TRIỂN KHAI DỊCH VỤ THÔNG MINH TRÊN NGN Ở VIÊT NAM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.27 MB, 102 trang )
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
.CO
M
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài
OBO
OKS
TRIỂN KHAI DỊCH VỤ THÔNG MINH TRÊN NGN Ở
VIÊT NAM
KIL
Người thực hiện
Lớp
Giáo viên hướng dẫn
: Trịnh Bá Huy
: Đ2001 VT
: ThS.Nguyễn Thị Thu Hằng
Hà Nội, 10/2005
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN
THÔNG
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-------&-------
KHOA VIỄN THÔNG I
M
--------o0o--------
Họ và tên
: Trịnh Bá Huy
Lớp
: D2001 VT
Khoá
: 2001 – 2006
Ngành
: Điện tử – Viễn thông
.CO
ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
OKS
Tên ñề tài: Triển khai dịch vụ thông minh trên NGN ở Việt Nam
Nội dung ñồ án:
- Tổng quan về mạng thế hệ sau;
OBO
- Nghiên cứu ñề xuất chuyển ñổi mạng Viễn thông của VNPT
sang mạng thế hệ mới (NGN);
KIL
- Dịch vụ thông minh trên mạng NGN của VNPT.
Ngày
tháng
năm 2005
Giáo viên hướng dẫn
ThS.Nguyễn Thị Thu Hằng
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
KIL
OBO
OKS
.CO
M
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Điểm:.............(Bằng
chữ:................)
Ngày ... tháng ... năm 2005
Giáo viên hướng dẫn
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
KIL
OBO
OKS
.CO
M
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN:
Điểm:.............(Bằng
Ngày ... tháng ... năm 2005
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
IE˜N T
Giáo viên phản biện
KIL
OBO
OKS
.CO
M
chữ:................)
VIE˜N
MỤC LỤC
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
IE˜N T
M
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU
VIE˜N
OBO
OKS
.CO
1.1.Cơ sở hình thành tiêu chuẩn NGN
1.2 Mô hình NGN và giải pháp mạng của một số hãng cung cấp thiết bị viễn
thông và các tổ chức quốc tế
1.2.1Mô hình của ALCATEL
1.2.2Mô hình của ERICSSON
1.2.3 Mô hìng của SIEMENS
1.2.4Mô hình của ITU
1.2.5Một số hướng nghiên cứu của IETF
1.2.6 Mô hình của MSF
1.2.7 Mô hình của ETSI
1.3 .Nhận xét ñánh giá chung về NGN
1.3.1 Định nghĩa mạng thế hệ mới
1.3.2 Các ñặc ñiểm của mạng NGN
1.3.3 Các ưu ñiểm của mang NGN so với mạng viễn thông PSTN/ISDN
1.4 Nguyên tắc tổ chức và cáu trúc mạng NGN
1.4.1 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN
1.4.2 Cấu trúc mạng NGN
1.5 Các công nghệ ñược áp dụng cho mạng thế hệ sau
1.5.1 Các công nghệ áp dụng cho mạng chuyển tải.
1.5.2 Các công nghệ áp dụng cho lớp mạng truy nhập
KIL
CHƯƠNG II
NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI MẠNG VIỄN THÔNG VNPT SANG MẠNG
NGN
2.1 Mạng Viễn thông VNPT hiện tại
2.1.1 Mạng ñiện thoại công cộng PSTN
2.1.2Mạng thông tin di ñộng
2.1.3 Mạng ñiện thoại VoIP
2.1.4 Thoại Internet
2.1.5 Mạng số liệu, Internet
2.2 Khả năng cung cáp dịch vụ vủa VNPT
2.2.1 Ccá laọi dịch vụ thoại, fax thông thường
2.2.2 Truy cập PSTN VNN
2.2.3 Thông tin di ñộng
2.2.4 VoIP
2.2.5 Phát triển các dịch vụ mới
2.3 Nghiên cứu chuyển ñổi mạng Viễn thông VNPT sang mạng NGN
2.3.1.Định hướng mục tiêu xây dụng mạng NGN tại Viêt Nam
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
.CO
M
2.3.2 Cấu trúc mạng mục tiêu
2.3.3. Tổ chức kết nối với mạng hiên thời
2.3.3.1.Kết nối với mạng PSTN
2.3.3.2. Kết nối với mạng INTERNET
2.4 Nâng cấp mạng Viễn thông VNPT lên mạng NGN
2.4.1 Các yêu cầu và nguyên tắc tổ chức mạng NGN
2.4.2 Quá trình chuyển ñổi sang mạng NGN
2. 5. Các bước tiến hành
2. 5.1 Giai ñoạn I (2004 - 2006)
2.5.2 Giai ñoạn II ( Sau năm 2007 - 2008)
CHƯƠNG III
MẠNG THÔNG MINH VÀ CÁC DỊCH VỤ CỦA MẠNG THÔNG MINH
ĐANG ĐƯƠC TRIỂN KHAI TẠI VNPT
OKS
3.1 Cấu trúc mạng thông minh trên nền Mạng NGN của VNPT.
3.1.1 Giới thiệu về mạng thông minh
3.1.2 Khái niệm mạng thông minh.
3.1.3 Bốn mô hình cơ bản mạng IN
3.1.4Các phần tử chức năng dịch vụ IN
3.2 Các dịch vụ thông minh
3.2.1 Prepaid Card Service (PPCS)
3.2.2 Freephone
3.2.3 Automatic Service Selection
3.2.4 Call Waiting Internet (CWI)
3.2.6 Freecall Button
KIL
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
OBO
3.2.5 Webdial Page
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
DBS
DCT
DSL
DSLAM
E1
IN
IP
IP
IPDC
ISDN
ISUP
ISP
ISN
ITU
IVR
LAN
LPF
LNP
LSR
MC
MCU
M
.CO
CLP
CS
CPE
OKS
CATV
CO
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Asymmetric DSL
Đường thuê bao số không ñối
xứng
Asynchronous
Chế ñộ chuyển tải dị bộ
Connection Admission Cotrol Điều khiển chấp nhận kết nối
Carrierless Aplitude
Điều chế biên ñộ pha không sử
Phasemodulation
dụng sóng mang
Cable Televison
Truyền hình cáp
Central Office
Trung tâm chuyển mạch hoặc
tổng ñài nội hạt
Cell Loss Priority
Trường mức ưu tiên mất tế bào
Convergence Sublayer
Phân lớp hội tụ
Customer Premises
Thiết bị kết cuối truyền thông tại
Equipment
nhà thuê bao.
Direct Broadcast Satellite
Vệ tinh quảng bá trực tiếp
Discrete Cosine Transform
Biến ñổi cosin rời rạc
Digital Subscriber Line
Đường dây thuê bao số
DSL Access Module
Khối ghép kênh truy nhập DSL
Đường truyền tốc ñộ 2,048
Mbit/s theo tiêu chuẩn châu âu
Intelligent Network
Mạng thông minh
Internet Protocol
Giao thức Internet
Intelligent Peripheral
Ngoại vi mạng thông minh
IP Device Control
Điều khiển thiết bị IP
Integrated Services Digital
Mạng số tích hợp ña dịch vụ
Network
ISDN User Part
Phần người sử dụng ISDN
Internet Service Provider
Nhà cung cấp dịch vụ Internet
Interface Service Node
Điểm giao diện dịch vụ
International
Hiệp hội viễn thông quốc tế
Telecommunications Union
Interactive Voice Response
Đáp ứng thoại tương tác
Local Area Network
Mạng cục bộ
Logical Port Function
Chức năng cổng logic
Khả năng mang số trong vùng
Local Number Portability
nội hạt
Label Switch Routing
Định tuyến chuyển mạch nhãn
Multipoint Controller
Bộ ñiều khiển ña ñiểm
Multipoint Control Unit
Khối ñiều khiển ña ñiểm
OBO
ATM
CAC
CAP
IE˜N T
KIL
ADSL
VIE˜N
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
Open Shortest Path First
PBX
PC
PCM
Private Branch Exchange
Personal Computer
Pulse Code Modulation
Personal Communication
Services
Private Network – Network
Interface
MSS
NECF
NGN
N-ISDN
NNI
NSICF
OA&M
PCS
PNNI
POTS
Plain Old Telephony System
POP
Point of Presence
Public Switched Telephone
Network
Quality of Service
Remote Access Server
Registration, Admission and
Status
Request For Comments
PSTN
QoS
RAS
RAS
RFC
Cổng thiết bị
Giao thức ñiều khiển MG
Bộ ñiều khiển MG
Xử lý ña ñiểm
Chuyển mạch nhãn ña giao thức
Chuyển mạch ña dịch vụ
Chức năng ñiều khiển mạng biên
Mạng thế hệ sau
Mạng số tích hợp ña dịch vụ
băng hẹp
Giao diện mạng - mạng
Chức năng ñiều khiển các thực
thể dịch vụ mạng
OKS
MPLS
OBO
MGC
MP
KIL
MGCP
Giao thức kiểm soát thiết bị
M
OSPF
MG
IE˜N T
.CO
OSS
Media Device Control
Protocol
Media Gateway
Media Gateway Control
Protocol
Media Gateway Controller
Multipoint Processor
Multi Protocol Label
Switching
Multiservice Switching
Network Edge Control
Function
Next Generation Network
Narraw Integrated Services
Digital Network
Network to Network Interface
Network Service Instance
Control Function
Operation Administration and
Maintenance
Operations Support Systems
MDCP
VIE˜N
Khai thác quản lý và bảo dỡng
Hệ thống hỗ trợ vận hành
Định tuyến theo ñờng ñi ngắn
nhất
Tổng ñài ñộc lập
Máy tính cá nhân
Điều chế xung mã
Dịch vụ truyền thông cá nhân
Giao diện mạng - mạng cá nhân
Hệ thống ñiện thoại thuần tuý cổ
ñiển
Điểm hiện diện
Mạng thoại chuyển mạch công
cộng
Chất lượng dịch vụ
Máy chủ truy cập từ xa
Đăng ký, chấp nhận và tình trạng
Các tiêu chuẩn của IETF
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
Time Division Multiplex
TTS
Text To Speech
Telecommunications and IP
Harmonization over
Networks
Transit Serving Node
SCF
SCP
SCCP
SCN
SDH
SDP
SFGF
SGCP
SGF
SIP
SLEE
SLA
SNMP
SS7
SSF
STP
TCAP
TIPHN
TSN
Phần ứng dụng phân ñoạn
Chức năng ñiều khiển dịch vụ
Điểm ñiều khiển dịch vụ
Bộ phận ñiều khiển kết nối báo
hiệu
Mạng chuyển mạch
Phân cấp số ñồng bộ
Giao thức mô tả phiên
Chức năng Gateway theo ñặc
tính dịch vụ
Chức năng ñiều khiển cổng ñơn
giản
Chức năng Gateway báo hiệu
Giao thức khởi tạo phiên
Chức năng kích hoạt logic dịch
vụ
Sự hoà hợp các mức dịch vụ
Giao thức quản lý mạng ñơn
giản
Hệ thống báo hiệu số 7
Chức năng chuyển mạch dịch vụ
Điểm chuyển tiếp báo hiệu
Phần ứng dụng khả năng thực
hiện
Giao thức ñiều khiển truyền dẫn
Ghép kênh phân chia theo thời
gian
Văn bản thành thoại
OKS
SAP
OBO
RTSP
Giao thức lu giữ Internet
Giao thức thời gian thực
Giao thức ñiều khiển truyền tải
thời gian thực
Giao thức báo hiệu thời gian
thực
M
TDM
RTCP
IE˜N T
.CO
TCP
Internet Reservation Protocol
Real Time Protocol
Real Time Transport Control
Protocol
Real Time Signalling
Protocol
Segmentation Application
Part
Service Control Function
Service Control Point
Signalling Connection
Control Part
Switched Circuit Network
Synchronous Digital
Hierachy
Session Description Protocol
Service Feature Gateway
Function
Simple Gateway Control
Protocol
Signalling Gateway Function
Session Initiation Protocol
Service Logic Execution
Function
Service Level Agreement
Simple Network Management
Protocol
Signalling System number 7
Service Switching Function
Signalling Transfer Point
Transaction Capabilities
Application Part
Transport Control Protocol
KIL
RSVP
RTP
VIE˜N
Dự án nghiên cứu kết nối viễn
thông và IP
Điểm chuyển tiếp dịch vụ
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VoIP
VPN
VS
VSF
VSCF
WAN
Phía ngời dùng
Giao thức sử dụng Datagram
Giao diện mạng ngời dùng
Tổng công ty bưu chính viễn
thông Việt Nam
Voice qua giao thức Internet
Mạng riêng ảo
Chuyển mạch ảo
Chức năng chuyển mạch ảo
Chức năng ñiều khiển chuyển
mạch ảo
Mạng diện rộng
M
VNPT
User Agent
User Datagram Protocol
User Network Interface
Viet Nam Post and
Telecommunication
Voice over Internet Protocol
Virtual Private Network
Vitual Switch
Vitual Switch Function
Vitual Switch Control
Function
Wide Area Network
IE˜N T
.CO
UA
UDP
UNI
VIE˜N
KIL
OBO
OKS
DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG
Hình 1.1: Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng
Hình 1.2: Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ
Hình 1.3: Xu hướng phát triển các dịch vụ viễn thông
Hình 1.4: Mô hình mạng thế hệ sau của Alcatel
Hình 1.5: Mô hình mạng thế hệ sau của Ericsson
Hình 1.6: Cấu trúc mạng thế hệ sau (mô hình của Siemens)
Hình 1.7: Mô hình của NEC về mạng viễn thông tương lai
Hình 1.8: Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng
Hình 1.9: Cấu trúc mạng chuyển mạch ña dịch vụ
Hình 1.10: Cấu trúc chức năng mạng NGN theo ETSI
Hình 1.11: Cấu trúc mạng NGN theo ETSI
Hình 1.12: Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ
Hình 1.13: Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ
Hình 1.14: Cấu trúc mạng thế hệ sau
Hình 2.1: Mô hình mạng viễn thông hiện tại của VNPT
Hình 2.2: Mô hình cấu trúc phát triển mạng NGN
Hình 3.1: Thành phần mạng Prepaid Card service
Hình 3.2: Quá trình thực hiện cuộc gọi Prepaid Card Account
Hình 3.3: Sơ ñồ thiết lập cuộc gọi
Hình 3.4: Dịch vụ lựa chọn tự ñộng – dịch vụ 1900
Hình 3.5: Sơ ñồ mạng chung Call Waiting Internet 16
Hình 3.6: Surphone Dial – up
Hình 3.7: Surphone registration
Hình 3.8: CWI call
Hình 3.9: CWI
Hình 3.10:CWI Call accept via PSTN Phone
4
5
8
12
14
16
17
19
22
23
25
25
26
27
39
48
66
67
70
73
75
76
77
77
78
79
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
.CO
M
Hình 3.11: CWI Call accept via IP
Hình 3.12: Cấu hình mạng Webdialpage
Hình 3.13: WebdialPage
Hình 3.14: Cấu hình mạng Freecall Button
Hình 3.15: Freecall Button
Bảng
Bảng 1.1: Các ứng dụng có trong tương lai khi triển khai mạng
Bảng 1.2: Yêu cầu kỹ thuật của một số loại dịch vụ
Bảng 2.1: Hệ thống chuyển mạch
Bảng 2.2: Host
Bảng 2.3: Vệ tinh
IE˜N T
80
81
82
83
85
10
11
32
33
34
OKS
LỜI MỞ ĐẦU
KIL
OBO
Ngày nay thông tin ñóng một vai trò quan trọng trong ñòi
sống con người .Thông tin con có ý nghĩa quyết ñịnh thành công
của một doanh nghiệp.Chính vì vạy lượng thông tin ngày càng
lớn hơn và ñòi hỏi các phương thức truyền tin ña dạng và phong
phú hơn. Để ñáp ứng ñược ñiều ñó, bên cạnh các phương thức
truyền thông thông thương như bưu chinh, ñiện thoại, ñiện báo ,
fax, v …v các hệ thống truyền thông số ra ñời nhằm ñáp ứng
nhu cầu trao ñổi thông tin.Sự phát triển của mang thế hệ sau
NGN(Next Generation Network) một bước ñột phá của mạng
viễn thông thế giới, nó làm thay ñổi hẳn về kiến trúc mạng cũng
như dịch vụ của mạngviễn thông hiện nay.Mạng NGN chính lá
mạng hội tụ giữa mạng thoại và mạng truyền dữ liệu; mạng cố
ñịnh và mạng di ñộng; giữa tuyến truyền dẫn quang và công
nghệ chuyển mạch gói.Với cấu trúc mạng như vậy mang NGN
truyền tải trên nó tât cả các dịch vụ như:dịch vụ thoại, truyền số
liệu , Internet, ña phương tiện …cũng như các dịch vụ trong
tương lai.Hơn nữa mạng NGN còn là sụ hội tụ về dịch vụ, khi
khách hàng dùng một thiết bị ñầu cuối có thể sử dụng nhiều dịch
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
vụ khác nhau của mang NGN như: Gọi diện thoại, truy nhập
Internet , xem phim hay truyền hình…
.CO
M
Một trong dịch vụ có ứng dụng quan trọng trong mang NGN là
dịch vụ mang thông minh(Interligent Network – IN).Mạng IN
chính la một giải pháp cho các công ti khi họ không có khả năng
xay dụng cho mình môt mạng lưới riêng.Dịch vụ mạng thông
minh lại không quá tốn kém cho ñầu tư và lai thu hồi vốn nhanh,
ñiều ñó làm cho mạng thông minh thích hợp cho các quốc gia
ñang phát triển . Mục ñích của ñồ án này là mong muốn tìm hiểu
những vấn ñè cơ bản của mạng thông minh trong mạng
NGN.Nội dung ñồ án như sau:
OKS
*Chương I: tổng quan về mạng NGN
OBO
Chương này giới thiệu các khái niệm và ñặc ñiểm, cấu trúc tổng
quan về mạng NGN. Đồng thời tham khảo một sồ các mô hình
mạng NGN của các nhà sản xuất thiết bị viễn thông và các tổ
chức viễn thông lớn, nhằm ñưa ra cái nhìn tông quan về mạng
thế hệ sau.
*Chương II :Nghiên cứu chuyển ñỏi mạng viễn thông của VNPT
sang mạng thế hệ mới.Phần này nghiên cứu những cơ sở khoa
họcvà phương thức chuyển ñỏi mạng viễn thông sang mạng
NGN
KIL
*Chương III: Các dich vụ thông minh trên nền NGN ñang ñược
triển khai tại VNPT
Chương náy nghiên cứu các ñặc ñiểm dịch vụ, cấu trúc dịch vụ
vủa mạng thông minh. Đồng thời giới thiệu một sốdịch vụ thông
minh trong NGN cũng như xu hướng phát triển của nó trong
tương lai ñồng thời nghiên ñi sâu vào nghiên cứu mạng thông
minh. Đưa ra một số dịch vụ mà VNPT ñang triển khai dụa trên
nền mạng thông minh
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
VIE˜N
IE˜N T
M
Do nội dung kiến thức của ñề tài rất mới, khả năng còn hạn chế nên
bản ñồ án này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất
mong nhận ñược sự chỉ bảo góp ý của các thầy cô giáo và ñồng
nghiệp ñể ñề tài ñược hoàn thiện và ñược áp dụng vào thực tế mang
lại hiệu quả cao.
.CO
Em xin trân trọng cảm ơn cô Nguyễn Thị Thu Hằng, các thầy cô giáo
trong Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn Thông ñã hướng dẫn em
trong suốt thời gian học tập và làm ñồ án tốt nghiệp tại trường. Tôi
xin cảm ơn bạn bè tôi sự quan tâm, giúp ñỡ trong thời gian vừa qua
và mong muốn tiếp tục nhận ñược những tình cảm quý báu ñó trong
cuộc sống .
Hà nội, ngày 24 tháng 10 năm
Sinh viên
Trịnh Bá Huy
KIL
OBO
OKS
2005
iii
TR ˇC T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
chơng i
M
tổng quan về mạng thế hệ sau
.CO
1.1. Cơ sở hình thành tiêu chuẩn NGN
OKS
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao cuả khách hàng vể chất lợng cũng nh sự
phong phú về các loại hình dịch vụ chúng ta cần phải xem xét hệ thống nmạng cung cấp
dịch vụ viễn thông ngày nay để tìm ra những vấn đề còn tồn tại, những đánh giá về triển
vọng phát triển trong tơng lai từ đó tìm ra những ý tởng và giải pháp.Mạng thông tin
toàn cầu hiện nay đang có những bớc phát triển manh mẽ tuy nhiên chỉ tập trung vào hai
lĩnh vc chính là truyền thoại và truyền số liệu với hai cơ sở hạ tầng chính là đờng trục
PSTN và Internet,ngoài ra còn có một số mạng cung cấp dịch vụ khác nh mạng di động
mặt đấtPLMN, truyền hình cáp CATV. Mỗi hệ thống này đều có mạng lới truyền tải
truy nhập riêng nhng đều phải sử dụng mạng chuyển mạch và đờng trục cáp quang
quốc gia, điều này gây ra nhiu phc tp trong h thng qun lý vin thông (TMN), gim
OBO
hiu sut phc v, tng chi phí vn hnh bo dng. NGN l mt gii pháp mng th h
mi nhm nâng cp mng ủng trc PSTN hin nay ủ có th truyn ủa dch v trên nn
tng chuyn mch gói, hình thnh mt c s h tng mng vin thông duy nht s dng
chung mng lõi cho nhiu mng truy nhp khác nhau. Mc ủích ca NGN l cung cp ủa
dch v thông minh trên c s hi t thoi v s liu, di ủng v c ủnh theo mô hình
dch v client/server.
1.2 Mô hình NGN và giải pháp mạng của một số hãng cung cấp thiết bị viễn
thông và các tổ chức quốc tế
KIL
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử, tin học, viễn thông, các yêu
cầu ngày càng gia tăng cả về số lợng, chất lợng và loại hình dịch vụ, sự ra đời của các
sản phẩm thiết bị mới đã ảnh hởng mạnh mẽ đối với cấu trúc mạng, ảnh hởng trực tiếp
đến sự tồn tại và phát triển của các hãng sản xuất cung cấp thiết bị, các nhà khai thác viễn
thông.
Với sự tham gia của các hãng và các nhà khai thác này, mạng thế hệ sau là vấn đề
thu hút sự quan tâm của nhiều tổ chức viễn thông nhằm hớng tới một mô hình cấu trúc
mạng mới trên nền tảng công nghệ hiện đại, đầu t hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu phát
triển phong phú đa dạng các dịch vụ.
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
1
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Trong phần này giới thiệu mô hình cấu trúc mạng viễn thông thế hệ sau và giải
pháp mạng của một số hãng cung cấp thiết bị viễn thông cũng nh của các tổ chức quốc
tế lớn hiện nay.
1.2.1. Mô hình NGN của Alcatel
M
Alcatel đa ra mô hình mạng thế hệ sau với các lớp:
.CO
Dịch vụ/ báo hiện
mạng hiện có
Lớp dịch vụ
Thiết bị
Các
dịch vụ
mạng
Lớp điều khiển
Lớp trung gian
Truy nhập tích
hợp IP/ATM
OKS
Lớp truy nhập và truyền tải
Truy nhập từ
xa
Truy nhập vô
tuyến
Hình 1.1: Mô hình mạng thế hệ sau của Alcatel
- Lớp trung gian.
- Lớp điều khiển.
- Lớp dịch vụ mạng.
OBO
- Lớp truy nhập và truyền tải.
Alcatel giới thiệu các chuyển mạch đa dịch vụ, đa phơng tiện 1000 MM E10 và
Alcatel 1000 Softswitch cho giải pháp xây dựng mạng NGN:
KIL
Trong đó họ sản phẩm 1000 MM E10 là các hệ thống cơ sở để xây dựng mạng viễn
thông thế hệ mới từ mạng hiện có.
Năng lực xử lý của hệ thống rất lớn so với các hệ thống E10 trớc đây, lên đến 8
triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch ATM có thể lên tới 80 Gbit/s.
Đặc điểm lớn nhất của hệ thống này là chuyển một số chức năng liên quan đến điều
khiển cuộc gọi nh chơng trình kết nối ATM bán cố định, chơng trình xử lý số liệu cho
việc lập kế hoạch đánh số, định tuyến, điểm điều khiển dịch vụ nội hạt, quản lý kết nối
băng rộng... nên các máy chủ (server) chạy trên UNIX.
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
2
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Hệ thống này có thể sử dụng làm các chức năng sau:
- Gateway trung kế: hỗ trợ kết nối giữa mạng thoại dùng TDM và mạng chuyển
mạch gói. Hệ thống này gồm gateway cho thoại qua ATM và thoại qua IP.
.CO
M
- Gateway truy nhập: hệ thống này thực hiện kết nối đến thuê bao, tập trung các loại
lu lợng POTS, ISDN, ADSL, ATM, IP và chuyển đến mạng chuyển mạch gói. Hệ
thống cũng cung cấp các chức năng xác nhận, cho phép kết nối, thống kê và các kết cuối
băng hẹp, băng rộng.
- Tổng đài chuyển mạch gói: có chức năng hỗn hợp chuyển mạch/ định tuyến đặt ở
phần lõi hay biên của mạng chuyển mạch gói. Thiết bị này chuyển tải thông tin giữa
Gateway trung kế và Gateway truy nhập.
1.2. 2 Mô hình NGN của Ericsson
OKS
Ericsson giới thiệu giải pháp mạng thế hệ mới có tên ENGINE.
ENGINE tạo ra một mạng lõi cung cấp nhiều dịch vụ trên một cơ sở hạ tầng mạng
duy nhất. Nó bao gồm toàn bộ các sản phẩm mạng đa dịch vụ của Ericsson và đây là một
tập hợp các giải pháp và sản phẩm.
OBO
Cấu trúc mạng mới ENGINE hớng tới các ứng dụng, cấu trúc này dựa trên các liên
hệ Client/Server và Gateway/Server. Các ứng dụng gồm có phần client trên máy đầu cuối
và các server trong mạng giao tiếp với nhau qua các giao diện mở và hớng tới mạng độc
lập với dịch vụ.
Mạng ENGINE đợc phân thành 3 lớp, sử dụng công nghệ chuyển mạch gói, đó là:
- Lớp dịch vụ/điều khiển bao gồm các server có chức năng điều khiển các cuộc gọi
PSTN/ISDN và số liệu, cung cấp các dịch vụ mạng thông minh IN, mutimedia có thời
gian thực trên cơ sở hệ thống xử lý AXE của Ericsson.
KIL
- Lớp kết nối xử lý các thông tin ngời sử dụng, chuyển mạch và định tuyến lu
lợng hay còn gọi là lớp vận chuyển với phần lõi chuyển mạch chính là ATM AXD 301
có dung lợng từ 10 đến 160 Gbit/s và có khả năng mở rộng đến 2.500Gbit/s trong tơng
lai. Đồng thời hệ thống chuyển mạch ATM AXD 301 có thể đợc sử dụng nh một giao
diện giữa mạng lõi và các mạng truy nhập khác: mạng cố định, mạng vô tuyến cố định và
mạng di động.
Lớp truy nhập đảm bảo khả năng truy nhập của thuê bao từ các mạng cố định,
vô tuyến cố định, di động và các mạng truy nhập khác. Ericsson giới thiệu sản phẩm
ENGINE access ramp gồm các dòng sản phẩm đáp ứng yêu cầu của giải pháp mạng cần
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
3
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
triển khai (truy nhập băng hẹp, đa truy nhập, truy nhập kiểu ADSL, phân tách DSL,
chuyển mạch ghép, chuyển mạch đơn, tích hợp ATM...). Đối với cấu hình truy nhập băng
hẹp, việc chuyển mạch sẽ do chuyển mạch nội hạt (local) thực hiện. Để cung các dịch vụ
ATM, ENGINE access ramp sẽ phối hợp với mạng ATM công cộng.
.CO
M
-Sản phẩm mạng mới ENGINE của Ericsson có 3 giải pháp ứng dụng: mạng trung
kế, mạng chuyển mạch và mạng tích hợp.
Máy chủ ứng dụng IP
ứng dụng
Máy chủ
truyền thông
H.323
Đăng ký trạm
chủ HLR
Quản lý
OKS
Điều khiển
Máy chủ mạng
di động LAN
công cộng
Truyền tải
Máy chủ
PSTN/ISDN
Mạng kết nối đờng trục
OBO
MG
Điểm điều
khiển dịch vụ
Mạng truy nhập
vô tuyến
Truy nhập
MG
Mạng truy nhập
hữu tuyến
MG
PBX/LAN
Intranet
MG
MG
Các mạng đa
dịch vụ /IP
Các mạng thoại
khác
Hình 1.2: Mô hình mạng thế hệ sau của Ericsson
KIL
- Mạng trung kế: đây là bớc đầu tiên để tiến đến mạng đa dịch vụ, chuyển mạch
ATM lắp ghép với tổng đài TOLL mạng PSTN sẽ cho phép lu lợng thoại đợc vận
chuyển nh lu lợng data trên mạng đờng trục. Lu ý lu lợng thoại vẫn đợc điều
khiển chuyển mạch trớc khi đa tới chuyển mạch ATM.
- Mạng chuyển mạch: sử dụng thay thế mạng đờng trục hoàn toàn bằng chuyển
mạch gói cho các ứng dụng IP và ATM. Thực hiện điều khiển cuộc gọi lu lợng thoại sẽ
do server lớp điều khiển thực hiện và quá trình chuyển mạch sẽ do chuyển mạch ATM.
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
4
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
M
- Mạng tích hợp: là giải pháp cung cấp đầy đủ các tính năng của mạng thế hệ sau.
Việc điều khiển cuộc gọi sẽ đợc tập trung bởi các Telephony server lớp điều khiển thực
hiện, các hệ thống chuyển mạch ATM sẽ thay thế các chuyển mạch nội hạt (local Switch)
và nút truy nhập (access node) để cung cấp các dịch vụ băng rộng cho thuê bao. Đây là
cấu trúc còn đợc gọi là mạng đa dịch vụ đầu cuối tới đầu cuối.
1.2.3 Mô hình mạng của Siemenns
.CO
Giải pháp mạng NGN của Siemens dựa trên cấu trúc phân tán, xoá đi khoảng cách
giữa mạng PSTN và mạng số liệu. Các hệ thống đa ra vẫn dựa trên cấu trúc phát triển
của hệ thống chuyển mạch của Siemens là EWSD.
Siemens giới thiệu giải pháp mạng thế hệ mới có tên SURPASS.
OKS
- Phần chính của SURPASS là hệ thống SURPASS hiQ, đây có thể coi là hệ thống
chủ tập trung cho lớp điều khiển của mạng với chức năng nh một hệ thống cửa ngõ
mạng để điều khiển các tính năng thoại, kết hợp khả năng báo hiệu mạnh để kết nối với
nhiều mạng khác nhau. Trên hệ thống này có khối chuyển đổi báo hiệu báo hiệu số 7 của
mạng PSTN/ISDN sang giao thức điều khiển cửa ngõ trung gian MGCP. Tuỳ theo chức
năng và dung lợng, SURPASS hiQ đợc chia thành các loại SURPASS hiQ 10, 20 hay
SURPASS hiQ 9100, 9200, 9400.
OBO
- SURPASS hiG là họ các hệ thống cửa ngõ trung gian (media gateway) từ các mạng
dịch vụ cấp dới lên SURPASS hiQ, hệ thống nằm ở biên mạng đờng trục, chịu sự quản
lý của SURPASS hiQ. Họ này có chức năng:
+ Cửa ngõ cho quản lý truy cập từ xa (RAS): chuyển đổi số liệu từ modem hay
ISDN thành số liệu IP và ngợc lại.
KIL
+ Cửa ngõ cho VoIP: nhận lu lợng thoại PSTN, nén, tạo gói và chuyển lên
mạng IP và ngợc lại.
+ Cửa ngõ cho VoATM: nhận lu lợng thoại PSTN, nén tạo gói và chuyển
thành các tế bào ATM, chuyển lên mạng ATM và ngợc lại.
- SURPASS hiQ đợc phân chia thành nhiều loại theo chức năng và dung lợng, từ
SURPASS hiG 500, 700, 1000 đến SURPASS hiG 2000, 5000.
- SURPASS hiA là hệ thống truy nhập đa dịch vụ (Multi-Service Access) nằm ở lớp
truy nhập của NGN, phục vụ cho truy nhập thoại, xDSL và các dịch vụ số liệu trên một
nền duy nhất để cung cấp các giải pháp truy nhập, SURPASS hiA có thể kết hợp với các
tổng đài PSTN EWSD hiện có qua giao diện V5.2, cũng nh cùng với SURPASS hiQ tạo
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
5
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
M
Quản lí
kết nối
Quản lý
mạng
.CO
Khai báo và quản lí
dich vụ
PSTN/
ISDN
Lớp điều khiển
nên mạng thế hệ mới. SURPASS hiA đợc phân chia thành nhiều loại theo các giao diện
hỗ trợ (hỗ trợ thoại xDSL, truy nhập băng rộng, leased-line kết nối Internet trực tiếp. Kết
hợp chức năng cửa ngõ trung gian tích hợp, gồm cả VolP/VoATM) thành các loại
SURPASS hiA 7100, 7300, 7500.
DN
Các mạng hiện có
OBO
Truyền dẫn
Định tuyến/ chuyển mạch
Định tuyến/ chuyển mạch
Lớp chuyển tải
OKS
Cổng
Lớp truy nhập
Mạng truy nhập đa dịch vụ
Hình 1.3: Cấu trúc mạng thế hệ sau (mô hình của Siemens)
KIL
- Để quản lý tất cả hệ thống của SURPASS, Siemens đa ra NetManager. Hệ thống
quản lý này sử dụng giao thức quản lý SNMP và chạy trên nền JAVA/CORBA, có giao
diện HTTP để có thể quản lý qua trang WEB.
1.2.4. Mô hình của ITU
Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN nằm trong mô hình lớn của cấu trúc hạ tầng
thông tin toàn cầu GII do ITU đa ra. Mô hình này bao gồm 3 lớp chức năng sau đây:
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
6
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
Cấu trúc
Cung cấp dịch vụ
và nối mạng
xử lý và lu trữ
thụng tin
thông tin phân tán
Các chức năng
Các chức năng cơ sở
Các chức
Các chức
.CO
Các chức năng trung
Giao diện
chơng
trình cơ sở
IEN T
Truyền thông
M
Giao diện
chơng
trình ứng
dụng
VIEN
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Chứcnăng
điều khiển
OKS
năng giao năng xử lý
tiếp ngời- và lu trữ Chức năng
truyền tải
máy
Cung cấp
dịch vụ
truyền thông
Chức năng điều khiển
Chức năng truyền tải
Hình 1.4 Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng
- Các chức năng ứng dụng .
OBO
- Các chức năng trung gian bao gồm: Các chức năng điều khiển dịch vụ, các chức
năng quản lý.
- Các chức năng cơ sở bao gồm:
+Các chức năng mạng( bao gồm chức năng chuyển tải và chức năng điều khiển)
+ Các chức năng lu giữ và xử lý
KIL
+ Các chức năng giao diện ngời-máy.
[Mô hình cấu trúc này đợc trình bày trong các khuyến nghị Y.100 GII Overview
và Y.110 GII Principles & Framework Architecture, Y.120 GII Scenario
Methodology and Example of Use thuộc nhóm SG13]
1.2. 5 Một số hớng nghiên cứu của IETF
IETF là tổ chức nghiên cứu các tiêu chuẩn mở đối với các nhà thiết kế, khai thác,
cung cấp... chủ yếu trong lĩnh vực Internet. Theo IETF, cấu trúc của cơ sở hạ tầng thông
tin toàn cầu sử dụng giao thức cơ sở IP cần phải có mạng chuyển tải toàn cầu sử dụng
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
7
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
giao thức IP với bất cứ công nghệ lớp kết nối nào. Nghĩa là, IP cần có khả năng chuyển
tải các truy nhập và đờng trục có giao thức kết nối khác nhau.
Đối với mạng truy nhập trung gian, IETF có IP trên mạng chuyển tải cáp và IP với
môi trờng không gian (vô tuyến).
.CO
M
Đối với mạng đờng trục, IETF có hai giao thức chính là IP trên ATM và mạng
quang phân cấp số đồng bộ SONET/SDH và IP với giao thức điểm nối điểm (PPP) với
SONET/SDH.
Với các công nghệ kết nối mới, IETF định nghĩa cách thức truyền IP trên lớp kết nối.
OKS
Mô hình IP over ATM của IETF xem IP nh một lớp trên lớp ATM và định nghĩa
các mạng con IP trên nền mạng ATM. Phơng thức tiếp cận này cho phép IP và ATM
hoạt động với nhau mà không cần thay đổi giao thức. Tuy nhiên phơng thức này không
tận dụng đợc hết các khả năng của ATM và không thích hợp với mạng nhiều bộ định
tuyến vì vậy không đạt hiệu quả cao.
IETF là tổ chức đa ra nhiều tiêu chuẩn về MPLS. MPLS là kết quả phát triển của IP
Switching sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn nh của ATM để truyền gói tin mà không cần
thay đổi các giao thức định tuyến của IP.
1.2. 6 Mô hình của MSF
- Lớp thích ứng
- Lớp chuyển mạch
- Lớp ứng dụng
KIL
- Lớp điều khiển
OBO
MSF (Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ) đa ra mô hình cấu trúc mạng chuyển
mạch đa dịch vụ đợc phân thành 4 lớp tách biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống nh
công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay:
- Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp: thích ứng, chuyển mạch và
điều khiển.
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
8
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Lớp
Các giao thức, giao diện, API báo hiệu/IN tiêu chuẩn
Bộ điều
khiển
Lớp
...
Bộ điều
khiển
.CO
Bộ điều
điều khiển khiển
Chuyển mạch lai ghép
chuyển mạch Multiservice
thích ứng
OKS
Lớp
TCP/IP Video Voice TDM
Các
giao
thức,
giao
diện mở rộng
FR
...
ATM
Lớp quản lý
Lớp
M
ứng dụng
Các giao diện logic và vật lý tiêu chuẩn
OBO
Hình 1.5: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ
Với cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ của MSF ta thấy:
- Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp thích ứng, chuyển mạch và điều
khiển.
-Cần phân biệt các chức năng quản lý (management) với các chức năng điều khiển
(control).
Lớp điều khiển
KIL
- Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối
đến đầu cuối với bất cứ loại giao thức và báo hiệu nào (ở đây mô tả các loại giao thức và
báo hiệu hiện đã và đang đợc sử dụng nh: IP/MPLS, Voice/SS7, ATM/SVC).
Bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc
diều khiển các thiết bị chuyển mạch của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp
truy nhập. Gồm có các chức năng sau:
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
9
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Định tuyến và định tuyến lại lu lợng giữa các khối chuyển mạch.
- Thiết lập các 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.
.CO
- Điều khiển các chức năng của lớp thích ứng.
M
- Phân bổ lu lợng và các chỉ tiêu chất lợng đối với mỗi kết nối hoặc mỗi luồng và
thực hiện việc quản lý giám sát điều khiển để đảm bảo các chỉ tiêu chất lợng.
- Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp thích ứng.
- Thống kê và ghi lại các thông số và chi tiết về cuộc gọi (nh số lợng cuộc gọi,
thời gian) và các cảnh báo.
OKS
- Lớp điều khiển cần đợc tổ chức theo kiểu modul và có thể bao gồm một số bộ
điều khiển độc lập. Ví dụ: có thể bao gồm các bộ điều khiển riêng rẽ cho các dịch vụ:
thoại/báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS.
- Thu nhận thông tin báo hiệu từ mỗi cổng và chuyển các thông tin này tới các thành
phần khác trong mạng lớp điều khiển.
OBO
- Điều phối kết nối và các thông số của lớp thích ứng nh: tốc độ bit, loại mã hoá
với các thành phần của lớp thích ứng tại các chuyển mạch đa dịch vụ đầu xa. Lớp thích
ứng cung cấp chức năng báo cáo và giám sát tới lớp điều khiển và lớp quản lý một cách
thích hợp với các giao thức điều phối này.
Lớp ứng dụng
KIL
- Quản lý và bảo dỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển.
Thiết lập quản lý và bảo dỡng hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch
vụ trong mạng đặc biệt và thông tin các trạng thái này cho các khối chức năng dịch vụ
mạng đặc biệt. Báo hiệu với các thành phần ngang cấp.
Cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ nh dịch vụ
mạng thông minh IN, trả tiền trớc, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông
qua lớp điều khiển v.v. Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc điều khiển logic
dịch vụ của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ
đợc điều khiển từ lớp điều khiển nh trờng hợp dịch vụ thoại truyền thống.
Một số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ đợc đa ra sau đây:
- Các dịch vụ thông tin và nội dung
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
10
TR C T
http://kiloboo
TH
Đồ án tốt nghiệp Đại học
VIEN
IEN T
Chơng 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
- Mạng riêng ảo (VPN) đối với thoại và số liệu
- Các dịch vụ thoại
- Video theo yêu cầu
M
- Nhóm các dịch vụ đa phơng tiện
- Các trò chơi trên mạng thời gian thực.
Lớp chuyển mạch
.CO
- Thơng mại điện tử
Lớp thích ứng
OKS
Bao gồm các nút chuyển mạch ATM+IP và các hệ thống truyền dẫn thực hiện chức
năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dới sự
điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển.
Bao gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê
bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, hoặc cáp quang hoặc vô tuyến. Các thiết bị
truy nhập có thể cung cấp các loại cổng truy nhập cho các loại thuê bao sau: POTS,
VOIP, IP, FR, X.25, ATM, xDSL, di động v.v..
OBO
1.2. 7 Mô hình NGN của ETSI
ETSI vẫn đang tiếp tục thảo luận về mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới NGN. Với
mục tiêu cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông truyền thống và các dịch vụ viễn thông
mới bao gồm: PSTN/ISDN, X.25, FR, ATM, IP, GSM, GPRS, IMT 2000, ETSI phân chia
việc nghiên cứu cấu trúc mạng theo.
KIL
Tháng 6 năm 2001, nhóm nghiên cứu SG#2 của ETSI đã đa ra mô hình cấu trúc
chức năng và cấu trúc mạng NGN đợc mô tả qua hình (1.9).
ETSI phân chia việc nghiên cứu cấu trúc mạng theo từng lĩnh vực nh sau:
- Lớp chuyển tải trên cơ sở công nghệ quang
- Công nghệ gói trên cơ sở mạng lõi dung lợng cao trên nền IP/ATM
- Điều khiển trên nền IP
- Dịch vụ và ứng dụng trên nền IP
- Quản lý trên cơ sở IT và IP.
- Các vấn đề khác nh truy nhập đa dịch vụ trên cơ sở đa công nghệ.
Trịnh Bá Huy - Lớp D2001VT
11
TR C T
