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

SIP
Vào năm 1999, IETF đưa ra tiêu chuẩn báo hiệu riêng cho mình gọi là
Session Initiation Protocol (SIP). SIP là giao thức báo hiệu tầng ứng dụng cho việc
khởi tạo, thay đổi và kết thúc các phiên media, bao gồm các cuộc gọi thoại Internet
và hội nghị đa phương tiện. Cũng giống như H323 nó dựa trên cấu trúc phân tán.
SIP dựa trên ý tưởng và cấu trúc của SMTP và HTTP. Nó hoạt động theo cơ
chế client – server, các yêu cầu được bên gọi (client) đưa ra và bên bị gọi (server)
trả lời. Về cơ bản SIP là một giao thức hướng văn bản và gần gống như HTTP
nhưng không phải là sự mở rộng của HTTP.

SDP : Giao thức mô tả
phiên
SIP : Giao thức khởi tạo
phiên
SAP : Giao thức thông báo
phiên
RTSP : Giao thức dòng thời
gian thực
RTP : Giao thức truyền dẫn
thời gian thực RTCP
RSVP
Integrated và Differentiated Services Forwarding
IP và IP Multicast
SAP SIP RTSPSMTPHTTP
SDP
Điều khiển

Điều khiển
phân bổ
Điều khiển
phân bổ
RTP và
RTCP
RTP và
RTCP
Reliable
Multicast
Reliable
Multicast
Phát hiện và thiết lập hội nghị
Điều khiển
dữ liệu/
Ứng dụng
Chia sẻ
Audio/
Video
Phát hiện và thiết lập hội nghị
Điều khiển
dữ liệu/
Ứng dụng
Chia sẻ
Audio/
Video
TCP UDPTCP UDPUDPUDP UDPUDP UDPUDPTCPTCP
Hình 19: Vị trí SIP trong chồng giao thức
SIP thực hiện một số nhiệm vụ trong suốt một phiên của hai phía (gọi và bị gọi):
- Định vị server: xác định hệ thống đầu cuối cho truyền thông thoại

ISUP do vậy có thể sử dụng lại mạng SS7 đang tồn tại
- Dễ dàng được mang qua IP nhờ sử dụng SIGTRAN hay “circuit emulation”
- Được lựa chọn bởi 3GPP (cho hệ thống ứng dụng di động)
- Thích ứng tốt với các hệ thống báo hiệu khác như SIP và H323
Minh hoạ hoạt động của BICC MGC

MGC

BICC

H248H248

Tunnel (*)

§êng hầm PDU
Các thực thể
tạo và nhận
MG

MG

IP
Network

IP Port , IP

TDM

SS7
SIP
Server
TGW
TGW
IP
ISUP
phiên bản x
ISUP
phiên bản x
SIP = SIP-T
SIP
Server
SIP
Server
PSTN
SS7
PSTN
SS7
SIP
Server
SIP
Server
TGW
TGW
IP
ISUP
phiên bản x
ISUP
phiên bản x

MGCP
( Media Gateway Control Protocol )
MGCP
( Media Gateway Control Protocol )
MDCP
( Media Device
Control Protocol )
MDCP
( Media Device
Control Protocol )
( Sept. 1998 )( Sept. 1998 )
SGCP
IPDC
( Simple Gateway Control Protocol )
( IP Device Control Protocol )
SGCP
IPDC
( Simple Gateway Control Protocol )
( IP Device Control Protocol )
( March 1999 )( March 1999 )
- Hiệu quả hơn và mở hơn cho các tiến trình trong tương lai mà không bị phá
vỡ
2.2.1.3 SIGTRAN
SIGTRAN là một nhóm làm việc của IETF nghiên cứu việc truyền tải báo
hiệu PSTN (báo hiệu SS7 dựa trên chuyển mạch gói) qua mạng IP. Nhóm này thực
hiện công việc: cung cấp tương tác giữa hai mạng PSTN và mạng IP, cho phép
truyền báo hiệu PSTN trong mạng IP, điển hình là VoIP. Công việc chính của
nhóm là nghiên cứu truyền báo hiệu giữa các Gateway (SG và MGC) nhằm cung
cấp khả năng cho MGC định vị tài nguyên trên mạng.


SS7
Ngăn xếp
SS7
Các giao thức IETF đối chiếu với ngăn xếp SS7
Các giao thức IETF đối chiếu với ngăn xếp SS7
SCTP
SCTP
SCTP
SCTP
IUA
IUA
IUA
IUA
IP
MTP-1MTP-1
MTP-2MTP-2
UserUser
Q.931Q.931
SUA
SUA
SUA
SUA
MTP-3
M3UA
M3UAMTP-3
M2PA
M2PA
M2UA
M2UA
M2UA

trong hệ thống H323. Cụ thể là RTP hỗ trợ thực hiện trao đổi bản tin hai chiều từ
đầu đến cuối theo thời gian trên mạng Unicast hay Muticast. Các dịch vụ truyền tải
và đóng mở gói bao gồm: nhận diện tải, sắp xếp đúng thứ tự gói tin, chuẩn hoá thới
gian tín hiệu đòi hỏi thời gian thực dựa vào tem thời gian và các từ giám sát. RTP
dựa vào nhiều cơ chế khác biệt và các lớp thấp hơn để đảm bảo truyền đúng thời
hạn, chiếm giữ tài nguyên, đảm bảo độ tin cậy và QoS.
RTCP
RTCP là giao thức điều khiển truyền thời gian thực, làm cơ sở điều khiển tới
các thành phần của tệp, sử dụng cơ chế phân phối giống với gói dữ liệu. Các giao
thức lớp dưới phải cung cấp việc phối hợp gói dữ liệu và điều khiển. RTCP giám
sát việc gửi dữ liệu cũng như diều khiển và nhận dạng dịch vụ. RTP luôn sử dụng
cổng UDP chẵn, còn RTCP sử dụng cổng UDP lẻ ngay trên cổng cho RTP của nó.
2.2.2 Các công nghệ nền tảng cho NGN
Ngày nay do 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. Những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan
xen lẫn nhau nhằm cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách
hàng trong tương lai.
Theo ITU có hai xu hướng tổ chức mạng chính:
- Hoạt động kết nối định hướng (CO)
- Hoạt động không kết nối (CL)
Tuy vậy hai phương thức phát triển này đang dần tiếp cận và hội tụ dẫn đến
sự ra đời của của 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.
2.2.2.1 IP
IP là giao thức chuyển tiếp gói tin. Việc chuyển tiếp gói tin được thực hiện
theo cơ chế phi kết nối. IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu
định tuyến và các chức năng điều khiển ở mức thấp (ICMP). Gói tin IP gồm địa chỉ
của bên nhận, địa chỉ là số duy nhất trong toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần
cho việc chuyển gói tới đích.

MPLS là công nghệ chuyển mạch IP có nhiều triển vọng. Với tính chất cơ
cấu định tuyến của mình, MPLS có khả năng nâng cao chất lượng dịch vụ của
mạng IP truyền thống. Bên cạnh đó thông lượng của mạng sẽ được cải thiện một
cách rõ rệt. Tuy nhiên độ tin cậy là một vấn đề thực tiễn có thể khiến việc triển
khai MPLS trên mạng bị chậm lại.
2.1 Giải pháp NGN của các hãng
2.3.1 Mô hình NGN của Alcatel
Alcatel đưa ra mô hình mạng thế hệ sau với các lớp:
- Lớp truy nhập và truyền tải
- Lớp trung gian
- Lớp điều khiển
-
- Lớp dịch vụ mạng

Alcatel giới thiệu các chuyển mạch đa dịch vụ, đa phương tiện 1000MME10
và Alcatel 1000 Softswitch cho giải pháp xây dựng NGN. Trong đó họ sản phẩm
1000MME10 là các hệ thống cơ sở để xây dựng mạng viễn thông thế hệ mới từ
mạng hiện có. Năng lực xử lí của hệ thống rất lớn so với các hệ thống E10 trước
đây, lên tới 8 triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch ATM có thể đạt tới 80Gb/s. Đặc
điểm lớn nhất của hệ thống này là luôn chuyển một số chức năng liên quan đến
điều khiển cuộc gọi như chương trình kết nối ATM bán cố định, chương trình xử lí
số liệu cho việc lập kế hoạch đánh số, định tuyến, điểm điều khiển dịch vụ nội hat,
quản lý kết nối băng thông… lên máy chủ (Server) chạy trên UNIX.
Hệ thống này có thể làm các chức năng sau:
- Gateway trung k: h tr kt ni gia mng thoi dựng TDM v mng
chuyn mch gúi. H thng ny gm Gateway cho thoi qua ATM v thoi
qua IP.
- Gateway truy nhp: h thng ny thc hin kt ni n thuờ bao, tp trung
cỏc lu lng POST, ISDN, ADSL, ATM, IP v chuyn n mng chuyn
mch gúi. H thng cng cung cp cỏc chc nng xỏc nhn, cho phộp kt

Mạng truy
nhập hữu
tuyến
PBX/LAN
intranet
Các mạng
điện thoại
khác
Các mạng
đa dịch vụ /
IP khác
Mạng đờng trục kết nối
ứng dụng
Điều khiển
Hình 24: Cấu trúc mạng thế hệ tiếp theo của Ericsson
Máy chủ ứng dụng IP
Q
U
ả
n
l
ý
Com
Server
H.323
HLR SCP
Máy
Chủ
PLMN
Máy chủ

Cũng như các hãng khác mạng ENGINE được phân thành 3 lớp, sử dụng
công nghệ chuyển mạch gói đó là:
- Lớp dịch vụ/điều khiển
- Lớp kết nối xử lí thông tin người sử dụng, chuyển mạch và định tuyến
lưu lượng hay lớp vận chuyển
- Lớp truy nhập
Lớp dịch vụ/điều khiển bao gồm các server có chức năng điều khiển các
cuộc gọi PSTN/ISDN và số liệu, cung cấp các dịch vụ mạng thông minh IN,
Mutimedia thời gian thực trên cơ sở xử lí AXE của Ericsson.
Lớp kết nối xử lí các thông tin người sử dụng, chuyển mạch và định tuyến
lưu lượng hay còn gọi là lớp vận chuyển với phần lõi chuyển mạch chính là ATM
AXD 301 có dung lượng từ 10 đến 160 Gb/s và khả năng mở rộng trong tương lai
lên đến 2500Gb/s. Đồng thời hệ thống chuyển mạch ATM AXD 301 có thể sử
dụng như một giao diện giữa mạng lõi và các mạng truy nhập khác: mạng cố định,
vô tuyến cố định và mạng di động.
Lớp truy nhập đảm bảo khả năng truy nhập của thuê bao từ các mạng cố
định, vô tuyến cố định, di động và các mạng truy nhập khác. Ericsson giới thiệu
sản phẩm ENGINE Access Ramp gồm các dòng sản phẩm đáp ứng yêu cầu của
giải pháp mạng cần triển khai (truy nhập băng hẹp, đa truy nhập, truy nhập ADSL,
phân tách DSSL, chuyển mạch ghép, chuyển mạch đơn, tích hợp ATM…). Đối với
cấu hình truy nhập băng hẹp việc chuyển mạch sẽ do chuyển mạch nội hạt (local)
thực hiện. Để cung cấp các dịch vụ ATM ENGINE Access Ramp sẽ phối hợp với
mạng ATM công cộng.
Giải pháp mạng mới ENGINE của Ericsson có 3 giải pháp ứng dụng: mạng
trung kế, mạng chuyển mạch, mạng tích hợp.
- Mạng trung kế: đây là bước đầu tiên để tiến tới mạng đa dịch vụ, chuyển
mạch ATM lắp ghép tại tổng đài Toll của mạng PSTN sẽ cho phép lưu
lượng thoại được vận chuyển như lưu lượng đặt trên mạng đường trục. Lưu
ý lưu lượng thoại vẫn được điều khiển chuyển mạch trước khi đưa tới
chuyển mạch ATM.

PSTN
CM
T
DM
CM
T
DM
ChuyÓn m¹ch
TDM
ChuyÓn m¹ch
TDM
ATM Network
E1, DS3
TDM
E1, DS3
TDM
M¹ng b¸o hiÖu
No7
M¹ng b¨ng hÑp TDM
Tho¹i trªn ATM/IP
Packet
Voice
Gateway
Packet
Voice
Gateway
Server




DPRS, tích hợp IP trên ATM cũng như MPLS với ATM để có thể cung cấp các
dịch vụ một cách toàn diện. Đặc biệt với khả năng MPLS phối hợp định tuyến, đấu
chéo các lưu lượng data cho dịch vụ FR, IP và ATM đảm báo QoS, ngoài ra còn có
khả năng hợp nhất điều khiển phục vụ cho ứng dụng Packet/Optical.
2.3.4 Mô hình NGN của Siemens

Giải pháp NGN của Siemens dựa trên cấu trúc phân tán, xoá đi khoảng cách
giữa mạng PSTN và mạng số liệu. Các hệ thống đưa ra vẫn dựa trên cấu trúc phát
triển của hệ thống chuyển mạch mở nổi tiếng của Siemens là EWSD. Siemens giới
thiệu giải pháp có tên là SURPASS.
 Phần chính của SURPASS là hệ thống hiQ, đây có thể coi là hệ thống chủ
tập chung cho lớp điều khiển của mạng với chức năng như một hệ thống cửa
ngõ mạnh để điều khiển các tính năng thoại, kết hợp khả năng báo hiệu
mạnh để kết nối với nhiều mạng khác nhau. Trên hệ thống này có khối
chuyển dổi báo hiệu báo hiệu số 7 của mạng PSTN/ISDN sang giao thức
điều khiển cửa ngõ trung gian MGCP. Tuỳ theo chức nă
 ng và dung lượng SURPASS hiQ được chia thành các loại SURPASS hiQ
10, 20, 9100, 9200, 9400.
 SURPASS hiG là họ các hệ thống cửa ngõ trung gian (MG) từ mạng dịch vụ
cấp dưới lên SURPASS hiQ, hệ thống nằm ở biên mạng đường trục, chịu sự
quản lý của SURPASS hiQ. Họ này có chức năng:
- Cửa ngõ quản lý truy nhập từ xa (RAS): chuyển đổi số liệu từ modem
hay ISDN thành số liệu IP và ngược lại.
- Cửa ngõ cho VoIP: nhận lưu lượng thoại PSTN, nén, tạo gói, chuyển lên
mạng IP và ngược lại
- Cửa ngõ cho VoATM: nhận lưu lượng thoại PSTN, nén, tạo gói, chuyển
thành các tế bào ATM, chuyển lên mạng ATM và ngược lại.
 SURPASS hiA là hệ thống truy nhập đa dịch vụ nằm ở lớp truy nhập của
NGN, phục vụ cho truy nhập thoại, xDSL và các dịch vụ số liệu trên một
nền duy nhất. Để cung cấp các giải pháp truy nhập SURPASS hiA có thể kết

ny nhn mnh n kh nng phỏt trin hi ho gia mng khỏch hng hin ti v
cung cp dch v IP m bo QoS mt cỏch kinh t.
H sn phm c a ra gii thiu gm 3 loi h thng:
- IP Gateway (PSTN/IP) cung cp cỏc giao din PSTN/IP v quay trn
s truy nhp Internet. Loi ny c s dng trong trng hp cú hai
mng ng trc riờng cho PSTN v Internet.
- Media gateway ngoi kh nng cung cp cỏc giao din PSTN/Ip v
quay s trn gúi truy nhp internet cũn cú cỏc giao din truy nhp s
Truyền
tải quang
Mạng đờng trục
Cáp ngầm dới biển
DWDM
Nút
Giga bít
W-CDMA
CA
TV
Mạng truy nhập
Sợi cáp
Corporate
Network
LAN
LAN
vô
tuyến
Máy chủ mạng
Truy nhập
ATM
FTTx

Hình 27: Mô hình cuả NEC về mạng viễn thông tơng lai
Mạng điều khiển dịch vụ
liệu tốc độ cao XDSL. Loại này sử dụng để kết nối với mạng truyền
dẫn SDH tách biệt với mạng IP và mạng đường trục ATM
- Access gateway đa năng hơn hai loại trên, ngoài các giao diện cho
thuê bao như Media gateway còn có các giao diện WLL, IP/ATM cho
PBX. Loại này được sử dụng trong trường hợp mạng đường trục đã
được gói hoá trên cơ sở IP/ATM