Yờu cầu chớnh đối với cỏc MGC là tớnh mở, cú nghĩa là cho phộp sử dụng cỏc giao thức chuẩn và giao diện lập trỡnh ứng dụng mở. Tớnh năng này đảm bảo tớnh độc lập của cỏc nhà cung cấp đối với sự phỏt triển của dịch vụ và cho phộp sử dụng dịch vụ ba bờn. Tuy nhiờn, hiện nay cỏc giao thức chuẩn và giao diện lập trỡnh ứng dụng chưa đủ hoàn thiện để đảm bảo tương thớch hoàn toàn.
2.2.3 Cổng bỏo hiệu – SG
Cổng bỏo hiệu (Signalling Gateway – SG) tạo ra chiếc cầu nối giữa mạng bỏo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC). SG làm cho MGC giống như một nỳt SS7 trong mạng bỏo hiệu SS7. Nhiệm vụ của SG là xử lý thụng tin bỏo hiệu.
Cổng bỏo hiệu đảm nhiệm cỏc chức năng sau:
Cung cấp việc liờn kết bỏo hiệu giữa mạng TDM và mạng gúi.
Phụ thuộc vào loại bỏo hiệu sử dụng (ISUP, ISDN, V5.2, ...), SIGTRAN được sử dụng hiệu quả (đảm bảo thời gian thực) và tin cậy (hỗ trợ khụng mất gúi và jitter trong mạng gúi).
Với thoại và bỏo hiệu được nhận trờn cựng một kờnh, chức năng SG thường được tớch hợp trờn MG.
Với ISUP “quasi-associated” (sử dụng STP) thỡ SG là thiết bị độc lập.
2.2.4 Mỏy chủ phương tiện – MS
Mỏy chủ phương tiện (Media Server – MS) là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý cỏc thụng tin đặc biệt. MS cung cấp chức năng tương tỏc giữa
người gọi và cỏc ứng dụng thụng qua thiết bị viễn thụng, vớ dụ nú cú thể trả lời cuộc gọi, phỏt thụng bỏo, đọc thư, cung cấp cỏc lệnh thoại nhờ sử dụng cụng nghệ nhận dạng tiếng núi. MS phõn phỏt dịch vụ thoại và video trờn mạng gúi, như cầu hội nghị (nếu dịch vụ này khụng được MG hỗ trợ), thụng bỏo (cỏc thụng bỏo đơn giản do MG gửi), IN và một số tương tỏc người dựng.
Chức năng MS cú thể được tớch hợp trong Softswitch hoặc để ở MG. Cỏc chức năng này cú thể là bắt buộc hoặc lựa chọn. Cú hai nhúm chức năng chớnh là:
Cỏc chức năng tài nguyờn phương tiện như tỏch tone, tổng hợp thoại, phương tiện nhận dạng tiếng núi, ...
Cỏc chức năng điều khiển phương tiện như nhắc, ghi bản tin, v.v.
Trờn thị trường, MS là những thiết bị được điều khiển bằng SIP, MGCP hoặc H.248/Megaco và là giải phỏp của SRPs (Service Resource Point) hỗ trợ cho IN. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất cao nhất.
2.2.5 Mỏy chủ ứng dụng/đặc tớnh – AS/FS
Mỏy chủ đặc tớnh (Feature Server – FS) là một mỏy chủ ở lớp ứng dụng chứa một loạt dịch vụ của doanh nghiệp. Chớnh vỡ vậy nú cũn được gọi là mỏy chủ ứng dụng thương mại (Application Server). Mỏy chủ đặc tớnh xỏc định tớnh hợp lệ và hỗ trợ cỏc thụng số dịch vụ thụng thường cho hệ thống đa chuyển mạch. Giữa Softswitch và FS cú thể sử dụng cỏc giao thức chuẩn hoặc giao diện chương trỡnh ứng dụng mở API. Vỡ hầu hết cỏc AS/FS tự quản lý cỏc dịch vụ và truyền thụng qua mạng IP nờn chỳng khụng ràng buộc nhiều với Softswitch về việc phõn chia hay nhúm cỏc thành phần ứng dụng.
Mục tiờu chớnh của mỏy chủ ứng dụng là điều khiển và quản lý cỏc ứng dụng một cỏch hiệu quả, kinh tế và nhanh chúng. Nú cho phộp đưa ra cỏc dịch vụ mới khụng cần cập nhật phần mềm ở Softswitch trong thời gian ngắn. Một dịch vụ mới cú thể được phỏt triển bởi bản thõn cỏc nhà khai thỏc mạng. Cỏc mỏy chủ ứng dụng điều khiển tất cả cỏc logic và kết nối ứng dụng. Phần mềm mỏy chủ ứng dụng cú thể đơn giản hoỏ việc kết nối cỏc hệ thống web mới, cỏc hệ thống đặt trong cỏc vị trớ khỏc nhau và cỏc hệ thống kế thừa thụng qua web client.
Sau đõy là một số tớnh năng cơ bản của cỏc mỏy chủ ứng dụng.
Tớnh năng chung
Server ứng dụng phải cung cấp sự tớch hợp Web để hỗ trợ giao diện Web cho người quản lý, khai thỏc và bảo trỡ.
Tớnh năng xỏc thực và bảo mật
Điều khiển cỏc phần tử mạng thực hiện xỏc thực, cấp phộp và cỏc khả năng tớnh toỏn cho cỏc dịch vụ được cung cấp;
Cung cấp cỏc dịch vụ bảo mật như mó hoỏ hay xỏc thực để đảm bảo truy cập bảo mật tới cỏc dịch vụ.
Tớnh năng truyền thụng
Truyền thụng với cỏc ứng dụng trong hoặc ngoài;
Truyền thụng với cỏc mỏy chủ điều khiển tài nguyờn mạng bờn ngoài.
Tớnh năng cung cấp dữ liệu
Cung cấp cơ sở dữ liệu thuờ bao và dịch vụ;
Quản lý giao dịch trờn cơ sở của cỏc luật ACID. Núi chung, nhà quản trị giao dịch hoặc bộ giỏm sỏt được thiết kế để nhận thực khỏi niệm ACID.
Tớnh năng hoạt động, quản lý và điều khiển
Quản lý dịch vụ, bao gồm cỏc phần tử liờn quan đến kiểm toỏn, đặc tớnh dịch vụ, …
Quản lý hệ thống, bao gồm cỏc phần tử liờn quan đến hoạt động, quản lý và khai thỏc cỏc mỏy chủ ứng dụng (vớ dụ như quản lý cảnh bỏo, giỏm sỏt đặc tớnh, bắt giữ và khụi phục hư hỏng, …).
Quản lý thời gian vũng đời dịch vụ, bao gồm trợ giỳp sự triển khai dịch vụ, cung cấp dịch vụ, thuờ dịch vụ, kớch hoạt và giải kớch hoạt dịch vụ, xỏc định phiờn bản của dịch vụ, …
Tớnh năng thực hiện dịch vụ
Trợ giỳp thực hiện đa ứng dụng hay đa trường hợp của cựng ứng dụng;
Mụi trường trợ giỳp thực hiện dịch vụ, bao gồm tập cỏc khả năng độc lập dịch vụ để truy cập cỏc hệ thống bờn ngoài thụng qua cỏc giao thức, giao diện chương trỡnh ứng dụng để quản lý cỏc phiờn dịch vụ, truy cập dịch vụ, cỏc sự kiện và khai bỏo, đăng nhập và tương tỏc logic dịch vụ, …
Như vậy, mỏy chủ ứng dụng sẽ là nền cụng nghệ thụng tin, đúng vai trũ kiến tạo dịch vụ trong mạng thụng minh nhằm mở rộng tớnh năng của chỳng để bao phủ cỏc tỡnh huống mới của mạng. Cỏc giao diện giữa mỏy chủ ứng dụng và mụi trường kiến tạo ứng dụng cú thể được cung cấp trờn cơ sở cỏc cụng cụ như ngụn ngữ CPL. Sự thực hiện ứng dụng sẽ được thi hành sau khi nạp mó ứng dụng (mó thường được phiờn dịch) trờn mụi trường mỏy chủ ứng dụng. Trong những trường hợp như vậy, mỏy chủ ứng dụng phải hỗ trợ ngụn ngữ kịch bản được sử dụng.
2.3 CẤU HèNH VÀ THIẾT BỊ MẠNG NGN CỦA VNPT TRONG GIẢI PHÁP SURPASS PHÁP SURPASS
Mạng NGN của VNPT được triển khai theo nhiều giai đoạn và đó được đưa vào khai thỏc để cung cấp nhiều loại hỡnh dịch vụ mới. NGN của VNPT sử dụng giải phỏp SURPASS của Siemens dựa trờn nền tảng chuyển mạch IP/MPLS (hỡnh 2.4). Giải phỏp này dựa trờn cấu trỳc phõn tỏn, xoỏ đi khoảng cỏch giữa mạng PSTN và mạng số
liệu. Cỏc hệ thống đưa ra vẫn dựa trờn cấu trỳc phỏt triển của hệ thống chuyển mạch mở nổi tiếng EWSD của Siemens.
PSTN/ISDN
DN
` `
Khai báo và quản lý dịch vụ Quản lý kết nối Quản lý kết mạng
Cổng nối
Truyền dẫn quang
Định tuyến/ chuyển mạch Định tuyến/ chuyển mạch
Các mạng hiện có Mạng truy nhập đa dịch vụ Lớp điều khiển Lớp truy nhập Lớp truyền dẫn POTS, ISDN IP, ATM, FR, ... CABLE Vô tuyến ... Hỡnh 2.4 Mụ hỡnh NGN của SIEMENS
Cấu trỳc phõn tỏn trong giải phỏp SURPASS gồm 3 lớp: truy nhập, truyền dẫn và
điều khiển. Trong đú lớp điều khiển bao gồm cả điều khiển kết nối, quản lý mạng, khai
bỏo và quản lý dịch vụ.
Phần chớnh của SURPASS là hệ thống hiQ. Đõy cú thể coi là hệ thống mỏy chủ tập trung cho lớp điều khiển của mạng, với chức năng như một hệ thống cửa ngừ để điều khiển cỏc tớnh năng thoại và kết hợp khả năng bỏo hiệu để kết nối với nhiều mạng khỏc nhau. Trong hệ thống này cú khối chuyển đổi bỏo hiệu số 7 của mạng PSTN/ISDN sang giao thức điều khiển cổng phương tiện MGCP/Megaco. Tuỳ theo chức năng và dung lượng SURPASS hiQ được chia thành cỏc loại SURPASS hiQ 10, 20, 9100, 9200, 9400. Sản phẩm Gateway bỏo hiệu cú tờn gọi là hiS.
SURPASS hiG là cỏc hệ thống cổng phương tiện (MG), nằm ở biờn mạng đường trục và chịu sự quản lý của SURPASS hiQ. Cỏc hệ thống này cú chức năng:
Cửa ngừ quản lý truy nhập từ xa (RAS): chuyển đổi số liệu từ modem hay ISDN thành số liệu IP và ngược lại;
Cửa ngừ cho VoIP: nhận lưu lượng thoại PSTN, nộn, tạo gúi, chuyển lờn mạng IP và ngược lại;
Cửa ngừ cho VoATM: nhận lưu lượng thoại PSTN, nộn, tạo gúi, chuyển thành cỏc tế bào ATM, chuyển lờn mạng ATM và ngược lại.
SURPASS hiA là hệ thống truy nhập đa dịch vụ nằm ở lớp truy nhập của NGN, phục vụ cho truy nhập thoại, xDSL và cỏc dịch vụ số liệu trờn một nền duy nhất. Để
cung cấp cỏc giải phỏp truy nhập SURPASS hiA cú thể kết hợp với tổng đài EWSD hiện cú qua giao diện V5.2 cũng như cựng với SURPASS hiQ tạo nờn mạng thế hệ mới. SURPASS hiA chia thành nhiều loại tuỳ theo cỏc giao diện hỗ trợ (hỗ trợ xDSL, truy nhập băng rộng, leased line kết nối Internet trực tiếp). Kết hợp chức năng cửa ngừ trung gian tớch hợp (gồm cả VoIP, VoATM), SURPASS hiA thành cỏc loại 7100, 7300, 7500.
Để quản lý tất cả hệ thống của SURPASS, Siemens đưa ra một giải phỏp tổng thể dựa trờn nguyờn lý quản lý phần tử, quản lý mềm và cỏc ứng dụng. Nú giỳp giảm thiểu lỗi, tối ưu cấu hỡnh và hoạt động cũng như quản lý bảo mật cho cỏc thành phần tạo thành NGN trong SURPASS. Giải phỏp này bao gồm cỏc thành phần con như sau: NetManager là hệ thống quản lý cho chuyển mạch thế hệ sau, TNMS cho truyền tải quang thế hệ sau và AccessIntegrator cho truy nhập thế hệ sau.
NetManager hỗ trợ cỏc chức năng OAM (Operation, Administration, Management), phỏt hiện và xử lý lỗi, định dạng cấu hỡnh, tớnh cước và quản lý hoạt động cũng như sự bảo mật của mạng. Hệ thống quản lý này sử dụng giao thức SNMP và chạy trờn nền JAVA/CORBA, cú giao diện HTTP để quản lý qua trang web.
TNMS (Telecommunication Network Management System) quản lý từ cỏc phần tử đến cỏc miền hoạt động cụng nghệ truyền tải quang. Cỏc miền hoạt động cú thể là PDH, SDH, DWDM, v.v. AccessIntegrator cú cấu trỳc mở theo mụ hỡnh Client/Server, cú tớnh module và linh hoạt giống như mụ hỡnh TMN.
Hỡnh 2.5 chỉ rừ cỏc hệ thống và thiết bị phõn theo từng lớp chức năng trong giải phỏp SURPASS của Siemens.
SURPASS NG Access SURPASS NG Optics SURPASS NG Switching SURPASS NG Management NGN Control NGN Management NGN Control NGN Core NGN Access PSTN/ Mobile Network Media Gateways Switc h Switc h Switc h Media Gateway Access Gatewa y Metro Optics IP/Optical Backbone Residential Customers Triple Play Voice, Video, Data Multi-Service Access Business Customers LA N PB X CP E SURPASS hiQ SURPASS hiG AccessIntegrator TNMS NetManager SURPASS hiS SURPASS hiX SURPASS hiT SURPASS hiG
Trong lộ trỡnh triển khai mạng thế hệ sau tại Việt Nam, cỏc vựng lưu lượng cơ bản được xỏc định là Hà nội, TP Hồ Chớ Minh và khu vực miền trung. Trong giai đoạn đầu phỏt triển hệ thống chuyển mạch lừi, cỏc hệ thống chuyển mạch MPLS được lắp đặt xen kẽ với cỏc hệ thống chuyển mạch kờnh cú sẵn, sử dụng cỏc tuyến đường truyền dẫn cỏp quang cho lưu lượng thoại và số liệu theo trục Bắc – Nam. Giải phỏp kết nối cỏc thiết bị (giai đoạn 2) được trỡnh bày trờn hỡnh 2.6.
Toàn bộ thiết bị NGN theo giải phỏp SURPASS của VNPT là do VTN quản lý. Cỏc thiết bị trong họ SURPASS bao gồm: hiQ9200, hiG1000V3T/hiG1000V2P, hiQ4000, hiQ10, hiQ20, hiQ30, hiR200, hiS700, NetManager. Ngoài ra cũn cú cỏc thiết bị khỏc như BRAS, cỏc thiết bị cho MPLS-VPN; cỏc thiết bị định tuyến biờn và lừi của mạng lừi MPLS như ERX-1410 và M160.
M160 là thiết bị định tuyến lừi, cú cấu trỳc module với khả năng mở rộng cao, cú khả năng hoạt động trong nhiều mụi trường khỏc nhau như thuần IP (MPLS), xếp chồng IP/ATM, hay thậm chớ trực tiếp qua mạng quang. Hiện nay M160 đang được sử dụng trờn NGN của VNPT với cụng nghệ IP/MPLS, cho phộp băng thụng truyền tải siờu cao (năng lực truyền tải đạt 160 Gbps). Với cỏch bố trớ cỏc bộ định tuyến M160 tại 3 trung tõm: Hà nội, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chớ Minh thỡ cỏc bộ định tuyến này sẽ tập trung lưu lượng IP/MPLS từ cỏc bộ định tuyến biờn ERX-1410 của cỏc tỉnh để chuyển mạch nội vựng hay liờn vựng tuỳ theo địa chỉ đớch đến.
Cấu trỳc M160 gồm hai phần chớnh :
Phần điều khiển: khối xử lý định tuyến chuyển mạch (SRP);
Phần giao diện: cỏc cổng kết nối rất mềm dẻo, cú thể giao tiếp từ luồng T1, E1 cho tới OC-192c/STM-64c.
Thiết bị ERX-1410 được sử dụng làm bộ định tuyến biờn mạng. Đõy là khối chuyển mạch/định tuyến thế hệ mới. Nú cung cấp cỏc dịch vụ lớp 3 của một bộ định tuyến biờn, thực hiện chuyển tiếp gúi IP đến bộ định tuyến lừi M160 đặt tại Hà nội, TP Hồ Chớ Minh hay Đà Nẵng. ERX-1410 là thiết bị đa dịch vụ, hỗ trợ nhiều giao thức và nhiều loại cổng khỏc nhau. Cỏc giao thức định tuyến nú hỗ trợ là BGP-4, IS-IS, OSPF, RIPv2, MPLS. Cỏc phương thức truy nhập hỗ trợ bao gồm ATM, SONET, FR, PPP.
Cấu trỳc ERX-1410 gồm cỏc thành phần:
Phần điều khiển;
Khối xử lý định tuyến chuyển mạch (SRP);
Giao diện thuờ bao của ERX-1410 với xDSL, 802.11, Ethernet với cỏc thẻ VLAN PPPoE, PPPoA, Bridge IP Ethernet, IP over ATM;
1 GE 1 GE 1 S TM -16 1 ST M -16 1 STM-16 M160 HCM M160 HNI HANOI M160 DNG 1 GE MG-HTY PSTN-HTY PSTN-HBH PSTN-LCU
PSTN-SLA DSLAM HUB/ ATM Concentrator (HTY,BHB,LCU,SLA) ERX-1410 MSS+BRAS (HTY) MG-PTO PSTN-PTO PSTN-VPC PSTN-LCI PSTN-YBI DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator
(PTO,VPC,LCI,YBI) MSS+BRASERX-1410
(PTO) MG-BNH PSTN-BGG PSTN-BNH PSTN-LSN DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (BNH,BGG,LSN) MSS+BRASERX-1410 (BNH) MG-TNN DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (TNN,BCN,CBG,TQG,HGG) ERX-1410 MSS+BRAS (TNN) PSTN-HGG PSTN-TQG PSTN-TNN PSTN-BCN PSTN-CBG MG-HPG DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (HPG) ERX-1410 MSS+BRAS (HPG) PSTN-HPG MG-QNH DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (QNH) MSS+BRASERX-1410 (QNH) PSTN-QNH ERX-1410 MSS+BRAS (HDG) MG-NDH PSTN-NDH PSTN-TBH PSTN-NBH PSTN-HNM DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (NDH,TBH,NBH,HNM) MSS+BRASERX-1410 (NDH) MG-NAN PSTN-NAN PSTN-THA PSTN-HTH DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (NAN,THA,HTH) ERX-1410 MSS+BRAS (NAN) MG-HNI ERX-1410 MSS-HNI DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator ERX-1410 BRAS-HNI MG-HDG DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (HDG,HYN) PSTN-HDG PSTN-HYN 1 STM-4 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 1 STM-1 12 STM-1 3 STM-1 4 STM-1 2 STM-1 3 STM-1 40 E1 32 E1 28 E1 32 E1 32 E1 20 E1 24 E1 48 E1 52 E1 3 FE 13 FE 2 FE 2 FE 2 FE 2 FE 2 FE 2 FE 3 FE 3 FE x 4 PSTN-HNI 224 E1 VMS1 GPC1 VTI1 BDTW ERX-1410 MSS-HCM DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator ERX-1410 BRAS-HCM MG-DNI DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (DNI) ERX-1410 MSS (DNI) PSTN-DNI ERX-705 (BRAS) MG-CTO DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (CTO) ERX-1410 MSS+BRAS (CTO) PSTN-CTO MG-BLU PSTN-BLU PSTN-STG PSTN-CMU DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (BLU,STG,CMU) ERX-1410 MSS+BRAS (BLU) MG-VTU DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (VTU) ERX-1410 MSS+BRAS (VTU) PSTN-VTU MG-LDG PSTN-LDG PSTN-NTN PSTN-BTN DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (LDG,NTN,BTN) ERX-1410 MSS+BRAS (LDG) MG-TGG PSTN-TGG PSTN-LAN PSTN-DTP DSLAM/ DSLAM HUB/ ATM Concentrator (TGG,LAN,DTP) ERX-1410