Đồ án Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch vụ trên NGN

110 trang phuongnguyen 3340

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch vụ trên NGN", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_nghien_cuu_mang_ngn_cua_vnpt_va_cac_dich_vu_tren_ngn.doc

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch vụ trên NGN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Hữu Lập Sinh viên thực hiện : Trần Ngọc Duy Lớp : D2001VT Hà Nội 10 - 2005
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Hữu Lập Sinh viên thực hiện : Trần Ngọc Duy Lớp : D2001VT Hà Nội 10 - 2005
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA VIỄN THÔNG 1 Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên: Trần Ngoc Duy Lớp : D2001VT Khoá : 2001 – 2006 Ngành học: Điện Tử - Viễn Thông Tên đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT VÀ CÁC DỊCH VỤ TRÊN NGN Nội dung đồ án: Giới thiệu chung về mạng viễn thông Cấu trúc mạng NGN Dịch vụ trong NGN. Mạng NGN thực tế của VNPT Dịch vụ trên NGN của VNPT Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Ngày . Tháng Năm . Giáo viên hướng dẫn TS. Lê Hữu Lập
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm: (bằng chữ ) Ngày . Tháng . Năm
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Điểm: (bằng chữ ) Ngày . Tháng . Năm
MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG 3 1.1 Mạng viễn thông hiện tại 3 1.1.1 Khái niệm về mạng viễn thông 3 1.1.2 Đặc điểm mạng viễn thông hiện nay 5 1.1.3 Mạng viễn thông Việt Nam 6 1.1.3.1 Hệ thống chuyển mạch 6 1.1.3.2 Hệ thống truyền dẫn 6 1.1.3.3 Hệ thống báo hiệu 7 1.1.3.4 Hệ thống truy nhập 7 1.1.3.5 Hệ thống quản lý 7 1.1.3.6 Hệ thống đồng bộ 7 1.1.4 Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại 8 1.2 Mạng NGN 8 1.2.1 Định nghĩa 8 1.2.2 Đặc điểm NGN 9 1.2.3 Các yếu tố thúc đẩy tiến tới NGN 10 1.2.3.1Cải thiện chi phí đầu tư 10 1.2.3.2Xu thế đổi mới viễn thông 10 1.2.3.3Các doanh thu mới 11 1.2.4 Yêu cầu để phát triển NGN 11 CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC MẠNG NGN 13 2.1 Mô hình NGN của các tổ chức trên thế giới 13 2.1.1 Mô hình của ITU 13 2.1.2 Một số hướng nghiên cứu của IETF 14 2.1.3 Mô hình của MSF 14 2.1.4 Mô hình của TINA 15 2.1.5 Mô hình của ETSI 16 2.2 Cấu trúc NGN 18 2.2.1 Cấu trúc chức năng 18 2.2.2 Các thành phần của NGN 21 2.2.2.1Cấu trúc vật lý của NGN 22 2.2.2.2Các thành phần của NGN 22 2.2.3 Các giao thức trong NGN 26 2.2.3.1 H323 và SIP 26 2.2.3.2 BICC, SIP-T và SIP-I 28 2.2.3.3 MGCP, H248/MEGACO 29 2.2.3.4 SIGTRAN 31 2.2.3.5 APIs và INAP 32 2.2.3.6 RTP và RCTP 32 2.2.4 Các công nghệ nền tảng cho NGN 33
2.2.4.1IP 33 2.2.4.2ATM 33 2.2.4.3IP Over ATM 34 2.2.4.4MPLS 34 2.3 Giải pháp NGN của các hãng 34 2.3.1 Mô hình NGN của Alcatel 34 2.3.2 Mô hình NGN của Ericsson 36 2.3.3 Giải pháp kết hợp mạng ATM/IP với mạng hiện tai của Nortel 38 2.3.4 Mô hình NGN của Siemens 39 2.3.5 Xu hướng phát triển NGN của Lucent 40 2.3.6 Xu hướng phát triển NGN của NEC 41 CHƯƠNG 3: DỊCH VỤ TRONG NGN 42 3.1 Giới thiệu chung về dịch vụ 42 3.2 Nhu cầu NGN của các nhà cung cấp dịch vụ 44 3.3 Yêu cầu của khách hàng 45 3.4 Dịch vụ NGN 46 3.4.1 Xu hướng các dịch vụ trong tương lai 46 3.4.2 Các đặc trưng dịch vụ NGN 47 3.4.3 Các dịch vụ chính trong NGN 49 3.4.3.1 Dịch vụ thoại (Voice telephony) 50 3.4.3.2 Dịch vụ dữ liệu (Data Serrvice) 50 3.4.3.3 Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) 50 3.4.3.4 Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) 50 3.4.3.5 Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing) 51 3.4.3.6 Bản tin hợp nhất (Unified Messaging) 51 3.4.3.7 Môi giới thông tin (Information Brokering) 52 3.4.3.8 Thương mại điện tử (E-Commerce) 52 3.4.3.9 Dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service) 52 3.4.3.10 Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming) 52 3.4.3.11 Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) 52 3.4.3.12 Quản lý tại gia (Home Manager) 53 3.5 Kiến trúc dịch vụ NGN 53 3.5.1 Kiến trúc phân lớp 56 3.5.2 Giao diện các dịch vụ mở API 56 3.5.3 Mạng thông minh phân tán 57 3.6 Các vấn đề về dịch vụ 58 3.6.1 Bảo mật 58 3.6.2 Chất lượng dịch vụ QoS 61 CHƯƠNG 4: NGN CỦA VNPT 67 4.1 Nguyên tắc tổ chức thực hiện triển khai NGN 67 4.1.1 Yêu cầu chung 67 4.1.2 Mục tiêu xây dựng 67 4.1.3 Quy trình chuyển đổi 68 4.2 Hướng phát triển NGN với các nhà cung cấp dịch vụ mạng khác nhau 68 4.2.1 Nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP (Established Service provider) 69
4.2.1.1Đối với cấu trúc mạng 69 4.2.1.2Đối với mạng truy nhập 70 4.2.1.3Yêu cầu với mạng 70 4.2.2 Nhà cung cấp dịch vụ mạng mới ISP/ASP (Internet Service provider/ Application Service provider) 70 4.3 Giải pháp đề xuất cho phát triển NGN của VNPT 71 4.3.1 Giải pháp xây dựng NGN trên cơ sở mạng hiện tại 71 4.3.1.1 Nội dung của giải pháp 71 4.3.1.2 Ưu điểm 72 4.3.1.3 Nhược điểm 72 4.3.2 Giải pháp xây dựng NGN hoàn toàn mới 72 4.3.2.1 Nội dung giải pháp 72 4.3.2.2 Ưu điểm 73 4.3.2.3 Nhược điểm 73 4.4 Nguyên tắc tổ chức NGN của VNPT 73 4.4.1 Phân vùng lưu lượng 73 4.4.2 Tổ chức lớp ứng dụng và dịch vụ 73 4.4.3 Tổ chức lớp điều khiển 74 4.4.4 Tổ chức lớp truyền tải 75 4.4.5 Tổ chức lớp truy nhập 77 4.4.6 Lộ trình chuyển đổi 77 4.5 Mạng NGN thực tế đang triển khai của VNPT 79 CHƯƠNG 5: CÁC DỊCH VỤ TRÊN NGN CỦA VNPT 84 5.1 Giới thiệu 84 5.2 Dịch vụ cho người sử dụng 84 5.2.1 Dịch vụ 1719 84 5.2.2 Dịch vụ báo cuộc gọi từ Internet CWI 85 5.2.3 Dịch vụ thoại qua trang Web WDP 87 5.3 Dịch vụ cho doanh nghiệp 87 5.3.1 Dịch vụ 1800 và 1900 88 5.3.1.1 Dịch vụ 1800 92 5.3.1.2 Dịch vụ 1900 94 5.3.2 Dịch vụ mạng riêng ảo VPN 96 5.3.3 Dịch vụ thoại miễn phí từ trang Web FCB 97 5.3.4 Dịch vụ cuộc gọi thương mại miễn phí CFCS 98 KẾT LUẬN 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100
Đồ án tốt nghiệp đại học THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADSL ASYMMETRIC DIGITAL SUBSCRIBER Đường thuê bao số không đối xứng LINE ATM ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE Chế độ truyền tải không đồng bộ ATM-LSR ATM-LABEL SWITCH ROUTER Router chuyển mạch nhãn ATM BGP BORDER GATEWAY PROTOCOL Giao thức cổng biên BHCA BUSY HOUR CALL ATTEMPT Cuộc gọi thử trong giờ cao điểm BICC BEARER INDEPENDENT CALL Giao thức điều khiển cuộc gọi độc CONTROL PROTOCOL lập tải tin CDMA CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS Đa truy cập phân chia theo mã CR-LDP CONSTRAIN-BASED LDP Cưỡng bức dựa trên LDP DSS1 DIGITAL SIGNALLING SYSTEM No1 Hệ thống báo hiệu số số 1 ETSI EROPEAN TELECOMMUNICATION Viện tiêu chuẩn Châu âu STANDARD INSTITUTE FEC FORWARDING EQUIVALENCE Nhóm chuyển tiếp tương đương CLASSES FR FRAME RELAY Chuyển tiếp khung HDSL HIGH BIT RATE SUBSCRIBER LINE Đường thuê bao tốc độ cao IEEE INSTITUTE OF ELECTRICAL AND Viện các nhà kỹ thuật điện và điện ELECTRONICS ENGINEERS tử IETF INTERNET ENGINEERING TASK Tổ chức quốc tế cho kỹ thuật FORCE internet IP INTERNET PROTOCOL Giao thức internet ISDN INTEGRATED SERVICE DIGITAL Mạng số liên kết đa dịch vụ NETWORK ISP INTERNET SERVICE PROVIDER Nhà cung cấp dịch vụ internet ISUP ISDN USER PART Phần người sử dụng ISDN ITU INTERNATIONAL Hiệp hội viễn thông quốc tế TELECOMMUNICATION UNION ITU-T INTERNATIONAL Hiệp hội viễn thông quốc tế TELECOMMUNICATION UNION- TELECOMMUNICATION LC-ATM LABEL CONTROLLED ATM Giao diện ATM điều khiển nhờ nhãn LDP LABEL DISTRIBUTION PROTOCOL Giao thức phân phối nhãn LEC LOCAL EXCHANGE CARRIER Công ty chuyển mạch nội hạt LFIB LABEL FORWARDING INFORMATION Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn BASE LIB LABEL INFORMATION BASE Cơ sở thông tin nhãn LSP LABEL SWITCHING PATH Đường chuyển mạch nhãn LSR LABEL SWITCH ROUTER Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MEGACO MEDIA GATEWAY CONTROL Giao thức điều khiển cổng thiết bị i
Đồ án tốt nghiệp đại học MG MEDIA GATEWAY Cổng chuyển đổi phương tiện MGC MEDIA GATEWAY CONTROLLER Thiết bị điều khiển MG MGCP MEDIA GATEWAY CONTROL Giao thức điều khiển cổng thiết bị PROTOCOL MPLS MULTI PROTOCOL LABEL Chuyển mạch nhãn đa giao thức SWITCHING MSF MULTISERVICE SWITCH FORUM Diễn đàn chuyển mạch nhãn đa dịch vụ NGN NEXT GENERATION NETWORK Mạng thế hệ sau N-ISDN NARROW BAND-ISDN Mạng ISDN băng hẹp OSFP OPEN SHORTEST PATH FIRST Giao thức định tuyến mở đường ngắn nhất đầu tiên OSI OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION Mô hình liên kết hệ thống mở PDU PROTOCOL DATA UNIT Khối dữ liệu giao thức POST PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE Dịch vụ điện thoại đơn giản PPP POINT TO POINT PROTOCOL Giao thức điểm - điểm PSTN PUBLIC SWITCH TELEPHONE Mạng điện thoại chuyển mạch công NETWORK cộng RADIUS REMOTE AUTHENTICATION DIAL IN Dịch vụ xác thực user quay số từ xa USER SERVICE RAS REMOTE ACCESS SERVER Máy chủ truy nhập từ xa RESV RESERVATION Dành trước RIP ROUTING INFORMATION PROTOCOL Giao thức thông tin định tuyến RSVP RESOURCE RESERVATION Giao thức giành trước tài nguyên PROTOCOL (hỗ trợ QoS) SDH SYNCHRONOUS DIGITAL Phân cấp số đồng bộ HIERARCHY SIP SESSION INITIAL PROTOCOL Giao thức khởi tạo phiên SIGTRAN SIGNALLING TRANSPORT Truyền tải báo hiệu SS7 SIGNALLING SYSTEM No7 Hệ thống báo hiệu số 7 STM SYNCHRONOUS TRANSFER MODE Chế độ truyền tải đồng bộ SVC SWITCHED VIRTUAL CIRCUIT Kênh ảo có chuyển mạch TCP TRANSPORT CONTROL PROTOCOL Giao thức điều khiển truyền tải TMN TELECOMMUNICATIONS Mạng quản lý viễn thông MANAGEMENT NET WORK UDP USER DATA PROTOCOL Giao thức dữ liệu người sử dụng VC VIRTUAL CIRCUIT Kênh ảo VCI VIRTUAL CIRCUIT IDENTIFIER Trường nhận dạng kênh ảo VPI VIRTUAL PATH IDENTIFIER Trường nhận dạng đường VPN VIRTUAL PRIVATE NETWORK Mạng riêng ảo WDM WAVE DIVISION MULTIPLEXING Ghép kênh phân chia theo bước sóng WDMA WAVE DIVISION MULTIPLE ACCESS Đa truy cập phân chia theo bước sóng ii
Đồ án tốt nghiệp đại học LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của kinh tế đất nước, các ngành hoạt động trong lĩnh vực dịch vụ cũng không ngừng lớn mạnh và Bưu Chính Viễn Thông là một trong những ngành đó. Tổng kết trong thời gian vừa qua cho thấy Bưu Chính Viễn Thông đã góp phần quan trọng vào sự vươn mình đi lên của nền kinh tế đất nước trong thời kỳ đổi mới. Trong đóng góp đó không thể không kể tới vai trò quan trọng của bộ phận viễn thông. Không ngừng lớn mạnh cùng thời gian, ngành viễn thông Việt Nam đã và đang cung cấp ngày càng nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tới người dân với cả chất lượng và số lượng không ngừng được cải thiện. Người dân Việt Nam giờ đây đã được hưởng nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tương đương như tại các nước phát triển trên thế giới. Trong đà phát triển đó, để đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu thông tin của xã hội trong thời đại bùng nổ thông tin, khi mà một loạt các hạ tầng viễn thông cũ tỏ ra không phù hợp hay quá tải, VNPT đã xây dựng đề án triển khai xây dựng mạng thế hệ mới NGN tại Việt Nam. NGN là mạng thế hệ sau không phải là mạng hoàn toàn mới, nó được phát triển từ tất cả các mạng cũ lên. NGN có khả năng làm nền tảng cho việc triển khai nhiều loại hình dịch vụ mới trong tương lai một các nhanh chóng, không phân biệt ranh giới các nhà cung cấp dịch vụ (dịch vụ độc lập với hạ tầng mạng) nhờ các đặc điểm: băng thông lớn, tương thích đa nhà cung cấp thiết bị, tương thích với các mạng cũ Đồng hành với xây dựng mạng NGN, một loạt các dịch vụ với các kiến trúc khác nhau cũng dần được triển khai nhằm cung cấp nhiều dịch vụ tiện ích cho người dùng. Với sự ham muốn nắm bắt công nghệ về NGN tôi đã quyết định lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là “Nghiên cứu mạng NGN của VNPT và các dịch vụ trên NGN”. Đồ án được trình bày trong 5 chương với nội dung cụ thể: . Chương 1: Tổng quan về mạng viễn thông: giới thiệu sơ lược về mạng viễn thông nói chung và mạng viễn thông Việt Nam hiện tại, các ưu nhược điểm của mạng viễn thông hiện tại. Đồng thời trình bày xu hướng đổi mới và yêu cầu phát triển NGN. . Chương 2: Cấu trúc NGN: trình bày các mô hình NGN của các tổ chức trên thế giới, các giải pháp của các hãng lớn và các vấn đề cần quan tâm khi triển khai NGN. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 1
Đồ án tốt nghiệp đại học . Chương 3: Dịch vụ trong NGN: trình bày về nhu cầu dịch vụ của khách hàng và các nhà cung cấp dịch vụ, các mô hình dịch vụ trong NGN và các dịch vụ cơ bản trong NGN. . Chương4: NGN của VNPT: trình bày về tổ chức thực hiện xây dựng và triển khai NGN tại Việt Nam, cấu hình cụ thể đã triển khai tới nay cũng như những dự định phát triển NGN trong tương lai của Việt Nam. . Chương 5: Dịch vụ trên NGN của VNPT: trình bày về các dịch vụ mà VNPT đang thai thác trên nền NGN. Do giới hạn trong một đồ án tốt nghiệp đại học nên tôi không có nhiều cơ hội tiếp xúc thực tế cũng như còn thiếu kinh nghiệm khi bước vào nghiên cứu một vần đề công nghệ mới, nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được nhiều sự góp ý từ các thày cô và các bạn cũng như từ những người nghiên cứu về NGN. Mọi góp ý xin gửi về Trần Ngọc Duy theo hòm thư: ngocduy01e@yahoo.com hoặc duy.t@vitec.com.vn. Xin chân thành cám ơn! Sinh viên Trần Ngọc Duy Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 2
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG 1.1 Mạng viễn thông hiện tại 1.1.1 Khái niệm về mạng viễn thông Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu. Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng. Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền dẫn và thiết bị đầu cuối. Hình 1: Các thành phần chính của mạng viễn thông . Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang. Các thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào tổng đài quá giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng có thể được sử dụng một cách kinh tế. . Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài hay giữa các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa tín hiệu thông tin. Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đài. Thiết bị truyền dẫn thuê bao thường là cáp kim loại tuy nhiên trong một số trường hợp có thể là cáp quang hoặc vô tuyến. Thiết bị truyền dẫn giữa các tổng đài thường là cáp quang đôi khi dùng cáp đồng trục, cáp xoán đôi hay viba Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 3
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông . Môi trường truyền dẫn bao gồm truyền dẫn vô tuyến và truyền dẫn hữu tuyến. Truyền dẫn hữu tuyến bao gồm dùng các cáp kim loại, cáp quang để truyền tín hiệu. Truyền dẫn vô tuyến bao gồm viba và vệ tinh. . Thiết bị đầu cuối cho mạng truyền thông gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX. Một cách khác có thể định nghĩa mạng viễn thông là một hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyền dẫn. Nút được phân thành nhiều cấp và kết hợp với các đường truyền dẫn tạo thành các cấp mạng khác nhau. Hình 2: Cấu hình mạng cơ bản Mạng viễn thông hiện nay có cấu trúc khác nhau như: mạng lưới, mạng sao, mạng tổng hợp, mạng vòng hay mạng thang. Các loại mạng này đều có nhược điểm và ưu điểm riêng phù hợp với từng vùng địa lý và lưu lượng. Về cơ bản mạng viễn thông được chia thành năm cấp nhưng trong từng trường hợp riêng có thể chỉ là bốn cấp, xu thế hiện nay cũng là giảm số cấp để quản lý thuận tiện và hiệu quả hơn. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 4
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông 1.1.2 Đặc điểm mạng viễn thông hiện nay Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. Hiện tại có một số mạng truyền thống đang được khai thác như: mạng Telex, mạng điện thoại công cộng POTS (plane old telephone service), mạng truyền hình, mạng truyền số liệu, trong phạm vi cơ quan tổ chức hay văn phòng thì có mạng cục bộ LAN Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác. Một số mạng điển hình đang khai thác : . PSTN (Publish Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch thoại công cộng. PSTN phục vụ thoại bao gồm các tổng đài tương ứng với từng cấp. Hiện mạng này đang được nâng cấp ở các tổng đài trung tâm cũng như phía đầu cuối khách hàng để có thể khai thác thêm một số dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng này. Đây là một mạng rất phức tạp, rất cũ và rất rộng nhưng đóng vai trò rất lớn trong viễn thông. . ISDN (Intergrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp dịch vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng. Nó có nhiều cấu hình khác nhau tuỳ thuộc vào hiện trạng mạng viễn thông từng nơi. ISDN cung cấp nhiều kiểu kết nối với các tốc độ đáp ứng khác nhau do vậy có thể triển khai thêm một số dịch vụ mới so với PSTN tuy nhiên mạng này cũng không đủ khả năng thích ứng với sự phát triển của các loại hình dịch vụ ngày nay. . Mạng di động GSM (Glabol System For Mobile Telecom) là mạng cung cấp dịch vụ thoại như PSTN nhưng thông qua đường truy nhập vô tuyến. Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh theo thời gian và công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số. Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các dịch vụ như Leased Line, Frame relay, ATM và các dịch vụ kết nối cơ bản. Tuy nhiên trong tương lai sẽ khác, lợi nhuận từ các dịch vụ trên sẽ giảm và đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phải tìm ra các dịch vụ mới để khai thác và đảm bảo lợi nhuận. Trên con đường đó thì việc khai thác các dịch vụ dựa trên IP là một hướng đi đúng đắn và đã chứng tỏ rõ sự phù hợp qua một số dịch vụ mới được khai thác như dịch vụ mạng riêng ảo VPN Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 5
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông 1.1.3 Mạng viễn thông Việt Nam Nước ta hiện nay ngoài mạng chuyển mạch công cộng còn có các mạng của một số dịch vụ khác. Riêng mạng Telex là không kết nối vào mạng thoại của VNPT, các mạng khác đều kết nối vào mạng thoại của VNPT thông qua các đường trung kế các bộ tập chung các kênh thuê bao thông thường Xét về khía cạnh hệ thống, mạng viễn thông Việt Nam gồm: mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập và các mạng chức năng 1.1.3.1 Hệ thống chuyển mạch Với cấu trúc mạng hiện nay thì mạng chuyển mạch của VNPT chia làm 4 cấp dựa trên các tổng đài chuyển tiếp quốc tế, chuyển tiếp quốc gia, nội tỉnh và nội hạt. Các tổng đài chuyển tiếp quốc tế được đặt tại ba trung tâm là Hà Nội, Tp HCM và Đà Nẵng, các tỉnh thành khác nhau có các cấu trúc mạng khác nhau với nhiều tổng đài Host. Các tổng đài hiện có phổ biến trên mạng viễn thông Việt Nam là: các tổng đài VKX liên doanh giữa Việt Nam và Hàn Quốc, A1000E của Alcatel, NEAX61∑ của NEC, AXE10 của Ericsson, EWSD của Siemens. Các công nghệ chuyển mạch đang sử dụng là chuyển mạch kênh cho mạng PSTN, X.25 cho mạng Frame relay và ATM cho truyền số liệu. Nhìn chung mạng chuyển mạch hiện nay còn nhiều cấp và việc điều khiển bị phân tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài). 1.1.3.2 Hệ thống truyền dẫn Mạng truyền dẫn của Việt Nam hiện nay sử dụng cả vô tuyến và hữu tuyến. Về vô tuyến có các hệ thống viba sử dụng công nghệ PDH bên cạnh đó còn có các đường truyền qua vệ tinh đi quốc tế. Trong truyền dẫn hữu tuyến thì phổ biến là cáp quang tuy vậy vẫn có những đoạn dùng các loại cáp khác. Về truyền dẫn quang thì Việt Nam đang khai thác các thiết bị của nhiều hãng khác nhau cho từng hệ thống. Các hệ thống truyền dẫn quang chủ yếu sử dụng công nghệ SDH với các cấp độ ghép các nhau như STM-4, STM-16 hay STM – 64 cho các tuyến liên tỉnh còn trong tỉnh có thể là STM-1 hay STM-4 tùy vào nhu cầu dung lượng thực tế và tương lai. Vừa qua VNPT đã đưa vào khai thác hệ thống truyền dẫn Backbone Bắc – Nam 20Gbit/s dựa trên công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng DWDM sử dung thiết bị của Nortel Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 6
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông 1.1.3.3 Hệ thống báo hiệu Hiện tại mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu là R2 và SS7. Mạng báo hiệu SS7 đã và đang thay thế dần báo hiệu R2 trong từng công đoạn báo hiệu, tuy vậy với mạng thoại thì báo hiệu R2MFC vẫn được sử dụng phổ biến. Hệ thống SS7 đã được triển khai với một cấp STP (điểm chuyển giao báo hiệu) tại ba trung tâm Hà Nội,Tp HCM và Đà Nẵng. Hình 3: Hệ thống báo hiệu Việt nam 1.1.3.4 Hệ thống truy nhập Hiện tại trên mạng có nhiều loại truy nhập khác nhau tuỳ thuộc vào từng loại mạng với từng loại dịch vụ. Trong di động, truyền hình ta có truy nhập vô tuyến với nhiều công nghệ khác nhau như MMDS, LMDS, GPRS, CDMA, FDAM Gần đây còn có thêm truy nhập WLAN cũng được triển khai tại một số địa điểm. Về truy nhập hữu tuyến ta có truy nhập bằng thoại truyền thống, ADSL, truy nhập qua đường cáp truyền hình, qua đường điện lực và công nghệ mong đợi sẽ là truy nhập quang tới từng hộ gia đình 1.1.3.5 Hệ thống quản lý Việt Nam đang trong quá trình xây dựng mạng quản lý tập trung NMS. Còn hiện tại thì mỗi hệ thống mạng riêng được quản lý bới các phương thức quản lý khác nhau. 1.1.3.6 Hệ thống đồng bộ Mạng đồng bộ Việt Nam hoạt động theo nguyên tắc chủ tớ có dự phòng, bao gồm 4 cấp và hai loại giao diện chuyển giao tín hiệu đồng bộ chủ yếu là 2MHz và 2Mb/s. Mạng được phân chia làm 3 vùng độc lập, mỗi vùng có hai đồng hồ mẫu, một đồng hồ chính (Ceecium) và một đồng hồ dự phòng (GSP). Các đồng hồ được đặt tại trung tâm của 3 vùng và được điều khiển theo nguyên Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 7
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông tắc chủ tớ. Các tổng đài quốc tế và tổng đài Toll trong mỗi vùng được điều khiển bởi đồng hồ chủ theo phương thức chủ tớ. Các tổng đài Tandem và Host tại các tỉnh hoạt động bám theo các tổng đài Toll và các tổng đài RSS đồng bộ theo tổng đài Host mà nó đấu tới, tất cả đều theo phương thức chủ tớ. 1.1.4 Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại Như thấy ở trên hiện nay có rất nhiều mạng khác nhau song song cùng tồn tại, mỗi loại yêu cầu thiết kế bảo dưỡng vận hành khác nhau do vậy có nhiều nhược điểm :  Chỉ cung cấp các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng.  Thiếu mềm dẻo.  Kém hiệu quả trong bảo dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tài nguyên. Dưới góc độ khác ta thấy các mạng viễn thông trước kia được thiết kế chủ yếu cho dịch vụ thoại nên có nhiều điều không còn phù hợp cho ngày nay như:  Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàn toàn vào nhà cung cấp tổng đài. Làm giảm tính cạnh tranh và mở rộng mạng  Các tổng đài chuyển mạch kênh đã hết năng lực và trở nên lạc hậu đối với như cầu của khách hàng.  Sự bùng nổ thông tin với yêu cầu dịch vụ có nhiều đặc điểm thay đổi làm cho hệ thống cũ không thể đáp ứng nổi như về tốc độ dữ liệu, thời gian tham gia vào mạng Trước yêu cầu mới và hạn chế của mạng cũ các nhà khai thác dịch vụ viễn thông thấy rằng cần có một hạ tầng mạng mới đáp ứng được tất cả các dịch vụ để thuận tiện và tiết kiệm cho việc khai thác bảo dưởng quản lý. 1.2 Mạng NGN 1.2.1 Định nghĩa Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều cách gọi khác nhau như Mạng đa dịch vụ, Mạng hội tụ, Mạng phân phối hay mạng nhiều lớp. Cho tới nay các tổ chức và các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới rất quan tâm đến NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa rõ ràng. Do vậy ta chỉ có thể tạm định nghĩa NGN như sau: Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 8
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông “ NGN là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu, giữa cố định và di động.” 1.2.2 Đặc điểm NGN NGN có 4 đặc điểm chính: . Nền tảng là hệ thống mở. . NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy nhưng các dịch vụ trên NGN phải độc lập với mạng lưới. . 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 ngày càng tăng và có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. Trong NGN giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng được áp dụng làm cơ sở cho mạng đa dịch vụ. Hiện tại mặc dù vẫn còn gặp nhiều khó khăn so với mạng chuyển mạch kênh về khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu, nhưng với tốc độ thay đổi nhanh chóng nhiều công nghệ mới đang được áp dụng sẽ sớm khắc phục điều này trong tương lai gần. Hình 4 : Topo mạng thế hệ sau Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 9
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông 1.2.3 Các yếu tố thúc đẩy tiến tới NGN 1.2.3.1 Cải thiện chi phí đầu tư Công nghệ chuyển mạch kênh truyền thống chậm thay đổi so với sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ máy tính. Các chuyển mạch kênh chiếm phần lớn trên mạng PSTN nhưng không thực sự tối ưu cho truyền số liệu. Trong khi đó nhu cầu trao đổi thông tin giữa mạng PSTN và mạng Internet ngày càng tăng, do đó xuất hiện nhu cầu xây dựng hệ thống chuyển mạch tương lai dựa trên công nghệ hoàn toàn gói cho cả thoại và dữ liệu. Các giao diện mở tại mỗi lớp cho phép lựa chọn linh hoạt nhà cung cấp thiết bị. Truyền tải dựa trên gói cho phép phân bổ băng tần hiệu quả và linh hoạt. Nhờ đó giúp nhà khai thác quản lý dễ dàng, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm tại các nút điều khiển, dễ dàng triển khai dịch vụ mới mà không cần thay đổi mạng qua đó giúp giảm chi phí vận hành khai thác mạng. 1.2.3.2 Xu thế đổi mới viễn thông Trong vòng hội nhập kinh tế thế giới xu thế hội nhập cũng diễn ra mạnh mẽ trong viễn thông. Cạnh tranh ngày càng khốc liệt khi thế giới buộc các chính phủ phải mở của thị trường viễn thông. Để thích ứng với xu thế đó, đáp ứng được khả năng cung cấp loại hình dịch vụ cho nhiều dạng khách hàng thì yêu cầu hệ thống mạng phải có độ mở cao để có thể kết nối nhiều nhà cung cấp dịch vụ với nhau. Với yêu cầu này các mạng cũ không thể thực hiện được trong khi đó NGN thích ứng rất tốt với đòi hỏi này nhờ một cấu trúc mở hợp lý. Hình 5: Mô hình kết nối trong NGN Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 10
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông 1.2.3.3 Các doanh thu mới Dự báo hiện nay cho thấy doanh thu từ thoại gần như đạt mức bão hoà và không thể tăng thêm được nữa. Trong khi đó doanh thu từ các dịch vụ giá trị gia tăng ngày càng tăng, xu hướng sẽ vượt doanh thu từ thoại trong tương gần. Trước viễn cảnh đó nhiều nhà cung cấp, khai thác viễn thông không thể bỏ qua cơ hội tăng doanh thu này. Do vậy việc phát triển một mạng mới để đáp ứng tất cả các dịch vụ gia tăng hiện có cũng như những nhu cầu dịch vụ mới trong tương lai là không thể không làm. Tất cả các điều trên cho thấy sự phát triển mạng viễn thông lên NGN là một điều thiết yếu và cần thiết cho cuộc sống cũng như sự tồn tại của các nhà khai thác cung cấp dịch vụ viễn thông. 1.2.4 Yêu cầu để phát triển NGN Trước hết các nhà khai thác dịch vụ viễn thông phải xem xét mạng TDM mà họ đã tốn rất nhiều chi phí đầu tư để quyết định xây dựng một NGN xếp chồng hay thậm chí thay thế các tổng đài truyền thống bằng những chuyển mạch công nghệ mới sau này. Các nhà khai thác cần tìm ra phương pháp cung cấp các dịch vụ mới cho khách hàng của họ trong thời kỳ quá độ trước khi các mạng của họ chuyển sang NGN một cách đầy đủ. Vấn đề lớn nhất cần nhắc tới là phải hỗ trợ dịch vụ thoại qua IP và hàng loạt các dịch vụ giá trị tăng khác trong khi cơ chế “best effort: phân phối các gói tin không còn đủ đáp ứng nữa. Một thách thức căn bản nữa là mở rộng mạng IP theo nhiều hướng, nhiều khả năng cung cấp dịch vụ trong khi vẫn giữ được ưu thế của mạng IP. Một khía cạnh khác là quy mô mạng phải đủ lớn để cung cấp cho khách hàng nhằm chống lại hiện tượng tắc nghẽn cổ chai trong lưu lượng của mạng lõi. Việc tăng số lượng các giao diện mở cũng làm tăng nguy cơ mất an ninh mạng. Do đó đảm bảo an toàn thông tin mạng chống lại sự xâm nhập trái phép từ bên ngoài trở thành vấn đề sống còn của các nhà khai thác mạng. Vấn đề cũng không kém phần quan trọng là các giải pháp quản lý thích hợp cho NGN trong môi trường đa nhà khai thác, đa dịch vụ. Mặc dù còn mất nhiều thời gian và công sức trước khi hệ thống quản lý mạng được triển khai nhưng mục tiêu này vẫn có giá trị và sẽ mang lại nhiều lợi ích như giảm chi phí khai thác, dịch vụ đa dạng. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 11
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương1: Tổng quan về mạng viễn thông Một vấn đề quang trọng nữa khi triển khai NGN là các công nghệ áp dụng trên mạng lưới phải sẵn sàng : Về công nghệ truyền dẫn: phải phát triển các cộng nghệ truyền dẫn quang SDH, WDM hay DWDM với khả năng hoạt động mềm dẻo linh hoạt, thuận tiện cho khai thác và điều hành quản lý. Về công nghệ truy nhập: phải đa dạng hoá các dạng truy nhập cả vô tuyến và hữu tuyến. Tích cực phát triển và hoàn thiện để đem vào ứng dụng rộng rãi các công nghệ truy nhập tiên tiến như truy nhập quang, truy nhập WLAN, truy nhập băng rộng, đặc biệt là triển khai rộng truy nhập ADSL và hệ thống di động 3G. Về công nghệ chuyển mạch: Mặc dù có nhiều tranh luận về việc lựa chọn công nghệ nào cho NGN trong các công nghệ IP, ATM, ATM/IP hay MPLS, song có thể nói chuyển mạch gói sẽ là sự lựa chọn trong NGN. Gần đây với sự hoàn thiện về nghiên cứu công nghệ MPLS sẽ hứa hẹn là công nghệ chuyển mạch chủ đạo trong NGN. Bên cạnh đó một công nghệ khác là chuyển mạch quang cũng đang được nghiên cứu, hy vọng sẽ sớm được ứng dụng trong thực tế. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 12
C¸c chøc n¨ng øng dôg Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC MẠNG NGN 2.1 Mô hình NGN của các tổ chức trên thế giới Trên thế giới có nhiều tổ chức khác nhau về viễn thông, mỗi tổ chức lại đưa ra các bộ tiêu chuẩn riêng cho mình, do vậy khi phát triển NGN cũng có nhiều ý tưởng khác nhau được đưa ra bởi nhiều tổ chức khác nhau. 2.1.1 Mô hình của ITU Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN nằm trong mô hình cấu trúc thông tin toàn cầu GII (Global information infrastructure) do ITU đưa ra. Mô hình này gồm 3 lớp chức năng sau: - Các chức năng ứng dụng. - Các chức năng trung gian bao gồm: Chức năng điều khiển dịch vụ Chức năng quản lý - Các chức năng cơ sở bao gồm: Các chức năng mạng (gồm chức năng truyền tải và chức năng điều khiển) Các chức năng lưu trữ và xử lý Các chức năng giao tiếp người – máy TruyÒn th«ng Cung cÊp dÞch vô CÊu tróc vµ nèi m¹ng xö lý vµ lu tr÷ th«ng tin th«ng tin ph©n t¸n Giao diÖn C¸c chøc n¨ng øng dông ch¬ng tr×nh øng dông C¸c chøc n¨ng trung gian Giao diÖn Cung cÊp ch¬ng dÞch vô tr×nh c¬ C¸c chøc n¨ng c¬ së truyÒn th«ng së chung C¸c chøc C¸c chøc Chøc n¨ng n¨ng n¨ng ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn giao tiÕp xö lý vµ Chøc n¨ng ngêi–m¸y lu tr÷ truyÒn t¶i Chøc n¨ng truyÒn t¶i H×nh 6: C¸c chøc n¨ng GII vµ mèi quan hÖ cña chóng. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 13
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.1.2 Một số hướng nghiên cứu của IETF Theo IETF cấu trúc của hạ tầng mạng thông tin toàn cầu sử dụng giao thức cơ sở IP cần có mạng truyền tải toàn cầu sử dụng giao thức IP với bất cứ công nghệ lớp nào. Nghĩa là IP cần có khả năng truyền tải với các truy nhập và đường trục có giao thức kết nối khác nhau. - Đối với mạng truy nhập trung gian, IETF có IP trên mạng truyền tải cáp và IP với môi trường không gian. - Đối với mạng đường trục, IETF có hai giao thức chính là IP trên ATM với mạng quang phân cấp số đồng bộ SONET/SDH và IP với giao thức điểm nối điểm PPP với SONET/SDH Mô hình IP over ATM xem IP như một lớp trên lớp ATM và định nghĩa các mạng con IP trên nền mạng ATM. Phương thức tiếp cận này cho phép IP và ATM hoạt động với nhau mà không cần thay đổi giao thức. Tuy nhiên phương thức này không tận dụng hết khả năng của ATM và không thích hợp với mạng nhiều router vì không đạt hiệu quả cao. IETF cũng là tổ chức đưa ra nhiều tiêu chuẩn về MPLS. MPLS là kết quả phát triển IP Switching sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như ATM để truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP. 2.1.3 Mô hình của MSF MSF (diễn đàn về chuyển mạch đa dịch vụ) đưa ra mô hình cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ bao gồm các lớp: - Lớp thích ứng - Lớp chuyển mạch - Lớp điều khiển - Lớp ứng dụng Lớp quản lý đặc biệt liên quan đến 3 lớp: thích ứng, chuyển mạch và điều khiển. Về cấu trúc chuyển mạch đa dịch vụ có một số lưu ý: - Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp thích ứng chuyển mạch và điều khiển. - Cần phân biệt chức năng quản lý với chức năng điều khiển Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 14
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN - Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối tới đầu cuối với bất cứ loại giao thức và báo hiệu nào. Líp øng dông C¸c giao thøc, giao diÖn, API b¸o hiÖu/IN tiªu chuÈn Líp Bé ®iÒu khiÓn Bé ®iÒu khiÓn Bé ®iÒu khiÓn ®iÒu khiÓn IP/MPLS Voice/SS7 ATM/SVC L í p Líp q chuyÓn Multiservice ChuyÓn m¹ch lai ghÐp u ¶ m¹ch n l ý Líp thÝch øng TCP/IP Video Voice TDM FR ATM C¸c giao thøc, giao diÖn C¸c giao diÖn logic vµ vËt lý tiªu chuÈn më réng H×nh 7: CÊu tróc m¹ng chuyÓn m¹ch ®a dÞch vô 2.1.4 Mô hình của TINA TINA (Telecommunication information network architecture consortium - hiệp hội nghiên cứu cấu trúc mạng viễn thông) có mô hình mạng bao gồm các lớp mạng như sau: - Lớp truy nhập - Lớp truyền dẫn và chuyển mạch (truyền tải) - Lớp điều khiển và quản lý Các kết quả nghiên cứu của TINA tập trung vào lớp điều khiển và quản lý. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 15
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN CORBA C¸c thµnh SS7 phÇn kiÕn gaterway tróc dÞch vô TINA IOP kTN SCP (Legacy) SSP chuyÓn M¹ng chuyÓn t¶i m¹ch chuyÓn m¹ch (Legacy) POTS ISDN Truy nhËp B¨ng réng Truy nhËp di ®éng INAP : Giao thøc øng dông m¹ng th«ng minh. IOP : Giao thøc kÕt hîp ORB SS#7: HÖ thèng b¸o hiÖu sè 7 SSP : §iÓm chuyÓn dÞch vô H×nh 8: M« h×nh kÕt nèi víi c¸c m¹ng ®ang tån t¹i (theo TINA) 2.1.5 Mô hình của ETSI ETSI vẫn đang tiếp tục thảo luận về mô hình cấu trúc mạng thế hệ sau NGN. Với mục tiêu cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông truyền thống và các dịch vụ viễn thông mới bao gồm: PSTN/ISDN, X25, FR, ATM, IP, GSM, GPRS, IMT2000 ETSI phân chia nghiên cứu cấu trúc mạng theo các lĩnh vực - Lớp truyền tải trên cơ sở công nghệ quang - Công nghệ gói trên cơ sở mạng lõi dung lượng cao trên nền IP/ATM - Điều khiển trên nền IP - Dịch vụ và ứng dụng trên nền IP - Quản lý trên cơ sở IT và IP Theo phân lớp của ETSI thì NGN có 5 lớp chức năng. Các ứng dụng đối với khách hàng từ nhà khai thác mạng thông qua các giao diện dịch vụ. Các giao diện dịch vụ được phân thành 4 loại: giao diện dịch vụ thoại, giao diện dịch vụ số liệu, giao diện dịch vụ tính cước và giao diện dịch vụ chỉ dẫn. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 16
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN C¸c nhµ khai th¸c m¹ng vµ c¸c øng dông ®èi víi kh¸ch hµng Giao diÖn Giao diÖn Giao diÖn Giao diÖn dÞch vô tho¹i dÞch vô dÞch vô tÝnh dÞch vô sè liÖu cíc chØ dÉn Chøc n¨ng m¹ng th«ng minh c¬ b¶n Chøc n¨ng m¹ng c¬ b¶n Chøc n¨ng chuyÓn t¶i m¹ng H×nh 9 : CÊu tróc chøc n¨ng m¹ng NGN theo ETSI Cấu trúc NGN theo ETSI bao gồm 4 lớp: - Lớp kết nối - Lớp điều khiển và ứng dụng truyền thông - Lớp các ứng dụng và nội dung - Lớp quản lý C¸c øng dông dÞch vô Servers §iÒu khiÓn Di ®éng C¸c dÞch vô §iÖn tho¹i B ¶ n t i n § Þ n h v Þ truyÒn ®iÖn tho¹i Q th«ng u D÷ liÖu §iÖn tho¹i VoIP PMS/SMR ¶ di ®éng di ®éng n Bé ®iÒu khiÓn KÕt nèi C¸c m¹ng l IP/®a dÞch vô ý kh¸c Lâi/ ChuyÓn C¸c m¹ng Truy nhËp t¶i ®iÖn tho¹i kh¸c Truy nhËp Truy nhËp Di ®éng Cè ®Þnh B¨ng réng H×nh 10: CÊu tróc m¹ng NGN theo ETSI Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 17
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Trong mô hình này thì lớp kết nối bao gồm cả truy nhập và lõi cùng với các cổng trung gian, nghĩa là lớp kết nối theo cấu trúc này bao gồm toàn bộ các thành phần vật lý (các thiết bị trên mạng). Lớp quản lý là một lớp đặc biệt – khác với lớp điều khiển. Theo thể hiện nó có tính năng xuyên suốt nhằm quản lý 3 lớp còn lại. Hiện tại mô hình này vẫn đang được các nhóm của ETSI tiếp tục thảo luận 2.2 Cấu trúc NGN 2.2.1 Cấu trúc chức năng Nhìn chung NGN vẫn là một xu hướng mới mẻ do vậy chưa có một khuyến nghị chính thức nào được công bố rõ ràng để làm tiêu chuẩn về cấu trúc NGN, song dựa vào mô hình mà một số tổ chức và các hãng xây dựng ta có thể tạm hiểu cấu trúc NGN chức năng như sau: - Lớp kết nối (truy nhập và truyền dẫn/ở phần lõi) - Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media) - Lớp điều khiển - Lớp quản lý Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng là vấn đề đang được các nhà khai thác quan tâm. Mô hình phân lớp chức năng của NGN Hình 11-a: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng) Xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc NGN có thêm lớp ứng dụng dịch vụ. Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 18
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Hình 11-b: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ) Hình 12: Cấu trúc chức năng của NGN . Lớp truyền dẫn và truy nhập o Phần truyền dẫn - Tại lớp vật lý truyền dẫn quang với công nghệ ghép kênh theo bước sóng DWDM sẽ được sử dụng. - Công nghệ ATM hay IP có thể được sử dụng truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 19
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN - Các router được sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn và ngược lại khi lưu lượng nhỏ Switch – router có thể đảm nhận luôn chức năng những router này. - 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. Lớp ứng dụng sẽ đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện yêu cầu đó. o Phần truy nhập - Với truy nhập hữu tuyến: có cáp đồng và xDSL đang được sử dụng. Tuy vậy trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON sẽ dần chiếm ưu thế, thị trường của xDSL và modem sẽ dần thu nhỏ lại. - Với truy nhập vô tuyến ta có hệ thống thông tin di động GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh. Trong tương lại các hệ thống truy nhập không dây sẽ phát triển rất nhanh như truy nhập hồng ngoại, bluetooth, hay WLAN. - Lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trục qua cổng giao tiếp thích hợp. NGN cũng cung cấp hầu hết các truy nhập chuẩn cũng như không chuẩn của các thiết bị đầu cuối như: truy nhập đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX . Lớp truyền thông Gồm các thiết bị là các cổng phương tiện như: o Cổng truy nhập: AG kết nối giữa mạng lõi và mạng truy nhập, RG kết nối mạng lõi và mạng thuê bao nhà. o Cổng giao tiếp: TG kết nối mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG kết nối mạng lõi với mạng di động. Lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (FR, PSTN, LAN, vô tuyến ) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 20
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN . Lớp điều khiển Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính là Softswitch còn gọi là MGC hay Call agent, được kết nối với các thành phần khác nhau như: SGW MS FS AS để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP. Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ truyền thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào. Các chức năng quản lý và chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điều khiển. Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng. . Lớp ứng dụng Lớp này gồm các nút thực thi dịch vụ ( thực chất là các server dịch vụ) cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải. Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ. Một số dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc điều khiển logic của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ thực hiện điều khiển từ lớp điều khiển. Lớp ứng dụng kết nối với lớp điều khiển thông qua giao diện mở API. Nhờ đó mà các nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên dịch vụ mạng. . Lớp quản lý Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ kết nối cho đến lớp ứng dụng. Tại lớp quản lý người ta có thể khai thác hoặc xây dựng mạng giám sát viễn thông TMN như một mạng riêng theo dõi và điều phối các thành phần mạng viễn thông đang hoạt động. 2.2.2 Các thành phần của NGN NGN là mạng thế hệ kế tiếp không phải là mạng hoàn toàn mới do vậy khi xây dựng NGN ta cần chú ý vần đề kết nối NGN với mạng hiện hành và tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác tối đa. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 21
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.2.2.1 Cấu trúc vật lý của NGN Hình 13: Cấu trúc vật lý của NGN 2.2.2.2 Các thành phần của NGN Trong NGN có rất nhiều thành phần song ở đây chỉ trình bày những thành phần thể hiện rõ nét sự tiên tiến của NGN so với mạng viễn thông truyền thống cụ thể là: - Media Gateway (MG) - Media Gateway Controller (MGC) - Signalling Gateway (SG) - Media Server (MS) - Application Server (Feature Server) Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 22
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Hình 14: Các thành phần của NGN Media Gateway MG Hình 15: 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 PSTN. Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại được mang trên kênh DSo. Để truyền 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 xử lý tín hiệu số DSP. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 23
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Media Gateway Controller MGC Hình 16: Cấu trúc Softswitch MGC là đơn vị chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó. Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OS và BSS MGC chính là cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, như PSTN, SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau. Nó cũng được gọi là Call Server do chức năng điều khiển các bản tin. Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành một cấu hình tối thiểu cho Softswitch. Signalling Gateway SG Signalling Gateway tạo ra chiếc cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC). SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7. Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 24
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 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 cứng DSP với hiệu suất cao nhất. Application Server /Feature Server Hình 17: Cấu trúc Server ứng dụng Server đặc tính là một server ở mức độ ứng dụng chứa một loạt dịch vụ của doanh nghiệp. Chính vì vậy nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại. Vì hầu hết các server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng không ràng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng. Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent hoặc cũng có thể thực hiện một cách độc lập. Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent thông qua các giao thức như SIP, H323 Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng. Feature Server xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 25
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.2.3 Các giao thức trong NGN 2.2.3.1 H323 và SIP H323 Vào năm 1996 ITU-T đưa ra khuyến nghị H323. Chuẩn h323 mô tả việc điều khiển các phiên đa phương tiện liên quan đến điện thoại trong kết nối điểm- điểm giữa các điểm cuối thông minh. Nó cung cấp nền tảng cho việc truyền thông thoại, video và dữ liệu qua các mạng dựa trên IP, bao gồm cả Internet H323 có vai trò như một giao thức ô che, nó thực chất là một chồng giao thức bao gồm nhiều giao thức báo hiệu khác như: - RAS dung cho quản lý đăng nhập và trạng thái - H225 cho báo hiệu cuộc gọi và gói hoá các dòng media cho các hệ thống truyền thông đa phương tiện dựa trên công nghệ gói. - H245 cho điều khiển truyền thông giữa các hệ thống điện thoại trực quan và các thiết bị đầu cuối. - Một số tiêu chuẩn cho mã hoá, giải mã tiếng nói như G711, G728 - Một số tiêu chuẩn cho mã hoá, giải mã hình ảnh nhu H261, H263 Audio Video quản lý và điều khiển kết cuối Data G.711 G.722 H.261 RTCP H.225.0 H.225.0 H.245 T.124 G.723.1 H.263 G.728 Kênh Kênh báo hiệu Kênh điều khiển G.729.A RAS cuộc gọi RTP X.224 Class 0 T.125 Giao thức truyền không tin cậy (UDP) Giao thức truyền tin cậy (TCP) Lớp mạng (IP) T.123 lớp truyền dẫn (IEEE 802.3) Lớp vật lý (IEEE 802.3) Hình 18: Mô hình H323 tương quan với mô hình OSI H323 cung cấp khả năng truyền dẫn audio, video, thông tin điều khiển. Dữ liệu bao gồm hình ảnh, fax, dữ liệu máy tính và các loại dữ liệu khác. Nó có thể cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ và dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 26
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Cấu trúc H323 có thể dược sử dụng trong mạng LAN hoặc mạng gói diện rộng, bất kì một mạng gói không tin cậy (không đảm bảo chất lượng dịch vụ), hoặc có độ trễ cao đều có thể được dùng cho H323. SIP Vào năm 1999, IETF đưa ra tiêu chuẩn báo hiệu riêng cho mình gọi là Session Initiation Protocol (SIP). SIP là giao thức báo hiệu tầng ứng dụng cho việc khởi tạo, thay đổi và kết thúc các phiên media, bao gồm các cuộc gọi thoại Internet và hội nghị đa phương tiện. Cũng giống như H323 nó dựa trên cấu trúc phân tán. SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của SMTP và HTTP. Nó hoạt động theo cơ chế client – server, các yêu cầu được bên gọi (client) đưa ra và bên bị gọi (server) trả lời. Về cơ bản SIP là một giao thức hướng văn bản và gần gống như HTTP nhưng không phải là sự mở rộng của HTTP. dữ liệu/ Phát hiện và thiết lập hội nghị Audio/ Ứng dụng Điều khiển Video Chia sẻ SDP : Giao thức mô tả phiên SDP Điều khiển RTP và Reliable SIP : Giao thức khởi tạo RSVP phân bổ RTCP Multicast phiên SAP SIP HTTP SMTP RTSP SAP : Giao thức thông báo UDP TCP TCP U D P UDP UDP phiên RTSP : Giao thức dòng thời IP và IP Multicast gian thực RTP : Giao thức truyền dẫn Integrated và Differentiated Services Forwarding thời gian thực RTCP Hình 19: Vị trí SIP trong chồng giao thức SIP thực hiện một số nhiệm vụ trong suốt một phiên của hai phía (gọi và bị gọi): - Định vị server: xác định hệ thống đầu cuối cho truyền thông thoại - Các khả năng của User: xác định các phương tiện và các tham số của phương tiện sẽ được dùng - Thiết lập cuộc gọi: rung chuông, thiết lập các tham số cuộc gọi cho cả hai phía gọi và bị gọi - Kiểm soát cuộc gọi: chuyển và kết thúc cuộc gọi Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 27
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Ta có thể so sánh H323 và SIP: . H323:  Là chuẩn của ITU mô tả một bộ giao thức  Toàn diện nhưng lại phức tạp  Được triển khai nhiều hơn SIP . SIP:  Là chuẩn của IETF  Được phát triển cho điện thoại IP, không khởi xướng từ PSTN Về cơ bản thì SIP cũng giống H323 là các giao thức khác nhau để truyền các thông tin giống nhau 2.2.3.2 BICC, SIP-T và SIP-I BICC BICC do ITU-T phát triển từ năm 1999. Mục đích của nó là để xác định một giao thức cho truyền thông giữa các server hay MGC, độc lập với các loại tải tin. Do vậy nó cho phép các nhà vận hành mạng chuyển được các dịch vụ thoại từ mạng TDM sang mạng gói. Với mong muốn thích ứng 100% với mạng hiện tại và làm việc trên bất cứ môi trường nào khác để truyền thoại với chất lượng chấp nhận được. Ta có thể tóm tắt về BICC như sau: - BICC là một giao thức chín muồi - BICC CS1 xuất hiện 6/2000 hỗ trợ VoATM (Voice over ATM) đến BICC CS2 xuất hiện 7/2001 hỗ trợ cả VoATM và VoIP - Tương thích đầy đủ với giao thức SS7/ISUP. Hỗ trợ đầy đủ các dịch vụ ISUP do vậy có thể sử dụng lại mạng SS7 đang tồn tại - Dễ dàng được mang qua IP nhờ sử dụng SIGTRAN hay “circuit emulation” - Được lựa chọn bởi 3GPP (cho hệ thống ứng dụng di động) - Thích ứng tốt với các hệ thống báo hiệu khác như SIP và H323 Minh hoạ hoạt động của BICC Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 28
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN BICC MGC MGC §êng hầm PDU (*)c¸c b¶n tin BICC H248 Tunnel (*) H248 ®îc truyÒn Các thực thể trong tham tạo và nhận sè APP TDM IP MG MG Network IP Port , IP @ SIP-T Là sự mở rộng của SIP để hỗ trợ các dịch vụ thoại thông thường. Có thể coi như sau: SIP-T=Tập con của SIP+SIP mở rộng để tương tác trong suốt với mạng PSTN. Cụ thể hơn thì SIP-T gồm có SIP thông thường trong mạng IP và quá trình đóng gói ISUP để chuyển thông tin báo hiệu tử mạng TDM sang truyền trên mạng gói sử dụng giao thức SIP. Minh hoạ hoạt động của SIP-T ISUP SIP = SIP-T ISUP phiên bản x SIP SIP phiên bản x Server Server SS7 SS7 PSTN TGW IP TGW PSTN SIP-I SIP-I là tiêu chuẩn được phát triển bởi ITU-T dựa trên SIP của IETF. Nó không cung cấp một cách chi tiết, nhưng lại tạo ra cơ hội tốt hơn để liên kết hoàn hảo giữa các giải pháp của các nhà cung cấp khác nhau. Một bản nháp được đưa ra trong khuyền nghị Q912.5 của ITU-T và đã được thông qua vào 12/3/2004. 2.2.3.3 MGCP, H248/MEGACO MGCP Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 29
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN MGCP là một giao thức dùng để điều khiển các Gateway thoại nhờ phần tử điều khiển cuộc gọi bên ngoài được gọi là bộ điều khiển Media hay Call agent. - MGCP do IETF phát triển và được sử dụng rộng rãi cho các giải pháp cáp - Mô hình kết nối dựa trên các điểm cuối và các kết nối - Là giao thức kiểu master – slaver, khác với SIP và H323 (là giao thức peer - to – peer). Phối hợp hoạt động tốt với SIP và H323 - Được sử dụng giữa Call Agent và Media server H248/MEGACO Bên cạnh MGCP do IETF phát triển thì ITU-T cũng phát triển giao thức MDCP (media device control protocol). Sau đó hai tổ chức này đã thoả thuận và đi đến thống nhất một giao thức gọi là MEGACO hay H248 (theo cách gọi của ITU-T). ( Simple Gateway Control Protocol ) ( IP Device Control Protocol ) SGCP IPDC ( Sept. 1998 ) ( Media Device ( Media Gateway Control Protocol ) Control Protocol ) MGCP MDCP ( March 1999 ) H.248 / MEGACO Hình 20: Mô hình phát triển MEGACO/H248 - Mô hình kết nối dựa trên các termination và context - Các gói được định nghĩa trong các phụ lục riêng (các RFC riêng) - Các lớp ứng dụng lớn hơn cho hội nghị đa bên và các cuộc gọi đa phương tiện - Hiệu quả hơn và mở hơn cho các tiến trình trong tương lai mà không bị phá vỡ Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 30
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.2.3.4 SIGTRAN SIGTRAN là một nhóm làm việc của IETF nghiên cứu việc truyền tải báo hiệu PSTN (báo hiệu SS7 dựa trên chuyển mạch gói) qua mạng IP. Nhóm này thực hiện công việc: cung cấp tương tác giữa hai mạng PSTN và mạng IP, cho phép truyền báo hiệu PSTN trong mạng IP, điển hình là VoIP. Công việc chính của nhóm là nghiên cứu truyền báo hiệu giữa các Gateway (SG và MGC) nhằm cung cấp khả năng cho MGC định vị tài nguyên trên mạng. Ngăn xếp Các giao thức IETF đối chiếu với ngăn xếp SS7 SS7 TCAP / MAP Q.931 Data ISUP / SCCP SUA IUA User MTP-3 M3UA MTP-3 M2PA M2UA MTP-2 SCTP IP MTP-1 Hình 21: Mô hình Sigtran Kiến trúc Sigtran gồm 3 thành phần chính: - Tầng IP chuẩn - Tầng vận chuyển: với giao thức truyền tải báo hiệu SCTP để truyền báo hiệu tin cậy - Tầng thích ứng: hỗ trợ các hàm nguyên thuỷ xác định yêu cầu bởi một giao thức ứng dụng báo hiệu riêng. Một số giao thức thích ứng được định nghĩa: M2UA, M3UA, M2PA, SUA.  M2UA: kết nối tới các thiết bị cũ mà không cần yêu cầu số SP mới  M2PA và M3UA: kết nối giữa các điểm báo hiệu cho phép IP  SUA: cho phép kết nối với các điểm báo hiệu cho phép IP với các ứng dụng TCAP  IUA: truyền báo hiệu thuê bao tới Softswitch Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 31
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.2.3.5 APIs và INAP INAP là giao thức ứng dụng mạng thông minh. Nó hỗ trợ các dịch vụ mạng thông minh trên nền NGN. Nó được dùng cho truyền báo hiệu dịch vụ IN giữa Call server và Feature server. API là giao diện chương trình ứng dụng. Thông qua giao diện này nhà cung cấp dịch vụ có thể tương tác với Feature server để kiến tạo nên dịch vụ mới một cách linh hoạt trên nền mạng hiện có mà không cần thay đổi thiết bị mạng. Có giao diện này giúp cho quá trình triển khai các dịch vụ cũng đơn giản và nhanh chóng hơn. Internal External Toolkits Application Application Server Server Self Parlay, Jain,OSA, SIP, XML H T Activation M L , Product W P A Self Creation T P F Service Creation Management , , X P M M L Service N S User- Service Management , a Open Services Platform Interaction b r o C Network Management H323H, S32IP3,, RSaIPd,iu Rsa, dDiiuasm, e t.er, ISUP, INAP, CAMEL, MAP, IS41 MultiMedia MultiMedia AcAccecsess s SSooftfstswwitictchh Softswitch Softswitch SeSrevrevrer S12/E10/ Megahub AXE-10 DX 200 EWSD DMS 5ESS System X EMX Hình 22: Mô hình kiến tạo dịch vụ 2.2.3.6 RTP và RCTP RTP RTP là giao thức truyền tải thời gian thực hỗ trợ việc truyền thông tin Media trong hệ thống H323. Cụ thể là RTP hỗ trợ thực hiện trao đổi bản tin hai chiều từ đầu đến cuối theo thời gian trên mạng Unicast hay Muticast. Các dịch vụ truyền tải và đóng mở gói bao gồm: nhận diện tải, sắp xếp đúng thứ tự gói tin, chuẩn hoá thới gian tín hiệu đòi hỏi thời gian thực dựa vào tem thời gian và các từ giám sát. RTP dựa vào nhiều cơ chế khác biệt và các lớp thấp hơn để đảm bảo truyền đúng thời hạn, chiếm giữ tài nguyên, đảm bảo độ tin cậy và QoS. RTCP RTCP là giao thức điều khiển truyền thời gian thực, làm cơ sở điều khiển tới các thành phần của tệp, sử dụng cơ chế phân phối giống với gói dữ liệu. Các Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 32
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN giao thức lớp dưới phải cung cấp việc phối hợp gói dữ liệu và điều khiển. RTCP giám sát việc gửi dữ liệu cũng như diều khiển và nhận dạng dịch vụ. RTP luôn sử dụng cổng UDP chẵn, còn RTCP sử dụng cổng UDP lẻ ngay trên cổng cho RTP của nó. 2.2.4 Các công nghệ nền tảng cho NGN Ngày nay do yêu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng dịch vụ đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của thị trường công nghệ điện tử - tin học - viễn thông. Những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhau nhằm cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai. Theo ITU có hai xu hướng tổ chức mạng chính: - Hoạt động kết nối định hướng (CO) - Hoạt động không kết nối (CL) Tuy vậy hai phương thức phát triển này đang dần tiếp cận và hội tụ dẫn đến sự ra đời của của công nghệ ATM/IP. Sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng. 2.2.4.1 IP IP là giao thức chuyển tiếp gói tin. Việc chuyển tiếp gói tin được thực hiện theo cơ chế phi kết nối. IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu định tuyến và các chức năng điều khiển ở mức thấp (ICMP). Gói tin IP gồm địa chỉ của bên nhận, địa chỉ là số duy nhất trong toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tới đích. IP là giao thức chuyển mạch có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. Tuy nhiên việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do phương thức định tuyến theo từng chặng. Mặt khác IP cũng không hỗ trợ chất lượng dịch vụ. 2.2.4.2 ATM Công nghệ ATM dựa trên cơ sở của phương pháp chuyển mạch gói. Thông tin được nhóm vào các gói tin có độ dài cố định ngắn; trong đó vị trí gói không phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ và dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh cho trước. Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau. ATM có hai đặc điểm quan trọng: Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 33
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN - ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế bào ATM. Các tế bào nhỏ với tốc độ truyền cao sẽ làm cho trễ truyền lan và biến động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, cũng tạo điều kiện cho việc hợp kênh ở tốc độ cao dễ dàng hơn. - ATM có khả năng nhóm một số kênh ảo thành một đường ảo nhằm giúp cho công việc định tuyến được dễ dàng Quá trình chuyển giao các tế bào qua tổng đài ATM cũng giống như chuyển giao gói qua router. Tuy nhiên ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn trên cell có kích thước cố định và nhỏ hơn IP, kích thước bảng định tuyến nhỏ hơn nhiều so với của IP router. Việc này thực hiện trên các thiết bị phần cứng chuyên dụng nên dung lượng tổng đài ATM thường lớn hơn dung lượng IP router truyền thống. 2.2.4.3 IP Over ATM IP over ATM là một kỹ thuật xếp chồng, nó xếp IP lên ATM; giao thức của hai tầng hoàn toàn độc lập với nhau, giữa chúng phải nhờ một loại giao thức nữa để nối thông như NHRP, ARP . Điều đó hiện nay không được sử dụng rộng rãi trong thực tế. 2.2.4.4 MPLS MPLS là kỹ thuật chuyển mạch đa giao thức nhãn. Phương pháp này đã dung hợp một cách hữu hiệu năng lực điều khiển lưu lượng của thiết bị chuyển mạch với tính linh hoạt của bộ định tuyến. MPLS là công nghệ chuyển mạch IP có nhiều triển vọng. Với tính chất cơ cấu định tuyến của mình, MPLS có khả năng nâng cao chất lượng dịch vụ của mạng IP truyền thống. Bên cạnh đó thông lượng của mạng sẽ được cải thiện một cách rõ rệt. Tuy nhiên độ tin cậy là một vấn đề thực tiễn có thể khiến việc triển khai MPLS trên mạng bị chậm lại. 2.3 Giải pháp NGN của các hãng 2.3.1 Mô hình NGN của Alcatel Alcatel đưa ra mô hình mạng thế hệ sau với các lớp: - Lớp truy nhập và truyền tải - Lớp trung gian - Lớp điều khiển Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 34
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN - Lớp dịch vụ mạng C¸c DÞch vô/b¸o hiÖu dÞch vô Líp dÞch vô m¹ng m¹ng ®∙ cã m¹ng ®éc lËp ThiÕt bÞ m¹ng Líp ®iÒu khiÓn ®∙ cã Líp trung gian Líp truy nhËp vµ truyÒn t¶i Kh¸ch hµng Ngêi sö dông Truy nhËp tõ xa H×nh 23: S¬ ®å m¹ng t¬ng lai (M« h×nh cña Alcatel) Alcatel giới thiệu các chuyển mạch đa dịch vụ, đa phương tiện 1000MME10 và Alcatel 1000 Softswitch cho giải pháp xây dựng NGN. Trong đó họ sản phẩm 1000MME10 là các hệ thống cơ sở để xây dựng mạng viễn thông thế hệ mới từ mạng hiện có. Năng lực xử lí của hệ thống rất lớn so với các hệ thống E10 trước đây, lên tới 8 triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch ATM có thể đạt tới 80Gb/s. Đặc điểm lớn nhất của hệ thống này là luôn chuyển một số chức năng liên quan đến điều khiển cuộc gọi như chương trình kết nối ATM bán cố định, chương trình xử lí số liệu cho việc lập kế hoạch đánh số, định tuyến, điểm điều khiển dịch vụ nội hat, quản lý kết nối băng thông lên máy chủ (Server) chạy trên UNIX. Hệ thống này có thể làm các chức năng sau: - Gateway trung kế: hỗ trợ kết nối giữa mạng thoại dùng TDM và mạng chuyển mạch gói. Hệ thống này gồm Gateway cho thoại qua ATM và thoại qua IP. - Gateway truy nhập: hệ thống này thực hiện kết nối đến thuê bao, tập trung các lưu lượng POST, ISDN, ADSL, ATM, IP và chuyển đến mạng chuyển mạch gói. Hệ thống cũng cung cấp các chức năng xác nhận, cho phép kết nối, thống kê và các kết cuối băng hẹp, băng rộng. - Tổng đài chuyển mạch gói: có chức năng hỗn hợp chuyển mạch/ định tuyến đặt tại phần lõi hay biên của mạng chuyển mạch gói. Thiết bị này chuyển tải thông tin giữa Gateway trung kế và Gateway truy nhập. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 35
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.3.2 Mô hình NGN của Ericsson M¸y chñ øng dông IP Com øng dông HLR SCP Q Server U H.323 ¶ n M¸y M¸y chñ §iÒu khiÓn Chñ PSTN/ l PLMN ISDN ý MGW M¹ng ®êng trôc kÕt nèi C¸c m¹ng ®a dÞch vô / MGW MGW MGW MGW IP kh¸c C¸c m¹ng M¹ng truy M¹ng truy PBX/LAN ®iÖn tho¹i nhËp v« tuyÕn nhËp h÷u intranet kh¸c tuyÕn H×nh 24: CÊu tróc m¹ng thÕ hÖ tiÕp theo cña Ericsson Ericsson giới thiệu mô hình mạng thế hệ mới có tên là ENGINE. ENGINE tạo ra một mạng lõi cung cấp nhiều dịch vụ trên một cơ sở hạ tầng mạng duy nhất. Nó bao gồm toàn bộ các sản phẩm mạng đa dịch vụ của Erisson và đây là một tập hợp các giải pháp và sản phẩm. Cấu trúc ENGINE hướng tới các ứng dụng, cấu trúc này sựa trên các liên hệ Client/Server và Gateway/Server. Các ứng dụng gồm các phần client trên máy đầu cuối và các server trong mạng giao tiếp với nhau qua các giao diện mở và hướng tới mạng độc lập với dịch vụ. Cũng như các hãng khác mạng ENGINE được phân thành 3 lớp, sử dụng công nghệ chuyển mạch gói đó là: - Lớp dịch vụ/điều khiển - Lớp kết nối xử lí thông tin người sử dụng, chuyển mạch và định tuyến lưu lượng hay lớp vận chuyển - Lớp truy nhập Lớp dịch vụ/điều khiển bao gồm các server có chức năng điều khiển các cuộc gọi PSTN/ISDN và số liệu, cung cấp các dịch vụ mạng thông minh IN, Mutimedia thời gian thực trên cơ sở xử lí AXE của Ericsson. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 36
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN Lớp kết nối xử lí các thông tin người sử dụng, chuyển mạch và định tuyến lưu lượng hay còn gọi là lớp vận chuyển với phần lõi chuyển mạch chính là ATM AXD 301 có dung lượng từ 10 đến 160 Gb/s và khả năng mở rộng trong tương lai lên đến 2500Gb/s. Đồng thời hệ thống chuyển mạch ATM AXD 301 có thể sử dụng như một giao diện giữa mạng lõi và các mạng truy nhập khác: mạng cố định, vô tuyến cố định và mạng di động. Lớp truy nhập đảm bảo khả năng truy nhập của thuê bao từ các mạng cố định, vô tuyến cố định, di động và các mạng truy nhập khác. Ericsson giới thiệu sản phẩm ENGINE Access Ramp gồm các dòng sản phẩm đáp ứng yêu cầu của giải pháp mạng cần triển khai (truy nhập băng hẹp, đa truy nhập, truy nhập ADSL, phân tách DSSL, chuyển mạch ghép, chuyển mạch đơn, tích hợp ATM ). Đối với cấu hình truy nhập băng hẹp việc chuyển mạch sẽ do chuyển mạch nội hạt (local) thực hiện. Để cung cấp các dịch vụ ATM ENGINE Access Ramp sẽ phối hợp với mạng ATM công cộng. Giải pháp mạng mới ENGINE của Ericsson có 3 giải pháp ứng dụng: mạng trung kế, mạng chuyển mạch, mạng tích hợp. - Mạng trung kế: đây là bước đầu tiên để tiến tới mạng đa dịch vụ, chuyển mạch ATM lắp ghép tại tổng đài Toll của mạng PSTN sẽ cho phép lưu lượng thoại được vận chuyển như lưu lượng đặt trên mạng đường trục. Lưu ý lưu lượng thoại vẫn được điều khiển chuyển mạch trước khi đưa tới chuyển mạch ATM. - Mạng chuyển mạch: sử dụng thay thế mạng đường trục hoàn toàn bằng chuyển mạch gói cho các ứng dụng IP và ATM. Thực hiện điều khiển cuộc gọi lưu lượng thoại sẽ do server lớp điều khiển thực hiện và quá trình chuyển mạch sẽ do chuyển mạch ATM (MG thực hiện - lớp kết nối xử lí) - Mạng tích hợp: là giải pháp cung cấp đầy đủ các tính năng của mạng thế hệ sau. Việc điều khiển cuộc gọi sẽ được tập chung bởi một Teleephony server lớp điều khiển thực hiện, các hệ thống chuyển mạch ATM sẽ thay thế các chuyển mạch nội hạt và nút truy nhập để cung cấp các dịch vụ băng rộng cho thuê bao. Đây là cấu trúc còn đang được gọi là đa dịch vụ đầu cuối tới đầu cuối (end – to – end multi – service network). Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 37
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.3.3 Giải pháp kết hợp mạng ATM/IP với mạng hiện tai của Nortel Server Packet Packet Voice Voice Gateway ῀ Gateway ATM Network Tho¹i trªn ATM/IP E1, DS3 E1, DS3 TDM TDM CM M¹ng b¸o hiÖu CM T No7 T DM DM PSTN ChuyÓn m¹ch TDM M¹ng b¨ng hÑp TDM ChuyÓn m¹ch TDM Hình 25: Mô hình của Nortel Nortel đưa ra mô hình kết hợp ATM/IP với mạng hiện tại như ở trên và đưa ra các sản phẩm phục vụ cho mô hình này là OP Tera Packet và Passport 15000. Họ sản phẩm OP Tera Packet cho lớp điều khiển, OP Tera Packet Core cho lớp vận chuyển xương sống (backbone) và Passport cho hệ thống chuyển mạch và truy nhập đa dịch vụ. Mục tiêu của Nortel là hoàn thiện mạng lõi đảm bảo hợp nhất các mạng thoại và số liệu có thể cung cấp các dịch vụ IP, ATM bằng cách đưa ra khối lõi IP/MPLS bao gồm lõi IP router và chuyển mạch MPLS có dung lượng 19.2Tb/s có giao diện quang 2,5Gb/s (có khả năng mở rộng tới 10Gb/s). Hệ thống chuyển mạch Passport trên cơ sở lai ghép ATM và IP/MPLS có khả năng cung cấp đa dịch vụ cho thuê bao với dung lượng 40Gb/s và có khả năng mở rộng tới Tb/s. Họ sản phẩm Passport được giới thiệu gồm Passport 7000, 15000, 15000- VSS và 15000BSN được sử dụng như phần lõi của mạng chuyển mạch hoặc như MG của lớp kết nối trong NGN. Hệ thống Passport 15000 được xây dựng trên các chuẩn PNNI, IISP và DPRS, tích hợp IP trên ATM cũng như MPLS với ATM để có thể cung cấp các dịch vụ một cách toàn diện. Đặc biệt với khả năng MPLS phối hợp định tuyến, đấu chéo các lưu lượng data cho dịch vụ FR, IP và ATM đảm báo QoS, ngoài ra còn có khả năng hợp nhất điều khiển phục vụ cho ứng dụng Packet/Optical. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 38
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.3.4 Mô hình NGN của Siemens Qu¶n lý Khai b¸o vµ qu¶n lý kÕt nèi Qu¶n lý dÞch vô m¹ng Líp ®iÒu PSTN/ khiÓn ISDN M¹ng truy nhËp ®a dÞch vô POTS,ISDN Líp Cæng nèi IP,ATM,FR truy CABLE nhËp V« tuyÕn DN Líp TruyÒn dÉn quang chuyÓn t¶i C¸c m¹ng hiÖn cã §Þnh tuyÕn/ chuyÓn m¹ch §Þnh tuyÕn/ chuyÓn m¹ch H×nh 26: CÊu tróc m¹ng thÕ hÖ sau (m« h×nh cña Siemens) Giải pháp NGN của Siemens dựa trên cấu trúc phân tán, xoá đi khoảng cách giữa mạng PSTN và mạng số liệu. Các hệ thống đưa ra vẫn dựa trên cấu trúc phát triển của hệ thống chuyển mạch mở nổi tiếng của Siemens là EWSD. Siemens giới thiệu giải pháp có tên là SURPASS. . Phần chính của SURPASS là hệ thống hiQ, đây có thể coi là hệ thống chủ tập chung cho lớp điều khiển của mạng với chức năng như một hệ thống cửa ngõ mạnh để điều khiển các tính năng thoại, kết hợp khả năng báo hiệu mạnh để kết nối với nhiều mạng khác nhau. Trên hệ thống này có khối chuyển dổi báo hiệu báo hiệu số 7 của mạng PSTN/ISDN sang giao thức điều khiển cửa ngõ trung gian MGCP. Tuỳ theo chức nă . ng và dung lượng SURPASS hiQ được chia thành các loại SURPASS hiQ 10, 20, 9100, 9200, 9400. . SURPASS hiG là họ các hệ thống cửa ngõ trung gian (MG) từ mạng dịch vụ cấp dưới lên SURPASS hiQ, hệ thống nằm ở biên mạng đường trục, chịu sự quản lý của SURPASS hiQ. Họ này có chức năng: - Cửa ngõ quản lý truy nhập từ xa (RAS): chuyển đổi số liệu từ modem hay ISDN thành số liệu IP và ngược lại. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 39
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN - Cửa ngõ cho VoIP: nhận lưu lượng thoại PSTN, nén, tạo gói, chuyển lên mạng IP và ngược lại - Cửa ngõ cho VoATM: nhận lưu lượng thoại PSTN, nén, tạo gói, chuyển thành các tế bào ATM, chuyển lên mạng ATM và ngược lại. . SURPASS hiA là hệ thống truy nhập đa dịch vụ nằm ở lớp truy nhập của NGN, phục vụ cho truy nhập thoại, xDSL và các dịch vụ số liệu trên một nền duy nhất. Để cung cấp các giải pháp truy nhập SURPASS hiA có thể kết hợp với tổng đài EWSD hiện có qua giao diện V5.2 cũng như cùng với SURPASS hiQ tạo nên mạng thế hệ mới. SURPASS hiA chia thành nhiều loại tuỳ theo các giao diện hỗ trợ (hỗ trợ xDSL, truy nhập băng rộng, lease line kết nối Internet trực tiếp. Kết hợp chức năng cửa ngõ trung gian tích hợp, gồm cả VoIP, VoATM) thành các loại SURPASS hiA 7100, 7300, 7500. . Để quản lý tất cả hệ thống của SURPASS, Siemens đưa ra NetManager. Hệ thống quản lý này sử dụng giao thức SNMP và chạy trên nền JAVA/CORBA, có giao diện HTTP để có thể quản ly qua trang web. 2.3.5 Xu hướng phát triển NGN của Lucent Lucent đặc biệt nhấn mạng cấu trúc NGN với hai lớp: - Lớp lõi ATM/IP và truyền dẫn quang (áp dụng công nghệ quang tiên tiến như WDM, DWDM ) - Lớp phân phối dịch vụ. Họ đưa ra một số thiết bị: - MSC 25000 Multiservice Packet Core Switch: khả năng xử lí 750 triệu gói tin, băng thông giao diện quang 155Mb/s đến 10Gb/s. Thiết bị này cung cấp dự phòng 320 Gb/s, lưu lượng 2 chiều – tương đương với 15 triệu kênh kết nối ảo trên hệ thống và 50 nghàn cuộc gọi có thể thiết lập trong một giây. - Metro MSX (Metro Multiservice Transmission) với dòng sản phẩm MetroMSX4500, MetroMSX2500, MetroMSX2000. MetroMSX là sản phẩm hợp nhất các lớp thiết bị với giải pháp tối ưu tích hợp. - Ngoài ra còn có các sản phẩm B-STDX 8000/9000 và CBX 500 hỗ trợ các dịch vụ của cả FR và ATM. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 40
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Cấu trúc mạng NGN 2.3.6 Xu hướng phát triển NGN của NEC M¹ng ®iÒu khiÓn dÞch vô M¸y chñ m¹ng M¹ng truy nhËp M¹ng ®êng trôc W-CDMA Corporate Sîi c¸p Network LAN TruyÒn v« t¶i quang tuyÕn Nót DWDM Giga bÝt Truy nhËp LAN ATM FTTx CA C¸p ngÇm díi biÓn TV ONU M¹ng gia ®×nh IEEE1394 H×nh 27: M« h×nh cu¶ NEC vÒ m¹ng viÔn th«ng t¬ng lai NEC đưa ra mô hình mạng tương lai và sản phẩm mới thuộc họ tổng đài NEAX - 61∑. Đây là hệ thống chuyển mạch hỗn hợp STM/ATM/IP, là kết quả của chương trình có tên “Progessiveunity” với mục đích tiến đến NGN. Hệ thống mới này nhấn mạnh đến khả năng phát triển hài hoà giữa mạng khách hàng hiện tại và cung cấp dịch vụ IP đảm bảo QoS một cách kinh tế. Họ sản phẩm được đưa ra giới thiệu gồm 3 loại hệ thống: - IP Gateway (PSTN/IP) cung cấp các giao diện PSTN/IP và quay trọn số truy nhập Internet. Loại này được sử dụng trong trường hợp có hai mạng đường trục riêng cho PSTN và Internet. - Media gateway ngoài khả năng cung cấp các giao diện PSTN/Ip và quay số trọn gói truy nhập internet còn có các giao diện truy nhập số liệu tốc độ cao XDSL. Loại này sử dụng để kết nối với mạng truyền dẫn SDH tách biệt với mạng IP và mạng đường trục ATM - Access gateway đa năng hơn hai loại trên, ngoài các giao diện cho thuê bao như Media gateway còn có các giao diện WLL, IP/ATM cho PBX. Loại này được sử dụng trong trường hợp mạng đường trục đã được gói hoá trên cơ sở IP/ATM Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 41
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN CHƯƠNG 3: DỊCH VỤ TRONG NGN 3.1 Giới thiệu chung về dịch vụ Sự cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực mạng thông tin cũng như mạng viễn thông đang diễn ra trong những năm gần đây. Khi sự cạnh tranh gia tăng, điều đặc biệt quan trọng đối với các công ty là xác định vị trí thích hợp để mang lại thuận lợi cho bản thân mình, và để chuẩn bị cho môi trường truyền thông mới đang nổi lên. Trong môi trường này, sự hòa nhập, liên kết và cạnh tranh của các thành viên mới tham gia vào thị trường phải hoạt động tích cực để tìm ra phương thức mới, nhằm giữ và thu hút hầu hết các khách hàng có tiềm năng. Các nhà cung cấp dịch vụ hiện nay đang cố gắng tìm ra lối đi riêng cho mình để tạo ra sự khác biệt với các nhà cung cấp khác, chẳng hạn như tìm kiếm phương thức mới để đóng nhãn và đóng gói dịch vụ, thực hiện giảm các chi phí hoạt động, Mạng thế hệ mới NGN là bước kế tiếp của thế giới viễn thông, có thể được hiểu là mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, khả năng điều khiển thông minh dịch vụ hoặc cuộc gọi. Khả năng điều khiển thông minh này thường hỗ trợ cho tất cả các loại dịch vụ trên mạng truyền thông, từ dịch vụ thoại cơ bản (Basic Voice Telephony Services) cho đến các dịch vụ dữ liệu, hình ảnh, đa phương tiện, băng rộng tiên tiến (Advanced Broadband), và các ứng dụng quản lý (Management Application). Hình 28: Mạng đa dịch vụ (góc độ dịch vụ) Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 42
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN Như đã đề cập ở các phần trước, NGN là sự tập trung của ba loại mạng chính: mạng thoai PSTN, mạng di động và mạng chuyển mạch gói (mạng Internet). Cấu trúc này phân phối toàn bộ các phương thức truy nhập, hầu hết các công nghệ và ứng dụng mới. Từ đó tạo ra nhiều dịch vụ mơi. Hình 29: Cấu trúc NGN dạng modun Có ba loại dịch vụ chủ yếu trong NGN: dịch vụ thời gian thực và thời gian không thực, dịch vụ nội dung, dịch vụ quản lý. Các dịch vụ này giúp cho các nhà khai thác có sự điều khiển, bảo mật và độ tin cậy tốt hơn đồng thời giảm chi phí vận hành. Nhờ đó, các nhà cung cấp dịch vụ có thể nhanh chóng có nguồn thu mới. Xây dựng trên các thành phần mở và được module hóa, trên các giao thức chuẩn và các giao diện mở, NGN đã trở thành một phương tiện thực hiện mục đích là cho phép kết nối giữa con người và máy móc ở bất cứ khoảng cách nào. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 43
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN Nói cách khác, NGN có khả năng cung cấp các yêu cầu đặc biệt của tất cả khách hàng công ty, văn phòng ở xa, văn phòng nhỏ, nhà riêng, Nó hợp nhất thoại hữu tuyến và vô tuyến, dữ liệu, video, bằng cách sử dụng chung một lớp truyền tải gói. Các lớp dịch vụ của NGN linh hoạt, chi phí hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn đối với các dịch vụ trước đây. 3.2 Nhu cầu NGN của các nhà cung cấp dịch vụ Mạng Internet đang xử lý khá tốt tất cả các dịch vụ chúng ta yêu cầu. Giải pháp của mạng Internet đơn giản là sử dụng các thiết bị đầu cuối thuê bao CPE (Customer Premise Equipment) tiên tiến như PC, smart phone, set-top-box, Dịch vụ được thực hiện tại các hệ thống đầu cuối. Các xí nghiệp, các công ty phần mềm và một số trường Đại học, trung học sẽ phát triển các ứng dụng và tải chúng từ mạng Internet đến các thiết bị CPE. Các yêu cầu đối với mạng truyền tải công cộng là tính tin cậy và băng thông truyền dẫn cao. Như vậy tại sao các nhà cung cấp dịch vụ lại quan tâm đến dịch vụ NGN? Tại sao họ không theo phương thức kinh doanh cũ? Sau đây là một số lý do tiêu biểu: Nhà cung cấp có thể tồn tại với phương thức cũ (nếu họ may mắn), tuy nhiên chắc chắn họ sẽ không thành công. Các nhà cung cấp đang bắt buộc cạnh tranh về giá để đảm bảo thu nhập. Trong lúc đó, các đối thủ cạnh tranh đưa ra các dịch vụ hấp dẫn để được các khách hàng “béo bở” nhất. Do đó nếu nhà cung cấp dịch vụ muốn thành công trong thời đại mới, họ buộc phải thêm giá trị vào các dịch vụ truyền thống của mình. NGN hỗ trợ các dịch vụ mới tiên tiến nên cho phép họ giữ được các khách hàng quan trọng và mở rộng thị trường trong nhiều khu vực mới. Mạng lưới hiện nay không thể cung cấp tất cả các yêu cầu của khách hàng. Một điều không thể nghi ngờ là các dịch vụ của một vài khách hàng đang chuyển dần ra biên mạng. Nhà cung cấp mạng công cộng không thể chống lại khuynh hướng này. Tuy nhiên họ không chấp nhận thất bại. Kinh doanh các dịch vụ thông tin mới trở thành một ngành công nghiệp có thể thu về hàng tỷ đô la. Cuối cùng có một thực tế là một số người muốn sử dụng các dịch vụ mới trên nền CPE, trong khi số khác lại thích dịch vụ trên nền mạng. Các dịch vụ trên nền mạng có nhiều ưu điểm. Với một số nhỏ các dịch vụ đơn giản không yêu cầu làm việc giữa khách hàng với nhau, các dịch vụ trên nền CPE có thể hiệu quả. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng làm việc với nhau tăng, các dịch vụ trên nền mạng tỏ ra có nhiều lợi thế hơn. Ví dụ, các ứng dụng Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 44
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN trên nền mạng linh hoạt hơn và có khả năng mở rộng hơn so với các dịch vụ trên nền CPE. Với các ứng dụng trên nền CPE, thiết bị CPE cần phải tinh vi, phức tạp hơn (và do đó, đắt tiền hơn) để đảm bảo các yêu cầu về các ứng dụng tiên tiến hơn. Giải pháp trên nền mạng cho phép chia sẻ tài nguyên và dễ dàng mở rộng để đáp ứng các yêu cầu đó. Thứ hai, dịch vụ trên nền CPE khó khăn trong việc cung cấp các dịch vụ đối với thuê bao di động. Nếu khách hàng muốn truy nhập vào các dịch vụ của họ tại những địa điểm khác nhau, họ cần phải mang thiết bị CPE theo hay tải phần mềm từ vị trí mới, lãng phí thời gian và tài nguyên mạng. Với các dịch vụ trên nền mạng, khách hàng có thể truy nhập vào các dịch vụ của họ bất kể từ vị trí nào. Cuối cùng, các vấn đề khách hàng quan tâm như tính cước, quản lý cấu hình, dự phòng và các dạng quản lý khác được xử lý dễ dàng hơn đối với các dịch vụ trên nền mạng. NGN sẽ cho phép các nhà khai thác cung cấp với chi phí hiệu quả của các dịch vụ mới phức tạp hơn bằng cách xây dựng một lõi liên hệ với các dịch vụ truyền tải truyền thống. Thêm vào đó, việc hợp nhất các ứng dụng NGN làm giảm chi phí bằng cách loại bỏ các nhược điểm của các dịch vụ riêng lẻ hiện nay. NGN còn giảm thời gian thương mại hóa và xoay vòng vốn nhanh hơn khi cung cấp các dịch vụ mới. Và sau cùng, NGN mở rộng các dịch vụ tiên tiến, tăng khả năng cạnh tranh và mở rộng khả năng thâm nhập thị trường của họ. 3.3 Yêu cầu của khách hàng Công ty lớn . Dịch vụ VPN cho kết nối nội bộ, và dịch vụ truyền dẫn (chẳng hạn như leased line) kết nối với bên ngoài. Có nhu cầu quản lý dịch vụ và mạng. . Dung lượng băng thông lớn, phân phối băng thông linh hoạt. . Yêu cầu QoS là bắt buộc, có sự dự phòng. Công ty trung bình . Dịch vụ VPN cho kết nối nội bộ và các dịch vụ văn phòng kết nối với bên ngoài như: thoại, Internet, fax, . Dung lượng băng thông trung bình. . QoS: quan trọng Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 45
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN Công ty nhỏ, văn phòng đặt tại nhà . Dịch vụ kết nối từ xa, dịch vụ văn phòng như thoại, fax, dữ liệu, Internet, . Dung lượng băng thông trung bình. . QoS: ít quan trọng. Thuê bao tại nhà . Dịch vụ kết nối từ xa và các dịch vụ tại nhà như thoại, Internet, di động, giải trí, điều khiển các thiết bị trong nhà, . Dung lượng băng thông nhỏ. . QoS: ít quan trong. 3.4 Dịch vụ NGN 3.4.1 Xu hướng các dịch vụ trong tương lai Để xác định được các dịch vụ trong mạng thế hệ sau cũng như chiến lược đầu tư của các công ty, xu hướng phát triển các dịch vụ trong tương lai là vấn đề rất cần xem xét.  Trước hết chúng ta cần quan tâm đến xu hướng của dịch vụ thoại. Đây là dịch vụ phổ biến, lâu đời và thu nhiều lợi nhuận nhất từ những ngày đầu cho đến nay. Do đó, dịch vụ thoại truyền thống sẽ tiếp tục tồn tại trong thời gian dài. Sau đó, một phần dịch vụ truyền thống này chuyển sang thông tin di động và thoại qua IP.  Đối với dịch vụ truyền thông đa phương tiện, hiện nay H.323 đã là môi trường cho giải pháp thoại qua giao thức IP và các dịch vụ đa phương tiện tương đối đơn giản. Tuy nhiên, sau đó SIP sẽ thay thế cho H.232 do SIP có nhiều ưu điểm hơn và thích hợp với các dịch vụ truyền thông đa phương tiện phức tạp.  Trong tương lai, tính cước dịch vụ theo nội dung và chất lượng, không theo thời gian sẽ chiếm ưu thế.  Nhiều dịch vụ và truy nhập ứng dụng thông qua các nhà cung cấp dịch vụ và truy nhập ứng dụng sẽ phát triển mạnh. Các dịch vụ leased line, ATM, Frame Relay hiện nay sẽ tiếp tục tồn tại thêm một thời gian nữa do các tổ chức kinh doanh không muốn thay đổi thiết bị chỉ vì thay đổi Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 46
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN dịch vụ kết nối. Dịch vụ IP-VPN sẽ trở thành một lựa chọn hấp dẫn.  Cuối cùng, phương thức truy nhập mạng, ra lệnh, nhận thông tin, bằng lời nói (voice portal) sẽ là một chọn lựa trong tương lai. Hiện nay, kỹ thuật chuyển đổi từ lời nói sang file văn bản và ngược lại đang phát triển mạnh. 3.4.2 Các đặc trưng dịch vụ NGN Mặc dù thật khó để dự đoán hết các ứng dụng trong tương lai, nhưng chúng ta có thể chỉ ra các đặc trưng và các khả năng quan trọng của dịch vụ trong môi trường NGN bằng cách xem xét các xu hướng công nghiệp liên quan đến dịch vụ hiện nay. Một điều chắc chắn là chúng ta đang dịch chuyển từ mạng chuyển mạch kênh, trên nền TDM sang mạng dựa trên chuyển mạch gói, dựa trên truyền tải tế bào hay khung. Tuy nhiên các thay đổi này là trong mạng truyền tải và ở đây chúng ta chỉ xem xét ở mức dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ mạng truyền thống đã cung cấp các dịch vụ với khuynh hướng thoại băng hẹp, bằng một kết nối đơn điểm-điểm trong mỗi cuộc gọi trên một thị trường rộng lớn giữa các thuê bao đầu cuối, với các khả năng sử dụng các dịch vụ giá trị gia tăng khác nhau. Dù sao, các dịch vụ này đã làm thay đổi nhanh chóng đến nền kinh tế thế giới và thông tin cũng được xem như một nguồn tài nguyên cơ sở. Trong khi các dịch vụ hiện tại vẫn được các nhà cung cấp giữ lại, thì khách hàng lại sẽ hướng đến các dịch vụ đa phương tiện băng rộng và các dịch vụ mang nhiều thông tin. Khách hàng có thể tương tác với nhau thông qua mạng nhờ các thiết bị CPE tinh vi và có thể chọn trên phạm vi rộng chất lượng dịch vụ (QoS) và dải tần. Trong tương lai, mạng thông minh sẽ không chỉ tạo ra các tuyến kết nối bằng cách dựa trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang nhiều thông tin rộng hơn như: quản lý session đa phương tiện, các kết nối đa công nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dịch vụ chỉ dẫn trực tuyến, các phần tử giám sát, Sự phát triển của các dịch vụ truyền thông hiện nay sẽ hướng tới việc các nhà cung cấp dịch vụ phải có sự mềm dẻo, linh hoạt để phục vụ được cả thị trường lớn và nhỏ. Các quyết định về việc cung cấp dịch vụ của họ có thể gặp nhiều vấn đề phải giải quyết như giá cả, việc đóng gói, tiếp thị cũng như sự tiện ích của dịch vụ thực tế khi cung cấp. Khi có nhiều phương tiện truyền tin, nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp thiết bị và các doanh nghiệp thương mại liên Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 47
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN quan đến việc cung cấp dịch vụ, liên mạng và các hệ thống thương mại sẽ trở nên càng quan trọng. Mục tiêu chính của dịch vụ NGN là cho phép khách hàng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳ dạng nào, trong bất kỳ điều kiện nào, tại mọi nơi và dung lượng tùy ý. Dựa trên các khuynh hướng được đề cập ở trên, sau đây là một số đặc tính dịch vụ quan trọng trong môi trường NGN: . Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện, đảm bảo độ tin cậy, thân thiện trong việc liên kết các thuê bao, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất kỳ phương tiện nào, vào mọi lúc, tại mọi nơi, . Nhiều thực thể và các phần tử mạng thông minh được phân bố trên toàn mạng. Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truy nhập và điều khiển các dịch vụ mạng. Nó cũng có thể thực hiện các chức năng cụ thể thay thế cho nhà cung cấp dịch vụ hoặc mạng. Ta có thể xem nó như một tác tử quản lý có thể thực hiện giám sát tài nguyên mạng, tập hợp các số liệu, . Dễ dàng sử dụng. Khách hàng không bị ảnh hưởng từ các quá trình tập trung, xử lý và truyền dẫn thông tin phức tạp của hệ thống. Nó cho phép khách hàng truy xuất và sử dụng các dịch vụ mạng một cách đơn giản hơn, bao gồm các giao diện người dùng cho phép tương tác tự nhiên giữa khách hàng và mạng. Khách hàng được cung cấp các thông tin hướng dẫn, các tùy chọn, các tương tác quản lý xuyên suốt các dịch vụ. Ngoài ra nó còn cung cấp các menu khác nhau cho những người chưa có kinh nghiệm ngược lại với những người đã có kinh nghiệm, và cung cấp một môi trường thống nhất cho các dạng thông tin. . NGN cho phép khách hàng quản lý hồ sơ các nhân, tự dự phòng các dịch vụ mạng, giám sát thông tin tính cước, cá nhân hóa giao diện người dùng, tạo ra và dự phòng các ứng dụng mới . Với việc quản lý thông tin thông minh, NGN giúp người dùng quản lý sự quá tải của thông tin bằng cách cung cấp cho họ khả năng tìm, sắp xếp và lọc các bản tin hoặc dữ liệu, quản lý chúng cho mọi phương tiện. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 48
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN 3.4.3 Các dịch vụ chính trong NGN Trong thời gian hoàn thành tài liệu này, NGN vẫn đang trên đường triển khai. Do vậy, chúng ta sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc xác định hết tất cả các loại hình dịch vụ mà NGN có khả năng cung cấp trong thời gian tới. Rất nhiều dịch vụ, một số đã sẵn sàng, một số khác chỉ ở mức khái niệm trong giai đoạn đầu của quá trình triển khai NGN. Trong khi một số dịch vụ có thể được cung cấp từ mặt bằng sẵn có, một số khác được cung cấp từ khả năng báo hiệu, quản lý và điều khiển của NGN. Mặc dù các dịch vụ mới là động lực chính tạo ra NGN, nhưng lợi nhuận của NGN trong giai đoạn đầu vẫn do các dịch vụ truyền thống mang lại. Do đó, các dịch vụ truyền thống được trang trải cho mạng, trong khi các dịch vụ mới phục vụ cho sự phát triển sau này. Hầu hết các dịch vụ truyền thống là các dịch vụ dựa trên cơ sở truy nhập/ truyền dẫn/ định tuyến/ chuyển mạch, dựa trên cơ sở khả năng kết nối/ tài nguyên và điều khiển phiên, và các dịch vụ giá trị gia tăng khác. NGN có khả năng cung cấp phạm vi rộng các loại hình dịch vụ, bao gồm:  Các dịch vụ tài nguyên chuyên dụng như: cung cấp và quản lý các bộ chuyển mã, các cầu nối hội nghị đa phương tiện đa điểm, các thư viện nhận dạng tiếng nói,  Các dịch vụ lưu trữ và xử lý như: cung cấp và quản lý các đơn vị lưu trữ thông tin về thông báo, file servers, terminal servers, nền tảng hệ điều hành (OS platforms),  Các dịch vụ trung gian như: môi giới, bảo mật, bản quyền,  Các dịch vụ ứng dụng cụ thể như: các ứng dụng thương mại, các ứng dụng thương mại điện tử,  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,  Các dịch vụ interworking dùng để tương tác với các dịch vụ khác, các ứng dụng khác, các mạng khác, các giao thức hoặc các định dạng khác như chuyển đổi EDI (Electronic Data Interchange).  Các dịch vụ quản lý, bảo dưỡng, vận hành và quản lý các dịch vụ và mạng truyền thông. Sau đây là một số dịch vụ mà chúng ta tin rằng nó sẽ chiếm vị trí quan trọng trong môi trường NGN, bao gồm một phạm vi rộng các dịch vụ từ thoại Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 49
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN thông thường đến các dịch vụ tích hợp phức tạp như Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) nhằm nhấn mạnh rằng kiến trúc dịch vụ thế hệ sau sẽ cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ khác nhau. Hình 30: Một số dịch vụ NGN điển hình 3.4.3.1 Dịch vụ thoại (Voice telephony) NGN vẫn cung cấp các dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class, Tuy nhiên cần lưu ý là NGN không cố gắng lặp lại các dịch vụ thoại truyền thống hiện đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi. 3.4.3.2 Dịch vụ dữ liệu (Data Serrvice) Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giá trị gia tăng như băng thông theo yêu cầu, tính tin cậy và phục hồi nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch ảo (SVC- Switched Virtual Connection), và quản lý dải tần, điều khiển cuộc gọi, Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dịch vụ QoS theo yêu cầu. 3.4.3.3 Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ liệu. Các dịch vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa hiển thị thông tin. Ngoài ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau. 3.4.3.4 Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) Thoại qua mạng riêng ảo cải thiện khả năng mạng, cho phép các tổ chức phân tán về mặt địa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 50
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN tại với các phần tử của mạng PSTN. Dữ liệu VPN cung cấp thêm khả năng bảo mật và các thuộc tính khác mạng của mạng cho phép khách hàng chia sẻ mạng Internet như một mạng riêng ảo, hay nói cách khác, sử dụng địa chỉ IP chia sẻ như một VPN. Hình 31: Dịch vụ VPN 3.4.3.5 Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing) Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại và các khách hàng. Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/ bảo vệ/ dự phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán). Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ mạng công cộng có thể chung cấp các dịch vụ thương mại cụ thể (như hoạch định tài nguyên công ty (ERP- Enterprise Resource Planning), dự báo thời gian, hóa đơn chứng thực, ) với tất cả hoặc một phần các lưu trữ và xử lý xảy ra trên mạng. Nhà cung cấp dịch vụ có thể tính cước theo giờ, ngày, tuần, hay theo phí bản quyền đối với dịch vụ. 3.4.3.6 Bản tin hợp nhất (Unified Messaging) Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện chung. Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy nhập (cũng như được thông báo) tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình thức truy nhập (hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ liệu vô tuyến). Đặc biệt kỹ thuật chuyển đổi lời nói sang file văn bản và ngược lại được thực hiện ở Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 51
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN server ứng dụng cần phải được sử dụng ở dịch vụ này. 3.4.3.7 Môi giới thông tin (Information Brokering) Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến khách hàng tương ứng với nhà cung cấp. Ví dụ như khách hàng có thể nhận thông tin trên cơ sở các tiêu chuẩn cụ thể hay trên các cơ sở tham chiếu cá nhân, 3.4.3.8 Thương mại điện tử (E-Commerce) Cho phép khách hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng; có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền, cung cấp khả năng bảo mật, Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong danh mục các dịch vụ này; bao gồm cả các ứng dụng thương mại, ví dụ như quản lý dây chuyển cung cấp và các ứng dụng quản lý tri thức. Dịch vụ thương mại điện tử còn được mở rộng sang lĩnh vực di động. Đó chính là dịch vụ thương mại điện tử di động (mcommerce – Mobile Commerce). Có nhiều khái niệm khác nhau về m-commerce, nhưng ta có thể hiểu đây là dịch vụ cho phép người sử dụng tham gia vào thị trường thương mại điện tử (mua và bán) qua các thiết bị di động cầm tay. 3.4.3.9 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 xác định đường đến một agent thích hợp, mà nó có thể nằm bất cứ đâu thậm chí cả ở nhà (như trung tâm cuộc gọi ảo – Vitual Call Center). Các cuộc gọi thoại cũng như các tin nhắn e-mail có thể được xếp hàng giống nhau đến các agent. Các agent có các truy nhập điện tử đến các khách hàng, danh mục, nguồn cung cấp và thông tin yêu cầu, có thể được truyền qua lại giữa khách hàng và agent. 3.4.3.10 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 tương tác (chẳng hạn như video games) 3.4.3.11 Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) Tham chiều đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự kiện, con người, địa điểm, kinh nghiệm, của thế giới thực, ở đó những người tham dự và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý. Dịch vụ này yêu cầu sự phối hợp rất phức tạp của các tài nguyên khác nhau. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 52
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN 3.4.3.12 Quản lý tại gia (Home Manager) Với sự ra đời của các thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt động, các hệ thống giải trí, và các công cụ khác tại nhà. Giả sử như chúng ta đang xem ti vi và có chuông cửa, không vấn đề gì cả, ta chỉ việc sử dụng điều khiển ti vi từ xa để xem được trên màn hình ai đang đứng trước cửa nhà mình. Hoặc chẳng hạn như chúng ta có thể quan sát được ngôi nhà của mình trong khi đang đi xa, hoặc quan sát được người trông trẻ đang chăm sóc em bé như thế nào khi ta đang làm việc tại cơ quan. Ngoài các dịch vụ đã nêu trên còn có rất nhiều dịch vụ khác có thể triển khai trong môi trường NGN như: các dịch vụ ứng dụng trong y học, chính phủ điện tử, nghiên cứu đào tạo từ xa, nhắn tin đa phương tiện, Như vậy các dịch vụ thế hệ sau 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 thuận tiện cho các nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng triển khai dịch vụ đến cho khách hàng trong môi trường NGN. 3.5 Kiến trúc dịch vụ NGN Sự hiểu biết cấu trúc dịch vụ mạng thế hệ mới sẽ giúp làm sáng tỏ các yêu cầu đối với mỗi phát hành về công nghệ NGN. Hình 32: Cấu trúc mạng đa dịch vụ (từ góc độ mạng) Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 53
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN Hình 33: Cấu trúc chức năng lớp ứng dụng Xét trên lớp ứng dụng dịch vụ, có hai thành phần chức năng được thêm vào cấu trúc mạng thế hệ sau: chức năng server ứng dụng và chức năng media server. Chức năng của Server ứng dụng . Cung cấp một Platform phân phối dịch vụ đối với các dịch vụ tiên tiến . SIP là giao thức được sử dụng giữa các bộ điều khiển cuộc gọi (MGC) và các server ứng dụng. . Có thể cung cấp các giao diện mở APIs cho việc tạo và triển khai các dịch vụ (như giao diện JAIN, Parlay,CLP, ) Hình 34: Các API đặt bên cạnh các server ứng dụng . Là nền tảng cho việc thực thi và quản lý các dịch vụ. . Triển khai các dịch vụ nhanh chóng và nâng cấp các dịch vụ hiện có. Chức năng của Media Server . Cung cấp tài nguyên phương tiện đặc trưng như IVR, hội thảo, fax, Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 54
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN . Các tài nguyên này thường là thu âm thanh, phát hiện nhấn phím, hội thảo, chuyển văn bản thành thoại, facsimile, nhận dạng tiếng nói, . Giao tiếp với server ứng dụng bằng giao thức MGCP và/hoặc SIP . Kết cuối một dòng RTP, đóng vai trò như một đầu cuối media. Cấu trúc chức năng này có thể được đặt theo nhiều kiểu cấu trúc vật lý khác nhau, như các hình sau: Hình 35: Mô hình cấu trúc vật lí 1 Hình 36: Mô hình cấu trúc vật lí 2 Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 55
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN Phần này miêu tả ba đặc trưng quan trọng nhất của môi trường điều khiển thế hệ mới: 3.5.1 Kiến trúc phân lớp Khái niệm cấu trúc phân lớp là khái niệm trung tâm của môi trường NGN. NGN chia điều khiển dịch vụ/ session từ các phương thức truyền tải cơ sở. Điều này cho phép các nhà cung cấp lựa chọn (cho từng trường hợp cụ thể) các phương thức truyền tải thông tin không phụ thuộc vào phần mềm điều khiển. Như mô tả trong hình sau, điều khiển NGN có thể được phân tách thành điều khiển đặc tính (feature), điều khiển dịch vụ/ phiên, điều khiển kết nối. Sự phân tách giữa truy nhập, dịch vụ và điều khiển phiên trong lớp dịch vụ cho phép mỗi phiên được xử lý độc lập với các phiên khác. Do đó, nhiều phiên dịch vụ có thể được bắt đầu từ một phiên truy nhập. Tương tự, các phiên liên lạc có thể được xử lý riêng lẻ với phiên dịch vụ nói chung mà chúng là bộ phận (bằng cách đó cho phép cho phép điều khiển cuộc gọi và kết nối một cách riêng lẻ). Điều quan trọng nhất là các sự phân tách này cho phép các dịch vụ được phát triển độc lập với truyền dẫn và kết nối. Do vậy, các nhà phát triển dịch vụ có thể không cần hiểu hết các dịch vụ họ đang phát triển. Hình 37: Cấu trúc điều khiển phân lớp 3.5.2 Giao diện các dịch vụ mở API Hình trên cũng chỉ ra một số đặc tính quan trọng của kiến trúc dịch vụ thế Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 56
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN hệ sau, như tính tin cậy của nó trên các giao diện và cấu trúc mở. Đặc biệt, môi trường phát triển mở dựa trên giao diện lập trình ứng dụng (API) sẽ cho phép các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà phát triển ứng dụng và các khách hàng tiềm năng tạo và giới thiệu các ứng dụng một cách nhanh chóng. Nó cũng mở ra nhiều cơ hội để tạo ra và phân phối các dịch vụ cho nhiều khách hàng hơn. Như vậy, khả năng cung cấp các dịch vụ mới và sáng tạo sẽ chỉ bị giới hạn bởi chính sự sáng tạo của chúng ta mà thôi. Hình 38: Kiến trúc phân lớp/ Giao diện dịch vụ mở 3.5.3 Mạng thông minh phân tán Trong môi trường các dịch vụ NGN, phạm vi thị trường của các dịch vụ có thể sử dụng được mở rộng một cách lớn mạnh gồm các loại hình dịch vụ khác nhau và mạng liên kết thông minh. Môi trường xử lý phân tán NGN (DPE – Distributed Processing Environment) sẽ giải phóng tính thông minh từ các phần tử vật lý trên mạng. Do vậy, tính thông minh của mạng có thể được phân tán đến các vị trí thích hợp trong mạng hoặc nếu có thể, đến CPE. Ví dụ, khả năng thông minh của mạng có thể nằm ở các server cho một dịch vụ nào đó, trên các server nay thực hiện các chức năng cụ thể ( ví dụ như các điểm điều khiển Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 57
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN dịch vụ SCP, các node dịch vụ trong một môi trường AIN), hoặc trên các thiết bị đầu cuối gần khách hàng. Các khả năng thực hiện sẽ không bị ràng buộc trong các thành phần vật lý của mạng. Hình 39: NGN với các nút truy nhập phân tán 3.6 Các vấn đề về dịch vụ 3.6.1 Bảo mật Có nhiều thành phần yêu cầu về bảo mật ở mức độ cao trong mạng NGN: . Khách hàng/ thuê bao cần phải có tính riêng tư trong mạng và các dịch vụ được cung cấp, bao gồm cả việc tính cước. Thêm vào đó, họ yêu cầu dịch vụ phải có tính sẵn sàng cao, cạnh tranh lành mạnh và bảo đảm sự riêng tư của họ. . Các nhà vận hành mạng, các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà cung cấp truy nhập đều cần phải bảo mật để bảo vệ hoạt động, vận hành và kinh doanh của họ, đồng thời có thể giúp họ phục vụ tốt khách hàng cũng như cộng đồng. . Các quốc gia khác nhau yêu cầu và đòi hỏi tính bảo mật bằng cách đưa ra các hướng dẫn và tạo ra các bộ luật để đảm bảo tính sẵn sàng của dịch vụ, cạnh tranh lành mạnh và tính riêng tư. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 58
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN . Sự gia tăng rủi ro do sự thay đổi trong toàn bộ các quy định và các môi trường kỹ thuật càng nhấn mạnh sự cần thiết ngày càng gia tăng về tính bảo mật trong mạng thế hệ mới NGN. Các vấn đề cần bảo mật Các vấn đề này được thực hiện trong mọi dạng cấu hình NGN, bao gồm các dạng truyền dẫn khác nhau và xử lý các nguy cơ sau đây: . Từ chối dịch vụ: Nguy cơ này tấn công vào các thành phần mạng truyền dẫn bằng cách liên tục đưa dồn dập dữ liệu làm cho các khách hàng NGN khác không thể sử dụng tài nguyên mạng. . Nghe trộm: Nguy cơ này ảnh hưởng đến tính riêng tư của một cuộc nói chuyện bằng cách chặn đường dây giữa người gửi và người nhận. . Giả dạng: Thủ phạm sử dụng một mặt nạ để tạo ra một đặc tính giả. Ví dụ anh ta có thể thu được một đặc tính giả bằng cách theo dõi mật mã và ID của khách hàng, bằng cách thao tác khởi tạo tin nhắn hay thao tác địa chỉ vào/ra của mạng. . Truy nhập trái phép: Truy nhập vào các thực thể mạng phải được hạn chế và phù hợp với chính sách bảo mật. Nếu kẻ tấn công truy nhập trái phép vào các thực thể mạng thì các dạng tấn công khác như từ chối dịch vụ, nghe trộm hay giả dạng cũng có thể xảy ra. Truy nh6ạp trái phép cũng là kết quả của các nguy cơ kể trên. . Sửa đổi thông tin: Trong trường hợp này, dữ liệu bị phá hỏng hay làm cho không thể sử dụng được do thao tác của hacker. Một hậu quả của hành động này là những khách hàng hợp pháp không truy xuất vào tài nguyên mạng được. Trên nguyên tắc không thể ngăn cản khách hàng thao tác trên dữ liệu hay phá hủy một cơ sở dữ liệu trong phạm vi truy nhập cho phép của họ. . Từ chối khách hàng: Một hay nhiều khách hàng trong mạng có thể bị từ chối tham gia vào một phần hay toàn bộ mạng với các khách hàng/ dịch vụ/server khác. Phương pháp tấn công có thể là tác động lên đường truyền, truy nhập dữ liệu hay sửa đổi dữ liệu. Trên quan điểm của nhà vận hành mạng hay nhà cung cấp dịch vụ, dạng tấn công này gây hậu quả là mất niềm tin, mất khách hàng dẫn tới mất doanh thu. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 59
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3:Dịch vụ trong NGN Các giải pháp tạm thời Các biện pháp đối phó có thể chia thành hai loại sau: phòng chống và dò tìm. Sau đây là các biện pháp tiêu biểu:  Nhận thực  Chữ ký số  Điều khiển truy nhập  Mạng riêng ảo  Phát hiện xâm nhập  Ghi nhật ký và kiểm toán  Mã hóa Trong mọi trường hợp cần lưu ý rằng các hệ thống vận hành trong các thành phần NGN cần phải bảo vệ cấu hình như một biện pháp đối phó cơ bản: Tất cả các thành phần không quan trọng (chẳng hạn như các cổng TCP/UDP) phải ở tình trạng thụ động. Các đặc tính truy nhập từ xa cho truy nhập trong và truy nhập ngoài cũng phải thụ động. Nếu các đặc tính này được đăng nhập, tất cả các hoạt động cần được kiểm tra. Bảng điều khiển server để điều khiển tất cả các đặc tính vận hành của hệ thống cần được bảo vệ. Tất cả các hệ thống vận hành có một vài đặc tính đặc biệt để bảo vệ bảng điều khiển này. Hệ thống hoàn chỉnh có thể đăng nhập và kiểm tra. Các log file cần phải được giám sát thường xuyên. Thêm vào đó, cần phải nhấn mạnh rằng mạng tự nó phải có cách bảo vệ cấu hình. Ví dụ như nhà vận hành phải thực hiện các công việc sau: Thay đổi password đã lộ. Làm cho các port không dùng phải không hoạt động được. Duy trì một nhất ký password. Sử dụng sự nhận thực các thực thể. Bảo vệ điều khiển cấu hình. Trần Ngọc Duy – D2001VT Trang 60