mạng ngn và các dịch vụ trên ngn

Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
LỜI NÓI ĐẦU
o0o
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. 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. 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 Chúng Em đã quyết định lựa
chọn đề tài chuyên đề là “Mạng NGN và các dịch vụ trên NGN”. Đồ án được trình bày
trong 3 chương với nội dung cụ thể:
 Chương 1: Tổng quan về mạng NGN
 Chương 2: Các dịch vụ trong mạng NGN
 Chương 3: Dịch vụ trên NGN của VNPT
Do giới hạn về thời gian và kiến thức thực tế nên chúng Em không thể tránh
khỏi nhiều thiếu sót. Chúng Em rất mong nhận được nhiều sự góp ý từ các thày cô và
các bạn.
Xin chân thành cám ơn!
Hà Nội - Tháng 8 - 2011
1
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN
1.1 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: “ 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 Đặc điểm mạng 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.
Hình 1.1: Topo mạng thế hệ sau NGN
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
2
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
1.2.1 Các yếu tố thúc đẩy tiến tới NGN
1.2.1.1 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.
1.2.1.2 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.
Hình 1.2: Mô hình kết nối trong NGN
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
3
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
1.2.1.3 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.
1.2.2 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.
Một vấn đề quang trọng nữa khi triển khai NGN là các công nghệ áp dụng trên
mạng lưới phải sẵn sàng :
4
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
• 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.
1.3 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.
1.3.1 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
5
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
Hình 1.3: Các chức nămg GII và mối quan hệ của chúng
1.3.2 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.
1.3.3 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
6
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
- 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
- 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.
Hình 1.4: Cấu chúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ

1.3.4 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)
7
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
- Lớp điều khiển và quản lý
Các kết quả nghiên cứu của TINA tập trung vào lớp điều khiển và quản lý.
Hình 1.5: Mô hình kết nối với các mạng đang tồn tại
1.3.5 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
8
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
Hình 1.6: Cấu trúc chức năng mạng 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
9
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
Hình 1.7: Cấu trúc mạng NGN theo ETSI
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
1.4 Cấu trúc NGN
1.4.1 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
10
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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 1.8-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.
Hình 1.8-b: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ)
11
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
Hình 1.9: 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.
- 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.
12
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
- 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.
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
13
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
1.4.2 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.
1.4.2.1 Cấu trúc vật lý của NGN
Hình 1.10: Cấu trúc vật lý của NGN
14
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
1.4.2.2 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)
Hình 1.11: Các thành phần của NGN
• Media Gateway MG
15
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
Hình 1.12: 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.
• Media Gateway Controller MGC
Hình 1.13: Cấu trúc Softswitch
16
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
• 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 1.14: Cấu trúc Server ứng dụng
17
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
1.5 Các giao thức trong NGN
1.5.1 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…
18
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
Hình 1.15: 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.
19
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
Hình 1.16: 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
1.5.2 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 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
20
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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
• 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.
1.5.3 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
1.5.4 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
21
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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
1.5.5 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.
1.5.6 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
22
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
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.
1.6 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.
1.6.1 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.
1.6.2 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.
23
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN
- 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.
1.6.3 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.
1.6.4 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.
CHƯƠNG II: DỊCH VỤ TRONG NGN
2.1 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
24
Chuyên Đề Mạng Viễn Thông Đề tài: Dịch Vụ Trong Mạng NGN

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 2.1: Mạng đa dịch vụ (góc độ dịch vụ)
25