử nghiệm.


12

13

Báo cáo luận văn bao gồm các nội dung chính nh sau:

Chơng 1 : Tổng quan về mạng NGN.
Chơng 2 : Tiêu chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong
mạng NGN theo IN CS4 của ITU-T.

Chơng 1
Tổng quan về mạng NGN

Chơng 3 : SURPASS và kiến trúc mở cung cấp dịch vụ gia tăng của
Siemens.
Chơng 4 : Thực tế triển khai mạng NGN tại Việt nam.
Chơng 5 : Kết luận và kiến nghị.

1.1 Sự cần thiết phải chuyển đổi sang mạng NGN
Để có thể thấy đợc sự cần thiết phải chuyển đổi mạng viễn thông hiện
tại sang mạng thế hệ sau NGN, trớc tiên chúng ta hãy phân tích các yêu cầu
về dịch vụ của khách hàng, ở đây ta xem xét hai loại hình khách hàng khác
nhau: đó là khách hàng cá nhân và khách hàng doanh nghiệp. Qua đó ta cũng
nêu ra các yêu cầu mà các nhà khai thác dịch vụ viễn thông cần đáp ứng để có
thể phát triển và kinh doanh có hiệu quả và đó cũng chính là các lý do dẫn đến
lộ trình chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN.
1.1.1 Các yêu cầu về dịch vụ của khách hàng cá nhân
Trong những năm qua với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ
thông tin và truyền thông, ngời dân đã từng bớc đợc làm quen với các dịch
vụ mới, hiện đại. Nhu cầu và yêu cầu về dịch vụ của ngời dân ngày càng cao
và luôn tạo ra những thách thức mới cho các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà
đầu t, phát triển công nghệ, các nhu cầu này có thể tóm tắt nh sau:
Không những đợc cung cấp các dịch vụ cơ bản nh: thoại, truyền số
liệu, gửi nhận fax, mà còn yêu cầu đợc cung cấp các dịch vụ giá trị gia
tăng mang tính chất tích hợp, đa dạng , tiện lợi và hiện đại.
Các dịch vụ phải đợc cung cấp qua nhiều kênh phân phối hay nhiều

chủng loại thiết bị đầu cuối khác nhau: truyền hình, điện thoại cố định,
điện thoại di động, máy tính, thiết bị cá nhân, các điểm truy cập dịch


14

vụ
Các dịch vụ phải có thể sử dụng và truy cập đợc tại bất kỳ đâu, không
phụ thuộc vào không gian, ở nhà, trên đờng phố, trong các cơ quan,
công sở, khu thơng mại, khu vui chơi, giải trí thậm chí cả ở các khu
vực nông thôn, vùng sâu, vùng xa,
Các dịch vụ phải đợc cung cấp không phụ thuộc vào thời gian, phải có
khả năng hoạt động 24 giờ trong ngày và 7 ngày trong tuần, ngời dân
có thể truy cập dịch vụ bất kỳ thời điểm nào tiện lợi cho họ.
1.1.2 Yêu cầu của các doanh nghiệp
Trong môi trờng kinh doanh năng động và đầy cạnh tranh nh hiện
nay, bên cạnh các yêu cầu về chủ trơng, chính sách quản lý nhà nớc, các
doanh nghiệp rất cần các giải pháp và dịch vụ truyền thông chuyên nghiệp,
hiện đại để giúp họ thu hút và chăm sóc đợc khách hàng:
Khả năng cung cấp các kênh truyền thông để tự động phân phối thông
tin về sản phẩm, dịch vụ của doanh nghiệp đến với khách hàng một
cách nhanh chóng tiện lợi, đặc biệt là các kênh phân phối cung cấp khả
năng trao đổi thông tin nhiều chiều, cho phép doanh nghiệp có thể nhận
đợc các phản hồi từ khách hàng không hạn chế về không gian và thời
gian.
Cung cấp các giải pháp và giao diện mở cho phép doanh nghiệp có thể

15

1.1.3 Các yêu cầu đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông

Thu hút đợc nhiều khách hàng (cá nhân và doanh nghiệp) qua đó khai
thác đợc tối đa cơ sở hạ tầng truyền thông, tài chính, mang lại doanh
thu lớn.
Đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lợng dịch vụ và loại hình dịch
vụ của khách hàng.
Phải có khả năng quản lý giám sát đợc hệ thống và dịch vụ, cân đối và
sử dụng có hiệu quả chi phí đầu t cho hạ tầng mạng (CAPEX) và chi
phí quản lý khai thác mạng (OPEX).
Cập nhật các công nghệ và kỹ thuật mới, đánh giá đợc tiềm năng và
xây dựng các kế hoạch phát triển các dịch vụ mới cho khách hàng, lộ
trình quy hoạch và chuyển đổi mạng.
1.1.4 Nhu cầu chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN
Phần trên chúng ta đã xem xét các yêu cầu của khách hàng, các yêu cầu
đối với nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, sau đây ta sẽ xem xét hiện trạng
mạng hiện tại đã đáp ứng đợc các yêu cầu trên hay cha và kiến trúc mạng
thế hệ sau NGN có đáp ứng đợc các yêu cầu đó không, và đó chính là lý do
để chuyển đổi kiến trúc mạng.
Hiện tại, chúng ta đang có rất nhiều mạng khác nhau với các dịch vụ
đợc khai thác riêng lẻ:

dễ dàng triển khai, tích hợp với hệ thống của các nhà cung cấp hạ tầng

Mạng điện thoại công cộng (PSTN).

truyền thông, tài chính ngân hàng và với các doanh nghiệp khác.

Mạng truyền số liệu.

Tiết kiệm chi phí đầu t để phát triển hệ thống, đội ngũ, cơ sở hạ tầng,
ít rủi ro, lợi nhuận cao và nhanh chóng thu hồi lại vốn.

Hình thức thu tiền khách hàng tiện lợi, tránh đợc các rủi ro trong quá
trình thanh toán nh nợ đọng kéo dài...

Mạng Internet.
Mạng di động theo công nghệ GSM, CDMA.
Mạng di động nội thị theo công nghệ PHS.
Mạng thông tin vệ tinh.


16

Mạng truyền hình cáp.


17

quản lý mạng lới và dịch vụ.
Việc tăng trởng mạnh mẽ về lu lợng dữ liệu trên mạng đã dẫn đến

Để sử dụng đợc các dịch vụ, khách hàng cần có các loại thiết bị đầu

các yêu cầu mới cho các nhà khai thác viễn thông. Thêm vào đó là những đột

cuối khác nhau, do mỗi mạng chỉ đợc khai thác trong một số vùng và khu

phá của công nghệ đòi hỏi khả năng tơng tác lẫn nhau giữa các mạng, khả

vực nhất định, dẫn đến việc hạn chế trong việc truy cập dịch vụ của khách

năng quản trị các dịch vụ một cách tiên tiến, hiệu quả.

hàng. Thực tế chúng ta cũng đã có một số hệ thống cung cấp các dịch vụ tích

Chính các thay đổi về việc sử dụng mạng đòi hỏi kiến trúc mạng cũng

hợp ví dụ nh nhắn tin giữa mạng internet và di dộng, tuy nhiên các hệ thống

cần phải thay đổi để đáp ứng: mạng viễn thông đang chuyển đổi từ các mạng

này cha đợc thiết kế trên cơ sở quy hoạch mạng một cách tổng thể.

chuyển mạch đợc thiết kế để phục vụ các dịch vụ điện thoại sang các mạng

Các mạng trên đều có cung cấp các giao diện để quản lý và khai thác
dịch vụ tuy nhiên các giao diện này đều rất phức tạp đòi hỏi kiến thức chuyên
sâu để phát triển, nh vậy đối với các doanh nghiệp thì việc phát triển các hệ
thống cung cấp dịch vụ gia tăng kết nối với các mạng là rất hạn chế nếu không
muốn nói là không thể.
Đối với các nhà khai thác viễn thông, ta có thể thấy những năm vừa qua

sử dụng các công nghệ số hóa đa dịch vụ. Sự chuyển đổi này đợc gọi là quá
trình chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN.
Tuy nhiên việc thực hiện việc chuyển đổi kiến trúc mạng sẽ làm nảy
sinh một loạt các vấn đề cần quan tâm:
Chi phí: chi phí chuyển đổi cần phải hợp lý, chúng ta luôn cần lu ý
doanh thu của các dịch vụ điện thoại thuần túy đang sụt giảm.

đánh dấu sự phát triển bùng nổ của các dịch vụ internet, truyền số liệu và dịch

Chất lợng dịch vụ: khách hàng luôn yêu cầu chất lợng thoại cao, tuy

vụ di động. Sự phát triển mạnh mẽ của các công nghệ dựa trên cơ sở gói tin, tỷ

nhiên đây cũng là một yếu điểm của các mạng dựa trên công nghệ

lệ lợi nhuận so với giá trị đầu t cũng nh các cơ hội về mặt thơng mại của
các công nghệ này đã dẫn đến sự thay đổi về tỷ lệ doanh thu so với các dịch
vụ truyền thống và các hạn chế của kiến trúc mạng truyền thống cũng đã bộc
lộ rất rõ ràng. Mạng điện thoại công cộng PSTN đợc thiết kế để truyền tải dữ
liệu thoại và hiện tại nó cũng đợc dùng để truyền tải dữ liệu với tốc độ thấp

chuyển mạch gói.
Kế hoạch phát triển: việc dự báo nhu cầu và lên kế hoạch phát triển
mạng sẽ khó và phức tạp hơn nhiều.
Nắm vững công nghệ: cần phải lựa chọn giữa công nghệ IP (Internet
Protocol) và ATM (Asynchronous Transfer Mode).

đã không thể đáp ứng đợc các yêu cầu về dịch vụ đa phơng tiện hiện nay.
Mạng truyền số liệu đợc thiết kế ban đầu để phục vụ việc truyền số liệu giữa

1.1.5 Các yêu cầu và nguyên tắc tổ chức mạng NGN

các máy tính, vì vậy nó có các nhợc điểm về thời gian trễ, trong khi các loại

Nh vậy, sự chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN là một nhu cầu tất

hình dịch vụ hiện nay đều yêu cầu việc xử lý thời gian thực. Đối với các dịch

yếu, chúng ta hãy xem xét các yêu cầu và nguyên tắc cơ bản mà mạng NGN

vụ cung cấp qua mạng internet, tất cả các ngời dùng đều đợc xử lý theo một

cần phải đáp ứng:

cách giống nhau mà cha có sự quan tâm đến sự khác biệt về tầm quan trọng
của các ứng dụng. Bên cạnh đó là tính phức tạp ngày càng tăng trong việc

Nó phải có khả năng truyền tải tín hiệu thoại, hình ảnh động, dữ liệu
trên nền một kiến trúc chung.


18

19

Sử dụng kiến trúc chuyển mạch và truyền tải dựa trên các gói tin.
Truyền tải các dịch vụ thoại với chất lợng và đặc tính có thể so sánh

Tổngđài

Tổngđài

Tổngđài
Tổngđài

Tổngđài

đợc với mạng PSTN.
Có kiến trúc điều khiển linh hoạt hỗ trợ đồng thời việc trao đổi tín hiệu
thoại và các dịch vụ dữ liệu đi kèm.

Các công nghệ nền tảng
IP, ATM, MPLS

Mạng thoại
truyền thống

MGCP, BICC, SIP
MEGACO

Cung cấp chất lợng dịch vụ theo yêu cầu khách hàng.
NGN

Phải có khả năng tơng tác lẫn nhau giữa các nhà cung cấp thiết bị khác
nhau: điều này đòi hỏi phải có sự thống nhất về kiến trúc chức năng và

Mạng đa dịch vụ
Quản lý tập trung
Truy nhập đa dịch vụ
Mạng xơng sống QoS

kiến trúc tổ chức giữa các nhà cung cấp thiết bị, phải có đợc tập hợp
các thủ tục và giao diện đợc chuẩn hóa.
Phải có khả năng sử dụng đợc các kiểu mạng truy nhập khác nhau:
mạng cáp cố định, cáp quang, mạng không dây, mạng di động,
Phải có kiến trúc dịch vụ mở: có các giao diện chuẩn cung cấp cho các

Hình 1.1 Mạng hợp nhất
1.2.2 Cấu trúc mạng NGN
1.2.2.1 Mô hình cấu trúc phân lớp NGN

nhà phát triển dịch vụ thứ ba, cho phép tơng tác giữa các dịch vụ
internet và các dịch vụ đa phơng tiện khác.
Phải có kiến trúc phân lớp với các giao diện đợc định nghĩa rõ ràng.
1.2 Mạng thế hệ sau - NGN
1.2.1 Định nghĩa NGN
Mạng viễn thông thế hệ sau là một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất
dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng
và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di
động.
Nh vậy, NGN là mạng hợp nhất của các loại mạng hiện có (hình 1.1).
Để có thể hợp nhất đợc thì cần phải có một sự thay đổi lớn về mặt công nghệ,
các công nghệ nền tảng ở lớp truyền tải (ATM, IP, MPLS,...) cũng nh công
nghệ ở lớp điều khiển mạng (MGCP, MEGACO, SIP, BICC,...).

Hình 1.2 Mô hình phân lớp NGN
Mạng NGN chia làm 4 lớp nh sau:

Mạng chuyển
mạch gói


20

Lớp ứng dụng

21

Gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu

Lớp điều khiển

cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô

Lớp truyền tải

tuyến. các thiết bị truy nhập có thể cung cấp các loại cổng truy nhập

Lớp truy nhập
Ngoài ra còn có một lớp quản lý xuyên suốt từ lớp 1 đến lớp 4 của mô
hình mạng NGN.
Lớp ứng dụng và dịch vụ mạng

POTS, VOIP, IP, FR, X.25, ATM, xDSL, di động v.v..
Kết nối với lớp truyền tải thông qua các Media gateway.
1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN

Cung cấp các ứng dụng và dịch vụ nh dịch vụ mạng thông minh IN, trả
tiền trớc, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng v.v..
Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển
thông qua các giao diện mở API.
Lớp điều khiển

Bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao
thông qua điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp
chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập
Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng
dụng, dịch vụ. Các chức năng nh quản lý, chăm sóc khách hàng, tính
cớc cũng đợc tích hợp trong lớp điều khiển.
Lớp truyền tải

Mạng đờng trục có chức năng chính là truyền tải mọi loại hình thông
tin dới dạng gói IP dới sự điều khiển của softswitch trong lớp điều
khiển.
ao gồm các nút chuyển mạch, các bộ định tuyến, các thiết bị truyền
dẫn có dung lợng lớn.
Kết nối với lớp truy nhập thông qua các Media Gateway.
Lớp truy nhập

Thu thập tất cả các loại hình thông tin từ các end user, chuyển đổi thành
các gói IP để truyền qua mạng truyền tải đờng trục.

Hình 1.3 Các phần tử mạng NGN cơ bản
Cấu trúc cơ bản đợc xác định bao gồm các phần tử mạng cần thiết cho
việc cung cấp các dịch vụ thoại truyền thống. Các nhà cung cấp NGN đều đa
ra cấu trúc này nh là một bớc chuyển tiếp lên NGN với các sản phẩm của
mình. Tuy nhiên đó là những giải pháp cụ thể riêng của từng hãng. Hình 1.3 là
cấu trúc do tổ chức Eurescom đa ra.


22

1.2.3.1 Media Gateway ( MG )

23



Các chức năng hỗ trợ H.323

Media gateway chuyển đổi giao thức khung và media đợc cung cấp

+ Chuyển đổi mã giữa các định dạng truyền cho audio, video và các

trong một kiểu mạng tới định dạng yêu cầu trong một kiểu mạng khác. Các

dòng dữ liệu (nh H.225 tới/ từ H.221, chuyển đổi từ các kênh mang
từ phía PSTN trong giao thức thời gian thực-RTP ...)

đầu cuối media gateway hoàn thành các giao thức điều khiển mạng và chứa
các đầu cuối mạng. Nó cũng chứa thiết bị thao tác media (nh bộ chuyển mã,

+ Truyền giữa các thủ tục truyền thông (nh H.245 tới/từ H.242), thiết
lập cuộc gọi và giải phóng hỗ trợ PSTN (đệm gói, chuyển tới Call

khử tiếng vọng hay gửi tone).

server).

a. Chức năng của MG

Các chức năng chung
+ Hỗ trợ quay số hai gian đoạn, cách này đợc dùng đa vào chèn các

Các chức năng hỗ trợ SIP
+ Truyền giữa định dạng truyền cho audio, video và dòng dữ liệu. Ví
dụ nh lu ý đến các bản tin giao thức thiết lập phiên-SIP từ/đến

số DTMF sau khi thiết lập một cuộc gọi.

H.221 chuyển đổi từ các kênh mang từ phía PSTN trong RTP.

+ Tập hợp dữ liệu cho việc tính cớc và hệ thống chăm sóc khách hàng
(khả năng cung cấp hồ sơ/ hỗ trợ nhanh cuộc gọi cả trong thời gian

+ Truyền giữa các sản phẩm truyền thông (nh SDP từ/đến H.242), các
thủ tục thiết lập cuộc gọi và giải phóng hỗ trợ cho PSTN (đệm gói,

thực và không phải thời gian thực, trạng thái)

chuyển đến Call server).

+ Các báo cáo cảnh báo (các sự kiện bất bình thờng nh tràn tải và
nghẽn lu lợng)

+ Chấp nhận các đặc điểm kỹ thuật giao thức thiết lập phiên SIP và mô
tả phiên SDP (Session Description Protocol).

+ Media gateway sẽ tạo các tone (bận, không trả lời) và tạo và phát
hiện các tín hiệu DTMF.
+ Xử lý dòng Media (nh điều khiển lu lợng: tốc độ đỉnh tế bào, tốc
độ trung bình tế bào ... trong ATM).
+ Hỗ trợ các giao thức định đờng chính: OSPF (Open Shortest Path
First ), BGP (Border Gateway Protocol).
+ Hỗ trợ chức năng LSR (Label Switch Routing) cho các chuẩn MPLS
(MultiProtocol Label Switching ).
+ Hỗ trợ các chức năng khai thác và bảo dỡng chính nh cấu hình,
giám sát.
+ Quá trình chuyển đổi giữa các kiểu đầu cuối khác nhau (các đầu
cuối H.310 trên B-ISDN, H.320 đầu cuối trên N-ISDN, đầu cuối

H.321 trên B-ISDN, các đầu cuối H.322 ...)

b. Các yêu cầu cho Media Gateway
Chất lợng

Một trong các yêu cầu chính cho media gateway là để cung cấp chất
lợng thoại tốt. Do đó, media gateway sẽ cung cấp tập các CODEC đảm bảo
(G723.1, G.711, G.729, G.726, GSM) và ràng buộc cả yêu cầu chất lợng
thoại và dải thông.
Hơn nữa, media gateway sẽ cung cấp độ trễ và mất gói thấp, các đặc
tính nh khử tiếng vọng và bộ đệm jiter nhằm cải tiến chất lợng thoại và tiện
nghi ngời dùng.
Tính mở

Media gateway sẽ đợc kết nối với các phần tử mạng khác nh call
server, sử dụng các giao thức chuẩn nh MGCP, MEGACO/H.248 hay SIP.


24

25

Sử dụng các giao thức chuẩn cho phép nhà điều hành ít phụ thuộc nhất vào các

phát triển để hỗ trợ IP v.6, đợc mong đợi cho các chuẩn tơng lai. Hơn nữa,

nhà cung cấp và thuận tiện cho việc thay thế các phần tử mạng.

việc giới thiệu các giao thức mới sẽ dễ dàng và không ảnh hởng đến giá cả và

Kết nối phù hợp

tiến trình hoạt động.

Khi một media gateway đợc đặt ở biên giữa hai mạng, mạng chuyển

Các yêu cầu khác

mạch và mạng gói, nó sẽ cung cấp khả năng kết nối phù hợp giữa các mạng

Media gateway sẽ hỗ trợ lấp khoảng lặng (phía khởi đầu) và tạo các

đó. Media gateway sau đó sẽ hỗ trợ các kết nối PSTN nh các kênh E1, STM-

nhiễu nền (phía kết cuối) để giảm khối lợng tải trong mạng xơng sống. Nó

1 hay ISDN PRI và các kết nối gói nh ATM hay IP ( các liên kết Ethernet ).

cũng hỗ trợ việc phát hiện tone fax để chuyển mạch kênh audio tới một bộ mã

Tính bảo mật

hoá tích cực cho cả phía khởi đầu và kết cuối.

Ngời dùng không đợc nhận thực sẽ không thể sử dụng media
gateway. Do đó media gateway phải sử dụng các giao thức nhận thực nh
RADIUS, PAP, CHAP hay IPSec.
Tính tin cậy

Do đó media gateway phải hỗ trợ độ d (redundancy) và môi trờng

1.2.3.2 Media Server

Các media server sẽ cung cấp các chức năng cho phép các tơng tác
giữa chủ gọi và các ứng dụng thông qua các thiết bị điện thoại, thí dụ nó có
thể trả lời cuộc gọi và cấp thông báo hoặc đọc th bằng tổng hợp thoại và

phân tán để cung cấp độ tin cậy với nhiều mức độ truyền dẫn.

cung cấp đầu vào tới các ứng dụng từ các lệnh DTMF hoặc các lệnh thoại nhờ

Độ linh hoạt (Scalability)

sử dụng công nghệ nhận dạng tiếng nói.

Độ linh hoạt cũng là một yêu cầu quan trọng, bởi vì nó cho phép nhà
điều hành mở rộng mạng nếu cần thiết. Độ linh hoạt thuộc về sự hỗ trợ của
cấu trúc phân tán (nh là độ tin cậy) và có thể phát triển các gateway mới mà
không ảnh hởng tới bất kỳ các gateway đang tồn tại nào.
OAM&P

Việc quản lý và quản trị media gateway sẽ đợc đơn giản hóa hết mức,
kiểu nh sử dụng giao diện ngời dùng đồ họa. Các hoạt động đó cũng sẽ
đợc thực hiện từ xa, để dễ dàng quản lý các gateway media phân tán. Media

Hai chức năng chính có thể đợc phân biệt:
Các chức năng tài nguyên phơng tiện nh: tách tone, các chức năng
tổng hợp thoại, phơng tiện nhận dạng tiếng nói, v.v.
Các chức năng điều khiển phơng tiện qua các tài nguyên phơng tiện
(thí dụ, nhắc, ghi bản tin, ...) tới các công nghệ không kể đến các ứng

dụng đợc sử dụng trên các tài nguyên phơng tiện.
a. Các chức năng

Các chức năng chính (bắt buộc và lựa chọn) đợc cung cấp bởi các

gateway sẽ hỗ trợ các giao thức quản lý chuẩn (SNMP, CORBA). Các cấu trúc

Server phơng tiện bao gồm:

mạng (nh MG đợc kết nối tới call server) sẽ đợc xem xét để có thể định

Chức năng bắt buộc:

dạng mạng ...

+ Biểu thị thoại.

Phát triển dễ dàng

+ Ghi thoại.

Ngày nay các media gateway (VoIP) hỗ trợ IP v.4 nhng chúng có thể

+ Tách tone (cho server phơng tiện).


26

+ Phát tone (server phơng tiện).
+ Cầu hội nghị

- Phân nhánh chuỗi media.
- Chuyển mạch chuỗi media.

27

Các server cuộc gọi.
Các server bản tin
c. Những yêu cầu media server



đến kiểu của mạng cơ sở, thí dụ SIP, H.323, PSTN, ...

+ Loại bỏ tiếng vọng.
+ Giao diện lập trình đợc

Media Server sẽ là hệ điều hành độc lập. Nó sẽ có khả năng chọn hệ

- Cung cấp các chức năng đồng bộ (cho các ứng dụng đơn giản).

điều hành phù hợp nhất để cài đặt và chạy các ứng dụng khách hàng và
server ứng dụng dới các hệ điều hành khác nhau.

- Cung cấp các chức năng không đồng bộ (các ứng dụng phức tạp).
- Phần quản lý phiên.

Dòng media
+ Server phơng tiện sẽ cung cấp các giao diện cho các kiểu dòng đa

- Phần quản lý sự kiện.

phơng tiện và các giao thức tơng ứng đợc cung cấp (thí dụ

- Phần quản lý nhóm.

RTP/RTCP), âm thanh (thí dụ RealAudio) và video (thí dụ MPEG4)

+ Nén và chuyển mã (cho server phơng tiện).

cho các giao diện IP, Ethernet, ATM và PSTN.

Chức năng lựa chọn:

+ Server phơng tiện sẽ cung cấp các chức năng dòng phơng tiện bao

+ Phiên dịch các ngôn ngữ kịch bản nh VoiceXML.

gồm phân nhánh, chuyển mạch và loại bỏ tiếng vọng, ...

+ Nhận dạng thoại.

+ Nó sẽ cung cấp các bộ đa mã hoá-giải mã hoá bao gồm G.711,

+ Text sang tiếng nói.
+ Fax.

G.723.1, G.729a.
Điều khiển media

+ Hiểu ngôn ngữ tự nhiên.

+ Server phơng tiện sẽ cung cấp các chức năng điều khiển phơng

+ Các chức năng tác tử ngời dùng bản tin, thí dụ, để truyền tải tin báo

tiện đa dòng bao gồm chơi, tua lại, tua đi nhanh, điều khiển âm

đợc ghi tới server bản tin hoặc phục hồi và lu giữ bản tin trong

lợng, dừng, ghi, tách tone và phát hiện tone.

một server bản tin.

+ Nó sẽ cung cấp các tính năng cầu hội nghị.

+ Dịch phơng tiện, thí dụ để dịch khuôn dạng bản tin, không đợc hỗ

+ Nó sẽ cung cấp các tính năng fax cho các giao diện phơng tiện

trợ bởi các bộ mã hóa và giải mã tài nguyên phơng tiện.

khác nhau (PSTN và IP).

b. Các giao diện của Media server

+ Nó sẽ cung cấp các tính năng ASR (Automatic Speech Recognition).

Các server phơng tiện cung cấp các giao diện tới:

+ Nó sẽ cung cấp các tính năng TTS (Text To Speech).

Các thiết bị ngời sử dụng cuối.
Các server ứng dụng.

Media Server sẽ cung cấp các chức năng tới các ứng dụng không kể

+ Nó sẽ cung cấp các tính năng xử lý hiểu ngôn ngữ tự nhiên.


Tin báo


28

29

+ Server phơng tiện sẽ cung cấp truyền tải các tin báo đợc tập hợp

cung cấp khác nhau, thí dụ phơng tiện TTS và có thể đợc cung cấp

(thí dụ voicemail và fax) tới các server tin báo nhờ sử dụng các giao

bởi các nhà cung cấp khác nhau nhờ sử dụng tơng tác phơng tiện

thức chuẩn nh SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).

chuẩn giữa các tài nguyên nh Bus SC từ ECTF.

+ Nó sẽ cung cấp tìm lại đợc các tin báo (thí dụ: voicemail, emai và
fax) đợc gửi kể cả sử dụng các giao thức chuẩn nh IMAP4

(Internet Message Access Protocol version 4) và POP3 (Post Office
Protocol version 3).
Chuyển đổi media
+ Server phơng tiện sẽ cung cấp các tính năng phiên dịch khuôn dạng
phơng tiện nh PCM thành MP3 (MPEG-1 Layer-3) hoặc GIF
(Graphics Interchange Format) thành TIFF (Tagged Image File
Format).
+ Nó sẽ cung cấp các cơ chế cắm vào để cung cấp các kiểu phơng
tiện mới.
Các giao diện ứng dụng
+ Server phơng tiện sẽ đồng thời cung cấp các chức năng đồng bộ
(cho các ứng dụng đơn) và các chức năng không đồng bộ (các ứng
dụng phức tạp hơn) trên các giao diện lập trình.
+ Server phơng tiện sẽ cung cấp các giao diện lập trình chuẩn công
nghiệp nh TAPI, JTAPI và ECTF S.100.
+ Các server phơng tiện sẽ cung cấp các giao diện HTTP và phân tích
cú pháp XML để tìm lại đợc và thực hiện kịch bản nh voiceXML.
+ Nó sẽ cung cấp các giao diện khác tới các server ứng dụng nh SIP
hoặc các giao thức ứng dụng khác.
Điều khiển mạng : Các server phơng tiện sẽ cung cấp các giao diện tới
các giao thức mạng nh MeGaCo, H.323, SIP, INAP, ISUP.
Các tính năng tài nguyên media
+ Server phơng tiện cung cấp các tài nguyên phơng tiện từ các nhà

1.2.3.3 Server cuộc gọi

Server cuộc gọi điều khiển cuộc gọi theo mô hình cuộc gọi, điều khiển
báo hiệu và điều khiển media gateway. Server cuộc gọi phải cung cấp giao
diện (thí dụ giao thức chuẩn hoặc giao diện chơng trình ứng dụng mở) về
phía các server ứng dụng để cho phép điều khiển dịch vụ và có cách giải quyết

(thí dụ giải quyết chất lợng dịch vụ mang tính cá nhân, v.v).
Các server đa cuộc gọi có thể cùng hoạt động để điều khiển cuộc gọi
đơn. Các thí dụ của các server cuộc gọi là các trạm cuộc gọi, các chuyển mạch
mềm, SIP Proxy Server và Gatekeeper H.323.
a. Tính năng

Tính năng chung
+ Cung cấp các giao thức chuẩn tới mức gateway phơng tiện.
+ Cung cấp các giao thức tới mức server ứng dụng.
Tính năng xác thực và bảo mật : Cung cấp cho đăng ký đầu cuối (bao
gồm xác thực và sự cấp phép).
Tính năng điều khiển cuộc gọi (theo mô hình cuộc gọi định sẵn).
+ Điều khiển cuộc gọi cơ bản
- Định tuyến cuộc gọi: Các bảng định tuyến theo kế hoạch đánh số
để nhận thông tin từ các nhà khai thác khác (thí dụ thông qua
giao thức TRIP).
- Xử lý báo hiệu cuộc gọi (SIP, H.323, ISUP, MGCP, v.v).
+ Thiết lập và điều khiển cuộc gọi ba bên.
+ Các dịch vụ lớp.
Tính năng lập trình


30

31

+ Các giao diện lập trình.

tính độc lập của các nhà cung cấp, cho phép sử dụng các dịch vụ ba bên. Hiện

+ Cung cấp tới các giao diện lập trình ứng dụng chuẩn, mở và các giao

nay, các giao thức chuẩn, giao diện lập trình ứng dụng cha đủ hoàn thiện,

thức chuẩn, mở hớng về mức server ứng dụng (để có khả năng tới

không thích hợp hoặc phần mở rộng không chuẩn. Vì vậy, yêu cầu tính mở

tất cả các ngời sử dụng mạng, không kể đến phơng tiện truy cập).

cho các server cuộc gọi hiện nay là : server cuộc gọi nên càng mở càng tốt,

Tính năng truyền thông

giao thức chuẩn nên là nhiệm vụ của nhà cung cấp.

+ Cung cấp mô hình cuộc gọi tới tính năng điều khiển cuộc gọi

Các phần tử nền chính để quan tâm đến tính mở là:

+ Cung cấp tơng tác cho các server đa cuộc gọi có thể đợc đặt trong

Phát triển dịch vụ : server cuộc gọi nên cung cấp giao diện lập trình ứng

các miền mạng khác nhau
+ Kích hoạt hớng tới các server ứng dụng
Tính năng hoạt động, quản lý và điều khiển
+ Hoạt động, quản lý và bảo dỡng (thí dụ: đăng ký truy nhập , cảnh
báo, cấu hình, xác định phiên bản, quản trị đặc tính, v.v)
+ Cung cấp bản ghi dữ liệu cuộc gọi

Các giao diện hớng tới các phần tử mạng:
+ Các giao diện giữa các server cuộc gọi và các server ứng dụng. Các
thí dụ có khả năng là SIP, H.323, INAP, HTTP, v.v.
+ Các giao diện giữa các server cuộc gọi và gateway phơng tiện. Thí
dụ có thể là SIP, MGCP, Megaco/H.248, v.v.
+ Các giao diện giữa các server cuộc gọi. Thí dụ có thể là BICC và
SIP-T.
+ Các giao diện giữa các server cuộc gọi và server phơng tiện. Khả
năng truyền thông qua các giao thức nh H.248 (thí dụ MGCP).
+ Các giao diện giữa các server cuộc gọi và các server tin báo (thí dụ
SMTP đợc sử dụng để gửi th điện tử cho cuộc gọi vào).
b. Những yêu cầu server cuộc gọi
Tính mở

Đó là yêu cầu chính của server cuộc gọi NGN. Tính mở có nghĩa là sử
dụng các giao thức chuẩn và giao diện lập trình ứng dụng, do đó, nó đảm bảo

dụng chuẩn nh JAIN hoặc PARLAY để cho phép phát triển dễ dàng, không
đè nặng lên việc sử dụng các môi trờng kiến tạo dịch vụ (SCE) thích hợp.
Gateway phơng tiện : Để có khả năng điều khiển bất cứ gateway
phơng tiện nào, giao thức truyền thông giữa các server cuộc gọi và các
gateway phơng tiện nên đợc chuẩn hoá (thí dụ MGCP, Megaco/H.248, v.v).
Truyền thông giữa các server cuộc gọi: Truyền thông giữa các server
khác nhau đợc thực hiện bởi các giao thức chuẩn giữa các server cuộc gọi
nh báo hiệu BICC và SIP-T.
Các đầu cuối ngời sử dụng : Server cuộc gọi sẽ cho phép các đầu cuối
IP kết nối trực tiếp, điển hình là sử dụng các giao thức nh SIP và H.323.
Gateway báo hiệu số 7

Để tơng tác hoạt động với các mạng cũ, đặc biệt là PSTN, server cuộc

gọi sẽ cung cấp gateway báo hiệu số 7, bao gồm các giao thức ISUP và TCAP
Quan trọng là sự cung cấp gateway báo hiệu số 7 có thể đợc tích hợp tới
server cuộc gọi hoặc đợc thực hiện trên nền gateway báo hiệu đợc dành sẵn.
Khả năng thêm vào các giao thức mới

Đặc điểm quan trọng khác là khả năng thêm trợ giúp cho các giao thức
mới trong nền.Các giao thức mới nói chung đợc thêm bằng cách cắm vào.
Độ tin cậy và độ linh hoạt

Độ tin cậy có thể đợc thực hiện bằng cách dự phòng, hoặc trong phần
mềm của nó hoặc trong phần cứng cơ bản hoặc thậm chí trong trờng hợp


32

33

nhiều hơn một server cuộc gọi khi chia tải. Tính linh hoạt cũng rất quan trọng

hiện, điều khiển và quản lý các ứng dụng có hiệu quả, kinh tế và nhanh chóng.

để các nhà khai thác triển khai các server cuộc gọi tuỳ thuộc vào nhu cầu của

Tính năng chung : Server ứng dụng phải cung cấp sự tích hợp Web để

họ.

cung cấp giao diện ngời sử dụng dựa trên Web cho quản lý, khai thác,

Tính cớc

Các bản ghi chi tiết cuộc gọi nên ở dạng chuẩn (Bellcore AMA-

bảo dỡng với các Web server để cung cấp các dịch vụ.
Tính năng xác thực và bảo mật: Server ứng dụng có thể điều khiển các

Automatic Message Accounting, text...).

phần tử mạng thực hiện xác thực, cấp phép và các khả năng tính toán

Quản lý, khai thác và cung cấp dịch vụ

cho các dịch vụ đợc cung cấp; trợ giúp cơ chế đăng ký (SIP hoặc

Quản lý, khai thác và cung cấp dịch vụ nên đợc thực hiện dễ dàng, từ
xa. Ngoài ra, các server cuộc gọi nên cung cấp các giao thức quản lý mạng
chuẩn nh SNMP (Simple Network Management Protocol).
1.2.3.4 Server ứng dụng

H.323); phải cung cấp các dịch vụ bảo mật: mã hoá, xác thực và cấp
phép để đảm bảo truy cập bảo mật tới các dịch vụ.
Tính năng lập trình
+ Server ứng dụng phải trợ giúp để phát triển các dịch vụ bằng các
giao diện chơng trình ứng dụng hoặc các ngôn ngữ kịch bản. Các

Server ứng dụng là phần mềm chạy trên lớp trung gian giữa Web
browser trên cơ sở các client, các cơ sở dữ liệu và các ứng dụng kinh doanh.
Các server ứng dụng điều khiển tất cả các lôgic và kết nối ứng dụng mà bao
gồm các ứng dụng client-server kiểu cũ.
Các server ứng dụng liên kết các ứng dụng Web và các hệ thống đã tồn

tại cùng nhau cho thơng mại điện tử và các sử dụng khác.
Phần mềm server ứng dụng có thể đơn giản hoá việc kết nối các hệ
thống web mới, các hệ thống đặt trong các vị trí khác hẳn nhau và các hệ
thống kế thừa thông qua Web client.
Trong phạm vi mạng thế hệ sau, server ứng dụng sẽ là nền công nghệ
thông tin đóng vai trò kiến tạo dịch vụ trong mạng thông minh, mở rộng tính
năng của chúng để bao phủ các tình huống mới của mạng.
Các server ứng dụng nên tơng tác với các server cuộc gọi và các tài
nguyên đợc điều khiển thông qua các giao thức chuẩn hoặc các giao diện
chơng trình ứng dụng mở (API).
a. Tính năng

Các mục tiêu chính của server ứng dụng là khả năng để đa vào, thực

kịch bản có thể đợc tạo ra bằng các môi trờng kiến tạo ứng dụng.
+ Server ứng dụng phải cung cấp các giao diện chơng trình ứng dụng
tới các miền quản lý của đối tác thứ ba theo cách bảo mật.
Tính năng truyền thông: Server ứng dụng phải cung cấp:
+ Truyền thông với các ứng dụng bên trong hoặc bên ngoài khác (thí
dụ: chạy trên các server ứng dụng bên ngoài).
+ Truyền thông với các server điều khiển tài nguyên mạng bên ngoài
bao gồm: Server phơng tiện cung cấp tính năng điều khiển phơng
tiện; Các server cuộc gọi cung cấp tính năng điều khiển cuộc gọi
nh định tuyến cuộc gọi, xử lý báo hiệu cuộc gọi; Các server tin báo
cung cấp tính năng điều khiển tin báo.
Tính năng cung cấp dữ liệu: Server ứng dụng phải cung cấp cơ sở dữ
liệu để lu trữ dữ liệu thuê bao và dịch vụ (hoặc bên trong hoặc bên
ngoài).
Tính năng hoạt động, quản lý và điều khiển : Bao gồm quản lý dịch vụ,
quản lý hệ thống, quản lý vòng đời dịch vụ.

34

Tính năng thực hiện dịch vụ :
+ Trợ giúp thực hiện đa ứng dụng, đa trờng hợp của cùng ứng dụng.
+ Môi trờng thực hiện lôgic dịch vụ (SLEE): bao gồm tập các khả
năng độc lập dịch vụ để truy cập các hệ thống bên ngoài thông qua
các giao thức, giao diện chơng trình ứng dụng để quản lý các phiên
dịch vụ v.v.
b. Những yêu cầu trên server ứng dụng
Cấu trúc bên trong

Server ứng dụng phải đợc cấu trúc bên trong với tập các chức năng và
các phần tử có phân lớp, ảnh hởng lẫn nhau thông qua định nghĩa rõ,
các giao diện chơng trình ứng dụng đồng nhất và chung (giống nh
các server ứng dụng cho các dịch vụ web), các phần tử có thể đợc
phân bố về mặt vật lý trên các hệ thống khác nhau.
Các lớp chức năng phải định địa chỉ:
+ Các giao diện hớng tới các tài nguyên mạng đợc điều khiển.
+ Các chức năng ứng dụng và dịch vụ độc lập (để đơn giản hoá sự phát
triển ứng dụng).
+ Các dịch vụ.
Các giao diện đợc cung cấp bởi các phần tử nên đợc dựa trên các tiêu
chuẩn nh: Parlay, JAIN, 3GPP OSA...
Server ứng dụng phải trợ giúp sự đa vào các phần tử độc lập dịch vụ
mới.
Hỗ trợ giao thức mạng

Server ứng dụng phải cung cấp tập các trình điều khiển cho tất cả các

giao thức liên quan đến điều khiển mạng, các tài nguyên đặc biệt và các
server.
Server ứng dụng phải cho phép đa vào các trình điều khiển giao thức
mới theo cách tăng lên.

35

Hỗ trợ dữ liệu

Server ứng dụng phải cung cấp mô hình dữ liệu bên trong để thực hiện
dịch vụ, quản lý và cung cấp cho quản lý nền.
Server ứng dụng phải cung cấp các chức năng độc lập cơ sở dữ liệu để
lu trữ, tìm lại đợc, sửa đổi nền, dữ liệu dịch vụ, thuê bao...
Hỗ trợ phiên dịch vụ

Server ứng dụng phải có khả năng thực hiện đa ứng dụng, đa trờng hợp
của cùng dịch vụ
Server ứng dụng phải cung cấp các cơ chế để điều khiển các giao dịch
giao thức và phối hợp chúng trong các phiên dịch vụ.
Hỗ trợ quản lý dịch vụ

Server ứng dụng phải cung cấp các phần tử dịch vụ độc lập để điều
khiển quản lý dịch vụ, cung cấp các phần tử dịch vụ độc lập tới các hệ
thống quản lý vốn có nh : các hệ vi tính lớn, các hệ thống cơ sở dữ liệu
và các nền điều khiển giao dịch.
Server ứng dụng phải cung cấp các phần tử và các giao diện để làm việc
với các hệ thống khai thác, quản lý và bảo dỡng của các nhà khai thác
mạng.
Hỗ trợ phát triển dịch vụ

Server ứng dụng phải trợ giúp cho phát triển các ứng dụng tại các mức
khác nhau của sự trừu tợng hoá (thí dụ: phải trợ giúp môi trờng kiến
tạo ứng dụng ACE) nh: Các giao diện chơng trình ứng dụng (API),
Bộ phiên dịch để trợ giúp các ngôn ngữ kịch bản (thí dụ, CPL, XLML,
CPML, VoiceXML, v.v).
Hình thức đợc trợ giúp phải có khả năng truy cập tất cả các chức năng
server ứng dụng.
Hỗ trợ vòng đời dịch vụ

Server ứng dụng phải cung cấp các chức năng để điều khiển vòng đời


36

dịch vụ (triển khai, kích hoạt, giải kích hoạt, thuê dịch vụ, v.v).

37

định địa chỉ các kích hoạt đợc nhận dạng chi tiết sự phát triển và phê chuẩn

Server ứng dụng phải trợ giúp đa các ứng dụng mới mà không ngắt

các ứng dụng sẵn có để triển khai trong mạng thực tế. Các phần tử kiến tạo

việc thực hiện các ứng dụng đã đợc kích hoạt, phải có khả năng triển

ứng dụng sau đó nên cung cấp môi trờng tích hợp để phát triển và phê chuẩn

khai và thực hiện đa phiên bản của cùng ứng dụng một cách đồng thời.

các ứng dụng để chạy trên server ứng dụng. Sự phát triển ứng dụng nên đợc

Quản lý nền

Server ứng dụng phải cung cấp các chức năng và các giao diện (hoặc là
SNMP hoặc dựa trên Web) để cấu hình và quản lý nền. Chúng phải

dựa trên các phần tử. Một phần tử có thể đợc thực hiện sử dụng ngôn ngữ
hớng đối tợng, thí dụ JAVA hoặc C++. Sự phát triển các ứng dụng sử dụng
mô hình hớng đối tợng sẽ cho phép:

cung cấp các giao diện hớng tới các hệ thống quản lý vốn có của các

Sử dụng lại các phần tử.

nhà khai thác mạng.

Dễ bảo dỡng.

Hỗ trợ các giao thức SIP

Server ứng dụng SIP nên có khả năng đợc kết nối trực tiếp tới SIP-UA,
SIP Proxy, SIP Local Server, các server ứng dụng SIP khác, v.v.
Server ứng dụng SIP nên trợ giúp bất cứ lớp truyền tải nào (thí dụ UDP,
TCP, SSL, v.v).
Server ứng dụng SIP nên trợ giúp giao diện ứng dụng (thí dụ, JAIN-SIP,
SIP-Servlet, SIP-CGI, JAIN-JCC, Parlay PAM.

Thời gian đa ra thị trờng nhanh chóng.
Các tính năng môi trờng kiến tạo ứng dụng nên tơng thích với các

khả năng server ứng dụng nơi các ứng dụng sẽ chạy. Điều này nghĩa là các
đặc điểm kiến tạo ứng dụng sẽ phụ thuộc vào các tính năng server ứng dụng.
a. Tính năng

Các tính năng kiến tạo ứng dụng nên cung cấp môi trờng tích hợp để
phát triển và xác nhận tính hợp lệ các ứng dụng để chạy trên server ứng dụng.
Môi trờng phát triển ứng dụng: Các tính năng soạn thảo, phân tích,

1.2.3.5 Môi trờng kiến tạo ứng dụng

Môi trờng kiến tạo ứng dụng sẽ trợ giúp vòng đời của dịch vụ hoặc
ứng dụng đợc soạn bởi chuỗi pha, mỗi pha yêu cầu các kích hoạt nào đó để
đợc thực hiện với các tên :

thiết kế phần mềm, các tính năng điều khiển phiên bản; Mở tới các chuẩn mới,
trợ giúp các chuẩn sẵn có (thí dụ, XML, SMTP, HTTP), trợ giúp các giao diện
lập trình ứng dụng hoặc ngôn ngữ kịch bản.
Môi trờng xác nhận tính hợp lệ ứng dụng: Chơng trình mô phỏng

Phân tích các nhu cầu khái niệm.

quản lý các ứng dụng, dễ dàng truyền thông với các phần tử mạng khác.

Kiến tạo ứng dụng.

b. Những yêu cầu trên môi trờng kiến tạo ứng dụng

Đo thử chấp nhận.

Phần này phân biệt một số yêu cầu trên các phần tử môi trờng kiến tạo

Triển khai ứng dụng.

ứng dụng (ACE) của cấu trúc tham chiếu mạng thế hệ sau. Môi trờng kiến

Cung cấp ứng dụng và hoạt động.

tạo ứng dụng phải cung cấp các chức năng để phát triển các ứng dụng đợc

Loại bỏ ứng dụng.

triển khai và đợc thực hiện bởi server ứng dụng.

Môi trờng kiến tạo ứng dụng thế hệ sau nên cung cấp các công cụ để

Các khả năng lập trình: Môi trờng kiến tạo ứng dụng trợ giúp phát


38

39

triển các dịch vụ thông qua các hình thức lập trình, bao gồm:

- Phiên bản phần mềm.

+ Các ngôn ngữ lập trình đa năng (thí dụ, Java, C ++).

- Trợ giúp với sản phẩm tài liệu.

+ Hình thức dựa trên thành phần (thí dụ, EJB)
+ Các ngôn ngữ kịch bản (thí dụ, CPL, XTML, VoiceXML, v.v).

+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng cung cấp truy cập để loại bỏ phát
triển ứng dụng.

Môi trờng kiến tạo ứng dụng phải trợ giúp để định rõ tất cả các thành
phần của dịch vụ, ứng dụng, bao gồm logic thực hiện, các khuôn dạng
cung cấp, logic quản lý, v.v.
Các công cụ
+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng trợ giúp các công cụ soạn thảo đồ
hoạ, soạn thảo dựa trên text...
+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng bao gồm các công cụ để xác nhận
tính hợp lệ các dịch vụ và ứng dụng đợc phát triển.
+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng nên cung cấp các công cụ mô phỏng

1.3. Các giao diện NGN
Các giao diện kết nối của mạng NGN là phần rất quan trọng của mạng,
nó vừa phải đáp ứng đợc các dịch vụ mới trong tơng lai vừa phải đảm bảo
cung cấp các dịch vụ đang tồn tại đồng thời không làm ảnh hởng đến ngời
sử dụng. Để đáp ứng đợc các yêu cầu trên, mạng NGN phải chứa giao diện
các mạng đang tồn tại.
Mạng truy nhập:
+ Truy nhập vô tuyến vòng.

và đo thử, để xác nhận các ứng dụng đợc phát triển không trực

+ Truy nhập cáp quang trực tiếp.

tuyến.

+ Truy nhập cáp quang thụ động.

+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng nên đợc dựa trên gói dữ liệu và cấu
hình các công cụ phát triển khả dụng thơng mại và đa năng.
+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng nên bao gồm cấu trúc mở, có thể thay

+ Truy nhập cáp đồng PSTN/ISDN.
+ Truy nhập cáp đồng xDSL.
+ Mạng cáp TV.

thế hoặc thêm vào các công cụ bên ngoài tới môi trờng kiến tạo

+ Truy nhập di động số (nh GSM).

ứng dụng, mà không làm xáo trộn những phần trớc đó.

+ Mạng TV quảng bá mặt đất.

Hỗ trợ quá trình kiến tạo
+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng phải cung cấp các cơ chế để tơng tác
với các server ứng dụng trong các pha liên quan đến triển khai ứng
dụng và chu kỳ sống của ứng dụng.
+ Môi trờng kiến tạo ứng dụng nên trợ giúp các công cụ để quản lý

+ Mạng vệ tinh quảng bá trực tiếp.
+ Truy nhập vệ tinh địa tĩnh (nh Inmarsat).
+ Truy nhập vệ tinh quỹ đạo thấp và trung bình.
Mạng đờng trục:
+ Mạng đờng trục PSTN/ISDN.

quá trình kiến tạo ứng dụng. Các môi trờng này nên bao gồm:

+ Mạng đờng trục PSDN.

- Quản lý các nhóm phát triển nhiều ngời dùng.

+ Mạng BISDN.

- Điều khiển chu kỳ sống của phần mềm.

+ Mạng chuyển mạch gói X.25.


40

41

Originating
Terminal FG

+ Mạng Frame Relay.
+ Mạng SMDS.

Service

+ Mạng Leased line.

S1

+ Internet.

Service
Control

Bảng 1.1 Các giao diện trong mạng PSTN/ISDN
Giao diện
A

Service
Profile

Chú giải

Originating
Network FG
User
Profile
S2

Route

Terminating
Gateway FG
Route

S3

S3

SC

SC
SC3

SC2

SC2
C2

CC

CC

Route

SC

SC2
C1

Terminating
Network FG

S3

S3
SC

Registration

SC1

Call
Control

Route

Intermediate
Network FG

C2
CC

CC

C

CC

Giao diện truy cập tơng tự (truyền dẫn số)

B

Giao diện truy cập ISDN

C, D, E, F, G, H, J

Các giao diện chuyển mạch quốc gia

I

Giao diện chuyển mạch quốc tế

V

Giao diện V5.1
Giao diện V5.2
Điểm tham chiếu VB5.1
Điểm tham chiếu VB5.2

Q3

TMN

N
Bearer
Control

C2

Media
Control

C2
BC

BC

M1

MC

T1

MC

T2

C2
BC

N2

N1

MC

T2

BC

N2

N2
M2

C2
BC

M2

MC

N3
M2

T2

M3
MC

T3

IP Transport Plane
T1318040-01

FG Functional Grouping

Mạng cung cấp dịch vụ
+ Mạng thông tin di động GSM và 3G (cân nhắc phần chuyển mạch

S

C3

C2

Hình 1.4 Cấu hình tham chiếu TIPHON của ETSI
Bảng 1.2 Các giao diện giữa mạng IP với mạng chuyển mạch kênh(SCN)

chung cho cả di động và cố định).
+ Mạng IP Gateway
Bảng 1.1 là các giao diện trong mạng PSTN/ISDN và bảng 1.2 giới
thiệu các giao diện giữa mạng IP với mạng chuyển mạch kênh (SCN) theo cấu
hình tham chiếu TIPHON của ETSI (hình 1.4).

Điểm
tham
chiếu
S1
S2

S3

Chú giải

Giao diện

- Các luồng thông tin tại S1 cung cấp khả năng tích Giao diện
trữ, gọi ra và xoá "vé" đăng nhập.
giữa SC - Các luồng thông tin tại S2 cung cấp khả năng tìm Dịch vụ
kiếm và thiết lập các thuộc tính trong hồ sơ ngời
dùng, với các mục đích: xác thực ngời dùng, cấp
phép ngời dùng, định tuyến cuộc gọi, các u tiên
ngời dùng, các dịch vụ đợc phép và lựa chọn dịch
vụ.
- Các luồng thông tin tại S3 cung cấp khả năng tìm
kiếm thông tin định tuyến cuộc gọi và biên dịch địa
chỉ.

42

R1

R2

SC1
SC2
SC3

C1

C2

C3
N1

N2

N3

43

- Các luồng thông tin tại R1 cung cấp khả năng yêu Giao diện
cầu ngời dùng đăng ký với IPTN. Chúng cung cấp giữa SC khả năng truyền dữ liệu nhận dạng ngời dùng, nhận SC
dạng đầu cuối, khả năng đầu cuối...
- Các luồng thông tin tại R2 cung cấp khả năng mà
mạng có thể chuyển đổi thông tin đăng nhập của
ngời dùng gắn với hồ sơ ngời dùng và thuê bao.

- Các luồng thông tin tại SC1 cung cấp khả năng tìm Giao diện
giữa CC kiếm "vé" trên một phiên đăng nhập đang tồn tại.
- Các luồng thông tin tại SC2 cung cấp khả năng trả SC
lời việc xác minh tới hồ sơ ngời dùng.
- Các luồng thông tin tại SC3 cung cấp khả năng trả
lời các yêu cầu truy cập và định tuyến cho các cuộc
gọi trong phạm vi Nhóm chức năng mạng. Thông tin
đầu vào có thể bao gồm tên/địa chỉ bên bị gọi, ngời
gọi, miền cuộc gọi. Thông tin đầu ra có thể bao gồm
địa chỉ tiếp theo, các thông số cuộc gọi ...
- Các luồng thông tin tại C1 cung cấp khả năng thiết
lập, sửa đổi và kết thúc cả cuộc gọi, mạch đi và đến
các đầu cuối.
- Các luồng thông tin tại C2 cung cấp khả năng thiết
lập, sửa đổi và kết thúc cả cuộc gọi và mạch giữa các
nhóm chức năng phi đầu cuối.
- Các luồng thông tin tại C3 cung cấp khả năng thiết
lập, sửa đổi và kết thúc cả cuộc gọi và kết nối giữa các
nhóm chức năng phi đầu cuối sử dụng một SCN.

Giao diện
giữa
CC/BC CC/BC

- Các luồng thông tin tại N1 cung cấp khả năng yêu Giao diện
cầu, sửa đổi và xoá các đờng truyền thông để tạo ra giữa MC BC
một mạch trong phạm vi Nhóm chức năng đầu cuối.
- Các luồng thông tin tại N2 cung cấp khả năng yêu
cầu, sửa đổi và xoá các đờng truyền thông để tạo ra
một mạch và cung cấp khả năng điều khiển thông tin

(ví dụ nh các Tone hay các lời thông báo) vào các
luồng truyền thông trong phạm vi Nhóm chức năng
mạng.
- Các luồng thông tin tại N3 cung cấp khả năng yêu
cầu, sửa đổi và xoá các đờng truyền thông để tạo ra
một mạch trong phạm vi Nhóm chức năng cổng
Gateway.

M1
M2
M3
T1

T2

T3

- Các luồng thông tin tại M1 cung cấp khả năng mang Giao diện
giữa MC các luồng truyền thông giữa đầu cuối và IPN.
- Các luồng thông tin tại M2 cung cấp khả năng mang MC
các luồng truyền thông qua IPN.
- Các luồng thông tin tại M3 cung cấp khả năng mang
các luồng truyền thông qua SCN.
- Các luồng thông tin tại T1 cung cấp khả năng cho Giao diện
phép, sửa đổi và hạn chế các khả năng truyền tải của giữa TR đầu cuối, bao gồm Chất lợng Dịch vụ, để tạo ra một MC
luồng truyền thông.
- Các luồng thông tin tại T2 cung cấp khả năng cho
phép, sửa đổi và hạn chế các khả năng truyền tải của
IPTN, bao gồm Chất lợng Dịch vụ, để tạo ra một
luồng truyền thông.

- Các luồng thông tin tại T3 cung cấp khả năng cho
phép, sửa đổi và hạn chế các khả năng truyền tải của
SCN, bao gồm Chất lợng Dịch vụ, để tạo ra một
luồng truyền thông.

Ngoài ra, để đảm bảo triển khai các dịch vụ mới không phụ thuộc vào
nhà cung cấp, mạng truy nhập ...các giao thức quan trọng sau sẽ đợc
sử dụng trong các giao diện kết nối của mạng NGN ( xem hình 1.5):
+ INAP
+ Megaco/H.248
+ SIP
+ H.323
+ ISUP
+ BICC
Phần quản lý của mạng NGN đợc xây dựng dựa trên các nghiên cứu
của ETSI TC-TMN với sự ra đời của SG4 của nhóm nghiên cứu về NGN của
ETSI và ITU-T SG4. Trong định hớng nghiên cứu về NGN của ETSI cũng
xác định phần quản lý mạng NGN sẽ dựa trên TMN và vai trò chủ chốt của
ITU-T SG4.


44

45

M ặt phẳng dịch vụ/ứng dụng
M ặt phẳng
quản lý

Các máy chủ ứng dụng (SCP, máy

chủ M edia )

IN

Chơng 2 - Nghiên cứu tiêu chuẩn

Các API mở (IN/INAP,Parlay, Jain, CAM EL, SIP )
M ặt phẳng báo hiệu và điều khiển

Cung cấp dịch
vụ và thuê bao,
quản lý mạng,
hỗ trợ hoạt động
và tính cớc

BICC,SIP-T

các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ
MGC

Call Agents, M GC, Softswitch

trong NGN theo ITU CS4
Báo hiệu ( M EGACO, M GCP, RANAP, ISUP, M AP)

M ặt phẳng truyền tải
M iền truyền dẫn IP :
IP Backbone, Routers,
BGs QoS M echanisms
(RSVP, Differv,

M PLS...)

Liên kết hoạt
động miền :
TG(M G), SG,
liên kết hoạt
động GW

M iền truy nhập không phải IP
Truy nhập hữu tuyến (AG, Proxi truy nhập)
Truy nhập di động (RAN,AG )
Truy nhập băng rộng (các IAD, M TA)

SS7,
TDM/ATM

M ạng
PSTN/SS7/
ATM

Các

chuẩn

ITU-CS4

(International

Telecommunications

Union-

Capabilities Set 4 ) đợc xây dựng để đáp ứng nhu cầu rút ngắn thời gian đa
ra dịch vụ và tạo ra khả năng hình thành các dịch vụ tiên tiến và phức tạp, hỗ

IP

M ạng VoIP
khác

trợ cả các dịch vụ gói từ nhiều phía. Chơng 2 của luận văn phân tích tiêu
chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong mạng NGN theo ITU-CS4,
trong đó bao gồm các đặc tính, năng lực của CS4 cũng nh các chuẩn giao
diện kết nối trong ITU-CS4.

Điện thoại IP (H.323,
SIP, M GCP, ...), Đầu
cuối IP,

Các đầu cuối không
IP

Hình 1.5 Các giao diện kết nối trong các lớp mạng NGN
1.4. Kết luận

2.1. Giới thiệu chung về ITU CS4
IN CS4 (Intelligent Network CS4) đợc ITU-T đa ra trong bộ khuyến
nghị Q.124x, đợc xây dựng dựa trên các nguyên tắc kiến trúc của IN nh đã

Xu hớng mạng NGN là xu hớng phát triển của mạng viễn thông,

mô tả trong IN CS1 (Q.121x), IN CS2 (Q.122x) và IN CS3 (Q.123x) trớc

thông tin hiện tại. Ngày càng nhiều các tổ chức và các hãng tập trung nghiên

đây. IN CS-4 là bớc chuẩn hoá thứ 4 của mạng IN nh một khái niệm kiến

cứu về vấn đề này.

trúc cho việc kiến tạo và cung cấp dịch vụ, bao gồm các dịch vụ viễn thông,

Chơng 1 giới thiệu chung về mạng NGN, đa ra cấu hình mạng NGN

kiến tạo và quản lý dịch vụ. Tập khuyến nghị này đa ra sự giới thiệu IN CS-4

theo EURESCOM và trình bày về một số thực thể trong mạng. Trên cơ sở đó,

và mô tả các đặc tính chính, các năng lực chung của IN CS-4, bao gồm quan

giới thiệu về các giao diện kết nối trong mạng NGN, đồng thời xác định cần

hệ kiến trúc chức năng CS4 với dịch vụ bổ sung và các khía cạnh mạng, tạo

tập trung vào nghiên cứu giao diện cung cấp dịch vụ INAP, đặc biệt là tiêu

thành nền tảng của tập năng lực IN CS-4. Các đặc tính dịch vụ CS4 đợc liệt

chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong mạng NGN theo ITU-T

kê và có thể mô tả các trờng hợp liên mạng giữa các mạng cấu trúc IN và

CS4.

không phải IN.


46

47

Khuyến nghị về IN CS-4 tạo thành nền tảng chi tiết và cố định để thực

sửa đổi cách thức xử lý cuộc gọi mà không cần biết những thông tin về ngời

hiện các dịch vụ viễn thông IN CS-4 và cung cấp các nguyên tắc chỉ đạo mức

dùng cuối. Mỗi cuộc gọi API diễn tả một hoạt động đợc thực hiện bởi ngời

độ cao để hỗ trợ cho:

dùng hoặc bởi nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba. Cuộc gọi API là thống nhất

Quản lý dịch vụ

giữa các điểm A và B. Mặc dù giao thức nền tảng và các cơ chế mạng truyền

Kiến tạo dịch vụ

tải có thể thay đổi giữa hai điểm A và B.

Một số dịch vụ viễn thông đợc hỗ trợ không đầy đủ.

2.1.1 Các tiêu chuẩn cho IN CS- 4
IN CS-4 xác định một tập năng lực IN thích hợp với các tiêu chuẩn sau:

End Party A
service

Third Party
service

End Party B
service

e.g. establish_call

e.g. establish_call

Application Programming Interface (API)

Call Processing component

IN CS-4 là tập của kiến trúc mạng thông minh.
IN CS-4 nâng cao phát triển IN CS-3, nh đã xác định trong khuyến
nghị về IN CS-3 (1999).
IN CS-4 là một tập các định nghĩa các năng lực để trợ giúp cho cả các
nhà sản xuất và các nhà cung cấp/điều hành dịch vụ mạng.
IN CS-4 cung cấp các năng lực mạng đợc xác định để hỗ trợ cho tập

Hình 2.1 Ví dụ API xử lý cuộc gọi

IN CS-4 đợc coi là kế tục IN CS-3, trở thành bớc chuẩn hoá thứ 4 của
mạng thông minh (IN) về kiến tạo và cung cấp các dịch vụ mạng. Với việc

các đặc tính dịch vụ và các dịch vụ chuẩn IN CS-4. Các năng lực này
cũng có thể đợc sử dụng để hỗ trợ cho các dịch vụ khác, các dịch vụ có
thể có hoặc không đợc ITU-T chuẩn hoá.

nâng cấp về mô hình cuộc gọi, bảo mật, đặc tính tơng tác và quản lý di động,
IN CS-4 đa ra sự nâng cao về tính linh động trong việc đánh số, tính di động,

2.1.2. Hỗ trợ IN cho thoại trên IP

dải thông rộng và tơng tác hoạt động với các dịch vụ trong các mạng giao

2.1.2.1 Các dịch vụ cơ bản

thức Internet (IP). Trong IN CS-4, công nghệ giao diện lập trình ứng dụng
(API- Application Programming Interface) đã đợc sử dụng. Ví dụ nh việc sử
dụng API trong các cuộc gọi IN: Phần tử xử lý cuộc gọi SSF/CCF (chức năng
chuyển mạch dịch vụ / chức năng điều khiển cuộc gọi) có một số khách hàng
tiềm năng bao gồm: ngời sử dụng đầu cuối, các nhà cung cấp dịch vụ thứ ba,
nhà quản lý... Trong ví dụ này (xem hình 2.1), chỉ có ngời dùng đầu cuối và
nhà cung cấp dịch vụ đợc xét tới. Ngời dùng cuối khác với nhà cung cấp thứ
ba ở chỗ, ngời dùng cuối yêu cầu cuộc gọi và các kết nối truyền tải đợc
thiết lập, duy trì hay giải phóng còn nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba có thể

INAP CS-4 để hỗ trợ khách hàng thoại trên IP, bao gồm một vài năng lực
mạng INAP CS-4 mới nh âm thanh chất lợng cao có thể hỗ trợ các dịch vụ
mạng thoại. Các dịch vụ có thể đợc hỗ trợ (nh H.323 và SIP sẽ hỗ trợ các
dịch vụ này trong tơng lai) và có thể yêu cầu INAP điều khiển là:

Thoại
Dữ liệu tỷ lệ bit thấp
Dữ liệu tỷ lệ bit trung bình
Dữ liệu tỷ lệ bit cao


48

Âm thanh chất lợng cao
Video dải rộng thông thấp
Video dải rộng thông cao
Hơn nữa, việc thoả thuận điểm- điểm của các tham số tại thời điểm thiết

49

2.1.2.3 Các dịch vụ cho nhà khai thác
Ví dụ về các dịch vụ dành cho nhà khai thác yêu cầu điều khiển INAP
CS4 trong một mạng:
Quay số tắt

lập cuộc gọi và khả năng sửa đổi các tham số này trong giai đoạn hoạt động

Trả trớc

của cuộc gọi cũng đợc hỗ trợ.

Mạng riêng ảo ( VPN- Virtual Private Network)

2.1.2.2 Các dịch vụ bổ sung

Số di động

Các dịch vụ bổ trợ yêu cầu điều khiển INAP CS4 trong một mạng là:
Nhà khai thác quyết định giới hạn
Ngời dùng xác định giới hạn
Hiển thị cuộc gọi
Đổi hớng cuộc gọi

2.2 Mô hình chức năng phân tán cho IN CS-4

2.2.1 Các thực thể chức năng liên quan đến dịch vụ IN
2.2.1.1 PINT server
Một PINT server chấp nhận các yêu cầu PINT từ PINT client, xử lý và

Chuyển tiếp cuộc gọi vô điều kiện

trả lời các client. Một PINT server có thể thực hiện các chức năng này nh

Chuyển tiếp cuộc gọi khi bận, khi không trả lời

một proxy server. Một proxy server đánh dấu các các yêu cầu tới các PINT

Chờ cuộc gọi

server khác nhân danh Client của nó. Khả năng cổng này bao gồm khả năng

Giữ cuộc gọ
Truyền cuộc gọi
Đa thuê bao

thông tin với hệ thống thực hiện đợc định vị bên ngoài mạng IP thực hiện các
dịch vụ đợc yêu cầu từ PINT client.
Ngoài ra, chức năng này truyền dữ liệu giữa các mạng IP và IN, kết hợp
các thực thể mạng IP và các thực thể liên quan trong chức năng cổng. Chức

Đa thành phần

năng này đợc đặt ở biên của mạng IP, là nơi kết hợp ứng dụng với PINT

Nhóm ngời dùng đóng

Clients/Server là đối tợng chuẩn hoá của IETF.

Tính cớc t vấn
Hiển thị số chủ gọi
Ví dụ về các dịch vụ bổ sung yêu cầu tơng tác IN trong một mạng:

Các chức năng liên quan tới PINT server là:
Trong trờng hợp Hệ thống thực hiện là một hệ thống IN, PINT Server
phát các yêu cầu tới chức năng điều khiển dịch vụ SCF. Nó cung cấp

Không hiển thị nhận dạng số chủ gọi

các thông tin cần thiết để điều khiển dịch vụ yêu cầu, nhận dạng chủ

Không hiển thị nhận dạng số kết nối

gọi và xác thực dữ liệu, bảo vệ mạng IN khỏi sự lạm dụng từ mạng IP.

Các dịch vụ hoàn thành cuộc gọi (ví dụ CCBS)

Nó che dấu SCF/SRF (chức năng tài nguyên chuyên dụng) từ các thực