Xây dựng tham số và phương pháp đánh giá chất lượng NGN

GIỚI THIỆU MẠNG NGI.1 Giới thiệu chung về mạng NGN NGN là một mạng trên cơ sở gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông và có khả năng sử dụng các công nghệ truyền tải đảm bảo QoS,

1 CHƯƠNG GIỚI THIỆU MẠNG NG 6

I.1 Giới thiệu chung về mạng NGN 6

I.1.1 Các khối chức năng trong tầng truyền tải 8

I.1.2 Khối các chức năng tầng dịch vụ 9

I.1.3 Khối các chức năng liên quan đến người sử dụng đầu cuối 10

I.1.4 Khối các chức năng quản lý 10

I.2 Tình hình phát triển mạng NGN ở Việt Nam 11

I.2.1 Triển khai NGN tại VNPT 11

I.2.2 Triển khai NGN tại EVNTelecom 14

I.2.3 Triển khai NGN tại Viettel 14

I.3 Tình hình phát triển mạng NGN trên thế giới 15

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP VỀ QoS VÀ CHẤT LƯỢNG MẠNG CỦA CÁC HÃNG CUNG CẤP THIẾT BỊ TRONG QUÁ TRÌNH ĐÃ VÀ ĐANG TRIỂN KHAI MẠNG NGN 17

II.1 Giải pháp của Siemen 18

II.1.1.Topology vật lý 19

II.1.2 Thiết kế giao thức IGP 21

II.1.3.Thiết kế BGP 22

II.1.4.Thiết kế BRAS 22

II.2 Giải pháp QoS của Alcatel 23

II.2.1 Tiến trình phát triển mạng 23

II.2.2 Session Resource Broker 25

II.2.3 Mạng tập hợp Ethernet - Ethernet Aggregation Networks 26

II.2.4 Đảm bảo QoS 27

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU CÁC THAM SỐ CHẤT LƯỢNG MẠNG IP 31

III.1 Nghiên cứu khuyến nghị của ITU-T về tham số và chỉ tiêu chất lượng mạng 31 III.1.1 Mô hình phân lớp của chất lượng đối với dịch vụ IP 31

III.1.2 Mô hình chất lượng dịch vụ IP tổng quát 32

III.1.3 Các tham số đánh giá chất lượng truyền gói IP 37

III.2.1 Các tham số lưu lượng và thuật ngữ mô tả 42

III.2.2 Bộ tham số đánh giá chất lượng mạng 46

CHƯƠNG IV XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CÁC THAM SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG NGN 47

IV.1 Tiêu chí, phương pháp xây dựng 47

IV.1.1 Tiêu chí 47

IV.1.3 Biện pháp áp dụng tiêu chuẩn 49

IV.2 Xây dựng bộ tham số chất lượng mạng NGN 52

IV.2 1 Mô hình phân lớp giao thức 52

IV.2.2 Mô hình phân đoạn mạng NGN 60

IV.2.3 Mạng lõi IP và bộ tham số đánh giá chất lượng mạng NGN 71

IV.2.4 Các giá trị chỉ tiêu tham khảo: 74

KẾT LUẬN 77

Tài liệu tham khảo 78

CÁC TỪ VI T

AL

Access Lin

AT Asynchronous Transfer Mode

BG Border Gateway Router

DS Digital Subscriber Line

IPD IP Packet Discard Rate

IPD IP Packet Delay Variation

IPE IP Packet Error Ratio

IPL IP Packet Loss Ratio

IPO IP Operator Domain

IPT IP Packet Transfer Delay

IPSLB IP packet Severe Loss Block Ratio

IS Internet Service Provider

MPL Multi-Protocol Label Switching

OBG Operator Border Gateway Router

Router

SNM Simple Network Management Protocol

ST Synchronous Transport Module

ST Synchronous Transport Signal

TC Transmission Control Protocol

TM Telecommunication Management Network

VP Virtual Private Network

RT Real-time Transport Protoco

GIỚI THIỆU MẠNG NG

I.1 Giới thiệu chung về mạng NGN

NGN là một mạng trên cơ sở gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông và

có khả năng sử dụng các công nghệ truyền tải đảm bảo QoS, băng thông rộng và trong

đó các chức năng liên quan đến dịch vụ là độc lập với các công nghệ liên quan đến truyền tải bên dưới Nó cho phép người dùng truy nhập mạng không giới hạn và truy nhập tới những nhà cung cấp dịch vụ cạnh tranh trên thị trường và/hoặc các dịch vụ

mà họ lựa chọn NGN hỗ trợ khả năng di động cho phép người dùng có thể sử dụng dịch vụ tại nhiều nơi

Cấu trúc chức năng của mạng NGN thường gắn liền với các nguyên tắc sau



Hỗ trợ công nghệ đa truy nhập: Cấu trúc chức năng của NGN có cấu hình linh hoạt

có khả năng hỗ trợ các công nghệ đa truy nhập



Điều khiển phân tán : Tạo khả năng thích ứng với bản chất xử lý phân tán củamạng IP và hỗ trợ “location transparency” (đây là một dạng tài nguyên mạngkhông phụ thuộc vào vị trí người sử dụng hay vị trí tài nguyên) cho cơ chế tínhtoán phân tán



Điều khiển mở : giao diện điều khiển mạng mở để có thể hỗ trợ cho việc hìnhthành, cập nhật các dịch vụ cũng như kết hợp với dịch vụ do bên thứ 3 cungcấp



Cung cấp dịch vụ độc lập: sử dụng cơ chế điều khiển mở, phân tán đã được nêu ởtrên để tách quy trình cung cấp dịch vụ khỏi hoạt động của mạng Điều này hyvọng sẽ thúc đẩy sự phát triển của mạng NGN từ đó đẩy nhanh tiến trình mởrộng cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng

Tăng khả năng bảo mật và bảo vệ : Đây là nguyên tắc cơ bản của một cấu trúc mở

Do đó cần phải có các cơ chế bảo mật và phục hồi ở các lớp liên quan để bảo

vệ các thành phần của mạng

Đặc điểm của thực thể chức năng: Các thực thể chức năng cần tuân theo các nguyên tắc sa

• Các thực thể không phân tán trên nhiều thành phần vật lý nhưng có thể xuất hiện trong nhiều trường hợp

• Các thực thể không liên hệ trực tiếp với cấu trúc phân lớp Tuy nhiên, cũng giống như các thực thể khác, các thực thể chức năng có thể được đặt ở các lớp logic khác nhau

Cùng với một cấu trúc mới, mạng thế hệ kế tiếp (NGN) sẽ có độ linh hoạt cao hơn so với các mạng hiện hành Cụ thể, mạng NGN có khả năng hỗ trợ cho các công nghệ đa truy nhập và các cấu hình mạng khác nhau Theo Y.2011 phân lớp chức năng của mạng NGN bao gồm các chức năng tầng dịch vụ và các chức năng tầng truyền tải

Để có thể cung cấp các dịch vụ đưa ra trong Release 1 thì phải cần đến các chức năng ở cả tầng dịch vụ và tầng truyền tải (minh hoạ trên hình 1.1)

Khối các chức năng hỗ trợ ứng dụng/dịch vụ và khối các chức năng điều khiển dịch vụ có nhiệm vụ đưa các dịch vụ/ ứng dụng tới người sử dụng cuối cùng

NGN hỗ trợ điểm tham chiếu với nhóm chức năng “ các ứng dụng của bên thứ 3”( “Third-Party Applications”), điểm tham chiếu này được gọi là giao diện ứng dụng-mạng (Application-to-Network Interface (ANI)), điểm này làm cho NGN có khả năng tạo mới và cung cấp các dịch vụ gia tăng cho người sử dụng NGN

Tầng truyền tải cung cấp các dịch vụ IP cho người sử dụng NGN dưới sự kiểm soát của khối các chức năng điều khiển truyền tải, bao gồm cả khối các chức năng điềukhiển gắn kết mạng (Network Attachment Control Functions (NACF)) và khối chức năng kiểm soát tài nguyên và truy nhập (Resource and Admission Control Functions (RACF))

Other Networks

Service Control Functions

Transport stratum Service stratum

Control Media

Service User Profiles

Transport User Profiles

Application/Service Support Functions

Third Party Applications

Resource and Admission Control Functions

Network Attachment Control Functions

Network Attachment Control Functions

Transport Functions

NNI UNI

Hình 1.1: Cấu trúc tổng quan của NGN

I.1.1 Các khối chức năng trong tầng truyền tải

Theo Y.2011, khối các chức năng tầng truyền tải bao gồm khối các chức năng truyền tải và khối các chức năng điều khiển truyền tải

Khối các chức năng truyền tải quy định kết nối cho tất cả các thành phần và các khối chức năng riêng lẻ trong NGN Các khối chức năng truyền tải có khả năng hỗ trợ cho việc truyền tải thông tin truyền thông cũng như thông tin điều khiển và quản lý Khối các chức năng truyền tải bao gồm khối chức năng truy nhập mạng, khối chức năng biên, khối chức năng truyền tải lõi và khối chức năng cổng

Khối chức năng truy nhập mạng có nhiệm vụ kiểm soát người sử dụng truy nhập mạng cũng như thu thập và kết hợp lưu lượng truy nhập để đưa tới mạng lõi Khối chức năng truy nhập mạng cũng thực hiện các cơ chế kiểm soát QoS có liên quan trực tiếp đến lưu lượng người sử dụng, bao gồm cả quản lý bộ đệm, hàng đợi và sắp xếp, lọc gói tin, phân loại lưu lượng, đánh dấu, kiểm soát và định hướng Mạng truy nhập bao gồm các chức năng phụ thuộc công nghệ truy nhập như công nghệ W-CDMA và xDSL Tuỳ thuộc vào công nghệ sử dụng để truy nhập vào các dịch vụ NGN mà mạng truy nhập sẽ bao gồm các chức năng kèm theo sau:

• Truy nhập cáp

• Truy nhập xDSL

• Truy nhập vô tuyến (ví dụ như công nghệ IEEE 802.11 và 802.16, và truy nhập RAN cho mạng 3G)

Khối chức năng biên được sử dụng để xử lý môi trường truyền thông và xử lý lưu lượng khi lưu lượng đến từ các mạng truy nhập khác nhau được tập hợp lại và hợp nhất trong mạng truyền tải lõi; Khối chức năng này bao gồm cả các chức năng có liên quan tới việc hỗ trợ kiểm soát QoS và lưu lượng

Khối chức năng biên cũng được sử dụng giữa các mạng truyền tải lõi

Khối chức năng truyền tải lõi có nhiệm vụ bảo đảm cho thông tin truyền tải qua mạng lõi Khối chức năng này tạo ra các mức độ chất lượng truyền tải khác nhau trongmạng lõi Các chức năng trong khối chức năng truyền tải lõi có các cơ chế QoS xử lý trực tiếp lưu lượng người sử dụng, bao gồm cả quản lý bộ đệm, hàng đợi và sắp xếp, lọc gói tin, phân loại lưu lượng, đánh dấu, kiểm soát, điều khiển cổng và khả năng phòng vệ

Khối chức năng cổng cung cấp khả năng trao đổi dữ liệu giữa khối các chức năngngười sử dụng đầu cuối với các mạng khác, bao hàm cả các loại hình khác của mạng NGN và các mạng hiện hành như PSTN/ISDN, mạng internet công cộng,v.v

Khối chức năng cổng được điều khiển trực tiếp từ khối các chức năng kiểm soát dịch vụ hoặc thông qua khối các chức năng điều khiển truyền tải

Nhóm các chức năng này cung cấp tài nguyên truyền thông để xử lý việc cung cấp dịch vụ như tạo tín hiệu báo âm và trans-coding Các chức năng này đặc trưng cho khả năng quản lý tài nguyên truyền thông trong tầng truyền tải

Khối các chức năng kiểm soát truyền tải bao gồm khối các chức năng kiểm soát tài nguyên và truy nhập (RACF) và khối các chức năng điều khiển gắn kết mạng (NACF)

I.1.2 Khối các chức năng tầng dịch vụ

Dưới đây là phần giới thiệu ngắn gọn các nhóm chức năng trong tầng dịch vụ baogồm cả khối các chức năng điều khiển dịch vụ và khối các chức năng hỗ trợ ứng dụng/dịch vụ cũng như profile của người sử dụng dịch vụ

Khối các chức năng điều khiển dịch vụ bao gồm cả điều khiển phiên và không phiên, đăng kí, và chức năng xác thực và cấp phép ở cấp dịch vụ Khối các chức năng này cũng bao gồm cả các chức năng phục vụ cho việc điều khiển tài nguyên truyền thông, đó là tài nguyên và cổng (gateway) chuyên dụng tại cấp báo hiệu dịch vụ

Thông qua UNI, các chức năng hỗ trợ ứng dụng/dịch vụ cung cấp các điểm tham chiếu cho các chức năng liên quan đến người sử dụng đầu cuối ( như trong trường hợp điều khiển cuộc gọi của bên thứ 3 đối với dịch vụ Click to call) Sự tương tác giữa các ứng dụng thuộc bên thứ 3 với các chức năng hỗ trợ ứng dụng/dịch vụ được giám sát thông qua điểm tham chiếu ANI.

Khối các chức năng liên quan đến profile người sử dụng là sự kết hợp của thông tin người sử dụng và dữ liệu điều khiển khác thành khối chức năng profile người sử dụng ở tầng dịch vụ, được thể hiện dưới dạng cơ sở dữ liệu chức năng

I.1.3 Khối các chức năng liên quan đến người sử dụng đầu cuối

Các nhóm thiết bị đầu cuối sử dụng khác nhau đều được hỗ trợ trong mạng NGN,

từ điện thoại thế hệ cũ đến các mạng kết hợp phức tạp Thiết bị đầu cuối sử dụng có thể là cố định hoặc di động

I.1.4 Khối các chức năng quản lý

Điểm cơ bản trong hoạt động của mạng NGN đó là hỗ trợ quản lý Các chức năng này tạo khả năng quản lý mạng NGN để các dịch vụ NGN được cung cấp với chất lượng, mức độ bảo mật và độ tin cậy mong muốn

Các chức năng quản lý sử dụng cho các dịch vụ NGN và các tầng truyền tải, với mỗi tầng, các chức năng này kiểm soát các phạm vi sau:

− Quản lý lỗi

− Quản lý cấu hình

− Quản lý tài khoản

− Quản lý hiệu quả hoạt động

− Quản lý bảo mật

Chức năng quản lý tài khoản bao gồm cả các chức năng tính cước và làm hoá đơn (CBF) Các chức năng quản lý tài khoản sẽ trao đổi thông tin với các thành phần khác trong mạng với mục đích: thu thập thông tin về tài khoản, cung cấp cho nhà cungcấp dịch vụ NGN dữ liệu thích hợp về việc sử dụng tài nguyên, từ đó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra hoá đơn cho người sử dụng hệ thống

I.2 Tình hình phát triển mạng NGN ở Việt Nam

Tại Việt nam hiện có 3 doanh nghiệp viễn thông đang triển khai NGN là VNPT, EVNTelecom và Viettel Hiện nay, VNPT, Viettel và EVN Telecom cơ bản xây dựng xong mạng viễn thông thế hệ mới (NGN), hỗ trợ đắc lực cho nâng cao chất lượng, giảm giá dịch vụ

I.2.1 Triển khai NGN tại VNPT

VNPT đi đầu về công nghệ với cơ sở hạ tầng viễn thông hiện đại hóa, rộng khắp (đầu tư phát triển mạng thế hệ mới NGN trên tất cả các lĩnh vực viễn thông quốc tế, liên tỉnh, nội tỉnh, thông tin di động, tạo nên mạng tổng thể có khả năng cung cấp đa loại hình dịch vụ)

Mô hình mạng NGN của VNPT: Mạng NGN của VNPT đang xây dựng cũng

tuân theo kiến trúc chung trong Hình 1.1 và được mô tả trên Hình 1.2

Hình 1.2: Mô hình kiến trúc mạng NGN-VNPT

Xét trên góc độ dịch vụ: Các dịch vụ trên mạng NGN của VNPT có thể phân

thành một số nhóm dịch vụ chính:

− Các dịch vụ VPN hay dịch vụ kết nối (VPN layer 2, layer 3)

− Các dịch vụ ứng dụng Triple-Play (VoIP, IPTV, HSI) cùng các dịch vụ giatăng trên nền các dịch vụ ứng dụng này

− Các dịch vụ Hosting (data, Web, )

− Trong thời gian tới có thể bổ sung thêm dịch vụ Mobile để thành QuadrupPlay

Xét trên góc độ vùng phủ của dịch vụ: Mỗi dịch vụ trong số các dịch vụ trên về

nguyên tắc được triển khai trên toàn mạng VNPT đến khách hàng trên cả nước

Hình 1.3: Tổ chức mạng truyền tải và truy nhập NGN của VNPT

Tổ chức phần mạng truyền tải và truy nhập băng rộng của mạng NGN -VNPT

được mô tả trên Hình 1.3 Trong đó, các khách hàng giao tiếp với mạng qua giao diện UNI, NNI là giao diện của mạng NGN với các mạng khác Phần mạng của nhà cung

cấp dịch vụ VNPT sẽ gồm một số phân đoạn: Mạng lõi (core), mạng gom lưu lượng

(Aggregation hay mạng Metro), mạng truy nhập (access)

Hình 1.4: Cấu trúc mạng truy nhập khách hàng

- Mạng truy nhập khách hàng: Về nguyên tắc, mỗi dịch vụ có phần thiết bị truy nhập riêng, địa điểm, dung lượng, chủng loại thiết bị truy nhập này phục thuộc dịch vụ cụ thể Tuy nhiên trong trường hợp của VNPT thì VNPT cung cấp đa dịch vụ và phần thiết bị truy nhập nhiều loại được sử dụng chung cho các dịch vụ(ví dụ MSAN, DSLAM)

- Mạng truyền tải: Mạng băng rộng là cơ sở hạ tầng truyền tải chung cho các dịch

vụ kết nối cũng như ứng dụng, phần mạng này được định nghĩa là phần mạng

giới hạn bởi các điểm mạng có khả năng cung cấp các dịch vụ VPL lớp 2 (từ CE switch đến CE switch)

Hình 1.5: Phần mạng truyền tải băng rộng

Tổ chức lớp điều khiển và dịch vụ trên mạng NGN của VNPT: Trước khi

hướng đến hệ thống điều khiển chung trong tương lai xa (ví dụ như IMS) thì hiện tại cũng như trong vòng 5 năm tới các dịch vụ sẽ theo chiều hướng có các hệ thống điều khiển riêng Chẳng hạn với dịch vụ VoIP có hệ thống Softswitch; dịch vụ IPTV có các

hệ thống SHE, VHO, VSO; dịch vụ HSI có các hệ thống BRAS, AAA

Hình 1.6: Các hệ thống điều khiển riêng cho mỗi dịch vụ

Dự kiến đến cuối năm 2009, VNPT sẽ hoàn thành xây dựng mạng NGN Tổng vốn đầu tư cho mạng NGN rất lớn, khoảng 1 tỷ USD Sau khi xây dựng xong mạng NGN, VNPT sẽ sẵn sàng cung cấp tất cả các dịch vụ băng rộng với chất lượng dịch vụ

có tiêu chuẩn quốc tế Đây sẽ là lợi thế của VNPT khi mà xu hướng các dịch vụ băng rộng sẽ phát triển mạnh mẽ trong tương lai

I.2.2 Triển khai NGN tại EVNTelecom

Hiện nay EVNTelecom đã xây dựng mạng NGN trên quy mô toàn quốc, bao gồm mạng truyền tải IP, Softswitch, Media Gateway, hệ thống cung cấp dịch vụ giá trịgia tăng

Mạng truyền tải IP/MPLS đã được thiết lập tại 64 tỉnh/thành phố, tạo ra hạ tầng truyền tải toàn bộ các dịch vụ thoại và dữ liệu trong mạng NGN Hệ thống sử dụng cácthiết bị router Juniper có hiệu năng xử lý lớn với các giao diện tốc độ cao như GE, FE, STM-1 Mạng IP được tổ chức với cấu trúc phân lớp rõ ràng (mạng lõi, mạng biên, mạng truy nhập) đảm bảo định tuyến lưu lượng tối ưu và có khả năng dự phòng

Hệ thống điều khiển thoại bao gồm các thiết bị softswitch, media gateway của Siemens, Veraz Hệ thống thực hiện các chức năng của tổng đài Toll, Tandem kết nối với mạng truyền tải IP để tạo ra hạ tầng mạng cung cấp dịch vụ điện thoại cố định

và thoại IP (VoIP) trên toàn quốc Đây cũng là cửa ngõ kết nối liên mạng với các doanh nghiệp khác

Tiến tới xây dựng mạng NGN hoàn chỉnh với khả năng cung cấp đầy đủ dịch vụ băng rộng, dịch vụ giá trị gia tăng tiên tiến, EVNTelecom đang xây dựng hệ thống Class 5 softswitch và mở rộng mạng truyền tải IP Mạng NGN hiện nay cũng là hạ tầng mạng cung cấp dịch vụ VoIP với 64 điểm kết nối (POP) trên toàn quốc Ngoài các POP trong nước, EVNTelecom đã triển khai nhiều POP trên thế giới tạo thành mộtmạng kết nối toàn cầu Song song với mạng NGN, EVNTelecom cũng đang triển khai mạng điện thoại cố định hữu tuyến Hạ tầng mạng điện thoại cố định được triển khai

sử dụng cả 2 công nghệ TDM truyền thống (mạng tổng đài TDM) và công nghệ IP (trong mạng NGN)

Các dịch vụ trên nền mạng NGN:

− Dịch vụ điện thoại cố định (POTS) và các dịch vụ bổ trợ

− Dịch vụ điện thoại đường dài trong nước và quốc tế VoIP (trả trước và trảsau)

− Dịch vụ miễn cước người gọi 1800

− Dịch vụ thông tin giải trí 1900

− Dịch vụ điện thoại cố định sử dụng IP phone và các dịch vụ gia tăng như:

IP Centrex, multimedia call

− Các dịch vụ giá trị gia tăng phong phú dựa trên hạ tầng IP của mạng NGNnhư IPTV, Video on Demand, Game online

I.2.3 Triển khai NGN tại Viettel

Trên thị trường viễn thông hiện nay, Viettel đang đứng thứ hai về vùng phủ dịch

vụ VoIP ở Việt nam Viettel cũng đang có những bước đột phá về kỹ thuật trong triển khai NGN trên mạng lưới Với việc thành lập Tổng Công ty Viễn thông Viettel,

Viettel đã hoàn thành việc sát nhập 2 công ty lớn là Công ty Điện thoại đường dài Viettel (chuyên về cung cấp internet, điện thoại cố định và 178), và Công ty Điện thoại

Di động Viettel (cung cấp dịch vụ di động với đầu số 097, 098) thành một công ty kinh doanh đa dịch vụ

Từ năm 2002, Viettel đã chính thức khai trương cung cấp dịch vụ truy cập Internet - trở thành nhà cung cấp dịch vụ Internet đầu tiên tại Việt Nam sử dụng công nghệ mạng thế hệ mới NGN, có khả năng đáp ứng tốt nhất các yêu cầu của khách hàng Viettel Telecom sẽ tập trung tiến hành NGN hóa mạng di động trước Hiện Viettel Telecom mới đầu tư và đang lắp đặt thiết bị đáp ứng cho khoảng 10 triệu thuê bao di động Việc đưa công nghệ NGN hóa mạng di động sẽ tối ưu được đường truyền

và hiệu năng cho việc quản lý mạng và chất lượng thoại sẽ tốt hơn Bên cạnh đó, NGNcho mạng di động sẽ thuận tiện cho việc triển khai các dịch vụ giá trị gia tăng đã sẵn sàng khi Viettel tiến lên 3G

Ngoài ra thông tin cho thấy, FPT Telecom sẽ cung cấp dịch vụ điện thoại cố địnhtrên nền tảng NGN và tổng đài Softswich Khách hàng lựa chọn dịch vụ trên sẽ cùng lúc được sử dụng Internet băng rộng, điện thoại cố định và truyền hình IP Giám đốc FPT Telecom cho biết, FPT Telecom sẽ cung cấp dịch vụ điện thoại cố định trên nền công nghệ mới là mạng NGN và tổng đài Softswitch, đặc biệt có thể cung cấp cho mỗikhách hàng 2 số điện thoại độc lập trên cùng một đường dây Với công nghệ này, khách hàng của FPT Telecom sẽ được hưởng gói dịch vụ "Triple Play - 3 trong một" gồm: Internet băng rộng, điện thoại cố định, truyền hình IP - một hình thức được các chuyên gia đánh giá là sẽ hiệu quả và rẻ hơn rất nhiều so với mua lẻ từng dịch vụ Để tạo thuận lợi cho người sử dụng, FPT Telecom sẽ cho phép khách hàng thanh toán tất

cả các dịch vụ trên cùng một hóa đơn cước

I.3 Tình hình phát triển mạng NGN trên thế giới

Trên thế giới, khái niệm mạng thế hệ sau (NGN) được xuất hiện vào cuối những năm 90 để đối mặt với một số vấn đề nối lên trong viễn thông được đặc tính hoá bởi rất nhiều nhân tố: mở cửa cạnh tranh giữa các nhà khai thác trên toàn cầu trên cơ sơ bãi bỏ những quy định lạc hậu về thị trường, khai thác lưu lượng dữ liệu được sử dụngtrong Internet, nhu cầu mạnh mẽ của khách hàng về các dịch vụ đa phương tiện, và sự gia tăng nhu cầu của người sử dụng di động Nó là khái niệm mới được các nhà thiết

kế mạng sử dụng cho việc minh họa quan điểm của họ đối với mạng viễn thông trong tương lai

Trải qua quá trình phát triển, hiện nay, NGN đã và đang được triển khai tại nhiềunước trên thế giới:

- Tại Anh, năm 2004, Viễn thông Anh (British Telecom - BT) tuyên bố dựđịnh chuyển toàn bộ mạng sang mạng thế hệ mới trên nền IP – mạng của thế

kỷ 21 (21CN) 21CN ban đầu được tuyên bố cơ bản là một mạng lõi NGN,không nhấn mạnh nhiều vào phần truy nhập NGN Hiện nay, BT mới đề cậpđến phần truy nhập ở tốc độ lên tới 24Mbps, tốc độ này là tốc độ tại biên trên

mà ADSL dây đồng truyền thống có thể đạt được

- Tại Hà Lan: KPN dự định sẽ đưa ra một mạng IP hoàn toàn tại Hà Lan Sựchuyển đổi mạng của KPN về cơ bản là dựa trên các thành tựu củaFTTC/VDSL nghĩa là vòng lưới hệ thống hiện tại trong “mạng truy nhập cơbản” sẽ được thay thế hoặc xây dựng trăm lên bởi hệ thống cáp quang Đườngdây truy nhập khách hàng sẽ được gắn với thiết bị mới trong cabinet về mặt

vật lý (NG-DSLAM) Thông qua các thiết bị này, tất cả các dịch vụ mới cóthể được cung cấp theo phương thức tích hợp, bao gồm cả truy nhập internetbăng rộng, VoIP, và IPTV và cả các dịch vụ điện thoại truyền thống Cáccabinet được trang bị mới này được biết đến là các “Nút truy nhập đa dịchvụ” Trong mạng KPN mới, NG-DSLAM được kết nối với Metro CoreLocations (MCL) qua vòng ring quang Việc ngắt hệ thống PSTN đã được lên

kế hoạch vào năm 2010

- Tháng 03/2007, tại Băng cốc, ngay sau Diễn đàn Tiêu chuẩn hoá viễn thôngChâu Á - Thái Bình Dương lần thứ 12 (ASTAP 12), ITU và APT đã tổ chứcmột buổi Hội thảo chuyên đề về qui hoạch mạng NGN Tài liệu hội nghị chothấy các nhà khai thác trong khu vực Châu Á-Thái Bình Dương đã và đangtriển khai mạng băng rộng trên nền IP và đã xác định mục tiêu chuyển đổihoàn toàn sang mạng NGN

Lợi ích lớn nhất của NGN so với thế hệ mạng trước đó là khả năng tích hợp Thực tế, mạng viễn thông truyền thống dựa trên công nghệ chuyển mạch kênh TDM, đơn thuần là sự tập hợp của các mạng riêng lẻ như mạng cố định, mạng di động, mạng Internet Mỗi mạng riêng biệt đó chỉ phục vụ cho một loại dịch vụ viễn thông nhất định và không thể sử dụng cho mục đích khác và đòi hỏi đội ngũ quản lý riêng Nhưngvới mạng NGN tất cả các dịch vụ này đều chạy trên nền một hệ thống chuyển mạch gói Nó tích hợp cả phần thoại, số liệu, di động, cố định, băng rộng, băng hẹp Ví dụ, trước kia, khách hàng không thể sử dụng các dịch vụ di động bằng điện thoại cố định Nhưng hiện nay khách hàng Việt Nam đã có thể nhắn tin cho thuê bao di động từ một máy điện thoại cố định và ngược lại… Trong khi đó, xu hướng sử dụng dịch vụ của khách hàng là ngày càng đơn giản, ít thiết bị và đa tính năng Rõ ràng, NGN đã trở thành sự lựa chọn tất yếu

CHƯƠNG 2

GIẢI PHÁP VỀ QoS VÀ CHẤT LƯỢNG MẠNGCỦA CÁC HÃNG CUNG CẤP THIẾT BỊ TRONG QUÁ TRÌNH

ĐÃ VÀ ĐANG TRIỂN KHAI MẠNG NGN

Phần II sẽ giới thiệu sơ lược về giải pháp của 2 hãng cung cấp thiết bị viễn thông lớn đó là Siemen và Alcatel cho VNPT.

QoS trong mạng NGN là một vấn đề khá phức tạp do:

- Các ứng dụng NGN yêu cầu chất lượng khác nhau

- IP không đáp ứng được tính nhất quán về chất lượng các ứng dụng

- Tính đa dạng trên 1 tuyến end-to-end như hỗ trợ nhiều mức QoS khác nhautại các điểm đầu cuối, hỗ trợ nhiều loại QoS trong truyền tải và có nhiềunhà cung cấp khác nhau

Hình 2.1: Mô tả mạng NGN từ end-to-end

Chính vì vậy để đưa ra một giải pháp toàn diện là rất khó Theo ITU-T, RACF

có thể góp phần giải quyết 1 phần vấn đề đó do cấu trúc chức năng giám sát tài nguyên

và truy nhập (theo Y 2111) có những điểm sau:

− Kiểm soát tài nguyên truyền tải liên quan đến QoS trong mạng gói và tạibiên của mạng tùy theo các khả năng của chúng

− Hỗ trợ các công nghệ truyền tải lõi và truy nhập khác nhau ( như xDSL,UMTS, CDMA200, cáp, LAN, WLAN, Ethernet, MPLS, IP, ATM), trongkhi vẫn giữ kín các chi tiết cụ thể về công nghệ và quản trị ( như topologymạng, cơ chế kết nối và kiểm soát) với SCF

− Hỗ trợ năng lực khác nhau của CPE Ví dụ, một số CPE có thể hỗ trợtruyền tải QoS báo hiệu ( như báo hiệu quản lý phiên GPRS, RSVP, trongkhi các thành phần khác thì không hỗ trợ

− Hỗ trợ kiểm soát tài nguyên và truy nhập trong một miền quản trị đơn vàgiữa các miền quản trị với nhau

− Đóng vai trị là một thành phần phân xử thỏa thuận tài nguyên truyền tải liênquan đến QoS giữa SCF và các chức năng truyền tải trong các mạng truynhập và mạng lõi

− Hỗ trợ cả kiểm soát QoS tương đối và tuyệt đối

− Xác minh tính sẵn sàng của tài nguyên truyền tải trên một nền tảng end – to– end Việc xác minh có thể chặt chẽ hoặc không chặt chẽ tùy thuộc vào

yêu cầu đó yêu cầu QoS tương đối hay tuyệt đối RACF có thể thực hiệndành trước tài nguyên.

− Hỗ trợ QoS khác nhau cho các nhóm lưu lượng gói khác nhau bao hàm cảcác luồng gói tin (nghĩa là các luồng gói tin khác nhau có thể nhận QoSkhác nhau) và cấp độ người sử dụng (nghĩa là lưu lượng người sử dụngkhác nhau có thể nhận QoS khác nhau tùy thuộc vào phân lớp người sửdụng)

− Hỗ trợ QoS báo hiệu, bao hàm cả khả năng thực hiện kiểm soát đăng nhậpcăn cứ trên chất lượng ước tính đạt được trên tuyến và tuân theo các chỉtiêu về QoS

− Xác nhận các yêu cầu QoS và chỉ thực hiện đối với các yêu cầu đã được xácthực đối với QoS, ví dụ, sử dụng thông tin nhận được khi truyền tải đi như:thông tin thuê bao, mức độ ưu tiên của dịch vụ và các quy tắc chính sáchmạng

− Hỗ trợ kiểm soát NAPT đầu gần động và lựa chọn chế độ làm việc firewall

− Hỗ trợ chuyển đổi NAT đầu xa

− Hỗ trợ cấu trúc giám sát tài nguyên truyền tải phân bố và tập trung

Như vậy RACF cho phép tăng cường khả năng triển khai các giải pháp QoS thông qua kiểm soát theo miền và truyền thông liên miền

Siemen và Alcatel cũng đã dựa vào đặc tính trên của RACF để triển khai các giảipháp của mình Cụ thể như sau:

II.1 Giải pháp của Siemen

Dựa vào topology mạng phân theo vùng địa lý như hiện tại, việc phát triển mạng viễn thông của VNPT trong tương lai cũng như khái niệm cấu trúc mạng TISPAN đưa

ra bởi ETSI, Siemen đề xuất cấu trúc NGN cho toàn bộ mạng của VNPT như sau Ý tưởng cơ bản là chia mạng VNPT NGN thành một nhà khai thác đường trục và 3 nhà khai thác vùng (Bắc, Trung và Nam)

Hình 2.1: Cấu trúc NGN đề xuất cho VNPT

Mục đích của Siemens là cung cấp cho VNPT một bản thiết kế cấu trúc mạng VPN mới VNPT sẽ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng mới này để mang lưu lượng băng thông rộng qua mạng đường trục IP Bản thiết kế sẽ tập trung và mạng đường trục lõi cũng như thiết kế biên (Edge design), bao gồm cả thiết kế và lựa chọn IGP, thiết kế BGP cũng như QoS và cơ chế chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Thiết kế được

dự kiến là sẽ đưa ra nền (platform) để cung cấp các dịch vụ Internet tốc độ cao qua DSL cũng như các dịch vụ VoIP cho các khách hàng của VNPT Trong quá trình VNPT triển khai, Juniper E-series được sử dụng như một server truy nhập băng thông rộng từ xa (BRAS) để kết cuối các dịch vụ xDSL Juniper E-series cũng được sử dụng như một điểm tập hợp cho các vị trí BRAS cũng như thành phần biên nhà cung cấp (Provider Edge-PE) đối với mạng MPLS M160 và M20 được sử dụng lần lượt là router đường trục lõi và router ngang cấp (peering) Phần tiếp theo sẽ giới thiệu sơ lược về thiết kế của Siemens

II.1.1.Topology vật lý

Hình 2.2: Topo vật lý mạng đường trục NGN-VNPT (Siemens)

Topology vật lý của mạng đường trục được thiết kế trên một mạng lưới dọc khắpViệt Nam, và có 3 vị trí lõi cơ bản được nối với nhau tạo thành 1 tam giác Các site lõi chính là Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, 3 site này sẽ chỉ có khả năng kết nối ra ngoài tới các nhà cung cấp dịch vụ khác Ban đầu, tất cả việc truy nhập Internet bên ngoài sẽ được VDC cung cấp, VDC sẽ cung cấp kết nối ra ngoài qua cổng Internet Yêu cầu đặt ra là tất cả lưu lượng Internet đều được chặn phía sau tường lửa firewall,

do đó trong pha đầu tiên, firewall này được đưa ra qua mạng IAP

Các cổng VoIP được kết nối qua các bộ định tuyến Edge ERX trong 11 mạng cấptỉnh Lưu lượng này được kết nối qua L3VPN và được ưu tiên trong hàng đợi VoIP so với lưu lượng khác, và sẽ đi qua M160 lõi, ở đó nó sẽ được chuyển qua 2 Siemens Surpass Soft Switch ở Hà Nội và Hồ Chí Minh Soft Switch thứ 3 sẽ được đặt ở Đà Nẵng ở pha sau.

Khi thiết kế bất kì mạng nào, sẽ không có nguyên tắc bất di bất dịch nào Tuy nhiên, vẫn có một nguyên tắc chung mà hầu hết các nhà thiết kế mạng sử dụng trong thiết kế mạng Nguyên tắc điển hình đó là sử dụng mạng phân cấp để đảm bảo mạng đơn giản, cho phép phát triển và mở rộng mạng trong tương lai Thiết kế phân cấp sử dụng 3 cấp đó là: lõi, tập hợp và truy nhập Chức năng lõi là chuyển ở mức nhanh nhất

có thể các gói từ giao diện đi vào của nó tới giao diện đi ra của nó Mạng lõi nên thiết

kế càng đơn giản càng tốt Việc mở rộng mạng trong tương lai tốt nhất là không làm ảnh hưởng tới mạng lõi Chức năng tập hợp được sử dụng để tập hợp các nút mạng truy nhập khác nhau Khi triển khai thêm các nút truy nhập, các nút này sẽ được nối tớinút tập hợp Xét trên quan điểm vận hành, việc tách biệt các chức năng rõ ràng sẽ dễ quản lý mạng và mạng ổn định hơn Do các lý do ở trên, Siemen khuyến nghị VNPT nên triển khai theo thiết kế mạng phân cấp 3 cấp : lõi, tập hợp và truy nhập Trong thờigian triển khai mạng ban đầu, cần nối nút truy nhập (Access Node) trực tiếp với với lõi

do độ sẵn sàng của kết nối như trong trường hợp Hybrid Edge ERX Thiết kế cuối cùng nên tận dụng phân cấp 3 mức Kết nối của mỗi tỉnh ở Việt Nam sẽ được nối với mạng đường trục (backbone) Ở giai đoạn triển khai ban đầu, mỗi tỉnh sẽ có ít nhất một router ERX với một kênh đơn nối tới lõi đường trục dạng mesh Nên lắp thêm mộtrouter và một liên kết thừa cho mỗi POP tỉnh Đây sẽ là giới hạn khi các POP cấp tỉnh này là điểm tập hợp của tất cả các lưu lượng ra khỏi tỉnh và là điểm cổng vào cho tất

cả lưu lượng tới tỉnh đó Tất cả lưu luợng vào và ra mạng cấp tỉnh nên đi qua mạng đường trục lõi Đường trục nên là điểm tập hợp tất cả lưu lượng từ tỉnh tới tỉnh Nếu cócác liên kết “backdoor”giữa các tỉnh thì sẽ có sự ảnh hưởng tới mô hình lưu lượng IP

và có thể dẫn tới chất lượng kém hoặc dưới mức tối ưu

Hình 2.3: Mạng tập hợp NGN-VNPT (Siemens)

II.1.2 Thiết kế giao thức IGP

Giao thức IGP cho phép các router trong mạng biết về tất cả các tiền tố IP trong toàn mạng Ngoài ra, IGP đưa ra một cơ chế để xác định đường đi tốt nhất tới tiền tố đích Có một vài loại hình giao thức IGP sẵn có nhằm hỗ trợ cho việc định tuyến.Có 2 giao thức định tuyến thông dụng nhất đó là ISIS và OSPF Topology vật lý của mạng

là yếu tố căn bản khi lựa chon IGP Trong topology mesh phức tạp, ISIS thường được

sử dụng do giao thức này hỗ trợ một cùng đơn, rộng tốt hơn và do đặc điểm nhóm mesh của ISIS Còn mạng của VNPT có thiết kế vật lý khá đơn giản và có thể dự đoán trước được Ngoài ra, ISIS rất ít khi triển khai bên ngoài các mạng nhà cung cấp dịch

vụ lớn, trong khi đó OSPF thường được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp và nhiều mạng các nhà cung cấp dịch vụ Chính vì vậy Siemen khuyến nghị sử dụng giao thức OSPF

Khi triển khai pha đầu tiên, thiết kế OSPF phẳng cho một vùng đơn sẽ được sử dụng, cho phép thông tin xử lý lưu lượng được truyền liên tục qua toàn bộ mạng đường trục và cho phép sử dụng các giao thức trong tương lai như RSVP-TE

Hình 2.4: Thiết kế mạng NGN-VNPT (Siemens)

II.1.3.Thiết kế BGP

BGP là giao thức định tuyến cơ bản của mạng VNPT, cung cấp thông tin định tuyến cần thiết cho các khách hàng của VNPT nhằm chuyển tiếp lưu lượng tới các hosted content server, tới các khách hàng khác của VNPT và tới mạng Internet nói chung OSPF có mặt trong mạng chỉ cung cấp thông tin có khả năng đạt được nội bộ tới BGP ngang cấp và tới các chức năng quản trị mạng nội bộ

Mục tiêu của thiết kế BGP đó là:

− Tối ưu hoá khả năng trao đổi thông tin về khả năng tới được lớp mạng(NLRI) giữa các BGP ngang cấp

− Tối thiểu hoá tài nguyên mạng sử dụng khi trao đổi NLRI

− Đưa ra các khả năng linh hoạt khi triển khai và đảm bảo tuân thủ các quyđịnh eBGP ngang cấp

− Kiểm soát phạm vi của iBGP bất cứ khi nào có thể

− Xem chi tiết thiết kế eBGP và iBGP trong phần phụ lục

II.1.4.Thiết kế BRAS

Khi thiết kế BRAS cần quan tâm đến việc định kích cỡ mạng Khi định kích cỡ mạng cần chú ý đến các yếu tố sau:

− Khả năng phục vụ thuê bao của thiết bị BRAS

− Mô hình kinh doanh (căn cứ vào thời gian, mức độ sử dụng v.v )

− Băng thông thuê bao

− Tỉ lệ trùng hợp

− Đánh số ATM VCC

− Đánh địa chỉ IP

− PPPoX: Chức năng chính của BRAS là kết cuối phiên PPP Phiên PPP cóthể là PPPoA hoặc PPPoE

II.2 Giải pháp QoS của Alcatel

Theo Alcatel, tổng quan mạng của VNPT được đưa ra như trên Hình 2.5

Hình 2.5: Thiết kế mạng NGN-VNPT (Alcatel)

Mạng VNPT sẽ chia thành 2 mức: Mức quốc gia và mức vùng

- Mức quốc gia sẽ có VTI, VTN, VDC, VMS và GPC ở các miền khác nhau

- Mức khu vực được chia thành 3 miền: khu vực 1, khu vực 2 và khu vực 3

Hình 2.6: Tổng quan về mạng viễn thông hiện tại

II.2.1 Tiến trình phát triển mạng

- Mạng truyền thống được mô tả ở Hình 2.7

SONET/WDM

Edge

Core BRAS

IP Edge

DCS

IP services

ATM Core QOS

IP core Best Effort

TDM Point to Point transport

Acces s End- User

DCS TDM & Optical Transport

Outsourced services

& Content Public Internet

ATM/F R

DS L

ATM Aggreg

Ethernet

Ethernet ATM TDM IP PSTN

2G/3G Mobile

2G /3 G

ATM/F R

Lambda PSTN

D CS

Media GW

Management

FT TU

Ethernet Aggreg

FR switch

ATM switch

IP router

Management

Cumbersome Service Provisioning

Packet Unfriendly Transmission Layer

Legacy Services : Sound Revenues/ Operational Cost

IP Services : High Investment/ Marginal Profit

Voice VPN

Internet Leased Lines

Consolidation

on Mediating ATM layer

Managed Optical Transport Layer

Convergence

on Enhanced

IP layer

Leased Lines

Fragmented Network Management

Voice VPN

GMPLS Control Plane

Internet SML SML SML SML

Business Enabled Routing Platform

IP, MPLS, DiffServ

Multiservice Switching Platform ATM, MPLS, IP

Voice FR

Optical cross connects Optical add drop multiplexers DWDM terminal multiplexers

Hình 2.8: Hội tụ mạng truyền tải/dữ liệu

II.2.2 Session Resource Broker

Để đảm bảo cung cấp các dịch vụ MuM cho người sử dụng đầu cuối thì yêu cầu đặt ra đó là phải đạt một mức QoS nhất định để đảm bảo truyền đủ gói trên các khía cạnh thông lượng, trễ, trễ biến động (jitter) và mất gói

Hình 2.9: Cung cấp dịch vụ MuM

Để đảm bảo QoS trong mạng truy nhập Alcatel đưa ra giải pháp sử dụng 5430

Session Resource Broker

Hình 2.10: Giải pháp sử dụng 5430 Session Resource Broker

DSL modem

DSLAM

Aggregation Network BAS ISP traffic

NGN traffic

DSL

Border Gate

IP / MPLS backbone network

SNMP, Radius, CLI, MIDCOM,

… Metro Ethernet network

• Hỗ trợ AFM và EFM

 Hỗ trợ mạng lõi IP

• Cung cấp đầy đủ E2E QoS

• Các kết quả tiêu chuẩn hóa của Alcatel

 Hỗ trợ DiffServ Enhanced xDSL Access Network như đề cập trong diễn đànDSL WT-081 Trong diễn đàn DSL WT-081, một cấu trúc nâng cao với cácđặc tính sau được đề cập tới:

• Tăng khả năng nhận thức IP và DiffServ cho PMO, không cần nâng cấpmạng ATM của vùng hoặc DSLAM Điều này có nghĩa là nâng cấp BAS

và modem DSL về hàng đợi IP DiffServ và phân loại gói DiffServ, địnhhình, định chính sách, và phân cấp ưu tiên

• BAS sẽ hoạt động như điểm thực thi chính sách (PEP) cho cả hướng lên vàxuống (downstream và upstream)

• Hệ thống điều khiển tài nguyên mạng (NRC) sẽ đảm đương vai trò là điểmquyết định chính sách (PDP)

• BAS cần được đặt gần DSLAM với số lượng các nút ATM nhỏ nhất giữatối đa 2 điểm chuyển mạch/ghép kênh ATM Có thể tích hợp BAS vàDSLAM

• Hoạt động thông qua 1 ATM (UBR) PVC đơn được ưu tiên hơn Cho phép

có 2 lối vào PVC, nhưng bắt buộc phải có nhiều nhóm PVC trong trườnghợp này

• Tiêu chuẩn cho cấu trúc này đã hoàn thiện nhưng việc triển khai thì mớichỉ bắt đầu Người ta có dự định để cho SRB (PAS), phát triên nên hệthống NRC có thể điều khiển linh hoạt các chính sách triển khai trong BASbao hàm cả chính sách hỗ trợ cho DiffServ mới được đa ra trong BAS

II.2.3 Mạng tập hợp Ethernet - Ethernet Aggregation Networks

Hình 2.11: Mạng tập hợp

Chức năng SRB trong Ethernet Aggregation Network

 SRP có bảng cấu hình sẵn của tất cả các VLAN-ID và băng thông tương ứng

 Khi người sử dụng đăng nhập, SRB thực hiện mapping giữa địa chỉ IP do NSPgán và VLAN-ID

 Khi người sử dụng đăng nhập, SRB cũng dò tìm đường truyền vật lý cho người

sử dụng đó

• Cho phép SRB thực hiện điều khiển truy nhập dựa trên tài nguyên màkhông cần ghép nối tương thích với DSLAM

• Trong một số trường hợp, SRB cần ghép nối tương thích với DSLAM Ví

dụ như trong trường hợp DSLAM có bottleneck bên trong

 Khi người sử dụng đăng nhập, SRB cũng thực hiện mapping giữa địa chỉ IP và

từ định danh L2 ở giai đoạn đầu kết nối

II.2.4 Đảm bảo QoS

Ví dụ: Yêu cầu tài nguyên cho cuộc gọi VoIP

DSL

mode

m

545 0 AB G

IP/

MPLS backbo ne networ k

5430 SRB

overprovisionedbackbone

VLAN1

VLAN2

etc

First mile:

ATM VC’s

or Ethernet

Hình 2.14: Yêu cầu tài nguyên cho VOIP

Mạng lõi IP - IP Core Networks – E2E QoS

DSL

Gate

IP / MPLS backbone network

SR B

Over-provisioned backbone

H.323, SIP

1

2

COP S

4

5020 Softswitch

SNMP, CLI SNMP

6

API/Midcom

5

1 Yêu cầu SIP hoặc H.323 để thiết lập cuộc gọi

2 Yêu cầu tài nguyên COPS tới SRB

3 SRB: Tìm kiếm thông tin người sử dụng (IP@

và từ định danh L2, …), thực hiện CAC

4 Thông báo đã nhận được tới 5020

5 Nếu cuộc gọi được phép thì sẽ mở pinhole AG

nếu cuộc gọi được cho phép.

6 VC đưa trở lại kích thước theo yêu cầu của SRB

3

BRBR

ER ER

BRER

ER

ERBR

ER

IP VPN

NMS

NMS NMS

ER ER

NMS

DiffServ network

DiffServ network

BE network

BE network

• QoS: IntServ, DiffServ, IntServ-over-DiffServ

cả noe/tháng)

Trường hợp một nhà cung cấp NGN đơn lẻ:

Hình 2.16: Mạng NGN một nhà cung cấp

 SRB thỏa thuận đường pipe giữa các cổng truy nhập Các đường pipe này tạo

ra một mạng phục vụ ảo (Virtual Serving Network)

 SRB không biết phương thức hoạt động của các đường pipe này trong mạngtruyền tải

 SRB thực hiện CAC trên luồng dịch vụ riêng lẻ

 SRB điều khiển cổng truy nhập

CHƯƠNG 3

NGHIÊN CỨU CÁC THAM SỐ CHẤT LƯỢNG MẠNG IP

III.1 Nghiên cứu khuyến nghị của ITU-T về tham số và chỉ tiêu chất lượng mạng

III.1.1 Mô hình phân lớp của chất lượng đối với dịch vụ IP

Hình 3.1 minh họa tính chất phân lớp của chất lượng của dịch vụ IP Chất lượng cung cấp cho người sử dụng dịch vụ IP phụ thuộc vào chất lượng của các lớp còn lại:

(HTTP) etc.

(FTP) (RTP)

(HTTP) etc.

User information (e.g., data)

Hình 3.1: Mô hình phân lớp chất lượng cho dịch vụ IP

− Các lớp thấp hơn cung cấp (qua các liên kết - link) truyền tải hướng kết nối

và không kết nối hỗ trợ cho lớp IP Các liên kết được kết cuối tại các điểm

mà các gói IP được chuyển đi (ví dụ, router, SRC “trạm nguồn”, DST “trạmđích”) và do đó không có ý nghĩa đầu-cuối Các liên kết có thể liên quan tớicác loại công nghệ khác nhau, ví dụ, ATM, Frame Relay, SDH, PDH,ISDN, và các đường kênh thuê riêng (leased line) Có thể có một số lớpgiao thức và các dịch vụ dưới lớp IP, và lớp ở cuối cùng sử dụng các loạiphương tiện vật lý khác nhau

− Lớp IP đảm bảo truyền tải không liên kết của gói IP Lớp IP mang ý nghĩađầu-cuối đối với một cặp địa chỉ IP nguồn và đích đã cho Các thành phầnbắt buộc trong các tiêu đề gói IP có thể được thay đổi bởi mạng, nhưng dữliệu người sử dụng IP không thể thay đổi tại lớp IP hoặc các lớp thấp hơn

− Các lớp cao hơn được hỗ trợ bởi IP mà thông tin đầu-cuối có khả năng hơn.Các lớp cao hơn bao gồm như TCP, UDP, FPT, RTP, và HTTP Các lớpcao hơn sẽ thay đổi và có thể nâng cao chất lượng đầu-cuối được cung cấptại lớp IP

III.1.2 Mô hình chất lượng dịch vụ IP tổng quát

Phần này định nghĩa một mô hình chất lượng của dịch vụ IP chung Mô hình này được kết hợp cơ bản là hai loại thành phần là: liên kết chuyển tiếp (exchange link) và phần mạng Chúng cung cấp cho các khối (building block) mà các dịch vụ IP đầu-cuối

có thể được biểu diễn qua đó Mỗi tham số chất lượng định nghĩa trong phần này có thể được áp dụng cho việc truyền các gói IP đơn hướng trên một phần mạng hay một tập liên kết các phần mạng

III.1.2.1 Các thành phần mạng

a Máy trạm: Một máy tính giao tiếp sử dụng các giao thức Internet Một máy

trạm thực hiện các chức năng định tuyến (ví dụ, nó hoạt động tại lớp IP) và có thể thựcthi các chức năng thêm vào bao gồm các giao thức lớp cao hơn (ví dụ, TCP trong cácmáy trạm nguồn và đích) và các giao thức lớp thấp hơn (ví dụ, ATM)

b Router: Một máy trạm mà cho phép giao tiếp giữa hai máy trạm khác bằng các

chuyển tiếp các gói IP dựa vào nội dung của trường địa chỉ đích IP của gói

c Source máy trạm (SRC): Một máy trạm và một địa chỉ IP nơi mà các gói IP

đầu-cuối được tạo ra Thông thường một máy trạm có thể có nhiều hơn một địa chỉ IP;tuy nhiên, một máy trạm nguồn là một sự kết hợp duy nhất với một địa chỉ IP đơn Cácmáy trạm nguồn cũng khởi đầu các giao thức lớp cao hơn (ví dụ, TCP) khi các giaothức như thế được thực hiện

d Destination máy trạm (DST): Một máy trạm và một địa chỉ IP nơi mà một gói

IP đầu-cuối được kết cuối tại đó Thông thường một máy trạm có thể có nhiều hơn mộtđịa chỉ IP; tuy nhiên một máy trạm đích là một sự kết hợp duy nhất với một địa chỉ IP.Các máy trạm đích cũng kết thúc các giao thức lớp cao hơn (ví dụ, TCP) khi các giaothức được thực hiện

e Liên kết: Một kết nối điểm-to-điểm (vật lý hay ảo) sử dụng cho việc truyền tải

các gói IP giữa một cặp máy trạm Nó cũng không bao gồm bất kỳ các phần của máytrạm hay các máy trạm khác; nó hoạt động dưới lớp IP Ví dụ, một liên kết có thể làmột lease line, hoặc nó có thể được thực hiện như một kết nối logic qua Ethernet,mạng Frame Relay, một mạng ATM, hay bất kỳ kỹ thuật mạng nào khác mà hoạt độngdưới lớp IP

Hình 3.2 minh họa các thành phần mạng liên quan tới dịch vụ IP giữa một SRC

và một DST Các liên kết có thể là các kết nối dial-up, lease line, ring, hay các mạng được minh họa như các đường dây giữa các máy trạm Các router được minh họa bằngcác hình tròn và trạm SRC và DST đều được minh họa bằng các tam giác

Hình 3.2: Các thành phần mạng IP

III.1.2.2 Các liên kết trao đổi (EL) và các phần mạng (NS)

a Exchange liên kết (EL): Liên kết chuyển tiếp giữa:

i) Một SRC hay SRC tới máy trạm liền kề của nó (ví dụ, router) có thể là trong một vùng khác, đôi khi được đề cập tới như một liên kết truy nhập, liên kết đầu vào hay liên kết đầu ra; hoặc

ii) Một router trong một phần mạng với một router trong một phần mạng khác

Chú ý rằng trách nhiệm đối với một EL, dung lượng của nó, và chất lượng của nóđược chịu chung giữa các bên được kết nối

b Phần mạng (NS): Một tập các máy trạm cùng với tất cả các liên kết kết nối

giữa chúng cùng nhau cung cấp một phần của dịch vụ IP giữa một SRC và một DST,

và dưới trách nhiệm của một vùng quản lý duy nhất Một số NS bao gồm một máytrạm mà không có các liên kết liên kết nào NS nguồn và NS đích là các trường hợpđặc biệt của các phần mạng Các cặp NS được kết nối với nhau bằng các LE

Bất kỳ một tập các máy trạm được liên kết với nhau bởi các liên kết đều có thể được coi là một NS Tuy nhiên, đối với mục đích phân chia chất lượng IP, nó sẽ liên quan tới việc tâp trung vào một tập các máy trạm và các liên kết dưới một vùng quản

lý đơn (như ISP hay NSP) Các máy trạm này thường có cùng nhận dạng mạng trong địa chỉ IP của chúng Thông thường chúng có các nguyên tắc riêng khi định tuyến nội

bộ Các xử lý toàn cầu và các chính sách nội bộ mà mô tả các lựa chọn định tuyến tới các đích nằm ngoài các NS này (tới các phần mạng còn lại thông qua các LE) Các NS này được tách biệt bởi các router mà thực thi các giao thức IP

c NS nguồn: NS mà bao gồm SRC trong vùng quản lý của nó Trong một số

trường hợp SRC là máy trạm duy nhất trong NS nguồn

d NS đích: NS mà bao gồm DST trong vùng quản lý của nó Trong một số

trường hợp DST là máy trạm duy nhất trong NS đích

Hình 3.3 minh hoạ các kết nối mạng liên quan tới các dịch vụ IP giữa một SRC

và một DST Tại các biên của mỗi NS, các gateway router nhận và gửi các gói thông qua các LE

Hình 3 3: Kết nối mạng IP

III.1.2.3 Các điểm đo và các thành phần có thể đo được

a Điểm đo (MP): Biên giữa một máy trạm và một liên kết liền kề tại nơi mà các

sự kiện tham khảo chất lượng có thể được quan sát và đo lường được Tuân theo I.353,các giao thức Internet chuẩn có thể được quan sát tại các điểm đo IP Vị trí chính xáccủa MP dịch vụ IP trong chồng giao thức IP đang được nghiên cứu tiếp

Một phần mạng hay một sự kếp hợp các thành phần có thể đo được nếu nó được phân cách với nhau bởi một tập các MP Trong Tiêu chuẩn này các thành phần dưới đấy có thể đo lường được

b Thành phần cơ bản: EL, NS, SRC, hay DST Các thành phần cơ bản đều được

phân tách nhau bởi MP

Chất lượng của EL hay NS là có thể đo được đối với dịch vụ IP đầu-cuối đơn hướng Các điểm đo lối vào (ingress MP) là một tập các MP mà các gói của dịch vụ đó

đi qua khi chúng đi vào các thành phần cơ bản này Các MP lối ra (ingress MP) là một tập các MP mà các gói đi qua khi chúng rời thành phần cơ bản

c Mạng IP đầu-cuối : Một tập các EL và NS mà cung cấp truyền tải cho các gói

IP được phát từ SRC tới DST Các MP mà gắn với mạng IP đầu-cuối là các MP tạiSRC và DST

Chất lượng mạng IP đầu-cuối có thể đo được đối với bất kỳ dịch vụ IP đầu-cuối đơn hướng nào Các MP lối vào là các MP mà các gói đi qua khi mà chúng đi vào mạng đầu-cuối tại SRC Các MP lối ra là các MP mà các gói đi qua khi chúng rời mạng đầu-cuối tại DST

d Toàn bộ các phần mạng (NSE): Một NSE đề cập tới bất kỳ một tập các NS

nào cùng với tất cả các EL mà liên kết chúng với nhau Thuật ngữ NSE có thể được sửdụng để đề cập tới một NS đơn, hai NS, hoặc nhiều NS và các EL liên kết của chúng.Các cặp NSE khác nhau được nối bởi các EL Thuật ngữ “NSE” cũng có thể được sửdụng để đại diện cho toàn bộ mạng IP đầu-cuối Các NSE được phân tách với nhau bởiMP

Chất lượng của bất kỳ NSE nào đều có thể đo được đối với dịch vụ IP đầu-cuối đơn hướng Các MP lối vào là một tập các MP mà các gói đi qua khi đi vào NSE đó Các MP đầu ra là các MP mà các gói tin đi qua khi rời NSE đó

III.1.2.4 Kết quả của việc truyền gói IP

Bằng cách xem xét các IPRE, một số các kết quả truyền IP có thể xảy ra Một gói

IP được truyền ra có thể thành công, lỗi, hay mất Một gói IP được phân phát nhưng không có gói IP nào tương ứng với nó được gọi là giả mạo Các định nghĩa của kết quảtruyền gói IP được dựa trên các khái niệm MP đầu vào chấp nhận được, MP đầu ra chấp nhận được và các gói tương ứng

a Thông tin định tuyến toàn cầu và các liên kết đầu ra chấp nhận được

Theo lý thuyết, trong một mạng IP, một gói có thể được phân phát tới bất kỳ router, NS, hay NSE nào, và vẫn tới đích của nó Tuy nhiên, thông tin định tuyến toàn cầu định nghĩa một tập giới hạn các địa chỉ đích mà mỗi mạng (hệ thống tự trị AS - Autonomous System) là sẵn sàng và có thể phục vụ với tư cách NS liền kề của nó Sẽ

là hợp lý nếu giả thiết rằng một NS sẽ loại bỏ bất kỳ gói nào với địa chỉ đích mà NS đãthông báo là không có khả năng (hay không sẵn sàng) phục vụ Do đó, tất cả các gói IP(và các phân mảnh của các gói) rời khỏi thành phần cơ bản có thể chỉ được chuyển tiếp tới các thành phần mạng cơ bản mà được cho phép bởi thông tin định tuyến toàn cầu khả dụng

Đối với các mục đích chất lượng, việc truyền tải của gói IP bởi một NSE sẽ đượccoi là thành công chỉ khi mà NSE đó chuyển tiếp tất cả nội dung gói tin tới các thành phần cơ bản khác khi được cho phép bởi thông tin định tuyến toàn cầu khả dụng hiện tại Nếu địa chỉ đích phù hợp với một máy trạm gắn trực tiếp với NSE này, thì chỉ các đầu ra được phép và chỉ truyền tải IP thành công được chuyển tới máy trạm đích

b Các sự kiện tương quan

Việc phân tích hiệu năng là cần thiết để kết hợp các gói đi qua một điểm đo với các gói mà đi qua một điểm đo khác Định tuyến không liên kết nghĩa là một gói có thểrời thành phần mạng cơ bản trên một số điểm đo đầu ra cho phép Phân mảnh gói nghĩa là một gói đi vào một phần mạng cơ bản có thể phân thành nhiều mảnh đi vào một số phần mạng cở bản khác nhau Cuối cùng, định tuyến IP không liên kết thậm chí

có thể gửi một gói hay một mảnh quay trở lại phần mạng mà nó đã đi qua (có thể so sánh cập nhật bảng định tuyến)

Một sự kiện lối ra IP được nói là tương ứng với một sự kiện lối vào nếu chúng được tạo ra bởi cùng một gói IP Khái niệm này áp dụng cho gói tại điểm đo lối ra là toàn bộ gói hoặc chỉ một phân mảnh của gói gốc Việc xác định các sự kiện tham khảo

IP là tương ứng thường không tính trước và thường dựa trên việc xem xét các địa chỉ

IP, thông tin định tuyến toàn cầu, trường nhận dạng gói IP, các thông tin tiêu đề khác

và nội dung gói IP

c Các chú ý về các định nghĩa của các kết quả gói thành công, lỗi, mất và không xác thực.

Các định nghĩa sau đâu của các kết quả truyền gói tin riêng rẽ được dựa trên việc quan sát các sự kiện tham khảo IP tại các điểm đo IP Bằng cách lựa chọn các điểm đo

IP, mỗi định nghĩa có thể được sử dụng để đánh giá chất lượng của một EL, NS, NSE

cụ thể, và các định nghĩa có thể áp dụng cho chất lượng của dịch vụ đầu-cuối

Các kết quả này được định nghĩa mà không có giới hạn nào đối với một loại gói

cụ thể (ToS, DSCP, protocol, …) Chất lượng IP sẽ phân biệt các loại gói

Trong mỗi định nghĩa, xác suất phân mảnh gói được tính bao gồm xác suất mà một sự kiện tham khảo duy nhất có thể dẫn đến một vài sự kiện Chú ý rằng nếu bất kỳphân mảnh nào bị mất, thì toàn bộ gói tin gốc được coi là mất Nếu không phân mảnh nào bị mất nhưng một vài phân mảnh bị lỗi thì gói được xem là lỗi Việc truyền một gói được coi là thành công thì mỗi phân mảnh phải được truyền thành công tới một ELđầu ra cho phép

d Kết luận truyền gói IP thành công: Truyền một gói IP thành công khi một sự

kiện tham khảo gói IP đơn tại một điểm đo lối vào cho phép MP0 sinh ra một (haynhiều) sự kiện tham khảo tương ứng tại một (hay nhiều) điểm đo lối ra MPi, tất cả đềutrong một khoảng thời gian Tmax cho phép của sự kiện lối vào gốc và:

1) Tất cả các điểm đo lối vào MPi nơi mà các sự kiện tham khảo tương ứng xảy ra là được cho phép; và

2) Nội dung đầy đủ của gói tin gốc quan sát tại điểm đi MP0 được bao gồm trong gói (hay các gói) đã được phân phát; và

3) Nội dung nhị phân của các trường thông tin gói IP đã truyền tuân theo một các chính xác với thông tin của gói gốc; và

4) Các trường tiêu đề của các gói đã phân phát là hợp lệ

Giá trị Tmax được đặt tạm thời là 3s Một số đường dẫn end-end toàn cầu yêu cầu một giá trị Tmax lớn hơn Giá trị 3 s đã được sử dụng trong thực tế

e Kết luận truyền gói tin IP lỗi: Kết quả gói tin lỗi khi một sự kiện tham khảo

gói IP đơn tại một điểm đo lối vào cho phép MP0 sinh ra một (hay nhiều) các sự kiệntham khảo tương ứng tại một hay nhiều các điểm đo lối ra MPi, tất cả đều trongkhoảng thời gian Tmax của sự kiện tham khảo gốc và:

1) Tất cả các điểm đo lối ra MPi nơi mà các sự kiện tham khảo tương ứng xảy

Một hoặc nhiều trường tiêu đề của các gói phân phát bị sai lệch

Hầu hết các gói tin với các tiêu đề lỗi mà không bị phát hiện bởi kiểm tra tổng của tiêu đề tại lớp IP sẽ bị loại bỏ hay gửi lại lớp bởi các thủ tục lớp IP khác (ví dụ, dựa vào sự sửa đổi trong địa chỉ hay các trường ToS/DSCP) Kết quả là không có sự

kiện tham khảo nào được tạo ra cho các giao thức lớp cao hơn mà nghĩ là sẽ nhận gói này Bởi vì không có sự kiện tham khảo IP nào các nỗ lực truyền gói IP này sẽ được phân loại là các kết quả gói lỗi Các tiêu đề lỗi mà không gây ra hủy gói hay sai địa chỉ

sẽ được phân là các kết quả gói lỗi

f Kết luận gói IP mất: Định nghĩa của một kết quả gói IP lỗi là được xác nhận

trên một định nghĩa cho một gói sai địa chỉ

Một gói sai địa chỉ xảy ra khi một sự kiện tham khảo gói IP đơn tại một điểm đo lối vào được chấp nhận dẫn tới một hay nhiều sự kiện tham khảo tương ứng tại một hay nhiều điểm đo lối ra MPi, tất cả đều trong một khoảng thời gian Tmax của sự kiện tham khảo ban đầu và:

1) Nội dung đầy đủ của gói gốc quan sát tại MP0 được chứa trong các gói đã phân phát; nhưng

2) Một hay nhiều các điểm đo lối ra nơi mà các sự kiện tham khảo tương ứng xảy ra không là các điểm đo lối ra được cho phép

Một kết luận gói mất chỉ xảy ra khi một sự kiện tham khảo gói IP đơn tại một điểm đo lối vào MP0 chấp nhận được dẫn tới một gói sai địa chỉ hay khi một một số hay toàn bộ nội dụng của gói đó không gây ra một sự kiện IP nào tại bất kỳ một điểm

đo lối ra MP nào trong một khoảng thời gian Tmax

g Kết luận gói IP không xác định: Một kết luận gói IP là không xác định xảy ra

đối vơi một thành phần mạng cơ bản, một NSE, trên đầu-cuối khi một gói IP đơn tạo

ra một sự kiện lối ra mà không có sự kiện lối vào đối với nó

h Kết luận khối mất gói IP: Một kết luận khối mất gói IP xảy ra cho một cụm

các gói IP quan sát trong khoảng thời gian Ts tại điểm đo lối vào MP0 khi tỷ số củacác gói bị mất tại điểm đo lối ra MPi trên tổng các gói trong cụm vợt quá ngưỡng s1.Giá trị khoảng thời gian Ts được đặt tạm thời là 1 phút Giá trị của ngưỡng s1 được cung cấp tạm thời tại 0.2 Sự đánh giá các cụm kế tiếp (các khoảng thời gian) không nên chồng lấn Các giá trị này với dự định để nhận dạng những thay đổi đường dẫn IP do cập nhật định tuyến, thủ tục mà gây ra ra suy giảm mạnh tới hầu hết các ứng dụng người sử dụng

Số tối thiểu các gói mà được sử dụng trong việc đánh giá cụm bị mất là MIb, và các gói này được trải ra trong suốt khoảng thời gian Ts Giá trị của MIb sẽ được

nghiên cứu tiếp

III.1.3 Các tham số đánh giá chất lượng truyền gói IP

Phần này định nghĩa một tập các tham số chất lượng truyền thông tin gói IP sử dụng các kết luận truyền gói IP định nghĩa trong phần sau Tất cả các tham số có thể được đánh giá trên cơ sở của các sự quan sát thực hiện tại điểm đo MP mà giáp ranh với thành phần mạng cơ bản hay NSE cần đo kiểm

a Số lượng mẫu: Hầu hết các tham số chất lượng được định nghĩa thông qua một

tập các gói tin được gọi là số đông Đối với trường hợp đầu-cuối, số lượng mẫu thường

là tổng các gói được sử dụng từ SRC tới DST Các điểm đo lường trong trường hợpđầu-cuối là các điểm đo tại SRC và DST

Đối với một thành phần mạng cơ bản hay NSE và liên quan tới một cặp SRC và DST cụ thể, số lượng mẫu tại một điểm đo lối vào được chấp nhận là số các gói được gửi từ SRC tới DST mà được định tuyến trong thành phần mạng cơ bản hay NSE và điqua điểm đo cụ thể đó Trường hợp này gọi là lối vào cụ thể.

Số lượng mẫu cho một thành phần mạng cơ bản hay NSE liên quan tới một cặp trạm nguồn và đích cụ thể là tổng các gói từ trạm nguồn tới trạm đích mà được phân phát vào phần mạng hay NSE đi qua bất kỳ điểm đo lối vào được chấp nhận nào Trường hợp này được gọi là trường hợp không phụ thuộc vào lối vào

Mỗi tham số chất lượng IP này được định nghĩa mà không phải tham khảo tới loại gói cụ thể (ToS, DSCP, giao thức…) Chất lượng sẽ phân biệt bởi loại gói tin và bất kỳ trình bày nào về chất lượng đo được bao gồm thông tin về loại gói hay các loại được bao gồm trong số mẫu

b Trễ truyền gói IP (IPTD): Trễ truyền gói IP được định nghĩa cho tất cả các

trường hợp thành công hay lỗi khi qua một thành phần mạng cơ bản hay NSE IPTD làthời gian (t2-t1) giữa hai sự kiện tham chiếu gói IP tương ứng, sự kiện đầu vào IPRE1tại thời điểm t1 và sự kiện đầu ra IPRE2 tại thời điểm t2, (t2>t1)và (t2-t1)≤ Tmax Nếugói tin được phân mảnh trong NSE, t2 là thời điểm của sự kiện đầu ra tương ứng cuốicùng Trễ truyền gói IP đầu-cuối là trễ một chiều giữa MP tại SRC và DST

Hình 3.4: Các sự kiện trễ truyền gói IP

c Trễ truyền gói IP trung bình: trễ truyền dẫn gói IP trung bình là trung bình của

các trễ truyền dẫn gói IP đối với một số lượng mẫu

d Biến động trễ gói IP 2-điểm đầu-cuối: Các sự thay đổi trong trễ truyễn gói IP

cũng quan trọng Các ứng dụng streaming có thẻ sử dụng thông tin về phạm vi tổng

của biến động trễ IP để tránh bộ đệm dưới luồng (underflow) và tràn luồng (overflow).Các sự thay đổi trong trễ IP sẽ làm cho các ngưỡng bộ định thời truyền lại TCP tănglên và cũng có thể làm cho việc truyền lại gói bị trễ hay gây ra các gói bị truyền lạikhông cần thiết

Biến động trễ gói IP giữa 2 điểm đầu-cuối được định nghĩa dựa trên các sự quan sát các sự kiện đến của các gói IP tại điểm đo lối vào và lối ra (ví dụ, MP đích và MP nguồn) Các sự quan sát này đại diện cho tính thay đổi trong mô hình các sự kiện thamkhảo sự đến nơi của gói IP tại điểm đo lối ra với sự tham chiếu mô hình các sự kiện tham khảo tương ứng tại điểm đo lối vào

Biến động trễ gói 2 điểm (vk) cho một gói IP k giữa trạm nguồn và đích là sự khác nhau giữa trễ truyền dẫn gói tin IP (xk) của gói và một trễ truyền gói IP tham khảo đã xác định, d1,2, giữa các điểm đo đó (hình 3.5): vk = xk – d1,2

Hình 3 5: Biến động trễ gói 2-điểm

Trễ truyền gói tin IP tham khảo, d1,2, giữa trạm nguồn và trạm đích là giá trị tuyệt đối của trễ truyền gói tin IP mà gói tin IP thứ nhất đi giữa hai điểm đo

Các giá trị dương của biến động trễ giữa hai điểm IPDV tương ứng với các trễ truyền gói IP lớn hơn các trễ được thực hiện bởi các gói IP tham khảo; các giá trị âm của biến động trễ giữa hai điểm IPDV tương ứng với các trễ truyền gói IP nhỏ hơn cáctrễ được thực hiện bởi gói IP tham khảo Sự phân bổ các IPDV giữa 2 điểm là giống hệt với sự phân bổ các giá trị tuyệt đối của trễ truyền gói IP được thay thế bằng một giá trị không đổi bằng d1,2

 Sử dụng trễ tối thiểu hay trễ trung bình như thành phần cơ bản cho biến động trễNhư minh họa trong hình 3.3, biến động trễ của một gói tin riêng rẽ được định nghĩa là sự khác nhau giữa trễ thực tế của một gói tin đó và một giá trị trễ danh nghĩa