NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN TRONG NGN - 3 pdf

của nó. Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạng thế hệ sau như Alcatel, Ericssion, Nortel, Siemens, Lucent, NEC,… Nhìn chung từ mô hình này, cấu trúc mạng mới có đặc điểm chung là bao gồm các lớp sau: - Lớp kết nối (Acess +Transport/Core) - Lớp kết nối trung gian hay lớp truyền thông (Media) - Lớp điều khiển (Control) - Lớp quản lý (Management) Trong đó, lớp điều khiển 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. Hình 1.5 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. Lớp điều khiển Lớp truyền thông Lớp truy cập và truyền dẫn Lớp quản lý 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 1.6 Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ) Lớp ứng dụng Lớp điều khiển Lớp truy cập và truyền dẫn Lớp truyền thông Lớp quản lý Giao di ện m ở API Giao di ện m ở API Giao di ện m ở API Thuê bao di động Các doanh nghiệp lớn Các công ty nhỏ/ văn phòng tại gia Lớp truy cập và truyền dẫn Lớp truyền thông Lớp điều khiển Lớp ứng dụng Softswitch hay Media Gateway Controller Media Gateway Các Server ứng dụng Router Switch - Router Khách hàng tại nhà/ Vùng dân cư Hình 1.7 Cấu trúc luận lý của 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 rẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn. 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 cập 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. 1.4.1 Lớp truyền dẫn và truy cập Phần truyền dẫn - Lớp vật lý: Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh bước sóng quang DWDM được sử dụng. - Lớp 2 và lớp 3: Truyền dẫn trên mạng lõi (core network) dựa vào kỹ thuật chuyển mạch gói cho tất cả các dịch vụ với chất lượng dịch vụ QoS tuỳ theo 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 LAN 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, 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 cập - Lớp vật lý: Hữu tuyến: Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng. Tuy nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sẽ dần dần chiếm ưu thế và thị trường xDSL, modem cáp dần dần thu hẹp lại. Vô tuyến: thông tin di động – công nghệ GSM hoặc CDMA, truy cập vô tuyến cố định, vệ tinh. - Lớp 2 và lớp 3: Công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy cập. - Thành phần: Phần truy cập gồm các thiết bị truy cập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến. Các thiết bị truy cập tích hợp (IAD). Thuê bao có thể sử dụng mọi kỹ thuật truy cập (tương tự, số, TDM, ATM, IP,…) để truy cập vào mạng dịch vụ NGN. - Chức năng: Cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trục (thuộc lớp truyền dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích hợp. Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối chuẩn và không chuẩn như các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, 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, VoIP,… 1.4.2 Lớp truyền thông - Thành phần: Thiết bị ở lớp truyền thông là các cổng truyền thông (MG – Media Gateway) bao gồm: Các cổng truy cập: AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng truy cập, RG (Residental Gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà. Các cổng giao tiếp: TG (Trunking Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động,… - Chức năng: Lớp truyền thông có khả năng tương thích các kỹ thuật truy cập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục. Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (chẳng hạn như PSTN, FrameRelay, LAN, vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại. Nhờ đó, các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy cập dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển. 1.4.3 Lớp điều khiển. - Thành phần Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính là Softswitch còn gọi là Media Gateway Controller hay Call Agent được kết nối với các thành phần khác để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như: SGW (Signaling Gateway), MS (Media Server), FS (Feature Server), AS (Application Server). Theo MSF (MultiService Switching Forum), lớp điều khiển cần được tổ chức theo kiểu module và có thể bao gồm một số bộ điều khiển độc lập. Ví dụ có các bộ điều khiển riêng cho các dịch vụ: thoại/báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS,… - Chức năng: Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào. Cụ thể, lớp điều khiển thực hiện: Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch. Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều khiển sắp xếp nhãn (label mapping) giữa các giao diện cổng. Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối (hay mỗi luồng) và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS. Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp media. Thống kê và ghi lại các thông số về chi tiết cuộc gọi, đồng thời thực hiện các cảnh báo. Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển thông tin này đến các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển. Hình 1.8 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điều khiển. Nhờ các giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng. 1.4.4 Lớp ứng dụng - Thành phần: . bao của lớp truy cập dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển. 1.4 .3 Lớp điều khiển. - Thành phần Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính là Softswitch. các lớp sau: - Lớp kết nối (Acess +Transport/Core) - Lớp kết nối trung gian hay lớp truyền thông (Media) - Lớp điều khiển (Control) - Lớp quản lý (Management) Trong đó, lớp điều khiển rất phức. lớp điều khiển cần được tổ chức theo kiểu module và có thể bao gồm một số bộ điều khiển độc lập. Ví dụ có các bộ điều khiển riêng cho các dịch vụ: thoại/báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS,… -