III. 1 Giới thiệu NGD
GND (Next Generation Network) mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau như Mạng đa dịch vụ, mạng hội tụ, mạng nhiều lớp…Mặc dự cỏc tổ chức viễn thông thế giới và các nhà cung cấp thiết bị viễn thông hết sức quan tâm và nghiên cứu nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng NGD. Do đó định nghĩa mạng NGD nêu ra ở đây không thể bao hàm hết về mạng thế hệ mới mà chỉ là tương đối chung nhất khi đề cập đến GND.
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 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.
Như vậy có thể xem mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời nó cũng có thể nhập một lượng lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN. Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và PSTN mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói giữa mạng cố định và di động.
III. 2 Đặc điểm của mạng NGN Các đặc điểm chính của mạng là:
• Nền tảng la hệ thống mạng mở.
Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử độc lập, các phần 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.
• Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới.
Đó là chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi và chia tách cuộc gọi với truyền tải.
Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ.
• Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất.
Mạng thông tin hiện nay, dù là là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng xây dựng hạ tầng thông tin. Nhưng hiện nay cùng với sự phát triển của công nghệ IP người ta mới nhận thấy là ba mạng này cần phả tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta gọi là “dung hợp ba mạng”
• Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng đáp ứng nhu cầu.
Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ. Mặc dù hiện tại vẫn còn bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo số liệu. Nhưng với tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giớ Internet và các tiêu chuẩn mở thì thiếu sót này chắc chắn sẽ sớm hoàn thiện.
III. 3 Cấu trúc mạng NGN.
Trong nhiều năm gần đây , nền công nghiệp viễn thông vẫn đang trăn trở về vấn đề phát triển công nghệ căn bản nào và dùng mạng gì để hỗ trợ các nhà khai thác trong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổi nhanh chóng, cạnh tranh ngày càng gia tăng mạnh mẽ. Mạng thế hệ mới ra đời cùng với sự tái kiến trúc mạng, tận dụng tất cả các ưu thế về công nghệ tiên tiến cần phải có chiến lược
nhịp nhàng chuyển đổi dần từ mạng hiện tại sang kiến trúc mạng mới nhằm giảm thiểu yêu cầu đầu tư trong giai đoạn chuyển tiếp.
Mạng thế hệ sau được tổ chức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:
+ Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú đa dạng đa dịch vụ, đa phương tiện.
+ Mạng có cấu trúc đơn giản.
+ Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác và bảo dưỡng.
+ Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới.
+ Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh.
III.3.1 Cấu trúc chức năng của mạng.
Cấu trúc mạng mới bao gồm các lớp chức năng như sau:
Lớp kết nối (Assess+ Transport/Core).
Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media).
Lớp điều khiển (Control).(lớp này hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được các nhà khai thác quan tâm).
Lớp quản lý (Management).
Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN.
Hình 14. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN Lớp điều khiển
Lớp truyền thông
Líp truy nhËp và truyền dẫn
Líp Quản
lý
Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ 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 (Sofswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc (call agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới. Các giao diện mở hướng tới các 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 mạng chuyển mạch gói. Các Media gateway này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng với các mạng truy nhập, hoặc với mạng PSTN. Các server phương tiện đặc biệt rất nhiều chức năng khỏc nhau, chẳng hạn như cung cấp cỏc ừm quay số hoặc thụng báo ngoài ra chỳng cũn có chức năng tiên tiến hơn như là trả lời bằng tiếng nói và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc từ 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 thẻ do cỏc hóng cung cấp khác nhau.
Hệ thống chuyển mạch NGN được phân chia thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thnàh 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 phộp cỏc dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng.
III.3.2 Cấu trúc vật lý của mạng NGN
Trong mạng viễn thông thế hệ mới có rất nhiều thành phần cần quan tâm, nhưng ở đõy em chỉ xin trỡnh bày những thành phần chớnh thể hiện rừ nột sự tiờn tiến của NGN so với mạng viễn thông truyền thống. cụ thể là:
1. Media Gateway (MG) Cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN. Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại được mang trờn kờnh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói. Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng:
chuyển đổi (analog to digital), nén thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,…
2. Media Gateway Controller (MGC - Call Agent - Softswitch) MGC là chức năng chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đú. Nú diều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi. Ngoài ra nú cũn giao tiếp với hệ thống OS và BSS.
MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau như PSTN, SS7, mạng IP. Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau. MGC còn được gọi là call agent do chức năng điều khiển các bản tin. Một MGC kết hợp với MG, SG toạ thành cấu hình tối thiểu cho Softswitch.
3. Signaling Gateway (SG) tạo ra một chiếc cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của MGC.
SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7, nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu.
4. Media Server (MS) Là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt. Một MS phải hỗ troự phần cứng DSP với hiệu suất cao nhất.
5. Application Server (Feature Server) đặc tính là một server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ của doanh nghiệp. Chính vì vậy nú cũn được gọi
là server ứng dụng thương mại. Vì hầu hết các server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nờn chỳng khụng rằng buộc nhiều với Sofswith về việc phân chia hay nhúm cỏc thành phần ứng dụng.
Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call agent, hoặc cũng có thể thực hiện một cách độc lập. Những ứng dụng này giao tiếp với Call agent thông qua các giao thức như SIP, H>323,…Chỳng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng.
• Các công nghệ làm nền cho mạng thế hệ mới
Ngày nay yêu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng dịch vụ đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của thị trường công nghệ điện tử - tin học - viễn thông. Theo ITU có hai xu hướng tổ chức mạng chính là : Hoạt động kết nối định hướng và hoạt động không kết nối.
Trong hoạt động kết nối định hướng, các cuộc gọi được thực hiện với trình tự : gọi số - xác lập kết nối - gửi và nhận thông tin - kết thúc. Trong kiểu kết nối này , công nghệ ATM phát triển cho phép đẩy mạnh các dịch vụ băng rộng và nâng cao chất lượng dịch vụ. Hoạt động không kết nối dựa trên giao thức IP như việc truy cập Internet không yêu cầu xác lập trước các kết nối, vì vậy chất lượng dịch vụ không hoàn toàn được đảm bảo. Tuy nhiên do tính đơn giản, tiện lợi với chi phí thấp nờn cỏc dịch vụ thông tin theo phương thức này phát triển rất mạnh mẽ theo xu hướng nâng cao dần chất lươngj dịch vụ và cạnh tranh với các dịch vụ thông tin theo phương thức kết nối định hướng.
Tuy vậy, hai phương thức phát triển này dần tiệm cận và hội tụ dẫn đến sự ra đời công nghệ ATM/IP. Sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng.
II.4 Các dịch vụ trong mạng NGN
Để xác định được các dịch vụ trong mạng thế hệ mới cũng như chiến lược đầu tư của các công ty , xu hướng phát triển các dịch vụ trong tương lai phụ thược vào nhu cầu của người tiêu dùng. Mà nhu cầu của con người luôn luôn
tiến đến sự hoàn thịờn nờn cỏc dịch vụ cũng cần phải hồan thiện để đáp ứng những như cầu đó.
Trước hết là dịch vụ thoại, đây là dịch vụ truyền thống phổ biến và thu nhiều lợi nhuận nhất từ ngày đầu cho tới nay. Do đó dịch vụ này sẽ tiếp tục tồn tại trong một thời gian dài. Sau đó một phần dịch vụ truyền thống này chuyển sang thông tin di động và thoại qua IP.
Đối với dịch vụ truyền thông đa phương tiện là môi trường cho giải pháp thoại qua giao thức IP và các dịch vụ đa phưogn tiện tương đối đơn giản.
Nhưng sau này SIP sẽ thay thế do nó có nhiều ưu điểm hơn và thích hợp với các dịch vụ truyền thông đa phương tiện phức tạp.
Hiện nay tính cước là theo thời gian gọi đã là rất thích hợp nhưng trong tương lai có thể phát triển theo hướng tính cước qua nội dùng và chất lượng.
Các dịch vụ leased line, ATM, Frame Relay hiện nay sẽ tiếp tục tồn tại thêm một thời gian nữa. Nhiều dịch vụ và truy nhập ứng dụng thông qua các nhà cung cấp dịch vụ và truy nhập ứng dụng sẽ phát triển mạnh. Dịch vụ IP-VPN sẽ trở thành một lựa chọn hấp dẫn.
Phương thức truy nhập mạng, ra lệnh nhận thông tin…bằng lời nói sẽ là một lựa chọn cho tương lai. Hiện nay kỹ thuật chuyển đổi từ lời nói sang văn bản và ngược lại đang phát triển mạnh.
Dịch vụ thoại
Thực tế ảo phân tán
Quản lý tại gia Tính
toán mạng công cộng
Môi giới thông tin
Thương mại điện tử bản tin
hợp nhất
Mạng riêng ảo Dịch
vụ dữ liệu
Dịch vụ đa phương tiện
Dịch vụ chuyể n cuộc gọi
Trò chơi tương tác
Hình 15. Một số dịch vụ NGN điển hình
Việc xây dựng mạng NGN là xu hướng phát triển tất yếu của nghành viễn thông thế giới và Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng ấy. Vậy cần có những giải pháp thích hợp đẻ chuyển giao từ mạng hiện tại và mạng thế hệ mới một cách có hiệu quả, tránh lãng phí công nghệ sẵn có và nằm trong phạm vi tài chính các nhà khai thác mạng có thể thực hiện được. Việc xây dựng mạng phải dựa vào nhu cầu của khách hàng để thu hút và giữ khách hàng.
Chi tiết về mạng NGN ta còn phải nghiên cứu thêm về chuyển mạch mềm trong NGNN, báo hiệu của NGN, Bảo mật và chất lượng dịch vụ, Giải pháp của cỏc hóng, chiến lược phat triển…
Phần này em chỉ xin trình bày một số vấn đề tổng quan về mạng thế hệ mới NGN, để thấy sự vượt trội của mạng này so với mạng viễn thông hiện tại.
Từ đó sẽ dự đoán được mạng viễn thông Việt Nam trong tương lai không xa.
KẾT LUẬN
Chuyển đổi từ mạng số liên kết IDN sang mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN và sang mạng viễn thông thế hệ mới lμ bước phát triển tất yếu của công nghệ Viễn thông hiện đại. Chỉ với mạng NGN chóng ta mới có khả năng tận dụng hết các tính năng −u việt của công nghệ chuyển mạch, công nghệ truyền dẫn số, công nghệ máy tính vμ kỹ thuật tin học nhằm tạo ra các loại hình dịch vụ mới thoả mãn nhu cầu ngμy cμng cao của khách hμng. Tuy nhiên, để triển khai hiệu quả mạng NGN cần chuẩn bị chu đáo về cơ sở hạ tầng kỹ thuật, trình độ khoa học công nghệ cũng như công tác tìm hiểu nhu cầu thị trường.Đó lμ những điều kiện quan trọng cho một chiến lược chuyển đổi hợp lý trên hai phương diện qui mô vμ mức độ triển khai.
Đề tμi đã phác họa đ−ợc bộ mặt của mạng Viễn thông Việt Nam vμ xu hướng phát triển ở những mặt nổi bật nhất vμ đáng quan tâm nhất hiện nay như
chuyển mạch, truyền dẫn, di động, báo hiệu, đồng bộ, truy nhập .v.v… Từ đó cho thấy rằng: Đối với hiện tại, mạng Viễn thông nước ta đã số hoá về cơ bản toμn bộ phương tiện chuyển mạch vμ truyền dẫn.
Đối với xu hướng phát triển: Hiện nay mạng Viễn thông Việt Nam đang trong quá trình phat triển mạng số đa dịch vụ ISDN.Tiến đến tương lai mạng sẽ là mạng viễn thông thế hệ mới. Tuy nhiên để tiến tới đó thì xu hướng trước mắt của mạng Viễn thông Việt Nam sẽ phải khắc phục tốt các tồn tại hiện nay của mạng; triển khai các ứng dụng của các công nghệ một cách triệt để; có các phương án kế hoạch cụ thể cho từng lĩnh vực (chuyển mạch, truyền đẫn, di động, truy nhập v.v..) để từng bước phát triẻn mạng lưới một cách thích hợp hơn nữa, phù hợp với xu thế chung của Viễn thông thế giới.