CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN
2.1. Một số yêu cầu đối với NGN
2.1.1 Yêu cầu hỗ trợ khả năng phát triển hài hòa từ hạ tầng viễn
thông hiện nay lên NGN
Những khó khăn thách thức mới mà các cấp lãnh đạo, các nhà quản
lý viễn thông hiện nay phải đối mặt đó là nhu cầu và đòi hỏi xây dựng một
lớp truyền tải trên mạng kết nối đường trục làm sao cho nó vừa có tính chất
mở đồng thời lại hỗ trợ được nhiều dịch vụ khác nhau theo yêu cầu của
khách hàng.Cơ sở hạ tầng mới này sẽ có khả năng đáp ứng nhu cầu ngày
càng tăng mạnh mẽ của các dịch vụ IP và sẽ tham gia vào một hành trình
chuyển đổi có chủ ý hết sức thận trọng từ các dịch vụ trên cơ sở TDM lên
các dịch vụ cơ sở gói.Trên thực tế, các luồng thông tin số liệu đãc vượt xa
và chiếm ưu thế hơn so với lưu lượng thoại, tuy nhiên hiện nay trong thời
kì quá độ, doanh thu chủ yếu của ngành viễn thông vẫn nằm ở khu vực
kinh doanh thoại. Điều này buộc chúng ta phải nghiên cứu cấu trúc NGN
đáp ứng kết hợp hài hòa giữa lưu lượng thoại và lưu lượng số liệu
Dựa vào cấu trúc phân lớp của mạng NGN, các nhà hoạch định chiến
lược viễn thông cao cấp có thể hoạch định một chiến lược chuyển đổi hợp
lý vì mục tiêu:
- Giữ được hệ thống các khách hàng truyền thống, giám sát sự
phát triển và biến động của nhu cầu thị trường, đối đầu với các
đối thủ cạnh tranh
- Thâm nhập thị trường mới bằng hệ thống dịch vụ phong phú
với vốn đầu tư, chi phí vận hành tối thiểu.
- Hỗ trợ quá trình chuyển đổi nhanh gọn từ mạng chuyển mạch
kênh lên mạng đa dịch vụ mà vẫn đảm bảo những thiết bị hiện có
tiếp tục được khai thác vận hành theo năng lực đã được thiết kế.
Một giải pháp phát triển mạng mà các nhà hoạch định chiến lược lựa
chọn không những phụ thuộc chủ yếu vào vấn đề công nghệ mà còn phụ
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

thuộc rất nhiều vào các chỉ tiêu khác như: khả năng cân đối tài chính,
những rủi ro gặp phải khi triển khai mạng, những hạn chế về tài nguyên,
nhu cầu thị trường, khả năng cung ứng các dịch vụ mới và phát triển các
dịch vụ cũ. Tóm lại để thực hiện được sự chuyển đổi một cách hài hòa từ
mạng hiện tại thành NGN yêu cầu :
• Xây dựng một mạng tích hợp để truyền dẫn các dịch vụ số liệu.
Các dịch vụ số liệu hiện nay chủ yếu truyền dẫn trên các phương
tiện như IP, ATM, FR hoặc LL để có thể truyền các dịch vụ số
liệu trên các công nghệ khác nhau trên một cơ sở hạ tầng mạng
duy nhất cần các giải pháp công nghệ mạng tích hợp các dịch vụ.
• Hợp nhất và liên kết tất cả các mạng hiện có. Chiến lược chuyển
đổi mạng cần phải đáp ứng tiến trình hợp nhất các mạng khác
nhau thành một mạng duy nhất đó là mạng gói đa dịch vụ hợp
nhất (Unified MultiService Packet Network). Chính cấu trúc
mạng tập trung này sẽ tối thiểu hóa chi phí vận hành mạng và tạo
ra khả năng cung cấp các dịch vụ mới trên toàn mạng trong thời
gian ngắn.
• Tránh mọi hoạt động gây nhiễu loạn hoặc xáo trộn trong cơ sở
dịch vụ hiện đang cung cấp. Trong suốt quá trình chuyển đổi
mạng, song song vói việc mở rộng năng lực mạng phải dần đưa
các dịch vụ chất lượng cao có sự giám sát chặt chẽ, chú ý tránh
không gây xáo trộn các chức năng hiện có để tiếp tục thu hút sự
quan tâm của khách hàng truyền thống.
• Lắp đặt các nút truy cập đa dịch vụ để đơn giản hóa hệ thống truy
nhập của mạng mới.
• Tận dụng tối đa các thiết bị sẵn có để đảm bảo nguồn vốn đầu tư
• Xây dựng hệ thống quản lý trên cơ sở mạng quản lý viễn thông
TMN, là một hệ thống quản lý mở mang lại khả năng linh động
trong việc vận hành quản lý và bảo dưỡng mạng
• Tách tải lưu lượng Internet khỏi PSTN và xây dựng hệ thống điều

khiển kết hợp tập trung
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
• Hòa nhập các hệ thống hỗ trợ điều khiển OSS để đạt được khả
năng linh hoạt tối đa đồng thời sử dụng các máy chủ cung cấp
dịch vụ đa phương tiện
• Hòa nhập tất cả các nguồn tài nguyên
2.1.2 Yêu cầu về khả năng mở rộng các ứng dụng
1. Mạng NGN phải cung cấp các giải pháp dự phòng đảm bảo tính
sẵn sàng cao:
Mạng thế hệ mới đòi hỏi phải cho phép khả năng truy nhập vào các
hệ thống chức năng của mạng để từ đó mà các chuyên gia phát triển mạng
và các nhà quản lý kinh doanh đều có thể: Phát triển nhanh chóng các loại
hình dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của khách hàng thông qua các tất cả các
mạng truy nhập khác nhau như di động, internet hay PSTN. Giảm sự chồng
chéo giữa các hệ thống bằng cách chỉ ra ranh giới rõ ràng giữa các thành
phần chức năng của mạng và đơn giản hóa sự kết hợp giữa các thiết bị của
các hãng cung cấp thiết bị khác nhau. Tối ưu hóa giá trị gia tăng cũng như
lợi nhuận từ việc đầu tư khai thác mạng bằng các biện pháp tăng các tính
năng của mạng.
2.Tác động của các nhà quản lý và các chuyên gia phát triển mạng
Các nhà quản lý kinh doanh và các chuyên gia phát triển mạng
thuộc hai lĩnh vực hoàn toàn khác nhau nên họ có những đòi hỏi khác
nhau.Các nhà quản lý, các chuyên viên về chiến lược kinh doanh cần các
giải pháp riêng cho các phân đoạn, các khu vực thị trường khác nhau. Các
nhà kĩ thuật lại có cách nhìn khác, nói chung họ có nhiệm vụ tối ưu hóa cấu
hình mạng, đảm bảo chất lượng truyền dẫn tốt, cung cấp các giao diện lập
trình mở để các thành phần phát triển phần mềm có thể tham gia cung cấp
dịch vụ như thương mại điện tử, kinh doanh trực tuyến, vv…
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
3. Cho phép đáp ứng nhu cầu của các khu vực thị trường khác nhau

Các công ty lớn có uy tín vẫn luôn luôn tìm ra những giải pháp nhằm
phát triển và đổi mới nhãn hiệu của mình để tìm đến với những khách hàng
mới. Trong lĩnh vực kinh doanh viễn thông thế hệ mới NGN cũng vậy, cần
phải xây dựng cấu trúc năng động có thể đáp ứng được các nhu cầu của
khách hàng tại mọi thời điểm.
4. Cho phép thỏa thuận về cung cấp dịch vụ giữa cơ quan quản lý
mạng và các chuyên gia phát triển phần mềm
Các cơ quan hữu quan trong lĩnh vực quản lý mạng viễn thông luôn
cân nhắc làm cách nào để phối hợp các chức năng dịch vụ và chuyển dịch
vụ đến với khách hàng một cách hiệu quả nhất mà không cần quan tâm tới
các hình thức lập trình ứng dụng. Các chuyên gia phần mềm thì ngược lại.
Vì vậy cần có những cơ chế thỏa thuận dịch vụ SLA giữa cơ quan điều
hành mạng và các nhà cung cấp dịch vụ.
2.1.3 Yêu cầu về chất lượng và hiệu suất
Trong vấn đề về hiệu suất của mạng viễn thông cần quan tâm đến hai
phương diện sau: Thứ nhất, đối với mạng chuyển mạch kênh cần phải sử
dụng các kĩ thuật dự báo lưu lượng cổ điển từ đó tiến hành mô hình hóa và
đinh cỡ mạng với mục đích đạt được một cấp dịch vụ GOS (Grade of
Service) mong muốn. Hai là: đối với mạng chuyển mạch gói, các công
nghệ phân tích chất lượng và hiệu suất của mạng dựa trên ứng dụng kết
hợp lý thuyết hàng đợi (Queueing Theory) và mô hình mô phỏng hàng đợi
gói để xác định các chỉ số liên quan tới hiệu quả hoạt động của mạng như:
tỉ lệ tổn thất gói tin, tính sẵn sàng, trễ truyền lan,…
Những vấn đề về kỹ thuật lưu lượng và hiệu suất của mạng NGN
càng trở nên phức tạp và nan giải vì một số lý do sau:
- Mạng thế hệ mới là mạng đa dịch vụ, toàn bộ dòng lưu lượng
đều tập trung chảy vào thiết bị đầu cuối, Media Gateway, các
thành phần của mạng truy nhập và các content server. Các đặc
điểm lưu lượng trên hình thành lên các “cộng đồng lưu lượng”
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

nguồn đích, các cộng đồng này phụ thuộc vào từng loại hình dịch
vụ khác nhau. Đòi hỏi xây dựng một mô hình cụ thể trên cơ sở thế
hệ gói.
- Hiện đang tồn tại nhiều lý thuyết khác nhau dựa trên các mô
hình mạng tương ứng nhằm đánh giá năng lực và dung lượng
mạng, trong đó các lý thuyết này đã hướng tới các cấu hình mạng
lõi cụ thể, đặc biệt là mạng ATM trong mối quan hệ với mạng truy
nhập.
2.2 Các phần tử mạng NGN
Mô tả kĩ hơn về cấu trúc mạng NGN :
Hình 2.1:Các thành phần chính của mạng NGN
Trong cấu trúc mạng NGN có rất nhiều thành phần cần quan tâm
nhưng ở đây ta chỉ nghiên cứu những thành phần chính thể hiện rõ nét sự
tiên tiến của mạng NGN so với mạng viên thông truyền thống..Cụ thể là:
• Media Gateway (MG).
• Media Gateway Controller (MGC).
• Signaling Gateway (SG).
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
• Media Server (MS).
• Application Server (AF hay còn gọi là Feature Server).
2.2.1 Media Gateway (MG)
Hình 2.2: Cấu trúc Media Gateway
Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại,
dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng chuyển mạch kênh. Trong
mạng chuyển mạch kênh dữ liệu thoại đuợc mang trên kênh DS0. Để
truyền dữ liệu này vào mạng gói mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói.
Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xứ lý tín hiệu số (DSP-Digital
Signal Processors) thực hiện các chức năng: Chuyển đổi A.D (Analog to
Digital) nén mã thoại, audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo
tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu đa tần DTMF,…

Các chức năng của một Media Gateway:
- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP(Real Time Protocol).
- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP)
dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).Đồng
thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
- Hỗ trợ các giao thức đã có như Loop-start, Ground-start, E&M,
CAS, QSIG và ISDN qua T1.
- Quản lý tài nguyên và kết nối T1.
- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP.
- Có phần mềm Media Gateway dự phòng.
- Cho phép Media Gateway mở rộng về: Cổng(Port), card mà
không thay đổi các thành phần khác.
Đặc tính hệ thống: Một Media Gateway có các đắc tính sau:
- Là một thiết bị vào, ra (I.O) đặc hiệu.
- Dung lượng bộ nhớ phải luôn bảo đảm lưu trữ các thông tin trạng
thái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP…
- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho quá trình đăng nhập(Loggin).
- Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (Đối với mạng IP), mở rộng
một vài giao diện T1, E1 với mạng TDM.
- Mật độ khoảng 120 cổng(DSO’s).
- Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ.
2.2.2 Media Gateway Controller (MGC)
MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy
luật xử lý cuộc gọi.Còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó. Nó điều
khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ
thống OSS và BSS.
MGC là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau như:
mạng PSTN, SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại
và dữ liệu qua các mạng khác nhau. Nó còn được gọi là Call Agent do chức

năng điều khiển các bản tin.
Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành một cấu hình tối thiểu cho
một Softswitch.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN
Hình 2.3: Cấu trúc của Softswitch
1. Các chức năng của Media Gateway Controller
- Quản lý cuộc gọi.
- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323,SIP..
- Giao thức điều khiển truyền thông:MGCP, Megaco, H.248.
- Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ.
- Giao thức quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP).
- Xử lý báo hiệu SS7.
- Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP.
- Thực hiện định tuyến cuộc gọi.
- Ghi lại thông tin chi tiết cuộc gọi để tính cước (CDR-Call Detail
Record).
- Điều khiển quản lý băng thông.
- Đối với Media Gateway.
• Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP.
• Phân bổ kênh DS0.
• Truyền dẫn thoại (Mã hóa, Nén, Đóng gói).