Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens.doc

MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ........................................................................... i
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ ....................................................................... iv
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................. v
CHƯƠNG 1 .................................................................................................. 7
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU ................................................. 7
1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ ................ 7
1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu ........................... 7
1.1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ .................................... 8
1.1.2.1 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ ........................ 8
1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng ... 9
1.2 Cấu trúc mạng NGN ............................................................ 10
1.2.1 Khái niệm mạng NGN ......................................................... 10
1.2.2 Cấu trúc tổng quan mạng NGN ............................................ 11
1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN .......... 13
1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN ................ 14
CHƯƠNG 2 ............................................................................................... 23
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN ............................. 23
2.1. Một số yêu cầu đối với NGN ............................................... 23
2.1.1 Yêu cầu hỗ trợ khả năng phát triển hài hòa từ hạ tầng viễn
thông hiện nay lên NGN ..................................................... 23
2.1.2 Yêu cầu về khả năng mở rộng các ứng dụng ....................... 25
2.1.3 Yêu cầu về chất lượng và hiệu suất ..................................... 26
2.2 Các phần tử mạng NGN ...................................................... 27
2.2.1 Media Gateway (MG) .......................................................... 28
2.2.2 Media Gateway Controller (MGC) ...................................... 29
2.2.3 Signaling Gateway (SG) ....................................................... 31
2.2.4 Media Server ......................................................................... 32
2.2.5 Application Server.Feature Server ....................................... 33
2.3 Tổng Đài Đa Dịch vụ ............................................................ 35
2.3.1 Các khái niệm cơ bản ........................................................... 35

2.3.2 Nguyên tắc tổ chức và cung cấp dịch vụ ............................. 36
2.3.2.1 Mảng thích ứng .......................................................... 37
2.3.2.2 Mảng chuyển mạch .................................................... 38
2.3.2.3 Mảng điều khiển ........................................................ 38
2.3.3 Giao diện và điểm tham chiếu .............................................. 40
2.3.3.1 Tương tác giữa các mảng .......................................... 40
2.3.3.2 Tương tác trong cùng một mảng ............................... 41
CHƯƠNG 3 ............................................................................................... 43
MỘT SỐ MÔ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP MẠNG NGN ............................. 43
3.1 Mô hình giải pháp mạng của Siemens ................................. 43
3.2 Mô hình và giải pháp mạng NGN của Alcatel .................... 46
3.3 Mô hình và giải pháp mạng của Nortel ............................... 47
3.4 Mô hình và giải pháp mạng của Ericsion ............................ 49
3.5 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT ......................... 50
3.5.1 Yêu cầu đối với cấu trúc mạng NGN tại Việt Nam ............ 50
3.5.2 Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới của VNPT ................ 52
3.5.2.1 Cấu trúc mạng NGN .................................................. 52
3.5.2.2 Kết nối mạng hiện thời với mạng NGN ................... 55
CHƯƠNG 4 ............................................................................................... 59
MỘT SỐ DỊCH VỤ TRÊN NỀN MẠNG NGN ...................................... 59
4.1 Khái quát về dịch vụ mạng NGN ........................................ 59
4.2 Một số dịch vụ trên nền mạng NGN ................................... 60
4.3 Triển khai dịch vụ NGN tại Việt Nam ................................ 61
4.3.1 Dịch vụ dành cho cá nhân .................................................... 61
4.3.1.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 ............................. 61
4.3.1.3 Dịch vụ thoại qua trang Web (Web Dial Page) ........ 63
4.3.2 Dịch vụ dành cho doanh nghiệp ........................................... 64
4.3.2.1 Dịch vụ miễn cước ở người gọi 1800 (Free Phone) 64
4.3.2.2 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 (1900 Primium Rate
Service ) .................................................................... 66

4.3.2.3. Dịch vụ mạng riêng ảo ............................................. 67
4.3.2.4 Dịch vụ thoại miễn phí từ trang WEB ...................... 67
4.3.2.5 Dịch vụ ATM ............................................................ 68
4.3.2.6 Một số dịch vụ khác ................................................. 68
CHƯƠNG 5 ................................................................................................ 70
GIẢI PHÁP SURPASS CỦA SIEMENS ............................................... 70
5.1 Giới thiệu thiết bị NGN của Siemens .................................. 70
5.2 Giới thiệu thiết bị Surpass hiG1000 .................................... 72
5.2.1 Cấu trúc thiết bị surpass hiG1000 ........................................ 72
5.2.2 Chức năng của Surpass hiG 1000 ........................................ 73
5.2.2.1 Chức năng truyền dẫn ................................................ 74
5.2.2.2 Chức năng cung cấp chất lượng dịch vụ ................. 75
5.2.2.3 Chức năng mạng ........................................................ 76
5.3 Giới thiệu thiết bị Surpass hiQ 9200 ................................... 77
5.3.1 Các thành phần chức năng của Surpass hiQ 9200 .............. 77
5.3.2 Chức năng của Surpass hiQ 9200 ........................................ 78
5.4 Giải pháp Surpass cho các dịch vụ VoIP ........................... 80
5.4.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 ........................................ 82
5.4.1.1 Cách sử dụng dịch vụ 1719: ...................................... 82
5.4.1.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi 1719 ............................ 83
5.4.2 Dịch vụ Free Phone 1800 ..................................................... 84
5.4.2.1 Cách sử dụng dịch vụ 1800: ..................................... 84
5.4.2.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi Free Phone 1800 ........ 85
5.4.3 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 ............................................. 86
5.4.3.1 Cách sử dụng dịch vụ 1900: ..................................... 86
5.4.3.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi 1900 ............................ 86
KẾT LUẬN ................................................................................................ 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 88
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
ETSI
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
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
ITU
International Telecommuncation
Union
Liên minh viễn thông thế
giới
i
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
ii
WAP Wireless Application Protocol
Giao thức ứng dụng
không dây
WDP Webdial Page Dịch vụ quay số qua Web
WSP Wireless Session Protocol
Giao thức phiên không
dây
iii
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và số liệu...............................................1
Hình 1.2 Các khả năng tiến đến mạng NGN..................................................2
Hình 1.3 lợi thế của mạng NGN.....................................................................3
Hình 1.4 Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng..........................................7
Hình 1.5 Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ ..............................................7
Hình 1.6 Cấu trúc tổng quan mạng NGN.......................................................8
Hình 1.7 Các thàh phần của Softswitch.......................................................12
Hình 1.8 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ ......................................13
Hình 1.9 Các thực thể chức năng trong mạng NGN....................................15
Hình 2.1 Các thành phần chính của NGN....................................................21
Hình 2.2 Cấu trúc của Media Gateway........................................................22
Hình 2.3 Cấu trúc của Softswitch.................................................................24
Hình 2.4 Cấu trúc của Server ứng dụng.......................................................27
Hình 2.5 So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm......................30
Hình 2.6 Các khối chức năng của tổng đài đa dịch vụ................................31
Hình 3.1 Mô hình giải pháp mạng NGN của Siemens..............................38
Hình 3.2 Mô hình giải pháp mạng NGN của Alcatel .................................40
Hình 3.3 Các thành phần mạng trong cấu trúc của Alcatel ........................41
Hình 3.4 Mô hình giải pháp mạng NGN của Nortel....................................42
Hình 3.5 Mô hình giải pháp mạng NGN của Ericcsion...............................44
Hình 3.6 Cấu hình cấp mạng đường trục Quốc Gia....................................47
Hình 3.7 Mô hình kết nối NGN – PSTN......................................................50
Hình 4.1 Các dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN.................................53
Hình 5.1 Kết cấu cho mạng NGN theo giải pháp của Siemens..................63
Hình 5.2 Surpass trong cấu trúc mạng NGN của Siemens..........................64
Hình 5.3 Các họ sản phẩm Surpass của Siemens.........................................65
Hình 5.4 Cấu trúc chức năng của Surpass hiQ 9200...................................71
Hình 5.5 Giao diện báo hiệu của Surpass hi 9200.......................................72
Hình 5.6 Mô hình thực hiện cuộc gọi 1719, 1800, 1900.............................74
Hình 5.7 Cách sử dụng dịch vụ 1719...........................................................75

Hình 5.8 Mô hình kết nối dịch vụ 1800.......................................................78
iv
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khi đã bước sang thế kỷ 21, kỷ nguyên của xã hội hóa
thông tin. Xu hướng quốc tế hóa và toàn cầu hóa đời sống kinh tế , chính
trị, văn hóa xã hội đã làm cho vai trò thông tin càng trở nên quan trọng đối
với tất cả các quốc gia trên thế giới.
Viễn thông không những đóng vai trò là một ngành công nghiệp
dịch vụ mà nó còn là động lực thúc đẩy sự phát triển của toàn bộ đời sống
kinh tế- xã hội. Cùng với sự phát triển nhảy bậc về công nghệ viễn thông
làm cho các dịch vụ viễn thông ngày càng trở nên phong phú và đa dạng
nhằm thỏa mãn những nhu cầu ngày càng cao của đời sống xã hội.. Dịch vụ
viễn thông trong tương lai đòi hỏi phải tập trung rất nhiều trí tuệ, các dịch
vụ thông minh này phát triển theo hướng mở rộng băng thông, kết hợp dịch
vụ và hội tụ thoại - số liệu, cố định – di động trên cơ sở chuyển mạch gói
IP và cơ sở truyền dẫn thông tin quang. Từ đó các nhà quản lý và khai thác
mạng đã hình thành lên những ý tưởng về một cấu trúc mạng mới nhằm
đáp ứng được các nhu cầu mở rộng dịch vụ mà vẫn tận dụng được cơ sở hạ
tầng của kiến trúc mạng cũ, đó là cấu trúc mạng viễn thông thế hệ mới
mạng NGN.
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: “Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens” 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.
• Giới thiệu tổng quan về mạng NGN, các giải

pháp mạng NGN của một số hãng trên thế giới
• Giới thiệu các dịch vụ triển khai trên nền mạng
NGN và tình hình thực tế ở Việt Nam
v
• Giải pháp thiết bị của Siemens cho các dịch vụ
VoIP. Trong phần này chủ yếu tập trung vào cách thực hiện các
dịch vụ thông dụng như 1719, 1800, 1900.
Đặc biệt là phần dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN và giải pháp
Surpass của Siemens cho dịch vụ thoại VoIP. Các dịch vụ thoại VoIP
nghiên cứu trong nội dung đồ án chỉ là các dịch vụ thông dụng như dịch vụ
1900, dịch vụ 1800, dịch vụ 1719, cùng với giải pháp thiết bị cho các dịch
vụ này.
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. Tôi rất mong nhận được sự
góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Dương Thị Thanh Tú, các thầy
cô giáo trong học viện và khoa viễn thông, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ
em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2005
Sinh viên thực hiện
Lưu Trung Hiếu
vi
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU
1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ
1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu
Có thể coi từ những năm 2000 trở về trước dịch vụ thoại chiếm hầu
hết thị trường cung cấp dịch vụ của mạng viễn thông. Nhưng cho tới những
năm 2001 với sự phát triển đột biến của công nghệ dẫn tới sự hộ tụ truyền

thông .Những khách hàng ngày nay đòi hỏi nhiều loại hình dịch vụ (thoại,
dữ liệu/internet, video, truy nhập vô tuyến) từ cùng một nhà cung cấp dịch
vụ . Sự hội tụ truyền thông yêu cầu sự triển khai các công nghệ tiên tiến để
triển khai các dịch vụ mới trên nền tảng cơ sở hạ tầng đã có . Có như vậy
mới đáp ứng được nhu cầu về dịch vụ dữ liệu đang tăng nhanh trong những
năm vừa qua. Hình vẽ dưới đây mô tả sự hội tụ của mạng thoại và số liệu
đáp ứng những nhu cầu dịch vụ của khách hàng.
Hình 1.1: Sự hội tụ của thoại và số liệu
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
Truy nhập Biên Lõi
Số liệu
LE
X
LE
X
TE
X
TE
X
S/
R
S/
R
LAN
V90
Modulatio
n
NAS
NAS
POTS

RSU
RSU
ISDN
BAS
BAS
DSLAM
Splitte
r
ADSL
Mạng lõi
IP/ATM
Mạng lõi
IP/ATM
Thoại
RSU:Remote Subscriber
Unit
NAS:Network Access
Server
BAS:Broadband Access
Server
Truyền dẫn
đõn giản qua
TDM, ATM, IP
Dễ dàng
tương tác
giữa các
nhà khai thác
7
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
1.1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ

1.1.2.1 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ
Hội nhập thoại, video và dữ liệu cùng với sự mở rộng thị trường và
xu hướng toàn cầu hóa đã dẫn tới việc cạnh tranh ở mức độ không thể
lường trước được trong thị trường truyền thông, Áp lực đang ngày càng tạo
ra khi nhiều công ty đang sử dụng hiệu quả của các mạng đa dịch vụ
chuyển mạch gói hay còn gọi là các mạng thế hệ sau (NGN).
Hình 1.2: Các khả năng tiến đến mạng NGN
Trong xu hướng phát triển mạng tất cả con đường gần như hội tụ về
một mạng gọi là mạng thế hệ mới (NGN), bởi lẽ mạng NGN đã cho thấy
rất nhiều tính ưu việt của nó
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
Mạng PSTN
& IN
Mạng NGN
Mạng cáp
& vô tuyến
Mạng lai ghép
Mạng số
liệu & NET
ĐT & NET
Mạng VoIP
Con đường tiến triển
Truyền dẫn
đõn giản qua
TDM, ATM, IP
Dễ dàng
tương tác
giữa các
nhà khai thác
8

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Hình 1.3: Lợi thế của mạng NGN
Sự hợp nhất của các mạng là yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích
cho nhà khai thác dịch vụ. Đối với định hướng NGN mang lại nhiều tính
năng có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu của khách hàng nhất là các dịch
vụ băng rộng như:
- Tăng thêm tính mềm dẻo
- Tập trung khả năng điều khiển cuộc gọi thông qua chuyển mạch
mềm (Softswitches)
- Có thể tiết kiệm băng thông
- Thực sự cung cấp dịch vụ multi-media
1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng
• Truy nhập thời gian thực đến các thông tin khách hàng: Khả
năng truy nhập thời gian thực đến thông tin khách hàng (thực chất
là cước phí). Dựa trên các thông tin này họ có thể chủ động điều
chỉnh sử dụng dịch vụ cho phù hợp với khả năng tài chính của
mình.Ngày nay hầu hết các mạng di động và rất nhiều nhà cung
cấp nội dung trên các mạng IP và Internet đã có khả năng cho
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
NGN
NGN
Các giao diện mở
Truyền dẫn
đõn giản qua
TDM, ATM, IP
Tiết kiệm chi phí
(CAPEX & OPEX)
Có sự phân chia:
dịch vụ điều khiển,
media và truy nhập

Dịch vụ mới
và lợi nhuận mới
Dễ dàng
tương tác
giữa các
nhà khai thác
9
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
khách hàng truy cập đến các thông tin này.Xu hướng này sẽ dần
thay thế phương pháp tính cước theo lô (hàng tháng, hàng quí,…)
thường thì khách hàng có thể lấy thông tin đó qua Internet. Tuy
nhiên các thông tin có tính tổng kết cũng có thể lấy qua dịch vụ
hỏi-đáp thoại.
• Khách hàng có quyền tự thiết lập dịch vụ: Để thể hiện sự quan
tâm từ phía các khách hàng là các doanh nghiệp lớn đối với khả
năng tự thực hiện các chức năng quản lý và bảo trì các dịch vụ
của NGN.Các tác vụ mà khách hàng thường được trao quyền thực
hiện là quản lý các tài khoản thư điên tử, quản lý địa chỉ IP và tên
miền đã được cấp và các tác vụ khác tương tự. Các Gateway đặc
biệt cũng quyết định xem khách hàng được kết nối tới hệ thống
quản lý ở mức nào, chỉ ở mức điều hành mạng hay các mức cao
hơn (cấu hình mạng và điều hành dịch vụ)
• Thỏa thuận chất lượng dịch vụ: Khi nhận được yêu cầu dịch
vụ, bộ phận dịch vụ khách hàng thường phải thỏa thuận với khách
hàng về chất lượng dịch vụ, bao gồm các chi tiết như: Thời gian
đáp ứng dịch vụ, băng thông hoặc dung lượng tối thiểu và nhiều
chi tiết khác nữa.Kết quả các thỏa thuận sẽ được coi như là một
phần của hợp đồng dịch vụ, được lưu trữ lại để sử dụng cho các
bước tiếp theo.Thỏa thuận chất lượng dịch vụ sẽ không thực hiện
được nếu thiếu các phương tiện trợ giúp thông minh. Phần lớn các

hệ thống quản lý mạng đều có chức năng này để đảm bảo các tài
nguyên được cung cấp đầy đủ, thực hiện các thỏa thuận chất
lượng dịch vụ.
1.2 Cấu trúc mạng NGN
1.2.1 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
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
10
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
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
1.2.2 Cấu trúc tổng quan mạng NGN
Trong nghiên cứu về một mạng thế hệ mới đáp ứng được các yêu cầu
của các nhà cung cấp dịch vụ. Mạng NGN phải đảm bảo đuợc các điều kiện:

- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông
phong phú đa dạng, đa dịch vụ, đa phương tiện.
- Cấu trúc mạng đơn giản
- Nâng cao hiệu quả sử dụng, giảm chi phí khai thác và bảo dưỡng
- Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển dịch vụ
- Độ linh hoạt cao
- Truyền dẫn đơn giản.
Tức là việc xây dựng mạng NGN phải tuân theo các chỉ tiêu:
- NGN có khả năng hỗ trợ cả cho dịch vụ mạng internet và các
mạng hiện hành
- Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhà
cung cấp khác nhau, Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là một
thực thể đơn lẻ với mục tiêu kinh doanh và khai thác dịch vụ khác
nhau, có thể sử dụng kĩ thuật cũng như các giao thức khác nhau.
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
11
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Một vài dịch vụ chỉ do một nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, nhưng
tất cả các dịch vụ phải được truyền qua mạng một cách thông suốt
từ dầu cuối tới đầu cuối
- Mạng tương lai phải hỗ trợ tất cả các loại kết nối, thiết lập
đường truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cả cho hữu tuyến
lẫn vô tuyến
Đặc điểm quan trọng của NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng
và phân tán các tiềm năng trên mạng. Điều này làm cho mạng mềm hóa
và sử dụng các giao diện API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc
nhiều vào các nhà cung cấp và khai thác mạng.
Tuy đã thấy rõ yêu cầu và các lợi ích của mạng NGN nhưng viêc đưa
ra cấu trúc cho một mạng như vậy là rất khó. Cho tới nay chưa có một
khuyến nghị chính thức nào của liên minh viễn thông thế giới ITU về cấu

trúc của nó. Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạng
thế hệ mới như Alcatel, Siemens, Ericssion, Nortel, Lucent, Nec… Bên
cạnh đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là
các giải pháp mạng cũng như đưa ra các sản phẩm thiết bị mới khác nhau.
Trong đó các hãng Alcatel, Siemens, Ericssion là các hãng đưa ra mô hình
cấu trúc cũng như các giải pháp mạng khá rõ ràng và cụ thể.
Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng thế hệ mới có đặc
điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau:
- Lớp truy nhập (Access )
- Lớp truyền tải (Transport / Core )
- Lớp điều khiển (Control)
- Lớp quản lý (Management)
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 :
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
12
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN
Lớp điều khiển
Lớp truyền tải
L
ớ
p

Q
u
ả
n

l
ý
Lớp truy nhập
Giao diện mở API
Giao diện mở API
Hình 1.4: 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
Giao diện mở API
Lớp điều khiển
Lớp truyền tải
L
ớ
p

Q
u
ả
n

l
ý
Lớp truy nhập
Lớp ứng dụng
Giao diện mở API
Giao diện mở API
Hình 1.5: Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ

Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
13
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN
Lớp truy nhập
Lớp truyền tải
Lớp điều khiển
Lớp ứng dụng
Các Server ứng dụng
Các doanh
nghiệp lớn
Các công ty nhỏ/
Văn phòng
Thuê bao
di động
Khách hàng
tại nhà
Media Gateway
Router Switch - Router
Media Gateway controller
Hình 1.6: Cấu trúc tổng quan mạng NGN
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.
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
14
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
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.
1.Lớp truy nhập
- Lớp vật lý
• Hữu tuyến: Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng tuy
nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON(Passive
optical Network) sẽ dần chiếm ưu thế và thị trường xDSL,
Modem cáp dần dần thu hẹp lại
• Vô tuyến: Thông tin di động công nghệ GSM hay
CDMA, truy nhập vô tuyến cố định hay thông qua vệ tinh
- Lớp 2 và 3: Công nghệ IP sẽ làm nền tảng cho mạng truy nhập
- Thành phần:
• Phần truy nhập bao gồm các thiết bị truy nhập đóng vai
trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng thông
qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hay vô tuyến

• Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD (Thuê bao có thể sử
dụng mọi kỹ thuật truy nhập như Tương tự, Số, TDM, ATM,
IP…để truy nhập vào mạng dịch vụ NGN)
- Chức năng:
• Như tên gọi, lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa
thuê bao đầu cuối và mạng đường trục (thuộc lớp truyền dẫn )
thông qua cổng giao tiếp MGW thích hợp.
• Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối
chuẩn và không chuẩn như các thiết bị truy xuất đa dịch vụ,
điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại
POTS, điện thoại số ISDN, vô tuyến, vệ tinh, VoDSL, VoIP…
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
15
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
2: Lớp truyền tải :
• Phần truyền dẫn
- Lớp vật lý: Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh phân chia
theo bước sóng DWDM được sử dụng.
- Lớp 2 và lớp 3:
• Truyền dẫn trên mạng lõi (Core Network) dựa vào kỹ
thuật gói cho tất cả các dịch với chất luợng dịch vụ tùy theo
yêu cầu của từng loại hình dịch vụ
• ATM hay IP/MPLS có thể được làm nền cho truyền dẫn
trên mạng lõi để đảm bảo QoS
• Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đường trục
• Các Router sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn,
ngược lại khi lưu lượng thấp switch-router có thể đảm nhiệm
thay chức năng của các router này
- Thành phần:
• Các node chuyển mạch/Router(IP/ATM hay IP/MPLS),

các chuyển mạch kênh của mạng PSTN các khối chuyển mạch
PLM nhưng ở mạng đường trục, kỹ thuật truyền tải chính là IP
hay IP/ATM.
• Có các hệ thống chuyển mạch, hệ thống định tuyến cuộc
gọi.
- Chức năng:
• Lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả
chức năng truyền dẫn và chuyển mạch.
• Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác
nhau cho cùng một loại dịch vụ và cho nhiều loại dịch vụ khác
nhau. Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên
mạng(kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và
Jitter cho phép…đối với mạng chuyển mạch gói; Băng thông
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
16
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
và độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM). Lớp
ứng dụng đưa ra yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực
hiện các yêu cầu đó.
• Phần trung gian
-Thành phần:
• Các cổng truy nhập AG (Access Gateway) kết nối giữa
mạng lõi và mạng truy nhập, RG(Residental Gateway) kết nối
mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà.
• Các cổng giao tiếp TG (Trunks Gateway) kết nối giữa
mạng lõi và mạng PSTN /ISDN, WG (Wireless GateWay) kết
nối mạng lõi với mạng di động
- Chức năng:
• Lớp truyền tải có khả năng tương thích các kĩ thuật truy
cập khác nhau với kĩ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở

đường trục. Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm
chuyển đổi các loại môi trường (Chẳng hạn như PSTN,
FlamRelay, LAN, Vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn
gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại
• Nhờ đó, các node chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ
thống truyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định
tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự
điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển.
3.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)
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
17
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Hình 1.7: 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…
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
18
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Hình 1.8: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ
- Chức năng: Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các
dịch vụ thông suốt từ đầu cuối tới đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo

hiệu nào.Cụ thể lớp điều khiển thực hiện các chức năng sau :
• Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch.
• Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối
hoặc các luồng, điều khiển sắp xếp nhãn (lable mapping) giữa
các giao diện cổng
• Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với
mỗi kết nối và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS.
• Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết
nối với lớp Media.Thống kê và ghi lại những thông số về chi
tiết cuộc gọi và đồng thời thực hiện các cảnh báo.
• Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển các
thông tin này tới các thành phần thích hợp trong lớp điều
khiển.
• Quản lý và bảo dưỡng hoat động của các tuyến kết nối
thuộc phạm vi điều khiển.Thiết lập và quản lý hoạt động của
các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ trong mạng. Báo
hiệu với các thành phần ngang cấp.
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
19
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp
trong lớp điều khiển. Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ
và truyền dẫn, việc này cho phép các dịch vụ mới được triển khai nhanh
chóng và dễ dàng hơn.
4:Lớp ứng dụng
- Thành phần: Lớp ứng dụng bao 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: Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông
khác nhau và ở nhiều mức độ. Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ

việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy cập trực tiếp 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 các nhà cung cấp dịch vụ có thể phất
triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các mạng dịch vụ. Một
số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đây:
• Các dịch vụ thoại
• Các dịch vụ thông tin và nộ dung
• VPN cho thoại và số liệu
• Video theo yêu cầu
• Nhóm các dịch vụ đa phương tiện
• Thương mại điện tử
• Games Online thời gian thực
• ….
5:Lớp quản lý:
Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối
tới lớp ứng dụng.
Tại lớp quản lý, 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 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 dựa trên các
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
20
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
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 với nhiều loại hình dịch vụ được khai thác.
Từ những phân tích trên ta xây dựng sơ đồ các thực thể chức năng
của mạng NGN:
Hình 1.9: Các thực thể chức năng trong mạng NGN

Nhiệm vụ của các thực thể như sau :
- AS-F (Application Server Function): Đây là thực thể thi hành các
ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dịch vụ và thi hành một
hay nhiều các ứng dụng/dich vụ
- MS-F (Media Server Function): Cung cấp các dịch vụ tăng cường
cho xử lý cuộc gọi. Nó hoạt động như một Server để xử lý các yêu cầu từ
AS-F hoặc MGC-F.
- MGC-F (Media Gateway Controller Function): Cung cấp logic
cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiều Media
Gateway.
- CA-F (Call Agent Function): Là một phần chức năng của MGS-F,
thực thể này được kích hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi
- IW-F (Interworking Function): Cũng là một phần chức năng của
MGC-F nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa các
mạng báo hiệu khác nhau.
- R-F (Routing Function): Cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-F
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
21