Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens.doc

Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i

MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ iv

LỜI NÓI ĐẦU v

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU 1

1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ 1

1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu 1

1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN 7

1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN 8

CHƯƠNG 2 CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN 17

2.1 Một số yêu cầu đối với NGN 17

2.1.1 Yêu cầu hỗ trợ khả năng phát triển hài hòa từ hạ tầng viễn thông hiện nay lên NGN 17

2.1.2 Yêu cầu về khả năng mở rộng các ứng dụng 19

2.1.3 Yêu cầu về chất lượng và hiệu suất 20

CHƯƠNG 3 MỘT SỐ MÔ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP MẠNG NGN 37

3.1 Mô hình giải pháp mạng của Siemens 37

3.2 Mô hình và giải pháp mạng NGN của Alcatel 40

3.3 Mô hình và giải pháp mạng của Nortel 41

3.4 Mô hình và giải pháp mạng của Ericsion 43

3.5 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT 44

3.5.1 Yêu cầu đối với cấu trúc mạng NGN tại Việt Nam 44

3.5.2 Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới của VNPT 46

4.3.1.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 54

4.3.1.2 Dịch vụ báo cuộc gọi khi đang truy cập Internet 55

4.3.1.3 Dịch vụ thoại qua trang Web 56

4.3.2 Dịch vụ dành cho doanh nghiệp 57

4.3.2.1 Dịch vụ miễn cước ở người gọi 1800 57

4.3.2.2 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 59

4.3.2.3 Dịch vụ mạng riêng ảo 60

4.3.2.4 Dịch vụ thoại miễn phí từ trang WEB 60

4.3.2.5 Dịch vụ ATM 61

4.3.2.6 Một số dịch vụ khác 61

CHƯƠNG 5 GIẢI PHÁP SURPASS CỦA SIEMENS 63

5.1 Giới thiệu thiết bị NGN của Siemens 63

5.2 Giới thiệu thiết bị Surpass hiG1000 65

5.2.1 Cấu trúc thiết bị surpass hiG1000 65

5.2.2 Chức năng của Surpass hiG 1000 66

5.2.2.1 Chức năng truyền dẫn 67

5.2.2.2 Chức năng cung cấp chất lượng dịch vụ 68

5.2.2.3 Chức năng mạng 69

5.3 Giới thiệu thiết bị Surpass hiQ 9200 70

5.3.1 Các thành phần chức năng của Surpass hiQ 9200 70

5.3.2 Chức năng của Surpass hiQ 9200 71

5.4 Giải pháp Surpass cho các dịch vụ VoIP 73

5.4.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 75

5.4.1.1 Cách sử dụng dịch vụ 1719: 75

5.4.1.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi 1719 76

5.4.2 Dịch vụ Free Phone 1800 77

5.4.2.1 Cách sử dụng dịch vụ 1800: 77

5.4.2.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi Free Phone 1800 78

5.4.3 Dịch vụ thông tin giải trí 1900 79

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ADSL Asymetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số không đối xứng

API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dẫn dị bộ

CFCS Cornercial Free Call Service Dịch vụ miễn phí cuộc gọi

CWI Call Waiting Internet Dịch vụ cuộc gọi chờ trên Internet

DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số

ETSI European Telecommuncation

Standard Institute

Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu

FCB Free Call Button Dịch vụ gọi miễn phí

GSC Global Standard Coopeartion Hợp tác chuẩn toàn cầu

GSM Global System for Mobile communcation Hệ thống toàn cầu về di động IETF Internet Engineering Task Foce

INAP Intelligent Network Application Part Phần ứng dụng mạng thông minh IP Internet Protocol Giao thức Internet

ISDN IntegratedService Digital Network Mạng số đa dịch vụ tích hợp

ITU International Telecommuncation Union Liên minh viễn thông thế giới

MG Media Gateway Cổng đa phương phương tiện

MGC Media Gateway Controller Điều khiển đa phương tiện

MPLS Multi Protocol label Switch Chuyển mạch nhãn da giao thức

MSF Multi Service Switching Forum Diễn đàn về chuyển mạch đa dịch vụ

MTP Message Trasfer Point Điểm chuyển giao tin báo

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới

NGSP Next Generation Service Platforms Nền tảng dịch vụ mạng thế hệ mới

NNI Network Node Interface Giao diện node mạng

OSA Open Service Access Truy nhập dịch vụ mở

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RAS Remote Access Subsystem Phânn hệ truy nhập từ xa

SCN Switched Circuit Networks Mạng chuyển mạch kênh

SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ

SIP Session Innitial Protocol Giao thức khởi tạo phiên

SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn

TCP Transfer Control Protocol Giao thức điều khiển truyền thông

TMN Telecommuncation Management Networks Mạng quản lý viễn thông

VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua mạng IP

VHE Virtual Home Environment Môi trường gia đình ảo

WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây

WSP Wireless Session Protocol Giao thức phiên không dây

Hình 2.2 Cấu trúc của Media Gateway 22

Hình 2.3 Cấu trúc của Softswitch 24

Hình 2.4 Cấu trúc của Server ứng dụng 27

Hình 2.5 So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm 30

Hình 2.6 Các khối chức năng của tổng đài đa dịch vụ 31

Hình 3.1 Mô hình giải pháp mạng NGN của Siemens 38

Hình 3.2 Mô hình giải pháp mạng NGN của Alcatel 40

Hình 3.3 Các thành phần mạng trong cấu trúc của Alcatel 41

Hình 3.4 Mô hình giải pháp mạng NGN của Nortel 42

Hình 3.5 Mô hình giải pháp mạng NGN của Ericcsion 44

Hình 3.6 Cấu hình cấp mạng đường trục Quốc Gia 47

Hình 3.7 Mô hình kết nối NGN – PSTN 50

Hình 4.1 Các dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN 53

Hình 5.1 Kết cấu cho mạng NGN theo giải pháp của Siemens 63

Hình 5.2 Surpass trong cấu trúc mạng NGN của Siemens 64

Hình 5.3 Các họ sản phẩm Surpass của Siemens 65

Hình 5.4 Cấu trúc chức năng của Surpass hiQ 9200 71

Hình 5.5 Giao diện báo hiệu của Surpass hi 9200 72

Hình 5.6 Mô hình thực hiện cuộc gọi 1719, 1800, 1900 74

Hình 5.7 Cách sử dụng dịch vụ 1719 75

Hình 5.8 Mô hình kết nối dịch vụ 1800 78

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khi đã bước sang thế kỷ 21, kỷ nguyên của xã hội hóa thông tin Xu hướng quốc tế hóa và toàn cầu hóa đời sống kinh tế , chính trị, văn hóa xã hội đã làm cho vai trò thông tin càng trở nên quan trọng đối với tất cả các quốc gia trên thế giới.

Viễn thông không những đóng vai trò là một ngành công nghiệp dịch vụ mà nó còn là động lực thúc đẩy sự phát triển của toàn bộ đời sống kinh tế- xã hội Cùng với sự phát triển nhảy bậc về công nghệ viễn thông làm cho các dịch vụ viễn thông ngày càng trở nên phong phú và đa dạng nhằm thỏa mãn những nhu cầu ngày càng cao của đời sống xã hội Dịch vụ viễn thông trong tương lai đòi hỏi phải tập trung rất nhiều trí tuệ, các dịch vụ thông minh này phát triển theo hướng mở rộng băng thông, kết hợp dịch vụ và hội tụ thoại - số liệu, cố định – di động trên cơ sở chuyển mạch gói IP và cơ sở truyền dẫn thông tin quang Từ đó các nhà quản lý và khai thác mạng đã hình thành lên những ý tưởng về một cấu trúc mạng mới nhằm đáp ứng được các nhu cầu mở rộng dịch vụ mà vẫn tận dụng được cơ sở hạ tầng của kiến trúc mạng cũ, đó là cấu trúc mạng viễn thông thế hệ mới mạng NGN.

Trong quá trình chuyển đổi này đã có rất nhiều các giải pháp mạng của các nhà cung cấp khác nhau được đưa ra , việc lựa chọn giải pháp và thiết bị nào phù hợp với thực trạng nước mình là điều trăn trở của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông của các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam

Với những suy nghĩ đó đã thôi thúc tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Dịch vụ NGN và giải pháp Surpass của Siemens” Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu thực tế với nỗ lực của mình tôi đã cố gắng nghiên cứu xây dựng theo nội dung đồ án.

 Giới thiệu tổng quan về mạng NGN, các giải pháp mạng NGN của một số hãng trên thế giới

 Giới thiệu các dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN và tình hình thực tế ở Việt Nam

 Giải pháp thiết bị của Siemens cho các dịch vụ VoIP Trong phần này chủ yếu tập trung vào cách thực hiện các dịch vụ thông dụng như 1719, 1800, 1900

Đặc biệt là phần dịch vụ triển khai trên nền mạng NGN và giải pháp Surpass của Siemens cho dịch vụ thoại VoIP Các dịch vụ thoại VoIP nghiên cứu trong nội dung đồ án chỉ là các dịch vụ thông dụng như dịch vụ 1900, dịch vụ 1800, dịch vụ 1719, cùng với giải pháp thiết bị cho các dịch vụ này.

Mặc dù đã cố gắng nhưng với thời gian và trình độ còn hạn chế nên nội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Dương Thị Thanh Tú, các thầy

cô giáo trong học viện và khoa viễn thông, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Lưu Trung Hiếu

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU

1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu

Có thể coi từ những năm 2000 trở về trước dịch vụ thoại chiếm hầu hết thị trường cung cấp dịch vụ của mạng viễn thông Nhưng cho tới những năm 2001 với sự phát triển đột biến của công nghệ dẫn tới sự hộ tụ truyền thông Những khách hàng ngày nay đòi hỏi nhiều loại hình dịch vụ (thoại, dữ liệu/internet, video, truy nhập vô tuyến) từ cùng một nhà cung cấp dịch vụ Sự hội tụ truyền thông yêu cầu sự triển khai các công nghệ tiên tiến để triển khai các dịch vụ mới trên nền tảng cơ sở hạ tầng đã có Có như vậy mới đáp ứng được nhu cầu về dịch vụ dữ liệu đang tăng nhanh trong những năm vừa qua Hình vẽ dưới đây mô tả sự hội tụ của mạng thoại và số liệu đáp ứng những nhu cầu dịch vụ của khách hàng.

Hình 1.1: Sự hội tụ của thoại và số liệu

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ

1.1.2.1 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ

Hội nhập thoại, video và dữ liệu cùng với sự mở rộng thị trường và xu hướng toàn cầu hóa đã dẫn tới việc cạnh tranh ở mức độ không thể lường trước được trong thị trường truyền thông, Áp lực đang ngày càng tạo ra khi nhiều công ty đang sử dụng hiệu quả của các mạng đa dịch vụ chuyển mạch gói hay còn gọi là các mạng thế hệ sau (NGN).

Hình 1.2: Các khả năng tiến đến mạng NGN

Trong xu hướng phát triển mạng tất cả con đường gần như hội tụ về một mạng gọi là mạng thế hệ mới (NGN), bởi lẽ mạng NGN đã cho thấy rất nhiều tính ưu việt của nó

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hình 1.3: Lợi thế của mạng NGN

Sự hợp nhất của các mạng là yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích cho nhà khai thác dịch vụ Đối với định hướng NGN mang lại nhiều tính năng có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu của khách hàng nhất là các dịch vụ băng rộng như:

- Tăng thêm tính mềm dẻo

- Tập trung khả năng điều khiển cuộc gọi thông qua chuyển mạch mềm (Softswitches)

- Có thể tiết kiệm băng thông

- Thực sự cung cấp dịch vụ multi-media

1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng

 Truy nhập thời gian thực đến các thông tin khách hàng: Khả năng truy nhập thời gian thực đến thông tin khách hàng (thực chất là cước phí) Dựa trên các thông tin này họ có thể chủ động điều chỉnh sử dụng dịch vụ cho phù hợp với khả năng tài chính của mình.Ngày nay hầu hết các mạng di động và rất nhiều nhà cung cấp nội dung trên các mạng IP và Internet đã có khả năng cho

Truyền dẫn đõn giản qua

TDM, ATM, IPTiết kiệm chi phí

(CAPEX & OPEX)

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

khách hàng truy cập đến các thông tin này.Xu hướng này sẽ dần thay thế phương pháp tính cước theo lô (hàng tháng, hàng quí,…) thường thì khách hàng có thể lấy thông tin đó qua Internet Tuy nhiên các thông tin có tính tổng kết cũng có thể lấy qua dịch vụ hỏi-đáp thoại.

 Khách hàng có quyền tự thiết lập dịch vụ: Để thể hiện sự quan tâm từ phía các khách hàng là các doanh nghiệp lớn đối với khả năng tự thực hiện các chức năng quản lý và bảo trì các dịch vụ của NGN.Các tác vụ mà khách hàng thường được trao quyền thực hiện là quản lý các tài khoản thư điên tử, quản lý địa chỉ IP và tên miền đã được cấp và các tác vụ khác tương tự Các Gateway đặc biệt cũng quyết định xem khách hàng được kết nối tới hệ thống quản lý ở mức nào, chỉ ở mức điều hành mạng hay các mức cao hơn (cấu hình mạng và điều hành dịch vụ)

 Thỏa thuận chất lượng dịch vụ: Khi nhận được yêu cầu dịch vụ, bộ phận dịch vụ khách hàng thường phải thỏa thuận với khách hàng về chất lượng dịch vụ, bao gồm các chi tiết như: Thời gian đáp ứng dịch vụ, băng thông hoặc dung lượng tối thiểu và nhiều chi tiết khác nữa.Kết quả các thỏa thuận sẽ được coi như là một phần của hợp đồng dịch vụ, được lưu trữ lại để sử dụng cho các bước tiếp theo.Thỏa thuận chất lượng dịch vụ sẽ không thực hiện được nếu thiếu các phương tiện trợ giúp thông minh Phần lớn các hệ thống quản lý mạng đều có chức năng này để đảm bảo các tài nguyên được cung cấp đầy đủ, thực hiện các thỏa thuận chất lượng dịch vụ.

1.2 Cấu trúc mạng NGN

1.2.1 Khái niệm mạng NGN

Trong nhiều năm gần đây, Nền công nghiệp viễn thông vẫn đang trăn trở về vấn đề phát triển công nghệ căn bản nào và dùng mạng gì để hỗ trợ các nhà khai thác mạng trong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổi nhanh chóng, Sự cạnh tranh ngày càng gia tăng mạnh mẽ Khái niệm mạng

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

thế hệ mới (Hay còn gọi là mạng thế hệ kế tiếp - NGN) ra đời cùng với việc tái kiến trúc mạng, tận dụng các ưu thế về công nghệ tiên tiến nhằm đưa ra dịch vụ mới, mang lại nguồn thu mới, góp phần giảm chi phí khai thác và đầu tư ban đầu cho các nhà kinh doanh.

Mạng viễn thông thế hệ tiếp theo (NGN) là một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ gói để có thế triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ khác nhau dựa trên sự hội tụ giữa thoại và số liệu,

Trong nghiên cứu về một mạng thế hệ mới đáp ứng được các yêu cầu của các nhà cung cấp dịch vụ Mạng NGN phải đảm bảo đuợc các điều kiện:

- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú đa dạng, đa dịch vụ, đa phương tiện.

- Cấu trúc mạng đơn giản

- Nâng cao hiệu quả sử dụng, giảm chi phí khai thác và bảo dưỡng - Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển dịch vụ

- Độ linh hoạt cao - Truyền dẫn đơn giản.

Tức là việc xây dựng mạng NGN phải tuân theo các chỉ tiêu:

- NGN có khả năng hỗ trợ cả cho dịch vụ mạng internet và các mạng hiện hành

- Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhà cung cấp khác nhau, Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là một thực thể đơn lẻ với mục tiêu kinh doanh và khai thác dịch vụ khác nhau, có thể sử dụng kĩ thuật cũng như các giao thức khác nhau.

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Một vài dịch vụ chỉ do một nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, nhưng tất cả các dịch vụ phải được truyền qua mạng một cách thông suốt từ dầu cuối tới đầu cuối

- Mạng tương lai phải hỗ trợ tất cả các loại kết nối, thiết lập đường truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cả cho hữu tuyến lẫn vô tuyến

Đặc điểm quan trọng của NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng và phân tán các tiềm năng trên mạng Điều này làm cho mạng mềm hóa và sử dụng các giao diện API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp và khai thác mạng.

Tuy đã thấy rõ yêu cầu và các lợi ích của mạng NGN nhưng viêc đưa ra cấu trúc cho một mạng như vậy là rất khó Cho tới nay chưa có một khuyến nghị chính thức nào của liên minh viễn thông thế giới ITU về cấu trúc của nó Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới như Alcatel, Siemens, Ericssion, Nortel, Lucent, Nec… Bên cạnh đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là các giải pháp mạng cũng như đưa ra các sản phẩm thiết bị mới khác nhau Trong đó các hãng Alcatel, Siemens, Ericssion là các hãng đưa ra mô hình cấu trúc cũng như các giải pháp mạng khá rõ ràng và cụ thể.

Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng thế hệ mới có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau:

- Lớp truy nhập (Access )

- Lớp truyền tải (Transport / Core ) - Lớp điều khiển (Control)

- Lớp quản lý (Management)

Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng khác nhau là vấn đề mà nhà khai thác quan tâm.Để thấy rõ hơn ta xét cấu trúc mạng NGN dưới các góc độ khác nhau :

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN

Lớp điều khiển

Lớp truyền tải

Lớp truy nhập

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Hình 1.4: Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng

Nếu xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu

trúc mạng NGN còn có thêm lớp ứng dụng dịch vụ

Trong môi trường phát triển cạnh tranh có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ

Giao diện mở API

Lớp điều khiển

Lớp truyền tải

Lớp truy nhập

Lớp ứng dụng

Giao diện mở API

Giao diện mở API

Hình 1.5: Cấu trúc mạng NGN góc độ dịch vụ

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN

Media Gateway controller

Hình 1.6: Cấu trúc tổng quan mạng NGN

Kiến trúc mạng NGN sử dụng mạng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu Nó phân chia các khối của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng rẽ, các lớp nay liên hệ với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn.

Sự thông minh trong xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực chất là được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Bây giờ sự thông minh đó nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển truyền thông cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới.

Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN-Intelligent Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giói 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 trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do nhiều nhà cung cấp khác nhau cung cấp.

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành 4 lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay Các giao diện mở có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ được triển khai nhanh chóng, dễ dàng Các nhà khai thác có thể chọn các thiết bị của những nhà cung cấp khác nhau cho từng lớp trong mô hình cấu trúc mạng NGN.

1.Lớp truy nhập

- 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 chiếm ưu thế và thị trường xDSL, Modem cáp dần dần thu hẹp lại

 Vô tuyến: Thông tin di động công nghệ GSM hay CDMA, truy nhập vô tuyến cố định hay thông qua vệ tinh

- Lớp 2 và 3: Công nghệ IP sẽ làm nền tảng cho mạng truy nhập - Thành phần:

 Phần truy nhập bao gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng thông qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hay vô tuyến  Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD (Thuê bao có thể sử dụng

mọi kỹ thuật truy nhập như Tương tự, Số, TDM, ATM, IP… để truy nhập vào mạng dịch 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 ) thông 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, vô tuyến, vệ tinh, VoDSL, VoIP…

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

2: Lớp truyền tải :

Phần truyền dẫn

- Lớp vật lý: Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng DWDM được sử dụng.

- Lớp 2 và lớp 3:

 Truyền dẫn trên mạng lõi (Core Network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch với chất luợng dịch vụ tùy theo yêu cầu của từng loại hình dịch vụ

 ATM hay IP/MPLS có thể được làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS

 Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN 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 nhiệm thay chức năng của các router này

- Thành phần:

 Các node 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.

 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 chuyển mạch.

 Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng một loại dịch vụ và cho nhiều loại 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 và độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM) Lớp

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

ứng dụng đưa ra yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện các yêu cầu đó.

Phần trung gian -Thành phần:

 Các cổng truy nhập AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi và mạng truy nhập, RG(Residental Gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà.

 Các cổng giao tiếp TG (Trunks Gateway) kết nối giữa mạng lõi và mạng PSTN /ISDN, WG (Wireless GateWay) kết nối mạng lõi với mạng di động

- Chức năng:

 Lớp truyền tải có khả năng tương thích các kĩ thuật truy cập khác nhau với kĩ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở đường trục Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (Chẳng hạn như PSTN, FlamRelay, LAN, Vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại

 Nhờ đó, các node 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 nhập dưới sự điều khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển.

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)

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hình 1.7: Các thành phần của Softswitch

 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 các bộ điều khiển riêng cho các dịch vụ: Thoại/Báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS…

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Hình 1.8: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ

- Chức năng: Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối tới đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào.Cụ thể lớp điều khiển thực hiện các chức năng sau :

 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 (lable mapping) giữa các giao diện cổng

 Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối 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 những thông số về chi tiết cuộc gọi và đồng thời thực hiện các cảnh báo.

 Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển các thông tin này tới các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển  Quản lý và bảo dưỡng hoat 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 dịch vụ trong mạng Báo hiệu với các thành phần ngang cấp.

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điều khiển Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, việc này cho phép các dịch vụ mới được triển khai nhanh chóng và dễ dàng hơn.

4:Lớp ứng dụng

- Thành phần: Lớp ứng dụng bao gồm các nút thực thi dịch vụ SEN (Service Excution Node), thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải.

- Chức năng: Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy cập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như dịch vụ thoại truyền thống.Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API Nhờ đó các nhà cung cấp dịch vụ có thể phất triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các mạng dịch vụ Một số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đây:

 Các dịch vụ thoại

 Các dịch vụ thông tin và nộ dung  VPN cho thoại và số liệu

 Video theo yêu cầu

 Nhóm các dịch vụ đa phương tiện  Thương mại điện tử

 Games Online thời gian thực  ….

5:Lớp quản lý:

Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối tới 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 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 dựa trên các

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hình dịch 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 với nhiều loại hình dịch vụ được khai thác.

Từ những phân tích trên ta xây dựng sơ đồ các thực thể chức năng của mạng NGN:

Hình 1.9: Các thực thể chức năng trong mạng NGN

Nhiệm vụ của các thực thể như sau :

- AS-F (Application Server Function): Đây là thực thể thi hành các

ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dịch vụ và thi hành một hay nhiều các ứng dụng/dich vụ

- MS-F (Media Server Function): Cung cấp các dịch vụ tăng cường

cho xử lý cuộc gọi Nó hoạt động như một Server để xử lý các yêu cầu từ AS-F hoặc MGC-F.

- MGC-F (Media Gateway Controller Function): Cung cấp logic

cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiều Media Gateway.

- CA-F (Call Agent Function): Là một phần chức năng của MGS-F,

thực thể này được kích hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi

- IW-F (Interworking Function): Cũng là một phần chức năng của

MGC-F nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa các mạng báo hiệu khác nhau.

- R-F (Routing Function): Cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-F

Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau

- A-F (Accounting Function): Cung cấp thông tin tính cước

- SG-F (Signaling Gateway Function): Dùng để chuyển thông tin

báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP

- MG-F (Media Gateway Function): Dùng để chuyển thông tin từ

dạng truyền dẫn này sang dạng truyền dẫn khác

Trên đây là các chức năng cơ bản nhất của mạng NGN Tùy thuộc vào nhu cầu thực tế mà mạng có thêm các chức năng khác nữa.

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

CHƯƠNG 2

CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN

2.1 Một số yêu cầu đối với NGN

2.1.1 Yêu cầu hỗ trợ khả năng phát triển hài hòa từ hạ tầng viễnthông hiện nay lên NGN

Những khó khăn thách thức mới mà các cấp lãnh đạo, các nhà quản lý viễn thông hiện nay phải đối mặt đó là nhu cầu và đòi hỏi xây dựng một lớp truyền tải trên mạng kết nối đường trục làm sao cho nó vừa có tính chất mở đồng thời lại hỗ trợ được nhiều dịch vụ khác nhau theo yêu cầu của khách hàng.Cơ sở hạ tầng mới này sẽ có khả năng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng mạnh mẽ của các dịch vụ IP và sẽ tham gia vào một hành trình chuyển đổi có chủ ý hết sức thận trọng từ các dịch vụ trên cơ sở TDM lên các dịch vụ cơ sở gói.Trên thực tế, các luồng thông tin số liệu đãc vượt xa và chiếm ưu thế hơn so với lưu lượng thoại, tuy nhiên hiện nay trong thời kì quá độ, doanh thu chủ yếu của ngành viễn thông vẫn nằm ở khu vực kinh doanh thoại Điều này buộc chúng ta phải nghiên cứu cấu trúc NGN đáp ứng kết hợp hài hòa giữa lưu lượng thoại và lưu lượng số liệu

Dựa vào cấu trúc phân lớp của mạng NGN, các nhà hoạch định chiến lược viễn thông cao cấp có thể hoạch định một chiến lược chuyển đổi hợp lý vì mục tiêu:

- Giữ được hệ thống các khách hàng truyền thống, giám sát sự phát triển và biến động của nhu cầu thị trường, đối đầu với các đối thủ cạnh tranh

- Thâm nhập thị trường mới bằng hệ thống dịch vụ phong phú với vốn đầu tư, chi phí vận hành tối thiểu.

- Hỗ trợ quá trình chuyển đổi nhanh gọn từ mạng chuyển mạch kênh lên mạng đa dịch vụ mà vẫn đảm bảo những thiết bị hiện có tiếp tục được khai thác vận hành theo năng lực đã được thiết kế.

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Một giải pháp phát triển mạng mà các nhà hoạch định chiến lược lựa chọn không những phụ thuộc chủ yếu vào vấn đề công nghệ mà còn phụ thuộc rất nhiều vào các chỉ tiêu khác như: khả năng cân đối tài chính, những rủi ro gặp phải khi triển khai mạng, những hạn chế về tài nguyên, nhu cầu thị trường, khả năng cung ứng các dịch vụ mới và phát triển các dịch vụ cũ Tóm lại để thực hiện được sự chuyển đổi một cách hài hòa từ mạng hiện tại thành NGN yêu cầu :

 Xây dựng một mạng tích hợp để truyền dẫn các dịch vụ số liệu Các dịch vụ số liệu hiện nay chủ yếu truyền dẫn trên các phương tiện như IP, ATM, FR hoặc LL để có thể truyền các dịch vụ số liệu trên các công nghệ khác nhau trên một cơ sở hạ tầng mạng duy nhất cần các giải pháp công nghệ mạng tích hợp các dịch vụ  Hợp nhất và liên kết tất cả các mạng hiện có Chiến lược chuyển

đổi mạng cần phải đáp ứng tiến trình hợp nhất các mạng khác nhau thành một mạng duy nhất đó là mạng gói đa dịch vụ hợp nhất (Unified MultiService Packet Network) Chính cấu trúc mạng tập trung này sẽ tối thiểu hóa chi phí vận hành mạng và tạo ra khả năng cung cấp các dịch vụ mới trên toàn mạng trong thời gian ngắn.

 Tránh mọi hoạt động gây nhiễu loạn hoặc xáo trộn trong cơ sở dịch vụ hiện đang cung cấp Trong suốt quá trình chuyển đổi mạng, song song vói việc mở rộng năng lực mạng phải dần đưa các dịch vụ chất lượng cao có sự giám sát chặt chẽ, chú ý tránh không gây xáo trộn các chức năng hiện có để tiếp tục thu hút sự quan tâm của khách hàng truyền thống.

 Lắp đặt các nút truy cập đa dịch vụ để đơn giản hóa hệ thống truy nhập của mạng mới.

 Tận dụng tối đa các thiết bị sẵn có để đảm bảo nguồn vốn đầu tư  Xây dựng hệ thống quản lý trên cơ sở mạng quản lý viễn thông

TMN, là một hệ thống quản lý mở mang lại khả năng linh động trong việc vận hành quản lý và bảo dưỡng mạng

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

 Tách tải lưu lượng Internet khỏi PSTN và xây dựng hệ thống điều khiển kết hợp tập trung

 Hòa nhập các hệ thống hỗ trợ điều khiển OSS để đạt được khả năng linh hoạt tối đa đồng thời sử dụng các máy chủ cung cấp dịch vụ đa phương tiện

 Hòa nhập tất cả các nguồn tài nguyên

2.1.2 Yêu cầu về khả năng mở rộng các ứng dụng

1 Mạng NGN phải cung cấp các giải pháp dự phòng đảm bảo tínhsẵn sàng cao:

Mạng thế hệ mới đòi hỏi phải cho phép khả năng truy nhập vào các hệ thống chức năng của mạng để từ đó mà các chuyên gia phát triển mạng và các nhà quản lý kinh doanh đều có thể: Phát triển nhanh chóng các loại hình dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của khách hàng thông qua các tất cả các mạng truy nhập khác nhau như di động, internet hay PSTN Giảm sự chồng chéo giữa các hệ thống bằng cách chỉ ra ranh giới rõ ràng giữa các thành phần chức năng của mạng và đơn giản hóa sự kết hợp giữa các thiết bị của các hãng cung cấp thiết bị khác nhau Tối ưu hóa giá trị gia tăng cũng như lợi nhuận từ việc đầu tư khai thác mạng bằng các biện pháp tăng các tính năng của mạng.

2.Tác động của các nhà quản lý và các chuyên gia phát triển mạng

Các nhà quản lý kinh doanh và các chuyên gia phát triển mạng thuộc hai lĩnh vực hoàn toàn khác nhau nên họ có những đòi hỏi khác nhau.Các nhà quản lý, các chuyên viên về chiến lược kinh doanh cần các giải pháp riêng cho các phân đoạn, các khu vực thị trường khác nhau Các nhà kĩ thuật lại có cách nhìn khác, nói chung họ có nhiệm vụ tối ưu hóa cấu hình mạng, đảm bảo chất lượng truyền dẫn tốt, cung cấp các giao diện lập trình mở để các thành phần phát triển phần mềm có thể tham gia cung cấp dịch vụ như thương mại điện tử, kinh doanh trực tuyến, vv…

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

3 Cho phép đáp ứng nhu cầu của các khu vực thị trường khác nhau

Các công ty lớn có uy tín vẫn luôn luôn tìm ra những giải pháp nhằm phát triển và đổi mới nhãn hiệu của mình để tìm đến với những khách hàng mới Trong lĩnh vực kinh doanh viễn thông thế hệ mới NGN cũng vậy, cần phải xây dựng cấu trúc năng động có thể đáp ứng được các nhu cầu của khách hàng tại mọi thời điểm.

4 Cho phép thỏa thuận về cung cấp dịch vụ giữa cơ quan quản lýmạng và các chuyên gia phát triển phần mềm

Các cơ quan hữu quan trong lĩnh vực quản lý mạng viễn thông luôn cân nhắc làm cách nào để phối hợp các chức năng dịch vụ và chuyển dịch vụ đến với khách hàng một cách hiệu quả nhất mà không cần quan tâm tới các hình thức lập trình ứng dụng Các chuyên gia phần mềm thì ngược lại Vì vậy cần có những cơ chế thỏa thuận dịch vụ SLA giữa cơ quan điều hành mạng và các nhà cung cấp dịch vụ.

2.1.3 Yêu cầu về chất lượng và hiệu suất

Trong vấn đề về hiệu suất của mạng viễn thông cần quan tâm đến hai phương diện sau: Thứ nhất, đối với mạng chuyển mạch kênh cần phải sử dụng các kĩ thuật dự báo lưu lượng cổ điển từ đó tiến hành mô hình hóa và đinh cỡ mạng với mục đích đạt được một cấp dịch vụ GOS (Grade of Service) mong muốn Hai là: đối với mạng chuyển mạch gói, các công nghệ phân tích chất lượng và hiệu suất của mạng dựa trên ứng dụng kết hợp lý thuyết hàng đợi (Queueing Theory) và mô hình mô phỏng hàng đợi gói để xác định các chỉ số liên quan tới hiệu quả hoạt động của mạng như: tỉ lệ tổn thất gói tin, tính sẵn sàng, trễ truyền lan,…

Những vấn đề về kỹ thuật lưu lượng và hiệu suất của mạng NGN càng trở nên phức tạp và nan giải vì một số lý do sau:

- Mạng thế hệ mới là mạng đa dịch vụ, toàn bộ dòng lưu lượng đều tập trung chảy vào thiết bị đầu cuối, Media Gateway, các thành phần của mạng truy nhập và các content server Các đặc điểm lưu lượng trên hình thành lên các “cộng đồng lưu lượng”

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

nguồn đích, các cộng đồng này phụ thuộc vào từng loại hình dịch vụ khác nhau Đòi hỏi xây dựng một mô hình cụ thể trên cơ sở thế hệ gói.

- Hiện đang tồn tại nhiều lý thuyết khác nhau dựa trên các mô hình mạng tương ứng nhằm đánh giá năng lực và dung lượng mạng, trong đó các lý thuyết này đã hướng tới các cấu hình mạng lõi cụ thể, đặc biệt là mạng ATM trong mối quan hệ với mạng truy nhập.

2.2 Các phần tử mạng NGN

Mô tả kĩ hơn về cấu trúc mạng NGN :

Hình 2.1:Các thành phần chính của mạng NGN

Trong cấu trúc mạng NGN có rất nhiều thành phần cần quan tâm nhưng ở đây ta chỉ nghiên cứu những thành phần chính thể hiện rõ nét sự tiên tiến của mạng NGN so với mạng viên thông truyền thống Cụ thể là:

 Media Gateway (MG).

 Media Gateway Controller (MGC)  Signaling Gateway (SG).

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

 Media Server (MS).

 Application Server (AF hay còn gọi là Feature Server).

2.2.1 Media Gateway (MG)

Hình 2.2: Cấu trúc Media Gateway

Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng chuyển mạch kênh Trong mạng chuyển mạch kênh dữ liệu thoại đuợc mang trên kênh DS0 Để truyền dữ liệu này vào mạng gói mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xứ lý tín hiệu số (DSP-Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng: Chuyển đổi A.D (Analog to Digital) nén mã thoại, audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu đa tần DTMF,…

Các chức năng của một Media Gateway:

- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP(Real Time Protocol) - Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP)

dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này.

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Hỗ trợ các giao thức đã có như Loop-start, Ground-start, E&M, CAS, QSIG và ISDN qua T1.

- Quản lý tài nguyên và kết nối T1.

- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP - Có phần mềm Media Gateway dự phòng.

- Cho phép Media Gateway mở rộng về: Cổng(Port), card mà không thay đổi các thành phần khác.

Đặc tính hệ thống: Một Media Gateway có các đắc tính sau:

- Là một thiết bị vào, ra (I.O) đặc hiệu.

- Dung lượng bộ nhớ phải luôn bảo đảm lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP…

- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho quá trình đăng nhập(Loggin) - Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (Đối với mạng IP), mở rộng

một vài giao diện T1, E1 với mạng TDM - Mật độ khoảng 120 cổng(DSO’s).

- Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ.

2.2.2 Media Gateway Controller (MGC)

MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi.Còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OSS và BSS.

MGC là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau như: mạng PSTN, SS7, mạng IP Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin.

Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành một cấu hình tối thiểu cho một Softswitch.

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Hình 2.3: Cấu trúc của Softswitch

1 Các chức năng của Media Gateway Controller

- Quản lý cuộc gọi.

- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại: H.323,SIP

- Giao thức điều khiển truyền thông:MGCP, Megaco, H.248 - Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ.

- Giao thức quản lý SS7: SIGTRAN (SS7 over IP) - Xử lý báo hiệu SS7.

- Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP - Thực hiện định tuyến cuộc gọi.

- Ghi lại thông tin chi tiết cuộc gọi để tính cước (CDR-Call Detail Record).

- Điều khiển quản lý băng thông - Đối với Media Gateway.

 Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP  Phân bổ kênh DS0.

 Truyền dẫn thoại (Mã hóa, Nén, Đóng gói).

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Đối với Signaling Gateway MGC cung cấp:

- Là một CPU đặc hiệu,yêu cầu là hệ thống đa xử lý,có khả năng mở rộng theo chiều ngang.

- Cần bộ nhớ lớn để lưu trữ cơ sở dữ liệu Điều này cũng rất cần cho quá trình đa xử lý.

- Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc độ cao.

- Hỗ trợ nhiều loại giao thức - Thời gian đáp ứng nhanh.

2.2.3 Signaling Gateway (SG)

Signaling Gateway tạo ra một cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC).

SG làm cho Softswitch như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7 Nhiệm vụ vủa SG là xử lý thông tin báo hiệu.

1 Chức năng của SG:

- Cung cấp một kết nối vậy lý tới mạng báo hiệu

- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signaling Gateway thông qua mạng IP

- Cung cấp đường truyền dẫn cho truyền dẫn thoại, dữ liệu gói và các dạng dữ liệu khác (Thực hiện truyền dữ liệu là chức năng của Media Gateway)

- Cung cấp các hoạt động báo hiệu SS7 có sự đáp ứng nhanh cho các dịch vụ viễn thông.

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

2 Đặc tính hệ thống

- Là một thiết bị vào ra (I.O)

- Dung lượng bộ nhớ luôn phải đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình,các lộ trình…

- Dung lượng đĩa chủ yếu dùng cho các quá trình đăng nhập do đó không yêu cầu dung lượng lớn.

- Dự phòng đầy đủ dung lượng Ethernet đối với mạng IP

- Giao diện với mạng SS7 bằng cách sử dụng một luồng E1.T1,tối thiểu 2 kênh D và tối đa là 16 kênh D

- Để tăng hiệu suất và tính linh động người ta sử dung bus H.110 hoặc H.100

- Yêu cầu độ đáp ứng nhanh: nhiều SG nhiều liên kết báo hiệu

2.2.4 Media Server

Media Server là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng với hiệu suất cao nhất.

1 Các chức năng của một Media Server

- Chức năng voice-mail cơ bản

- Hộp thư fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay các bản tin ghi âm trước (Pre-recorded Message).

- Khả năng nhận tiếng nói nếu có

- Khả năng hội nghị truyền hình (Video conference) - Khả năng chuyển thoại qua văn bản (Speech -to- text)

2 Đặc tính hệ thống

- Là một CPU, có khả năng quản lý lưu lượng bản tin MGCP

- Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP nội bộ hay lân cận

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

- Cần bộ nhớ dữ liệu lớn để lưu trữ các cơ sở dữ liệu, bộ nhớ đệm hay thư viện…

- Dung lượng đĩa tương đối nhỏ

- Quản lý hầu hết lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sử dụng để xử lý thoại.

- Sử dụng Bus H.110 để tương thích card DSP và MG - Độ đáp ứng nhanh

2.2.5 Application Server.Feature Server

Server đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loại các dịch vụ của doanh nghiệp.Chính vì vậy mà nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại.Vì hầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng không rằng buộc nhiều với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng.

Hình 2.4: Cấu trúc của Server ứng dụng

Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thực hiện một các độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Agent thông qua các giao thức như SIP, H323…Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng.

1 Chức năng của Feature Server

Chức năng cơ bản của Feature Server là xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch.

Để thấy rõ hơn ta xét một vài ví dụ về dịch vụ đặc tính:

- Hệ thống tính cước – Call Agents sử dụng các bộ CDR (Call Detail Record) Chương trình CDR có rất nhiều đặc tính, chẳng hạn khả năng ứng dụng tốc độ dựa trên loại đường truyền, thời điểm trong ngày… Dịch vụ này cho phép khách hàng truy cập vào bản tin tính cước của họ thông qua cuộc gọi thoại hay truy cập Web yêu cầu

- H.323 Gatekeeper-dịch vụ này hỗ trợ định tuyến thông qua các miền khác nhau (Các mạng khác nhau) Mỗi miền có thể đăng ký số điện thoại và số đăng nhập trung kế với Gatekeeper thông qua giao thức H.323 Gatewaykeeper sẽ cung cấp dịch vụ định tuyến cuộc gọi (Và chuyển dịch sang dạng số) cho mỗi đầu cuối H.323 Gatekeeper có thể cung cấp điều khiển tính cước và quản lý băng thông cho Softswitch.

- VPN-Dịch vụ này sẽ thiết lập mạng riêng ảo cho khách hàng với các đặc tính sau:

 Băng thông xác định (Thông qua mạng thuê riêng tốc độ cao)  Đảm bảo QoS.

 Nhiều tính năng riêng theo chuẩn  Kế hoạch quay số riêng.

 Bảo mật các mã thoại được truyền dẫn  …….

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

2 Đặc tính hệ thống

- Đặc biệt yêu cầu một CPU tiện ích tốc độ cao.Điều này cũng còn phụ thuộc vào các ứng dụng đặc biệt khác nhau.

- Cần bộ nhớ lớn với độ trễ thấp.

- CPU có khả năng mở rộng để đáp ứng cho việc nâng cấp dịch vụ và tốc độ.

- Đặt một vài cơ sở dữ liệu trong Server.

- Dung lượng đĩa lớn, phụ thuộc vào đặc tính của ứng dụng.Ví dụ: Dung lượng 100Gb-2Tb cho ngân hàng voice mail.

- Giao diện Ethernet (Với mạng IP)được thực hiện với đầy đủ khả năng dự phòng.

2.3 Tổng Đài Đa Dịch vụ

2.3.1 Các khái niệm cơ bản

Đối với tổng đài đa dịch vụ thế hệ mới thường gặp một số vấn đề sau: - Tổng Đài Đa Dịch Vụ: MMS được coi như tổng đài chuyển mạch

gói sử dụng các giao thức mở Trên cơ sở API để cung cấp đa dịch vụ ,đa phương tiện.

- Chuyển mạch mềm Softswitch: Thực chất của khái niệm chuyển mạch mềm được hiểu là hệ thống chuyển mạch có khả năng truyền tải cho nhiều loại thông tin khác nhau,cho nhiều loại giao thức khác nhau

Sự khác biệt giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm được thể hiện trong hình dưới đây:

Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các vấn đề liên quan trong mạng NGN

Virtual Router: Đảm bảo chức năng như một Router nhưng thực tế

không tồn tại độc lập như một router.Thông thường các V-Router nằm tại biên của mạng lõi hay các cổng kết nối với mạng khác.

2.3.2 Nguyên tắc tổ chức và cung cấp dịch vụ

Tổng đài đa dịch vụ được tổ chức để đảm bảo cho khả năng tương thích trong môi trường đa nhà cung cấp và khả năng triển khai một cách rõ ràng các giao thức thông qua việc định nghĩa các điểm chuẩn và khối

Chuyển mạch kênhChuyển mạch mềm

Giải pháp của nhiều nhà cung cấp tại tất cả các mức khi tuân theo chuẩn mở của thiết bịrất đắt tiền khi triển khai và bảo dưỡng

Hình 2.5: So sánh chuyển mạch kênh và chuyển mạch mềm Softswitch