Luận văn Thạc sĩ: Tìm hiểu và xây dựng hội nghị truyền hình trên mạng NGN

Luận văn phân tích chi tiết giải pháp xây dựng dịch vụ hội nghị truyền hình trên nền tảng mạng NGN. Khám phá kiến trúc, giao thức và ứng dụng thực tế.

• Tác giả: Vũ Đình Quân
• Người hướng dẫn: TS. Pang Văn Chuyết
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Tìm Hiểu Và Xây Dựng Dịch Vụ Hội Nghị Truyền Hình Trên Mạng NGN
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mạng NGN Và Hội Nghị Truyền Hình

Mạng NGN (Next Generation Network) là nền tảng công nghệ viễn thông thế hệ mới, dựa trên kỹ thuật chuyển mạch gói và truyền dẫn băng rộng. Đây là sự tích hợp giữa mạng thoại truyền thống PSTN với mạng chuyển mạch gói IP, cho phép truyền tải toàn bộ dịch vụ viễn thông hiện đại. Hội nghị truyền hình trên mạng NGN là ứng dụng tiêu biểu, kết hợp công nghệ SIP, RTP và H.323 để cung cấp dịch vụ hội họp từ xa chất lượng cao. Dịch vụ này giảm chi phí vận hành, tăng hiệu suất làm việc và hỗ trợ đa dạng ứng dụng trên một hạ tầng mạng thống nhất.

1.1. Khái Niệm Mạng NGN

Mạng NGN là hệ thống mạng mở, dựa trên giao thức chuẩn hóa, có khả năng thích ứng cao. Nó cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phát triển ứng dụng độc lập với cơ sở hạ tầng mạng. Mạng thế hệ mới hỗ trợ hội tụ dữ liệu và thoại, linh hoạt trong việc cấp phát tài nguyên và đáp ứng nhu cầu người dùng ngày càng tăng.

1.2. Đặc Điểm Của Hội Nghị Truyền Hình Trên NGN

Hội nghị truyền hình trên mạng NGN mang các đặc tính nổi bật: chất lượng cao, truyền trực tiếp thời gian thực, hỗ trợ đa người tham gia, dễ dàng tích hợp với các ứng dụng khác. Công nghệ SIP (Session Initiation Protocol) quản lý phiên gọi, RTP xử lý dữ liệu đa phương tiện, đảm bảo truyền tải ổn định và tiết kiệm băng thông.

II. Kiến Trúc Và Công Nghệ Softswitch Trong NGN

Công nghệ Softswitch là nền tảng chính của mạng NGN, thay thế hệ thống chuyển mạch kênh truyền thống bằng phương pháp chuyển mạch gói mềm. Softswitch bao gồm Media Gateway Controller (MGC) và Media Gateway (MG), hoạt động trong hạ tầng mạng IP. Kiến trúc này giảm chi phí thiết bị, nâng cao tính linh hoạt và cho phép tích hợp dịch vụ đa dạng. Giao thức SIP và RTP là những công nghệ then chốt, đảm bảo giao tiếp hiệu quả giữa các thành phần mạng và thiết bị người dùng.

2.1. Hoạt Động Của Chuyển Mạch Mềm

Chuyển mạch mềm (Softswitch) thực hiện chức năng định tuyến cuộc gọi thông qua bộ xử lý trung tâm thay vì sử dụng những đường kết nối vật lý. Media Gateway Controller điều khiển quá trình chuyển mạch, trong khi Media Gateway chuyển đổi tín hiệu giữa các giao thức khác nhau, kết nối mạng legacy với mạng NGN một cách liền mạch.

2.2. Ưu Điểm Của Công Nghệ Softswitch

Softswitch mang lại nhiều lợi thế: giảm chi phí đầu tư và vận hành, tăng tính mở rộng, hỗ trợ các dịch vụ viễn thông mới, cho phép cung cấp dịch vụ nhanh chóng và linh hoạt. Công nghệ này cũng dễ dàng tích hợp với hạ tầng hiện tại, giúp các nhà cung cấp thực hiện quá trình chuyển đổi từng bước.

III. Chiến Lược Phát Triển Mạng NGN Tại Việt Nam

Chiến lược phát triển mạng NGN tại Việt Nam cần tuân theo các nguyên lắc cơ bản: bảo đảm tính cạnh tranh, khuyến khích đầu tư, và duy trì sự ổn định kinh tế xã hội. Quá trình triển khai cần thực hiện từng bước, ban đầu xây dựng trên nền tảng mạng hiện tại, sau đó dần dần chuyển đổi hoàn toàn. Có hai hướng phát triển: nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (ESP) nâng cấp hệ thống, và nhà cung cấp mới (ISP/ASP) khai thác mạng NGN. Các giải pháp đề xuất bao gồm tối ưu hóa hạ tầng viễn thông hiện nay và xây dựng cơ sở hạ tầng NGN hoàn toàn mới theo kế hoạch dài hạn.

3.1. Nguyên Lắc Và Mục Tiêu Xây Dựng

Mục tiêu chính của chiến lược NGN tại Việt Nam là hiện đại hóa hạ tầng viễn thông quốc gia, tăng cường khả năng cạnh tranh quốc tế, và cung cấp dịch vụ chất lượng cao cho người dân. Các nguyên lắc thực hiện nhấn mạnh tính độc lập dịch vụ, mở rộng liên kết mạng toàn cầu và đảm bảo an toàn thông tin.

3.2. Các Giải Pháp Phát Triển

Có hai phương án chính: thứ nhất, nâng cấp mạng hiện tại dần dần với chi phí thấp; thứ hai, xây dựng mạng NGN mới từ đầu để đạt hiệu suất cao. Giải pháp kết hợp cả hai phương pháp là tối ưu, cho phép nhà cung cấp dịch vụ linh hoạt chọn lựa theo nhu cầu.

IV. Ứng Dụng Hội Nghị Truyền Hình Trong Mạng NGN

Ứng dụng hội nghị truyền hình là một trong những dịch vụ quan trọng nhất trên mạng NGN, cung cấp khả năng giao tiếp video chất lượng cao giữa nhiều người dùng. Hệ thống hỗ trợ cấu trúc logic và vật lý rõ ràng, với các thành phần chuyên dụng quản lý phiên họp. Giao thức H.323 được sử dụng rộng rãi, cho phép tích hợp trong mạng cục bộ (LAN), qua Internet, và kết nối với các mạng bên ngoài. Ứng dụng này mang lại ưu điểm như giảm chi phí công tác, tăng năng suất, và hỗ trợ làm việc từ xa hiệu quả, đáp ứng nhu cầu chuyên môn và giáo dục hiện đại.

4.1. Kiến Trúc Hội Nghị Truyền Hình

Kiến trúc hội nghị bao gồm máy chủ điều phối (MCU), gateway kết nối, và các thiết bị người dùng. Cấu trúc logic xác định luồng điều khiển và xử lý tín hiệu, trong khi cấu trúc vật lý mô tả bố trí thực tế các thành phần trên mạng IP. Điều này đảm bảo hoạt động ổn định và khả năng mở rộng.

4.2. Ứng Dụng Thực Tế Trên Mạng Cục Bộ Và Internet

Hội nghị truyền hình có thể triển khai trên mạng LAN nội bộ cho các cuộc họp công ty, hoặc qua Internet cho kết nối quốc tế. Giao thức H.323 hỗ trợ cả hai môi trường, cho phép gọi đến các mạng legacy qua gateway. Ứng dụng này phù hợp cho giáo dục từ xa, tele-y tế, và họp kinh doanh quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về Mạng thế hệ mới 1.1 Mạng viễn thông hiện tại.1 Khái niệm về mạng viễn thông. Mang viên thông là phương tiên truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mang có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng Mạng viên thông bao gồm các thành.phân chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dân, môi trường truyền vả thiết bị đầu cuối. i we Thiết bi chuyển. Thiết bị muyển [Thiết ị truyền “Thiết bị chuyển.

mach dâu dấu, mach Môi tường truyền đẫn Hinh 1: Môhinh mạng thể hệ sau Thiết bị chuyển mạch: gồm có tổng đài nội hạt vả tổng đài quả giang. Các thuê bao được nói vào tổng đải nội hạt vả tổng đải nội hạt được nói vào tông dai qua giang. Nhờ các thiết bị chuyên mạch ma đường truyền dân được dùng chung và mạng có thẻ được sử dụng một cách kinh tế. Thiết bị truyền dẫn: dùng đẻ nỏi thiết bị dau cudi với tổng đài, hay giữa các tổng đài đẻ thực hiện việc truyền các tin hiệu điện.

Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dần phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang. Thiết bị truyền dan phia thué bao dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên có một số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến._ Môi trường truyền: bao gồm truyền hữu tuyến vả vô tuyển. Truyền hữu tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang. Truyền vô tuyển bao gồm vi ba, vệ tình Thiết bị đầu cuối: cho mạng thoại truyền thông gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đải PABX.

‘Va Dinh Quân - 7m hiểu và xây dựng dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. Slation Controller), BTS (Base Trmster Station), HILR (Home Localion Register), VLR( Visitor Location Register) va MS ( Mobile Subscriber).13 Những hạn chế của mạng Viễn thông hiện tại. Như đã phân tích ở trên hiện nay có rất nhiêu loại mạng khác rửaau, mỗi mạng lại yêư câu phương, pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo. dưỡng khác nhau.

Như vậy hệ thẳng mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng, nhất là: ¥ Chi truyan được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng. ¥ Thiéu mém déo: Sy ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh zé tới tốc độ truyền tín biệu. Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiễu dịch vụ truyền thông trong tương lại mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại địch vụ sẽ có tốc độ truyền kháo nhau. Ta dé ding nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khỏ thích nghỉ với những đòi hỏi này v êm liệu quả trong việc bão dưỡng, vận hành cfmg nhú sử dụng tải nguyên.

Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mang khac cung str dung. Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm mục đích khai thắc dichvụ thoại là chủ yếu, Do đó, đứng ở góc độ này, mạng đã phát triển tới mức gân như giới hạn về sự cổng kênh và mạng tên tại một số khuyết điểm cản. ¥ Kién trúc tổng dai dộc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàn toan vào các nhá cmp cấp tổng dai. Điển này không những, lêm giảm sửc cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhô, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nàng cấp và ng đựng các phân mẻm mới + Cáo tổng đài chuyến mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trổ nên lạc hậu đối với nhu câu của khách háng, “ Sự bừng nễ lưu lượng thông tin đã khám phả sự kém hiệu quả của chuyển.

mạch kênh TDM. Chuyển mạch kênh truyền thống chỉ dùng để truyền các hưu lượng thoại có thể đự đoán trước, và nó khêng hỗ trợ km lượng đủ liệu tang đột biến một cách hiệu quả. Khi lượng dữ liệu tầng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ fruy cập Internet quay số trực tiếp, thưởng xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyên hạn hẹp. Trong khi đó, chuyển mạch kênh làm lăng phí bằng thông khi các mạch đểu rỗi trong một khoảng thời gian mả không có tín hiệu nào được truyền đi Đừng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác viễn thông nhận thấy rằng "sự bội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN" là chắc ấy ra.

Họ ân gó một cơ sở hạ lẳng duy nhất cung cấp cho mor dich vụ (lượng „ băng hẹp- băng rộng, cơ bản -da phương tiện.) dễ việc quản lý tập trung, ‘Va Dinh Quan - Tim hiểu và xây dung dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. giảm chỉ phí hão dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ Hợ các địch vụ của mạng hiện nay 12 Mang Vién théng thé hé méi (Next Generation Network) 1. Mạng thông tin thế hệ mới (NGX) là mang có cơ sở hạ tẳng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyên mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách da dạng, và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cóđịnh và dĩ động Cho tới hiện ray, mặc dù các lễ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cập thiết bị viễn thông trên thể giới déu rat quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phat triển NGN, nhưng vẫn chưa có một dịh nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mang, NGN. Do đó dinh nghia mang NGN néu ra 6 day không thế bao ham hết mọi chỉ tiết về mạng thẻ hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái chung nhất khi để cập đến NGM.

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ é chuyển mạch gói vả công, nghệ truyền dẫn băng rộng. Như vậy, có thé xem mang thang tin thể hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN chỗ yếi dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật es TM. Nó có thể truyền tải tắt cả các dịch vụ vẫn có của PSTN đồng thời cững có nhập một lượng đở liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thê giảm nhẹ gảnh nặng, của PSTN. Tuy nhiêu, NGX khô đem thuận là sự hội tụ giữa thoại và đữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ s mạng cô định và di động, Vân để chủ đạo ở dây là làm sao có thể tận dụng hét lợi thé dem dén từ quả trình hồi tụ này Một vân để quan trọng khác là sự bùng nỗ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương, tiên, phần lớn trong đó là không được hoạch định khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay 1.2 Dặc điểm của mạng NGN.

Mang NGX có bến đặc điểm chỉnh: vˆ Nêntổng là hệ thống mạng mỗ V Mạng NGN 1a do meng dich vụ thúc dẫy, nhưng dịch vụ phải thực hiển dộc lập với mạng lưới _ Mạng NGN là nưng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất. ¥ La mạng có dung lượng ngày cảng tăng, có tính thích ửng cũng ngảy cảng, tầng, có đủ dung lượng để đáp ímg nhu câu. Ta áp địng cơ cầu mô mà ‘Va Dinh Quan - Tim hiểu và xây dung dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. chương bình clienL hỗ trợ việc thiết lập cuộc gọi và đồng vai trò như mội soÏ]phơne cho các cuộc gọi giila các máy tỉnh trên nền Internet Nội dụng, của báo cáo gồm các phần sau: Chương l: Giới thiệu Mạng thể hệ mới.

Chương 2: Công nghệ Soliswitch Chương 3: Chiến hrạc phát triển mạng NGN ở Việt Nam. Chương 4: Ứng dụng hội nghị trong mạng NƠN. Chương 5: Phân tích thiết kế và cài đất thữ nghiêm ứng địmg hội nghị trong mạng NGN ‘Va Dinh Quan - Tim hiểu và xây dung dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. chương bình clienL hỗ trợ việc thiết lập cuộc gọi và đồng vai trò như mội soÏ]phơne cho các cuộc gọi giila các máy tỉnh trên nền Internet Nội dụng, của báo cáo gồm các phần sau: Chương l: Giới thiệu Mạng thể hệ mới.

Chương 2: Công nghệ Soliswitch Chương 3: Chiến hrạc phát triển mạng NGN ở Việt Nam. Chương 4: Ứng dụng hội nghị trong mạng NƠN. Chương 5: Phân tích thiết kế và cài đất thữ nghiêm ứng địmg hội nghị trong mạng NGN ‘Va Dinh Quan - Tim hiểu và xây dung dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. chương bình clienL hỗ trợ việc thiết lập cuộc gọi và đồng vai trò như mội soÏ]phơne cho các cuộc gọi giila các máy tỉnh trên nền Internet Nội dụng, của báo cáo gồm các phần sau: Chương l: Giới thiệu Mạng thể hệ mới.

Chương 2: Công nghệ Soliswitch Chương 3: Chiến hrạc phát triển mạng NGN ở Việt Nam. Chương 4: Ứng dụng hội nghị trong mạng NƠN. Chương 5: Phân tích thiết kế và cài đất thữ nghiêm ứng địmg hội nghị trong mạng NGN ‘Va Dinh Quan - Tim hiểu và xây dung dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. chương bình clienL hỗ trợ việc thiết lập cuộc gọi và đồng vai trò như mội soÏ]phơne cho các cuộc gọi giila các máy tỉnh trên nền Internet Nội dụng, của báo cáo gồm các phần sau: Chương l: Giới thiệu Mạng thể hệ mới.

Chương 2: Công nghệ Soliswitch Chương 3: Chiến hrạc phát triển mạng NGN ở Việt Nam. Chương 4: Ứng dụng hội nghị trong mạng NƠN. Chương 5: Phân tích thiết kế và cài đất thữ nghiêm ứng địmg hội nghị trong mạng NGN ‘Va Dinh Quan - Tim hiểu và xây dung dịch vụ hội nghị truyền hình trên mạng NGN. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay.

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc diễn chung là tôn tại một cách riêng lô, 'ảng với mỗi loại dich vụ (hông tin lại có it nhất một loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó, © Mang Telex: dùng đễ gửi các bức diện dưới dạng kỷ tự đã được mã hoá bing 5 bit (ma Baudot) © Mang dién thoai céng ogng, obn goi la mang POTS (Plain Old ‘Telephone Service): 6 day thing tin tiếng nói được số hóa và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN ® Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạnh gói để trao đổi số liệu giữa các máy tính đựa trên giao thức của X-25 và hệ thông truyền số liệu chuyên mạch kênh dựa trên các giao thức X.2 © Các tin hiệu truyền hình có thê được truyền theo ‘ba cách: truyền bằng song vô tuyển, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community Anlena Television) bằng cáp đồng trục hoặc truyền qua hệ thông vệ tỉnh, hay còn gọi là truyền hinh trực tiệp DBS (Direet Broadeast System). œ Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đối thông, qua mạng cục bộ LAN (Local Area Network).