Nghiên Cứu Thiết Kế Mạng Viễn Thông Hiện Đại Tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội

Mạng PSTN, dựa trên công nghệ TDM, phân chia đường truyền thành các khung cố định 125µs, mỗi khung chia thành các khe thời gian (Timeslot). Kênh cơ sở tương đương 64 kbit/s, gây bất lợi cho dịch vụ băng thông thấp hoặc thay đổi. Cuộc gọi TDM phân bổ băng thông cố định (N x 64 kbit/s), chiếm dụng khe thời gian cố định, gây lãng phí băng thông. Chuyển mạch gói quản lý băng thông mềm dẻo theo nhu cầu dịch vụ, tiết kiệm băng thông. Theo tài liệu gốc, 'Mạng PSTN dựa trên công nghệ TDM trong đó đường truyền được phân chia thành các khe thời gian (Timeslot).'

Mạng hiện nay cung cấp các dịch vụ viễn thông khác nhau như thoại, dữ liệu, video trên các mạng tách biệt. Mỗi mạng 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. 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.

Mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở 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 cố định và di động. Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới ở giai đoạn quá độ là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN.

NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động. Vấn đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đó là không được trù liệu khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay.

Việc dự báo nhu cầu dịch vụ viễn thông là bước quan trọng để thiết kế mạng truyền dẫn trục. Cần dự báo nhu cầu dịch vụ thoại, phi thoại và Internet. Phương pháp dự báo đã được áp dụng cho mạng viễn thông Việt Nam. Theo tài liệu gốc, 'Để thực hiện truyền tải lưu lượng giữa 5 vùng lưu lượng cần thiết lập mạng lõi bao gồm các tổng đài lõi MPLS hoặc ATM/IP kết nối với thiết bị truyền dẫn đường trục để tạo ra mạng truyền tải đảm bảo về mặt kỹ thuật công nghệ và đạt hiệu quả kinh tế cao.'

Tính toán thiết kế mạng đường trục bao gồm việc xác định cấu hình mạng NGN và định cỡ mạng lõi. Cần định cỡ đường truyền dẫn và các nút chuyển mạch lõi. Sau khi đã định cỡ mạng truyền dẫn đường trục, kích cỡ các nút chuyển mạch lõi cũng đã được xác định tương ứng. Nhiệm vụ chính của đề tài là Thiết lập mạng lõi NGN cho mạng Viễn thông Việt Nam được tập trung vào định cỡ mạng đường trục năm 2010.

Công nghệ SDN (Software-Defined Networking) và NFV (Network Functions Virtualization) đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa mạng viễn thông. SDN cho phép điều khiển mạng một cách linh hoạt thông qua phần mềm, trong khi NFV cho phép ảo hóa các chức năng mạng, giúp giảm chi phí và tăng tính linh hoạt. Việc kết hợp SDN và NFV sẽ giúp xây dựng mạng viễn thông thông minh, tự động và dễ dàng quản lý.

Với sự phát triển của IoT (Internet of Things), an ninh mạng viễn thông trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Cần có các giải pháp bảo mật mạnh mẽ để bảo vệ mạng viễn thông khỏi các cuộc tấn công mạng và đảm bảo an toàn cho dữ liệu của người dùng. Các giải pháp bảo mật cần được thiết kế để đối phó với các mối đe dọa mới nhất và phải có khả năng thích ứng với sự thay đổi của môi trường mạng.

Điện toán đám mây và trí tuệ nhân tạo (AI) đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực viễn thông. Điện toán đám mây cung cấp cơ sở hạ tầng linh hoạt và khả năng mở rộng cao, trong khi AI giúp tự động hóa các tác vụ quản lý mạng và tối ưu hóa hiệu suất mạng. Việc kết hợp điện toán đám mây và AI sẽ giúp xây dựng mạng viễn thông thông minh và tự động.

Để đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành viễn thông, cần tăng cường nghiên cứu khoa học và đào tạo kỹ sư mạng viễn thông. Các trường đại học và viện nghiên cứu cần tập trung vào các lĩnh vực nghiên cứu mới như 5G, 6G, IoT, SDN, NFV và AI. Đồng thời, cần đào tạo kỹ sư mạng viễn thông có kiến thức chuyên môn sâu rộng và kỹ năng thực hành tốt để đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động.