KIẾN TRÚC VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA SOFTWITCH

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3. Kiến trúc và các thành phần của Softswitch
KIẾN TRÚC VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA SOFTWITCH
3.1 Kiến trúc chuyển mạch mềm.
Kiến trúc chuyển mạch mềm có thể được chia thành các mặt bằng phần mềm như sau
(Hình 3.1). Các mặt bằng này thể hiện sự phân chia giữa các thực thể chức năng trong
mạng VoIP. Có 4 mặt bằng chức năng riêng biệt được thực hiện bởi chuyển mạch mềm để
mô tả chức năng của mạng VoIP đâu cuối tới đầu cuối :
- Mặt bằng truyền tải.
- Mặt bằng điều khiển cuộc gọi và báo hiệu.
- Mặt bằng dịch vụ và ứng dụng.
- Mặt bằng quản lý.
Call Control & Signalling Plane
Bearer Signalling MGCP, H.248, SIP
Service & Application Plane
Transport Plane
Management
Plane
Application / Feature Servers
(SCP, Service logic, LDAP service)
Subscriber & Service Províioning, Network Management Operational Support Billing Support
Application
Signalling (SIP)
Call Agents, MGC, Softswitch, GK
Signalling
(ISUP, MAP, RANAP, MGCP, H.248, SIP)
IN/AIN
Open APLs & Protocols
(JAIN, Parlay, CAMEL, SIP, AIN/INAP)
IP Transport Domain:
IP Backbone, Routers, Switches, BGs
QoS Mechanisms (RSVP, Diffserv, MPLS…), MS (Bearer Portion)

Interworking
Domain: TG (MG), SG, Interworking Gataway
Non-IP Access Domain:
Wireline Access (AG, Access Proxles)
Mobile Access (RAN AG)
Broadband Access (IADs, MTAs)
IP Phones (H.323, SIP, MGCP…)
IP Terminals
IP PBXs
PSTN/SS7/
ATM
Networks
Inter-Network Switch
Other VoIP Network
Non-IP Terminals/Mobile Networrk
IP
SS7:TDM/ATM
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3. Kiến trúc và các thành phần của Softswitch
Hình 3.1: Kiến trúc của chuyển mạch mềm
3.1.1 Mặt bằng truyền tải.
Thực hiện xử lý và truyền tải các bản tin báo hiệu cuộc gọi, cuộc gọi và thiết lập
phương tiện qua mạng VoIP. Cơ chế truyền tải được sử dụng dựa trên bất kỳ công nghệ nào
phù hợp với các tiêu chuẩn như SS7, ANSI hoặc ITU. Nhìn từ mạng ngoài, mặt bằng này
giống như lớp truy nhập có thể vào để sử dụng các dịch vụ điều khiển cuộc gọi. Các thiết bị
và các chức năng của mặt bằng này được điều khiển bởi các chức năng trong mặt bằng điều
khiển cuộc gọi và báo hiệu.
Mặt bằng truyền tải có thể được chia làm 3 miền :
- Miền truyền tải IP.
- Miền tương tác (Interworking).
- Miền truy nhập không IP.

a. Miền truyền tải IP
Miền này bao gồm:
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3. Kiến trúc và các thành phần của Softswitch
- Mạng đường trục truyền tải và định tuyến/trường chuyển mạch.
- Các thiết bị như: các bộ định tuyến và các chuyển mạch.
- Các thiết bị cung cấp các cơ chế chất lượng dịch vụ (QoS) và các chính sách
truyền tải thuộc về miền này.
b. Miền tương tác
Gồm có các thiết bị thực hiện biến đổi báo hiệu hoặc phương tiện nhận được từ các
mạng ngoài và có thể gửi đến cho các thực thể trong mạng VoIP.Chẳng hạn như, cổng báo
hiệu SG (biến đổi báo hiệu truyền tải giữa các lớp truyền tải khác nhau), cổng phương tiện
MG ( biến đổi phương tiện giữa các mạng truyền tải và phương tiện khác nhau), và các
cổng tương tác IWG (Interworking Gateway) (tương tác báo hiệu trên cùng một lớp truyền
tải nhưng giao thức khác nhau).
c. Miền truy nhập không IP
Ứng dụng cơ bản đối với các thiết bị đầu cuối không IP và các mạng vô tuyến truy
nhập tới mạng VoIP. Gồm có: các cổng truy nhập AG hoặc các cổng thường trú RG cho các
thiết bị hoặc máy điện thoại không IP, các thiết bị ISDN, các thiết bị truy nhập tích hợp
(IAD) cho các mạng DSL, modem cáp/bộ tương thích thiết bị đa phương tiện (MTA) cho
các mạng HFC, và các cổng phương tiện cho mạng truy nhập vô tuyến di động GSM/3G.
3.1.2 Mặt bằng điều khiển cuộc gọi và báo hiệu
Thực hiện điều khiển các thành phần cơ bản của mạng VoIP, đặc biệt là các thành
phần trong mặt bằng truyền tải. Mặt bằng này là trái tim của hệ thống, thực hiện xử lý cuộc
gọi và báo hiệu, cụ thể như: xử lý các yêu cầu của thuê bao để thiết lập và giải phóng kênh
thoại, thực hiện điều khiển cuộc gọi dựa trên cơ sở các bản tin báo hiệu nhận được, điều
khiển các thành phần trong mặt bằng truyền tải, đảm bảo việc biên dịch số và định tuyến
theo các con số danh bạ,…
Mặt bằng này gồm có các thiết bị như: Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC (hay
Call Agent hoặc Bộ điều khiển cuộc gọi), Gatekeeper và các máy chủ LDAP.
3.1.3 Mặt bằng dịch vụ và ứng dụng.

Cung cấp việc điều khiển chức năng và thực thi của máy chủ đặc tính và các ứng
dụng khác như các mạng thông minh, tức là cung cấp các dịch vụ khác nhau tới thuê bao.
Các thiết bị trong mặt bằng này điều khiển luồng cuộc gọi dựa trên chức năng thực thi dịch
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3. Kiến trúc và các thành phần của Softswitch
vụ và đạt được điều này nhờ việc trao đổi thông tin với các thiết bị khác trong mặt bằng
điều khiển cuộc gọi và báo hiệu. Ngoài ra, mặt bằng cũng thực hiện việc điều khiển các
thành phần mang đặc biệt như các máy chủ phương tiện, thực hiện các chức năng: hội nghị,
IVR, xử lý âm báo.
Mặt bằng này bao gồm các thiết bị như: các máy chủ ứng dụng và các máy chủ đặc
tính.
3.1.4 Mặt bằng quản lý.
Cung cấp các chức năng hỗ trợ vận hành, tính hoá đơn cước và các công việc quản lý
mạng khác. Mặt bằng này có thể tương tác với bất kỳ mặt bằng nào trong ba mặt bằng trên
thông qua các tiêu chuẩn hoặc các giao thức thích hợp và các API. Điều đó có nghĩa là mặt
bằng trên tạo ra một vùng vận hành và bảo dưỡng.
3.2 Các thành phần của chuyển mạch mềm.
Thành phần chính của chuyển mạch mềm là bộ điều khiển thiết bị Media Gateway
Controller (MGC). Bên cạnh đó còn có các thành phần hỗ trợ hoạt động như: Signalling
Gateway (SG), Media Gateway (MG), Media Server (MS), Application Server (AS)/Feature
Server (FS). Trong đó Media gateway là thành phần nằm trên lớp Media Layer, Signalling
Gateway là thành phần ở trên cùng lớp với MGC; Media Server và Application
Server/Feature Server nằm trên lớp Application và Service Layer.
Cách kết nối các thành phần trên được thể hiện ở hình sau:
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 3. Kiến trúc và các thành phần của Softswitch
Hình 3.2: Các thành phần của chuyển mạch mềm
Một Media Gateway Controller có thể quản lý nhiều Media Gateway. Hình trên chỉ
minh hoạ 1 MGC quản lý 1 MG. Và một Media Gateway có thể nối đến nhiều loại mạng
khác nhau.
3.2.1 Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC).
MGC là đơn vị chức năng cơ bản của chuyển mạch mềm, và cũng thường được gọi là

Call Agent hay bộ điều khiển cổng (Gateway Controller), hay chuyển mạch mềm. Hình
trình bày kết nối của MGC với các thành phần khác của mạng NGN.
MGC điều khiển xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện truyền thông. MGC
điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra còn giao tiếp với hệ thống OSS và
BSS.
MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau như PSTN, SS7,
mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau.
Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho Chuyển mạch mềm.
 Các chức năng của MGC