I. Giới thiệu công nghệ SDH [1,2,3,4]
1. Tổng quan về mạng viễn thông thế hệ mới NGN:
Do lịch sử phát triển, hệ thống mạng viễn thông hiện nay bao gồm nhiều mạng cùng tồn tại và phát triển song song với nhau như mạng telex, mạng điện thoại công cộng, mạng điện thoại di động, mạng truyền số liệu…Các mạng này được xây dựng một cách độc lập với các yêu cầu về phương pháp thiết kế, vận hành, bảo dưỡng, khai thác khác nhau, chuyển mạch dựa trên công nghệ TDM cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông .
Điều này dẫn tới một số khó khăn khi triển khai các dịch vụ mới như : - Chỉ truyền tải được các dịch vụ độc lập, tương ứng với từng mạng.
- Thiếu tính mềm dẻo, khó khăn để có thể triển khai các dịch vụ với công nghệ mới trên nền công nghệ mạng sẵn có.
- Việc quản lý, khai thác, bảo dưỡng khó khăn - Lãng phí tài nguyên.
Trong xu thế phát triển viễn thông hiện nay, dịch vụ thoại đã phát triển gần đến độ bão hòa, nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu phát triển mạnh, Internet ngày càng phổ biến, xu thế tích hội tụ các mạng viễn thông là tất yếu. Sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông đã dẫn đến sự cần thiết phải thay đổi công nghệ mạng nhằm khắc phục được những nhược điểm của hệ thống mạng sẵn có đồng thời tạo tiền đề vững chắc cho sự phát triển của các dịch vụ trong tương lai. Đó chính là cơ sở cho sự ra đời của mạng viễn thông thế hệ mới : NGN (Next Generation Network )
Mạng mới ra đời phải đảm bảo có băng tần rộng, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ, đơn giản về cấu trúc và quản lý, dễ dàng mở rộng phát triển dịch vụ và nhanh chóng cung cấp cho khách hàng.các nhu cầu dịch vụ mới.
1.1 Các đặc điểm chính của mạng NGN :
- Nền tảng là hệ thống mở : Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia
thành các phần tử mạng độc lập, các phần này tử được phân theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập. Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng. Việc phân tách chức năng làm cho mạng viễn thông truyền thống dần dần đi theo hướng mới, nhà cung cấp có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện liên kết giữa các mạng có cấu hình khác nhau.
- Dịch vụ thực hiện độc lập với mạng lưới : việc tách dịch vụ độc lập với mạng
nhằm thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không cần quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao hơn.
- NGN dựa trên nền chuyển mạch gói, sử dụng các giao thức thống nhất: lấy
giao thức IP làm cơ sở đều có thể thực hiện liên kết các mạng khác nhau, đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia phù hợp với xu thế hội tụ các mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp trong một mạng IP thống nhất.
Là mạng có dung lượng ngày càng tăng: Cung cấp nhiều loại hình dịch vụ,
1.2 Mô hình phân lớp, tổ chức mạng NGN:
Xét về cấu trúc vật lý, mạng viễn thông được phân thành 2 lớp: - Lớp lõi/ chuyển tải : bao gồm truyền dẫn và chuyển mạch.
+ Các tuyến truyền dẫn liên vùng, các tuyến truyền dẫn trung kế kết nối các chuyển mạch vùng.
+ Các chuyển mạch cổng quốc tế (Gateway), các chuyển mạch chuyển tiếp liên vùng (Toll, Tandem), các chuyển mạch vùng.
- Lớp truy nhập bao gồm :
+ Vô tuyến (Wireless) : Thông tin di động, vi ba, truy nhập vô tuyến cố định. + Hữu tuyến (Wire) : Các hệ thống truy nhập cáp đồng, cáp quang.
Xét về mặt chức năng, từ mô hình cấu trúc NGN và giải pháp của các hãng khác nhau trên thị trường hiện nay, có thể đưa ra mô hình cấu trúc NGN gồm các lớp chức năng như sau :
Lớp truy nhập:
Hướng tới sử dụng công nghệ quang, cung cấp các kết nối giữa các thuê bao đầu cuối và mạng đường trục(thuộc lớp truyền tải) qua các cổng giao tiếp(Media Gateway).
Lớp truyền tải
Gồm các nút chuyển mạch: các bộ định tuyến, các thiết bị truyền dẫn thực hiện chức năng chuyển mạch và truyền dẫn dưới sự điều khiển của chuyển mạch mềm.
Phần truyền dẫn: Áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng DWDM ở lớp vật lý nhằm đảm bảo cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) theo yêu cầu của ứng dụng.
Cổng Gateway: làm nhiệm vụ kết nối giữa các phần của mạng và giữa các mạng khác nhau.
Lớp điều khiển
Lớp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển kết nối giữa các đầu cuối, với yêu cầu tương thích với tất cả các loại giao thức và báo hiệu.
Lớp điều khiển có thể được tổ chức theo kiểu module, theo đó các bộ điều khiển độc lập sẽ thực hiện các chức năng điều khiển khác nhau.
Thiết bị chính trong lớp điều khiển là Softswitch (chuyển mạch mềm) làm nhiệm vụ báo hiệu và điều khiển cuộc gọi.
Lớp ứng dụng - dịch vụ :
Lớp ứng dụng ngay phía trên lớp điều khiển, bao gồm các nút (server) cung cấp các dịch vụ khác nhau. Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua giao diện mở API.
Lớp quản lý
Lớp quản lý là một lớp tác động trực tiếp xuyên suốt qua tất cả các lớp còn lại, làm nhiệm vụ giám sát quản lí các hoạt động của mạng, các dịch vụ và quản lí kinh doanh. Lớp quản lý phải đảm bảo hoạt động được trong môi trường mở, với nhiều giao thức, dịch vụ và các nhà khai thác khác nhau.
Hiện nay có hai xu hướng xây dựng mạng NGN :
- Một là xây mới hoàn toàn: phương án này có thuận lợi là đồng bộ, khả năng
mở rộng và nâng cấp cũng như cung cấp dịch vụ, quản lý dễ dàng. Tuy nhiên chi phí xây dựng đắt, không tận dụng khai thác được cơ sở hạ tầng cũng như khách hang của mạng sẵn có.
- Xu hướng thứ hai là kế thừa và phát triển trên nền của công nghệ mạng sẵn
có. Đây cũng là xu hướng được nhiều nhà cung cấp lựa chọn.