Mạng truyền tải quang thế hệ sau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT THÔNG TIN
--------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG
THẾ HỆ SAU

Giáo viên hướng dẫn : Th.S CHU CÔNG CẨN
Sinh viên thực hiện

: NÔNG VĂN QUỲNH

Lớp: KỸ THUẬT THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
Khóa

: 52

Hµ Néi - 2015

1


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của kinh tế đất nước, các nghành
hoạt động trong lĩnh vực dịch vụ cũng không ngừng lớn mạng
và Bưu chính Viễn Thông là một trong những nghành đó. Tổng
kết trong thời gian vừa qua cho thấy Bưu Chính Viễn Thông đã
góp phần quan trọng vào sự vươn mình đi lên của nền kinh tế
đất nước trong thời kỳ đổi mới. Trong đóng góp không thể không
kể tới vai trò quan trọng của bộ phận viễn thông.
Không ngừng lớn mạnh cùng thời gian, nghành 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. Người dân Việt Nam giờ đây đã được
hưởng nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tương đương như tại
các nước phát triển trên thế giới. Trong đà phát triển đó, để đáp
ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu thông tin của xã hội trong thời
đại bùng nổ thông tin, khi mà một loạt các hạ tầng viễn thông
cũ tỏ ra không phù hợp hay quá tải, VNPT đã xây dựng đề án
triển khai xây dựng mạng thế hệ mới NGN tại Việt Nam.
NGN là mạng thế hệ sau không phải là mạng hoàn toàn
mới, nó được phát triển từ tất cả các mạng cũ lên. NGN có khả
năng làm nền tảng cho việc triển khai nhiều loại hình dịch vụ
mới trong tương lai một cách nhanh chóng, không phân biệt
ranh giới các nhà cung cấp dịch vụ (dịch vụ độc lập với hạ tầng
mạng) nhờ các đặc điểm: băng thông lớn, tương thích đa nhà
cung cấp thiết bị, tương thích với các mạng cũ... Đồng hành với
xây dựng mạng NGN, một loạt các dịch vụ với các kiến trúc
khác nhau cũng dần được triển khai nhằm cung cấp nhiều dịch
vụ tiện ích cho người dùng.
2
SV: Nông Văn Quỳnh

Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu mạng truyền tải quang thế hệ
sau” được trình bày trong 3 chương với nội dung cụ thể:
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG QUANG THẾ HỆ
SAU
Chương 2: CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG MẠNG QUANG
NGN
Chương 3: ỨNG DỤNG CỦA MẠNG QUANG NGN VÀO MẠNG
VIỄN THÔNG VIỆT NAM
Do giới hạn trong một đồ án tốt nghiệp đại học nên tôi
không có nhiều cơ hội tiếp xúc thực tế cũng như còn thiếu kinh
nghiệm khi bước vào nghiên cứu một vấn đề công nghệ mới,
nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận
được nhiều sự góp ý từ các thầy cô và các bạn cũng như từ
những người nghiên cứu về NGN.

3
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

MỤC LỤC

4
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
AG
API
AS-F
ASON
BRAS
CATV
DBS
DPC
EDFA
ESP
FEC
GMPLS
IN
ISDN

ISP
ISUP
Lan
MGC-F
MPLS
VPN
MS-F
NAS
NGN
NSP
OPC
PC
PNC

Access Gateway
Applecation
Program
Interface
Applecation
Server
Function
Automatically Switched
Optical Network
Broadband Remote Acess
Server
Community Antenna
Television
Direct Broadcast System
Destination Point Code
Eribium-Doped Fiber

Amplifiers
Established
Service
Provider
Forwarding Equivalence
Classes
Generalized Multiprotocol
Labed Switching
Intelligent Network
Integrated Services
Digital Network
Internet Service Provider
Intergrated Service User
Part
Local Area Network
Media Gateway Control
Function
Multi
Protocol
Label
Switching
Media Server Function

Cổng truy nhập
Giao diện mở
Chức năng Server ứng dụng
Mạng quang chuyển mạch
tự động
Các server truy nhập băng
rộng

Mạng truyền hình cáp
Truyền hình trực tiếp
Mã điểm đích
Bộ khuếch đại quang
Nhà cung cấp dịch vụ cố
định
Lớp phát chuyển tương ứng
Công nghệ chuyển mạch
nhãn đa giao thức tổng quát
Mạng thông minh
Mạng số tích hợp đa dịch vụ
Nhà cung cấp dịch vụ mới
Phần ứng dụng ISDN
Mạng cục bộ
Chức năng điều khiển cổng
phương tiện
Mạng riêng ảo

Cung cấp các dịch vụ tăng
cường cho xử lý cuộc gọi
Network Acess Server
Các server truy nhập mạng
Next Generation Network Mạng thế hệ sau
Network Service Part
Phần dịch vụ mạng
Origination Point Code
Mã điểm nguồn
Point Code
Mã điểm
Public

Network Tính toán mạng công cộng

5
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

RG
SCCP
SCP
SOA
SP
SPC
SSP
STP
TCAP
TG
TUP
TWA
VPN
WG

Nghiên cứu mạng truyền tải

Computing
Resident Gateway
Signalling

Connection
Control Part
Service Control Point

Cổng thường trú
Phần điều khiển kết nối báo
hiệu
Điểm điều khiển dịch vụ
báo hiệu
Semiconductor Optical
Bộ khuếch đại quang bán
Amplifier
dẫn
Signalling Point
Điểm báo hiệu
Soft
Permanent Kết nối cố định mềm
Connection
Service Switching Point
Điểm chuyển tiếp dịch vụ
Signalling Transfer Point
Điểm chuyển tiếp báo hiệu
Transaction Capabilities
Phần ứng dụng khả năng
Application Part
giao dịch
Trunking Gateway
Cổng giao tiếp
Telephone User Part
Phần người dùng điện thoại

Travelling-Wave Amplifier Laser bán dẫn
Vitural Provate Netwwork Dịch vụ mạng riêng ảo
Wireless Gateway
Cổng không dây

6
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

DANH MỤC HÌNH VẼ

7
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG QUANG THẾ HỆ
SAU

1.1

Những hạn chế của mạng viễn thông hiện tại
Hiện nay có nhiều loại mạng khác nhau cùng song song

tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất,
vận hành, bảo dưỡng khác nhau. Như vậy, hệ thống mạng viễn
thông hiện tại có nhiều nhược điểm mà quan trọng nhất là:
- Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng
mạng.
- Thiếu mềm dẻo: sự ra đời của các công nghệ mới ảnh
hưởng mạng mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu. Ngoài ra, sẽ xuất
hiện nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai, mỗi loại dịch vụ
sẽ có tốc độ truyền khác nhau. Ta dễ dàng nhận thấy mạng hiện
tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này.
- Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như sử
dụng tài nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể
chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng.
- Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm
mục đích khai thác dịch vụ thoại là chủ yếu.
- Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác
gần như phụ thuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài.
Điều này không những làm giảm sức cạnh tranh cho các nhà
khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhỏ, mà còn tốn thời
gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụng các phần mềm
mới.
- Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực
và trở nên lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng.

8

SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện
nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng “sự hội tụ giữa mạng
PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra. Cần có một cơ sở hạ
tầng duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương tự - số, băng
hẹp - băng rộng, cơ bản - đa phương tiện,...) để việc quản lý tập
trung,giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ trợ các
dịch vụ mạng hiện nay.
1.2 Giới thiệu chung về mạng NGN
1.2.1 Khái niệm
Cụm từ “mạng thế hệ tiếp theo” (Next Generation Network
– NGN) bắt đầu được nhắc tới từ năm 1998. NGN là xu hướng
phát triển tất yếu của lĩnh vực truyền thông thế giới trong hiện
tại và tương lai. Nó tích hợp cả ba mạng lưới: mạng PSTN, mạng
không dây, và mạng số liệu (Internet) vào một kết cấu thống
nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quả cho
phép sáp nhập thoại, dữ liệu, video dựa trên nền tảng IP.
Mạng thế hệ sau có nhiều tên gọi khác nhau như:
- Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau).
- Mạng hội tụ (hỗ trợ cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc
mạng hội tụ).
- Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần

tử trong mạng).
- Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra theo nhiều lớp
mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối
thống nhất như mạng TDM).
Cho tới nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế cùng
với các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất
quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng
9
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

vẫn chưa có định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng NGN.
Do đó các tên gọi trên không thể bao hàm hết mọi chi tiết về
mạng thế hệ sau nhưng nó cũng tương đối chính xác, có thể coi
đó là những khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN.
1.2.2 Các động lực phát triển mạng NGN
Các động lực cơ bản phát triển NGN như sự phát triển công
nghệ, thị trường, hội tụ của các mạng riêng lẻ và các loại hình
dịch vụ đã tác động tới sự biến đổi cấu trúc mạng cụ thể.
Hiện trạng của mạng viễn thông hiện tại:
Hiện nay có rất nhiều mạng viễn thông song song cùng tồn
tại. Các mạng tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại thông
tin lại có ít nhất một loại mạng riêng biệt để phục vụ cho dịch
vụ đó.

- Mạng Telex: dùng để gửi các bức điện dưới dạng ký tự đã
được mã hóa bằng 5 bit (mã Baudot). Tốc độ truyền rất thấp (từ
75 tới 300 bit/s).
- Mạng điện thoại cố định PSTN: sử dụng kỹ thuật chuyển
mạch kênh để truyền thông tin thoại từ đầu cuối đến đầu cuối.
- Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói
để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của
X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên
giao thức X.21
- Các tín hiệu truyền hình có thể được truyền theo ba cách:
truyền bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền
hình cáp CATV (Community Antenna Television) bằng cáp đồng
trục hoặc truyền qua hệ thống vệ tinh, hay còn gọi là truyền
hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System).

10
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

- Trong phạm vi cơ quan số liệu giữa các máy tính được trao
đổi thông qua mạng cục bộ Lan (Local Area Network) mà nổi
tiếng nhất là mạng Ethernet, Token Bus, Toke Ring.
Với hiện trạng như hiện nay, mỗi mạng được thiết kế cho
một dịch vụ riêng biệt mà không thể sử dụng cho mục đích

khác, mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận
hành, bảo dưỡng khác nhau.
Mỗi dịch vụ là một mạng riêng sẽ dẫn đến tình trạng phức
tạp trong việc quản lý mạng, phải đầu tư nhiều chủng loại thiết
bị, yêu cầu về thiết bị dự phòng, bảo hành bảo dưỡng, do vậy
giá thành cung cấp dịch vụ cao. Do đó hội tụ của các mạng là
yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích cho nhà khai thác dịch
vụ.
1.2.3 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN
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 đơn 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.

11
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Hình 1.1 Nhu cầu tiến hóa mạng

Việc tổ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng
địa lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không tổ chức theo địa bần
hành chính mà tổ chức theo vùng mạng hay lưu lượng.
Ở đây, chủ yếu chúng ta xem xét quá trình tiến hóa về cấu
trúc từ mạng hiện có lên cấu trúc mạng NGN.
Như hình vẽ, chúng ta nhận thấy mạng viễn thông hiện tại
gồm nhiều mạng riêng lẻ kết hợp lại với nhau thành một mạng
“hỗn tạp”, chỉ được xây dựng ở cấp quốc gia, nhằm đáp ứng
được nhiều loại dịch vụ khác nhau. Xét đến mạng Internet, đó là
một mạng đơn lớn, có tính chất toàn cầu, thường được đề cập
theo một loạt các giao thức truyền dẫn hơn là theo một kiến
trúc đặc trưng. Internet hiện tại không hỗ trợ Q oS cũng như các
dịch vụ có tính thời gian thực (như thoại truyền thống).
12
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Do đó, việc xây dựng mạng thế hệ mới NGN cần tuân theo
các chỉ tiêu:
- NGN phải có khả năng hỗ trợ cả cho các dịch vụ của mạng
Internet và của mạng hiện hành.
- Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều
nhà cung cấp khác nhau. Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là
một thực thể riêng lẻ với mục tiêu kinh doanh và cung cấp dịch

vụ khác nhau, và có thể sử dụng những kỹ thuật và giao thức
khác nhau. Một vài dịch vụ có thể chỉ do một nhà cung cấp dịch
vụ đưa ra, nhưng tất cả các dịch vụ đều phải được truyền qua
mạng một cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối.
- Mạng tương lai phải hỗ trợ tất cả các loại kết nối (hay còn
gọi là cuộc gọi), thiết lập đường truyền suốt thời gian chuyển
giao, cả cho hữu tuyến cũng như vô tuyến.
Vì vậy, mạng NGN sẽ tiến hóa lên từ mạng truyền dẫn hiện
tại (phát triển thêm chuyển mạch gói) và từ mạng Internet công
cộng (hỗ trợ thêm chất lượng dịch vụ QoS).
1.2.4 Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN
Cấu trúc chức năng mạng NGN:
Đặc điểm NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng và
phân tán các tài nguyên trên mạng. Điều này đã làm cho mạng
được mềm hóa và sử dụng các giao diện mở API (Applecation
Program Interface) để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc
nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và dịch vụ mạng. Mô hình
cấu trúc NGN gồm 4 lớp chức năng sau:
- Lớp truy nhập và truyền dẫn;
- Lớp truyền thông;
- Lớp điều khiển;
13
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

- Lớp quản lý;

Hình 1.2 Cấu trúc phân lớp của mạng NGN
+ 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 dịch vụ QoS theo yêu cầu của ứng dụng.
Phần truy nhập: Hướng 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.
+ Lớp truyền thông
Thiết bị 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.
+ Lớp điều khiển

14
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Lớp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển kết nối giữa các đầu
cuối, với yêu cầu tương thích với tất cả các loại giao thức và báo
hiệu.

Lớp điều khiển có thể được tổ chức theo kiểu module, theo
đó các bộ điều khiển độc lập sẽ thực hiện các chức năng điều
khiển khác nhau.
Thiết bị chính trong lớp điều khiển là Softswitch (chuyển
mạch mềm) làm nhiệm vụ báo hiệu và điều khiển cuộc gọi.
+ 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 phải đảm bảo hoạt động được trong môi trường mở, với
nhiều giao thức, dịch vụ và các nhà khai thác khác nhau.
Xét trên góc độ dịch vụ, NGN còn có thêm lớp ứng dụng
ngay phía trên lớp điều khiển, bao gồm các nút (server) cung
cấp các dịch vụ khác nhau. Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều
khiển thông qua giao diện mở API.
Từ những phân tích trên, ta xây dựng sơ đồ các thực thể
chức năng của mạng NGN:

15
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Hình 1.3 Các thực thể chức năng của Softswitch
AS – F: Applecation Server Function
MS – F: Media Server Function

MGC - F: Media Gateway Control Function
CA – F: Call Agent Function
IW – F: Interworking Function
R – F: Routing Function
SG – F: Signaling Gateway Function
MG – F: Media Gateway Function

16
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

Nhiệm vụ của từng thực thể như sau:
- AS – F: (chức năng Server ứng dụng): đây là thực thể thi
hành ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dịch
vụ và thi hành một hay nhiều các ứng dụng/dịch vụ.
- MS - F: Cung cấp các dịch vụ tăng cường cho xử lý cuộc
gọi. Nó hoạt động như một server để xử lý các yêu cầu từ AS – F
hoặc MGC – F.
- MGC - F: (chức năng điều khiển cổng phương tiện): được
thực hiện bởi thực thể vật lý MGC. Chức năng MGC - F cung cấp
logic cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay
nhiều Media Gateway.
- CA - F: Là một phần chức năng của MGC – F. Thực tế này
được kích hoạt khi MGC – F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi.

- IW – F: cũng là một phần chức năng của MGC – F. Nó được
kích hoạt khi MGC – F thực hiện các báo hiệu giữa các mạng báo
hiệu khác nhau.
- R – F: cung cấp thông tin định tuyến cho MGC – F.
- A – F: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước.
- SG - F: dùng để chuyển các thông tin báo hiệu của mạng
PSTN qua mạng IP.
- MG – F: dùng để chuyển thông tin từ dạng truyền dẫn này
sang truyền dẫn khác.
1.2.5 Cấu trúc vật lý mạng NGN
NGN được hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế
tiếp mà không phải là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng
và phát triển mạng theo xu hướng NGN, người ta chú ý đến vấn
đề kết nối NGN với mạng truyền thống và tận dụng các thiết bị
viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác
17
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

tối đa. Các mạng được kết nối tới mạng lõi IP thông qua các
cổng (hình 1.4).
- Cổng truy nhập: AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng
lõi và mạng truy nhập, RG (Resident Gateway – cổng thường
trú) kết nối giữa mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà.

- Cổng giao tiếp: TG (Trunking Gateway – cổng trung kế) kết
nối giữa mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway –
cổng không dây) kết nối giữa mạng lõi với mạng di động.

Hình 1.4 Cấu trúc vật lý của mạng NGN
Mạng trục IP được thể hiện là mạng IP kết hợp công nghệ
ATM hoặc MPLS. Vấn đề sử dụng ATM hoặc MPLS còn đang tách
thành 2 xu hướng. Các dịch vụ và ứng dụng trên mạng NGN
được quản lý và cung cấp bởi các máy chủ dịch vụ (server). Các
máy chủ này hoạt động trên mạng thông minh (IN – Intelligent
Network) và giao tiếp với mạng PSTN thông qua SS7.
18
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

1.2.6 Các dịch vụ triển khai trên NGN
NGN có khả năng cung cấp phạm vi rộng các loại hình dịch
vụ, bao gồm:
- Các dịch vụ tài nguyên chuyên dụng như: cung cấp và
quản lý các bộ chuyển mã, các cầu nối hội nghị đa phương tiện
đa điểm, các thư viện nhận dạng tiếng nói,...
- Các dịch vụ lưu trữ và xử lý như: cung cấp và quản lý các
đơn vị lưu trữ thông tin về thông báo, file servers, termenal
servers, nền tảng hệ điều hành (OS platforms),...

- Các dịch vụ trung gian như: môi giới, bảo mật, bản
quyền,...
- Các dịch vụ ứng dụng cụ thể như: các ứng dụng thương
mại, các ứng dụng thương mại điện tử,...
- Các dịch vụ cung cấp nội dung mà nó có thể cung cấp
hoặc môi giới nội dung thông tin như: đào tạo, các dịch vụ xúc
tiến thông tin,...
- Các dịch vụ interworking dùng để tương tác với các dịch
vụ khác, các ứng dụng khác, các mạng khác, các giao thức hoặc
các định dạng khác như chuyển đổi EDI (Electronic Data
Interchane).
- Các dịch vụ quản lý, bảo dưỡng, vận hành và quản lý các
dịch vụ và mạng truyền thông.
Sau đây là một số dịch vụ mà người ta cho rằng nó sẽ
chiếm vị trí quan trọng trong môi trường NGN, bao gồm một
phạm vi rộng các dịch vụ từ thoại thông thường đến các dịch vụ
tích hợp phức tạp như thực tế ảo phân tán nhằm nhấn mạnh
rằng kiến trúc dịch vụ thế hệ sau sẽ cung cấp rất nhiều loại hình
dịch vụ khác nhau.
19
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

+ Dịch vụ thoại (Voice telephony): NGN vẫn cung cấp các

dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi, chuyển
cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex,
Class,... Tuy nhiên cần lưu ý là NGN không cố gắng lặp lại các
dịch vụ thoại truyền thống hiện đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn
đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi.
+ Dịch vụ dữ liệu (Data Service): cho phép thiết lập kết nối
thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giá trị gia
tăng như băng thông theo yêu cầu, tính tin cậy và phục hồi
nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch ảo SVC, và quản lý dải
tần, điều khiển cuộc gọi,... Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả
năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dịch vụ
QoS theo yêu cầu.
+ Dịch vụ đa phương tiện (Meltimedia Service): cho phép
nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ
liệu. Các dịch vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa
hiển thị thông tin. Ngoài ra, các máy tính còn có thể cộng tác
với nhau.
+ Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN): Thoại qua mạng riêng ảo
cải thiện khả năng mạng, cho phép các tổ chức phân tán về mặt
địa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn
tại với các phần tử của mạng PSTN.
Dữ liệu VPN cung cấp thêm khả năng bảo mật và các thuộc
tính khác của mạng cho phép khách hàng chia sẻ mạng Internet
như một mạng riêng ảo, hay nói cách khác, sử dụng địa chỉ IP
chia sẻ như một VPN.
+ Tính toán mạng công cộng PNC (Public Network
Computing): cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở
20
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52

Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

mạng công cộng cho thương mại và các khách hàng. Ví dụ nhà
cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng lưu trữ và
xử lý riêng (chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/bảo
vệ/dự phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán).
Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ mạng công
cộng có thể cung cấp các dịch vụ thương mại cụ thể (như hoạch
định tài nguyên công ty, dự báo thời gian, hóa đơn chứng
thực,...) với tất cả hoặc một phần các lưu trữ và xử lý xảy ra
trên mạng. Nhà cung cấp dịch vụ có thể tính cước theo giờ,
ngày, tuần,... hay theo phí bản quyền đối với dịch vụ.
+ Bản tin hợp nhất (Unified Messaging): Hỗ trợ cung cấp
các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện
chung. Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy
nhập tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình
thức truy nhập ( hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ
liệu vô tuyến ). Đặc biệt kỹ thuật chuyển đổi lời nói sang file văn
bản và ngược lại được thực hiện ở server ứng dụng cần phải
được sử dụng ở dịch vụ này.
+ Môi giới thông tin (Information Brokering): bao gồm
quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến khách hàng
tương ứng với nhà cung cấp. Ví dụ như khách hàng có thể nhận
thông tin trên cơ sở các tiêu chuẩn cụ thể hay trên các cơ sở
tham chiếu cá nhân,...

+ Thương mại điện tử (E – Commerce): cho phép khách
hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng;
có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh
toán tiền, cung cấp khả năng bảo mật,... Ngân hàng tại nhà và
đi chợ tại nhà nằm trong danh mục các dịch vụ này; bao gồm cả
21
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

các ứng dụng thương mại, ví dụ như quản lý dây chuyền cung
cấp và các ứng dụng quản lý tri thức.
Dịch vụ thương mại điện tử còn được mở rộng sang lĩnh vực
di động. Đó chính là dịch vụ thương mại điện tử di động (M –
commerce, Mobile Commerce). Có nhiều khái niệm khác nhau
về M – commerce, nhưng ta có thể hiểu đây là dịch vụ cho phép
người sử dụng tham gia vào thị trường thương mại điện tử qua
các thiết bị di động cầm tay.
+ Dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service): một thuê
bao có thể chuyển một cuộc gọi thông thường đến trung tâm
phân phối cuộc gọi bằng cách kích chuột trên một trang web.
Cuộc gọi có thể xác định đường đến một agent thích hợp, mà nó
có thể nằm bất cứ đâu thậm chí cả ở nhà. Các cuộc gọi thoại
cũng như các tin nhắn e – mail có thể được xếp hàng giống
nhau đến các agent. Các agent có các truy nhập điện tử đến

các khách hàng, danh mục, nguồn cung cấp và thông tin yêu
cầu, có thể được truyền qua lại giữa khách hàng và agent.
+ Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming): cung
cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và
tạo ra các trò chơi tương tác (chẳng hạn như video games).
+ Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality): tham
chiếu đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các
sự kiện, con người, địa điểm, kinh nghiệm,... của thế giới thực, ở
đó những người tham dự và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là
phân tán về địa lý. Dịch vụ này yêu cầu sự phối hợp rất phức tạp
của các tài nguyên khác nhau.
+ Quản lý tại gia (Home Manager): với sự ra đời của các
thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát và
22
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt
động, các hệ thống giải trí, và các công cụ khác tại nhà...
Ngoài các dịch vụ đã nêu trên còn có rất nhiều dịch vụ
khác có thể triển khai trong môi trường NGN như: các dịch vụ
ứng dụng trong y học, chính phủ điện tử, nghiên cứu đào tạo từ
xa,nhắn tin đa phương tiện... Như vậy các dịch vụ thế hệ sau là
rất đa dạng và phong phú, việc xây dựng, phát triển và triển

khai chúng là mở và linh hoạt. Chính vì vậy nó thuận tiện cho
các nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng triển khai dịch vụ đến
cho khách hàng trong môi trường NGN.
1.2.7 Đặc điểm của mạng thế hệ sau NGN
NGN có bốn đặc điểm chính
- Nền tảng là hệ thống mở.
- Dịch vụ thực hiện độc lập với mạng lưới.
- NGN là mạng dựa trên nền chuyển mạch gói, sử dụng các
giao thức thống nhất.
- Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng
cao, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu.
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 tổng hợp các phần tử khi các phần tử
khi tổ chức mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các

23
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

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

24

SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52


Đồ án tốt nghiệp
quang thế hệ sau

Nghiên cứu mạng truyền tải

giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các
tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này.
1.2.8 Các giao thức sử dụng trong mạng NGN
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 hiệu và điều 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:
- H.323.
- SIP.
- BICC.
- SIGTRAN.
- MGCP, MEGACO/H.248.
- SS7.
+ Giao thức ngang cấp H.323, SIP được sử dụng để trao đổi
thông tin báo hiệu giữa các MGC, và giữa các MGC và các
server. Dùng để thiết lập cuộc gọi.

+ Giao thức chủ tớ MGCP, MEGACO là giao thức báo hiệu
điều khiển giữa MGC và các MG (trong đó MGC điều khiển MG).
+ Giao thức SIGTRAN là giao thức truyền tải báo hiệu trong
mạng IP, và giữa MGC và SG (Signaling Gateway).
+ Giao thức BICC là giao thức đảm bảo truyền thông giữa
các server (hay MGC).

25
SV: Nông Văn Quỳnh
Lớp: KTTT&TT K52