BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 34 - 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. Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dòch 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 trò truyền thống hiện tại thành nhiều dòch 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 dòch vụ và truyền dẫn cho phép các dòch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng; những nhà khai thác có thể chọn lựa các nhà cung cấp thiết bò tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN. 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 : Ơ Truyền dẫn trên mạng lõi (core network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dòch vụ với chất lượng dòch vụ QoS tùy yêu cầu cho từng loại dòch vụ. Ơ ATM hay IP/MPLS có thể được sử dụng làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS. Ơ Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đường trục Ơ 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 : Ơ 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. Ơ Có các hệ thống chuyển mạch, hệ thống đònh tuyến cuộc gọi. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 35 - - 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 dòch vụ và cho các dòch 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 : - Lớp vật lý : Ơ 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 thò trường xDSL, modem cáp dần dần thu hẹp lại. Ơ Vô tuyến : thông tin di động - công nghệ GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố đònh, vệ tinh. - Lớp 2 và lớp 3 : Công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập. - Thành phần : Ơ Phần truy nhập gồm các thiết bò truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bò đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến. Ơ Các thiết bò truy nhập tích hợp IAD. Thuê bao có thể sử dụng mọi kỹ thuật truy nhập (tương tự, số, TDM, ATM, IP,…) để truy nhập vào mạng dòch vụ NGN. - Chức năng : Như tên gọi, lớp truy nhập 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 bò đầu cuối chuẩn và không chuẩn như các thiết bò truy xuất đa dòch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện thoại số BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 36 - ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố đònh, VoDSL, VoIP, … 2.2 Lớp truyền thông - Thành phần : Thiết bò ở lớp truyền thông là các cổng truyền thông (MG– Media Gateway) bao gồm : Ơ Các cổng truy nhập : AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng truy nhập, RG (Residental gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà. Ơ Các cổng giao tiếp : TG (Trunking Gateway) kết nối giựa 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 nhập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục. Hay nói cách khác, lớp này chòu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường ( chẳng hạn như PSTN, FramRelay, 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, đònh tuyến cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của các thiết bò thuộc lớp điều khiển. 2.3 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 đòa chỉ IP như : SGW ( Signaling Gateway), MS (Media Sever), FS (Feature Server), AS (Application Server). BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 37 - Mạng IP Mạng khác MGC / call Agent Media Server Media gateway Signaling Gateway Feature Server Mạng viễn thông SS7 Softswitch IBM Compatible 123 456 789 * 8# Hình 2-8 Các thành phần của Softswitch Theo MSF (MutiService 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 dòch vụ : thoại / báo hiệu số 7, ATM / SVC, IP/MPLS, … BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 38 - Bộ điều khiển IP/ MPLS Bộ điều khiển ATM/ SVC Bộ điều khiển Voice/SS7 TCP/IP Voice Video TDM FR ATM Lớp media Softswitch Lớp ứng dụng Các server đặc tính, Server ứng dụng, Các giao thức, giao diện mở, API báo hiệu/ IN tiêu chuẩn Lớp điều khiển Các giao diện logic và vật lý tiêu chuẩn Hình 2-9 Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dòch vụ. - Chức năng Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dòch 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 : Đònh 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. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 39 - Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển. Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dòch vụ trong mạng. Báo hiệu với các thành phần ngang cấp. 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 dòch vụ và truyền dẫn, điều này cho phép các dòch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng. 2.4 Lớp ứng dụng - Thành phần : Lớp ứng dụng gồm các nút thực thi dòch vụ SEN (Service Excution Node), thực chất là các server dòch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải. - Chức năng : Lớp ứng dụng cung cấp các dòch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ. Một số loại dòch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dòch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như dòch vụ thoại truyền thống. Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API. Nhờ đó mà các nhà cung cấp dòch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các dòch vụ mạng. Một số ví dụ về các loại ứng dụng dòch vụ được đưa ra sau đây: Các dòch vụ thoại Các dòch vụ thông tin và nội dung VPN cho thoại và số liệu Video theo yêu cầu Nhóm các dòch vụ đa phương tiện Thương mại điện tử Các trò chơi trên mạng thời gian thực. …… BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 40 - 2.5 Lớp quản lý Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối cho đến lớp ứng dụng. Tại lớp quản lý, người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng mạng giám sát viễn thông TMN, như một mạng riêng theo dõi và điều phối các thành phần mạng viễn thông đang hoạt động. Tuy nhiên cần phân biệt các chức năng quản lý với các chức năng điều khiển. Vì căn bản NGN sẽ dựa trên các giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hình dòch vụ trong một mạng đơn, cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường đa nhà đầu tư, đa nhà khai thác, đa dòch vụ. Từ những phân tích trên, ta xây dựng sơ đồ các thực thể chức năng của mạng NGN: IP (Transport & Transmission) AS-F R-F/A-F MGC-F/CA-F MS-F SG-F Service & Application Call control & Signaling Media IW-F MG-F Hình 2-10 : Các thực thể chức năng trong NGN AS-F: Application Server Function MS-F: Media Server Function MGC-F: Media Gateway Control Function CA-F: Call Agent Function IW-F: Interworking Function R-F: Routing Function A-F: Accounting Function SG-F: Signaling Gateway Function MG-F: Media Gateway Function . đònh tuyến cuộc gọi. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 35 - - Chức năng : Lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả chức năng truyền dẫn và chức năng chuyển mạch. Lớp truyền. trong lớp điều khiển. BÀI GIẢNG NGN Chương 2: Cấu trúc NGN - 39 - Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển. Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng. IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập. - Thành phần : Ơ Phần truy nhập gồm các thiết bò truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bò đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp