Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm trong mạng IP

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG 1
-------***-------

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG IP

Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Nhật Thăng
Sinh viên thực hiện:
Đỗ Tiến Long
Lớp:
H07 VTTĐ
Khóa:
2007 - 2009
Hệ:
Chính quy

1


HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG 1
-----------o0o-----------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-------------o0o------------

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Họ và tên: Đỗ Tiến Long
Lớp

: H07 - VTTĐ

Khóa

: 2007 - 2009

Ngành

: Điện tử - Viễn thông

Tên đề tài:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG IP

Nội dung đồ án:
- Tìm hiều các xu hướng ra đời công nghệ chuyển mạch mềm.
- Đặc điểm kỹ thuật của công nghệ chuyển mạch mềm.
- Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm với giải pháp Surpass của Siemens tại
VNPT.
Ngày giao đề tài:
Ngày nộp đề tài:

Ngày tháng năm 2010
Giáo viên hướng dẫn

TS. LÊ NHẬT THĂNG

2


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Điểm: ........ (bằng chữ ……............)
Ngày..........tháng ……. năm 2010
Giáo viên hướng dẫn

TS. LÊ NHẬT THĂNG

3


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Điểm: ........ (bằng chữ ………………..)
Ngày..........tháng ……. năm 2010
Giáo viên phản biện

4


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: CÁC XU HƯỚNG RA ĐỜI CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM....................10
1.1 Sự phát triển của nhu cầu dịch vụ dữ liệu............................................................................10
1.2 Môi trường cạnh tranh trong lĩnh vực viễn thông:...............................................................10
1.3 Sự hình thành của Mạng thế hệ tiếp theo NGN-Next Genration Network..........................12
1.4. Softswitch – Công nghệ Chuyển mạch mềm......................................................................13
1.4.1 Công nghệ chuyển mạch mềm theo quan điểm của một số nhà phát triển...................13
1.4.2 Khái niệm Softswitch....................................................................................................14
1.5 Những lợi ích của Softswitch – Công nghệ chuyển mạch mềm.........................................15
1.5.1 Những cơ hội mới về kinh doanh..................................................................................15
1.5.2 Khả năng thu hút, ‘lắng nghe’ nhu cầu khách hàng......................................................16
1.5.3 Dễ dàng mở mạng, cải thiện dịch vụ trong khi vẫn tiết kiệm chi phí xây dựng, bảo

dưỡng mạng............................................................................................................................16
1.5.4 Giảm chi phí điều hành mạng và chi phí hoạt động trung bình....................................17
1.5.5 Thới gian tiếp cận thị trường ngắn................................................................................17
1.5.6 An toàn đối với vốn đầu tư............................................................................................17
1.6 Kết luận................................................................................................................................18
CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM.............19
2.1 Mô hình kiến trúc mạng thế hệ mới – NGN và các chức năng của Softswitch...................19
2.1.1 Cấu trúc mạng thế hệ mới NGN....................................................................................19
2.1.1.1 Khái niệm mạng NGN:..........................................................................................19
2.1.1.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN..............................................................20
2.2 Các giao thức báo hiệu và điều khiển trong mạng NGN......................................................26
2.2.1 Bộ giao thức H323.........................................................................................................27
2.2.1.1 Cấu trúc của H.323.................................................................................................27
2.2.1.2 Thiết bị đầu cuối....................................................................................................28
2.2.1.3 Gatekeeper..............................................................................................................29
2.2.1.4 Khối điều khiển đa điểm.........................................................................................30
2.2.2 Tập giao thức H323.......................................................................................................30
2.2.2.1 Báo hiệu RAS.........................................................................................................30
2.2.2.2 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi H225.......................................................................31
2.2.2.3 Giao thức H.245.....................................................................................................31
2.2.2.4 Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi................................................................................33
2.2.3 Giao thức khới tạo phiên SIP........................................................................................36
2.2.3.1 Khái quát về SIP.....................................................................................................36
2.2.3.2 Khả năng tìm gọi song song của SIP......................................................................38
2.2.3.3 Các quá trình thiết lập cuộc gọi của SIP.................................................................39
2.2.3.4 So sánh giữa H.323 và SIP.....................................................................................40
2.2.4. MGCP (Media Gateway Controller Protocol)..............................................................43

5

2.2.4.1. Các chức năng của MGCP....................................................................................43
2.2.4.2. Các thành phần của MGCP..................................................................................43
2.2.4.3 Các khái niệm cơ bản trong MGCP......................................................................43
2.2.5 SIGTRAN (Signaling Transport Protocol)....................................................................44
2.2.6 SCTP (Stream Control Transport Protocol).................................................................46
2.3 Kết luận..........................................................................................................................49
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM VỚI GIÁI PHÁP
SURPASS CỦA SIEMENS TẠI VNPT ........................................................................................50
3.1. Triển khai dịch vụ NGN tại VNPT......................................................................................50
3.2 Giải pháp Surpass và dòng sản phẩm hiQ của Siemens.......................................................52
3.2.1 Giới thiệu thiết bị NGN của Siemens............................................................................52
3.2.2 Giới thiệu thiết bị Surpass hiG1000..............................................................................54
3.2.3 Giới thiệu thiết bị Surpass hiQ 9200.............................................................................58
3.3 Surpass HiE9200 – giải pháp cho cấu trúc các mạng thế hệ mới........................................61
3.3.1 Nâng cấp từ HiQ 9200 lên HiE 9200.......................................................................61
3.3.2 Các đặc điểm nổi bật của HiE 9200..........................................................................64
3.3.3 Các khối chức năng của HiE 9200............................................................................66
3.3.4 Các kết nối và các giao thức chính của HiE 9200............................................68
3.3.4.1 Bộ điều khiển cổng phương tiện (MGC) HiE 9200........................................68
3.3.4.2 Điều khiển GateWay trung kế MEGACO/H.248............................................69
3.3.4.3. MG-HiG...............................................................................................................69
3.3.5 Kết luận.......................................................................................................................71
KẾT LUẬN....................................................................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................73
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng……………………………….…………
20
Hình 2.2: Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ……………………………………………..20

Hình
2.3:
Cấu
trúc
tổng
quan
mạng
NGN……………………………………….................20
Hình 2.4: Các thành phần của Softswitch………………………………..………………….22
Hình 2.5: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ…………………………….…………..23
Hình 2.6: Phân loại giao thức báo hiệu trong chuyển mạch mềm…………………..…...26
Hình 2.7: Các giao thức báo hiệu trong mạng chuyển mạch mềm….……………………27
Hình 2.8: Kiến trúc mạng H.323 và các phần tử…………………….…………................27
Hình 2.9: Cấu trúc thiết bị đầu cuối H.323………………………….……………………..29
Hình 2.10: Hai đầu cuối đăng ký cùngGK Báo hiệu cuộc gọi trực tiếp….
……………..35
Hình 2.11:Quá trình thiết lập cuộc gọi qua Proxy server………………….……………..39
Hình 2.12: Quá trình thiết lập cuộc gọi ở chế độ Redirect Server………………………40
Hình 2.13: Kiến trúc giao thức SIGTRAN………………………………….………………44
Hình 2.14: Bộ giao thức SIGTRAN…………………………………………..……………..45
Hình 2.15: Các chức năng của SCTP……………………………………….………………47
Hình 2.16: Cấu trúc của một gói tin SCTP ……………………………….……………….48
6


Hình 3.1: Cấu trúc mạng VNPT 52 ………………………………………..………………51
Hình 3.2: Mô hình các giao thức trong Mạng VNPT 52…………………...…………….51
Hình 3.3: Kết cấu cho mạng NGN theo giải pháp của Siemens…………………………52
Hình 3.4: Surpass trong cấu trúc mạng NGN của Siemens……………………………..53
Hình 3.5: Các họ sản phẩm SURPSS của Siemens……………………………………….54

Hình 3.6:Cấu trúc chức năng của hiQ 9200………………………………………………59
Hình 3.7: Giao diện báo hiệu của Surpass hiQ 9200…………………………………….60
Hình 3.8: Chức năng của HiE 9200………………………………………………………..62
Hình 3.9: SURPASS HiE – the master of control……………………………………..…64
Hình 3.10: Các khối chức năng của HiE 9200…………………………………….…….67
Hình 3.11 Các kết nối và giao thức chính của HiE 9200………………………............68
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
VIẾT TẮT

TỪ TIẾNG ANH

TỪ TIẾNG VIỆT

ADSL

Asymetric Digital Subscriber Line

Đường thuê bao số không đối
xứng

API

Application Programming Interface

Giao diện lập trình ứng dụng

AN

Access Network

Mạng truy nhập

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Chế độ truyền dẫn dị bộ

CFCS

Cornercial Free Call Service

Dịch vụ miễn phí cuộc gọi

CWI

Call Waiting Internet

Dịch vụ cuộc gọi chờ trên
Internet

DSP

Digital Signal Processor

Bộ xử lý tín hiệu số

European Telecommuncation
Standard Institute

Viện tiêu chuẩn viễn thông
châu Âu

FCB

Free Call Button

Dịch vụ gọi miễn phí

GoS

Grade of Service

Chế độ dịch vụ

GSC

Global Standard Coopeartion

Hợp tác chuẩn toàn cầu

GSM

Global System for Mobile communcation

Hệ thống toàn cầu về di động

IETF

Internet Engineering Task Foce

Lực Lượng Quản Lý Kỹ
Thuật.

INAP

Intelligent Network Application Part

Phần ứng dụng mạng thông
minh

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

ISDN

IntegratedService Digital Network

Mạng số đa dịch vụ tích hợp

ETSI

7


ITU

International Telecommuncation Union

Liên minh viễn thông thế giới

MG

Media Gateway

Cổng đa phương phương tiện

MGC

Media Gateway Controller

Điều khiển đa phương tiện

MPLS

Multi Protocol label Switch

Chuyển mạch nhãn da giao
thức

MSF

Multi Service Switching Forum

Diễn đàn về chuyển mạch đa
dịch vụ

MTP

Message Trasfer Point

Điểm chuyển giao tin báo

NGN

Next Generation Network

Mạng thế hệ mới

NGSP

Next Generation Service Platforms

Nền tảng dịch vụ mạng thế hệ
mới

NNI

Network Node Interface

Giao diện node mạng

OSA

Open Service Access

Truy nhập dịch vụ mở

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

RAS

Remote Access Subsystem

Phânn hệ truy nhập từ xa

SCN

Switched Circuit Networks

Mạng chuyển mạch kênh

SCP

Service Control Point

Điểm điều khiển dịch vụ

SG

Signalling Gateway

Cổng báo hiệu

SIP

Session Innitial Protocol

Giao thức khởi tạo phiên

SMS

Short Message Service

Dịch vụ bản tin ngắn

TCP

Transfer Control Protocol

Giao thức điều khiển truyền
thông

TMN

Telecommuncation Management
Networks

Mạng quản lý viễn thông

VoIP

Voice over Internet Protocol

Thoại qua mạng IP

VHE

Virtual Home Environment

Môi trường gia đình ảo

VPN

Virtual Private Networks

Dịch vụ mạng riêng ảo

WAP

Wireless Application Protocol

Giao thức ứng dụng không
dây

WDP

Webdial Page

Dịch vụ quay số qua Web

8

WSP

Wireless Session Protocol

Giao thức phiên không dây

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, các
công nghệ mới trong ngành bưu chính, viễn thông xuất hiện ngày càng nhiều hơn nhằm đáp
ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng. Ngày nay, nhu cầu khách hàng viễn thông không
chỉ dừng lại ở dịch vụ thoại thông thường, mà còn có nhiều nhu cầu khác như số liệu, video,
truyền hình chất lượng cao, dịch vụ về chuyển khoản, quản lý kinh tế, quản lý nhân sự… Bên
cạnh đó, sự tiến bộ vượt bậc về công nghệ trong lĩnh vực phần mềm, giao vận, liên kết đã tạo
tiền đề cho các nhà cung cấp dịch vụ liên kết với nhau và tạo ra các dịch vụ có thể gọi là các
dịch vụ hội tụ. Các dịch vụ khác nhau như thoại nội hạt, di động, đường dài với các dịch vụ
nhắn tin, truy nhập Intenet ngày nay có thể thống nhất lại trong các dịch vụ khách hàng nên
nhà cung cấp phải chuyển sang thế hệ mạng mới có thể tích hợp dịch vụ và cung cấp dịch vụ
chất lượng cao.
Trong khi đó, mạng chuyển mạch kênh truyền thống chủ yếu được xây dựng nhằm
truyền dẫn lưu lượng thoại, không có khả năng để đáp ứng các nhu cầu trên của khách hàng. Vì
vậy, mạng thế hệ sau (Next General Network - NGN) ra đời nhằm thỏa mãn những nhu cầu
trên. Đây không chỉ là mạng phục vụ thông tin thoại, truyền số liệu là đó là một mạng thống
nhất, mạng hội tụ đem lại ngày càng nhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày một tăng
và khắt khe của khách hàng mà giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệ
Softswitch– Công nghệ chuyển mạch mềm.
Trong quá trình chuyển đổi này đã có rất nhiều các giải pháp mạng của các nhà cung
cấp khác nhau được đưa ra , việc lựa chọn giải pháp và thiết bị nào phù hợp với thực trạng
nước mình là điều trăn trở của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông của các nước đang phát
triển, trong đó có Việt Nam

Với những suy nghĩ đó đã thôi thúc tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Ứng
dụng công nghệ chuyển mạch mềm trong mạng IP” Sau một thời gian nghiên cứu và tìm
hiểu thực tế với nỗ lực của mình tôi đã cố gắng nghiên cứu xây dựng theo nội dung đồ án.
- Tìm hiều các xu hướng ra đời công nghệ chuyển mạch mềm.
- Đặc điểm kỹ thuật của công nghệ chuyển mạch mềm.
- Ứng dụng công nghệ chuyển mạch mềm với giải pháp Surpass của Siemens tại VNPT.
Mặc dù đã cố gắng nhưng với thời gian và trình độ còn hạn chế nên nội dung đồ án
không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và
các bạn đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Nhật Thăng và các thầy cô giáo trong học
viện và khoa viễn thông, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

9


CHNG I: CC XU HNG RA I CễNG NGH CHUYN MCH MM

1.1 S phỏt trin ca nhu cu dch v d liu
Sự phát triển của nhu cầu dịch vụ dữ liệu đợc phản ánh trong
sự tăng trởng trong băng thông và lu lợng dữ liệu. Lu lợng dữ liệu bao
gồm dữ liệu thuần tuý (data) và các loại lu lợng dạng khác nh thông
điệp, âm thanh, hình ảnh đợc truyền bằng các công nghệ dữ liệu
(chuyển mạch gói) đang phát triển rất nhanh. Lu lợng dữ liệu tăng trởng cùng với sự phát triển của Intemet và các loại dịch vụ trên đó.
Đồng thời là quá trình toàn cầu hoá diễn ra nhanh chóng làm cho
môi trờng kinh doanh, cùng với đó là môi trờng tính toán mạng trải
rộng ra tất cả các châu lục.
Hiện nay các mạng số liệu và mạng thoại đang song song tồn tại
với lu lợng gần tơng đơng nhau. Tuy nhiên mức độ phát triển về lu lợng của mạng số liệu gấp 10-15 lần so với mạng thoại. Nguyên nhân
không chỉ do sự bùng nổ các loại hình dịch vụ trên Internet mà còn
các loại lu lợng trên mạng chuyển mạch kênh nh thoại Fax đang đợc

truyền ngày càng nhiều trên các mạng dữ liệu, mạng chuyển mạch
gói toàn cầu dựa trên công nghệ TCP/IP vơn tới các thiết bị đầu cuối
không chỉ là điện thoại, thiết bị di động, máy tính cá nhân, các
máy trò chơi, thiết bị đo, các máy móc tự động và hàng loạt các
thiết bị khác nh máy ảnh, máy quay phim , các thiết bị gia dụng
tạo ra động lực tăng trởng to lớn trong nhiều năm tới của lu lợng dữ
liệu gói. Mặc dù trong một hai năm qua, lĩnh vực thông tin đã chịu
những suy giảm do sự phát triển quá mức trớc đó.
1.2 Mụi trng cnh tranh trong lnh vc vin thụng:
Trớc đây việc cung cấp các dịch vụ viễn thông công cộng đều
do các công ty độc quyền nắm giữ, các công ty này đều nằm dới sự
kiểm soát của Chính phủ, nhận thức đợc tầm quan trọng của lĩnh
vực viễn thông đối với nền toàn bộ kinh tế và cả xã hội, các quốc gia
đều bằng những cách thức khác nhau dần tạo ra một thị trờng viễn
thông cạnh tranh. Lợi nhuận cao đã dẫn đến việc ra đời hàng loạt các
nhà khai thác viễn thông mới. Riêng đối với các nớc dang phát triển,
quá trình mở của hội nhập tạo ra cạnh tranh không chi từ bên trong
mà còn từ bên ngoài. Bớc sang thế'ki 21, quá trình cạnh tranh sẽ diễn
ra càng quyết liệt.


Các nhà khai thác mới ra đời có lợi thế là đi thẳng vào công
nghệ mới nhất. Ngợc lại, đối với nhng nhà khai thác mạng truyền
thống, họ cần phải cân nhắc kỹ lỡng trong việc đầu t nâng cấp hệ
thống cơ sở hạ tầng trên nền công nghệ TDM để đáp ứng các nhu
cầu trong tơng lai hay thay thế hoàn toàn các thiết bị của công
nghệ cũ với các cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới trên nền công nghệ của
tơng lai. Họ cần phải xem xét đến việc lu lợng trên mạng Intemet sẽ
bùng nổ nay mai trong khi vẫn còn có các "cổ chai" trên phần mạng
PSTN truyền thống. Để duy trì đợc tính cạnh tranh của mình, tất cả

các nhà khai thác sẽ phải đa ra các dịch vụ mới kể cả trong quá trình
quá độ lên mạng thế hệ tiếp sau NGN.
Khoảng 10 năm trớc đây các công ty viễn thông khá giống
nhau, ngày nay do sự cạnh tranh khốc liệt các nhà cung cấp dịch vụ
phải tạo ra hớng đi cho riêng mình, vì thế sẽ tạo ra sự khác biệt. Một
số sẽ tập trung vào dịch vụ truyền số liệu trong khi một số khác tập
trung vào dịch vụ thoại. Một số tập trung vào khách hàng trong khi
một số khác lại tập trung vào việc kinh doanh mua bán lu lợng.
Sự tăng nhanh của lu luợng IP buộc các nhà cung cấp dịch vụ
phải xem xét lại chiến lợc của họ và kết quả là nhiều trong số họ đã
đa ra những kết luận khá giống nhau, IP sẽ trở thành yếu tố cốt lõi ở
tất cả các mạng. Bất kì ứng dụng nào cũng có thể hoạt động trên cơ
sở này. Với các lợi thế của IP, giá của các ứng dụng đầu cuối sẻ giảm
xuống. Vì rằng nhiều cấu trúc mạng thế hệ sau có thể đợc triển
khai, nên cớc dịch vụ giảm xuống là điều không trãnh khỏi.
Điều này đặc biệt đúng với dịch vụ điện thoại. Lợi nhuận trực
tiếp từ dịch vụ này của các nhà cung cấp dịch vụ hiện thời không
tăng mà thậm chí còn giảm đi trong vài năm tới. Thậm chí các nhà
cung cấp dịch vụ mạng không dây cũng không tránh khỏi sự ảnh hởng: mạng không dây chỉ không dây ở phần truy nhập và sự cạnh
tranh ( trực tiếp từ các nhà cung cấp dịch vụ không dây khác và
gián tiếp từ các nhà cung cấp dịch vụ mạng cố định ) sẽ đẩy mức giá
xuống thấp. Đối với họ việc duy trì hoặc gia tăng doanh thu trung
bình/1 ngời dùng trở thành động lực chính cho sự đổi mới chiến lợc.
Điều đó chỉ dợc thực hiện bằng cách đa ra các dịch vụ giá trị gia
tăng.
Tình trạng cũng tơng tự cho các mạng truyền hình cáp. phơng
pháp gia tăng doanh thu trên đầu ngời nhờ đổi mới công nghệ và
dịch vụ sẽ là nền tảng cho chiến lợc phát triển mạng.

11

Có một cách để các nhà cung cấp dịch vụ có thể giải quyết
khó khăn này là mở rộng về mặt địa lí - xây dựng các mạng truy
nhập ở cả thị trờng hiện tại và ở cả thị trờng mới. Sự mong muốn vơn ra các thị trờng mới sẽ làm gia tăng hơn nữa mức độ cạnh tranh.
Vì thế, việc triển khai cơ sở hạ tầng để hỗ trợ sự đổi mới các ứng
dụng và dịch vụ trở thành một vấn đề quan trọng đối với các nhà
khai thác mạng
Giải pháp thứ hai để giải quyết vấn đề giảm cớc phí là làm
tăng giá trị của các dịch vụ thông thờng. Bằng cách này có thể tránh
đợc sự cạnh tranh giá cả và tạo ra nền tảng cho sự khác biệt.
Nói chung, dù mục tiêu chiến lợc khác nhau, nhng dới những áp
lực này, tất cá các nhà cung cấp dịch vụ dều có xu hớng tập trung ở
một mô hình đa dịch vụ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng tích hợp để
cung cấp càng nhiều loại dịch vụ và càng cho nhiều khách hàng
càng tốt. Liệu họ có thành công hay không, điều này phụ thuộc vào
khả năng đổi mới liên tục và có hiệu quả của các nhà cung cấp đa
.dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống lớn sẽ phải đơng
đầu với những khó khăn từ các nhà cung cấp mới, sử dụng các công
nghệ mới để đánh vào các điểm yếu của họ. Mạng đa dịch vụ
đtrợc triển khai phải cho phép sự đổi mới liên tục các ứng dụng và
dịch vụ thì mới giải quyết đợc những khó khăn này.
1.3 S hỡnh thnh ca Mng th h tip theo NGN-Next Genration Network.
Nh chúng ta đã biết công nghệ cơ bản liên quan đến chuyển
mạch kênh hiện nay đã phát triển qua chậm chạp so với tốc độ thay
đổi và tốc tộ chấp nhận liên quan đến công nghệ máy tính.
Chuyển mạch kê là các phần tử có độ tin cây cao trong kiến trúc
PSTN. Tuy nhiên, chúng không bao giờ là tối u đối với chuyển mạch
gói, đó là xét về mặt kỹ thuật. Còn khi xem xét ở khía cạnh kinh
doanh thu nhuận thì :

Thứ nhất do các nhà khai thác dịch vụ cạnh tranh và các nhà
khai thác cấp trên cùng phụ thuộc vào một tập hữu hạn các sản phẩm
tổng đài điện thoại nội hạt, chính điều đó buộc họ phải cung cấp
các dịch vụ giống nhau. Và khi đã cung cấp các dịch vụ giống nhau
thì chỉ có một con đờng duy nhất để thu hút khách hàng đó là
chính sách giá cả, muốn có một lợng khách hàng lớn thì phải giảm giá
cớc. Nhng chỉ tạo sự chênh lệch về mặt giá cả vốn đã không phải là
một chiến lợc kinh doanh lâu dài tốt trong lĩnh vực viễn thông. Nếu
có giải pháp nào đó mà cho phép tạo ra các dịch vụ thật sự mới và
12


hấp dẫn thì các nhà khai thác sẽ có cơ.hội tạo sự khác biệt về mặt
dịch vụ chứ không chỉ về giá cớc.
Thứ hai, khi xét về khía cạnh đầu t, thì đối với bất kỳ một
nhà đầu t nào, trớc khi có ý định đầu t vào việc xây dựng mạng,
thì yếu tố quan trọng dầu tiên mang tính quyết định đó là thời
gian đầu t và hoàn vốn, mà động lực của nó là tỷ lệ giữa sự đổi
mới và kết quả dự báo về kinh tế của công nghệ lõi đợc chọn trong
mạng. Do thời gian phát triển nhanh và chi phí vận hành cũng nh bảo
dỡng các mạng chuyển mạch gói thấp hơn nhiều sơ với chuyển mạch
kênh, nên các nhà điều hành mạng ngày nay tập trung chú ý đến
công nghệ chuyển mạch gói IP.
Do vậy, khi càng ngày càng nhiều lu lợng dữ liệu chảy vào
mạng qua Internet thì hiển nhiên là cần phải có một giải pháp mới,
đặt trọng tâm vào dữ liệu, cho việc thiết kế chuyển.mạch của tơng lai dựa trên công nghệ gói để chuyển tải chung cả thoại và dữ
liệu. Nh một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ đã và đang cố
gắng hớng tới việc xây dựng một mạng thế hệ mới Next Genration
network NGN trên đó hội tụ các dịch vụ thoại, số liệu, đa phơng
tiện trên một mạng duy nhất- sử dụng công nghệ chuyển mạch gói

trên mạng xơng sống (Backbone Network). Đây là mạng của các ứng
dụng mới và các khả năng mang lại lợi nhuận là chỉ đòi hỏi giá thành
thấp. Và đó không phải là mạng phục vụ thông tin thoại, cũng không
chỉ là mạng phục vụ truyền số liệu là đó là mạng thống nhất, mạng
hội tụ đem lại ngày các nhiều các dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu
ngày một tăng, và khắt khe hơn từ phía khách hàng.
Chúng ta cũng cần phải nhấn mạnh một điều ràng, mạng thế
hệ mới NGN không phải là một cuộc cách mạng về mặt công nghệ
mà nó là một bớc phát triển. một xu hớng tất yếu. Hạ tầng cơ sở mạng
của thế kỷ 20 không thể đợc thay thế trong một sớm một chiều, vì
thế NGN phải tơng thích với môi trờng mạng sẵn có và phải kết nối
hiệu quả với mạng PSTN .
Những vấn đề mà mạng thế hệ mới cần giải quyết gồm :
- Vấn đề báo hiệu và điều khiển trên nhiều loại giao thức khác
nhau cho hội tụ thông tin thoại, fax, số liệu, đa phơng tiện.
- Vấn đề kết nối với mạng chuyển mạch kênh hiện hữu, đặc
biệt là kết nối
phần báo hiệu (mạng SS7).

13


- Vấn đề phát triển dịch vụ
Giải pháp cốt lõi trong mạng NGN chính là công nghệ
Softswitch- công nghệ chuyển mạch mềm.
1.4. Softswitch Cụng ngh Chuyn mch mm
1.4.1 Cụng ngh chuyn mch mm theo quan im ca mt s nh phỏt
trin.
Vậy Công nghệ chuyển mạch mềm Softswitch là gì ? Đây là một
câu hỏi đã đợc rất nhiều nhà phát triển đặt ra. Softswitch đợc

nhắc đến nh là một khái niệm mạng tính thơng mại nhiều hơn, và
những tranh luận về nhằm đạt đến một định nghĩa kỹ thuật
thống nhất, chính xác về Softswitch vẫn còn đang tiếp diễn. Có thể
nói rằng, mỗi nhà phát triển nhìn softswitch dới những góc độ khác
nhau. Và để tìm hiểu xem Softswitch là gì ? dới đây chúng ta sẽ
xem xét định nghĩa về Softswitch của một số nhà phát triển: .
- Theo Nortel, Softswitch là một thành tố quan trọng nhất của
mạng thế hệ mới (NGN - Next Generation Network). Theo Nortel định
nghĩa thì Softswich là một phần mềm theo mô hình mở có thể
thực hiện đợc những chức năng thông tin phân tán trên môi trờng
máy tính mở và có những tính năng của mạng chuyển mạch thoại
TDM truyền thống. Chuyển mạch mềm có thể tích hợp thông tin
thoại, số liệu và video, nó có thể phiên dịch giao thức giữa các mạng
khác nhau ví dụ giữa mạng vô tuyến và mạng cáp. Softswtich cũng
cho phép triển khai các dịch vụ VoIP mang lại lợi nhuận; Một chuyển
mạch mềm kết hợp tính năng của các chuyển mạch thoại lớp 4 (tổng
đài chuyển tiếp/1 1iên đài) và lớp 5 (tổng đài nội hạt) với các cổng
VOIP. Trong khi vẫn hoạt động trên môi trờng máy tính mở chuẩn. Các
hệ thống máy tính kiến trúc sử dụng các thành phần đã đợc chuẩn
hoá và sử dụng rộng rãi của nhiều nhà cung cấp khác nhau. ở đây
hệ thống máy tính có thể là một máy tính cỡ nhỏ cho tới những
server cỡ lớn nh Netra của Sun Microsystem. Sử dụng các hệ thống
máy tính mở cho phép các nhà khai thác phát triển dịch vụ một cách
độc lập với phần cứng và hởng lợi ích từ định luật Moore trong
ngành công nghiệp máy tính.
- Theo MobileIN, Softswitch là ý tởng về việc tách phần cứng
mạng ra khỏi phần mềm mạng. Trong mạng chuyển mạch kênh truyền
thống, phần cứng và phần mềm không độc lập với nhau. Mạng
chuyển mạch kênh dựa trên những thiết bị chuyên dụng cho việc kết

14


nối và đợc thiết kế với mục đích phục vụ thông tin thoại. Những
mạng dựa trên chuyển mạch gói hiệu quả hơn thì sử dụng giao thức
Intemet (IP) để định tuyến thông tin thoại và số liệu qua các con đờng khác nhau và qua các thiết bị đợc chia sẻ.
- Còn theo Coppercom, Softswitch là tên gọi dùng cho một phơng
pháp tiếp cận mới trong chuyển mạch thoại có thể giúp giải quyết đợc
các thiếu sót trong chuyển mạch trong tổng đài nội hạt truyền
thống. Công nghệ Softswitch có thể làm giảm giá thành của các
chuyển mạch nội hạt, và cho ta một công cụ hữu hiệu để tạo ra sự
khác biệt về dịch vụ và đơn giản hoá quá trình dịch chuyển mạng
truyền thống sang mạng hộ trợ thoại gói từ đầu cuối đến đầu cuối
trong tơng lai
1.4.2 Khỏi nim Softswitch.
Mạng PSTN đợc xây dựng nên bởi hệ thống mạng lới các tổng
đài chuyển mạch kênh. Một tổng đài gồm các mô đun chính nh
phân hệ giao tiếp, phân hệ chuyển mạch, phân hệ điều kiển và
báo hiệu, phân hệ vận hành bảo dỡng.
Phần Ma trận chuyển mạch, điều kiển và báo hiệu nằm trong một
tổ hợp phần cứng vật lý mà trên đó các lớp phần mềm lần lợt đợc
phát triển từ mức thấp tới mức cao, lớp sau kế thừa lớp trớc để tạo ra
các tính năng dịch vụ cũng nh độ thông minh của tổng đài. Các
hãng chế tạo ra các mô đun phần cứng còn phải duy trì một đội ngũ
đông đảo các kĩ s phần mềm chỉ chuyên làm việc trên dòng sản
phẩm của hãng. Trong vòng mấy thập kỉ công nghệ này đã đợc phát
triển tới mức độ hoàn chỉnh và có khả năng sáng tạo ra các tổng đài
chung cấp dịch vụ công cộng với:
-

Độ tin cậy cao.

Dung lợng rất lớn có thể phục vụ tới hàng trăm ngàn thuê bao
hay xử lí hàng trăm cuộc gọi đồng thời.
- Có hệ thống tính cớc, lu trữ và xử lí dữ liệu cớc hoàn thiện và
ổn định.
- Hệ thống trợ giúp quản lí, vận hành và bảo dỡng tốt.
Đây cũng là những tiêu chí bắt buộc mà công nghệ Chuyển mạch
mềm phải đáp ứng nếu muốn trở thành sự thay thế cho công nghệ
nghệ tổng đài chuyển mạch kênh.

15


Trớc khi đi vào khái niệm công nghệ chuyển mạch mềm. chúng
ta phải đặt Softswitch trong bối cảnh mạng thế hệ sau NGN.
Mạng thế hệ sau (NGN) đang dần đợc định hình, đó không
phải là mộc cuộc cách mạng mà là một bớc phát triển. Hạ tầng mạng
PSTN không thề đợc thay thể chỉ trong một sớm một chiều, vì thế
NGN phải tơng thích đợc với môi trờng mạng có sẵn. Trong quá trình
phát triển, vốn đầu t sẽ dần dịch chuyển từ hạ tầng mạng chuyển
mạch kênh hiện nay sang hạ tầng mạng thế hệ sau.
Mạng NGN là mạng tập trung vào khách hàng, cung cấp mọi loại
địch vụ với trên bất kì giao thức nào.
Mạng thế hệ sau là mạng của các ứng dụng mới và các khả năng
mang lại lợi nhuận mà chỉ đòi hỏi giá thành thấp. Đó là một mạng
thống nhất mang lại những ứng dụng cao cấp cho đời sống xã hội.
Một đặc điểm nữa là Softswitch không phải làm nhiệm vụ cung
cấp kênh kết nối nh tổng đài vì liên kết thông tin đã đợc cơ sở hạ
tầng mạng NGN thực hiện theo công nghệ chuyển mạch gói. Tức là

công nghệ Chuyển mạch mềm không thực hiện bất cứ "chuyển
mạch gì . Tất cả các công việc của Softswitch đợc thực hiện với một
hệ thống các mô đun phần mềm điều khiển và giao tiếp khác của
mạng NGN, chạy trên một hệ thống máy chủ có hiệu năng, độ tin cậy
và độ sẵn sàng ở cấp độ nhà cung cấp dịch vụ (Carrier Class).
Dựa vào những điều trên, chuyển mạch mềm có thể tạm định
nghĩa nh là tập hợp các sản phẩn, giao thức và các ứng dụng cho
phép bất kỳ thiết bị nào truy cập các dịch vụ truyền thông qua
mạng xây dựng trên nền công nghệ chuyển mạch gói thờng là IP
(Internet Protcocol). Những dịch vụ đó bao gồm thoại, fax, video, dữ
liệu và các dịch vụ mới có thể đợc phát triển trong tơng lai. Những
thiết bị đầu cuối truy nhập bao gồm điện thoại truyền thống, điện
thoại IP, máy tính, PDAs, máy nhắn tin Một sản phẩm Softswitch có
thể gồm một hoặc nhiều phần chức năng có thể cùng nằm trên một
hệ thống hoặc phân tán trên những hệ thống thiết bị khác nhau.
1.5 Nhng li ớch ca Softswitch Cụng ngh chuyn mch mm
Do tính chất phân tán về mặt chức năng, Softswitch cho phép
dễ dàng trong việc cung cấp và phát triển dịch vụ với chi phí thấp.
Cũng chính do tính chất phân tán về mặt chức năng này mà
chuyển mạch trở nên đơn giản hơn, hiệu quả hơn và rẻ hơn.
Chuyển mạch sẽ chỉ tập trung vào chuyển mạch còn các thành phần
khác sẽ cung cấp các dịch vụ và khả năng quản lý mạng. Dịch vụ
phân tán có nghĩa là việc phát triển ứng dụng sẽ không bắt buộc

16


phải tập trung trong việc tạo lập, điều khiển và cung cấp dịch vụ
mà thay vào đó các dịch vụ có thể đợc tạo lập và phát triển tại các
thành phần khác nhau. Lợi ích mà Softswitch mang lại là lợi ích kép, lợi

ích cả về phía nhà khai thác và phía ngời sử dụng.
Đối với Softswitch, không chỉ có việc triển khai dịch vụ mới đợc
nhanh chóng mà cả việc sau đó nâng cấp dịch vụ cũng trở nên
nhanh chóng hơn do đặc điềm các dịch vụ đợc cung cấp thông
qua các mô đun phần mềm.
1.5.1 Nhng c hi mi v kinh doanh
Công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch thế hệ mới cho ra
đời những dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn mới, hội tụ ứng dụng
thoại, số liệu và video. Ví dụ, một trong các dịch vụ mới này có thể
bao gồm khả năng khởi tạo một cuộc gọi điện thoại bằng việc kích
chuột vào một số máy điện thoại theo chuẩn E.164, từ một văn bản
HTML. Do vậy, các dịch vụ mới này hứa hẹn sẽ đem lại doanh thu cao
hơn nhiều so với các dịch vụ thoại truyền thống vốn đang suy giảm
do sự gia tăng cạnh tranh trong những năm vừa qua.
Hội nghị đa điểm cũng nh IP- Centrex là các dịch vụ cao cấp
mới mô phỏng các tính năng dịch vụ của tổng đài điện thoại truyền
thống bằng công nghệ IP. Các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) có
thể sử dụng Softswitch để xây dựng nhiều dịch vụ có tính năng
thoại. Cấu trúc phân tán vốn thuộc về bản chất của Softswitch vẫn sẽ
cho phép mạng thoại phát triển vì các nhà cung cấp vẫn có thể thêm
các dịch vụ khi nào và tại đâu họ muốn.
1.5.2 Kh nng thu hỳt, lng nghe nhu cu khỏch hng.
Với các dịch vụ vô cùng phong phú cùng với khả năng mở rộng
dịch vụ nhanh chóng của mình mạng thế hệ tiếp sau sẽ trợ giúp rất
nhiều trong công việc kinh doanh cũng nh trong cuộc sống của khách
hàng. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng công nghệ
Softswitch để cho phép khách hàng của mình khả năng tự lựa chọn
và kiểm soát các dịch vụ thông tin do mình sử dụng. Viễn cảnh hấp
dẫn này sẽ làm cho khách trở nên trung thành với nhà cung cấp dịch
vụ.

Một khả năng to lớn khác mà ta không thể không nhắc đến ở
đây đó là: với mạng thế hệ mới cho phép mối quan hệ giữa nhà
cung cấp và khách hàng sẽ ngày một trở nên gần gũi và gắn bó hơn.
Khách hàng có thể dùng Web để yêu cầu cung cấp các dịch vụ mới
cũng nh từ chối đăng ký dịch vụ, thay đổi thông tin khách hàng,
kiểm tra và thanh toàn cớc do đó tạo điều kiện cho nhà cung cấp
dịch vụ nắm bắt đợc nhu cầu cũng nh dự báo đợc nhu cầu khách
17


hàng, từ đó lựa chọn ra đợc phơng thức kinh doanh, đầu t hợp lý
nhất
1.5.3 D dng m mng, ci thin dch v trong khi vn tit kim chi phớ
xõy dng, bo dng mng.
Xét về mặt cấu trúc, Softswitch có cấu trúc có tính linh hoạt
cao. Hệ thống dựa trên Softswitch giúp cho nhà thiết kế mạng dễ
dàng trong việc xây dựng mạng có cấu trúc dựa trên chuẩn mở,
phân tán. Softswitch phân chia tính năng điểu khiển cuộc gọi và
phần mềm ra khỏi kiến trúc phần cứng, sự liên kết giữa chúng đợc
thực hiện trên tập các giao thức chuẩn. Thông thờng chức năng điều
khiển và báo hiệu cuộc gọi đợc đặt trong Softswitch, còn các dịch
vụ thì đợc thiết kế phân tán bên ngoài Softswitch, các Server ứng
dụng đặt ở lớp trên, điều này làm cho việc nâng cấp dịch vụ trở
nên dễ dàng hơn. Đó sẽ là nguyên nhân mà Softswitch sẽ đợc nhanh
chóng chấp nhận trong thế giới viễn thông.
Giao diện thực thi truyền thông giữa Softswitch và thành phần
phần cứng MG (Media Gateway) dựa trên các giao thức mở nh là
MGCP(Media Gateway Control Protocol), H248/Megaco and SIPSession Intiation Protocol. Giao diện giữa Softswitch và các Server
ứng dụng cũng dựa trên các tập giao thức chuẩn mở nh SIP, H323 và
các công cụ nh Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng XML - Extensible Mark

Languace, Java trong mạng thông minh IN - Intelligent Network. Nó
cho phép các nhà thiết kế mạng dễ dàng trong việc lựa chọn các
thành phần phần cứng cũng nh phần mềm tốt nhất từ nhiều nhà
cung cấp khác nhau.
Cấu trúc phân tán đầy đủ (Fully-distributed architecture) cho
phép topo mạng bao gồm các thành phần có thể dàn trải trong toàn
bộ mạng, trong khi Softswitch cho phép khả năng cung cấp các dịch
vụ và điều khiển tập trung. Vì vậy mạng có thể đợc mở rộng rất
nhanh mà không cần phải đầu t thêm các tổng đài chuyển mạch
kênh vốn rất đắt mỗi khi có một thị trờng mới. Chi phí cho các hệ
thống Softswitch sẽ theo dạng chi phí cho phần mềm chứ không còn
theo kiểu chi phí cho các cơ cấu chuyển mạch kênh nh trớc nữa, và
do đó đầu t vào Softswitch sẽ tăng gần nh tuyến tính theo số lợng
khách hàng mà không phải là một khoản đầu t ban đầu rất lớn nh trớc đây.
Đối với các nhà khai thác mới, ban đầu với một lợng khách hàng
hạn chế thì họ chỉ cán mua các tính năng cần thiết và thêm dần
các tính năng mới khi mà quy mô khách hàng đợc mở rộng. Và mặc
dù chỉ khởi đầu với số lợng khách hàng nhỏ, các nhà khai thác này vẫn
có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hàng thông qua nh
18


các nhà khai thác lớn hơn. Đây là điểm khác biệt vì chuyển mạch
truyền thống luôn đợc thiết kế với tập tính năng và qui mô lớn hơn
nhiều số lợng khách hàng và nhu cầu dịch vụ thực tế.
Với cấu trúc phân tán và phân tán đầy đủ (Fully-distributed
architecture). Việc khoanh vùng sự cố khi có lỗi trong hệ thống cũng
trở nên dễ dàng hơn so với PSTN, làm giảm thiểu thời gian, chi phí
phục hồi, sửa chữa cũng nh bảo dỡng hệ thống.
1.5.4 Gim chi phớ iu hnh mng v chi phớ hot ng trung bỡnh.

Softswitch cho phép khách hàng tự lựa chọn, kiểm soát quá
trình sử dụng dịch vụ của mình, điều đó giúp giảm thiểu công
việc cho các nhà điều hành mạng. Với khả năng cho phép tự động
hoá thực hiện nhiều công đoạn nh quản lý thuê bao, giám sát dịch
vụ, giám sát cớcđiều đó cũng cho phép giảm chi phí từ 60-70%.
Đồng thời việc giảm chi phí trong thời gian dài cũng là không phải
bàn cãi bởi với Softswitch sẽ không còn các tổmg đài lớn tập trung giá
thành cao, tiêu tốn năng lợng và nhân lực điều hành, chuyển mạch
giờ đây sẽ là các máy chủ đặt phân tán trong mạng, đợc điều
khiển bởi các giao diện đồ hoạ thân thiện với ngời sử dụng (GUI Graphic User Interface).
1.5.5 Thi gian tip cn th trng ngn.
Softswitch có một cấu trúc mở. Nh chúng ta đã biết, đặc tính quan
trọng nhất của mạng thế hệ mới NGN là kiến trúc mở. Softswitch với
cấu trúc mở sẽ cho phép chọn lựa đợc sản phẩm tốt nhất cả về phần
cứng, phần mềm và dịch vụ từ nhà cung cấp khác nhau. Các nhà
cung cấp dịch vụ có thể lựa chọn những dòng sản phẩm tốt nhất từ
đó cho phép họ triển khai đợc rất nhiều tính năng, dịch vụ mới mà
không cần quan tâm tới hãng cung cấp.
Do cấu trúc mở, mà các công ty phần mềm thứ ba có thể phát
triển các sản phẩm phục vụ cho thoại và dữ liệu miễn là tuân theo
các giao thức chuẩn và các API mở nh SIP, JAIN, XML hay thậm chí cả
H323 hoặc qua các cấu trúc Middleware nh COBRA. Nhờ đó các nhà
cung cấp dịch vụ sẽ triển khai đợc ngày càng nhiều các dịch vụ hội
tụ trong thời gian ngắn và chi phí thấp hơn nhiều so với PSTN. Bởi lẽ,
theo truyền thống những công ty điện thoại mua phần mềm và các
thông tin cấp nhật từ các hãng sản xuất tổng đài, sau đó tải nó vào
mỗi hệ thống chuyển mạch dùng để cung cấp dịch vụ. Mà thực tế
thì các công ty điện thoại thờng có nhiều sản phẩm tổng đài từ các
hãng khác nhau. Do vậy quá trình đa dịch vụ mới vào dịch vụ sẽ
chậm. Trễ hơn bởi vì những cập nhật phần mềm cần phải đợc phối

hợp giữa nhtểu hãng sản xuất tổng đài khác nhau.

19


1.5.6 An ton i vi vn u t
Mạng NGN hoạt động song song với hạ tầng mạng có sẵn, vì
vậy các nhà khai thác vẫn thu hồi đợc vốn đã đầu t vào thiết bị
mạng truyền thống, cùng lúc đó vẫn triển khai đợc những dịch vụ
mới hoạt động tốt trên môi trờng mạng có kiến trúc phức tạp. không
đồng nhất.
Softswitch phát triển các cơ sở dữ liệu mạng đã có, cho phép
các dịch vụ mới tơng tác với cơ sở dữ liệu đợc kế thừa. Chức năng
phiên dịch giao thức đảm bảo tính thích ứng giữa nhiều hệ thống
báo hiệu khác nhau nh SS7, H248/Megaco,IP,SIP, H323,Q931 v.v và
giữa các mạng riêng biệt nh giữa hệ thống vô tuyến và hệ thống
mạng cáp.
Điều đáng nói là Softswitch hoại động một cách "trong suốt."
đối với ngời sử dụng, cho phép họ hởng thụ chất lợng dịch vụ của
thông tin thoại. số liệu, video qua đờng dây điện thoại vốn có của
mình (cùng tới một chiếc PC) mà chàng cần quan tâm tới kiến trúc hạ
tầng mạng. Các hệ thống Softswitch tích hợp đợc tới các thành phần
mạng khác nhau cung cấp các dịch vụ phức tạp, cao cấp cho phép
điều khiến cuộc gọi đa giao thức và hỗ trợ các ứng dụng đa phơng
tiện. Ngời sử dụng hoàn toàn không biết bằng cách nào cuộc gọi của
mình đến đợc đích hay làm thế nào các dịch vụ đó tới đợc bàn
làm việc của mình, bởi vì họ vẫn sử dụng những giao diện quen
thuộc, ví dụ là chiếc điện thoại với những phím bấm quen thuộc
phục vụ cho đàm thoại, fax hay những dịch vụ thoại khác.
Bên cạnh việc lặp lại các chức năng của điện thoại truyền thống

trên một mạng IP chi phí thấp hơn nhiều, Softswitch cho phép các
nhà cung cấp xác lập, triển khai và điều hành các dịch vụ mới, tính
toán mức độ sử dụng các dịch vụ đó để tính cớc khách hàng trong
của hai hệ thống trả sau hay trả trớc. Bằng cách sử dụng các giao
diện lập trình mở (API) trong Softswitch, các nhà phát triển có thể
tích hợp dịch vụ mới hay thêm các Server ứng dụng mới dễ dàng. Các
nhà khai thác cũng có thể truy nhập tới các danh mục có sẵn để hỗ
trợ cho các dịch vụ nhận dạng cuộc gọi (Caller ID) hay trả lời có chọn
lọc (Selective Ringing).
1.6 Kt lun
Cựng vi s phỏt trin ca cỏc cụng ngh vin thụng, h thng chuyn mch
mm ra i vi cỏc tớnh nng u vit, khc phc c phn ln cỏc hn ch ca h

20


thống chuyển mạch kênh truyền thống. Hệ thống chuyển mạch mềm đã trở thành một
thành tố quan trọng bậc nhất trong mạng thế hệ mới NGN.
Trong tương lai, mạng thế hệ mới NGN sẽ hoàn toàn dựa trên cơ sở hạ tầng là
mạng gói. Do mạng PSTN hiện tại vẫn hoạt động tốt và cung cấp dịch vụ khá tin cậy
(99,999%) nên việc chuyển cả mạng truy nhập và mạng lõi của PSTN thành mạng gói
là rất tốn kém. Để tận dụng cơ sở hạ tầng của PSTN và ưu điểm của chuyển mạch gói,
cấu hình mạng NGN bao gồm chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói có thể chuyển
mạch thoại ở cả dạng kênh và gói với sự tích hợp của phần mềm xử lý gọi. Điều này
được thực hiện bằng cách tách riêng chức năng xử lý cuộc gọi khỏi chức năng chuyển
mạch vật lý. Thiết bị đó chính là bộ điều khiển cổng phương tiện MGC sử dụng chuyển
mạch mềm (softswitch). Hay nói cách khác chuyển mạch mềm chính là thiết bị thực
hiện việc xử lý cuộc gọi trong mạng NGN.

21

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM

2.1 Mô hình kiến trúc mạng thế hệ mới – NGN và các chức năng của Softswitch
2.1.1 Cấu trúc mạng thế hệ mới NGN
2.1.1.1 Khái niệm mạng NGN:
Trong nhiều năm gần đây, Nền công nghiệp viễn thông vẫn đang trăn trở về vấn
đề phát triển công nghệ căn bản nào và dùng mạng gì để hỗ trợ các nhà khai thác mạng
trong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổi nhanh chóng, Sự cạnh tranh ngày càng gia
tăng mạnh mẽ. Khái niệm mạng thế hệ mới (Hay còn gọi là mạng thế hệ kế tiếp - NGN)
ra đời cùng với việc tái kiến trúc mạng, tận dụng các ưu thế về công nghệ tiên tiến
nhằm đưa ra dịch vụ mới, mang lại nguồn thu mới, góp phần giảm chi phí khai thác và
đầu tư ban đầu cho các nhà kinh doanh.
Mạng viễn thông thế hệ tiếp theo (NGN) là một mạng có hạ tầng thông tin duy
nhất dựa trên công nghệ gói để có thế triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác
nhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động.Trong đó:
-

Có sự phân cách rõ ràng giữa các lớp truyền tải, truy cập, điều khiển và dịch
vụ.

-

Liên kết hoạt động giữa các lớp và mạng khác nhau qua giao diện mở

-

Điều khiển trong suốt qua các công nghệ truyền tải khác nhau (ATM, IP, TDM,
…).

-

Sử dụng các thành phần trên cơ sở đã chuẩn hoá

Mạng NGN bao gồm các lớp chức năng sau:
- Lớp quản lý (Management);
- Lớp ứng dụng (Application);
- Lớp điều khiển (Control);
- Lớp chuyển tải (Transport);
- Lớp truy nhập (Access).
Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều loại giao thức,
khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng khác nhau là vấn đề mà nhà khai
thác quan tâm.Để thấy rõ hơn ta xét cấu trúc mạng NGN dưới các góc độ khác nhau :


Hình 2.1: Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng
Nếu xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc mạng
NGN còn có thêm lớp ứng dụng dịch vụ
Trong môi trường phát triển cạnh tranh có rất nhiều thành phần tham gia kinh
doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ

Hình 2.2: Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ
2.1.1.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN

Hình 2.3: Cấu trúc tổng quan mạng NGN

23

Kiến trúc mạng NGN sử dụng mạng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu.
Nó phân chia các khối của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng rẽ, các lớp nay
liên hệ với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn.
Sự thông minh trong xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực
chất là được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch. Bây giờ sự thông minh đó
nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch) cũng được gọi là
một bộ điều khiển truyền thông cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là
một tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng
mới.
Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN- Intelligent
Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung
cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn. Các giao diện mở của
kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giói thiệu nhanh chóng. Đồng thời
chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng
cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do nhiều
nhà cung cấp khác nhau cung cấp.
Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành 4 lớp riêng biệt thay vì tích hợp
thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay. Các giao diện mở có
sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ được triển khai nhanh
chóng, dễ dàng. Các nhà khai thác có thể chọn các thiết bị của những nhà cung cấp
khác nhau cho từng lớp trong mô hình cấu trúc mạng NGN.

Lớp quản lý:
Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối cho đến lớp
ứng dụng. Tại lớp này, người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng mạng giám sát viễn
thông TMN, như một mạng riêng theo dõi và điều phối các thành phần mạng viễn thông
đang hoạt động. Tuy nhiên cần phân biệt các chức năng quản lý với các chức năng điều
khiển. Vì căn bản NGN sẽ dựa trên các giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hình
dịch vụ trong một mạng đơn, cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường
đa nhà đầu tư, đa nhà khai thác, đa dịch vụ.



Lớp ứng dụng:

 Thành phần: Lớp ứng dụng gồm các nút thực thi dịch vụ SEN (Service Excution
Node), thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông
qua lớp truyền tải.
 Chức năng: Cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau ở nhiều mức độ (như
dịch vụ thoại, VPN, VoD, multimedia, e-commerce, realtime games...). Một số loại dịch
vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy nhập trực tiếp
24


tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển (như
dịch vụ thoại truyền thống…). Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua các
giao diện mở API.. Nhờ đó mà các nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng
và triển khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng.


Lớp điều khiển:

 Thành phần:Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính
là Softswitch còn gọi là Media Gateway Controller hay Call Agent được kết nối với các
thành phần khác để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như: SGW (Signaling
Gateway), MS (Media Server), FS (Feature server), AS(Application Server)

Hình 2.4: Các thành phần của Softswitch
Theo MSF (MultiService Switching Forum), Lớp điều khiển cần được tổ chức
theo kiểu module và có thể bao gồm một số bộ điều khiển độc lập.Ví dụ các bộ điều
khiển riêng cho các dịch vụ: Thoại/Báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS…

25