Đặt vấn đề 1. NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC MẠNG NGN CỦA CÔNG TY: 1. Tổ chức mạng NGN ở lớp truy nhập: - Lớp truy nhập gồm các nút truy nhập hữu tuyến và vô tuyến được tổ chức không phụ thuộc địa giới hành chính. - Phát triển mạng truy nhập theo hướng mở rộng các trạm Host và vệ tinh hiện có để phát triển thuê bao có nhu cầu thoại phổ thông, ISDN băng hẹp và kết hợp với trang bị mới các nút truy nhập đa dịch vụ công nghệ ATM/IP trên cơ sở phân chia vùng mạng dịch vụ theo mức độ phát triển dịch vụ mới.
- Các nút truy nhập của các vùng lưu lượng chỉ được kết nối đến nút chuyển mạch đường trục (qua các nút chuyển mạch nội vùng) của vùng đó mà không được kết nối đến các nút đường trục của vùng khác. - Các kênh kết nối nút truy nhập với các nút chuyển mạch nội vùng có tốc độ phụ thuộc vào số lượng thuê bao tại nút.Tổ chức mạng NGN ở lớp chuyển tải: - Cấp vùng: gồm toàn bộ các nút chuyển mạch (ATM+IP), các bộ tập trung ATM nội vùng đảm bảo việc chuyển mạch cuộc gọi trong nội vùng và sang vùng khác. Các bộ tập trung ATM được kết nối ở mức tối thiểu 155Mb/s lên các nút chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng và ở mức tối thiểu nxE1 với các bộ truy nhập. - Các nút chuyển mạch ATM+IP nội vùng được đặc tại các vị trí các tổng đài Host hiện nay và được kết nối trực tiếp với nhau theo dạng ring qua các cổng quang của nút ATM+IP, sử dụng các sợi quang hiện có trong tuyến FO Ring của mạng nội vùng.
Các nút chuyển mạch ATM+IP nội vùng phải tích hợp tính năng Broadband RAS nhằm thực hiện chức năng điểm truy nhập IP POP băng rộng cho các thuê bao xDSL. - Các bộ tập trung ATM có nhiệm vụ tập trung các luồng E1 lẻ thành luồng ATM 155Mb/s. Các bộ tập trung ATM được đặt tại các nút truyền dẫn nội tỉnh. -3- Chương 2: Tổng quan về cấu trúc mạng NGN PHẦN I TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC MẠNG THẾ HỆ SAU NGN CÔNG TY VIỄN THÔNG ĐĂK LĂK- ĐĂK NÔNG CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC MẠNG NGN 2.
TỔNG QUAN VỂ NGN: 2. Khái niệm về NGN: Tæng® Tæng® TængỆ Tæng® TængỆ Các công nghệ nền tảng C7, MGCP, BICC, SIP IP, ATM, MPLS Mạng thoại MEGACO Mạng chuyển truyền thống mạch gói NGN Mạng đa dịch vụ Quản lý tập trung Truy nhập đa dịch vụ Hình 2.1: Tổng quan về NGN - Mạng viễn thông thế hệ sau là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói. - Là môi trường mạng cho phép 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 … 2.
Cấu trúc phân lớp của NGN: Lớp ứng dụng và Nút dịch vụ dịch vụ Xử lý cuộc gọi Lớp điều khiển Bus dữ liệu Lớp truyển tải Thuê bao, trung kế Lớp truy nhập CHUYỂN MẠCH KÊNH CHUYỂN MẠCH GÓI (NGN) Hình 2.2: Cấu trúc phân lớp của NGN -4- Chương 2: Tổng quan về cấu trúc mạng NGN 2. CẤU TRÚC VẬT LÝ: 2. Cấu trúc vật lý của mạng NGN : ISP SS7 Signaling Mobile Users Directory gateway Server Appication DNS MGC Softswich GPRS / Feature UMTS Wireless Server Telephone gateway Users PSTN Wireless Trunk gateway Wireless IP Network (WDM/SDH/ATM) MPLS, Mutticast PC Access Resident Business Users gateway gateway xDSL Digi. TV LAN RSVP, Mobile IP, IP Sec AAA Charging Network GE, MAN Business/ Management Residental Users Wireless Hình 2.3: Cấu trúc vật lý mạng NGN 2- Các thành phần mạng và chức năng: SOFSWITCH Directory Charging Web IVR AAA Server PSTN SCP GSM INAP MGCP/ H248 SIP analog ISUP H323 SIP IDSN 2B+D AXE ISUP SG Terminals SG.
SIP SIP MGC E1 Server IDSN TGW RTP 30B+D IP Core (MPLS) 3G PBX MGCP/ SIP WGW UMTS H248 MGC MGCP/ AGW H248 RTP RTP RTP PBX RGW SSG MS DSL IP/ATM DSLAM Hình 2.4: Các thành phần chính của mạng NGN Trong mạng viễn thông thế hệ sau có các thành phần chính sau: - Media Gateway (MG) - Media Gateway Controller (MGC - Call Agent - Softswitch) - Signaling Gateway (SG) - Media Server (MS) - Application Server /Feature Server -5- Chương 2: Tổng quan về cấu trúc mạng NGN 2. Media Gateway (MG): Hình 2.5: Cấu trúc của 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 gói.
Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP thực hiện các chức năng : chuyển đổi AD, nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tính hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,… 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) dưới sự điều khiển của MGC. Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này. - Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS, QSIG và ISDN qua T1.
- Quản lý tài nguyên và kết nối 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, cards, các nút mà không làm thay đổi các thành phần khác.
Đặc tính hệ thống : Một Media Gateway có các đặc tính sau : - Là một thiết bị vào/ra đặc hiệu (I/O) - 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. - Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP), mở rộng một vài giao diện T1/E1 với mạng TDM. -6- Chương 2: Tổng quan về cấu trúc mạng NGN - Mật độ khoảng 120 port (DSO’s). -Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ 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. Ngoài ra nó 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. Nó còn được 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.
SCP SCP SS7 TCAP Appl. Server STP STP Sianalling SIGTRAN ISUP/ Gateway SIP-TSI TCAP Signaling Layer Call SIP Call Transport Layer Agent Agent CO Swicth. CO Swicth Trunking Gateway MGCP/ MEGACO RTP Residental Gateway Softphone Hình 2.6: Cấu trúc của 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 lượng dịch vụ - Giao thức quản lý SS7 : SIGTRAN (SS7 over IP) - Xử lý báo hiệu SS7 - Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP - Thực hiện định tuyến cuộc gọi - Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR) - Điều khiển quản lý băng thông -7- Chương 2: Tổng quan về cấu trúc mạng NGN - Đối với Media Gateway : • Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP • Phân bổ kênh DS0 • Truyền dẫn thoại ( mã hóa, nén, đóng gói) - Đối với Signaling Gateway, MGC cung cấp : • Các loại SS7 • Các bộ xử lý thời gian • Cấu hình kết nối • Mã của nút mạng hay thông tin cấu hình - Đăng ký Gatekeeper * 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 cơ sở 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.
Signalling Gateway (SG): SG 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 Signaling Gateway: - Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu.
- Truyền thông tin báo hiệu giữa MGC và SG thông qua mạng IP. - Cung cấp đường truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các dạng dữ liệu khác. - Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các dịch vụ viễn thông. * Đặc tính hệ thống : - 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, do đó không yêu cầu dung lượng lớn. - Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP) - Giao giện với mạng SS7 bằng cách sử dụng một luồng E1/T1, tối thiểu 2 kênh D, tối đa 16 kênh D - Để tăng hiệu suất và tính linh động người ta sử dụng bus H.100 - Yêu cầu độ sẵn sàng cao : nhiều SG, nhiều liên kết báo hiệu,… -8- Chương 2: Tổng quan về cấu trúc mạng NGN 2. Media Server: Media Server là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất 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 (pre-recorded message). - Khả năng nhận 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 lưu 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, … - Dung lượng đĩa tương đối nhỏ.