Những đề xuất về phát triển đi lên mạng thế hệ mới - tương lai của mạng viễn thông

Bài viết đã nghiên cứu tầm nhìn mới về mạng viễn thông tương lai, các tác động của nó với đời sống con người và xã hội, các mục tiêu cần đạt được để thực sự có được mạng thế hệ mới, mạng tương lai của viễn thông.

NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG Trần Minh Anh*, Bùi Trung Hiếu+, Nguyễn Chiến Trinh+ * Viễn thông Đà Nẵng + Học Viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng Tóm tắt: Ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học cơng nghệ, khía cạnh sống xã hội từ lối sống đến nhu cầu tiêu dùng hàng ngày liên quan đến Internet truyền thông Mạng viễn thông trở thành yếu tố gắn chặt với phát triển xã hội, thâm nhập thay đổi lối sống người, từ việc làm, tiêu khiển đến tác động xã hội Tuy vậy, Internet thời thiếu linh động, suốt, vấn đề chuyển đổi, giao thức không phù hợp Cho nên, đến cần có nghiên cứu cho mạng viễn thơng tương lai, sở xem xét khía cạnh mạng viễn thông tại, thiết kế với yêu cầu mới, phù hợp cho nhu cầu tương lai Bài báo nghiên cứu tầm nhìn mạng viễn thơng tương lai, tác động với đời sống người xã hội, mục tiêu cần đạt để thực có mạng hệ mới, mạng tương lai viễn thơng Bài báo đề xuất hướng phát triển lên mạng hệ mạng viễn thông tại, mạng Viễn thông Việt nam nay.1 hoạt động xã hội, kinh tế, trị, an ninh quốc phòng đến nhu cầu cần thiết hàng ngày người dân, tổ chức, doanh nghiệp Việc phát triển mạnh mẽ mạng viễn thông - công nghệ thông tin tảng phát triển xã hội, tảng phát triển dịch vụ hướng đến cộng đồng, hướng đến nhu cầu tồn xã hội Vì thế, cơng nghệ mà công nghệ ngành Thông tin-Truyền thông phải trước bước phục vụ cho phát triển chung Thách thức đặt cho hạ tầng mạng viễn thơng hạn chế tốc độ truy cập, chất lượng dịch vụ suy giảm nhiều số lượng kết nối tăng đột biến Nguyên nhân việc thiết kế sử dụng từ năm 1960 nên tầm nhìn thiết kế, cấu trúc mạng viễn thơng gói gọn việc chuyển tải thông tin, truyền tin phạm vi hẹp Những cải tiến đến giải hạn chế nhược điểm cục bộ, chưa có giải pháp mang tính tổng thể mang tính tồn cầu Trong đó, số lượng nút mạng tăng nhanh, nhu Từ khóa: Internet, mạng, NwGN, hệ mới, cầu xã hội gồm tổ chức, doanh nghiệp tương lai hộ gia đình, cá nhân lại có xu hướng tăng đột biến Các thách thức làm cho mạng I GIỚI THIỆU viễn thông đối mặt với khó khăn Ngày nay, nhu cầu thông tin truyền thông trở yêu cầu cần có giải pháp đồng bộ, nên quan trọng, điều kiện sống đồng thời chung tay toàn cộng đồng Tác giả liên lạc: Trần Minh Anh, email: anhtm.dng@vnpt.vn Đến tòa soạn: 14/3/2016, chỉnh sửa: 28/4/2016, chấp nhận đăng: 30/5/2016 Một phần kết báo trình bày hội nghị quốc gia ECIT’2015 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 50 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số năm 2016 Từ năm đầu kỷ 21, nước có kinh tế phát triển cao Mỹ, Nhật Bản, châu Âu… có bước việc hoạch định khung cho mạng mới, mang tính giải pháp dài lâu cho cơng nghệ viễn Trần Minh Anh, Bùi Trung Hiếu, Nguyễn Chiến Trinh thông tương lai Nhiều dự án nghiên cứu đưa nhằm giải vấn đề tranh cãi, gặp phải vướng mắc nhằm nghiên cứu, thiết kế mạng viễn thông tương lai thay cho mạng Phải kể đến các dự án AKARI, FIND, FP7, New Arch … hay nghiên cứu ITU-T (nhóm FN) hoạch định nên khung sườn, hình mẫu mạng viễn thơng tương lai hay mạng hệ Mục tiêu hướng đến nghiên cứu bao gồm kế hoạch dài hạn với việc thiết kế từ đầu, dần hồn thiện định hình mạng viễn thơng hệ (còn gọi NwGN) Mạng tương lai (NwGN) hướng đích hướng đến cộng đồng mạng việc xây dựng hệ mạng mang tính mới, tính mở [1, 2, 8], mang tính định hướng cho tồn cầu Internet có tính khả dụng cao, vừa đáp ứng nhu cầu tại, vừa có tầm nhìn đến tương lai, cho nhu cầu cần thiết tương lai Các dự án, nghiên cứu cụ thể Hình sau: Hình Các dự án, nghiên cứu mạng hệ Các dự án tập trung nghiên cứu, thiết kế, cấu trúc, cấu tạo mạng … mạng viễn thông hệ mục tiêu nhằm để mạng hệ đáp ứng tốt nhu cầu cộng đồng xã hội phát triển nhanh xã hội ngày Nhằm nhấn mạnh cần thiết xây dựng mạng hệ mới, định hướng hướng đến mạng hệ mới, báo tập trung vào phân tích chi tiết yếu tố liên quan đến NwGN tầm nhìn chiến lược NwGN giai đoạn tới, từ đó, nêu bật khả mục tiêu ngắn hạn dài hạn NwGN Các mục tiêu đích đến quốc gia, nhà sản xuất, kinh doanh, khai thác mạng tương lai Trên sở đó, báo đề xuất định hướng mang tính chiến lược, tầm nhìn tư Internet nói riêng, cơng nghệ nói chung, đó, việc đề xuất liên quan đến tiệm cận hố mạng viễn thơng Việt nam hướng đến NwGN với mục tiêu tắt, đón đầu hiệu quả, tốn đảm bảo phát triển lâu dài, bền vững cho kinh tế thời đại thông tin Phần báo gồm phần sau Phần II nói tầm nhìn NwGN Phần III mô tả khả mục tiêu NwGN Phần IV đề xuất định hướng phát triển lên NwGN mạng viễn thơng nói chung, mạng viễn thơng Việt Nam nói riêng Phần V phần kết luận báo tiến trình lên NwGN từ mạng viễn thơng II TẦM NHÌN MỚI VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI Xác lập mục tiêu xây dựng mạng viễn thơng hệ có lực vượt trội so với mạng tại, NwGN nhắm đến việc trì tạo lập mạng có khả đáp ứng tốt cho xã hội thông tin giai đoạn bùng nổ Tiếp theo nghiên cứu cường quốc hàng đầu giới Mỹ, Nhật Bản … đồng thời để xây dựng khung pháp lý chung, từ năm 2009, tổ chức viễn thơng quốc tế (ITU) xây dựng nhóm cơng tác đặc biệt vấn đề gọi nhóm FG-FN (Focus Group on Future Network) Nhóm đề xuất tầm nhìn mang tính tổng qt chiến lược cho mạng tương lai [12], việc đáp ứng u cầu chính: Mơi trường, Dịch vụ, Dữ liệu Kinh tế xã hội, xem Hình Số năm 2016 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 51 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG lúc, nơi, đối tượng đặc biệt nhấn mạnh Bên cạnh đó, việc xây dựng giá trị mạng hệ (NwGN) đóng vai trò quan trọng Nó hình thành nên tầm nhìn mang tính chiến lược, từ đó, khuyến khích tổ chức, cá nhân, nhà nghiên cứu tập trung xây dựng hình thành Các giá trị đó, là: Giảm thiểu yếu tố tiêu cực vấn đề xã hội tại, tối ưu hố yếu tố tích cực, tiềm năng, đóng góp vào việc tổng hồ giá trị xã hội [2] đề cập Xem Hình Hình Bốn mục tiêu mười hai hướng thiết kế mạng tương lai - Nguồn [12] Qua đó, thấy xu hướng dịch chuyển dịch vụ từ tĩnh sang động, từ cố định sang di động, từ vài điểm đến khắp nơi… trở thành xu hướng chung mạng viễn thơng, việc mạng viễn thông hướng đến quảng đại quần chúng, đa dạng cách thức kết nối sử dụng dẫn đến số lượng thiết bị viễn thơng, chủng loại, loại hình dịch vụ số lượng người tham gia thị trường mạng ngày tăng mạnh mẽ Không thụ động hưởng thụ dịch vụ, người sử dụng hướng Hình Các yêu cầu kỹ thuật NwGN - Nguồn NICT [2] đến dịch vụ chủ động hơn, thông qua dịch vụ tương tác trực tiếp hay trực tiếp lựa chọn hệ Để thực hoá giải pháp tầm nhìn mạng NwGN, việc tận dụng giải pháp thống cung cấp tốt sử dụng dịch vụ hành bao gồm giải pháp vấn đề xã hội, Từ đó, việc chấp nhận tính đa dạng nhu cầu vấn đề viễn cảnh tương lai giải pháp người, hướng đến đáp ứng nhu cầu thực tế cho việc tổng hoà yếu tố xã hội, tơn người dùng, NwGN móng cho trọng tính đa dạng khuyến khích hợp tác hạ tầng thông tin truyền thông đáp ứng thành viên xã hội phát triển liên tục, mạnh mẽ xã hội nay, từ đến năm 2020 năm III KHẢ NĂNG VÀ MỤC TIÊU CỦA MẠNG Với tầm nhìn vậy, trước mắt định hướng mặt giải pháp cơng nghệ cần thực cụ thể như: NwGN cần hướng đến mục tiêu giá trị thực tiễn xã hội, chia sẻ nhận thức giải pháp liên quan đến vấn đề xã hội tương lai, xây dựng hình ảnh xã hội truyền thông thông tin tương lai xây dựng mạng hệ có tầm nhìn hướng xa tương lai, yếu tố Tạp chí KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 52 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số năm 2016 THẾ HỆ MỚI A Khả NwGN Với tầm nhìn xác định phần II, khả NwGN xác định mạng đem lại giá trị cho xã hội, thơng tin, truyền thơng ngày đóng vai trò quan trọng, đủ sức giải thách thức điều kiện Việc đảm bảo chất lượng dịch vụ, Trần Minh Anh, Bùi Trung Hiếu, Nguyễn Chiến Trinh đáp ứng tốt mặt hiệu kinh tế, đảm bảo thích ứng tốt với điều kiện mơi trường, giảm công suất điện byte thông tin để đáp ứng phát triển liên tục, mạnh mẽ xã hội giai đoạn từ đến năm 2020 năm tiếp theo, yếu tố mà khả NwGN phải đạt không gian truy nhập đặc thù, với khả truy nhập mạng nơi, hình thức khả dĩ: di động/cố định, có dây/ khơng dây … loại hình dịch vụ sử dụng chung hạ tầng mạng B Các nhóm mục tiêu NwGN Để có khả trên, việc đặt mục tiêu cụ thể NwGN đóng vai trò quan trọng, mang tính định hướng, hướng đến mạng mới, có khả đáp ứng nhu cầu thông tin, nơi, lúc, với tốc độ cao, chất lượng tốt Việc đặt mục tiêu định nghĩa nhiều dự án, nhiều quốc gia, nhiều nhà nghiên cứu phần I đề cập, cụ thể nhóm mục tiêu như: Nhóm mục tiêu mang tính xã hội, nhóm mục tiêu hướng khơng gian truy nhập, nhóm mục tiêu định hướng sở hạ tầng, nhóm mục tiêu mơi trường lượng, nhóm mục tiêu giải pháp kỹ thuật, cơng nghệ nhóm mục tiêu bảo an, an ninh, an tồn liệu Hình Hội tụ dịch vụ hạ tầng mạng Khi đó, NwGN cần xây dựng sở hạ tầng (CSHT) đồng bộ, thống nhất, đa năng, đa dạng [1, 2], với mục tiêu CSHT chất lượng tốt, khả đáp ứng tốt yêu cầu ngày cao loại hình dịch vụ mới, cơng nghệ mới, nhằm ngày góp phần tạo giá trị thực tiễn sống, gắn liền với nhu cầu đích thực xã hội, như: khám chữa bệnh, điều hành Mạng viễn thơng ngày trở thành mạng phủ e-Gov, giáo dục e-Edu, e-School [1, 4], mà tính xã hội thể rõ nét Do đó, mục hay mạng thơng minh, đa dạng [1, 3, 8] tiêu xã hội yếu tố then chốt NwGN, mục tiêu cụ thể NwGN phải mạng Đạt yếu tố trên, NwGN cần đảm phục vụ hàng tỉ người, từ trẻ em đến bảo yếu tố môi trường, lượng Đây người già trở thành thành viên nhóm mục tiêu chiếm phần lớn quan tâm mạng, qua nhu cầu, ứng xử, giao tiếp dự án, định việc chuyển thành viên tham gia mạng xử lý, quản sang NwGN có thành cơng hay khơng, có lý phù hợp với tiêu chí xã hội thông tin đủ sức thu hút hay không Với điều kiện đặt rộng mở [1, 3, 9] đề xuất Do đó, NwGN cần lượng tiêu thụ điện mạng hệ nâng cao vai trò việc hỗ trợ nhu ngày nhỏ, bao gồm: giảm tổng lượng điện cầu thông tin tuỳ theo lứa tuổi, thu hẹp khoảng tiêu thụ, kiểm soát lưu lượng liệu qua cách lực sử dụng mạng đồng thời phát mạng, tối ưu hóa việc định tuyến thơng tin, sử huy tính hòa nhập, thân thiện với mơi trường dụng mạng tiết kiệm đạt hiệu tối đa với thành viên mạng [1, 4, 8], đảm bảo tài nguyên số, tài nguyên sóng điện từ, tài nguyên nguyên tắc kinh tế, thiết kế kỹ thuật, yêu cầu thực khác [1, 2, 10], rõ ràng tiêu chí “xanh” tiễn hoạch định sách [2, 3, 4, 5], tạo hóa mạng hiệu đầy sức thu hút Bên điều kiện phát triển, xây dựng gắn kết hỗ cạnh đó, NwGN phải mạng chịu đựng trợ nghiên cứu sách cộng đồng cách thách thức môi trường, biến đổi khí hậu cung cấp diễn đàn dẫn phát triển dịch vụ đề cập [4, 8] nhiều dự án [6] Để đảm bảo điều đó, NwGN cần có khác, nhằm xây dựng mạng có khả Số năm 2016 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 53 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG chống chọi lại với điều kiện khắc nghiệt C So sánh NwGN với mạng viễn thông môi trường, rõ ràng, vấn đề gai góc cách tiếp cận mạng Với mục tiêu đặt ra, NwGN kỳ vọng mạng có tính vượt trội so với hệ mạng viễn thông Mạng tương lai Đối với mục tiêu giải pháp kỹ thuật, công không đơn mạng Internet, mà nghệ, rõ ràng, cần áp dụng công nghệ mạng mạng công nghệ, với tiêu nhất, cơng nghệ hiệu phục vụ cho đại chí cụ thể như: đa số người dân trình sử dụng mạng, Bảng I So sánh NwGN mạng viễn thơng việc đầu tư nghiên cứu phát triển Các tiêu Mạng NwGN (R&D) cách trọng điểm để tiến tới xây dựng chí so sánh hệ trước mạng có công nghệ phục vụ cho độ chưa đạt Tốc độ phải đạt mức Pbps việc phát triển mạng xanh, mạng hiệu Về Mạng lõi Tốc mức Pbps mạng lõi cho nhu cầu thông tin tương lai Với công Xây dựng mạng gom thứ nghệ truyền dẫn IPoMPLS, OTN, việc mạng cấp, tốc độ cực cao, lõi đạt tốc độ hàng tỷ Mbps giúp cho việc Về mạng Chưa quy định tảng mạng tồn quang, ghép gom thơng tin từ tất truyền tải thông tin ngày thuận tiện, tạo tảng mạng truyền tải lớp mặt phẳng liệu mới, việc truyền Còn phân định tải thơng tin thực nhanh hơn, đồng thời Thống mạng loại mạng truy nhập toàn mạng, đủ thiết bị truyền dẫn thay đổi cấu hình Về mạng nhiều truy nhập tương truy nhập sức đáp ứng loại hình truy tự động, đáp ứng nhu cầu ngày cao ứng dạng dịch nhập quang-điện-vô tuyến vụ, liệu liệu tương lai, đồng thời giúp cho việc tích hợp hệ thống mạng mạng quang tiên Kết nối khắp nơi mạnh, Vấn đề truy Hạn chế giới khuynh hướng chủ đạo tiến, tốc độ cao đa nhiệm Bên cạnh nhóm mục tiêu trên, nhóm mục tiêu an ninh, an tồn liệu nhiệm vụ quan trọng mạng Với NwGN, yêu cầu an toàn, an ninh mạng lưới đặt lên cao so với mạng viễn thông hệ trước, nhằm đảm bảo an ninh mạng tốt cho người sử dụng, cho nhà quản lý nhà hoạch định sách, đồng thời cần thiết kế cho hệ thống thực an toàn khả hoạt động điều kiện khó khăn xảy thảm họa, hay bị công Dù việc nâng cao khả bảo mật làm tăng chi phí đầu tư nghiên cứu, tăng nhân quản lý, giảm tốc độ khai thác mạng, việc đảm bảo bảo mật yêu cầu thiết, quan trọng triển khai NwGN đồng Với nhóm mục tiêu đầy tham vọng trên, NwGN hy vọng trở thành hình mẫu đa mà nước, kinh tế lớn toàn cầu hướng đến nhằm xây dựng cho chuẩn tiên tiến hình mẫu Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 54 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số năm 2016 cập khắp nơi (Ubiquity) hạn không gian địa IP, cấu trúc mạng Kiểm soát tập trung phân phối IP cho Định tuyến định tuyến tốc độ cao, thời gian phát lỗi dài NwGN Với kiến trúc thống nhất, việc truy cập khắp nơi, với không gian địa IP lớn đặc trưng NwGN Đưa điều khiển phân phối tồn bộ, tăng cường chớng lỡi khả thích ứng, bao gờm cả mạng cảm biến và ad-hoc Đảm bảo chất lượng Ưu tiên kiểm soát cho phân lớp sử dụng IP Đảm bảo chất lượng bao gồm băng thông cho luồng sử dụng chuyển mạch gói tin đường dẫn tương ứng Hệ thống quản trị Còn chưa thống loại hình dịch vụ, truy nhập Thống tảng mạng Khả xây dựng hệ sinh thái mới, đa nhiệm, đa dạng sở thống mạng viễn thông, mạng điều hành viễn thông Quản trị hệ Tuỳ thuộc vào loại thống dịch hình dịch vụ vụ NwGN quản lý loại hình dịch vụ tảng chung, hệ thống quản trị mạng thống Thay đổi chất cung cấp dịch vụ từ chỗ thụ động sang tích cực Trần Minh Anh, Bùi Trung Hiếu, Nguyễn Chiến Trinh Các tiêu chí so sánh Mạng hệ trước Lên tới 1Gbps cho Tốc độ truy người sử cập dụng Vượt 10Gbps cho người sử dụng Chưa mang tính thống xuyên suốt loại hình dịch vụ, truy nhập Thống cơng tác an ninh - bảo mật xuyên suốt hệ thống Giúp hệ thống an tồn trước cơng mạng, hay thảm hoạ … Hệ thống an ninhbảo mật việc đáp ứng tốt mục tiêu đặt NwGN, với cách tiếp cận bước, đồng thời với việc đại hố mạng lõi, đa dạng hóa loại hình dịch vụ, tập trung phát triển hồn thiện sở hạ tầng truyền thông thông tin trọng tâm chiến lược NwGN Các so sánh tập trung vào mục tiêu chủ yếu NwGN so với mạng hệ trước Mặc dù, số mặt mạng đáp ứng nhu cầu, để dự phòng cho phát triển mạng viễn thông tương lai, thống hay đồng chức nhiều hệ thống dịch vụ - hệ thống quản trị mạng giúp NwGN giải tốt thách thức lượng truy cập nhiều, tượng tải cục Tóm lại, với nhóm mục tiêu mục III.B, NwGN định hình hình mẫu mạng tương lai, để nhà nghiên cứu, nhà sản xuất thiết bị viễn thơng có định hướng cụ thể để hướng đến, từ đó, tiệm cận dần sang mạng với chi phí thấp nhất, hiệu cao Cho dù đến có nhiều dự án, nhiều quốc gia tham gia nghiên cứu đề xuất, mơ hình cụ thể cho NwGN mức đề mục tiêu cần đạt được, tùy thuộc phát triển nước, khu vực mà có cách tiếp cận khác Do vậy, việc lên NwGN mạng viễn thông nay, với Việt nam chẳng hạn, việc ứng dụng lên NwGN phải tiến hành bước một, tiệm cận dần đến mục tiêu NwGN, mục tiêu mà đa số dự án, khuyến nghị, đặc biệt khuyến nghị ITU-T khẳng định, thơng qua nhóm thảo luận đặc biệt (2009) ITU nghiên cứu mạng hệ [12, 13] Chính thế, định hướng chung, cần nhận thức định hướng lên NwGN định hướng quán, thực tế, nhà mạng phủ cần có lộ trình, sách, định hướng rõ ràng, nhằm hướng đến NwGN cách chủ động, nhằm đạt hiệu đầu tư cao nhất, vừa thỏa mãn nhu cầu tại, đồng thời IV MỘT SỐ ĐỀ XUẤT TRONG VIỆC HOẠCH đón đầu đầu tư vào mạng tương lai đầy hứa ĐỊNH CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN MẠNG hẹn hiệu VIỄN THÔNG HƯỚNG ĐẾN XÂY DỰNG NwGN CHO MẠNG VIỄN THÔNG HIỆN NAY B Đề xuất tiệm cận NwGN cho mạng viễn thông A Việc hoạch định chiến lược phát triển mạng viễn thông 1) Hướng tiệm cận NwGN phát triển ứng dụng công nghệ tiên tiến: Với mục tiêu phát triển mạng viễn thông sang NwGN, cần xác định hướng Về mặt công nghệ, cần phải xây dựng phát triển mạng thời nhằm đáp ứng nhu cầu hạ tầng kỹ thuật bản, sở tích hợp tương lai Việc hoạch định sách phát hệ thống mới, đồng thời mở triển mạng giai đoạn đến cần nhanh khả mạnh mẽ việc đáp ứng mục vào việc đại hóa mạng, tăng cường phát tiêu lâu dài Việc tích hợp hạ tầng dịch vụ “điện”, triển mạng lõi viễn thông Theo khuyến nghị “quang” hạ tầng chung cách mềm ITU [13], việc đưa mô hình chuẩn cho mại, uyển chuyển, hồn tồn “trong suốt” với mạng viễn thông hệ nhằm để định người sử dụng dịch vụ, đáp ứng yếu tố hướng cho việc hoạch định chiến lược phát triển “ubiquitous” (mọi lúc, nơi, dịch vụ) mạng viễn thơng hướng đến NwGN, NwGN hình đề xuất cách tiệm Số năm 2016 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 55 THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THƠNG cận hóa đến NwGN Hình Hạ tầng viễn thơng NwGN Các hướng tiệm cận đáp ứng mục tiêu NwGN mặt công nghệ truyền dẫn, cơng nghệ tích hợp mạng lõi mới, như: Phát triển ứng dụng công nghệ truyền tải quang hệ mới, nhằm đạt tốc độ truyền tải mức Pbps cho mạng đường trục, 10 Gbps cho mạng truy nhập quang trở lên, đồng thời phát triển công nghệ truyền tải quang hệ như: công nghệ truyền dẫn quang; loại sợi quang mới; cơng nghệ tái tạo tín hiệu quang 3R; giám sát chất lượng tín hiệu quang, chuyển mạch quang đệm quang, kỹ thuật điều chế, mã hóa ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM tốc độ siêu cao cỡ 100Gbps kênh bước sóng trở lên, hướng đến mạng tồn quang với tốc độ siêu cao … Tăng cường ứng dụng vô tuyến thông minh để giải hạn chế sử dụng phổ tần Với công nghệ vô tuyến thơng minh, người dùng cảm nhận phổ, quản lí phổ, chia sẻ phổ dịch chuyển phổ, từ sử dụng phổ tần linh hoạt, giảm thiểu xuyên nhiễu trường điện từ [7] Trong tương lai, cơng nghệ vơ tuyến thơng minh lí tưởng cho ứng dụng yêu cầu khắt khe thời gian thực dịch vụ khẩn cấp, dịch vụ đa phương tiện, băng rộng Triển khai mạnh việc ứng dụng mạng cảm biến không dây (WSN) cấu thành từ thiết bị cảm biến nhỏ gọn, tiêu thụ lượng, Tạp chí KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 56 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số năm 2016 giao tiếp thông qua kết nối không dây, có khả làm việc mơi trường tự nhiên với nhiệm vụ cảm nhận, đo đạc, tính tốn thông số môi trường xung quanh để thu thập thông tin trung tâm để xử lý phù hợp theo biến đổi môi trường WSN ứng dụng nhiều lĩnh vực quốc phòng, an ninh, dân sự, y tế, giao thông, môi trường, nông nghiệp… ví dụ như: rà sốt bom mìn, khí độc hại, chống đột nhập; giám sát chu trình sản phẩm sản xuất công nghiệp; cảnh báo cháy nổ, nhà thông minh; kiểm tra giám sát sức khỏe; kiểm sốt lưu lượng giao thơng; giám sát mức độ nhiễm mơi trường, dự báo thời tiết, khí hậu; đo nhiệt độ độ ẩm, điều khiển tưới tiêu tự động theo độ ẩm khơng khí, theo dõi di chuyển động vật hoang dã… Ứng dụng công nghệ Web 3.0, tính tốn đám mây máy chủ Việc ứng dụng công nghệ giúp cho việc tính tốn, lưu trữ, trình bày, truy cập thơng tin tìm liệu thơng suốt, uyển chuyển an tồn, đồng thời tăng khả tính tốn thiết bị di động, tính phổ biến mạng không dây, đồng thời với phát triển công nghệ cảm ứng không dây mới, tiên tiến giúp phát triển mạng công nghệ đối tượng thông minh kết nối, tạo nên Internet thứ Xây dựng triển khai lộ trình đại hóa mạng lői viễn thơng, nhằm đáp ứng nhu cầu tại, đồng thời có hướng đến mạng viễn thông hệ Công nghệ OTN, theo khuyến nghị G.709, G.872 ITU-T [14, 15], hướng công nghệ rõ ràng tương lai, vài thập kỷ Với Việt Nam nay, việc nâng cấp, đầu tư mạng lõi công nghệ OTN hướng công nghệ đáng đầu tư từ [16, 17] để hoàn thiện dần mạng lõi, mạng gom Về mạng truy nhập mạng ngoại vi, cần có tiến trình đại hố cụ thể, nâng cấp tốc độ mạng biên, kết nối lõi với tốc độ cao, đồng thời tổ chức quang hoá đến cấp thấp mạng viễn Trần Minh Anh, Bùi Trung Hiếu, Nguyễn Chiến Trinh thông, nhiều, sớm tốt Việc tích hợp mơi trường truyền tải dịch vụ có dây, khơng dây, sensor, wifi … để phục vụ nhu cầu sử dụng dịch vụ lúc, nơi … Riêng công nghệ mạng, việc nghiên cứu ứng dụng giải thuật định tuyến đa năng, mơ hình cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ, phân bổ tài nguyên mạng, chống tắc nghẽn cục giúp cho mạng viễn thông ngày đáp ứng chất lượng dịch vụ cho người dùng Tích hợp dịch vụ hệ thống IMS mới, đủ khả đáp ứng nhu cầu người dùng, theo hướng đa dịch vụ hạ tầng viễn thơng Một ví dụ ứng dụng hệ thống tích hợp IMS hình – nguồn [11], giúp thiết lập đường truyền viễn thông mạng hiệu quả, đảm bảo chất lượng đường truyền, chất lượng dịch vụ định tuyến bao gồm định tuyến QoS, hạn chế tin quảng cáo đồng thời quan trọng cho phép người sử dụng có quyền lựa chọn đường định tuyến từ nguồn liệu cụ thể Về việc tiệm cận lên NwGN mặt kỹ thuật, công nghệ theo định hướng chung ứng dụng công nghệ đảm bảo yêu tố thân thiện môi trường, đó, việc đặt tiêu chuẩn từ đầu môi trường cần phải đặt sớm, cụ thể tiêu chuẩn tiêu thụ lượng, ưu tiên cho thiết bị sử dụng lượng tái tạo, lượng mặt trời Từ đó, định hướng sách vĩ mộ nhà nước đầu tư cho thiết bị, giải pháp công nghệ tương ứng, đảm bảo cho việc ứng dụng nhiều tốt thiết bị, giải pháp cơng nghệ mang tính đột phá mơi trường, giảm thiểu khí thải nhà kính, tiêu thụ lượng đầu byte thấp, sử dụng vật liệu nhẹ, tỏa nhiệt, vật liệu tái chế định hướng ưu tiên lên NwGN Bên cạnh yếu tố môi trường, việc ứng dụng công nghệ để đáp ứng nhu cầu mang tính xã hội cao cần ưu tiên giải quyết, việc làm, y tế, giáo dục, cân sinh thái, chống biến đổi khí hậu, cân hợp lý giới tính, tuổi tác, lực tự nhiên người sử dụng mạng Tóm lại, mặt kỹ thuật cơng nghệ, NwGN bao hàm tất công nghệ nhằm hướng đến mạng tương lai, mạng mang chất xã hội, thân thiện môi trường, tương ứng với mục tiêu tầm nhìn mạng hệ khẳng định phần Hình Tích hợp hệ thống IMS sở đa dịch vụ - Nguồn [11] Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ ảo hóa mạng nhằm tăng cường tính độc lập thành viên tham gia mạng, đồng thời tiết kiệm tài nguyên vật lý điều kiện hạn hẹp mạng viễn thông đồng thời với số lượng người tham gia tăng vượt trội Với tính này, việc chia sẻ nguồn lực mạng mang tính cộng đồng mang lại nhiều hiệu Hướng tiệm cận NwGN đẩy mạnh nghiên cứu phát triển ứng dụng: Việc đáp ứng tốt nhu cầu xã hội mục tiêu mang tính trọng yếu tiến trình đại hóa mạng viễn thơng, nên việc nghiên cứu phát triển dịch vụ ứng dụng trọng tâm Việc xác định xu hướng chuyển đổi chất dịch vụ mạng từ chỗ người sử dụng thay đổi hành vi để sử dụng thông tin Xây dựng ứng dụng nhiều giải pháp định đến hệ thống thông tin phải thay đổi để đáp tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS theo ứng nhu cầu thực tế người sử dụng, nguyên tắc đa định tuyến đảm bảo QoS Đa đảm bảo dịch vụ lúc, nơi thứ Số năm 2016 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 57 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THƠNG cần thiết, để có định hướng phát triển hệ thống quản trị dịch vụ tập trung, hướng tiệm cận đến NwGN Với tiện lợi mà mạng mang lại, đặc biệt ứng dụng mang tính xã hội cao, cần mạng mang tính “đa mạng”, đáp ứng “đa dịch vụ” mạng thống mơ tả hình Việc tập trung xây dựng hệ thống quản trị liệu, hệ thống cung cấp dịch vụ nội dung trở thành hướng phù hợp với nhu cầu thị hiếu thị trường Việc xây dựng hệ thống dịch vụ đáp ứng nhu cầu xã hội đem lại cho người phát triển ứng dụng nhà cung cấp dịch vụ nguồn lợi to lớn Vì thế, việc đẩy mạnh ứng dụng hướng đến nhu cầu xã hội hướng tiệm cận đến NwGN mang tầm chiến lược trung dài hạn nhà quản lý vĩ mô C Những bước chuyển biến sang NwGN mạng viễn thông Việt nam: Với tập trung đầu tư, tắt đón đầu, đến việc mạng viễn thơng Việt nam đáp ứng tốt cho nhu cầu kinh tế, đồng thời nước ứng dụng 3G hiệu quả, có tốc độ truy cập mạng thuộc loại cao, với giá cước thông tin mạng thuộc loại thấp Kết việc đầu tư thực đem lại hiệu không nhỏ cho kinh tế, thời đại thông tin truyền thông Các nhà mạng VNPT, MobiFone, Viettel … cấp phép đầu tư 3G, 4G tới 5G, với tốc độ liệu di động đạt 40Mbps đường xuống, hướng đến 4G hay 5G thời gian tới, với tốc độ vượt trội, 1Gbps, tạo điều kiện rõ ràng cho việc cải thiện chất lượng mạng, tích hợp loại dịch vụ vô tuyến, quang … Việc nhà mạng Việt nam triển khai G-PON rộng khắp, xem cách tiếp cận NwGN góc độ đa dịch vụ đến với người dùng (hình 8) Hình Hội tụ dịch vụ mạng tích hợp, đa nhiệm Tuy nhiên, yêu cầu lớn đặt nhà nghiên cứu phát triển cần ý ứng dụng phải đơn giản, nhỏ gọn, tiết kiệm lượng, đồng thời phù hợp với thị hiếu xã hội, tầng lớp xã hội Để ứng dụng nhanh chóng trở nên phổ quát ứng dụng cần có giá phải chăng, miễn phí phải trực tiếp đến người dùng, phù hợp với nhu cầu khả đáp ứng người dùng Bài học Google Play Store, Apple Store minh chứng cho cách tiệm cận Các ứng dụng nhỏ gọn, dễ cộng đồng chấp nhận hướng giúp mạng viễn thông thể công cụ hữu hiệu hướng đến nhu cầu xã hội, phục vụ cho hàng tỷ người hướng đến mục tiêu thứ, lúc, nơi NwGN Tạp chí KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 58 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số năm 2016 Hình Đa dịch vụ đến với người dùng - Nguồn Keio University Về sách phủ, việc triển khai rộng khắp e-Gov, e-Commerce sách vĩ mơ kinh tế, cần băng thông rộng, tốc độ cao mạng viễn thông hỗ trợ Để giải tốt xúc kinh tế-xã hội thời gian đến, ngày nhiều nhà cung cấp dịch vụ đởi, mạng dịch vụ viễn thông phổ biến đến đại phận người dân, doanh nghiệp việc mạng viễn thơng phải thay đổi Trần Minh Anh, Bùi Trung Hiếu, Nguyễn Chiến Trinh liên tục, trước bước điều hiển nhiên Các hướng tiệm cận đề xuất phần IV.A IV.B bước triển khai hữu ích, giúp cho Việt nam nhanh chóng chuyển đổi, bắt kịp đà phát triển công nghệ tương lai yêu cầu thách thức để định hướng phát triển mạng sang mạng hệ tương lai Phần IV báo đề xuất số giải pháp liên quan đến việc tiệm cận đến mục tiêu cần đạt nêu phần III trên, nhằm cung cấp cho nhà sản xuất, khai thác, cung Chính thế, việc phát triển lên NwGN việc cấp dich vụ mạng định hướng để xây cần thiết để trước đón đầu, dựng cho mạng viễn thơng đại, đa thu lợi nhuận từ việc hoạch định sách đáp năng, đa nhiệm tương lai ứng nhu cầu xã hội lĩnh vực thông tin TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NIST New Generation Network Architecture – AKARI Conceptual Design, Hiện đại hoá mạng viễn thông nhà khai 2008 AKARI Architecture Design Project thác giới nói chung, Việt nam nói riêng report, October 2008, http://akari-project tiến trình cần thiết cấp thiết giai nict.go.jp/ đoạn bùng nổ thông tin Với khuyến nghị ITU-T, nghiên cứu [2] NICT - National Institute of Information and Communications Technology, 2009 nước mạnh viễn thơng giới, hình New-Generation Network Technology mẫu mạng tương lai NwGN thực Strategy http://nwgn.nict.go.jp/ giải pháp hữu hiệu nhằm đáp ứng cho kinh tế – xã hội ngày phát triển mạnh mẽ [3] Tania Regina Tronco New Network Architectures – The Path to the Future Tiến trình lên NwGN theo hướng tiệm Internet, Springer, 2010 cận hóa theo mục tiêu cụ thể NwGN trước mắt đáp ứng phần nhu cầu thông tin [4] NFS XIA- eXpressive InternetArchitecture, NFS Future Internet Architecture Project, tại, giải loạt vấn đề nảy sinh 2013 http://www.cs.cmu.edu/~xia/ thiếu băng thông, nghẽn cục … đồng thời, sở quan trọng việc đáp ứng nhu [5] Euro-NF, Anticipating the Network of the cầu thông tin, truyền thông ngày cao từ Future – From Theory to Design, 2008 đến 2020 năm [6] European Commission The EIFFEL Support Action: Laying the foundation for Để đáp ứng nhu cầu xã hội thông tin rộng Future Networked Society, 2010 mở, với tham gia ngày tăng người sử dụng dịch vụ, chất lượng dịch vụ [7] European Commission ICT – Information ngày yêu cầu cao xu lên mạng and communication technologies FP7 – hệ tất yếu Trong năm ICT work program 2013 http://cordis tới, lưu lượng di động băng europa.eu/fp7/ict/home_en.html rộng tăng vọt, việc tiệm cận hoá lên NwGN mạng viễn thông Việt nam nhà [8] Research Coordination Working Group, and the GENI Research Plan; GENI: Global khai thác mạng viễn thông giới Environment for Network Innovations thực tế khách quan, điều nhà khai thác GENI Design Document 06-28, April 2007 hướng đến để định hướng phát triển http://www.geni.net/GDD/ kinh doanh tương lai [9] Baruch Awerbuch and Brian Haberman, Trong khuôn khổ báo nêu lên nét “FIND: Algorithmic foundations for tổng quan mạng hệ mới, mục tiêu, Internet Architecture: Clean Slate V KẾT LUẬN Số năm 2016 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 59 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG Approach,” FIND Project 2009 http:// changed almost the ins and outs of mankind www.nets-find.net/ from works, entertainments to social influences [10] David Clark, Karen Sollins, John However, it is now still short of flexibilities, Wroclawski, Dina Katabi, Joanna Kulik, transparencies … due to NAT overuse, massXiaowei Yang, Robert Braden, Ted changes, uncomfortable protocols … Hence, it is Faber, Aaron Falk, Venkata Pingali, Mark very necessary to have more researches for future Handley, Noel Chiappa, 2000 New Arch: network, on the base of contemporary network accompanied with new requisitions and new Future Generation Internet Architecture designs which are compatible with today and [11] KamailioWorld 2014 Kamailio, IMS and WebRTC http://www.slideshare.net/ tomorrow demands carstenbock -kamailioworld-2014 [12] ITU-T Recommendation Y.2012, “Functional Requirements and architecture of the NGN”, release 1, 2006 [13] IUT-T, 2010 Committed to connecting the world http://www.itu.int/en/ITU-T/ focusgroups/fn/Pages/default.aspx, truy cập 12/12/2014 [14] ITU-T G.709 (01/03), Interfaces for the Optical Transport Network (OTN) [15] ITU-T G.872 (10/01), Architecture for the Optical Transport Network (OTN) [16] (Ericsson WhitePaper), Hà nội 2010 “OTN – Tương lai truyền tải liệu” Tạp chí Cơng nghệ Thơng tin Truyền thơng Số 388(578), kỳ tháng 11/2010, trang 24 [17] Nguyễn Trọng Tâm, 2013 Triển khai đại hóa mạng với OTN (phần 1,2) http:// tapchibcvt.gov.vn/TinBai/2610/Trien-khaihien-dai-hoa-mang-voi-OTN-phan-1(2), truy cập ngày 10/8/2013 PROPOSALS OF FURTHER PROGRESS TOWARDS NEW GENERATION NETWORK – THE FUTURE OF TELECOMMUNICATION NETWORK Abstract: Today, with the considerable development of science and technology, all aspects of social life from lifestyle to everyday consumer demand are all concerned with Internet and communication The telecommunication (telecom) network becomes the vital factor which goes with the development of society, has penetrated into and Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 60 THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số năm 2016 The paper has researched the new vision of future telecom network, its effects on human life and society and the charged targets to achieve the NwGN – the future telecom network The paper still proposes the orientation of progressing towards NwGN from present telecom network, and from the currently Vietnamese network in particular Trần Minh Anh tốt nghiệp đại học ngành Điện tử Viễn thông năm 1995 Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, nhận Thạc sỹ Kỹ thuật Viễn thông năm 2001 Đại học Bách khoa Hà Nội Hiện Nghiên cứu sinh Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Việt Nam Hướng nghiên cứu là: Mạng hệ mới, vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng viễn thông, kỹ thuật định tuyến mạng viễn thông … Bùi Trung Hiếu, nhận kỹ sư viễn thông trường ĐH kỹ thuật Thông tin Liên lạc năm 1978, Tiến sĩ viễn thông ĐH Zilina, Slovakia, năm 1992 Hiện phó giáo sư, giảng dạy nghiên cứu viễn thông Học viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Việt Nam Nghiên cứu tập trung mạng truyền tải quang, báo hiệu điều khiển mạng viễn thông Nguyễn Chiến Trinh, nhận kỹ sư Điện tử Viễn thông năm 1989 Odessa, Ukraina Nhận Thạc sỹ Tiến sỹ Điện tử Viễn thông năm 1999 2005 Đại học Điện tử - thông tin Tokyo, Nhật Bản Hiện Trưởng Bộ môn Viễn thông, Khoa Viễn thông thuộc Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, Việt Nam Hướng nghiên cứu Mạng hệ mới, phân tích mơ hình hóa lưu lượng mạng, phân bố tài ngun mạng, đảm bảo chất lượng mạng bảo mật mạng ... chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 57 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THƠNG cần thiết, để có định hướng phát triển hệ thống quản trị dịch... NGHỆ 51 THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THÔNG lúc, nơi, đối tượng đặc biệt nhấn mạnh Bên cạnh đó, việc xây dựng giá trị mạng. .. NwGN, NwGN hình đề xuất cách tiệm Số năm 2016 Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ 55 THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NHỮNG ĐỀ XUẤT VỀ PHÁT TRIỂN ĐI LÊN MẠNG THẾ HỆ MỚI - TƯƠNG LAI CỦA MẠNG VIỄN THƠNG cận hóa