Chuong_5.pdf

Chương 5 ngôn ngữ mạng NGN

BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 116 - CHƯƠNG 5: DỊCH VỤ TRONG MẠNG NGN ----WX---- I. GIỚI THIỆU Sự cạnh tranh gay gắt trong lónh vực mạng thông tin cũng như mạng viễn thông đang diễn ra trong những năm gần đây. Khi sự cạnh tranh gia tăng, điều đặc biệt quan trọng đối với các công ty là xác đònh vò trí thích hợp để mang lại thuận lợi cho bản thân mình, và để chuẩn bò cho môi trường truyền thông mới đang nổi lên. Trong môi trường này, sự hòa nhập, liên kết và cạnh tranh của các thành viên mới tham gia vào thò trường phải hoạt động tích cực để tìm ra phương thức mới, nhằm giữ và thu hút hầu hết các khách hàng có tiềm năng. Các nhà cung cấp dòch vụ hiện nay đang cố gắng tìm ra lối đi riêng cho mình để tạo ra sự khác biệt với các nhà cung cấp khác, chẳng hạn như tìm kiếm phương thức mới để đóng nhãn và đóng gói dòch vụ, thực hiện giảm các chi phí hoạt động,… Mạng thế hệ mới NGN là bước kế tiếp của thế giới viễn thông, có thể được hiểu là mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, nơi mà các chuyển mạch và các phần tử truyền thông (như các bộ đònh tuyến, các bộ chuyển mạch và gateway) được phân biệt một cách luận lý và vật lý theo khả năng điều khiển thông minh dòch vụ hoặc cuộc gọi. Khả năng điều khiển thông minh này thường hỗ trợ cho tất cả các loại dòch vụ trên mạng truyền thông, từ dòch vụ thoại cơ bản (Basic Voice Telephony Services) cho đến các dòch vụ dữ liệu, hình ảnh, đa phương tiện, băng rộng tiên tiến (Advanced Broadband), và các ứng dụng quản lý (Management Application). BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 117 - Hình 5-1 Mạng đa dòch vụ (góc độ dòch vụ) Như đã đề cập ở các phần trước, NGN là sự tập trung của ba loại mạng chính: mạng thoại PSTN, mạng di động và mạng chuyển mạch gói (mạng Internet). Cấu trúc này phân phối toàn bộ các phương thức truy nhập, hầu hết các công nghệ và ứng dụng mới. Từ đó tạo ra nhiều dòch vụ mới. Hình 5-2 Cấu trúc NGN dạng module BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 118 - Có ba loại dòch vụ chủ yếu trong NGN: dòch vụ thời gian thực và thời gian không thực, dòch vụ nội dung, dòch vụ quản lý. Các dòch vụ này giúp cho các nhà khai thác có sự điều khiển, bảo mật và độ tin cậy tốt hơn đồng thời giảm chi phí vận hành. Nhờ đó, các nhà cung cấp dòch vụ có thể nhanh chóng có nguồn thu mới. Xây dựng trên các thành phần mở và được module hóa, trên các giao thức chuẩn và các giao diện mở, NGN đã trở thành một phương tiện thực hiện mục đích là cho phép kết nối giữa con người và máy móc ở bất cứ khoảng cách nào. Nói cách khác, NGN có khả năng cung cấp các yêu cầu đặc biệt của tất cả khách hàng công ty, văn phòng ở xa, văn phòng nhỏ, nhà riêng,… Nó hợp nhất thoại hữu tuyến và vô tuyến, dữ liệu, video,… bằng cách sử dụng chung một lớp truyền tải gói. Các lớp dòch vụ của NGN linh hoạt, chi phí hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn đối với các dòch vụ trước đây. II. NHU CẦU NGN ĐỐI VỚI CÁC NHÀ CUNG CẤP DỊCH VỤ Mạng Internet đang xử lý khá tốt tất cả các dòch vụ chúng ta yêu cầu. Giải pháp của mạng Internet đơn giản là sử dụng các thiết bò đầu cuối thuê bao CPE (Customer Premise Equipment) tiên tiến như PC, smart phone, set-top-box,… Dòch vụ được thực hiện tại các hệ thống đầu cuối. Các xí nghiệp, các công ty phần mềm và một số trường Đại học, trung học sẽ phát triển các ứng dụng và tải chúng từ mạng Internet đến các thiết bò CPE. Các yêu cầu đối với mạng truyền tải công cộng là tính tin cậy và băng thông truyền dẫn cao. Như vậy tại sao các nhà cung cấp dòch vụ lại quan tâm đến dòch vụ NGN? Tại sao họ không theo phương thức kinh doanh cũ? Sau đây là một số lý do tiêu biểu:  Nhà cung cấp có thể tồn tại với phương thức cũ (nếu họ may mắn), tuy nhiên chắc chắn họ sẽ không thành công. Các nhà cung cấp đang bắt buộc cạnh tranh về giá để đảm bảo thu nhập. Trong lúc đó, các đối thủ cạnh tranh đưa ra các dòch vụ hấp dẫn để được các khách hàng “béo bở” nhất. Do đó nếu nhà cung cấp dòch vụ muốn thành công trong thời đại mới, họ buộc phải thêm giá trò vào các dòch vụ truyền thống của mình. NGN hỗ trợ các dòch vụ mới tiên tiến nên cho phép họ giữ được các khách hàng quan trọng và mở rộng thò trường trong nhiều khu vực mới.  Mạng lưới hiện nay không thể cung cấp tất cả các yêu cầu của khách hàng. Một điều không thể nghi ngờ là các dòch vụ của một vài khách hàng đang chuyển dần ra biên mạng. Nhà cung cấp mạng công cộng không thể chống lại khuynh hướng này. Tuy nhiên họ không chấp nhận thất bại. Kinh doanh BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 119 - các dòch vụ thông tin mới trở thành một ngành công nghiệp có thể thu về hàng tỷ đô la. Cuối cùng có một thực tế là một số người muốn sử dụng các dòch vụ mới trên nền CPE, trong khi số khác lại thích dòch vụ trên nền mạng.  Các dòch vụ trên nền mạng có nhiều ưu điểm. Với một số nhỏ các dòch vụ đơn giản không yêu cầu làm việc giữa khách hàng với nhau, các dòch vụ trên nền CPE có thể hiệu quả. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng làm việc với nhau tăng, các dòch vụ trên nền mạng tỏ ra có nhiều lợi thế hơn. Ví dụ, các ứng dụng trên nền mạng linh hoạt hơn và có khả năng mở rộng hơn so với các dòch vụ trên nền CPE. Với các ứng dụng trên nền CPE, thiết bò CPE cần phải tinh vi, phức tạp hơn (và do đó, đắt tiền hơn) để đảm bảo các yêu cầu về các ứng dụng tiên tiến hơn. Giải pháp trên nền mạng cho phép chia sẻ tài nguyên và dễ dàng mở rộng để đáp ứng các yêu cầu đó. Thứ hai, dòch vụ trên nền CPE khó khăn trong việc cung cấp các dòch vụ đối với thuê bao di động. Nếu khách hàng muốn truy nhập vào các dòch vụ của họ tại những đòa điểm khác nhau, họ cần phải mang thiết bò CPE theo hay tải phần mềm từ vò trí mới, lãng phí thời gian và tài nguyên mạng. Với các dòch vụ trên nền mạng, khách hàng có thể truy nhập vào các dòch vụ của họ bất kể từ vò trí nào. Cuốâi cùng, các vấn đề khách hàng quan tâm như tính cước, quản lý cấu hình, dự phòng và các dạng quản lý khác được xử lý dễ dàng hơn đối với các dòch vụ trên nền mạng. NGN sẽ cho phép các nhà khai thác cung cấp với chi phí hiệu quả của các dòch vụ mới phức tạp hơn bằng cách xây dựng một lõi liên hệ với các dòch vụ truyền tải truyền thống. Thêm vào đó, việc hợp nhất các ứng dụng NGN làm giảm chi phí bằng cách loại bỏ các nhược điểm của các dòch vụ riêng lẻ hiện nay. NGN còn giảm thời gian thương mại hóa và xoay vòng vốn nhanh hơn khi cung cấp các dòch vụ mới. Và sau cùng, NGN mở rộng các dòch vụ tiên tiến, tăng khả năng cạnh tranh và mở rộng khả năng thâm nhập thò trường của họ. III. YÊU CẦU CỦA KHÁCH HÀNG Sau đây là phân tích yêu cầu của một số khách hàng đặc trưng:  Công ty lớn: - Dòch vụ VPN cho kết nối nội bộ, và dòch vụ truyền dẫn (chẳng hạn như leased line) kết nối với bên ngoài. Có nhu cầu quản lý dòch vụ và mạng. BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 120 - - Dung lượng băng thông lớn, phân phối băng thông linh hoạt. - Yêu cầu QoS là bắt buộc, có sự dự phòng.  Công ty trung bình: - Dòch vụ VPN cho kết nối nội bộ và các dòch vụ văn phòng kết nối với bên ngoài như: thoại, Internet, fax,… - Dung lượng băng thông trung bình. - QoS: quan trọng  Công ty nhỏ, văn phòng đặt tại nhà: - Dòch vụ kết nối từ xa, dòch vụ văn phòng như thoại, fax, dữ liệu, Internet, - Dung lượng băng thông trung bình. - QoS: ít quan trọng.  Thuê bao tại nhà - Dòch vụ kết nối từ xa và các dòch vụ tại nhà như thoại, Internet, di động, giải trí, điều khiển các thiết bò trong nhà,… - Dung lượng băng thông nhỏ. - QoS: ít quan trong. IV. DỊCH VỤ NGN 1. Xu hướng các dòch vụ trong tương lai Để xác đònh được các dòch vụ trong mạng thế hệ sau cũng như chiến lược đầu tư của các công ty, xu hướng phát triển các dòch vụ trong tương lai là vấn đề rất cần xem xét.  Trước hết chúng ta cần quan tâm đến xu hướng của dòch vụ thoại. Đây là dòch vụ phổ biến, lâu đời và thu nhiều lợi nhuận nhất từ những ngày đầu cho đến nay. Do đó, dòch vụ thoại truyền thống sẽ tiếp tục tồn tại trong thời gian dài. Sau đó, một phần dòch vụ truyền thống này chuyển sang thông tin di động và thoại qua IP.  Đối với dòch vụ truyền thông đa phương tiện, hiện nay H.323 đã là môi trường cho giải pháp thoại qua giao thức IP và các dòch vụ đa phương tiện tương đối đơn giản. Tuy nhiên, sau đó SIP sẽ thay thế cho H.232 do SIP có nhiều ưu điểm hơn và thích hợp với các dòch vụ truyền thông đa phương tiện phức tạp. BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 121 -  Trong tương lai, tính cước dòch vụ theo nội dung và chất lượng, không theo thời gian sẽ chiếm ưu thế.  Nhiều dòch vụ và truy nhập ứng dụng thông qua các nhà cung cấp dòch vụ và truy nhập ứng dụng sẽ phát triển mạnh. Các dòch vụ leased line, ATM, Frame Relay hiện nay sẽ tiếp tục tồn tại thêm một thời gian nữa do các tổ chức kinh doanh không muốn thay đổi thiết bò chỉ vì thay đổi dòch vụ kết nối. Dòch vụ IP-VPN sẽ trở thành một lựa chọn hấp dẫn.  Cuối cùng, phương thức truy nhập mạng, ra lệnh, nhận thông tin,… bằng lời nói (voice portal) sẽ là một chọn lựa trong tương lai. Hiện nay, kỹ thuật chuyển đổi từ lời nói sang file văn bản và ngược lại đang phát triển mạnh. 2. Các đặc trưng của dòch vụ NGN Mặc dù thật khó để dự đoán hết các ứng dụng trong tương lai, nhưng chúng ta có thể chỉ ra các đặc trưng và các khả năng quan trọng của dòch vụ trong môi trường NGN bằng cách xem xét các xu hướng công nghiệp liên quan đến dòch vụ hiện nay. Một điều chắc chắn là chúng ta đang dòch chuyển từ mạng chuyển mạch kênh, trên nền TDM sang mạng dựa trên chuyển mạch gói, dựa trên truyền tải tế bào hay khung. Tuy nhiên các thay đổi này là trong mạng truyền tải và ở đây chúng ta chỉ xem xét ở mức dòch vụ. Các nhà cung cấp dòch vụ mạng truyền thống đã cung cấp các dòch vụ với khuynh hướng thoại băng hẹp, bằng một kết nối đơn điểm-điểm trong mỗi cuộc gọi trên một thò trường rộng lớn giữa các thuê bao đầu cuối, với các khả năng sử dụng các dòch vụ giá trò gia tăng khác nhau. Dù sao, các dòch vụ này đã làm thay đổi nhanh chóng đến nền kinh tế thế giới và thông tin cũng được xem như một nguồn tài nguyên cơ sở. Trong khi các dòch vụ hiện tại vẫn được các nhà cung cấp giữ lại, thì khách hàng lại sẽ hướng đến các dòch vụ đa phương tiện băng rộng và các dòch vụ mang nhiều thông tin. Khách hàng có thể tương tác với nhau thông qua mạng nhờ các thiết bò CPE tinh vi và có thể chọn trên phạm vi rộng chất lượng dòch vụ (QoS) và dải tần. Trong tương lai, mạng thông minh sẽ không chỉ tạo ra các tuyến kết nối bằng cách dựa trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang nhiều thông tin rộng hơn như: quản lý session đa phương tiện, các kết nối đa công nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dòch vụ chỉ dẫn trực tuyến, các phần tử giám sát,… BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 122 - Sự phát triển của các dòch vụ truyền thông hiện nay sẽ hướng tới việc các nhà cung cấp dòch vụ phải có sự mềm dẻo, linh hoạt để phục vụ được cả thò trường lớn và nhỏ. Các quyết đònh về việc cung cấp dòch vụ của họ có thể gặp nhiều vấn đề phải giải quyết như giá cả, việc đóng gói, tiếp thò cũng như sự tiện ích của dòch vụ thực tế khi cung cấp. Khi có nhiều phương tiện truyền tin, nhà cung cấp dòch vụ, nhà cung cấp thiết bò và các doanh nghiệp thương mại liên quan đến việc cung cấp dòch vụ, liên mạng và các hệ thống thương mại sẽ trở nên càng quan trọng. Mục tiêu chính của dòch vụ NGN là cho phép khách hàng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳ dạng nào, trong bất kỳ điều kiện nào, tại mọi nơi và dung lượng tùy ý. Dựa trên các khuynh hướng được đề cập ở trên, sau đây là một số đặc tính dòch vụ quan trọng trong môi trường NGN:  Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện, đảm bảo độ tin cậy, thân thiện trong việc liên kết các thuê bao, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất kỳ phương tiện nào, vào mọi lúc, tại mọi nơi,…  Nhiều thực thể và các phần tử mạng thông minh được phân bố trên toàn mạng. Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truy nhập và điều khiển các dòch vụ mạng. Nó cũng có thể thực hiện các chức năng cụ thể thay thế cho nhà cung cấp dòch vụ hoặc mạng. Ta có thể xem nó như một tác tử quản lý có thể thực hiện giám sát tài nguyên mạng, tập hợp các số liệu,…  Dễ dàng sử dụng. Khách hàng không bò ảnh hưởng từ các quá trình tập trung, xử lý và truyền dẫn thông tin phức tạp của hệ thống. Nó cho phép khách hàng truy xuất và sử dụng các dòch vụ mạng một cách đơn giản hơn, bao gồm các giao diện người dùng cho phép tương tác tự nhiên giữa khách hàng và mạng. Khách hàng được cung cấp các thông tin hướng dẫn, các tùy chọn, các tương tác quản lý xuyên suốt các dòch vụ. Ngoài ra nó còn cung cấp các menu khác nhau cho những người chưa có kinh nghiệm ngược lại với những người đã có kinh nghiệm, và cung cấp một môi trường thống nhất cho các dạng thông tin.  NGN cho phép khách hàng quản lý hồ sơ các nhân, tự dự phòng các dòch vụ mạng, giám sát thông tin tính cước, cá nhân hóa giao diện người dùng, tạo ra và dự phòng các ứng dụng mới BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 123 -  Với việc quản lý thông tin thông minh, NGN giúp người dùng quản lý sự quá tải của thông tin bằng cách cung cấp cho họ khả năng tìm, sắp xếp và lọc các bản tin hoặc dữ liệu, quản lý chúng cho mọi phương tiện. 3. Các dòch vụ chính trong mạng NGN Trong thời gian hoàn thành tài liệu này, NGN vẫn đang trên đường triển khai. Do vậy, chúng ta sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc xác đònh hết tất cả các loại hình dòch vụ mà NGN có khả năng cung cấp trong thời gian tới. Rất nhiều dòch vụ, một số đã sẵn sàng, một số khác chỉ ở mức khái niệm trong giai đoạn đầu của quá trình triển khai NGN. Trong khi một số dòch vụ có thể được cung cấp từ mặt bằng sẵn có, một số khác được cung cấp từ khả năng báo hiệu, quản lý và điều khiển của NGN. Mặc dù các dòch vụ mới là động lực chính tạo ra NGN, nhưng lợi nhuận của NGN trong giai đoạn đầu vẫn do các dòch vụ truyền thống mang lại. Do đó, các dòch vụ truyền thống được trang trải cho mạng, trong khi các dòch vụ mới phục vụ cho sự phát triển sau này. Hầu hết các dòch vụ truyền thống là các dòch vụ dựa trên cơ sở truy nhập/ truyền dẫn/ đònh tuyến/ chuyển mạch, dựa trên cơ sở khả năng kết nối/ tài nguyên và điều khiển phiên, và các dòch vụ giá trò gia tăng khác. NGN có khả năng cung cấp phạm vi rộng các loại hình dòch vụ, bao gồm: - Các dòch vụ tài nguyên chuyển dụng như: cung cấp và quản lý các bộ chuyển mã, các cầu nối hội nghò đa phương tiện đa điểm, các thư viện nhận dạng tiếng nói,… - Các dòch vụ lưu trữ và xử lý như: cung cấp và quản lý các đơn vò lưu trữ thông tin về thông báo, file servers, terminal servers, nền tảng hệ điều hành (OS platforms),… - Các dòch vụ trung gian như: môi giới, bảo mật, bản quyền,… - Các dòch vụ ứng dụng cụ thể như: các ứng dụng thương mại, các ứng dụng thương mại điện tử,… - Các dòch vụ cung cấp nội dung mà nó có thể cung cấp hoặc môi giới nội dung thông tin như: đào tạo, các dòch vụ xúc tiến thông tin, - Các dòch vụ interworking dùng để tương tác với các dòch vụ khác, các ứng dụng khác, các mạng khác, các giao thức hoặc các đònh dạng khác như chuyển đổi EDI (Electronic Data Interchange). - Các dòch vụ quản lý, bảo dưỡng, vận hành và quản lý các dòch vụ và mạng truyền thông. BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 124 - Sau đây là một số dòch vụ mà chúng ta tin rằng nó sẽ chiếm vò trí quan trọng trong môi trường NGN, bao gồm một phạm vi rộng các dòch vụ từ thoại thông thường đến các dòch vụ tích hợp phức tạp như Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) nhằm nhấn mạnh rằng kiến trúc dòch vụ thế hệ sau sẽ cung cấp rất nhiều loại hình dòch vụ khác nhau. Dòch vụthoạiDòch vụdữ liệuDòch vụ đaphương tiệnMạngriêng ảoTính toánmạng côngcộngBản tinhợp nhấtMôi giớithông tinThương mạiđiện tửDòch vụchuyển cuộcgọiTrò chơitương tácThực tế ảophân tánQuản lýtại gia Hình 5-3 Một số dòch vụ NGN điển hình 3.1 Dòch vụ thoại (Voice Telephony) NGN vẫn cung cấp các dòch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class,… Tuy nhiên cần lưu ý là NGN không cố gắng lặp lại các dòch vụ thoại truyền thống hiện đang cung cấp; dòch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi. 3.2 Dòch vụ dữ liệu ( Data Service) Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giá trò gia tăng như băng thông theo yêu cầu, tính tin cậy và phục hồi nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch ảo (SVC- Switched Virtual Connection), và quản lý dải tần, điều khiển cuộc gọi,… Tóm lại các dòch vụ dữ liệu có khả năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dòch vụ QoS theo yêu cầu. 3.3 Dòch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ liệu. Các dòch vụ này cho phép khách hàng vừa nói BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 125 - chuyện, vừa hiển thò thông tin. Ngoài ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau. 3.4 Dòch vụ sử dụng mạng riêng ảo (VPN) Thoại qua mạng riêng ảo cải thiện khả năng mạng, cho phép các tổ chức phân tán về mặt đòa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn tại với các phần tử của mạng PSTN. Dữ liệu VPN cung cấp thêm khả năng bảo mật và các thuộc tính khác mạng của mạng cho phép khách hàng chia sẻ mạng Internet như một mạng riêng ảo, hay nói cách khác, sử dụng đòa chỉ IP chia sẻ như một VPN. Hình 5-4 Dòch vụ VPN tiên tiến cho SOHO 3.5 Tính toán mạng công cộng (PNC- Public Network Computing) Cung cấp các dòch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại và các khách hàng. Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/ bảo vệ/ dự phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán). Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dòch vụ mạng công cộng có thể chung cấp các dòch vụ thương mại cụ thể (như hoạch đònh tài nguyên công ty (ERP- . trường NGN. BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 128 - V. KIẾN TRÚC DỊCH VỤ THẾ HỆ SAU Hình 5- 5 Cấu trúc mạng đa dòch vụ (từ góc độ mạng). các hình sau: BÀI GIẢNG NGN Chương 5: Dòch vụ trong NGN - 130 - Hình 5- 8 Mô hình cấu trúc vật lý 1 Hình 5- 9 Mô hình cấu trúc vật lý 2 Phần này