77
3. Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất.
4. 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.
Trước hết, 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.
Tiếp đến, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của:
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.
Thứ ba, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất. Mang 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 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 (NII).
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.
78
GSM
Softswich
IP QoS
Network
Signaling
gateway Media
gateway
PSTN
GPRS
WLAN
Bluetooth
Internet
Resident
gateway
Mobile Client
Direct Client
Internet
services
Application &
services
3G
Hình 7.1. Topo mạng thế hệ sau
7.2. Cấu trúc mạng
Cho đến nay, mạng thế hệ sau 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
các lớp chức năng sau :
- Lớp nết nối (Access + Transport/ Core)
- Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)
- Lớp điều khiển (Control)
- Lớp quản lý (Management)
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.
79
7.2.1. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN
Hình 7.2. Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng)
Xem xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc mạng thế
hệ sau còn có thêm lớp ứng dụng dịch vụ.
Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia
kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ.
Hình 7.3. Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ)
80
7.2.2. Phân tích
Hình 7.4. Cấu trúc luận lý của 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, 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.
81
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.
7.2.2.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập
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
Các router sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn, ngược lại, khi lưu lượng
thấp, switch – router có thể đảm nhận luôn chức năng của những router này.
- Thành phần :
Các nút chuyển mạch/ Router (IP/ATM hay IP/MPLS), các chuyển mạch kênh
của mạng PSTN, các khối chuyển mạch PLM nhưng ở mạng đường trục, kỹ thuật
truyền tải chính là IP hay IP/ATM.
Có các hệ thống chuyển mạch, hệ thống định tuyến cuộc gọi.
- Chức năng :
Lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả chức năng truyền dẫn và
chức năng chuyển mạch.
Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng một dịch vụ
và cho các dịch vụ khác nhau. Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng
(kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và Jitter cho phép,… đối với
mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh
TDM). Lớp ứng dụng sẽ đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện
các yêu cầu đó.
Phần truy nhập :