Tìm hiểu mạng thế hệ sau NGN (3G, 4G)

Tìm hiểu mạng thế hệ sau
Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU

Sự tiến bộ của nền khoa học công nghệ thông tin đã góp phần làm cho đời sống xã
hội ngày càng phong phú. Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển và hội nhập,
những ảnh hưởng tích cực và hệ quả ưu việt do công nghệ thông tin mang lại cho nền
kinh tế và đời sống xã hội khoảng vài chục năm gần đây đã chứng minh điều này.
Hệ thống mạng thế hệ sau NGN(3G,4G) là một phát triển vượt bậc của ngành công
nghệ thông tin và viễn thông. Hiện nay nó là sự lựa chọn tối ưu cho ngành viễn thông
bởi hàng loạt các tiện ích và dịch vụ nổi bật đó là sử dụng điện thoại video, dịch
vụ Internet di động, xem phim, nghe nhạc theo yêu cầu với những người năng động,
nhất là đối những người hay đi công tác xa, thường xuyên phải di chuyển.
Trước ứng dụng và các dịch vụ to lớn đó của mạng thế hệ sau, việc nghiên cứu và
tìm hiểu là một vấn đề khá thú vị và đang được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên
cứu Đó là lý do chúng em chọn đề tài về: “Tìm hiểu mạng thế hệ sau )”
Nội dung đề tài gồm 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Chương 2: Cấu trúc mạng thế hệ sau
Chương 3: Đặc điểm và các công nghệ mạng
Chương 4: Dịch vụ mạng thế hệ sau
Chương 5: Chiến lược và xu hướng phát triển
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới Thầy Huỳnh Nguyễn Thành
Luân đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Đồng thời em xin chân thành
cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo của Trường Cao Đẳng Công Thương Tp.HCM.
Xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới các thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin, những
người đã tận tình chỉ dạy cho em trong suốt quá trình học tại trường.
Trang 1
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
Do trình độ và thời gian có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi các thiếu sót.
Chúng em rất mong nhận được sự hướng dẫn và đóng góp ý kiến của các thầy cô và

các bạn để tốt đồ án hoàn thiện hơn.
Tp.HCM, ngày 12 tháng 6 năm 2011
Sinh viên thực hiện.
Nguyễn Thanh phong_Trần Thị Bảo Trân
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
























Trang 2

Tìm hiểu mạng thế hệ sau


Chương 1: Giới thiệu tổng quan mạng thế
hệ sau
1.1 Giới thiệu chương
Cụm từ “mạng thế hệ sau” (Next Generation Network- NGN) bắt đầu được
nhắc tới từ năm 1998. NGN là bước tiếp theo trong lĩnh vực truyền thông
truyền thống trên thế giới được hỗ trợ bởi 3 mạng lưới: mạng thoại PSTN,
mạng không dây và mạng số liệu (Internet). NGN hội tụ cả 3 mạng trên vào
một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quả
cho phép truy xuất toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng mới và
mở đường cho các cơ hội kinh doanh phát triển. Chương 1 giới thiệu về Mạng
thế hệ sau (NGN), trình bày sơ lược về mạng viễn thông hiện tại, đặc điểm và
hạn chế. Sau đó, mô tả kiến trúc mạng NGN bao gồm lớp truyền dẫn và truy
cập, lớp truyền thông, lớp điều khiển, lớp ứng dụng và lớp quản lý.
1.2 Mạng viễn thông hiện tại
1.2.1 Khái niệm về mạng viễn thông hiện tại
- Mạng viễn thông là phương tiện truyền 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 và thiết bị đầu cuối.
- Thiết bị chuyển mạch gồm tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang. Các thuê
bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt nối vào tổng đài quá
giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền 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 các tín hiệu điện. Thiết bị truyền dẫn chia làm
2 loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang. Thiết
bị truyền dẫn phía thuê bao dùng môi trường thường là cáp kim loại. Tuy nhiên

có một số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến.
Trang 3
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
- Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến.
Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax,
máy tính, tổng đài PABX.
Như vậy, mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: 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.
1.2.2 Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện tại
- Mạng Telex: dùng để gởi các bức điện dưới dạng ký tự đã được mã
hoá bằng 5 bit (mã Baudot). Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 đến 300 bit/s).
-Mạng điện thoại công cộng, còn gọi là POTS (Plain Old Telephone
Service): ở đây thông tin tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở hệ thống
chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN.
-Mạng truyền số liệu: gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi số
liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ thống truyền số liệu
chuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21
Các tín hiệu truyền hình có thể truyền theo 3 cách: truyền bằng sóng
vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community
AntennaTelevision) bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh, hay
còn gọi là truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System).
Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông
qua mạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng nhất là mạng
Ethernet,Token Bus và Token Ring.
Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử
dụng cho các mục đích khác. Ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển
mạch gói X.25 vì trễ qua mạng này quá lớn.
Xét về góc độ dịch vụ: gồm mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại

di động và mạng truyền số liệu.
Xét về góc độ kỹ thuật: gồm mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn,
mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ.
Trang 4
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
1.2.3 Những hạn chế của mạng Viễn thông hiện tại
Như phân tích ở trên, hiện nay có nhiều loại mạng khác nhau cùng song
song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành,
bảo dưỡng khác nhau. Như vậy, hệ thống mạng viễn thông hiện tại có nhiều
nhược điểm mà quan trọng nhất là:
Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng.
Thiếu mềm dẻo: sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽ
tới tốc độ truyền tín hiệu. Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông
trong tương lai, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau. Ta dễ dàng
nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này.
Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tài
nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng
khác cùng sử dụng. Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm
mục đích khai thác dịch vụ thoại là chủ yếu.
Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ
thuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài. Điều này không những làm
giảm sức cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác
nhỏ, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụng
các phần mềm mới.
Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên
lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng. Đứng trước tình hình phát triển của
mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng “sự hội tụ giữa
mạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra. Cần có một cơ sở hạ tầng
duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương tự-số, băng hẹp-băng rộng, cơ bản-
đa phương tiện, …) để việc quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vận

hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay.
1.3 Mạng viễn thông thế hệ sau
1.3.1 Định nghĩa
Mạng viễn thông thế hệ sau có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như:
 Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau).
 Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc
Trang 5
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
mạng hội tụ).
 Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần tử
trong mạng).
 Mạng nhiều lớp (mạng được phân ra nhiều lớp mạng có chức
năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như
trong mạng TDM).
Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp
thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược
phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho
mạng NGN. Do đó, định nghĩa mạng NGN nêu ở trên đây không thể bao hàm
hết mọi chi tiết về mạng thế hệ sau, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm
chung nhất khi đề cập đến NGN.
Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ sau là sự tích hợp mạng thoại
PSTN (chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM) với mạng chuyển mạch gói (dựa trên
kỹ thuật IP/ATM). Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN
đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có
thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN. Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự
hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công
nghệ gói, giữa mạng cố định và di động.
Trang 6
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
Chương 2: Cấu trúc mạng NGN

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.
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.
Trang 7
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
Hình 11: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ)
Hình 12: Cấu trúc chức năng của NGN
2.1.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập
2.1.1.1 Phần truyền dẫn
Trang 8
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
- 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.
- 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.
2.1.1.2 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…
2.1.2 Lớp truyền thông
Gồm các thiết bị là các cổng phương tiện như:
- Cổng truy nhập: AG kết nối giữa mạng lõi và mạng truy nhập, RG kết nối
mạng lõi và mạng thuê bao nhà.
- Cổng giao tiếp: TG kết nối mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG kết nối
mạng lõi với mạng di động.
Trang 9
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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.
2.1.3.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.
2.1.4 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.
2.1.5.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.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
Trang 10
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả
khai thác tối đa.
2.2.1.Cấu trúc vật lý của NGN
Hình 1: Cấu trúc vật lý của NGN
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)
Trang 11
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
- Signalling Gateway (SG)
- Media Server (MS)
- Application Server (Feature Server)
 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.
 Media Gateway controler MGC
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.
 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).
 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
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
Trang 12
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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.
2.3.Các giao thức trong NGN
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…

Trang 13
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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. 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.
Trang 14
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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):
o Định vị server: xác định hệ thống đầu cuối cho truyền thông thoại
o Các khả năng của User: xác định các phương tiện và các tham số của
phương tiện sẽ được dùng
o Thiết lập cuộc gọi: rung chuông, thiết lập các tham số cuộc gọi cho cả
hai phía gọi và bị gọi
o Kiểm soát cuộc gọi: chuyển và kết thúc cuộc gọi
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
Trang 15
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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
 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.
 SIP-I
Trang 16
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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.
2.3.4.MGCP, H248/MEGACO
 MGCP
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).

- 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
Trang 17
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
2.3.5.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.
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
2.3.6.API 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.
Trang 18
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
2.3.7.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 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.
2.4.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
- Hoạt động không kết nối
Trang 19
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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.
2.4.1.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.
2.4.2.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:
- 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.
Trang 20
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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.
2.4.4.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.
2.4.Giải pháp NGN của các hãng
2.4.1.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
- Lớp dịch vụ mạng
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
Trang 21
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
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.
2.4.2.Mô hình NGN của 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
Trang 22
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
- 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.
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.
Trang 23
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
- 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).
Trang 24
Tìm hiểu mạng thế hệ sau
Chương 3: Đặc điểm và công nghệ mạng NGN
3.2.Đăc Điểm
NGN có bốn đặc điểm chính :Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà: Các
khối chức năng của tổng đàitruyền thống chia thành các phần tử mạng
độc lập, các phần tử được phân theochức năng tương ứng và phát triển
một cách độc lập. Giao diện và giao thức giữacác bộ phận phải dựa trên các
tiêu chuẩn tương ứng. Việc phân tách chức nănglàm cho mạng viễn
thông truyền thống dần dần đi theo hướng mới, nhà kinhdoa nh
có thể căn cứ vào nhu cầu dịc h vụ để tự tổ hợp các phần tử khi
tổ chứcmạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có
thể thực hiện liênkết giữa các mạng có cấu hình khác nhau.

Tiếp đến, việc tách dịch vụ độc lập với mạng nhằm thực hiện một
cáchlinh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể
tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng
truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp
dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao hơn.
Thứ ba, NGN dựa trên cơ sở mạng chuyển mạch gói và các giao
thức thống nhất. Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy
tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm
nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin. Nhưng mấy năm gần đây,
cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là
mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng
tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường
gọi là “dung hợp ba mạng”.
Trang 25