Nghiên cứu mạng NGN và ứng dụng

LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển ngành điện tử - tin học, công nghệ viễn thông năm qua phát triển mạnh mẽ cung cấp ngày nhiều loại hình dịch vụ đa dạng, an toàn, chất lượng cao, đáp ứng ngày tốt yêu cầu khách hàng Trong xu hướng phát triển hội tụ viễn thông tin học, với phát triển nhanh chóng nhu cầu người dùng dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao làm cho sở hạ tầng thông tin viễn thông có thay đổi lớn cấu trúc Những tổng đài chuyển mạch kênh truyền thống với hạn chế kiến trúc không đáp ứng nhu cầu ngày cao người dùng, đòi hỏi cần phải có giải pháp để đáp ứng yêu cầu Giải pháp lựa chọn mạng hệ – NGN Mạng hệ – NGN dựa tảng chuyển mạch gói tốc độ cao, dung lượng lớn, tích hợp nhiều công nghệ mới, ứng dụng Vì em chọn đề tài “Nghiên cứu mạng NGN ứng dụng” để làm đồ án tốt nghiệp, nội dung đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan mạng NGN Chương 2: Cấu trúc mạng NGN ứng dụng Chương 3: Chiến lược phát triển NGN ngành Viễn thông Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Mai Văn Lập nhiệt tình, tận tụy giúp đỡ em hoàn thành đồ án Chƣơng TỔNG QUAN VỀ NGN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGN 1.1.1 Khái niệm NGN Cụm từ “mạng hệ tiếp theo” ( Next Generation Network – NGN) bắt đầu nhắc tới từ năm 1998 NGN xu hướng phát triển tất yếu lĩnh vực truyền thông giới tương lai Nó tích hợp mạng lưới: mạng PSTN, mạng không dây, mạng số liệu (Internet)vào kết cấu thống để hình thành mạng chung, thông minh, hiệu cho phép sáp nhập thoại, liệu, video dựa tảng IP Mạng hệ có nhiều tên gọi khác như: - Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau) - Mạng hội tụ (hỗ trợ lưu lượng thoại liệu, cấu trúc mạng hội tụ) - Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho phần tử mạng) - Mạng nhiều lớp (mạng phân phối nhiều lớp mạng có chức độc lập hỗ trợ thay khối thống mạng TDM) Cho tới nay, tổ chức viễn thông quốc tế với nhà cung cấp thiết bị viễn thông giới quan tâm nghiên cứu chiến lược phát triển NGN chưa có định nghĩa cụ thể xác cho mạng NGN Do tên gọi bao hàm hết chi tiết mạng hệ tương đối xác, coi khái niệm chung đề cập đến NGN Bắt nguồn từ phát triển công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin hệ (NGN) đời mạng có sở hạ tầng thông tin dựa công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ cách đa dạng nhanh chóng, đáp ứng hội tụ thoại số liệu, cố định di động Như vậy, xem mạng thông minh hệ tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa kỹ thuật IP/ATM Nó truyền tải tất dịch vụ vốn có PSTN đồng thời nhập lượng liệu lớn vào mạng IP, nhờ giảm nhẹ gánh nặng mạng PSTN Tuy nhiên, NGN không đơn hội tụ thoại liệu mà hội tụ truyền dẫn quang công nghệ gói, mạng cố định di động Vấn đề chủ đạo tận dụng hết lợi đem đến từ trình hội tụ Một vấn đề quan trọng khác bùng nổ nhu cầu người sử dụng cho số lượng lớn dịch vụ ứng dụng phức tạp bao gồm đa phương tiện Hình 1.1 Topo mạng hệ sau 1.1.2 Đặc điểm NGN NGN có bốn đặc điểm - Nền tảng hệ thống mở; - Dịch vụ thực độc lập với mạng lưới; - NGN mạng dựa chuyển mạch gói, sử dụng giao thức thống nhất; - Là mạng có dung lượng ngày tăng, có tính thích ứng cao, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu Trước hết, áp dụng cấu mở mà: Các khối chức tổng đài truyền thống chia thành phần tử mạng độc lập, phần tử phân theo chức tương ứng phát triển cách độc lập Giao diện giao thức phận phải dựa tiêu chuẩn tương ứng Việc phân tách chức làm cho mạng viễn thông truyền thống theo hướng mới, nhà kinh doanh vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp phần tử tổ chức mạng lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức phần tử thực liên kết mạng có cấu hình khác Tiếp đến, việc tách dịch vụ độc lập với mạng nhằm thực cách linh hoạt có hiệu việc cung cấp dịch vụ Thuê bao tự bố trí xác định đặc trưng dịch vụ mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ loại hình đầu cuối Điều làm cho việc cung cấp dịch vụ ứng dụng có tính linh hoạt cao Thứ ba, NGN dựa sở mạng chuyển mạch gói giao thức thống Mạng thông tin nay, dù mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, lấy mạng làm tảng để xây dựng sở hạ tầng thông tin Nhưng năm gần đây, với phát triển công nghệ IP, người ta nhận thấy rõ ràng mạng viễn thông, mạng máy tính mạng truyền hình cáp cuối tích hợp mạng IP thống nhất, xu lớn mà người ta thường gọi “dung hợp ba mạng” Giao thức IP làm cho dịch vụ lấy IP làm sở thực liên kết mạng khác nhau; người lần có giao thức thống mà ba mạng lớn chấp nhận được; đặt sở vững mặt kỹ thuật cho hạ tầng sở thông tin quốc gia Giao thức IP thực tế trở thành giao thức ứng dụng vạn bắt đầu sử dụng làm sở cho mạng đa dịch vụ, nhiều khuyết điểm khả hỗ trợ lưu lượng thoại cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu Tuy nhiên, tốc độ đổi nhanh chóng giới Internet, mà tạo điều kiện phát triển tiêu chuẩn mở sớm khắc phục thiếu sót 1.2 SỰ HÌNH THÀNH MẠNG NGN Các động lực phát triển NGN phát triển công nghệ, thị trường, hội tụ mạng riêng lẻ loại hình dịch vụ tác động tới biến đổi cấu trúc mạng cụ thể: 1.2.1 Hiện trạng mạng viễn thông Hiện có nhiều mạng viễn thông song song tồn Các mạng tồn cách riêng lẻ, ứng với loại thông tin lại có loại mạng riêng biệt để phục vụ cho dịch vụ  Mạng Telex: dùng để gửi điện dạng ký tự mã hóa bít (mã Baudot) Tốc độ truyền thấp (từ 75 tới 300 bit/s)  Mạng điện thoại cố định PSTN: sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh để truyền thông tin thoại từ đầu cuối đến đầu cuối  Mạng truyền số liệu: bao gồm mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu máy tính dựa giao thức X.25 hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa giao thức X.21  Các tín hiệu truyền hình truyền theo ba cách: truyền sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community Antenna Television) cáp đồng trục truyền qua hệ thống vệ tinh, hay gọi truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System)  Trong phạm vi quan số liệu máy tính trao đổi thông qua mạng cục Lan (Local Area Network) mà tiếng mạng Ethernet, Token Bus, Toke Ring Với trạng mạng nay, mạng thiết kế cho dịch vụ riêng biệt mà sử dụng cho mục đích khác, mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác Mỗi dịch vụ mạng riêng dẫn đến tình trạng phức tạp việc quản lý mạng, phải đầu tư nhiều chủng loại thiết bị, yêu cầu thiết bị dự phòng, bảo hành bảo dưỡng lớn, giá thành cung cấp dịch vụ cao Do hội tụ mạng yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích cho nhà khai thác dịch vụ 1.2.2 Nhƣợc điểm tổng đài chuyển mạch kênh Mạng viễn thông thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại chủ yếu Nhưng lợi nhuận mà dịch vụ thoại mang lại bị suy giảm trầm trọng Bên cạnh tăng doanh thu đột biến dịch vụ giá trị gia tăng mang lại Tức liệu thay vị trí thoại trở thành nguồn tạo lợi nhuận Nhưng để đáp ứng việc phát triển đa dịch vụ dịch vụ viễn thông tảng chuyển mạch kênh mạng PSTN có nhiều hạn chế, quan trọng hạn chế kiến trúc mạng Chuyển mạch kênh dựa công nghệ TDM cứng nhắc việc phân bổ băng thông, với băng thông cố định làm cho chuyển mạch kênh gặp nhiều khó khăn đưa dịch vụ Các dịch vụ thoại mạng PSTN sử dụng kỹ thuật điều chế PCM chiếm băng thông 64kb/s Nếu cung cấp băng thông lớn cho gọi chất lượng gọi thoại không mà tốt Trái lại, dịch vụ liệu băng thông quan trọng Một số ứng dụng đòi hỏi băng thông tới 1Gb/s cao Sự thay đổi băng thông thường gọi bùng nổ băng thông Trong dịch vụ thoại chuyển mạch kênh đòi hỏi băng thông không đổi, trái lại dịch vụ liệu nhu cầu băng thông thay đổi tới hàng trăm, trí hàng ngàn lần Vì mà ứng dụng chuyển mạch kênh dịch vụ thoại truyền số liệu băng hẹp Hơn phần phức tạp tổng đài chuyển mạch kênh phần mềm dùng để điều khiển trình xử lý gọi Phần mềm chạy xử lý chuyên dụng tích hợp sẵn với phần cứng vật lý Hay nói cách khác phần mềm sử dụng tổng đài nội hạt phụ thuộc vào phần cứng tổng đài Dịch vụ tích hợp vào thiết bị nhà khai thác Điều làm tăng tính độc quyền việc cung cấp hệ thống chuyển mạch, không cung cấp môi trường kiến tạo dịch vụ mới, làm giới hạn khả phát triển dịch vụ nhà quản trị mạng Do để đáp ứng nhu cầu đa dịch vụ dịch vụ mới, cần phải có giải pháp mới, đặt trọng tâm vào liệu, chuyển mạch tương lai phải dựa công nghệ gói để chuyển tải chung thoại liệu Như lựa chọn, nhà cung cấp dịch vụ cố gắng hướng tới việc xây dựng mạng hệ Next Generation Network – NGN hội tụ dịch vụ thoại, số liệu, đa phương tiện mạng – sử dụng công nghệ chuyển mạch gói mạng xương sống (Backbone Network) Và không mạng phục vụ thông tin thoại, không mạng phục vụ truyền số liệu mà mạng thống nhất, mạng hội tụ đem lại ngày nhiều dịch vụ tiên tiến đáp ứng nhu cầu ngày tăng khắt khe từ phía khách hàng Chính mà mạng hệ NGN công nghệ chuyển mạch kênh truyền thống dần bị thay chuyển mạch gói 1.2.3 Nhu cầu phát triển xã hội thông tin Nhu cầu cung cấp đa dịch vụ dịch vụ mới: Sự phát triển xã hội thông tin làm nảy sinh nhu cầu cung cấp đa dịch vụ dịch vụ mới: dịch vụ truyền thông băng rộng, truyền thông băng hẹp, dịch vụ truyền thông thời gian thực (như trò chơi mạng thời gian thực,…), dịch vụ chuyên ngành (trợ giúp từ xa, đào tạo giáo dục từ xa qua mạng, chăm sóc sức khỏe qua mạng,…), dịch vụ đa phương tiện, dịch vụ hội nghị truyền hình, cầu truyền hình nước ngoài, tới vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa,… Nhu cầu khả liên lạc thông tin rộng khắp: Các dịch vụ cung cấp phải tiện lợi, dễ sử dụng, có khả liên lạc thông tin rộng khắp đa phương tiện, đảm bảo độ tin cậy, có tốc độ truy cập cao, truy cập thời gian nào, đâu (công sở hay nhà, hay nơi công cộng,…) Nhu cầu việc phát triển hệ thống linh hoạt, mềm dẻo: Để thuận tiện cho việc giám sát quản lý, phát triển cung cấp dịch vụ, đáp ứng nhu cầu thuê bao, đòi hỏi có cấu trúc mạng phải đơn giản, độ linh hoạt cao, có khả hỗ trợ tất kết nối vô tuyến hữu tuyến, hỗ trợ tất dịch vụ mạng tại, dễ dàng nâng cấp mở rộng,… Nhu cầu dễ dàng phát triển dịch vụ mới: Cấu trúc mạng phải cho phép việc tạo dịch vụ dễ dàng Các nhà khai thác mạng, tổ chức cá nhân dựa cấu trúc mạng để phát triển dịch vụ mà không phụ thuộc vào nhà cung cấp mạng, để tạo dịch vụ tích hợp công nghệ thông tin viễn thông IT (Information Telecommunication), dịch vụ đáp ứng cho nhu cầu phát triển doanh nghiệp,… 1.2.4 Xu hƣớng phát triển Sự gia tăng chất lượng lẫn số lượng nhu cầu dịch vụ ngày trở nên phức tạp từ phía khách hàng kích thích phát triển nhanh chóng thị trường công nghệ Điện tử - Tin học - Viễn thông Hiện xu hướng phát triển công nghệ điện tử - tin học - viễn thông diễn theo xu hướng hội tụ định hướng kết nối CO (Connection Operation không định hướng kết nối CL (Connectionless Operation) Công nghệ phát triển định hướng kết nối có ưu điểm chất lượng dịch vụ QoS cao, chất lượng mạng tốt phát triển với công nghệ truyền dẫn ATM cho phép phát triển dịch vụ băng rộng Sự phát triển theo hướng công nghệ không định hướng kết nối CL có ưu điểm đơn giản, tiện lợi, chi phí thấp, tiết kiệm băng thông nên phát triển mạnh mẽ Xu hướng phát triển công nghệ định hướng kết nối không định hướng kết nối dần tiệm cận gần hội tụ tiến tới việc phát triển công nghệ ATM/IP đặt nhiều kỳ vọng cho việc phát triển mạng theo hướng dung hợp thống làm cho dịch vụ độc lập với mạng lưới, nhanh chóng cung cấp dịch vụ mang tính tổng hợp Thế giới điện thoại Thế giới Internet Định hướng kết nối CO Không định hướng kết nối CL Chiến lược phát triển Mạng dịch vụ ATM/IP Hình1.2 Xu hướng phát triển Sự phát triển công nghệ nhiều dịch vụ tác động trực tiếp tới phát triển cấu trúc mạng Nghĩa nhu cầu xã hội cần có mạng hệ NGN Giải pháp cốt lõi mạng NGN công nghệ Softswitch – công nghệ chuyển mạch mềm Chuyển mạch mềm thực chức tương tự chuyển mạch kênh với lực mềm dẻo tính ưu việt Các ưu điểm chuyển mạch mềm mang lại việc chuyển mạch phần mềm dựa cấu trúc phân tán giao diện lập trình ứng dụng mở Các giao diện lập trình mở cho phép tương thích phần mềm điều khiển phần cứng nhà cung cấp khác Cụ thể chuyển mạch mềm trình bày chương 1.3 NHỮNG LỢI ÍCH CỦA SOFTSWITCH MANG LẠI  Mạng hệ sau có khả cho đời dịch vụ giá trị gia tăng hoàn toàn hội tụ ứng dụng thoại, số liệu video Các dịch vụ 10 hứa hẹn đem lại doanh thu cao nhiều so với dịch vụ truyền thống  Do dịch vụ NGN viết phần mềm việc triển khai nâng cấp, việc cung cấp dịch vụ trở nên dễ dàng  Khả thu hút khách hàng mạng NGN cao, từ tiện dụng hội tụ thoại, liệu, video đến hàng loạt dịch vụ khác mà nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng, thêm họ có khả kiểm soát dịch vụ thông tin Điều làm cho khách hàng luôn thoả mãn lệ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ, hội kinh doanh nhà cung cấp lớn ổn định  Giảm chi phí xây dựng mạng: Khi xây dựng mạng hoàn toàn mở rộng mạng có sẵn, mạng chuyển mạch mềm có chi phí tốn nhiều so với mạng chuyển mạch kênh Điều làm cho trở ngại tham gia thị trường nhà khai thác dịch vụ không lớn trước Hiện cạnh tranh nhà khai thác dịch vụ dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng, độ hài lòng khách hàng khách hàng sử dụng dịch vụ đó, nên hầu hết nhà khai thác tập trung đầu tư vào việc viết phần mềm phát triển dịch vụ  Giảm chi phí vận hành bảo dưỡng quản lý mạng hiệu Softswitch không tổng đài lớn tập trung, tiêu tốn lượng nhân lực điều hành, chuyển mạch máy chủ đặt phân tán mạng, điều khiển giao diện thân thiện người sử dụng (GUI), chi phí điều hành hoạt động mạng giảm đáng kể 11  Sử dụng băng thông có hiệu hơn: Do mạng truyền vận NGN mạng chuyển mạch gói với sở hạ tầng truyền dẫn hiệu suất sử dụng băng thông cao nhiều so với chuyển mạch kênh Thêm nữa, theo thống kê thoại 60% thời gian gọi khoảng lặng, mạng hệ có chế triệt khoảng lặng nên làm tăng hiệu suất sử dụng băng thông cách đáng kể 1.4 SO SÁNH CÔNG NGHỆ HIỆN TẠI VÀ CÔNG NGHỆ TƢƠNG LAI Thành phần mạng Công nghệ Công nghệ tương lai Mạng truy nhập - Cáp xoắn băng hẹp - Cáp xoắn băng hẹp - Truyền hình cáp số - Truyền hình cáp số tương tự chuyên dụng tương tự chuyên - GSM không dây dụng - Cáp quang - Cáp quang - Cáp xoắn băng rộng - Modem cáp - IP qua vệ tinh - Ethernet Chuyển mạch - Tổng đài PSTN - Định tuyến IP định tuyến - Chuyển mạch quang - Chuyển mạch ATM - Chuyển mạch Frame Relay - Định tuyến IP Mạng truyền dẫn - PDH đường trục - SDH - DWDM 12 Khối chuyển mạch Chuyển mạch kênh Ứng dụng dịch vụ Điều khiển gọi chuyển mạch Chuyển mạch mềm Dịch vụ ứng dụng đặc tính (Trung tâm quản lý, cung cấp, dự phòng) Open Protocols APIs Chuyển mạch mềm (Trung tâm điều khiển gọi) Open Protocols Phần cứng truyền dẫn APIs Phần cứng truyền dẫn - Nhà cung cấp đưa tất - Các giải pháp đưa từ nhiều nhà giải pháp khối cung cấp, nhiều mức độ khác chuyển mạch nhất: Phần với nhiều sản phẩm nguồn cứng, phần mềm trình mở theo chuẩn ứng dụng - Khách hàng tự chọn lựa - Khách hàng phụ thuộc nhà sản phẩm tốt để xây dựng cung cấp: Không có đổi mới, lớp mạng hệ thống Các chi phí vận hành bảo dưỡng chuẩn mở cho phép mở rộng cao giảm chi phí 13 Chƣơng CẤU TRÚC MẠNG NGN VÀ ỨNG DỤNG 2.1 CẤU TRÚC MẠNG NGN 2.1.1 Cấu trúc chức mạng NGN Đặc điểm NGN cấu trúc phân lớp theo chức phân tán tài nguyên mạng Điều làm cho mạng mềm hóa sử dụng giao diện mở API (Application Program Interface) để kiến tạo dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào nhà cung cấp thiết bị dịch vụ mạng Mô hình cấu trúc NGN gồm lớp chức sau: Lớp ứng dụng Giao diện mở API Giao diện mở API Lớp truyền thông Lớp quản lý Lớp điều khiển Giao diện mở API Lớp truyền dẫn truy nhập Hình 2.1 Cấu trúc phân lớp mạng NGN - Lớp truy nhập truyền dẫn; 14 - Lớp truyền thông; - Lớp điều khiển; - Lớp quản lý Lớp truyền dẫn truy nhập Phần truyền dẫn: Áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng DWDM lớp vật lý nhằm đảm bảo cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) theo yêu cầu ứng dụng Phần truy nhập: Hướng tới sử dụng công nghệ quang cho thông tin hữu tuyến CDMA cho thông tin vô tuyến Thống sử dụng công nghệ IP Lớp truyền thông Thiết bị lớp truyền thông cổng (Gateway) làm nhiệm vụ kết nối phần mạng mạng khác Lớp điều khiển Lớp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển kết nối đầu cuối, với yêu cầu tương thích với tất loại giao thức báo hiệu Lớp điều khiển tổ chức theo kiểu module, theo điều khiển độc lập thực chức điều khiển khác Thiết bị lớp điều khiển Softswitch (chuyển mạch mềm) làm nhiệm vụ báo hiệu điều khiển gọi Lớp quản lý Lớp quản lý lớp tác động trực tiếp lên tất lớp lại, làm nhiệm vụ giám sát hoạt động mạng Lớp quản lý phải đảm bảo hoạt động môi trường mở, với nhiều giao thức, dịch vụ nhà khai thác khác 15 Xét góc độ dịch vụ, NGN có thêm lớp ứng dụng phía lớp điều khiển, bao gồm nút (server) cung cấp dịch vụ khác Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua giao diện mở API Từ phân tích trên, ta xây dựng sơ đồ thực thể chức mạng NGN: Service & Application Call control & Signaling Media AS-F MS-F R-F/A-F IP MGC-F/CA-F Transport & Transmission) IW-F SG-F MG-F Hình 2.2 Các thực thể chức Softswitch AS-F: Application Server Function MS-F: Media Server Function MGC: 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 Nhiệm vụ thực thể sau: 16 AS-F: (Chức Server ứng dụng): Đây thực thể thi hành ứng dụng nên nhiệm vụ cung cấp logic dịch vụ thi hành hay nhiều ứng dụng/dịch vụ MS-F: Cung cấp dịch vụ tăng cường cho xử lý gọi Nó hoạt động server để xử lý yêu cầu từ AS-F MGC-F MGC-F: (Chức điều khiển cổng phương tiện): thực thực thể vật lý MGC Chức MGC-F cung cấp logic gọi tín hiệu báo hiệu xử lý gọi cho hay nhiều Media Gateway CA-F: phần chức MGC- F Thực thể kích hoạt MGC-F thực việc điều khiển gọi IW-F: phần chức MGC-F Nó kích hoạt MGC-F thực báo hiệu mạng báo hiệu khác R-F: cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-F A-F: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước SG-F: dùng để chuyển thông tin báo hiệu mạng PSTN qua mạng IP MG-F: dùng để chuyển thông tin từ dạng truyền dẫn sang truyền dẫn khác 2.1.2 Cấu trúc vật lý mạng NGN NGN hiểu mạng hệ sau hay mạng hệ mà mạng hoàn toàn mới, nên xây dựng phát triển mạng theo xu hướng NGN, người ta ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống tận dụng thiết bị viễn thông có mạng nhằm đạt hiệu khai thác tối đa Các mạng kết nối tới mạng lõi IP thông qua cổng (hình 2.3) 17 ISP DNS Người sử dụng di động GPRS UMTS SS7 Server thư mục Server đặc tính/ứng dụng Cổng báo hiệu MGC Cổng không dây PSTN Mạng IP (WDM/SDH/ATM) MPLS, Multicast Chuyển mạch mêm Người sử dụng điện thoại Cổng trung kế Mạng không dây PC Nhà kinh doanh Cổng truy nhập Cổng thường trú LAN xDSL Truyền hình kĩ thuật số RSVP, Mobile IP, IP Sec Tính cước Mạng quản lí GE, MAN Nguời sử dụng thường trú/ nhà kinh doanh Hình 2.3 Cấu trúc vật lý mạng NGN - Cổng truy nhập: AG (Access Gateway) kết nối mạng lõi mạng truy nhập, RG (Resident Gateway – cổng thường trú) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao nhà - Cổng giao tiếp: TG(Trunking Gateway – cổng trung kế) kết nối mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway – cổng không dây) kết nối mạng lõi với mạng di động Mạng trục IP thể mạng IP kết hợp công nghệ ATM MPLS Vấn đề sử dụng ATM MPLS tách thành xu hướng Các dịch vụ ứng dụng mạng NGN quản lý cung cấp máy chủ dịch vụ (server) Các máy chủ hoạt động mạng thông minh (IN – Intelligent Network) giao tiếp với mạng PSTN thông qua SS7 18 2.2 CÁC PHẦN TỬ TRONG NGN Hình 2.4 Các thành phần mạng NGN chức 2.2.1 Cổng phƣơng tiện (MG – Media Gateway) MG thành phần nằm lớp truyền thông MG cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, liệu, fax video mạng gói IP mạng khác Trong mạng PSTN, liệu thoại mang kênh DS0 Để truyền liệu vào mạng gói, mẫu thoại cần nén lại đóng gói Đặc biệt người ta sử dụng xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processor) thực chức năng: chuyển đổi AD (Analog to Digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền tín hiệu DTMF,… 19 Luồng lên (miền chuyển mạch) gói) Thành phần cổng phương tiện API API HOST CPU Hội tụ mạng API API API API Hội tụ DSP Hội tụ DSP API API Sắp xếp DSP Sắp xếp DSP Chuyển đổi Chuyển đổi PSTN PSTN Luồng xuống (miền PSTN) Hình 2.5 Cấu trúc MG - Truyền liệu thoại sử dụng giao thức thời gian thực (RTP – Real Time Protocol); - Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) điều khiển MGC Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này; - Hỗ trợ giao thức có loop – start, ground – start, E&M, CAS, QSIG ISDN qua T1; - Quản lý tài nguyên kết nối T1; - Cung cấp khả thay nóng card T1 hay DSP; - Có phần mềm MG dự phòng; 20