LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, xu hướng hội tụ giữa viễn thông và công nghệ thông tin, đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ nâng cấp, bổ sung… Để đáp ứng các yêu cầu này, một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một số tổ chức nghiên cứu về viễn thông đã đưa ra các ý tưởng và mô hình về cấu trúc mạng thế hệ mới NGN. NGN là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, có khả năng 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. NGN là lựa chọn của các nhà khai thác viễn thông để có thể đứng vững trong thị trường cạnh tranh gay gắt như hiện nay. Ngoài các dịch vụ sẵn có trên các mạng hiện nay, NGN còn có khả năng triển khai nhiều dịch vụ mới có thể thu hút khách hàng nhờ những tính năng đa dạng và ưu việt của nó.
Một số dịch vụ quan trọng trong mạng NGN gồm: các dịch vụ thoại, dữ liệu, dịch vụ thương mại điện tử, dịch vụ bản tin hợp nhất, dịch vụ mạng riêng ảo, các dịch vụ đa phương tiện.Để triển khai các dịch vụ nói trên thì mạng báo hiệu có vị trí rất quan trọng. Nội dung của đề tài là nghiên cứu về NGN, mạng NGN được triển khai của VNPT và phương án thiết lập mạng báo hiệu NGN của VNPT. Đề tài đƣợc chọn với các lý do: Hiện nay, mạng NGN ở các nước đang được thiết lập và phát triển, vấn đề xây dựng mạng báo hiệu hợp lý có ý nghĩa to lớn. Mạng viễn thông tại hầu hết các quốc gia song song tồn tại hai mạng là NGN và PSTN, do vậy cũng tồn tại hai mạng báo hiệu tương ứng cho mạng NGN và PSTN.
Với xu thế mạng hội tụ, tất yếu dẫn đến việc phải song song phát triển hệ thông báo hiệu NGN, CSS7 và phương án kết nối giữa hai hệ thống báo hiệu này. Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu các giao thức báo hiệu của mạng NGN, cấu trúc hệ thống báo hiệu của NGN nhằm đưa ra được phương án thiết lập mạng báo hiệu NGN và kết nối giữa NGN và PSTN. Phƣơng pháp nghiên cứu: đề tài dựa trên các lý luận của ITU, EITF, các tài liệu, đề tài có liên quan; thu thập và phân tích số liệu hệ thống mạng của VNPT; trên cơ sở nghiên cứu các lý luận, áp dụng thực tiễn vào mạng NGN của VNPT. Đề tài nghiên cứu đạt đƣợc một số kết quả như xây dựng cấu trúc hệ thống báo hiệu của NGN cho VNPT, phương án phát triển CSS7 và phương án kết nối CSS7 với hệ thống báo hiệu NGN.
Đây vẫn là một đề tài cần sự nghiên cứu trong một quá trình lâu dài để áp dụng cho việc chuyển đổi từ mạng thế hệ cũ sang mạng thế hệ mới, mặt khác do kiến thức và thời gian có hạn nên nếu có gì thiếu sót tôi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để luận văn hoàn chỉnh hơn. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG NGN VÀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM 1. Xu hƣớng phát triển các công nghệ mạng 1. Công nghệ chuyển mạch Công nghệ chuyển mạch ATM Công nghệ chuyển mạch ATM dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, cho phép hoạt động ở nhiều tốc độ, dịch vụ khác nhau, đảm bảo QoS theo yêu cầu.
Vì thế công nghệ chuyển mạch này có thể đáp ứng được nhu cầu phát triển dịch vụ trong tương lai. Tuy nhiên các hệ thống chuyển mạch ATM sẽ được thiết kế có khả năng làm việc với các mạng hiện tại (PSTN, ISDN, mạng truyền hình cáp…) để vẫn đảm bảo đầu tư cho các nhà cung cấp mạng. Công nghệ chuyển mạch quang Các kết quả nghiên cứu ở mức thử nghiệm đang hướng tới việc chế tạo các chuyển mạch quang. Trong tương lai sẽ có các chuyển mạch quang phân loại theo nguyên lí sau: chuyển mạch quang phân chia theo không gian, chuyển mạch quang phân chia theo thời gian, chuyển mạch quang phân chia theo chiều dài bước sóng.
Công nghệ mạng truy nhập Trong xu hướng phát triển NGN vẫn duy trì nhiều loại hình mạng truy nhập vào một môi trường truyền dẫn chung gồm: Mạng truy nhập quang. Mạng truy nhập vô tuyến. Các phương thức truy nhập cáp đồng. Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng.
Công nghệ truyền dẫn Công nghệ truyền dẫn quang SDH cho phép tạo nên các đường truyền dẫn tốc độ cao (155Mbit/s, 622Mbit/s, 2. Kĩ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM cho phép sử dụng băng tần rất lớn của sợi quang bằng cách kết hợp một số tín hiệu ghép kênh theo thời gian với độ dài các bước sóng khác nhau và ta có thể sử dụng được các cửa sổ không gian, thời gian và độ dài bước sóng. Công nghệ WDM cho phép nâng tốc độ truyền dẫn lên 10Gbit/s, 20Gb/s và 40Gbit/s. Vô tuyến Vi ba: công nghệ truyền dẫn SDH cũng phát triển trong lĩnh vực viba, tuy nhiên do chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường trường truyền nên chất lượng và tốc độ thấp hơn so với công nghệ truyền dẫn quang.
Vệ tinh: Có hai loại là vệ tinh quỹ đạo thấp LEO (Low Earth Orbit) và vệ tinh quỹ đạo trung bình MEO (Medium Earth Orbit). Hiện nay thị trường thông tin vệ tinh trong khu vực đang phát triển mạnh, gồm các loại hình dịch vụ như: Truyền hình LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 tương tác, truy nhập internet, các dịch vụ băng rộng… Ngoài ra, thông tin vệ tinh còn có xu hướng phát triển trong lĩnh vực thông tin di động, thông tin cá nhân… do có sự kết hợp sử dụng các ưu điểm của công nghệ CDMA [1]. Xu hướng phát triển của các dịch vụ viễn thông Định nghĩa mạng thế hệ mới Theo khuyến nghị của ETSI, ITU [23, 24] thì NGN được định nghĩa như sau: NGN là khái niệm để chỉ các mạng dựa được phân tách về hình thức thành các lớp khác nhau, sử dụng các giao diện mở để cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ và các nhà khai thác một nền tảng để có thể từng bước phát triển việc kiến tạo, triển khai và quản lý các dịch vụ mới. Những hạn chế của mạng viễn thông cũ Hiện nay nhiều mạng khác nhau cùng song song tồn tại.
Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau. Như vậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng nhất là: + Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng. + Thiếu mềm dẻo: Sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu. Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau.
Ta dễ dàng nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này. + Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tài nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng. Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại là chủ yếu.
Do đó, đứng ở góc độ này, mạng đã phát triển tới một mức gần như giới hạn về sự cồng kềnh và mạng tồn tại một số khuyết điểm cần khắc phục. + Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài. Điều này không những làm giảm sức cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhỏ, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụng các phần mềm mới. + Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng.
+ Sự bùng nổ lưu lượng thông tin đã khám phá sự kém hiệu quả của chuyển mạch kênh TDM. Chuyển mạch kênh truyền thống chỉ dùng để truyền các lưu lượng thoại có thể dự đoán trước, và nó không hỗ trợ lưu lượng dữ liệu tăng đột biến một cách hiệu quả. Khi lượng dữ liệu tăng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ truy cập Internet quay số trực tiếp, thường xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyên hạn hẹp. Trong khi đó, chuyển mạch kênh làm lãng phí băng thông khi các mạch đều rỗi trong một khoảng thời gian mà không có tín hiệu nào được truyền đi.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng “sự hội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra. Họ cần có một cơ sở hạ tầng duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương tự - số, băng hẹp - băng rộng, cơ bản - đa phương tiện,…) để việc quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay [1]. Lý do xuất hiện mạng thế hệ mới 1. Cải thiện chi phí đầu tư 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.