1.6.1 Ưu điểm
Công nghệ VoIP hiện đã được nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước áp dụng. Một trong những ưu điểm nhất mà VoIP mang lại cho các doanh nghiệp là gọi miễn phí nếu như sử dụng cùng một dịch vụ, cùng thiết bị VoIP hoặc cùng tổng đài IP (hay còn gọi là gọi nội mạng). Giá thành giảm đáng kể so với cách gọi truyền thống PSTN.
19
Đây là ưu điểm nổi bật của điện thoại IP so với điện thoại truyền thống đặc biệt với đối với các cuộc gọi đường dài. Chi phí cho điện thoại IP cho một cuộc gọi đường dài chỉ bằng chi phí truy cập Internet. Tín hiệu thoại truyền tải trong mạng IP có khả năng sử dụng kênh hiệu quả cao, đồng thời kỹ thuật nén thoại cho phép giảm tốc độ bit từ 64kbps xuống tới 8kbps. Trong khi đó đối với một cuộc gọi thông thường thông qua mạng PSTN sẽ có một kênh 64kbps được duy trì suốt từ đầu cuối này đến đầu cuối kia thông qua một hệ thống tổng đài, chi phí này đối với một cuộc gọi đường dài là khá lớn. Trong trường hợp cuộc gọi được thực hiện qua mạng IP, người sử dụng từ mạng PSTN chỉ phải duy trì kênh 64kbps đến GW của nhà cung cấp dịch vụ tại địa phương. Sau đó, tín hiệu thoại được nén, đóng gói và gửi đi qua mạng IP một cách có hiệu quả nhất để tới được GW nối tới một mạng điện thoại khác có người liên lạc ở đầu kia. Việc kết nối như vậy sẽ giảm đáng kể chi phí cuộc gọi.
Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu:
Khác với mạng PSTN chỉ truyền tín hiệu thoại, mạng IP có khả năng tích hợp tín hiệu thoại, số liệu và cả báo hiệu có thể đi chung. Điều này tiết kiệm chi phí đầu tư để xây dựng những mạng riêng rẽ và tiến tới một mạng tích hợp trong tương lai.
Khả năng mutilmedia và đa dịch vụ:
Vì mạng IP có khả năng truyền tích hợp cả tín hiệu thoại, số liệu và báo hiệu nên trong khi đàm thoại, người sử dụng có thế vừa nói chuyện vừa sử dụng các dịch vụ khác như truyền file, chia sẻ dữ liệu hay hình ảnh… của người bên kia.
Khả năng mở rộng:
Các tổng đài thường là những hệ thống kín, rất khó để thêm vào đó những tính năng thì các thiết bị trong mạng internet thường có khả năng thêm vào những tính năng mới.
Thực hiện cuộc gọi nhiều hơn 2 người:
Trong một cuộc gọi thông thường thì chỉ thực hiện cuộc gọi giữa hai người có thể nói chuyện với nhau trong một thời gian thực. Nhưng với VoIP, người dùng có
20
thể thiết lập một cuộc gọi nói chuyện, hội nghị giữa một nhóm trong thời gian thực. VoIP sẽ nén dữ liệu gói tin trong khi truyền, và đó là nguyên nhân để cho nhiều dữ liệu có thể được truyền trên một kênh truyền. Kết quả, nhiều cuộc gọi có thể thực hiện được trong một lúc trên một điện thoại IP Phone.
Nói đến VoIP thì còn rất nhiều lợi ích và một lợi ích nữa đó là, việc sử dụng đồng thời cả điện thoại bàn thông thường và điện thoại IP (có dây hoặc không dây) qua hệ thống mạng LAN (Local Area Network) và PSTN (Public Switched Transport Network) sẽ đảm bảo thông tin liên lạc của doanh nghiệp không bị gián đoạn khi xảy ra sự cố. Và có thể sử dụng nhiều lịch vụ khác qua mạng như sử dụng Fax qua mạng IP, hỗ trợ trả lời tự động, hiện thị số gọi đến, hiện thị cuộc gọi bị nhớ, chuyển cuộc gọi, hiển thị tên người gọi,lập danh sách các số điện thoại… không hề thua kém các dịch vụ của PSTN.
1.6.2 Nhược điểm
Giao thức Internet (hay các mạng số liệu khác) thực chất không phải được thiết kế để truyền các thông tin thời gian thực như thông tin thoại. Việc truyền tín hiệu thoại trên mạng chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do trễ gói, mất gói trên mạng là không tránh khỏi. Để cho chất lượng dịch vụ chấp nhận được, cần phải có một kỹ thuật nén tín hiệu có tỉ số nén lớn, có khả năng tái tạo các gói bị thất lạc. Tốc độ của các bộ mã hoá/giải mã phải nhanh để không làm gián đoạn cuộc đàm thoại. Đồng thời cơ sở hạ tầng mạng cũng phải nâng cấp lên các công nghệ mới để có tốc độ cao và phải có một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service).
Ngoài ra còn một số hạn chế của dịch vụ thoại IP so với dịch vụ thoại truyền thống là chất lượng dịch vụ và khả năng truy cập dịch vụ. Hạn chế về chất lượng dịch vụ có nguyên nhân không phải do công nghệ VoIP mà do chính sách về chất lượng được thiết lập trước đó trên mạng Internet: dịch vụ chỉ được cung cấp với “chất lượng tốt nhất có thể” và do đó không đảm bảo hoàn toàn yêu cầu trong truyền tín hiệu thời gian thực. Mức độ phức tạp của mạng cũng như các kết nối mạng cũng là yếu tố quyết định chất lượng dịch vụ. Một yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ
21
thoại IP là do trên mạng Internet, dịch vụ IP phải chia sẻ đường truyền cùng lúc với nhiều dịch vụ khác. Nếu so sánh, một kênh tín hiệu thoại chỉ sử dụng khoảng 30% năng lực trong khi trên Internet tỉ lệ này là 100%.
Một ví dụ chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP là vấn đề về tiếng vọng. Nếu như trong thoại PSTN do trễ ít nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều thì trong mạng VoIP, do trễ gói nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại. Vì vậy, khử tiếng vọng cũng là một yêu cầu đặt ra với mạng VoIP.
1.7 Kết luận
Công nghệ VoIP ra đời sử dụng giao thức Internet nên có nhiều tính năng ưu việt hơn so với điện thoại truyền thống như giảm giá cước, tích hợp dữ liệu.... Tuy nhiên nó chưa có khả năng thay thế hoàn toàn mạng điện thoại truyền thống. Lý do chủ yếu là do Internet không phải là một mạng ra đời cho việc truyền dữ liệu mạng tính thời gian thực nên chất lượng VoIP chưa được tốt. Mạng VoIP hiện vẫn đang được nghiên cứu và nâng cấp để đưa chất lượng được tốt hơn, khắc phục các hiện tượng như mất gói, trễ gói....
22
CHƯƠNG 2: MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN. GIẢI PHÁP TÍCH HỢP VoIP VÀO MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN
Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động.
2.1 Đặc điểm của mạng NGN
Mạng NGN có 4 đặc điểm chính:
1. Nền tảng là hệ thống mạng mở.
2. Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới.
3. Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất. 4. Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng ngày càng tăng,
có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu.
23
Như topo ta có thể thấy NGN là hệ thống mạng mở, các khối chức năng là các phần tử mạng độc lập và phát triển một cách độc lập. NGN làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, giúp cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao. NGN chính là sự tích hợp của mạng viễn thông: PSTN, GSM, GPRS, 3G… với mạng máy tính: Internet, WLAN… và mạng truyền hình cáp trong một mạng IP thống nhất. Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau. Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ giúp đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng.
2.2 Động cơ xuất hiện mạng thế hệ mới
Những lý do chính dẫn tới sự xuất hiện của mạng thế hệ mới:
Cải thiện chi phí đầu tư:
Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy tính. Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tầng PSTN. Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho mạng truyền số liệu. Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai, nền tảng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu.
Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ. Truyền tải dựa trên gói cho phép phân bổ băng tần linh hoạt, loại bỏ nhu cầu nhóm trung kế kích thước cố định cho thoại, nhờ đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm trong các nút điều khiển mạng, giảm chi phí khai thác hệ thống.
Xu thế đổi mới viễn thông:
Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới. Xuyên suốt
24
quá trình được gọi là: “Mạch vòng nội hạt không trọn gói”, các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thác lớn phải mở cửa để các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh. Trên quan điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thế phải có khả năng giành được khách hàng địa phương nhờ đầu tư trực tiếp vào “những dặm cuối cùng” của đường cáp đồng. Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh. Các NGN thực sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho phép khai thác.
Các nguồn doanh thu mới:
Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm trầm trọng của doanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ giá trị gia tăng mang lại. Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái định mức mô hình kinh doanh của họ dưới ánh sáng của các dự báo này. Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm mô hình kinh doanh mới cho phép họ nắm lấy thị phần, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn thông.
Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với các dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại, số liệu Interner, các ứng dụng Video.
2.3 Cấu trúc mạng NGN
2.3.1 Cấu trúc chức năng của mạng NGN
Nhìn chung cấu trúc mạng bao gồm các lớp chức năng sau:
- Lớp kết nối (Access + Transport/Core).
- Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media).
- Lớp điều khiển (Control).
25
2.3.2 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN
Hình 2.2: Cấu trúc mạng thế hệ mới (góc độ mạng)
Xem xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc mạng thế hệ mới còn có thêm lớp ứng dụng dịch vụ.
Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ.
Hình 2.3: Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ)
26
2.3.3 Phân tích
Hình 2.4: Cấu trúc chức năng của mạng NGN
Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và số liệu. Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng rẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn.
Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực chất đã được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch. Bây giờ, sự thông minh ấy nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển 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.
Tại lớp truyền thông, các cổng được đưa vào sử dụng để làm thích ứng thoại và các phương tiện khác với chuyển mạch gói. Các Media Gateway này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RGW - Residental Gateway), với các mạng truy nhập (AGW - Access Gateway) hoặc với mạng PSTN (TGW - Trunk Gateway). Các Server phương tiện đặc biệt rất nhiều chức năng khác nhau,
27
chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc thông báo. Ngoài ra, chúng còn có các chức năng tiên tiến hơn như: trả lời bằng tiếng nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản.
Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giới 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 các hãng khác nhau cung cấp.
Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay: lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, lớp truy nhập và truyền tải. Các giao diện mở có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng. Các nhà khai thác có thể chọn lựa các nhà cung cấp thiết bị tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN.
2.3.3.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập
Phần truyền dẫn:
Thành phần: Các nút 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 tải và chức năng chuyển mạch. Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng một dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau. Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng. Lớp ứng dụng sẽ đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện các yêu cầu đó.
Phần truy nhập:
Thành phần: Phần truy nhập gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp
28
quang hoặc vô tuyến. Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD (Integrated Access Device). Thuê bao có thể sử dụng mọi kỹ thuật truy nhập (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) 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, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP....
2.3.3.2 Lớp truyền thông
Thành phần:
Thiết bị ở lớp truyền thông là các cổng truyền thông (MG - Media Gateway) bao gồm:
- Các cổng truy nhập: AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng truy nhập, RG (Residental Gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà.
- Các cổng giao tiếp: TG (Trunk Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động....
Chức năng:
Lớp truyền thông có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với kỹ