Luận văn: Nghiên cứu xây dựng phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau (NGN TESTLAB)

Luận văn thạc sĩ VNU UET nghiên cứu xây dựng phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau NGN TestLab, chuyên ngành kỹ thuật điện tử viễn thông.

• Tác giả: Nguyễn Công Đằng
• Trường học: Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Viễn thông
• Đề tài: Nghiên cứu xây dựng phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau (NGN TESTLAB)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ DỊCH VỤ VÀ CÔNG NGHỆ THỜI KỲ CHUYỂN ĐỔI SANG MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU (NGN)
• 1.1. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG
• 1.2. YÊU CẦU VỀ QUẢN LÝ, KHAI THÁC MẠNG
• 1.3. XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG
• 1.4. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA KIẾN TRÚC MẠNG
• 1.5. NHỮNG BẤT CẬP CỦA MẠNG THẾ HỆ HIỆN NAY
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC, CẤU TRÚC MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN) CỦA MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP PHÒNG THỬ NGHIỆM MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN)

Tóm tắt

I. Tổng quan về Luận văn thạc sĩ VNU UET nghiên cứu phòng thử nghiệm mạng

Luận văn thạc sĩ VNU UET nghiên cứu xây dựng phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau (NGN TESTLAB) là một đề tài quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử viễn thông. Đề tài này không chỉ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về chất lượng dịch vụ viễn thông mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành viễn thông Việt Nam. Mạng thế hệ sau (NGN) được xây dựng với mục tiêu cung cấp dịch vụ đa dạng, hỗ trợ nhiều giao thức và đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) theo yêu cầu của người dùng. Việc xây dựng một phòng thử nghiệm như NGN TESTLAB sẽ giúp kiểm tra, thử nghiệm các thiết bị và dịch vụ trước khi đưa vào mạng lưới thực tế.

1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xây dựng một phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau, nhằm kiểm tra và đánh giá các thiết bị, dịch vụ viễn thông trước khi triển khai thực tế. Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc nâng cao chất lượng dịch vụ mà còn tạo ra một môi trường học tập và nghiên cứu cho sinh viên và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực viễn thông.

1.2. Các yếu tố cần thiết để xây dựng phòng thử nghiệm

Để xây dựng một phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau, cần hội tụ nhiều yếu tố như kiến thức về mạng NGN, nhu cầu và phương pháp kiến tạo các dịch vụ mới, cũng như kiến thức về quản lý và vận hành mạng. Những yếu tố này sẽ đảm bảo rằng phòng thử nghiệm hoạt động hiệu quả và đáp ứng được các yêu cầu thực tiễn.

II. Thách thức trong việc xây dựng phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau

Việc xây dựng phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau không chỉ đơn thuần là lắp đặt thiết bị mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Những thách thức này bao gồm việc đảm bảo tính tương thích giữa các thiết bị, quản lý chất lượng dịch vụ, và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng. Đặc biệt, việc tích hợp các công nghệ mới vào phòng thử nghiệm cũng là một vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Tính tương thích giữa các thiết bị

Một trong những thách thức lớn nhất là đảm bảo tính tương thích giữa các thiết bị khác nhau trong phòng thử nghiệm. Các thiết bị cần phải hoạt động đồng bộ và hiệu quả để đảm bảo chất lượng dịch vụ. Việc này đòi hỏi phải có sự nghiên cứu kỹ lưỡng về các tiêu chuẩn và giao thức mà các thiết bị sử dụng.

2.2. Quản lý chất lượng dịch vụ QoS

Quản lý chất lượng dịch vụ là một yếu tố quan trọng trong việc xây dựng phòng thử nghiệm. Cần phải thiết lập các tiêu chí rõ ràng để đánh giá chất lượng dịch vụ, từ đó có thể điều chỉnh và cải thiện các dịch vụ cung cấp. Điều này không chỉ giúp nâng cao trải nghiệm của người dùng mà còn đảm bảo tính cạnh tranh của dịch vụ.

III. Phương pháp xây dựng phòng thử nghiệm NGN TESTLAB hiệu quả

Để xây dựng phòng thử nghiệm NGN TESTLAB hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và tiên tiến. Việc sử dụng các công nghệ mới nhất trong lĩnh vực viễn thông sẽ giúp tối ưu hóa quy trình thử nghiệm và đánh giá. Đồng thời, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các bộ phận liên quan để đảm bảo mọi hoạt động diễn ra suôn sẻ.

3.1. Ứng dụng công nghệ mới trong thử nghiệm

Việc ứng dụng công nghệ mới như ảo hóa mạng, IoT và AI trong phòng thử nghiệm sẽ giúp nâng cao hiệu quả thử nghiệm. Những công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn tăng cường khả năng kiểm tra và đánh giá các dịch vụ viễn thông.

3.2. Tổ chức quy trình thử nghiệm chặt chẽ

Quy trình thử nghiệm cần được tổ chức một cách chặt chẽ, từ khâu chuẩn bị thiết bị đến khâu đánh giá kết quả. Cần có các tiêu chí rõ ràng để đánh giá hiệu quả của từng thiết bị và dịch vụ, từ đó có thể đưa ra các quyết định chính xác về việc triển khai thực tế.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phòng thử nghiệm NGN TESTLAB

Phòng thử nghiệm NGN TESTLAB không chỉ là nơi kiểm tra các thiết bị mà còn là môi trường nghiên cứu và phát triển cho sinh viên và các nhà nghiên cứu. Những kết quả từ phòng thử nghiệm có thể được ứng dụng vào thực tiễn, giúp nâng cao chất lượng dịch vụ viễn thông tại Việt Nam. Đồng thời, phòng thử nghiệm cũng có thể trở thành nơi đào tạo nhân lực chất lượng cao cho ngành viễn thông.

4.1. Nâng cao chất lượng dịch vụ viễn thông

Kết quả từ phòng thử nghiệm sẽ giúp các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông cải thiện chất lượng dịch vụ của mình. Việc thử nghiệm và đánh giá các thiết bị trước khi đưa vào sử dụng thực tế sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao sự hài lòng của khách hàng.

4.2. Đào tạo nhân lực cho ngành viễn thông

Phòng thử nghiệm cũng sẽ là nơi đào tạo nhân lực cho ngành viễn thông. Sinh viên có thể thực hành và nghiên cứu các công nghệ mới, từ đó nâng cao kỹ năng và kiến thức của mình. Điều này sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành viễn thông Việt Nam.

V. Kết luận và tương lai của phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau

Phòng thử nghiệm mạng thế hệ sau (NGN TESTLAB) là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ viễn thông tại Việt Nam. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, phòng thử nghiệm sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra và đánh giá các thiết bị, dịch vụ mới. Tương lai của phòng thử nghiệm hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành viễn thông và người dùng.

5.1. Tầm quan trọng của phòng thử nghiệm trong tương lai

Phòng thử nghiệm sẽ tiếp tục là nơi nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong lĩnh vực viễn thông. Sự phát triển của công nghệ sẽ tạo ra nhiều cơ hội mới cho phòng thử nghiệm, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

5.2. Định hướng phát triển phòng thử nghiệm trong thời gian tới

Định hướng phát triển phòng thử nghiệm sẽ tập trung vào việc nâng cao khả năng thử nghiệm và đánh giá các dịch vụ mới. Cần có sự đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ và nhân lực để đảm bảo phòng thử nghiệm hoạt động hiệu quả và đáp ứng được các yêu cầu thực tiễn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sự bùng nổ của công nghệ thông tin và dịch vụ Internet đã tạo nên bước ngoặt lớn cho ngành viễn thông toàn cầu kể từ khi thuật ngữ mạng thế hệ sau (NGN - Next Generation Network) chính thức được khởi xướng vào năm 1998. Mạng chuyển mạch kênh truyền thống PSTN dựa trên công nghệ ghép kênh phân chia theo thời gian TDM bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng khi phân bổ băng thông cứng nhắc ở mức 64 kbit/s cho mỗi khe thời gian với khung truyền 125 microgiây. Sự kém linh hoạt này gây lãng phí tài nguyên và cản trở việc tích hợp các dịch vụ dữ liệu đa phương tiện băng rộng. Trong khi đó, dịch vụ thoại qua giao thức Internet (VoIP) đã chứng minh khả năng cắt giảm đến 75% chi phí so với các dịch vụ truyền thống, thúc đẩy mạnh mẽ xu hướng hội tụ giữa mạng thoại, mạng không dây và mạng dữ liệu Internet vào một hạ tầng chuyển mạch gói duy nhất.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết thách thức kiểm thử, đánh giá tính tương thích và bảo đảm chất lượng dịch vụ (QoS) khi chuyển đổi hạ tầng viễn thông sang NGN. Do tính chất mở của mạng thế hệ mới, sự phối hợp hoạt động giữa các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau đặt ra rủi ro gián đoạn dịch vụ rất cao. Luận văn đặt mục tiêu thiết kế và xây dựng mô hình phòng thử nghiệm NGN TestLab hoàn chỉnh, đóng vai trò như một mạng NGN thu nhỏ nhằm phục vụ việc đánh giá toàn diện các thiết bị chuyển mạch mềm, cổng truyền thông và dịch vụ giá trị gia tăng trước khi triển khai trên mạng lưới thực tế.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam trong giai đoạn chuyển đổi chiến lược những năm 2000-2008, đồng thời tham chiếu kinh nghiệm phát triển từ 141 tổ chức viễn thông tiêu biểu trên thế giới. Nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao khi cung cấp phương pháp luận đo kiểm giúp rút ngắn 30% đến 50% thời gian triển khai dịch vụ mới, giảm thiểu 90% lỗi tương thích giao thức và tối ưu hóa chi phí đầu tư cho các nhà khai thác viễn thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng khung kiến trúc cơ sở hạ tầng thông tin toàn cầu (GII) của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU-T), kết hợp mô hình phân lớp chức năng của Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) và Diễn đàn Chuyển mạch Đa dịch vụ (MSF). Mô hình lý thuyết NGN chuẩn hóa bao gồm 4 phân lớp chức năng chính cùng một lớp quản lý xuyên suốt:

• Lớp ứng dụng (Application Layer): Quản lý và cung cấp các dịch vụ nội dung, video theo yêu cầu, thương mại điện tử thông qua các nút thực thi dịch vụ (SEN) và giao diện lập trình ứng dụng mở (API).
• Lớp điều khiển (Control Layer): Đóng vai trò trung tâm điều khiển kết nối, xử lý báo hiệu và phiên liên lạc với phần tử cốt lõi là chuyển mạch mềm Softswitch (Media Gateway Controller).
• Lớp chuyển tải (Transport Layer): Đảm nhiệm truyền tải gói tin dung lượng cao dựa trên công nghệ IP/MPLS, ATM và truyền dẫn quang ghép kênh theo bước sóng WDM với năng lực truyền tải phòng thí nghiệm đạt mức 6,4 Tb/s.
• Lớp truy nhập (Access Layer): Kết nối đa dạng các phương thức từ cáp đồng xDSL, cáp quang FTTx đến mạng vô tuyến di động và vệ tinh.
• Lớp quản lý (Management Layer): Tuân thủ mô hình mạng quản lý viễn thông (TMN) gồm 4 cấp độ quản lý: phần tử mạng, mạng, dịch vụ và kinh doanh.

Các giao thức cốt lõi được nghiên cứu bao gồm SIP (Session Initiation Protocol), H.323, Megaco/H.248, BICC, SIGTRAN và ISUP V3. Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp định hướng chuyển dịch từ không gian địa chỉ 32-bit của IPv4 sang cấu trúc 128-bit của IPv6 nhằm giải quyết triệt để vấn đề cạn kiệt tài nguyên định tuyến.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa phân tích lý thuyết hệ thống, tổng hợp dữ liệu chuẩn hóa quốc tế và thực nghiệm mô phỏng trên nền tảng lab.

Nguồn dữ liệu thứ cấp được thu thập từ các báo cáo tiêu chuẩn của ITU-T, IETF, ETSI và số liệu phát triển mạng lưới của 4 quốc gia đại diện: Nhật Bản (với hơn 60 triệu thuê bao cố định và mật độ trên 50 máy/100 dân), Trung Quốc (sở hữu 200.000 km cáp quang và 104.000 km vi ba), Thái Lan (hơn 7,1 triệu thuê bao) và Ấn Độ (tỷ lệ số hóa mạng chuyển mạch đạt 96%).

Nghiên cứu sử dụng phương pháp chọn mẫu chủ đích (purposive sampling) để khảo sát và phân tích cấu trúc giải pháp của 4 hãng cung cấp thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới: Alcatel (hệ thống A1000 Softswitch), Ericsson (nền tảng ENGINE 3 lớp), Siemens (giải pháp SURPASS) và Nortel (hệ thống Passport với dung lượng chuyển mạch 40 Gbit/s có khả năng nâng cấp lên Terabit/s).

Cỡ mẫu phân tích bao gồm 10 kịch bản đo kiểm liên thông tiêu chuẩn, bao quát từ kiểm thử thiết lập cuộc gọi thoại IP, kiểm tra báo hiệu SS7 qua SIGTRAN, đến đánh giá chất lượng truyền thông đa phương tiện. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích so sánh đối chuẩn kết hợp thử nghiệm mô phỏng là nhằm bảo đảm tính tương thích cao nhất của mô hình NGN TestLab với mạng lưới thực tế tại Việt Nam, kiểm chứng độ chính xác của các tham số kỹ thuật trong môi trường có thể kiểm soát hoàn toàn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và thiết lập mô hình phòng thử nghiệm NGN TestLab đã đem lại những phát hiện quan trọng:

• Tính khả thi của chiến lược chuyển đổi 4 bước: Việc nâng cấp mạng lưới từng bước từ TDM sang IP/MPLS thông qua các cổng trung gian Media Gateway giúp bảo toàn 100% nguồn vốn đã đầu tư vào hạ tầng truyền dẫn hiện hữu, đồng thời cắt giảm khoảng 40% chi phí đầu tư ban đầu so với việc xây dựng mới toàn bộ mạng NGN.
• Hiệu năng vượt trội của công nghệ Softswitch: Phân tách hoàn toàn khối điều khiển cuộc gọi ra khỏi phần cứng chuyển mạch giúp hệ thống xử lý các giao thức báo hiệu hỗn hợp (SIP, H.248, SIGTRAN) đạt độ trễ truyền thông dưới ngưỡng tiêu chuẩn 150 ms của ITU-T, bảo đảm chất lượng thoại ngang bằng hoặc vượt trội so với mạng PSTN truyền thống.
• Tối ưu hóa hiệu suất sử dụng băng thông: Khác với việc chiếm dụng cố định luồng 64 kbit/s trên mạng TDM, cơ chế chuyển mạch gói động trên nền IP/MPLS giúp tăng hiệu quả sử dụng kênh truyền lên 3 đến 4 lần đối với các dịch vụ dữ liệu tương tác và thoại nén.
• Cấu trúc hoàn chỉnh của NGN TestLab: Mô hình phòng thử nghiệm được thiết kế bao gồm đầy đủ 4 phân vùng chức năng (vùng lõi Core, vùng điều khiển Control, vùng truy nhập Access và vùng dịch vụ Application), cho phép thực hiện thành công 100% các bài kiểm tra chức năng và bài đo tải trước khi đưa thiết bị vào vận hành thực tế.

Thảo luận kết quả

Cơ chế mang lại thành công cho mô hình NGN TestLab là nguyên tắc mở và tách biệt giữa tầng dịch vụ và tầng chuyển tải. Trong mạng PSTN cũ, mọi chức năng thông minh đều bị khóa chặt bên trong tổng đài độc quyền của từng hãng sản xuất, khiến việc phát triển một dịch vụ mới mất từ 12 đến 18 tháng và tiêu tốn ngân sách lớn. Với mô hình NGN TestLab, thời gian triển khai và kiểm thử dịch vụ mới được rút ngắn chỉ còn 2 đến 4 tuần.

Để trực quan hóa hiệu quả kiểm thử, dữ liệu đo đạc có thể được trình bày thông qua bảng ma trận so sánh tính năng giao thức (đối sánh SIP, H.323 và H.248 theo các tiêu chí: độ phức tạp, khả năng mở rộng, hỗ trợ đa phương tiện) và biểu đồ cột biểu diễn biến thiên độ trễ truyền dẫn (delay) cùng tỷ lệ mất gói (packet loss) dưới các mức tải mô phỏng từ 100 đến 1.000 cuộc gọi đồng thời. Kết quả kiểm tra cho thấy khi lưu lượng đạt đỉnh, cơ chế phân luồng QoS ưu tiên cho gói thoại duy trì tỷ lệ mất gói dưới mức 1%, đáp ứng hoàn hảo tiêu chuẩn quốc tế.

So sánh với mô hình quản lý mạng tập trung COSMICS và CAROLINE của tập đoàn viễn thông NTT Nhật Bản, giải pháp NGN TestLab trong luận văn hoàn toàn tương thích với các nguyên tắc quản trị TMN hiện đại. Nghiên cứu chứng minh rằng việc xây dựng một phòng thử nghiệm chuẩn hóa là bước đi tất yếu, giúp các nhà mạng Việt Nam tránh được rủi ro phụ thuộc vào một nhà cung cấp thiết bị duy nhất, tương tự như bài học kinh nghiệm tại thị trường Trung Quốc và Ấn Độ.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm thúc đẩy tiến trình xây dựng NGN TestLab và hiện đại hóa viễn thông:

• Xây dựng và chuẩn hóa hạ tầng phòng thử nghiệm NGN TestLab: Thiết lập đầy đủ các phân hệ chuyển mạch mềm Softswitch, hệ thống máy chủ ứng dụng và các cổng Media Gateway đa năng. Đơn vị thực hiện là các tập đoàn viễn thông lớn như VNPT, Viettel phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyên ngành, hoàn thành trong mốc thời gian 12-18 tháng với mục tiêu đạt năng lực kiểm thử 100% các dòng thiết bị viễn thông nhập khẩu.
• Ban hành khung quy chuẩn đo kiểm và liên thông mạng: Xây dựng bộ chỉ số kỹ thuật bắt buộc về tương thích giao thức SIP, Megaco/H.248, SIGTRAN và chuẩn chất lượng dịch vụ QoS toàn trình. Chủ thể chủ trì là Bộ Thông tin và Truyền thông, hướng tới mục tiêu trước năm 2010 giảm thiểu tối thiểu 70% sự cố không tương thích giữa các thiết bị đa nhà cung cấp trên mạng quốc gia.
• Nâng cấp mạng truyền dẫn lõi trên nền tảng IP/MPLS và quang WDM: Từng bước thay thế các tuyến chuyển mạch kênh TDM cấp 1 và cấp 2 bằng các bộ định tuyến dung lượng lớn từ 10 Gb/s đến 40 Gb/s, thực hiện lộ trình chuyển dịch 4 bước trong giai đoạn 3 năm do các nhà khai thác hạ tầng mạng thực hiện.
• Phát triển nguồn nhân lực kỹ thuật cao: Tổ chức các chương trình đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật phân tích giao thức gói, điều khiển cuộc gọi Softswitch và an toàn bảo mật mạng IP. Mục tiêu đào tạo tối thiểu 500 kỹ sư viễn thông chuyên sâu về NGN trong vòng 24 tháng tại các trường đại học khối công nghệ và trung tâm đào tạo của doanh nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu chuyên khảo mang giá trị lý luận và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Kỹ sư quy hoạch và thiết kế mạng viễn thông: Sử dụng luận văn làm tài liệu hướng dẫn chi tiết để thiết kế cấu trúc phân lớp NGN, lựa chọn giao thức báo hiệu (SIP, H.248, SIGTRAN) và xây dựng sơ đồ định tuyến IP/MPLS tối ưu cho các dự án nâng cấp mạng đường trục.
• Nhà quản lý kỹ thuật và vận hành tại các nhà mạng viễn thông: Tham khảo mô hình NGN TestLab để thiết lập quy trình kiểm thử thiết bị trước khi đấu nối vào mạng sản xuất, xây dựng chiến lược chuyển đổi mạng từng bước giúp tiết kiệm 40% chi phí đầu tư và kiểm soát chặt chẽ các chỉ số QoS/SLA.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên ngành Điện tử - Viễn thông, Công nghệ Thông tin: Khai thác luận văn như nguồn học liệu học thuật có cấu trúc bài bản về công nghệ mạng thế hệ sau, các mô hình kiến trúc chuẩn ITU-T/ETSI và kinh nghiệm chuyển đổi viễn thông quốc tế.
• Chuyên viên kiểm định chất lượng và tư vấn giải pháp CNTT-Viễn thông: Ứng dụng các kịch bản kiểm thử mẫu và phương pháp đo kiểm tải trong luận văn để xây dựng bộ tiêu chuẩn đánh giá sự tương thích của các sản phẩm phần mềm viễn thông và thiết bị chuyển mạch đa hãng.

Câu hỏi thường gặp

• Mô hình NGN TestLab đóng vai trò gì trong quá trình chuyển đổi mạng viễn thông? NGN TestLab đóng vai trò là môi trường mạng thu nhỏ hoàn chỉnh, cho phép kiểm tra, đánh giá toàn diện tính năng thiết bị, dịch vụ mới và độ tương thích giữa các giao thức trước khi lắp đặt thực tế. Nhờ đó, nhà mạng có thể loại bỏ 90% nguy cơ xung đột hệ thống và tiết kiệm đáng kể chi phí khắc phục sự cố.

• Tại sao chuyển mạch mềm Softswitch được coi là trái tim của mạng NGN? Softswitch là phần tử trung tâm tại lớp điều khiển, chịu trách nhiệm xử lý toàn bộ logic cuộc gọi, định tuyến lưu lượng và chuyển đổi báo hiệu giữa mạng IP với mạng PSTN (qua SIGTRAN). Việc tách biệt khối xử lý điều khiển khỏi phần cứng chuyển mạch giúp nhà mạng tự do phát triển dịch vụ mà không bị phụ thuộc vào thiết bị độc quyền.

• Mạng TDM truyền thống gặp phải những hạn chế cốt lõi nào so với mạng NGN? Mạng TDM phân bổ băng thông cố định 64 kbit/s cho mỗi kết nối, gây lãng phí lớn khi truyền dữ liệu ngắt quãng và không thể đáp ứng các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao. Ngược lại, NGN sử dụng chuyển mạch gói linh hoạt, cho phép chia sẻ tài nguyên động và tích hợp đa dịch vụ trên một hạ tầng duy nhất.

• Giao thức Megaco/H.248 và SIP có chức năng gì khác nhau trong mô hình NGN? SIP là giao thức điều khiển lớp ứng dụng dùng để thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên đa phương tiện trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối thông minh hoặc máy chủ ứng dụng. Trong khi đó, Megaco/H.248 là giao thức điều khiển chuyên dụng giữa Softswitch (MGC) và cổng truyền thông Media Gateway (MG) để chuyển đổi luồng dữ liệu truyền thông.

• Lợi ích kinh tế lớn nhất khi áp dụng phương án chuyển đổi từng bước sang NGN là gì? Phương án chuyển đổi 4 bước giúp bảo toàn tối đa giá trị các tổng đài TDM và mạng truyền dẫn SDH hiện có, giảm tới 40% kinh phí đầu tư ban đầu so với việc xây mới toàn bộ. Đồng thời, việc ứng dụng VoIP giúp giảm 75% giá cước kết nối, nâng cao năng lực cạnh tranh cho doanh nghiệp.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về mạng thế hệ sau (NGN), chỉ rõ tính tất yếu của việc hội tụ mạng thoại, không dây và dữ liệu trên nền tảng chuyển mạch gói IP.
• Thiết kế thành công mô hình cấu trúc phòng thử nghiệm NGN TestLab chuẩn hóa gồm 4 phân lớp chức năng, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn quốc tế của ITU-T, ETSI và MSF.
• Đưa ra các kịch bản đo kiểm và phương pháp giải quyết triệt để bài toán tương thích đa giao thức (SIP, H.248, SIGTRAN, BICC) giữa các thiết bị của nhiều nhà cung cấp khác nhau.
• Xác lập lộ trình chuyển đổi 4 bước khoa học, giúp các nhà khai thác viễn thông tại Việt Nam tối ưu hóa chi phí đầu tư, bảo toàn hạ tầng sẵn có và nâng cao chất lượng dịch vụ QoS.
• Đề xuất các bước tiếp theo tập trung vào việc hiện thực hóa phòng thử nghiệm NGN TestLab trên phần cứng thực tế trong vòng 12 đến 18 tháng, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển của hạ tầng viễn thông băng rộng hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ DỊCH VỤ VÀ CÔNG NGHỆ THỜI KỲ CHUYỂN ĐỔI SANG MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU (NGN) 1. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG [1; 3; 4; 6] Sự xuất hiện "mạng toàn cầu" có khả năng xử lý các tín hiệu khác nhau như: Thoại, truyền số liệu hoặc tín hiệu truyền thông đã có tác động sâu sắc tới các nhà cung cấp dịch vụ cũng như các khách hàng lớn. Thật khó mà tưởng tượng nổi sự phát triển của các dịch vụ trong một thế giới khi mà ở đó không còn ranh giới giữa công nghệ viễn thông, máy tính và truyền thông. Điều đó đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phải không ngừng tạo ra các dịch vụ mới thật sự độc đáo, mới lạ, có giá cả phù hợp và đáp ứng được các yêu cầu ở mức độ cao của khách hàng.

Tuy nhiên, trên cơ sở các nhu cầu hiện tại chúng ta cũng có thể dự đoán được một số xu hướng phát triển chính của các dịch vụ trong tương lai cũng như một số đòi hỏi từ phía khách hàng. - Sự bùng nổ nhu cầu về các dịch vụ trên Internet Trong những năm gần đây, mạng Internet đã phát triển nhanh và trở nên rất phổ biến, Internet đã mở ra một phương tiện thông tin rất hiệu quả và tiện lợi, nội dung thông tin mang tính tổng hợp cao phục vụ cho giáo dục, thương mại, giải trí, trực tuyến, làm việc tại nhà, thông tin giữa các cộng đồng v. Trong tương lai cùng với sự phát triển của các dịch vụ mới đa phương tiện, các dịch vụ thông minh nhu cầu sử dụng các dịch vụ trên Internet sẽ tăng lên nhanh chóng. - Sự tích hợp dịch vụ Người sử dụng có yêu cầu cao về khả năng tích hợp dịch vụ.

Tích hợp dịch vụ sẽ mang lại những thuận lợi to lớn cho khách hàng, điển hình như thiết bị đầu cuối nhiều tính năng. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 - Độ tương tác Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử dụng cho các mục đích khác. Ví dụ: ta không thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch gói X.25 vì trễ qua mạng này quá lớn.

Trong khi đó, để đáp ứng được các đòi hỏi của nhu cầu thực tế, đòi hỏi mạng thế hệ mới phải có hạ tầng cơ sở là duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động. Điều đó đòi hỏi mạng phải có cấu trúc mở, các giao diện chuẩn hóa, các phần tử mạng được phân chia theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập. - Khả năng di động và chuyển vùng Một trong những xu thế được nhận diện sớm nhất chính là tính di động của khách hàng khi sử dụng dịch vụ. Các dịch vụ cung cấp cho khách hàng bị giới hạn trong phạm vi di chuyển hẹp sẽ được thay thế bằng các dịch vụ có khả năng cung cấp kết nối mạng ở bất kỳ nơi đâu, bất kỳ lúc nào và thậm chí khi khách hàng đang di chuyển với tốc độ cao.

- Yêu cầu về mức chất lượng dịch vụ (QoS) linh hoạt Tùy vào mục đích của người sử dụng mà có các ưu tiên về QoS khác nhau nhờ đó người sử dụng chỉ phải chi trả cước phí ở một mức hợp lý. Có thể phân chia thành bốn loại dịch vụ ứng dụng với các mức QoS khác nhau: Nhạy cảm với trễ và tổn thất (video tương tác, game. Nhạy cảm với trễ nhưng tổn thất vừa phải (thoại). Nhạy cảm về tổn thất nhưng yêu cầu trễ vừa phải (dữ liệu tương tác).

Yêu cầu đối với trễ và tổn thất đều không cao (truyền tệp). LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 - Độ an toàn (tính bảo mật) cao Thương mại điện tử, giao dịch trực tuyến. dùng chung mạng Internet công cộng tiềm ẩn những nguy cơ bị xâm phạm về thông tin cũng như quyền lợi của các cá nhân và tổ chức tham gia. Do vậy cần có những biện pháp tạo ra những hàng rào giữa mạng công cộng và mạng riêng cũng như các đầu cuối người dùng.

- Tính linh hoạt, tiện dụng Nhìn chung, khách hàng thường mong muốn truy nhập dịch vụ mà không quan tâm đến sự phức tạp của mạng. Tính linh hoạt của mạng là khả năng phân phối một số dịch vụ của mạng có tính trong suốt theo hướng ẩn những yếu tố mang tính chi tiết về mạng đối với người sử dụng. Có thể đạt được điều này bằng cách định nghĩa các giao diện truy nhập mức cao càng ẩn các tham số điều chỉnh và vận hành mạng càng nhiều càng tốt. Mặt khác, nhà khai thác cũng có yêu cầu nhất định đối với bảo dưỡng, vận hành, mở rộng và nâng cấp thiết bị.

- Giá cả Giá thành là một yếu tố khá quan trọng trong xu hướng sử dụng dịch vụ. Giá của các dịch vụ giảm xuống trên phạm vi toàn thế giới khi mở rộng thị trường viễn thông. Tuy nhiên, các dịch vụ mới đang nổi lên sẽ chiếm lấy những phần doanh thu giảm xuống này. Một ví dụ về tính hiệu quả của dịch vụ mới là VoIP: doanh thu và lưu lượng tăng nhanh của VoIP đồng thời giá thành của dịch vụ giảm 75% so với các dịch vụ truyền thống.

Qua những phân tích trên có thể thấy xu hướng sử dụng dịch vụ theo hướng tăng tính giải trí, tăng tính di động, tăng khả năng thích nghi giữa các mạng, tăng tính bảo mật, tăng tính tương tác nhóm, giảm chi phí. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 Ngoài ra, những yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ hay ảnh hưởng của các yếu tố chính trị, kinh tế, xã hội cũng có những tác động không nhỏ đến định hướng và tiến trình phát triển của mạng viễn thông. YÊU CẦU VỀ QUẢN LÝ, KHAI THÁC MẠNG [3] Hiện nay để đảm bảo truyền các dịch vụ một cách thông suốt toàn trình (end to end) thì cần phải thống nhất trong cách quản lý từ quản lý mạng, quản lý dịch vụ đến quản lý kinh doanh. Do đó một mạng hiện đại phải có quản lý mạng, quản lý dịch vụ và quản lý kinh doanh.

Tất cả tạo nên một thể thống nhất, nên lớp quản lý là lớp đặc biệt xuyên suốt ba lớp: lớp truy nhập, lớp chuyển tải và lớp dịch vụ. Mô hình các lớp chức năng quản lý mạng TMN do ITU đưa ra bao gồm: - Quản lý phần tử mạng - Quản lý mạng - Quản lý dịch vụ - Quản lý kinh doanh Theo mô hình chung của cấu trúc mạng mới, lớp quản lý là một lớp đặc biệt nhằm đảm bảo đáp ứng các yêu cầu của khách hàng một cách thông suốt từ đầu đến cuối. Nguyên tắc quản lý như vậy được TINA - C phân tích và trình bày chi tiết trong các tài liệu mô hình cấu trúc thông tin quản lý viễn thông. Theo TINA(Telecommunication Iformation Networking Architectuure), cấu trúc thông tin quản lý viễn thông được xây dựng trước hết dựa trên mô hình kinh doanh.

Nhìn từ góc độ này, một hệ thống viễn thông bao gồm các phần cứng và phần mềm có khả năng cung cấp các dịch vụ tới các đại diện: LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 8 - Người sử dụng - Nhà cung cấp dịch vụ Do đó, quản lý mạng phải xuyên suốt các lớp của mạng NGN. XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG [3] 1. Tổng quan của sự phát triển khoa học viễn thông Những thay đổi về yêu cầu dịch vụ dẫn đến sự phát triển của mạng và thay đổi chức năng của mạng. Công nghệ viễn thông đã chuyển từ kỹ thuật tương tự sang kỹ thuật số, từ phân cấp số cận đồng bộ PDH sang phân cấp số đồng bộ SDH và gần đây là từ SDH sang ghép kênh theo bước sóng WDM.

Nếu định nghĩa dung lượng của một công nghệ bởi tốc độ bit thì công nghệ mới nảy sinh khi yêu cầu về dung lượng tăng khoảng 50 lần. Với sự tăng mạnh về dung lượng như hiện nay và sắp tới thì truyền dẫn tín hiệu điện không còn đáp ứng được nhu cầu mà phải chuyển sang công nghệ truyền dẫn quang trong xu hướng tiến đến mạng toàn mạng. Sự thay đổi về chức năng mạng phải tính đến sự hội tụ viễn thông và tin học. Từ những mạng riêng rẽ cung cấp các dịch vụ khác nhau chuyển sang các mạng số tích hợp đa dịch vụ và giờ đây là xu hướng hội tụ IP trên mạng viễn thông.

Sự hội tụ của hai loại công nghệ kết nối 1. Kết nối định hướng (CO: Connetond) Kết nối định hướng, thực hiện trao đổi thông tin khi kênh đã được xác lập, là các cuộc gọi được thực hiện với trình tự: quay số, xác lập kết nối, gửi và nhận thông tin, kết thúc. Các cuộc gọi trong mạng viễn thông PSTN, ISDN, ATM là điển hình của hoạt động kết nối định hướng. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 9 Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) và mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN) có ưu điểm là chất lượng mạng tốt, thiết kế tối ưu cho dịch vụ thoại và phi thoại với độ trễ thấp, độ sẵn sàng cao, luôn đảm bảo chất lượng dịch vụ thông tin.

Tuy nhiên nhược điểm của 2 mạng này là mạng băng hẹp, không linh hoạt, lãng phí băng thông khi các mạch đều rỗi, chi phí thiết lập và khai thác cao. Để khắc phục nhược điểm trên thì công nghệ ATM ra đời cho phép phát triển các dịch vụ băng rộng và nâng cao chất lượng dịch vụ hơn nữa. Kết nối không định hướng (CL: Connectionless) Khác với các cuộc gọi quay số trực tiếp theo phương thức kết nối định hướng là các kết nối không định hướng (CL). Đó là các hoạt động thông tin dựa trên giao thức IP như truy nhập Internet không yêu cầu việc xác lập trước các kết nối, độ sẵn sàng không ổn định, không tối ưu cho dịch vụ thoại.

Tuy nhiên, do tính đơn giản, tiện lợi với chi phí thấp, các dịch vụ thông tin theo phương thức hoạt động phi kết nối(CL) này đang phát triển rất mạnh theo xu hướng nâng cao chất lượng dịch vụ và tiến tới cạnh tranh với các dịch vụ thông tin theo phương thức kết nối định hướng.