CHƯƠNG 2: NGHIÊN CứU XÂY DựNG MạNG WAN-ISDN
2.2. Xây Dựng Mạng WAN-ISDN tại phòng thí nghiệm Hệ thống Viễn thông
2.2.2. Thiết kế hệ thống
2.2.2.1. Hệ thống báo hiệu QSIG
Ngoài báo hiệu giữa người sử dụng và mạng, phần báo hiệu liên đài hay báo hiệu giữa các tổng đài là rất quan trọng. Khi kết nối các tổng đài chúng ta cần phải
đảm bảo rằng các tổng đài đó bắt tay được với nhau qua các đường trung kế. Các mạng công cộng sử dụng báo hiệu kênh chung SS7. Đối với các tổng đài PINX, báo hiệu QSIG và CorNet đ−ợc lựa chọn để làm báo hiệu liên đài. QSIG là một hệ thống báo hiệu hiệu quả và thông minh trong mạng PINX, chúng đ−ợc thiết kế đặc biệt để phù hợp với những đòi hỏi của mạng PINX với các dịch vụ viễn thông phức tạp.
Trong bất kỳ một hệ thống nào, các tổ chức nghiên cứu trên thế giới đều định nghĩa các điểm tham chiếu chuẩn xác định ranh giới giữa các khối trên toàn hệ thống. Trong hệ thống đấu nối các tổng đài PINX với nhau và đấu với mạng ISDN cũng vậy, các điểm tham chiếu chuẩn gồm điểm tham chiếu S, T, Q, C, N, T.
Hình 2.11 biểu diễn các điểm tham chiếu đối với mạng ISDN công cộng và ISDN dành riêng.
Điểm tham chiếu S: Nằm ở ranh giới giữa TE và PINX. Nó xác định điểm truy cập giữa TE và PINX.
Điểm tham chiếu T: Xác định ranh giới giữa các nhóm PINX và với mạng ISDN công cộng. Các đặc tính về vật lý, điện và ghép nối đ−ợc chỉ ra cụ thể ở điểm tham chiếu này, cũng nh− là các chức năng liên mạng và thông tin điều khiển giữa mạng ISDN công cộng và PINX.
Trong mạng ISDN công cộng, hai điểm cuối PINX đ−ợc kết nối qua hai điểm tham chiếu sử dụng các giao thức ISDN khác nhau; tại điểm tham chiếu T là giao thức báo hiệu DSS1 và trong mạng ISDN công cộng tại điểm tham chiếu N là ISUP.
Đối với mạng ISDN dành riêng, chỉ có một giao thức đó là giao thức QSIG đã có đủ chức năng và đ−ợc sử dụng ở cả bên trong mạng tại các node chuyển và bên ngoài tại node truy nhập. Do đó QSIG đ−ợc sử dụng giữa ba PINX.
Mô hình tham chiếu ITU-T ISDN bao gồm báo hiệu giữa các PINX đ−ợc sử dụng trong các mạng ISDN dành riêng cần phân biệt hai điểm tham chiếu mới, gọi là Q và C.
Các đặc tính về vật lý, điện và ghép nối đ−ợc chỉ ra cụ thể ở điểm tham chiếu C, cũng nh− là các thông tin báo hiệu cần thiết để điều khiển việc kết nối giữa các PINX do IVN.
Tại điểm tham chiếu Q bao gồm các chức năng điều khiển cuộc gọi Basic Call trong mạng inter-PINX và thông tin báo hiệu.
Nh− vậy, điểm tham chiếu Q là điểm báo hiệu logic giữa hai PINX. Kết nối vật lý tới các PINX đ−ợc thiết lập ở điểm tham chiếu C. Mạng IVN có thể hoặc là
Hình 2.11: Các điểm tham chiếu trên mạng thực tế IVN
Inter-PINX
Control Inter-PINX Control
các kênh dành riêng (tương tự hoặc số) hoặc là các kết nối chuyển mạch (đối với mạng riêng ảo).
Báo hiệu QSIG
QSIG là giao thức báo hiệu ISDN chuẩn quốc tế cho truyền thông giữa các hệ thống viễn thông của các hãng sản xuất khác nhau, và nó đã đ−ợc chuẩn hoá bởi ETSI. Điểm cơ bản của chuẩn QSIG là đặc tính thông suốt qua mạng phân cấp.
Chẳng hạn nh−:
- Tự động gọi lại nếu bận - Hiển thị thời gian gọi - Nhận biết đ−ờng gọi - Hiển thị cuộc gọi party - Chuyển tiếp cuộc gọi
- Tối −u định tuyến chuyển cuộc gọi - ....
Năm 1994, 11 hãng sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới đã quyết
định dùng chuẩn QSIG cho PINX. Chuẩn QSIG đ−ợc xây dựng dựa trên khuyến nghị Q.931 của ITU-T, cho phép các PINX liên kết với nhau để tạo thành PISN (Private Integrated Services Network).
Hình 2.12 Mô hình tổng thể đấu nối các tổng đài PINX với các thiết bị đầu cuối
Terminal Node
Mobile Telephony ISDN Feature Phone
Simple TelephoneMultimedia Terminal
Multimedia Terminal
Transit Node
Fax
Fax
Transit Node with transit
functions
S Bus
LAN PNO provided
services PNO provided
services
Hình 2.12 biểu diễn mô hình tổng thể đấu nối các tổng đài PINX với các thiết bị đầu cuối khác nh− điện thoại, máy fax, điện thoại di động và các thiết bị đầu cuối
dữ liệu khác,...QSIG là hệ thống báo hiệu inter-PINX hiện đại, hiệu quả và thông minh đ−ợc thiết kế riêng để đạt đ−ợc những yêu cầu về dịch vụ trong viễn thông. Nó có khả năng cung cấp:
- Là nền để phát triển các dịch vụ mới trong tương lai - Phương pháp để kết nối các thiết bị của nhiều nhà sản xuất
- Phối hợp với mạng ISDN công cộng và các ứng dụng mang tính th−ơng mại đã phát triển cho mạng ISDN công cộng
- Một cơ cấu cho phép các nhà sản xuất cung cấp các đặc tính đổi mới cho thiết bị của họ.
- Một phương pháp hiệu quả về giá thành và linh động trong việc liên kết các PINX.
- Mở rộng các dịch vụ bổ sung
¦U §IÓM
- Không phải là một chuẩn độc quyền, nó là một chuẩn quốc tế, mở.
- Có thể dùng cho bất kỳ một cấu hình mạng nào: mạng mắt l−ới, mạng sao, và mạng chủ – tớ.
- Không giới hạn số nút trên mạng QSIG.
- Không áp đặt bất kỳ một hạn chế nào cho kế hoạch đánh số cho mạng.
- QSIG đ−ợc sử dùng trên bất kỳ cách kết nối nào giữa các PINX, gồm:
đ−ờng thuê bao t−ơng tự 2/4 dây, các đ−ờng thuê bao số (giao diện PRI và BRI), các đ−ờng vô tuyến và vệ tinh, các dịch vụ VPN.
- Chú ý: các thông tin về báo hiệu của QSIG và thông tin của ng−ời sử dụng (thoại, dữ liệu,...) không nhất thiết phải cùng truyền qua trên một liên kết vật lý. Ví dụ, một đường liên kết có tốc độ 2Mbps có thể được sử dụng để truyền các thông tin trong khi thông tin về báo hiệu QSIG lại đ−ợc truyền qua một liên kết khác chẳng hạn nh− mạng chuyển mạch dữ liệu.
- QSIG đ−ợc xây dựng dựa trên các khuyến nghị Q-93x của ITU-T cho các dịch vụ cơ bản và các chức năng chung, và Q-95x cho các dịch vụ bổ sung.
Do đó, QSIG bảo đảm khả năng kết hợp dịch vụ giữa mạng ISDN công cộng với mạng ISDN dành riêng.
Tất cả các ứng dụng đ−ợc phát triển cho các thiết bị đầu cuối kết nối trực tiếp với mạng ISDN công cộng cũng sẽ dùng đ−ợc cho các thiết bị đầu cuối trên mạng sử dụng duy nhất báo hiệu QSIG.
ứng dụng ISDN ứng dụng ISDN
Hình 2.13: Khả năng t−ơng thích của mạng QSIG
- Các dịch vụ bổ sung: QSIG bổ sung thêm các dịch vụ khác cho DSS1nh−:
nhận biết tên, xâm nhập cuộc gọi, DND, thay thế đ−ờng dẫn, dịch vụ điều hành, dịch vụ di động, hoàn thành cuộc gọi khi không có tín hiệu phản hồi.
- Tính trong suốt của mạng QSIG: QSIG là một mạng báo hiệu thông minh và hiệu quả. Khi một nút mạng cung cấp các dịch vụ cho ng−ời sử dụng, nút mạng đó sẽ phải hiểu và chỉ ra phần cụ thể của giao thức cần thiết để xử lý cuộc gọi. Nếu nút mạng đó không cung cấp một dịch vụ cụ thể, nút đó sẽ chuyển các thông tin tới một nút mạng khác. QSIG đ−ợc xây dựng và tổ chức
để thích nghi với các mức dịch vụ của các hệ thống khác nhau và nó cho phép mỗi nút mạng cung cấp các dịch vụ theo mức yêu cầu. Mạng QSIG có thể trao đổi các dịch vụ mức cao giữa 2 nút mạng.
H×nh 2.13: KÕt nèi end-to-end KÕt nèi end-to-end
End Node Transit Node End Node
- Đa ứng dụng: QSIG có thể đ−ợc dùng cho một loạt các ứng dụng chứ không đơn giản chỉ là kết nối các PINX.
Hình 2.15: Tính đa ứng dụng của QSIG Xử lý dữ liệu
PINX khác
Voice Mail
Ngăn xếp giao thức QSIG
Về cấu trúc QSIG cũng gần giống với DSS1, báo hiệu trên đ−ờng dây thuê bao ISDN với mạng công cộng. Tham chiếu với mô hình OSI, kiến trúc giao thức của báo hiệu QSIG cũng gồm có 3 lớp: lớp 1 và 2 giống với lớp 1, 2 của DSS1, nh−ng lớp 3 thì khác nhau.
Layer Standard Miêu tả
Layer 4 – 7 Application mechanisms include:
ROSE (Remote Operation Service Elements) ACSE (Association Control Service Elements)
End-to-End protocol network transparent
Appendix D QSIG Procedures for
Supplementary Services IS11582, ETS300 239, ECMA165 QSIG Generic
Functional Procedures Layer 3
IS11574/11572, ETS300 171/172, ECMA124/143 QSIG Basic Call
Layer 2 ECMA141, ETS300 402
Layer 1 Basic rate access ETS300 011 L430
Primary rate access ETS300 012 L431
Medium Copper Wire Copper Wire Optical Fibre
Interface-dependent protocols
Hình 2.16: Ngăn xếp giao thức QSIG
Lớp 3 đ−ợc chia thành 3 lớp nhỏ nh− biểu diễn ở hình trên. Lớp con đầu tiên là Qsig Base Call (BC).
QSIG Basic Call là một ví dụ điển hình nhất của dịch vụ cơ bản. Hình 2.17 biểu diễn chuỗi bản tin đơn giản của Qsig BC:
Terminal Node
Terminal Node Transit
Node
H×nh 2.17: Qsig Basic Call
Không giống với DSS1, Qsig BC là giao thức đối xứng (giao thức này ở phía người sử dụng và phía mạng đều như nhau), và bao gồm cả các nút chuyển tiếp.
Lớp con thứ 2 là lớp giao thức Qsig GF (Genneric Function). Giao thức Qsig GF cung cấp một cơ chế chuẩn để trao đổi thông tin báo hiệu dùng để điều khiển các dịch vụ bổ sung và ANF (Additonal Network Feature) qua mạng. Không giống với DSS1, Qsig GF hỗ trợ cho cả cơ chế truyền kết nối có định hướng và kết nối không có định hướng đối với các dịch vụ bổ sung và ANF.
Lớp con thứ 3 (QSIG Protocols for Supplementary Services and ANFs) là lớp xác định các thủ tục Qsig cụ thể tại điểm tham chiếu Q cho từng dịch vụ bổ sung riêng biệt. Một danh sách các chuẩn vẫn đ−ợc tiếp tục mở rộng theo 2 h−ớng. Các dịch vụ bổ sung mới đ−ợc đ−a thêm vào danh sách các dịch vụ bổ sung đã có và các chuẩn sẽ đ−ợc mở rộng thành các chuẩn toàn cầu.