TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT
VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC MẠNG NGN
2.1 Mô hình NGN của các tổ chức trên thế giới
Trên thế giới có nhiều tổ chức khác nhau về viễn thông, mỗi tổ chức lại đưa
ra các bộ tiêu chuẩn riêng cho mình, do vậy khi phát triển NGN cũng có nhiều ý
tưởng khác nhau được đưa ra bởi nhiều tổ chức khác nhau.
2.1.1 Mô hình của ITU
Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN nằm trong mô hình cấu trúc thông tin toàn
cầu GII (Global information infrastructure) do ITU đưa ra. Mô hình này gồm 3 lớp
chức năng sau:
- Các chức năng ứng dụng.
- Các chức năng trung gian bao gồm:
 Chức năng điều khiển dịch vụ
 Chức năng quản lý
- Các chức năng cơ sở bao gồm:
Cỏc chc nng mng (gm chc nng truyn ti v chc nng
iu khin)
Cỏc chc nng lu tr v x lý
Cỏc chc nng giao tip ngi mỏy

2.1.2 Mt s hng nghiờn cu ca IETF
Theo IETF cu trỳc ca h tng mng thụng tin ton cu s dng giao thc
c s IP cn cú mng truyn ti ton cu s dng giao thc IP vi bt c cụng
ngh lp no. Ngha l IP cn cú kh nng truyn ti vi cỏc truy nhp v ng
trc cú giao thc kt ni khỏc nhau.
- i vi mng truy nhp trung gian, IETF cú IP trờn mng truyn ti cỏp v
IP vi mụi trng khụng gian.

truyền tải
Chức năng điều khiển
Chức năng truyền tải
Cung cấp
dịch vụ
truyền thông
chung
Truyền thông
và nối mạng
thông tin
Hình 6: Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng.
Các chức năng trung gian
Giao diện
chơng
trình ứng
dụng
Giao diện
chơng
trình cơ
sở
Cấu trúc
Các chức năng ứng dụng
Các chức năng cơ sở
Cung cấp dịch vụ
xử lý và lu trữ
thông tin phân tán
Các chức
năng
giao tiếp
ngờimáy

- Lớp điều khiển
- Lớp ứng dụng
Lớp quản lý đặc biệt liên quan đến 3 lớp: thích ứng, chuyển mạch và điều
khiển.
Về cấu trúc chuyển mạch đa dịch vụ có một số lưu ý:
- Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp thích ứng chuyển mạch
và điều khiển.
- Cần phân biệt chức năng quản lý với chức năng điều khiển
- Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ
đầu cuối tới đầu cuối với bất cứ loại giao thức và báo hiệu nào. 2.1.4 Mụ hỡnh ca TINA
TINA (Telecommunication information network architecture consortium -
hip hi nghiờn cu cu trỳc mng vin thụng) cú mụ hỡnh mng bao gm cỏc lp
mng nh sau:
- Lp truy nhp
- Lp truyn dn v chuyn mch (truyn ti)
- Lp iu khin v qun lý
Cỏc kt qu nghiờn cu ca TINA tp trung vo lp iu khin v qun lý.

TCP/IP Video ATM
Multiservice

Voice
Lớp
ứng dụng
Bộ điều khiển
IP/MPLS
Bộ điều khiển

Bộ điều khiển
ATM/SVC
TDM FR
Chuyển mạch lai ghép
Lớp
điều khiển
Lớp
chuyển
mạch
Lớp thích
ứng
Các giao thức, giao diện, API báo hiệu/IN tiêu chuẩn
Lớp quản lý
Các giao thức,
giao diện
mở rộng
Các giao diện logic và vật lý tiêu chuẩn
Hình 7: Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ

2.1.5 Mụ hỡnh ca ETSI
ETSI vn ang tip tc tho lun v mụ hỡnh cu trỳc mng th h sau NGN.
Vi mc tiờu cung cp tt c cỏc dch v vin thụng truyn thng v cỏc dch v
vin thụng mi bao gm: PSTN/ISDN, X25, FR, ATM, IP, GSM, GPRS,
IMT2000 ETSI phõn chia nghiờn cu cu trỳc mng theo cỏc lnh vc
- Lp truyn ti trờn c s cụng ngh quang
- Cụng ngh gúi trờn c s mng lừi dung lng cao trờn nn IP/ATM
- iu khin trờn nn IP
- Dch v v ng dng trờn nn IP
- Qun lý trờn c s IT v IP
INAP : Giao thức ứng dụng mạng thông minh. IOP : Giao thức kết hợp ORB

SS7
gaterway
kTN
SCP
(Legacy)
SCP
(Legacy)
Các thành
phần kiến
trúc
dịch vụ
TINA
IOP
Mạng chuyển tải
chuyển mạch
chuyển
mạch
chuyển
mạch
SSP
(Legacy)
SSP
(Legacy)
Truy nhập
di động
Truy nhập
di động
POTSPOTS ISDNISDN Truy nhập
Băng rộng
Truy nhập

các ứng dụng đối với khách hàng
Chức năng mạng thông minh cơ bản
Chức năng mạng cơ bản
Giao diện
dịch vụ thoại
Giao diện
dịch vụ
số liệu
Giao diện
dịch vụ tính
cớc
Giao diện
dịch vụ
chỉ dẫn
Chức năng chuyển tải mạng
Hình 9 : Cấu trúc chức năng mạng NGN theo ETSI

Trong mụ hỡnh ny thỡ lp kt ni bao gm c truy nhp v lừi cựng vi cỏc
cng trung gian, ngha l lp kt ni theo cu trỳc ny bao gm ton b cỏc thnh
phn vt lý (cỏc thit b trờn mng). Lp qun lý l mt lp c bit khỏc vi lp
iu khin. Theo th hin nú cú tớnh nng xuyờn sut nhm qun lý 3 lp cũn li.
Hin ti mụ hỡnh ny vn ang c cỏc nhúm ca ETSI tip tc tho lun
2.2 Cu trỳc NGN
2.2.1 Cu trỳc chc nng
Nhỡn chung NGN vn l mt xu hng mi m do vy cha cú mt khuyn
ngh chớnh thc no c cụng b rừ rng lm tiờu chun v cu trỳc NGN,
song da vo mụ hỡnh m mt s t chc v cỏc hóng xõy dng ta cú th tm hiu
cu trỳc NGN chc nng nh sau:
- Lp kt ni (truy nhp v truyn dn/ phn lừi)
Điều khiển

Cố định
Băng rộng
Kết nối
Q
u
ả
n
l
ý
Hình
10:
Cấu
trúc
mạng NGN
theo
ETSI
Điều khiển
truyền
thông
Servers
Các ứng dụng
dịch vụ
Di động
Các dịch vụ
điện thoại
Điện
thoại
Định vịBản tinDi động
Các dịch vụ
điện thoại

Kết nối
Q
u
ả
n
l
ý
Hình
10:
Cấu
trúc
mạng NGN
theo
ETSI
- Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)
- Lớp điều khiển
- Lớp quản lý
Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều loại giao
thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng là vấn đề đang được các
nhà khai thác quan tâm.
Mô hình phân lớp chức năng của NGN

Hình 11-a: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng)
Xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc NGN 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 11-b: Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ)

Hình 12: Cấu trúc chức năng của NGN

o Cổng truy nhập: AG kết nối giữa mạng lõi và mạng truy nhập, RG kết
nối mạng lõi và mạng thuê bao nhà.
o Cổng giao tiếp: TG kết nối mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG kết
nối mạng lõi với mạng di động.
Lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (FR, PSTN,
LAN, vô tuyến…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng
lõi và ngược lại.  Lớp điều khiển
Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính
là Softswitch còn gọi là MGC hay Call agent, được kết nối với các thành
phần khác nhau như: SGW MS FS AS để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa
chỉ IP.
Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ truyền
thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu
nào. Các chức năng quản lý và chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp
trong lớp điều khiển. Nhờ có giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ
và truyền dẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh
chóng và dễ dàng.
 Lớp ứng dụng
Lớp này gồm các nút thực thi dịch vụ ( thực chất là các server dịch
vụ) cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải.
Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở
nhiều mức độ. Một số dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc điều khiển logic của
chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ
thực hiện điều khiển từ lớp điều khiển. Lớp ứng dụng kết nối với lớp điều
khiển thông qua giao diện mở API. Nhờ đó mà các nhà cung cấp dịch vụ có
thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên dịch vụ mạng.
 Lớp quản lý

được mang trên kênh DSo. 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.
Media Gateway Controller MGC

Hình 16: Cấu trúc Softswitch
MGC là đơn vị chính của Softswitch. Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi,
còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó. Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc
cuộc gọi. Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OS và BSS
MGC chính là 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. Nó cũng được gọi là Call Server do chức năng điều khiển các bản
tin.
Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành một cấu hình tối thiểu cho
Softswitch.
Signalling Gateway SG
Signalling Gateway tạo ra chiếc cầu nối giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng
IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (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.

Media Server
Media Server là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý
các thông tin đặc biệt. Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất
cao nhất.
Application Server /Feature Server

Hình 17: Cấu trúc Server ứng dụng
Server đặc tính là một server ở mức độ ứng dụng chứa một loạt dịch vụ của
doanh nghiệp. Chính vì vậy nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại. Vì

cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ và dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cấu
trúc H323 có thể dược sử dụng trong mạng LAN hoặc mạng gói diện rộng, bất kì
một mạng gói không tin cậy (không đảm bảo chất lượng dịch vụ), hoặc có độ trễ
cao đều có thể được dùng cho H323.

H.245
Kênh điều khiển
RTCPH.261
H.263
H.225.0
Kênh
RAS
G.711
G.722
G.723.1
G.728
G.729.A
H.225.0
Kênh báo hiệu
cuộc gọi
Lớp vật lý (IEEE 802.3)
lớp truyền dẫn (IEEE 802.3)
Lớp mạng (IP)
Giao thức truyền không tin cậy (UDP) Giao thức truyền tin cậy (TCP)
X.224 Class 0RTP
Audio Video
T.124
T.123
quản lý và điều khiển kết cuối Data
T.125