Chương 3: Các thiết bị cấu thành hệ thống Hình 2.5 Các thiết bị thành phần hệ thống VoIP dựa H.323 Hình 2.5 cho biết thiết bị thành phần cấu thành mạng VoIP dựa giao thức H.323 Theo khuyến nghị H.323, mạng VoIP có thiết bị bản: đầu cuối H.323, Gatekeeper, Multipoint Control Unit Gateway 2.1.5.1 Thiết bị đầu cuối H.323 Thiết bị đầu cuối H.323 điểm cuối phía khách hàng, cung cấp giao diện trực tiếp người dùng mạng Mạng VoIP cung cấp khả truyền thông thời gian thực hai chiều đầu cuối với đầu cuối khác, với Gateway hay MCU để trao đổi tín hiệu điều khiển thị, audio, hình ảnh động hay liệu hai thiết bị Hình 2.6 mơ tả cách tổng quát khối chức đầu cuối H.323 bao gồm giao diện thiết bị người dùng, mã hoá audio, lớp H.225, chức điều khiển hệ thống giao diện với mạng gói Tất đầu cuối thoại H.323 bắt buộc phải có khối điều khiển hệ thống, lớp H.225.0, giao diện mạng mã hoá audio Khối điều khiển hệ thống cung cấp báo hiệu cho mục đích vận hành cấc đầu cuối H.323, cung cấp chức điều khiển gọi, thay đổi băng tần theo yêu cầu, chức tạo tin thu phát mô tả mở kênh logic Lớp H.225.0 thực chức định dạng audio, thiết lập mở kênh logic chuyển đổi thông tin luồng liệu vào tin điều khiển báo hiệu Hình 2.6 Thiết bị đầu cuối H.323 Giao diện mạng có chức chuyển đổi dạng tin H.323 thành dạng thích hợp mạng IP sử dụng dịch vụ TCP, UDP Như phải hỗ trợ:  Giao thức báo hiệu gọi H.225  Giao thức báo hiệu kênh điều khiển H.245  Các giao thức RTP/RTCP cho gói phương tiện  Các mã hoá/giải mã thoại: phần tử bắt buộc thiết bị đầu cuối H.323 Các chuẩn mã hố thường gặp G.711, G.728 G.723.1 Khơng bắt buộc có mã hố/giải mã Video Bộ có chức mã hố tín hiệu Video từ nguồn để truyền giải mã tín hiệu Video nhận để đưa tới thiết bị thị Các chuẩn thường dùng H.261, H.263 2.1.5.2 Gateway H.323 Gateway (GW) điểm cuối mạng thực chức chuyển đổi báo hiệu liệu, cho phép mạng hoạt động dựa giao thức khác phối hợp với Trong mạng VoIP, Gateway H.323 cho phép kết nối mạng VoIP với mạng khác Nó cung cấp khả truyền thông thời gian thực song hướng đầu cuối H.323 mạng gói với đầu cuối mạng khác hay với Gateway khác Trong khuyến nghị H.323, Gateway H.323 phần tử tuỳ chọn sử dụng cầu nối đầu cuối H.323 với đầu cuối H.310 (cho B-ISDN), H.320 (ISDN), H.321 (ATM), H.324M (Mobile) Các chức Gateway là:  Cung cấp phiên dịch thực thể mạng chuyển gói (ví dụ mạng IP) với mạng chuyển mạch kênh (ví dụ PSTN)  Các Gateway phiên dịch khn dạng truyền dẫn, phiên dịch tiến trình truyền thơng, phiên dịch mã hoá/giải mã phiên dịch đầu cuối theo chuẩn H.323 đầu cuối khơng theo chuẩn  Ngồi ra, cịn tham gia vào việc thiết lập huỷ bỏ gọi Các thành phần Gateway mô tả hình sau: Hình 2.7 Chức Gateway H.323 a Media Gateway: MGW Media Gateway (MGW) cung cấp phương tiện để thực chức chuyển đổi mã hố Nó chuyển đổi mã truyền mạng IP (truyền RTP/UDP/IP) với mã hoá truyền mạng SCN (PCM, GSM)… MGW bao gồm chức sau:  Chức chuyển đổi địa kênh thông tin: cung cấp địa IP cho kênh thông tin truyền nhận  Chức chuyển đổi luồng: chuyển đổi luồng thông tin mạng IP mạng SCN bao gồm việc chuyển đổi mã hoá triệt tiếng vọng  Chức dịch mã hoá: định tuyến luông thông tin mạng IP mạng SCN  Bảo mật thơng tin: đảm bảo tính riêng tư kênh thông tin kết nối với GW  Kết cuối chuyển mạch kênh: bao gồm tất phần cứng giao diện cần thiết để kết cuối gọi chuyển mạch kênh, phải bao gồm mã hoá giải mã PCM luật A PCM luật µ  Kết cuối chuyển mạch gói: chứa tất giao thức liên quan đến việc kết nối kênh thơng tin mạng chuyển mạch gói bao gồm mã hố/giải mã sử dụng Theo chuẩn H.323 bao gồm RTP/RTCP mã hoá giải mã G.711, G.723.1, G.729…  Giao diện với mạng SCN: Kết cuối kênh mang (ví dụ DSO) từ mạng SCN chuyển sang trạng thái điều khiển chức xử lý kênh thông tin  Chức chuyển đổi kênh thông tin IP SCN: chuyển đổi kênh mang thông tin thoại, fax, liệu SCN gói liệu mạng chuyển mạch gói Nó thực chức xử lý tín hiệu thích hợp ví dụ như: nén tín hiệu thoại, triệt tiếng vọng, triệt khoảng lặng, mã hoá, chuyển đổi tín hiệu fax điều tiết tốc độ modem tương tự Thêm vào đó, thực chuyển đổi tín hiệu DTMF mạng SCN tín hiệu thích hợp mạng chuyển mạch gói mà mã hố tín hiệu thoại khơng mã hố tín hiệu DTMF Chức chuyển đổi kênh thơng tin IP SCN thu thập thơng tin lưu lượng gói chất lượng kênh gọi để sử dụng việc báo cáo chi tiết điều khiển gọi  OA&M: vận hành, quản lý bảo dưỡng, thông qua giao diện logic cung cấp thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển gọi tới phần tử quản lý hệ thống  Chức quản lý: giao diện với hệ thống quản lý mạng  Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển mạch gói b Media Gateway Controler: MGC Mỗi GW có phần điều khiển gọi Media Gateway Controler (MGC) đóng vai trị phần tử kết nối MGW, SGW GK Nó cung cấp chức xử lý gọi cho GW, điều khiển MGW, nhận thông tin báo hiệu SCN từ SGW thông tin báo hiệu từ IP từ GK MGWC bao gồm khối chức sau:  Chức GW H.225.0: truyền nhận tin H.225.0  Chức GW H.245: truyền nhận tin H.245  Chức xác nhận: thiết lập đặc điểm nhận dạng người sử dụng thiết bị phần tử mạng  Chức điều khiển GW chấp nhận luồng liệu: cho phép không cho phép luồng liệu  Báo hiệu chuyển mạch gói: bao gồm tất loại báo hiệu gọi thực đầu cuối mạng Ví dụ theo chuẩn H.323 bao gồm: H.225.0, Q.931, H.225.0 RAS H.245 Đối với đầu cuối H.323chỉ nhận bao gồm H.225.0 RAS mà không bao gồm H.245  Giao diện báo hiệu chuyển mạch gói: kết cuối giao thức báo hiệu chuyển mạch gói (ví dụ H.323, UNI, PNNI) Nó lưu lại vừa đủ thơng tin trạng thái để quản lí giao diện Về thực chất, giao diện báo hiệu chuyển mạch gói MGWC không kết nối trực tiếp với MGW thông tin truyền từ MGWC tới MGW thông qua chức điều khiển gọi  Điều khiển GW: bao gồm chức điều khiển kết nối logic, quản lý tài nguyên, chuyển đổi giao diện (ví dụ từ SS7 sang H.225.0)  Giám sát tài nguyên từ xa: bao gồm giám sát độ khả dụng kênh trung kế MGW, giải thông độ khả dụngcủa mạng IP, tỉ lệ định tuyến thành công gọi  Quản li tài nguyên MGW: cấp phát tài nguyên cho MGW  Chức báo hiệu: chuyển đổi báo hiệu mạng IP báo hiệu mạng SCN phối hợp hoạt động với SGW  Chức ghi tin sử dụng: xác định ghi tin báo hiệu thông tin truyền nhận  Chức báo cáo tin sử dụng: báo cáo tin sử dụng thiết bị ngoại vi  OA&M: vận hành, quản lí bảo dưỡng thơng qua giao diện logic cung cấp thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển gọi tới phần tử quản lí hệ thống  Chức quản lí: giao diện với hệ thống quản lí mạng  Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết cuối mạng chuyển mạch gói MG MGC khác phần tử tài nguyên mức thấp mức cao MGC chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên mức cao, hiểu tính sẵn sang tài định sử dụng chúng cách hợp lý (ví dụ triệt tiếng vọng đặt GW VoIP chịu quản lí MGC) MG chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên mức thấp thiết bị phần cứng để chuyển mạch xử lý luồng thông tin GW c Signalling Gateway: SGW SGW cung cấp kênh báo hiệu mạng IP mạng SCN Nó hỗ trợ chức kênh báo hiệu mạng IP (ví dụ H.323) báo hiệu mạng SCN (ví dụ R2, CCS7) SGW bao gồm khối chức sau:  Kết nối giao thức điều khiển gọi SCN  Kết nối báo hiệu từ mạng SCN: phối hợp hoạt động với chức báo hiệu MGWC  Chức báo hiệu: chuyển đổi báo hiệu mạng IP với báo hiệu mạng SCN phối hợp hoạt động với MGWC  Bảo mật kênh báo hiệu: bảo đảm tính bảo mật kênh báo hiệu từ GW  Chức thông báo: ghi tin sử dụng, xác định ghi tin thông báo thiết bị ngoại vi  OA&M: vận hành, quản lý bảo dưỡng thông qua giao diện logic cung cấp thông tin không trực tiếp phục vụ cho điều khiển gọi tới phần tử quản lý hệ thống  Chức quản lý: giao diện với hệ thống quản lý mạng  Giao diện mạng chuyển mạch gói: kết nối mạng chuyển mạch gói SG làm nhiệm vụ phân tích chuyển tin báo hiệu mạng PSTN vào mạng H.323 Các tin báo hiệu ISUP, SCCP, TSUP chuyển đổi thành dạng hợp lý GW báo hiệu chuyển vào mạng IP 2.1.5.3 Gatekeeper H.323: GK Gatekeeper thực thể tuỳ chọn mạng H.323 để cung cấp chức biên dịch địa điều khiển truy nhập mạng cho thiết bị đầu cuối H.323, Gateway MCU Ngoài ra, Gatekeepr cung cấp dịch vụ khác cho phần tử mạng quản lý băng thơng hay định vị Gateway Hình 2.8 Mỗi GK quản lý vùng mạng H.323 Về mặt logic, Gatekeeper thiết bị độc lập thực tế thường tích hợp với phần tử mạng khác thiết bị vật lý Mỗi GK quản lý vùng mạng, mạng có GK điểm cuối phải đăng ký sử dụng dịch vụ cung cấp Một vùng mạng H.323 hiểu tập hợp node đầu cuối, Gateway hay MCU Một vùng quản lý GK điểm cuối mạng phải đăng ký với GK Hình 2.9 Mơ hình giao thức chức GK Khi sử dụng Gatekeeper có Gatekeeper vùng H.323 thời điểm cho dù có nhiều thiết bị cung cấp chức vùng Nhiều thiết bị cung cấp chức báo hiệu RAS cho Gatekeeper đề cập đến Gatekeeper dự phòng Gatekeeper cung cấp dịch vụ sau đây:  Biên dịch địa chỉ: GK biên dịch từ địa định danh sang địa truyền tải Điều thực bảng biên dịch Bảng thường xuyên cập nhật tin đăng ký điểm cuối vùng quản lý Gatekeeper  Điều khiển đăng nhập: GK quản lý trình truy nhập mạng điểm cuối tin H.225.0  Điều khiển băng thông: GK quản lý băng thông mạng tin H.225.0  Quản lý vùng: GK cung cấp chức cho đầu cuối đăng ký với Ngồi ra, Gatekeeper cịn cung cấp số dịch vụ tuỳ chọn khác:  Báo hiệu điều khiển gọi: GK định có tham gia vào q trình báo hiệu cho gọi hay không  Cấp phép cho gọi: GK GK định có cho phép gọi tiến hành hay không  Quản lý băng tần  Quản lý gọi  Sửa đổi địa định danh  Biên dịch số quay: GK chuyển số quay sang số E.164 hay số mạng riêng Gatekeeper 25 H2 Gateway A S RA H2 25 P) UD ( RA S IP QoS Network (U DP ) H225 (Q931) call Setup (TCP) Gateway B H245 Call Control (TCP) RTP (UDP) 3 9 * # * #  Quản lý cấu trúc liệu Hình 2.10 Gatekeeper thông tin với thành phần mạng  ... H.261, H.2 63 2.1.5.2 Gateway H .32 3 Gateway (GW) điểm cuối mạng thực chức chuyển đổi báo hiệu liệu, cho phép mạng hoạt động dựa giao thức khác phối hợp với Trong mạng VoIP, Gateway H .32 3 cho phép... nối mạng VoIP với mạng khác Nó cung cấp khả truyền thơng thời gian thực song hướng đầu cuối H .32 3 mạng gói với đầu cuối mạng khác hay với Gateway khác Trong khuyến nghị H .32 3, Gateway H .32 3 phần... hiệu mạng PSTN vào mạng H .32 3 Các tin báo hiệu ISUP, SCCP, TSUP chuyển đổi thành dạng hợp lý GW báo hiệu chuyển vào mạng IP 2.1.5 .3 Gatekeeper H .32 3: GK Gatekeeper thực thể tuỳ chọn mạng H .32 3 để