định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng ngn

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
1

Mục lục
danh mục hình vẽ 3
Thuật ngữ v chữ viết tắt
6
Lời nói đầu 9
Chơng 1. Giới thiệu chung 11
1.1 Giới thiệu mạng NGN 11
1.2 Tầm quan trọng của việc định cỡ mạng 14
1.3 Động lực thúc đẩy sự phát triển của mạng NGN 15
1.3.1 Động lực của công nghệ 15
1.3.2 Động lực của thị trờng 16
1.3.3 Động lực của hội tụ và kết hợp mạng 16
1.3.4 Động lực của dịch vụ 17
1.3.4.1 Động lực của các dịch vụ băng rộng 17
1.3.4.2 Các dịch vụ mạng tiến tiến 18
Chơng 2. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ
mạng viễn thông.
20
2.1 Dự báo nhu cầu dịch vụ. 22
2.2 Các cấu trúc mạng ảnh hởng đến định cỡ mạng NGN. 24
2.2.1 Cấu trúc mạng thế hệ sau 24
2.2.1.1 Cấu trúc mạng ATM. 25
2.2.1.2 Cấu trúc mạng IP 26
2.2.2 Cấu trúc mạng một lớp 28

2.2.2.1 Cấu trúc mạng đờng trục IP 28
2.2.2.2 Mạng truyền tải ATM. 29
2.2.2.3 Cấu trúc mạng truyền tải SDH 30
2.2.2.4 Cấu trúc mạng truyền tải quang 31
2.2.3 Các cấu trúc truyền tải đa lớp 31
2.2.3.1Truyền tải IP trên mạng ATM 31
2.2.3.2 Truyền tải IP trên OTN. 32
2.3 Các thuật toán định tuyến. 33
2.3.1 Giới thiệu định tuyến 33
2.3.1.1 Định tuyến đờng đi ngắn nhất hoặc chi phí tối thiểu 33
2.3.1.2 Định tuyến cỡng bức 34
2.3.1.3 Các mẫu lu lợng và đặc tính cộng đồng 36
2.3.2 Các thuật toán định tuyến 36
2.3.2.1 Thuật toán định tuyến theo trạng thái kênh và phát hiện cấu hình.
36
2.3.2.2 Các thuật toán đờng đi ngắn nhất 37
Chơng 3. Định cỡ mạng truyền dẫn NGN
39
3.1 Các công nghệ truyền dẫn 39

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
2

3.1.1 Các giải pháp truyền tải lu lợng IP trên mạng quang 39
3.1.2 Chuyển đổi thích ứng IP trên lớp mạng quang (WDM) 40
3.1.2.1 IP/ATM/SDH cho truyền dẫn WDM. 40
3.1.2.2 IP/ATM trực tiếp trên WDM. 42

3.1.2.3 IP/SDH hoặc Packet trên SONET (POS) 43
3.1.2.4 Giao thức đa truy nhập qua SONET (MAPOS). 44
3.1.2.5 IP/SDL trực tiếp trên WDM 45
3.1.2.6 IP/Gigabit Ethernet cho WDM. 45
3.2 Phơng pháp định cỡ mạng truyền dẫn thế hệ sau 47
3.2.1 Mô hình phân lớp mạng 48
3.2.2 Mô hình quá trình định cỡ 49
3.2.2.1 Dữ liệu đầu vào 50
3.2.2.2 Cấu hình 50
3.2.2.3 Định tuyến 51
3.3 Lựa chọn công cụ phát triển 73
3.3.1 Quy trình phát triển phần mềm. 73
3.3.2 Các ngôn ngữ và công cụ sử dụng 73
3.3.3 Hớng tiếp cận phát triển phần mềm 75
Chơng 4. Định hớng phát triển mạng thế hệ sau của
tổng công ty đến năm 2010
77
4.1 Định hớng phát triển mạng viễn thông Việt Nam 77
4.1.1 Mục tiêu 77
4.1.1.1 Khả năng cung cấp dịch vụ: 77
4.1.1.2 Cấu trúc mạng 78
4.1.2 Cấu trúc mạng mục tiêu 78
4.1.2.1 Cấu trúc vật lý. 78
4.1.2.2 Cấu trúc chức năng 79
4.2Tổ chức mạng NGN. 79
4.2.1 Lớp ứng dụng dịch vụ 80
4.2.2 Lớp điều khiển 80
4.2.3 Lớp truyền tải /lõi 81
4.2.3.1 Chuyển mạch 81
4.2.3.2 Truyền dẫn. 81

4.2.3.3 Tổ chức lớp truyền tải /lõi 82
4.2.4 Lớp truy nhập. 84
4.2.5 Lớp quản lý 85
4.3 Yêu cầu của mạng thế hệ sau 86
4.4 Lộ trình chuyển đổi và phát triển 86
4.4.1Yêu cầu 86
4.4.2 Nguyên tắc thực hiện 87
CHƯƠNG 5. GIớI THIệU PHầN MềM ĐịNH Cỡ MạNG TRUYềN dẫn
87

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
3

5.1 Chuẩn bị dữ liệu đầu vào 88
5.1.1 Nhu cầu dịch vụ 88
5.1.2 Mô hình giá và dịch vụ 91
5.2 Cài đặt các tham số thiết bị và kiến trúc mạng 92
5.3 Nhập dữ liệu về mạng hiện có 95
5.4 Chạy chơng trình 98
5.5 Lập báo cáo 98
5.6 Kết quả định cỡ 99
Kết luận
101
Ti liệu tham khảo 102


Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN

Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
4

Danh mục hình vẽ

Hình 1.1 Mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network) 11
Hình 2.1 Kết nối trong mạng NGN 20
Hình 2.2 Cấu trúc mạng TDM thoại hiện nay 24
Hình 2.3 Cấu trúc mạng đờng trục ATM hợp nhất 25
Hình 2.4 Cấu trúc mạng đờng trục IP hợp nhất 27
Hình 2.5 Cấu trúc mạng đờng trục IP 28
Hình 2.6 Cấu trúc mạng IP 29
Hình 2.7 Truyền tải lu lợng IP qua mạng ATM 32
Hình 2.8 Định tuyến đờng đi ngắn nhất phi kết nối 33
Hình 3.1 Các kịch bản phân lớp mạng 39
Hình 3.2 Ví dụ IP/ATM/SDH cho truyền tải qua mạng WDM 40
Hình 3.3 Khung MAPOS Phiên bản 1 và Phiên bản 2 45
Hình 3.4 Ví dụ về truyền tải IP trên vòng ring WDM bằng khung Gigabit
Ethernet 46
Hình 3.5 Khung Gigabit Ethernet 47
Hình 3.6 Mô hình thiết kế mạng truyền dẫn 49
Hình 3.7 Bớc thiết kế Topo 51
Hình 3.8 Quy tắc định tuyến số chặng tối thiểu 55
Hình 3.9 Quy tắc định tuyến số chặng tối thiểu cải tiến 56
Hình 3.10 Quy tắc tải tối thiểu theo trật tự nhu cầu A-C, E-D, B-C 57

Hình 3.11 Quy tắc tải tối thiểu: định tuyến luân phiên đối với trật tự nhu cầu
khác 57

Hình 3.12 Ví dụ cấu hình ring và ma trận nhu cầu quang 58
Hình 3.13 Sơ đồ định tuyến theo số chặng tối thiểu 59
Hình 3.14 Sơ đồ định tuyến theo khoảng cách tối thiểu 60
Hình 3.15 Sơ đồ định tuyến tải tối thiểu, không có ngẫu nhiên trật tự nhu cầu
(trật tự tự nhiên) 60
Hình 3.16 Sơ đồ định tuyến theo tải tối thiểu có ngẫu nhiên trật tự nhu cầu . 61
Hình 3.17 Sơ đồ định tuyến theo tải tối thiểu, sử dụng ngẫu nhiên thông minh
trật tự nhu cầu 62
Hình 3.18 Các thuật toán định tuyến không thích ứng 63
Hình 3.19 Các thuật toán định tuyến thích ứng 63
Hình 3.20 Sơ đồ định tuyến theo thuật toán Heuristic 64
Hình 3.21 Sơ đồ định tuyến theo thuật toán Heuristic thích ứng có ngẫu nhiên
trật tự nhu cầu. 64
Hình 3.22 Sơ đồ định tuyến theo thuật toán Heuristic thích ứng sử dụng ngẫu
nhiên thông minh trật tự. 65
Hình 3.23 So sánh đối chiếu các thuật toán thích ứng và không thích ứng: tổng
số bớc sóng và số bớc sóng đợc sử dụng. 66

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
5

Hình 3.24 So sánh đối chiếu các thuật toán thích ứng và không thích ứng: số các
bớc sóng đợc sử dụng trên từng chặng. 66
Hình 3.25 Sơ đồ định tuyến theo thuật toán tối u của Chang và Lee 69
Hình 3.26 Phơng pháp định tuyến tối u thay đổi 71
Hình 3.27 So sánh đối chiếu các thuật toán định tuyến tối u và Heuristic: tổng
số bớc sóng yêu cầu và số bớc sóng đợc sử dụng 72

Hình 3.28 So sánh đối chiếu các thuật toán định tuyến tối u và Heuristic: số
bớc sóng đợc sử dụng trên từng chặng. 72
Hình 3.29 Phạm vi sử dụng của Rational Rose 74
Hình 4.1 Cấu trúc mạng mục tiêu 79
Hình 4.2 Cấu hình kết nối lớp điều khiển và ứng dụng mạng NGN 80
Hình 4.3 Tổ chức mạng đờng trục NGN quốc gia 83
Hình 4.4 Cấu hình kết nối các cấp mạng NGN 84
Hình 5.1 Nhập cơ sở dữ liệu 91
Hình 5.2 Mô hình giá 91
Hình 5.3 Loại hình dịch vụ 92
Hình 5.4 Các quy tắc định tuyến 93
Hình 5.5 Thiết lập giao diện (cổng) 93
Hình 5.6 Định nghĩa mô hình thiết bị 94
Hình 5.7 Các mức (level) khác nhau trong mạng IP 95
Hình 5.8 Danh sách các nút 96
Hình 5.9 Các tham số liên quan LCI-SLA 97
Hình 5.10 Cài đặt link có sẵn giữa hai nút 97
Hình 5.11 Menu chạy tối u hoá 98
Hình 5.12 Tối u hoá sử dụng thuật toán di truyền 98
Hình 5.13 Nhập th mục để tạo báo cáo bằng HTML 99
Hình 5.14 Cấu trúc logic của mạng đã quy hoạch 99






Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN

Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
6

Thuật ngữ v chữ viết tắt

A
ATM Asynchronous Transfer
Mode
Phơng thức truyền tải đồng bộ
B
BCF Bearer Control Function Chức năng truyền tải điều khiển
tải tin
BCG Border Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong miền
B-ISDN Broadband-ISDN Mạng số tích hợp đa dịch vụ băng
rộng
C
CCS7 Common Channell
Signalling No 7
Hệ thống báo hiệu số 7
CPE Customer Premise
Equipment
Thiết bị phía khách hàng
DDN Delicated Data Network Mạng dữ liệu kênh thuê bao
D
DSL Digital Subcriber line Đờng dây thuê bao số
DWDM Dense Wave Division
Multiplexing
Ghép kênh chia theo bớc sang
chặt
E

ETSI European
Telecommunication
Standard Institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu
âu
F
FR Frame Relay Chuyển tiếp khung
I
IN Intelligent Network Mạng thông minh
IP Internet Protocol Giao thức định tuyến Internet
IPOA IP over ATM IP trên ATM
IPOS IP over SONET IP trên SONET
IPv4 IP version 4 IP phiên bản 4.0
IPv6 IP version 6 IP phiên bản 6.0
ITU International
Telecommunicaion Union
Tổ chức viễn thông quốc tế
L
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
LANE Local Area Network
Emulation
Mô phỏng mạng cục bộ
LIB Label Information Base Bảng thông tin nhãn trong bộ định
tuyến

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
7

LIS Logical IP Subnet Mạng con IP về mặt logic
LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý kênh
LPF Logic Port Function Chức năng cổng logic
LSP Label Switched Path Tuyến đờng sử dụng phơng thức
chuyển mạch nhãn
LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
M
MGC Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển MG
MPLS MultiProtocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPOA MultiProtocol Over ATM Đa giao thức qua ATM
MUX Multiplexer Bộ ghép kênh
N
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ tiếp theo
O
OPSF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến mở rộng theo
u tiên đờng ngắn nhât
P
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PE Provider Edge Thiết bị định tuyến tại biên nhà
cung cấp
POST Plain to Point Protocol Mạng thoại truyền thống
PSTN Public Switch Telephone
Network
Mạng chuyển mạch điện thoại
công cộng
Q
QoS Quanlity of Service Chất lợng dịch vụ

R
RIP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực
RSVP Resource Reservation Setup
Protocol
Giao thức thiết lập và lu dữ
tài nguyên mạng.
S

SAC Synchronous-Asynchronous
Convertion
Chuyển đổi đồng bộ-không đồng
bộ
SDH Synchronous Digital
Hierrachy
Hệ thống phân cấp số đồng bộ
SONET Synchonous Optical
Network
Mạng truyền dẫn quang đồng bộ
SP Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ
SS7 Signalling System 7 Hệ thống báo hiệu số 7
T
TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh chia theo bớc sang
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối

§å ¸n tèt nghiÖp: §Þnh cì m¹ng truyÒn dÉn phôc vô cho m¹ng NGN


Sinh viªn thùc hiÖn: Lª Xu©n Trung, Líp D99VT
8

U
UNI User Network Interface Giao diÖn m¹ng ng−êi sö dông
V
VC Virtual Circuit Kªnh ¶o
VNS Vitual Network Service DÞch vô m¹ng ¶o
VNPT VietNam Post and
Telecommunication
Tæng c«ng ty b−u chÝnh viÔn th«ng
ViÖt Nam
VPN Virtual Private Network M¹ng riªng ¶o
VR Virtual Router Bé ®Þnh tuyÕn ¶o
W
WAN Wide Area Network M¹ng diÖn réng
WDM Wave Division Multiplexing GhÐp kªnh chia theo b−íc sãng

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
9


Lời nói đầu

Sự phát triển vợt bậc bùng nổ của toàn bộ nghành thông tin liên lạc, đặc
biệt là sự ra đời của nghành công nghiệp không dây, sự xuất hiện của mạng
Internet và Intranet, sự ra đời của công nghệ đờng dây thuê bao số xDSL và
công nghệ chuyển mạch vòng vô tuyến tốc độ cao, cùng với sự phát triển nhanh
chóng của các loại hình thông tin trong tơng lai đòi hỏi những kỹ thuật những

cấu trúc liên kết và yêu cầu quy hoạch mạng mới.
Trong khi giá thành phải trả cho khả năng xử lý và truyền dẫn đang giảm
rất nhanh thì giá thành phải trả cho các phần tử có khả năng vận hành, quản lý,
và hiệu chỉnh lại mạng lại có xu hớng tăng lên. Sự thay đổi này sẽ làm ảnh
hởng đến chi phí sửa chữa, phân phối và bảo dỡng mạng, do đó mạng đến
những yêu cầu mới về việc thiết lập các kế hoạch và triển khai các kỹ thuật mới.
Do vậy, những công cụ thiết kế định cỡ mạng NGN đóng một vai trò quan
trọng trong việc tìm kiếm một định hớng mang tính chiến lợc để đa ra các
quyết định phát triển và triển khai công nghệ mới.
Đợc sự hớng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS. Lê Ngọc Giao và
TS. Trần Hạo Bửu, cán bộ nghiên cứu của Phòng chuyển mạch của Viện khoa
học kỹ thuật bu điện, em đã nắm bắt đợc phơng pháp định cỡ mạng truyền
dẫn, xây dựng đợc chơng trình phần mềm cho định cỡ mạng truyền dẫn. Cho
đến nay, em đã hoàn thành bản đồ án với đề tài Định cỡ mạng truyền dẫn
phục vụ cho mạng NGN. Nội dung của bản đồ án này đợc chia thành 5
chơng:
Chơng 1: Giới thiệu chung.
Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông.
Chơng 3: Định cỡ mạng truyền dẫn NGN.
Chơng 4: Định hớng phát triển mạng thế hệ sau của tổng công ty đến
năm 2010.
Chơng 5: Giới thiệu phần mềm định cỡ mạng truyền dẫn.

Đồ án tốt nghiệp: Định cỡ mạng truyền dẫn phục vụ cho mạng NGN


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
10

Do nội dung kiến thức của đề tài tơng đối rộng và mới mẻ, điều kiện về

thời gian cũng nh trình độ kiến thức có hạn nên việc nghiên cứu, tìm hiểu chắc
chắn không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận đợc sự thông cảm,
chỉ dẫn và góp ý của các thầy giáo, cô giáo cùng những ngời quan tâm.
Em xin chân thành cảm ơn cán bộ Phòng chuyển mạch của Viện khoa học
kỹ thuật bu điện, các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông I, những ngời đã giúp
đỡ em trong thời gian qua. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy
giáo TS. Lê Ngọc Giao và TS. Trần Hạo Bửu đã luôn tận tình hớng dẫn và giúp
đỡ em trong suốt quá trình làm đề tài.

Hà Nội, ngày 21 tháng 10 năm 2003
Sinh viên

Lê Xuân Trung


Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
11


Chơng 1. Giới thiệu chung
1.1 Giới thiệu mạng NGN
Sự cạnh tranh trong lĩnh vực mạng thông tin đang diễn ra gay gắt trong
khoảng từ 5 đến 10 năm trở lại đây. Chính điều này đã thúc đẩy mạng viễn thông
đang chuyển dần sang mạng thế hệ sau. Mạng thế hệ sau (Next Generation
Network-NGN) có thể đợc hiểu là mạng chuyển mạch gói nơi mà chuyển mạch
gói và các phần tử truyền thống (nh các bộ định tuyến, chuyển mạch và cổng)
đợc phân biệt một cách logic và vật lý theo khả năng điều khiển thông minh

dịch vụ hoặc cuộc gọi. Khả năng điều khiển thông minh này thờng hộ trợ cho
tất cả các các loại dịch vụ trên mạng viễn thông chuyển mạch gói, bao gồm mọi
dịch vụ từ dịch vụ thoại cơ bản đến dịch vụ các dịch vụ dữ liệu, đa phơng tiện,
băng rộng tiên tiến (advanced broadcast), và các ứng dụng quản lý (management
applications), phần tử cơ bản trong mạng NGN là chuyển mạch mềm
(Softswitch). Cấu trúc của mạng NGN nh sau:














Hình 1.1 Mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network)

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
12

Trong đó:
MGC

MMG
MG
RMG
TMG
AMG
IP

Media Gateway Controller
Mobile Gateway Controller
Media Gateway
Residential Gateway Controller
Trunk Gateway Controller
Access Gateway Controller
Internet Protocol
FR
FRS
MS
LS
DSL
AM

Frame Relay
Frame Relay Switch
Mobile Switch System
Local System
Digital Subscriber Line
Access Multiplex

Hình 1-1 minh họa cấu trúc mạng thế hệ sau NGN. Trớc hết mạng thế hệ
sau (NGN) đợc chia thành hai thành phần mạng: mạng truyền dẫn gói tốc độ

cao và mạng điều khiển tơng thích với kiến trúc hệ thống mở. Trong đó, mạng
truyền dẫn gói tốc độ cao có cấu trúc phân cấp bao gồm hai thành phần cơ bản là
mạng lõi và mạng gói.
Mạng truyền dẫn đợc cấu thành từ mạng cáp quang tốc độ cao sử dụng
các công nghệ truyền dẫn SONET/SDH, WDM, ATM và các tổng đài cổng MG
dung lợng lớn. Mạng gói bao gồm các MG nh AMG, MMG, RMG, TMG và
các hệ thống chuyển mạch nhánh. Các mạng B-ISDN, N-ISDN, PSTN, mạng IP,
mạng PBX, đợc kết nối tới mạng gói thông qua các cổng truyền thông tơng
ứng.
Sự khác biệt cơ bản giữa PSTN và NGN là hai tầng trên cùng của NGN,
tầng ứng dụng và tầng điều khiển thiết bị, đã đợc tách thành các môi trờng
tính toán mở, ví dụ nh môi trờng JAVA 2. Nó cho phép mạng NGN thực hiện
đa dịch vụ (Multiservice), NGN không chỉ phục vụ thông tin thoại hay số liệu
mà NGN là một mạng thống nhất mang lại những ứng dụng chất lợng cao, dịch
vụ phong phú, đa dạng. Việc triển khai các dịch vụ đợc thực hiện đa dạng và
nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động. Nó
tạo ra cơ hội không chỉ làm tăng lợi nhuận mà còn giảm đợc chi phí đầu t và
khai thác. Điều quan trọng là các lớp này có khả năng cung cấp các ứng dụng số
liệu và các dịch vụ mới tới tận nơi làm việc của ngời sử dụng, nơi đặt các thiết
bị điện thoại, thiết bị cầm tay và các hệ thống máy tính.

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
13

Sự hình thành mạng thế hệ sau kéo theo sự ra đời của công nghệ chuyển
mạch mới. Hệ thống chuyển mạch mềm ra đời thay thế hệ thống chuyển mạch
kênh còn nhiều nhợc điểm. Hệ thống chuyển mạch mềm chính là giải pháp để

thực hiện mạng thế hệ sau NGN.
Khái niệm chuyển mạch mềm là khái niệm tơng đối mới, xuất hiện lần
đầu tiên vào khoảng năm 1995. Bản thân khái niệm chuyển mạch mềm đã gây
nhiều tranh cãi, bởi nhiều nhà cung cấp khẳng định rằng sản phẩm của họ đã hộ
trợ chuyển mạch mềm. Chuyển mạch mềm là:
9 Công nghệ chuyển mạch các cuộc gọi trên nền công nghệ gói (nh
VoIP chẳng hạn), và không chuyển mạch trực tiếp các cuộc gọi
PSTN (mặc dù có thể hộ trợ các đầu cuối analog nh máy điện thoại
thông thờng).
9 Phần mềm hệ thống chạy trên các máy chủ có kiến trúc mở (Sun,
Intel, ).
9 Có giao diện lập trình mở.
9 Hộ trợ đa dịch vụ, từ thoại/Fax, cuộc gọi video đến nhắn tin
Nh vậy, các hệ thống chuyển mạch mềm đã thực hiện gói hoá các cuộc
gọi. Đây là một bớc phát triển quan trọng của công nghệ chuyển mạch, sau khi
việc số hoá đã đợc thực hiện trong các tổng đài điện tử khoảng 30 năm trớc
đây.
Về mặt vật lý, những hệ thống phần cứng hoàn toàn đóng của các nhà
cung cấp đã không còn đợc tái sử dụng. Thay vào đó là các máy chủ kiến trúc
mở, với các giao diện chuẩn, chạy trên hệ điều hành thông dụng nh Solaris,
Linux, Window NT, đợc dùng làm nền tải cho hệ thống.
Cấu trúc mở, phân tán trên nhiều máy chủ khác nhau tại nhiều địa điểm
khác nhau trên mạng, khả năng mở rộng nâng cấp tốt, chi phi đầu t ban đầu và
chi phi trên một thuê bao thấp, hộ trợ đa dịch vụ trên nền chuyển mạch gói, hộ
trợ giao diện lập trình chuẩn đó là những u điểm của các hệ thống mềm. Việc
triển khai mạng chuyển mạch mềm sẽ cho phép tích hợp mạng, sử dụng một cơ
sở hạ tầng mạng duy nhất cho mọi dịch vụ, thoại, thông điệp hay dữ liệu Chi
phí vận hành bảo dỡng mạng sẽ giảm đáng kể do khả năng quản lý tốt.

Chơng 1: Giới thiệu chung

Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
14

1.2 Tầm quan trọng của việc định cỡ mạng
Một cuộc cách mạng lớn đang xảy ra trong cơ sở hạ tầng của mạng băng
rộng và những dịch vụ mà nó cung cấp thông qua cơ sở hạ tầng đó. Sự đổi mới
này đợc tiếp thêm sức mạnh bởi sự kết hợp các bớc tiến công nghệ, của các
nghành công nghiệp, sự cạnh tranh và sự toàn cầu hoá.
Một mặt, các bớc tiến của công nghệ điện tử, quang điện tử và công nghệ
phần mềm đã mang lại khả năng làm tăng băng thông, tăng dung lợng của
đờng truyền và đồng thời hạ giá thành dịch vụ, đa dạng hoá dịch vụ. Mặt khác
sự cạnh tranh, sự đổi mới và xuất hiện các nhà cung cấp dịch vụ mới đã tạo nên
một xu thế là hạ giá thành và đa ra công nghệ mới với bớc tiến bộ nhảy vọt.
Sự thay đổi đang tiếp diễn đã tạo ra những cơ hội to lớn cho những ngời
kinh doanh thiết bị, những ngời vận hành hạ tầng cơ sở và cung cấp các dịch vụ
mạng. Mặt khác, nó cũng tạo ra rất nhiều thách thức cho những khả năng mới và
dung lợng cao hơn, đồng thời cũng đa ra khó những lựa chọn khó khăn là nên
giữ lại hay duy trì những phần nào của cơ sở hạ tầng có sẵn, nên lựa chọn những
công nghệ nào để phát triển và làm thế nào để liên kết các thành phần cũ và mới
trong quá trình vận hành.
Những chức năng phức tạp đòi hỏi đợc thực hiện tại bất cứ thời điểm nào
và rất nhiều chức năng khác nữa khi xem xét nh một chuỗi các khả năng lựa
chọn nằm trong kế hoạch giới hạn sẽ làm cho việc thực hiện trở nên khó khăn
hơn nhiều.
Sự phát triển vợt bậc bùng nổ của toàn bộ nghành thông tin liên lạc, đặc
biệt là sự ra đời của nghành công nghiệp không dây, sự xuất hiện của mạng
Internet và Intranet, sự ra đời của công nghệ đờng dây thuê bao số xDSL và
công nghệ chuyển mạch vòng vô tuyến tốc độ cao, cùng với sự phát triển nhanh

chóng của các loại hình thông tin trong tơng lai đòi hỏi những kỹ thuật những
cấu trúc liên kết và yêu cầu quy hoạch mạng mới.
Trong khi giá thành phải trả cho khả năng xử lý và truyền dẫn đang giảm
rất nhanh thì giá thành phải trả cho các phần tử có khả năng vận hành, quản lý,
và hiệu chỉnh lại mạng lại có xu hớng tăng lên. Sự thay đổi này sẽ làm ảnh
hởng đến chi phí sửa chữa, phân phối và bảo dỡng mạng, do đó mạng đến
những yêu cầu mới về việc thiết lập các kế hoạch và triển khai các kỹ thuật mới.
Những công cụ thiết kế định cỡ mạng NGN đóng một vai trò quan trọng
trong việc tìm kiếm một định hớng mang tính chiến lợc để đa ra các quyết
định phát triển và triển khai công nghệ mới.

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
15

1.3 Động lực thúc đẩy sự phát triển của mạng NGN
1.3.1 Động lực của công nghệ
Theo định luật Moore nổi tiếng, thì cứ sau 18 tháng thì số lợng bóng bán
dẫn trên một chíp tăng gấp đôi. Nhờ sự tăng gấp đôi này sẽ cải thiện chất lợng
giá trong công nghiệp máy tính, ảnh hởng lớn của sự phát triển này là hệ thống
trên một chíp. Sử dụng các chíp silic mật độ cao sẽ giúp cho phát triển các thuật
toán để nâng cao độ ổn định, tốc độ cao, QoS cho các phần tử mạng.
Cứ sau 12 tháng thì dung lợng truyền dẫn quang lại tăng gấp đôi nhờ
tăng số lợng các bớc sóng ánh sáng trong một sợi quang-ghép phân chia theo
bớc sóng mật độ cao và tăng số lợng bít vận chuyển qua một bớc sóng. Các
hệ thống thử nghiệm có thể mang lu lợng tơng đơng với toàn bộ lu lợng
thoại trên thế giới thông qua một sợi quang đờng dài, có nghĩa là 1 Terabit trên
400Km. Công nghệ cơ sở cho thử nghiệm này là 10 Terabit trong khi vật lý cơ

bản cho phép là 100 Terabit. Với dung lợng lớn nh vậy có ảnh hởng rất lớn
đến cấu trúc mạng nhờ đó có thể xây dựng các dịch vụ mạng phân tán, tiên tiến.
Trí tuệ sẽ xuất hiện tại nhiều vị trítrong các thiết bị và ứng dụng mạng nối vào
mạng, trong các server tại biên của mạng và trong các server tại lõi mạng.
Cứ sau 9 tháng, dung lợng vô tuyến lại tăng lên gấp đôi nhờ công nghệ
ăng ten thông minh, công nghệ máy thu và công nghệ xử lý tín hiệu tiên tiến.
Những tín hiệu về công nghệ này sẽ đa ra các mạch vòng vô tuyến cố định hiệu
quả về kinh tế. Các mạng mạch vòng này sẽ nằm trong các lựa chọn kinh tế hàng
đầu đối với truy nhập băng thông hẹp đối với các nớc đang phát triển và tơng
tự nh truy nhập băng rộng cho các nớc đã phát triển.
Các đột phá về công nghệ kể trên đã tạo ra các bộ xử lý và các bộ nhớ phù
hợp với mạng tiên tiến. Đặc biệt tốc độ ngày càng tăng của bộ vi xử lý, dung
lợng Ram và tốc độ truy nhập Ram đã tăng lên tới tốc độ gần với tốc độ truyền
của sợi quang. Nhờ vậy việc xử lý điều khiển và bộ nhớ sẽ tồn tại để hộ trợ các
bùng nổ về tốc độ gói các phần tử mạng.
Kết hợp lại các công nghệ này sẽ có khả năng xây dựng các mạng có dung
lợng lớn hơn nhiều lần mạng hiện nay mà chi phí tăng lên không đáng kể, vẫn
đảm bảo đợc chất lợng dịch vụ.

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
16

1.3.2 Động lực của thị trờng
Nh công nghiệp máy tính đã chỉ ra, các thị trờng càng khó dự đoán hơn
công nghiệp. Các áp lực thay đổi thị trờng còn phức tạp hơn nhiều công nghệ và
ảnh hởng của sự đổi mới công nghệ không thể dự báo đợc. Tuy nhiên, có hai
áp lực rõ ràng:

Một là thị trờng viễn thông trên thế giới đang bãi bỏ các quy định, t
nhân hoá và bải bỏ cạnh tranh. Các nhà khai thác mới đang tham gia vào tất cả
thị trờng: hữu tuyến, vô tuyến và truyền số liệu.
Thứ hai là các mạng của nhà khai thác mới này với số lợng ngày càng
tăng đợc hớng tới các mạng hội tụ, các mạng hội tụ này sẽ lấn át các mạng của
nhà khai thác độc quyền. Cũng nh vậy, các nhà cung cấp dịch vụ độc quyền
đang xây dựng các mạng mang tính cạnh tranh, tiến tiến dựa trên mạng đờng
trục của họ. Sự cạnh tranh trên thị trờng về các mạng hội tụ sẽ rất lớn và phức
tạp. Mặt khác, thị trờng băng rộng cũng là một động lực thúc đẩy sự phát triển
của mạng NGN.
1.3.3 Động lực của hội tụ và kết hợp mạng
Hiện nay, đang tồn tại hai mạng chính là mạng điện thoại công cộng và
mạng Internet. Mỗi mạng đều có những đặc điểm riêng và cung cấp các dịch vụ
riêng. Mạng PSTN dựa trên các bộ chuyển mạch kênh, cung cấp chất lợng dịch
vụ rất cao, các dịch vụ truyền số liệu nh Fax, E-mail hoạt động thông qua mạng
với các kết nối kênh này. PSTN là một mạng có trễ thấp, băng thông cố định.
Các dịch vụ PSTN đợc cung cấp từ các bộ chuyển mạch cộng với hộ trợ các bộ
chuyển mạch và mạng thông minh. Các mạng vô tuyến cung cấp chủ yếu các
dịch vụ hiện nay, đợc kết nối với mạng PSTN để cung cấp các kết nối liên tục
cho tất cả khách hàng hữu tuyến và vô tuyến.
Internet chủ yếu dựa trên các bộ chuyển mạch cung cấp các dịch vụ dữ
liệu một cách mềm dẻo. Nhng nó là một mạng có độ trễ thay đổi, băng thông
biến đổi và cung cấp các dịch vụ không đợc đảm bảo QoS của chúng. Trớc sự
phát triển bùng nổ của mạng Internet và mạng Intranet, các nhà khoa học đã dự
tính khối l
ợng lu lợng dữ liệu sẽ vợt quá các khối lợng lu lợng thoại
trong một vài năm tới.
Vì lu lợng dữ liệu trội hơn lu lợng thoại và vì có thể cung cấp các
mức QoS cao hơn trên các mạng gói, đặc biệt là thoại và các dịch vụ thời gian
thực, nên có thể mong muốn hội tụ nhiều mạng trên một mạng truyền dẫn duy

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
17

nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói. Sự hội tụ này sẽ hội trợ các dịch vụ
Multimedia mới, tăng cờng khả năng hộ trợ của một nhà cung cấp mạng đối với
nhiều nhu cầu khác nhau của khách hàng. Sự hội tụ này xoay quanh một mạng
đờng trục dựa trên công nghệ chuyển mạch gói sẽ cho phép kết hợp nhiều mạng
với nhau sao cho khách hàng hiểu rằng họ đang làm việc với một mạng thống
nhất và duy nhất. Sự hội tụ này gần nh lặp lại khi các mạng của doanh nghiệp
và công cộng cùng quy về một bộ tiêu chuẩn chính sách và cấu trúc.
1.3.4 Động lực của dịch vụ
Vì các yêu cầu của lu lợng thoại, Video, Multimedia tiếp tục với một
tốc độ rất nhanh, nên các công ty phải viễn thông phải đơng đầu với thách thức
trong việc mở rộng và phát triển của họ cả về thời gian lẫn hiệu quả đầu t trong
môi trờng cạnh tranh. Sự tăng lu lợng do các nhu cầu dịch vụ và yêu cầu kết
nối với các nhà cung cấp dịch vụ khác đã làm tăng nhu cầu dung lợng tại các
tổng đài chuyển tiếp dựa trên chuyển mạch kênh và gây ra những đòi hỏi mới
trong các tổng đài này. Chúng càng thúc đấy sử dụng công nghệ chuyển mạch
gói trong tổng đài chuyển tiếp để thoả mãn các yêu cầu đó.
1.3.4.1 Động lực của các dịch vụ băng rộng
Hiện nay đã và đang có các giải pháp truy nhập băng rộng cho khu dân c
và thơng mại. Nó phản ánh đờng trục của mạng nơi mà một giải pháp duy nhất
đang nổi lên. Một giải pháp truy nhập sẽ đợc lựa chọn bởi các nhà cung cấp
dịch vụ để tối u hệ thống truy nhập đang có và để thoả mãn các dịch vụ mạng
đã đề xuất của họ. Các hệ thống truy nhập cung cấp 3 khả năng: truyền tải tốc độ
cao, ghép định tuyến, và dịch chuyển mạng độc quyền.

Các giao thức ADSL cho phép một vài Mb đợc vận chuyển qua mạng cáp
đồng hiện có. Các giao thức này hộ trợ cả hai dịch vụ thoại truyền thống và các
kết nối Internet. Công nghệ xử lý tín hiệu thờng thực hiện các thuật toán truyền
tải nhanh, hiệu quả qua mạng hiện có. Các hệ thống truy nhập tiên tiến ghép và
định tuyến lu lợng dữ liệu tới các mạng gói và lu lợng thoại tới mạng PSTN
hoặc ISDN hoặc một mạng chuyển mạch gói.
Về tiềm năng các hệ thống vô tuyến cố định cho cả hai truy nhập trong
khu dân c và truy nhập cho các khu thơng mại là công nghệ đột phá nhất. Các
hệ thống này có khả năng cung cấp đợc băng thông rất cao, có thể lựa chọn để
triển khai. Tuy nhiên chúng là những hệ thống khó khăn nhất đối với dự báo bởi
vì các tham số phụ thuộc vào sự phát triển và sự sử dụng. Chúng cũng rất phức

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
18

tạp về mặt công nghệ. Chúng sử dụng các công nghệ truyền sóng mới qua các
ăng ten thông minh và các máy thu thông minh. Việc thực hiện công nghệ mới
này đòi hỏi hiểu biết sâu về các đặc điểm truyền sóng ở nông thôn, thành thị và
thành phố.
Nhu cầu về truy nhập băng rộng hữu tuyến và vô tuyến trong mạng truy
nhập đòi hỏi phải có và thúc đẩy những biến chuyển trong mạng đờng trục. Nó
cũng thúc đẩy sự hợp nhất mạng hớng tới mạng NGN.
1.3.4.2 Các dịch vụ mạng tiến tiến
Các hệ thống truy nhập băng rộng và đờng trục quang dựa trên kỹ thuật
gói sẽ cung cấp một cơ sở hạ tầng băng rộng chi phí thấp, trễ nhỏ. Một cấu trúc
dịch vụ mạng phải đợc hợp nhất theo cơ sở hạ tầng này để cung cấp kết nối
mạng liên tục tới các dịch vụ PSTN và cung cấp một nền móng mở cho các dịch

vụ mới. Cấu trúc các dịch vụ mạng phải ẩn dấu đợc sự phức tạp và phát triển
của cơ sở hạ tầng. Các phần tử chính của cấu trúc này là gateway và gatekeeper,
các server mạng và quản lý mạng.
Các gateway và gatekeeper cho phép khách hàng mạng gói truy nhập liên
tục tới các dịch vụ PSTN, trong đó có dịch vụ mạng thông minh. Các gateway
cung cấp lu lợng kênh mang và các chuyển đổi báo hiệu giữa các mạng PSTN
và các mạng IP/ATM. Các bộ quản trị mạng gateway và gatekeeper cung cấp
liên kết giữa các miền đợc gatekeeper quản lý. Sự liên kết này là một thành
phần chủ yếu để chuyển dịch, hội tụ và hợp nhất mạng. Các trao đổi gateway
phức tạp nhng linh hoạt là cơ sở cho sự liên kết hiệu quả và mềm dẻo. Các
gateway phải hộ trợ sự bùng nổ các tiêu chuẩn (nh H323, SS7, SIP, và MGCP)
và các th viện (SIP, ILS, RAS và LDAP) để bảo đảm liên kết và kết hợp lại giữa
nhiều dạng khác nhau của mạng đang sử dụng. Các gateway cũng phải cung cấp
các chuyển đổi kênh mang để kết nối và nén tín hiệu.
Hai phơng pháp tiếp cận khác nhau-đều tập trung vào cơ sở của các ứng
dụng nằm tại server mạng-đang nổi bật lên cho các dịch vụ mạng. Một các tiếp
cận nổi lên từ công nghiệp viễn thông và phơng pháp tiếp cận còn lại là từ công
nghiệp máy tính. Cả hai sẽ tiếp tục phát triển và có ảnh hởng lớn đến cấu trúc
mạng hội tụ.
Trong vài chục năm công nghệ viễn thông đã tăng tốc độ đổi mới dịch vụ
theo hớng tiếp cận cấu trúc, hớng tới sự phát triển và sử dụng dịch vụ mạng.

Chơng 1: Giới thiệu chung


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
19

Tiếp nhận cấu trúc có hai thành phần-sự quản lý dịch vụ ra khỏi quản lý kết nối
và cơ sở dịch vụ mở.

Internet và nhiều server của nó là thí dụ tốt nhất cho hớng tiếp cận của
công nghệ máy tính. Thông qua sử dụng IP để kết nối, nhiều server khác nhau-
mỗi cái tập trung vào một nhiệm vụ cụ thể nh là xác nhập quyền truy nhập hoặc
truyền tin thống nhất-đang đợc khai thác và phát triển. Hớng tiếp cận này cho
phép đa ra các dịch vụ cá nhân rộng rãi. Nó không thoả mãn tơng tác phức tạp
của các dịch vụ liên quan. Hơn nữa, kiểu phát triển và triển khai dịch vụ này sẽ
tập trung trực tiếp trong các thiết bị đầu cuối thông minh thế hệ sau: điện thoại,
máy tính và thông tin ví dụ nh các dịch vụ chuyển tiếp trong một server.
Các thay đổi nhanh chóng trong các dịch vụ mạng, các công nghệ và
chính sách mạng đang tạo ra một thời đại hoành kim của đổi mới mạng, dẫn tới
các mạng hội tụ, thế hệ sau của các mạng. Các mạng sẽ có:
9 Một mạng đờng trục quang dựa trên kỹ thuật gói, dùng chung qua
truyền tải quang DWDM có xen/tách và ghép.
9 Đa dạng về cơ chế truy nhập băng rộng: hữu tuyến và vô tuyến- đối
với tất cả các dạng khách hàng. Truy nhập tốc độ cao sẽ loại bỏ nút
cổ chai đối với các dịch vụ tiên tiến.
9 Truy nhập tới các dịch vụ mạng tiên tiến truyền thống và mới nhờ
kết nối tới PSTN và cơ sở ứng dụng mở mới.
9 Một kiểu quản lý mạng mới dựa trên các th viện tích cực và các bộ
quản lý chính sách.


Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
20

Chơng 2. Các yếu tố ảnh hởng đến quá
trình định cỡ mạng viễn thông

Để thực hiện đợc việc định cỡ mạng chúng ta cần nắm vững các yếu tố
tham gia vào quá trình định cỡ.

Hình 2.1 Kết nối trong mạng NGN

Quản lý mạng, dịch vụ, và ứng dụng.
Access
Server
IP
Tru
y
nhậ
p
cá
p

Internet
Server
Mạng đờng trục dựa trên công
nghệ gói
Truy nhập khu chung
c/ thơng mại vùng hẹp
Vô tuyến
cố định
xDSL

Resource
Server
Feature
Server
Cơ sở dữ
liệu
mạng

Quản lý
mạng
Quản lý
băng thông
IP/ATM
STM/Optical
IP/ATM
Quản lý
băng thông
Internet côn
g
cộn
g
PSTN
PPA
Modem
cáp
STB
Mạng
ngoại vi
Access
Server
Truy nhập khu
thơng mại vùng rộng
Server/Mux
truy nhập
băng rộng
Hữu tu
y
ến

Vô tuyến băng
rộng

Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
21

Hiện nay, đang tồn tại nhiều dạng mạng khác nhau. Tuy nhiên các mạng
thế hệ sau sẽ phân chia sử dụng chung một mức mạng mức cao nh chỉ ra trong
hình trên. Các mạng này sẽ đợc sắp xếp nh là các mạng hợp nhất của các
mạng và chúng sẽ chứa các thành phần chính sau đây:
ắ Một dạng quản lý mạng mới dựa trên các th viện tích cực và các bộ quản
lý chính sách.
ắ Một mạng đờng trục quang dùng chung, dựa trên kỹ thuật gói sử dụng
truyền tải quang DWDM có các xen/tách và ghép quang.
ắ Sự đa dạng các cơ chế truy nhập băng rộng-hữu tuyến và vô tuyến-đối với
tất cả khách hàng. Truy cập tốc độ cao sẽ loại bỏ đợc các nút cổ chai đối
với các dịch vụ tiên tiến.
ắ Truy cập các dịch vụ mạng truyền thống và các dịch vụ mới tiên tiến
thông qua kết nối PSTN và các cơ sở ứng dụng mở mới.
Với các thành phần nh vậy các mạng mới sẽ có thể hỗ trợ các ứng dụng
theo nhu cầu đang chỗi dậy hiện nay nh là mạng riêng ảo (VPN), thoại gói,
thơng mại điện tử và truy nhập dữ liệu từ xa và các ứng dụng mới trong tơng
lai.
Mạng truyền tải đờng trục sẽ đợc xây dựng xung quang các hệ thống
truyền tải DWDM. Các hệ thống mạng 400Gb/s sử dụng 80 bớc sóng có thể
đợc sử dụng hiện nay. Chúng đợc phát triển rộng rải để mạng rất nhiều thông
tin thông qua số lợng bớc sóng ngày càng tăng.

Các tổng đài terabit dựa trên đa giao thức (các bộ ghép và hệ thống quản
lý ATM và IP) sẽ đợc nối với nhau qua các hệ thống DWDM này. Đờng trục
quang sẽ phát triển khai thác các bộ ghép xen/tách quang và các bộ đấu chéo
quang. Chuyển mạch quang Chậm này sẽ làm giảm chi phí của các mạng
thông qua giảm số lợng các chuyển đổi quang/điện và sẽ dịch chuyển quản lý
băng thông sang quản lý bớc sóng.
Các hệ thống quản lý băng thông thể hiện ở cả hai sức mạnh của vi điện tử
và thực hiện một ph
ơng hớng thiết kế quan trọng-đó là sự linh hoạt trong cấu
trúc. Hệ thống quản lý băng thông là một sự kết hợp các hệ thống nối chéo
truyền thống và các bộ ghép hộ trợ STM-đó là hệ thống phân cấp số đồng bộ
SDH-sử dụng trực tiếp cho ATM, IP. Khả năng hộ trợ cho đa giao thức cho phép
nhà cung cấp dịch vụ xây dựng một mạng dựa trên các đặc điểm kỹ thuật và sự
lôi cuốn thị trờng của các giao thức đang sử dụng hiện nay. Quan trọng hơn là

Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
22

nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ chuyển mạng theo cả hai hớng-đó là khả
năng kỹ thuật và sự chấp nhận của thị trờng.
Sự phát triển của các giao thức, đặc biệt xác định vai trò liên quan của IP
và ATM là một chủ đề cần phải cân nhắc kỹ. Các mạng chuyển mạch kênh chủ
yếu đợc điều chỉnh theo các ứng dụng thoại ngày nay. Sự mềm dẻo kế thừa
trong các mạng gói cho phép hộ trợ nhiều ứng dụng cũng làm cho nó khó cung
cấp QoS cho nhiều khách hàng và ứng dụng. Hiện nay, khi xây dựng một đờng
trục mạng hội tụ có QoS yêu cầu phù hợp cới cả 4 giao thức IP, STM, ATM,
DWDM. Mỗi giao thức có những đặc điểm riêng:

ắ IP cung cấp khả năng kết nối dữ liệu và nổi trội hộ trợ QoS.
ắ ATM có khả năng hộ trợ đảm bảo QoS cho đa dịch vụ.
ắ STM cung cấp truyền tải tin cậy.
ắ DWDM cung cấp truyền tải tốc độ cao.
Có thể nói rằng 4 giao thức này hội tụ về 2 thức: một liên quan tới lớp vật
lý và một liên quan tới lớp mạng. Các giao thức này hội tụ tới các gọi là IP.
Giao thức này sẽ thâu tóm tất cả khả năng của IP và ATM hiện nay. Sự tiến triển
chủ yếu đang đợc thực hiện nhanh để cung cấp các mức QoS gần nh trong
mạng IP và ATM.
2.1 Dự báo nhu cầu dịch vụ
Mạng NGN với cấu trúc mạng linh hoạt hoàn toàn có thể triển khai rất
nhiều dịch vụ mới. Chính vì vậy, để định cỡ mạng chính xác chúng ta cần phải
tính toán cũng nh dự báo nhu cầu đợc các dịch vụ trong tơng lai cũng nh
các lu lợng mới này sinh do các dịch vụ mới này.
Các dịch vụ truyền thống hiện nay sẽ đợc tiếp tục sử dụng trong tơng
lai:
ắ Dịch vụ PSTN truyền thống.
ắ Dịch vụ Internet.
ắ Dịch vụ VoIP.
ắ Dịch vụ di động.
ắ Dịch vụ thuê kênh riêng.
Trong mạng NGN sẽ có rất nhiều cơ chế mới để cung cấp các dịch vụ end-
to-end do các khách hàng kích hoạt qua các mạng viễn thông thế hệ sau. Các
dịch vụ có thể là:
ắ Mua bán trực tuyến.

Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT

23

ắ Đầu t điện tử.
ắ Kiểm tra lịch trình vận tải.
ắ Chuyển khoảng hoặc kiểm tra cân bằng tài khoản.
ắ Xem dự báo thời tiết
Những dịch vụ này có thể đa ra thông qua các thiết bị đầu cuối hữu tuyến
hoặc vô tuyến nhng không trên các máy tính cá nhân. Ngoài ra còn có các dịch
vụ khác nữa cho các thuê bao vô tuyến:
ắ Tiếp nhận các dữ liệu thống kê liên quan tới các dịch vụ đa ra.
ắ Tiếp nhận các dữ liệu thống kê liên quan tới xử lý cuộc gọi của khách
hàng.
ắ Tiếp nhận các dữ liệu thông kê liên quan tới xử lý cuộc gọi của khách
hàng
Cùng với việc ra đời mạng NGN thì nhiều dịch vụ mới cũng ra đời và có
thể phát mạnh. Vì vậy công việc của dự báo trở nên vô cùng quan trọng, nó
quyết định đến phần lớn độ chính xác của công việc định cỡ mạng. Công việc dự
báo bao gồm các thành phần sau:
ắ Dự báo các loại dịch vụ sẽ đợc sử dụng trong mạng NGN.
ắ Dự báo nhu cầu lu lợng của dịch vụ.
ắ Dự báo nhu cầu lu lợng chuyển tiếp qua mạng NGN của các dịch vụ.
Trong viễn thông các dự báo chỉ ra rằng nhu cầu các dịch vụ Internet là
một trong các động lực chính. Cụ thể là theo các dự báo gần đây thì lu lợng
Internet sẽ vợt qua lu lợng PSTN trong vài năm tới. Sự chuyển biến hiện nay
hớng hớng vào thế giới IP thống trị đang đợc xác định bởi các ảnh hởng
tổng hợp của các cơ hội thị trờng, sự đổi mới công nghệ và áp lực của các chính
sách. Đặc biệt nhà khai thác độc quyền, những ng
ời đang phải đơng đầu với
những dự báo nghiêm trọng về các dịch vụ truyền thống về suy giảm lợi nhuận
cùng với mất thị trờng, phải đóng vai trò xung kích, giữ gìn sự kinh doanh

đờng trục của họ đồng thời mở rộng các thị truờng mới.
Sự chênh lệch về giá cả và cắt giảm chi phí tạo ra u điểm trong môi
trờng cạch tranh và đó là một vấn đề quan trọng là phải hiểu đợc u điểm cạnh
tranh là tạo ra các giải pháp mới về dịch vụ/mạng. Nó trở thành một yếu tố quyết
định để thẩm tra một phơng thức cung cấp các dịch vụ mới bằng cắt giảm đầu
t và chi phí hoạt động.
Hiện nay, việc dự báo nhu cầu lu lợng chuyển tiếp của các dịch vụ (nh
dịch vụ PSTN truyền tải qua mạng đờng trục NGN) qua mạng NGN là một

Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
24

công việc khó khăn và phức tạp, bởi vì các số liệu thu thập đợc thiếu chính xác
cũng nh các dịch vụ mới chỉ bắt đầu, cha thể đánh giá hết đợc khả năng phát
triển của chúng.
2.2 Các cấu trúc mạng ảnh hởng đến định cỡ mạng NGN
2.2.1 Cấu trúc mạng thế hệ sau
Phần này trình bày cấu trúc mạng TDM hiện nay, cấu trúc mạng ATM và
cấu trúc mạng IP.

Hình 2.2 Cấu trúc mạng TDM thoại hiện nay
Mạng NGN phải đợc xây dựng trên cơ sở thừa kế các mạng hiện có, nó
không gây ra lãnh phí đầu t cho các mạng đã có. Do đó trớc khi xem xét cấu
trúc mạng NGN, ta sẽ xem qua cấu trúc mạng TDM hiện tại. Cấu trúc của mạng
TDM điển hình đợc mô tả trên hình trên. Lu lợng thoại đợc vận chuyển qua
các tổng đài chuyển tiếp nội hạt, các tổng đài chuyển tiếp và cuối cùng là mạng
đờng trục TDM.
Toll switch
SC
P
SS7 Network
End-office
circuit
switch
End-office
circuit
switch
Tandem
switch

Tandem
switch
ATM core network
Si
g
nalin
g
traffic
A
pp
lication traffic



Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình định cỡ mạng viễn thông


Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99VT
25

2.2.1.1 Cấu trúc mạng ATM

Hình 2.3 Cấu trúc mạng đờng trục ATM hợp nhất
Trong đó:
ATM: Asynchronous Transfer Mode
CPE : Customer Premise Equipment
FR : Frame Relay
IP : Internet Protocol
CR : Customer Router
SW : SWitch
SS7 : Signalling System 7
SCP : Station Control Program
ITS: Internet Telephone Server/Gateway
End-office
circuit
switch

End-office
circuit

switch
Tandem
switch
SAC
SAC
Signaling
gateway
ATM
SW
ATM
SW
ATM
SW
ATM
SW
ATM backbone
CPE ATM
SW
CPE ATM
SW
ATM edge
MUX/SW
Token
Ring
CR
CPE ATM
SW
CPE ATM
SW
ATM edge

MUX/SW
Token
Ring
CR
SCP
SS7 Network
Tandem
switch
SAC