Luận văn: Giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ mạng NGN - Đại học Quốc gia Hà Nội

Nâng cao chất lượng dịch vụ mạng NGN với các giải pháp tối ưu. Tìm hiểu cách cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và trải nghiệm người dùng mạng NGN.

• Tác giả: Nguyễn Anh Đức
• Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Cảnh Tuấn
• Trường học: Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử - viễn thông
• Đề tài: Giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ mạng NGN
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƢƠNG I - TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN)
• 1.1. CẤU TRÚC CHỨC NĂNG CỦA MẠNG NGN
• 2.1. CẤU TRÚC VẬT LÝ CỦA MẠNG NGN
• 3.1. CÁC THÀNH PHẦN MẠNG VÀ CHỨC NĂNG
• 3.1.1. C¸c chøc n¨ng cña mét Media Gateway
• 3.1.2. §Æc tÝnh hÖ thèng
• 4.1. Media Gateway Controller
• 4.1.1. C¸c chøc n¨ng cña Media Gateway Controller
• 4.1.2. §Æc tÝnh hÖ thèng
• 5.1. C¸c chøc n¨ng cña Signaling Gateway
• 5.1.1. C¸c chøc n¨ng cña Signaling Gateway
• 5.1.2. §Æc tÝnh hÖ thèng
• 6.1. Application Server/Feature Server
• 6.1.1. Chøc n¨ng cña Feature Server
• 6.1.2. Mét vµi vÝ dô vÒ c¸c dÞch vô ®Æc tÝnh
• 6.1.3. §Æc tÝnh hÖ thèng
• 7.1. c¸c c«ng nghÖ nÒn t¶ng cho m¹ng thÕ hÖ míi
• 8.1. IP over ATM
• 9.1. b¶ng so s¸nh gi÷a c¸c c«ng nghÖ
• 2. CH-¬NG II – c¸c dÞch vô vµ chÊt l-¬ng dÞch vô trªn nÒn m¹ng NGN
• 2.1. Tæng qu¸t c¸c dÞch vô trªn m¹ng ngn
• 2.2. C¸c dÞch vô dùa trªn nÒn IP
• 2.3. Tæng qu¸t c¸c dÞch vô m¹ng th«ng minh - IN
• 2.4. C¸c dÞch vô ®ang triÓn khai trªn m¹ng NGN cña VNPT
• 2.5. DÞch vô tr¶ tr-íc 1719
• 2.6. DÞch vô m¹ng riªng ¶o VPN
• 2.7. DÞch vô miÔn c-íc ë ng-êi gäi 1800 (Freephone)
• 2.8. DÞch vô gi¶i trÝ gi¶i th-ëng 1900 (Premium Service)
• 2.9. DÞch vô truyÒn h×nh héi nghÞ NGN
• 2.10. ChÊt l-îng dÞch vô (Qos) trªn m¹ng NGN
• 2.11. Kh¸i niÖm vÒ QoS
• 2.12. Sù cÇn thiÕt triÓn khai QoS
• 2.13. C¸c yÕu tè ¶nh h-ëng ®Õn chÊt l-îng dÞch vô
• 2.14. B¨ng th«ng
• 2.15. C¸c biÖn ph¸p thùc hiÖn ®Ó n©ng cao chÊt l-îng dÞch vô
• 2.15.1. Líp dÞch vô CoS
• 2.15.2. C¸c dÞch vô ph©n biÖt
• 2.15.3. C¸c dÞch vô internet
• 2.15.4. Kü thuËt l-u l-îng MPLS
• 2.15.5. §¸nh gi¸ chung
• 3. CH-¬NG III: GI¶I PH¸P NÂNG CAO CHÊT L-îNG DÞCH Vô M¹NG NGN
• 3.1. Sù ra ®êi cña c«ng nghÖ MPLS
• 3.2. C«ng nghÖ IP
• 3.3. C«ng nghÖ ATM
• 3.4. C«ng nghÖ MPLS
• 3.5. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch MPLS
• 3.6. C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n MPLS
• 3.7. Thµnh phÇn c¬ b¶n cña MPLS
• 3.8. Ho¹t ®éng cña MPLS
• 3.9. ChÕ ®é ho¹t ®éng khung MPLS
• 3.10. ChÕ ®é ho¹t ®éng tÕ bµo MPLS
• 3.11. Ho¹t ®éng cña MPLS khung trong m¹ng ATM-PVC
• 3.12. C¸c giao thøc sö dông trong m¹ng MPLS
• 3.13. Giao thøc ph©n phèi nh·n
• 3.13.1. Ph¸t hiÖn LSR l©n cËn
• 3.13.2. Giao thøc chuyÓn t¶i tin cËy
• 3.14. Giao thøc CR-LDP
• 3.14.1. Kh¸i niÖm ®Þnh tuyÕn c-ìng bøc
• 3.14.2. C¸c phÇn tö ®Þnh tuyÕn c-ìng bøc
• 3.15. Giao thøc RSVP
• 3.16. Giao thøc RSVP trong m¹ng MPLS hç trî QoS
• 3.17. ChÊt l-îng dÞch vô m¹ng sö dông c«ng nghÖ MPLS
• 3.18. DÞch vô cè g¾ng tèi ®a (Best Effort)
• 3.19. M« h×nh dÞch vô tÝch hîp (IntServ)
• 3.20. M« h×nh dÞch vô DiffServ
• 3.21. M« h×nh ph©n luång l-u l-îng MPLS
• 3.22. Kü thuËt l-u l-îng hç trî qos trong MPLS
• 3.23. C¸c môc tiªu chÊt l-îng cña kü thuËt l-u l-îng (TE)
• 3.24. Nh÷ng h¹n chÕ cña c¬ chÕ ®iÒu khiÓn IGP hiÖn t¹i
• 3.25. Qu¶n lý l-u l-îng MPLS
• 3.26. Qu¶n lý l-u l-îng qua MPLS
• 3.27. Ho¹t ®éng c¬ b¶n cña c¸c trung kÕ l-u l-îng
• 3.28. Qu¶n lý c¸c thuéc tÝnh kü thuËt l-u l-îng c¬ b¶n trªn c¸c trung kÕ cña m¹ng MPLS
• 3.29. kinh nghiÖm Sö dông c«ng nghÖ MPLS trªn m¹ng NGN cña VNPT
• 3.30. CÊu tróc m¹ng lâi NGN cña VNPT
• 3.31. ThiÕt bÞ sö dông trªn líp m¹ng lâi NGN cña VNPT
• 3.31.1. X¸c lËp cÊu h×nh MPLS trªn thiÕt bÞ M160 nh»m ®¶m b¶o chÊt l-îng dÞch vô
• 3.31.1.1. X¸c lËp MPLS trªn thiÕt bÞ líp m¹ng lâi M160:
• 3.31.1.2. ThiÕt lËp QoS trªn thiÕt bÞ líp m¹ng lâi Router M160 cña VNPT
• 3.31.1.3. KiÓm tra vÒ sù chuyÓn tiÕp nh·n trªn m¹ng lâi NGN cña VNPT
• Tµi liÖu tham kh¶o
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Tóm tắt

I. Giới thiệu Tổng quan về Mạng NGN Thế hệ Mạng mới

Mạng thế hệ mới (NGN) là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực truyền thông toàn cầu, đánh dấu sự hội tụ của các mạng khác nhau vào một nền tảng thống nhất. Theo khuyến nghị của ITU-T, mạng NGN là một mạng hội tụ sử dụng công nghệ chuyển mạch gói, đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS), phân tách chức năng chuyển tải và dịch vụ, hỗ trợ dễ dàng thiết lập dịch vụ mới và tính năng di động. Mạng NGN hỗ trợ bởi ba mạng chính: mạng thoại PSTN, mạng không dây và mạng số liệu Internet, kết hợp chúng thành một cấu trúc chung, thông minh, hiệu quả, cho phép truy cập toàn cầu và tích hợp nhiều công nghệ mới. Mạng NGN dựa trên cơ sở công nghệ gói, có khả năng cung cấp đa dạng các dịch vụ viễn thông và tận dụng các đường truyền băng rộng, các công nghệ truyền dẫn đảm bảo QoS, các chức năng liên quan tới dịch vụ là độc lập với các công nghệ truyền dẫn, người dùng truy cập không hạn chế từ phía các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau và đảm bảo tính lưu động, khả năng cung cấp dịch vụ ở khắp nơi và như nhau tới các khách hàng. Hai vấn đề quan trọng cần quan tâm trên mạng NGN là: Thiết lập dịch vụ mới dễ dàng và Đảm bảo Chất lượng dịch vụ QoS. Theo tài liệu nghiên cứu, VNPT đã triển khai công nghệ MPLS trên mạng NGN. Nghiên cứu này tập trung vào việc bảo đảm QoS của mạng NGN, xem xét các công nghệ cơ bản có thể áp dụng cho mạng lõi và xác định công nghệ nào có khả năng tốt nhất để đảm bảo QoS cho mạng NGN.

1.1. Định nghĩa và Đặc điểm của Mạng NGN hiện đại

Mạng NGN, hay Next Generation Network, không chỉ là một mạng hoàn toàn mới mà là sự phát triển tiếp theo, kết nối mạng thế hệ sau với mạng hiện hành và tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có để đạt hiệu quả khai thác tối đa. Điều này đòi hỏi việc xây dựng mạng theo xu hướng NGN, kết nối mạng mới với mạng hiện tại và sử dụng thiết bị hiện có hiệu quả. Cấu trúc chức năng của mạng NGN bao gồm 5 lớp: dịch vụ, điều khiển, chuyển tải, truy nhập và quản lý. Lớp điều khiển đặc biệt phức tạp với nhiều giao thức và khả năng tương thích giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau là một thách thức đang được các nhà khai thác quan tâm. Mô hình phân lớp này giúp ta có cái nhìn bóc tách về mạng NGN, trong đó mỗi lớp có thể được phân lớp nhỏ hơn tùy theo góc nhìn của các nhà nghiên cứu về mạng NGN.

1.2. Vai trò của Chất lượng dịch vụ QoS trong NGN

Chất lượng dịch vụ (QoS) đóng vai trò then chốt trong mạng NGN. Việc đảm bảo QoS là yếu tố quyết định sự thành công của các dịch vụ được cung cấp trên mạng NGN, đặc biệt là các dịch vụ đòi hỏi băng thông lớn và độ trễ thấp như dịch vụ thoại (VoIP) và dịch vụ video. QoS không chỉ ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng (QoE) mà còn quyết định khả năng cạnh tranh của các nhà cung cấp dịch vụ. Các cơ chế QoS trong mạng NGN cần đảm bảo rằng các dịch vụ quan trọng nhận được ưu tiên xử lý và tài nguyên mạng cần thiết.

II. Thách thức về Chất lượng dịch vụ QoS trong Mạng NGN

Mặc dù mạng NGN mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS) vẫn là một thách thức lớn. Các yếu tố như độ trễ mạng, băng thông mạng không đủ, và bảo mật mạng NGN kém có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm người dùng (QoE). Việc quản lý và tối ưu hóa mạng trở nên phức tạp hơn khi mạng NGN phải hỗ trợ nhiều loại dịch vụ khác nhau với các yêu cầu QoS khác nhau. Các giải pháp cần phải linh hoạt và có khả năng thích ứng với sự thay đổi liên tục của lưu lượng mạng và các yêu cầu dịch vụ mới. Để giải quyết những thách thức này, việc áp dụng các công nghệ và phương pháp tiên tiến là rất cần thiết, bao gồm việc sử dụng các giao thức mạng NGN hiệu quả và triển khai các chính sách chất lượng dịch vụ phù hợp. Theo nghiên cứu của VNPT, một trong những thách thức lớn nhất là việc đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ thời gian thực như thoại và video, nơi mà độ trễ và mất gói có thể ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng (QoE).

2.1. Ảnh hưởng của Độ trễ và Mất gói đến Trải nghiệm người dùng

Độ trễ mạng và mất gói là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng (QoE) trên mạng NGN. Độ trễ quá cao có thể làm gián đoạn các cuộc trò chuyện trực tuyến và làm chậm quá trình tải trang web, trong khi mất gói có thể dẫn đến hình ảnh và âm thanh bị méo hoặc gián đoạn trong các ứng dụng video và thoại. Việc giám sát hiệu suất mạng và triển khai các cơ chế tối ưu hóa mạng là rất quan trọng để giảm thiểu độ trễ và mất gói, từ đó cải thiện QoE.

2.2. Vấn đề Bảo mật và Ảnh hưởng đến Chất lượng dịch vụ QoS

Bảo mật mạng NGN cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến Chất lượng dịch vụ (QoS). Các cuộc tấn công mạng như tấn công từ chối dịch vụ (DDoS) có thể làm nghẽn băng thông mạng và làm giảm hiệu suất của các dịch vụ, ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng (QoE). Việc triển khai các biện pháp bảo mật mạng mạnh mẽ là rất cần thiết để bảo vệ mạng NGN khỏi các cuộc tấn công và đảm bảo tính ổn định và tin cậy của các dịch vụ.

III. Giải pháp Tối ưu Chất lượng dịch vụ NGN bằng MPLS

Một trong những giải pháp hiệu quả để nâng cao Chất lượng dịch vụ (QoS) trên mạng NGN là sử dụng công nghệ MPLS. MPLS cho phép tạo ra các đường dẫn có chất lượng đảm bảo, giúp ưu tiên các dịch vụ quan trọng và đảm bảo trải nghiệm người dùng (QoE) tốt hơn. Theo VNPT, MPLS đã được triển khai trên mạng NGN để cải thiện hiệu suất và hiệu suất mạng NGN tổng thể. MPLS hoạt động bằng cách gán nhãn cho các gói tin và chuyển chúng qua mạng dựa trên nhãn này, giúp giảm độ phức tạp của việc định tuyến và tăng tốc độ chuyển mạch. MPLS cũng hỗ trợ các cơ chế điều khiển lưu lượng, cho phép quản lý băng thông mạng hiệu quả và tránh nghẽn mạng.

3.1. Công nghệ MPLS Tổng quan và Lợi ích cho Mạng NGN

MPLS, hay Multiprotocol Label Switching, là một công nghệ chuyển mạch gói cho phép tạo ra các đường dẫn có chất lượng đảm bảo trên mạng NGN. MPLS hoạt động bằng cách gán nhãn cho các gói tin và chuyển chúng qua mạng dựa trên nhãn này, giúp giảm độ phức tạp của việc định tuyến và tăng tốc độ chuyển mạch. Các lợi ích của MPLS bao gồm cải thiện hiệu suất mạng NGN, hỗ trợ các cơ chế điều khiển lưu lượng, quản lý băng thông mạng hiệu quả và tránh nghẽn mạng.

3.2. Triển khai MPLS để Ưu tiên Dịch vụ và Đảm bảo Chất lượng QoS

Việc triển khai MPLS trên mạng NGN cho phép ưu tiên các dịch vụ quan trọng và đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS). Bằng cách tạo ra các đường dẫn có chất lượng đảm bảo cho các dịch vụ như thoại và video, MPLS giúp giảm độ trễ mạng và mất gói, từ đó cải thiện trải nghiệm người dùng (QoE). Các cơ chế điều khiển lưu lượng của MPLS cũng cho phép quản lý băng thông mạng hiệu quả và tránh nghẽn mạng, đảm bảo rằng các dịch vụ quan trọng luôn nhận được tài nguyên mạng cần thiết.

IV. Các biện pháp khác để Nâng cao Chất lượng dịch vụ mạng NGN

Bên cạnh MPLS, còn có nhiều biện pháp khác để nâng cao Chất lượng dịch vụ (QoS) trên mạng NGN. Các biện pháp này bao gồm việc triển khai các chính sách chất lượng dịch vụ, sử dụng các giao thức mạng NGN hiệu quả, và giám sát hiệu suất mạng liên tục. Việc sử dụng các công cụ đánh giá chất lượng mạng cũng rất quan trọng để xác định các vấn đề tiềm ẩn và đưa ra các giải pháp kịp thời. Ngoài ra, việc tối ưu hóa mạng cũng cần xem xét các yếu tố như kiến trúc mạng NGN và cấu hình thiết bị mạng.

4.1. Triển khai Chính sách Chất lượng dịch vụ QoS hiệu quả

Việc triển khai chính sách chất lượng dịch vụ hiệu quả là rất quan trọng để đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS) trên mạng NGN. Các chính sách QoS cần xác định các loại dịch vụ khác nhau và ưu tiên chúng dựa trên yêu cầu QoS. Các chính sách QoS cũng cần bao gồm các cơ chế kiểm soát lưu lượng và quản lý băng thông mạng để đảm bảo rằng các dịch vụ quan trọng luôn nhận được tài nguyên mạng cần thiết.

4.2. Giám sát hiệu suất Mạng và Đánh giá Chất lượng dịch vụ QoS

Giám sát hiệu suất mạng liên tục và đánh giá chất lượng mạng là rất quan trọng để xác định các vấn đề tiềm ẩn và đưa ra các giải pháp kịp thời. Các công cụ giám sát hiệu suất mạng có thể giúp theo dõi các chỉ số quan trọng như độ trễ mạng, mất gói, và băng thông mạng. Các công cụ đánh giá chất lượng mạng có thể giúp đánh giá trải nghiệm người dùng (QoE) và xác định các khu vực cần cải thiện.

V. VNPT sử dụng MPLS trên Mạng NGN Kinh nghiệm thực tiễn

VNPT đã có kinh nghiệm sử dụng công nghệ MPLS trên mạng NGN để cải thiện Chất lượng dịch vụ (QoS). Cấu trúc mạng lõi NGN của VNPT sử dụng các thiết bị lớp mạng lõi như M160. Việc xác lập cấu hình MPLS trên các thiết bị này là rất quan trọng để đảm bảo QoS. Nghiên cứu cũng kiểm tra về sự chuyển tiếp nhãn trên mạng lõi NGN của VNPT.

5.1. Cấu trúc Mạng lõi NGN của VNPT và Thiết bị sử dụng

Cấu trúc mạng lõi NGN của VNPT đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ chất lượng cao. Các thiết bị được sử dụng trong lớp mạng lõi NGN của VNPT, như M160, đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến và chuyển mạch lưu lượng mạng.

5.2. Thiết lập MPLS trên Thiết bị lớp mạng lõi M160 của VNPT

Việc thiết lập MPLS trên các thiết bị lớp mạng lõi như M160 của VNPT giúp đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS). Việc thiết lập bao gồm cấu hình các thông số MPLS và đảm bảo sự chuyển tiếp nhãn chính xác trên mạng lõi NGN.

VI. Tương lai của Dịch vụ mạng NGN và Tối ưu hóa chất lượng

Tương lai của dịch vụ mạng NGN hứa hẹn nhiều tiềm năng phát triển, đặc biệt trong bối cảnh công nghệ mạng thế hệ mới như 5G và IoT ngày càng phổ biến. Việc tối ưu hóa mạng và đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS) sẽ tiếp tục là ưu tiên hàng đầu để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng. Các giải pháp mạng lưới tiên tiến và mạng truy nhập hiệu quả sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng một mạng NGN linh hoạt và mạnh mẽ. Theo các chuyên gia, việc tích hợp các công nghệ điện toán đám mây và trí tuệ nhân tạo (AI) cũng sẽ mang lại nhiều cơ hội để quản lý chất lượng dịch vụ và giám sát hiệu suất mạng một cách thông minh và hiệu quả hơn.

6.1. Ứng dụng 5G và IoT trong Nâng cao Chất lượng dịch vụ NGN

Sự phát triển của 5G và IoT mang lại nhiều cơ hội để nâng cao Chất lượng dịch vụ (QoS) trên mạng NGN. 5G cung cấp băng thông mạng lớn hơn và độ trễ mạng thấp hơn, cho phép hỗ trợ các ứng dụng đòi hỏi khắt khe về QoS như thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR). IoT tạo ra một lượng lớn dữ liệu có thể được sử dụng để quản lý chất lượng dịch vụ và giám sát hiệu suất mạng một cách thông minh hơn.

6.2. Vai trò của Điện toán đám mây và AI trong Quản lý Mạng NGN

Điện toán đám mây và trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được sử dụng để quản lý chất lượng dịch vụ và giám sát hiệu suất mạng một cách thông minh và hiệu quả hơn. Điện toán đám mây cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu lớn, cho phép phân tích dữ liệu mạng và đưa ra các quyết định tối ưu hóa mạng dựa trên dữ liệu. AI có thể được sử dụng để tự động hóa các tác vụ quản lý chất lượng dịch vụ và giám sát hiệu suất mạng, giảm thiểu sự can thiệp của con người và cải thiện hiệu quả hoạt động của mạng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Môi trường kinh doanh ngày càng mang tính cạnh tranh và phức tạp hơn bao giờ hết. Sự đa dạng và chất lượng dịch vụ ngày một trở thành chìa khoá để có thể dẫn tới thành công. Song song với xu thế này, nhu cầu cũng ngày càng gia tăng đối với các dịch vụ truyền thông mới, đủ khả năng đáp ứng việc cung cấp dịch vụ hoặc tăng tính cạnh tranh. Vì vậy trọng tâm của Mạng thế hệ mới (Next Generation Networks - NGN) là sự phát triển các dịch vụ mới trên đó.

Vậy Mạng thế hệ mới là gì?. Mạng thế hệ mới - NGN là bước tiếp theo trong lĩnh vực truyền thông thế giới. Theo khuyến nghị của ITU-T, mạng NGN là một mạng hội tụ bao gồm các đặc điểm sau: - Mạng sử dụng công nghệ chuyển mạch gói có đảm bảo QoS. - Phân tách chức năng chuyển tải và chức năng dịch vụ.

- Dễ dàng thiết lập dịch vụ mới và khách hàng có quyền lựa chọn dịch vụ mới. - Hỗ trợ tính năng giữa cố định và di động. NGN là mạng truyền thông được hỗ trợ bởi ba mạng: mạng thoại PSTN, mạng không dây Wireless và mạng số liệu Internet. NGN là sự hội tụ cả ba mạng trên vào một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quả cho phép truy nhập mang tính toàn cầu, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng mới và mở đường cho các cơ hội kinh doanh phát triển hơn.

Thuật ngữ NGN nói chung được sử dụng để đặt tên cho một cấu trúc mạng ở đó tồn tại các cơ sở hạ tầng dịch vụ được cung cấp và hội tụ công nghệ thông tin và viễn thông trên đó. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 11 Mạng NGN là một mạng dựa trên cơ sở công nghệ gói, có khả năng cung cấp đa dạng các dịch Viễn thông và có khả năng tận dụng các đường truyền băng rộng, các công nghệ truyền dẫn bảo đảm QoS và trên đó các chức năng liên quan tới dịch vụ là độc lập với các công nghệ truyền dẫn. Nó cho phép người dùng truy cập không hạn chế từ phía các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Mạng NGN đảm bảo tính lưu động nói chung và khả năng cung cấp dịch vụ ở khắp nơi và như nhau tới các khách hàng.

Trên mạng NGN có 2 vấn đề rất quan trọng cần quan tâm là: 1. Thiết lập dịch vụ mới dễ dàng. Bảo đảm chất lượng dịch vụ QoS. Trong khuôn khổ luận văn này sẽ quan tâm đến vấn đề bảo đảm chất lượng dịch vụ QoS của mạng NGN.

Mạng NGN là một mạng bao gồm nhiều lớp mạng như: lớp dịch vụ, lớp điều khiển, lớp chuyển tải và lớp truy nhập do đó QoS của NGN sẽ phụ thuộc vào QoS của nhiều lớp mạng. Tuy nhiên trong đó, QoS của mạng lõi là quan trọng nhất. Vì vậy, luận văn này quan tâm đến các công nghệ cơ bản có thể áp dụng cho mạng lõi NGN và từ đó xác định công nghệ nào có khả năng tốt nhất đảm bảo QoS cho mạng lõi do đó đảm bảo QoS cho các dịch vụ mạng NGN. Đây cũng chính là mục tiêu của đề tài Luận văn này.

TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 12 CHƢƠNG I - TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN) 1. CẤU TRÚC CHỨC NĂNG CỦA MẠNG NGN Cho đến nay, mạng thế hệ mới vẫn là xu hướng phát triển mới mẻ, chưa có một khuyến nghị chính thức nào của Liên minh Viễn thông thế giới ITU về cấu trúc của nó. Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới như Alcatel, Ericssion, Nortel, Siemens, Lucent, NEC. Bên cạnh việc đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là các giải pháp mạng cũng như những sản phẩm thiết bị mới khác nhau.

Các hãng đưa ra các mô hình cấu trúc tương đối rõ ràng và các giải pháp mạng khá cụ thể là 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 dịch vụ - Lớp điều khiển - Lớp chuyển tải - Lớp truy nhập - Lớp quản lý Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được các nhà khai thác quan tâm. Mô hình phân lớp chức năng mạng NGN. Lớp dịch vụ Giao diện mở API Lớp điều khiển Lớpquản lý Giao diện mở API Lớp chuyển tải Giao diện mở API Lớp truy nhập TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Cấu trúc phân lớp mạng NGN Với API : Application Program Interface. Sự phân lớp trên chỉ có ý nghĩa tương đối. Cho ta cái nhìn bóc tách về mạng NGN. Tuy nhiên trong mỗi lớp có thể được phân lớp nhỏ hơn tuỳ theo góc nhìn của các nhà nghiên cứu về mạng NGN.

Có thể có những thiết bị nằm ở lớp này hoặc lớp kia. Phân tích Lớp dịch vụ Lớp chuyển tải Lớp truy nhập Hình 1-2. Cấu trúc mạng NGN Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu. Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng lẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn.

Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực chất là đã được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch. Bây giờ, TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 14 sự thông minh ấy nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới. Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN- Intelligent Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn. Tại lớp truyền thông, các cổng được đưa vào sử dụng để làm thích ứng thoại và các phương tiện khác với mạng chuyển mạch gói.

Các media gateway này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RGW- Residental Gateway), với các mạng truy nhập (AGW-Access Gateway) hoặc với mạng PSTN (TGW- Trunk Access). Các server phương tiện đặc biệt rất nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc thông báo. Ngoài ra, chúng còn có các chức năng tiên tiến hơn như : trả lời bằng tiếng nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản. Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giới thiệu nhanh chóng.

Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do các hãng khác nhau cung cấp. Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay : lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, lớp truy nhập và truyền tải. Các giao diện mở có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng; những nhà khai thác có thể chọn lựa các nhà cung cấp thiết bị tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN. Lớp truy nhập - Lớp vật lý : TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 15 • Hữu tuyến : Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng.

Tuy nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sẽ dần dần chiếm ưu thế và thị trường xDSL, modem cáp dần dần thu hẹp lại. • Vô tuyến : thông tin di động - công nghệ GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh. - Lớp 2 và lớp 3 : Công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập. - Thành phần : • Phần truy nhập gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến.

• Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD. Thuê bao có thể sử dụng mọi kỹ thuật truy nhập (tương tự, số, TDM, ATM, IP,.) để truy nhập vào mạng dịch vụ NGN. - Chức năng : Như tên gọi, lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trục ( thuộc lớp truyền dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích hợp. Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối chuẩn và không chuẩn như các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện thoại số ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP,.

Lớp chuyển tải a) Phần truyền thông - Thành phần : Thiết bị ở phần truyền thông là các cổng truyền thông (MG– Media Gateway) bao gồm : • Các cổng truy nhập : AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng truy nhập, RG (Residental gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 16 • Các cổng giao tiếp : TG (Trunking Gateway) kết nối giựa mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động,. - Chức năng : Có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục. Hay nói cách khác, phần này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (chẳng hạn như PSTN, FramRelay, LAN, vô tuyến,.) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại.

Nhờ đó, các nút chuyển mạch (ATM + IP) và các hệ thống truyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển. b) Phần truyền dẫn - Lớp vật lý : Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh bước sóng quang DWDM sẽ được sử dụng. - Lớp 2 và lớp 3 : • Truyền dẫn trên mạng lõi (core network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch vụ với chất lượng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho từng loại dịch vụ. • ATM hay IP/MPLS có thể được sử dụng làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS.

• Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đường trục.