TÌM HIỂU kỹ THUẬT CHUYỂN MẠCH mềm

Nội dung bài tập lớn gồm 3 chương: Chương I. Tổng quan về kỹ thuật chuyển mạch Chương này cho chúng ta khái niệm về kỹ thuật chuyển mạch, tìm hiểu về hệ thống chuyển mạch, cũng như vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông, ngoài ra chúng ta còn biết vị trí của hệ thống chuyển mạch trong các mạng như mạng PSTN, mạng GSM và mạng NGN Chương II. Tổng quan về mạng thế hệ sau Thế nào là mạng thế hệ sau, động cơ xuất hiện mạng thế hệ sau là gì, những câu hỏi đó sẽ được trả lời ở chương II này, bên cạnh đó chúng ta còn tìm hiểu mạng NGN về đặc điểm, cấu trúc, các thành phần các dịch vụ và xu hương phát triển của NGN Chương III. Tìm hiểu kỹ thuật chuyển mạch mềm Chương này cho chúng ta cái nhìn tổng quát về chuyển mạch mềm, kiến trúc của chuyển mạch mềm, vị trí của chuyển mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng của NGN và nhiều thông tin khác

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, xu hướng hội tụ mạng viễn thông, mạng truyền dữ liệu và mạng, máy tính đang diễn ra mạnh mẽ trên thế giới Mạng viễn thông thế hệ sau(NGN – Next Generation Nextwork) ra đời để đáp ứng xu hướng đó

Mạng thế hệ sau là một mạng truyền tải thông tin trên cơ sở chuyển mạch gói, cung cấp đa dịch vụ, đa phương tiện, hỗ trợ đa giao thức, mở rộng băng thông cho tất cả các loại hình, đảm bảo chất lượng QoS trên cơ sở cung cấp các dịch vụ thời gian thực…Khi mạng thế hệ sau ra đời thì các hãng cung cấp thiết bị viễn thông lớn trên thế giới cũng nhanh chóng đề xuất các mô hình khác nhau

Thực chất, thuật ngữ NGN được đề cập cũng chỉ mang tính định hướng chiến lược nhằm tiến tới hội tụ giữa viễn thông và công nghệ thông tin với các loại hình dịch

vụ trực tuyến ngày càng trở nên phổ thông hơn, đơn giản hơn và kinh tế hơn Vì thế, xu hướng tiến lên NGN là tất yếu nhưng vấn đề đặt ra cho mỗi mạng cụ thể để tiến lên NGN là lựa chọn bước đi và tiến trình chuyển đổi như thế nào để tối ưu

Nội dung bài tập lớn gồm 3 chương:

Chương I Tổng quan về kỹ thuật chuyển mạch

Chương này cho chúng ta khái niệm về kỹ thuật chuyển mạch, tìm hiểu về hệ thống chuyển mạch, cũng như vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông, ngoài ra chúng ta còn biết vị trí của hệ thống chuyển mạch trong các mạng như mạng PSTN, mạng GSM và mạng NGN

Chương II Tổng quan về mạng thế hệ sau

Thế nào là mạng thế hệ sau, động cơ xuất hiện mạng thế hệ sau là gì, những câu hỏi đó sẽ được trả lời ở chương II này, bên cạnh đó chúng ta còn tìm hiểu mạng NGN

về đặc điểm, cấu trúc, các thành phần các dịch vụ và xu hương phát triển của NGN

Chương III Tìm hiểu kỹ thuật chuyển mạch mềm

Chương này cho chúng ta cái nhìn tổng quát về chuyển mạch mềm, kiến trúc của chuyển mạch mềm, vị trí của chuyển mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng của NGN và nhiều thông tin khác

Trong quá trình làm bài tiểu luận không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong cô và các bạn góp ý để cho bài tiểu luân thêm hoàn chỉnh

Chúng em xin chân thành cảm ơn !!!

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU i

LỜI MỞ ĐẦU i

MỤC LỤC ii

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH 1

1.1 Các khái niệm cơ bản 1

1.1.1 Khái niệm chuyển mạch 1

1.1.2 Hệ thống chuyển mạch 1

1.2 Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch 1

Hình 1.1: Xu hướng hội tụ công nghệ mạng công cộng 2

1.3 Vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông 3

1.3.1 Các thành phần của mạng viễn thông (telecommunications network) 3

Hình 1.2: Các thành phần của mạng viễn thông 4

1.3.1.1 Thiết bị đầu cuối 4

1.3.1.2 Hệ thống chuyển mạch 4

1.3.1.3 Thiết bị truyền dẫn 4

1.3.2 Vai trò của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông 5

1.3.3 Vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông 5

1.3.3.1 Vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng PSTN 5

Hình 1.3: Vị trí tổng đài trong mạng PSTN 6

1.3.3.2 Vị trí các hệ thống chuyển mạch trong mạng GSM 6

Hình 1.4: Vị trí của tổng đài trong mạng GSM 6

1.3.3.3 Vị trí của các hệ thống chuyển mạch trong mạng NGN 7

Hình 1.5: Cấu trúc mạng NGN 7

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU 7

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU 7

2.1 Định nghĩa 7

2.2 Động cơ xuất hiện mạng thế hệ sau 9

2.3 Đặc điểm của NGN 10

2.4 Cấu trúc của NGN 11

Hình 2.1: Cấu trúc lớp mạng của NGN 11

2.5 Các thành phần của NGN 12

Hình 2.2: Cấu trúc phân lớp và các thành phần chính trong NGN 13

Hình 2.3: Các thành phần chính trong NGN 14

2.6 Các dịch vụ mạng thế hệ sau 15

2.7 Xu hướng phát triển NGN 17

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH MỀM 18

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH MỀM 18

3.1 Khái niệm chuyển mạch mềm 18

3.2 Kiến trúc cơ sở của chuyển mạch mềm 19

Hình 3.1: Dịch chuyển từ chuyển mạch truyền thống sang chuyển mạch mềm .20

Hình 3.2: Các thành phần kiến trúc chuyển mạch mềm 20

3.3 Vị trí của chuyển mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng của NGN 20

Hình 3.3 Vị trí của chuyển mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng của NGN 21

3.4 Cấu trúc chức năng của chuyển mạch mềm 21

Hình 3.4: Mô hình tham chiếu các thực thể chức năng 21

3.4.1 Chức năng điều khiển cổng phương tiện (MGC-F) 21

3.4.2 Chức năng định tuyến cuộc gọi và tính cước (R-F, A-F) 22

3.4.3 Chức năng cổng báo hiệu (SG-F) và báo hiệu cổng truy nhập (AGS-F) 23

3.4.4 Chức năng Server ứng dụng (AS) 23

3.4.5 Chức năng cổng phương tiện (MG-F) 24

3.4.6 Chức năng máy chủ đa phương tiện 25

Hình 3.5 : Chức năng của bộ điều khiển cổng đa phương tiện MGC 25

3.5 Thiết lập cuộc gọi trong chuyển mạch mềm 26

Hình 3.6: vai trò của softswitch trong quá trình thiết lập cuộc gọi 26

3.6 Quá trình xử lý cuộc gọi trong chuyển mạch mềm 26

Hình 3.7: Lưu đồ xử lý cuộc gọi trong chuyển mạch mềm 28

3.7 Báo hiệu điều khiển trong chuyển mạch mềm 29

Hình 3.8: Quan hệ báo hiệu điều khiển cuộc gọi và báo hiệu kênh mang 29

3.7.1 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi 29

Hình 3.9: Các thành phần của hệ thống SIP 33

3.7.2 Báo hiệu điều khiển kênh mang 33

3.8 So sánh chuyển mạch mềm với chuyển mạch kênh 34

3.8.1 Đặc tính chuyển mạch 34

34

Hình 3.10: Thành phần của mạng chuyển mạch kênh 34

34

Hình 3.11: Thành phần của mạng chuyển mạch NGN 34

3.8.2 Cấu trúc mạng 36

Hình 3.12: Hình cấu trúc của chuyển mạch mềm và chuyển mạch kênh 36

3.9 Ứng dụng của chuyển mạch mềm 36

3.9.1 Ứng dụng làm cổng báo hiệu SG 36

Hình 3.13: Ứng dụng làm cổng báo hiệu SS7 của chuyển mạch mềm 37

3.9.2 Ứng dụng cho tổng đài Tandem 38

3.9.2.1 Giảm tải các tổng đài chuyển tiếp 38

Hình 3.14: Ứng dụng làm tổng đài Tandem 38

3.9.2.2 Dịch vụ đường dài 39

3.9.2.3 Ứng dụng trong công nghệ VoIP 40

Hình 3.15: Kết nối các phần tử trong mạng VoIP 40

KẾT LUẬN 41

KẾT LUẬN 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Xu hướng hội tụ công nghệ mạng công cộng 2

Hình 1.2: Các thành phần của mạng viễn thông 4

Hình 1.3: Vị trí tổng đài trong mạng PSTN 6

Hình 1.4: Vị trí của tổng đài trong mạng GSM 6

Hình 1.5: Cấu trúc mạng NGN 7

Hình 2.1: Cấu trúc lớp mạng của NGN 11

Hình 2.2: Cấu trúc phân lớp và các thành phần chính trong NGN 13

Hình 2.3: Các thành phần chính trong NGN 14

Hình 3.1: Dịch chuyển từ chuyển mạch truyền thống sang chuyển mạch mềm .20

Hình 3.2: Các thành phần kiến trúc chuyển mạch mềm 20

Hình 3.3 Vị trí của chuyển mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng của NGN 21

Hình 3.4: Mô hình tham chiếu các thực thể chức năng 21

Hình 3.5 : Chức năng của bộ điều khiển cổng đa phương tiện MGC 25

Hình 3.6: vai trò của softswitch trong quá trình thiết lập cuộc gọi 26

Hình 3.7: Lưu đồ xử lý cuộc gọi trong chuyển mạch mềm 28

Hình 3.8: Quan hệ báo hiệu điều khiển cuộc gọi và báo hiệu kênh mang 29

Hình 3.9: Các thành phần của hệ thống SIP 33

Hình 3.10: Thành phần của mạng chuyển mạch kênh 34

Hình 3.11: Thành phần của mạng chuyển mạch NGN 34

Hình 3.12: Hình cấu trúc của chuyển mạch mềm và chuyển mạch kênh 36

Hình 3.13: Ứng dụng làm cổng báo hiệu SS7 của chuyển mạch mềm 37

Hình 3.14: Ứng dụng làm tổng đài Tandem 38

Hình 3.15: Kết nối các phần tử trong mạng VoIP 40

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ITU International Telecommunication Liên minh Viễn thông Quốc tế

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công

cộng

TDM Time Division Multiplex Ghép kênh khe thời gian

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau

IAD Integrated Access Device Thiết bị truy nhập tích hợp

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển giao không đồng bộ.MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MS Management Services Các dịch vụ quản lý

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

ADI Analog Devices Inc Liên hợp các thiết bị tương tự

ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số tích hợp

MGC Global Motion Compensation Bù chuyển động toàn cầu

BICC Bearer Independent Call Control Điều khiển cuộc gọi độc lập kênh

mang

SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên

MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển Media Gateway

DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

STM Synchronous Transmission Mode Chế độ chuyển giao đồng bộ

SS7 Signaling System No.7 Hệ thống báo hiệu số 7

BHCA Busy Hour Call Attemps Các cuộc gọi thử giờ cao điểm

MSC Message Sequence Chart Biểu đồ chuỗi bản tin

PRI Primary rate interface Giao diện tốc độ sơ cấp

GW GateWay Cổng vào.

MGWC Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển MediaGateway.PBX Private Branch Exchange Tổng đài nhánh riêng

SLC Subscriber Loop Carrier Sóng mang mạch vòng thuê bao

ISC International Softswitch Consortiun Hiệp hội chuyển mạch mềm quốc tế

ISC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH1.1 Các khái niệm cơ bản

1.1.1 Khái niệm chuyển mạch

Chuyển mạch là một quá trình thực hiện đấu nối và chuyển thông tin cho người

sử dụng thông qua hạ tầng mạng viễn thông Nói các khác, chuyển mạch trong viễn thông bao gồm chức năng định tuyến cho thông tin và chức năng chuyển tiếp thông tin Như vậy, theo khía cạnh thông thường khái niệm chuyển mạch gắn liền với lớp mạng và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI của Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO

1.1.2 Hệ thống chuyển mạch

Quá trình chuyển mạch được thực hiện tại các nút chuyển mạch, trong mạng chuyển mạch kênh thường gọi là hệ thống chuyển mạch (tổng đài) trong mạng chuyển mạch gói thường được gọi là thiết bị định tuyến (bộ định tuyến)

1.2 Quá trình phát triển của kỹ thuật chuyển mạch

Vào khoảng thập niên 60 của thế kỷ 20, xuất hiện sản phẩm tổng đài điện tử số là

sự kết hợp giữa công nghệ điện tử với kỹ thuật máy tính Tổng đài điện tử số công cộng đầu tiên ra đời được điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC (Stored Program Control) Trong những năm 70 hàng loạt các tổng đài thương mại điện tử số ra đời Một trong những tổng đài đó là tổng đài E10 của CIT – Alcatel được sử dụng tại Lannion (Pháp) Tháng 1 năm 1976 Bell đã giới thiệu tổng đài điện tử số công cộng 4ESS Năm

1980, tổng đài DMS100 của Northern Telecom được đưa vào sử dụng, tổng đài dùng toàn bộ kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới Hệ thống 5ESS của hãng AT&T được đưa vào năm 1982 đã cải tiến rất nhiều từ hệ thống chuyển mạch 4ESS và đã có các chức năng tương thích với các dịch vụ mạng số tích hợp dịch vụ ISDN (Integrated Service Digital Network)

Khoảng năm 1996 khi mạng Internet trở thành bùng nổ trong thế giới công nghệ thông tin, nó đã tác động mạnh mẽ đến công nghiệp viễn thông và xu hướng hội tụ các mạch máy tính, truyền thông, điều khiển Hạ tầng mạng viễn thông đã trở thành tâm điểm quan tâm trong vai trò hạ tầng xã hội Một mạng có thể truyền băng rộng với các loại hình dịch vụ QoS (Quality of Service) đã trở thành cấp thiết trên nền tảng của một

kỹ thuật mới: Kỹ thuật truyền tải không đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Các hệ thống chuyển mạch điện tử số cũng phải dần thay đổi theo hướng này cùng với các chỉ tiêu kỹ thuật, giao thức mới Một ví dụ điển hình là các hệ thống chuyển mạch kênh khi cung cấp các dịch vụ Internet sẽ có độ tin cây khác so với các cuộc gọi thông thường với thời gian chiếm dùng cuộc gọi lớn hơn rất nhiều, và cũng như vậy đối với các bài toán lưu lượng Sự thay đổi của hạ tầng mạng chuyển đổi sang mạng thế hệ kế tiếp NGN đã và đang tác động rất lớn tới các hệ thống chuyển mạch, dưới đây trình bày một số vấn đề liên quan tới mạng NGN và các đặc điểm của quá trình hội tụ mạng của

hạ tầng công cộng Mạng chuyển mạch kênh công cộng PSTN và IP (Internet Protocol) đang dần hội tụ tới cùng một mục tiêu nhằm hướng tới một hạ tầng mạng tốc độ cao có khả năng tương thích với các ứng dụng đa phương tiện tương tác và đảm báo chất lượng dịch vụ Hình 1.1 dưới đây chỉ ra xu hướng hội tụ trong hạ tầng mạng công cộng

Hình 1.1: Xu hướng hội tụ công nghệ mạng công cộng

Từ những năm 1980, PSTN chuyển hướng tiếp cận sang phương thức truyền tải bất đồng bộ ATM để hỗ trợ đa phương tiên và QoS, sau đó chuyển hướng sang công nghệ kết hợp với IP để chuyển mạch nhãn đa giao thức hiện nay Trong khi đó Internet đưa vào một tiếp cận hơi khác với PSTN qua giải pháp triển khai kiến trúc phân lớp dịch vụ CoS (Class of Service) và hướng tới đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS thông qua

mô hình tích hợp dịch vụ IntServ và phân biệt dịch vụ DiffServ, các chiến lược của Internet theo hướng tương thích với IP, mạng quang và hướng tới mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS (Generalized MultiProtocol Label Switch) Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ra đời vào năm 2001 là sự nỗ lực kết hợp hai phương thức chuyển mạch hướng kết nối (ATM, FR) với công nghệ chuyển mạch phi kết nối (IP)

Trong môi trường mạng hiện nay, sự phân cấp hệ thống thiết bị biên (nội hạt), thiết bị quá giang và thiết bị lõi trong mạng cung cấp các dịch vụ PSTN vẫn đang tồn tại Các mạng bao trùm như FR, ATM và Internet đang được triển khai song song và tạo

ra nhu cầu kết nối liên mạng Các truy nhập cộng thêm gồm cáp đồng, cáp quang và truy nhập không dây đang được triển khai làm đa dạng và tang mật độ truy nhập từ phía mạng truy nhập

Sự tăng trưởng của các dịch vụ truy nhập đã tạo nên sức ép và đặt ra 3 vấn đề chính đối với hệ thống chuyển mạch băng rộng đa dịch vụ: truy nhập băng thông rộng,

sự thông minh của thiết bị biên và truyền dẫ tốc độ cao tại mạng lõi

Với môi trường mạng PSTN trước đây, các thiết bị lõi mạng chịu trách nhiệm chính trong điều hành và quản lý và điều này được thay đổi chức năng cho các thiết bị

gờ mạng trong môi trường NGN

Hơn nữa, các hệ thống chuyển mạch phải có độ mềm dẻo lớn nhằm tương tích và đáp ứng các yêu cầu tăng trưởng lưu lượng từ phía khách hàng Vì vậy, cơ chế điều khiển các hệ thống thống chuyển mạch đã được phát triển theo hướng phân lớp và module hóa nhằm nâng cao hiệu năng chuyển mạch và đảm bảo QoS từ đầu cuối tới đầu cuối Hướng tiếp cận máy chủ cuộc gọi CS (Call Server) và hướng triển khai phân hệ đa dịch vụ IP (IMS) được trình bày dưới đây chỉ ra những sự thay đổi lớn trong lịch sử phát triển hệ thống chuyển mạch

1.3 Vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông

1.3.1 Các thành phần của mạng viễn thông (telecommunications network)

Là một tập hợp bao gồm các nút mạng và các đường truyền dẫn kết nối giữa hai hay nhiều điểm xác định để thực hiện các cuộc trao đổi thông tin giữa chúng Mạng viễn thông cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ viễn thông cho khác hang, từ những dịch

vụ truyền thống như điện thoại, fax, truyền số liệu cho đến các dịch vụ mới như Internet, VOD, thương mại điện tử,…

Hình 1.2: Các thành phần của mạng viễn thông 1.3.1.1 Thiết bị đầu cuối

Thiết bị đầu cuối là các trang thiết bị của người sử dụng để giao tiếp với mạng cung cấp dịch vụ Hiện nay có nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối của nhiều hãng khác nhau tùy thuộc vào từng dịch vụ (ví dụ như máy điện thoại, máy fax máy tính cá nhân…) Thiết bị đầu cuối thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin cần trao đổi thành các tín hiệu điện và ngược lại

bị truyền dẫn hữu tuyến sử dụng cáp kim loại, cáp sợi quang và thiết bị truyền dẫn vô tuyến sử dụng không gian làm môi trường truyền dẫn.

1.3.2 Vai trò của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông

Hệ thống chuyển mạch có chức năng chính là thiết lập đấu nối giữa thiết bị đầu cuối phát với thiết bị đầu cuối thu dựa vào địa chỉ mạng (số thuê bao) Hệ thống chuyển mạch được đặt ở các vị trí nút mạng Nó bao gồm tập hợp các phương tiện kỹ thuật để thực hiện việc thu, xử lý và phân phối các thông tin chuyển tới từ các kênh thông tin kết nối với hệ thống chuyển mạch

Các chức năng được thực hiện bởi một hệ thống chuyển mạch, hay một phân hệ của nó cung cấp các tính năng dịch vụ cho khách hàng Khi hạ tầng mạng thay đổi, việc thiết kế các hệ thống chuyển mạch càng trở nên phức tạp hơn để có thể cung cấp cá phương tiên bổ sung cho phép các mạng có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ phong phú

và chất lượng tới khách hang và giúp cho việc vận hành cũng như bảo dưỡng trở nên dễ dàng hơn

Mặc dù các hệ thống chuyển mạch hiện đại có phức tạp nhưng nó vẫn thực hiện đầy đủ các chức năng cơ bản của một hệ thống chuyển mạch Hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông đã trở thành một phần phức tạp nhất, tập trung cao nhất hàm lượng công nghệ hiện đại, hàm lượng chất xám và hàm lượng các chức năng xử lý thông tin

1.3.3 Vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng viễn thông

1.3.3.1 Vị trí của hệ thống chuyển mạch trong mạng PSTN

Mạng PSTN là mạng viễn thông công cộng được chuẩn hóa do ITU, công nghệ nền tảng là công nghệ chuyển mạch kênh Hệ thống chuyển mạch được đặt tại các node mạng và được gọi là tổng đài Tùy theo vị trí, chức năng của tổng đài mà trong mạng phân chia thành các loại:

• Tổng đài cổng quốc tế: các tổng đài này truy nhập trực tiếp tới các tổng đài cửa khẩu của các nước khác Nó cũng cung cấp trợ giúp điều hành quốc tế

• Tổng đài chuyển tiếp vùng Toll: kết nối giữa các tổng đài của các vùng khác nhau để thực hiện chuyển tiếp vùng

• Tổng đài chuyển tiếp nội hạt Tandem: kết nối giữa các tổng đài nội hạt trong một vùng và tổng đài Toll qua đường trung kế

• Tổng đài nội hạt Local: nó giao tiếp trực tiếp với các thuê bao và đầu nối tới tổng đài liên tỉnh (Toll) hoặc tổng đài tandem qua các đường trung kế

Nó ghi thông tin cước thuê bao

Hình 1.3: Vị trí tổng đài trong mạng PSTN

• GW: Gateway – Tổng đài quốc tế

• TE: Transit Exchange – Tổng đài chuyển tiếp quốc gia

• HLE: Host Local Exchange – Tổng đài nội hạt

• RLE: Remote Local Exchange – Tổng đài xa (Tổng đài vệ tinh)

• Sub: Subcriber – Thuê bao

1.3.3.2 Vị trí các hệ thống chuyển mạch trong mạng GSM

Chức năng chuyển mạch chính trong mạng thông tin di động toàn cầu GSM được thực hiện bởi hệ thống con chuyển mạch (SS) Nó bao gồm một số các khối chức năng:

Hình 1.4: Vị trí của tổng đài trong mạng GSM

Tổng đài chuyển mạch trung tâm MSC: thực hiện các công việc liên quan đến thiết lập/giải phóng cuộc gọi, quản lý thuê bao, đầu nối với các mạng khác để thực hiện các cuộc gọi liên mạng MSC quản lý các BTS và được trang bị các cơ sở dữ liệu cho

phép nhanh chóng cập nhật các thông tin về thuê bao, vị trí thuê bao để đáp ứng phù hợp (HLR, VLR).

Tổng đài chuyển mạch cửa ngõ GMSC: kết nối với các mạng khác nhau như mạng điện thoại cố định hay mạng Internet GMSC thực hiện điều khiển các cuộc gọi từ mạng di động vào mạng điện thoại cố định và ngược lại

1.3.3.3 Vị trí của các hệ thống chuyển mạch trong mạng NGN

Công nghệ nền tảng của NGN là chuyển mạch gói, vì cậy các hệ thống chuyển mạch trong mạng NGN là các thiết bị định tuyến Router Các khối trong tổng đài hiện nay được phân chia thành các lớp mạng riêng lẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn

Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch PSTN đã được tách

ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Sự thông minh đó nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm hay bộ điều khiển cổng phương tiện MGC (Media Gateway Controller) hay tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới

Hình 1.5: Cấu trúc mạng NGN

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU

2.1 Định nghĩa

Mạng viễn thông thế hệ sau (NGN) có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như:

• 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 phôi 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 lượng thống nhất như trong mạng TDM)

Mạng viễn thông thế hệ sau (NGN - Next Generation Network) đang là xu hướng

ở nhiều nước trên thế giới do các tính chất tiên tiến của nó như hội tụ các loại tín hiệu, mạng đồng nhất và băng thông rộng Tại Việt Nam, lĩnh vực viễn thông đang phát triển mạnh và nhu cầu người dùng về các loại hình dịch vụ mới ngày càng cao, vì vậy việc nghiên cứu để tiến lên NGN cũng là vấn đề cấp bách

NGN là mạng hội tụ cả thoại, video và dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tầng dựa trên nền tảng IP, làm việc trên cả phương tiện truyền thông vô tuyến và hữu tuyến NGN

là sự tích hợp cấu trúc mạng hiện tại với cấu trúc mạng đa dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng có sẵn, với sự hợp nhất các hệ thống quản lư và điều khiển Các ứng dụng cơ bản bao gồm thoại, hội nghị truyền hình và nhắn tin hợp nhất như voice mail, email và fax mail, cùng nhiều dịch vụ tiềm năng khác

Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN Song vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể nào chính xác cho mạng NGN Do đó, định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết ý nghĩa của mạng thế hệ mới nhưng là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói

và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách đa dạng

và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động

Như vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên kỹ thuật TDM và mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM Nó có thể truyền tải tất cả các dịch

vụ vốn có của PSTN đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP một lượng lưu lượng dữ liệu lớn, nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN

Tuy nhiên, 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 Vấn

đề cốt lõi ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong số

đó không được dự tính khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay

2.2 Động cơ xuất hiện mạng thế hệ sau

Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu truyền dẫn dữ liệu và các dịch vụ dữ liệu là kết quả của tăng trưởng Internet mạnh mẽ Các hệ thống mạng công cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền dữ liệu thông tin và video đã được vận chuyển trên các mạng chồng lấn, tách rời được triển khai để đáp ứng những yêu cầu của chúng Do vậy, một sự chuyển đổi sang

hệ thống mạng chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi mà dữ liệu thay thế vị trí của thoại và trở thành nguồn tạo ra lợi nhuận chính Cùng với sự bùng nổ Internet trên toàn cầu, rất nhiều khả năng mạng thế hệ mới sẽ dựa trên giao thức IP Tuy nhiên, thoại vẫn là một dịch vụ quan trọng và do đó, những thay đổi này dẫn tới yêu cầu truyền thoại chất lượng cao qua IP

Những lý do chính dẫn tới sự xuất hiện của mạng thế hệ mới :

• Cải thiện chi phí đầu tư

Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy tính Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tầng PSTN Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho mạng truyền số liệu Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng

số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai, nền tảng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu

Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ Truyền tải dựa trên gói cho phép phân

bổ băng tần linh hoạt, loại bỏ nhu cầu nhóm trung kế kích thước cố định cho thoại, nhờ

đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm trong các nút điều khiển mạng, giảm chi phí khai thác hệ thống

• Xu thế đổi mới viễn thông

Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới Xuyên suốt quá trình được gọi là “mạch vòng nội hạt không trọn gói”, các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thác lớn phải mở cửa để các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh Trên quan điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thế phải có khả năng giành được khách hàng địa phương nhờ đầu tư trực tiếp vào “những dặm cuối cùng” của đường cáp đồng Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh Các NGN thực

sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho phép khai thác

• Các nguồn doanh thu mới

Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm trầm trọng của doanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ giá trị gia tăng mang lại Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái định mức mô hình kinh doanh của

họ dưới ánh sáng của các dự báo này Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm

mô hình kinh doanh mới cho phép họ nắm lấy thị phần, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn thông Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với các dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại, số liệu Internet, các ứng dụng video

• 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

Sử dụng cộng nghệ chuyển mạch mềm (Softswitch) thay thế các thiết bị chuyển mạch phần cứng (Hardware) cồng kềnh Các mạng của từng dịch vụ riêng rẽ được kết nối với nhau thông qua sự điều khiển của một thiết bị tổng đài duy nhất, thiết bị tổng đài này dựa trên công nghệ Softswitch được ví như “trái tim” của NGN

Mạng hội tụ thoại và dữ liệu, cố định và di động Các loại tín hiệu được truyền tải theo kỹ thuật chuyển mạch gói, xu hướng sắp tới đang tiến lên sử dụng mạng IP với

kỹ thuật QoS như MPLS

Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: mạng truyền dẫn quang với công

nghệ WDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)

2.4 Cấu trúc của NGN

Cấu trúc NGN bao gồm 5 lớp chức năng:

• Lớp truy nhập dịch vụ (service access layer)

• Lớp truyền tải dịch vụ (service transport/core layer)

• Lớp điều khiển (control layer)

• Lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer)

• Lớp quản lý (management layer)

Lớp truy nhập dịch vụ: Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các kết nối với

các thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang, hoặc thông qua môi trường vô tuyến (thông tin di động, vệ tinh, truy nhập vô tuyến cố định …)

Lớp truyền tải dịch vụ: Bao gồm các nút chuyển mạch (AMT) và các hệ thống

truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển Hiện nay đang còn nhiều tranh cãi khi sử dụng ATM hay MPLS cho lớp truyền tải này

Hình 2.1: Cấu trúc lớp mạng của NGN

Lớp điều khiển: Lớp điều khiển được tổ chức thành một cấp thay vì ba hay bốn

cấp như cấu trúc mạng PSTN truyền thống nhằm giảm tối đa cấp mạng và tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi rất lớn của thiết bị điều khiển thế hệ mới và giảm chi phi đầu tư trên mạng

Lời điều khiển có nhiệm vụ điều khiển lớp truyền tải và lớp truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN gồm nhiều module như module điều khiển kết nối ATM, MPLS, điều khiển định tuyến IP, điều khiển kết nối thoại, xử lý các báo hiện mạng gồm CS7, SIP, MEGACO,… Số lượng nút điều khiển được tổ chức thành cặp được kết nối trực tiếp với một cặp nút chuyển mạch đa dịch vụ đường trục

Lớp ứng dụng/dịch vụ: Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch

vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent Network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển… Hệ thống ứng dụng và dịch

vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API Nhờ giao diện

mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng Trong môi trường phát triển cạnh tranh sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp này

Lớp quản lý: Đây là phần quản lý mạng tập trung xuyên suốt tất cả các lớp khác

Lớp này thực hiện các chức năng quản lý như tính cước, hỗ trợ vận hành, các xử lý liên quan đến các thuê bao Lớp quản lý có thể tương tác với các lớp khác thông qua các giao diện chuẩn hay giao diện lập trình ứng dụng mở API

2.5 Các thành phần của NGN

Mối tương quan giữa cấu trúc phân lớp chức năng và các thành phần chính của NGN được mô tả trong hình 2.2

Hình 2.2: Cấu trúc phân lớp và các thành phần chính trong NGN

Theo hình 2.2 ta nhận thấy, các thiết bị đầu cuối kết nối đến mạng truy nhập (Access Network), sau đó kết nối đến các cổng truyền thông (Media Gateway) nằm ở biên của mạng trục Thiết bị quan trọng nhất của NGN là Softswitch nằm ở tâm của mạng trục (hay còn gọi là mạng lõi) Softswitch điều khiển các chức năng chuyển mạch

và định tuyến qua các giao thức Hình 2.3 liệt kê chi tiết các thành phần NGN cùng với các đặc điểm kết nối của nó đến mạng công cộng (PSTN)

Thiết bị softswitch: là thiết bị đầu não trong mạng NGN Nó làm nhiệm vụ điều

khiển cuộc gọi, báo hiệu và các tính năng để tạo một cuộc gọi trong mạng NGN hoặc xuyên qua nhiều mạng khác (ví dụ PSTN, ISDN) Softswitch còn được gọi là Call Agent (vì chức năng điều khiển cuộc gọi của nó) hoặc Media Gateway Controller - MGC (vì chức năng điều khiển cổng truyền thông Media Gateway)

Thiết bị Softswtich có khả năng tương tác với mạng PSTN thông qua các cổng báo hiệu (Signalling Gateway) và cổng truyền thông (Media Gateway) Softswitch điều khiển cuộc gọi thông qua các báo hiệu, có hai loại chính:

• Ngang hàng (peer-to-peer): giao thức giữa Softswitch và Softswitch, giao thức sử dụng là BICC hay SIP

• Điều khiển truyền thông: giao tiếp giữa Softswitch và Gateway, giao thức

sử dụng là MGCP hay Megaco/H.248

Cổng truyền thông: nhiệm vụ của cổng truyền thông (MG-Media Gateway) là

chuyển đổi việc truyền thông từ một định dạng truyền dẫn này sang một định dạng khác,

thông thường là từ dạng mạch (circuit) sang dạng gói (packet), hoặc từ dạng mạch analog/ISDN sang dạng gói Việc chuyển đổi này được điều khiển bằng Softswitch MG thực hiện việc mã hoá, giải mã và nén dữ liệu.

Ngoài ra, MG còn hỗ trợ các giao tiếp với mạng điện thoại truyền thống (PSTN)

và các giao thức khác như CAS (Channel Associated Signalling) và ISDN Tóm lại, MG cung cấp phương tiện truyền thông để truyền tải thoại, dữ liệu, fax và hình ảnh giữa mạng truyền thống PSTN và mạng IP

Hình 2.3: Các thành phần chính trong NGN Cổng truy nhập: Cổng truy nhập (AG - Access Gateway) là một dạng của MG

Nó có khả năng giao tiếp với máy PC, thuê bao của mạng PSTN, xDSL và giao tiếp với mạng gói IP qua giao tiếp STM Ở mạng hiện nay, lưu lượng thoại từ thuê bao được kết nối đến tổng đài chuyển mạch PSTN khác bằng giao tiếp V5.2 thông qua cổng truy nhập Tuy nhiên, trong NGN, cổng truy nhập được điều khiển từ Softswitch qua giao thức MGCP hay Megaco/H.248 Lúc này, lưu lượng thoại từ thuê bao sẽ được đóng gói

và kết nối vào mạng trục IP

Cổng báo hiệu: Cổng báo hiệu (Signalling Gateway - SG) đóng vai trò như cổng

giao tiếp giữa mạng báo hiệu số 7 (SS7 - Signalling System 7, giao thức được dùng trong PSTN) và các điểm được quản lý bởi thiết bị Softswitch trong mạng IP Cổng SG đòi hỏi một đường kết nối vật lý đến mạng SS7 và phải sử dụng các giao thức phù hợp

SG tạo ra một cầu nối giữa mạng SS7 và mạng IP, dưới sự điều khiển của Softswitch

SG làm cho Softswitch giống như một điểm nút bình thường trong mạng SS7 Lưu ý rằng SG chỉ điều khiển SS7, còn MG điều khiển các mạch thoại thiết lập bởi cơ chế SS7

Mạng trục IP: Mạng trục được thể hiện là mạng IP kết hợp công nghệ ATM

hoặc MPLS Vấn đề sử dụng ATM hay MPLS còn đang tách thành hai xu hướng Các dịch vụ và ứng dụng trên NGN được quản lý và cung cấp bởi các máy chủ dịch vụ (server) Các máy chủ này hoạt động trong mạng thông minh (IN - Intelligent Network)

và giao tiếp với mạng PSTN thông qua SS7

2.6 Các dịch vụ mạng thế hệ sau

Mạng viễn thông đang có xu hướng chuyển dần sang mạng thế hệ mới, một loạt các vấn đề được đặt ra như kiến trúc của các mạng, mạng truyền tải, chuyển mạch, v.v… cho mạng thế hệ mới Các dịch vụ thế hệ mới là một trong những vấn đề quan trọng nhất được đặt ra đối với các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ viễn thông

NGN có khả năng cung cấp phạm vị rộng các loại dịch vụ, bao gồm:

• Các dịch vụ tài nguyên chuyên dụng (như cung cấp và quản lý các bộ chuyển, các cầu nối hội nghị đa phương tiện đa điểm, các thư viện nhận dạng tiếng nói.v.v )

• Các dịch vụ lưu trữ và xử lý (cung cấp và quản lý các đơn vị lưu trữ thông tin về thông báo, file servers, terminal servers, nền hệ điều hành (OS platforms), v.v…)

• Các dịch vụ trung gian - middleware (như môi giới, bảo mật, bản quyền, v.v…)

• Các dịch vụ ứng dụng cụ thể (như các ứng dụng thương mại, các ứng dụng thương mại điện tử, v.v…)

• Các dịch vụ cung cấp nội dung mà nó có thể cung cấp hoặc môi giới nội dung thông tin (như đào tạo, các dịch vụ xúc tiến thông tin, v.v…)

• Các dich vụ tương tác, tương tác với các ứng dụng khác, các dịch vụ khác, các mạng khác, các giao thức hoặc các định dạng khác

• Các dịch vụ quản lý bảo dưỡng, vận hành và quản lý các dịch vụ và mạng truyền thông

Dưới đây là một số dịch vụ mà chúng ta tin tưởng rằng nó sẽ chiếm một vị trí quan trọng trong NGN

• Dịch vụ thoại (voice telephony): NGN vẫn cung cấp các loại dịch vụ thoại đang tồn tại, về mặt dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi

• Dịch vụ dữ liệu (data service): Thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối

• Các dịch vụ đa phương tiện (Multimedia services): Cho phép nhiều người

có thể tương tác với nhau qua thoại, video, nó cho phép vừa nói chuyện vừa hiển thị thông tin

• Mạng riêng ảo (Virtual private networks - VPNs): Thoại VPNs: Cải thiện khả năng mạng cho phép tổ chức phân tán về mặt địa lý, mở rộng hơn và

có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn tại với các phần của mạng PSTN

• Dữ liệu VPNs: Cung cấp thêm các khả năng bảo mật các đặc tả mạng đó cho phép khách hàng sử dụng địa chỉ IP chia sẻ như một VPN

• Tính toán mạng công cộng (Public Network Computing - PNC): Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại và các khách hàng

• Bản tin hợp nhất (Unified Messaging): Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voicemail, email, fax mail, pages qua các giao diện chung Thông qua các giao diện như vậy, người sử dụng sẽ truy nhập, cũng như là được thông báo, các loại bản tin khác nhau, độc lập với phương tiện truy nhập

• Môi giới thông tin (Information Brokering): Bao gồm tìm kiếm và quảng cáo và cung cấp thông tin đến các khách hàng tương ứng với nhà cung cấp

• Thương mại điện tử (E - commerce): Cho phép khách hàng mua hàng hoá, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng

• Các dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service): Một thuê bao có thể chuyển một cuộc gọi thông thường đến trung tâm phân phối cuộc gọi bằng cách kích chuột trên một trang Web Cuộc gọi có thể được định đường đến một tác nhân thích hợp

• Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive Gaming): Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra các trò chơi trực tương tác

• Quản lý tại gia (Home manager): Với sự ra đời của các thiết bị thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà

Ngoài các dịch vụ đã nêu ở trên còn có rất nhiều các dịch vụ khác có thể triển khai trong môi trường NGN như: Các ứng dụng trong y học, chính phủ điện tử, nghiên cứu đào tạo từ xa, nhắn tin đa phương tiện, v.v… Như vậy các dịch vụ thế hệ mới là rất

đa dạng và phong phú, việc xây dựng phát triển và triển khai chúng là mở và linh hoạt

Chính vì vậy nó rất tiện cho các nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng triển khai dịch vụ đến cho khách hàng trong môi trường NGN.

2.7 Xu hướng phát triển NGN

Để tiến tới mạng NGN mục tiêu, lộ trình chuyển đổi từ hạ tầng mạng cũ sang mạng NGN rất khác nhau đối với từng quốc gia, từng nhà khai thác mạng Nhưng những giai đoạn chuyển dịch được chỉ ra dưới đây được coi là những giai đoạn cơ bản của xu hướng phát triển NGN

• Giai đoạn 1: Giải pháp chuyển mạch mềm Mục tiêu của giai đoạn này là làm giảm giá thành của quá trình phát triển và khai thác mạng, hệ thống chuyển mạch mềm được coi là tâm điểm của NGN và cho phép tách chức năng ứng dụng, điều khiển cuộc gọi và kết nối, cũng như tái sử dụng lại các hệ thống thiết bị trong mạng viễn thông TDM truyền thống, đặc biệt là mạng truy nhập

• Giai đoạn 2: Giải pháp IMS Giai đoạn chuyển dịch tiếp theo giai đoạn sử dụng chuyển mạch mềm là đưa thêm phân hệ báo hiệu dựa trên IP, không chỉ tạo ra các dịch vụ đa phương tiện mới mà còn là phương tiện hội tụ mạng di động và mạng cố định

• Giai đoạn 3: Hội tụ trên nền IMS Giai đoạn này là giai đoạn thay thế các thiết bị đầu cuối truy nhập, các cổng truy nhập để hoàn toàn tương tích với môi trường NGN Các cổng truy nhập cung cấp các dịch vụ thoại qua mạng IP và được điều khiển bởi các giao thức điều khiển kênh mang