Chương I : Tổng quan về mạng NGN. Giới thiệu về các mạng viễn thông. Khái niệm về mạng viễn thông. Mạng viễn thông có thể được định nghĩa như sau.
Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu. Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khác hàng. mạnh viễn thông bao gồm các thành phần chính : thiết bị chuyển mạch , thiết bị truyền dẫn , môi trường truyền và thiết bị đầu cuối. Đặc điểm các mạng viễn thông truyền thống.
Các mạng viễn thông truyền thống có đặc điểm là tồn tại một cách riêng lẻ , ứng với mỗi loại thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ cho dịch vụ đó. + Mạng Telex : dùng để gửi các bức điện dưới dạng các ký tự đó được mã hoá bằng 5 bit ( mã baudot). Có tốc độ truyền rất thấp ( từ 75- 300 bit/s ). + Mạng điện thoại công cộng, cũng gọi là mạng POST ( plain old telephone service ) : ở đây tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng.
+ Mạng truyền số liệu : bao gồm mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức X.25 và hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên giao thức X. + Mạng tín hiệu truyền hình có thể được truyền theo 3 cách : truyền bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV ( community antenna television), bằng cáp đồng trục hoặc qua hệ thống vệ tinh. + Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông qua mạng LAN ( local area network) với các công nghệ mạng Ethernet , tokenbus và tokenring. Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các dịch vụ khác.
Ví dụ ta không thể truyền tín hiệu truyền hình qua mạng PSTN vì băng thông của mạng không đủ. Nguyễn Thị Liên – K11 - ĐTVT 1 3 Đồ án tốt nghiệp Mạng NGN Do đặc điểm các mạng viễn thông truyền thống tồn tại một cách độc lập với nhau, mỗi mạng lại yêu cầu một phương pháp thiết kế , vận hành , bảo dưỡng khác nhau. Như vậy hệ thống mạng viễn thông truyền thống có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng nhất là : + Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng. + Thiếu mềm dẻo : sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu.
Ngoài ra sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai. Mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau và các mạng truyền thông sẽ khó thích nghi được với các đòi hỏi này. + Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng , vận hành cũng như sử dụng tài nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng.
Trước những đặc điểm đó đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ ( tương tự - số , băng hẹp- băng rộng , cơ bản - đa phương tiện…) để việc quản lí tập trung , giảm chi phí bảo dưỡng , vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay. Những năm 70 của Cuối thế kỷ 20: Với sự thế kỷ 20: Các hệ bùng nổ của công nghệ thống chuyển mạch IP, NGN được bắt đầu Đầu thế kỷ 20: kênh tự động điều xúc tiến nghiên cứu Cuối thế kỷ Chuyển mạch khiển bằng chương 19: Bell phát Analog là trình (SPC) được minh ra điện phương tiện kết dựng rộng rãi thoại, mở ra nối các giao dịch lĩnh vực Telecom NGN Hình 1.1 : Sự phát triển của telecom Nguyễn Thị Liên – K11 - ĐTVT 1 4 Đồ án tốt nghiệp Mạng NGN II. Khái niệm về mạng NGN. Quá trình hình thành khái niệm mạng NGN.
+ Mạng NGN ( next generation network : mạng thế hệ mới ) được xuất hiện vào cuối những năm 90 để đối mặt với một vấn đề nổi lên trong viễn thông được đặc tính hoá bởi vi nhân tố : mở cửa cạnh tranh giữa các nhà khai thác trên toàn cầu trên cơ sở bãi bỏ những quy định lạc hậu về thị trường , khai thác lưu lượng dữ liệu được sử dụng trong internet , nhu cầu mạnh mẽ của khách hàng về các dịch vụ đa phương tiện , và sự gia tăng nhu cầu của người sử dụng điện thoại di động. + Tại thời điểm đầu tiên trong chu kỳ nghiên cứu trong năm 2000, khái niệm NGN còn rất “mờ” và tại hội nghị về hệ thống và quản lý giao thức Internet hay ngoại vi mạng thông minh ( IP networking and mediacon ) năm 2001 tại Gerneva đó có một phiên họp giành riêng cho chuyển dịch đến NGN. Các quan điểm khác nhau được trình bày và cuối buổi hội nghị phát hiện ra là rất khó khăn để thống nhất về NGN. + Tại một buổi họp của nhóm cổng báo hiệu 13 ( SG: signaling gateway ) tại Caracas trong vòng 1 tháng , các vấn đề về NGN đó được thảo luận trở lại.
Nhiều vấn đề đó được giải quyết nhưng một câu hỏi nổi bật đó mở ra cơ hội cho nhóm nghiên cứu SG 13 cơ hội hợp tác với những hoạt động của hiệp hội viễn thông quốc tế ( ITU : International telecom munications union ) trong khuôn khổ dự án mới của ITU. Nhưng do một số vấn đề chưa đạt đến độ chín nên việc triển khai dự án bị trì hoãn. + Ngoài ra, còn rất nhiều quan diểm khác nhau về NGN được biểu diễn bởi các nhà khai thác , nhà sản xuất và nhà cung cấp dịch vụ do đó ITU đó quyết định bắt đầu tiến hành tiêu chuẩn hoá về NGN theo mô hình dự án của nhóm nghiên cứu SG 13 chuẩn bị. + Tại cuộc họp vào tháng 1 năm 2002 , vấn đề NGN lại được đề cập đến.
Đặc biệt , các thảo luận tại Q12/13 tập trung vào mối quan hệ giữa cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu và NGN. Bên cạnh đó , những nhu cầu cấp thiết từ thị trường đòi hỏi các tiêu chuẩn theo mục tiêu ngắn hạn với NGN cần phải xác định rõ. Nguyễn Thị Liên – K11 - ĐTVT 1 5 Đồ án tốt nghiệp Mạng NGN + Tại cùng thời điểm, viện chuẩn hoá viễn thông châu âu (ETSI: European telecommunications standards institute ) cũng đó thành lập nhóm nghiên cứu NGN với nhiệm vụ phải đề xuất ra chiến lược chuẩn hoá của họ trong lĩnh vực NGN. Những vấn đề liên quan đến NGN đều đạt được độ nhất trí cao.
Trong bảng tổng kết nghiên cứu vào tháng 11 năm 2001 nhóm đó đưa ra khái niệm , đặc điểm , vai trò ứng dụng của NGN. Khái niệm về mạng NGN. Mạng viễn thông thế hệ mới NGN có nhiều tên gọi khác nhau như : + Mạng đa dịch vụ : cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau. + Mạng hội tụ : hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và phi thoại, cấu trúc mạng hội tụ.
+ Mạng phân phối : phân phối thông minh cho mọi phần tử trong mạng. + Mạng nhiều lớp : mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ lẫn nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM. Định nghĩa khái quát mạng NGN như sau : Mạng viễn thông thế hệ mới NGN là một mạng cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ gói để có thể 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. Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới là mạng tích hợp mạng thoại PSTN , chủ yếu dựa trên kĩ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói , dựa trên kĩ thuật IP/ATM.
Nó có thể chuyển tải tất các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể gánh những gánh nặng của PSTN. Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và số liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động. Vấn đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đến từ quá trình hội tụ này. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một số lượng lớn dịch vụ và phức tạp bao gồm cả đa phương tiện.
Nguyễn Thị Liên – K11 - ĐTVT 1 6 Đồ án tốt nghiệp Mạng NGN 3. Các lĩnh vực công nghệ của NGN được ETSI tập trung nghiên cứu để có thể sẵn sàng để đáp ứng các thách thức. + Cấu trúc và giao thức. + Chất lượng dịch vụ.
+ Các nền tảng dịch vụ + Quản lý mạng cho NGN. + Ngăn chặn , xâm nhập , nghe lén hợp pháp. Sự phân lớp trong NGN. + Lớp truy nhập.
+ Thông tin cửa vào. + Điều khiển cửa vào. + Dịch vụ truy nhập. + Quản lý cửa vào.
Đặc điểm của mạng NGN. Mạng NGN có 4 đặc điểm chính : + Nền tảng là hệ thống mạng mở. + Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy , những dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới. + Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói , dựa trên một giao thức thống nhất.
+ NGN có cơ chế bảo mật. NGN là mạng có dung lượng ngày càng tăng , có tính thức ứng cũng ngày càng tăng , có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. Trước hết do áp dụng cơ cấu mở mà : + Các khối chức năng của tổng đài truyền thống được chia thành các phần tử mạng độc lập , các phần tử được phân theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập. + Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng.
Nguyễn Thị Liên – K11 - ĐTVT 1 7 Đồ án tốt nghiệp Mạng NGN + Do đó trong các cấu trúc NGN đưa ra có sự phân chia rừ ràng giữa các chức năng dịch vụ đang tồn tại và các dịch vụ mới không phụ thuộc vào mạng và kiểu truy nhập được sử dụng. - Mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy , với đặc điểm : + Chia tách các dịch vụ với điều khiển cuộc gọi. + Chia tách cuộc gọi với truyền tải .