Luận Văn Tổng quan về các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng ngn

Lời nói đầu
Trong những năm gần đây, khi mà đời sống xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu trao đổi thông tin của con người cũng tăng lên rất nhiều cả về mức độ phong phú lẫn chất lượng của của loại hình dịch vụ. Hiện nay, những nhu cầu đó không chỉ còn tập trung vào loại hình dịch vụ thoại truyền thống như trước đây nữa mà còn cả các dịch vụ thoại có hình ảnh, hội nghị đa phương, cầu truyền thông, không thể đáp ứng được trên cơ sở hạ tầng của mạng viễn thông trước đây. Thực tế này đã đặt các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông trước một thách thức rất lớn là làm sao có thể đáp ứng được nhu cầu của các vị khách hàng khó tính với chi phí đầu tư thấp nhất.
Bên cạnh đó là sự ra đời của các công nghệ, kỹ thuật mới, sự bùng nổ của Internet đã trở thành động lực thúc đẩy sự ra đời của một mạng viễn thông thế hệ mới – Next Generation Network (NGN). NGN không phải là một mạng có cơ sở hạ tầng được xây dựng hoàn toàn mới mà nó được hình thành và phát triển trên nền tảng của các mạng thế hệ trước đó kết hợp với kỹ thuật chuyển mạch gói theo giao thức IP. Nhờ được xây dựng và phát triển trên cơ sở hạ tầng của các mạng thế hệ trước mà các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không cần phải bỏ vốn đầu tư ban đầu nhiều mà vẫn có khả năng thu lại lợi nhuận cao. Nhờ kỹ thuật chuyển mạch gói mà NGN là một mạng có khả năng cung cấp không chỉ các dịch vụ thoại thông thường mà còn có khả năng cung cấp cả các dịch vụ số liệu, thoại và số liệu tích hợp, một cách mềm dẻo và linh hoạt.
NGN đã có sự thay đổi hoàn toàn về mặt kiến trúc, kiến trúc phân tán đã được xây dựng thay cho kiến trúc tập trung như trong mạng chuyển mạch kênh trước đây. Trong kiến trúc mới này, khả năng thông minh (Intelligent) không phải được tập trung mà được phân tán cho các thiết bị nằm rải rác trong toàn kiến trúc mạng.
kiến trúc phân tán và sự kết hợp giữa mạng thế hệ cũ và mạng thế hệ mới đã đặt ra cho các giao thức báo hiệu và điều khiển một vai trò hết sức quan trọng trong việc phối hợp hoạt giữa các thiết bị trong mạng thế hệ mới và giữa các thiết bị trong mạng thế hệ cũ với các thiết bị trong mạng thế hệ mới. Đây cũng chính là lý do em lựa chọn đề tài TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN, nội dung của đề tài này gồm các phần sau:
Chương 1. Tổng quan về mạng thế hệ sau NGN.
Chương 2. Tổng quan về hệ thống báo hiệu số 7.
Chương 3. Truyền tải báo hiệu số 7 qua mạng IP – SIGTRAN.
Chương 4. Các giao thức báo hiệu và điều khiển ngang hàng.
Chương 5. Các giao thức báo hiệu và điều khiển chủ tớ.
Do còn rất nhiều hạn chế về trình độ và thời gian nên đề tài này sẽ không tránh khỏi các sai sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa viễn thông 1 đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình thực hiện đồ án. Trong đó, đặc biệt là cô Vũ Thúy Hà đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em về mọi mặt để em hoàn thành đồ án này.


MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i
Lêi nãi ®Çu 1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 3
1.1. SỰ RA ĐỜI VÀ CÁC ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGN 3
1.1.1. Sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN 3
1.1.2. Các động lực thúc đẩy sự phát triển của mạng NGN 4
1.2. KHÁI NIỆM VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA NGN 5
1.2.1. Khái niệm 5
1.2.2. Các đặc điểm của mạng NGN 7
1.3. KIẾN TRÚC MẠNG NGN 8
1.3.1. kiến trúc chức năng của mạng NGN 8
1.3.2. Cấu trúc vật lý 11
1.4. CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG NGN 12
1.4.1. Media Gateway (MG) 12
1.4.2. Media Gateway Controller (MGC) 13
1.4.3. Signalling Gateway (SG) 15
1.4.4. Hệ thống thiết bị truyền tải 15
1.4.5. Hệ thống thiết bị truy nhập 15
1.5. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN 16
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 18
2.1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 (CCS7) 18
2.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CCS7 18
2.3. CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA CCS7 19
2.3.1. Sơ đồ khối chức năng 19
2.3.2. Mối tương quan giữa CCS7 và mô hình OSI 20
2.4. PHẦN CHUYỂN GIAO BẢN TIN – MTP 21
2.4.1. MTP mức 1 (đường số liệu báo hiệu) 21
2.4.2. MTP mức 2 (chức năng đường báo hiệu) 22
2.4.3. MTP mức 3 (chức năng mạng báo hiệu) 22
2.5. PHẦN ĐIỀU KHIỂN ĐẤU NỐI BÁO HIỆU – SCCP 23
2.5.1. Các dịch vụ của SCCP 23
2.5.2. Cấu trúc chức năng của SCCP 24
2.5.3. Các thủ tục báo hiệu 24
2.6. PHẦN ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG GIAO DỊCH – TCAP 26
2.6.1. Cấu trúc của TCAP 26
2.6.2. Các hoạt động của TCAP 28
Chương 3. TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ 7 QUA MẠNG IP – SIGTRAN 29
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG 29
3.2. GIỚI THIỆU VỀ SIGTRAN 31
3.3. ĐỘNG LỰC PHÁT TRIỂN GIAO THỨC TRUYỀN TẢI MỚI 32
3.4. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN LUỒNG TRUYỀN TẢI – SCTP 32
3.4.1. Tổng quan về kiến trúc của SCTP 32
3.4.2. Tổng quan về chức năng của SCTP 33
3.4.3. Khuôn dạng tiêu đề chung của SCTP 34
3.5. M2PA 35
3.6. M2UA 36
3.7. SO SÁNH M2PA VÀ M2UA 37
3.8. M3UA 37
3.9. SUA 39
3.10. SO SÁNH M3UA VÀ SUA 41
Chương 4. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN NGANG HÀNG 42
4.1. GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN SIP 42
4.1.1. Các đặc điểm và chức năng của SIP 42
4.1.2. Các khái niệm và các thành phần của hệ thống SIP 44
4.1.3. Khái quát về hoạt động của SIP 49
4.1.4. Các loại bản tin SIP 53
4.1.5. Đánh giá SIP 56
4.2. H.323 57
4.2.1. Tổng quan về H.323 57
4.2.2. kiến trúc mạng và các thành phần của H.323 58
4.2.3. Chồng giao thức sử dụng trong H.323 64
4.2.4. Thiết lập và giải phóng cuộc gọi H.323 trong trường hợp đơn giản nhất 68
4.2.5. So sánh SIP và H.323 69
4.3. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN ĐỘC LẬP KÊNH MANG – BICC 71
Chương 5. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CHỦ TỚ 73
5.1. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN CỔNG PHƯƠNG TIỆN – MGCP 73
5.1.1. kiến trúc và các thành phần 73
5.1.2. Thiết lập cuộc gọi thông qua MGCP 75
5.1.3. So sánh giữa MGCP, SIP và H.323 76
5.1.4. Đánh giá giao thức MGCP 77
5.2. MEGACO/H.248 77
5.2.1. Tổng quan về giao thức MEGACO/H.248 77
5.2.2. Vị trí của giao thức MEGACO/H.248 trong mô hình OSI 78
5.2.3. Các chức năng của MEGACO/H.248 78
5.2.4. Các khái niệm trong giao thức MEGACO/H.248 79
5.2.5. Truyền dẫn các bản tin của giao thức MEGACO/H.248 82
5.2.6. Các lệnh được định nghĩa bởi giao thức MEGACO/H.248 82
5.2.7. Cấu trúc bản tin MEGACO/H.248 86
5.2.8. Hoạt động của giao thức MEGACO/H.248 86
5.2.9. Các ưu điểm của MEGACO/H.248 so với các giao thức điều khiển cổng phương tiện khác 87
KẾT LUẬN 89
PHỤ LỤC 90