Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ TIẾP THEO - NGN 1.1 Giới thiệu về NGN Mạng NGN là sự hội tụ của ba mạng thoại PSTN, mạng không dây và mạng số liệu trên vào một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quả cho phép truy xuất toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng mới và mở đƣờng cho các cơ hội kinh doanh phát triển. NGN sẽ cho phép giảm thiểu thời gian đƣa dịch vụ mới ra thị trƣờng, nâng cao hiệu suất sử dụng truyền dẫn. NGN còn cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tăng cƣờng khả năng kiểm soát, bảo mật thông tin của khách hàng. NGN đáp ứng đƣợc hầu hết các nhu cầu của nhiều đối tƣợng sử dụng nhƣ cá nhân, văn phòng, doanh nghiệp.
với các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện. Với tính thông minh của mạng, NGN cũng tạo tiền đề cho các bƣớc phát triển của công nghệ và các dịch vụ mới trong tƣơng lai.1 Sự ra đời của NGN Khái niệm mạng thế hệ sau NGN đƣợc giới chuyên môn nhắc tới từ năm 1998. Trong một vài năm tiếp theo, giữa các nhà khai thác, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và các hãng sản xuất thiết bị viễn thông trên thế giới vẫn còn có những quan điểm khác nhau về NGN. Vào tháng 1 năm 2002, tại cuộc họp của nhóm nghiên cứu 13 của ITU-T đã nhất trí đƣợc rằng NGN phải đƣợc xem nhƣ là sự cụ thể hoá các khái niệm đã đƣợc định nghĩa cho cấu trúc hạ tầng thông tin toàn cầu GII (Global Information Infrastructure).
Trong khuôn khổ của đề án GII của ITU-T (đƣợc bắt đầu từ 1995), một loạt các khuyến nghị Yxx đã đƣợc đƣa ra, trong đó những khuyến nghị quan trọng nhất là: - ITU Rec. Y110 “Nguyên lý và cấu trúc tổ chức của GII” (GII principles and framework architectures) - ITU Rec. Y120 “Phƣơng pháp luận và viễn cảnh của GII” (GII scenario and methodology) - ITU Rec. Y130 “Cấu trúc truyền tin” (Information communication architecture) - ITU Rec.
Y140 “Các điểm chuẩn cho cơ cấu kết nối” (Reference points for the interconnection framework) 13 (LUAN.00 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.00 Tuy nhiên, các khuyến nghị Yxx chỉ đƣa ra các định nghĩa về các khái niệm của cấu trúc hạ tầng thông tin toàn cầu GII chứ chƣa đề cập đến các vấn đề liên quan tới việc triển khai mạng. Vì vậy tháng 1 năm 2002, ITU đã quyết định bắt đầu nghiên cứu chuẩn hoá NGN và tổ chức một đề án ITU-T mới gọi là đề án NGN 2004, do nhóm nghiên cứu SG13 của ITU-T thực hiện. Nhiệm vụ của NGN 2004 là tổ chức nghiên cứu về NGN trong khuôn khổ ITU-T. Mục tiêu của đề án này là chuẩn bị và đƣa ra các khuyến nghị về NGN vào năm 2004 để các nhà khai thác có thể triển khai NGN từ năm 2005 trở đi [8].2 Định nghĩa và đặc điểm của NGN 1.1 Định nghĩa về NGN Vào thời điểm hiện nay, khi mà đề án NGN 2004 vẫn còn đang đƣợc triển khai, các khuyến nghị của ITU-T chƣa đƣợc hoàn thành, rất khó có thể tìm đƣợc một định nghĩa của NGN đƣợc tất cả các nhà khai thác, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, các hãng sản xuất thiết bị viễn thông trên thế giới chấp nhận.
Nhóm nghiên cứu về NGN của ETSI (Europen Telecommunication Standards Institute) đã đƣa ra định nghĩa sau cho NGN: “NGN là một khái niệm mô tả các mạng có sự phân chia hình thức thành các lớp, các mặt phẳng khác nhau và sử dụng các giao diện mở, cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ một nền tảng có thể phát triển từng bƣớc để tạo ra, triển khai và quản lý các dịch vụ mới”. Trong Khuyến nghị Y.2001, nhóm nghiên cứu ITU-T 13 đã đƣa ra định nghĩa NGN nhƣ là một mạng dựa trên chuyển mạch gói có thể cung cấp các dịch vụ viễn thông và có thể sử dụng nhiều băng rộng, các công nghệ truyền dẫn cho phép đảm bảo chất lƣợng dịch vụ và trong đó các chức năng liên kết dịch vụ là độc lập với các công nghệ liên kết truyền dẫn nằm ở dƣới. Nó cho phép sự truy nhập không bị giới hạn của ngƣời dùng tới mạng và tới các nhà cung cấp dịch vụ cạnh tranh cũng nhƣ các dịch vụ theo sự chọn lựa của họ. Nó hỗ trợ khả năng di động phổ biến cho phép sự cung cấp dịch vụ nhất quán và ở khắp mọi nơi cho ngƣời dùng.2001 còn định nghĩa thêm về NGN qua các đặc tính cơ bản sau: - Sử dụng kỹ thuật truyền dẫn trên cơ sở gói; - Phân chia chức năng điều khiển giữa các khả năng chuyển tải, cuộc gọi/phiên, ứng dụng/ dịch vụ, - Tách riêng phần cung cấp dịch vụ ra khỏi chuyển tải và cung cấp giao diện mở; 14 (LUAN.00 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.00 - Hỗ trợ một dải rộng các dịch vụ, ứng dụng và cơ chế dựa trên các dịch vụ đƣợc xây dựng thành từng khối (bao gồm dịch vụ thời gian thực, dịch vụ luồng, dịch vụ phi thời gian thực, dịch vụ đa phƣơng tiện); - Khả năng băng rộng và đảm bảo chất lƣợng dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối; - Làm việc đƣợc với các mạng đang tồn tại thông qua giao diện mở; - Hỗ trợ tính di động nói chung; - Cung cấp sự truy cập không giới hạn cho ngƣời dùng tới các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau; - Cung cấp khả năng xác thực đa dạng; - Cung cấp các đặc tính dịch vụ thống nhất cho các dịch vụ tƣơng tự theo nhận thức của ngƣời dùng; - Cung cấp sự hội tụ các dịch vụ giữa cố định và di động; - Tách riêng chức năng liên quan đến dịch vụ khỏi truyền dẫn nằm dƣới; - Hỗ trợ các công nghệ mới; - Tuân thủ tất cả các yêu cầu đƣợc quy định nhƣ về thông báo tình trạng khẩn cấp, sự bảo đảm an ninh, sự bí mật, sự ngăn chặn theo quy định pháp luật [8].2 Đặc điểm của NGN Mạng NGN có bốn đặc điểm chính: 1.
Nền tảng là hệ thống mạng mở. Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhƣng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lƣới. Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất. Là mạng có dung lƣợng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lƣợng để đáp ứng nhu cầu.
Trƣớc hết, do áp dụng cơ cấu mở mà: Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử đƣợc phân theo chức năng tƣơng ứng, và phát triển một cách độc lập. Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tƣơng ứng.00 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.00 Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hƣớng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lƣới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau. Tiếp đến, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy với đặc điểm: Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi Chia tách cuộc gọi với truyền tải Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ.
Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trƣng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao. Thứ ba, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất. Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin.
Nhƣng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, ngƣời ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà ngƣời ta thƣờng gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con ngƣời lần đầu tiên có đƣợc giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận đƣợc; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia (NII). Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu đƣợc sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lƣu lƣợng thoại và cung cấp chất lƣợng dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó đƣợc tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này [1].2 Cấu trúc và chức năng của mạng NGN Cho đến nay, mạng thế hệ mới vẫn là xu hƣớng phát triển mới mẻ, hiện đang có hai đề nghị về mô hình cấu trúc chức năng của NGN.
Mô hình thứ nhất của ITU-T đƣợc trình bày trong dự thảo khuyến nghị Rec.GRM-NGN và mô hình thứ hai do ETSI đƣa ra. Trong tài liệu này chỉ trình bày mô hình do ITU-T 16 (LUAN.00 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Nhiều hãng Viễn thông lớn cũng đã đƣa ra mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới nhƣ: Alcatel, Ericssion, Nortel, Siemens, Lucent, NEC… Bên cạnh việc đƣa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là các giải pháp mạng cũng nhƣ những sản phẩm thiết bị mới khác nhau. Các hãng đƣa ra các mô hình cấu trúc tƣơng đối rõ ràng và các giải pháp mạng cụ thể nhƣ là hãng Alcatel, Siemens, Ericsions.
Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng mới có đặc điểm chung là bao gồm 5 lớp chức năng sau : - Lớp Ứng dụng (Application/service layer). - Lớp Điều khiển (Control layer) - Lớp Chuyển tải hay lớp Lõi (Transport/Core layer). - Lớp truy nhập (Access layer) - Lớp quản lý (Management layer) Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tƣơng thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang đƣợc các nhà khai thác quan tâm [1][17].1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN Hình 1.1: Cấu trúc chức năng của mạng NGN 17 (LUAN.00 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.