II.1.1. Khỏi niệm
Mạng viễn thụng thế hệ mới cú nhiều tờn gọi khỏc nhau, chẳng hạn như: - Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khỏc nhau)
- Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trỳc mạng hội tụ)
- Mạng phõn phối (phõn phối tớnh thụng minh cho mọi phần tử trong mạng)
- Mạng nhiều lớp (mạng được phõn phối ra nhiều lớp mạng cú chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vỡ một khối thống nhất như trong mạng TDM).
Cho tới hiện nay, mặc dự cỏc tổ chức viễn thụng quốc tế và cung cỏc nhà cung cấp thiết bị viễn thụng trờn thế giới đều rất quan tõm và nghiờn cứu về chiến lược phỏt triển NGN nhưng vẫn chưa cú một định nghĩa cụ thể và chớnh xỏc nào cho mạng NGN. Do đú định nghĩa mạng NGN nờu ra ở đõy khụng thể bao hàm hết mọi chi tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nú cú thể tương đối là khỏi niệm chung nhất khi đề cập đến NGN.
Bắt nguồn từ sự phỏt triển của cụng nghệ thụng tin, cụng nghệ chuyển mạch gúi và cụng nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thụng tin thế hệ mới (NGN) ra đời là
mạng cú cơ sở hạ tầng thụng tin duy nhất dựa trờn cụng nghệ chuyển mạch gúi, triển khai cỏc dịch vụ một cỏch đa dạng và nhanh chúng, đỏp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động.
Như vậy, cú thể xem mạng thụng tin thế hệ mới là sự tớch hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trờn kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gúi, dựa trờn kỹ thuật IP/ATM. Nú cú thể truyền tải tất cả cỏc dịch vụ vốn cú của PSTN đồng thời cũng cú thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đú cú thể giảm nhẹ gỏnh nặng của PSTN.
Tuy nhiờn, NGN khụng chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà cũn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và cụng nghệ gúi, giữa mạng cố định và di động. Vấn đề chủ đạo ở đõy là làm sao cú thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quỏ trỡnh hội tụ này. Một vấn đề quan trọng khỏc là sự bựng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đú là khụng được trự liệu khi xõy dựng cỏc hệ thống mạng hiện nay
Hỡnh 2.1: Topo mạng thế hệ sau
II.1.2. Cỏc tớnh chất cơ bản của NGN
- Mạng hội tụ NGN là một mạng trờn cơ sở cụng nghệ gúi, cú khả năng cung cấp cỏc dịch vụ truyền thụng qua vụ số cỏc phương tiện truy nhập và cỏc thiết bị đầu cuối.
- Cung cấp rất nhiều dịch vụ, cỏc ứng dụng, cỏc cơ chế đa dạng trờn cơ sở cỏc khối tạo dịch vụ và cú thể gồm cỏc dịch vụ thời gian thực, streaming, phi thời gian thực, cỏc dịch vụ đa phương tiện và cỏc yờu cầu truyền tải dữ liệu tốc độ cao.
- Sự phõn chia cỏc chức năng điều khiển trong số vụ số dịch vụ mang, cuộc gọi trờn một kết nối, ứng dụng trờn một dịch vụ...
- Tỏch riờng phần cung cấp dịch vụ ra khỏi mạng và cung cấp cỏc giao diện mở
- Sự phõn lớp và thứ tự giao thức truyền thống định nghĩa trong mụ hỡnh tham chiếu cơ bản OSI hay mụ hỡnh 7 lớp khụng thể được ỏp dụng trực tiếp trong mụi trường NGN và phải được diễn giải theo một cỏch riờng để phự hợp với mụi trường NGN
- Cỏc tớnh năng băng rộng với chất lượng dịch vụ được coi như trong suốt từ đầu cuối đến đầu cuối.
- Khả năng tương tỏc với cỏc hệ thống mạng cũ thụng qua cỏc giao diện mở. - Tớnh di động phổ biến (Genneral mobility) theo nghĩa service everywhere - Người sử dụng khụng bị hạn chế trong việc truy cập tới cỏc nhà cung cấp dịch vụ khỏc nhau
- Cú nhiều cơ chế “scheme” nhận dạng để giải quyết vấn đề địa chỉ IP cho mục đớch định tuyến trong mạng IP.
- Dịch vụ hợp nhất
- Hội tụ cỏc dịch vụ giữa cố định và di động.
- Cỏc yờu cầu điều chỉnh dễ dàng, vớ dụ cỏc vấn đề liờn quan tới việc thụng tin khẩn cấp, chế độ riờng tư, bảo mật...
II.1.3. Khả năng và năng lực của mạng NGN
Mạng NGN sẽ phải cung cấp được cỏc khả năng cả về kiến trỳc lẫn giao thức...để cú thể tạo mới, triển khai và quản lý tất cả cỏc loại dịch vụ (bao gồm cả những dịch vụ đó cú và những dịch vụ trong tương lai) cú thể cú trờn mạng.
Cỏc dịch vụ này bao hàm cỏc loại dịch vụ sử dụng tất cả cỏc dạng phương tiện: audio, visual, audiovisual.., với tất cả cỏc phương thức mó hoỏ và cỏc dịch vụ dữ liệu, đàm thoại, quảng bỏ (unicast, broadcast, multicast), bản tin, cỏc dịch vụ truyền dữ liệu đơn, cỏc dịch vụ yờu cầu thời gian thực, phi thời gian thực, cỏc dịch vụ nhạy cảm và khụng nhạy cảm với trễ. Cỏc dịch vụ với yờu cầu băng thụng khỏc nhau từ vài Kbps tới hàng trăm Mbps cú đảm bảo hoặc khụng đảm bảo.
Trong NGN cú một điểm mạnh về dịch vụ cho khỏch hàng từ phớa nhà cung cấp dịch vụ, đú là khỏch hàng cú thể tự xõy dựng dịch vụ cho mỡnh. Ngoài ra, NGN cũn bao gồm cỏc dịch vụ liờn quan tới API (Application Programming Interfaces) cho phộp cung cấp cỏc khả năng tạo mới, cung cấp và quản lý dịch vụ
Một trong những nột đặc trưng chớnh của mạng NGN đú là cỏc dịch vụ và thành phần mạng được phõn tỏch riờng biệt, cho phộp chỳng cú thể phỏt triển độc lập. Vỡ vậy, trong kiến trỳc NGN đề xuất cú sự phõn tỏch rừ ràng giữa cỏc chức năng đối với dịch vụ và chức năng của truyền dẫn. Cụng nghệ NGN cho phộp cung cấp cỏc dịch vụ mới và dịch vụ đang tồn tại một cỏch độc lập trờn mạng với cỏch thức truy nhập được sử dụng.
Trong NGN, cỏc thực thể chức năng điều khiển chớnh sỏch, phiờn, phương tiện, tài nguyờn, phõn phỏt dịch vụ,... cú thể được phõn tỏn trờn toàn cơ sở hạ tầng bao gồm cả hệ thống mạng cũ và mạng mới. Khi chỳng là sự phõn tỏn về mặt vật lý, chỳng giao tiếp thụng tin với nhau thụng qua cỏc giao diện mở. Cỏc giao thức mới đang được chuẩn hoỏ để cung cấp khả năng thụng tin giữa cỏc thực thể chức năng này. Sự tương tỏc liờn mạng giữa NGN và cỏc mạng đang tồn tại như PSTN, ISDN và GSM được thực hiện thụng qua cỏc gateway.
NGN cung cấp khả năng tương thớch với cỏc thiết bị đầu cuối đang tồn tại và cỏc thiết bị NGN. Do vậy cỏc đầu cuối kết nối tới NGN sẽ bao gồm tập cỏc điện thoại tương tự, cỏc thiết bị đầu cuối ISDN, thiết bị điện thoại di động tế bào, đầu cuối hỗ trợ GPRS, cỏc đầu cuối SIP...
Tỏc động trở lại của NGN, NGN tại điều kiện để cỏc nhà cung cấp dịch vụ tăng cường khả năng kiểm soỏt, tớnh bảo mật, và độ tin cậy trong khi giảm thiểu được chi phớ vận hành. Được xõy dựng trờn tiờu chớ mở, cỏc giao thức chuẩn và giao diện thõn thiện. NGN đỏp ứng được hầu hết cỏc nhu cầu của nhiều đối tượng
sử dụng: doanh nghiệp, văn phũng, liờn lạc giữa cỏc mạng mỏy tớnh trong mạng mỏy tớnh...NGN thống nhất mạng hữu tuyến truyền thống và chuẩn truyền tải õm thanh, hỡnh ảnh, dữ liệu khụng dõy.
Cụng nghệ mạng NGN chớnh là chiếc chỡa khoỏ để giải mó cho cỏc cụng nghệ tương lai, đỏp ứng được đầy đủ cỏc yờu cầu kinh doanh trờn với đặc điểm quan trọng là cấu trỳc phõn lớp theo chức năng và phõn tỏn cỏc tài nguyờn trờn mạng làm cho mạng mềm hoỏ và sử dụng rộng rói cỏc giao diện mở đa truy nhập, đa giao thức để kiến tạo cỏc dịch vụ mà khụng phụ thuộc quỏ nhiều vào cỏc nhà cung cấp thiết bị và cỏc nhà khai thỏc mạng
Đối với một mạng gúi, điều khỏ hay gặp phải là khả năng bị tấn cụng từ bờn ngoài, NGN cú khả năng cung cấp cỏc cơ chế bảo mật để đảm bảo an toàn cho cỏc thụng tin nhạy cảm trỏnh khỏi cỏc truy cập bất hợp phỏp, qua đú nú chống lại việc sử dụng gian lận cỏc dịch vụ cũng như bảo vệ bản thõn hệ thống.
II.2. Yếu tố thỳc đẩy sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN
Mạng NGN ra đời dựa trờn cỏc yếu tố chớnh sau: - Cỏc yờu cầu về khai thỏc dịch vụ viễn thụng - Yờu cầu về phỏt triển dịch vụ mới
- Yờu cầu về quản lý mạng viễn thụng - Yờu cầu về triển khai dịch vụ mới - Sự phỏt triển của cụng nghệ mới - Tớnh bất cập của mạng PSTN
II.2.1. Cỏc yờu cầu về khai thỏc dịch vụ viễn thụng
Do ngày càng cú nhiều nhà khai thỏc cựng khai thỏc dịch vụ viễn thụng trờn một mạng bờn cạnh đú hiện tại nhà cung cấp mạng cũng đồng thời là nhà cung cấp cỏc dịch vụ viễn thụng đõy là điều bất hợp lý do đú đũi hỏi tất yếu trong tương lai là nhà cung cấp mạng và nhà cung cấp dịch vụ phải tỏch riờng biệt nhằm khai thỏc triệt để năng lực mạng.
Xuất phỏt từ yờu cầu thực tế của cỏc nhà kinh doanh dịch vụ mạng đặc biệt là cỏc dịch vụ cung cấp nội dung dẫn tới ý tưởng phải mở ra nhiều loại hỡnh dịch vụ mới.
Một nhà kinh doanh dịch vụ viễn thụng cú nhu cầu kinh doanh trờn nhiều mạng khỏc nhau hay núi cỏch khỏc một nhà kinh doanh dịch vụ viễn thụng cú nhu cầu cú nhiều nỳt mạng. Đõy là một trong cỏc yếu tố thỳc đẩy mạng viễn thụng phải đổi mới.
Từ tất cả cỏc yếu tố trờn đũi hỏi phải tỏch chức năng dịch vụ ra khỏi tổng đài
II.2.2. Yờu cầu về phỏt triển dịch vụ mới
Cỏc khỏch hàng cỏ nhõn cú nhu cầu cả cỏc dịch vụ cơ bản và dịch vụ giỏ trị
gia tăng. Cỏc dịch vụ này phải được sử dụng một cỏch dễ dàng, được cung cấp thụng qua nhiều kờnh khỏc nhau ở nhiều đầu mối khỏc nhau. Cỏc thiết bị đầu cuối tớch hợp cho cỏc dịch vụ vụ tuyến và hữu tuyến dễ sử dụng.
Trong mụi trường hoàn toàn mở và cú tớnh cạnh tranh cỏc khỏch hàng là doanh nghiệp yờu cầu tạo ra mụi trường thụng tin thuận lợi để họ cú thể phõn phối
sản phẩm, cú thụng tin nhiều chiều để tiếp cận với khỏch hàng…Cần cung cấp giao diện mở giữa cỏc dịch vụ và tài nguyờn mạng cho cỏc nhà doanh nghiệp để doanh nghiệp cú thể khai thỏc cỏc loại hỡnh dịch vụ khỏc nhau.
Khỏch hàng kinh doanh dịch vụ viễn thụng yờu cầu nhà cung cấp mạng chỉ là
nhà cung cấp mụi trường truyền thụng cú nhiệm vụ đảm bảo chất lượng mạng khi họ thuờ một bộ phận nào đấy của mạng viễn thụng hay núi cỏch khỏc nhà cung cấp mạng phải đảm bảo mụi trường truyền thụng suốt với chất lượng cao tới khỏch hàng sử dụng dịch vụ
II.2.3. Yờu cầu về quản lý mạng viễn thụng
Sự phỏt triển của mạng dẫn đến yờu cầu quản lý ở trỡnh độ cao hơn bao gồm: Quản lý mạng (quản lý lưu lượng, chướng ngại…)
Quản lý kinh doanh (quản lý cước…) Quản lý dịch vụ
Với mạng PSTN cỏc yờu cầu quản lý này rất khú thực hiện và dẫn tới yờu cầu tất yếu là phải tỏch chức năng quản lý ra khỏi tổng đài.
Trong mạng thế hệ cũ mỗi loại hỡnh dịch vụ cú một mạng riờng để cung cấp cỏc dịch vụ đú, chẳng hạn như mạng PSTN chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại, mạng truyền số liệu cung cấp dịch vụ data…Số lượng dịch vụ rất hạn chế và khụng thay đổi. Trong khi đú, ngày nay xó hội cần rất nhiều dịch vụ mới, dịch vụ thụng minh, dịch vụ media. Vỡ vậy cần phải cú một mạng thế hệ mới.
II.2.5. Sự phỏt triển của cụng nghệ mới
Cựng với thời gian và sự phỏt triển của cụng nghệ viễn thụng, cỏc dịch vụ viễn thụng ngày càng phong phỳ và đa dạng.
Sự phỏt triển mạnh mẽ của nhu cầu dịch vụ và cỏc cụng nghệ mới dẫn tới sự ra đời NGN.
Cỏc dịch vụ: Dịch vụ phi thoại (Teletex, VideoTex, Facsimile, VoIP, VoATM, VoFR ...); Dịch vụ internet (dịch vụ Web toàn cầu, dịch vụ truyền file FPT, dịch vụ thư tớn điện tử Email…); Thương mại điện tử…
Hỡnh 2.3: Xu hƣớng phỏt triển cỏc dịch vụ viễn thụng
Cỏc cụng nghệ mới: Mó hoỏ tốc độ thấp; truyền thoại trờn mạng dữ liệu; truyền dữ liệu trờn mạng thoại; Những thành tựu đạt được về khoa học cụng nghệ trong lĩnh vực cụng nghệ mạng (Kỹ thuật xử lý phõn tỏn DSP, cụng nghệ ATM, cụng nghệ IP, cụng nghệ MPLS…) Điện báo Điện thoại Điện báo Telex Fax Điện thoại Điện báo
Điện thoại vô tuyến Truyền số liệu trên đ-ờng thoại Telex Fax Điện thoại Điện báo ứ ng dụng ISDN ngân hàng Điện thoại thẻ các dịch vụ thay thế
điện thoại miễn phí rung chuông lựa chọn bỏ phiếu từ xa
phân phối cuộc gọi tự động Trung tâm dịch vụ Trung tâm dịch vụ diện rộng th- điện tử điện thoại di động gửi bản tin nhắn tin điện thoại thấy hình fax chi phí thấp ra lệnh từ xa số liệu Điện thoại vô tuyến Truyền số liệu trên đ-ờng thoại Telex Fax Điện thoại Điện báo
Trung tâm dịch vụ diện rộng
ứ ng dụng B-ISDN HDTV
truyền bản tin Video video t-ơng tác multimedia chuyển đổi ngôn ngữ điện thoại bỏ túi nhận biết thoại kết nối số
tài liệu dịch vụ cá nhân di động số
dịch vụ thông tin vệ tinh thông tin cá nhân hệ thống nội bộ ảo nhắn tin quốc tế làm việc từ xa mua hàng từ xa báo chí tại nhà fax màu ứng dụng isdn ngân hàng Điện thoại thẻ các dịch vụ thay thế điện thoại miễn phí rung chuông lựa chọn bỏ phiếu từ xa
phân phối cuộc gọi tự động Trung tâm dịch vụ th- điện tử điện thoại di động gửi bản tin nhắn tin
điện thoại thấy hình fax chi phí thấp ra lệnh từ xa số liệu Điện thoại vô tuyến Truyền số liệu trên đ-ờng thoại Telex Fax Điện thoại Điện báo 1870 1970 1980 1990
II.3. Những bất cập của PSTN
II.3.1. Về cung cấp dịch vụ viễn thụng
Mạng lừi khỏc nhau cung cấp cỏc dịch vụ khỏc nhau hơn nữa cỏc dịch vụ được cài cố định vào trong cỏc thiết bị phần cứng dẫn tới bất lợi là cỏc nhà cung cấp thiết bị độc quyền.
Kiến trỳc tổng đài độc quyền làm cho cỏc nhà khai thỏc gần như phụ thuộc hoàn toàn vào cỏc nhà cung cấp tổng đài. Điều này khụng những làm giảm sỳt năng lực cạnh tranh cho cỏc nhà khai thỏc, đặc biệt là những nhà khai thỏc nhỏ, mà cũn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nõng cấp và ứng dụng cỏc phần mềm mới.
Cỏc tổng đài chuyển mạch kờnh đó khai thỏc hết năng lực và trở nờn lạc hậu đối với nhu cầu của khỏch hàng. Cỏc chuyển mạch Class 5 đang tồn tại làm hạn chế khả năng sỏng tạo và triển khai cỏc dịch vụ mới, từ đú dẫn đến việc làm giảm lợi nhuận của cỏc nhà khai thỏc.
Sự bựng nổ lưu lượng thụng tin đó khỏm phỏ sự kộm hiệu quả của chuyển mạch kờnh TDM. Chuyển mạch kờnh truyền thống chỉ dựng để truyền cỏc lưu lượng thoại cú thể dự đoỏn trước và nú khụng hỗ trợ lưu lượng dữ liệu tăng đột biến một cỏch hiệu quả. Khi lưu lượng dữ liệu tăng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ truy nhập Internet quay số trực tiếp, thường xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyờn hạn hẹp. Trong khi đú, chuyển mạch kờnh làm lóng phớ băng thụng khi cỏc mạch đều rỗi trong một khoảng thời gian khụng cú tớn hiệu nào được truyền đi
II.3.2. Về khai thỏc dịch vụ
Việc tổ chức khai thỏc mạng theo vựng địa lý hành chớnh ảnh hưởng nhiều đến chất lượng dịch vụ viễn thụng cung cấp và gặp nhiều khú khăn khi phỏt triển cỏc dịch vụ mới đặc biệt là cỏc dịch vụ thụng minh