HỆ THỐNG VIỄN THÔNG VỚI CÔNG NGHỆ MỚI CHƯƠNG 6 : MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN

NỘI DUNG 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN 2. CẤU TRÚC MẠNG NGN 3. CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN MẠNG NGNDinh Thi Thai Mai 3 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Định nghĩa Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động Mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IPATM. NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động.Dinh Thi Thai Mai 4 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Hình: Mạng hiện tạiDinh Thi Thai Mai 5 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Hình: Mạng trong tương lai gầnDinh Thi Thai Mai 6 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Hình: Mạng tương laiDinh Thi Thai Mai 7 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Định nghĩa Các tên gọi khác của mạng NGN: • Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau) • Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ) • Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng) • Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM)Dinh Thi Thai Mai 8 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Đặc điểm của mạng NGN • Nền tảng là hệ thống mạng mở. • Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới. • Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất • Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu.Dinh Thi Thai Mai 9 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN Đặc điểm của mạng NGN Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà : • Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc lập. • Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng.Dinh Thi Thai Mai 10 NỘI DUNG 1. TỔNG QUAN MẠNG NGN 2. CẤU TRÚC MẠNG NGN 3. CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN MẠNG NGN

HE THONG

MANG THE HE MOI NGN

Dinh Thi Thai Mai

1 TONG QUAN MANG NGN

2 CAU TRUC MANG NGN

3 CHIEN LUOC PHAT TRIEN MANG NGN

mạng thông tin thê hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở

hạ tâng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyền

mạch gói, triên khai các dịch vụ một cách da dạng và

nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa

cô định và di động

- Mang thong tin thê hệ mới là sự tích hợp mạng thoại

PSTN, chủ yêu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyên

mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP/ATM

liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyên dân quang và công

u08hỆ gói, gIữa mạng cô định và di động 3

1 TONG QUAN MANG NGN

1 TONG QUAN MANG NGN

IP/ MPLS, kết nối dựa trên nén IP

(IP Internetworking)

RPT DWDM

Hình: Mạng tương lại

Định nghĩa

Các tên gọi khác của mạng NGN:

° Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiêu loại dịch vụ khác nhau)

° Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và đữ liệu, câu trúc mạng hội tụ)

° Mạng phân phối (phân phôi tính thông minh cho mọi phân tử trong mạng)

° Mạng nhiêu lớp (mạng được phân phôi ra nhiêu lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khôi thông nhất như trong mạng TDM)

Đặc điểm của mạng NGN

° Nên tảng là hệ thông mạng mở

° Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đây, nhưng

dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới

° Mạng NGN là mạng chuyền mạch gói, dựa trên một giao thức thông nhất

°Ò Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng

dé dap ứng nhu câu

Trước hết, do áp dụng cơ câu mở mà :

° Các khối chức năng của tông đài truyền thong chia thành các phân tử mạng độc lập, các phân tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển

một cách độc lập

°« Giao điện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng

1 TONG QUAN MANG NGN

2 CAU TRUC MANG NGN

3 CHIEN LUOC PHAT TRIEN MANG NGN

Câu trúc mạng mới có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau :

¢ Lop két ndi (Access + Transport/ Core)

° Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)

° Lớp điêu khiến (Control)

¢ Lop quan ly (Management) Trong các lớp trên, lớp điều khiến hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vẫn dé dang được các nhà khai thác quan tâm

Lớp truyện dẫn và truy nhập

- Phan truyén dan

- Phan truy nhap

— — ——======.-m-annctttalaaDRá ee sddaaiaaáềẻ _ |

Lop truyén dẫn và truy nhập

Phân truyền dẫn

- Lớp truyện tải trong câu trúc mạng NGN bao gôm

cả chức năng truyện dẫn và chức năng chuyền mạch

- Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS

khác nhau cho cùng một dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện

xảy ra trên mạng (kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và Jitter cho phép, đôi với

mạng chuyền mạch gói; băng thông, độ trì hoãn đôi

với mạng chuyên mạch kênh TDMI)

- Lớp ứng dụng sẽ đưa ra các yêu câu về năng lực

„Tuyên tải và nó sẽ thực hiện các yêu câu đó

al

Lop truyền dẫn và truy nhập

Phân truyện dẫn

- Lớp vật lý : Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh

bước sóng quang DWDM sẽ được sử dụng

- Lớp 2 và lớp 3 :

¢ Truyén dan trén mạng lõi (core network) dựa vào kỹ

thuật gói cho tất cả các dịch vụ với chất lượng dịch vụ

QoS tùy yêu câu cho từng loại dịch vụ

° - ATM hay IP/MPLS có thể được sử dụng làm nên cho

truyền dẫn trên mạng lõi đề đảm bảo QoS

° Mạng lõi có thê thuộc mạng MAN hay mạng đường

Lớp truyện dẫn và truy nhập

Phân truyền dẫn

IP/MPLS), cac chuyén mach kénh cua mang PSTN,

các khôi chuyén mach PLM nhung 6 mang duong truc, k¥ thuat truyén tai chinh 1a IP hay IP/ATM

° - Có các hệ thông chuyên mạch, hệ thông định tuyên cuộc gọi

Phân truy nhập

- Chức năng: Lớp truy nhập cung cấp các kết nối øiữa thuê bao đâu cuôi và mạng đường trục ( thuộc lớp truyền dẫn) qua công giao tiếp MGW thích hop

- Mạng NGN kết nỗi với hâu hết các thiết bị đầu cuối

chuẩn và không chuẩn như các thiết bị truy xuất đa

dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tông đài nội bộ

PBX, điện thoại POTS, điện thoại sô ISDN, di động

vô tuyến, di động vệ tình, vô tuyên cô định, VoDSL,

VoIP,

° _ Hữu tuyến : Cáp đông, xDSL hiện đang sử dụng

Tuy nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sé dan dan chiém wu thé va thi truong xDSL, modem cap dan dân thu hep

Lớp truyện dẫn và truy nhập

Phân truy nhập

vai trò giao diện để kết nôi các thiết bị đầu cuôi vào

mạng qua hệ thông mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến

* Cac thiét bi truy nhập tích hợp IAD

° Thuê bao có thê sử dụng mọi kỹ thuật truy nhập (tương tự, số, TDM ATM, IP, ) để truy nhập vào

mang dich vu NGN

Chức năng Lớp truyện thông có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục Hay nói cách khác, lớp này

chịu trách nhiệm chuyên đối các loại môi trường ( chăng

hạn như PSTN, FramRelay, LAN, vô tuyến, ) sang moi

trường truyện dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại

Nhờ đó, các nút chuyển mạch (ATM + IP) và các hệ

thông truyền dan sẽ thực hiện chức năng chuyển mach,

định tuyên cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập

dưới sự điêu khiến của các thiết bị thuộc lớp điêu khiến

bao tại nhà

°ồ Các công øiao tiếp : TG (Trunking Gateway) kết nỗi øiựa mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nôi mạng lõi với mạng di dong

C hức năng

Lớp điều khiến có nhiệm vụ kết nôi đề cung câp các dịch vụ

thông suốt từ đầu cuôi đến đâu cuối với bât kỳ loại giao thức

và báo hiệu nào Cụ thê , lớp điêu khiến thực hiện :

‹ - Định tuyến lưu lượng giữa các khôi chuyển mạch

‹ _ Thiết lập yêu câu, điều chỉnh và thay đôi các kết nối hoặc

các luông, điều khiên sắp xếp nhãn (label mapping) giữa các giao diện công

‹ Phân bô lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi

kết nôi (hay mỗi luông) và thực hiện giám sát điêu khiên để

dam bao QoS

° - Báo hiệu đầu cuỗi từ các trung kê, các công trong kết nỗi với lớp media Thông kê và ghi lại các thông số về chỉ tiết

| yaUOc gl, dong thời thực hiện các cảnh bao

Lop điều khiến

Chức năng Thu nhận thông tin báo hiệu từ các công và chuyền thông tin này đến các thành phân thích hợp trong lớp điêu

khiến

Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyên kết nỗi

thuộc phạm vi điêu khiến Thiết lập và quản lý hoạt động

của các luông yêu câu đôi với chức năng dịch vu trong mạng Báo hiệu với các thành phân ngang cấp

°« Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng

được tích hợp trong lớp điêu khiến Nhờ các giao diện

mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, điêu

{ này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng

Thành phân

-_ Lớp điêu khiến bao gôm các hệ thông điêu khiến mà

thành phân chính là Softswitch còn gọi là Media Gateway

Controller hay Call Agent được kết nỗi với các thành phân khác dé kết nỗi cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như: SGW( Signaling Gateway), MS (Media Sever), FS (Feature Server), AS (Application Server)

- Theo MSF (MutiService Switching Forum), lop diéu

khiến cân được tổ chức theo kiểu module va c6 thé bao

ôm một sô bộ điêu khiến độc lập Ví dụ có các bộ điều khiến riêng cho các dịch vụ : thoại / báo hiệu số 7, ATM/

1 SVC, IP/MPLS,

Các server đặc tính Server ng dung

Các giao thức giao diện mở, API báo hiéu/ IN tiêu chuẩn

Bộ điều khiển

Voice/SS7

Bộ điều khiển ATM/ SVC

u

Các giao diện logic và vật lý tiêu chuẩn

Chức năng

- Cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau

và ở nhiêu mức độ Một sô loại dịch vụ sẽ thực

hiện làm chủ việc thực hiện điều khiến logic của

chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn

một số dịch vụ khác sẽ được điêu khiến từ lớp điêu

khiến như dịch vụ thoại truyền thông

- Lớp ứng dụng liên kết với lớp điêu khiến thông qua các giao diện mở APILI Nhờ đó mà các nhà cung câp dịch vụ có thê phát triên các ứng dụng và

triên khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng

Lop ung dung

Thanh phan

- Gôm các nút thực thi dịch vụ SEN (Service

Excution Node), thực chât là các server dịch vụ

cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyện tải

ley aii es Gees Lae )|6, - NKN j|

- Lép quan lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nôi cho đến lớp ứng dụng Tại lớp quản lý, người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng mạng giám sát viễn thông TMN, như một mạng riêng theo dõi và điêu phôi các thành phân mạng viễn thông đang hoạt động Tuy nhiên cân phân biệt các chức năng quản lý với các chức năng điêu khiến Vì căn bản NGN sẽ dựa trên các giao diện mở và cung cấp rất nhiêu 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, đa dịch vụ

Các thực thể chức năng của mạng NGN

- AS-F: đây là thực thể thi hành các ứng dụng nên

nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dich vu va thi

hành một hay nhiêu các ứng dung/dich vu

- MS-F: cung cấp các dịch vụ tăng cường cho xử lý

cuộc gọi Nó hoạt động như một server dé xử lý

các yêu câu từ AS-F hoặc MGC-E

- MGC-E: cung cấp logic cuộc gọi và tín hiệu báo

hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiêu Media Gateway

- CA-E: là một phan chức nang cla MGS-F Thuc

thé nay duoc kich hoat khi MGC-F thuc hién viéc

điều khiến cuộc gọi

Các thực thể chức năng của mạng NGN

- IW-F: cũng là một phân chức năng của MGC-E

Nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo

hiệu p1ữa các mạng báo hiệu khác nhau

- R-F: cung cấp thông tin định tuyên cho MGC-E

- A-E: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước

- SG-F: dùng đề chuyên các thông tin báo hiệu của mang PSTN qua mang IP

- MG-F: dùng để chuyên thông tin từ dạng truyện dẫn này sang dạng truyền dẫn khác

35

Các thực thể chức năng của mạng NGN

- IW-F: cũng là một phân chức năng của MGC-E

Nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo

hiệu p1ữa các mạng báo hiệu khác nhau

- R-F: cung cấp thông tin định tuyên cho MGC-E

- A-E: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước

- SG-F: dùng đề chuyên các thông tin báo hiệu của mang PSTN qua mang IP

- MG-F: dùng để chuyên thông tin từ dạng truyện dẫn này sang dạng truyền dẫn khác

36

Resident gateway

Hình: Câu trúc vật lý mạng NGN 38

Media Gateway (MG) - Chire nang

-Cung cap phương tiện để truyện thoại, dữ liệu, fax và video gitta mang goi va mang PSTN

- Truyén dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP

- Cung cấp tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) dưới sự

điêu khiên của Media Gateway Controller Đồng thời quản lý tài nguyên cho dịch vụ này

- Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, E&M, CAS, QSIG va ISDN

- Cho phép mở rộng MG về cổng, card và các nút mà không làm thay đôi các thành phân khác

42

Media Gateway (MG) - Đặc tính hệ thông

-Là một thiết bị vào ra đặc hiệu

-Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo các thông

tin trạng thái, thông tin câu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP

xổ

Media Gateway Controller (MG)

- Là một đơn vị chức năng chính cua Softswitch

- Đưa ra các quy luật xử lý cuộc gỌI

- Là câu nôi ø1ữa các mạng có đặc tính khác nhau,

nhu PSTN, SS7, mang IP

- Con goi la Call Agent do chtre nang diéu khién ban tin

- Mot MGC két hop voi MG, SG tao thanh cau

hinh t6i thiéu cho Softswitch

44

Media Gateway Controller (MG)

Chức năng

- Quản lý cuộc gọi

xổ - Giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323, SIP

- Giao thức điêu khiến truyền thông: MGCP, Meøgaco, H.248

- Quản lý lớp dịch vụ và chât lượng dịch vụ

- Giao thirc quan ly SS7: SIGTRAN (SS7 over IP}

- Xử lý báo hiệu SS7

- Thực hiện định tuyên Cuộc gol

- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gDoi dé tinh

- Cung cấp một kết nói vật lý đến mạng báo hiệu

- Truyện thông tin báo hiệu giữa MGC và SG thông

- Dung lượng bộ nhớ luôn đảm bảo lưu trữ các thông

tin trạng thái, thông tin cầu hình, các lộ trình,

- Dự phòng đây đủ giao diện Ethernet (với mạng IP)

- Giao diện với mang SS7 bang cách sử dụng luéng El

hoặc T1, tôi thiểu 2 kênh D, tôi đa 16 kênh D

- Yêu câu độ sẵn sàng cao

49

- Là thành phân lua chon cua Softswitch, duoc su

dụng đề xử lý các thông tin đặc biệt, Một Media

Server phải hỗ trợ phân cứng DSP với hiệu suất cao nhất

50

- Khả năng nhận tiêng nói nêu có

- Khả năng hội nghị truyện hình

- Khả năng chuyền thoại sang văn bản

-_ Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP

nội bộ hay lân cận

- Cân dung lượng bộ nhớ lớn đề lưu trữ các cơ sở dữ

liệu, bộ nhớ đệm thư viện

- quản lý hâu hết lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sử dụng đê xử ly thoại

- Độ săn sảng cao

52

Application Server/Feature Server

- là server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ

của doanh nghiệp

- Hâu hết các server này tự quản lý các dịch vụ và

truyền thông qua mạng IP nên không ràng buộc nhiêu

với Softswitch vé viéc phan chia nhóm hay các thành

phân ứng dụng

- Xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ

thông thường cho hệ thông đa chuyên mạch

Sở