Tương tự như giải pháp di trú lên NGN của VNPT, giải pháp mà đề tài đề xuất dựa trên giải pháp di trú lên NGN kết hợp giữa hãng Siemen và Juniper. Giải pháp có tên là SURPASS. Trong đó, sử dụng công nghệ MPLS cho mạng lõi để tích hợp lớp chuyển tải cho cả mạng thoại và mạng dữ liệu.
Theo giải pháp này, các router của Juniper đảm nhận việc truyền tải ở lớp lõi và lớp biên, còn Siemen đảm nhận chức năng Softswitch và Media gateway, các thiết bị
Thiết bị đảm nhận chức năng truyền tải của Juniper là M10i cho lớp lõi và M7i cho lớp biên. Hai sản phẩm này là chuyển mạch đa dịch vụ dựa trên công nghệ chuyển mạch MPLS, thiết bị chuyển mạch này đã xóa bỏ hoàn toàn về những trở ngại của các môi trường truyền dẫn và công nghệ truyền dẫn khác nhau.
Thiết bị đảm nhận chức năng Softswitch được sử dụng là Softswitch hiE9200 của Siemen, thiết bị này đảm nhận chức năng xử lý cuọc gọi, xử lý các loại báo hiệu khác nhau, điều khiển cuộc gọi, làm việc được với cả các kết nối VoIP và TDM truyền thống cung cấp tính năng thoại.
Hình 3.4: Mô hình giải pháp SURPASS
Hệ thống cổng giao tiếp Mediant 1000 kết nối với các tổng đài PBX tại các tỉnh, Thành phố thông qua báo hiệu R2 (qua Mediant 1000 được chuyển thành SIP).
Mediant 1000 cung cấp một công nghệ thoại để kết nối từ mạng DTM vào mạng IP, nó
trường đa nhà cung cấp như Gateway, Softswitch, Proxy server, IP phone,…và hỗ trợ
các giao thức như SIP, H323, H248/Magaco
Hệ thống cổng giao tiếp Surpass hiG1100 kết nối với tổng đài Transit tại 3 trung
tâm vùng (Hà Nội – Đà Nẵng - TPHCM) thông qua báo hiệu SS7. hiG1100 đảm nhiệm
chức năng Media Gateway trong giải pháp này.
Các giai đoạn hoàn thiện tổ chức mạng NGN của Bộ Công an như sau: 3.4.1.Giai đoạn đầu
Triển khai hệ thống xử lý điều khiển (Softswitch), hệ thống cung cấp dịch vụ/ ứng dụng và hệ thống mạng truyền tải các cấp.
Trang bị hệ thống Softswitch tại Trung tâm vùng Hà Nội.
Trang bị hệ thống cung cấp dịch vụ/ứng dụng bao gồm các Server ứng dụng/dịch vụ: DNS server, Web Server, Voice Mail System, Multimedia Server và
Database Server cho các ứng dụng tại Trung tâm vùng Hà Nội để cung cấp các dịch vụ
dữ liệu, các dịch vụ gia tăng và các dịch vụ đa phương tiện khác.
Hoàn thiện kết nối mạng truyền tải đường trục giữa các trung tâm vùng. Tạo
thành hai mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng thứ nhất giữ nguyên trạng kết nối hiện nay,
mặt phẳng thứ hai kết nối tốc độ cao STM1/GE giữa các trung tâm vùng Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh.
Trang bị các cổng đa phương tiện Trunk Gateway -TG, cổng truy nhập Access
Gateway, Signalling Gateway tại các trung tâm vùng để kết nối giữa mạng lõi NGN với mạng điện thoại nội bộ hiện có của ngành Công an (tổng đài Tandem AXE-10).
Triển khai dịch vụ truy nhập băng rộng xDSL tại các tỉnh, thành phố có quy mô mạng lớn và trung bình (trừ những tỉnh có quy mô mạng nhỏ). Trang bị hệ thống quản
lý truy nhập băng rộng B-RAS tại trung tâm vùng Hà Nội. Tại các Công an địa phương
có thể sử dụng thiết bị truy nhập băng rộng IP DSLAM (chỉ hỗ trợ cung cấp dịch vụ
truyền dữ liệu, băng rộng) hoặc thiết bị truy nhập NGN loại MSAN (hỗ trợ cung cấp cả dịch vụ thoại và dữ liệu, băng rộng).
Khác với giải pháp của VNPT, đề tài này đề xuất sử dụng router M10i cho lớp
lõi và M7i cho lớp biên là xuất phát từ tình hình thực trạng hệ thống truyền dẫn của mạng BCA.
Router M7i cho phép tối thiểu có 4 cổng E1 đủ đảm bảo kết nối 2 luồng E1 tới hệ thống truyền dẫn theo cấu hình 1+1 khi sử dụng meadia gate để kết nối tới tổng đài. Hoặc sử dụng 1 luồng để kết nối tới hệ thống truyền dẫn, 1 luồng E1 để kết nối tới hệ thống tổng đài khi sử dụng giải pháp ghép kênh TDM nếu cần thiết. Router M7i cũng
cho phép mở rộng để có tới 4 kênh STM1. Vì vậy, hoàn toàn có thể bảo toàn vốn đầu
tư khi mạng truyền dẫn tuyến nhánh của Bộ Công an có tốc độ STM1.
Router M10i cho phép mở rộng tới 32 kênh E1, 24 kênh E1+1 kênh STM1 nên
có thể sử dụng cho lớp lõi để vừa đảm bảo kết nối theo yêu cầu hiện tại tới 24 kênh E1 của Công an các tỉnh thành theo cấu hình 1+1, vừa đảm bảo kết nối tối thiểu 8 kênh e1 theo cấu hình 1+1 cho tuyến trục.
Như vậy, việc sử dụng router M10i và M7i cho lớp lõi của mạng tích hợp đa dịch vụ Bộ Công an hiện nay là giải pháp tiết kiệm nhất phù hợp với thực tiển hạ tầng truyền dẫn hiện nay, vừa đảm bảo khả năng mở rộng dung lượng trong một vài năm tới trước khi Bộ Công an có một hạ tầng truyền dẫn cáp quang riêng.
Việc sử dụng router M10i và M7i vừa cho phép tận dụng các tổng đài thoại và
TANDEM hiện tại để kết nối với nhau theo kiểu TDM, vừa cho phép chuyển dịch sang
một hạ tầng chuyển tải chung dựa trên chuyển mạch IP/MPLS. Trên cơ sở đó hoàn thành giai đoạn 1 trong việc di trú mạng thoại và mạng dữ liệu của Bộ Công an lên NGN.
Trong giai đoạn 1, các router M7i chỉ cần có một module PE-4E1-RJ484-port với 4 cổng E1 (120-ohm, RJ48 connector). Còn các router M10i cần 8 module PE-4E1-
RJ484-port. Trong đó 6 module dùng để kết nối tới công an các tỉnh thành qua 1 đường
E1, 1 module còn lại dùng để kết nối mạng trục qua 4 đường E1 (01 cho tuyến Đà Nẵng và 02 cho tuyến TP Hồ Chí Minh và 01 cho Tổng đài TANDEM). Các cổng
GBIC hay Fast Ethernet của các router này được sử dụng để kết nối với mạng LAN của
Bộ Công an hay mạng LAN của công an các tỉnh thành.
3.4.2.Giai đoạn tiếp theo
Đây là giai đoạn hoàn chỉnh xây dựng mạng NGN.
Triển khai thêm hệ thống Softswitch tại Trung tâm vùng Tp. Hồ Chí Minh. Triển khai các TG/SG tại các Công an tỉnh, để cung cấp dịch vụ xuyên suốt, thống nhất trên nền mạng NGN.
Nâng cấp hệ thống lên IMS để hội tụ tất cả các dịch vụ cố định, di động, dịch vụ gia tăng, dịch vụ thông minh, v.v...
Trong giai đoạn tiếp theo, khi hạ tầng truyền dẫn Bộ Công an có điều kiện nâng cấp về thông lượng cho tuyến trục và tuyến nhánh, có thể tăng số module PE-4E1-
RJ484-port của các router M7i cho phù hợp với số kênh E1 của tuyến nhánh. Còn trên
các router M10i có thể sử dụng các module PE-2OC3-ATM2-SMIR để cung cấp các
kết nối quang tốc độ STM1 tiếp nhận các luồng E1 từ các tỉnh về và kết nối tuyến trục với tốc độ STM1.
Trong các giai đoạn này, triển khai các Softswitch và các Mediant 1000 kết nối với các tổng đài PBX. Chuyển các tổng đài TANDEM thành hệ thống dự phòng. Từng bước thay thế các tổng đài PBX bằng các tổng đài mềm và gói hóa dần mạng truy nhập. Đồng thời, triển khai thêm các dịch vụ mới, trước hết là dịch vụ truyền hình hội nghị.
Để tổ chức kết nối mạng dữ liệu từ công an các tỉnh thành về Bộ Công an, sử dụng giải pháp mạng riêng ảo dựa trên chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS theo chuẩn draft-rosen-rfc2574bis hay còn được gọi là (BGP/MPLS VPN).
Khi Bộ Công an thực hiện xong dự án xây dựng mạng cáp quang riêng, trên mạng cấp 1 từ Bộ về công an các tỉnh thành có thể sử dụng giải pháp của VNPT, còn trên mạng cấp 2 từ công an tỉnh về các huyện vẫn có thể sử dụng giải pháp trên. Vì vậy, việc bảo đảm bảo toàn vốn đầu tư là vẫn thực hiện được. Đồng thời, vẫn cho phép
di trú mạng thoại và mạng dữ liệu của Bộ Công an di trú từng bước lên NGN với một
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
IP PBX (Internet Protocol Private Branch eXchange) là một tổng đài điện thoại
hỗ trợ VoIP, IP PBX chuyển các cuộc gọi thoại IP vào kết nối PSTN sử dụng chuyển mạch kênh truyền thống. Nó cũng hỗ trợ điện thoại số và tương tự truyền thống, cho
phép doanh nghiệp chuyển dần lên môi trường thoại IP hoàn toàn. Hầu hết hệ thống IP-
PBX là phần cứng chuyên dụng lớn mà các tính của nó thực hiện bằng phần cứng, phần mềm cài cố định (firmware) bởi nhà sản xuất. Tuy nhiên vai trò của phần mềm trong tổng đài IP là vô cùng lớn và đó nó là điểm khởi đầu của công nghệ chuyển mạch mềm (Softswitch) để xử lý báo hiệu các loại giao thức gói, tạo ra cơ hội cho xu hướng hội tụ cả 3 mạng mạng thoại PSTN, mạng không dây và mạng số liệu (Internet) vào một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung đó là mạng thế hệ sau NGN.
Công nghệ mạng NGN chính là chìa khoá giải mã cho công nghệ tương lai, đáp ứng
được đầy đủ các yêu cầu kinh doanh trên với đặc điểm quan trọng là cấu trúc phân lớp theo chức năng và phân tán các tiềm năng trên mạng, làm cho mạng mềm hoá và sử dụng rộng rãi các giao diện mở đa truy nhập, đa giao thức để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc quá nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng. Trong mạng NGN, softswitch được xem như nền tảng cho chuyển mạch gói, nó được tạo ra để thay thế tổng đài lớp 4 và 5 hiện đang dựa trên công nghệ chuyển mạch kênh.
Trước xu thế và thực tiễn đó, các mạng Viễn thông dùng riêng của một số bộ ngành trong đó có Bộ Công an cần phải tính đến các giải pháp phát triển mạng dùng riêng theo hướng di trú một cách thích hợp lên NGN để tránh lãng phí trong quá trình đầu tư và nhanh trong tiếp cận công nghệ mới. Đồng thời, cho phép cung cấp được các dịch vụ mới cũng như có thể hoà mạng dễ dàng với các mạng công cộng. Do đó, việc lựa chọn giải pháp chuyển mạch mềm là một lựa chọn đúng đắn và hiệu quả nhằm phát triển mạng đáp ứng nhu cầu về dịch vụ cũng như chi phí đầu tư, bước đầu xây dựng một nền tảng vững chắc cho việc phát triển mạng trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Hạo Bửu, Nguyễn Cương Hoàng, Thiết kế và chế tạo tổng đài IP PBX, Học
viện công nghệ Bưu chính viễn thông, Hội nghị khoa học lần thứ VI.
[2] Mai Văn Quý, Nguyễn Hữu Kiên, Nguyễn Văn Giáo (2003), Kỹ thuật chuyển mạch, Bộ môn thông tin vô tuyến điện, Học viện Kỹ thuật Quân sự.
[3] Giáo trình bài giảng NGN, Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông.
[4] Viện khoa học Kỹ thuật Bưu điện (2002), Mạng viễn thông thế hệ sau NGN.
[5] David Erman, Session Initiation Protocols, Blekinge Institute of Technology School of Engineering, Department of Telecommunications.
PHỤ LỤC: MỘT SỐ GIAO THỨC TRONG MẠNG NGN
A.1. GIAO THỨC INTERNET IP
Giao thức IP: Internet Protocol, giao thức liên mạng là một giao thức hướng dữ liệu để kết nối các mạng con thành dạng internet, được sử dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một liên mạng chuyển mạch gói.
Giao thức IP cung cấp bốn chức năng:
- Đơn vị cơ sở cho truyền dữ liệu. - Đánh địa chỉ.
- Chọn đường.
- Phân đoạn các datagram.
- Đơn vị cơ sở cho truyền dữ liệu.
Dữ liệu trong một liên mạng IP được gửi theo các khối được gọi là các gói (packet hoặc datagram). IP không cần thiết lập các đường truyền trước khi một máy chủ gửi các gói tin cho một máy khác mà trước đó nó chưa từng liên lạc với.
Giao thức IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không tin cậy, nghĩa là nó hầu như không đảm bảo gì về gói dữ liệu. Gói dữ liệu có thể đến nơi mà không còn nguyên vẹn, nó có thể đến không theo thứ tự (so với các gói khác được gửi giữa hai máy nguồn và đích đó), nó có thể bị trùng lặp hoặc bị mất hoàn toàn. Nếu một phần mềm ứng dụng cần được bảo đảm, nó có thể được cung cấp từ nơi khác, thường từ các giao thức giao vận nằm phía trên IP.
Các thiết bị định tuyến liên mạng chuyển tiếp các gói tin IP qua các mạng tầng liên kết dữ liệu được kết nối với nhau. Việc không có đảm bảo về gửi dữ liệu có nghĩa rằng các chuyển mạch gói có thiết kế đơn giản hơn. Nếu mạng bỏ gói tin, làm đổi thứ tự hoặc làm hỏng nhiều gói tin, người dùng sẽ thấy hoạt động mạng trở nên kém đi. Hầu hết các thành phần của mạng đều cố gắng tránh để xảy ra tình trạng đó. Tuy nhiên, khi lỗi xảy ra không thường xuyên thì người dùng ít nhận thấy được.
Giao thức IP không quan tâm kiểu dữ liệu trong gói. Các dữ liệu phải thêm các
thông tin điều khiển gọi là đầu IP (IP header). Hình 1.2 chỉ ra cách IP gói thông tin và một đầu gói chuẩn của một datagram IP.
- VERS: Định nghĩa phiên bản hiện thời của IP trên mạng. Phiên bản này là Version 4 còn phiên bản sau cùng là Verrsion 6.
Hình A.1: Khuôn dạng của Header Ipv4
- HLEN: Chiều dài của đầu IP. Không phải tất cả các trường trong phần đầu đều được sử dụng. Trường đo bằng đơn vị từ 32 bit. Đầu IP ngắn nhất là 20
bytes. Nó cũng có thể dài hơn phụ thuộc trường option.
- Service Type: đặc tả các tham số về dịch vụ, có dạng cụ thể như sau:
0 1 2 3 4 5 6 7
Precedence D T R unused
+ Precedence: Trường này có giá trị từ 0 (mức ưu tiên bình thường) tới 7 (mức kiểm soát mạng) qui định việc gửi datagram. Nó kết hợp với các bit D (trễ), T (thông lượng), R (độ tin cậy) thành thông tin để chọn đường, được xem như định danh kiểu dịch vụ (Type of Service - TOS).
+ Bit D – thiết lập là 1 khi yêu cầu trễ thấp.
+ Bit T – yêu cầu thông lượng cao.
+ Bit R – yêu cầu độ tin cậy cao.
Ví dụ, nếu có nhiều đường tới đích, bộ chọn đường sẽ đọc trường này để chọn một đường. Điều này đã trở nên quan trọng trong giao thức chọn đường OSPF, giao thức chọn đường đầu tiên của IP. Nếu giao dịch đã chiếm vị trí truyền file bạn có thể
nhưng cần độ tin cậy cao. Các trường của TOS được thiết lập bởi các ứng dụng như
(TELNET, FTP) và không chọn đường. Các bộ chọn đường chỉ đọc trường này và dựa
vào đó chọn ra đường tối ưu cho datagram. Nó yêu cầu một bộ chọn đường có nhiều bảng chọn, mỗi bảng ứng với một kiểu dịch vụ.
- Total length: Đây là chiều dài của datagram đó bằng byte (trường này dài 16 bit do đó khu vực IP datagram dài 65535 byte).
Khi phải truyền một gói từ mạng rất lớn sang mạng khác, bộ chọn đường
TCP/IP phải phân đoạn gói lớn thành các gói nhỏ hơn. Xét ví dụ, truyền một khung từ
mạng Token Ring (kích thước truyền tối đa 4472 byte) tới mạng Ethernet (tối đa 1518 byte). TCP/IP sẽ thiết lập kích thước gói cho một liên kết. Nhưng nếu hai trạm đang thông tin bằng nhiều loại phương tiện, mỗi loại hỗ trợ kích thước truyền khác nhau? Việc phân đoạn thành các gói nhỏ thích hợp cho truyền trên mạng LAN hoặc mạng
LAN phức hợp dùng tầng IP. Các trường sau được sử dụng để đạt được kết quả này.
- Identification, flags, fregment offset: Các trường này biểu thị cách phân đoạn một datagram quá lớn. IP cho phép trao đổi dữ liệu giữa các mạng có khả năng phân đoạn các gói.
Mỗi đầu IP của mỗi datagram đã phân đoạn hầu như giống nhau. Trường identification để nhận dạng các datagram được phân đoạn từ cùng một datagram lớn hơn. Nó kết hợp với địa chỉ IP nguồn để nhận dạng.
Trường flags biểu thị:
+ Dữ liệu đang tới có được phân đoạn hay không. + Phân đoạn hoặc không đối với một datagram.