Bài giảng Mạng thế hệ mới - Chương 7: Giải pháp NGN của các hãng trình bày các nội dung chính sau: Giới thiệu về giải pháp NGN của SIEMENS, chuyển mạch và truy nhập thế hệ sau, cải tiến chuyển mạch kênh, giảm tải PSTN thông qua truy nhập băng thông, giải pháp của ALCATEL. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng CHƯƠNG 7: GIẢI PHÁP NGN CỦA CÁC HÃNG WX I GIỚI THIỆU CHUNG Trong phần trước ta tìm hiểu mạng hệ sau bao gồm cấu trúc, chuyển mạch mềm, báo hiệu dòch vụ vấn đề liên quan đến dòch vụ mạng NGN Hiện giới, tổ chức viễn thông nghiên cứu NGN để đưa chuẩn thống chung Tuy nhiên hãng viễn thông lớn đưa giải pháp NGN riêng Đó hãng Alcatel, Siemens, Cisco, Erickson, Commworks, Lucent, Nortel, v.v Về giải pháp giống hãng có khác biệt đònh tùy thuộc vào quan điểm xây dựng mạng hệ sau Trong phần giảng ta xem xét giải pháp hãng Siemens Alcatel hãng tham gia xây dựng mạng hệ sau NGN Việt Nam SV tự nghiên cứu giải pháp hãng khác để có nhìn rộng quan điểm xây dựng mạng hệ sau II GIẢI PHÁP CỦA SIEMENS Giới thiệu giải pháp NGN SIEMENS Giải pháp xây dựng mạng hệ sau SIEMENS có tên SURPASS Theo quan điểm SIEMENS, xây dựng mạng hệ sau NGN ta xét dựa khía cạnh sau: − Chuyển mạch hệ sau − Truy nhập hệ sau − Truyền tải (quang) hệ sau − Mạng quản lý hệ sau - 148 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Trong phần ta xét đến phần trừ phần truyền tải quang hệ sau Với phần truyền tải quang hệ sau nội dung sử dụng công nghệ quang tiên tiến để truyền thông tin với tốc độ cao mạng hệ sau NGN Giải pháp mạng hệ sau NGN SIEMENS thể hình sau: Management ISP Contend provider SURPASS hiS C7/IP SIGTRAN SS7 Corba, SNMP, API, PINT SURPASS hiQ SURPASS HiR BICC SIGTRAN MGCP/H248 MEGACO STP PSTN / ISDN PSTN SS7 POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.x/TR8/GR303 xDSL ATM FR LL/CES SURPASS hiS C7/IP SS7 SIGTRAN SURPASS hiQ SURPASS HiR MGCP/H248 MEGACO PSTN / ISDN PSTN SS7 IP (or ATM) network SURPASS hiG STP SURPASS hiG POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.x/TR8/GR303 xDSL ATM FR LL/CES Attane: hiA, FL, XP, WA Attane: hiA, FL, XP, WA Hình 7.1: Giải pháp NGN SIEMENS Chuyển mạch hệ sau Cấu trúc chuyển mạch SURPASS dựa theo mô hình MSF (Multiservice Switching Forum) đưa Trong phần ta xét đến yếu tố sau: − Trung kế ảo (virtual trunking): Đây giải pháp mà SURPASS đưa cho cấu trúc ứng dụng mạng truyền tải lõi, đường trục (backbone) Giải pháp cho phép mạng hoạt động tốt mạng mở rộng phục vụ cho lượng lưu lượng lớn Giải pháp cho phép thoại liệu tích hợp sở hạ tầng mạng - 149 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Đặc điểm bật giải pháp trung kế ảo có khả tính toán tất thông số quan trọng mạng Những thông số bao gồm: số kết nối tối đa phục vụ lúc, cung cấp đặc tính cho thuê bao, linh hoạt băng thông (băng thông cung cấp khác tùy thuộc vào dòch vụ), kết nối báo hiệu, khả xử lý đặc biệt việc cung cấp chất lượng QoS tối ưu theo yêu cầu Đây giải pháp tốt lý sau: cung cấp tất dòch vụ mạng PSTN ISDN đồng thời hoạt động suốt so với mạng này; cầu nối cho mạng lõi NGN với mạng bao gồm mạng PSTN, mạng di động, ISDN, …; tiết kiệm vốn đầu tư chi phí vận hành Các thiết bò chuyển mạch lớp lõi: CRX-16000/ CRX32000 Các thiết bò chuyển mạch lớp biên: ERX-700/ ERX1400 − Chuyển mạch gói nội hạt (packet local switch): Đây giải pháp xây dựng mạng NGN cấp độ chuyển mạch lớp hay chuyển mạch nội hạt Điểm bật giải pháp việc đưa chuyển mạch nội hạt vào topo mạng hoạt động tốt Và nối tất dạng thuê bao khác cách tiết kiệm hiệu tới NGN đồng thời cung cấp sẵn nhiều giao diện mở để hoạt động với thành phần khác mạng SURPASS hiQ Softswitch SURPASS hiS Signaling Gateway SURPASS hiX Access Gateway SURPASS hiG Media Gateway for Access SURPASS hiR Server SURPASS hiG Media Gateway for Trunks Hình 7.2: Giải pháp chuyển mạch nội hạt SIEMENS - 150 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng − Truyền thoại qua mạng băng rộng: SURPASS đưa giải pháp nhằm cung cấp dòch vụ thoại dòch vụ hệ sử dụng truy nhập tốc độ cao tới thuê bao dựa gói (packet-based) Giải pháp bao gồm tập đặc tính tốt PSTN, độ tin cậy cao với băng thông lớn, linh hoạt giao diện mở để giao tiếp với mạng gói Nó cung cấp VoDSL, VoCable đặc biệt VoAnyNet Đặc điểm bật giải pháp cho phép sử dụng nhiều dòch vụ đường dây truy nhập đơn, cho phép sử dụng điều khiển đa chức (chuyển mạch mềm Softswitch) sử dụng với phương tiện truyền tải Một sản phẩm cung cấp dòch vụ VoCable SURPASS hiQ8000 Có thể coi hiQ8000 phần chuyển mạch mềm − Báo hiệu: Giải pháp SURPASS đưa Signaling Overlay Network Giải pháp cho phép truyền nhiều loại báo hiệu, đặc biệt báo hiệu số qua NGN Ngoài cho phép dễ dàng nâng cấp khả đặc tính hoạt động mà không cần quan tâm đến trình hoạt động báo hiệu Sản phẩm có tên hiS − Các ứng dụng hệ mới: Đây server hay phần mềm mở mà SURPASS cung cấp cho nhà vận hành để tạo đặc tính cho dòch vụ hay tạo dòch vụ cho khách hàng Truy nhập hệ sau SIEMENS đưa giải pháp SURPASS Next Generation Access bao gồm thành phần SURPASS Evolving Voice Access, SURPASS DSL Broadband Access, SURPASS Multi-Service Access Giải pháp giúp cho người điều hành linh hoạt việc lắp đặt, thay thế, sửa chữa mở rộng/ nâng cấp thiết bò truy nhập mạng thiết bò truy nhập mạng NGN - 151 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng SURPASS Evolving Voice Access cho phép kết nối tất loại giao diện thuê bao tới mạng lõi NGN, hỗ trợ dòch vụ chuyển mạch lớp cách đầy đủ thông qua giao diện mở giao diện giao tiếp với mạng TDM hay mạng IP Quan trọng giải pháp cho phép việc tiến lên mạng hệ sau thực nhanh chóng thời điểm SURPASS DSL Broadband Access cho phép sử dụng truy nhập băng rộng (ở công nghệ DSL) SURPASS Multi-Service Access cho phép truy nhập tất dòch vụ băng hẹp băng rộng platform Các sản phẩm mạng truy nhập hệ FastLink, XpressLink, XpressPass, v.v Trong hiA dòng sản phẩm truy nhập đa dòch vụ bổ sung thêm dòch vụ leased line, FastLink dòng thiết bò truy nhập cho mạng trục nào, XpressLink dòng thiết bò truy nhập băng rộng đa dòch vụ, XpressPass dòng thiết bò tập trung băng rộng đa dòch vụ Tuy nhiên SIEMENS đưa giải pháp cho trình phát triển độ Giải pháp áp dụng thời kỳ chuyển tiếp lên mạng hệ Lúc mạng PSTN, ATM/ IP tồn mạng ATM/ IP chưa xử lý ứng dụng thoại Giải pháp ta gọi giải pháp Attane độ (còn giải pháp giải pháp Attane truy nhập đa dòch vụ cho mạng NGN) Các sản phẩm tương ứng cho giải pháp hiA ACP/V.93 ACP/V.93 Switch VoDSL ADSL/SDSL POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.1/TR8 V5.2/GR303 LL HDSL LL Fiber ATM/FR LL/CES Tho¹i TDM Network VoDSL ADSL/SDSL POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.1/TR8 V5.2/GR303 LL HDSL LL Fiber ATM/FR LL/CES Thoại Dữ liệu Dữ liệu ATM/IP Network hiA7100, hiA7300 hiA7100, hiA7300 Hình 7.3: Giải pháp cho mạng truy nhập thời kỳ độ SIEMENS - 152 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Mạng quản lý hệ sau Giải pháp mạng quản lý cho mạng hệ sau SURPASS Next Generation Network Management Nó giúp giảm thiểu lỗi, tối ưu cấu hoạt động, quản lý bảo mật cho thành phần tạo thành NGN SURPASS Nguyên lý giải pháp dựa quản lý phần tử, quản lý miền ứng dụng Bao gồm thành phần sau: NetManager giải pháp quản lý cho chuyển mạch hệ sau, TNMS (Telecommunication Network Management System) cho truyền tải quang hệ sau AccessIntegrator cho truy nhập hệ sau NetManager hỗ trợ chức OAM (Operation, Administration, Management), phát xử lý lỗi, đònh dạng cấu hình, tính cước quản lý hoạt động bảo mật mạng TNMS quản lý từ phần tử đến miền hoạt động sử dụng công nghệ quang Các miền hoạt động PDH, SDH, DWDM, v.v AccessIntegrator có cấu trúc mở theo mô hình client/ server, có tính module linh hoạt giống mô hình TMN III GIẢI PHÁP CỦA ALCATEL Alcatel đưa giải pháp tổng thể gồm bước phát triển từ mạng viễn thông tiến tới mạng NGN sau : • Bước 1: (Điểm xuất phát) Mạng PSTN cho thoại quay số để truy nhập Internet • Bước : Củng cố mạng PSTN hội tụ với mạng số liệu • Bước : Thoại công nghệ gói dòch vụ đường dài • Bước : Thoại công nghệ gói dòch vụ truy nhập nội hạt • Bước : Các dòch vụ đa phương tiện triển khai • Bước : Mạng viễn thông hệ NGN hoạt động với đầy đủ tính Phần trình bày giải pháp đáng tin cậy để chuyển dòch từ mạng sang mạng NGN, từ kiến trúc mạng chuyển mạch kênh sang kiến trúc mạng chuyển mạch gói Các giải pháp đưa có tính bổ trợ lẫn - 153 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng cung cấp phương án tối ưu để tiến tới mô hình mạng hoàn toàn NGN Một số giải pháp xem bước trung gian mang lại lợi ích cho người dùng nhà khai thác chúng đóng vai trò bước khởi đầu để dòch chuyển hệ thống mạng sang NGN Cải tiến chuyển mạch kênh Các nhà cung cấp dòch vụ triển khai tổng đài kiểu Alcatel1000 nâng cấp hệ thống có họ để chuyển sang NGN Bước đầu tiên, tổng đài E-1000 mở rộng để hoạt đồng thời môi trường NGN chuyển mạch gói trình bày hình sau Những mở rộng bao gồm cổng thoại qua gói (VoPGW) kết hợp từ bên ngoài- (cho giao thức IP ATM) – ma trận chuyển mạch băng rộng dựa gói Việc kích hoạt bỏ kích hoạt dựa Web thuê bao điều khiển việc quản trò dòch vụ thoại tiên tiến cung cấp cho thuê bao độ linh hoạt đáng kể, giảm chi phí vận hành nhà khai thác Hình 7.4 – Quá trình chuyển tiếp từ chuyển mạch kênh Trong bước tiếp theo, tổng đài E-1000 phát triển để trở thành khối kiến trúc NGN hoạt động chuyển mạch mềm, cổng truy nhập Softswitch bên điều khiển Mục tiêu thực chuyển dòch cách nhòp nhàng tối thiểu ngưng trệ kinh doanh nhà khai thác Giải pháp “giảm tải” PSTN: Lưu lượng quay số trực tiếp qua Internet tăng lên tạo nút cổ chai mạng điện thoại Các nhà khai thác thức phải đương đầu với việc mở rộng mạng điện thoại thiết bò truyền thống để bù - 154 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng đắp cho lưu lượng dựa gói Việc giảm tải (offload) PSTN chuyển lưu lượng dành cho nhà cung cấp dòch vụ Internet (ISP –Internet Service Provider) khỏi mạng PSTN điểm sớm sang mạng gói trục để tới ISP Giải pháp giảm tải PSTN Alcatel cho mạng băng hẹp dựa kết hợp Cổng báo hiệu gọi (CSG – Call Signaling Gateway ) 5424 Bộ server truy nhập từ xa (RAS) 7410 Các gọi Internet từ PSTN (quá giang) đònh tuyến qua RAS gần tới mạng số liệu dựa ATM IP sử dụng đường trung kế liên thiết bò giá rẻ tổng đài nội hạt RAS Trung tâm Quản lý dòch vụ (SMC- Service Managenent Center) 5737 cung cấp tập hợp tính quản lý mạng riêng ảo (VPN) mở rộng cho nhà cung cấp dòch vụ, người mong muốn tận dụng mạng có họ để mở dòch vụ truy nhập thương mại trọn gói Công nghệ dẫn đến tảng quản lý dòch vụ IP quản lý 10 triệu thuê bao Internet toàn giới Việc di chuyển từ giảm tải PSTN sang dòch vụ thoại NGN đạt nhờ bổ sung thêm khả mới, bao gồm tính Gatekeeper để biến đổi số điện thoại sang đòa IP Hình 7.5 – Giải pháp NGN sử dụng CGS SMC GK : Gatekeeper IMT : Inter Machine Trunk - 155 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Giảm tải PSTN thông qua truy nhập băng rộng Một cách khác để giảm tải cho lưu lượng quay số Internet trực tiếp lợi nhuận từ khách hàng đầu cuối tăng cung cung cấp truy nhập Internet băng rộng, chẳng hạn dựa công nghệ ADSL (đường dây thuê bao số không đối xứng) Trong dạng nó, đường dây điện thoại dây dẫn modem số liệu kết hợp lại truy nhập dây đồng nhà khách hàng phân tách với chia tách Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer) Lưu lượng thoại gửi chuyển tiếp tới tổng đài chuyển mạch kênh truyền thống, lưu lượng số liệu chuyển tiếp tới mạng gói Giải pháp tạo thêm lợi nhuận không từ truy nhập băng rộng mà từ dòch vụ tiên tiến thực qua truy nhập Di chuyển cuối lưu lượng thoại sang NGN đạt băng việc triển khai softswitch kết hợp với cổng truy nhập Truy nhập đa dòch vụ (Multi-service Access) Nút truy nhập đa dòch vụ Alcatel cho phép nhà khai thác cung cấp kết hợp thoại băng hẹp thoại băng rộng DSL dòch vụ số liệu cho khách hàng Thông thường nút truy nhập đa dòch vụ cần triển khai từ bây giờ, xu hướng tất yếu thuê bao PSTN rỗi di chuyển sang NGN Một giao diện V.5/GR.303 cung cấp kết nối tới mạng điện thoại có; dòch vụ băng rộng hỗ trợ giao diện người dùng tạo kết nối tới mạng SDH, PDH ATM Khi triển khai môi trường NGN, cổng truy nhập Litespan – 1540 kết hợp với VoIP cho phép softswitch điều khiển dòch vụ điện thoại qua mạng IP/ATM trình bày hình 7.6 - 156 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Hình 7.6 – Chuyển mạch mềm E.1000 Thoại qua đường dây thuê bao số tốc độ cao DSL (VoDSL) Giải pháp đặc biệt có lợi cho khách hàng doanh nghiệp, người cần dùng nhiều đường dây kết nối ISDN Hệ thống bao gồm Cổng thoại ghép kênh truy nhaäp ASAM Alcatel 7300 (ATM Subcriber Access Mutiplexer – Bộ ghép kênh truy nhập thuê bao ATM) kết hợp với IAD (Integrated Access Device) nhà thuê bao cung cấp thêm đường dây thoại qua đôi dây đồng việc sử dụng Voice over DSL (VoDSL), tiếp đến cổng điều khiển tương tự mạng truy nhập, sau đến tổng đài PSTN truyền thống Giải pháp tận dụng đôi dây cáp đồng truyền thống mà nâng cấp lên thành đường truyền cáp quang trì dòch vụ chấùt lượng cao ISDN Ngoài DSL đối xứng ASAM 7300 hỗ trợ cung cấp cho khách hàng doanh nghiệp lựa chọn hấp dẫn thay cho mạch dùng riêng đắt tiền - 157 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Hình 7.7 – Giải pháp thoại qua DSL Giải pháp NGN lớp 4, lớp Các chuyển mạch E.1000, trình bày hình 7.6, thiết kế để thích ứng với công nghệ truy nhập đầu cuối khác nhau, xem ứng dụng chuyển mạch lớp Điểm quan trọng chuyển mạch mềm thay triệt để khả thi cho tổng đài chuyển mạch kênh cấp cấp tồn tại, hỗ trợ phạm vi rộng dòch vụ gia tăng gia tăng giá trò Nó cho phép nhà khai thác triển khai mạng NGN xếp chồng lên mạng chuyển mạch kênh cấp cũ để xử lý lượng thuê bao lớn khu vực đặc biệt vùng phục vụ Một chuyển mạch mềm đồng thời phục vụ cho nhiều khu vực nói trên, tạo thuận lợi cho xếp chồng Về nguyên tắc, chuyển mạch mềm triển khai biên mạng lớn lõi mạng nhỏ Ngược lại với chuyển mạch kênh, chuyển mạch mềm phục vụ tất thiết bò đầu cuối – máy điện thoại tiêu chuẩn, máy điện thoại IP, đầu cuối đa phương tiện máy tính cá nhận PC – kết nối trực tiếp với mạng số liệu, qua cổng truyền thông - 158 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Hình 7.8 – Giải pháp Alcatel lớp Các dòch vụ tiên tiến Các dòch vụ tiên tiến hầu hết kết hợp thoại liệu Bằng việc sử dụng hệ thống nhận dạng tiếng nói, đầu cuối kể điện thoại truyền thống truy nhập dòch vụ tiên tiến Chẳng hạn truy nhập thoại tới Internet cho phép thuê bao điện thoại tìm kiếm tên gọi sổ đòa trực tuyến Sau tìm tên, thuê bao yêu cầu kết nối thoại thiết lập đơn giản cách nói từ khóa ”call” Một ví dụ khác khả biến tiếng nói thành văn hay văn thành tiếng nói dòch vụ UMS (Unfield Message Service); khả cho phép người sử dụng nghe đọc email fax qua máy điện thoại ngược lại, họ gửi fax hay email từ nơi giới băng máy điện thoại Tính di động động lực then chốt dòch vụ tiên tiến Sẽ hạn chế đầu cuối di động Tính “di động người dùng” cho phép thuê bao sử dụng thiết bò đầu cuối để truy nhập vào môi trường dòch vụ nhà họ nhằm sử dụng tất dòch vụ đăng ký Một tính quan trọng dòch vụ tiên tiến chúng cung cấp cách thông suốt qua kiểu thiết bò đầu cuối khác – di động lẫn cố đònh Chẳng nữa, thấy nhiều dòch vụ đa phương tiện (chẳng hạn gọi có hình người người kia, sử dụng chung tài liệu hay gọi nhiều bên tiếng nói hình ảnh) Các dòch vụ điện thoại chủ đạo việc làm chủ ứng dụng - 159 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng đem lại nhiều dòch vụ tiên tiến khác mà thân chúng lại đóng vai trò động lực để tiếp tục mở rộng thò trường dòch vụ điện thoại Tất dòch vụ đường phát triển dựa chuyển mạch mềm, nhằm đảm bảo độ tin cậy tính khả dụng dòch vụ PSTN IV KẾT LUẬN Có khả nhiều hướng để chuyển dòch mạng sang mạng NGN Trên giải pháp đònh ý tham khảo cho đọc giả Sẽ lời khuyên chung cho nhà khai thác việc lựa chọn hướng để tiến lên NGN Điều tùy thuộc nhiều vào sở hạ tầng họ, hướng phát triển mạng thời gian tới, điều không phần quan trọng khoảng đầu tư cho phép, chế sách nhà nước có tạo điều kiện cho nhà khai thác triển khai dòch vụ mới,… Tuy nhiên, có điều mà nhà khai thác nhận thức mạng NGN hội vàng để họ vươn lên việc cạnh tranh thò trường viễn thông ngày Các giải pháp xây dựng mạng hệ sau hãng đưa dựa nguyên tắc xây dựng mạng đa dòch vụ dựa sở hạ tầng mạng Và hãng giới thiệu nhiều mô hình cấu trúc NGN với giải pháp mạng kèm theo sản phẩm thiết bò họ cung cấp Việc áp dụng theo mô hình tùy thuộc vào mạng cụ thể nước quan điểm nhà khai thác nước - 160 - ... hiA7100, hiA7300 Hình 7.3: Giải pháp cho mạng truy nhập thời kỳ độ SIEMENS - 152 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Mạng quản lý hệ sau Giải pháp mạng quản lý cho mạng hệ sau SURPASS Next Generation... tiền - 157 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng Hình 7.7 – Giải pháp thoại qua DSL Giải pháp NGN lớp 4, lớp Các chuyển mạch E.1000, trình bày hình 7.6, thiết kế để thích ứng với công nghệ... 7.2: Giải pháp chuyển mạch nội hạt SIEMENS - 150 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp hãng − Truyền thoại qua mạng băng rộng: SURPASS đưa giải pháp nhằm cung cấp dòch vụ thoại dòch vụ hệ sử dụng