MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu phát triển về công nghệ thông tin ngày càng đòi hỏi cấp bách trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Hiện tại và trong thời gian tới, nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và đặc biệt là các dịch vụ băng rộng. ngày một tăng và không thể tách rời trong đời sống xã hội. Bên cạnh đó, xu hướng hội tụ của viễn thông và công nghệ thông tin có nhiều ảnh hưởng đến mạng viễn thông, nên đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, hiện đại, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển.
Mạng viễn thông Việt Nam đã được số hoá với các thiết bị hiện đại và các loại hình dịch vụ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng. Bên cạnh VNPT, một số công ty khác cũng đã đang và từng bước tham gia vào việc khai thác thị trường cung cấp các dịch vụ viễn thông. Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc phát triển mạng viễn thông theo cấu trúc thế hệ sau (NGN - Next Generation Network) với các công nghệ phù hợp là bước đi tất yếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt Nam. Nội dung chính của đề tài bao gồm các phần sau: - Các yếu tố thúc đẩy sự ra đời NGN.
- Cấu trúc mạng NGN. - Tiến trình phát triển NGN của Việt Nam - Và Thiết kế mạng đường trục NGN của Việt Nam. Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy PGS.TS Nguyễn Viết Kính - người đã trực tiếp hướng dẫn tôi và các bạn đồng nghiệp. -7- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 CÁC YẾU TỐ THÚC ĐẨY SỰ RA ĐỜI NGN 1.1 SỰ HỘI TỤ CỦA HAI LOẠI CÔNG NGHỆ KẾT NỐI 1.1 Kết nối định hƣớng (CO) Kết nối định hướng 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. 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.2 Hoạt động phi kết nối (CL) Khác với các cuộc gọi quay số trực tiếp theo phương thức kết nối định hướng là các hoạt động phi kết nối (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, vì vậy chất lượng dịch vụ có thể không được đảm bảo, 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 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.3 Xu hƣớng hội tụ CO và CL và sự ra đời chuyển mạch mới cho NGN Hai xu hướng phát triển này dần tiệm cận và hội tụ với nhau tiến tới ra đời công nghệ chuyển mạch mới ATM/IP. Sự phát triển mạnh mẽ của nhu cầu dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng. Đó là -8- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nguồn gốc, động lực cho sự ra đời và phát triển của mạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network).
Khái niệm mạng thông tin thế hệ sau NGN ra đời bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng. Mạng thông tin tin thế hệ sau (NGN) có hạ tầng thông tin 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 di động và cố định. CL IP C¹nh tranh víi CO ATM CO PSTN/ISDN M«i tr-êng viÔn th«ng QoS kh«ng ®-îc QoS ®-îc QoS cao ®¶m b¶o ®¶m b¶o Song h-íng Hình 1.1: Các xu hướng phát triển công nghệ mạng 1.2 NHU CẦU MỚI VỀ KHAI THÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG 1.1 Nhiều nhà khai thác trên một mạng viễn thông Dễ dàng sử dụng: Khách hàng không bị ảnh hưởng từ các quá trình tập trung, xử lý và truyền dẫn thông tin phức tạp của hệ thống. Nó cho phép khách hàng truy xuất và sử dụng các dịch vụ mạng một cách đơn giản hơn, bao gồm các giao diện người dùng cho phép tương tác tự nhiên giữa khách hàng và mạng.
Khách hàng được cung cấp các thông tin hướng dẫn, các tùy chọn, các tương tác quản lý xuyên suốt các dịch vụ. Ngoài ra nó còn cung cấp các menu khác nhau -9- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cho những người chưa có kinh nghiệm ngược lại với những người đã có kinh nghiệm, và cung cấp một môi trường thống nhất cho các dạng thông tin.2 Linh hoạt về điểm khai thác dịch vụ Mục tiêu đặt ra là khách hàng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳ dạng nào, trong bất kỳ điều kiện nào, tại mọi nơi và dung lượng tùy ý. Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện, đảm bảo độ tin cậy, thân thiện trong việc liên kết các thuê bao, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất kỳ phương tiện nào, vào mọi lúc, tại mọi nơi,. Giải pháp của mạng Internet đơn giản là sử dụng các thiết bị đầu cuối thuê bao CPE (Customer Premise Equipment) tiên tiến như PC, điện thoại thông minh (smart phone), settop-box,.
Dịch vụ được thực hiện tại các hệ thống đầu cuối. Các xí nghiệp, các công ty phần mềm và một số trường Đại học, trung học sẽ phát triển các ứng dụng và tải chúng từ mạng Internet đến các thiết bị CPE. Các yêu cầu đối với mạng truyền tải công cộng là tính tin cậy và băng thông truyền dẫn cao. Các dịch vụ trên nền mạng có nhiều ưu điểm.
Với một số nhỏ các dịch vụ đơn giản không yêu cầu làm việc giữa khách hàng với nhau, các dịch vụ trên nền CPE có thể hiệu quả. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng làm việc với nhau tăng, các dịch vụ trên nền mạng tỏ ra có nhiều lợi thế hơn. Ví dụ, các ứng dụng trên nền mạng linh hoạt hơn và có khả năng mở rộng hơn so với các dịch vụ trên nền CPE. Với các ứng dụng trên nền CPE, thiết bị CPE cần phải tinh vi, phức tạp hơn, do đó việc chi phí tốn kém hơn để đảm bảo các yêu cầu về các ứng dụng tiên tiến hơn.
Giải pháp trên nền mạng cho phép chia sẻ tài nguyên và dễ dàng mở rộng để đáp ứng các yêu cầu đó. Thứ hai, dịch vụ trên nền CPE khó khăn trong việc cung cấp các dịch vụ đối với thuê bao di động. Nếu khách hàng muốn truy nhập vào các dịch vụ của họ tại những địa điểm khác nhau, họ cần phải mang thiết bị CPE theo hay tải phần mềm từ vị trí mới, lãng phí thời gian và tài nguyên mạng. Với các dịch vụ trên nền mạng, khách hàng có thể truy nhập vào các dịch vụ của họ bất kể từ vị - 10 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trí nào.
Cuối cùng, các vấn đề khách hàng quan tâm như tính cước, quản lý cấu hình, dự phòng và các dạng quản lý khác được xử lý dễ dàng hơn đối với các dịch vụ trên nền mạng. Trong khi các dịch vụ hiện tại vẫn được các nhà cung cấp giữ lại, thì khách hàng lại sẽ hướng đến các dịch vụ đa phương tiện băng rộng và các dịch vụ mang nhiều thông tin. Khách hàng có thể tương tác với nhau thông qua mạng nhờ các thiết bị CPE tinh vi và có thể chọn trên phạm vi rộng chất lượng dịch vụ (QoS) và dải tần. Trong tương lai, mạng thông minh sẽ không chỉ tạo ra các tuyến kết nối bằng cách dựa trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang nhiều thông tin rộng hơn như: quản lý phiên (session) đa phương tiện, các kết nối đa công nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dịch vụ chỉ dẫn trực tuyến, các phần tử giám sát.2 Độ tƣơng 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 đo.
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. Ta cần xem xét các mạng viễn thông đang sử dụng hiện nay. - Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu.
- Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ. PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng điện thoại chuyển mạch công cộng. PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài nội hạt, và tổng đài tandem (tổng đài quá giang nội hạt 4). Phương pháp nâng cấp các tandem là bổ sung cho mỗi nút một ATM.
Các ATM sẽ cung cấp dịch vụ - 11 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com băng rộng cho thuê bao, đồng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện nay vào mạng chung ISDN. Các tổng đài cấp 1 (đường trục) là các tổng đài loại lớn bao gồm tổng đài chuyển tiếp và quốc tế. Các tổng đài này có kiến trúc tập trung, cấu trúc phần mềm và phần cứng độc quyền. ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số liên kết đa dịch vụ.