Chương 1: Tổng quan mạng Viễn thông thế hệ mới Chương 2: Cấu trúc mạng NGN của Việt Nam Chương 3: Tính toán thiết lập mạng đường trục LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn - và các thầy cô trường Đại học Công nghệ đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 CH¦¥NG 1. TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ MỚI (NGN) 1. Một số nhược điểm của mạng Viễn thông hiện tại Dựa trên nền tảng công nghệ TDM và hệ thống báo hiệu số 7 mạng Viễn thông hiện tại vẫn có khả năng cung cấp tốt các dịch vụ viễn thông bình thường như thoại hay Fax với chất lượng khá ổn định, tuy nhiên do đòi hỏi nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng làm bộc lộ những hạn chế không thể khắc phục được của mạng hiện tại.
Ngày nay thị trường viễn thông trong nước và thế giới đang ở trong cuộc cạnh tranh quyết liệt do việc xóa bỏ độc quyền nhà nước mở cửa tự do cho tất cả các thành phần kinh tế. Các nhà cung cấp dịch vụ đang phải đứng trước sức ép giảm giá thành đồng thời tăng chất lượng dịch vụ. Sự xuất hiện dịch vụ Internet và sự phát triển bùng nổ của nó dẫn đến những sự thay đổi đột biến về cơ sở mạng buộc các nhà cung cấp dịch vụ phải xây dựng mạng lưới có tính đột phá nhằm đáp ứng nhu cầu của khach hàng. Một số hạn chế của mạng hiện tại cần đươc khác phục.
Cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông Mạng PSTN dựa trên công nghệ TDM trong đó đường truyền được phân chia thành các khung cố định là 125 s. Mỗi khung được chia thành các khe thời gian (Timeslot). Kênh cơ sở được tính tương đương với một khe thời gian tức là 64 kbit/s. Điều này dẫn đến một số bất lợi, ví dụ như đối với nhiều loại dịch vụ đòi hỏi băng thông thấp hơn thì cũng không được, hay như đối với các dịch vụ có nhu cầu băng thông thay đổi thì TDM cũng không thể đáp ứng được.
Cuộc gọi TDM được phân bổ lượng băng thông cố định (N x 64 kbit/s) và các khe thời gian này được chiếm cố định trong suốt thời gian diễn ra kết nối dẫn đến lãng phí băng thông. Chuyển mạch gói quản lý băng thông mềm dẻo theo nhu cầu dịch vụ cho nên rất tiết kiệm băng thông. [7] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Khó khăn cho việc hợp nhất mạng Mạng ngày nay cung cấp các loại dịch vụ viễn thông khác nhau như thoại, dữ liệu hay video trên các mạng tách biệt nhau.
Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau. Đặc biệt mỗi mạng chỉ truyền được các dịch vụ độc lập riêng. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng. Nỗ lực tổ hợp tất cả các mạng này thành một mạng duy nhất được thực hiện từ những năm 80 với mô hình mạng ISDN băng hẹp vẫn dựa trên nền công nghệ TDM, xong cũng gặp phải một số khó khăn như tốc độ thấp, thiết bị mạng cồng kềnh, phức tạp, ý tưởng mạng ISDN băng rộng dựa trên nền công nghệ ATM được đưa ra có vẻ như quá đắt đỏ đối với người tiêu dùng.
Vả lại ATM cũng không linh hoạt khi hoạt động ở tốc độ thấp. Khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ mới, thiếu tính mềm dẻo Trong mạng PSTN, toàn bộ phần “thông minh” của mạng đều tập trung ở các tổng đài. Một dịch vụ mới được triển khai bắt đầu từ tổng đài đến đến sự thay đổi phần mềm đôi khi cả phần cứng của tổng đài, điều này rất phức tạp và tốn kém. Nhu cầu khách hàng không ngừng tăng, nhiều loại dịch vụ mới không thể thực hiện trên nền mạng TDM.
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 mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau. Ta dễ dàng nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này. Đầu tư cho mạng PSTN lớn, không linh hoạt trong việc mở rộng hệ thống.
Vốn đầu tư tập trung tại các trung tâm chuyển mạch Thực tế đầu tư cho các thiết mạng PSTN rất lớn (so với mạng IP). Các tổng đài thường rất đắt, cần phải đầu tư cả cục. Chi phí nhân công cho việc vận hành, bảo dưỡng mạng rất cao. Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành.
Các chức năng phần cứng và phần mềm cũng tập trung tại các tổng đài nên phức tạp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 khi thay đổi. Mạng có nhiều cấp gây phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và việc triển khai dịch vụ mới. Phức tạp trong việc thiết lập Trung tâm quản lý mạng, hệ thống tính cước, chăm sóc khách hàng v. Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại là chủ yếu.
Do đó, đứng ở góc độ này, mạng đã phát triển tới một mức gần như giới hạn về sự cồng kềnh và mạng tồn tại một số khuyết điểm cần khắc phục. Giới hạn trong phát triển mạng Các tổng đài chuyển mạch nội hạt đều sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh, trong đó các kênh thoại đều có tốc độ 64 kbit/s. Quá trình báo hiệu và điều khiển cuộc gọi liên hệ chặt chẽ với cơ cấu chuyển mạch. Ngày nay, những lợi ích về mặt kinh tế của thoại gói đang thúc đẩy sự phát triển của cả mạng truy nhập và mạng đường trục từ chuyển mạch kênh sang gói.
Và bởi vì thoại gói đang dần được chấp nhận rộng rãi trong cả mạng truy nhập và mạng đường trục, các tổng đài chuyển mạch kênh nội hạt truyền thống đóng vai trò cầu nối của cả hai mạng gói này. Việc chuyển đổi gói sang kênh phải được thực hiện tại cả hai đầu vào ra của chuyển mạch kênh, làm phát sinh những chi phí phụ không mong muốn và tăng thêm trễ truyền dẫn cho thông tin, đặc biệt ảnh hưởng tới những thông tin nhạy cảm với trễ đường truyền như tín hiệu thoại. Nếu tồn tại một giải pháp mà trong đó các tổng đài nội hạt có thể cung cấp dịch vụ thoại và các dịch vụ tuỳ chọn khác ngay trên thiết bị chuyển mạch gói, thì sẽ không phải thực hiện các chuyển đổi không cần thiết nữa. Điều này mang lại lợi ích kép là làm giảm chi phí và tăng chất lượng dịch vụ (giảm trễ đường truyền), và đó cũng là một bước quan trọng tiến gần tới cái đích cuối cùng, mạng NGN.
Không đáp ứng được nhu cầu của các dịch vụ dữ liệu Ngày nay dịch vụ Internet phát triển với tốc độ chóng mặt, lưu lượng Internet tăng với cấp số nhân theo từng năm và triển vọng sẽ còn tăng mạnh vào những năm sau. Trong khi lưu lượng thoại cố định dường như có xu hướng bão LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 hòa thậm chí giảm ở một số nước phát triển. Trên thế giới cũng như ử Việt Nam, Internet đã thâm nhập vào mọi góc cạnh của đời sống xã hội với các mục đích đa dạng như: đào tạo từ xa, y tế từ xa, chính phủ điện tử hay tin học hóa xã hội vv. Sự bùng nổ lưu lượng thông tin đã khám phá sự kém hiệu quả của chuyển mạch kênh TDM.
Chuyển mạch kênh truyền thống chỉ dùng để truyền các lưu lượng thoại có thể dự đoán trước, và nó không hỗ trợ lưu lượng dữ liệu tăng đột biến một cách hiệu quả. Khi lượng dữ liệu tăng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ truy cập Internet quay số trực tiếp, thường xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyên hạn hẹp. Hiện tại dịch vụ Internet phát triển nhanh đến chóng mặt tại Nhật Bản. Trong xã hội “thông tin tri thức”, dường như mọi hoạt động đều có liên quan tới Internet như học tập, nghiên cứu khoa học và vui chơi giải trí, dịch vụ đa phương tiện tăng mạnh đòi hỏi lượng băng thông lớn.
Nhu cầu về dịch vụ IP VPN cũng rất lớn. Nhiều dịch vụ giá trị gia tăng dựa trên mạng Internet xuất hiện thúc đẩy nhu cầu truy cập mạng tăng lên. Khó khăn cho các nhà cung cấp dịch vụ và vận hành: - Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài. Điều này không những làm giảm sức cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhỏ, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụng các phần mềm mới.
- Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng. Các chuyển mạch Class5 đang tồn tại làm hạn chế khả năng sáng tạo và triển khai các dịch vụ mới, từ đó dẫn đến việc làm giảm lợi nhuận của các nhà khai thác. Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng sự hội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra. Họ cần có một cơ sở hạ tầng duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 tự - số, băng hẹp - băng rộng, cơ bản - đa phương tiện,.) để việc quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay 1.
Khái niệm mạng viễn thông thế hệ mới (NGN) Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn: - Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau); - Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ); - Mạng phân phối (phân phối tính 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 nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM). Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và cung các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một khái niệm cụ thể và chính xác nào cho mạng NGN.