LỜI MỞ ĐẦU Trong khoảng một thập kỉ trở lại đây, môi trường kinh doanh trong lĩnh vực Viễn thông ngày càng mang tính cạnh tranh và phức tạp hơn bao giờ hết. Chất lượng dịch vụ sẽ trở thành chìa khóa để có thể dẫn đến thành công. Song song với xu thế này, nhu cầu về các dịch vụ truyền thông mới ngày càng tăng mạnh. Hệ thống mạng đang tồn tại sử dụng công nghệ chuyển mạch kênh ngày càng bộc lộ rõ những nhược điểm của mình trong việc cung cấp các dịch vụ mới và không thể đáp ứng được các nhu cầu cấp bách trên.
Cụm từ “mạng thế hệ mới – Next Generation Network” bắt đầu được nhắc tới từ năm 1998. NGN là mạng hội tụ cả thoại, video và dữ liệu trên cùng một cơ sở hạ tầng trên nền tảng IP, làm việc trên cả hai phương tiện truyền thông vô tuyến và hữu tuyến. NGN là sự tích hợp cấu trúc mạng hiện tại với mạng đa dịch vụ dựa trên cơ sở hạ tầng có sẵn, với sự hợp nhất các hệ thống quản lí và điều khiển. NGN có thể cung cấp nhiều dịch vụ gia tăng chất lượng cao.
Mạng thế hệ mới đang là xu hướng ở nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam, vì vậy, yêu cầu hiểu biết về mạng là cần thiết. Xuất phát từ ý tưởng đó, bản luận văn này sẽ trình bày về mạng NGN và công nghệ chuyển mạch trong mạng. Ngoài ra, luận văn còn mở rộng và đề cập tới giải pháp U-SYS của công ty Huawei, nơi em đang làm việc. Giải pháp này có tính ứng dụng cao và được các công ty viễn thông tại Việt Nam áp dụng.
Để hoàn thành luận văn này, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và lời góp ý từ thầy cô giáo và bạn bè. Em xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành đến thầy giáo Nguyễn Văn Tam, vì sự hướng dẫn tận tình và những lời khuyên bổ ích của thầy trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo giảng dạy trong trường Đại học Công Nghệ, Đại học Quốc gia Hà nội đã tận tình dạy dỗ và chỉ bảo em trong ba năm học vừa qua. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ NEXT GENERAL NETWORK – NGN 1.
Khái quát chung Hiện nay, triển khai mạng NGN là hướng đi chung của các nhà mạng trong nước. Điều này phù hợp với xu thế chung của thế giới và sự phát triển của mạng viễn thông. Để tìm hiểu khai quát về mạng NGN, dưới đây là các nội dung: Lý do xuất hiện mạng NGN Đặc điểm của mạng NGN Cấu trúc logic của mạng NGN 1. Lý do xuất hiện mạng NGN 1.
Cải thiện chi phí đầu tƣ Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống, được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy tính. Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tầng PSTN. Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho mạng truyền số liệu. Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai, nền tảng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu.
Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ. Truyền tải dựa trên gói cho phép phân bổ băng tần linh hoạt, loại bỏ nhu cầu nhóm trung kế kích thước cố định cho thoại, nhờ đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm trong các nút điều khiển mạng, giảm chi phí khai thác hệ thống. Xu thế đổi mới viễn thông Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới. Xuyên suốt quá trình được gọi là “mạch vòng nội hạt không trọn gói”, các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thác lớn phải mở cửa để các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh.
Trên quan điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thế phải có khả năng giành được khách hàng địa phương nhờ đầu tư trực tiếp vào “ những dặm cuối cùng” của đường cáp đồng. Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh. NGN thực sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho phép khai thác. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Các nguồn doanh thu mới Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm trầm trọng của doanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ gia tăng mang lại. Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái định mức mô hình kinh doanh của họ dưới ánh sáng của các dự báo này. Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm mô hình kinh doanh mới cho phép họ nắm lấy thị phần, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn thông. Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với các dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại, số liệu Internet, các ứng dụng video.
Đặc điểm của mạng NGN 1. Đặc điểm chính Mạng NGN có bốn đặc điểm chính Nền tảng là hệ thống mạng mở. Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới. Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất.
Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. Do áp dụng cơ cấu mở mà các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc lập. Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng. Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới.
Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau. Mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm: Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi Chia tách cuộc gọi với truyền tải Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao.
NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất. Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 tầng thông tin. Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia.
Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới Các nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới: Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú và đa dạng, đa dịch vụ, đa phương tiện. Mạng có cấu trúc đơn giản.
Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác, bảo dưỡng. Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới. Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh. Tổ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lí và nhu cầu phát triển dịch vụ, không tổ chức theo địa bàn hành chính như trước đây mà tổ chức theo vùng mạng hay vùng lưu lượng.
Xu hướng tổ chức mạng đơn giản, giảm số cấp chuyển mạch và chuyển tiếp truyền dẫn nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác, bảo dưỡng. Cấu trúc logic mạng NGN Hiện nay vẫn chưa có một khuyến nghị cụ thể nào của ITU về cấu trúc của NGN. Có nhiều nhà viễn thông lớn trên thế giới đưa ra mô hình NGN như Alcatel, Siemens, Ericsion, Nortel, Lucent…[4] Từ những mô hình của các hãng, mô hình cấu trúc của NGN được chia ra làm bốn lớp chức năng: Lớp truy nhập và truyền dẫn Lớp truyền thông LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Lớp điều khiển Lớp quản lý 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 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 dẫn.