Mạng NGN và các dịch vụ trong mạng NGN luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài :

Mạng NGN và các dịch vụ trong mạng NGN

Giáo viên hướng dẫn : ThS. Lê Thị Kiều Nga
Sinh viên thực hiện : Dương Văn Thịnh
Lớp
Niên khoá

:

:

47K ĐTVT

2006 - 2011

Vinh, 5/2011

1


MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT.............................................................................................. 1

DANH SÁCH HÌNH VẼ............................................................................................... 4
DANH SÁCH BẢNG BIỂU.......................................................................................... 6
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................... 7
TÓM TẮT ĐỒ ÁN........................................................................................................ 9
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ MẠNG NGN.............................................................. 10
1.1. Mạng viễn thông hiện tại.................................................................................. 10
1.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông.................................................................. 10
1.1.2. Đặc điểm mạng viễn thông hiện nay.......................................................... 12
1.1.3. Mạng viễn thông Việt Nam....................................................................... 13
1.1.4. Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại............................................ 16
1.2. Các yếu tố thúc đẩy tiến tới NGN..................................................................... 17
1.2.1. Cải thiện chi phí đầu tư.............................................................................. 17
1.2.2. Xu thế đổi mới viễn thông......................................................................... 17
1.2.3. Các doanh thu mới..................................................................................... 18
1.2.4. Yêu cầu để phát triển NGN....................................................................... 18
1.3. Khái niệm và đặc điểm của mạng NGN............................................................ 19
1.3.1. Khái niệm.................................................................................................. 19
1.3.2. Đặc điểm................................................................................................... 20
1.4. Cấu trúc của mạng NGN................................................................................... 21
1.4.1. Cấu trúc chức năng của mạng NGN.......................................................... 21
1.4.2. Cấu trúc vật lý của mạng NGN.................................................................. 25
1.5. Các phần tử trong mạng NGN.......................................................................... 26
1.5.1. Cổng phương tiện (MG – Media Gateway)............................................... 27
1.5.2. Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC-Media Gateway Controller)........28
1.5.3. Cổng báo hiệu (SG – Signaling Gateway)................................................. 29
1.5.4. Server phương tiện (MS – Media Server).................................................. 29
1.5.5. Sever ứng dụng/sever đặc tính ( AS/FS )................................................... 29
1.6. Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN................................... 30
1.6.1. Bộ giao thức H.323.................................................................................... 33
1.6.2. Giao thức khởi tạo phiên SIP..................................................................... 34

2


1.6.3. Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập kênh mạng BICC.......................... 35
1.6.4. Giao thức điều khiển Gateway truyền thông MGCP.................................. 35
1.6.5. Giao thức điều khiển Gateway truyền thông Megaco/H.248 .....................36
1.6.6. Giao thức SIGTRAN................................................................................. 36
1.7. Các công nghệ nền tảng cho NGN................................................................... 37
1.7.1. IP............................................................................................................... 38
1.7.2. ATM.......................................................................................................... 38
1.7.3. IP Over ATM............................................................................................ 39
1.7.4. MPLS........................................................................................................ 39
CHƯƠNG II. DỊCH VỤ TRONG MẠNG NGN......................................................... 40
2.1. Giới thiệu về dịch vụ....................................................................................... 40
2.2. Nhu cầu NGN của các nhà cung cấp dịch vụ................................................... 42
2.3. Yêu cầu của khách hàng.................................................................................. 44
2.4. Dịch vụ NGN................................................................................................... 44
2.4.1. Xu hướng các dịch vụ trong tương lai....................................................... 44
2.4.2. Các đặc trưng dịch vụ NGN...................................................................... 45
2.4.3. Các dịch vụ chính trong NGN................................................................... 47
2.5. Kiến trúc dịch vụ NGN..................................................................................... 52
2.5.1. Kiến trúc phân lớp..................................................................................... 56
2.5.2. Giao diện các dịch vụ mở API................................................................... 56
2.5.3. Mạng thông minh phân tán........................................................................ 57
2.6. Các vấn đề về dịch vụ....................................................................................... 58
2.6.1. Bảo mật..................................................................................................... 58
2.6.2. Chất lượng dịch vụ QoS............................................................................ 61
CHƯƠNG III. CÁC DỊCH VỤ TRIỂN KHAI TRÊN NGN CỦA VNPT....................67
3.1. Giới thiệu.......................................................................................................... 67
3.2. Dịch vụ cho người sử dụng............................................................................... 67

3.2.1. Dịch vụ 1719............................................................................................. 67
3.2.2. Dịch vụ báo cuộc gọi từ Internet CWI....................................................... 69
3.2.3. Dịch vụ thoại qua trang Web WDP........................................................... 71
3.3. Dịch vụ cho doanh nghiệp................................................................................ 72
3.3.1. Dịch vụ thoại miễn phí 1800(free call)...................................................... 72

3


3.3.2. Dịch vụ thông tin giải trí 1900................................................................... 73
3.3.3. Dịch vụ mạng riêng ảo VPN...................................................................... 74
3.3.4. Dịch vụ thoại miễn phí từ trang Web FCB................................................ 76
3.3.5. Dịch vụ cuộc gọi thương mại miễn phí CFCS........................................... 77
3.3.6. Dịch vụ truyền hình hội nghị trên nền mạng NGN.................................... 78
3.4. Kết luận............................................................................................................ 79
KẾT LUẬN................................................................................................................. 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................ 81

4


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

A
ATM

ASYNCHRONOUS TRANSFER

MODE
ATM-LSR ATM-LABEL SWITCH ROUTER

Chế độ truyền tải không đồng bộ
Router chuyển mạch nhãn ATM

B
BGP
BICC

BORDER GATEWAY PROTOCOL
BEARER INDEPENDENT CALL

Giao thức cổng biên
Giao thức điều khiển cuộc gọi

CONTROL

C
CDMA

CODE DIVISION MULTIPLE

Đa truy cập phân chia theo mã

ACCESS

D
DSS1

DIGITAL SIGNALLING SYSTEM

Hệ thống báo hiệu số số 1

No1

E
ETSI

EROPEAN TELECOMMUNICATION Viện tiêu chuẩn Châu âu
STANDARD INSTITUTE

F
FR

FRAME RELAY

Chuyển tiếp khung

H
HDSL

HIGH BIT RATE SUBSCRIBER LINE Đường thuê bao tốc độ cao

I
IP
ISDN

INTERNET PROTOCOL
INTEGRATED SERVICE DIGITAL

Giao thức internet
Mạng số liên kết đa dịch vụ

ISP

NETWORK
INTERNET SERVICE PROVIDER

Nhà cung cấp dịch vụ internet

LC-ATM

LABEL CONTROLLED ATM

Giao diện ATM điều khiển nhờ

LDP
LSP

nhãn
LABEL DISTRIBUTION PROTOCOL Giao thức phân phối nhãn
LABEL SWITCHING PATH
Đường chuyển mạch nhãn

L

5


LSR

LABEL SWITCH ROUTER

Bộ định tuyến chuyển mạch
nhãn

M
MEGACO MEDIA GATEWAY CONTROL

Giao thức điều khiển cổng thiết

MG
MGC
MPLS

bị
MEDIA GATEWAY
Cổng chuyển đổi phương tiện
MEDIA GATEWAY CONTROLLER Thiết bị điều khiển MG
MULTI PROTOCOL LABEL
Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSF

SWITCHING
MULTISERVICE SWITCH FORUM

Diễn đàn chuyển mạch nhãn đa
dịch vụ

N
NGN
N-ISDN

NEXT GENERATION NETWORK
NARROW BAND-ISDN

Mạng thế hệ sau
Mạng ISDN băng hẹp

OPEN SYSTEMS

Mô hình liên kết hệ thống mở

O
OSI

INTERCONNECTION

P
PDU
POST
PPP
PSTN

PROTOCOL DATA UNIT

PLAIN OLD TELEPHONE SERVICE
POINT TO POINT PROTOCOL
PUBLIC SWITCH TELEPHONE

Khối dữ liệu giao thức
Dịch vụ điện thoại đơn giản
Giao thức điểm - điểm
Mạng điện thoại chuyển mạch

NETWORK

công cộng

REMOTE ACCESS SERVER
RESERVATION
ROUTING INFORMATION

Máy chủ truy nhập từ xa
Dành trước
Giao thức thông tin định tuyến

R
RAS
RESV
RIP

PROTOCOL

S
SDH

SYNCHRONOUS DIGITAL

HIERARCHY
SIP
SESSION INITIAL PROTOCOL
SIGTRAN SIGNALLING TRANSPORT
SS7
SIGNALLING SYSTEM No7
STM
SYNCHRONOUS TRANSFER MODE
SVC
SWITCHED VIRTUAL CIRCUIT

T
TCP

Phân cấp số đồng bộ
Giao thức khởi tạo phiên
Truyền tải báo hiệu
Hệ thống báo hiệu số 7
Chế độ truyền tải đồng bộ
Kênh ảo có chuyển mạch
Giao thức điều khiển truyền tải

TRANSPORT CONTROL

6

PROTOCOL

U
UDP

USER DATA PROTOCOL

Giao thức dữ liệu người sử dụng

VIRTUAL CIRCUIT
VIRTUAL CIRCUIT IDENTIFIER
VIRTUAL PATH IDENTIFIER
VIRTUAL PRIVATE NETWORK

Kênh ảo
Trường nhận dạng kênh ảo
Trường nhận dạng đường
Mạng riêng ảo

V
VC
VCI
VPI
VPN

W
WDM
WDMA

WAVE DIVISION MULTIPLEXING Ghép kênh phân chia theo bước

WAVE DIVISION MULTIPLE

sóng
Đa truy cập phân chia theo bước

ACCESS

sóng

7


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. So sánh 2 giao thức chủ/tớ và ngang hàng…………………………42

8


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các thành phần chính của mạng viễn thông.............................................. 10
Hình 1.2. Cấu hình mạng cơ bản................................................................................ 12
Hình 1.3. Hệ thống báo hiệu Việt nam....................................................................... 15
Hình 1.4. Mô hình kết nối trong NGN....................................................................... 17
Hình 1.5. Topo mạng thế hệ sau................................................................................. 20
Hình 1.6. Cấu trúc chức năng của NGN..................................................................... 21
Hình 1.7a. Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng)................................................. 22
Hình 1.7b. Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ).............................................. 22
Hình 1.8. Cấu trúc vật lý của NGN............................................................................ 25
Hình 1.9. Kiến trúc tổng thể của mạng NGN............................................................. 26
Hình 1.10. Cấu trúc Media Gateway.......................................................................... 27

Hình 1.11. Cấu trúc Softswitch.................................................................................. 28
Hình 1.12. Cấu trúc Server ứng dụng......................................................................... 30
Hình 1.13. Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN......................... 31
Hình 1.14. Mô hình H323 tương quan với mô hình OSI........................................... 33
Hình 1.15. Vị trí SIP trong chồng giao thức.............................................................. 34
Hình 1.16. Mô hình phát triển MEGACO/H.248...................................................... 36
Hình 1.17. Mô hình Sigtran........................................................................................ 37
Hình 2.1. Mạng đa dịch vụ (góc độ dịch vụ)............................................................. 41
Hình 2.2. Một số dịch vụ NGN điển hình.................................................................. 48
Hình 2.3. Dịch vụ VPN............................................................................................... 50
Hình 2.4. Cấu trúc mạng đa dịch vụ (từ góc độ mạng).............................................. 53
Hình 2.5. Cấu trúc chức năng lớp ứng dụng.............................................................. 54
Hình 2.6. Các API đặt bên cạnh các server ứng dụng............................................... 54
Hình 2.7. Mô hình cấu trúc vật lí 1............................................................................ 55
Hình 2.8. Mô hình cấu trúc vật lí 2............................................................................ 55
Hình 2.9. Kiến trúc phân lớp/ Giao diện dịch vụ mở................................................. 57
Hình 2.10. Biện pháp chống lại các nguy cơ............................................................ 60
Hình 2.11. Các kỹ thuật QoS trong mạng IP.............................................................. 62
Hình 2.12. Mô hình dịch vụ IntServ.......................................................................... 63
9


Hình 2.13. Mô hình DiffServ tại biên và lõi mạng................................................... 65
Hình 3.1. Mô hình dịch vụ 1719................................................................................. 67
Hình 3.2. Giao diện thông báo khi có cuộc gọi đến................................................... 70
Hình 3.3. Giao diện lựa chọn cuộc gọi trong danh bạ............................................... 70
Hình 3.4. Mô hình mạng riêng ảo.............................................................................. 74
Hình 3.5. Giao diện trang Web cuộc gọi miễn phí.................................................... 76
Hình 3.6. Mô hình cuộc gọi thương mại miễn phí..................................................... 77

10


LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của kinh tế đất nước, các ngành hoạt động trong
lĩnh vực dịch vụ cũng không ngừng lớn mạnh và Bưu Chính Viễn Thông là
một trong những ngành đó. 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. Trên 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.
Với xu hướng phát triển mạng NGN của VNPT, tôi đã lựa chọn đề tài
đồ án tốt nghiệp là “Mạng NGN và các dịch vụ trong NGN”. Đồ án được
trình bày trong 3 chương với nội dung cụ thể:
Chương 1 Giới thiệu về mạng NGN: khái niệm và đặc điểm của mạng
viễn thông hiện nay, các yếu tố thúc đẩy mạng thế hệ mới NGN ra đời, cấu
trúc của mạng NGN, các phần tử của mạng NGN, các phần tử và giao thức
trong mạng NGN, …
Chương 2 Dịch vụ trong mạng NGN: giới thiệu về dịch vụ, nhu cầu
NGN của các nhà cung cấp dịch vụ, dịch vụ chính trong mạng NGN và các
vấn đề liên quan đến dịch vụ, …
Chương 3 Các dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN của VNPT: giới
thiệu chung, trình bày các dịch vụ cho người sử dụng, các dịch vụ cho doanh
nghiệp, dịch vụ truyền hình hội nghị trên nền mạng NGN, …
NGN là công nghệ tuy không còn mới mẻ, song việc tìm hiểu các vấn
đề về mạng NGN và các dịch vụ trong mạng NGN là cần thiết, đòi hỏi phải có
kiến thức sâu rộng và lâu dài. Do vậy đồ án không thể tránh khỏi nhiều thiếu
sót. Tôi rất mong nhận được nhiều sự góp ý từ các thầy cô và các bạn.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS.Lê Thị Kiều Nga, người đã tận
tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này.
11


Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện Tử-Viễn
Thông đã giúp đỡ em trong thời gian qua.
Vinh, tháng 5, 2011
Sinh viên
Dương Văn Thịnh

12


TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Mạng thế hệ mới NGN ra đời đã hội tụ được cả 3 mạng: mạng thoại,
mạng không dây và mạng số liệu. Mạng sử dụng công nghệ chuyển gói
MPLS với đặc tính linh hoạt, ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông tin
và công nghệ truyền dẫn quang băng rộng nên tích hợp được dịch vụ thoại và
dịch vụ truyền số liệu. Ngoài các dịch vụ hiện tại như thoại, mạng NGN còn
cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu như hội nghị truyền hình và các dịch vụ
ứng dụng đa phương tiện khác với yêu cầu băng thông đến hàng chục Mbps
cho một người dùng. Và đặc biệt mạng NGN là có khả năng cung cấp tất cả
các dịch vụ băng rộng theo yêu cầu với các mức dịch vụ khác nhau..

THE THESIS’ SUMMARY
The new-generation network NGN is the convergence of 3 different
ones: the phone network, wireless network and data network. The network
uses the MPLS - transference technology with a high flexibility, applying the
new propresses of Information technology and Optical transmission

technology. In addition to current services, the NGN provide the customers
with the others on demand such as conferencing video services and other
multimedia applications with bandwidth requirement up to tens of Mbps per
user…

13


CHƯƠNG I.
GIỚI THIỆU VỀ MẠNG NGN
Cùng với sự phát triển của đất nước, VNPT với chủ trương nâng cao
chất lượng dịch vụ, hiện đại hóa mạng lưới, đẩy mạnh đầu tư công nghệ nhằm
mục tiêu đưa nhiều dịch vụ mới, chất lượng cao, giá cước phù hợp vào khai
thác, phục vụ nhu cầu của khách hàng, góp phần tăng cường phổ cập dịch vụ
trong xã hội và nâng cao năng lực cạnh tranh. VNPT đã triển khai thành công
mạng thế hệ mới NGN. Với NGN khách hàng sẽ được sử dụng những dịch vụ
tiện ích ngày càng có chất lượng cao. Chương này giới thiệu về mạng thế hệ
mới NGN, gồm có 7 phần:
- Mạng viễn thông hiện tại
- Các yếu tố thúc đẩy tiến tới NGN
- Khái niệm và đặc điểm của mạng NGN
- Cấu trúc của mạng NGN
- Các phần tử trong mạng NGN
- Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN
- Các công nghệ nền tảng cho NGN.
1.1. Mạng viễn thông hiện tại
1.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông

Hình 1.1. Các thành phần chính của mạng viễn thông [1]
14

Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới
đầu thu. Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng.
Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch,
thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền dẫn và thiết bị đầu cuối.
Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang.
Các thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào
tổng đài quá giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn được
dùng chung và mạng có thể được sử dụng một cách kinh tế.
Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài hay giữa
các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa tín hiệu thông tin. Thiết bị truyền
dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn
giữa các tổng đài. Thiết bị truyền dẫn thuê bao thường là cáp kim loại tuy
nhiên trong một số trường hợp có thể là cáp quang hoặc vô tuyến. Thiết bị
truyền dẫn giữa các tổng đài thường là cáp quang đôi khi dùng cáp đồng
trục, cáp xoán đôi hay viba…
Môi trường truyền dẫn bao gồm truyền dẫn vô tuyến và truyền dẫn hữu
tuyến. Truyền dẫn hữu tuyến bao gồm dùng các cáp kim loại, cáp quang …
để truyền tín hiệu. Truyền dẫn vô tuyến bao gồm viba và vệ tinh.
Thiết bị đầu cuối cho mạng truyền thông gồm máy điện thoại, máy Fax,
máy tính, tổng đài PABX.
Một cách khác có thể định nghĩa mạng viễn thông là một hệ thống gồm
các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyền dẫn. Nút được
phân thành nhiều cấp và kết hợp với các đường truyền dẫn tạo thành các cấp
mạng khác nhau.
Mạng viễn thông hiện nay có cấu trúc khác nhau như: mạng lưới, mạng
sao, mạng tổng hợp, mạng vòng hay mạng thang. Các loại mạng này đều có
nhược điểm và ưu điểm riêng phù hợp với từng vùng địa lý và lưu lượng. Về
cơ bản mạng viễn thông được chia thành năm cấp nhưng trong từng trường

15


hợp riêng có thể chỉ là bốn cấp, xu thế hiện nay cũng là giảm số cấp để quản
lý thuận tiện và hiệu quả hơn.

Hình 1.2. Cấu hình mạng cơ bản [1]
1.1.2. Đặc điểm mạng viễn thông hiện nay
Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách
riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn
thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó.
Hiện tại có một số mạng truyền thống đang được khai thác như: mạng
Telex, mạng điện thoại công cộng POTS (plane old telephone service), mạng
truyền hình, mạng truyền số liệu, trong phạm vi cơ quan tổ chức hay văn
phòng thì có mạng cục bộ LAN… Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ
riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác.
Một số mạng điển hình đang khai thác :
- PSTN (Publish Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch
thoại công cộng. PSTN phục vụ thoại bao gồm các tổng đài tương ứng với
từng cấp. Hiện mạng này đang được nâng cấp ở các tổng đài trung tâm cũng
như phía đầu cuối khách hàng … để có thể khai thác thêm một số dịch vụ giá
16


trị gia tăng trên mạng này. Đây là một mạng rất phức tạp, rất cũ và rất rộng
nhưng đóng vai trò rất lớn trong viễn thông
- ISDN (Intergrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp dịch
vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một
mạng. Nó có nhiều cấu hình khác nhau tuỳ thuộc vào hiện trạng mạng viễn

thông từng nơi. ISDN cung cấp nhiều kiểu kết nối với các tốc độ đáp ứng
khác nhau do vậy có thể triển khai thêm một số dịch vụ mới so với PSTN tuy
nhiên mạng này cũng không đủ khả năng thích ứng với sự phát triển của các
loại hình dịch vụ ngày nay
- Mạng di động GSM (Global System For Mobile Telecom) là mạng
cung cấp dịch vụ thoại như PSTN nhưng thông qua đường truy nhập vô
tuyến. Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh theo thời gian
và công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số.
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các
dịch vụ như Leased Line, Frame relay, ATM và các dịch vụ kết nối cơ bản.
Tuy nhiên trong tương lai sẽ khác, lợi nhuận từ các dịch vụ trên sẽ giảm và
đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phải tìm ra các dịch vụ mới để khai thác và
đảm bảo lợi nhuận. Trên con đường đó thì việc khai thác các dịch vụ dựa trên
IhP là một hướng đi đúng đắn và đã chứng tỏ rõ sự phù hợp qua một số dịch
vụ mới được khai thác như dịch vụ mạng riêng ảo VPN…
1.1.3. Mạng viễn thông Việt Nam
Nước ta hiện nay ngoài mạng chuyển mạch công cộng còn có các mạng
của một số dịch vụ khác. Riêng mạng Telex là không kết nối vào mạng thoại
của VNPT, các mạng khác đều kết nối vào mạng thoại của VNPT thông qua
các đường trung kế các bộ tập chung các kênh thuê bao thông thường … Xét
về khía cạnh hệ thống, mạng viễn thông Việt Nam gồm: mạng chuyển mạch,
mạng truyền dẫn, mạng truy nhập và các mạng chức năng.

17


1.1.3.1. Hệ thống chuyển mạch
Với cấu trúc mạng hiện nay thì mạng chuyển mạch của VNPT chia làm
4 cấp dựa trên các tổng đài chuyển tiếp quốc tế, chuyển tiếp quốc gia, nội tỉnh
và nội hạt. Các tổng đài chuyển tiếp quốc tế được đặt tại ba trung tâm là Hà

Nội, Tp HCM và Đà Nẵng, các tỉnh thành khác nhau có các cấu trúc mạng
khác nhau với nhiều tổng đài Host. Các tổng đài hiện có phổ biến trên mạng
viễn thông Việt Nam là: các tổng đài VKX liên doanh giữa Việt Nam và Hàn
Quốc, A1000E của Alcatel, NEAX61∑ của NEC, AXE10 của Ericsson,
EWSD của Siemens. Các công nghệ chuyển mạch đang sử dụng là chuyển
mạch kênh cho mạng PSTN, X.25 cho mạng Frame relay và ATM cho truyền
số liệu.
Nhìn chung mạng chuyển mạch hiện nay còn nhiều cấp và việc điều
khiển bị phân tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài).
1.1.3.2. Hệ thống truyền dẫn
Mạng truyền dẫn của Việt Nam hiện nay sử dụng cả vô tuyến và hữu
tuyến. Về vô tuyến có các hệ thống viba sử dụng công nghệ PDH bên cạnh đó
còn có các đường truyền qua vệ tinh đi quốc tế. Trong truyền dẫn hữu tuyến
thì phổ biến là cáp quang tuy vậy vẫn có những đoạn dùng các loại cáp khác.
Về truyền dẫn quang thì Việt Nam đang khai thác các thiết bị của nhiều hãng
khác nhau cho từng hệ thống. Vừa qua VNPT đã đưa vào khai thác hệ thống
truyền dẫn Backbone Bắc – Nam 20Gbit/s dựa trên công nghệ ghép kênh
phân chia theo bước sóng DWDM sử dụng thiết bị của Nortel.
1.1.3.3. Hệ thống báo hiệu
Hiện tại mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu là R2
và SS7. Mạng báo hiệu SS7 đã và đang thay thế dần báo hiệu R2 trong từng
công đoạn báo hiệu, tuy vậy với mạng thoại thì báo hiệu R2MFC vẫn được sử
dụng BG phổ biến. Hệ thống SS7 đã được triển khai với một cấp STP (điểm
chuyển giao báo hiệu) tại ba trung tâm Hà Nội,Tp HCM và Đà Nẵng.

18


Hình 1.3. Hệ thống báo hiệu Việt Nam [1]
1.1.3.4. Hệ thống truy nhập

Hiện tại trên mạng có nhiều loại truy nhập khác nhau tuỳ thuộc vào
từng loại mạng với từng loại dịch vụ. Trong di động, truyền hình ta có truy
nhập vô tuyến với nhiều công nghệ khác nhau như MMDS, LMDS, GPRS,
CDMA, FDAM…Gần đây còn có thêm truy nhập WLAN cũng được triển
khai tại một số địa điểm. Về truy nhập hữu tuyến ta có truy nhập bằng thoại
truyền thống, ADSL, truy nhập qua đường cáp truyền hình, qua đường điện
lực và công nghệ mong đợi sẽ là truy nhập quang tới từng hộ gia đình…
1.1.3.5. Hệ thống quản lý
Việt Nam đang trong quá trình xây dựng mạng quản lý tập trung NMS.
Còn hiện tại thì mỗi hệ thống mạng riêng được quản lý bới các phương thức
quản lý khác nhau.
1.1.3.6. Hệ thống đồng bộ
Mạng đồng bộ Việt Nam hoạt động theo nguyên tắc chủ tớ có dự
phòng, bao gồm 4 cấp và hai loại giao diện chuyển giao tín hiệu đồng bộ chủ
yếu là 2MHz và 2Mb/s. Mạng được phân chia làm 3 vùng độc lập, mỗi vùng
có hai đồng hồ mẫu, một đồng hồ chính (Ceecium) và một đồng hồ dự phòng
(GSP). Các đồng hồ được đặt tại trung tâm của 3 vùng và được điều khiển

19


theo nguyên tắc chủ tớ. Các tổng đài quốc tế và tổng đài Toll trong mỗi vùng
được điều khiển bởi đồng hồ chủ theo phương thức chủ tớ. Các tổng đài
Tandem và Host tại các tỉnh hoạt động bám theo các tổng đài Toll và các tổng
đài RSS đồng bộ theo tổng đài Host mà nó đấu tới, tất cả đều theo phương
thức chủ tớ.
1.1.4. Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại
Như thấy ở trên hiện nay có rất nhiều mạng khác nhau song song cùng
tồn tại, mỗi loại yêu cầu thiết kế bảo dưỡng vận hành khác nhau do vậy có
nhiều nhược điểm :

- Chỉ cung cấp các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng
- Thiếu mềm dẻo
- Kém hiệu quả trong bảo dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tài
nguyên.
Dưới góc độ khác ta thấy các mạng viễn thông trước kia được thiết kế
chủ yếu cho dịch vụ thoại nên có nhiều điều không còn phù hợp cho ngày nay
như:
- Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ
thuộc hoàn toàn vào nhà cung cấp tổng đài. Làm giảm tính cạnh tranh và mở
rộng mạng
- Các tổng đài chuyển mạch kênh đã hết năng lực và trở nên lạc hậu đối
với như cầu của khách hàng
- Sự bùng nổ thông tin với yêu cầu dịch vụ có nhiều đặc điểm thay đổi
làm cho hệ thống cũ không thể đáp ứng nổi như về tốc độ dữ liệu, thời gian
tham gia vào mạng.
Trước yêu cầu mới và hạn chế của mạng cũ các nhà khai thác dịch vụ
viễn thông thấy rằng cần có một hạ tầng mạng mới đáp ứng được tất cả các
dịch vụ để thuận tiện và tiết kiệm cho việc khai thác bảo dưởng quản ly– đó là
mạng thế hệ sau (NGN – Next Generation Network). Do vậy, mạng NGN đã
được hình thành và phát triển.
20


1.2. Các yếu tố thúc đẩy tiến tới NGN
1.2.1. Cải thiện chi phí đầu tư
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.

1.2.2. Xu thế đổi mới viễn thông

Hình 1.4. Mô hình kết nối trong NGN [1]
Trong vòng hội nhập kinh tế thế giới xu thế hội nhập cũng diễn ra
mạnh mẽ trong viễn thông. Cạnh tranh ngày càng khốc liệt khi thế giới buộc
các chính phủ phải mở của thị trường viễn thông. Để thích ứng với xu thế đó,
đáp ứng được khả năng cung cấp loại hình dịch vụ cho nhiều dạng khách
hàng thì yêu cầu hệ thống mạng phải có độ mở cao để có thể kết nối nhiều

21


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.
1.2.3. 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
lai gần. Trước viễn cảnh đó nhiều nhà cung cấp, khai thác viễn thông không
thể bỏ qua cơ hội tăng doanh thu này. Do vậy việc phát triển một mạng mới
để đáp ứng tất cả các dịch vụ gia tăng hiện có cũng như những nhu cầu dịch
vụ mới trong tương lai là không thể không làm.
Tất cả các điều trên cho thấy sự phát triển mạng viễn thông lên NGN là
một điều thiết yếu và cần thiết cho cuộc sống cũng như sự tồn tại của các nhà
khai thác cung cấp dịch vụ viễn thông.
1.2.4. Yêu cầu để phát triển NGN
Trước hết các nhà khai thác dịch vụ viễn thông phải xem xét mạng
TDM mà họ đã tốn rất nhiều chi phí đầu tư để quyết định xây dựng một NGN
xếp chồng hay thậm chí thay thế các tổng đài truyền thống bằng những

chuyển mạch công nghệ mới sau này. Các nhà khai thác cần tìm ra phương
pháp cung cấp các dịch vụ mới cho khách hàng của họ trong thời kỳ quá độ
trước khi các mạng của họ chuyển sang NGN một cách đầy đủ.
Vấn đề lớn nhất cần nhắc tới là phải hỗ trợ dịch vụ thoại qua IP và hàng
loạt các dịch vụ giá trị tăng khác trong khi cơ chế “best effort” : phân phối các
gói tin không còn đủ đáp ứng nữa. Một thách thức căn bản nữa là mở rộng
mạng IP theo nhiều hướng, nhiều khả năng cung cấp dịch vụ trong khi vẫn
giữ được ưu thế của mạng IP.
Một khía cạnh khác là quy mô mạng phải đủ lớn để cung cấp cho khách
hàng nhằm chống lại hiện tượng tắc nghẽn cổ chai trong lưu lượng của mạng
lõi. Việc tăng số lượng các giao diện mở cũng làm tăng nguy cơ mất an ninh
22


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 :
- 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].
1.3. Khái niệm và đặc điểm của mạng NGN
1.3.1. Khái niệm
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
23


NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa rõ ràng.Trong bản tổng kết nghiên
cứu NGN do ETSI của Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu định nghĩa
NGN như sau:
“ NGN là mạng có cơ sở 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,
đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động” [1].
1.3.2. Các đặc điểm của 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 [1]

Hình 1.5. Topo mạng thế hệ sau [1]

24


Trong NGN giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn
năng được áp dụng làm cơ sở cho mạng đa dịch vụ. Hiện tại mặc dù vẫn còn
gặp nhiều khó khăn so với mạng chuyển mạch kênh về khả năng hỗ trợ lưu
lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu, nhưng với
tốc độ thay đổi nhanh chóng nhiều công nghệ mới đang được áp dụng sẽ sớm
khắc phục điều này trong tương lai gần.
1.4. Cấu trúc của mạng NGN
1.4.1. Cấu trúc chức năng của mạng NGN

Hình 1.6. Cấu trúc chức năng của NGN [1]
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)

25