Chương 12: CÁC GIAO THỨC TRONG CHUYỂN MẠCH MỀM Trong mạng điện thoại công cộng hiện nay có hai hệ thống báo hiệu đang được sử dụng, đó là báo hiệu kênh liên kết và báo hi ệu kênh chung SS7. Mạng thế hệ mới ngoài các dịch vụ truyền thống như thoại/fax còn cung cấp các dịch vụ dữ liệu, do đó đòi h ỏi phải có các giao thức báo hiệu mới. Hệ thống chuyển mạch mềm có kiến trúc phân tán, các chức năng báo hiệu và xử lý báo hiệu, chuyển mạch, điều khiển cuộc gọi được thực hiện bởi các thiết bị nằm phân tán trong cấu hình mạng. Để có thể tạo ra các kết nối giữa các đầu cuối nhằm cung cấp dịch vụ, các thiết bị này phải trao đổi các thông tin báo hiệu với nhau. Cách thức trao đổi thông tin báo hiệu được quy định bởi các giao thức báo hiệu. Các giao thức báo hiệu chính sử dụng trong các hệ thống chuyển mạch mềm là:  H.323  SIP (Session Intiation Protocol)  SIGTRAN  MGCP (Media Gateway Control Protocol)  MEGACO (Media Gateway Controller) Hình 4.1: Phân loại giao thức báo hiệu trong chuyển mạch mềm Các giao thức này có thể phân thành hai loại: - Giao thức ngang cấp: H323, SIP - Giao thức chủ tớ: MGCP, MEGACO Vai trò của từng giao thức trên được minh hoạ trên hình vẽ sau: SIP,H323 sip SIP MGCP MEGA CO MGCP MEGACO H323,SIP MGCP MEGACO RTP,RTCP RTP,RTCP SD HEWLETT PACKARD SureStore Autoloader DLT 718 MGC MS AS TGW Sigtran MGCP MEGACO PSTN signaling,SS7 TDM SD HEWLETT PACKARD SureStore Autoloader DLT 718 MGC M¹ng IP SIPphone AG SG Hình 4.2: Các giao thức cơ bản ứng dụng trong mạng ứng dụng softswitch  Giao thức ngang cấp H.323, SIP được sử dụng để trao đổi thông tin báo hiệu giữa các MGC, giữa MGC và các Server.  Giao thức chủ tớ MGPC, MEGACO là giao thức báo hiệu điều khiển giữa MGC và các Gateway (trong đó MGC điều khiển Gateway).  Giao thức SIGTRAN là giao thức báo hiệu giữa MGC và Signalling Gateway. Các giao th ức ngang cấp thực hiện chức năng mạng ở cấp cao hơn, quy đinh cách thức giao tiếp giữa các thực thể c ùng cấp để cùng phối hợp thực hiện cuộc gọi hay các ứng dụng khác. Trong khí đó các giao thức chủ tớ l à sản phẩm của việc phân bố không đồng đều trí tuệ mạng, phần lớn trí tuệ mạng được tập trung trong các thực thể chức năng điều khiển (đóng vai trò là master), thực thể này sẽ giao tiếp (điều khiển) với thực thể khác qua giao thức chủ tớ nhằm cung cấp dịch vụ. 4.1 H.323 4.1.2 Gi ới thiệu về H.323 H.32x là họ giao thức của ITU-T định nghĩa các dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên cơ sở mạng chuyển mạch gói và H.323 là m ột phần trong họ này. Phiên bản đầu tiên được đưa ra vào năm 1996 và phiên bản gần đây nhất (version 4) được ban hành vào 7/2001. Phiên bản 1 và 2 hỗ trợ H.245 trên nền TCP, Q.931 trên nền TCP và RAS trên nền UDP. Các phiên bản 3 và 4 h ỗ trợ thêm H.245 và H.931 trên nền TCP và UDP. Ban đầu H.323 dự đinh giành cho X.25, sau đó là ATM, nhưng giờ đây lại là Internet và TCP/IP, trong khi đó có rất ít H.323 được vận hành trên m ạng X.25 và ATM. Theo tiêu đề của ITU-T cho H.323: “Hệ thống truyền thông đa phương tiện dựa tr ên 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. Người ta hy vọng rằng các hệ thống truyền thông đa phương tiện này có thể hỗ trợ cho ngành viễn thông và các ứng dụng video như teleconferencing và data - conferencing hoặc truyền file. Mặc dù H.323 có nhiều công dụng nhưng trọng tâm chính của thị trường đối với khuyến nghị này là khả năng audio để thực hiện thoại IP. 4.1.2 Cấu hình mạng H.323 Hình 4.3: Cấu hình mạng H.323 Cấu hình mạng bao gồm các thành phần sau  Đầu cuối H.323 Là thành phần dùng trong truyền thông 2 chiều đa phương tiện thời gian thực được dùng trong việc kết nối các cuộc gọi. Như vậy, nó bắt buộc phải hỗ trợ: - H.225 cho quá trình báo hiệu và thiết lập cuộc gọi - H.245 cho việc trao đổi khả năng của đầu cuối và để tạo các kênh thông tin. - RAS cho vi ệc đăng ký và điều khiển các hoạt động quản lý khác với GK Terminal Gateway Circuit Switch Networks Gatekeeper Multipoint Control Unit Packet Based Networks - RTP/RTCP được sử dụng cho việc truyền các gói thông tin thoại và hình - G.711 cho các codec tho ại Việc hỗ trợ các codec video là không bắt buộc đối với các đầu cuối H.323.  Gateway Thực hiện chức năng chuyển đổi về báo hiệu và dữ liệu, cho phép các mạng hoạt động dựa trên các giao thức khác nhau có thể phối hợp với nhau. Cấu tạo của một Gateway bao gồm một MGC (Media Gateway controller), MG (Media Gateway) và SG (Signalling Gateway) được minh họa trong hình vẽ sau: Hình 4.4: Cấu tạo của Gateway. Các đặc tính cơ bản của một Gateway - Một Gateway phải hỗ trợ các giao thức hoạt động trong m ạng H.323 và mạng sử dụng chuyển mạch kênh (SCN- Switched Circuit Network). - V ề phía H.323, Gateway phải hỗ trợ báo hiệu điều khiển H.245 cho quá trình trao đổi khả năng hoạt động của Terminal cũng như của Gateway, báo hiệu cuộc gọi H.225, báo hiệu RAS. - V ề phía SCN, Gateway phải hỗ trợ các giao thức hoạt động trong mạng chuyển mạch kênh (như SS7 sử dụng trong PSTN).  Gatekeeper Một Gatekeeper được xem là bộ não của mạng H.323, nó chính là điểm trung tâm cho mọi cuộc gọi trong mạng H.323. Mặc dù là thành phần tuỳ trọn nhưng Gatekeeper cung cấp các dịch vụ quan trong như dịch địa chỉ, sự ban quyền v à nhận thực cho Terminal và Gateway, quản lý băng thông, thu thập số liệu và tính cước. Bộ quản lý Gatekeeper H.225.0 RAS (server) H.225.0 Báo hiệu cuộc gọi H.245 Báo hiệu điều khiển Dịch vụ tính cước Dịch vụ bảo mật Dịch vụ thư mục Quản lý cuộc gọi/ chính sách Các giao thức truyền tải và giao diện mạng Hình 4.5: Chức năng của một Gatekeeper. MCU là thành phần hỗ trợ dịch vụ hội nghị điểm đa điểm có sự tham gia của từ 2 Terminal H.323 trở lên. Mọi Terminal tham gia vào hội nghị đều phải thiết lập một kết nối với MCU. Trong MCU có hai module: MC (Multipoint Controller) có chức năng điều khiển v à MP (Multipoint Processor) nhận và xử lý các luồng dữ liệu thoại, video hoặc dữ liệu khác. Hình 4.6: C ấu tạo của MCU. H.245 Báo hiệu cuộc gọi Multipoint Controller Multipoint Processor RTP Các giao thức truyền tải và giao diện mạng . giao thức báo hiệu mới. Hệ thống chuyển mạch mềm có kiến trúc phân tán, các chức năng báo hiệu và xử lý báo hiệu, chuyển mạch, điều khiển cuộc gọi được thực. Chương 12: CÁC GIAO THỨC TRONG CHUYỂN MẠCH MỀM Trong mạng điện thoại công cộng hiện nay có hai hệ