d) Dịch vụ truyền thông đa phương tiện
5.2.2. Các chức năng quản lý của TMN
TMN cho phép các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đạt được kết nối liền với nhau và truyền thông qua các hệ thống khai thác và các mạng viễn thông. Kết nối liền với nhau được các giao diện chuẩn thực hiện, sao cho tất cả các nguồn được điều hành như là các đối tượng.
5.2.2.1. Các khối dựng nên TMN
TMN được biểu hiện bằng nhiều khối cung cấp cấp toàn diện các sản phẩm và chức năng TMN như mô tả trên hình 5.1 trên :
Các chức năng chính của TMN được chia thành 3 nhóm : 1. Chức năng quản lý điều hành,
2. Chức năng truyền thông 3. Chức năng quy hoạch mạng.
Sau đây chúng ta xem xét chi tiết hơn từng chức năng :
1. Chức năng quản lý điều hành : bao gồm năm chức năng con dưới đây :
1.1. Quản lý điều hành cấu hình : gồm các nội dung chính yếu sau :
· Cung cấp cấu hình mạng từ khi mới lắp đặt và sự thay đổi cấu hình đến hiện tại.
· Quản lý Trạng thái cấu hình đang làm việc.
· Quản lý việc lắp đặt phần cứng theo cấu hình đã được thiết kế. · Quản lý việc khởi tạo hệ thống theo cấu hình đã định.
65
· Quản lý số lượng thiết bị, phụ tùng để thay thế và đã được thay thế để có được cấu hình hiện tại.
· Quản lý việc sao lưu cấu hình được thay đổi theo quá trình khai thác và bảo dưỡng mạng lưới trên cả phần cứng và phần mềm, chất lượng khi thay đổi cấu hình trên thực tế, khôi phục lại cấu hình
1.2. Quản lý điều hành xử lý lỗi và sự cố mạng lƣới
· Giám sát cảnh báo bao gồm : phân tích số liệu thu được từ các cảnh báo khác nhau, chọ lọc số liệu cảnh báo để so sánh tìm ra mối tương quan giữa các thành phần mạng và tương quan theo thời gian.
· Từ các thông tin về lỗi và sự cố xảy ra trên mạng, phân tích và cần thiết thì dùng các phương tiện đo kiểm tra mạng để xác định nguyên nhân gây ra lỗi, vị trí xảy ra lỗi và sự cố trên mạng.
· Kiểm tra thực trạng và mức độ nguy hiểm của lỗi, phạm vi ảnh hưởng của lỗi và xử lý lỗi bằng các phương tiện như hiệu chỉnh các chỉ tiêu, khôi phục hoặc khởi tạo lại cấu hình hệ thống
1.3. Quản lý hiệu quả khai thác mạng
· Thu thập các loại dữ liệu về : lưu lượng mạng (thời gian, số cuộc gọi thực hiện thành công , tỷ lệ thành công và không thành công các cuộc gọi qua từng nút mạng); dữ liệu đo chất lượng truyền dẫn; các dữ liệu quản lý phần mềm nút chuyển mạch bao gồm các số liệu về cập nhật phần mềm, sự cố phần mềm, hệ thống tự khởi động lại; dữ liệu về các mã chọn cuối của các nút chuyển mạch; dữ liệu khiếu nại khách hàng; dữ liệu từ phía đối tác, . . .
· Từ các loại số liệu thu thập nói trên tiến hành chọn lọc dữ liệu, đánh giá mức độ phản ánh nhiều ít đến hiệu quả khai thác mạng trên cả hai mặt kỹ thuật và kinh tế.
· Từ các số liệu thống kê hàng ngày, hàng tháng, hàng năm phân tích đưa ra xu thế hoạt động của mạng trên các tiêu chí : lưu lượng, lỗi và sự cố, chất lượng độ tin cậy thiết bị, khả năng đáp ứng của người khai thác và hàng loạt số liệu khác, đưa ra xu thế của mạng trong tương lai gần và xa để có kế hoạch bổ xung cần thiết.
1.4. Quản lý số liệu cuộc gọi và tính cƣớc khách hàng
· Thu thập số liệu cuộc gọi khách hàng, kênh thuê riêng theo tốc độ và dung lượng khách hàng thuê và chất lượng dịch vụ từ các hệ thống thống kê tự động và nhân công trên mạng để tính cước khách hàng theo các quy định hiện hành hợp pháp hợp lệ, cung cấp hoá đơn chi tiết hoặc tổng hợp cho khách hàng tuỳ theo quy định hợp pháp.
· Khi thu thập được những số liệu sai dẫn đến sự vô lý làm thiệt hại đến khách hàng thì phải sửa cho phù hợp thực tế khách quan và đáng tin cậy để khách hàng khỏi
66
bị thiệt thòi. Giải quyết các khiếu nại khách hàng là công việc rất đa dạng, phức tạp trong đó nhiều khi vượt khỏi khả năng các phương tiện kỹ thuật
1.5. Quản lý an toàn và an ninh mạng lƣới
· Đó là chức năng cung cấp và đảm bảo khả năng truy cập an toàn tới các chức năng và năng lực của các thành phần cấu thành mạng lưới (Network Element – NE).
· Đây là chức năng cung cấp khả năng truy cập an toàn tới các thành phần thuộc hệ thống mạng điều hành mạng viễn thông (TMN) như : các hệ thống khai thác (OS – Operation System), các bộ điều khiển mạng cấp dưới (SNC – Subnetwork Control) và các thiết bị trung gian (MD – Mediation Device).
2. Chức năng truyền thông
Truyền thông giữa các hệ thống khai thác với nhau (OS – OS); Truyền thông giữa hệ thống khai thác và phần tử mạng (OS - NE); Truyền thông giữa các phần tử mạng với nhau (NE – NE); Truyền thông giữa hệ thống khai thác với các trạm làm việc (OS – WS); Truyền thông giữa phần tử mạng và trạm làm việc (NE – WS)
3. Chức năng quy hoạch mạng
3.1. Quy hoạch mạng gồm quy hoạch các nguồn tài nguyên vật lý như : công cụ, thiết bị, nguồn nhân lực.
TMN có thể là một mạng rất đơn giản kết nối một OS với một thành phần mạng (NE) nhưng có thể là một mạng rất rộng lớn kết nối nhiều : OS; NE; WS. Dưới tiêu chí chức năng, TMN như một mạng riêng để quản lý điều hành mạng viễn thông; đáp ứng nhu cầu truyền thông TMN có thể sử dụng các kênh khai thác gắn kết EOC (Embedded Operations Channel) dùng tín hiệu số cũng có nghĩa là một số phần của TMN có thể là một mạng logic gắn kết trong mạng viễn thông.
3.2. Mô hình kiến trúc chức năng TMN
TMN có các chức năng cung cấp phương tiện truyền thông, xử lý các thông tin liên quan đến quản lý cấu hình mạng và dịch vụ viễn thông. TMN bao gồm chức năng hệ thống khai thác OSF (Operations System Function), chức năng trung gian MF (Mediation Function), chức năng truyền thông dữ liệu DCF (Data Communications Function); ngoài ra TMN còn có chức năng thành phần mạng NEF (Network Element Function), chức năng máy trạm WSF (Work Station Function); chức năng tương thích Q (QAF - Q Adapter Function) để hỗ trợ các chức năng quản lý TMN.
67
Hình 2. Các khối chức năng TMN và các điểm tham chiếu
Các chức năng TMN cung cấp : phương tiện truyền thông, xử lý các thông tin liên quan đến quản lý điều hành mạng và dịch vụ.
3.2.1. Chức năng hệ thống khai thác (OSF) : nó cung cấp chức năng lập kế hoạch mạng bao gồm nhiều loại OSF để quản lý và lập kế hoạch v dịch vụ, theo ITU- T M.3010 có bốn loại khối OSF đó là :
BML : Business Management Layer (Lớp điều hành kinh doanh) SML : Service Management Layer (Lớp điều hành dịch vụ) NML : Network Management Layer (Lớp điều hành mạng)
NEML : Network Element Management Layer (Lớp điều hành thành phần mạng) hay còn gọi là lớp quản lý mạng con SNML hoặc lớp quản lý thành phần EML.
3.2.2. Chức năng trung gian (MF): cho phép các chức năng truyền thông với nhau khi chúng có các giao diện hoặc điểm tham chiếu khác nhau (cung cấp một số chức năng cổng hoặc chuyển tiếp); một số ví dụ về MF là :
Chức năng tải thông tin ITF(Information Transport Function) bao gồm : chuyển đổi giao thức; chuyển đổi bản tin; chuyển đổi tín hiệu; ánh xạ và giải mã địa chỉ; định tuyến; tập trung
3.2.3. Chức năng xử lý thông tin IPF (Information Processing Function) bao gồm : chạy chương trình; giám sát; lưu trữ dữ liệu; lọc dữ liệu.
3.2.4. Chức năng điều hành mạng NMF và NEMF : hiện nay có thể coi các thành phần mạng như một mạng vi xử lý hoặc mạng máy tính nhỏ; trong nhiều năm qua độ thông minh của mạng tăng theo cấp số nhân, nhiều OSF hoặc MF được tích hợp vào các NE (các hệ thống chuyển mạch, đấu chéo số DCS (Digital Cross Connect System); thiết bị tách ghép kênh ADM (add - drop multiplexing); mạch vòng mang số DLC (Digital Loop Carrier).
68
Chuyển đổi giao thức; ánh xạ địa chỉ; chuyển đổi bản tin; định tuyến; thu thập và lưu trữ dữ liệu như hiệu năng mạng, tính cước, trạng thái mạng, cảnh báo mạng; dự phòng dữ liệu; tự động khắc phục sự cố; tự kiểm tra đo thử; tự xác định vị trí xảy ra lỗi - sự cố; phân tích cảnh báo ở mức NE; tải số lieuẹ khai thác qua kênh khai thác gắn kết EOC (Embedded Operations Channel).
3.2.6. Chức năng điều hành mạng máy trạm (WS-NMF) :
Chức năng này cung cấp phương tiện diễn giải thông tin điều hành cho người sử dụng bằng cách dịch các thông tin điều hành từ dạng giao diện F sang dạng giao diện G.
3.2.7. Chức năng chuyển đổi Q QA NMF :
Chức năng này cung cấp dịch vụ chuyển đổi giữa điểm tham chiếu TMN và điểm tham chiếu phi TMN.
3.2.8. Chức năng truyền thông dữ liệu DCF :
Chức năng truyền thông TMN sử dụng chức năng truyền thông dữ liệu DCF để trao đổi thông tin giữa các chức năng TMN. Nhiệm vụ của DCF là tải thông tin giữa các thực thể sau đây : OS - OS; OS - NE; NE - NE; WS - OS; WS - NE. Do đó DCF có thể được các mạng con khác nhau hỗ trợ đó là : kênh kết nối điểm - điểm; mạng cục ộ LAN; mạng diện rộng WAN; các kênh gắn kết EOC
3.2.9. Điểm tham chiếu : là điểm mang tính khái niệm để trao đổi thông tin giữa các chức năng không chồng lấn lên nhau (được mô tả trên Hình 3). Điểm tham chiếu có thể trở thành một giao diện khi : Các khối chức năng kết nối với nó là các thiết bị riêng biệt về mặt vật lý. Các điểm tham chiếu bao gồm : Q; F; X; G; M
Điểm tham chiếu Q : kết nối các chức năng TMN như : OSF; MF; NEF; QAF trực tiếp với nhau hoặc qua DCF; trong nhóm Q thì Q3 kết nối : NEF - OSF; MF - OSF; QAF - OSF; OSF - OSF; Qx kết nối MF - MF; MF - NEF; MF – QAF.
Điểm tham chiếu F kết nối OSF và MF với WSF;
Điểm tham chiếu X kết nối các chức năng OSF thuộc các TMN khác nhau, hoặc kết nối giữa một OSF trong môi trường TMN với một chức năng trong môi trường không phải TMN.
Điểm tham chiếu G không được coi như một phần TMN kể cả khi nó mang thông tin về TMN; điểm tham chiếu G không phải TMN đặt bên ngoài TMN (giữa người dùng và WSF.
Điểm tham chiếu M cũng nằm ngoài TMN, giữa QAF và các thực thể bị điều hành phi TMN hoặc các thực thể bị điều hành nhưng không theo các khuyến nghị TMN (cho phép quản lý các NE phi TMN qua môi trường TMN).
69
Hình 3. Ví dụ về kiến trúc vật lý TMN
4. Kiến trúc vật lý :
Các chức năng TMN có thể được triển khai theo nhiều cấu hình vật lý khác nhau (Hình 3 là tổng quan). Kiến trúc vật lý TMN cung cấp phương tiện truyền tải và xử lý thông tin quản lý điều hành mạng viễn thông bao gồm : Hệ thống khai thác OS (Operation System); thiết bị trung gian MD (Mediation Device); mạng truyền thông dữ liệu DCN (Data Communications network); trạm làm việc WS (Work Station); thành phần mạng NE (Network Element); Bộ chuyển đổi Q (QA).
Xác định kiến trúc vật lý TMN có thể không bao trùm hết các khả năng cấu hình vật lý TMN sẽ gặp trong tương lai) vì các thiết bị viễn thông ngày càng trở nên thông minh và phức tạp hơn, bộ vi xử lý sẽ được sử dụng nhiều hơn tạo nên khả năng phân
tán các chức năng vào nhiều thành phần khác nhau của mạng.
Tuỳ thuộc mỗi cấu hình TMN khi thực hiện có thể bao gồm MD hoặc QA; DCN có thể là đường nối điểm - điểm (hoặc có thể là mạng truyền tải phức tạp như mạng truyền số liệu chuyển mạch gói (IP).
Trên Hình 3 các điểm tham chiếu trở thành giao diện như Q, F, G, X khi mà các chức năng kết nối với nó được gắn vào các thiết bị riêng biệt.
4.1. Giao diện TMN
Các chức năng NE, OS, WS, QA, MD được kết nối với nhau qua các giao diện chuẩn của DCN. Các giao diện DCN đảm bảo khả năng tương tác của các hệ thống được kết nối với nhau để thực hiện chức năng điều hành/ lập kế hoạch TMN. Giao
70
diện Qx hỗ trợ một tập hợp nhỏ chức năng bằng các giao thức đơn giản phù hợp với NE, không yêu cầu nhiều chức năng khai thác bảo trì OAM (Operation And Maintenance); Qx có thể truyền đưa thông tin hai chiều liên quan đến các sự kiện : thay đổi trạng thái cảnh báo, khởi tạo lại cảnh báo, điều khiển mạch vòng; đối với ứng dụng này có thể lựa chọn một số giao thức hỗ trợ dịch vụ ít nhất là từ các lớp 1 và 2 của mô hình tham chiếu OSI; Các giao diện Qx với tập hợp giao thức phức tạp là bắt buộc để hỗ trợ một tập hợp chức năng khai thác bảo trì OAM lớn hơn và đòi hỏi phải có thêm các dịch vụ giao thức bổ sung từ lớp 3 đến lớp 7. Giao diện Qx với một tập hợp các giao thức phức tạp thường được sử dụng cho NE và MD phức tạp.
71
CHƢƠNG 6, MẠNG ĐA DỊCH VỤ TÍCH HỢP SỐ ISDN
6.1. Đặc điểm của mạng viễn thông khi chƣa có ISDN
Trước khi có ISDN phần lớn các dịch vụ quay số (dial) sử dụng đường kết nối điện thoại bình thường (analog) bằng modem. Nhưng đường kết nối này có tốc độ không cao (không vượt qua 9600 bps). Để có thể truyền được dữ liệu với tốc độ cao sử dụng được nhiều dịch vụ ( ví dụ như vẫn đảm bảo dùng điện thoại như bình thường) người ta tạo ra ISDN.
6.2. Khái niệm về ISDN
6.2.1. ISDN
Cho đến nay, mạng hiện tại được xây dựng riêng biệt cho mỗi loại dịch vụ, như mạng điện thoại, mạng fax, mạng thư,... Do đó, khi sử dụng một hay nhiều mạng loại dịch vụ, người sử dụng rất bất tiện khi làm hợp đồng thuê bao, dẫn tới nhiều loại thuê bao cho nhiều dịch vụ khác nhau. ISDN nhằm đưa ra nhiều dịch vụ khác nhau dưới cùng một số, dùng cáp thuê bao bằng mạng riêng biệt liên kết vào mạng số.
Mạng viễn thông số tích hợp đa dịch vụ ISDN: là một mạng viễn thông khả năng cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau và cung cấp các đường nối số giữa các giao diện người sử dụng và mạng (các thiết bị kết cuối).
ISDN (Integrated Services Digital Network) cung cấp những dịch vụ WAN chuyển mạnh số tốc độ lớn hơn hoặc bằng 54 kbps. ISDN ra đời cách đây hơn 20 năm và đầu thập kỷ 90 đã được sử dụng ở Mỹ.
6.2.2. Mục đích của ISDN
Theo quan điểm sử dụng line (đường), các mạng riêng biệt đã xây dựng được để phục vụ các dịch vụ riêng biệt có hiệu quả nhất. Tiền bị lãng phí cho người sử dụng cáp thuê bao chiếm phần lớn hơn của chi phí mạng đối với cách dịch vụ riêng biệt. Ngày nay, việc xây dựng mạng số tiết kiệm hơn việc xây dựng mạng analog do sự phát triển nhanh của công nghệ LSI và công nghệ truyền dẫn sợi quang học. Điều này góp phần to lớn để thực hiện ISDN.
72
Điện thoại Điện thoại
fax fax
Đầu cuối video Đầu cuối video
Đầu cuối dữ liệu Máy tính
Đầu cuối dữ liệu Máy tính
Điện thoại Điện thoại
Fax Fax
Đấu cuối video Đầu cuối video
Đầu cuối dữ liệu Đầu cuối dữ liệu
Hình 6.1 Sơ đồ viễn thông ISDN
Mạng điện thoại hiện có được hình thành trên công nghệ analog phù hợp nhất với truyền dẫn thoại. Tuy nhiên, khi xem xét, nhu cầu đối với các dịch vụ truyền dẫn phi thoại như thông tin số liệu và thông tin fax được tăng hơn đối với dịch vụ thoại, người ta mong rằng các loại dịch vụ này có thể đưa ra được một hình thức thống nhất về những cái chung mạng của người sử dụng cho phép sử dụng đồng thời nhiều thiết bị đầu cuối. Như ở hình 6.1, ISDN nhằm đưa ra nhiều dạng dịch vụ viễn thông, gồm có các dịch vụ thông tin số liệu và điện thoại bằng mạng số. Mục đích của nó là nâng cao hiệu quả mạng, và để giảm bớt các việc cho thuê bao đối với hợp đồng riêng biệt cho mỗi dịch vụ, phí riêng biệt, các số riêng, và cáp thuê bao riêng biệt.
6.2.3. Đặc điểm của ISDN (1) Sự liên kết dịch vụ
Trong mạng ISDN, có thể đưa ra các dịch vụ thông tin phức tạp (điện thoại, thông