Chương 1 TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN 1.1 Khái quát chung mạng viễn thông hiện tại - mạng PSTN 1.1 Đặc điểm mạng viễn thông hiện tại Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu, có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng. Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính như sau: Phân loại theo các phần tử thiết bị: Hình 1.1 Cấu trúc theo phần tử thiết bị Thiết bị đầu cuối: Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX. Tổng đài: Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang. Các thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào tổng đài quá giang.
Truyền dẫn: Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện. Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang. Thiết bị truyền dẫn phía thuê bao dùng môi trường thường là cáp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 11 - kim loại, tuy nhiên có một số trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến. Các hệ thống thiết bị truyền dẫn trên mạng viễn thông VNPT hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ là cáp quang SDH và vi ba PDH.
Phân loại theo các phần tử mạng CÊp ®-êng trôc c¸c bé tËp (ATM/IP), trung ATM CÊp vïng Hình 1.2 Cấu trúc theo các phần tử mạng Mạng đường trục: Mạng đường trục bao gồm các tuyến truyền dẫn đường trục và các tổng đài chuyển tiếp. Các tổng đài chuyển tiếp đóng vai trò như một cổng vào ra để các tổng đài nội hạt qua nó tham gia vào mạng truyền dẫn đường trục. Tổng đài chuyển tiếp thực hiện đo các cuộc gọi đường dài và quản lý cước đường dài đối với các tổng đài nội hạt trực thuộc. Để thực hiện tính cước người ta chia đất nước theo các vùng hành chính, cước phí tiêu chuẩn được đặt theo khoảng cách giữa các vùng cước Mạng đường trục được phân cấp từ 2 đến 4 tầng chuyển mạch tùy theo độ lớn của vùng và lưu lượng tải: quá giang quốc tế, quá giang đường dài, nội tỉnh và nội hạt.
Mỗi tầng trung tâm chuyển mạch được đặt tại một vùng quản trị của nó. Các tổng đài ở cấp đường trục được nối với nhau theo hình lưới để đảm bảo an toàn khi xảy ra sự cố. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 12 - Mạng nội hạt: Mạng nội hạt bao gồm các tổng đài nội hạt, các bộ tập trung lưu lượng và các đường dây thuê bao, tuyến truyền dẫn trung kế kết nối các tổng đài nội hạt. Phần kết nối đường dây thuê bao đến tổng đài nội hạt được gọi là mạng truy nhập Các cuộc gọi nội hạt sẽ được kết nối qua một hay nhiều tổng đài nội hạt, các cuộc gọi đường dài được kết nối thông qua tổng đài nội hạt lên các tổng đài chuyển tiếp của mạng đường dài 1.2 Hạn chế của mạng PSTN 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.
Thực tế cho thấy hiện nay có rất nhiều loại 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 tồn tại rất nhiều nhược điểm: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 13 - - Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng mà không thể sử dụng cho các dịch vụ khác. Ví dụ không thể truyền tiếng nói hoặc hình ảnh qua mạng truyền số liệu, chuyển mạch gói vì độ trễ của mạng này quá lớn - 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 mới trong tương lai mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau. Mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này. - Kém hiệu quả trong việc khai thác tài nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho nhiều nhà khai thác cùng sử dụng, cùng kinh doanh.
Trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng 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. Ý tưởng này dẫn đến sự ra đời của mạng thế hệ sauNGN (Next General Networks) 1.3 Mục tiêu của mạng NGN Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu truyền dẫn dữ liệu và các dịch vụ dữ liệu là kết quả của tăng trưởng Internet mạnh mẽ. Các hệ thống mạng công cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền dữ liệu thông tin và video đã được vận chuyển trên các mạng chồng lấn, tách rời được triển khai để đáp ứng những yêu cầu của chúng. Do vậy, một sự chuyển đổi sang hệ thống mạng chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi mà dữ liệu thay thế vị trí của thoại và trở thành nguồn tạo ra lợi nhuận chính.
Cùng với sự bùng nổ Internet trên toàn cầu, rất nhiều khả năng mạng thế hệ mới sẽ dựa trên giao thức IP. Tuy nhiên, thoại vẫn là một dịch vụ quan trọng và do đó, những thay đổi này dẫn tới yêu cầu truyền thoại chất lượng cao qua IP. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 14 - Những lý do chính dẫn tới sự xuất hiện của mạng thế hệ mới: 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. 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 chặng cuối cùng của đường cáp đồng. Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh.
Các NGN thực sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho phép khai thác. Các nguồn doanh thu mới LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 15 - 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 giá trị 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. Kỷ nguyên thông tin mới với công nghệ đa phương tiện cùng với xu hướng toàn cầu hoá trong kinh doanh, mở cửa thị trường viễn thông đã tạo ra sức ép cạnh tranh ngày càng tăng trên thị trường, tạo ra các yêu cầu với các doanh nghiệp cung cấp các dịch vụ viễn thông truyền thống: Dịch vụ phải được đa dạng hoá có giá thành thấp và rút ngắn thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường; Giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ; Nâng cao hiệu quả đầu tư; Tạo ra những nguồn doanh thu mới, không phụ thuộc vào các nguồn doanh thu từ các dịch vụ truyền thống.