Giao thức báo hiệu trong mạng thế hệ sau

Đồ án tốt nghiệp Mục lục
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1: MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU ............................................... 5
1.1.Giới thiệu về mạng NGN ................................................................................................................ 5
1.1.1. Sự hình thành khái niệm về mạng NGN ................................................................................ 5
1.1.2. Đặc điểm mạng NGN .............................................................................................................. 6
1.1.3. Lý do xây dựng mạng NGN ................................................................................................. 8
1.2.Các công nghệ sử dụng trong NGN ............................................................................................... 9
1.2.1.Công nghệ chuyển mạch .......................................................................................................... 9
1.2.2.Công nghệ truyền dẫn ............................................................................................................ 11
1.3.Các thành phần trong cấu trúc mạng NGN ................................................................................ 14
1.3.1. Media Gateway ..................................................................................................................... 14
1.3.2. Media Gateway Controller ................................................................................................... 16
1.3.3. Signalling Gateway ............................................................................................................... 18
1.3.4. Media Server ..................................................................................................................... 19
1.3.5. Application Server/ Feature Server ................................................................................... 20
CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU ........................................................ 21
TRONG MẠNG NGN ............................................................................................... 21
2.1. Giao thức báo hiệu cuộc gọi ................................................................................ 21
2.1.1. H323 ...................................................................................................................................... 21
2.1.1.1. Cấu trúc của H.323 ........................................................................................................ 22
2.1.1.2. Thiết lập và hủy cuộc gọi H.323. ................................................................................. 25
2.1.2. SiP ....................................................................................................................................... 26
2.1.2.1. Cấu trúc SIP. .................................................................................................................. 28
2.1.2.2. Thiết lập và huỷ cuộc gọi SIP ...................................................................................... 30
2.2. Giao thức báo hiệu giữa MGC - MG .......................................................................................... 32
2.2.1.MGCP ..................................................................................................................................... 32
2.2.1.1. Giới thiệu ..................................................................................................................... 32
2.2.1.2. Thiết lập và hủy cuộc gọi trong MGCP. ..................................................................... 32
2.2.1.3. Cấu trúc lệnh của MGCP .............................................................................................. 35

Lệnh Gateway.................................................................................................................................35
2.2.2. MEGACO/H248 ................................................................................................................... 35
2.3. SIGTRAN – Giải pháp truyền tải báo hiệu SS7 qua mạng IP ................................................. 37
2.3.1. Tổng quan về SIGTRAN ..................................................................................................... 37
2.3.2. SCTP (Stream Control Transport Protocol) ........................................................................ 38
2.3.3. Các giao thức thích ứng ........................................................................................................ 41
CHƯƠNG 3. BÁO HIỆU CUỘC GỌI H.323 .......................................................... 42
3.1. Tổng quan về H.323 .................................................................................................................... 42
3.2. Các thành phần của H.323 ......................................................................................................... 42
3.2.1. Terminal ................................................................................................................................ 43
3.2.2. Gateway ................................................................................................................................ 44
3.2.3. Gatekeeper ............................................................................................................................. 46
3.2.4. Multipoint Control Unit ....................................................................................................... 49
3.3. Các giao thức thuộc H.323 .......................................................................................................... 50
3.3.1. Giao thức báo hiệu RAS (H.225.0) ....................................................................................... 50
3.3.2. Giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225 ....................................................................................... 52
3.3.3. Giao thức báo hiệu điều khiển H.245 .................................................................................... 54
3.4. Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi ..................................................................................................... 55
3.4.1. Pha A – Thiết lập cuộc gọi ................................................................................................... 56
3.4.1.1. Thiết lập cuộc gọi cơ bản – không qua Gatekeeper ...................................................... 57
3.4.1.2. Hai điểm đầu cuối được đăng ký tới cùng một gatekeeper ........................................... 57
3.4.1.3. Chỉ chủ gọi đăng ký ....................................................................................................... 60
3.4.1.4. Chỉ có bị gọi đăng ký gatekeeper .................................................................................. 62
3.4.1.5. Hai điểm đầu cuối được đăng ký tại hai gatekeeper khác nhau .................................... 65
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
1
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
3.4.1.6. Cuộc gọi được thiết lập qua Gateway ........................................................................... 72
3.4.2. Pha B: Khởi tạo kênh điều khiển và trao đổi khả năng ......................................................... 73
3.4.3. Pha C: Thiết lập kênh truyền thông ...................................................................................... 74

3.4.3.1. Trao đổi video bằng thỏa hiệp tương hỗ ....................................................................... 74
3.4.3.2. Phân bổ địa chỉ luồng phương tiên ................................................................................ 75
3.4.3.3. Phối hợp những luồng đa phương tiện trong hội nghị đa điểm .................................... 75
3.4.3.4. Các thủ tục yêu cầu phương thức truyền thông ............................................................ 76
3.4.4. Pha D: Các dịch vụ cuộc gọi ................................................................................................. 77
3.4.4.1. Thay đổi độ rộng băng tần ............................................................................................ 77
3.4.4.2. Xác định trạng thái ........................................................................................................ 81
3.4.4.3. Mở rộng hội nghị ......................................................................................................... 82
3.4.5. Pha E: Kết thúc cuộc gọi ...................................................................................................... 82
3.4.5.1. Thủ tục A ...................................................................................................................... 82
3.4.5.2. Thủ tục B ...................................................................................................................... 83
3.5. Triển khai báo hiệu H.323 ở Việt Nam ...................................................................................... 86
3.5.1. Thiết lập cuộc gọi mạng Hà Nội Telecom ............................................................................ 86
3.5.2. Thực trạng mạng Hà Nội Telecom ........................................................................................ 88
3.5.3. Một số giải pháp phát triển mạng Hà Nội Telecom ............................................................. 90
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 93
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Nghĩa
AMF
API Application Program Interface Giao diện mở ứng dụng
ATM Asynchonous Tranfer Mode Phương thức truyền không đồng
bộ
DSL Digital Subcriber Line Đường thuê bao số
ETSI European Telecommunications
Standards Institute
Viện chuẩn hoá viễn thông châu
Âu
FR Frame Relay Chuyển tiếp khung
GII Global Infomation Infrastructure Cấu trúc hạ tầng thông tin toàn

cầu
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
2
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú
IP Internet Protocol Giao thức liên mạng
ISDN Intergrated Service Digital Network Mạng số dịch vụ tích hợp
ITU International Telecommunication
Union
Tổ chức viễn thông quốc tế
LAN Local Area Network Mạng nội vùng
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân tán nhãn
LGP Logical Gateway Function Chức năng cổng logic
MFS MultiService Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ
MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng phương
tiện
MGW Media Gateway Cổng phương tiện
MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới
PBX Public Branch Exchange Tổng đài nhánh công cộng
PLMN
PML Network Management Layer Lớp quản lý mạng
POTS Plain Old Telephony System Hệ thống điện thoại truyền thống
PSTN Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyền mạch
công cộng
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RAS Remote Access Server Máy chủ truy nhập từ xa
SCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ

SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ
SCN Switch circuit Network Mạng chuyển mạch kênh
SDH Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ
SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SML Service Management Layer Lớp quản lý dịch vụ
SS7 Signal System Number 7 Hệ thống báo hiệu số 7
TCP Tranmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TDM Time Division MultIPlex Ghép kênh phân chia theo thời
gian
TINA Telecommunication Information
Network Achitecture
Cấu trúc mạng thông tin viễn
thông
VDSL Very Hight bit-rate Digital
Subcriber Line
Đường thuê bao số tốc độ rất cao
VoIP Voice Over Internet Protocol Truyền thoại qua giao thức
Internet
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
3
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước
sóng
WLAN Wireless Local Areal Network Mạng nội vùng không dây
WLL Wireless Local Loop Liên kết nội vùng không dây
MIME MultiPurpose Internet Protocol Giao th ức thư điện tử
LỜI NÓI ĐẦU
Trong một vài năm gần đây nhu cầu về các dịch vụ viễn thông tăng mạnh đã
mang lại nhiều lợi ích cho các nhà khai thác viễn thông cũng như các nhà cung cấp thiết

bị viễn thông, bên cạnh đó sự ra đời của nhiều công nghệ mới với các ưu điểm nổi trội
đã mở ra cơ hội lớn cho cả người sử dụng lẫn nhà cung cấp.
Mạng thế hệ mới ( The Next Generation Network ) ra đời nhằm đem lại một cấu
trúc mạng mới với chức năng đáp ứng được hầu hết các nhu cầu và đồng thời sẽ là nền
tảng kiến tạo cho các dịch vụ viễn thông tiên tiến trong tương lai. Xây dựng một mạng
NGN bây giờ là mục tiêu và nhu cầu của nhiều quốc gia trên thế giới với mục đích củng
cố và phát triển cơ sở hạ tầng thông tin của quốc gia đó. Đối với Việt Nam, việc triển
khai mạng thế hệ mới không chỉ đem lại cho nhà khai thác những lợi ích kinh tế dồi dào
mà còn là một bước nhảy vọt giúp cho chúng ta tiến gần hơn đến với thế giới.
Với những nhận định trên em đã quyết định chọn phần mạng thế hệ mới (NGN) để
nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng. Trong đó em tập trung chủ yếu vào đề tài “Giao thức
báo hiệu trong mạng thế hệ sau” đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của mạng
NGN, trên cơ sở lý thuyết đó em tìm hiểu việc ứng dụng giao thức báo hiệu NGN trong
mạng viễn thông hiện tại ở Việt Nam.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Dương Thanh Tú, giảng viên trường Học
Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn đến phòng kỹ thuật công ty Viễn Thông Hà Nội đã giúp
đỡ em thực hiện đề tài này.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
4
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
CHƯƠNG 1: MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU
1.1. Giới thiệu về mạng NGN
1.1.1. Sự hình thành khái niệm về mạng NGN
Trong vài năm trở lại đây, rất nhiều nhà khai thác viễn thông đã lên kế hoạch
nâng cấp mạng để tiến tới một mô hình mạng có tên NGN (Next Generation Networks).
Hầu hết các phân tích thị trường đều dự đoán rằng toàn bộ mạng PSTN sẽ được thay thế
bởi NGN trong vòng 10 năm. Vậy NGN là gì và tại sao lại có tầm quan trọng đến như
vậy?
Khái niệm mạng thế hệ sau NGN đã xuất hiện vào cuối những năm 90 trước tác

động của nhiều yếu tố: Sự toàn cầu hoá về kinh doanh viễn thông, nhu cầu dữ liệu tăng
mạnh, những quan điểm mới về công nghệ, sự phát triển của thông tin di động..v.v.
Đã có rất nhiều tổ chức quốc tế thực hiện nghiên cứu về NGN để có thể đưa ra
một chuẩn thống nhất, cho đến thời điểm hiện tại còn tồn tạo rất nhiều quan điểm khác
nhau giữa các tổ chức quốc tế và giữa họ với các nhà sản xuất thiết bị viễn thông. Tuy
còn có nhiều vấn đề vẫn cần phải nghiên cứu, thảo luận và thử nghiệm nhưng các nhà
nghiên cứu đều có chung quan điểm cho rằng: NGN được xem như là mạng tích hợp IP
hay mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, đây sẽ là nền tảng hội tụ các loại hình
dịch vụ cũng như công nghệ mạng. NGN không chỉ mang đầy đủ các đặc tính của mạng
mà còn có các đặc tính dịch vụ nhờ đó cung cấp các cơ hội mới cho các nhà khai thác
mạng, các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà sản xuất thiết bị và người dùng
Dưới đây là định nghĩa tham khảo do ETSI (European Telecommunication
Standards Institute) đưa ra trong khuyến nghị của mình, định nghĩa này có tác dụng định
hướng mọi hành động do ETSI tiến hành trên lĩnh vực này.
“ NGN là mạng được phân chia thành các lớp và các mặt phẳng, sử dụng các
giao diện mở nhằm đưa ra cho các nhà khai thác mạng và cung cấp một nền tảng thông
tin kiến tạo, triển khai và quản lý các dịch vụ bao gồm cả các dịch vụ đã có và các dịch
vụ trong tương lai”.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
5
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
Đối với ITU – T (International Telecommunication Union), NGN được định
nghĩa là một mạng có nền tảng chuyển mạch gói có khả năng cung cấp các dịch vụ bao
gồm các dịch vụ viễn thông và có thể tận dụng tối đa băng thông, chất lượng dịch vụ
cho phép truyền dẫn nhiều công nghệ và trên đó các chức năng liên quan đến dịch vụ
độc lập với các công nghệ liên quan đến truyền dẫn lớp dưới.
Như vậy để có thể có một khái niệm chung nhất về mạng viễn thông thế hệ sau
cần đẩy nhanh quá trình chuẩn hoá các giao thức và công nghệ được sử dụng trong
NGN đồng thời kết hợp với các bài học rút ra từ việc triển khai mạng NGN trên thế
giới.

1.1.2. Đặc điểm mạng NGN
Cho đến thời điểm hiện tại các tổ chức nghiên cứu cũng như các nhà cung cấp
thiết bị mạng vẫn chưa thống nhất về một chuẩn quốc tế duy nhất về mô hình mạng
NGN, nhưng cho dù nghiên cứu hay triển khai mạng NGN theo xu hướng nào thì mục
đích cuối cùng cũng là có một hệ thống mạng với một số đặc điểm chính như sau:
 Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói hay mạng toàn IP.
 Có sự phân tách các dịch vụ ứng dụng với mạng truyền dẫn.
 Mạng NGN là một hệ thống mạng mở.
 Mạng NGN là mạng dải rộng tích hợp hay hội tụ.
 Mạng NGN là mạng rộng khắp.
 Mạng NGN là mạng có khả năng phân tán tiềm năng mạng.
Các đặc điểm này thể hiện một cách rõ rệt các khả năng mà NGN mang lại cho
con người cả về phía các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà phát triển công nghệ và về phía
người sử dụng.
Hầu hết các chuyên gia coi NGN như một mạng đa dịch vụ dựa trên công nghệ
IP (Internet Protocol). NGN, như một mạng IP tích hợp cho hệ thống thông tin vô tuyến
cũng như hữu tuyến, có thể điều khiển tất cả các loại lưu lượng hay dịch vụ qua mạng
chuyển mạch gói. Hơn thế nữa, nhiều nhà nghiên cứu dự đoán rằng trong vài thập kỷ tới
NGN sẽ thay thế toàn bộ mạng PSTN (Public Switched T Telephone Network)chứ
không chỉ tồn tại song hành cùng PSTN. Nhờ có những đột phá trong công nghệ gói và
những ưu điểm to lớn mà các mạng chuyển mạch gói thực tế đã đem lại thì NGN là
mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất sẽ hỗ trợ cho việc tích hợp
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
6
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
các mạng trong một mạng IP thống nhất, người ta gọi đó là “dung lượng ba mạng” điều
này ngụ ý về mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp. Ý tưởng nói
trên ngày càng trở thành thực tế khi mà giao thức IP đã trở thành giao thức vạn năng và
bắt đầu được sử dụng làm nền tảng cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù vẫn còn những bất
lợi so với mạng chuyển mạch kênh truyền thống trong việc hỗ trợ lưu lượng thoại và

cung cấp dịch vụ đảm bảo cho số liệu nhưng các nhà phát triển công nghệ tin rằng với
tốc độ phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ giúp khắc phục những thiếu sót này.
Trong các mạng hiện nay, các dịch vụ được tích hợp tại lớp vận chuyển và một
phần của mạng được dành cho một dịch vụ xác định. Nói một cách khác, NGN cung cấp
một cấu trúc mở cho phép các dịch vụ và mạng được chia sẻ, theo đó các dịch vụ có thể
được phát triển một cách độc lập không cần quan tâm đến nền tảng mạng đang dùng.
Như vậy, song song với việc triển khai NGN việc cung cấp các cấu trúc mở, sự chuẩn
hoá là vô cùng quan trọng, điều này giúp cho việc giao tiếp giữa các dịch vụ và công
nghệ truyền thống với các dịch vụ công và công nghệ mới,và giúp cho các nhà khai thác
chọn các sản phẩm mới và các dịch vụ bổ sung cho sự thiếu hụt đang tồn tại trên mạng
PSTN hay IDSN. Hơn thế nữa sự phân tách dịch vụ độc lập với mạng sẽ giúp cho các
nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai một cách nhanh chóng sản phẩm của mình cũng
như các nhà phát triển công nghệ mạng có thể ứng dụng các kỹ thuật mới hỗ trợ một
cách đa dạng các loại hình dịch vụ.
Thông thường mạng phân tách được sử dụng để cung cấp các dịch vụ thoại, số
liệu và video, mỗi loại đều yêu cầu các thiết bị truy nhập riêng rẽ. NGN cho phép nhiều
loại dịch vụ khác nhau chuyển thành các gói tin và truyền đi một cách đồng thời. Sự kết
hợp giữa NGN và các mạng đang tồn tại như PSTN, ISDN (Intergrated Services Digital
Networ) và GSM có thể thực hiện thông qua các Gateway.
NGN cho phép người sử dụng truy cập vào tất cả các loại hình dịch vụ khác
nhau, với chất lượng như nhau tại bất kỳ vị trí địa lý nào. Và với nhu cầu sử dụng dịch
vụ cũng như khả năng cung cấp dịch vụ ngày càng tăng thì yêu cầu dung lượng và khả
năng thích ứng của mạng cũng phải tăng theo, như vậy mạng NGN với khả năng thích
ứng rộng rãi sẽ đáp ứng đủ nhu cầu. Bằng việc áp dụng các công nghệ mới và phù hợp
nhất cũng như thực hiện phương án triển khai và quản lý tối ưu việc phát triển dịch vụ
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
7
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
trên NGN trở nên thuận lợi hơn rất nhiều và như vậy các khách hàng có cơ hội thoả mãn
các nhu cầu của mình.

Một đặc điểm quan trọng của mạng NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng và
phân tán tiềm năng mạng. Điều này giúp mềm hoá mạng qua đó có thể sử dụng rộng rãi
các giao diện mở API (Apllicaion Programable Interface)để kiến tạo các dịch vụ mà
không phụ thuộc vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng.
1.1.3. Lý do xây dựng mạng NGN
Việc xây dựng và triển khai NGN là xu hướng tất yếu trong lĩnh vực viễn thông,
tuỳ vào điều kiện của mỗi nơi mà yêu cầu triển khai có thể khác nhau nhưng có thể nói
rằng ba nguyên nhân sau là những lý do chính dẫn đến việc phát triển NGN:
 Sự thay đổi cơ cấu trong thị trường viễn thông.
 Sự thay đổi trong các dịch vụ cũng như nhu cầu sử dụng.
 Các đột phá trong lĩnh vực công nghệ.
Trước hết ta tìm hiểu về những thay đổi trong cơ cấu thị trường viễn thông ta
thấy rằng trong suốt thập kỷ qua thị trường viễn thông đã trải qua sự thay đổi quan trọng
và có điều chỉnh về cấu trúc. Đó là: Sự cạnh tranh rất mạnh cả phía thị trường PSTN
truyền thống và toàn bộ các dịch vụ khác như các dịch vụ di động cellular, tư nhân hoá
các nhà khai thác viễn thông và các dịch vụ mới đã xuất hiện…. Sự phát triển này là kết
quả của sự giảm sút trong các nguồn lợi truyền thống của thị trường thoại. Một hướng
mới cho các nhà khai thác PSTN là di chuyển các lợi nhuận và dung lượng viễn thông
đến các nhà cung cấp dịch vụ khác. Trong khi đó lưu lượng IP đã tăng 85% hàng năm.
Lý do thứ hai để thúc đẩy quá trình triển khai NGN đó là sự thay đổi về các dịch
vụ và nhu cầu của người dùng. Với sự phổ biến các dịch vụ Internet băng rộng, các nhà
cung cấp dịch vụ mạng đã xác định sự phát triển nhu cầu của khách hàng đối với các
dịch vụ đa phương tiện dải rộng phức tạp hơn, như vậy không thể phù hợp bởi mạng
PSTN hiện có. Các vấn đề đối với mạng PSTN là sự thiếu hụt dung lượng tương hỗ
trong một môi trường mạng không đồng nhất. Như một ví dụ cho sự cần thiết của các
dịch vụ mạng dựa trên nền IP trông các khu vực thương mại, một nghiên cứu gần đây
của EGNS (Eropean Global Network Strategy) chỉ ra rằng 90% sự tổ chức sản xuất
(manufacturing organisations) hiện giờ có các mạng IP trung tâm (IP-centric), và 74%
các nhà sản xuất có kế hoạch tích hợp mạng thoại và mạng gói trong vòng hai năm.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT

8
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
Sự phát triển căn bản có tính tương đối trong các dịch vụ VOIP, tế bào (cellular),
không dây và truyền hình số đã tạo thêm sức ép cho các nhà khai thác viễn thông do đó
để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng các nhà khai thác nắm lấy các
hiệu quả của mạng đa dịch vụ chuyển mạch gói, hay NGNs.
Cùng với Internet băng rộng, sự sử sụng rộng rãi VoiIP đã tác động như một chất
xúc tác để kích thích sự phát triển của NGNs. VoIP tạo ra sự cạnh tranh về mặt giá cả
đối với các nhà cung cấp thoại PSTN. Năm 2003 một số lượng lớn các nhà cung cấp
triển khai VoIP và các công ty thoại truyền thống khác đã phải chịu nhiều sức ép từ
phía VoIP.
Cuối cùng sự phát triển công nghệ trong lĩnh vực IP bao gồm IP v6, số hoá, làm
tăng năng lực và bộ nhớ máy tính, và công nghệ quang đã cho phép một sự kết hợp lưu
lượng thoại và đa phương tiện trên các mạng. Hơn nữa chất lượng dịch vụ và kỹ thuật
điều khiển công nghệ cho IP như SIP hay MPLS (Multi Protocol Label Switching) đã có
những cải thiện đáng kể. Như vậy chúng ta có đủ điều kiện về công nghệ để có thể đi
đến NGN.
1.2. Các công nghệ sử dụng trong NGN
1.2.1. Công nghệ chuyển mạch
Chuyển mạch là thành phần nằm trong lớp truyền tải của cấu trúc NGN tuy nhiên
công nghệ chuyển mạch sử dụng ở đây đã có sự thay đổi lớn so với các thiết bị sử dụng
công nghệ TDM (Time Division Multiplexing) trước đây.
Các công nghệ chuyển mạch truyền thống trước kia không thoả mãn được đa
phương tiện cũng như nhu cầu đa dịch vụ băng rộng trong tương lai trong khi đó việc ra
đời các công nghệ chuyển mạch mới như IP, ATM (Asynchronous Tranfer Mode) hay
chuyển mạch quang đang và sẽ tạo lên một triển vọng to lớn trong công nghệ chuyển
mạch.
Công nghệ IP: TCP/IP là họ giao thức cung cấp các phương tiện liên kết các
mạng nhỏ với nhau để tạo ra mạng lớn hơn gọi là liên mạng (Internetwork).
Cấu trúc phân tầng của TCP/IP gồm 4 tầng: Lớp liên kết dữ liệu và vật lý, lớp IP,

lớp TCP/IP gồm hai giao thức TCP (Tranmission Control
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
Ứng dụng
Trình diễn
Phiên
Giao vận
Mạng
Liên kết
Vật lý
9
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) trong đó TCP cung cấp khả năng kết nối
còn UDP cung cấp khả năng phi kết nối, lớp ứng dụng.
So sánh với mô
hình OSI
Giao thức IP thực hiện truyền thông tin dưới dạng các đơn vị dữ liệu gọi là
Datagram. Có hai loại khuôn dạng gói tin đó là IPv4 và IPv6, trong khi IPv4 đang trở
lên lỗi thời và bộc lộ nhiều hạn chế thì sự ra đời của IPv6 là một bước phát triển tiếp
theo trong công nghệ IP để có thể đáp ứng cho các yêu cầu mới.
Công nghệ ATM: ATM là một hệ thống truyền dẫn thông tin dạng gói đặc biệt
sử dụng kiểu ghép kênh không đồng bộ. Công nghệ ATM xuất hiện với mạng diện rộng,
đa dịch vụ băng rộng, tốc độ cao. ATM cũng chấp nhận loại dịch vụ kết nối trong đó
kênh ảo được tạo ra để truyền các thông tin dịch vụ. ID kết nối được chỉ định khi thiết
lập kênh và ID được giải phóng khi kết thúc kết nối.
Về cơ bản, ATM được xem như kiểu chuyển giao thông tin dạng gói hay còn gọi
là tế bào ATM. Tế bào này luôn có cấu trúc cố định là 53 byte trong đó có 5 bytes mào
đầu và 48 bytes thông tin. Việc thiết lập các kết nối (gồm các đường ảo và kênh ảo) đối
với mạng ATM cũng giống như mạng chuyển mạch theo khe thời gian. Khi nhận được
yêu cầu nối, mạng ATM cần phải xác định rằng nó có thể thiết lập kết nối được không
và ngoài ra những kết nối nào đã được chấp nhận thiết lập trên mạng.

Công nghệ ATM có một ưu điểm hết sức nổi trội đó là chất lượng dịch vụ, điều
này đã được thể hiện ở các sản phẩm ứng dụng công nghệ này mang lại. Tương phản
với các giao thức định tuyến của công nghệ IP giao thức định tuyến ATM yêu cầu một
chất lượng dịch vụ cao và nó thường được sử dụng khi xây dựng một tuyến truyền dẫn.
Công nghệ MPLS: MPLS là công nghệ mới trong liên lạc IP, là sự cải tiến của
công nghệ IPoA (IP over ATM) truyền thống. MPLS sử dụng chế độ tích hợp bởi vậy
nó có các ưu điểm của ATM như tốc độ cao, QoS (Quality of Service) đảm bảo,điều
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
Ứng dụng và dịch vụ
TCP UDP
IP
Liên kết dữ liệu và vật lý
10
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
khiển luồng mềm dẻo cũng như độ mềm dẻo khả năng mở rộng của IP. MPLS không
những giải quyết được nhiều vấn đề của mạng hiện tại mà còn hỗ trợ được nhiều chức
năng mới, do đó có thể nói rằng MPLS là công nghệ mạng IP xương sống lý tưởng.
Bằng cách áp dụng nhãn lớp 2 vào khung IP và đưa nó vào rìa MPLS - phần
mạng nhận dạng, nhãn này tương ứng với việc thiết lập một tuyến đường qua mạng,
MPLS tạo ra khả năng chuyển lưu lượng qua các định tuyến IP mà trước đây gặp khó
khăn tại mỗi phần đầu của IP trước khi chuyển sang chặng khác. Bên cạnh đó tại thời
điểm nhãn được đưa vào, các tham số kỹ thuật về lưu lượng được xác định trước có thể
được lập trình vào phần cứng nhằm đảm bảo các mức của băng thông lưu lượng, điều
khiển tắc nghẽn.
Các công nghệ chuyển mạch cho mạng thế hệ mới có thể là IP, ATM, IP/ATM
hay MPLS, điều này tuỳ thuộc vào xu hướng triển khai của các nhà khai thác viễn
thông. Tuy nhiên nói chung là dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, cho phép thích ứng
với nhiều tốc độ và loại hình dịch vụ khác nhau. Song song với các công nghệ chuyển
mạch trên, chuyển mạch quang đang trong giai đoạn nghiên cứu và trong tương lai sẽ có
các chuyển mạch quang làm việc theo nguyên lý sau: Chuyển mạch quang phân chia

theo không gian, chuyển mạch quang phân chia theo thời gian, chuyển mạch quang phân
chia theo bước sóng.
1.2.2. Công nghệ truyền dẫn
Trong mạng thế hệ mới (NGN) công nghệ truy nhập được sử dụng ở đây là SDH
(Synchronous Digital Hierachy) và WDM (Wavelength Division Multiplexing) nhờ các
ưu điểm như khả năng hoạt động mềm dẻo, linh hoạt, thuận tiện cho khai thác và điều
hành quản lý của chúng.
Công nghệ SDH đã và đang được sử dụng rất rộng rãi và các tuyến truyền dẫn
SDH vẫn đang được tiếp tục thiết lập theo đúng xu hướng của cấu trúc mạng mới do đó
việc sử dụng các tuyến này sẽ giúp cho việc triển khai NGN có nhiều thuận lợi.
Công nghệ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn của sợi quang bằng
cách kết hợp một số tín hiệu ghép kênh theo thời gian với độ dài bước sóng khác
nhau.Nhờ đó khả năng truyền dẫn của các tuyến trên mạng sẽ được tăng lên đáng kể,
đáp ứng đầy đủ về mặt dung lượng cho mạng.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
11
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
Như vậy cần phát triển các hệ thống truyền dẫn công nghệ SDH và WDM, hạn
chế sử dụng công nghệ PDH. Đồng thời cần nghiên cứu phát triển các phương tiện
truyền dẫn tin cậy, có như vậy việc hội tụ các mạng trên nền công nghệ gói mới có thể
thực hiện được.
Các phương tiện truyền dẫn sử dụng trong NGN .
Cáp quang:
 Sử dụng công nghệ truyền dẫn quang SDH cho phép tạo nên đường truyền
dẫn tốc độ cao (n*155Mb/s). Công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi ở
nhiều nước cũng như ở Việt Nam.
 Công nghệ WDM thực sự trở thành bước đột phá trong công nghệ truyền dẫn
trên mạng quang với khả năng tốc độ lên tới 5Gb/s, 10Gb/s và 20Gb/s.
Vô tuyến :
 Vi ba: trong hệ thống vi ba công nghệ SDH cũng được phát triển tuy nhiên do

nhiều hạn chế về môi trường truyền sóng mà tốc độ không được cao so với
công nghệ truyền dẫn quang.
 Vệ tinh: Nhờ sự phát triển của thông tin vệ tinh trong những năm gần đây mà
các dịch vụ trên đó rất phát triển với đa dạng các loại hình: DTH tương tác,
truy nhập Internet, các dịch vụ băng rộng…Ngoài các ứng dụng phổ biến với
nhu cầu thông tin quảng bá, viễn thông nông thôn, với sự kết hợp sử dụng
công nghệ CDMA giúp tăng số lượng kênh truyền, thông tin vệ tinh sẽ đặc
biệt phát triển trong những năm tới trong lĩnh vực thông tin di động, thông tin
cá nhân, định vị….
Cáp đồng:
 Đây là phương tiện truyền dẫn cơ bản trong mạng truy nhập, do những hạn chế của
mình mà cáp đồng ngày nay ít được chú ý. Với những công nghệ truy nhập mới ra
đời như xDSL đã giúp khắc phục phần nào về tốc độ truyền dẫn nhưng lại hạn chế
về khoảng cách truyền dẫn do vậy trong tương lai cáp đồng chỉ còn sử dụng trong
những phạm vi nhỏ trong những vùng mạng truy nhập.
1.2.3. Công nghệ mạng truy nhập
Với nhu cầu truy nhập các dịch vụ tiên tiến yêu cầu chất lượng cao, thời gian đáp
ứng dịch vụ tối ưu chi phí vận hành kinh tế thì quan điểm truyền thống về đường dây
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
12
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
thuê bao đã có nhiều thay đổi. Bên cạnh các phương pháp truy nhập đa kênh như TDM,
FDMA, CDMA, SDMA người ta có thể kết hợp sử dụng thêm các kỹ thuật khác.
Trong xu hướng phát triển của mình, NGN sẽ tích hợp nhiều loại hình mạng truy
nhập vào một môi trường truyền dẫn chung. Điều đó sẽ tạo ra khả năng truy nhập hiệu
quả nhờ các công nghệ tiên tiến:
 Mạng truy nhập quang: Mạng đa truy nhập sử dụng kỹ thuật ghép bước sóng
là mạng sử dụng bước sóng một cách hiệu quả bằng cách truyền đồng thời
nhiều tín hiệu quang ở các bước sóng khác nhau trên cùng một sợi quang.
Mạng đa truy nhập sử dụng kỹ thuật ghép bước sóng (WDMA) được chia làm

hai loại chính là: mạng WDMA đơn bước (hay gọi là mạng toàn quang) và
WDM đa bước. Trong khi đó các mạng đa truy nhập phân chia theo sóng
mạng phụ (SCMA) được chia thành hai loại là mạng SCMA đơn kênh và
mạng SCMA đa kênh.
 Mạng truy nhập vô tuyến: Những loại hình thông tin vô tuyến phát triển mạnh
nhất hiện nay là thông tin vô tuyến cố định (WLL – Wireless Local Loop) và
thông tin vô tuyến cố định.
 Các phương thức truy nhập cáp đồng xDSL (Digital Subcriber Line) điển
hình là HDSL, ADSL.
 Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng: Trong mạng truy nhập băng
rộng thì mục tiêu là các dịch vụ băng hẹp sẽ được kết hợp vào cùng một
đường truy nhập các dịch vụ băng rộng, nhưng trong quá trình phát triển các
dịch vụ này có thể được truy nhập riêng biệt.
 Truy nhập riêng biệt cho băng rộng: Theo phương pháp này các dịch vụ băng
rộng được đưa tới khách hàng qua qua đường truy nhập riêng biệt tới tổng đài
nội hạt ATM. Như vậy sẽ không có sự ảnh hưởng nào đến các dịch vụ mạng
hiện tại
 Hệ thống truy nhập kiểu ghép kênh: Phương pháp này sử dụng một luồng
truy nhập băng rộng đơn nhất tới khách hàng để truyền tải đồng thời các dịch
vụ băng hẹp và băng rộng. Với kỹ thuật ghép kênh ATM tất cả các dịch vụ
được truyền trên kênh ảo và mạch ảo ATM sau đó khi tới thuê bao thì các
dịch vụ băng hẹp được tách ra.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
13
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
Truy nhập mục tiêu: Phương pháp này giúp cho khách hàng sử dụng đầy đủ nhất
thiết bị ATM của mình bằng cách tạo khả năng truy nhập ATM đầy đủ vào một tổng đài
ATM.
1.3. Các thành phần trong cấu trúc mạng NGN
AXE

DX
EWSD
DSL
SG
TGW
AGW
DSLAM
IP/ATM
SCP
ISDN
2B+D
Analog
BPX
IDSN
30B+D
GSM
SSG
SG
MGC
SIP
Server
MGC
RGW
3G
UMTS
WGW
SIP
Terminals
SIP
H.323

Web IVR AAA
Directory
server
Charging
IP Core/MPLS/SIP
MGCP/
H248
RTP
MS
RTP
IRTP
RTP
SIP
MGCP/
H248
MGCP/
H248
INAP
AXE
DX
EWSD
AXE
DX
EWSD
DSL
SG
TGW
AGW
DSLAM
IP/ATM

SCP
ISDN
2B+D
Analog
BPX
IDSN
30B+D
GSM
SSG
SG
MGC
SIP
Server
MGC
RGW
3G
UMTS
WGW
SIP
Terminals
SIP
H.323
Web IVR AAA
Directory
server
Charging
IP Core/MPLS/SIP
MGCP/
H248
RTP

MS
RTP
IRTP
RTP
SIP
MGCP/
H248
MGCP/
H248
INAP
Hình 1.1: Các thành phần chính của mạng NGN.
Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm, nhưng
ở đây ta chỉ xem xét những thành phần chính thể hiện rõ nét sự tiên tiến của NGN so với
mạng viễn thông truyền thống. Đó chính là:
 Media Gateway (MC).
 Media Gateway Controller (MGC – Call Agent - Softswitch).
 Signalling Gateway (SG).
 Media Server (MS).
 Application Server (Feature Server).
1.3.1. Media Gateway
Media Gateway cung cấp phương 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 được mang
trên kênh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần được nén lại và đóng
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
14
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
gói. Đặc biệt ở đây người ta xử 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 hoá, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu
DTMF.

API
DSP
Array
API
DSP
Array
API
DSP
Aggregator
PSTN converter PSTN converter
Network
Aggregator
Up Stream ( Packet Domain
)
Media Gateway
Unit
API API
APIAPI
API
DSP
Aggregator
Down Stream ( PSTN Domain )
Host CPU
API
DSP
Array
API
DSP
Array
API

DSP
Array
API
DSP
Array
API
DSP
Aggregator
API
DSP
Aggregator
PSTN converter PSTN converter
Network
Aggregator
Network
Aggregator
Up Stream ( Packet Domain
)
Media Gateway
Unit
API API
APIAPI
API
DSP
Aggregator
API
DSP
Aggregator
Down Stream ( PSTN Domain )
Host CPU

Hình 1.2: Cấu trúc của MG
 Các chức năng của một Media Gateway
 Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP.
 Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) duới
sự điều khiển của Media Gateway Controller (MG). Đồng thời quản lý
tài nguyên DSP cho các dịch vụ này.
 Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS,
QSIG và ISDN qua T1.
 Cung cấp khả năng thay nóng các Card T1 hay DSP.
 Có phần mềm Media Gateway dự phòng.
 Cho phép khả năng mở rộng Media Gateway về : Cổng (port), Card, các nút
mà không làm thay đổi các thành phần
 Đặc tính hệ thống.
Một Media Gateway có các đặc tính sau:
 Là một thiết bị vào ra đặc hiệu (I/O).
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
15
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
 Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái,
thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP…
 Dung lượng đĩa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (loggin).
 Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP), mở rộng một vài
giao diện T1/E1 với mạng TDM.
 Mật độ khoảng 120 port (DSO’s).
 Sử dụng Bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ.
1.3.2. Media Gateway Controller
MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch. Nó đưa 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.
Các chức năng chính của MGC được thể hiện như hình trên.:

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. Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin.
Media Server MS-F Application Server AS-F
Inter Operator
Manager
InterWorking
Call Control &
Signalling CA-F
Signalling
Gateway SG-F
Connection Session
Manager MGC-F
Access Session
Manager K-F/A-F
Media Gateway
MG-F
Media Gateway Controller
MGCP
Media Server MS-F Application Server AS-F
Inter Operator
Manager
InterWorking
Call Control &
Signalling CA-F
Signalling
Gateway SG-F
Connection Session
Manager MGC-F
Access Session

Manager K-F/A-F
Media Gateway
MG-F
Media Gateway Controller
MGCP
Hình 1.3: Chức năng của Media Gateway Controller
 Các chức năng chính của Media Gateway Controller
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
16
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
Application Server/
Feature Server
Media
Server
MediaGateway
Controller
Media
Gateway
Signalling
Gateway
MediaGateway
Controller
MediaGateway
Controller
SS7
Non IP
Network
PSTN
TDM/ATM
IP

Network
SIP
SIP
SIP
SIP
MGCP
MGCP
SIGTRAN MEGACO
ENUM/TRIP
Application Server/
Feature Server
Media
Server
MediaGateway
Controller
Media
Gateway
Signalling
Gateway
MediaGateway
Controller
MediaGateway
Controller
SS7
Non IP
Network
Non IP
Network
PSTN
TDM/ATM

PSTN
TDM/ATM
IP
Network
IP
Network
SIP
SIP
SIP
SIP
MGCP
MGCP
SIGTRAN MEGACO
ENUM/TRIP
Hình 1.4: Giao thức sử dụng giữa các thành phần
Các chức năng của MGC.
 Điều khiển cuộc gọi, duy trì trạng thái của mỗi cuộc gọi trên một Media
Gateway.
 Điều khiển và hỗ trợ hoạt động của Media Gateway (Xác định và cấu hình
thời gian thực cho các DSP, Phân bổ kênh DS0, Truyền dẫn thoại),
Signalling Gateway (Các bộ xử lý thời gian, Cấu hình kết nối, Mã của nút
mạng hay thông tin cấu hình).
 Trao đổi các bản tin cơ bản giữa hai MG-F.
 Xử lý bản tin SS7 (khi sử dụng SIGTRAN).
 Xử lý bản tin liên quan đến QoS.
 Phát hoặc nhận bản tin báo hiệu.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
17
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
 Định tuyến (bao gồm bảng định tuyến, phân tích số và dịch số).

 Tương tác với AS-F để cung cấp dịch vụ hay đặc tính cho người sử dụng.
 Có thể quản lý các tài nguyên mạng (port, băng tần,…).
 Có thể sử dụng các giao thức báo hiệu:
- Để thiết lập cuộc gọi: H.323, SIP.
- Điều khiển MG: MGCP, Megaco/H.248.
- Điều khiển SG: SIGTRAN ( SS7 ).
- Để truyền thông tin: RTP, RTCP.
 Đặc tính hệ thống
 Là một CPU đặc hiệu yêu cầu là hệ thống đa xử lý, có khả năng mở rộng
theo chiều ngang.
 Cần bộ nhớ lớn để lưu trữ dữ liệu. Điều này cũng rất cần thiết cho các quá
trình đa xử lý.
 Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc độ cao.
 Hỗ trợ nhiều loại giao thức.
 Độ sẵn sàng cao.
1.3.3. Signalling Gateway
Signalling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP
dưới sự điều khiển của MGC.
SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7. Nhiệm
vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu.
 Các chức năng của Signalling Gateway
 Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu.
 Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signalling
Gateway thông qua mạng IP.
 Cung cấp đường 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.
 Đặc tính hệ thống
Trần Đi Va Nốp, D2001VT

18
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
 Là một thiết bị vào ra I/O.
 Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái,
thông tin cấu hình, các lộ trình…
 Dung lượng đĩa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (logging), do đó
không yêu cầu dung lượng lớn.
 Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP).
 Để tăng hiệu xuất và tính linh động người ta sử dụng bus H.110 hoặc
H.100.
 Yêu cầu độ sẵn sàng cao: nhiều SG, nhiều liên kết báo hiệu…
1.3.4. Media Server
Media Server là thành phần lựa chọn của Softswich, được sử dụng để xử lý các
thông tin đặc biệt. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu xuất cao nhất.
 Các chức năng của một Media Server.
 Chức năng Voicemail cơ bản.
 Hộp thư Fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay các
bản tin ghi âm trước.
 Khả năng nhận dạng tiếng nói (nếu có).
 Khả năng hội nghị truyền hình (video conference).
 Khả năng chuyển thoại sang văn bản. (Speech to text).
 Đặc tính hệ thống
 Là một CPU, có khả năng quản lý lưư lượng bản tin MGCP.
 Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP nội bộ hay lân cận.
 Cần dung lượng bộ nhớ lớn để lưu trữ các cơ sở dữ liệu, bộ nhớ đệm, thư
viện,..
 Dung lượng đĩa tương đối nhỏ.
 Quản lý hầu hết các lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sử dụng
để xử lý thoại.
 Sử dụng Bus H110 để tương thích với card DSP và MG.

 Độ sẵn sàng cao.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
19
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
1.3.5. Application Server/ Feature Server
Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ của
doanh nghiệp. Chính vì vậy mà ta còn gọi là Server ứng dụng thương mại. Vì hầu hết
các Server này đều quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng nên chúng không ràng
buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng.
Dual Controller C-Plane
Redundant Blades
Primary
Controller App
In
Memory Data
Secondary
Controller App
In
Memory Data
Secondary
Blade App
In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Secondary
Blade App
In

Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Hot Standby
Data
Distribution
C-Plane
Redundant Blades
Dual Controller C-Plane
Redundant Blades
Primary
Controller App
In
Memory Data
Secondary
Controller App
In
Memory Data
Secondary
Blade App
In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Secondary
Blade App

In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Dual Controller C-Plane
Redundant Blades
Primary
Controller App
In
Memory Data
Secondary
Controller App
In
Memory Data
Secondary
Blade App
In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Secondary
Blade App

In
Memory Data
Secondary
Blade App
In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Primary
Blade App
In
Memory Data
Hot Standby
Data
Distribution
C-Plane
Redundant Blades
Hình 1.5: Cấu trúc Server ứng dụng
Các dịch vụ cộng thêm có thể thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thực hiện một
cách độc lập. Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent thông qua các giao thức như
SIP, H.323 …Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở
dữ liệu đặc trưng.
Chức năng của Feature Server
 Xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ
thống đa chuyển mạch.
 Một số ví dụ về các dịch vụ đặc tính
 Hệ thống tính cước: Call Agent sử dụng các bộ CDR (Call Detail Record).
Chương trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳng hạn khả năng ứng dụng

tốc độ dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày…Dịch vụ này
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
20
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
cho phép các khách hàng truy nhập vào bản tin tính cước của họ thông
qua cuộc gọi thoại hay yêu cầu trang Web.
 H.323 Gatekeeper - Dịch vụ này hỗ trợ định tuyến thông qua các miền
khác nhau (các mạng khác nhau). Mỗi miền có thể đăng ký một số điện
thoại và số truy nhập trung kế với Gatekeeper thông qua giao thức H.323.
Gatekeeper sẽ cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi (và chuyển dịch sang
dạng số) cho mỗi đầu cuối H.323. Gatekeeper còn có thể cung cấp điều
khiển tính cước và quản lý băng thông cho Softswitch.
 VPN - Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặc
tính: Băng thông xác định (thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao), Đảm
bảo QoS, Nhiều tính năng riêng theo chuẩn, Kế hoạch quay số riêng, Bảo
mật các mã thoại được truyền dẫn..
 Đặc tính hệ thống
 Do tính đặc biệt nên nó yêu cầu một CPU tiện ích cao. Điều này cũng còn
phụ thuộc vào các ứng dụng đặc biệt khác nhau.
 Cần bộ nhớ lớn với độ trễ thấp.
 CPU có khả năng mở rộng để đáp ứng cho việc nâng cấp dịch vụ và lưu
lượng.
 Đặt một vài cơ sở dữ liệu trong Server.
 Dung lượng đĩa lớn, tuỳ thuộc vào đặc tính của từng ứng dụng. Ví dụ như
dung lượng 100GB-1T cho ngân hàng Voicemail.
 Giao diện Ethernet (với mạng IP) được thực hiện với đầy đủ khả năng dự
phòng.
CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU
TRONG MẠNG NGN
2.1. Giao thức báo hiệu cuộc gọi

2.1.1. H323
Khi đề cập đến điện thoại IP, tiêu chuẩn quốc tế thường được đề cập đến là
H.323. Được ban hành lần đầu tiên vào năm 1996 và gần đây nhất là vào 02/1998,
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
21
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
khuyến nghị này hiện đang là một bản chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản về các sản phẩm thoại
qua IP. Tuy nhiên khuyến nghị H.323 rất chung chung nên ít được coi là tiêu chuẩn cụ
thể. Trong thực tế, hoàn toàn có thể thiết kế một hệ thống hoàn toàn thoại tuân thủ
H.323 mà không cần đến IP. Khuyến nghị này chỉ đưa ra yêu cầu về “giao diện mạng
gói” tại thiết bị đầu cuối. Có một chút đặc biệt là H.323 dự định giành cho X.25, sau đó
là ATM, nhưng giờ đây lại là Internet và TCP/IP.
Theo tiêu đề của ITU-T cho H.323: “Hệ thống truyền thông đa phương tiện dựa
trên công nghệ gói”, H.323 thực tế đã mô tả cách thức của hệ thống kết nối là những hệ
thống có nhiều khả năng hơn ngoài khả năng truyền và nhận tín hiệu audio thoại. Người
ta hi vọng rằng các hệ thống truyền thông đa phương tiện này có thể hỗ trợ cho ngành
viến thông và có thể hỗ trợ cho các ứng dụng video như Teleconferencing và Data-
conferencing hoặc truyền file. Mặc dù H.323 có nhiều công dụng hơn nhưng trọng tâm
chính của thị trường đối với khuyến nghị này là khả năng audio để thực hiện thoại IP.
2.1.1.1. Cấu trúc của H.323
Vì VoIP chỉ sử dụng một phần cấu trúc H.323 nên sẽ rất tốt nếu ta xem xét cấu
trúc H.323 một cách hoàn chỉnh trước khi khai thác một phần của H.323 được sử dụng
trong mạng VoIP. Cấu trúc H.323 có thể được sử dụng ở LAN hoặc ở mạng gói diện
rộng. Bất kỳ một mạng gói không đủ tin cậy (không có đảm bảo về chất lượng dịch vụ),
hoặc có độ trễ cao đều có thể sử dụng H.323.
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
22
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
User Agent
Circuit

Switching
Network
GateKeeper
Multipoint
Control Unit
Gateway
Packet Based Network
User Agent
Circuit
Switching
Network
GateKeeper
Multipoint
Control Unit
Gateway
Packet Based Network
Hình 2.1: Mạng H.323
H323 định nghĩa 4 thành phần chính trong hệ thống giao tiếp.
Terminal Hỗ trợ truyển thông hai chiều với các thực thể H.323 Terminal khác.
Gateway Tạo tính tương thích giữa các loại mạng khác nhau.
Gatekeeper Quản trị miền. chuyển đổi điạ chỉ, điều khiển băng thông
MCU Hỗ trợ hội thoại từ ba thành phần trở lên
 Terminal (đầu cuối).
Là các điểm đầu cuối trong mạng LAN. Terminal đơn thuần là máy tính cá nhân
hoặc một thiết bị độc lập nào đó hỗ trợ giao tiếp hai chiều thời gian thực với các máy
trạm khác qua thoại và dữ liệu. Mỗi Termial phải đảm bảo tính tương thích với các loại
mạng khác nhau.
Các đầu cuối H.323 phải hỗ trợ các giao thức sau:
 H.245 cho việc chuyển đổi dung lượng của đầu cuối và cho việc tạo lập một
kênh truyền thông.

Trần Đi Va Nốp, D2001VT
23
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
 H.225 cho việc báo hiệu và thiết lập cuộc gọi.
 RAS cho việc khai báo và các điều khiển cho phép khác với một Gatekeeper.
RTP – RTCP cho việc sắp xếp thành dãy các gói tin thoại và hình ảnh.
Các đầu cuối H.323 cũng phải hỗ trợ G.711 vì kết nối cơ bản tối thiểu của H.323
là thoại. Các thành phần tùy chọ trong một đầu cuối H.323 là các Codec cho hình ảnh,
giao thức T-120 cho hội nghị dữ liệu và MCU cho khả năng hội nghị đa điểm.
 Gateway (cổng truyền thông).
Một Gateway cung cấp khả năng kết nối giữa một mạng H.323 với các mạng
khác. Ví dụ như: Một gateway có thể kết nối liên lạc giữa một đầu cuối H.323 với các
mạng SCN (SCN gồm các mạng chuyển mạch thoại như kiểu PSTN). Khả năng kết nối
các mạng khác nhau này được thực hiện bởi việc phiên dịch giao thức cho việc thiết lập
và giải phóng cuộc gọi bằng việc chuyển đổi các định dạng truyền thông giữa các mạng
khác nhau và bằng việc trao đổi thông tin giữa các mạng mà kết nối bởi Gateway. Tuy
nhiên việc kết nối giữa các đầu cuối H.323 sẽ không đòi hỏi sự có mặt của một Gateway
.
 Gatekeeper (giám sát cổng truyển thông).
Một miền H.323 (zone) trên cơ sở mạng IP là tập hợp của tất cả các đầu cuối.
Trong đó, mỗi đầu cuối được gán với một bí danh. Mỗi miền được quản trị bởi một
Gatekeeper duy nhất, là trung tâm đầu não, đóng vai trò giám sát mọi hoạt động trong
miền đó. Đây là thành phần tuỳ chọn trong hệ thống VoIP theo chuẩn H.323. Tuy nhiên
nếu có mặt GateKeeper trong mạng thì các đầu cuối H.323 và các Gateway phải hoạt
động theo các dịch vụ của Gatekeeper đó. Mọi thông tin trao đổi của Gatekeeper đều
được định nghĩa trong RAS. Mỗi người dùng tại đầu cuối được Gatekeeper gán cho một
mức ưu tiên duy nhất. Mức ưu tiên này rất cần thiết cho cơ chế báo hiệu cuộc gọi mà
cùng một lúc nhiều người sử dụng. H.323 định nghĩa cả những tính chất bắt buộc tối
thiểu phải có cho Gatekeeper và các đặc tính tùy chọn.
 Các chức năng bắt buộc tối thiểu của một Gatekeeper gồm: Phiên dịch địa

chỉ, điều khiển cho phép truy nhập, điều khiển dải thông, quản lý (vùng)
 Các chức năng tùy chọn của gatekeeper gồm có: Báo hiệu điều khiển cuộc
gọi, cấp phép cho cuộc gọi, quản lý cuộc gọi.
Gatekeeper hoạt động ở hai chế độ:
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
24
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
 Chế độ trực tiếp: Gatekeeper chỉ có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ đích mà không
tham gia vào các hoạt động kết nối khác.
 Chế độ chọn đường: Gatekeeper là thành phần trung gian, chuyển tiếp mọi
thông tin trao đổi giữa các bên.
 MCU (đơn vị điều khiển đa điểm-MultIPoint Control Unit ).
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 bà cung cấp các đặc trưng thuộc âm thanh
và hình ảnh (nếu cần) cho các Terminal. MCU bao gồm hai thành phần:
 Bộ điều khiển đa điểm (MultIPoint Controller- MC) có nhiệm vụ thiết lập và
quản lý hội thoại nhiều bên qua H.245. MC có thể được đặt trong Gatekeeper,
Gateway, Terminal hoặc MCU.
 Bộ xử lý đa điểm (MultIPoint Processor-MP): đóng vai trò 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 các 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 thông qua MCU. Ngoài ra, người ta có thể
kết hợp giữa hai loại này tạo thành MCU lai ghép.
2.1.1.2. Thiết lập và hủy cuộc gọi H.323.
Báo hiệu trong H.323 là một quá trình thực sự phức tạp. Tương tác giữa các phần
tử trong mạng báo hiệu H.323 trong quá trình báo hiệu được mô tả như sau:
Trần Đi Va Nốp, D2001VT
25