Giới thiệu về NGN
Mạng NGN là sự kết hợp của ba loại mạng: PSTN, mạng không dây và mạng số liệu, tạo ra một hệ thống thống nhất, thông minh và hiệu quả, cho phép truy cập toàn cầu và tích hợp nhiều công nghệ mới NGN giúp rút ngắn thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường và nâng cao hiệu suất truyền dẫn, đồng thời tăng cường khả năng kiểm soát và bảo mật thông tin của khách hàng cho các nhà cung cấp dịch vụ Mạng này đáp ứng nhu cầu đa dạng của cá nhân, văn phòng và doanh nghiệp thông qua các giao thức chuẩn và giao diện thân thiện Với tính thông minh của mình, NGN mở ra cơ hội phát triển công nghệ và dịch vụ mới trong tương lai.
1.1.1 Sự ra đời của NGN
Khái niệm mạng thế hệ sau NGN đƣợc giới chuyên môn nhắc tới từ năm
Vào năm 1998, đã tồn tại những quan điểm khác nhau giữa các nhà khai thác, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và các hãng sản xuất thiết bị viễn thông toàn cầu về Mạng thế hệ mới (NGN).
Vào tháng 1 năm 2002, nhóm nghiên cứu 13 của ITU-T đã thống nhất rằng Mạng thế hệ tiếp theo (NGN) cần được coi là sự cụ thể hóa các khái niệm đã được định nghĩa cho cấu trúc hạ tầng thông tin toàn cầu (GII) Đề án GII của ITU-T đã được khởi động nhằm phát triển và cải tiến hạ tầng thông tin toàn cầu.
1995), một loạt các khuyến nghị Yxx đã đƣợc đƣa ra, trong đó những khuyến nghị quan trọng nhất là:
- ITU Rec Y110 “Nguyên lý và cấu trúc tổ chức của GII” (GII principles and framework architectures)
- ITU Rec Y120 “Phương pháp luận và viễn cảnh của GII” (GII scenario and methodology)
- ITU Rec Y130 “Cấu trúc truyền tin” (Information communication architecture)
- ITU Rec Y140 “Các điểm chuẩn cho cơ cấu kết nối” (Reference points for the interconnection framework)
Vào tháng 1 năm 2002, ITU quyết định nghiên cứu chuẩn hoá mạng thế hệ tiếp theo (NGN) thông qua đề án NGN 2004, do nhóm nghiên cứu SG13 thực hiện Mục tiêu của đề án là phát triển các khuyến nghị về NGN nhằm hỗ trợ các nhà khai thác triển khai mạng này từ năm 2005 Các khuyến nghị Yxx chỉ đưa ra định nghĩa về cấu trúc hạ tầng thông tin toàn cầu GII mà chưa đề cập đến vấn đề triển khai mạng.
1.1.2 Định nghĩa và đặc điểm của NGN 1.1.2.1 Định nghĩa về NGN
Hiện nay, trong bối cảnh đề án NGN 2004 vẫn đang được triển khai và các khuyến nghị của ITU-T chưa hoàn tất, việc tìm kiếm một định nghĩa thống nhất về NGN giữa các nhà khai thác, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và các hãng sản xuất thiết bị viễn thông toàn cầu là rất khó khăn Nhóm nghiên cứu về NGN của ETSI đã định nghĩa NGN là một khái niệm mô tả các mạng với sự phân chia thành các lớp và mặt phẳng khác nhau, sử dụng các giao diện mở, nhằm cung cấp cho các nhà cung cấp dịch vụ một nền tảng phát triển linh hoạt để tạo ra, triển khai và quản lý các dịch vụ mới.
Trong Khuyến nghị Y.2001, nhóm nghiên cứu ITU-T 13 định nghĩa NGN là mạng chuyển mạch gói cung cấp dịch vụ viễn thông với nhiều băng rộng và công nghệ truyền dẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ Các chức năng liên kết dịch vụ độc lập với công nghệ truyền dẫn, cho phép người dùng truy cập không giới hạn vào mạng và các nhà cung cấp dịch vụ cạnh tranh NGN cũng hỗ trợ khả năng di động, cung cấp dịch vụ nhất quán và liên tục cho người dùng ở mọi nơi.
Khuyến nghị Y.2001 còn định nghĩa thêm về NGN qua các đặc tính cơ bản sau:
- Sử dụng kỹ thuật truyền dẫn trên cơ sở gói;
- Phân chia chức năng điều khiển giữa các khả năng chuyển tải, cuộc gọi/phiên, ứng dụng/ dịch vụ,
- Tách riêng phần cung cấp dịch vụ ra khỏi chuyển tải và cung cấp giao diện mở;
Chúng tôi cung cấp một loạt các dịch vụ và ứng dụng đa dạng, được xây dựng trên nền tảng các dịch vụ theo mô hình khối Các dịch vụ này bao gồm dịch vụ thời gian thực, dịch vụ luồng, dịch vụ phi thời gian thực và dịch vụ đa phương tiện, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng.
- Khả năng băng rộng và đảm bảo chất lƣợng dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối;
- Làm việc đƣợc với các mạng đang tồn tại thông qua giao diện mở;
- Hỗ trợ tính di động nói chung;
- Cung cấp sự truy cập không giới hạn cho người dùng tới các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau;
- Cung cấp khả năng xác thực đa dạng;
- Cung cấp các đặc tính dịch vụ thống nhất cho các dịch vụ tương tự theo nhận thức của người dùng;
- Cung cấp sự hội tụ các dịch vụ giữa cố định và di động;
- Tách riêng chức năng liên quan đến dịch vụ khỏi truyền dẫn nằm dưới;
- Hỗ trợ các công nghệ mới;
Để đảm bảo an toàn và bảo mật, cần tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu pháp luật liên quan đến thông báo tình trạng khẩn cấp, bảo đảm an ninh, giữ bí mật và thực hiện các biện pháp ngăn chặn cần thiết.
Mạng NGN có bốn đặc điểm chính:
1 Nền tảng là hệ thống mạng mở
2 Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhƣng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới
3 Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất
4 Là mạng có dung lƣợng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lƣợng để đáp ứng nhu cầu
Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà:
Các khối chức năng của tổng đài truyền thống được chia thành các phần tử mạng độc lập, được phân loại 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 mạng viễn thông đang dần thay đổi cách tổ chức mạng, cho phép các nhà kinh doanh tự tổ hợp các phần tử dựa trên nhu cầu dịch vụ Tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử giúp kết nối các mạng có cấu hình khác nhau một cách hiệu quả.
Tiếp đến, 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 nhằm mục tiêu làm cho dịch vụ độc lập với mạng, từ đó nâng cao tính linh hoạt và hiệu quả trong cung cấp dịch vụ Thuê bao có khả năng tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ mà mình mong muốn, không bị ràng buộc bởi mạng truyền tải và loại hình đầu cuối Điều này mang lại tính linh hoạt cao cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng.
Mạng NGN (Mạng Thế hệ Mới) là một mạng chuyển mạch gói và sử dụng giao thức thống nhất Hiện nay, các mạng thông tin như viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp không thể dựa vào bất kỳ mạng nào để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin Tuy nhiên, trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ đã tạo điều kiện cho sự tiến bộ trong lĩnh vực này.
Mạng IP đang trở thành nền tảng chung cho viễn thông, mạng máy tính và truyền hình cáp, thể hiện xu thế "dung hợp ba mạng" Giao thức IP cho phép các dịch vụ dựa trên IP kết nối các mạng khác nhau, tạo ra một giao thức thống nhất được chấp nhận bởi ba mạng lớn Điều này đặt nền tảng vững chắc cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia (NII).
Giao thức IP đã trở thành nền tảng cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù vẫn còn hạn chế so với chuyển mạch kênh trong việc hỗ trợ lưu lượng thoại và đảm bảo chất lượng dịch vụ cho dữ liệu Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của Internet và các tiêu chuẩn mở, những thiếu sót này sẽ sớm được khắc phục.
Cấu trúc và chức năng của mạng NGN
Mạng thế hệ mới (NGN) đang là xu hướng phát triển quan trọng, với hai mô hình cấu trúc chức năng chính: mô hình của ITU-T trong dự thảo khuyến nghị Rec.Y.GRM-NGN và mô hình do ETSI đề xuất Tài liệu này chỉ tập trung vào mô hình của ITU-T, trong khi nhiều hãng viễn thông lớn như Alcatel, Ericsson, Nortel, Siemens, Lucent và NEC cũng đã giới thiệu các mô hình cấu trúc NGN khác nhau Các hãng này không chỉ đưa ra các mô hình tương đối rõ ràng mà còn cung cấp những giải pháp mạng cụ thể cùng với các sản phẩm thiết bị mới.
Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng mới có đặc điểm chung là bao gồm 5 lớp chức năng sau :
- Lớp Ứng dụng (Application/service layer)
- Lớp Điều khiển (Control layer)
- Lớp Chuyển tải hay lớp Lõi (Transport/Core layer)
- Lớp truy nhập (Access layer)
- Lớp quản lý (Management layer)
Lớp điều khiển hiện nay đang trở nên phức tạp với đa dạng giao thức, và khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà khai thác.
1.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN
Hình 1.1: Cấu trúc chức năng của mạng NGN
Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu
Nó phân chia các khối của tổng đài thành các lớp mạng riêng biệt, với các lớp này được kết nối thông qua các giao diện mở tiêu chuẩn.
Sự thông minh trong xử lý cuộc gọi của PSTN đã được tách ra khỏi phần cứng của ma trận chuyển mạch và hiện nay nằm trong thiết bị chuyển mạch mềm (softswitch), hay còn gọi là bộ điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc tác nhân cuộc gọi (Call Agent) Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong kiến trúc mạng mới, với các giao diện mở giúp kết nối tới các ứng dụng mạng thông minh (IN - Intelligent Network) và server ứng dụng mới, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp dịch vụ nhanh chóng và đưa ra thị trường trong thời gian ngắn.
Kiến trúc mới với các giao diện mở cho phép nhanh chóng giới thiệu các dịch vụ mới, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các phương thức kinh doanh mới Điều này được thực hiện bằng cách phân tách chuỗi giá trị truyền thống thành nhiều dịch vụ, có thể được cung cấp bởi các hãng khác nhau.
Hệ thống chuyển mạch NGN được chia thành bốn lớp riêng biệt: lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, và lớp truy cập và truyền tải Sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn thông qua các giao diện mở cho phép nhanh chóng và dễ dàng triển khai các dịch vụ mới, đồng thời giúp các nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp thiết bị tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN.
1.2.1.1 Lớp truy nhập và truyền dẫn
Phần truyền dẫn bao gồm:
Lớp vật lý: Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh bước sóng quang DWDM sẽ đƣợc sử dụng
Lớp 2 và lớp 3 trong mạng lõi sử dụng kỹ thuật gói để truyền dẫn tất cả các dịch vụ, đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) theo yêu cầu từng loại dịch vụ Công nghệ chuyển mạch nền như ATM hoặc IP/MPLS có thể được áp dụng để đảm bảo QoS trong quá trình truyền dẫn trên mạng lõi.
Lớp truyền dẫn bao gồm các nút chuyển mạch và Router như IP/ATM hoặc IP/MPLS, cùng với các chuyển mạch kênh của mạng PSTN Kỹ thuật truyền tải chủ yếu sử dụng IP hoặc IP/ATM, kết hợp với các hệ thống chuyển mạch và định tuyến cuộc gọi.
Lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm chức năng truyền dẫn và chuyển mạch, hỗ trợ nhiều mức QoS cho các dịch vụ khác nhau Nó có khả năng lưu trữ các sự kiện mạng như kích thước gói, tốc độ gói, độ trễ, tỷ lệ mất gói và Jitter Đối với mạng chuyển mạch kênh TDM, lớp truyền tải cũng theo dõi băng thông và độ trễ Lớp ứng dụng đưa ra yêu cầu về năng lực truyền tải và thực hiện các yêu cầu này.
Phần truy nhập bao gồm:
Trong lĩnh vực lớp vật lý, hiện tại, cáp đồng và công nghệ xDSL đang được sử dụng phổ biến Tuy nhiên, trong tương lai, truyền dẫn quang như DWDM và PON (Passive Optical Network) sẽ dần chiếm ưu thế, khiến thị trường xDSL và modem cáp thu hẹp Đối với công nghệ vô tuyến, thông tin di động sử dụng các công nghệ GSM hoặc CDMA, cùng với truy cập vô tuyến cố định và vệ tinh cũng đóng vai trò quan trọng.
Lớp 2 và lớp 3: công nghệ IP sẽ làm công nghệ chuyển mạch nền tảng cho mạng truy nhập
Các thiết bị truy nhập là giao diện kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi, bao gồm cáp đồng, cáp quang và vô tuyến Các thiết bị này tích hợp IAD cho phép thuê bao sử dụng nhiều kỹ thuật truy nhập khác nhau như tương tự, số, TDM, ATM và IP để truy cập vào mạng dịch vụ NGN.
Chức năng của lớp truy nhập trong mạng NGN là cung cấp kết nối giữa các thuê bao đầu cuối và mạng đường trục qua cổng giao tiếp MGW phù hợp Mạng NGN có khả năng kết nối với nhiều thiết bị đầu cuối, bao gồm cả thiết bị chuẩn và không chuẩn như điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện thoại số ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL và VoIP.
Thiết bị trong lớp truyền thông bao gồm các cổng truyền thông (MG - Media Gateway), được chia thành cổng truy nhập và cổng giao tiếp Cổng truy nhập được phân loại thành hai loại khác nhau.
AG (Access Gateway) đóng vai trò kết nối giữa mạng lõi và mạng truy cập, trong khi RG (Residential Gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà Các cổng giao tiếp có thể bao gồm TG (Trunking Gateway), phục vụ cho việc kết nối giữa mạng lõi và các mạng khác.
PSTN/ISDN hay WG (Wireless Gateway) để kết nối mạng lõi với mạng di động,
Lớp truyền thông đảm bảo sự tương thích giữa các kỹ thuật truy nhập và chuyển mạch gói IP hoặc ATM trong mạng đường trục Lớp này có nhiệm vụ chuyển đổi các loại môi trường như PSTN, Frame Relay, LAN, và vô tuyến sang môi trường truyền dẫn gói trên mạng lõi và ngược lại Nhờ vào chức năng này, các nút chuyển mạch ATM và IP cùng các hệ thống truyền dẫn có thể thực hiện chuyển mạch và định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập, dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển.
Các công nghệ làm nền cho mạng thế hệ mới
1.3.1 Công nghệ chuyển mạch IP
Sự phát triển mạnh mẽ của dịch vụ trên nền IP và sự gia tăng nhanh chóng của thuê bao Internet đã trở thành một thực tế không thể phủ nhận Hiện nay, lưu lượng dịch vụ lớn nhất trên các mạng đường trục chủ yếu đến từ IP Do đó, việc tiêu chuẩn hóa các kỹ thuật và cải thiện chất lượng cho IP đã trở thành một trọng tâm quan trọng trong nghiên cứu.
IP là giao thức chuyển tiếp gói tin và là thành phần chính trong kiến trúc mạng Internet, đóng vai trò lớp 3 Nó định nghĩa cơ cấu đánh số, chuyển tin và định tuyến Gói tin IP chứa địa chỉ của bên nhận, là một số duy nhất trong toàn mạng, cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết để chuyển gói tin đến đích.
Dựa trên bảng định tuyến, cơ cấu chuyển tin định tuyến các gói IP đến đích một cách hiệu quả Phương thức chuyển tin truyền thống thực hiện theo từng chặng, trong đó mỗi nút mạng tự tính toán bảng định tuyến Để đảm bảo tính chính xác, kết quả tính toán tại tất cả các nút cần phải nhất quán; sự không thống nhất có thể dẫn đến việc gói tin bị chuyển sai hướng, gây ra mất mát gói tin.
Kiểu chuyển tin theo từng chặng có thể hạn chế khả năng của mạng, vì các gói tin đến cùng một địa chỉ qua cùng một nút sẽ được truyền theo cùng một tuyến, làm giảm khả năng thực hiện các chức năng như định tuyến theo đích hay theo loại dịch vụ Tuy nhiên, phương thức này cũng nâng cao độ tin cậy và khả năng mở rộng của mạng Giao thức định tuyến động cho phép mạng phản ứng với sự cố bằng cách thay đổi tuyến khi router nhận biết sự thay đổi về topo mạng thông qua cập nhật thông tin trạng thái kết nối (như OSPF, RIP v2) Sử dụng các phương thức như CIDR (Classless Interdomain Routing), kích thước bảng chuyển tin được duy trì ở mức chấp nhận được, và nhờ vào việc các nút tự thực hiện tính toán định tuyến, mạng có thể mở rộng mà không cần thay đổi nào.
Giao thức IP hoạt động theo phương thức không kết nối, không yêu cầu thiết lập kết nối trước, dẫn đến việc chất lượng dịch vụ có thể không được đảm bảo như các dịch vụ có kết nối Để cải thiện chất lượng dịch vụ (QoS) cho các ứng dụng thời gian thực trên nền tảng IP, nhiều công nghệ QoS đã được áp dụng Hiện nay, có ba kỹ thuật chính hỗ trợ QoS trong mạng IP.
Dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort)
Dịch vụ tích hợp - Integrated Services (IntServ)
Dịch vụ Differentiated Services (DiffServ)
1.3.1.1 Dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort)
Mô hình dịch vụ Best Effort là một trong những dịch vụ phổ biến trên mạng Internet và mạng IP Nguyên tắc hoạt động của nó là "đến trước được phục vụ trước", không quan tâm đến đặc tính lưu lượng của dịch vụ Điều này gây khó khăn trong việc hỗ trợ các dịch vụ yêu cầu độ trễ thấp, như dịch vụ thời gian thực hoặc video Hiện nay, phần lớn các dịch vụ trên Internet vẫn áp dụng nguyên tắc Best Effort này.
1.3.1.2 Dịch vụ tích hợp - Integrated Services (IntServ):
Nguyên lý căn bản của mô hình InServ là dành riêng tài nguyên mạng
Tài nguyên mạng như băng thông và độ trễ cần được quản lý hiệu quả cho từng luồng thông tin từ nguồn đến đích Khi tài nguyên bị chiếm dụng mà không được sử dụng cho bất kỳ luồng thông tin nào, hiện tượng lãng phí tài nguyên sẽ xảy ra, gây ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống.
Mô hình InServ nổi bật với khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ theo luồng, trong đó một luồng được xác định bởi các tham số như địa chỉ IP nguồn.
IP đích, cổng nguồn và cổng đích là các thành phần quan trọng trong giao thức InServ Khi một luồng được thiết lập, nó tương ứng với một phiên RSVP, tuy nhiên, điều này gây ra hạn chế cho mạng có lưu lượng cao như mạng ISP hoặc các tổ chức doanh nghiệp lớn Số lượng luồng có thể lên đến hàng trăm ngàn tại một thời điểm, dẫn đến lãng phí tài nguyên do băng thông sử dụng cho việc thiết lập kênh RSVP rất lớn Cần lưu ý rằng RSVP không phải là luồng thoại mà chỉ là thông tin điều khiển và báo hiệu.
Hình 1.7: Mô hình kiến trúc dịch vụ tích hợp – IntServ
Các mức chất lƣợng dịch vụ cung cấp bởi IntServ gồm:
Dịch vụ đảm bảo chất lượng dịch vụ (GS) cung cấp băng tần riêng, hạn chế độ trễ và ngăn ngừa mất mát gói tin trong trường hợp hàng đợi bị đầy Các ứng dụng tiêu biểu cho loại dịch vụ này bao gồm hội nghị truyền hình chất lượng cao và thanh toán tài chính thời gian thực.
Dịch vụ kiểm soát tải (Control Load Service) không cam kết về băng tần hay độ trễ, nhưng khác với dịch vụ best effort, nó không làm giảm chất lượng một cách đáng kể khi mạng bị tải nặng Dịch vụ này thích hợp cho các ứng dụng không quá nhạy cảm với độ trễ hoặc mất gói, chẳng hạn như truyền hình multicast audio/video với chất lượng trung bình.
Mô hình IntServ đã được đề xuất để giải quyết các vấn đề liên quan đến QoS trong mạng IP, nhưng không đảm bảo QoS xuyên suốt Để cải thiện điều này, DiffServ đã ra đời, sử dụng đánh dấu gói và xếp hàng theo loại để hỗ trợ dịch vụ ưu tiên IETF hiện đang có nhóm làm việc DiffServ để phát triển các tiêu chuẩn RFC Khác với IntServ, DiffServ thực hiện chất lượng dịch vụ riêng lẻ trên từng Router, giúp tiết kiệm băng thông và tăng khả năng mở rộng mà không cần báo hiệu theo từng luồng.
Nguyên tắc cơ bản của Diffserv nhƣ sau:
Các lớp dịch vụ hay mức ưu tiên được định nghĩa dựa trên một số lượng nhỏ, liên quan đến đặc tính lưu lượng, chẳng hạn như băng thông tối thiểu và tối đa.
Phân loại và đánh dấu các gói riêng biệt tại biên của mạng vào các lớp dịch vụ
Các thiết bị chuyển mạch, Router trong mạng lõi sẽ phục vụ các gói theo nội dung của các bit đã đƣợc đánh dấu trong mào đầu của gói
Để đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) tốt nhất cho mạng IP, một giải pháp hiệu quả là kết hợp sử dụng IntServ cho mạng truy cập và DiffServ cho mạng lõi Mô hình IntServ, mặc dù cung cấp QoS dựa trên từng luồng, nhưng không khả thi cho mạng lõi do yêu cầu cao về việc duy trì thông tin trạng thái cho mỗi luồng Ngược lại, mô hình DiffServ lại không đáp ứng tốt trong môi trường mạng truy cập.
Ƣu nhực điểm của công nghệ chuyển mạch IP:
- Bảng định tuyến lớn, cồng kềnh và tương đối phức tạp
- Các gói tin đƣợc cƣ xử nhƣ nhau trong mạng (best effort)
- Giao thức IP đƣợc thiết kế một cách tin cậy để truyền gói tin đến đích nhƣng lại không xem xét đến thời gian truyền
- Thực tế IP là một giao thức theo kiểu phi kết nối (các gói tin không được truyền qua mạng trên một đường xác định)
IP là giao thức chuyển mạch gói với độ tin cậy và khả năng mở rộng cao, nhưng việc quản lý lưu lượng trở nên khó khăn do định tuyến theo từng chặng Hơn nữa, IP không cung cấp hỗ trợ cho chất lượng dịch vụ.
1.3.2 Công nghệ chuyển mạch ATM
Kết luận
Từ những phân tích trong phần trên, ta thấy NGN đƣợc đặc trƣng bởi các khía cạnh sau:
Công nghệ truyền dẫn trong mạng NGN được xây dựng dựa trên công nghệ gói, sử dụng hai nền tảng chuyển mạch chính là ATM và IP Đặc biệt, mạng NGN đã có sự đột phá với sự xuất hiện của công nghệ MPLS, đánh dấu sự kết hợp hoàn hảo giữa hai công nghệ chuyển mạch nền tảng này.
IP Đây chính là yếu tố then chốt giúp NGN ngày càng đƣợc quan tâm phát triển và cũng là mục tiêu của các hãng truyền thông vươn tới
Khả năng tương tác của NGN với các mạng truyền thống thông qua giao diện mở là rất quan trọng Để tích hợp các mạng hiện có, NGN cần xây dựng các giao thức nhằm cung cấp khả năng thông tin giữa các mạng như PSTN, ISDN và GSM, sử dụng Media Gateway như một phương tiện chuẩn hóa đa chức năng NGN không chỉ kết nối với các mạng hiện tại mà còn đảm bảo tương thích với các thiết bị đầu cuối cũ và mới, bao gồm điện thoại tương tự, thiết bị ISDN, điện thoại di động công nghệ tế bào, thiết bị SIP và điện thoại Ethernet qua PC.
Dịch vụ NGN hoàn toàn độc lập với phần mạng, cho phép phát triển các dịch vụ mới mà không cần lo lắng về hạ tầng mạng Điều này tạo điều kiện thuận lợi để cung cấp nhiều loại dịch vụ mới cũng như các dịch vụ hiện có thông qua nhiều phương thức truy cập khác nhau NGN hỗ trợ đa dạng dịch vụ, bao gồm cả dịch vụ thời gian thực và các dịch vụ đa phương tiện phong phú.
NGN tách biệt chức năng điều khiển trong nhiều dịch vụ mạng, giúp tăng tính linh hoạt và khả năng phát triển các dịch vụ mới.
Đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) từ đầu cuối đến đầu cuối là rất quan trọng, đặc biệt trong các dịch vụ băng rộng Công nghệ chuyển mạch gói hỗ trợ QoS như ATM và IP/MPLS đã nâng cao chất lượng của mạng thế hệ mới (NGN) vượt trội hơn so với mạng gói IP truyền thống.
- NGN luôn được tăng cường khả năng kiểm soát, tính bảo mật, và độ tin cậy trong khi giảm thiểu các chi phí vận hành
Công nghệ NGN là chìa khóa cho các công nghệ tương lai, đáp ứng nhu cầu kinh doanh và dịch vụ mới của khách hàng Với kiến trúc phân lớp và giao diện mở, NGN trở nên linh hoạt, giảm sự phụ thuộc vào nhà cung cấp thiết bị và mạng.
Một số giải pháp di trú từ mạng PSTN sang NGN
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu thị trường, các hãng đang đưa ra giải pháp cho thiết bị chuyển mạch đa dịch vụ trong mạng tương lai Di trú lên mạng NGN thường được chia thành hai hướng: từ mạng dữ liệu và từ mạng thoại.
2.1.1 Các bước di trú từ mạng PSTN sang NGN của Alcatel
Mục đích của phần này là trình bày các bước di trú từ mạng PSTN sang mạng thế hệ tiếp theo NGN dựa trên kỹ thuật ghép kênh TDM và chuyển mạch gói Từ góc độ kinh tế, việc thiết lập và hội tụ mạng hiện tại mang lại nhiều tiện lợi cho quá trình di trú đến mạng NGN mới Về mặt công nghệ, phần này nhấn mạnh vai trò của cuộc gọi và giao thức báo hiệu phiên, đồng thời đề cập đến thời cơ triển khai các dịch vụ và ứng dụng thông qua giao diện mở.
Quan điểm của Alcatel với NGN là:
- Làm rõ sự ngăn cách giữa lớp truy nhập, truyền dẫn, điều khiển và dịch vụ
- Thao tác giữa các phần, giữa các lớp và tất cả các mạng khác thông qua giao diện mở
- Điều khiển trong suốt với nhiều công nghệ truyền dẫn (ATM, IP, TDM,
- Sử dụng các thành phần của mạng theo chuẩn (Gateways, Softswitches, Application Servers, vv.)
Mạng NGN đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp đa dạng dịch vụ dữ liệu và đa phương tiện, mở ra nhiều cơ hội kinh doanh và lợi nhuận mới.
Các bước di trú đến NGN về mặt công nghệ:
Hợp nhất mạng PSTN là một chiến lược tối ưu hóa nhằm giảm chi phí hoạt động (OPEX) Việc này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn cho phép lựa chọn các sản phẩm đáng tin cậy cho tương lai, chuẩn bị cho sự chuyển mình sang mạng thế hệ mới (NGN) Một ví dụ điển hình là việc sử dụng Node truy cập đa dịch vụ kết hợp với sự tiến hóa của Gateway truy cập.
Di trú là quá trình tận dụng và sử dụng lại cơ sở hạ tầng cùng dịch vụ của mạng PSTN để hỗ trợ việc chuyển đổi sang mạng NGN Việc này không chỉ giúp tối ưu hóa nguồn lực hiện có mà còn đảm bảo sự chuyển giao mượt mà và hiệu quả trong việc nâng cấp công nghệ viễn thông.
- Sự thay thế - Replacement: thay thế các thành phần của PSTN với các thành phần tương ứng với NGN
Các bước di trú phụ thuộc nhiều vào tình hình thị trường và mạng lưới thực tế hiện có Do đó, kế hoạch cải tiến các mạng lưới không thể áp dụng một cách đồng nhất.
Alcatel đưa ra giải pháp tổng thể gồm 6 bước phát triển từ mạng viễn thông hiện tại tiến tới mạng NGN nhƣ sau:
- Bước 1: Mạng PSTN cho thoại và truy nhập Internet
- Bước 2 : Hợp nhất PSTN và hội tụ dữ liệu
- Bước 3 : Thoại trên công nghệ gói đối với các dịch vụ đường dài
- Bước 4 : Thoại trên công nghệ gói đối với các dịch vụ truy nhập nội hạt
- Bước 5 : Các dịch vụ đa phương tiện được triển khai
- Bước 6 : Mạng viễn thông thế hệ mới NGN hoạt động với đầy đủ các tính năng
Bước 1: Mạng PSTN cho thoại và truy nhập Internet
Hình 2.1: Mạng PSTN hiện tại Điểm xuất phát cho việc di trú tới NGN là mạng PSTN ngày nay (hình 2.1) Trong đó có:
Trong mạng TDM và SS7, toàn bộ lưu lượng thoại được truyền qua TDM, được điều khiển bởi hệ thống phân cấp cục bộ (LEX/Class 5) và chuyển mạch kênh làm chuyển tiếp (TEX/Class 4) Mạng này sử dụng hệ thống báo hiệu SS7 để quản lý và điều phối các cuộc gọi.
Smart network services [B] encompass value-added services that are integrated within switching systems or provided by intelligent networks (IN) These smart services include Calling Card services, Number Translation, routing services, and Enterprise Network services such as Virtual Private Networks and Wide Area Centrex.
- Truy cập Internet [C]: Với số lượng tăng rất nhanh người sử dụng Internet, việc cung cấp kết nối đến ISP thông qua mạng băng hẹp
(PSTN or ISDN) với dịch vụ dial-up hoặc thông qua mạng băng rộng ADSL (sử dụng bộ chia để tách thoại) [16]
Bước 2: Hợp nhất mạng PSTN
Trong bối cảnh di trú đến dịch vụ đa phương tiện và các ứng dụng mạng thế hệ tiếp theo, việc hợp nhất và tối ưu hóa cơ sở hạ tầng TDM là cần thiết để giảm chi phí và tạo ra cơ hội kinh doanh mới trong quá trình chuyển đổi sang mạng thế hệ mới (NGN).
Hội tụ chuyển mạch [D] là việc triển khai một số lượng nhỏ các tổng đài lớn, bao gồm tổng đài nội hạt và tổng đài chuyển tiếp, nhằm tăng cường dung lượng chuyển mạch và các giao diện tốc độ cao như SDH và ATM Điều này giúp giảm chi phí hoạt động và thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ mới Chuyển mạch dự phòng có thể được chuyển đổi để bổ sung vào bộ tập trung truy cập từ xa Sự xuất hiện của công nghệ mới trong tổng đài chuyển mạch gói cho phép các nhà cung cấp giảm tổn phí và tái sử dụng toàn bộ cơ sở hạ tầng cho các dịch vụ dữ liệu mới.
Hợp nhất mạng truy nhập và thoại qua DSL - VoDSL cho phép thêm các Node truy nhập mới và nâng cấp những Node hiện có, nhằm tận dụng mạng PSTN Điều này không chỉ mở rộng vùng bao phủ mà còn tăng băng thông đến từng thuê bao Công nghệ truy nhập mới cung cấp dịch vụ đa dạng, bao gồm thoại (POTS, ISDN) và dịch vụ dữ liệu (ADSL, ATM, IP, FR), đồng thời tạo điều kiện cho sự chuyển mình hướng tới mạng thế hệ tiếp theo (NGN).
Tối ưu hóa cơ sở hạ tầng truy nhập ADSL được thể hiện rõ nét qua việc triển khai dịch vụ thoại qua DSL (VoDSL) trên các đường dây điện thoại.
Dịch vụ hội tụ mạng IN - Internet [G] mở rộng khả năng phục vụ cho mạng PSTN và Internet, cho phép tích hợp thoại và dữ liệu trong các ứng dụng phổ biến thông qua điểm điều khiển dịch vụ cho mạng thông minh (SPC).
An example of the convergence of Internet applications includes features like Internet Call Waiting, Web Augmented Calling, and Unified Messaging To communicate effectively with Internet servers, the Service Control Point (SCP) must recognize the protocols established by the Internet Engineering Task Force (IETF), such as PINT and SPIRITS.
Để chuẩn bị cho NGN và gia tăng lợi nhuận từ các dịch vụ mới, hoạt động mạng có thể triển khai Cổng ứng dụng (Application Gateways - ApGW) với giao diện mở như OSA/Parlay, JAIN và SIP, theo hướng phát triển các Máy chủ ứng dụng (Application Servers - AS).
Hình 2.2: Hội tụ mạng PSTN
Giải pháp di trú từ mạng IP truyền thống sang NGN
Khác với mạng PSTN, mạng IP là mạng chuyển mạch gói, điều này giúp cho việc di trú lên NGN trở nên đơn giản hơn Bước đầu tiên trong quá trình di trú từ mạng IP hiện tại sang mạng NGN là hỗ trợ lưu lượng thoại Tiếp theo, cần triển khai các dịch vụ mạng thông minh và cung cấp các gateway kết nối với các mạng chưa đủ điều kiện di trú sang NGN.
Hiện nay, lưu lượng thoại trên mạng IP đã phát triển nhờ dịch vụ Voice over IP và các dịch vụ thoại Internet thông thường Tuy nhiên, chất lượng dịch vụ thoại vẫn còn thấp Để cải thiện chất lượng dịch vụ thoại và các dịch vụ yêu cầu thời gian thực, cần tăng băng thông kênh truyền để giảm tắc nghẽn và thay đổi phương thức chuyển mạch trên mạng lõi, đồng thời áp dụng các giao thức hỗ trợ QoS.
Dựa trên các phân tích đã thực hiện, các hãng Cisco và Junifer đã đề xuất lộ trình di trú từ mạng IP truyền thống sang mạng NGN thông qua các bước cụ thể.
Để cải thiện dịch vụ thoại qua IP, bước đầu tiên là chuyển đổi công nghệ chuyển mạch lớp lõi nhằm giảm thời gian trễ và quản lý chất lượng dịch vụ Điều này bao gồm việc sử dụng các Media Gateway để kết nối thoại với các hệ thống TDM của các mạng bên ngoài chưa di trú sang NGN.
MG đƣợc đặt ở phần truy nhập vào mạng gói, và MG sẽ đảm nhiệm nhƣ một cổng truyền thông đa năng
- Bước 2: Cung cấp các server ứng dụng để cung cấp các dịch vụ multimedia và dịch vụ của mạng thông minh, quản lý tài nguyên mạng
Sử dụng softswitch để thực hiện quản lý cuộc gọi và thực hiện chuyển mạch cho các cuộc gọi
Hiện nay, các giải pháp NGN của Cisco và Juniper chủ yếu tập trung vào việc đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho mạng lõi thông qua công nghệ chuyển mạch MPLS Juniper áp dụng dịch vụ MPLS DiffServ và chú trọng vào việc điều khiển lưu lượng để thực hiện QoS hiệu quả Để nâng cao chất lượng dịch vụ, cả Juniper và Cisco đã kết hợp dịch vụ DiffServ với điều khiển lưu lượng, tạo ra kỹ thuật gọi là DiffServ and TE Kỹ thuật MPLS DiffServ-TE cho phép mạng cung cấp các dịch vụ đảm bảo QoS và có khả năng tích hợp với mạng IP hoặc ATM, từ đó tối ưu hóa QoS dựa trên công nghệ MPLS qua ATM.
2.2.1 Giải pháp NGN của Juniper
Hãng Juniper, tách ra từ Cisco, tập trung vào sản phẩm dành cho Service Provider, trong khi Cisco trước đây chủ yếu phục vụ mảng Enterprise và hiện đang mở rộng sang thị trường Service Provider Điều này giúp Juniper được đánh giá cao, đặc biệt với các sản phẩm cho mạng lõi Juniper nổi bật trong lĩnh vực chuyển mạch, định tuyến và Firewall, cung cấp thiết bị chuyển mạch đa dịch vụ đảm bảo QoS.
Giải pháp mà Juniper cung cấp nhằm di trú mạng lõi và mạng biên sang NGN, sử dụng hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ với tốc độ cao và dung lượng lớn Hệ thống này được tích hợp các cơ chế hỗ trợ QoS dựa trên MPLS như RSVP-TE và DiffServ Đặc biệt, sự kết hợp giữa DiffServ và TE giúp đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng yêu cầu thời gian thực, dựa trên công nghệ truyền dẫn quang.
Hình 2.10: Giải pháp NGN cho lớp lõi và lớp biên của Juniper
Hãng Juniper chuyên cung cấp giải pháp truyền dẫn cho mạng lõi và vùng biên, nhằm thay thế công nghệ gói truyền thống không đảm bảo QoS cho các dịch vụ như VoIP, video hội nghị, audio và TVoIP chất lượng cao.
Juniper sẽ thiếu phần điều khiển báo hiệu, dịch vụ và quản lý, vì vậy Juniper và Semien đã hợp tác từ năm 2002 để phát triển giải pháp NGN hoàn chỉnh mang tên SURPASS (Siemens - Juniper Networks Cooperation) Sự kết hợp này giúp tách biệt rõ ràng giữa lớp điều khiển, lớp truyền tải và lớp ứng dụng, từ đó nâng cao hiệu quả trong việc truyền dẫn thoại, dữ liệu và lưu lượng dịch vụ thời gian thực băng rộng Giải pháp SURPASS đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS), độ tin cậy cao, hoạt động linh hoạt và bảo mật dữ liệu, với mục tiêu chính là tối ưu hóa hiệu suất mạng.
- Thiết lập mối quan hệ phối hợp hoạt động trong mạng NGN
Phát triển các tiện ích và thế mạnh tương hỗ giữa hai hãng, đồng thời xây dựng giao diện chuẩn để tối ưu hóa hoạt động giữa các nhà cung cấp sản phẩm khác nhau.
Chúng ta cần triển khai một giải pháp NGN với chất lượng dịch vụ (QoS) cao, đảm bảo độ tin cậy, an ninh và an toàn, nhằm nâng cao hiệu quả trong việc truyền tải thoại, video và dữ liệu qua kiến trúc mạng gói.
Giải pháp mà có sự kết hợp đầu tiên là VoIP Trunking, đƣợc mô tả hình 2.10
Hình 2.10 Giải pháp NGN kết hợp giữa Juiper và Siemen
SURPASS hiG SURPASS HiD hiD
Giải pháp này đã đạt đƣợc những mục tiêu đề ra:
- Có thể thiết lập mạng lớn từ 100.000 đến 8 triệu trung kế
- Chia sẻ nguồn tài nguyên giữa lưu lượng thoại (QoS) và lưu lượng dữ liệu Best – effort
- Dịch vụ thoại yêu cầu chất lượng tốt có thể tương ứng với TDM
- Thời gian đáp ứng đối với xử lý lỗi không vƣợt quá 2 giây cho tất cả mạng Failure, chẳng hạn như đường liên kết hoặc Router bị Failure
- Không mất gói hoặc giảm dung lượng sau khi đường liên kết hoặc Node bị Failure đối với các lưu lượng thoại
Giải pháp này đƣợc thực hiện dựa trên các sản phẩm của Juniper và Siemen nhƣ:
• Siemens SURPASS hiQ8000 and SURPASS hiE9200 softswitches
• Siemens SURPASS hiG1200 trunk gateway kết nối với mạng TDM với mạng IP
• Juniper M- and T-series routers dùng trong mạng lõi và mạng biên Trong đó T-series routers thường được dùng cho mạng doanh nghiệp, mạng dùng riêng [10]
2.2.2 Giải pháp NGN của Cisco
Cisco phát triển giải pháp NGN dựa trên mạng gói truyền thống, nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho các dịch vụ thời gian thực và cung cấp giải pháp truyền dẫn tốc độ cao.
Hình 2.11: Cấu trúc chung giải pháp NGN của Cisco
Giải pháp NGN của Cisco là một hệ thống mạng chuyển mạch gói IP, sử dụng công nghệ truyền dẫn quang, được phân chia thành ba khu vực chính: mạng lõi (Core network), trung tâm dịch vụ (Services PoP) và mạng thành phố (Metro network).
Mạng chuyển mạch lõi chịu trách nhiệm trao đổi thông tin từ các lớp bên ngoài Hệ thống truyền dẫn tốc độ cao kết nối đến các Service PoP, thường sử dụng cấu trúc vòng SONET hoặc mạng lưới để đáp ứng nhu cầu băng thông ngày càng gia tăng.
Điểm truy cập dịch vụ kết nối mạng thành phố với mạng chuyển mạch lõi, được gọi là Hub, cung cấp các dịch vụ như máy chủ DNS, kết nối ISP, dịch vụ VPN và các ứng dụng khác Tại điểm kết nối này, công nghệ quang được sử dụng để PoP quản lý lưu lượng gói một cách thông minh Khi lưu lượng rời khỏi PoP, mạng chuyển mạch lõi xử lý gói một cách hiệu quả Chất lượng dịch vụ và mức ưu tiên được đảm bảo thông qua các dịch vụ QoS dựa trên công nghệ chuyển mạch MPLS Đặc biệt, Cisco đã tích hợp DiffServ trên nền tảng MPLS cùng với kỹ thuật điều khiển lưu lượng TE nhằm đảm bảo QoS tối ưu.
Kinh nghiệm di trú lên NGN của VNPT
VNPT đang tiến hành chuyển đổi sang mạng thế hệ mới (NGN) với lộ trình và nguyên tắc di trú rõ ràng qua từng giai đoạn cụ thể.
2.3.1 Yêu cầu trong quá trình di trú
Phương án di trú mạng hiện tại sang mạng NGN cần phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Không ảnh hưởng đến việc cung cấp dịch vụ viễn thông trên mạng
- Việc chuyển đổi phải thực hiện theo nhu cầu của thị trường, phải dự báo được nhu cầu của thị trường và có lộ trình cụ thể
- Thực hiện được phân tải lưu lượng Internet ra khỏi các tổng đài Host khi có số lƣợng thuê bao truy nhập Internet tăng nhanh
- Bảm bảo cung cấp dịch vụ truy nhập băn.g rộng tại các thành phố lớn, nơi có nhu cầu về dịch vụ băng rộng gia tăng
Để bảo đảm việc bảo toàn vốn đầu tư của VNPT, cần tối ưu hóa việc sử dụng thiết bị hiện có trong quá trình chuyển đổi sang mạng thế hệ mới (NGN).
Chuyển đổi từng bước là cần thiết, ưu tiên thực hiện trên mạng liên tỉnh để đáp ứng nhu cầu thoại và truyền số liệu liên tỉnh Điều này sẽ giúp tăng cường hiệu quả sử dụng các tuyến truyền dẫn đường trục.
Mạng nội tỉnh tại các tỉnh thành phố sẽ được ưu tiên nâng cấp để đáp ứng nhu cầu truyền số liệu và truy cập Internet băng rộng Việc phân tải lưu lượng Internet cho mạng chuyển mạch nội hạt sẽ giúp cải thiện tốc độ truy cập Internet, tạo nền tảng hạ tầng thông tin băng rộng phục vụ cho sự phát triển của các dịch vụ đa phương tiện.
Việc không nâng cấp các tổng đài hiện có lên công nghệ NGS (Next Generation Switch) là do sự khác biệt lớn giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói Thay vào đó, tổ chức cần xây dựng một hệ thống chuyển mạch NGN mới và riêng biệt, đồng thời thực hiện kết nối với các mạng hiện tại dựa trên nguyên tắc gói hóa.
Ngừng trang bị mới các tổng đài Host công nghệ cũ và chỉ mở rộng các tổng đài Host đang hoạt động để đáp ứng nhu cầu thoại và truyền dữ liệu băng hẹp Nâng cấp chỉ với mục đích phân tải Internet và cung cấp dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao qua công nghệ xDSL, trong khi mạng NGN chưa bao phủ toàn bộ khu vực phục vụ Phát triển nút truy cập mới của NGN để đáp ứng nhu cầu cần tổng đài Host mới.
2.3.3 Lộ trình di trú sang NGN a Giai đoạn 1:
Hệ thống được trang bị 2 node điều khiển và 2 node dịch vụ, với một node đặt tại miền Bắc (Hà Nội) và một node tại miền Nam (TP.HCM) Mỗi node có khả năng xử lý hơn 240.000 kênh trung kế, tương ứng với khoảng 400.000 thuê bao.
- Trang bị 3 node ATM+IP đường trục tại Miền Bắc (đặt tại Hà Nội), miền Nam (đặt tại TP.HCM) và miền Trung (đặt tại Đà Nẵng)
Trang bị các node ghép luồng trung kế TGW và mạng ATM+IP nội vùng cho 11 tỉnh và thành phố lớn như Hà Nội, TP.HCM, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Cần Thơ và Bình Dương Đồng thời, lắp đặt các node truy cập NGN nhằm cung cấp dịch vụ Internet tốc độ cao (xDSL) tại các tổng đài Host trung tâm của các tỉnh thành này.
Như vậy, vào giai đoạn phần lớn lưu lượng thoại của mạng đường trục PSTN sẽ được chuyển sang mạng NGN đường trục b Giai đoạn 2:
Để mở rộng vùng phục vụ của mạng NGN tới các tỉnh thành phố còn lại, cần tăng số lượng node điều khiển và ATM+IP, đồng thời đảm bảo cung cấp dịch vụ xDSL một cách hiệu quả.
Giai đoạn này, mạng chuyển mạch ATM + IP cung cấp đường trục với các node điều khiển được trang bị đầy đủ để chuyển tải lưu lượng giữa các vùng và liên vùng Một phần lưu lượng PSTN liên tỉnh được chuyển qua mạng tổng đài PSTN, trong khi phần lớn được chuyển tải qua mạng NGN.
VNPT đã hoàn thiện mạng trục và mạng liên tỉnh dựa trên công nghệ gói (IP/ATM), đồng thời hướng tới việc chuyển sang chuyển mạch gói cho khu vực nội hạt trong thời gian tới.
Hình 2.13: Sơ đồ kết nối mạng lõi của VNPT 2.3.4 Quá trình triển khai mạng NGN của VNPT
Vào tháng 12/2003, VNPT đã hoàn thành giai đoạn 1 của mạng NGN sử dụng giải pháp SURPASS của Siemens, đánh dấu sự chuyển mình từ mạng chuyển mạch kênh truyền thống sang công nghệ chuyển mạch gói Mạng NGN với cấu trúc phân lớp và giao diện mở API đã đáp ứng nhu cầu dịch vụ đa dạng, giá thành thấp và hiệu quả đầu tư Công nghệ này tích hợp dịch vụ thoại và truyền số liệu, mang lại tính linh hoạt cao Để nâng cao năng lực mạng lưới, VNPT đã tiếp tục đầu tư giai đoạn 2, hoàn thành vào ngày 15/08/2004 với cấu trúc gồm 4 lớp: lớp truy cập, lớp chuyển tải, lớp điều khiển và lớp ứng dụng.
Lớp truy nhập bao gồm Media Gateway kết nối với mạng PSTN cho dịch vụ VoIP và bộ BRAS kết nối trực tiếp với thiết bị DSLAM-HUB, hỗ trợ chuyển mạch 10Gb/s và công nghệ xDSL, bao gồm ADSL và SHDSL Với hạ tầng mạng xDSL, VNPT đã cung cấp dịch vụ truy nhập Internet băng rộng Mega VNN tại nhiều tỉnh/thành phố trên toàn quốc.
2005, cả nước đã có khoảng 180.000 cổng xDSL
- Lớp chuyển tải: gồm 3 nút trục quốc gia đặt tại Hà Nội, TP Hồ Chí
Minh và Đà Nẵng kết nối với 11 nút vùng tại các tỉnh/thành phố trọng điểm khác, sử dụng băng thông các tuyến trục và vùng là STM-1 (155Mb/s) dựa trên truyền dẫn SDH Hiện tại, băng thông tuyến trục đã được nâng cấp lên STM-16 (2.5 Gb/s) với công nghệ Ring 20Gb/s/WDM mới triển khai Ba Router lõi M160 Juniper được đặt tại Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, có khả năng chuyển mạch lên tới 160Gb/s.
- Lớp điều khiển: gồm hai Softswitch HiQ9200 đặt ở Hà Nội và Hồ Chí
Hệ thống Softswitch tích hợp các chức năng điều khiển mạng và cung cấp giao diện mở cho phát triển ứng dụng dịch vụ Nó hỗ trợ nhiều giao thức điều khiển như MGCP, H.323, Megaco/H.248, và SIP Các máy chủ ứng dụng có thể được đặt tập trung hoặc phân tán tùy theo loại hình dịch vụ Hệ thống quản lý mạng và tính cước tập trung đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều hành mạng hiệu quả.
- Lớp dịch vụ/ứng dụng: VNPT cung cấp một loạt các dịch vụ nhƣ: dịch vụ thẻ trả trước 1719, dịch vụ 1800, 1900, và nhiều dịch vụ gia tăng khác
2.3.5 Một số khó khăn của VNPT khi phát triển mạng NGN
Hiện trạng và mục tiêu xây dựng hệ thống
3.1.1 Mục tiêu xây dựng hệ thống
Hiện nay, các Bộ Ban Ngành đã thiết lập một mạng thoại kết nối đến tất cả các tỉnh, thành phố qua các luồng E1, cùng với một mạng dữ liệu giữa ba trung tâm vùng Hà Nội, Đà Nẵng và TP.Hồ Chí Minh Mặc dù một số Bộ-Ngành chưa có mạng thoại nhưng đã có mạng dữ liệu, hai hệ thống này vẫn hoạt động độc lập và chưa tận dụng hiệu quả hạ tầng truyền dẫn hiện có Nhu cầu khai thác mạng dữ liệu ngày càng tăng, đặc biệt là các dịch vụ mới như video hội nghị và thoại qua mạng dữ liệu Do đó, cần thiết phải trang bị mới và tổ chức lại hệ thống thành mạng tích hợp đa dịch vụ, đảm bảo kết nối cho thoại, truyền dữ liệu và video hội nghị, với khả năng quản lý băng thông động và chất lượng dịch vụ (QoS) từ đầu cuối đến đầu cuối, ưu tiên cho các dịch vụ thời gian thực, đáp ứng yêu cầu công tác nghiệp vụ và hướng tới di trú sang NGN.
3.1.2 Hiện trạng mạng của các Bộ Ban Ngành hiện nay 3.1.2.1 Hạ tầng truyền dẫn a Hạ tầng truyền dẫn của các Bộ Ban Ngành hiện tại
Hạ tầng truyền dẫn của Bộ Ban Ngành bao gồm các luồng E1, với tuyến trục kết nối giữa ba trung tâm vùng Hà Nội, Đà Nẵng và TP HCM, cùng với các tuyến nhánh từ trung tâm vùng đến các Ban Ngành địa phương Nhiều Bộ Ban Ngành cũng sở hữu mạng thoại riêng, hiện đang kết nối với ba tổng đài chuyển tiếp vùng (TĐ Tranzit).
Bộ Ban Ngành tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM và kết nối giữa TĐ tranzit với tổng đài Ban Ngành (TĐBN) địa phương Cụ thể như sau:
Giữa Hà Nội và TP.HCM, các E1 đang kết nối với TĐ tranzit Hà Nội và TP.HCM, đồng thời có các luồng E1 kết nối dữ liệu Tương tự, các đường kết nối giữa Hà Nội và Đà Nẵng, cũng như Đà Nẵng và TP.HCM, cũng được thiết lập với cấu trúc tương đương.
Từ trung tâm các thành phố lớn như Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đến các Ban Ngành miền Bắc, thường có một kết nối E1 với TĐ tranzit và một E1 kết nối dữ liệu Dung lượng truyền dẫn hiện có thể được phát triển ngay, với dự án nâng cấp mạng viễn thông quốc gia dự kiến sẽ tăng cường các tuyến trục chính lên 5 đến 6 lần so với hiện tại Tuy nhiên, dự án này chưa thể thực hiện do chi phí thuê đường E1 vẫn còn cao Hạ tầng truyền dẫn cho các Ban Ngành trong giai đoạn tới cần được chú trọng để đáp ứng nhu cầu phát triển.
Trong tương lai một số Bộ Ban Ngành sẽ xây dựng mạng cáp quang riêng của ngành hoặc thuê những luồng STM-1, STM-4
Dự án này nhằm tổ chức việc truyền dẫn thông tin từ Bộ Ban Ngành đến tất cả các Ban Ngành ở các tỉnh và thành phố trên toàn quốc, bao gồm cả một số quận, huyện tại các địa bàn trọng điểm.
Dung lượng truyền dẫn trong dự án mạng cáp quang riêng ngành được thiết kế với tuyến trục đạt 2,5 Gb/s, trong khi các tuyến nhánh từ trung tâm vùng đến các địa phương sử dụng công nghệ 1 STM-1.
3.1.2.2 Mạng thoại Bộ Ban Ngành
Hệ thống mạng thoại cố định của một số Bộ Ngành bao gồm ba tổng đài: tổng đài tranzit trung tâm vùng, tổng đài cơ quan Bộ và các tổng đài Ban Ngành địa phương (TĐBN) Các tổng đài này được tổ chức kết nối hòa mạng theo sơ đồ mô tả.
L O CA L Tổng ®ài Bộ Ban Ngành, B-u ®iện
Truyền dẫn cáp quang của Bộ Ban Ngành fo e1 fo
Luồng E1 được thiết kế đặc biệt cho các Bộ Ban Ngành, hoạt động trên mạng truyền dẫn Quốc gia.
VTN tỉnh, TP fo e1 fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo
Trung tõm truyền dẫn của b-u điện
Ghi chú: fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo fo e1 e1 e1 fo fo fo fo fo
TP HCM Đà Nă ng
Hình 3.1 Sơ đồ kết nối mạng dùng riêng
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
- Trung kế kết nối giữa 3 TĐ tranzit Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM với nhau là trung kế PCM, báo hiệu C7 (R2 dự phòng)
Trung kế đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối ba thành phố lớn Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM với mạng lưới quốc gia Qua việc kết nối và hòa mạng với tổng đài Bưu điện tại các thành phố này, trung kế không chỉ đảm bảo liên lạc mà còn hoạt động như trung kế PCM, đồng thời cung cấp báo hiệu C7 (R2 dự phòng).
Trung kế PCM đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối giữa các TĐ tranzit Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM với các TĐBN địa phương Hệ thống này sử dụng báo hiệu R2, do tổng đài Ban Ngành địa phương cung cấp qua tổng đài PBX, nhưng không hỗ trợ báo hiệu C7.
- Mỗi TĐBN địa phương (dung lượng mỗi tổng đài trong toàn quốc khoảng
Kết nối E1 và G703 từ 300 đến 500 số không chỉ hỗ trợ giao diện kết nối với TĐ tranzit qua trung kế PCM/R2 mà còn liên kết với mạng quốc gia thông qua tuyến kết nối với TĐ Bưu điện địa phương, cũng sử dụng trung kế PCM và báo hiệu R2.
Mạng điện thoại hiện tại đang hoạt động hiệu quả, đảm bảo thông tin thoại giữa các máy nội bộ của từng Ban Ngành địa phương và giữa các Ban Ngành khác, cũng như kết nối với các máy điện thoại cố định và di động trên mạng Quốc gia.
Một số Bộ, Ban Ngành đang lên kế hoạch cho các dự án tương lai nhằm tổ chức hệ thống đồng bộ cho các trung tâm vùng và các Ban Ngành địa phương, theo mô hình của hệ thống đồng bộ quốc gia Việt Nam.
3.1.2.3 Mạng dữ liệu của Bộ Ban Ngành
Hệ thống mạng máy tính ngành Ban Ngành được xây dựng dựa trên kết nối mạng diện rộng (WAN) từ các mạng LAN và LAN mở rộng của các địa phương Hiện tại, mạng được điều hành từ ba trung tâm chính tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP HCM Thiết bị kết nối chính là router Cisco 7507, hoạt động qua tuyến truyền dẫn E1, và hỗ trợ Voice IP, cho phép kết nối tổng đài tranzit để chuyển tải cuộc gọi giữa các thiết bị thoại.
Hệ thống IP và thoại truyền thống sử dụng tín hiệu PCM/R2 hiện chưa hỗ trợ cấp phát băng thông động, quản lý kiểm soát lưu thông mạng, và không thể điều chỉnh băng thông linh hoạt cho các dịch vụ.
Hình 3.1: Sơ đồ kết nối mạng dữ liệu dùng riêng của Bộ Ngành
- Thiết bị switch trung tâm đƣợc sử dụng để tổ chức kết nối mạng LAN và LAN mở rộng cục bộ tại chỗ
- Thiết bị kết nối mạng trực tuyến công nghệ truyền số liệu tốc độ cao HDSL (2Mb/E1) dựa trên mạng cáp thoại nội hạt
Các yêu cầu chung đối với giải pháp
3.2.1 Yêu cầu tổng quan của hệ thống
Mạng tích hợp phải đƣợc xây dựng đảm bảo các tiêu chí sau:
Hệ thống được xây dựng dựa trên việc tận dụng hiệu quả các thiết bị hiện có của Bộ Ban Ngành, đang hoạt động tốt trên cả mạng thoại và mạng dữ liệu Điều này đảm bảo khai thác tối ưu hạ tầng truyền dẫn hiện tại với công nghệ tiên tiến, đáp ứng nhu cầu sử dụng hiện tại và sẵn sàng cho việc nâng cấp toàn bộ trong tương lai khi có nhu cầu chuyển tiếp sang NGN.
Đảm bảo kết nối liên tục vào mạng truyền dẫn của các Ban Ngành là rất quan trọng, đồng thời cũng cần tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối với mạng truyền dẫn quốc gia và mạng của các Ban Ngành khác.
Các thiết bị cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế, nhằm đảm bảo khả năng kết nối không chỉ với các sản phẩm của chính hãng mà còn với thiết bị từ nhiều thương hiệu khác.
Việc triển khai hệ thống mới cần đảm bảo không gây ảnh hưởng đến hệ thống thoại hiện tại và không làm thay đổi kế hoạch đánh số của hệ thống điện thoại.
Để đảm bảo quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) hiệu quả, cần phân loại các dịch vụ như thoại, video và truyền số liệu, đồng thời cấp phát băng thông linh hoạt phù hợp với yêu cầu sử dụng của Bộ Ban Ngành.
- Có tiêu chuẩn công nghệ , kỹ thuật mở, đảm bảo thuận lợi khi mở rộng quy mô, nâng cấp thiết bị mạng cũng nhƣ các dịch vụ trên mạng
Mạng lưới có độ linh hoạt và sẵn sàng cao, cho phép ứng phó kịp thời với các sự cố như nghẽn nút mạng Điều này đảm bảo kết nối trung kế qua các nút mạng tin cậy và khả năng mở rộng đến các mạng cấp dưới.
Hệ thống cần đảm bảo có dự phòng hợp lý và khả năng quản lý điều hành mạng tập trung, nhằm bảo vệ an toàn hoạt động Việc vận hành, quản lý, khai thác và bảo dưỡng hệ thống phải được thực hiện một cách tiện lợi.
Mạng tích hợp cần đảm bảo cung cấp hiệu quả các dịch vụ đa dạng, bao gồm dịch vụ thoại, dịch vụ trao đổi dữ liệu như FTP, Mail, Web, CSDL, cùng với các dịch vụ video như hội nghị truyền hình.
Hệ thống cần đảm bảo khả năng cung cấp linh phụ kiện cho hoạt động vận hành, quản lý, khai thác và bảo dưỡng trong ít nhất 5 năm.
Kiến trúc hệ thống cần được mô tả chi tiết với sơ đồ cụ thể, nêu rõ chức năng và năng lực xử lý của thiết bị ở từng lớp mạng Hệ thống phải đảm bảo năng lực chuyển mạch cho mạng trục giữa ba trung tâm Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM, với khả năng mở rộng đến Cần Thơ trong tương lai Yêu cầu khai thác tối đa năng lực mạng truyền dẫn, tối ưu tốc độ xử lý và độ trễ, đồng thời đáp ứng QoS tầng ứng dụng, ưu tiên cho các dịch vụ thời gian thực và phân tải lưu lượng thoại với hệ thống tổng đài tandem vùng Hệ thống cũng cần đảm bảo kết nối luồng E1 tích hợp đa dịch vụ tới các Ban Ngành tỉnh, thành phố, hỗ trợ kết nối thông suốt các dịch vụ và khả năng gộp băng thông nxE1, mở rộng mạng trục lên đến Gb/s Để quản lý và vận hành mạng hiệu quả, cần thiết lập một hệ thống quản trị mạng thông minh.
Giải pháp cần phân tích kỹ lưỡng các ưu và nhược điểm của công nghệ truyền dẫn được áp dụng trên mạng trục và các tuyến nhánh Cần làm rõ các thế mạnh và hạn chế của công nghệ này trên nhiều khía cạnh khác nhau.
- Quản lý băng thông trên đường truyền
- Khả năng giao tiếp tốt với các hệ thống viễn thông khác tại Việt Nam
- Cung cấp chất lƣợng dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối
3.2.4 Các dịch vụ triển khai trên mạng tích hợp của Bộ Ban Ngành
Hiện nay, các Bộ Ban Ngành sẽ triển khai ba dịch vụ cơ bản trên mạng tích hợp đa dịch vụ Các thiết bị tích hợp cần có khả năng cấp phát băng thông động cho từng loại hình dịch vụ, với định mức băng thông tối đa và tối thiểu cụ thể Đồng thời, hệ thống phải cho phép thiết lập mức độ ưu tiên cho các dịch vụ, theo thứ tự ưu tiên là: dịch vụ thoại, dịch vụ video và dịch vụ dữ liệu.
Đảm bảo kết nối và hoạt động ổn định cho các tổng đài điện thoại của Ban Ngành, bao gồm 03 tổng đài vùng và tổng đài các Ban Ngành địa phương tại 64 tỉnh, thành phố và các đơn vị thuộc Bộ, là điều cần thiết Các tổng đài này phải duy trì hoạt động bình thường, thông suốt và tin cậy, đồng thời tích hợp những tính năng chính để phục vụ hiệu quả.
Không thay đổi và ảnh hưởng kế hoạch đánh số mạng điện thoại hiện có của Bộ Ban Ngành
Đảm bảo chất lượng thông tin liên lạc mạng điện thoại chuyên dùng của các Ban ngành là rất quan trọng Chất lượng thoại truyền thống (PSTN 64Kb/s) và các chuẩn nén khác cần đạt yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng của mạng viễn thông Việt Nam.
Đảm bảo cung cấp dịch vụ tổng đài Ban Ngành hiện nay thông qua mạng tích hợp đa dịch vụ, nhằm hỗ trợ công tác quản lý cước và quản lý mạng thoại hiệu quả.
Đảm bảo kết nối tối thiểu cho các cuộc gọi đồng thời nhƣ sau:
- Tối thiểu cho 30 cuộc gọi đồng thời từ mỗi tổng đài Ban Ngành địa phương về tổng đài vùng
- Tối thiểu 900 cuộc gọi đồng thời từ tổng đài vùng Hà Nội tới các tổng đài Ban Ngành địa phương và các tổng đài vùng khác
- Tối thiểu 800 cuộc gọi đồng thời từ tổng đài vùng TP.HCM đến các tổng đài Ban Ngành địa phương và các tổng đài vùng khác
Yêu cầu kỹ thuật của các thiết bị
3.3.1 Yêu cầu đối với các dịch vụ cung cấp
Thiết đặt mức ƣu tiên cho dịch vụ thoại mức tốt nhất
Đảm bảo mọi hoạt động bình thường của hệ thống tổng đài điện thoại đang sử dụng báo hiệu R2 và C7
Đảm bảo khả năng tự động thiết lập kết nối từ đầu đến cuối trong mạng đa dịch vụ là yếu tố quan trọng để cung cấp băng thông và kết nối hiệu quả cho các hệ thống PABX và PBX.
Hỗ trợ đầy đủ các chuẩn nén thoại G.711, G.726, G.728, G.729
Có khả năng mã hóa độc lập cho dữ liệu voice, modem và fax
Đảm bảo khả năng ép băng thông động giúp quản lý tắc nghẽn hiệu quả Hệ thống tự động giảm tốc độ của các cuộc gọi, từ đó giảm băng thông bị chiếm trên đường truyền khi mạng gặp tình trạng nghẽn.
Cung cấp khả năng tiết kiệm băng thông bằng cách sử dụng tính năng triệt khoảng lặng (SAD)
Hỗ trợ tính năng nén khoảng lặng
Đảm bảo khả năng khử tiếng vọng trên tất cả các kênh
Hỗ trợ khả năng chuyển đổi từ A-Law (international) tới -Law (Nort AmeriBNn)
Cung cấp khả năng cấu hình bộ đệm đầu ra
Hỗ trợ tính năng điểu chỉnh loss/gain
Hỗ trợ tính năng nhận biết tín hiệu Fax và Modem
Về định tuyến thoại, hệ thống cung cấp các tính năng quan trọng như thiết lập đường dẫn với băng thông đủ cho cuộc gọi, tự động định tuyến lại khi băng thông không đủ, xử lý các trường hợp đường dẫn không kết nối và tối ưu hóa đường dẫn để đảm bảo chất lượng cuộc gọi.
- Đảm bảo khả năng định tuyến theo các giao thức đang sử dụng (RIP, OSPF, ) với phiên bản mới nhất
- Hỗ trợ chất lƣợng cho các dịch vụ ở tầng ứng dụng (TCP/IP, H323 )
3.3.1.3 Dịch vụ truyền hình Đảm bảo khả năng và tốc độ xử lý đáp ứng các chuẩn xử lý ảnh video 30fps và các chuẩn nén ảnh trên nền IP và trên các nền khác, hỗ trợ khả năng xử lý các giao thức H320, H321, H323,
3.3.2 Yêu cầu chung về thiết bị
Thiết bị được thiết kế với cấu trúc module, đảm bảo tính dự phòng và hoạt động ổn định, đáng tin cậy Nó còn hỗ trợ khả năng nâng cấp và mở rộng, đáp ứng tốt các yêu cầu trong tương lai.
Hỗ trợ các giao diện vật lý, dịch vụ và thủ tục kết nối theo chuẩn quốc tế như ITU-T, ATMF, FRF, ANSI, IETF, giúp đảm bảo kết nối dễ dàng giữa các mạng trong nước và quốc tế.
Hệ thống hỗ trợ đa dịch vụ và đa giao thức, đáp ứng khả năng kết nối khi Bộ Ban Ngành phát triển mạng NGN hoàn chỉnh Nó cung cấp QoS và CoS từ đầu cuối đến đầu cuối, đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ đặc thù như thoại, truyền hình và tra cứu cơ sở dữ liệu, phục vụ hiệu quả cho công tác của ngành.
Giải pháp di trú lên NGN cho mạng dùng riêng
Trong chương 2 của luận văn, đã chỉ ra rằng các giải pháp di trú sang mạng thế hệ mới (NGN) cần tập trung vào ba vấn đề chính: chất lượng dịch vụ (QoS), an ninh an toàn dữ liệu và hiệu quả đầu tư Công nghệ chuyển mạch nền tảng như ATM và IP/MPLS được áp dụng chủ yếu cho mạng lõi, và sự lựa chọn công nghệ này sẽ có tác động trực tiếp đến QoS của mạng NGN.
Sự ra đời của MPLS đánh dấu một bước tiến quan trọng trong mạng IP, giúp cải thiện chất lượng dịch vụ (QoS) và giải quyết các vấn đề liên quan đến an ninh và an toàn dữ liệu Đặc biệt, MPLS còn hỗ trợ việc triển khai VPN một cách hiệu quả, đồng thời tương thích với mạng ATM.
Việc so sánh công nghệ ATM và IP/MPLS là một thách thức lớn, nhưng xu hướng hiện nay đang hướng tới việc hợp nhất các mạng và tích hợp dịch vụ trên một mạng gói thống nhất, đặc biệt là trên nền tảng mạng gói IP Để tìm ra giải pháp di trú hợp lý, cần xem xét ba yếu tố chính.
- An ninh an toàn dữ liệu
- Đảm bảo hiệu quả trong đầu tƣ
3.4.1 Giải pháp di trú lên NGN với Công nghệ chuyển mạch ATM
Ngày nay, ATM chủ yếu được sử dụng trong mạng viễn thông, đặc biệt là trong mạng trục Backbone và mở rộng vùng truy cập cục bộ Chất lượng dịch vụ luôn được chú trọng đối với các loại lưu lượng liên quan đến ATM.
Hiện nay, giá thuê các luồng E1 rất cao, trong khi để triển khai MPLS, băng thông tối thiểu cần thiết để đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) là luồng STM-1, theo khuyến nghị của các nhà cung cấp giải pháp MPLS Tuy nhiên, các Bộ Ban Ngành thường chỉ thuê được rất ít luồng E1, với một số Bộ ngành lớn như Bộ Công An có thể có vài trục luồng E1 cho đường trục chính Số lượng luồng E1 hạn chế như vậy không phù hợp cho việc triển khai MPLS Do đó, giải pháp tốt nhất trong giai đoạn hiện nay là sử dụng công nghệ chuyển mạch ATM để đảm bảo QoS.
Giá thành cho việc triển khai ATM cho mạng trục chính hiện nay cao gấp
Sử dụng MPLS có thể tốn kém gấp 3 lần so với các giải pháp khác, theo tính toán của các nhà cung cấp thiết bị Tuy nhiên, để triển khai MPLS, chúng ta cần thuê đường STM-1 trở lên, dẫn đến chi phí thuê đường truyền trong một năm có thể tương đương với khoản đầu tư ban đầu cho mạng ATM đường trục.
Mặt khác, với các thiết bị mạng thì thời gian khấu hao của chúng khoảng
Giải pháp hiệu quả nhất hiện nay cho hệ thống từ 5 năm trở lên là sử dụng công nghệ STM-1, trong khi giải pháp MPLS sẽ phù hợp hơn khi giá thành của STM-1 giảm đáng kể Mặc dù dung lượng của hệ thống ATM không lớn, nhưng nó đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS), đặc biệt cho các ứng dụng thời gian thực.
3.4.1.1 Giải pháp ATM trong mạng trục của các Bộ Ban Ngành
Hiện nay, các Bộ Ngành có nhu cầu dịch vụ đa dạng, trong đó một số Bộ chủ yếu cần dữ liệu, trong khi những Bộ khác lại yêu cầu dịch vụ thời gian thực với chất lượng cao Đối với những Bộ Ngành cần dịch vụ thời gian thực với QoS đảm bảo, công nghệ chuyển mạch nền tảng ATM là giải pháp tối ưu nhất.
Dựa trên phân tích yêu cầu của Bộ Ngành, chúng tôi đề xuất giải pháp di trú lên NGN bằng công nghệ chuyển mạch nền tảng ATM trong mạng lõi, sử dụng thiết bị Passport của Nortel Giải pháp này sẽ đáp ứng tốt các yêu cầu dịch vụ thời gian thực với chất lượng cao như thoại, video và hình ảnh Quy trình thực hiện giải pháp được chia thành nhiều giai đoạn khác nhau.
Đề xuất di trú lên NGN với mạng lõi và mạng liên tỉnh được thực hiện trong giai đoạn này, với việc sử dụng các luồng E1 làm đường truyền chủ yếu Để đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS), công nghệ chuyển mạch nền tảng được lựa chọn là ATM.
- Giai đoạn 2: Từng bước gói hoá mạng truy nhập, đồng thời nâng cấp mạng lõi với đường truyền STM-1 cũng như chuyển đổi ATM sang MPLS
- Giai đoạn 3: Thay thế các thiết bị của hệ thống cũ để tiến đến NGN hoàn chỉnh với công nghệ chuyển mạch nền tảng hoàn toàn IP/MPLS
Hình 3.2: Mô hình kết nối mạng dùng riêng của Bộ Ngành
Giải pháp di trú ban đầu sử dụng thiết bị Nortel với dòng sản phẩm Passport 15000VSS và Passport 7440 Passport 15000 phục vụ cho mạng lõi, trong khi Passport 7440 được sử dụng cho mạng truy cập Communication Server 2000 là thiết bị Softswitch, và Universal Signaling Point đóng vai trò là cổng chuyển tiếp báo hiệu Passport 15000 là thiết bị chuyển mạch đa dịch vụ, hiệu suất cao với dung lượng lên tới 40Gb/s, tương thích với nhiều hãng truyền thông khác Giải pháp này sẽ dần thay thế Passport 15000 trong mạng lõi.
Hệ thống Tandem/transit được sử dụng để dự phòng và chia sẻ tải thoại, đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) trong trường hợp mạng bị quá tải hoặc tắc nghẽn, nhờ vào cơ chế điều khiển trong công nghệ ATM Passport 15000 có khả năng tích hợp linh hoạt với các công nghệ như IP, Framerelay, MPLS, TDM, thoại, video, xDSL, Wireless và SONET/SDH, tạo ra giải pháp tin cậy cho ứng dụng thoại qua gói (VoP) và hỗ trợ dịch vụ VPN lớp 2 và lớp 3 Passport 7440, thiết bị chuyển mạch đa dịch vụ, thường được sử dụng làm thiết bị chuyển mạch lớp biên, hỗ trợ công nghệ chuyển mạch ATM và các công nghệ khác, đồng thời đóng vai trò là Media Gateway kết nối mạng PSTN với mạng gói Communication Server 2000 là thiết bị Softswitch hỗ trợ các giao thức VoP như H.248, H.323, MGCP, SIP, BICC, và cả kết nối có dây và không dây Universal Signaling Point (USP) là cổng chuyển tiếp báo hiệu giữa mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển mạch gói, chuyển đổi theo chuẩn IPS7 và cung cấp kết nối mượt mà đến Softswitch.
Với giải pháp trên đảm bảo:
Để duy trì các kết nối giữa các tandem hiện nay, cần cấu hình để thoại chủ yếu đi qua PassPort, trong khi các đường nối giữa các tandem chỉ đóng vai trò dự phòng.
- Đáp ứng đầy đủ để triển khai các dịch vụ DNS, E.mail, Web, FTP, Telnet,…
Hệ thống có cơ chế xác thực người dùng hiệu quả, giúp kiểm soát UserID, Password và địa chỉ IP không hợp lệ Nó cũng bao gồm chức năng kiểm soát lưu lượng IP, với khả năng cảnh báo và ngăn chặn lưu lượng đột biến hoặc từ những địa chỉ đáng ngờ, nhằm bảo vệ hệ thống khỏi các cuộc tấn công từ chối dịch vụ DoS và DDoS.
Hệ thống có khả năng ưu tiên xử lý theo dịch vụ và ứng dụng, đồng thời tổ chức VPN hiệu quả Điều này dựa trên khả năng phân loại lớp 3/lớp 4 và lọc IP, hỗ trợ hai loại hình IP VPN theo tiêu chuẩn RFC2764 (tối ưu cho mạng lõi ATM) và RFC2547 (tối ưu cho mạng lõi MPLS).
- Có hệ quản trị mạng giúp cho việc vận hành đơn giản, hiệu quả, có thể quản lý từ xa và cấu hình điều khiển từ xa
- Sử dụng hiệu quả hơn các thiết bị đang tồn tại trong mạng Các Router lớp lõi cũ đƣợc sử dụng là Router kết nối với mạng LAN Campus
3.4.2 Giải pháp di trú lên NGN với Công nghệ chuyển mạch MPLS