Transcript HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA ĐIỆN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU
TRONG MẠNG NGN
Giáo viên hướng dẫn: Ths Dương Thị Thanh Tú
Sinh viên thực hiện: Trần Đi Va Nốp
Lớp: Đ01VT
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Nội dung báo cáo
•
•
•
•
Mạng viễn thông NGN
Các công nghệ sử dụng trong mạng NGN
Các thành phần trong cấu trúc mạng NGN
Các giao thức báo hiệu trong mạng NGN
(Giao thức báo hiệu cuộc gọi H323, SIP; giao
thức báo hiệu giữa MGC – MG: MGCP,
MEGACO/H248; giải pháp truyền tải báo hiệu
SS7 qua mạng IP: SIGTRAN)
• Báo hiệu cuộc gọi H323
• Triển khai báo hiệu H323 ở Hà Nội Telecom
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
MẠNG VIỄN THÔNG NGN
Đặc điểm
• Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói hay
mạng toàn IP
• Phân tách giữa dịch vụ với mạng truyền dẫn
• Mạng NGN là một hệ thống mở
• Mạng NGN là mạng dải rộng tích hợp hay hội
tụ
• Mạng NGN là mạng rộng khắp
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG MẠNG NGN
• Công nghệ truyển mạch (công nghệ IP,
công nghệ ATM, công nghệ MPLS)
• Công nghệ truyền dẫn (cáp quang, cáp
đồng, vô tuyến)
• Công nghệ mạng truy nhập (truy nhập
quang, truy nhập vô tuyến, truy nhập cáp
đồng xDSL: HDSL, ADSL)
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CÁC THÀNH PHẦN TRONG CẤU TRÚC MẠNG NGN
Media
Server
Application Server/
Feature Server
SIP
ENUM/TRIP
MediaGateway
Controller
SIP
MediaGateway
Controller
SIP
MediaGateway
Controller
MGCP
MEGACO
SIGTRAN
Media
Gateway
Signalling
Gateway
SS7
SIP
MGCP
Non IP
Network
PSTN
TDM/ATM
IP
Network
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU TRONG MẠNG NGN
• Giao thức báo hiệu cuộc gọi (H323 –
ITU-T, SIP - IETF)
• Giao thức báo hiệu giữa MGC – MG
(MGCP, MEGACO/H248)
• SIGTRAN – Giải pháp truyền tải báo
hiệu SS7 qua mạng IP
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU CUỘC GỌI H323
• Terminal: Hỗ trợ truyền thông hai chiều
với thực thể H.323 khác
• Gateway: Tạo tính tương thích giữa các
loại mạng khác nhau
• Gatkeeper: Quản trị miền, chuyển đổi địa
chỉ, điều khiển băng thông
• MCU: Hỗ trợ hội thoại từ ba thành phần
trở lên
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU CUỘC GỌI H323
Cấu trúc mạng H.323
GateKeeper
Multipoint
Control Unit
Packet Based Network
Circuit
Switching
Network
User Agent
Gateway
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU SIP
Cấu trúc SIP
Các thành phần SIP
Location
Server
Redirect
Server
Registrar
Server
PSTN
PSTN
`
User Agent
Proxy
Server
Proxy
Server
Gateway
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU GIỮA MGCP - MG
Thiết lập và giải phóng cuộc gọi MGCP
hiQ
Multimedia
Signaling Plane
Transport Plane
SS
Gateway
M
SS7
Switch
Release
Call Setup
PSTN / ISDN
P
SS
Packet Backbone
7
TD
STP
MG
C
P
C
MG
TD
Gateway
RTP
UP
1s: IS
RCX
: IAM: MGCP: C
p
R
2s GCP: es
M
:
3s
MDCX
p
GCP:
7s: MGCP: Res
8s: M
ACM
SUP:
11s: I UP: ANM
S
13s: I
EL
UP: R
LCX
2r: IS
CP: DResp
:
5r: MG
P
C
6r: MG
C
L
R
UP:
7r: IS
7
M
Switch
STP
SS7
PSTN / ISDN
4s: IS
5s: MG UP: IAM (w
it
C
h
P
s
:
p
6s: MG
C CX
ecial C
TC ind
CP: RR
esp
icator)
9s: ISU
10s: IS P: COT
UP
12s: IS : ACM
UP: AN
M
3r: MGC
1
r:
ISUP: R
4r: MGCP: DLCX
EL
P: Resp
8r: ISU
P: RLC
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
SINGTRAN
Nhiệm vụ chính của giao thức SIGTRAN là
dùng để truyền thông tin báo hiệu của mạng
PSTN qua mạng IP. SCTP được xây dựng để
thay thế TCP. Sau đây là mô hình của SIGTRAN
Adaptation Protocol
(xUA,xPA)
Common Signaling
Transport (SCTP)
Standard Internet
Protocol (IP)
SIGTRAN
Architectural
Model
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU CUỘC GỌI H.323
Các thành phần H.323
• Terminal là thành phần dùng trong truyền
thông 2 chiều đa phương tiện thời gian thực
được dùng trong việc kết nối cuộc gọi.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU CUỘC GỌI H.323
• Gateway là thành phần để kết nối 2
mạng khác loại nhau mạng IP và SCN
• Gatekeeper: là bộ não của mạng H.323,
cung cấp các dịch quan trong như dịch
địa chỉ, quản lý băng thông, thu thập số
liệu và tính cước
• Multipoint Control Unit: là thành phần hỗ
trợ trong dịch vụ hội nghị đa điểm có sự
tham gia từ 2 terminal H.323 trở lên.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU CUỘC GỌI H.323
Các giao thức thuộc H.323
• Giao thức RAS là giao thức được sử dụng để
thực hiện việc đăng ký, quản lý việc tham gia
của các điểm cuối với Gakeeper. Bản tin RAS
có 3 loại: Request(xRQ), Confirm(xCF),
Reject(xRJ)
• Giao thức báo hiệu cuộc gọi H.225 là giao thức
hỗ trợ các chức năng báo hiệu cho một cuộc
gọi, được sử dụng để thiết lập kênh kết kết nối
giữa các endpoint. Các bản tin cơ bản bao
gồm: SETUP, CALL PROCCEDING, AlERTING,
CONNECT, RELEASE COMPLETE.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU THUỘC H.323
• Giao thức báo hiệu điều khiển H.245 dùng để
trao đổi các bản tin điều khiển H.245 từ đầu
cuối đến đầu cuối.
• Các chức năng chính của H.245: Trao đổi khả
năng dùng các bản tin TerminalCapabilitySet,
terminalCapabilityAck, terminalCapabilityReject.
• Báo hiệu kênh luận lý: để thiết lập một kênh
luận lý sử dụng một số bản tin
openLogicalChannel, openLogicalChannelAck,
openLogicalChannelReject.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIAO THỨC BÁO HIỆU CUỘC GỌI H.323
Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi
1.Thiết lập cuộc gọi sử dụng giao thức
báo hiệu RAS, H.225
2.Khởi tạo kênh điều khiển và trao đổi khả
năng sử dụng báo hiệu H.245
3.Thiết lập kênh truyền thông sử dụng báo
hiệu H.245
4.Các dịch vụ cuộc gọi sử dụng RAS,
H.245
5.Kết thúc cuộc gọi sử dụng RAS, H.245
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
THIẾT LẬP CUỘC GỌI
Thiết lập cuộc gọi khi hai đầu cuối đăng ký ở cùng một Gakeeper
Endpoint 1
Gatekeeper
Endpoint 2
ARQ (1)
ACF (2)
Setup (3)
Call proceeding
(5)
Setup (4)
Call proceeding
(5)
ARQ (6)
ACF/ARJ (7)
Alerting (8)
Alerting (8)
Connect (9)
Connect (10)
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
THIẾT LẬP CUỘC GỌI
Có các kiểu thiết lập cuộc gọi sau
• Thiết lập cuộc gọi không có Gatekeeper
• Thiết lập cuộc gọi khi hai đầu cuối đăng
ký cùng một Gatekeeper
• Thiết lập cuộc gọi khi chỉ có chủ gọi
đăng ký với Gatekeeper
• Thiết lập cuộc gọi khi chỉ có bị gọi đăng
ký với Gatekeeper
• Thiết lập cuộc gọi khi hai điểm đầu cuối
đăng ký tại hai Gatekeeper khác nhau
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
KHỞI TẠO KÊNH ĐIỀU KHIỂN VÀ TRAO ĐỔI KHẢ NĂNG
• Kênh điều khiển H.245 có thể được thiết
lập bởi bên bị gọi sau khi nhận được bản
tin Setup hoặc bên chủ gọi sau khi nhận
được bản tin Alerting hay Call Procceding
• Các khả năng của điểm đầu cuối được trao
đổi bằng cách truyền đi bản tin H.245
TerminalCapabilitySet khi điểm đầu cuối
phía bên kia hoàn tất về khả năng thì gửi lại
bản tin TerminalCapabilitySetAck
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
THIẾT LẬP KÊNH TRUYỀN THÔNG
• Sau quá trình trao đổi khả năng thủ tục
H.245 sẽ được sử dụng để mở kênh logic
cho những luồng thông tin khác nhau
• Khi có nhu cầu mở một kênh logic, một
bản tin yêu cầu openlogicalChannel sẽ
được gửi đi để đáp lại phía nhận gửi bản
tin openlogicalChannelAck.
• Sau khi kênh logic được mở, một bản tin
h2250MaximumSkewIndication sẽ được
gửi đi bởi bên phát để xác nhận các thông
số của kênh truyền
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CÁC DỊCH VỤ CUỘC GỌI
Thay đổi độ rộng băng tần
• Độ rộng băng tần của cuộc gọi được thiết lập
và được cung cấp bởi Gatekeeper trong giai
đoạn trao đổi chấp nhận cuộc gọi. Điểm cuối
phải đảm bảo tổng tất cả các kênh audio và
video truyền dẫn phải phù hợp với độ rộng
băng tần. Nếu tăng tốc độ bít đầu cuối vượt
qua độ rộng băng tần hiện tại thì điểm cuối
yêu cầu thay đổi độ rộng băng tần cuộc gọi
từ Gatekeeper.
• Các bản tin được sử dụng BRQ, BCF, BRJ,
CloseLogicalChannel, OpenLogicalChannel.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CÁC DỊCH VỤ CUỘC GỌI
Xác định trạng thái
Để giám sát trạng thái hoạt động của các
điểm đầu cuối, Gatekeeper liên tục trao đổi
các cặp bản tin IRQ/IRRQ, giữa hai lần trao
đổi liên tục không quá 10s
Mở rộng hội nghị
Hội nghị đa điểm được tạo ra giữa hai điểm
cuối trong đó có ít nhất một điểm cuối hay
một Gatekeeper có chức năng MC. Có hai
cách mở rộng hội nghị. Cách thứ nhất: một
điểm cuối trong hội nghị mời điểm cuối thứ 3
tham gia hội nghịthông qua MC. Cách thứ
hai: điểm cuối thứ ba tham gia hội nghị đang
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
KẾT THÚC CUỘC GỌI
Các điểm đầu cuối hoặc thực thể báo hiệu
cuộc gọi trung gian có thể kết thúc cuôc
gọi
• Xóa cuộc gọi không có Gatekeeper: Phía
đầu cuối đóng tất cả kênh logic dành cho
video, audio, dữ liệu.
• Xóa cuộc gọi có Gatekeeper: Phía đầu cuối
đóng tất cả kênh logic dành cho video,
audio, dữ liệu, sau đó đóng kênh điều
khiển.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
KẾT THÚC CUỘC GỌI
Điểm đầu cuối khởi tạo - xóa cuộc gọi: Phía đầu cuối đóng tất cả
các kênh logic dành cho video, dữ liệu, audio sau đó các đầu
cuối gửi các bản tin đóng kênh điều khiển H.245
Gatekeeper 1
Enpoint 1
Enpoint 2
Gatekeeper 2
EndSessionCommand(1)
EndSessionCommand(1)
DRQ(3)
Release Complete(2)
DRQ (3)
DCF(4)
DCF(4)
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
TRIỂN KHAI BÁO HIỆU H.323 Ở VIỆT NAM
Thiết lập cuộc gọi mạng Hà Nội Telecom
Gatekeeper
PSTN
Telephone
Gateway
IP Network
PSTN
Gatekeeper
Gateway
Telephone
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
TRIỂN KHAI BÁO HIỆU H.323 Ở VIỆT NAM
Thực trạng mạng Hà Nội Telecom
HTC VOIP NETWORK DIAGRAM
1E1 for
voice
Hai Phong
P&T
PoP HaiPhong
GW48
0
SW2950
R1706
1E1 for
voice
Hai Duong
P&T
Lease Line 512k
PoP HaiDuong
GW48
0
SW2950
HaNoi
3 x E1 Leased Line
Leased Line 256K
VGK1000
VNM
R1706
SW2950
Firewall
2E1 for
voice
CISCO3745-IO-2FE
W2
W1
ACT
100 Mbps
LINK
POWER
SYS
CONSOLE
AUX
CF
FASTETHERNET 0/1
W0
ACT
100 Mbps
LINK
FASTETHERNET 0/0
ETM
NPA
AIM1
AIM0
PIX 525
GW2000
SW2950
R3725
Leased Line 256K
Lease Line (1E1)
R1706
1E1 for
voice
PoP DongNai
Leased Line 256K
GW480
Netscreen FW
IMega
Network
SW2950
R7206
SW2950
IPLC(2E1)
R1706
1E1 for
voice
PoP LongAn
SW2950
HongKong
Leased Line 256K
GW480
LongAn
P&T
1E1 for F-link for other
province+mobile
IPLC (1E1)
SW2950
DongNai
P&T
R7206
R1706
1E1 for
voice
PoP KhanhHoa
SW2950
SW2950
IP LAN link
Lease Line
256k
GW480
7xE1 for
voice
R1706
VSG
1E1 for
voice
PoP DaNang
R1706
HCMC
Tandem
Exchange
GW2000
4E1 for other
provinces+mobile
GW480
SW2950
Lease Line
256k
GW2000
TDM connection:
8xE1
HCMC
KhanhHoa
P&T
VIP Network
PoP BinhDuong
GW480
BinhDuong
P&T
1 x E1 Leased Line
HaNoi
Tandem
Exchange
Toll1
Exchange
VSG
1E1 for
voice
TSI VoIP
Network
Billing Server
1E1 for F-link
GW2000
Wellham
nTrigVision
Other carriers
VITC Network
Internet
Toll2
Exchange
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
TRIỂN KHAI BÁO HIỆU H.323 Ở VIỆT NAM
Một số giải pháp phát triển mạng Hà Nội Telecom
• Cung cấp thêm dịch vụ
Thêm MCU là thành phần hỗ trợ cung cấp dịch vụ
hội nghị đa điểm từ hai đầu cuối trở lên
Thêm 1 Gatekeeper làm giảm lưu lượng phải xử lý
ở một Gatekeeper hiện tại
Phát triển dịch vụ băng rộng bằng cách nâng cao
khả năng xử lý ở mỗi PoP, và đường truyền tải
• Mở rộng phạm vi phục vụ
Thêm các PoP mới phân bổ đều các tỉnh miền
Nam, cũng như miền Bắc đặc biệt miền trung chưa
triển khai dịch vụ VoIP.
Mở rộng mạng VoIP Hà Nội Telecom ra các nước
thông qua cổng quốc tê Hồng Kông bằng cách
đăng ký Gatekeeper nước đó thuộc quản lý
Gatekeeper Hà Nội Telecom.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
KẾT LUẬN
• Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em
đã nghiên cứu tổng quan các giao thức
trong mạng NGN
• Em tập trung nghiên cứu giao thức báo
hiệu cuộc gọi H.323 và triển khai giao thức
báo hiệu H.323 ở mạng Hà Nội Telecom
• Thời gian làm đồ án có hạn cũng như khó
khăn trong tìm hiểu thông tin thực tế của
Hà nội Telecom nên đồ án chưa đem lại
những thông tin cập nhật nhất.