Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens.doc

Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i

MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ iv

LỜI NÓI ĐẦU v

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU 1

1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ 1

1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu 1

1.1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ 2

1.1.2.1 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ 2

1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng 3

1.2 Cấu trúc mạng NGN 4

1.2.1 Khái niệm mạng NGN 4

1.2.2 Cấu trúc tổng quan mạng NGN 5

1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN 7

1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN 8

CHƯƠNG 2 CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN 17

2.1 Một số yêu cầu đối với NGN 17

2.1.1 Yêu cầu hỗ trợ khả năng phát triển hài hòa từ hạ tầng viễn thông hiện nay lên NGN 17

2.1.2 Yêu cầu về khả năng mở rộng các ứng dụng 19

2.1.3 Yêu cầu về chất lượng và hiệu suất 20

2.2 Các phần tử mạng NGN 21

2.2.1 Media Gateway 22

2.2.2 Media Gateway Controller 23

2.2.3 Signaling Gateway 25

2.2.4 Media Server 26

2.2.5 Application Server.Feature Server 27

2.3 Tổng Đài Đa Dịch vụ 29

2.3.1 Các khái niệm cơ bản 29

2.3.2 Nguyên tắc tổ chức và cung cấp dịch vụ 30

2.3.2.1 Mảng thích ứng 31

2.3.2.2 Mảng chuyển mạch 32

2.3.2.3 Mảng điều khiển 32

2.3.3 Giao diện và điểm tham chiếu 34

2.3.3.1 Tương tác giữa các mảng 34

2.3.3.2 Tương tác trong cùng một mảng 35

CHƯƠNG 3 MỘT SỐ MÔ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP MẠNG NGN 37

3.1 Mô hình giải pháp mạng của Siemens 37

3.2 Mô hình và giải pháp mạng NGN của Alcatel 40

3.3 Mô hình và giải pháp mạng của Nortel 41

3.4 Mô hình và giải pháp mạng của Ericsion 43

3.5 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT 44

3.5.1 Yêu cầu đối với cấu trúc mạng NGN tại Việt Nam 44

3.5.2 Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới của VNPT 46

3.5.2.1 Cấu trúc mạng NGN 46

3.5.2.2 Kết nối mạng hiện thời với mạng NGN 49

CHƯƠNG 4 MỘT SỐ DỊCH VỤ TRÊN NỀN MẠNG NGN 52

4.1 Khái quát về dịch vụ mạng NGN 52

4.2 Một số dịch vụ trên nền mạng NGN 53

4.3 Triển khai dịch vụ NGN tại Việt Nam 54

4.3.1 Dịch vụ dành cho cá nhân 54

4.3.1.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 54

4.3.1.2 Dịch vụ báo cuộc gọi khi đang truy cập Internet 55

4.3.1.3 Dịch vụ thoại qua trang Web 56

4.3.2 Dịch vụ dành cho doanh nghiệp 57

4.3.2.1 Dịch vụ miễn cước ở người gọi 1800 57

4.3.2.2 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 59

4.3.2.3 Dịch vụ mạng riêng ảo 60

4.3.2.4 Dịch vụ thoại miễn phí từ trang WEB 60

4.3.2.5 Dịch vụ ATM 61

4.3.2.6 Một số dịch vụ khác 61

CHƯƠNG 5 GIẢI PHÁP SURPASS CỦA SIEMENS 63

5.1 Giới thiệu thiết bị NGN của Siemens 63

5.2 Giới thiệu thiết bị Surpass hiG1000 65

5.2.1 Cấu trúc thiết bị surpass hiG1000 65

5.2.2 Chức năng của Surpass hiG 1000 66

5.2.2.1 Chức năng truyền dẫn 67

5.2.2.2 Chức năng cung cấp chất lượng dịch vụ 68

5.2.2.3 Chức năng mạng 69

5.3 Giới thiệu thiết bị Surpass hiQ 9200 70

5.3.1 Các thành phần chức năng của Surpass hiQ 9200 70

5.3.2 Chức năng của Surpass hiQ 9200 71

5.4 Giải pháp Surpass cho các dịch vụ VoIP 73

5.4.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 75

5.4.1.1 Cách sử dụng dịch vụ 1719: 75

5.4.1.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi 1719 76

5.4.2 Dịch vụ Free Phone 1800 77

5.4.2.1 Cách sử dụng dịch vụ 1800: 77

5.4.2.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi Free Phone 1800 78

5.4.3 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 79

5.4.3.1 Cách sử dụng dịch vụ 1900: 79

5.4.3.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi 1900 79

KẾT LUẬN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ADSL Asymetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số không

đối xứng

API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dẫn dị bộ

CFCS Cornercial Free Call Service Dịch vụ miễn phí cuộc gọi

CWI Call Waiting Internet Dịch vụ cuộc gọi chờ trên Internet

DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số

ETSI European Telecommuncation

Standard Institute

Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu

FCB Free Call Button Dịch vụ gọi miễn phí

GSC Global Standard Coopeartion Hợp tác chuẩn toàn cầu

GSM Global System for Mobile communcation Hệ thống toàn cầu về di độngIETF Internet Engineering Task Foce

INAP Intelligent Network Application Part Phần ứng dụng mạng thông minh

IP Internet Protocol Giao thức Internet

ISDN IntegratedService Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích

hợp

ITU International Telecommuncation Union Liên minh viễn thông thế giới

MG Media Gateway Cổng đa phương phương tiện

MGC Media Gateway Controller Điều khiển đa phương tiện

MPLS Multi Protocol label Switch Chuyển mạch nhãn da giao thức

MSF Multi Service Switching Forum Diễn đàn về chuyển mạch đa dịch vụ

MTP Message Trasfer Point Điểm chuyển giao tin báo

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới

NGSP Next Generation Service Platforms Nền tảng dịch vụ mạng thế hệ mới

NNI Network Node Interface Giao diện node mạng

OSA Open Service Access Truy nhập dịch vụ mở

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RAS Remote Access Subsystem Phânn hệ truy nhập từ xa

SCN Switched Circuit Networks Mạng chuyển mạch kênh

SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ

SIP Session Innitial Protocol Giao thức khởi tạo phiên

SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn

TCP Transfer Control Protocol Giao thức điều khiển truyền thông

TMN Telecommuncation Management Networks Mạng quản lý viễn thông

VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua mạng IP

VHE Virtual Home Environment Môi trường gia đình ảo

WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây

WSP Wireless Session Protocol Giao thức phiên không dây

MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và số liệu 1

Hình 1.2 Các khả năng tiến đến mạng NGN 2

Hình 1.3 lợi thế của mạng NGN 3

Hình 1.4 Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng 7

Hình 1.5 Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ 7

Hình 1.6 Cấu trúc tổng quan mạng NGN 8

Hình 1.7 Các thàh phần của Softswitch 12

Hình 1.8 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ 13

Hình 1.9 Các thực thể chức năng trong mạng NGN 15

Hình 2.1 Các thành phần chính của NGN 21

Hình 2.2 Cấu trúc của Media Gateway 22

Hình 2.3 Cấu trúc của Softswitch 24

Hình 2.4 Cấu trúc của Server ứng dụng 27

Hình 2.5 So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm 30

Hình 2.6 Các khối chức năng của tổng đài đa dịch vụ 31

Hình 3.1 Mô hình giải pháp mạng NGN của Siemens 38

Hình 3.2 Mô hình giải pháp mạng NGN của Alcatel 40

Hình 3.3 Các thành phần mạng trong cấu trúc của Alcatel 41

Hình 3.4 Mô hình giải pháp mạng NGN của Nortel 42

Hình 3.5 Mô hình giải pháp mạng NGN của Ericcsion 44

Hình 3.6 Cấu hình cấp mạng đường trục Quốc Gia 47

Hình 3.7 Mô hình kết nối NGN – PSTN 50

Hình 4.1 Các dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN 53

Hình 5.1 Kết cấu cho mạng NGN theo giải pháp của Siemens 63

Hình 5.2 Surpass trong cấu trúc mạng NGN của Siemens 64

Hình 5.3 Các họ sản phẩm Surpass của Siemens 65

Hình 5.4 Cấu trúc chức năng của Surpass hiQ 9200 71

Hình 5.5 Giao diện báo hiệu của Surpass hi 9200 72

Hình 5.6 Mô hình thực hiện cuộc gọi 1719, 1800, 1900 74

Hình 5.7 Cách sử dụng dịch vụ 1719 75

Hình 5.8 Mô hình kết nối dịch vụ 1800 78

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khi đã bước sang thế kỷ 21, kỷ nguyên của xã hội hóathông tin Xu hướng quốc tế hóa và toàn cầu hóa đời sống kinh tế , chínhtrị, văn hóa xã hội đã làm cho vai trò thông tin càng trở nên quan trọng đốivới tất cả các quốc gia trên thế giới

Viễn thông không những đóng vai trò là một ngành công nghiệpdịch vụ mà nó còn là động lực thúc đẩy sự phát triển của toàn bộ đời sốngkinh tế- xã hội Cùng với sự phát triển nhảy bậc về công nghệ viễn thônglàm cho các dịch vụ viễn thông ngày càng trở nên phong phú và đa dạngnhằm thỏa mãn những nhu cầu ngày càng cao của đời sống xã hội Dịch vụviễn thông trong tương lai đòi hỏi phải tập trung rất nhiều trí tuệ, các dịch

vụ thông minh này phát triển theo hướng mở rộng băng thông, kết hợp dịch

vụ và hội tụ thoại - số liệu, cố định – di động trên cơ sở chuyển mạch gói

IP và cơ sở truyền dẫn thông tin quang Từ đó các nhà quản lý và khai thácmạng đã hình thành lên những ý tưởng về một cấu trúc mạng mới nhằmđáp ứng được các nhu cầu mở rộng dịch vụ mà vẫn tận dụng được cơ sở hạtầng của kiến trúc mạng cũ, đó là cấu trúc mạng viễn thông thế hệ mớimạng NGN

Trong quá trình chuyển đổi này đã có rất nhiều các giải pháp mạngcủa các nhà cung cấp khác nhau được đưa ra , việc lựa chọn giải pháp vàthiết bị nào phù hợp với thực trạng nước mình là điều trăn trở của các nhàkhai thác dịch vụ viễn thông của các nước đang phát triển, trong đó có ViệtNam

Với những suy nghĩ đó đã thôi thúc tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với

đề tài: “Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens” Sau một thời giannghiên cứu và tìm hiểu thực tế với nỗ lực của mình tôi đã cố gắng nghiêncứu xây dựng theo nội dung đồ án

 Giới thiệu tổng quan về mạng NGN, các giải pháp mạng NGNcủa một số hãng trên thế giới

 Giới thiệu các dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN và tình hìnhthực tế ở Việt Nam

 Giải pháp thiết bị của Siemens cho các dịch vụ VoIP Trong phầnnày chủ yếu tập trung vào cách thực hiện các dịch vụ thông dụngnhư 1719, 1800, 1900

Đặc biệt là phần dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN và giải phápSurpass của Siemens cho dịch vụ thoại VoIP Các dịch vụ thoại VoIPnghiên cứu trong nội dung đồ án chỉ là các dịch vụ thông dụng như dịch vụ

1900, dịch vụ 1800, dịch vụ 1719, cùng với giải pháp thiết bị cho các dịch

vụ này

Mặc dù đã cố gắng nhưng với thời gian và trình độ còn hạn chế nênnội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót Tôi rất mong nhận được sựgóp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Dương Thị Thanh Tú, các thầy

cô giáo trong học viện và khoa viễn thông, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ

em hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Lưu Trung Hiếu

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU

1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ

1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu

Có thể coi từ những năm 2000 trở về trước dịch vụ thoại chiếm hầuhết thị trường cung cấp dịch vụ của mạng viễn thông Nhưng cho tới nhữngnăm 2001 với sự phát triển đột biến của công nghệ dẫn tới sự hộ tụ truyềnthông Những khách hàng ngày nay đòi hỏi nhiều loại hình dịch vụ (thoại,

dữ liệu/internet, video, truy nhập vô tuyến) từ cùng một nhà cung cấp dịch

vụ Sự hội tụ truyền thông yêu cầu sự triển khai các công nghệ tiên tiến đểtriển khai các dịch vụ mới trên nền tảng cơ sở hạ tầng đã có Có như vậymới đáp ứng được nhu cầu về dịch vụ dữ liệu đang tăng nhanh trong nhữngnăm vừa qua Hình vẽ dưới đây mô tả sự hội tụ của mạng thoại và số liệuđáp ứng những nhu cầu dịch vụ của khách hàng

Hình 1.1: Sự hội tụ của thoại và số liệu

LE

TE X

NAS

NAS

POTS

RSU ISDN

BAS

DSLAM

Splitt er

ADSL

Mạng lõi IP/ATM

Mạng lõi IP/ATM

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ

1.1.2.1 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ

Hội nhập thoại, video và dữ liệu cùng với sự mở rộng thị trường và

xu hướng toàn cầu hóa đã dẫn tới việc cạnh tranh ở mức độ không thểlường trước được trong thị trường truyền thông, Áp lực đang ngày càng tạo

ra khi nhiều công ty đang sử dụng hiệu quả của các mạng đa dịch vụchuyển mạch gói hay còn gọi là các mạng thế hệ sau (NGN)

Hình 1.2: Các khả năng tiến đến mạng NGN

Trong xu hướng phát triển mạng tất cả con đường gần như hội tụ vềmột mạng gọi là mạng thế hệ mới (NGN), bởi lẽ mạng NGN đã cho thấyrất nhiều tính ưu việt của nó

Mạng PSTN & IN

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hình 1.3: Lợi thế của mạng NGN

Sự hợp nhất của các mạng là yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi íchcho nhà khai thác dịch vụ Đối với định hướng NGN mang lại nhiều tínhnăng có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu của khách hàng nhất là các dịch

vụ băng rộng như:

- Tăng thêm tính mềm dẻo

- Tập trung khả năng điều khiển cuộc gọi thông qua chuyển mạchmềm (Softswitches)

- Có thể tiết kiệm băng thông

- Thực sự cung cấp dịch vụ multi-media

1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng

 Truy nhập thời gian thực đến các thông tin khách hàng: Khả năngtruy nhập thời gian thực đến thông tin khách hàng (thực chất làcước phí) Dựa trên các thông tin này họ có thể chủ động điềuchỉnh sử dụng dịch vụ cho phù hợp với khả năng tài chính củamình.Ngày nay hầu hết các mạng di động và rất nhiều nhà cungcấp nội dung trên các mạng IP và Internet đã có khả năng cho

Truyền dẫn đõn giản qua TDM, ATM, IP

Tiết kiệm chi phí

(CAPEX & OPEX)

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

khách hàng truy cập đến các thông tin này.Xu hướng này sẽ dầnthay thế phương pháp tính cước theo lô (hàng tháng, hàng quí,…)thường thì khách hàng có thể lấy thông tin đó qua Internet Tuynhiên các thông tin có tính tổng kết cũng có thể lấy qua dịch vụhỏi-đáp thoại

 Khách hàng có quyền tự thiết lập dịch vụ: Để thể hiện sự quantâm từ phía các khách hàng là các doanh nghiệp lớn đối với khảnăng tự thực hiện các chức năng quản lý và bảo trì các dịch vụcủa NGN.Các tác vụ mà khách hàng thường được trao quyền thựchiện là quản lý các tài khoản thư điên tử, quản lý địa chỉ IP và tênmiền đã được cấp và các tác vụ khác tương tự Các Gateway đặcbiệt cũng quyết định xem khách hàng được kết nối tới hệ thốngquản lý ở mức nào, chỉ ở mức điều hành mạng hay các mức caohơn (cấu hình mạng và điều hành dịch vụ)

 Thỏa thuận chất lượng dịch vụ: Khi nhận được yêu cầu dịch vụ,

bộ phận dịch vụ khách hàng thường phải thỏa thuận với kháchhàng về chất lượng dịch vụ, bao gồm các chi tiết như: Thời gianđáp ứng dịch vụ, băng thông hoặc dung lượng tối thiểu và nhiềuchi tiết khác nữa.Kết quả các thỏa thuận sẽ được coi như là mộtphần của hợp đồng dịch vụ, được lưu trữ lại để sử dụng cho cácbước tiếp theo.Thỏa thuận chất lượng dịch vụ sẽ không thực hiệnđược nếu thiếu các phương tiện trợ giúp thông minh Phần lớn các

hệ thống quản lý mạng đều có chức năng này để đảm bảo các tàinguyên được cung cấp đầy đủ, thực hiện các thỏa thuận chấtlượng dịch vụ

1.2 Cấu trúc mạng NGN

1.2.1 Khái niệm mạng NGN

Trong nhiều năm gần đây, Nền công nghiệp viễn thông vẫn đangtrăn trở về vấn đề phát triển công nghệ căn bản nào và dùng mạng gì để hỗtrợ các nhà khai thác mạng trong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổinhanh chóng, Sự cạnh tranh ngày càng gia tăng mạnh mẽ Khái niệm mạng

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

thế hệ mới (Hay còn gọi là mạng thế hệ kế tiếp - NGN) ra đời cùng với việctái kiến trúc mạng, tận dụng các ưu thế về công nghệ tiên tiến nhằm đưa radịch vụ mới, mang lại nguồn thu mới, góp phần giảm chi phí khai thác vàđầu tư ban đầu cho các nhà kinh doanh

Mạng viễn thông thế hệ tiếp theo (NGN) là một mạng có hạ tầngthông tin duy nhất dựa trên công nghệ gói để có thế triển khai nhanh chóngcác loại hình dịch vụ khác nhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu,giữa cố định và di động.Trong đó:

- Có sự phân cách rõ ràng giữa các lớp truyền tải, truy cập, điềukhiển và dịch vụ

- Liên kết hoạt động giữa các lớp và mạng khác nhau qua giao diệnmở

- Điều khiển trong suốt qua các công nghệ truyền tải khác nhau(ATM, IP, TDM,…)

- Sử dụng các thành phần trên cơ sở đã chuẩn hoá

- Cấu trúc mạng đơn giản

- Nâng cao hiệu quả sử dụng, giảm chi phí khai thác và bảo dưỡng

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

- Độ linh hoạt cao

- Truyền dẫn đơn giản

Tức là việc xây dựng mạng NGN phải tuân theo các chỉ tiêu:

- NGN có khả năng hỗ trợ cả cho dịch vụ mạng internet và cácmạng hiện hành

- Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhàcung cấp khác nhau, Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là mộtthực thể đơn lẻ với mục tiêu kinh doanh và khai thác dịch vụ khácnhau, có thể sử dụng kĩ thuật cũng như các giao thức khác nhau

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Một vài dịch vụ chỉ do một nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, nhưngtất cả các dịch vụ phải được truyền qua mạng một cách thông suốt

từ dầu cuối tới đầu cuối

- Mạng tương lai phải hỗ trợ tất cả các loại kết nối, thiết lậpđường truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cả cho hữu tuyếnlẫn vô tuyến

Đặc điểm quan trọng của NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng

và phân tán các tiềm năng trên mạng Điều này làm cho mạng mềm hóa

và sử dụng các giao diện API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộcnhiều vào các nhà cung cấp và khai thác mạng

Tuy đã thấy rõ yêu cầu và các lợi ích của mạng NGN nhưng viêc đưa

ra cấu trúc cho một mạng như vậy là rất khó Cho tới nay chưa có mộtkhuyến nghị chính thức nào của liên minh viễn thông thế giới ITU về cấutrúc của nó Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạngthế hệ mới như Alcatel, Siemens, Ericssion, Nortel, Lucent, Nec… Bêncạnh đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo làcác giải pháp mạng cũng như đưa ra các sản phẩm thiết bị mới khác nhau.Trong đó các hãng Alcatel, Siemens, Ericssion là các hãng đưa ra mô hìnhcấu trúc cũng như các giải pháp mạng khá rõ ràng và cụ thể

Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng thế hệ mới có đặcđiểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau:

- Lớp truy nhập (Access )

- Lớp truyền tải (Transport / Core )

- Lớp điều khiển (Control)

- Lớp quản lý (Management)

Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiềuloại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng khácnhau là vấn đề mà nhà khai thác quan tâm.Để thấy rõ hơn ta xét cấu trúcmạng NGN dưới các góc độ khác nhau :

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN

Lớp điều khiển

Lớp truyền tải

Lớp truy nhập

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Hình 1.5: Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN

Lớp truy nhập Lớp truyền tải Lớp điều khiển Lớp ứng dụng

Các Server ứng dụng

Các doanh nghiệp lớn

Media Gateway

Media Gateway controller

Hình 1.6: Cấu trúc tổng quan mạng NGN

Kiến trúc mạng NGN sử dụng mạng chuyển mạch gói cho cả thoại

và dữ liệu Nó phân chia các khối của tổng đài hiện nay thành các lớp mạngriêng rẽ, các lớp nay liên hệ với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn

Sự thông minh trong xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch củaPSTN thực chất là được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Bâygiờ sự thông minh đó nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạchmềm (Softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển truyền thông cổngtruyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi(Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới

Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh Intelligent Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng choviệc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thờigian ngắn Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụmới được giói thiệu nhanh chóng Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện choviệc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗigiá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do nhiều nhà cungcấp khác nhau cung cấp

(IN-Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành 4 lớp riêng biệt thay

vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiệnnay Các giao diện mở có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phépcác dịch vụ được triển khai nhanh chóng, dễ dàng Các nhà khai thác có thểchọn các thiết bị của những nhà cung cấp khác nhau cho từng lớp trong môhình cấu trúc mạng NGN

1.Lớp truy nhập

- Lớp vật lý

 Hữu tuyến: Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng tuy nhiêntrong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON(Passiveoptical Network) sẽ dần chiếm ưu thế và thị trường xDSL,Modem cáp dần dần thu hẹp lại

 Vô tuyến: Thông tin di động công nghệ GSM hay CDMA,truy nhập vô tuyến cố định hay thông qua vệ tinh

- Lớp 2 và 3: Công nghệ IP sẽ làm nền tảng cho mạng truy nhập

- Thành phần:

 Phần truy nhập bao gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trògiao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng thông qua

hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hay vô tuyến

 Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD (Thuê bao có thể sử dụngmọi kỹ thuật truy nhập như Tương tự, Số, TDM, ATM, IP…

để truy nhập vào mạng dịch vụ NGN)

- Chức năng:

 Như tên gọi, lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê baođầu cuối và mạng đường trục (thuộc lớp truyền dẫn ) thôngqua cổng giao tiếp MGW thích hợp

 Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối chuẩn vàkhông chuẩn như các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại

IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điệnthoại số ISDN, vô tuyến, vệ tinh, VoDSL, VoIP…

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

 ATM hay IP/MPLS có thể được làm nền cho truyền dẫn trênmạng lõi để đảm bảo QoS

 Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đường trục

 Các Router sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn, ngượclại khi lưu lượng thấp switch-router có thể đảm nhiệm thaychức năng của các router này

- Thành phần:

 Các node chuyển mạch/Router(IP/ATM hay IP/MPLS), cácchuyển mạch kênh của mạng PSTN các khối chuyển mạchPLM nhưng ở mạng đường trục, kỹ thuật truyền tải chính là IPhay IP/ATM

 Có các hệ thống chuyển mạch, hệ thống định tuyến cuộc gọi

và độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM) Lớp

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

ứng dụng đưa ra yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thựchiện các yêu cầu đó

Phần trung gian

-Thành phần:

 Các cổng truy nhập AG (Access Gateway) kết nối giữa mạnglõi và mạng truy nhập, RG(Residental Gateway) kết nối mạnglõi với mạng thuê bao tại nhà

 Các cổng giao tiếp TG (Trunks Gateway) kết nối giữa mạnglõi và mạng PSTN /ISDN, WG (Wireless GateWay) kết nốimạng lõi với mạng di động

- Chức năng:

 Lớp truyền tải có khả năng tương thích các kĩ thuật truy cậpkhác nhau với kĩ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở đườngtrục Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổicác loại môi trường (Chẳng hạn như PSTN, FlamRelay, LAN,

Vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụngtrên mạng lõi và ngược lại

 Nhờ đó, các node chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thốngtruyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyếncuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điềukhiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển

3.Lớp điều khiển

- Thành phần:

 Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thànhphần chính là Softswitch còn gọi là Media Gateway Controllerhay Call Agent được kết nối với các thành phần khác để kếtnối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như: SGW (SignalingGateway), MS (Media Server), FS (Feature server),AS(Application Server)

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hình 1.8: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ

- Chức năng: Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp cácdịch vụ thông suốt từ đầu cuối tới đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báohiệu nào.Cụ thể lớp điều khiển thực hiện các chức năng sau :

 Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch

 Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc cácluồng, điều khiển sắp xếp nhãn (lable mapping) giữa các giaodiện cổng

 Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kếtnối và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS

 Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối vớilớp Media.Thống kê và ghi lại những thông số về chi tiết cuộcgọi và đồng thời thực hiện các cảnh báo

 Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển các thôngtin này tới các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển

 Quản lý và bảo dưỡng hoat động của các tuyến kết nối thuộcphạm vi điều khiển.Thiết lập và quản lý hoạt động của cácluồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ trong mạng Báo hiệuvới các thành phần ngang cấp

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợptrong lớp điều khiển Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ

và truyền dẫn, việc này cho phép các dịch vụ mới được triển khai nhanhchóng và dễ dàng hơn

4:Lớp ứng dụng

- Thành phần: Lớp ứng dụng bao gồm các nút thực thi dịch vụ SEN(Service Excution Node), thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứngdụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải

- Chức năng: Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thôngkhác nhau và ở nhiều mức độ Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủviệc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy cập trực tiếp tới lớp ứngdụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển nhưdịch vụ thoại truyền thống.Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thôngqua các giao diện mở API Nhờ đó các nhà cung cấp dịch vụ có thể phấttriển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các mạng dịch vụ Một

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

 Các dịch vụ thoại

 Các dịch vụ thông tin và nộ dung

 VPN cho thoại và số liệu

 Video theo yêu cầu

 Nhóm các dịch vụ đa phương tiện

 Thương mại điện tử

 Games Online thời gian thực

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ trong một mạng đơn ,cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường đa nhà đầu tư,

đa nhà khai thác với nhiều loại hình dịch vụ được khai thác

Từ những phân tích trên ta xây dựng sơ đồ các thực thể chức năngcủa mạng NGN:

Hình 1.9: Các thực thể chức năng trong mạng NGN

Nhiệm vụ của các thực thể như sau :

- AS-F (Application Server Function): Đây là thực thể thi hành các

ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dịch vụ và thi hành mộthay nhiều các ứng dụng/dich vụ

- MS-F (Media Server Function): Cung cấp các dịch vụ tăng cường

cho xử lý cuộc gọi Nó hoạt động như một Server để xử lý các yêu cầu từAS-F hoặc MGC-F

- MGC-F (Media Gateway Controller Function): Cung cấp logic

cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiều MediaGateway

- CA-F (Call Agent Function): Là một phần chức năng của MGS-F,

thực thể này được kích hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi

- IW-F (Interworking Function): Cũng là một phần chức năng của

MGC-F nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa cácmạng báo hiệu khác nhau

- R-F (Routing Function): Cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-F

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

- A-F (Accounting Function): Cung cấp thông tin tính cước

- SG-F (Signaling Gateway Function): Dùng để chuyển thông tin

báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP

- MG-F (Media Gateway Function): Dùng để chuyển thông tin từ

dạng truyền dẫn này sang dạng truyền dẫn khác

Trên đây là các chức năng cơ bản nhất của mạng NGN Tùy thuộcvào nhu cầu thực tế mà mạng có thêm các chức năng khác nữa

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

CHƯƠNG 2 CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN

2.1 Một số yêu cầu đối với NGN

2.1.1 Yêu cầu hỗ trợ khả năng phát triển hài hòa từ hạ tầng viễn thông hiện nay lên NGN

Những khó khăn thách thức mới mà các cấp lãnh đạo, các nhà quản

lý viễn thông hiện nay phải đối mặt đó là nhu cầu và đòi hỏi xây dựng mộtlớp truyền tải trên mạng kết nối đường trục làm sao cho nó vừa có tính chất

mở đồng thời lại hỗ trợ được nhiều dịch vụ khác nhau theo yêu cầu củakhách hàng.Cơ sở hạ tầng mới này sẽ có khả năng đáp ứng nhu cầu ngàycàng tăng mạnh mẽ của các dịch vụ IP và sẽ tham gia vào một hành trìnhchuyển đổi có chủ ý hết sức thận trọng từ các dịch vụ trên cơ sở TDM lêncác dịch vụ cơ sở gói.Trên thực tế, các luồng thông tin số liệu đãc vượt xa

và chiếm ưu thế hơn so với lưu lượng thoại, tuy nhiên hiện nay trong thời

kì quá độ, doanh thu chủ yếu của ngành viễn thông vẫn nằm ở khu vựckinh doanh thoại Điều này buộc chúng ta phải nghiên cứu cấu trúc NGNđáp ứng kết hợp hài hòa giữa lưu lượng thoại và lưu lượng số liệu

Dựa vào cấu trúc phân lớp của mạng NGN, các nhà hoạch định chiếnlược viễn thông cao cấp có thể hoạch định một chiến lược chuyển đổi hợp

lý vì mục tiêu:

- Giữ được hệ thống các khách hàng truyền thống, giám sát sựphát triển và biến động của nhu cầu thị trường, đối đầu với cácđối thủ cạnh tranh

- Thâm nhập thị trường mới bằng hệ thống dịch vụ phong phúvới vốn đầu tư, chi phí vận hành tối thiểu

- Hỗ trợ quá trình chuyển đổi nhanh gọn từ mạng chuyển mạchkênh lên mạng đa dịch vụ mà vẫn đảm bảo những thiết bị hiện cótiếp tục được khai thác vận hành theo năng lực đã được thiết kế

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Một giải pháp phát triển mạng mà các nhà hoạch định chiến lược lựachọn không những phụ thuộc chủ yếu vào vấn đề công nghệ mà còn phụthuộc rất nhiều vào các chỉ tiêu khác như: khả năng cân đối tài chính,những rủi ro gặp phải khi triển khai mạng, những hạn chế về tài nguyên,nhu cầu thị trường, khả năng cung ứng các dịch vụ mới và phát triển cácdịch vụ cũ Tóm lại để thực hiện được sự chuyển đổi một cách hài hòa từmạng hiện tại thành NGN yêu cầu :

 Xây dựng một mạng tích hợp để truyền dẫn các dịch vụ số liệu.Các dịch vụ số liệu hiện nay chủ yếu truyền dẫn trên các phươngtiện như IP, ATM, FR hoặc LL để có thể truyền các dịch vụ sốliệu trên các công nghệ khác nhau trên một cơ sở hạ tầng mạngduy nhất cần các giải pháp công nghệ mạng tích hợp các dịch vụ

 Hợp nhất và liên kết tất cả các mạng hiện có Chiến lược chuyểnđổi mạng cần phải đáp ứng tiến trình hợp nhất các mạng khácnhau thành một mạng duy nhất đó là mạng gói đa dịch vụ hợpnhất (Unified MultiService Packet Network) Chính cấu trúcmạng tập trung này sẽ tối thiểu hóa chi phí vận hành mạng và tạo

ra khả năng cung cấp các dịch vụ mới trên toàn mạng trong thờigian ngắn

 Tránh mọi hoạt động gây nhiễu loạn hoặc xáo trộn trong cơ sởdịch vụ hiện đang cung cấp Trong suốt quá trình chuyển đổimạng, song song vói việc mở rộng năng lực mạng phải dần đưacác dịch vụ chất lượng cao có sự giám sát chặt chẽ, chú ý tránhkhông gây xáo trộn các chức năng hiện có để tiếp tục thu hút sựquan tâm của khách hàng truyền thống

 Lắp đặt các nút truy cập đa dịch vụ để đơn giản hóa hệ thống truynhập của mạng mới

 Tận dụng tối đa các thiết bị sẵn có để đảm bảo nguồn vốn đầu tư

 Xây dựng hệ thống quản lý trên cơ sở mạng quản lý viễn thôngTMN, là một hệ thống quản lý mở mang lại khả năng linh độngtrong việc vận hành quản lý và bảo dưỡng mạng

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

 Tách tải lưu lượng Internet khỏi PSTN và xây dựng hệ thống điềukhiển kết hợp tập trung

 Hòa nhập các hệ thống hỗ trợ điều khiển OSS để đạt được khảnăng linh hoạt tối đa đồng thời sử dụng các máy chủ cung cấpdịch vụ đa phương tiện

 Hòa nhập tất cả các nguồn tài nguyên

2.1.2 Yêu cầu về khả năng mở rộng các ứng dụng

1 Mạng NGN phải cung cấp các giải pháp dự phòng đảm bảo tính sẵn sàng cao:

Mạng thế hệ mới đòi hỏi phải cho phép khả năng truy nhập vào các

hệ thống chức năng của mạng để từ đó mà các chuyên gia phát triển mạng

và các nhà quản lý kinh doanh đều có thể: Phát triển nhanh chóng các loạihình dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của khách hàng thông qua các tất cả cácmạng truy nhập khác nhau như di động, internet hay PSTN Giảm sự chồngchéo giữa các hệ thống bằng cách chỉ ra ranh giới rõ ràng giữa các thànhphần chức năng của mạng và đơn giản hóa sự kết hợp giữa các thiết bị củacác hãng cung cấp thiết bị khác nhau Tối ưu hóa giá trị gia tăng cũng nhưlợi nhuận từ việc đầu tư khai thác mạng bằng các biện pháp tăng các tínhnăng của mạng

2.Tác động của các nhà quản lý và các chuyên gia phát triển mạng

Các nhà quản lý kinh doanh và các chuyên gia phát triển mạngthuộc hai lĩnh vực hoàn toàn khác nhau nên họ có những đòi hỏi khácnhau.Các nhà quản lý, các chuyên viên về chiến lược kinh doanh cần cácgiải pháp riêng cho các phân đoạn, các khu vực thị trường khác nhau Cácnhà kĩ thuật lại có cách nhìn khác, nói chung họ có nhiệm vụ tối ưu hóa cấuhình mạng, đảm bảo chất lượng truyền dẫn tốt, cung cấp các giao diện lậptrình mở để các thành phần phát triển phần mềm có thể tham gia cung cấpdịch vụ như thương mại điện tử, kinh doanh trực tuyến, vv…

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

3 Cho phép đáp ứng nhu cầu của các khu vực thị trường khác nhau

Các công ty lớn có uy tín vẫn luôn luôn tìm ra những giải pháp nhằmphát triển và đổi mới nhãn hiệu của mình để tìm đến với những khách hàngmới Trong lĩnh vực kinh doanh viễn thông thế hệ mới NGN cũng vậy, cầnphải xây dựng cấu trúc năng động có thể đáp ứng được các nhu cầu củakhách hàng tại mọi thời điểm

4 Cho phép thỏa thuận về cung cấp dịch vụ giữa cơ quan quản lý mạng và các chuyên gia phát triển phần mềm

Các cơ quan hữu quan trong lĩnh vực quản lý mạng viễn thông luôncân nhắc làm cách nào để phối hợp các chức năng dịch vụ và chuyển dịch

vụ đến với khách hàng một cách hiệu quả nhất mà không cần quan tâm tớicác hình thức lập trình ứng dụng Các chuyên gia phần mềm thì ngược lại

Vì vậy cần có những cơ chế thỏa thuận dịch vụ SLA giữa cơ quan điềuhành mạng và các nhà cung cấp dịch vụ

2.1.3 Yêu cầu về chất lượng và hiệu suất

Trong vấn đề về hiệu suất của mạng viễn thông cần quan tâm đến haiphương diện sau: Thứ nhất, đối với mạng chuyển mạch kênh cần phải sửdụng các kĩ thuật dự báo lưu lượng cổ điển từ đó tiến hành mô hình hóa vàđinh cỡ mạng với mục đích đạt được một cấp dịch vụ GOS (Grade ofService) mong muốn Hai là: đối với mạng chuyển mạch gói, các côngnghệ phân tích chất lượng và hiệu suất của mạng dựa trên ứng dụng kếthợp lý thuyết hàng đợi (Queueing Theory) và mô hình mô phỏng hàng đợigói để xác định các chỉ số liên quan tới hiệu quả hoạt động của mạng như:

tỉ lệ tổn thất gói tin, tính sẵn sàng, trễ truyền lan,…

Những vấn đề về kỹ thuật lưu lượng và hiệu suất của mạng NGNcàng trở nên phức tạp và nan giải vì một số lý do sau:

- Mạng thế hệ mới là mạng đa dịch vụ, toàn bộ dòng lưu lượngđều tập trung chảy vào thiết bị đầu cuối, Media Gateway, cácthành phần của mạng truy nhập và các content server Các đặcđiểm lưu lượng trên hình thành lên các “cộng đồng lưu lượng”

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

nguồn đích, các cộng đồng này phụ thuộc vào từng loại hình dịch

vụ khác nhau Đòi hỏi xây dựng một mô hình cụ thể trên cơ sở thế

hệ gói

- Hiện đang tồn tại nhiều lý thuyết khác nhau dựa trên các môhình mạng tương ứng nhằm đánh giá năng lực và dung lượngmạng, trong đó các lý thuyết này đã hướng tới các cấu hình mạnglõi cụ thể, đặc biệt là mạng ATM trong mối quan hệ với mạng truynhập

 Media Gateway (MG)

 Media Gateway Controller (MGC)

 Signaling Gateway (SG)

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

 Media Server (MS)

 Application Server (AF hay còn gọi là Feature Server)

2.2.1 Media Gateway (MG)

Hình 2.2: Cấu trúc Media Gateway

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

dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng chuyển mạch kênh Trongmạng chuyển mạch kênh dữ liệu thoại đuợc mang trên kênh DS0 Đểtruyền dữ liệu này vào mạng gói mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói.Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xứ lý tín hiệu số (DSP-DigitalSignal Processors) thực hiện các chức năng: Chuyển đổi A.D (Analog toDigital) nén mã thoại, audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạotín hiệu thoại, truyền các tín hiệu đa tần DTMF,…

Các chức năng của một Media Gateway:

- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP(Real Time Protocol)

- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP)dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).Đồngthời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Hỗ trợ các giao thức đã có như Loop-start, Ground-start, E&M,CAS, QSIG và ISDN qua T1

- Quản lý tài nguyên và kết nối T1

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

- Có phần mềm Media Gateway dự phòng

- Cho phép Media Gateway mở rộng về: Cổng(Port), card mà không thay đổi các thành phần khác

Đặc tính hệ thống: Một Media Gateway có các đắc tính sau:

- Là một thiết bị vào, ra (I.O) đặc hiệu

- Dung lượng bộ nhớ phải luôn bảo đảm lưu trữ các thông tin trạngthái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP…

- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho quá trình đăng nhập(Loggin)

- Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (Đối với mạng IP), mở rộngmột vài giao diện T1, E1 với mạng TDM

- Mật độ khoảng 120 cổng(DSO’s)

- Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ

2.2.2 Media Gateway Controller (MGC)

MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch Nó đưa ra các quyluật xử lý cuộc gọi.Còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó Nó điềukhiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệthống OSS và BSS

MGC là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau như:mạng PSTN, SS7, mạng IP Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại

và dữ liệu qua các mạng khác nhau Nó còn được gọi là Call Agent do chứcnăng điều khiển các bản tin

Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành một cấu hình tối thiểu chomột Softswitch

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Hình 2.3: Cấu trúc của Softswitch

1 Các chức năng của Media Gateway Controller

- Quản lý cuộc gọi

- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323,SIP

- Giao thức điều khiển truyền thông:MGCP, Megaco, H.248

- Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ

- Giao thức quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP)

- Xử lý báo hiệu SS7

- Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP

- Thực hiện định tuyến cuộc gọi

- Ghi lại thông tin chi tiết cuộc gọi để tính cước (CDR-Call DetailRecord)

- Điều khiển quản lý băng thông

- Đối với Media Gateway

 Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP

 Phân bổ kênh DS0

 Truyền dẫn thoại (Mã hóa, Nén, Đóng gói)

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Đối với Signaling Gateway MGC cung cấp:

- Là một CPU đặc hiệu,yêu cầu là hệ thống đa xử lý,có khả năng

mở rộng theo chiều ngang

- Cần bộ nhớ lớn để lưu trữ cơ sở dữ liệu Điều này cũng rất cầncho quá trình đa xử lý

- Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc

độ cao

- Hỗ trợ nhiều loại giao thức

- Thời gian đáp ứng nhanh

- Cung cấp một kết nối vậy lý tới mạng báo hiệu

- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller vàSignaling Gateway thông qua mạng IP

- Cung cấp đường truyền dẫn cho truyền dẫn thoại, dữ liệu gói vàcác dạng dữ liệu khác (Thực hiện truyền dữ liệu là chức năng củaMedia Gateway)

- Cung cấp các hoạt động báo hiệu SS7 có sự đáp ứng nhanh chocác dịch vụ viễn thông

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

2 Đặc tính hệ thống

- Là một thiết bị vào ra (I.O)

- Dung lượng bộ nhớ luôn phải đảm bảo lưu trữ các thông tin trạngthái, thông tin cấu hình,các lộ trình…

- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho các quá trình đăng nhập do đókhông yêu cầu dung lượng lớn

- Dự phòng đầy đủ dung lượng Ethernet đối với mạng IP

- Giao diện với mạng SS7 bằng cách sử dụng một luồng E1.T1,tốithiểu 2 kênh D và tối đa là 16 kênh D

- Để tăng hiệu suất và tính linh động người ta sử dung bus H.110hoặc H.100

- Yêu cầu độ đáp ứng nhanh: nhiều SG nhiều liên kết báo hiệu

2.2.4 Media Server

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

để xử lý các thông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứngvới hiệu suất cao nhất

1 Các chức năng của một Media Server

- Chức năng voice-mail cơ bản

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

- Khả năng nhận tiếng nói nếu có

- Khả năng hội nghị truyền hình (Video conference)

- Khả năng chuyển thoại qua văn bản (Speech -to- text)

2 Đặc tính hệ thống

- Là một CPU, có khả năng quản lý lưu lượng bản tin MGCP

- Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP nội bộ haylân cận

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Cần bộ nhớ dữ liệu lớn để lưu trữ các cơ sở dữ liệu, bộ nhớ đệmhay thư viện…

- Dung lượng đĩa tương đối nhỏ

- Quản lý hầu hết lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sửdụng để xử lý thoại

- Sử dụng Bus H.110 để tương thích card DSP và MG

- Độ đáp ứng nhanh

2.2.5 Application Server.Feature Server

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

vụ của doanh nghiệp.Chính vì vậy mà nó còn được gọi là Server ứng dụngthương mại.Vì hầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyềnthông qua mạng IP nên chúng không rằng buộc nhiều với Softswitch vềviệc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng

Hình 2.4: Cấu trúc của Server ứng dụng

Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng cóthể thực hiện một các độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Agent thông qua các giao thức như SIP, H323…Chúng thường độc lập vớiphần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng

1 Chức năng của Feature Server

Chức năng cơ bản của Feature Server là xác định tính hợp lệ và hỗtrợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch

Để thấy rõ hơn ta xét một vài ví dụ về dịch vụ đặc tính:

- Hệ thống tính cước – Call Agents sử dụng các bộ CDR (CallDetail Record) Chương trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳnghạn khả năng ứng dụng tốc độ dựa trên loại đường truyền, thờiđiểm trong ngày… Dịch vụ này cho phép khách hàng truy cậpvào bản tin tính cước của họ thông qua cuộc gọi thoại hay truycập Web yêu cầu

- H.323 Gatekeeper-dịch vụ này hỗ trợ định tuyến thông qua cácmiền khác nhau (Các mạng khác nhau) Mỗi miền có thể đăng ký

số điện thoại và số đăng nhập trung kế với Gatekeeper thông quagiao thức H.323 Gatewaykeeper sẽ cung cấp dịch vụ định tuyếncuộc gọi (Và chuyển dịch sang dạng số) cho mỗi đầu cuối H.323.Gatekeeper có thể cung cấp điều khiển tính cước và quản lý băngthông cho Softswitch

- VPN-Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng vớicác đặc tính sau:

 Băng thông xác định (Thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao)

 Đảm bảo QoS

 Nhiều tính năng riêng theo chuẩn

 Kế hoạch quay số riêng

 Bảo mật các mã thoại được truyền dẫn

 ……

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Đặt một vài cơ sở dữ liệu trong Server

- Dung lượng đĩa lớn, phụ thuộc vào đặc tính của ứng dụng.Ví dụ:Dung lượng 100Gb-2Tb cho ngân hàng voice mail

- Giao diện Ethernet (Với mạng IP)được thực hiện với đầy đủ khảnăng dự phòng

2.3 Tổng Đài Đa Dịch vụ

2.3.1 Các khái niệm cơ bản

Đối với tổng đài đa dịch vụ thế hệ mới thường gặp một số vấn đề sau:

- Tổng Đài Đa Dịch Vụ: MMS được coi như tổng đài chuyển mạchgói sử dụng các giao thức mở Trên cơ sở API để cung cấp đa dịch

vụ ,đa phương tiện

- Chuyển mạch mềm Softswitch: Thực chất của khái niệm chuyểnmạch mềm được hiểu là hệ thống chuyển mạch có khả năngtruyền tải cho nhiều loại thông tin khác nhau,cho nhiều loại giaothức khác nhau

Sự khác biệt giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm được thểhiện trong hình dưới đây:

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Virtual Router: Đảm bảo chức năng như một Router nhưng thực tế

không tồn tại độc lập như một router.Thông thường các V-Router nằm tạibiên của mạng lõi hay các cổng kết nối với mạng khác

R C P P R I E T A R Y

Dịch vụ

và ứng dụng

Điều khiển gọi

và chuyển mạch

Phần cứng truyền tải

Chuyển mạch kênh Chuyển mạch mềm

Giải pháp của nhiều nhà cung cấp tại tất cả các mức khi tuân theo chuẩn mở của thiết bị

Khách hàng tự do lựa chọn sản phẩm tốt nhất

để xây dựng mạng Tiêu chuẩn mở thúc đẩy phát triển và giảm giá thành Điều khiển gọi mềm

rất đắt tiền khi triển

khai và bảo dưỡng

Hình 2.5: So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm Softswitch