Tìm hiểu mạng thế hệ sau NGN (3G, 4G)

Tìm hiểu mạng thế hệ sau NGN (3G, 4G)

Hệ thống mạng thế hệ sau NGN(3G,4G) là một phát triển vượt bậc của ngành côngnghệ thông tin và viễn thông Hiện nay nó là sự lựa chọn tối ưu cho ngành viễn thôngbởi hàng loạt các tiện ích và dịch vụ nổi bật đó là sử dụng điện thoại video, dịch

vụ Internet di động, xem phim, nghe nhạc theo yêu cầu với những người năng động,nhất là đối những người hay đi công tác xa, thường xuyên phải di chuyển

Trước ứng dụng và các dịch vụ to lớn đó của mạng thế hệ sau, việc nghiên cứu vàtìm hiểu là một vấn đề khá thú vị và đang được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên

cứu Đó là lý do chúng em chọn đề tài về: “Tìm hiểu mạng thế hệ sau )”

Nội dung đề tài gồm 5 chương:

Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Chương 2: Cấu trúc mạng thế hệ sau

Chương 3: Đặc điểm và các công nghệ mạng

Chương 4: Dịch vụ mạng thế hệ sau

Chương 5: Chiến lược và xu hướng phát triển

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới Thầy Huỳnh Nguyễn Thành

Luân đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Đồng thời em xin chân thành

cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo của Trường Cao Đẳng Công Thương Tp.HCM.Xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới các thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin, nhữngngười đã tận tình chỉ dạy cho em trong suốt quá trình học tại trường

Do trình độ và thời gian có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi các thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự hướng dẫn và đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để tốt đồ án hoàn thiện hơn

Tp.HCM, ngày 12 tháng 6 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh phong_Trần Thị Bảo Trân

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN



Chương 1: Giới thiệu tổng quan mạng thế

hệ sau

1.1 Giới thiệu chương

Cụm từ “mạng thế hệ sau” (Next Generation Network- NGN) bắt đầu được

nhắc tới từ năm 1998 NGN là bước tiếp theo trong lĩnh vực truyền thôngtruyền thống trên thế giới được hỗ trợ bởi 3 mạng lưới: mạng thoại PSTN,mạng không dây và mạng số liệu (Internet) NGN hội tụ cả 3 mạng trên vàomột kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quảcho phép truy xuất toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng mới và

mở đường cho các cơ hội kinh doanh phát triển Chương 1 giới thiệu về Mạngthế hệ sau (NGN), trình bày sơ lược về mạng viễn thông hiện tại, đặc điểm vàhạn chế Sau đó, mô tả kiến trúc mạng NGN bao gồm lớp truyền dẫn và truycập, lớp truyền thông, lớp điều khiển, lớp ứng dụng và lớp quản lý

1.2 Mạng viễn thông hiện tại

1.2.1 Khái niệm về mạng viễn thông hiện tại

- Mạng viễn thông là phương tiện truyền thông tin từ đầu phát tới đầu thu.Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng Mạng viễn thông baogồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môitrường truyền và thiết bị đầu cuối

- Thiết bị chuyển mạch gồm tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang Các thuêbao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt nối vào tổng đài quá

giang Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền được dùng chung vàmạng có thể được sử dụng một cách kinh tế

- Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa cáctổng đài để thực hiện việc truyền các tín hiệu điện Thiết bị truyền dẫn chia làm

2 loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang Thiết

bị truyền dẫn phía thuê bao dùng môi trường thường là cáp kim loại Tuy nhiên

có một số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến

- Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến

Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX

Như vậy, mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: Mạng viễnthông là một hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyền dẫn Nút được phân thành nhiều cấp và kết hợp với các đường truyền dẫn tạo thành các cấp mạng khác nhau

1.2.2 Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện tại

- Mạng Telex: dùng để gởi các bức điện dưới dạng ký tự đã được mãhoá bằng 5 bit (mã Baudot) Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 đến 300 bit/s)

-Mạng điện thoại công cộng, còn gọi là POTS (Plain Old TelephoneService): ở đây thông tin tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở hệ thốngchuyển mạch điện thoại công cộng PSTN

-Mạng truyền số liệu: gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi sốliệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệuchuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21

Các tín hiệu truyền hình có thể truyền theo 3 cách: truyền bằng sóng

vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (CommunityAntennaTelevision) bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh, haycòn gọi là truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System)

Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thôngqua mạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạngEthernet,Token Bus và Token Ring

Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sửdụng cho các mục đích khác Ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyểnmạch gói X.25 vì trễ qua mạng này quá lớn

Xét về góc độ dịch vụ: gồm mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại

di động và mạng truyền số liệu

Xét về góc độ kỹ thuật: gồm mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn,mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ

1.2.3 Những hạn chế của mạng Viễn thông hiện tại

Như phân tích ở trên, hiện nay có nhiều loại mạng khác nhau cùng songsong tồn tại Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành,bảo dưỡng khác nhau Như vậy, hệ thống mạng viễn thông hiện tại có nhiềunhược điểm mà quan trọng nhất là:

Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng

Thiếu mềm dẻo: sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽtới tốc độ truyền tín hiệu Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thôngtrong tương lai, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau Ta dễ dàngnhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này

Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tàinguyên Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạngkhác cùng sử dụng Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằmmục đích khai thác dịch vụ thoại là chủ yếu

Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụthuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài Điều này không những làmgiảm sức cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thácnhỏ, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụngcác phần mềm mới

Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nênlạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng Đứng trước tình hình phát triển củamạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng “sự hội tụ giữamạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra Cần có một cơ sở hạ tầngduy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương tự-số, băng hẹp-băng rộng, cơ bản-

đa phương tiện, …) để việc quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vậnhành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay

1.3 Mạng viễn thông thế hệ sau

1.3.1 Định nghĩa

Mạng viễn thông thế hệ sau có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như:

 Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau)

 Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc

Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấpthiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào chomạng NGN Do đó, định nghĩa mạng NGN nêu ở trên đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết về mạng thế hệ sau, nhưng nó có thể tương đối là khái niệmchung nhất khi đề cập đến NGN.

Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ sau là sự tích hợp mạng thoạiPSTN (chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM) với mạng chuyển mạch gói (dựa trên

kỹ thuật IP/ATM) Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTNđồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó cóthể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sựhội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và côngnghệ gói, giữa mạng cố định và di động

Chương 2: Cấu trúc mạng NGN

2.1.Cấu trúc chức năng

Nhìn chung NGN vẫn là một xu hướng mới mẻ do vậy chưa có mộtkhuyến nghị chính thức nào được công bố rõ ràng để làm tiêu chuẩn về cấutrúc NGN, song dựa vào mô hình mà một số tổ chức và các hãng xây dựng ta

có thể tạm hiểu cấu trúc NGN chức năng như sau:

- Lớp kết nối (truy nhập và truyền dẫn/ở phần lõi)

- Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)

- Lớp điều khiển

- Lớp quản lý

Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều loạigiao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng là vấn đề đangđược các nhà khai thác quan tâm

Xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc NGN cóthêm lớp ứng dụng dịch vụ Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ córất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ

Hình 11: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ)

Hình 12: Cấu trúc chức năng của NGN

2.1.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập

2.1.1.1 Phần truyền dẫn

- Tại lớp vật lý truyền dẫn quang với công nghệ ghép kênh theo bước sóngDWDM sẽ được sử dụng.

- Công nghệ ATM hay IP có thể được sử dụng truyền dẫn trên mạng lõi đểđảm bảo QoS

- Các router được sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn và ngược lại khilưu lượng nhỏ Switch – router có thể đảm nhận luôn chức năng nhữngrouter này

- Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng mộtdịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau Lớp ứng dụng sẽ đưa ra các yêu cầu

về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện yêu cầu đó

2.1.1.2 Phần truy nhập

Với truy nhập hữu tuyến: có cáp đồng và xDSL đang được sử dụng Tuy vậytrong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON sẽ dần chiếm ưu thế, thịtrường của xDSL và modem sẽ dần thu nhỏ lại

Với truy nhập vô tuyến ta có hệ thống thông tin di động GSM hoặc CDMA,truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh Trong tương lại các hệ thống truy nhậpkhông dây sẽ phát triển rất nhanh như truy nhập hồng ngoại, bluetooth, hayWLAN

Lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trụcqua cổng giao tiếp thích hợp NGN cũng cung cấp hầu hết các truy nhập chuẩn cũng như không chuẩn của các thiết bị đầu cuối như: truy nhập đa dịch vụ,điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX…

2.1.2 Lớp truyền thông

Gồm các thiết bị là các cổng phương tiện như:

- Cổng truy nhập: AG kết nối giữa mạng lõi và mạng truy nhập, RG kết nốimạng lõi và mạng thuê bao nhà

- Cổng giao tiếp: TG kết nối mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG kết nốimạng lõi với mạng di động

Lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (FR, PSTN,LAN, vô tuyến…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi

và ngược lại

2.1.3.Lớp điều khiển

Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính

là Softswitch còn gọi là MGC hay Call agent, được kết nối với các thành phầnkhác nhau như: SGW MS FS AS để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP

Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ truyềnthông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào.Các chức năng quản lý và chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớpđiều khiển Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyềndẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng

2.1.5.Lớp quản lý

Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ kết nối cho đếnlớp ứng dụng Tại lớp quản lý người ta có thể khai thác hoặc xây dựng mạnggiám sát viễn thông TMN như một mạng riêng theo dõi và điều phối các thànhphần mạng viễn thông đang hoạt động

2.2.Các thành phần của NGN

NGN là mạng thế hệ kế tiếp không phải là mạng hoàn toàn mới do vậykhi xây dựng NGN ta cần chú ý vần đề kết nối NGN với mạng hiện hành và

tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quảkhai thác tối đa.

- Media Gateway (MG)

- Media Gateway Controller (MGC)

- Signalling Gateway (SG)

- Media Server (MS)

- Application Server (Feature Server)

 Media Gateway

Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại,

dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN Trong mạng PSTN, dữliệu thoại được mang trên kênh DSo Để truyền dữ liệu này vào mạng gói mẫuthoại cần được nén lại và đóng gói Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử

lý tín hiệu số DSP

 Media Gateway controler MGC

MGC là đơn vị chính của Softswitch Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi,còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó Nó điều khiển SG thiết lập và kếtthúc cuộc gọi Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OS và BSS

MGC chính là cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, như PSTN,SS7, mạng IP Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua cácmạng khác nhau Nó cũng được gọi là Call Server do chức năng điều khiển cácbản tin

 Signalling Gateway SG

Signalling Gateway tạo ra chiếc cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 vớimạng IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC)

 Media Server

Media Server là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để

xử lý các thông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP vớihiệu suất cao nhất

 Application Server /Feature Server

Server đặc tính là một server ở mức độ ứng dụng chứa một loạt dịch vụ của doanhnghiệp Chính vì vậy nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại Vì hầu hếtcác server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng

không ràng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phầnứng dụng.

Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent hoặc cũng có thểthực hiện một cách độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agentthông qua các giao thức như SIP, H323… Chúng thường độc lập với phầncứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng

Feature Server xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thôngthường cho hệ thống đa chuyển mạch

bao gồm cả Internet H323 có vai trò như một giao thức ô che, nó thực chất làmột chồng giao thức bao gồm nhiều giao thức báo hiệu khác như:

- RAS dung cho quản lý đăng nhập và trạng thái

- H225 cho báo hiệu cuộc gọi và gói hoá các dòng media cho các hệ thốngtruyền thông đa phương tiện dựa trên công nghệ gói

- H245 cho điều khiển truyền thông giữa các hệ thống điện thoại trực quan

và các thiết bị đầu cuối

- Một số tiêu chuẩn cho mã hoá, giải mã tiếng nói như G711, G728…

- Một số tiêu chuẩn cho mã hoá, giải mã hình ảnh nhu H261, H263…

Mô hình H323 tương quan với mô hình OSI

H323 cung cấp khả năng truyền dẫn audio, video, thông tin điều khiển

Dữ liệu bao gồm hình ảnh, fax, dữ liệu máy tính và các loại dữ liệu khác Nó

có thể cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ và dùng trong nhiều lĩnh vực khácnhau Cấu trúc H323 có thể dược sử dụng trong mạng LAN hoặc mạng góidiện rộng, bất kì một mạng gói không tin cậy (không đảm bảo chất lượng dịchvụ), hoặc có độ trễ cao đều có thể được dùng cho H323

 SIP

Vào năm 1999, IETF đưa ra tiêu chuẩn báo hiệu riêng cho mình gọi làSession Initiation Protocol (SIP) SIP là giao thức báo hiệu tầng ứng dụng choviệc khởi tạo, thay đổi và kết thúc các phiên media, bao gồm các cuộc gọi thoạiInternet và hội nghị đa phương tiện Cũng giống như H323 nó dựa trên cấu trúcphân tán

SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của SMTP và HTTP Nó hoạt độngtheo cơ chế client – server, các yêu cầu được bên gọi (client) đưa ra và bên bịgọi (server) trả lời Về cơ bản SIP là một giao thức hướng văn bản và gần gốngnhư HTTP nhưng không phải là sự mở rộng của HTTP

Hình 19: Vị trí SIP trong chồng giao thức

SIP thực hiện một số nhiệm vụ trong suốt một phiên của hai phía (gọi và bị gọi):

o Định vị server: xác định hệ thống đầu cuối cho truyền thông thoại

o Các khả năng của User: xác định các phương tiện và các tham số củaphương tiện sẽ được dùng

o Thiết lập cuộc gọi: rung chuông, thiết lập các tham số cuộc gọi cho cảhai phía gọi và bị gọi

o Kiểm soát cuộc gọi: chuyển và kết thúc cuộc gọi

Ta có thể so sánh H323 và SIP:

 H323:

 Là chuẩn của ITU mô tả một bộ giao thức

 Toàn diện nhưng lại phức tạp

 Được triển khai nhiều hơn SIP

 SIP:

 Là chuẩn của IETF

 Được phát triển cho điện thoại IP, không khởi xướng từPSTN

Về cơ bản thì SIP cũng giống H323 là các giao thức khác nhau để truyền cácthông tin giống nhau

2.3.2 BICC, SIP-T và SIP-I

 BICC

BICC do ITU-T phát triển từ năm 1999 Mục đích của nó là để xác địnhmột giao thức cho truyền thông giữa các server hay MGC, độc lập với các loạitải tin Do vậy nó cho phép các nhà vận hành mạng chuyển được các dịch vụthoại từ mạng TDM sang mạng gói Với mong muốn thích ứng 100% vớimạng hiện tại và làm việc trên bất cứ môi trường nào khác để truyền thoại vớichất lượng chấp nhận được

Ta có thể tóm tắt về BICC như sau:

- BICC là một giao thức chín muồi

- BICC CS1 xuất hiện 6/2000 hỗ trợ VoATM (Voice over ATM) đến BICCCS2 xuất hiện 7/2001 hỗ trợ cả VoATM và VoIP

- Tương thích đầy đủ với giao thức SS7/ISUP Hỗ trợ đầy đủ các dịch vụISUP do vậy có thể sử dụng lại mạng SS7 đang tồn tại

- Dễ dàng được mang qua IP nhờ sử dụng SIGTRAN hay “circuit emulation”

- Được lựa chọn bởi 3GPP (cho hệ thống ứng dụng di động)

- Thích ứng tốt với các hệ thống báo hiệu khác như SIP và H323

 SIP-I

SIP-I là tiêu chuẩn được phát triển bởi ITU-T dựa trên SIP của IETF.

Nó không cung cấp một cách chi tiết, nhưng lại tạo ra cơ hội tốt hơn để liên kếthoàn hảo giữa các giải pháp của các nhà cung cấp khác nhau Một bản nhápđược đưa ra trong khuyền nghị Q912.5 của ITU-T và đã được thông qua vào12/3/2004

2.3.4.MGCP, H248/MEGACO

 MGCP

MGCP là một giao thức dùng để điều khiển các Gateway thoại nhờphần tử điều khiển cuộc gọi bên ngoài được gọi là bộ điều khiển Media hayCall agent

- MGCP do IETF phát triển và được sử dụng rộng rãi cho các giải pháp cáp

- Mô hình kết nối dựa trên các điểm cuối và các kết nối

- Là giao thức kiểu master – slaver, khác với SIP và H323 (là giao thức peer

- to – peer) Phối hợp hoạt động tốt với SIP và H323

- Được sử dụng giữa Call Agent và Media server

- Mô hình kết nối dựa trên các termination và context

- Các gói được định nghĩa trong các phụ lục riêng (các RFC riêng)

- Các lớp ứng dụng lớn hơn cho hội nghị đa bên và các cuộc gọi đa phươngtiện

- Hiệu quả hơn và mở hơn cho các tiến trình trong tương lai mà không bị phávỡ

SIGTRAN là một nhóm làm việc của IETF nghiên cứu việc truyền tảibáo hiệu PSTN (báo hiệu SS7 dựa trên chuyển mạch gói) qua mạng IP Nhómnày thực hiện công việc: cung cấp tương tác giữa hai mạng PSTN và mạng IP,cho phép truyền báo hiệu PSTN trong mạng IP, điển hình là VoIP Công việcchính của nhóm là nghiên cứu truyền báo hiệu giữa các Gateway (SG vàMGC) nhằm cung cấp khả năng cho MGC định vị tài nguyên trên mạng

 M2UA: kết nối tới các thiết bị cũ mà không cần yêu cầu số SP mới

 M2PA và M3UA: kết nối giữa các điểm báo hiệu cho phép IP

 SUA: cho phép kết nối với các điểm báo hiệu cho phép IP với các ứngdụng TCAP

 IUA: truyền báo hiệu thuê bao tới Softswitch

2.3.6.API và INAP

INAP là giao thức ứng dụng mạng thông minh Nó hỗ trợ các dịch vụmạng thông minh trên nền NGN Nó được dùng cho truyền báo hiệu dịch vụ

IN giữa Call server và Feature server

API là giao diện chương trình ứng dụng Thông qua giao diện này nhàcung cấp dịch vụ có thể tương tác với Feature server để kiến tạo nên dịch vụmới một cách linh hoạt trên nền mạng hiện có mà không cần thay đổi thiết bịmạng Có giao diện này giúp cho quá trình triển khai các dịch vụ cũng đơngiản và nhanh chóng hơn

2.3.7.RTP và RCTP

 RTP

RTP là giao thức truyền tải thời gian thực hỗ trợ việc truyền thông tinMedia trong hệ thống H323 Cụ thể là RTP hỗ trợ thực hiện trao đổi bản tin haichiều từ đầu đến cuối theo thời gian trên mạng Unicast hay Muticast Các dịch

vụ truyền tải và đóng mở gói bao gồm: nhận diện tải, sắp xếp đúng thứ tự góitin, chuẩn hoá thới gian tín hiệu đòi hỏi thời gian thực dựa vào tem thời gian vàcác từ giám sát RTP dựa vào nhiều cơ chế khác biệt và các lớp thấp hơn đểđảm bảo truyền đúng thời hạn, chiếm giữ tài nguyên, đảm bảo độ tin cậy vàQoS

 RTCP

RTCP là giao thức điều khiển truyền thời gian thực, làm cơ sở điềukhiển tới các thành phần của tệp, sử dụng cơ chế phân phối giống với gói dữliệu Các giao thức lớp dưới phải cung cấp việc phối hợp gói dữ liệu và điềukhiển RTCP giám sát việc gửi dữ liệu cũng như diều khiển và nhận dạng dịch

vụ RTP luôn sử dụng cổng UDP chẵn, còn RTCP sử dụng cổng UDP lẻ ngaytrên cổng cho RTP của nó

2.4.Các công nghệ nền tảng cho NGN

Ngày nay do yêu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng dịch vụ

đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của thị trường công nghệ điện tử - tinhọc - viễn thông Những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cậnnhau, đan xen lẫn nhau nhằm cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhucầu của khách hàng trong tương lai

Theo ITU có hai xu hướng tổ chức mạng chính:

- Hoạt động kết nối định hướng

- Hoạt động không kết nối

Tuy vậy hai phương thức phát triển này đang dần tiếp cận và hội tụ dẫnđến sự ra đời của của công nghệ ATM/IP Sự phát triển mạnh mẽ của các dịch

vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng

đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tới đích

IP là giao thức chuyển mạch có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao.Tuy nhiên việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do phương thức địnhtuyến theo từng chặng Mặt khác IP cũng không hỗ trợ chất lượng dịch vụ

2.4.2.ATM

Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của phương pháp chuyển mạch gói.Thông tin được nhóm vào các gói tin có độ dài cố định ngắn; trong đó vị trí góikhông phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh chotrước Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụkhác nhau ATM có hai đặc điểm quan trọng:

- ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM.Các tế bào nhỏ với tốc độ truyền cao sẽ làm cho trễ truyền lan và biến độngtrễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, cũng tạo điều kiện choviệc hợp kênh ở tốc độ cao dễ dàng hơn

- ATM có khả năng nhóm một số kênh ảo thành một đường ảo nhằm giúp chocông việc định tuyến được dễ dàng

Quá trình chuyển giao các tế bào qua tổng đài ATM cũng giống nhưchuyển giao gói qua router Tuy nhiên ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vìnhãn gắn trên cell có kích thước cố định và nhỏ hơn IP, kích thước bảng địnhtuyến nhỏ hơn nhiều so với của IP router Việc này thực hiện trên các thiết bịphần cứng chuyên dụng nên dung lượng tổng đài ATM thường lớn hơn dunglượng IP router truyền thống

2.4.3.IP Over ATM

IP over ATM là một kỹ thuật xếp chồng, nó xếp IP lên ATM; giao thứccủa hai tầng hoàn toàn độc lập với nhau, giữa chúng phải nhờ một loại giaothức nữa để nối thông như NHRP, ARP… Điều đó hiện nay không được sửdụng rộng rãi trong thực tế

2.4.4.MPLS

MPLS là kỹ thuật chuyển mạch đa giao thức nhãn Phương pháp này đãdung hợp một cách hữu hiệu năng lực điều khiển lưu lượng của thiết bị chuyểnmạch với tính linh hoạt của bộ định tuyến MPLS là công nghệ chuyển mạch

IP có nhiều triển vọng Với tính chất cơ cấu định tuyến của mình, MPLS cókhả năng nâng cao chất lượng dịch vụ của mạng IP truyền thống Bên cạnh đóthông lượng của mạng sẽ được cải thiện một cách rõ rệt

Tuy nhiên độ tin cậy là một vấn đề thực tiễn có thể khiến việc triển khai MPLStrên mạng bị chậm lại

2.4.Giải pháp NGN của các hãng

2.4.1.Mô hình NGN của Alcatel

Alcatel đưa ra mô hình mạng thế hệ sau với các lớp:

- Lớp truy nhập và truyền tải

họ sản phẩm 1000MME10 là các hệ thống cơ sở để xây dựng mạng viễn thông thế

hệ mới từ mạng hiện có Năng lực xử lí của hệ thống rất lớn so với các hệ thốngE10 trước đây, lên tới 8 triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch ATM có thể đạt tới80Gb/s Đặc điểm lớn nhất của hệ thống này là luôn chuyển một số chức năng liên

quan đến điều khiển cuộc gọi như chương trình kết nối ATM bán cố định, chươngtrình xử lí số liệu cho việc lập kế hoạch đánh số, định tuyến, điểm điều khiển dịch

vụ nội hat, quản lý kết nối băng thông… lên máy chủ (Server) chạy trên UNIX

Hệ thống này có thể làm các chức năng sau:

- Gateway trung kế: hỗ trợ kết nối giữa mạng thoại dùng TDM và mạngchuyển mạch gói Hệ thống này gồm Gateway cho thoại qua ATM và thoạiqua IP

- Gateway truy nhập: hệ thống này thực hiện kết nối đến thuê bao, tập trungcác lưu lượng POST, ISDN, ADSL, ATM, IP và chuyển đến mạng chuyểnmạch gói

- Hệ thống cũng cung cấp các chức năng xác nhận, cho phép kết nối, thống

kê và các kết cuối băng hẹp, băng rộng

- Tổng đài chuyển mạch gói: có chức năng hỗn hợp chuyển mạch/ định tuyếnđặt tại phần lõi hay biên của mạng chuyển mạch gói Thiết bị này chuyểntải thông tin giữa Gateway trung kế và Gateway truy nhập

2.4.2.Mô hình NGN của Ericsson

Ericsson giới thiệu mô hình mạng thế hệ mới có tên là ENGINE

ENGINE tạo ra một mạng lõi cung cấp nhiều dịch vụ trên một cơ sở hạtầng mạng duy nhất Nó bao gồm toàn bộ các sản phẩm mạng đa dịch vụ củaErisson và đây là một tập hợp các giải pháp và sản phẩm

Cấu trúc ENGINE hướng tới các ứng dụng, cấu trúc này sựa trên cácliên hệ Client/Server và Gateway/Server Các ứng dụng gồm các phần clienttrên máy đầu cuối và các server trong mạng giao tiếp với nhau qua các giaodiện mở và hướng tới mạng độc lập với dịch vụ

Cũng như các hãng khác mạng ENGINE được phân thành 3 lớp, sửdụng công nghệ chuyển mạch gói đó là:

- Lớp dịch vụ/điều khiển