Mô hình và cấu trúc mạng thế hệ sau NGN và lộ trình chuyển đổi

FR Frame Relay Công nghệ Frame Relay FTTB Fiber to the Building Cáp quang đến toà nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang đến khu dân cư FTTH Fiber to the Home Cáp quang đến nhà GFC Gene

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

MỤC LỤC

Lời cam đoan 3

Danh mục các chữ viết tắt 5

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1 CÁC YẾU TỐ THÚC ĐẨY SỰ RA ĐỜI NGN 10

1.1 Sự hội tụ của hai loại công nghệ kết nối 10

1.1.1 Kết nối định hướng (CO) 10

1.1.2 Hoạt động phi kết nối (CL) 10

1.1.3 Xu hướng hội tụ CO và CL và sự ra đời chuyển mạch mới cho NGN 10

1.2 Nhu cầu mới về khai thác dịch vụ viễn thông 11

1.2.1 Độ linh hoạt 11

1.2.2 Độ tương tác 13

1.2.3 Yêu cầu phát triển dịch vụ mới 16

1.2.4 Yêu cầu về quản lý mạng 18

1.2.5 Những bất cập của mạng thế hệ hiện nay 19

CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC MẠNG NGN 24

2.1 Các nghiên cứu phát triển mô hình NGN 24

2.1.1 Mô hình ITU 25

2.1.2 Mô hình IETF 26

2.1.3 ETSI 27

2.1.4 TINA 28

2.1.5 Mô hình MSF 29

2.2 Mục tiêu và cấu trúc NGN 31

2.2.1 Mục tiêu 31

2.2.2 Các phương pháp phát triển NGN 32

2.2.3 Cấu trúc phân lớp của NGN 35

2.2.4 Các công nghệ được áp dụng cho mạng thế hệ sau 37

CHƯƠNG 3 TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN NGN CỦA VIỆT NAM 49

3.1 Tiến trình tổng thể 49

3.1.1 Mục tiêu 49

3.1.2 Cấu trúc mạng 50

3.1.3 Lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng 52

3.2 Lộ trình chuyển đổi 62

3.2.1 Giai đoạn 2001-2005 62

3.2.2 Giai đoạn 2006-2010 68

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MẠNG ĐƯỜNG TRỤC NGN CỦA VIỆT NAM 71

4.1 Phương hướng phát triển của mạng truyền dẫn đường trục 71

4.1.1 Các yếu tố phát triển về dung lượng mạng đường trục 71

4.1.2 Quá trình phát triển mạng truyền dẫn 72

4.1.3 Cấu trúc mạng truyền dẫn 73

4.2 Giải pháp nâng cấp mạng truyền dẫn đường trục quốc gia tiến tới mạng thế hệ sau NGN 78

4.2.1 Cấu trúc mạng truyền dẫn đường trục hiện tại 78

4.2.2 Định hướng xây dựng mạng truyền dẫn đường trục quốc gia 78

4.2.3 Xây dựng mạng truyền dẫn đường trục quốc gia tiến tới NGN 82

4.2.4 Tiến trình chuyển đổi mạng truyền dẫn NGN của VNPT 84

4.2.5 Lộ trình nâng cấp mạng truyền dẫn đường trục tiến tới NGN 88

4.3 Sơ đồ mạng NGN thực tế của VNPT 96

4.3.1 Thiết bị cho mạng thoại 96

4.3.2 Thiết bị cho kết nối IP 96

4.3.3 Thiết bị cho lưu lượng quốc tế 96

4.3.4 Quản lý mạng 97

4.3.5 Các dịch vụ đặc tính hỗ trợ 97

KẾT LUẬN 104

Tài liệu tham khảo 105

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ABR Available Bite Rate Tốc độ bit khả dụng

ADM Add-Drop Multiplexer Bộ xen rẽ

ADPCM Adaptive Difference Pulse Code

Modulation

Điều chế xung mã vi sai tự thích nghi

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số không đối xứng AIN Access Intelligent Network Mạng thông minh truy nhập

AMF Asian Multimedia Forum Diễn đàn đa phương tiện châu á

API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng

ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng bộ B-ISDN Broadband - Intergrated Service

Digital Network

ISDN băng rộng

BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

CATV Cable Television Truyền hình cáp

CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit không đổi

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CDN Cable Data Network Mạng dữ liệu cáp

CL Connectionless Oriented Phi kết nối

CLP Cell Lost Priority Mức ưu tiên mất tế bào

CO Connection Oriented Kết nối định hướng

CPE Customer Premise Equipment Thiết bị đầu cuối thuê bao

DPE Distributed Processing Environment Môi trường xử lý phân tán

DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

DWDM Density Wavelength Division

Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc

DXC Digital Cross Connection Kết nối chéo số

EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại sợi quang pha Erbium EDGE Enhanced Data Rates for Global

FR Frame Relay Công nghệ Frame Relay

FTTB Fiber to the Building Cáp quang đến toà nhà

FTTC Fiber to the Curb Cáp quang đến khu dân cư

FTTH Fiber to the Home Cáp quang đến nhà

GFC General Flow Control Điều khiển luồng chung

GII Global Information Infrastructure Cấu trúc hạ tầng thông tin toàn cầu GSM Global System for Mobile

Communications

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

HEC Header Error Check Kiểm tra lỗi tiêu đề

HLR Home Location Register Bộ đăng kí thường trú

IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức nghiên cứu và phát triển tiêu

chuẩn Internet

IN Intelligent Network Mạng thông minh

IP Internet Protocol Giao thức Internet

IP CDN IP Cable Data Network IP trên mạng chuyển tải cáp

ISC International Softwitch Consortium Hiệp hội chuyển mạch mềm quốc tế ISDN Intergrated Service Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ

ITU International Telecommunication

Union

Hiệp hội viễn thông quốc tế

LAS Local Access Switch Tổng đài truy nhập nội hạt

LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn

LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MAN Metropolitan Area network Mạng diện rộng

MG Media Gateway (MGW) Cổng thiết bị

MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển MG

MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển MG

MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MS Mobile Subscriber Thuê bao di động

MSF Multiservice Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ MTU Max Transfer Unit Đơn vị chuyển giao cực đại

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau

NIC Network Interface Card Card giao diện mạng

NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng

NNI Network to Network Interface Giao diện mạng - mạng

OMC Operation and Maintenance Center Trung tâm vận hành và bảo dưỡng ONU Optical Network Unit Thiết bị mạng quang

OSPF Open Shortest Path First Định tuyến theo đường đi ngắn nhất OTDM Optical Time Diision Multiplex Ghép kênh quang theo thời gian OTN Optical Transport Network Mạng chuyển tải quang

OXC Optical Cross-Connect Bộ nối chéo quang

PBX Private Branch Exchange Tổng đài cơ quan, Tổng đài nhánh PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng bộ

PNNI Private Network - Network Interface Giao diện mạng cá nhân- mạng PON Passsive Optic Network Mạng quang thụ động

POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại thông thường

PSDN Public Switching Data Network Mạng dữ liệu chuyển mạch công

cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chyển mạch công cộng

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RAS Remote Access Server Server truy nhập từ xa

SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ

SDH Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ

SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lý mạng đơn giản SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

SS7 Signaling System No 7 Hệ thống báo hiệu số 7

SVC Switched Virtual Connection Kết nối chuyển mạch ảo

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển chuyển tải TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TINA Telecommunication Information

UDP User Datagram Protocol Giao thức sử dụng Datagram

UMS Unfield Message Service Dịch vụ bản tin không cấu trúc trường UNI User Network Interface Giao diện người dùng - mạng

VBR Variable Bit Rate Tốc độ bít thay đổi

VCC Vitual Channel Connection Kết nối kênh ảo

VCI Vitual Chanel Identifier Nhận dạng kênh ảo

VDSL Very high bit rate DSL Đường thuê bao số tốc độ rất cao VLR Visitor Location Register Bộ đăng kí tạm trú

VPC Vitual Path Connection Kết nối đường ảo

VPI Vitual Path Identifier Nhận dạng đường dẫn ảo

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

WAN Wide Area Network Mạng diện rộng

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng WLL Wireless Local Loop Mạch vòng vô tuyến nội hạt

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu phát triển về công nghệ thông tin ngày càng đòi hỏi cấp bách trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Hiện tại và trong thời gian tới, nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và đặc biệt là các dịch vụ băng rộng ngày một tăng và không thể tách rời trong đời sống xã hội Bên cạnh đó, xu hướng hội tụ của viễn thông và công nghệ thông tin có nhiều ảnh hưởng đến mạng viễn thông, nên đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, hiện đại, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển

Mạng viễn thông Việt Nam đã được số hoá với các thiết bị hiện đại và các loại hình dịch vụ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng Bên cạnh VNPT, một

số công ty khác cũng đã đang và từng bước tham gia vào việc khai thác thị trường cung cấp các dịch vụ viễn thông

Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc phát triển mạng viễn thông theo cấu trúc thế hệ sau (NGN - Next Generation Network) với các công nghệ phù hợp là bước đi tất yếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt Nam

Nội dung chính của đề tài bao gồm các phần sau:

- Các yếu tố thúc đẩy sự ra đời NGN

- Cấu trúc mạng NGN

- Tiến trình phát triển NGN của Việt Nam

- Và Thiết kế mạng đường trục NGN của Việt Nam

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy PGS.TS Nguyễn Viết Kính - người đã trực tiếp hướng dẫn tôi và các bạn đồng nghiệp

Chương 1 CÁC YẾU TỐ THÚC ĐẨY SỰ RA ĐỜI NGN 1.1 SỰ HỘI TỤ CỦA HAI LOẠI CÔNG NGHỆ KẾT NỐI

1.1.1 Kết nối định hướng (CO)

Kết nối định hướng là các cuộc gọi được thực hiện với trình tự: quay số, xác lập kết nối, gửi và nhận thông tin, kết thúc Các cuộc gọi trong mạng viễn thông PSTN, ISDN, ATM là điển hình của hoạt động kết nối định hướng

Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) và mạng số liên kết đa dịch

vụ (ISDN) có ưu điểm là chất lượng mạng tốt, thiết kế tối ưu cho dịch vụ thoại và phi thoại với độ trễ thấp, độ sẵn sàng cao, luôn đảm bảo chất lượng dịch vụ thông tin Tuy nhiên nhược điểm của 2 mạng này là mạng băng hẹp, không linh hoạt, lãng phí băng thông khi các mạch đều rỗi, chi phí thiết lập và khai thác cao Để khắc phục nhược điểm trên thì công nghệ ATM ra đời cho phép phát triển các dịch vụ băng rộng và nâng cao chất lượng dịch vụ hơn nữa

1.1.2 Hoạt động phi kết nối (CL)

Khác với các cuộc gọi quay số trực tiếp theo phương thức kết nối định hướng

là các hoạt động phi kết nối (CL) Đó là các hoạt động thông tin dựa trên giao thức

IP như truy nhập Internet không yêu cầu việc xác lập trước các kết nối, vì vậy chất lượng dịch vụ có thể không được đảm bảo, độ sẵn sàng không ổn định, không tối ưu cho dịch vụ thoại Tuy nhiên do tính đơn giản, tiện lợi với chi phí thấp, các dịch vụ thông tin theo phương thức hoạt động phi kết nối phát triển rất mạnh theo xu hướng nâng cao chất lượng dịch vụ và tiến tới cạnh tranh với các dịch vụ thông tin theo phương thức kết nối định hướng

1.1.3 Xu hướng hội tụ CO và CL và sự ra đời chuyển mạch mới cho NGN

Hai xu hướng phát triển này dần tiệm cận và hội tụ với nhau tiến tới ra đời công nghệ chuyển mạch mới ATM/IP Sự phát triển mạnh mẽ của nhu cầu dịch vụ

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

nguồn gốc, động lực cho sự ra đời và phát triển của mạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network)

Khái niệm mạng thông tin thế hệ sau NGN ra đời bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng Mạng thông tin tin thế hệ sau (NGN) có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa di động và cố định

IP

ATM

PSTN/ISDN M«i tr-êng viÔn th«ng

Hình 1.1: Các xu hướng phát triển công nghệ mạng

1.2 NHU CẦU MỚI VỀ KHAI THÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG

1.2.1 Độ linh hoạt

1.2.1.1 Nhiều nhà khai thác trên một mạng viễn thông

Dễ dàng sử dụng: Khách hàng không bị ảnh hưởng từ các quá trình tập trung, xử lý và truyền dẫn thông tin phức tạp của hệ thống Nó cho phép khách hàng truy xuất và sử dụng các dịch vụ mạng một cách đơn giản hơn, bao gồm các giao diện người dùng cho phép tương tác tự nhiên giữa khách hàng và mạng Khách hàng được cung cấp các thông tin hướng dẫn, các tùy chọn, các tương tác quản lý xuyên suốt các dịch vụ Ngoài ra nó còn cung cấp các menu khác nhau

cho những người chưa có kinh nghiệm ngược lại với những người đã có kinh nghiệm, và cung cấp một môi trường thống nhất cho các dạng thông tin

1.2.1.2 Linh hoạt về điểm khai thác dịch vụ

Mục tiêu đặt ra là khách hàng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳ dạng nào, trong bất kỳ điều kiện nào, tại mọi nơi và dung lượng tùy ý

Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện, đảm bảo độ tin cậy, thân thiện trong việc liên kết các thuê bao, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất kỳ phương tiện nào, vào mọi lúc, tại mọi nơi,

Giải pháp của mạng Internet đơn giản là sử dụng các thiết bị đầu cuối thuê bao CPE (Customer Premise Equipment) tiên tiến như PC, điện thoại thông minh (smart phone), settop-box, Dịch vụ được thực hiện tại các hệ thống đầu cuối Các xí nghiệp, các công ty phần mềm và một số trường Đại học, trung học sẽ phát triển các ứng dụng và tải chúng từ mạng Internet đến các thiết bị CPE Các yêu cầu đối với mạng truyền tải công cộng là tính tin cậy và băng thông truyền dẫn cao

Các dịch vụ trên nền mạng có nhiều ưu điểm Với một số nhỏ các dịch vụ đơn giản không yêu cầu làm việc giữa khách hàng với nhau, các dịch vụ trên nền CPE có thể hiệu quả Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng làm việc với nhau tăng, các dịch vụ trên nền mạng tỏ ra có nhiều lợi thế hơn Ví dụ, các ứng dụng trên nền mạng linh hoạt hơn và có khả năng mở rộng hơn so với các dịch vụ trên nền CPE Với các ứng dụng trên nền CPE, thiết bị CPE cần phải tinh vi, phức tạp hơn, do đó việc chi phí tốn kém hơn để đảm bảo các yêu cầu về các ứng dụng tiên tiến hơn Giải pháp trên nền mạng cho phép chia sẻ tài nguyên và dễ dàng

trí nào Cuối cùng, các vấn đề khách hàng quan tâm như tính cước, quản lý cấu hình, dự phòng và các dạng quản lý khác được xử lý dễ dàng hơn đối với các dịch vụ trên nền mạng

Trong khi các dịch vụ hiện tại vẫn được các nhà cung cấp giữ lại, thì khách hàng lại sẽ hướng đến các dịch vụ đa phương tiện băng rộng và các dịch vụ mang nhiều thông tin Khách hàng có thể tương tác với nhau thông qua mạng nhờ các thiết bị CPE tinh vi và có thể chọn trên phạm vi rộng chất lượng dịch vụ (QoS) và dải tần Trong tương lai, mạng thông minh sẽ không chỉ tạo ra các tuyến kết nối bằng cách dựa trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang nhiều thông tin rộng hơn như: quản lý phiên (session) đa phương tiện, các kết nối đa công nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dịch vụ chỉ dẫn trực tuyến, các phần tử giám sát

1.2.2 Độ tương tác

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng

lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đo Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác Ví dụ ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch gói X.25 vì trễ qua mạng này quá lớn Ta cần xem xét các mạng viễn thông đang sử dụng hiện nay

- Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu

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

PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng điện thoại chuyển

mạch công cộng PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài nội hạt, và tổng đài tandem (tổng đài quá giang nội hạt 4) Phương pháp nâng cấp các tandem là bổ sung cho mỗi nút một ATM Các ATM sẽ cung cấp dịch vụ

băng rộng cho thuê bao, đồng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện nay vào mạng chung ISDN Các tổng đài cấp 1 (đường trục) là các tổng đài loại lớn bao gồm tổng đài chuyển tiếp và quốc tế Các tổng đài này có kiến trúc tập trung, cấu trúc phần mềm và phần cứng độc quyền

ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số liên kết đa dịch

vụ ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng

và xây dựng giao tiếp người sử dụng - mạng đa dịch vụ bằng một số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm các kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch Các kết nối chuyển mạch của ISDN bao gồm nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói và sự kết hợp của chúng Các dịch vụ mới phải tương hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 kbit/s ISDN phải chứa

sự thông minh để cung cấp cho các dịch vụ, bảo dưỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy nhiên tính thông minh này có thể không đủ để cho một vài dịch vụ mới và cần được tăng cường từ mạng hoặc từ sự thông minh thích ứng trong các thiết bị đầu cuối của người sử dụng Sử dụng kiến trúc phân lớp làm đặc trưng của truy xuất ISDN Truy xuất của người sử dụng đến nguồn ISDN có thể khác nhau tùy thuộc vào dịch vụ yêu cầu và tình trạng ISDN của từng quốc gia Cần thấy rằng ISDN được sử dụng với nhiều cấu hình khác nhau tùy theo hiện trạng mạng viễn thông của từng quốc gia

PSDN (Public Switching Data Network) là mạng số liệu chuyển mạch

công cộng PSDN chủ yếu cung cấp các dịch vụ số liệu Mạng PSDN bao gồm các PoP (Point of Presence) và các thiết bị truy nhập từ xa Hiện nay PSDN đang phát triển với tốc độ rất nhanh do sự bùng nổ của dịch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtual Private Network)

Mạng di động GSM (Global System for Mobile Communications) là

mạng cung cấp dịch vụ thoại tương tự như PSTN nhưng qua đường truy nhập vô tuyến Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh phân thời gian và công nghệ ghép kênh phân tần số Các thành phần cơ bản của mạng này là: BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location

Register), VLR (Visitor Location Register) và MS (Mobile Subscriber) Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các dịch vụ như đường dây thuê riêng, chuyển tiếp khung, ATM và các dịch vụ kết nối cơ bản Tuy nhiên xu hướng giảm lợi nhuận từ các dịch vụ này bắt buộc các nhà khai thác phải tìm dịch vụ mới dựa trên IP để đảm bảo lợi nhuận lâu dài Mạng riêng

ảo (VPN) là một hướng đi của các nhà khai thác Các dịch vụ dựa trên nền IP cung cấp kết nối giữa một nhóm các user xuyên qua mạng hạ tầng công cộng VPN có thể đáp ứng các nhu cầu của khách hàng bằng các kết nối dạng any-to-any, các lớp đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tư, tích hợp xuyên suốt cùng với các mạng Intranet/Extranet Một nhóm các user trong Intranet và Extranet có thể hoạt động thông qua mạng có định tuyến IP Các mạng riêng ảo có chi phí vận hành thấp hơn hẳn so với mạng riêng trên phương tiện quản lý, băng thông và dung lượng Hiểu một cách đơn giản, VPN là một mạng mở rộng tự quản như một sự lựa chọn cơ sở hạ tầng của mạng WAN VPN

có thể liên kết các user thuộc một nhóm kín hay giữa các nhóm khác nhau VPN được định nghĩa bằng một chế độ quản lý Các thuê bao VPN có thể di chuyển đến một kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục bộ đến mạng hoàn chỉnh Các thuê bao này có thể dùng trong cùng (Intranet) hoặc khác (Extranet) tổ chức Tuy nhiên cần lưu ý rằng hiện nay mạng PSTN/ISDN vẫn đang là mạng cung cấp các dịch vụ dữ liệu

Trong môi trường có sự tích hợp của nhiều loại dịch vụ, phạm vi thị trường của các dịch vụ có thể sử dụng được mở rộng một cách lớn mạnh gồm các loại hình dịch vụ khác nhau và mạng liên kết thông minh Môi trường xử lý phân tán (DPE: Distributed Processing Environment) sẽ giải phóng tính thông minh từ các phần tử vật lý trên mạng Do vậy, tính thông minh của mạng có thể được phân tán đến các vị trí thích hợp trong mạng hoặc nếu có thể, đến CPE Ví dụ, khả năng thông minh của mạng có thể nằm ở các server cho một dịch vụ nào đó, trên các server này thực hiện các chức năng cụ thể (ví dụ như các điểm điều khiển dịch vụ SCP, các nút (node) dịch vụ trong một môi trường AIN), hoặc trên các

thiết bị đầu cuối gần khách hàng Các khả năng thực hiện sẽ không bị ràng buộc trong các thành phần vật lý của mạng [7]

Cấu trúc phân lớp chia điều khiển dịch vụ/phiên từ các phương thức truyền tải cơ sở Điều này cho phép các nhà cung cấp lựa chọn (cho từng trường hợp cụ thể) các phương thức truyền tải thông tin không phụ thuộc vào phần mềm điều khiển Điều khiển có thể được phân tách thành điều khiển đặc tính (feature), điều khiển dịch vụ/ phiên, điều khiển kết nối Sự phân tách giữa truy nhập, dịch vụ

và điều khiển phiên trong lớp dịch vụ cho phép mỗi phiên được xử lý độc lập với các phiên khác Do đó, nhiều phiên dịch vụ có thể được bắt đầu từ một phiên truy nhập Tương tự, các phiên liên lạc có thể được xử lý riêng lẻ với phiên dịch

vụ nói chung mà chúng là bộ phận (bằng cách đó cho phép điều khiển cuộc gọi

và kết nối một cách riêng lẻ) Điều quan trọng nhất là các sự phân tách này cho phép các dịch vụ được phát triển độc lập với truyền dẫn và kết nối Do vậy, các

nhà phát triển dịch vụ có thể không cần hiểu hết các dịch vụ họ đang phát triển

Do đó để các nhà khai thác dịch vụ viễn thông trên các mạng khác nhau có thể tương tác với nhau cần phải: Tách lớp dịch vụ viễn thông ra khỏi tổng đài

1.2.3 Yêu cầu phát triển dịch vụ mới

Sự gia tăng cả về số lượng và chất lượng của các nhu cầu dịch vụ ngày càng phức tạp từ phía khách hàng đã kích thích sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và viễn thông Chúng ta cần xem xét xu hướng phát triển các dịch vụ trong tương lai

Các dịch vụ tiên tiến ngày một phát triển nhiều hơn Các dịch vụ này hầu hết đều là sự kết hợp của thoại và dữ liệu Bằng việc sử dụng các hệ thống nhận dạng tiếng nói, bất kỳ đầu cuối nào kể cả chiếc điện thoại truyền thống cũng có thể truy nhập các dịch vụ tiên tiến Chẳng hạn truy nhập thoại tới Internet cho phép thuê bao điện thoại có thể tìm kiếm một tên gọi trên sổ địa chỉ trực tuyến Sau khi đã tìm được tên, thuê bao có thể yêu cầu một kết nối thoại được thiết lập chỉ đơn giản bằng cách nói một từ khóa “call” Một ví dụ khác là khả năng biến tiếng nói thành văn bản hay văn bản thành tiếng nói của dịch vụ UMS (Unfield

Message Service); các khả năng này cho phép người sử dụng có thể nghe đọc các email và các bản fax qua máy điện thoại hoặc ngược lại, họ có thể gửi fax hay email từ bất cứ nơi nào trên thế giới bằng một máy điện thoại

Tính di động là một động lực then chốt của các dịch vụ tiên tiến Sẽ không

có sự hạn chế nào đối với các đầu cuối di động Tính “di động người dùng” cho phép một thuê bao sử dụng bất kỳ thiết bị đầu cuối nào để truy nhập vào môi trường dịch vụ tại nhà của họ nhằm sử dụng được tất cả các dịch vụ đã được đăng ký Một tính năng quan trọng của các dịch vụ tiên tiến này là chúng được cung cấp một cách thông suốt qua các kiểu thiết bị đầu cuối khác nhau, cả di động lẫn cố định

Chẳng bao lâu nữa, chúng ta sẽ thấy rất nhiều dịch vụ đa phương tiện mới (chẳng hạn như các cuộc gọi có hiện hình giữa người này và người kia, cùng sử dụng chung tài liệu hay các cuộc gọi nhiều bên bằng tiếng nói và hình ảnh) Các dịch vụ điện thoại chủ đạo và việc làm chủ các ứng dụng cũng đem lại nhiều dịch vụ tiên tiến khác mà bản thân chúng lại đóng vai trò như một động lực để tiếp tục mở rộng thị trường các dịch vụ điện thoại

Sự phát triển của các dịch vụ truyền thông hiện nay sẽ hướng tới việc các nhà cung cấp dịch vụ phải có sự mềm dẻo, linh hoạt để phục vụ được cả thị trường lớn và nhỏ Khi có nhiều phương tiện truyền tin, nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp thiết bị và các doanh nghiệp thương mại liên quan đến việc cung cấp dịch vụ, liên mạng và các hệ thống thương mại sẽ trở nên càng quan trọng [1] Mạng lưới hiện nay không thể cung cấp tất cả các yêu cầu của khách hàng, nên cần phải có phương pháp để mở rộng dịch vụ mới Hiện tại, thì việc cung cấp một dịch vụ mới đều phải phụ thuộc vào tổng đài

Mạng hiện tại thì tại một điểm cung cấp chỉ cung cấp chỉ có thể cung cấp một loại dịch vụ mà thôi Do đó một yêu cầu đặt ra là tại một điểm cung cấp dịch

vụ có thể cung cấp nhiều loại dịch vụ Và giải pháp Nút truy nhập đa dịch vụ sẽ cho phép một nhà khai thác cung cấp bất kỳ một sự kết hợp nào của thoại băng

hẹp và thoại băng rộng DSL và các dịch vụ số liệu cho khách hàng Một giao diện V.5/GR.303 cung cấp một kết nối tới các mạng điện thoại hiện có; các dịch

vụ băng rộng được hỗ trợ bởi các giao diện người dùng tạo ra kết nối tới các

mạng SDH, PDH và ATM

Nhiều thực thể và các phần tử mạng thông minh được phân bố trên toàn mạng Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truy nhập và điều khiển các dịch vụ mạng Nó cũng có thể thực hiện các chức năng cụ thể thay thế cho nhà cung cấp dịch vụ hoặc mạng Ta có thể xem nó như một tác tử quản lý có thể thực hiện giám sát tài nguyên mạng, tập hợp các số liệu,

Để đáp ứng sự phát triển của các dịch vụ hiện nay cần phải có giao diện và cấu trúc mở Đặc biệt, môi trường phát triển mở dựa trên giao diện lập trình ứng dụng (API) sẽ cho phép các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà phát triển ứng dụng

và các khách hàng tiềm năng tạo và giới thiệu các ứng dụng một cách nhanh chóng Nó cũng mở ra nhiều cơ hội để tạo ra và phân phối các dịch vụ cho nhiều khách hàng hơn Như vậy, khả năng cung cấp các dịch vụ mới và sáng tạo sẽ chỉ

bị giới hạn bởi chính sự sáng tạo của chúng ta mà thôi

Do đó để đáp ứng được yêu cầu phát triển mạng thì chức năng điều khiển

phải tách ra khỏi tổng đài

1.2.4 Yêu cầu về quản lý mạng

Hiện nay để đảm bảo truyền các dịch vụ một cách thông suốt end to end thì cần phải thống nhất trong cách quản lý từ quản lý mạng, quản lý dịch vụ đến quản lý kinh doanh Do đó một mạng hiện đại phải có quản lý mạng, quản lý dịch vụ và quản lý kinh doanh Tất cả tạo nên một thể thống nhất, nên lớp quản

lý là lớp đặc biệt xuyên suốt 3 lớp: lớp truy nhập, lớp chuyển tải và lớp điều khiển

Mô hình các lớp chức năng quản lý mạng TMN do ITU đưa ra bao gồm:

- Quản lý phần tử mạng

- Quản lý mạng

- Quản lý dịch vụ

- Quản lý kinh doanh

So với mô hình quản lý mạng do ITU đưa ra thì các chức năng quản lý được chú trọng đối với mạng NGN là:

- Quản lý mạng

- Quản lý dịch vụ

- Quản lý kinh doanh

Chức năng quản lý mạng xem như đã được thực hiện và hoàn thiện ở các giai

đoạn trước khi triển khai NGN [2]

Theo mô hình chung của cấu trúc mạng mới, lớp quản lý là một lớp đặc biệt nhằm đảm bảo đáp ứng các yêu cầu của khách hàng một cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối Nguyên tắc quản lý như vậy được TINA-C phân tích và trình bày chi tiết trong các tài liệu mô hình cấu trúc thông tin quản lý viễn thông

Theo TINA, cấu trúc thông tin quản lý viễn thông được xây dựng trước hết dựa trên mô hình kinh doanh Nhìn từ góc độ này, một hệ thống viễn thông bao gồm các phần cứng và phần mềm có khả năng cung cấp các dịch vụ tới các đại diện:

- Khách hàng

- Người sử dụng

- Nhà cung cấp dịch vụ

- Các nhà cung cấp mạng (cung cấp kết nối)

Do đó, Quản lý mạng phải xuyên suốt các lớp của mạng NGN

1.2.5 Những bất cập của mạng thế hệ hiện nay

Mạng PSTN hiện tại dựa trên nền tảng công nghệ TDM và hệ thống báo hiệu số 7 Về cơ bản mạng này mạng hiện nay vẫn có khả năng cung cấp tốt các

dịch vụ viễn thông bình thường như thoại hay Fax với chất lượng khá ổn định, tuy nhiên nhu cầu của bản thân nhà cung cấp dịch vụ lẫn khách hàng ngày càng tăng làm bộc lộ những hạn chế không thể khắc phục được của mạng hiện tại Ngày nay thị trường viễn thông trong nước và thế giới đang ở trong cuộc cạnh tranh quyết liệt do việc xóa bỏ độc quyền nhà nước (Deregulation) mở cửa

tự do cho tất cả các thành phần kinh tế Các nhà cung cấp dịch vụ đang phải đứng trước sức ép giảm giá thành đồng thời tăng chất lượng dịch vụ Sự xuất hiện dịch vụ Internet và sự phát triển bùng nổ của nó dẫn đến những sự thay đổi đột biến về cơ sở mạng buộc các nhà cung cấp dịch vụ phải “thay đổi tư duy” Dưới đây là một số hạn chế của mạng hiện tại:

a Cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông

Mạng PSTN dựa trên công nghệ TDM trong đó đường truyền được phân chia thành các khung cố định là 125 s Mỗi khung được chia thành các khe thời gian (Timeslot) Kênh cơ sở được tính tương đương với một khe thời gian tức là

64 kbit/s Điều này dẫn đến một số bất lợi, ví dụ như đối với nhiều loại dịch vụ đòi hỏi băng thông thấp hơn thì cũng không được, hay như đối với các dịch vụ

có nhu cầu băng thông thay đổi thì TDM cũng không thể đáp ứng được Cuộc gọi TDM được phân bổ lượng băng thông cố định (N x 64 kbit/s) và các khe thời gian này được chiếm cố định trong suốt thời gian diễn ra kết nối dẫn đến lãng phí băng thông Chuyển mạch gói quản lý băng thông mềm dẻo theo nhu cầu dịch vụ cho nên rất tiết kiệm băng thông [7]

b Khó khăn cho việc tổ hợp mạng

Mạng ngày nay cung cấp các loại dịch vụ viễn thông khác nhau như thoại,

dữ liệu hay video trên các mạng tách biệt nhau Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau Đặc biệt mỗi mạng chỉ truyền được các dịch vụ độc lập riêng Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng Nỗ lực tổ hợp tất cả các mạng này thành một mạng duy nhất được thực hiện từ những năm 80 với mô hình mạng

ISDN băng hẹp vẫn dựa trên nền công nghệ TDM, xong cũng gặp phải một số khó khăn như tốc độ thấp, thiết bị mạng cồng kềnh, phức tạp, ý tưởng mạng ISDN băng rộng dựa trên nền công nghệ ATM được đưa ra có vẻ như quá đắt đỏ đối với người tiêu dùng Vả lại ATM cũng không linh hoạt khi hoạt động ở tốc

độ thấp

c Khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ mới, thiếu tính mềm dẻo

Trong mạng PSTN, toàn bộ phần “thông minh” của mạng đều tập trung ở các tổng đài Một dịch vụ mới được triển khai bắt đầu từ tổng đài đến đến sự thay đổi phần mềm đôi khi cả phần cứng của tổng đài, điều này rất phức tạp và tốn kém Nhu cầu khách hàng không ngừng tăng, nhiều loại dịch vụ mới không thể thực hiện trên nền mạng TDM Sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc

độ truyền khác nhau Ta dễ dàng nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này

d Đầu tư cho mạng PSTN lớn, không linh hoạt trong việc mở rộng hệ thống Vốn đầu tư tập trung tại các trung tâm chuyển mạch

Thực tế đầu tư cho các thiết mạng PSTN rất lớn (so với mạng IP) Các tổng đài thường rất đắt, cần phải đầu tư cả cục Chi phí nhân công cho việc vận hành, bảo dưỡng mạng rất cao Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành Các chức năng phần cứng và phần mềm cũng tập trung tại các tổng đài nên phức tạp khi thay đổi Mạng có nhiều cấp gây phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và việc triển khai dịch vụ mới Phức tạp trong việc thiết lập Trung tâm quản lý mạng, hệ thống tính cước, chăm sóc khách hàng v.v Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại

là chủ yếu Do đó, đứng ở góc độ này, mạng đã phát triển tới một mức gần như giới hạn về sự cồng kềnh và mạng tồn tại một số khuyết điểm cần khắc phục

e Giới hạn trong phát triển mạng

Các tổng đài chuyển mạch nội hạt đều sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh, trong đó các kênh thoại đều có tốc độ 64 kbit/s Quá trình báo hiệu và điều khiển cuộc gọi liên hệ chặt chẽ với cơ cấu chuyển mạch

Ngày nay, những lợi ích về mặt kinh tế của thoại gói đang thúc đẩy sự phát triển của cả mạng truy nhập và mạng đường trục từ chuyển mạch kênh sang gói

Và bởi vì thoại gói đang dần được chấp nhận rộng rãi trong cả mạng truy nhập

và mạng đường trục, các tổng đài chuyển mạch kênh nội hạt truyền thống đóng vai trò cầu nối của cả hai mạng gói này Việc chuyển đổi gói sang kênh phải được thực hiện tại cả hai đầu vào ra của chuyển mạch kênh, làm phát sinh những chi phí phụ không mong muốn và tăng thêm trễ truyền dẫn cho thông tin, đặc biệt ảnh hưởng tới những thông tin nhạy cảm với trễ đường truyền như tín hiệu thoại

Nếu tồn tại một giải pháp mà trong đó các tổng đài nội hạt có thể cung cấp dịch vụ thoại và các dịch vụ tuỳ chọn khác ngay trên thiết bị chuyển mạch gói, thì

sẽ không phải thực hiện các chuyển đổi không cần thiết nữa Điều này mang lại lợi ích kép là làm giảm chi phí và tăng chất lượng dịch vụ (giảm trễ đường truyền), và

đó cũng là một bước quan trọng tiến gần tới cái đích cuối cùng, mạng NGN

g Không đáp ứng được sự tăng trưởng nhanh của các dịch vụ dữ liệu

Ngày nay dịch vụ Internet phát triển với tốc độ chóng mặt, lưu lượng Internet tăng với cấp số nhân theo từng năm và triển vọng sẽ còn tăng mạnh vào những năm sau trong khi lưu lượng thoại cố định dường như có xu hướng bão hòa thậm chí giảm ở một số nước phát triển Internet đã thâm nhập vào mọi góc cạnh của đời sống xã hội với nhiều ý tưởng rất mới như: đào tạo từ xa, y tế từ xa, chính phủ điện tử hay tin học hóa xã hội vv Sự bùng nổ lưu lượng thông tin đã khám phá sự kém hiệu quả của chuyển mạch kênh TDM Chuyển mạch kênh truyền thống chỉ dùng để truyền các lưu lượng thoại có thể dự đoán trước, và nó không hỗ trợ lưu lượng dữ liệu tăng đột biến một cách hiệu quả Khi lượng dữ

liệu tăng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ truy cập Internet quay số trực tiếp, thường xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyên hạn hẹp

Hiện tại dịch vụ Internet phát triển nhanh đến chóng mặt tại Nhật Bản Trong xã hội “thông tin tri thức”, dường như mọi hoạt động đều có liên quan tới Internet như học tập, nghiên cứu khoa học và vui chơi giải trí, dịch vụ đa phương tiện tăng mạnh đòi hỏi lượng băng thông lớn Nhu cầu về dịch vụ IP VPN cũng rất lớn Nhiều dịch vụ giá trị gia tăng dựa trên mạng Internet xuất hiện thúc đẩy nhu cầu truy cập mạng tăng lên

k Khó khăn cho các nhà khai thác

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

- Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng Các chuyển mạch Class5 đang tồn tại làm hạn chế khả năng sáng tạo và triển khai các dịch vụ mới, từ đó dẫn đến việc làm giảm lợi nhuận của các nhà khai thác

Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng “sự hội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra Họ cần có một cơ sở hạ tầng duy 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 vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay

Chương II CẤU TRÚC MẠNG NGN 2.1 CÁC NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH NGN

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử, tin học, viễn thông, các yêu cầu ngày càng gia tăng cả về số lượng, chất lượng và loại hình dịch vụ,

sự ra đời của các sản phẩm thiết bị mới đã ảnh hưởng mạnh mẽ đối với cấu trúc mạng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự tồn tại và phát triển của các hãng sản xuất cung cấp thiết bị, các nhà khai thác viễn thông

Với sự tham gia của các hãng và các nhà khai thác này, mạng thế hệ sau là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều tổ chức viễn thông nhằm hướng tới một

mô hình cấu trúc mạng mới trên nền tảng công nghệ hiện đại, đầu tư hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu phát triển phong phú và đa dạng các dịch vụ Trong đó có thể kể đến hoạt động của các tổ chức viễn thông sau đây:

- ITU-T các nhóm SG16, SG11, SG13, SG2, SG8

- IETF với các nhóm PINT WG (PSTN and Internet Internetworking), MMUSIC WG (Multiparty Multimedia Session Control), IPTEL (IP Telephony), SIGTRAN WG (Signalling Transport)

- MSF (Multiservice Switching Forum - Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ)

- ETSI với dự án TIPHONE (Telecommunications and Internet Protocol Harmonization over Network)

- AMF (Asian Multimedia Forum: Diễn đàn đa phương tiện châu Á) Diễn đàn này được thiết lập từ năm 1996 và đến năm 1997 đã có 55 thành viên với các nghiên cứu định hướng kiến trúc phát triển bao gồm: cơ sở hạ tầng, dịch vụ mạng, ứng dụng, thị trường Các đề án thử nghiệm đã được thực hiện ở khu vực châu Á là: thử nghiệm ATM với các tuyến 45 Mbit/s Nhật Bản - Hồng Công, 2 Mbit/s Nhật Bản - Thái Lan, 2 Mbit/s Nhật Bản - In-đô-nê-xi-a và các thử nghiệm khác như các dịch vụ mạng, quản lý mạng, kết nối, các ứng dụng VoATM (Voice over ATM)

Tuy nhiên cho đến thời điểm này, chưa có một mô hình nào được các tổ chức chính thức xem như mô hình chuẩn cho mạng NGN, các kết quả nghiên cứu hầu hết vẫn đang ở dạng được tiếp tục phát triển

Sau đây là một số mô hình mạng cần quan tâm:

2.1.1 Mô hình ITU

Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN nằm trong mô hình lớn của cấu trúc cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu GII (Global Information Infrastructure) do ITU đưa ra Mô hình này bao gồm 3 lớp chức năng sau:

- Các chức năng ứng dụng

- Các chức năng trung gian bao gồm:

+ Các chức năng điều khiển dịch vụ

+ Các chức năng quản lý

- Các chức năng cơ sở bao gồm:

+ Các chức năng mạng (bao gồm chức năng chuyển tải và chức năng điều khiển)

+ Các chức năng xử lý và lưu trữ

+ Các chức năng giao diện người - máy

Phần mạng truy nhập bao gồm các kết nối:

- Vô tuyến: Điện thoại không dây/thông tin di động

Mô hình thực hiện của GII được phân đoạn như sau:

- Phân đoạn mạng quốc tế

- Phân đoạn mạng lõi (Core)

- Phân đoạn mạng truy nhập

- Phân đoạn mạng khách hàng

Các ứng dụng dịch vụ thông tin qua các giao diện có thể giao tiếp với phần mạng khách hàng, phần mạng truy nhập hoặc phần mạng lõi [14]

Các phần mạng này đều có hai chức năng:

- Chức năng chuyển tải

- Chức năng điều khiển

C¸c chøc n¨ng øng dông

C¸c chøc n¨ng trung gian

C¸c chøc n¨ng c¬ së

C¸c chøc n¨ng giao tiÕp ng-êi/m¸y

C¸c chøc n¨ng xö lý

vµ l-u tr÷

Chøc n¨ng

®iÒu khiÓn Chøc n¨ng chuyÓn t¶i

Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng chuyÓn t¶i

Cung cÊp dÞch vô truyÒn th«ng chung

Cung cÊp dÞch vô

xö lý vµ l-u tr÷ th«ng tin ph©n t¸n

TruyÒn th«ng vµ nèi m¹ng th«ng tin CÊu tróc

IETF (Internet Engineering Task Force) 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 mạng chuyển 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 đường trục có giao thức kết nối khác nhau

- Đối với mạng truy nhập trung gian, IETF có IP trên mạng chuyển tải cáp (IP CDN: IP Cable Data Network) 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 nối điểm (Point to Point) với SONET/SDH

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

Mô hình IP trên ATM (IP over ATM) của IETF xem IP như một lớp trên lớp ATM và định nghĩa các mạng con IP trên nền mạng ATM Phương thức tiếp cận này cho phép IP và ATM hoạt động với nhau mà không cần thay đổi giao thức Tuy nhiên phương thức này không tận dụng được hết các khả năng của ATM và không thích hợp với mạng nhiều Router vì vậy không đạt hiệu quả cao

IETF là tổ chức đưa ra nhiều tiêu chuẩn về MPLS (MultiProtocol Label Switching) MPLS là kết quả phát triển của IP Switching sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP, [13]

2.1.3 ETSI

ETSI vẫn đang tiếp tục thảo luận về mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới NGN Với mục tiêu cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông truyền thống và các dịch vụ viễn thông mới bao gồm: PSTN/ISDN, X.25, FR, ATM, IP, GSM, GPRS, ITM 2000 (theo các định nghĩa của GII và EII), ETSI phân chia việc nghiên cứu cấu trúc mạng theo các lĩnh vực sau:

- Lớp chuyển tải trên cơ sở công nghệ quang

- Công nghệ gói trên cở sở mạng lõi dung lượng cao trên nền IP/ATM

- Điều khiển trên nền IP

- Dịch vụ và ứng dụng trên nền IP

- Quản lý trên cơ sở IT và IP

Và các vấn đề khác như truy nhập đa dịch vụ trên cơ sở đa công nghệ

Nhóm nghiên cứu SG2 của ETSI đã đưa ra mô hình cấu trúc chức năng và cấu trúc mạng NGN như sau:

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

Cấu trúc mạng NGN theo ETSI bao gồm 4 lớp:

Lớp quản lý là một lớp đặc biệt - khác với lớp điều khiển có tính năng xuyên suốt nhằm quản lý 3 lớp còn lại

Mô hình cấu trúc mạng NGN vẫn tiếp tục được các nhóm nghiên cứu của ETSI thảo luận

2.1.4 TINA

Mô hình cấu trúc mạng của TINA cũng bao gồm các thành phần chính có thể xem như các lớp mạng như sau:

- Lớp truy nhập

- Lớp truyền dẫn và chuyển mạch

- Lớp điều khiển và quản lý

Các kết quả nghiên cứu của TINA tập trung vào lớp điều khiển và quản lý Theo mô hình kinh doanh viễn thông trong thị trường mở và tự do cạnh tranh thì có các thành phần sau đây tham gia vào việc cung cấp các dịch vụ viễn thông đến người sử dụng là:

Trong môi trường viễn thông phát triển và cạnh tranh, có rất nhiều dịch vụ viễn thông mới đa dạng, phong phú và phức tạp, mặt khác với cùng một số loại hình dịch vụ có thể có nhiều nhà khai thác có khả năng cung cấp kết nối cho khách hàng hoặc một cuộc gọi có thể phải đi qua nhiều mạng của nhiều nhà khai thác khác nhau, khách hàng có thể yêu cầu nhiều loại dịch vụ viễn thông từ các nhà khai thác

và cung cấp dịch vụ khác nhau Điều này đặt ra những bài toán quản lý, điều khiển kết nối rất phức tạp

Chính vì vậy trong mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới, trong khi các hệ thống thiết bị truyền dẫn và chuyển mạch được gộp chung trong lớp mạng chuyển tải, thì điều khiển và quản lý mạng trở thành một lớp và quản lý mạng là một lớp khác biệt quan trọng và liên quan có tính xuyên suốt các lớp khác

2.1.5 Mô hình MSF

MSF (Multiservice Switching Forum) đưa ra mô hình cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ bao gồm các lớp như sau:

Với cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ cần có một số chú ý sau:

- Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp thích ứng, chuyển mạch

Các chức năng của lớp điều khiển bao gồm:

- Định tuyến và định tuyến lại lưu lượng giữa các khối chuyển mạch

- Thiết lập các yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều khiển sắp xếp nhãn giữa các giao diện cổng

- Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối hoặc mỗi luồng và thực hiện việc quản lý giám sát điều khiển để đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng

- Điều khiển các chức năng của lớp thích ứng

- Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp thích ứng

- Thống kê và ghi lại các thông số và chi tiết về cuộc gọi (như số lượng cuộc gọi, thời gian ) và các cảnh báo

- Lớp điều khiển cần được tổ chức theo kiểu modul và có thể bao gồm một số

bộ điều khiển độc lập Ví dụ: có thể bao gồm các bộ điều khiển riêng rẽ cho các dịch vụ: thoại/SS7, ATM/SVC, IP/MPLS

- Thu nhận thông tin báo hiệu từ mỗi cổng và chuyển các thông tin này tới các thành phần khác trong mạng lớp điều khiển

- Điều phối kết nối và các thông số của lớp thích ứng như: tốc độ bit, loại mã hoá với các thành phần của lớp thích ứng tại các chuyển mạch đa dịch vụ đầu xa Lớp thích ứng cung cấp chức năng báo cáo và giám sát tới lớp điều khiển và lớp quản lý một cách thích hợp với các giao thức điều phối này

- Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển Thiết lập quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ trong mạng đặc biệt là thông tin các trạng thái này cho các khối chức năng dịch vụ mạng đặc biệt Báo hiệu với các thành phần ngang cấp

Lớp ứng dụng bao gồm các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức

độ Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc điều khiển logic dịch vụ của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như trường hợp dịch vụ thoại truyền thống

Một số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đây:

- Các dịch vụ thông tin và nội dung

- Mạng riêng ảo (VPN) đối với thoại và số liệu

- Các dịch vụ thoại

- Video theo yêu cầu

- Nhóm các dịch vụ đa phương tiện

- Thương mại điện tử

- Các trò chơi trên mạng thời gian thực

2.2 MỤC TIÊU VÀ CẤU TRÚC NGN

2.2.1 Mục tiêu

Mạng thế hệ sau được tổ chức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau đây:

- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú đa dạng, đa dịch vụ, đa phương tiện;

- Mạng có cấu trúc đơn giản;

- Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác và bảo dưỡng;

- Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới;

- Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh;

- Việc tổ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà tổ chức theo vùng mạng hay vùng lưu lượng

Trên cơ sở nguyên tắc tổ chức như vậy, các phương thức xây dựng, phát triển mạng thế hệ sau NGN có thể chia thành hai khuynh hướng như sau:

2.2.2 Các phương pháp phát triển NGN

Có 2 hướng để phát triển mạng NGN: xây dựng một mạng NGN hoàn toàn mới và xây dựng mạng NGN dựa trên cơ sở mạng hiện có Tùy vào hiện trạng của mạng hiện tại và quan điểm của nhà khai thác mà giải pháp thích hợp sẽ được ứng dụng Sau đây ta sẽ xét cụ thể 2 phương pháp sau:

2.2.2.1 Giải pháp xây dựng NGN trên cơ sở mạng hiện tại

Đây là xu hướng đối với những nơi có:

- Mạng viễn thông đã và đang phát triển hiện đại hoá

- Các dịch vụ hiện tại đã phát triển trên cơ sở mạng hiện có

- Có các nhu cầu phát triển các dịch vụ mới

=> Mạng NGN được phát triển theo nhu cầu dịch vụ trên cơ sở mạng hiện tại

a Nội dung của giải pháp

Cơ sở hạ tầng của mạng hiện tại được tổ chức lại và phát triển dần dần lên Nâng cấp các thiết bị chuyển mạch hiện có (công nghệ TDM) để hỗ trợ các dịch

vụ mới chất lượng cao như video, số liệu Đồng thời có thể bổ sung có hạn chế một số chuyển mạch đa dịch vụ (chuyển mạch mềm) tại một số nút mạng chính, đặc biệt là trung tâm điều khiển và ứng dụng của các vùng lưu lượng Ngoài ra trong giải pháp này lại có 2 phương án con như sau:

Phương án 1: Phương án áp dụng cho những nhà khai thác mạng có yêu

cầu hiện đại hóa và mở rộng mạng trong thời gian ngắn Phương án này bao gồm

4 bước:

+ Bước 1: Đối với mạng thoại TDM thì triển khai mạng truyền dẫn SDH, mạch chuyển mạch ATM đồng thời bổ sung thiết bị telephony server để quản lý thoại Đối với mạng số liệu thì giữ nguyên kỹ thuật IP/MPLS hoặc ATM/FR và trang bị thêm các cổng gateway, thực hiện kết nối giữa mạng thoại và mạng số liệu ở các nút ở biên mạng

+ Bước 2: Tiếp tục phát triển kỹ thuật SDH, ATM cho mạng thoại Với mạng số liệu thì phát triển thành mạng đa dịch vụ IP/MPLS và tăng cường khả năng của các cổng giao tiếp ở các nút biên mạng (chúng có nhiệm vụ kết nối giữa mạng đa dịch vụ và mạng thoại) Trang bị thêm IP telephone server cho quản lý mạng đa dịch vụ

+ Bước 3: Xây dựng chỉ còn một mạng thống nhất cho thoại và dữ liệu nhưng lúc này chưa phải là mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn Mạng PSTN sử dụng TDM sẽ không còn tồn tại riêng biệt Tiếp tục tích hợp và phát triển mạng

đa dịch vụ IP/MPLS

+ Bước 4: Hình thành mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn Lúc này chỉ còn mạng đa dịch vụ IP/MPLS tồn tại và phát triển Và telephony server và IP telephone server sẽ quản lý mạng đa dịch vụ

Phương án 2: Phương án áp dụng cho những nhà khai thác mạng có yêu

cầu hiện đại hóa và mở rộng mạng trong thời gian dài Phương án này cũng bao gồm 4 bước:

+ Bước 1: Không phát triển thêm mạng thoại TDM từ đây về sau Với mạng số liệu thì giữ nguyên mạng chuyển mạch gói IP/MPLS hoặc ATM/FR và trang bị thêm các cổng gateway;

+ Bước 2 đến bước 4 giống các bước 2, 3, 4 của phương án 1

b Ưu điểm

- Giá thành đầu tư ban đầu thấp

- Có khả năng cung cấp dịch vụ mới, dịch vụ truy nhập băng rộng

- Bảo vệ tối đa nguồn vốn đã đầu tư trên mạng hiện tại

c Nhược điểm

- Việc nâng cấp các chuyển mạch hiện có từ TDM sang IP/ATM chỉ là bước đệm mà không thay đổi được về cơ bản công nghệ chuyển mạch phục vụ cho các dịch vụ mới Điều này có nghĩa là không giải quyết được vấn đề cơ bản

là khả năng tạo dịch vụ mới cũng như nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới Và

nó sẽ làm phát sinh nhiều vấn đề chuyển tiếp và làm tăng chi phí về sau

- Chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng chi phí vận hành và khai thác sẽ cao hơn so với mạng hiện tại do không có được sự quản lý thống nhất trong toàn mạng

- Khả năng cạnh tranh kém khi xuất hiện các nhà khai thác thế hệ mới vì họ

có cơ sở hạ tầng mạng NGN hoàn toàn mới

2.2.2.2 Xây dựng mới mạng NGN

- Mạng NGN được xây dựng với nhiệm vụ trước mắt là đảm bảo các nhu cầu về dịch vụ mạng hiện nay;

- Tiến tới phát triển các nhu cầu về dịch vụ mới;

- Các dịch vụ mới được triển khai trên mạng NGN

Đây là xu hướng phát triển của những nơi có mạng viễn thông chưa được hiện đại hoá, các nhu cầu chủ yếu là các dịch vụ viễn thông cơ bản hiện tại, nhu

cầu dịch vụ mới chưa có nhiều Con đường phát triển là xây dựng mới tiến thẳng đến mạng NGN

a Nội dung của giải pháp

Giải pháp này chủ trương giữ nguyên mạng hiện tại và không đầu tư tiếp trang thiết bị mới vào mạng hiện tại Tập trung nhân lực và tài lực vào việc triển khai các tổng đài đa dịch vụ thế hệ sau Mạng NGN được xây dựng trước hết phải có khả năng cung cấp các nhu cầu về dịch vụ của mạng hiện tại đã quen thuộc với khách hàng Sau đó triển khai một số nhu cầu dịch vụ mới Kế tiếp triển khai nhiều dịch vụ mới trên nền mạng NGN nhưng phải cân bằng giữa cung

và cầu Các nút chuyển mạch của hai mạng này sẽ liên hệ nhau rất ít (chủ yếu phục vụ cho các dịch vụ thoại IP) thông qua các cổng giao tiếp Media Gateway

b Ưu điểm

- Thay đổi hoàn toàn cấu trúc mạng, tăng khả năng cạnh tranh;

- Hoàn toàn sẵn sàng cung cấp dịch vụ mới, dịch vụ truy nhập băng rộng;

- Thời gian triển khai nhanh chóng;

- Độ tương thích cao;

- Quản lý thống nhất, tập trung

c Nhược điểm

- Giá thành đầu tư ban đầu cao;

- Rủi ro do dự báo nhu cầu vượt ngưỡng dẫn đến hậu quả đầu tư thấp, thời gian hoàn vốn lâu;

- Tăng chi phí do phải tăng cường lực lượng lao động kỹ thuật mới

2.2.2.3 Nhận xét và đánh giá

Có nhiều giải pháp được đưa ra nhằm đáp ứng nhu cầu của các nhà khai thác muốn chuyển từ mạng truyền thống sang mạng thế hệ sau Tùy vào hiện trạng mạng, quan điểm của chính nhà khai thác mà giải pháp thích hợp được lựa chọn Và việc xây dựng mạng phải dựa vào nhu cầu mới của khách hàng để thu hút và giữ khách hàng Điều này cũng có nghĩa là các nhà khai thác sẽ triển khai

mạng NGN theo hướng để đáp ứng cho nhu cầu phát triển dịch vụ của khách hàng

2.2.3 Cấu trúc phân lớp của NGN

Cho đến nay NGN vẫn là xu hướng phát triển mới mẻ, chưa có một khuyến nghị chính thức nào của ITU về cấu trúc NGN [5]

Các hãng cung cấp thiết bị đưa ra một số mô hình khác nhau Các diễn đàn, hiệp hội và tổ chức viễn thông khác nhau đang cố gắng để tiến tới những nguyên tắc chung và những chuẩn chung cho mạng NGN

Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng viễn thông thế hệ sau có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau:

- Lớp truy nhập (Access)

- Lớp chuyển tải (Transport/Core)

- Lớp điều khiển (Control)

Líp ®iÒu khiÓn (Cont rol Lay er)

Líp truyÒn t¶i (Transport/Core)

- Vệ tinh

- Truy nhập vô tuyến cố định

- Hữu tuyến (Wire):

+ Quản lý kinh doanh

Xem xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc mạng thế hệ sau còn có thêm lớp ứng dụng/dịch vụ Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ

Lớp điều khiển (Control Layer)

Lớp chuyển tải (Transport/Core)

Lớp truy nhập (Access)

Hình 2.3: Cấu trúc mạng và dịch vụ thế hệ sau NGN

2.2.4 Các công nghệ đƣợc áp dụng cho mạng thế hệ sau

2.2.4.1 Giới thiệu chung

Trên thế giới, việc nghiên cứu IP đã tiến hành gần 30 năm và về ATM đã hơn 10 năm Hiện nay mạng IP là môi trường tất yếu để liên kết các tài nguyên mạng trên toàn cầu ATM là giải pháp tốt cho kết nối băng rộng với nhiều mức chất lượng dịch vụ khác nhau Ngoài ra, môi trường kinh doanh viễn thông tương lai gần sẽ nằm trong xu thế cạnh tranh Vì vậy, việc nghiên cứu xu thế phát triển của công nghệ IP, ATM và khuyến nghị ứng dụng chúng lên mạng viễn thông là điều cần thiết

Với chất lượng mạng tốt, các hoạt động kết nối định hướng (dùng trong PSTN, ISDN - dựa trên ATM) luôn đảm bảo chất lượng dịch vụ thông tin, các dịch vụ băng rộng ngày càng phát triển

Hoạt động kết nối không định hướng (dựa trên IP) lại là hoạt động không xác lập trước các kết nối, có giá thành thấp, đơn giản, chất lượng không cao (ngày càng nâng cao chất lượng), đang cạnh tranh dần với phương thức hoạt động kết nối định hướng

Hai xu hướng này phát triển dần tiệm cận và hội tụ dẫn tới sự ra đời công nghệ ATM/IP, đó là nguồn gốc, động lực cho ra đời và phát triển của các công nghệ mạng mới như MPLS

- Lớp liên kết dữ liệu và vật lý: dùng để kết nối vật lý tới các phương tiện cụ thể và định dạng các khung thông tin gửi đi và nhận lại từ các phương tiện truyền dẫn

- Lớp IP (Internet Protocol) để chuyển tiếp các gói tin từ nguồn tới đích Mỗi gói tin có chứa địa chỉ đích và IP dùng thông tin này để hướng gói tin tới đích của

nó Lớp IP là không có hướng kết nối tức là không cần phải thiết lập một đường truyền trước khi truyền dữ liệu

- Lớp TCP/IP gồm hai giao thức TCP và UDP TCP cung cấp khả năng kết nối, còn UDP cung cấp dịch vụ phi kết nối

- Lớp ứng dụng: là giao diện giữa người dùng và mạng

Giao thức IP thực hiện truyền thông tin dưới dạng các đơn vị dữ liệu gọi là datagram Một gói tin bao gồm hai phần chính là header và data Khi gửi các gói tin trên đường truyền vật lý, các gói tin phải được đóng gói lại dưới dạng các khung đo đường vật lý không xác định được các gói tin Toàn bộ gói tin sẽ nằm trong vùng dữ liệu của khung

Trong trường hợp tối ưu, một gói tin IP vừa khớp với một khung vật lý, nhưng trên thực tế, do kích thước các gói tin rất khác nhau do đó rất khó có thể xác định kích thước lớn nhất của gói tin sao cho phù hợp với một khung Hơn nữa, mỗi mạng đều tồn tại một đơn vị chuyển giao cực đại MTU, do đó khi một gói tin có kích thước vượt quá kích thước cho phép của khung trong mạng, nó cần phải được phân đoạn, mỗi đoạn có kích thước nhỏ hơn kích thước cho phép

User data Application byte Stream

Mào đầu TCP Tải tin TCP Đoạn TCP

Mào đầu

IP

Tải tin IP Gói tin IP

Mào đầu

mạng

Tải tin mạng (Khung dữ liệu) Network level packet

Hình 2.4: Sự tương ứng giữa gói tin và khung

IP là giao thức định tuyến giữa các mạng để dữ liệu chuyển đến các địa chỉ xác định, nhiệm vụ định tuyến do các router thực hiện Router là một thiết bị chuyển tiếp gói tin từ một mạng đến một mạng khác Các router có nhiệm vụ tính toán đường đi tốt nhất cho các gói tin từ nút nguồn đến nút đích

TCP là giao thức end - to - end nhằm trao đổi thông tin giữa các đầu cuối Đối với phần lớn các ứng dụng chạy trên TCP/IP, thì giao thức lớp chuyển tải là TCP TCP cung cấp kết nối cho chuyển đổi dữ liệu giữa các ứng dụng

Các kiểu kết nối TCP có các tính chất:

- Hướng liên kết: TCP là giao thức hướng liên kết, do đó nó cung cấp các dịch

vụ hướng liên kết, trong đó một ứng dụng trước tiên phải yêu cầu kết nối đến đích, sau đó mới sử dụng kết nối để truyền dữ liệu

- Truyền thông điểm - điểm: Mỗi kết nối TCP có hai điểm đầu - cuối

- Độ tin cậy: TCP đảm bảo dữ liệu gửi qua kết nối sẽ được phát đi chính xác như nó đã được gửi, không được thiếu dữ liệu và đúng thứ tự

- Truyền song công (Full duplex): Một kết nối TCP cho phép truyền dữ liệu theo cả hai chiều và cho phép chương trình có thể gửi dữ liệu bất kỳ lúc nào TCP

có thể đưa dữ liệu vào và ra theo cả hai hướng, do đó tạo cho chương trình có khả năng tiếp tục tính toán khi dữ liệu đang được gửi đi

- Tự động đóng các kết nối: Một chương trình ứng dụng có thể mở một kết nối, truyền một số dữ liệu không đồng nhất về kích thước và sau đó yêu cầu đóng kết nối TCP đảm bảo truyền tất cả các dữ liệu một cách tin cậy trước khi kết thúc kết nối

Cùng với TCP, có một giao thức khác dùng chung lớp chuyển tải, là một một phần của TCP/IP đó là UDP (User Datagram Protocol) UDP cung cấp dịch vụ phi kết nối cho các thủ tục lớp ứng dụng Về bản chất, nó thêm khả năng đánh địa chỉ cổng cho IP

Khi có người dùng, giao thức TCP tạo ra gói TCP và lồng nó vào gói IP để tạo thành gói tin IP Router căn cứ vào địa chỉ có trong gói tin IP và thông tin chứa trong bảng định tuyến để chuyển các gói này đến các router sau Khi gói tin đến router cuối cùng, router này tìm và chuyển gói tin đến hệ thống đầu cuối

Nếu gói tin IP không chuyển được tới đầu cuối vì lý do nào đó, nó sẽ bị huỷ

bỏ và giao thức IP không thể thông báo điều này cho người dùng biết Vì vậy, người dùng muốn truyền các gói một cách chắc chắn và có thông báo lỗi thì phải dùng giao thức TCP hỗ trợ cho IP vì TCP cung cấp mối liên hệ tin cậy giữa các đầu cuối TCP đảm bảo các gói tin phát đi đúng địa chỉ, không sai sót và không trùng gói Tại đầu cuối, giao thức TCP sẽ đọc số thứ tự trong gói TCP để biết thiếu gói hay đã nhận gói rồi và báo lại cho đầu phát biết

Một trong những kỹ thuật tạo ra độ tin cậy cho TCP là việc truyền lại thông tin khi có sự cố

TCP sử dụng cơ chế cửa sổ để kiểm soát luồng dữ liệu

Trên mạng, hầu hết các gói tin bị mất là do tắc nghẽn hơn là do hỏng phần cứng TCP sử dụng các gói tin bị thất lạc để đo tắc nghẽn và nó sẽ giảm tốc độ truyền tin lại

TCP/IP là một giao thức kết hợp giữa TCP và IP nhằm quản lý và điều khiển việc trao đổi thông tin giữa các mạng

Sự kết hợp giữa thủ tục TCP và IP thực sự là sự kết hợp giữa các mạng máy tính kết nối với nhau cho phép người dùng sử dụng các mạng khác nhau để liên lạc, làm việc được với nhau

Hiện nay, thế giới đang đối mặt với việc thiếu địa chỉ IP cho các thiết bị mạng, địa chỉ dài 32 bit (nguồn và đích) của IP phiên bản 4 (IPv4) như hiện nay không đáp