Tài liệu thiết kế hệ thống truyền tải công nghệ số 7 trong NGN, Chương 2 docx

Ch
ng 2:
Kiến trúc của mạng
NGN
Kiến trúc của mạng NGN đ-ợc chia thành 4 lớp chức năng cơ
bản là:
Lớp ứng dụng và dịch vụ
Lớp điều khiển
Lớp truyền tải
Lớp truy nhập
Ngoài các lớp cơ bản nêu trên, trong kiến trúc mạng NGN
cũng nh- các mạng nói chung còn có lớp chức năng quan trọng nữa
là lớp quản lý mạng.
D-ới đây sẽ mô tả khái quát chức năng và đặc tr-ng của các
lớp trong kiến trúc mạng NGN
Lớp quản lý
Lớp chuyển tải (Media)
Lớp truy nhập (Access)
Lớp ứng dụng/dịch vụ (Application/service)
Lớp điều khiển (Control)
Hình 1.1 Kiến trúc logic mạng thế hệ mới NGN
Lớp ứng dụng và dịch vụ mạng
Lớp ứng dụng và dịch vụ mạng đ-ợc tổ chức thành một lớp
duy nhất cho toàn mạng nhằm đảm bảo cung cấp dịch vụ đến tận
nhà thuê bao một cách thống nhất. Số l-ợng nút ứng dụng và dịch
vụ phụ thuộc vào l-u l-ợng dịch vụ cũng nh- số l-ợng và loại hình
dịch vụ, đ-ợc tổ chức phân tán theo dịch vụ đảm bảo an toàn hệ
thống. Lớp này đ-ợc liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao
diện mở.
Lớp điều khiển
Lớp điều khiển đ-ợc tổ chức thành 1 cấp thay vì 3 4 cấp

nh- cấu trúc mạng PSTN truyền thống nhằm giảm tối đa cấp mạng
và tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi rất lớn của thiết bị điều khiển
thế hệ mới, giảm chi phí đầu t- trên mạng.
Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp chuyển tải và lớp
truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN gồm nhiều modun nh-
modun điều khiển kết nối ATM, MPLS, điều khiển định tuyến IP,
điều khiển kết nối thoại, xử lý các báo hiệu mạng bao gồm SS7,
SIP, MEGACO...
Lớp chuyển tải
Lớp chuyển tải phải có khả năng chuyển tải các loại l-u l-ợng
nh- ATM, IP.. Lớp chuyển tải đ-ợc tổ chức thành hai cấp: đ-ờng
trục quốc gia và vùng thay vì 3-4 cấp nh- trong mạng PSTN hiện
nay.
Lớp truy nhập
Lớp truy nhập gồm toàn bộ các nút truy nhập đ-ợc tổ chức
không phụ thuộc theo địa giới hành chính. Các nút truy nhập của
các vùng l-u l-ợng chỉ đ-ợc kết nối đến nút chuyển mạch đ-ờng
trục của vùng đó qua các nút chuyển mạch nội vùng.
Lớp quản lý
Lớp quản lý mạng là phần thiết bị quản lý mạng tập trung
xuyên suốt tất cả các lớp khác. Lớp này thực hiện các chức năng
quản lý nh- tính c-ớc, hỗ trợ vận hành, các xử lý liên quan tới thuê
bao hay cung cấp dịch vụ tới khách hàng. Lớp quản lý mạng có thể
t-ơng tác với các lớp khác thông qua các giao diện chuẩn hay giao
diện lập trình ứng dụng mở API.
1.1.4 Các thành phần chính của mạng NGN
Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần
quan tâm, nh-ng ở đây ta chỉ nghiên cứu những thành phần chính
thể hiện rõ nét sự khác biệt của NGN so với mạng viễn thông
truyền thống. Cụ thể là :

Media Gateway (MG)
Media Gateway Controller (MGC - Call Agent -
Softswitch)
Signaling Gateway (SG)
Media Server (MS)
Application Server (Feature Server)
Media Gateway (MG)
Media Gateway cung cấp ph-ơng tiện để truyền tải thông tin
thoại, dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN. Trong
mạng PSTN, dữ liệu thoại đ-ợc mang trên kênh DS0. Để truyền dữ
liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần đ-ợc nén lại và đóng gói.
Đặc biệt ở đây ng-ời ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP
(Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng : chuyển đổi
AD (analog to digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ
khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu
DTMF
Một số chức năng chính của một Media Gateway :
- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP (Real Time
Protocol)
- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số
(DSP - Digital Signal Processing) d-ới sự điều khiển của
Media Gateway Controller (MGC).
- Quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này
Signalling Gateway (SG)
Signaling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu
SS7 với mạng IP d-ới sự điều khiển của Media Gateway Controller
(MGC).
SG làm cho Softswitch giống nh- một nút SS7 trong mạng báo
hiệu SS7. Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu.
Các chức năng chính của Signaling Gateway:

- Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu.
- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller
và Signaling Gateway thông qua mạng IP.
- Cung cấp đ-ờng dẫn truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các
dạng dữ liệu khác. (Thực hiện truyền dữ liệu là nhiệm vụ của
Media Gateway).
- Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các
dịch vụ viễn thông.
Media Gateway Controller (MGC)
MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch. Nó đ-a ra các
quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật
đó. Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi.
MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác
nhau, nh- PSTN, SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý l-u
l-ợng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau. Nó còn đ-ợc gọi là
Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin .
Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho
Softswitch.
Các chức năng của Media Gateway Controller
- Quản lý cuộc gọi
- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323, SIP
- Giao thức điều khiển truyền thông: MGCP, Megaco, H.248
- Quản lý lớp dịch vụ và chất l-ợng dịch vụ
- Giao thức quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP)
- Xử lý báo hiệu SS7
- Thực hiện định tuyến cuộc gọi
- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính c-ớc
(CDR- Call Detail Record)
- Điều khiển quản lý băng thông
- Đăng ký Gatekeeper