tìm hiểu về mạng ngn và định tuyến

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1
Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN 2
PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3
LỜI MỞ ĐẦU 4
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN 1
1.1 GIỚI THIỆU MẠNG NGN 1
1.2 SỰ RA ĐỜI CỦA MẠNG NGN 1
1.3 ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG NGN 2
9
Động lực của công nghệ 2
9
Động lực của thị trường 2
9
Động lực của hội tụ và kết hợp mạng 2
9
Động lực của dịch vụ 2
CHƯƠNG II : MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN 3
2.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA NGN 3
2.1.1 Khái niệm 3
2.1.2 Đặc điểm : 3
2.2 TÌM HIỂU CÁC CÔNG NGHỆ TRONG NGN 4
2.2.1 Công nghệ truyền dẫn 4
2.2.2 Công nghệ mạng truy nhập 5
2.2.3 Công nghệ chuyển mạch 6
2.3 KIẾN TRÚC NGN 7
2.3.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập 8
2.3.2 Lớp truyền thông 9

2.3.3 Lớp điều khiển 9
2.3.4 Lớp ứng dụng 10
2.3.5 Lớp quản lý 11
2.4 CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG NGN 12
2.5 CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN 15
CHƯƠNG III: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 17
3.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊNH TUYẾN 17
3.2 CÁC LỚP THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN 18
3.2.1 Thuật toán vector khoảng cách (Distance Vector Algorithm) 18
3.2.2 Thuật toán trạng thái kết nối (Link-state Algorithm) 19
3.2.3 So sánh các thuật toán định tuyến 19
3.3 CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CƠ BẢN 20
3.3.1 Giao thức định tuyến RIP 20
3.3.1.1 Khái niệm 20
3.3.1.2 Thuật toán và ví dụ minh họa 20
3.3.1.3 Ưu & nhược điểm 22
3.3.2 Giao thức định tuyến OSPF 23
3.3.2.1 Khái niệm 23
3.3.2.2 Thuật toán và ví dụ minh họa 23
3.3.2.3 Ưu và nhược điểm 25
3.3.3 Giao thức định tuyến Qos 25
3.3.3.1 Khái niệm 25
3.3.3.2 Chức năng 26
3.3.3.3 Bài toán định tuyến QoS 27
3.3.3.4 Ưu và nhược điểm 27
CHƯƠNG IV: THUẬT TOÁN VÀ MÔ PHỎNG 29
4.1 GIỚI THIỆU VỀ THUẬT TOÁN 29
4.1.1 Thuật toán Forward-search (Dijkstra) 29
4.1.2 Thuật toán Backward-search (Bellman-Ford) 30
4.2 VÍ DỤ MINH HỌA 30

4.2.1 Thuật toán Dijkstra 30
4.2.2 Thuật toán Bellman-Ford 31
4.2.3 Kết luận và đánh giá 32
- THUẬT TOÁN FORD-BELLMAN TÌM ĐƯỜNG ĐI NGẮN NHẤT TỪ ĐỈNH U TỚI TẤT CẢ
CÁC ĐỈNH CÒN LẠI, CÓ THỂ SỬ DỤNG TONG TRƯỜNG HỢP TRỌNG SỐ ÂM. 33

- THUẬT TOÁN DIJKSTRA CHỈ TÌM ĐƯỜNG ĐI NGẮN NHẤT GIỮA HAI ĐỈNH CỤ THỂ (TỪ
U ĐẾN V) 33
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1
TÀI LIỆU THAM KHẢO 2




MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Môi trường kinh doanh ngày càng mang tính cạnh tranh và phức tạp hơn
bao giờ hết. Chất lượng dịch vụ ngày càng trở thành chìa khoá để có thể dẫn tới
thành công. Song song với xu thế này, nhu cầu cũng ngày càng gia tăng đối với
các dịch vụ truyền thông mới, đủ khả năng đáp ứng việc cung cấp dịch vụ hoặc
tăng tính cạnh tranh. Trung tâm của những dịch vụ mới là mạng thế hệ tiếp theo
(Next Generation Network - NGN)
NGN là bước tiếp theo trong lĩnh vực truyền thông thế giới, truyền thống
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 hộ
i kinh doanh
phát triển.
Đề tài sẽ tập trung vào việc tìm hiểu mạng thế hệ sau, các thành phần cũng

như các giải pháp và mô hình NGN. Từ đó nắm bắt được những khái niệm, hiểu
được thế nào là mạng thế hệ sau, vai trò của từng bộ phận cấu thành.
Ngoài ra sau khi hoàn thành đề tài bản thân sinh viên thực hiện sẽ hiểu
thêm về các giao thức định tuyến,các thuật toán áp dụng để định tuyến và ứng
dụng của nó.





















Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN
Trong nhiều năm gần đây, nền công nghiệp viễn thông vẫn đang trăn trở
về vấn đề phát triển công nghệ căn bản nào và dùng mạng gì để hỗ trợ các nhà
khai thác trong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổi nhanh chóng, cạnh tranh

ngày càng gia tăng mạnh mẽ. Khái niệm mạng thế hệ mới (hay còn gọi là mạng
thế hệ tiếp theo - NGN) ra đời cùng với việc tái kiến trúc mạng, tận dụng tất cả
các ưu thế về công nghệ tiên tiến nhằm đưa ra nhiều dịch vụ mới, mang lại nguồn
thu mới góp phần giảm chi phí.
Mạng thế hệ sau được tổ chức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau :
- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú, đa
dạng, đa dịch vụ, đa phương tiện.
- Mạng có cấu trúc đơ
n giản.
- Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai
thác và bảo dưỡng.
- Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới.
- Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu tổng quan về mạng thế hệ sau gồm có những phần :
9 Khái niệm và sự ra đời NGN
9 Động lực phát triển mạng
Ngiên cứu về mạng NGN để hiểu được những phần :
9 Định nghĩa và đặc điểm của mạng
9 Kiến trúc mạng và các phần tử trong mạng
9 Cấu trúc vật lý
9 Các giao thức và công nghệ được sử dụng trong mạng thế hệ sau
Tìm hiểu một vài giao thức định tuyến như :
9 RIP
9 OSPF
9 Định tuyến đảm bảo chất lượng QoS

LỜI MỞ ĐẦU
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 mớ
i 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 độ
ng,…
Mạng thế hệ mới NGN là bước kế tiếp của thế giới viễn thông, có thể
được hiểu là mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, nơi mà các chuyển
mạch và các phần tử truyền thông (như các bộ định tuyến, các bộ chuyển mạch
và gateway) được phân biệt một cách luận lý và vật lý theo khả năng điều khiển
thông minh dịch vụ hoặc cuộc gọi. Khả n
ăng 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).
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 phầ
n tử có khả năng vận hành, quản lý, và
hiệu chỉnh lại mạng lại có xu hướng tăng lên. Sự thay đổi này sẽ làm ảnh hưởng
đến chi phí sửa chữa, phân phối và bảo dưỡng mạng, do đó mạng đến những yêu
cầu mới về việc thiết lập các kế hoạch và triển khai các kỹ thuật mới.
Việc định tuyến trong mạng NGN sao cho phù hợp với yêu cầu đặt ra
đ
óng một vai trò quan trọng trong việc định hướng mang tính chiến lược để đưa
ra các quyết định phát triển và triển khai công nghệ mới.
Được sự hướng dẫn và giúp đỡ của cô giáo TS. Nguyễn Thị Bích Hạnh,
giảng viên của khoa Điện Tử Viễn Thông – Đại Học Duy Tân em đã nắm bắt

được những kiến thức cơ bản về cấu trúc và những phương pháp định tuyến được
sử dụng trong mạng.
Cho đến nay, em đã hoàn thành đồ án với đề tài “Tìm hiểu về mạng NGN
và định tuyến”. Nội dung của bản đồ án này đựợc chia thành 4 chương:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN
Chương 2 : MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN
Chương 3: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
Chương 4: THUẬT TOÁN & MÔ PHỎNG
Do nội dung kiến thức của đề tài tương đối rộng và mới mẻ, điều kiện về
thời gian cũng như 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 được sự thông cảm,
chỉ dẫn và góp ý của các thầy giáo, cô giáo cùng những người quan tâm.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Bích Hạnh và các thầy cô
giáo trong khoa Điệ
n Tử Viễn Thông, những người đã giúp đỡ em trong thời gian
qua.
Đà nẵng, tháng 10 năm 2010
SVTH
Võ Thị Lan Hương

Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 1


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN
1.1 GIỚI THIỆU MẠNG NGN
Mạng thế hệ sau (Next Generation-Network-NGN) có thể được hiểu là
mạng chuyển mạch gói nơi mà chuyển mạch gói và các phần tử truyền thống
(như các bộ định tuyến, chuyển mạch và cổng) được 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 thường hỗ trợ cho t
ất 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 phương 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).
Được xây dựng trên tiêu chí mở, các giao thức chuẩn và giao diện thân
thiện, NGN đáp ứng được hầu hết các nhu cầu của nhiều đối tượng sử dụng:
doanh nghiệp, văn phòng, liên lạc giữa các mạng máy tính v.v NGN thống nhất
mạng hữu tuyến truyền thống và chuẩn truyền tải âm thanh, hình ảnh, dữ liệu
không dây.
Công nghệ mạng NGN chính là chìa khoá giải mã cho công nghệ tương lai,
đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu kinh doanh trên với đặc điểm quan trọng là cấu
trúc phân lớp theo chức năng và phân tán các tiềm năng trên mạng, làm cho
mạng mềm hoá và sử dụng rộng rãi các giao diện mở đa truy nhập, đa giao thức
để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc quá nhiều vào các nhà cung cấp thiết

bị và khai thác mạng.
1.2 SỰ RA ĐỜI CỦA MẠNG NGN
Mạng PSTN của VNPT đã được xây dựng và phát triển khá toàn diện,
cung cấp dịch vụ thoại truyền thống chất l
ượng tốt tới khách hàng. Tuy nhiên,
sau nhiều năm hoạt động, PSTN đã bộc lộ một số hạn chế hầu như không thể
khắc phục được. Chuyển mạch dựa trên công nghệ TDM cứng nhắc trong việc
phân bổ băng thông (Nx64kb/s) và gặp nhiều khó khăn khi đưa ra các dịch vụ
mới, nhất là khi triển khai mạng NGN. Mạng PSTN cần sự đầu tư lớn, giá thành
thiết bị cao và chi phí vận hành m
ạng lớn. Hơn nữa, mạng PSTN có nhiều cấp
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 2

khác nhau (Gateway quốc tế, Toll, tandem, Host) nên rất phức tạp trong việc
phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và triển khai dịch vụ mới.
Trong khi đó, nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu phát triển mạnh: Internet
ngày càng phổ biến, những đòi hỏi về dịch vụ IP, xu thế tích hợp IP/ATM/MPLS
cho mạng đường trục cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn
thông thế giới đ
ã dẫn đến sự cần thiết phải thay đổi công nghệ mạng. Mạng mới
ra đời phải có băng tần rộng, hiệu suất cao, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ, đơn
giản về cấu trúc và quản lý, dễ dàng phát triển dịch vụ và nhanh chóng cung cấp
cho khách hàng.
Như vậy, để dáp ứng các yêu cầu đặt ra, các nhà quản trị mạng có 2 sự
lựa chọn, hoặc là xây dự
ng một cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới hoặc là xây dựng
một mạng có khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên hạ tầng
mạng PSTN hiện có. Hạ tầng mạng của thế kỷ 20 không thể được thay thế chỉ

trong một sớm, một chiều và vì thế phương án thứ hai là sự lựa chọn đúng đắn –
đó là mạng thế hệ sau (NGN – Next Generation Network). Do vậy, mạng NGN
đã được hình thành và phát triển.
Sự hội tụ của các mạng là yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích cho
nhà khai thác dịch vụ. Đối với định hướng NGN mang lại nhiều tính năng có thể
đáp ứng được nhiều yêu cầu của khách hàng nhất là các dịch vụ băng rộng như:
9 Tăng thêm tính mềm dẻo
9 Tập trung khả năng điều khiển cuộc g
ọi thông qua chuyển mạch mềm
9 Tiết kiệm băng thông
9 Cung cấp dịch vụ multi-media
1.3 ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG NGN
9 Động lực của công nghệ
9 Động lực của thị trường
9 Động lực của hội tụ và kết hợp mạng
9 Động lực của dịch vụ



Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 3

CHƯƠNG II : MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN
2.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA NGN
2.1.1 Khái niệm
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. Do đó, định nghĩa NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết ý
nghĩa của mạng thế hệ mới nhưng là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN.

Bắt ngu
ồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển
mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ
tầng thông tin dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách
đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di
động.
Như vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên k
ỹ thuật
TDM và mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải
tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN, đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP lưu
lượng dữ liệu lớn, nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN.
Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà
còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công ngh
ệ gói, giữa mạng cố định và di
động.
2.1.2 Đặc điểm :
NGN có bốn đặc điểm chính :
 Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà: Các khối chức năng của tổng đài
truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo
chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập. Giao diện và giao thức giữa
các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng. Việc phân tách chức năng
làm cho mạng viễn thông truyền thống dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh
doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức
mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện liên
kết giữa các mạng có cấu hình khác nhau.

Tiếp đến, việc tách dịch vụ độc lập với mạng nhằm thực hiện một cách
linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 4

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 m
ạng 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”. Giao
thức IP làm cho các dịch vụ l
ấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện liên kết các
mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba
mạng lớn đều có thể chấp nhận được, đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ
tầng cơ sở thông tin quốc gia.
 Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu
được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn nhiều
khuyết điểm về khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ
đảm bảo cho số liệu. Tuy nhiên, chính tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới
Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển c
ủa các tiêu chuẩn mở sẽ
sớm khắc phục những thiếu sót này.
2.2 TÌM HIỂU CÁC CÔNG NGHỆ TRONG NGN
2.2.1 Công nghệ truyền dẫn
Trong cấu trúc mạng thế hệ mới, truyền dẫn là một thành phần của lớp kết
nối (bao gồm chuyển tải và truy nhập). Công nghệ truyền dẫn của mạng thế hệ
mới là SDH, WDM với khả năng hoạt động mềm dẻo, linh hoạt, thuậ

n tiện cho
khai thác và điều hành quản lý.
Các tuyến truyền dẫn SDH hiện có và đang được tiếp tục triển khai rộng
rãi trên mạng viễn thông là sự phát triển đúng hướng theo cấu trúc mạng mới.
Cần tiếp tục phát triển các hệ thống truyền dẫn công nghệ SDH và WDM, hạn
chế sử dụng công nghệ PDH.
• Cáp quang:
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 5

+ Hiện nay trên 60% lưu lượng thông tin được truyền đi trên toàn thế giới được
truyền trên mạng quang.
+ Công nghệ truyền dẫn quang SDH cho phép tạo trên đường truyền dẫn tốc độc
cao (n*155 Mb/s) với khả năng bảo vệ của các mạch vòng đã được sử dụng rộng
rãi ở nhiều nước và ở Việt Nam.
+ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn của sợi quang bằ
ng cách kết
hợp một số tín hiệu ghép kênh theo thời gian với độ dài các bước sóng khác nhau
và ta có thể sử dụng được các cửa sổ không gian, thời gian và độ dài bước sóng.
Công nghệ WDM cho phép nâng tốc độ truyền dẫn lên 5Gb/s, 10Gb/s và 20Gb/s.
• Vô tuyến:
+ Vi ba: Công nghệ truyền dẫn SDH cũng phát triển trong lĩnh vực vi ba, tuy
nhiên do những hạn chế của môi trường truyền dẫn sóng vô tuyến nên tốc độ và
chất lượng truyền dẫn không cao so với công nghệ truyền dẫn quang.
+ Vệ tinh: Vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO – Low Earth Orbit), vệ tinh quỹ đạo trung
bình (MEO – Medium Earth Orbit). Thị trường thông tin vệ tin trong khu vực đã
có sự phát triển mạnh trong những năm gần đây và sẽ còn tiếp tụ
c trong những
năm tới. Các loại hình dịch vụ vệ tinh đã rất phát triển như: DTH tương tác, truy

nhập Internet, các dịch vụ băng rộng, HDTV… Ngoài các ứng dụng phố biến đối
với nhu cầu thông tin quảng bá, viễn thông nông thôn, với sự kết hợp sử dụng các
ưu điểm của công nghệ CDMA, thông tin vệ tin ngày càng có xu hướng phát
triển đặc biệt trong lĩnh vực thông tin di động, thông tin cá nhân,…
2.2.2 Công nghệ mạng truy nhậ
p
• Công nghệ truy nhập hữu tuyến
Hiện nay trên thị trường những nhà khai thác với cơ sở hạ tầng khác nhau
đưa ra những dịch vụ truy nhập dựa trên công nghệ khác nhau :
• Dial up, xDSL, ISDN dựa trên cáp đồng xoắn
• CM trên mạng cáp truyền hình CATV
• PLC trên mạng cáp điện lực
• Truy nhập quang trên CATV, PLC
• Công nghệ truy nhập vô tuyến
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 6

Với sự xuất hiện của Wimax, công nghệ truy nhập vô tuyến đã cho thấy
sự hội tụ một cách rõ ràng, và mạng truy nhập vô tuyến sẽ tiến tới cung cấp dịch
vụ kết nối có tốc độ cao hơn, và sẽ có sự thỏa hiệp giữa tính di động và tốc độ
chất lượng dịch vụ.
2.2.3 Công nghệ chuyển mạch
Chuyển mạch cũng là một thành phầ
n trong lớp mạng chuyển tải của cấu
trúc NGN nhưng có những thay đổi lớn về mặt công nghệ so với các thiết bị
chuyển mạch TDM trước đây. Công nghệ chuyển mạch của mạng thế hệ mới là
IP, ATM, ATM/IP hay MPLS thì hiện nay vẫn chưa xác định rõ, tuy nhiên nói
chung là dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, cho phép hoạt động với nhiều tốc
độ và dịch vụ khác nhau.

Công nghệ chuyển mạch quang: các kế
t quả nghiên cứu ở mức thử
nghiệm đang hướng tới việc chế tạo các chuyển mạch quang. Trong tương lai sẽ
có các chuyển mạch quang phân loại theo nguyên lý sau: chuyển mạch quang
phân chia theo không gian, chuyển mạch quang phân chia theo thời gian, chuyển
mạch quang phân chia theo độ dài bước sóng.

Hình 2.1 : Kết nối trong mạng NGN
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 7

2.3 KIẾN TRÚC NGN
Cho đến nay, mạng thế hệ sau vẫn là xu hướng phát triển mới mẻ, chưa có
một khuyến nghị chính thức nào của Liên minh Viễn thông thế giới ITU về cấu
trúc của nó. Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạng thế hệ
mới như Alcatel, Ericssion, Nortel, Siemens, Lucent, NEC,… Bên cạnh việc đưa
ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là các giải pháp
mạng cũng như những sản phẩm thiế
t bị mới khác nhau. Các hãng đưa ra các mô
hình cấu trúc tương đối rõ ràng và các giải pháp mạng khá cụ thể là Alcatel,
Siemens, Ericsions.

Hình 2.2 : Cấu trúc mạng NGN
Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu.
Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng
lẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn.
Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN
thực chất là đã được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch.
Bây giờ

, sự thông minh ấy nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển
mạch mềm (softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông
(Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng
vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới. Các giao diện mở hướng tới
các ứng dụng mạng thông minh (IN- Intelligent Network) và các server ứng dụng
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 8

mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và đảm bảo
đưa ra thị trường trong thời gian ngắn.
Tại lớp truyền thông, các cổng được đưa vào sử dụng để làm thích ứng
thoại và các phương tiện khác với mạng chuyển mạch gói. Các media gateway
này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng
(RGW- Residental Gateway) với các mạng truy nh
ập (AGW- Access Gateway)
hoặc với mạng PSTN (TGW- Trunk Access). Các server phương tiện đặc biệt rất
nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc thông
báo. Ngoài ra, chúng còn có các chức năng tiên tiến hơn như : trả lời bằng tiếng
nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản.
Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được
giới thi
ệu nhanh chóng. Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu
các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống
hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do các hãng khác nhau cung cấp.
Từ mô hình cấu trúc NGN và giải pháp của các hãng khác nhau trên thị
trường hiện nay, có thể đưa ra mô hình cấu trúc NGN gồm 4 lớp chức năng :

Hình 2.3 : Phân lớp theo chức năng
Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại

giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được
các nhà khai thác quan tâm.
2.3.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập
Phần truyền dẫn: Áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mật độ bước
sóng. DWDM ở lớp vật lý nhằm đảm bảo cung cấp chất lượng dị
ch vụ (QoS)
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 9

theo yêu cầu của ứng dụng. 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. Nó có khả năng
lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng (kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ
lệ mất gói và Jitter cho phép,… đối với mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ
trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM).
Phần truy nhập: Hướ
ng tới sử dụng công nghệ quang cho thông tin hữu
tuyến và CDMA cho thông tin vô tuyến. Thống nhất sử dụng công nghệ IP. Cung
cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trục (thuộc lớp truyền
dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích hợp. Mạng NGN kết nối với hầu hết các
thiết bị đầu cuối chuẩn và không chuẩn như các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện
thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện thoại s ố
ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoIP, …
2.3.2 Lớp truyền thông
Lớp truyền thông có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với
kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục. Hay nói cách khác,
lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (chẳng hạ
n như PSTN,
FramRelay, LAN, vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng
trên mạng lõi và ngược lại.

Nhờ đó, các nút chuyển mạch (ATM + IP) và các hệ thống truyền dẫn sẽ
thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp
truy nhập dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển.
Thiết b
ị chính trong lớp truyền thông là các cổng (Gateway) làm nhiệm vụ
kết nối giữa các phần của mạng và giữa các mạng khác nhau.
2.3.3 Lớp điều khiển
Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu
cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào.
• Định tuyến lưu lượng giữ
a các khối chuyển mạch.
• Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều
khiển sắp xếp nhãn (label mapping) giữa các giao diện cổng.
• Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối (hay mỗi
luồng) và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS.
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 10

• Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp media.
Thống kê và ghi lại các thông số về chi tiết cuộc gọi, đồng thời thực hiện các
cảnh báo.
• Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển thông tin này đến các
thành phần thích hợp trong lớp điều khiển.
• Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạ
m vi điều
khiển. Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng
dịch vụ trong mạng. Báo hiệu với các thành phần ngang cấp.
• Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp
điều khiển. Nhờ các giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền

dẫn, điều này cho phép các dịch vụ m
ới được đưa vào nhanh chóng và dễ
dàng.
2.3.4 Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều
mức độ. Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic
của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ
được đi
ều khiển từ lớp điều khiển như dịch vụ thoại truyền thống. Lớp ứng dụng
liên kết với lớp điều khiển thông qua các 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
các dịch vụ mạng.
Một số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đ
ây:
9

Các dịch vụ thoại
9

Các dịch vụ thông tin và nội dung
9

VPN cho thoại và số liệu
9

Video theo yêu cầu
9

Nhóm các dịch vụ đa phương tiện
9

Thương mại điện tử
9

Các trò chơi trên mạng thời gian thực. ………….
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 11


Hình 2.4 : Sơ đồ ứng dụng dịch vụ
2.3.5 Lớp quản lý
Lớp quản lý là một lớp tác động trực tiếp lên tất cả các lớp còn lại, làm
nhiệm vụ giám sát các hoạt động của mạng. Lớp quản lý là một lớp đặc biệt
xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối cho đến lớp ứng dụng. Tuy nhiên cần phân biệt
các chức năng quản lý với các chức năng điều khiển. Vì căn bản NGN s
ẽ dựa
trên các giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ trong một mạng
đơn, cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường đa nhà đầu tư,
đa nhà khai thác, đa dịch vụ.
Lớp quản lý là một lớp tác động trực tiếp lên tất cả các lớp còn lại, làm
nhiệm vụ giám sát các hoạt động của mạng. Lớp quản lý phải đảm bảo hoạt
động
được trong môi trường mở, với nhiều giao thức, dịch vụ và các nhà khai thác
khác nhau.
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 12

2.4 CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG NGN

Hình 2.5 : Các thành phần chính của mạng NGN
2.4.1 Cổng phương tiện (MG – 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 DS0. 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 (Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng : chuyể
n đổi
AD (analog to digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã
hóa, tái tạo tính hiệu thoại,…
Các chức năng của một Media Gateway :
- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP (Real Time Protocol).
- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP - Digital
Signal Processing) dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).
Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này.
- Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS, QSIG và
ISDN qua T1.
- Quản lý tài nguyên và kết nối T1.
- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP.
- Có phần mềm Media Gateway dự phòng.
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 13

- Cho phép khả năng mở rộng Media Gateway về: cổng(ports), cards, các nút mà
không làm thay đổi các thành phần khác.
2.4.2 Bộ điều khiển cổng phương tiện (Media Gateway Controller)
MGC là đơn vị chức năng 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 OSS và BSS.
MGC chính là chiếc 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 còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các
bản tin. Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho
Softswitch.
Các chức năng của Media Gateway Controller :
- Quản lý cuộc gọi
- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại : H.323, SIP
- Giao thức điều khiển truyền thông : MGCP, Megaco, H.248
- Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ
- Giao thức quản lý SS7 : SIGTRAN (SS7 over IP)
- Xử lý báo hiệu SS7
- Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP
- Thực hiện định tuyến cuộc gọi
- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR-Call Detail
Record)
- Điều khiển qu
ản lý băng thông
- Đối với Media Gateway :

+ Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP

+ Phân bổ kênh DS0

+ Truyền dẫn thoại ( mã hóa, nén, đóng gói)
- Đối với Signaling Gateway, MGC cung cấp :

+ Các loại SS7

+ Các bộ xử lý thời gian

+ Cấu hình kết nối
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 14


+ Mã của nút mạng hay thông tin cấu hình
- Đăng ký Gatekeeper
2.4.3 Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway)
Signaling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng
IP dưới sự điều khiển của MGC(Media Gateway Controller). 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.
Các chức năng của Signaling Gateway:
- Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu.
- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signaling
Gateway thông qua mạng IP.
- Cung cấp đường dẫn truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các dạng dữ liệu khác.
(Thực hiện truyền dữ liệu là nhiệm vụ của Media Gateway).
- Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các dịch vụ viễn thông.
2.4.4 Server phương tiện (MS – 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.
Các chức năng của một Media Server:
- Chức năng voicemail cơ bản.
- Hộp thư fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay các bản tin

ghi âm trước (pre-recorded message).
- Khả năng nhận tiếng nói (nếu có).
- Khả năng hội nghị truyền hình (video conference).
- Khả năng chuyển thoại sang văn bản (speech-to-text)
2.4.5 Server ứng dụng/server đặc tính (AS/FS)
Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ
của doanh nghiệp. Chính vì vậy nó còn được g
ọi 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 Softswith về việc phân chia hay nhóm các
thành phần ứng dụng.
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 15

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, H.323,… Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại
yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng.
Chức năng của Feature Server :
- Xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống
đa chuyển mạch.
Một vài ví dụ về các dịch vụ đặc tính :
- Hệ thống tính cước – Call Agents sử dụng các bộ CDR (Call Detail Record).
Chương trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳng hạn khả năng ứng dụng tốc độ
dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày….Dịch vụ này cho phép khách
hàng truy nhập vào bản tin tính cước của họ thông qua cuộc gọi thoại hay yêu
cầu trang Web.
- H.323 Gatekeeper- dịch vụ này hỗ trợ định tuyến thông qua các miền khác
nhau ( các mạng khác nhau). Mỗi miền có thể

đang ký số điện thoại và số truy
nhập trung kế với Gatekeeper thông qua giao thức H.323. Gatekeeper sẽ cung
cấp dịvh vụ định tuyến cuộc gọi (và chuyển dịch sang dạng số) cho mỗi đầu cuối
H.323. Gatekeeper còn có thể cung cấp điều khiển tính cước và quản lý băng
thông cho Softswitch.
- VPN -Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặc tính
sau:

+ Băng thông xác định ( thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao)

+ Đảm bảo QoS

+ Nhiều tính năng riêng theo chuẩn

+ Kế hoạch quay số riêng

+ Bảo mật các mã thoại được truyền dẫn.
2.5 CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN
Kiến trúc của NGN là kiến trúc phân tán vì thế mà các chức năng báo hiệu
và xử lý báo hiệu, chuyển mạch, điều khiển cuộc gọi,…được thực hiện bởi các
thiết bị nằm phân tán trong cấu hình mạng.
Để có thể tạo ra các kết nối giữa các
đầu cuối nhằm cung cấp dịch vụ, các thiết bị này phải trao đổi các thông tin báo
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 16

hiệu và diều khiển với nhau. Cách thức trao đổi các thông tin báo hiệu và điều
khiển đó được quy định trong các giao thức báo hiệu và điều khiển được sử
dụng trong mạng. Trong mạng NGN có các giao thức báo hiệu và điều khiển cơ

bản sau:

Các giao thức này có thể phân thành 2 loại: các giao thức ngang hàng
(H.323, SIP, BICC) và các giao thức chủ tớ (MGCP, MEGACO/H.248). Sự khác
nhau cơ bản giữa hai cách tiếp cận này là ở chỗ “khả nă
ng thông minh” được
phân bổ như thế nào giữa các thiết bị biên của mạng và các server. Sự lựa chọn
cách nào là phụ thuộc vào chi phí hệ thống, triển khai dịch vụ, độ khả thi. Một
giải pháp tổng thể sử dụng ưu điểm của cả hai cách tiếp cận nên được xem xét.

H323 SIP BICC SIGTRAN
MGCP, MEGACO/H.248
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 17

CHƯƠNG III: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
3.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊNH TUYẾN
Định tuyến (routing hay routeing) là quá trình chọn lựa các đường đi trên
một mạng để gửi dữ liệu qua đó, từ nguồn đến đích.Việc định tuyến được thực
hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điện thoại, liên mạng, Internet, mạng
giao thông. Nó là một chức năng được thực hiện ở tầng mạng (Network Layer).
Chức n
ăng này cho phép router đánh giá các đường đi sẵn có tới đích. Định
tuyến liên quan đến tính toán các đường dẫn phù hợp cho từng nhu cầu. Để đánh
giá đường đi, định tuyến sử dụng các thông tin tôpô mạng. Các thông tin này có
thể do người quản trị thiết lập hoặc được thu lượm thông qua các giao thức định
tuyến.
Routing chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói (dữ liệu) được đánh địa
chỉ từ
mạng nguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung
gian; thiết bị phần cứng chuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến). Tiến
trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa
những lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng.
=> Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức trong bộ nhớ của
router, trở nên vô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả.
Một số lựa chọn định tuyến có thể là:

9 Tiêu chí tối ưu khác nhau.
• Minium hop.
• Khoảng cách địa lý ngắn nhất.
• Khả năng sử dụng lớn nhất.
9 Giới hạn dung lượng và các hạn chế dung lượng hiện tại.
9 Các yêu cầu lưu lượng
9 Yêu cầu phân tập.
9 Các yêu cầu bằng tải
Quá trình định tuyến
Khi định tuyến dữ liệu từ nguồn đến đích, router thường chuyển tiếp gói
từ một liên kết dữ liệu (mạng) này đến một liên kết dữ liệu khác, sử dụng hai
chức năng cơ bản:
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 18

- Xác định đường đi (path determination)
- Chuyển mạch (switching)
Chức năng xác định đường đi chọn ra một đường đi tối ưu đến đích theo
một tiêu chí nào đó (chẳng hạn chiều dài đường đi). Để trợ giúp cho quá trình
xác định đường đi, các giải thuật định tuyến khởi tạo và duy trì bảng định tuyến,
bảng này chứa thông tin về các tuyến tới đích.
Khi đường đi t
ối ưu được xác định, bước nhảy tiếp theo gắn với đường đi
này cho router biết phải gửi gói đi đâu để nó có thể đến đích theo đường đi tối ưu
đó. Chức năng chuyển mạch cho phép router chuyển gói từ cổng vào tới cổng ra
tương ứng với đường đi tối ưu đã chọn. Trong quá trình định tuyến, phần địa chỉ
mạng được sử dụng để xác định đường đi, còn phần địa chỉ trạm được router cuối
cùng trên đường đi (router nối trực tiếp tới mạng đích) sử dụng để chuyển gói tới
đúng trạm đích.

3.2 CÁC LỚP THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN
3.2.1 Thuật toán vector khoảng cách (Distance Vector Algorithm)
Thuật toán này dùng thuật toán Bellman-Ford. Phương pháp này chỉ định
một con số, gọi là chi phí (hay trọng số), cho mỗi một liên kế
t giữa các node
trong mạng. Các node sẽ gửi thông tin từ điểm A đến điểm B qua đường đi mang
lại tổng chi phí thấp nhất (là tổng các chi phí của các kết nối giữa các node được
dùng).
Thuật toán hoạt động với những hành động rất đơn giản. Khi một node khởi
động lần đầu, nó chỉ biết các node kề trực tiếp với nó, và chi phí trực tiếp để đi
đến đó (thông tin này, danh sách c
ủa các đích, tổng chi phí của từng node, và
bước kế tiếp để gửi dữ liệu đến đó tạo nên bảng định tuyến, hay bảng khoảng
cách). Mỗi node, trong một tiến trình, gửi đến từng “hàng xóm” tổng chi phí của
nó để đi đến các đích mà nó biết. Các node “hàng xóm” phân tích thông tin này,
và so sánh với những thông tin mà chúng đang “biết”; bất kỳ điều gì cải thiện
được những thông tin chúng đang có sẽ được
đưa vào các bảng định tuyến của
những “hàng xóm” này. Đến khi kết thúc, tất cả node trên mạng sẽ tìm ra bước
truyền kế tiếp tối ưu đến tất cả mọi đích, và tổng chi phí tốt nhất.
Khoa Điện Tử Viễn Thông GVHD: Nguyễn Thị Bích Hạnh

SVTH: Võ Thị Lan Hương Trang 19

Khi một trong các node gặp vấn đề, những node khác có sử dụng node hỏng
này trong lộ trình của mình sẽ loại bỏ những lộ trình đó, và tạo nên thông tin mới
của bảng định tuyến. Sau đó chúng chuyển thông tin này đến tất cả node gần kề
và lặp lại quá trình trên. Cuối cùng, tất cả node trên mạng nhận được thông tin
cập nhật, và sau đó sẽ tìm đường đi mới đến tất cả các đích mà chúng còn tới
được.

3.2.2 Thuật toán trạng thái kết nối (Link-state Algorithm)
Khi áp dụng các thuật toán trạng thái kết nối, mỗi node sử dụng dữ liệu cơ
sở của nó như là một bản đồ của mạng với dạng một đồ thị. Để làm điều này, mỗi
node phát đi tới tổng thể mạng những thông tin về các node khác mà nó có thể
kết nối được, và từng node góp thông tin một cách độc l
ập vào bản đồ. Sử dụng
bản đồ này, mỗi router sau đó sẽ quyết định về tuyến đường tốt nhất từ nó đến
mọi node khác. Thuật toán đã làm theo cách này là Dijkstra, bằng cách xây dựng
cấu trúc dữ liệu khác, dạng cây, trong đó node hiện tại là gốc, và chứa mọi noded
khác trong mạng. Bắt đầu với một cây ban đầu chỉ chứa chính nó. Sau đó lần lượt
từ tập các node chưa
được thêm vào cây, nó sẽ thêm node có chi phí thấp nhất để
đến một node đã có trên cây. Tiếp tục quá trình đến khi mọi node đều được thêm.
Cây này sau đó phục vụ để xây dựng bảng định tuyến, đưa ra bước truyền kế tiếp
tốt ưu, … để từ một node đến bất kỳ node khác trên mạng.
3.2.3 So sánh các thuật toán định tuyến
Các giao thức định tuyến với thuật toán vector tỏ ra đơn giản và hiệu quả

trong các mạng nhỏ, và đòi hỏi ít (nếu có) sự giám sát. Tuy nhiên, chúng không
làm việc tốt, và có tài nguyên tập hợp ít ỏi, dẫn đến sự phát triển của các thuật
toán trạng thái kết nối tuy phức tạp hơn nhưng tốt hơn để dùng trong các mạng
lớn. Giao thức vector kém hơn với rắc rối về đếm đến vô tận.
Ưu điểm chính của định tuyến bằng trạng thái kết nối là ph
ản ứng nhanh
nhạy hơn, và trong một khoảng thời gian có hạn, đối với sự thay đổi kết nối.
Ngoài ra, những gói được gửi qua mạng trong định tuyến bằng trạng thái kết nối
thì nhỏ hơn những gói dùng trong định tuyến bằng vector. Định tuyến bằng
vector đòi hỏi bảng định tuyến đầy đủ phải được truyền đi, trong khi định tuyến
bằng trạng thái k
ết nối thì chỉ có thông tin về “hàng xóm” của node được truyền