BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG
THẾ HỆ MỚI VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TRÊN
HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT
NGUYẾN VĂN NGOAN
HÀ NỘI 2006
1
MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .......................................... 6
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................... 11
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................. 12
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................... 14
CHƯƠNG 1. MẠNG THẾ HỆ MỚI ..................................................... 16
1.1 Khái niệm................................................................................. 16
1.2 Các đặc điểm của mạng NGN ..................................................... 17
1.3 Kiến trúc dịch vụ của mạng thế hệ mới ........................................ 18
1.4 Các tham số đánh giá chất lượng mạng ........................................ 22
1.4.1 Băng thông ....................................................................... 23
1.4.2 Trễ .................................................................................. 23
1.4.3 Trượt ............................................................................... 24
1.4.4 Mất gói ............................................................................. 25
CHƯƠNG 2. CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) ..................................... 25
2.1 Khái niệm................................................................................. 26
2.2 Các kỹ thuật QoS ...................................................................... 26
2.2.1 Mô hình dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) ......................... 28
2.2.2 Dịch vụ tích hợp (Integrated Service) .................................. 28
2.2.2.1 Dịch vụ đảm bảo GS (Guaranteed Service) ..................... 30
2.2.2.2 Dịch vụ kiểm soát tải CL (Controlled Load) .................... 30
2.2.2.3 Kết luận ..................................................................... 30
2.2.3 Mô hình Differentiated Service ............................................ 31
2.2.3.1 Trường DS của DiffServ .............................................. 32
2.2.3.2 Per-hop Behavior trong DiffServ ................................... 32
2
2.2.3.3 Các cơ chế DiffServ..................................................... 36
2.2.3.4 Ưu nhược điểm của mô hình DiffServ ........................... 37
2.2.3.5 Kết luận về DiffServ .................................................... 38
2.2.4 So sánh 2 mô hình kiến trúc QoS chính ................................ 39
2.3 Các giao thức báo hiệu trong kỹ thuật QoS.................................... 39
2.3.1 Giao thức dành sẵn tài nguyên ............................................. 40
2.3.2 Mô hình RSVP end-to-end .................................................. 42
CHƯƠNG 3. PHÂN LOẠI, PHÂN MẢNH ..............................................
VÀ NÉN GÓI DỮ LIỆU TRONG KỸ THUẬT QoS ............................... 44
3.1 Phân loại gói dữ liệu .................................................................. 44
3.1.1 Quyền ưu tiên IP ............................................................... 45
3.1.2 Định tuyến chính sách (PBR) .............................................. 47
3.1.2.1 Đặc điểm của PBR ...................................................... 47
3.1.2.2 Nguyên tắc hoạt động .................................................. 47
3.2 Phân mảnh gói dữ liệu (MLP) ..................................................... 48
3.2.1 Các đặc tính phân mảnh dữ liệu ............................................ 48
3.2.2 Nguyên lý hoạt động ........................................................... 49
3.3 Các giải thuật nén tải tin ............................................................. 50
3.3.1 Nguyên tắc hoạt động ......................................................... 50
3.3.2 Nén tiêu đề ........................................................................ 52
3.3.2.1 Nén tiêu đề TCP .......................................................... 53
3.3.2.2 Nén tiêu đề giao thức thời gian thực (RTP) ..................... 53
CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT QoS TRONG ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN ..... 56
4.1 Tránh tắc nghẽn......................................................................... 56
4.1.1 Phương pháp bỏ đuôi .......................................................... 57
4.1.2 Phương pháp loại bỏ ngẫu nhiên ........................................... 58
4.1.3 Phương pháp loại bỏ cân bằng ngẫu nhiên ............................. 59
3
4.1.4 Tốc độ truy nhập cam kết .................................................... 61
4.1.4.1 Cơ chế hoạt động ........................................................ 61
4.1.4.2 Các chức năng của CAR............................................... 62
4.1.4.3 Mô hình chiếc thùng và thẻ bài ...................................... 64
4.1.5 Sửa dạng lưu lượng (GTS) ................................................... 65
4.1.5.1 Đặc điểm của GTS ...................................................... 65
4.1.5.2 Cơ chế hoạt động của GTS ........................................... 66
4.1.5.3 Kết luận ..................................................................... 67
4.2 Điều khiển tắc nghẽn............................................................................ 68
4.2.1 Hàng đợi vào trước ra trước (FIFO) ...................................... 69
4.2.1.1 Các ưu nhược điểm của hàng đợi FIFO .......................... 69
4.2.1.2 Cấu hình FIFO ............................................................ 70
4.2.2 Hàng đợi tuần tự (CQ) ........................................................ 71
4.2.2.1 Cơ chế hoạt động ........................................................ 71
4.2.2.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi CQ ......................... 75
4.2.2.3 Cấu hình thực thi hàng đợi CQ ...................................... 75
4.2.3 Hàng đợi ưu tiên (PQ) ......................................................... 77
4.2.3.1 Cơ chế hoạt động ........................................................ 77
4.2.3.2 Những ưu nhược điểm của hàng đợi PQ ......................... 78
4.2.3.3 Cấu hình thực thi hàng đợi ưu tiên ................................. 78
4.2.3.4 Kết luận ..................................................................... 80
4.2.4 Hàng đợi cân bằng trọng số (WPQ) ....................................... 81
4.2.4.1 Cơ chế hoạt động ........................................................ 81
4.2.4.2 Hàng đợi cân bằng trọng số phân loại lưu lượng .............. 82
4.2.4.3 Hàng đợi cân bằng trọng số phân lớp lưu lượng ............... 84
4.2.4.4 Hàng đợi cân bằng trọng số tốc độ cao ........................... 85
4.2.4.5 Các ưu nhược điểm của hàng đợi WFQ .......................... 87
4
4.2.4.6 Cấu hình thực thi WFQ ................................................ 87
CHƯƠNG 5. KỸ THUẬT QoS TRONG MẠNG IP/MPLS ..................... 89
5.1 Cơ sở ....................................................................................... 89
5.2 Định nghĩa chuyển mạch nhãn (MPLS) ........................................ 90
5.2.1 Chuyển mạch nhãn là gì? ..................................................... 90
5.2.2 Ưu điểm của kỹ thuật MPLS ................................................ 90
5.3 Kiến trúc MPLS ........................................................................ 91
5.3.1 Cấu trúc khối ..................................................................... 91
5.3.2 Một số khái niệm trong chuyển mạch nhãn ............................ 92
5.3.2.1 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) .............................. 92
5.3.2.2 Router chuyển mạch nhãn (LSR) ................................... 92
5.3.2.3 Giao thức phân phối nhãn ............................................. 94
5.3.2.4 Tuyến đường chuyển mạch nhãn ................................... 95
5.4 Thực hiện cơ chế QoS trong mạng MPLS ..................................... 95
5.4.1 Cấu trúc trường MPLS EXP trong gói IP được gán nhãn.......... 96
5.4.2 Gán nhãn tại biên mạng ....................................................... 98
5.4.3 Chuyển tiếp gói MPLS ........................................................ 99
5.5 Kết luận ................................................................................... 99
CHƯƠNG 6. PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MPLS QoS ............................
TRÊN HẠ TẦNG MẠNG CỦA CÔNG TY SPT .................................. 100
6.1 Hạ tầng mạng IP của công ty SPT .............................................. 100
6.2 Phương án triển khai ................................................................ 101
6.2.1 Chia sẻ băng thông kênh liên tỉnh ....................................... 101
6.2.1.1 Chính sách định tuyến ................................................ 104
6.2.1.2 Địa chỉ IP cho các router ............................................ 105
6.2.1.3 QoS và phân lớp dịch vụ (CoS) .................................. 106
6.2.2 Tích hợp dịch vụ .............................................................. 106
5
6.3 Cấu hình triển khai MPLS QoS trên mạng SPT............................ 107
6.4 Kết luận ................................................................................. 109
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 112
6
DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
A
API
Application Program Interface
ARQ
Admission Request
ATM
Asynchronous Transfer Mode
AF
Assured forwarding
ASN
Autonomous System Number
B
BGP
Border Gateway Protocol
BA
Behavior Aggregate
C
CAR
Commited Access Rate
CPE
Customer Premise Equipment
CIR
Committed Information Rate
CATV
Community Antenna Television
cRTP
compressed Real-time Transport Protocol
CQ
Custom Queuing
CBWFQ
Class-Based Weighted Fair Queuing
CL
Controlled Load
CS
Class – Selector
CPU
Central Processing Unit
CDT
Congestive Discard Threshold
D
DWDM
Dense Wavelength Division Multiplexing
DWFQ
Distributed Weighted Fair Queuing
DiffServe
Differentiated Service
7
DSCP
Differentiated Service Code Point
DoS
Denial of Service
E
Edge-LSR
Edge Label Switching Router
EXP
Experimental Field
EF
Expedited Forwaring
F
FIFO
First In First Out
FEC
Forwarding Equivalence Class
FTP
File Transfer Protocol
FBWFQ
Flow- Based WFQ
G
GRE
Generic Route Encapsulation
GSM
Global System for Mobile Communications
GTS
Generic Traffic Shaping
GS
Guaranteed Service
H
HTML
Hyper Text Mark Language
HDLC
Hyper level Data Link Control
HQO
Hold-queue
I
IPH
IP Header
IETF
Interrnet Engineering Task Force
IGP
Interior Gateway Protocol
IS-IS
Intermediate System - Intermediate System
ISP
Internet Service Provider
IXP
Internet Exchange Point
8
ISDN
Integrated Services Digital Network
IP MTU
IP Maximum Transfer Unit
ITU-T
IntServ
International Telecommunication Union Telecommunication standardization sector
Integrated Service
L
LDP
Label Distribution Protocol
LFIB
Label Forwarding Information Base
LIB
Label Information Base
LSP
Label Switching Path
LSR
Label Switching Router
LFI
Link Fragmentation and Interleaving
LZ (LZV)
Lempel – Ziv
LAPB
Link Access Procedure Balanced
M
MPLS
Multi Protocol Label Switching
MP-BGP
Multiprotocol BGP
MP_REACH_NLRI
Multiprotocol Reachable NLRI
MP_UNREACH_NLRI Multiprotocol Unreachable NLRI
MTU
Maximum Transfer Unit
MCML PPP
Multi- Class Multilink Point-to-Point Protocol
MLP
Multiling PPP
MPPC
Microsoft Point – to – point Compression
MAC
Medium Access Control
N
NH
Next Hop
NLRI
Network Layer Reachability Information
9
O
OSPF
Open Shortest Path First
P
PSTN
Public Switched Telephone Network
PE
Provider Edge
POP
Point Of Presence
PVC
Permanent Virtual Circuit
PLMN
Public Land Mobile Network
PDH
Plesiochronous Digital Hierarchy
PQ
Priority Queuing
POS
Packet over SONET
PHB
Per-hop behavior
PPP
Point – to – Point Protocol
R
RPT
Resilient Packet Transport
RFC
Request for Comment
RSVP
Resource Reservation Protocol
RESV
Reservation request
RTP
Real-time Transport Protocol
RIP
S
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
SMTP
Simple Mail Transfer Protocol
SS7
Signalling System No 7
SVC
Switched virtual circuit
SONET
Synchronous Optical Network
SLA
Service Level Agreement
10
STAC
Stacker
SQL
Structured Query Language
T
TCP
Transmission Control Protocol
TDM
Time Division Multiplex
TTL
Time-to-Live
TAC
Technical Assistance Center
U
UDP
User Datagram Protocol
V
VC
Virtual Circuit
VPN
Virtual Private Network
VRF
VPN Routing and Forwarding
VoIP
Voice over IP
VIP
Versatile Interface Processor
Vd
Ví dụ
W
WDM
Wavelength Division Multiplexing
WFQ
Weighted Fair Queing
WAN
Wide Area Network
WRED
Weighted random early Drop/Detect
WRR
Weighted Round Robin
11
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1-1 So sánh công nghệ mạng hiện tại và tương lai ........................... 22
Bảng 1-2 Thống kê các loại trễ từ đầu cuối đến đầu cuối .......................... 25
Bảng 2-1 Giá trị IP Precedence và DSCP trong các PHB .......................... 35
Bảng 2-2 So sánh đặc điểm cơ bản của hai mô hình QoS .......................... 39
Bảng 3-1 Giá trị IP Precedence tương ứng với 3 bits ToS ............................. 46
Bảng 3-2 Phạm vi sử dụng của các giải thuật nén..................................... 51
Bảng 3-3 Hiệu quả nén tiêu đề TCP ...................................................... 53
Bảng 5-1 Chức năng của các kiểu LSR................................................... 94
Bảng 5-2 Mô tả mối liên hệ giữa giá trị IP DSCP và MPLS EXP .............. 97
Bảng 6-1 Thống kê chính sách QoS ............................................................ 107
12
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Nhu cầu tiến hóa mạng..................................................................... 19
Hình 1.2 Chiến lược phát triển........................................................................ 20
Hình 1.3 Sự hội tụ giữa các mạng................................................................... 21
Hình 1.4 Băng thông trong mạng đa truy nhập............................................... 23
Hình 1.5 Một ví dụ về trễ mạng ...................................................................... 24
Hình 2.1 Các kỹ thuật QoS trong mạng IP ..................................................... 27
Hình 2.2 Mô hình dịch vụ IntServ ................................................................ 29
Hình 2.3 Sơ đồ khối kiến trúc DiffServ .......................................................... 32
Hình 2.4 Mô tả cấu trúc bit trong trường DSCP............................................. 34
Hình 2.5 Sơ đồ cơ chế phân loại và điều hoà lưu lượng................................. 36
Hình 2.6 Mô hình mạng đầu cuối đến đầu cuối với RSVP ............................ 42
Hình 2.7 Mô hình mạng đầu cuối đến đầu cuối non-RSVP ........................... 43
Hình 3.1 Mô tả trường ToS trong gói IP......................................................... 45
Hình 3.2 Nguyên lý hoạt động của LFI ......................................................... 49
Hình 3.3 Minh họa quá trình thực hiện thuật toán nén ................................... 51
Hình 3.4 Minh họa thuật toán nén tiêu đề....................................................... 52
Hình 3.5 Minh họa hiệu quả nén TCP ............................................................ 53
Hình 3.6 Cơ chế nén tiêu đề RTP ................................................................... 54
Hình 4.1 Thuật toán RED ............................................................................... 58
Hình 4.2 Cơ chế hoạt động của WRED .......................................................... 60
Hình 4.3 Sơ đồ khối của CAR ........................................................................ 62
Hình 4.4 Lưu đồ chức năng của CAR............................................................. 63
Hình 4.5 Mô hình chiếc thùng và thẻ bài........................................................ 64
Hình 4.6 Sơ đồ các khối chức năng của GTS ................................................. 67
Hình 4.8 Ví dụ cấu hình hàng đợi FIFO ......................................................... 70
13
Hình 4.9 Cơ chế hoạt động của CQ ................................................................ 72
Hình 4.10 Một trường hợp xấu nhất xảy ra đối với hàng đợi CQ .................. 73
Hình 4.11 Minh họa tính toán băng thông và độ trễ tối đa ............................. 73
Hình 4.12 Ví dụ cấu hình hàng đợi CQ .......................................................... 76
Hình 4.13 Cơ chế hoạt động của PQ............................................................... 77
Hình 4.14 Một Ví dụ cấu hình hàng đợi PQ ................................................... 80
Hình 4.15 Cơ chế hoạt động của WFQ ........................................................... 82
Hình 4.16 Sự phân lớp WFQ dựa trên tiêu đề gói tin..................................... 85
Hình 5.1 Mạng IP chạy trên mạng trục ATM................................................. 89
Hình 5.2 Kiến trúc cơ bản của một node MPLS chạy trên nền IP.................. 91
Hình 5.3 Kiến trúc của Edge-LSR .................................................................. 93
Hình 5.4 Cấu trúc nhãn (label)........................................................................ 97
Hình 5.5 Gán nhãn và chuyển tiếp gói tin trong mạng MPLS ....................... 99
Hình 6.1 Sơ đồ mạng kết nối HNI – HPG của SPT ..................................... 101
Hình 6.2 Cấu trúc phân lớp mạng SPT ......................................................... 102
Hình 6.3 Mạng IP tích hợp nhiều kỹ thuật chuyển mạch khác nhau............ 104
14
LỜI NÓI ĐẦU
Môi trường kinh doanh ngày càng mang tính cạnh tranh và phức tạp hơn
bao giờ hết. Trong đó chất lượng dịch vụ là chìa khoá để có thể dẫn tới thành
công. Song song với xu thế này, công nghệ viễn thông và công nghệ thông tin
phát triển cũng có nhiều ảnh hưởng đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn
thông phải hội tụ được nhiều loại hình dịch vụ khác nhau. Để đáp ứng các yêu
cầu này, một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một số tổ chức nghiên cứu
về viễn thông đã đưa ra các ý tưởng và mô hình về cấu trúc mạng thế hệ mới
(Next Generation Network – NGN).
NGN không phải là mạng hoàn toàn mới, mạng này dựa trên cơ sở chuyển
mạch và truyền dẫn gói IP và hướng tới là MPLS. Tuy nhiên bên cạnh những
ưu thế nổi bật, một yêu cầu đặt ra đối với mạng NGN là đảm bảo chất lượng
truyền tải âm thanh và dữ liệu. Đây thực sự là một thách thức khó khăn về
mặt công nghệ, vì các dịch vụ khác nhau có các yêu cầu về chất lượng dịch vụ
khác nhau. Do vậy song song với tiến trình xây dựng mạng NGN thì việc
triển khai các kỹ thuật QoS cũng phải được thực thi đồng thời nhằm đảm bảo
các yêu cầu mà dịch vụ đưa ra.
Luận văn tốt nghiệp cao học của tôi là “Vấn đề chất lượng dịch vụ trong
mạng thế hệ mới và triển khai ứng dụng trên hạ tầng mạng của công ty SPT”
Nội dung gồm 6 chương:
Chương 1 – Mạng thế hệ mới (NGN).
Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ mới. Tác giả phân tích xu thế phát
triển của mạng viễn thông ngày nay. Các đặc điểm về dịch vụ, công nghệ và
kiến trúc mạng NGN triển khai trên hạ tầng các mạng riêng lẻ có sẵn. Phân
tích các tham số đánh giá chất lượng dịch vụ mạng và những yêu cầu cần
được giải quyết.
15
Chương 2 – Chất lượng dịch vụ (QoS).
Phân tích những yêu cầu cần thiết phải triển khai QoS trong mạng NGN,
các khái niệm, các kỹ thuật triền khai và các giao thức báo hiệu trong QoS.
Chương 3 – Phân loại, phân mảnh và nén gói dữ liệu trong kỹ thuật QoS.
Phân tích các cơ chế phân loại, phân mảnh và nén gói dữ liệu trong kỹ
thuật QoS. Các ưu, nhược điểm của những cơ chế này trong việc góp phần
nâng cao chất lượng dịch vụ.
Chương 4 – Kỹ thuật QoS trong phòng tránh và điều khiển tắc nghẽn.
Phân tích các cơ chế hàng đợi và các cơ chế loại bỏ gói dữ liệu, cũng như
ảnh hưởng của các cơ chế đó như thế nào trong việc đảm bảo QoS.
Chương 5 – Kỹ thuật QoS trong mạng IP/MPLS.
Phân tích những mặt hạn chế của công nghệ IP và miêu tả kiến trúc của
chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS. Giới thiệu cách thực hiện MPLS QoS
Chương 6 – Đề xuất phương án triển khai MPLS QoS.
Phân tích các giải pháp xây dựng mạng MPLS QoS trên cơ sở hạ tầng
mạng của công ty SPT để giải quyết một yêu cầu cụ thể.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô bạn bè và đồng nghiệp đã tận tình
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin đặc biệt chân
thành cảm ơn thầy giáo GSTS. Nguyễn Thúc Hải đã nhiệt tình hướng dẫn và
chỉ bảo để tôi hoàn thành bản luận văn này.
Do thời gian nghiên cứu có hạn, nên bản luận văn chắc chắn không tránh
khỏi sơ suất cả về nội dung và hình thức. Kính mong nhận được sự góp ý của
thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp.
Hà Nội, tháng 11 năm 2006
NGƯỜI THỰC HIỆN
KS. Nguyễn Văn Ngoan
16
CHƯƠNG 1 MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN)
Trong những năm gần đây, công nghệ mạng và các dịch vụ viễn thông
phát triển hết sức nhanh chóng, trong đó lưu lượng các dịch vụ dữ liệu đã
vượt qua lưu lượng thoại. Sự phát triển nhanh của các dịch vụ dữ liệu đòi hỏi
có một sự chuyển biến trong việc xây dựng, quản lý và khai thác mạng. Có
thể nói sự ra đời của mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network) sẽ
thoả mãn được yêu cầu tăng trưởng nhanh của lưu lượng dữ liệu và cả lưu
lượng thoại trong thời gian tới. Trong chương này tác giả sẽ phân tích tổng
quan về các đặc điểm và kiến trúc mạng NGN cũng như các tham số đánh giá
chất lượng dịch vụ mạng.
1.1 Khái niệm
Cho tới nay, đã có rất nhiều các tổ chức viễn thông quốc tế cũng như các
nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều quan tâm và nghiên cứu về
chiến lược phát triển mạng NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa chính
xác và thống nhất nào cho mạng NGN. Sau đây là những khái niệm tương đối
chung nhất khi đề cập đến NGN
Mạng hội tụ (hỗ trợ cho 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 đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau).
Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng
độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng
TDM - Time Division Multiplex).
17
1.2 Các đặc điểm của mạng NGN
Sự phát triển của các dịch vụ truyền thông hiện nay sẽ hướng đến việc các
nhà cung cấp dịch vụ sẽ phải có sự mềm dẻo để có thể phục vụ được cả thị
trường lớn và nhỏ. Các quyết định về việc cung cấp dịch vụ của họ có thể có
nhiều vấn đề phải quyết như giá cả, việc đóng gói, tiếp thị và sự thuận tiện
như là các dịch vụ thực tế họ cung cấp. Khi có nhiều phương tiện truyền tin,
nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp thiết bị và các doanh nghiệp thương mại
khác, tất cả phối hợp để cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng.
Dưới đây là trình bày một số đặc trưng dịch vụ quan trọng trong môi trường
NGN:
Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện - đảm bảo
độ tin cậy, thân thiện trong việc liên kết mọi người, truy nhập tốc độ
cao và truyền tải thông tin với bất kỳ phương tiện nào, bất kỳ thời gian
nào, bất kỳ đâu, và trong bất kỳ kích cỡ nào.
Sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm (SoftSwitch) thay thế các thiết
bị tổng đài chuyển mạch phần cứng cồng kềnh. Các mạng của từng
dịch vụ riêng rẽ được kết nối với nhau thông qua sự điều khiển của một
thiết bị tổng đài duy nhất, thiết bị tổng đài này dựa trên công nghệ
chuyển mạch mềm.
Nhiều mạng thông minh (network intelligence) được phân bố trên toàn
mạng. Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truy nhập và điều khiển các
dịch vụ mạng độc lập với lớp truyền tải và lớp truy nhập của mạng
thông qua cổng giao diện lập trình ứng dụng (API - Application
Program Interface). Nó cũng có thể thực hiện các chức năng cụ thể thay
mặt cho nhà cung cấp dịch vụ hoặc mạng. Ta có thể hiểu nó như một
tác tử quản lý (management agents) mà nó có thể giám sát tài nguyên
18
mạng, tập hợp các số liệu hay sử dụng, cung cấp việc gỡ rối, hoặc môi
giới các dịch vụ mới từ các nhà cung cấp khác,.…
Dễ dàng sử dụng. Đó là việc làm trong suốt đối với người sử dụng về
tính phức tạp của thu thập, xử lý, chế tạo và truyền thông tin. Nó cho
phép dễ dàng sử dụng và truy nhập các dịch vụ mạng, bao gồm giao
diện người sử dụng cho phép tương tác giữa người và mạng một cách
tự nhiên, cung cấp các thông tin, trợ giúp, lựa chọn động theo ngữ cảnh
(nhạy ngữ cảnh), quản lý một cách trong suốt các tương tác đa dịch vụ,
cung cấp các menu khác nhau cho những người chưa có kinh nghiệm
ngược lại với những người đã có kinh nghiệm, và cung cấp môi trường
thống nhất cho tất cả các dạng truyền thông.
Quản lý và chế tạo các dịch vụ cá nhân: Nó bao gồm khả năng của
người sử dụng để quản lý các thông tin cá nhân của họ, các dịch vụ
mạng cung cấp, giám sát thông tin sử dụng và tính cước.
Quản lý thông tin thông minh: Nó giúp người sử dụng quản lý tình
trạng quá tải thông tin bằng việc đưa khả năng tìm kiếm, sắp xếp, và
lọc các bản tin hoặc dữ liệu.
1.3 Kiến trúc dịch vụ của mạng thế hệ mới
Mạng thế hệ mới ra đời cùng với việc tái kiến trúc mạng, tận dụng tất cả
các ưu thế về công nghệ tiên tiến để phát triển, kiến trúc mạng NGN dựa trên
mạng chuyển mạch gói và cung cấp nhiều dịch vụ mới.
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.
19
Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới.
Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao của mạng.
Sau đây chúng ta xem xét quá trình tiến hóa về cấu trúc từ mạng hiện có
lên cấu trúc mạng NGN hình 1.1
Hình 1.1 Nhu cầu tiến hóa mạng
Như hình vẽ 1.1, chúng ta nhận thấy mạng viễn thông hiện tại gồm nhiều
mạng riêng lẻ kết hợp lại với nhau thành một mạng “hỗn hợp”, chỉ được xây
dựng ở cấp quốc gia, nhằm đáp ứng được nhiều loại dịch vụ khác nhau. Ví dụ
xét 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 QoS cũng như các dịch vụ có tính
thời gian thực (như thoại truyền thống).
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.