đồ án: Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch vụ trên NGN và kha năng ứng dụng mạng NGN vào mạng viễn thông Lào

đồ án:Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch vụ trên NGN và kha năng ứng dụng mạng NGN vào mạng viễn thông Lào

MỤC LỤC

MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH VẼ IV DANH MỤC BẢNG BIỂU VI THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VII LỜI NÓI ĐẦU X

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG 1

1 Đặc điểm của mạng dịch vụ viễn thông VN 1

1.1 Các mạng dịch vụ viễn thông 1

1.2 Đặc điểm các mạng dịch vụ viễn thông 1

1.3 Các loại mạng viễn thông 4

CHƯƠNG II CẤU TRÚC NGN 19

1 Cấu trúc chức năng 19

2 Cấu trúc vật lý 20

3 Các thành phần của NGN 21

3.1 Cổng phương tiện MG 22

3.2 Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC 23

3.3 Cổng báo hiệu SG 24

3.4 Server phương tiện MS 24

3.5 Server ứng dụng/server đặc tính 25

4 Mô hình NGN của các tổ chức 25

4.1 Mô hình của ITU 25

4.2 Hướng nghiên cứu của IETF 26

4.3 Mô hình của MSF 26

4.4 Mô hình của ETSI 27

4.5 Mô hình của TINA 29

4.6 Mô hình của Alcatel 30

4.7 Mô hình NGN của Ericsson 32

4.8 Mô hình NGN của Siemenns 33

4.9 Hướng phát triển NGN của Lucent 34

4.10 Xu hướng phát triển NGN của NEC 34

CHƯƠNG III BÁO HIỆU TRONG NGN 36

1 Giao thức báo hiệu H323 36

2 Giao thức báo hiệu SIP (Session Initiation Protocol) 37

3 Giao thức báo hiệu MGCP, H248/MEGACO 38

3.1 MGCP 38

3.2 H248/MEGACO 38

4 Giao thức báo hiệu SIGTRAN 39

CHƯƠNG IV CÁC DỊCH VỤ CỦA MẠNG NGN 41

1 Giới thiệu chung 41

2 Đặc tính dịch vụ của NGN 42

3 Xu hướng dịch vụ 43

4 Giới thiệu tổng quát về một số dịch vụ của NGN 44

4.1 Dịch vụ thoại 44

4.2 Dịch vụ dữ liệu (Data Serrvice) 45

4.3 Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) 45

4.4 Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) 45

4.5 Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing) 46

4.6 Bản tin hợp nhất (Unified Messaging) 46

4.7 Môi giới thông tin (Information Brokering) 46

4.8 Thương mại điện tử (E-Commerce) 47

4.9 Dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service) 47

4.10 Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming) 47

4.11 Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) 47

4.12 Quản lý tại gia (Home Manager) 47

5 Một số dịch vụ NGN tại Việt Nam 48

5.1 Giới thiệu 48

5.2 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 49

5.3 Dịch vụ miễn cước ở người gọi 1800 (Free Phone) 49

5.4 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 (1900 Primium Rate Service ) 51

5.5 Dịch vụ báo cuộc gọi khi đang truy cập Internet 52

5.6 Dịch vụ thoại qua trang web (Web Dial Page) 53

5.7 Dịch vụ mạng riêng ảo 54

5.8 Dịch vụ thoại miễn phí từ trang WEB 54

5.9 Dịch vụ ATM 55

5.10 Một số dịch vụ khác 55

CHƯƠNG V CẤU HÌNH MẠNG DỊCH VỤ INTERNET TRONG NGN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀO MẠNG VIỄN THÔNG LÀO 57

1 Giới thiệu 57

2 Các thành phần hệ thống cung cấp dịch vụ Internet 58

2.1 CPE 58

2.2 DSLAM 60

2.3 BRAS 61

2.4 ISP 63

3 Các giao thức sử dụng trong mô hình kết nối Internet 63

3.1 Giao thức HTTP 64

3.2 Hệ thống giao thức TCP/IP 65

3.3 Giao thức PPP 68

3.4 Giao thức ATM 72

4 Định hướng phát triển mạng NGN của VNPT 75

4.1 Cấu trúc mạng viễn thông hiện tại của VNPT 75

4.2 Triển khai NGN của VNPT 85

4.3 Các giải pháp đề xuất cho việc triển khai NGN của VNPT 87

4.4 Nguyên tắc tổ chức và triển khai mạng NGN của VNPT 90

4.5 Mạng NGN thực tế đang triển khai của VNPT 96

5 Tình hình triển khai mạng NGN ở Lào 101

5.1 Giới thiệu về đất nước Lào 101

5.2 Lịch sử viễn thông Lào 101

5.3 Các nhà cung cấp dịch vụ ADSL của Lào 102

5.4 Mạng viễn thông Lào 103

5.5 Nghiên cứu ứng dụng NGN vào mạng viễn thông Lào 109

KẾT LUẬN 124

TÀI LIỆU THAM KHẢO 125

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Các mạng cung cấp dịch vụ dữ liệu 2

Hình 1 2 Phạm vi AN 4

Hình 1 3 Các thành phần chính của mạng viễn thông 6

Hình 1 4 Cấu hình mạng cơ bản 7

Hình 1 5 Phân cấp mạng viễn thông hiện nay 8

Hình 1 6 Cấu trúc phân lớp NGN 10

Hình 1 7 Cấu trúc chức năng của NGN 11

Hình 2 1 Cấu trúc phân lớp của mạng NGN 19

Hình 2 2 Cấu trúc vật lý của NGN 21

Hình 2 3 Các thành phần của NGN 22

Hình 2 4 Cấu trúc của MG 23

Hình 2 5 Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng 25

Hình 2 6 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ 27

Hình 2 7 Cấu trúc chức năng mạng NGN theo ETSI 28

Hình 2 8 Cấu trúc mạng NGN theo ETSI 29

Hình 2 9 Mô hình kết nối với các mạng đang tồn tại 30

Hình 2 10 Mô hình mạng thế hệ sau của Alcatel 31

Hình 2 11 Mô hình mạng thế hệ sau của Ericsson 32

Hình 2 12 Cấu trúc mạng thế hệ sau của Siemens 33

Hình 2 13 Mô hình của NEC về mạng viễn thông tương lai 35

Hình 3 1 Mô hình H323 tương quan với mô hình OSI 36

Hình 3 2 Vị trí SIP trong chồng giao thức 38

Hình 3 3 Mô hình phát triển MEGACO/H248 39

Hình 3 4 Mô hình Sigtran 40

Hình 4 1 Một số dịch vụ NGN điển hình 42

Hình 4 2 Mô hình của VPN 46

Hình 5 1 Sơ đồ tổng quát kết nối từ CPE tới mạng Internet 58

Hình 5 2 Giao thức của CPE (PC) 59

Hình 5 3 Giao thức của Modem 60

Hình 5 4 Sơ đồ khối tổng quát của DSLAM 60

Hình 5 5 Giao thức của DSLAM 61

Hình 5 6 Giao thức của BRAS 62

Hình 5 7 Giao thức của ISP 63

Hình 5 8 Mô hình chuẩn và các giao thức trong kết nối 64

Hình 5 9 Các lớp giao thức của mô hình TCP/IP 67

Hình 5 10 Cấu trúc PPP phân lớp 68

Hình 5 11 Chồng giao thức PPPoA 70

Hình 5 12 Chồng giao thức PPPoE 71

Hình 5 13 Cấu trúc tế bào ATM 73

Hình 5 14 Cấu trúc mạng viễn thông VNPT 76

Hình 5 15 Sơ đồ kết nối mạng chuyển mạch VNPT 77

Hình 5 16 Mạng báo hiệu Việt Nam 84

Hình 5 17 Tổ chức lớp ứng dụng/ dịch vụ và lớp điều khiển 91

Hình 5 18 Tổ chức lớp truyền tải 93

Hình 5 19 Lộ trình chuyển đổi 94

Hình 5 20 Cấu hình chi tiết NGN tại VTN1 Hà Nội 98

Hình 5 21 Cấu hình chi tiết NGN tại VTN2 Tp HCM 98

Hình 5 22 Cấu hình chi tiết NGN tại VTN3 Đà Nẵng 98

Hình 5 23 Cấu hình lớp truy nhập tại mỗi tỉnh thành 99

Hình 5 24 Hệ thống quản lý và giám sát 100

Hình 5 25 Các tổng đài đường trục của Lào 104

Hình 5 26 Mạng cáp quang hiện có và tương lai 105

Hình 5 27 Mô hình NGN của Alcatel 109

Hình 5 28 Cấu trúc mạng thế hệ sau của Ericsson 111

Hình 5 29 Mô hình NGN của Siemens 113

Hình 5 30 Mô hình của NEC về mạng viễn thông tương lai 115

Hình 5 31 Lớp điểu khiển và ứng dụng trong NGN 119

Hình 5 32 Lớp chuyển tải trong cấu trúc NGN 120

Hình 5 33 Lớp truy nhập trong NGN 121

Hình 5 34 kết nối với mạng PSTV và GSM 122

Hình 5 35 kết nối với mạng Internet 123

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Quy hoạch đánh số cho mạng viễn thông Lào 108

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ADSL ASYMMETRIC DIGITAL SUBSCRIBER

ATM ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE Chế độ truyền tải không đồng bộ ATM-LSR ATM-LABEL SWITCH ROUTER Router chuyển mạch nhãn ATM BGP BORDER GATEWAY PROTOCOL Giao thức cổng biên

BHCA BUSY HOUR CALL ATTEMPT Cuộc gọi thử trong giờ cao điểm BICC BEARER INDEPENDENT CALL

CONTROL PROTOCOL Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập tải tin CDMA CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS Đa truy cập phân chia theo mã CR-LDP CONSTRAIN-BASED LDP Cưỡng bức dựa trên LDP

DSS1 DIGITAL SIGNALLING SYSTEM No1 Hệ thống báo hiệu số số 1

ETSI EROPEAN TELECOMMUNICATION

STANDARD INSTITUTE Viện tiêu chuẩn Châu âu

FEC FORWARDING EQUIVALENCE

CLASSES

Nhóm chuyển tiếp tương đương

HDSL HIGH BIT RATE SUBSCRIBER LINE Đường thuê bao tốc độ cao

IEEE INSTITUTE OF ELECTRICAL AND

ELECTRONICS ENGINEERS

Viện các nhà kỹ thuật điện và điện tử

IETF INTERNET ENGINEERING TASK

FORCE Tổ chức quốc tế cho kỹ thuật internet

ISDN INTEGRATED SERVICE DIGITAL

NETWORK

Mạng số liên kết đa dịch vụ

ISP INTERNET SERVICE PROVIDER Nhà cung cấp dịch vụ internet

Hiệp hội viễn thông quốc tế

LC-ATM LABEL CONTROLLED ATM Giao diện ATM điều khiển nhờ

nhãn LDP LABEL DISTRIBUTION PROTOCOL Giao thức phân phối nhãn

LEC LOCAL EXCHANGE CARRIER Công ty chuyển mạch nội hạt LFIB LABEL FORWARDING INFORMATION

BASE

Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn

LSP LABEL SWITCHING PATH Đường chuyển mạch nhãn

LSR LABEL SWITCH ROUTER Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn

MEGACO MEDIA GATEWAY CONTROL

Giao thức điều khiển cổng thiết bị

MGC MEDIA GATEWAY CONTROLLER Thiết bị điều khiển MG

MGCP MEDIA GATEWAY CONTROL

PROTOCOL Giao thức điều khiển cổng thiết bịMPLS MULTI PROTOCOL LABEL

SWITCHING

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSF MULTISERVICE SWITCH FORUM Diễn đàn chuyển mạch nhãn đa dịch

vụ NGN NEXT GENERATION NETWORK Mạng thế hệ sau

OSFP OPEN SHORTEST PATH FIRST Giao thức định tuyến mở đường

ngắn nhất đầu tiên OSI OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION Mô hình liên kết hệ thống mở PDU PROTOCOL DATA UNIT Khối dữ liệu giao thức

POST PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE Dịch vụ điện thoại đơn giản

PPP POINT TO POINT PROTOCOL Giao thức điểm - điểm

PSTN PUBLIC SWITCH TELEPHONE

NETWORK Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng RADIUS REMOTE AUTHENTICATION DIAL IN

USER SERVICE

Dịch vụ xác thực user quay số từ xa

RAS REMOTE ACCESS SERVER Máy chủ truy nhập từ xa

RIP ROUTING INFORMATION PROTOCOL Giao thức thông tin định tuyến RSVP RESOURCE RESERVATION

SIP SESSION INITIAL PROTOCOL Giao thức khởi tạo phiên

SIGTRAN SIGNALLING TRANSPORT Truyền tải báo hiệu

SS7 SIGNALLING SYSTEM No7 Hệ thống báo hiệu số 7

STM SYNCHRONOUS TRANSFER MODE Chế độ truyền tải đồng bộ

SVC SWITCHED VIRTUAL CIRCUIT Kênh ảo có chuyển mạch

TCP TRANSPORT CONTROL PROTOCOL Giao thức điều khiển truyền tải

MANAGEMENT NET WORK

Mạng quản lý viễn thông

UDP USER DATA PROTOCOL Giao thức dữ liệu người sử dụng

VCI VIRTUAL CIRCUIT IDENTIFIER Trường nhận dạng kênh ảo

VPI VIRTUAL PATH IDENTIFIER Trường nhận dạng đường

VPN VIRTUAL PRIVATE NETWORK Mạng riêng ảo

WDM WAVE DIVISION MULTIPLEXING Ghép kênh phân chia theo bước

sóng WDMA WAVE DIVISION MULTIPLE ACCESS Đa truy cập phân chia theo bước

sóng

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự ham muốn nắm bắt công nghệ về NGN, Em đã quyết định lựachọn đề tài đồ án tốt nghiệp là “Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch

vụ trên NGN và kha năng ứng dụng mạng NGN vào mạng viễn thông Lào”

Đồ án được trình bày trong 5 chương cụ thể

- CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG

- CHƯƠNG III BÁO HIỆU CỦA NGN

TRONG NGN, VÀ ỨNG DỤNG MANG NGN VÀO MẠNG VIỄN THÔNG LÀO.

Mặc dù đã rất cố gắng làm xong, Do giới hạn trong một đồ án tốt nghiệpđại học nên Em không có nhiều cơ hội tiếp xúc thực tế cũng như còn thiếu kinhnghiệm khi bước vào nghiên cứu, nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Emrất mong nhận được nhiều sự góp ý từ các thày cô và các bạn cũng như từnhững người nghiên cứu về NGN

Xin chân thành cám ơn!

Ngày 17 tháng 10 năm 2008

Sinh viên

Som Pha Mith See Tha

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG

1.1 Các mạng dịch vụ viễn thông

Pháp lệnh BCVT do Chủ tịch nước CHXHCN Việt nam ban hành tháng6/2006 đưa ra định nghĩa: Dịch vụ viễn thông là dịch vụ truyền ký hiệu,tínhiệu,số liệu chữ viết, âm thanh, hình ảnh hoặc các dạng khác của thông tin,giữa các điểm kết cuối của mạng viễn thông

Thiết bị đầu cuối viễn thông viết tắt TBĐCVT là : thiết bị viễn thôngđược đấu nối trực tiếp hoặc gián tiếp tại điểm kết cuối mạng viễn thông để gừi,

xử lý và nhận thông tin dưới các dạng …

Một hệ thống truyền dẫn SDH cũng có thể gọi là một mạng vì có các núttruyền dẫn và liên kết truyền dẫn kỹ thuật số giữa các nút Song trên thực tếmạng VN đang tồn tại các hệ thống mạng như PSTN/ISDN; PLMN, MAN,NGN…các mạng này sử dụng các phương tiện do các hệ thống thuộc cơ sở hạtầng viễn thông: các mạng truyền dẫn, các mạng vật lý, để hình thành một hệthống mạng hoàn chỉnh cung cấp các dịch vụ viễn thông Trong phần sau đâychúng ta nghiên cứu các đặc điểm chung của các mạng này

1.2 Đặc điểm các mạng dịch vụ viễn thông

Có chức năng cung cấp dịch vụ viễn thông cho người dùng cuối cùng(end-uer) Người dùng có thể sở hữu một TBĐC được kết nối vào mạng đểnhận được các dịch vụ viễn thông cụ thể nào đó Các dịch vụ có thể được hỗ trợ

từ một mạng hoặc nhiều mạng Vậy, môt hệ thống truyền thông như thế nàođược gọi là một mạng? khi nghiên cứu dịch vụ viễn thông, ta có thể coi mạng làmột hệ thống bao gồm các nút, các liên kết, các trang thiết bị hoạt động thốngnhất trên các kế hoạch mạng Trước hết là các kế hoạch kỹ thuật giải quyết cácyêu cầu cơ bản như: định tuyến các phiên truyền thông qua các nút như thế nào,vấn đề địa chỉ hóa nguòn và điểm đích các thông tin cần chuyển giao như thếnào, vấn đề truy nhập dịch vụ, thu thập thông tin cước, quản trị mạng như thếnào…

Các mạng có thể khác nhau về công nghệ

Hình minh họa các khả năng truyền dữ liệu qua các mạng có công nghệ,các kỹ thuật khác nhau

- Trường hợp (1) có thể thuê đường truyền dẫn để truyền điểm –điểm cố định, mà không qua các hệ thống nối chuyển (switchs) Cóthể coi hệ thống chuyển tiếp khung (Frame relay) cũng nằm trongtrường hợp này

- Trường hợp (2) qua hệ thống nối chuyển, tạo khả năng truyền tớinhiều đích khác nhau on-demand

- Trường hợp (3) sử dụng mạng hoạt động theo phương thức mạch,tạo ra mạch kế nối giữa TBĐC nguồn và TBĐC đích

- Trường hợp (4): truyền qua các mạng hoạt động theo phương thứcchuyển gói Có nhiều công nghệ chuyển gói khác nhau Công nghệX.25 là công nghệ chuyển gói cũ chỉ đạt tốc độ dưới 2Mb/s Côngnghệ ATM, IP, LAN (Ethernet) có tốc độ cao

- Trường hợp (5) là truyền qua mạch điện thoại sử dụng MODEM đạttới tốc độ dữ liệu 56Kb/s trên mạch kết nối 64Kb/s (thuê kênh hoặcquay số)

Hình 1 1 Các mạng cung cấp dịch vụ dữ liệu

- Trường hợp (6): Đây là trường hợp có thể truyền dữ liệu qua cácmạng đi động mặt đất PLMN

- Trường hợp (7) truyền qua mạch kết nối ISDN (nx64) có thể thuêkênh hoặc quay số

- Trường hợp (8) truyền qua kết nối mạch ảo tạo nên từ mạng chuyểngói Các gói tin thuộc về cùng một phiên được chuyển qua các nútchuyển gói và các liên kết như nhau gọi là phương thức hướng kếtnối (connection-oriented)

- Trờng hợp (9) chuyển dữ liệu qua mạng gói theo phương thức phikết nối (Connectionless-oriented) Trong phương thức này, các góixất hiện trong một phiên có thể được chuyển qua các con đườngxuyên qua các nút, các liên kết khác nhau và tuần tự tới đích củacácgói dữ liệu có thể không đúng với thứ tự phát ở điểm nguồnMỗi mạng đều có nhà quản trị mạng của nó Vấn đề quản trị mạng làkhông thể thiếu đối với bất cứ mạng viễn thông nào Hoạt động quản mạng ýnghĩa rộng lớn bao hàm dự báo nhu cầu, quy hoạch mạng, thiết kế phát triểnmạng theo từng giai đoạn, vận hành bảo trì mạng sao cho đạt được hiệu quảphục vụ cao trong hoạt động bình thường cũng như trong các sự cố

Mạng viễn thông là một đối tượng mà việc quản lý không thể chỉ là trựctiếp giám sát và điều khiển bởi các nhà điều hành Bản thân mạng viễn thông đã

là một hệ thống thiết bị điện- điện tử- laser xử lý bởi các hệ máy tính mạnh Vìvậy nhà quản trị mạng cần thiết lập một hệ thống quản lý bằng máy tính đủmạnh mới có thể giám sát điều khiển được đối tượng quản lý Các nhà chế tạo

và cung cấp thiết bị viễn thông đều đã thiết kế sẵn các chức năng quản lý phần

tử nằm trong các thiết bị của họ Nhà quản trị mạng cần thiết lập hệ thống quảntrị mạng cho riêng cho mình gọi là NMS Như vậy các mạng khác nhau có thể

có các NMS khác nhau Một vấn đề đặt ra là cần có chuẩn giao thức chung cho

hệ thống mạng quản trị viễn thông Các khuyến cáo của các tổ chức chuẩn hóaquốc tế đề cập tới vấn đề này xây dựng chuẩn chung cho các hệ thống quản trịmạng viễn thông gọi là TMN

 Hệ thống truy nhập dịch vụ

Mạng cung cấp dịch vụ viễn thông đưa ra các điểm gọi là nút dịch vụ.Một TBĐC của khách hàng muốn nhận được các dịch vụ, điều tiên quyết làphải kết nối được tới nút dịch vụ này Lấy ví dụ: mạng điện thoại cố định(PSTN) có các tổng đài nội hạt tạo ra các cử thuê bao,một máy điện thoại mốnnhận được các dịch vụ buộc phải “nối” tới của thuê bao này theo đúng chuẩnkết vối của nó Tại cửa thuê bao, các chức năng cần thiết cho cung cấp dịch vụ

đã được thiết kế sẵn Vị trí của điểm nút dịch vụ đã được định sẵn một cách tậptrung Vấn đề đặt ra là, cần một hệ thống nối giữa vị trí các MĐTCĐ tới nútdịch vụ Hệ thống đó chính là một mạng truy nhập (access networks) là khôngthể thiếu đối với bất cứ dịch vụ nào

Hình 1 2 Phạm vi AN

Trước đây mạng truy nhập thường được thiết lập riêng cho từng mạngdịch vụ Có trường hợp mạng truy nhập đơn giản chỉ là mạng vật lý phân phốicáp Ngày nay hệ thống truy nhập dịch vụ đã và đang phát triển rất phức tạp,

mà ở đó hội tụ nhiều giao thức, với công nghệ truyền dẫn hiện đại

Mạng viễn thông VN đang triển khai các công nghệ truy nhập tiên tiếnnhư xDSL, TDMA, CDMA Wi-fi, Wi-max, FTTH… Nghiên cứu mạng truynhập là rất cần thiết bởi vì hệ thống truy nhập luôn luôn là khu vực thu hútnhiều chi phí nhất trong mạng viễn thông

1.3 Các loại mạng viễn thông

1.3.1 Các mạng di động mặt đất (PLMN)

Mạng bao gồm các tổng đài MSC, các liên kết giưa các tổng đài theo

đóng vai trò là các nút truy nhập cung cấp giao diện truy nhập vô tuyến tới cácmáy di động theo công nghệ truy nhập tiên tiến như TDMA,CDMA Hệ thốnghoàn toàn được số hóa với trí tuệ mạng cao các dịch vụ rất phong phú đa dạng.

Hiện nay ở VN có nhiều mạng di động của các nhà quản trị mạng như :mạng di động tế bào của GPC, VMS,HT, SPT,EVNT,VIETTEL

Sinh viên được nhiên cứu sâu các mạng này trong các học phần “Mạngthông tin di động”

Một số nhà quản trị mạng thiết lập các hệ thống mạng IP cho ứng dụngthoại gọi là hệ thống VoIP nhằm cung cấp các dịch vụ thoại giá rẻ

1.3.3 các mạng dữ liệu công cộng

Hiện nay mạng viẽn thông tại các BĐ tỉnh được phát triển theo mô côngnghệ mạng dữ liệu có tên là MAN (Metropolitan Area Network) theo côngnghệ Ethernet co thể cung cấp các dịch vụ dứ liệu băng rộng, đồng thời hỗ trợcác dịch vụ thoại

1.3.4 Mạng PSTN

Mạng PSTN là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu.Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng

Mạng PSTN bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết

bị truyền dẫn, môi trường truyền dẫn và thiết bị đầu cuối

Hình 1 3 Các thành phần chính của mạng viễn thông

- Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quágiang Các thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nộihạt được nối vào tổng đài quá giang Nhờ các thiết bị chuyển mạch

mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng có thể được sửdụng một cách kinh tế

- Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài haygiữa các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa tín hiệu thông tin.Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuêbao và thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đài Thiết bị truyền dẫn thuêbao thường là cáp kim loại tuy nhiên trong một số trường hợp có thể

là cáp quang hoặc vô tuyến Thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đàithường là cáp quang đôi khi dùng cáp đồng trục, cáp xoán đôi hayviba…

- Môi trường truyền dẫn bao gồm truyền dẫn vô tuyến và truyền dẫnhữu tuyến Truyền dẫn hữu tuyến bao gồm dùng các cáp kim loại,cáp quang … để truyền tín hiệu Truyền dẫn vô tuyến bao gồm viba

và vệ tinh

- Thiết bị đầu cuối cho mạng truyền thông gồm máy điện thoại, máyFax, máy tính, tổng đài PABX

Hình 1 4 Cấu hình mạng cơ bản

Một cách khác có thể định nghĩa mạng viễn thông là một hệ thống gồmcác nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyền dẫn Nút đượcphân thành nhiều cấp và kết hợp với các đường truyền dẫn tạo thành các cấpmạng khác nhau

Mạng viễn thông hiện nay có cấu trúc khác nhau như: mạng lưới, mạngsao, mạng tổng hợp, mạng vòng hay mạng thang Các loại mạng này đều cónhược điểm và ưu điểm riêng phù hợp với từng vùng địa lý và lưu lượng

Mạng PSTN được phân cấp như sau:

Tổng đài chuyển tiếp quốc gia

Tổng đài tadem nội hạt hoặc tỉnh

Tổng đài nội hạt

Tổng đài khu vực

Hình 1 5 Phân cấp mạng viễn thông hiện nay

Trong mạng hiện nay gồm có 5 nút:

Nút cấp 1: trung tâm chuyển mạch quá giang quốc tế

Nút cấp 2: trung tâm chuyển mạch quá giang đường dài

Nút cấp 3: trung tâm chuyển mạch quá giang nội hạt

Nút cấp 4: trung tâm chuyển mạch nội hạt

Nút cấp 5:” trung tâm chuyển mạch từ xa

 Các vấn đề của mạng viễn thông hiện tại

Mạng PSTN đã được xây dựng và phát triển khá toàn diện, cung cấpdịch vụ thoại truyền thống chất lượng tốt tới khách hàng

Mạng PSTN đã bộc lộ một số hạn chế như :

- Chuyển mạch dựa trên công nghệ TDM cứng nhắc trong việc phân

bổ băng thông (Nx64kb/s) và gặp nhiều khó khăn khi đưa ra cácdịch vụ mới

- Mạng PSTN cần sự đầu tư lớn, giá thành thiết bị cao và chi phí vậnhành mạng lớn

- Mạng PSTN có nhiều cấp khác nhau (Gateway quốc tế, Toll,tandem, Host) nên rất phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báohiệu, đồng bộ và triển khai dịch vụ mới

1.3.5 Mạng NGN

Khái niệm mạng NGN

Đã có rất nhiều tổ chức quốc tế thực hiện nghiên cứu về NGN để có thểđưa ra một chuẩn thống nhất, cho đến thời điểm hiện tại còn tồn tạo rất nhiềuquan điểm khác nhau giữa các tổ chức quốc tế và giữa họ với các nhà sản xuấtthiết bị viễn thông Tuy còn có nhiều vấn đề vẫn cần phải nghiên cứu, thảo luận

và thử nghiệm nhưng các nhà nghiên cứu đều có chung quan điểm cho rằng:NGN được xem như là mạng tích hợp IP hay mạng dựa trên công nghệ chuyểnmạch gói, đây sẽ là nền tảng hội tụ các loại hình dịch vụ cũng như công nghệmạng NGN không chỉ mang đầy đủ các đặc tính của mạng mà còn có các đặctính dịch vụ nhờ đó cung cấp các cơ hội mới cho các nhà khai thác mạng, cácnhà cung cấp dịch vụ, các nhà sản xuất thiết bị và người dùng

Dưới đây là định nghĩa tham khảo do ETSI (European TelecommunicationStandards Institute) đưa ra trong khuyến nghị của mình, định nghĩa này có tácdụng định hướng mọi hành động do ETSI tiến hành trên lĩnh vực này

“ NGN là mạng được phân chia thành các lớp và các mặt phẳng, sử dụngcác giao diện mở nhằm đưa ra cho các nhà khai thác mạng và cung cấp một nềntảng thông tin kiến tạo, triển khai và quản lý các dịch vụ bao gồm cả các dịch

vụ đã có và các dịch vụ trong tương lai”

Đối với ITU – T (International Telecommunication Union), NGN đượcđịnh nghĩa là một mạng có nền tảng chuyển mạch gói có khả năng cung cấp cácdịch vụ bao gồm các dịch vụ viễn thông và có thể tận dụng tối đa băng thông,

chất lượng dịch vụ cho phép truyền dẫn nhiều công nghệ và trên đó các chứcnăng liên quan đến dịch vụ độc lập với các công nghệ liên quan đến truyền dẫnlớp dưới.

Hình 1 7 Cấu trúc chức năng của NGN Đặc điểm mạng NGN

Cho đến thời điểm hiện tại các tổ chức nghiên cứu cũng như các nhàcung cấp thiết bị mạng vẫn chưa thống nhất về một chuẩn quốc tế duy nhất về

mô hình mạng NGN, nhưng cho dù nghiên cứu hay triển khai mạng NGN theo

xu hướng nào thì mục đích cuối cùng cũng là có một hệ thống mạng với một sốđặc điểm chính như sau:

- Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói hay mạng toàn IP

- Có sự phân tách các dịch vụ ứng dụng với mạng truyền dẫn

- Mạng NGN là một hệ thống mạng mở

- Mạng NGN là mạng dải rộng tích hợp hay hội tụ

- Mạng NGN là mạng rộng khắp

- Mạng NGN là mạng có khả năng phân tán tiềm năng mạng

Các đặc điểm này thể hiện một cách rõ rệt các khả năng mà NGN manglại cho con người cả về phía các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà phát triển côngnghệ và về phía người sử dụng

Hầu hết các chuyên gia coi NGN như một mạng đa dịch vụ dựa trêncông nghệ IP (Internet Protocol) NGN, như một mạng IP tích hợp cho hệthống thông tin vô tuyến cũng như hữu tuyến, có thể điều khiển tất cả các loạilưu lượng hay dịch vụ qua mạng chuyển mạch gói Hơn thế nữa, nhiều nhànghiên cứu dự đoán rằng trong vài thập kỷ tới NGN sẽ thay thế toàn bộ mạngPSTN (Public Switched T Telephone Network)chứ không chỉ tồn tại song hànhcùng PSTN Nhờ có những đột phá trong công nghệ gói và những ưu điểm tolớn mà các mạng chuyển mạch gói thực tế đã đem lại thì NGN là mạng chuyểnmạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất sẽ hỗ trợ cho việc tích hợp cácmạng trong một mạng IP thống nhất, người ta gọi đó là “dung lượng ba mạng”điều này ngụ ý về mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp Ýtưởng nói trên ngày càng trở thành thực tế khi mà giao thức IP đã trở thànhgiao thức vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm nền tảng cho các mạng đadịch vụ, mặc dù vẫn còn những bất lợi so với mạng chuyển mạch kênh truyềnthống trong việc hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp dịch vụ đảm bảo cho sốliệu nhưng các nhà phát triển công nghệ tin rằng với tốc độ phát triển của cáctiêu chuẩn mở sẽ giúp khắc phục những thiếu sót này.

Trong các mạng hiện nay, các dịch vụ được tích hợp tại lớp vận chuyển

và một phần của mạng được dành cho một dịch vụ xác định Nói một cáchkhác, NGN cung cấp một cấu trúc mở cho phép các dịch vụ và mạng được chia

sẻ, theo đó các dịch vụ có thể được phát triển một cách độc lập không cần quantâm đến nền tảng mạng đang dùng Như vậy, song song với việc triển khaiNGN việc cung cấp các cấu trúc mở, sự chuẩn hoá là vô cùng quan trọng, điềunày giúp cho việc giao tiếp giữa các dịch vụ và công nghệ truyền thống với cácdịch vụ công và công nghệ mới,và giúp cho các nhà khai thác chọn các sảnphẩm mới và các dịch vụ bổ sung cho sự thiếu hụt đang tồn tại trên mạngPSTN hay IDSN Hơn thế nữa sự phân tách dịch vụ độc lập với mạng sẽ giúpcho các nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai một cách nhanh chóng sản phẩmcủa mình cũng như các nhà phát triển công nghệ mạng có thể ứng dụng các kỹthuật mới hỗ trợ một cách đa dạng các loại hình dịch vụ

Thông thường mạng phân tách được sử dụng để cung cấp các dịch vụthoại, số liệu và video, mỗi loại đều yêu cầu các thiết bị truy nhập riêng rẽ.NGN cho phép nhiều loại dịch vụ khác nhau chuyển thành các gói tin và truyền

đi một cách đồng thời Sự kết hợp giữa NGN và các mạng đang tồn tại nhưPSTN, ISDN (Intergrated Services Digital Network) và GSM có thể thực hiệnthông qua các Gateway

NGN cho phép người sử dụng truy cập vào tất cả các loại hình dịch vụkhác nhau, với chất lượng như nhau tại bất kỳ vị trí địa lý nào Và với nhu cầu

sử dụng dịch vụ cũng như khả năng cung cấp dịch vụ ngày càng tăng thì yêucầu dung lượng và khả năng thích ứng của mạng cũng phải tăng theo, như vậymạng NGN với khả năng thích ứng rộng rãi sẽ đáp ứng đủ nhu cầu Bằng việc

áp dụng các công nghệ mới và phù hợp nhất cũng như thực hiện phương ántriển khai và quản lý tối ưu việc phát triển dịch vụ trên NGN trở nên thuận lợihơn rất nhiều và như vậy các khách hàng có cơ hội thoả mãn các nhu cầu củamình

Một đặc điểm quan trọng của mạng NGN là cấu trúc phân lớp theo chứcnăng và phân tán tiềm năng mạng Điều này giúp mềm hoá mạng qua đó có thể

sử dụng rộng rãi các giao diện mở API (Apllicaion Programable Interface)đểkiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc vào các nhà cung cấp thiết bị và khaithác mạng

Các công nghệ NGN

 Công nghệ chuyển mạch

Các công nghệ chuyển mạch truyền thống trước kia không thoả mãnđược đa phương tiện cũng như nhu cầu đa dịch vụ băng rộng trong tương laitrong khi đó việc ra đời các công nghệ chuyển mạch mới như IP, ATM(Asynchronous Tranfer Mode) hay chuyển mạch quang đang và sẽ tạo lên mộttriển vọng to lớn trong công nghệ chuyển mạch

Công nghệ IP: TCP/IP là họ giao thức cung cấp các phương tiện liên kết

các mạng nhỏ với nhau để tạo ra mạng lớn hơn gọi là liên mạng (Internetwork)

- Cấu trúc phân tầng của TCP/IP gồm 4 tầng: Lớp liên kết dữ liệu vàvật lý, lớp IP, lớp TCP/IP gồm hai giao thức TCP (TranmissionControl Protocol) và UDP (User Datagram Protocol) trong đó TCPcung cấp khả năng kết nối còn UDP cung cấp khả năng phi kết nối,lớp ứng dụng.

- Giao thức IP thực hiện truyền thông tin dưới dạng các đơn vị dữ liệugọi là Datagram Có hai loại khuôn dạng gói tin đó là IPv4 và IPv6,trong khi IPv4 đang trở lên lỗi thời và bộc lộ nhiều hạn chế thì sự rađời của IPv6 là một bước phát triển tiếp theo trong công nghệ IP để

có thể đáp ứng cho các yêu cầu mới

Công nghệ ATM: ATM là một hệ thống truyền dẫn thông tin dạng gói

đặc biệt sử dụng kiểu ghép kênh không đồng bộ Công nghệ ATM xuất hiệnvới mạng diện rộng, đa dịch vụ băng rộng, tốc độ cao ATM cũng chấp nhậnloại dịch vụ kết nối trong đó kênh ảo được tạo ra để truyền các thông tin dịch

vụ ID kết nối được chỉ định khi thiết lập kênh và ID được giải phóng khi kếtthúc kết nối

Về cơ bản, ATM được xem như kiểu chuyển giao thông tin dạng gói haycòn gọi là tế bào ATM Tế bào này luôn có cấu trúc cố định là 53 byte trong đó

có 5 bytes mào đầu và 48 bytes thông tin Việc thiết lập các kết nối (gồm cácđường ảo và kênh ảo) đối với mạng ATM cũng giống như mạng chuyển mạchtheo khe thời gian Khi nhận được yêu cầu nối, mạng ATM cần phải xác địnhrằng nó có thể thiết lập kết nối được không và ngoài ra những kết nối nào đãđược chấp nhận thiết lập trên mạng

Công nghệ ATM có một ưu điểm hết sức nổi trội đó là chất lượng dịch

vụ, điều này đã được thể hiện ở các sản phẩm ứng dụng công nghệ này manglại Tương phản với các giao thức định tuyến của công nghệ IP giao thức địnhtuyến ATM yêu cầu một chất lượng dịch vụ cao và nó thường được sử dụng khixây dựng một tuyến truyền dẫn

Công nghệ MPLS: MPLS là công nghệ mới trong liên lạc IP, là sự cải

tiến của công nghệ IPoA (IP over ATM) truyền thống MPLS sử dụng chế độ

Service) đảm bảo,điều khiển luồng mềm dẻo cũng như độ mềm dẻo khả năng

mở rộng của IP MPLS không những giải quyết được nhiều vấn đề của mạnghiện tại mà còn hỗ trợ được nhiều chức năng mới, do đó có thể nói rằng MPLS

là công nghệ mạng IP xương sống lý tưởng

Bằng cách áp dụng nhãn lớp 2 vào khung IP và đưa nó vào rìa MPLS phần mạng nhận dạng, nhãn này tương ứng với việc thiết lập một tuyến đườngqua mạng, MPLS tạo ra khả năng chuyển lưu lượng qua các định tuyến IP màtrước đây gặp khó khăn tại mỗi phần đầu của IP trước khi chuyển sang chặngkhác Bên cạnh đó tại thời điểm nhãn được đưa vào, các tham số kỹ thuật vềlưu lượng được xác định trước có thể được lập trình vào phần cứng nhằm đảmbảo các mức của băng thông lưu lượng, điều khiển tắc nghẽn

-Các công nghệ chuyển mạch cho mạng thế hệ mới có thể là IP, ATM, IP/ATM hay MPLS, điều này tuỳ thuộc vào xu hướng triển khai của các nhà khaithác viễn thông Tuy nhiên nói chung là dựa trên công nghệ chuyển mạch gói,cho phép thích ứng với nhiều tốc độ và loại hình dịch vụ khác nhau Song songvới các công nghệ chuyển mạch trên, chuyển mạch quang đang trong giai đoạnnghiên cứu và trong tương lai sẽ có các chuyển mạch quang làm việc theonguyên lý sau: Chuyển mạch quang phân chia theo không gian, chuyển mạchquang phân chia theo thời gian, chuyển mạch quang phân chia theo bước sóng

 Công nghệ truyền dẫn

Trong mạng thế hệ mới (NGN) công nghệ truy nhập được sử dụng ở đây

là SDH (Synchronous Digital Hierachy) và WDM (Wavelength DivisionMultiplexing) nhờ các ưu điểm như khả năng hoạt động mềm dẻo, linh hoạt,thuận tiện cho khai thác và điều hành quản lý của chúng

Công nghệ SDH đã và đang được sử dụng rất rộng rãi và cáctuyến truyền dẫn SDH vẫn đang được tiếp tục thiết lập theo đúng xu hướng củacấu trúc mạng mới do đó việc sử dụng các tuyến này sẽ giúp cho việc triển khaiNGN có nhiều thuận lợi

Công nghệ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn củasợi quang bằng cách kết hợp một số tín hiệu ghép kênh theo thời gian với độ

dài bước sóng khác nhau.Nhờ đó khả năng truyền dẫn của các tuyến trên mạng

sẽ được tăng lên đáng kể, đáp ứng đầy đủ về mặt dung lượng cho mạng

Như vậy cần phát triển các hệ thống truyền dẫn công nghệ SDH

và WDM, hạn chế sử dụng công nghệ PDH Đồng thời cần nghiên cứu pháttriển các phương tiện truyền dẫn tin cậy, có như vậy việc hội tụ các mạng trênnền công nghệ gói mới có thể thực hiện được

Trong xu hướng phát triển của mình, NGN sẽ tích hợp nhiều loại hìnhmạng truy nhập vào một môi trường truyền dẫn chung Điều đó sẽ tạo ra khảnăng truy nhập hiệu quả nhờ các công nghệ tiên tiến:

- Mạng truy nhập quang: Mạng đa truy nhập sử dụng kỹ thuật ghépbước sóng là mạng sử dụng bước sóng một cách hiệu quả bằng cáchtruyền đồng thời nhiều tín hiệu quang ở các bước sóng khác nhautrên cùng một sợi quang Mạng đa truy nhập sử dụng kỹ thuật ghépbước sóng (WDMA) được chia làm hai loại chính là: mạng WDMAđơn bước (hay gọi là mạng toàn quang) và WDM đa bước Trongkhi đó các mạng đa truy nhập phân chia theo sóng mang đơn(SCMA) được chia thành hai loại là mạng SCMA đơn kênh vàmạng SCMA đa kênh

- Mạng truy nhập vô tuyến: Những loại hình thông tin vô tuyến pháttriển mạnh nhất hiện nay là thông tin vô tuyến cố định (WLL –Wireless Local Loop) và thông tin vô tuyến cố định

- Các phương thức truy nhập cáp đồng xDSL (Digital Subcriber Line)điển hình là HDSL, ADSL

- Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng: Trong mạng truynhập băng rộng thì mục tiêu là các dịch vụ băng hẹp sẽ được kếthợp vào cùng một đường truy nhập các dịch vụ băng rộng, nhưngtrong quá trình phát triển các dịch vụ này có thể được truy nhậpriêng biệt.

- Truy nhập riêng biệt cho băng rộng: Theo phương pháp này cácdịch vụ băng rộng được đưa tới khách hàng qua qua đường truynhập riêng biệt tới tổng đài nội hạt ATM Như vậy sẽ không có sựảnh hưởng nào đến các dịch vụ mạng hiện tại

- Hệ thống truy nhập kiểu ghép kênh: Phương pháp này sử dụng mộtluồng truy nhập băng rộng đơn nhất tới khách hàng để truyền tảiđồng thời các dịch vụ băng hẹp và băng rộng Với kỹ thuật ghépkênh ATM tất cả các dịch vụ được truyền trên kênh ảo và mạch ảoATM sau đó khi tới thuê bao thì các dịch vụ băng hẹp được tách ra.Truy nhập mục tiêu: Phương pháp này giúp cho khách hàng sử dụng đầy

đủ nhất thiết bị ATM của mình bằng cách tạo khả năng truy nhập ATM đầy đủvào một tổng đài ATM

Các dịch vụ mạng NGN mang lại

Trong môi trường NGN, đồng thời với việc duy trì các dịch vụ hiện có,các nhà cung cấp dịch vụ phải đáp ứng nhu cầu của khách hàng đối với cácdịch vụ đa phương tiện, băng rộng và nhiều thông tin Người sử dụng đầu cuối

sẽ tương tác với mạng thông qua CPE, có thể lựa chọn từ một dải rộng QoS vàbăng thông Mục tiêu chính của dịch vụ NGN là cho phép người sử dụng lấythông tin mong muốn từ mọi phương tiện, với mọi khuôn dạng, trong mọi điềukiện, thời gian, địa điểm và với mọi dung lượng khác nhau

Sau đây liệt kê một số dịch vụ mà NGN cung cấp:

- Dịch vụ thông minh IN:

Điện thoại trả trước

Dịch vụ miễn cước ở người gọi

Các dịch vụ thông tin, giải trí, thương mại.

- Dịch vụ trên nền IP

Internet tốc độ cao

Mạng riêng ảo VPN

- Dịch vụ NGA

Call Waiting Internet (CWI)

Web Dial Page (WDP)

Free Call Buttons (FCB)

Web Conference

SurPhone

CHƯƠNG II CẤU TRÚC NGN

Từ mô hình cấu trúc NGN và giải pháp của các hãng khác nhau trên thịtrường hiện nay, có thể đưa ra mô hình cấu trúc NGN gồm 4 lớp chức năng nhưsau :

Hình 2 1 Cấu trúc phân lớp của mạng NGN

Lớp điều khiển (Control)

Phần truy nhập: Hướng tới sử dụng công nghệ quang cho thông tin hữutuyến và CDMA cho thông tin vô tuyến Thống nhất sử dụng công nghệ IP.

Lớp truyền thông

Thiết bị chính trong lớp truyền thông là các cổng (Gateway) làm nhiệm

vụ kết nối giữa các phần của mạng và giữa các mạng khác nhau

Xét trên góc độ dịch vụ, NGN còn có thêm lớp ứng dụng ngay phía trênlớp điều khiển, bao gồm các nút (server) cung cấp các dịch vụ khác nhau Lớpứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua giao diện mở API

NGN được hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà khôngphải là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xuhướng NGN, người ta chú ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống vàtận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khaithác tối đa Các mạng được kết nối tới mạng lõi IP thông qua các cổng

UMTS

GE, MAN

Mạng IP (WDM/SDH/ATM) MPLS, Multicast

Cổng không dây

Cổng truy nhập

Tính cước Mạng quản lí

Nguời sử dụng thường trú/ nhà kinh doanh

Cổng thường trú

Cổng trung kế

Truyền hình kĩ thuật số

PC

Mạng không dây

PSTN MGC mạch mêmChuyển

SS7

ISP

Cổng báo hiệu Server đặc

tính/ứng dụng

Server thư mục DNS

Người sử dụng điện thoại

Hình 2 2 Cấu trúc vật lý của NGN

Trong NGN có rất nhiều thành phần song ở đây chỉ trình bày nhữngthành phần thể hiện rõ nét sự tiên tiến của NGN so với mạng viễn thông truyềnthống cụ thể là:

Hình 2 3 Các thành phần của NGN

3.1 Cổng phương tiện MG

MG cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax vàvideo giữa mạng gói IP và các mạng khác Trong mạng PSTN, dữ liệu thoạiđược mang trên kênh DS0 Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cầnđược nén lại và đóng gói Đặc biệt ở đây người ta sử dụng bộ xử lý tín hiệu sốDSP (Digital Signal Processor) thực hiện các chức năng: chuyển đổi AD(Analog to Digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mãhóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,…

- Hỗ trợ các giao thức đã có như loop – start, ground – start, E&M,CAS, QSIG và ISDN qua T1;

- Quản lý tài nguyên và kết nối T1;

- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP;

- Có phần mềm MG dự phòng;

- Cho phép khả năng mở rộng MG về: cổng (port), cards, các nút, màkhông làm thay đổi các thành phần khác

Hội tụ mạng

API

Hội tụ DSP

API

API Hội tụ DSP

API

Sắp xếp DSP

API Sắp xếp DSP

API

API

API HOST CPU

Chuyển đổi

PSTN

Chuyển đổi PSTN

3.2 Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC

MGC là đơn vị chức năng cơ bản của chuyển mạch mềm, và cũngthường được gọi là tác nhân cuộc gọi (Call Agent) hay Bộ điều khiển cổng(Gateway Controller), hay chuyển mạch mềm

MGC điều khiển xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện truyềnthông MGC thực hiện điều khiển MG Ngoài ra còn giao tiếp với hệ thốngOSS và BSS

MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau nhưPSTN, SS7, mạng IP Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệuqua các mạng khác nhau

Các chức năng của MGC

- Điều khiển cuộc gọi, duy trì trạng thái của mỗi cuộc gọi trên mộtMG;

- Điều khiển và hỗ trợ hoạt động của MG, SG;

- Trao đổi các bản tin cơ bản giữa 2 MG-F;

- Xử lý bản tin báo hiệu SS7 (khi sử dụng SIGTRAN);

- Xử lý các bản tin liên quan QoS như RTCP;

- Thực hiện định tuyến cuộc gọi (bao gồm bảng định tuyến và biêndịch);

- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR- CallDetail Record);

- Điều khiển quản lý băng thông

3.3 Cổng báo hiệu SG

SG thực hiện chức năng cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 và các nútđược quản lý bởi chuyển mạch mềm trong mạng IP SG làm cho chuyển mạchmềm giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7

SG có các chức năng sau:

- Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu;

- Truyền thông tin báo hiệu giữa MGC và SG thông qua mạng IPThiết lập đường truyền dẫn cho thoại và các dạng dữ liệu khác

3.4 Server phương tiện MS

MS là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý cácthông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng với hiệu suất caonhất

Các chức năng của MS

- Chức năng voice-mail cơ bản ;

- Hộp thư fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail haycác bản tin ghi âm trước (Pre-recorded Message) ;

- Khả năng nhận dạng tiếng nói nếu có;

- Khả năng hội nghị truyền hình (Video conference);

Khả năng chuyển đổi thoại sang văn bản (Speech -to- text).

3.5 Server ứng dụng/server đặc tính

Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loại các dịch vụ

của doanh nghiệp Chính vì vậy mà nó còn được gọi là Server ứng dụng thương

mại Vì hầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua

mạng IP nên chúng không rằng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia

hay nhóm các thành phần ứng dụng

Các dịch vụ giá trị gia tăng có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng có

thể thực hiện một các độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent

thông qua các giao thức như SIP, H323…Chúng thường độc lập với phần cứng

nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng

4.1 Mô hình của ITU

Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN nằm trong mô hình cấu trúc thông tin

toàn cầu GII (Global information infrastructure) do ITU đưa ra Mô hình này

gồm 3 lớp chức năng sau:

Hình 2 5 Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng

C¸c chøc n¨ng trung ggiangiangian

C¸c chøc n¨ng c¬ së

Cung cấp dịch vụ

xử lý và lưu trữ thông tin phân tán

C¸c chøc n¨ng giao tiÕp ng êi - m¸y

Các chức năng xử lý

và lưu trữ

Chứcnăng điều khiển

Chức năng truyền tải

Chức năng điều khiển

Chức năng truyền tải

Cung cấp dịch vụ truyền thông

Truyền thông

và nối mạng thông tin

4.2 Hướng nghiên cứu của IETF

IETF là tổ chức nghiên cứu các tiêu chuẩn mở đối với các nhà thiết kế,khai thác, cung cấp chủ yếu trong lĩnh vực Internet Theo IETF, cấu trúc của

cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu sử dụng giao thức cơ sở IP cần phải có mạngchuyển tải toàn cầu sử dụng giao thức IP với bất cứ công nghệ lớp kết nối nào.Nghĩa là, IP cần có khả năng chuyển tải các truy nhập và đường trục có giaothức kết nối khác nhau

Đối với mạng truy nhập trung gian, IETF có IP trên mạng chuyển tải cáp

và IP với môi trường không gian (vô tuyến)

Đối với mạng đường trục, IETF có hai giao thức chính là IP trên ATM

và mạng quang phân cấp số đồng bộ SONET/SDH và IP với giao thức điểm nốiđiểm (PPP) với SONET/SDH

Với các công nghệ kết nối mới, IETF định nghĩa cách thức truyền IP trênlớp kết nối

Mô hình IP over ATM của IETF xem IP như một lớp trên lớp ATM vàđịnh nghĩa các mạng con IP trên nền mạng ATM Phương thức tiếp cận này chophép IP và ATM hoạt động với nhau mà không cần thay đổi giao thức Tuynhiên phương thức này không tận dụng được hết các khả năng của ATM vàkhông thích hợp với mạng nhiều bộ định tuyến vì vậy không đạt hiệu quả cao

IETF là tổ chức đưa ra nhiều tiêu chuẩn về MPLS MPLS là kết quả pháttriển của IP Switching sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để truyềngói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP

Lớp quản lý đặc biệt liên quan đến 3 lớp: thích ứng, chuyển mạch vàđiều khiển.

Về cấu trúc chuyển mạch đa dịch vụ có một số lưu ý:

- Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp thích ứngchuyển mạch và điều khiển

- Cần phân biệt chức năng quản lý với chức năng điều khiển

Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt

từ đầu cuối tới đầu cuối với bất cứ loại giao thức và báo hiệu nào

Hình 2 6 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ

Bộ điều khiển Voice/SS7

Bộ điều khiển ATM/SVC

4.4 Mô hình của ETSI

ETSI phân chia việc nghiên cứu cấu trúc mạng theo từng lĩnh vực nhưsau:

- Lớp chuyển tải trên cơ sở công nghệ quang

- Công nghệ gói trên cơ sở mạng lõi dung lượng cao trên nềnIP/ATM

- Điều khiển trên nền IP

- Dịch vụ và ứng dụng trên nền IP

- Quản lý trên cơ sở IT và IP

- Các vấn đề khác như truy nhập đa dịch vụ trên cơ sở đa công nghệ

Hình 2 7 Cấu trúc chức năng mạng NGN theo ETSI

Theo phân lớp của ETSI thì mạng NGN có 5 lớp chức năng Các ứngdụng đối với khách hàng từ các nhà khai thác mạng thông qua các giao diệndịch vụ, các giao diện dịch vụ được phân thành 4 loại

Lớp quản lý: là một lớp đặc biệt - khác với lớp điều khiển Theo thể

hiện này, lớp quản lý có tính năng xuyên suốt nhằm quản lý 3 lớp còn lại

C ác nhà khai thác mạng và các ứng dụng đối với

khách hàng

Chức năng mạng thông minh cơ bản Chức năng mạng cơ bản

Giao diện dịch vụ thoại

Giao diÖn dÞch

vô tho¹i

Giao diện dịch vụsố liệu

Giao diÖn dÞch vô

sè liÖu

Giao diện dịch vụ tớnh cước

Giao diÖn dÞch

vô tÝnh

Hình 2 8 Cấu trúc mạng NGN theo ETSI

4.5 Mô hình của TINA

TINA (Telecommunication information network architecture consortium

- hiệp hội nghiên cứu cấu trúc mạng viễn thông) có mô hình mạng bao gồm cáclớp mạng như sau:

- Lớp truy nhập

- Lớp truyền dẫn và chuyển mạch (truyền tải)

- Lớp điều khiển và quản lý

Các kết quả nghiên cứu của TINA tập trung vào lớp điều khiển và quảnlý