Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt..............................................................................i
Lời nói đầu.........................................................................................................................1
Chương I. Tổng quan về mạng NGN..........................................................................3
1.1 Xu hướng phát triển công nghệ và các dịch vụ viễn thông....................................3
1.1.1 Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông.....................................................3
1.1.1.1 Công nghệ truyền dẫn...............................................................................5
1.1.1.2 Công nghệ chuyển mạch..........................................................................6
1.1.1.3 Công nghệ mạng truy nhập.......................................................................9
1.1.2 Xu hướng phát triển của các dịch vụ viễn thông...........................................13
1.2 Mạng thế hệ sau ( Next Generation Network ).....................................................16
1.2.1 Định nghĩa NGN............................................................................................16
1.2.2 Cấu trúc mạng NGN......................................................................................16
1.2.2.1 Mô hình tham chiếu OSI........................................................................16
1.2.2.2 Mô hình cấu trúc phân lớp NGN............................................................18
1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN.......................................................................19
1.2.3.1 Cấu trúc mạng NGN ( theo MSF )..........................................................19
1.2.3.2 Các phần tử trong mạng NGN................................................................19
1.3 Giải pháp và cấu trúc NGN của một số nhà cung cấp và các tổ chức..................20
quốc tế...................................................................................................................20
1.3.1 Mô hình của ALCATEL................................................................................21
1.3.2 Mô hình của CISCO......................................................................................22
1.3.3 Mô hình của Ericsson...................................................................................24
1.3.4 Mô hình mạng của Siemens...........................................................................26
1.3.5 Mô hình của ITU...........................................................................................27
1.3.6 Một số hướng nghiên cứu của IETF..............................................................28
1.3.7 Mô hình của MSF..........................................................................................29
1.3.8 Mô hình của ETSI..........................................................................................31
1.3.9 Mô hình NGN của VNPT..............................................................................33
Kết luận chương 1.......................................................................................................34
3.1.2.1 Các định nghĩa........................................................................................57
3.1.2.2 Các thành phần của kiến trúc SIP...........................................................58
3.1.3 Khái quát về hoạt động của SIP.....................................................................59
3.1.3.1 Địa chỉ SIP..............................................................................................59
3.1.3.2 Giao dịch SIP..........................................................................................59
3.1.3.3 Lời mời SIP............................................................................................60
3.1.3.4 Định vị người dùng.................................................................................61
3.1.3.5 Thay đổi một phiên hiện tại....................................................................62
3.1.4 Các loại bản tin SIP.......................................................................................62
3.1.4.1 Bản tin Request.......................................................................................63
3.1.4.2 Bản tin Respones....................................................................................66
3.1.5 Thân bản tin SIP ( SIP Message Body )........................................................67
3.1.5.1 Body Inclusion........................................................................................67
3.1.5.2 Kiểu thân bản tin ( Message Body Type )..............................................68
3.1.5.3 Độ dài thân bản tin ( Message Body Length )........................................68
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
4
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
3.1.6 Khuôn dạng thoả thuận ( Comfact From ).....................................................68
3.2 Định nghĩa các trường tiêu đề và mã trạng thái trong bản tin SIP........................69
3.2.1 Định nghĩa các trường tiêu đề.......................................................................69
3.2.1.1 Khuôn dạng trường tiêu đề......................................................................72
3.2.1.2 Các trường tiêu đề chung........................................................................73
3.2.1.3 Các trường tiêu đề thực thể....................................................................79
3.2.1.4 Các trường tiêu đề yêu cầu.....................................................................81
3.2.1.5 Các trường tiêu đề đáp ứng....................................................................82
3.2.2 Mã trạng thái..................................................................................................83
3.2.2.1 Informational 1xx...................................................................................83
3.2.2.2 Successful 2xx........................................................................................84
3.2.2.3 Redirection 3xx.......................................................................................84
Kết luận..........................................................................................................................103
Tài liệu tham khảo.........................................................................................................104
LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của xã hội về nhiều mặt, các ngành công nghiệp không
ngừng phát triển và ngành công nghiệp viễn thông cũng không là ngoại lệ. Nhu cầu sử
dụng của con người ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng: các dịch vụ đa
phương tiện mới xuất hiện ngày càng đa dạng và yêu cầu về chất lượng dịch vụ của
người sử dụng cũng ngày càng cao, khắt khe hơn; các ứng dụng yêu cầu băng thông
lớn, thời gian tương tác nhanh hơn.
Từ những yếu tố này dẫn đến tài nguyên mạng bị cạn kiệt nhanh chóng. Lúc này
mạng bắt đầu biểu hiện rõ các vấn đề như là: tốc độ mạng, khả năng mở rộng, quản lý
chất lượng dịch vụ, và đặc biệt là vấn đề tắc nghẽn xảy ra trong mạng. Truớc tình trạng
như vậy cần có các biện pháp để giải quyết khắc phục. Một số các công nghệ mạng đã
được đề xuất như ATM, FR, …, song người ta cũng cố gắng sửa đổi để có thể tận dụng
được những ưu điểm của giao thức IP. Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời như khả năng
định tuyến, giao thức IP cũng có không ít nhược điểm (như khả năng quản lý chất
lượng dịch vụ). Các nhà cung cấp mạng trong quá trình phát triển đã liên tục bổ sung
các giao thức, thuật toán mới (chẳng hạn các giao thức QoS như: RSVP, IntServ,
DiffServ, giao thức IPSec, RTP/RTCP hay là các thuật toán tăng tốc độ tìm kiếm địa chỉ
trong bảng định tuyến) để có thể khắc phục các nhược điểm của mạng IP. Song, khi nhu
cầu sử dụng dịch vụ của người sử dụng tăng lên cả về hình loại lẫn chất lượng thì mọi
sự bổ sung là không đủ và cần có những công nghệ mạng mới có bản chất khác đáp
ứng yêu cầu QoS tốt hơn.
Bên cạnh việc nâng cấp hạ tầng mạng cũ, các nhà cung cấp mạng cũng đã và
đang tiến hành xây dựng một mô hình mạng mới để có thể phục vụ cho tương lai, đó là
mạng thế hệ kế tiếp NGN (Next Generation Network). Mục tiêu của mô hình mạng này
là để gói hóa tất cả các dịch vụ. Rõ ràng là những vấn đề nảy sinh đối với các dịch vụ
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
6
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
1.1 Xu hướng phát triển công nghệ và các dịch vụ viễn thông
1.1.1 Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông
Trong quá trình phát triển, các động lực thúc đẩy sự tiến bộ của kỹ thuật viễn thông
là:
- Công nghệ điện tử với xu hướng phát triển hướng tới sự tích hợp ngày càng cao
của các vi mạch.
- Sự phát triển của kỹ thuật số.
- Sự kết hợp giữa truyền thông và tin học, các phần mềm hoạt động ngày càng
hiệu quả.
- Công nghệ quang làm tăng khả năng tốc độ và chất lượng truyền tin, chi phí
thấp,...
Với sự gia tăng cả về số lượng và chất lượng của các nhu cầu dịch vụ ngày càng
phức tạp từ phía khách hàng đã kích thích 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.
Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và phát triển
hướng tới mạng viễn thông toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ trên phạm vi
toàn thế giới.
Xu hướng phát triển công nghệ điện tử - viễn thông - tin học ngày nay trên thế giới
được ITU - T thể hiện một cách tổng quát trong hình 1.1, các dịch vụ thông tin được
chia thành hai xu thế:
+ Hoạt động kết nối định hướng
+ Hoạt động không kết nối
Công nghệ ATM phát triển cho phép phát triển các dịch vụ băng rộng và nâng cao
chất lượng dịch vụ. Trong khi đó sự ra đời của công nghệ IP đã nâng cao độ tin cậy và
sự đa dạng dịch vụ.
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
8
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
mới
Sự phát triển mạng
IEC và LEC
truyền thống
Xen kẽ CLEC,
ISP, P ,…
Hình 1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
Sự phát triển mạnh mẽ của nhu cầu dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực
tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng.
1.1.1.1 Công nghệ truyền dẫn
Khởi đầu của công nghệ truyền dẫn là truyền thoại trên các sợi cáp đồng.Với công
nghệ dùng cáp đồng, dịch vụ mạng cung cấp chủ yếu là thoại tương tự.
Khi nhu cầu dịch vụ băng rộng xuất hiện ngày càng nhiều và chất lượng đòi hỏi
cũng cao hơn, nhưng công nghệ truyền dẫn cũ lại không thể đáp ứng.
Hiện nay, mạng là sự kết hợp của nhiều mạng dựa trên những công nghệ khác
nhau. Ngoài cung cấp các dịch vụ băng rộng, mạng còn có xu hướng tạo ra một mạng
đồng nhất có khả năng cung cấp đa dịch vụ, dựa trên công nghệ IP/ATM và TDM. Đó là
mạng thế hệ sau NGN ( Next Generation Network ).
Dưới đây là một số công nghệ truyền dẫn chủ yếu được dùng trong mạng NGN.
a) Cáp quang
Kỹ thuật quang đã được phát triển rất mạnh, hiện nay trên 60 % lưu lượng thông
tin được truyền đi trên toàn thế giới được truyền trên mạng quang.
Công nghệ truyền dẫn quang SDH ( Synchronous Digital Hierarchy ) cho phép tạo
nên các đường truyền dẫn tốc độ cao ( 155Mb/s, 622Mb/s, 2.5 Gb/s ) với khả năng vu
hồi bảo vệ của các mạng vòng đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước và ở Việt nam .
Kỹ thuật ghép bước sóng WDM ( Wave Division Multiplexing ) đang đóng một
vai trò ngày càng quan trọng trong việc đáp ứng các nhu cầu về dung lượng tăng lên
trong tương lai với chi phí chấp nhận được. WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần
rất lớn của sợi quang bằng cách kết hợp một số các tín hiệu ghép kênh theo thời gian với
Các công nghệ chuyển mạch trước đây và đang sử dụng phổ biến hiện nay không
thoả mãn được đa phương tiện, đa dịch vụ băng rộng tương lai. Những dịch vụ này bao
gồm video theo yêu cầu, hội nghị truyền hình, điện thoại thấy hình và truyền số liệu tốc
độ cao.
ATM là một công nghệ chuyển mạch hướng kết nối, tốc độ cao, dựa trên cơ sở
phương pháp chuyển mạch gói. ATM nhận thông tin ở nhiều dạng khác nhau như thoại,
số liệu, video và cắt ra thành nhiều phần nhỏ gọi là tế bào. Mỗi tế bào có chiều dài cố
định ngắn, bao gồm trường thông tin người sử dụng và trường tiêu đề trong. Vị trí của
gói chủ yếu không phụ thuộc vào đồng hồ đồng bộ mà dựa trên nhu cầu bất kỳ của kênh
cho trước. Mỗi một tế bào có thể truyền tại tốc độ 155 Mbit/s, 622 Mbit/s hoặc lớn hơn
trên các mạng truyền dẫn SDH.
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
11
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau.
Các hệ thống chuyển mạch ATM sẽ được thiết kế chế tạo để có khả năng kết nối làm
việc với các mạng hiện tại. Hiện nay, cơ sở hạ tầng viễn thông của các nước gồm có các
mạng sau: Telex, PSTN, N - ISDN, đường kênh thuê ( leased lines ), mạng truyền hình
cáp, ... Vì vậy cần có sự kết nối giữa hệ thống ATM mới và hệ thống cũ.
c) Chuyển mạch IP
IP là kiến trúc của mạng Internet. Trong kiến trúc này, IP đóng vai trò lớp 3. 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 một số duy nhất trong
toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tin tới đích.
Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đường đi tới các nút trong mạng. Do vậy,
cơ cấu định tuyến phải được cập nhật các thông tin về topo mạng, thông tin về nguyên tắc
chuyển tin và nó phải có khả năng hoạt động trong môi trường mạng gồm nhiều nút. Kết
quả tính toán của cơ cấu định tuyến được lưu trong các bảng chuyển tin ( forwarding table
) chứa thông tin về chặng tiếp theo để có thể gửi gói tin tới hướng đích.
Dựa trên các bảng chuyển tin, cơ cấu chuyển tin chuyển mạch các gói IP hướng tới
thích hợp với mạng có nhiều router và không thật hiệu quả trên một số mặt.
Công nghệ MPLS là kết quả phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP sử dụng
cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi
các giao thức định tuyến của IP.
MPLS tách rời chức năng của IP router ra làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển
gói tin và chức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin
giữa các IP router, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như của ATM. Trong MPLS,
nhãn là một số có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng. Kĩ thuật hoán đổi
nhãn về bản chất là việc tìm nhãn của một gói tin trong một bảng các nhãn để xác định
tuyến của gói tin và nhãn mới của nó. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói
tin theo kiểu thông thường, và do vậy cải thiện khả năng của thiết bị. Các router sử dụng
kĩ thuật này được gọi là LSR ( Label Switching Router ). Phần chức năng điều khiển của
MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin giữa
các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến
cho việc chuyển mạch. MPLS có thể hoạt động với các giao thức định tuyến internet khác
nhau như OSPF ( Open Shortest Path First ) và BGP ( Border Gateway Protocol ). Do
MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định, việc đảm bảo
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
13
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
chất lượng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây là một tính năng vượt trội của
MPLS so với các giao thức định tuyến cổ điển.
Công nghệ MPLS cũng khiến việc quản lý mạng được dễ dàng hơn. Do MPLS quản
lý việc chuyển tin theo các luồng thông tin, các gói tin thuộc một FEC ( Forwarding
Equivalence Class ) có thể được xác định bởi giá trị của nhãn.
Tóm lại, MPLS là một công nghệ chuyển mạch IP có nhiều triển vọng. Với tính chất
của cơ cấu định tuyến của mình, MPLS có khả năng nâng cao chất lượng dịch vụ 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
Internet bị chậm lại.
loại chính là: mạng WDMA đơn bước ( hay còn gọi là các mạng WDMA quang hoá
hoàn toàn ) và mạng WDMA đa bước.
Các mạng đa truy nhập phân chia sóng mang phụ. Mạng sử dụng kỹ thuật này
được chia làm hai loại là mạng đơn kênh và mạng đa kênh.
b) Mạng truy nhập vô tuyến
Kỹ thuật vô tuyến phát triển dựa trên kỹ thuật số tạo khả năng phát triển các dịch
vụ phi thoại, đưa lại chất lượng tốt, dung lượng lớn, độ tin cậy và tính bảo mật cao.
Những loại hình thông tin vô tuyến phát triển mạnh nhất hiện nay là thông tin vô
tuyến cố định ( WLL - Wireless Local Loop ) và thông tin vô tuyến di động. Các kỹ
thuật truy nhập khác nhau là: TDMA và CDMA.
Xu hướng phát triển chính của kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong tương lai là ngày
càng nâng cao chất lượng truyền dẫn, dung lượng, độ tin cậy và có thể truyền được
thoại và các dịch vụ số băng rộng.
Ứng dụng của kỹ thuật truy nhập vô tuyến WLL: truy nhập vô tuyến WLL rất linh
hoạt và có thể được sử dụng với các mục đích khác nhau:
- Triển khai nhanh chóng tại những nơi có địa hình hiểm trở, phức tạp; không có
khả năng lắp đặt tuyến cáp từ tổng đài tới thuê bao.
- Sử dụng tại những khu vực có dân cư thưa thớt, khoảng cách giữa thuê bao và tổng
đài lớn, địa hình phức tạp. Việc lắp đặt các tuyến cáp truy nhập tại những vùng này
có chi phí rất lớn và do đó truy nhập vô tuyến là giải pháp tốt nhất và hiệu quả nhất.
Giải pháp truy nhập vô tuyến WLL là điển hình ở khu vực nông thôn.
- Lắp đặt thuê bao nhanh chóng chỉ trong vòng vài ngày tại những thuê bao đặc
biệt.
- Cung cấp cho các sự kiện đặc biệt như thể thao, triển lãm, ...
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
15
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
- WLL có những lợi thế hơn hẳn so với mạng truy nhập cáp đồng truyền thống ở
nhiều khía cạnh:
+ Lắp đặt triển khai nhanh chóng.
đối xứng ) là một công nghệ mới. ADSL có tốc độ 1,536 Mbit/s đơn công, hướng về
thuê bao, một kênh đơn công số liệu và điều khiển tốc độ thấp hướng về tổng đài, dịch
vụ POST song công, tất cả trên một đôi cáp. Tốc độ đường truyền thực sự đối với
ADSL là gần 1,6 Mbit/s để cung cấp tín hiệu điều khiển và tiêu đề. ADSL là công nghệ
không sử dụng bộ lặp. Tính bất đối xứng của ADSL giới hạn những ứng dụng của nó
trong một thị trường viễn thông nhất định, cụ thể là thị trường dân cư. ADSL được thiết
kế để chuyển tải những loại ứng dụng nhất định đến hộ thuê bao dân cư, gồm có:
Truyền hình giáo dục từ xa, Đa phương tiện, Số liệu tốc độ cao (tới 1,546 Mbit/s),
Video giải trí quảng bá và phim theo yêu cầu, ...
d) Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng
Trong mạng truy nhập băng rộng mục tiêu, tất cả các dịch vụ băng hẹp sẽ được kết
hợp vào cùng một đường truy nhập như là đối với các dịch vụ băng rộng, nhưng trong
quá trình phát triển những dịch vụ này có thể được truy nhập riêng biệt. Ba cấu trúc cho
mạng truy nhập được sử dụng trong các doanh nghiệp là: truy nhập riêng biệt cho băng
rộng; truy nhập kiểu ghép kênh; truy nhập mục tiêu.
e) Truy nhập riêng biệt cho băng rộng
Theo phương pháp này các dịch vụ băng rộng được đưa tới khách hàng qua đường
truy nhập riêng biệt tới tổng đài nội hạt ATM. Như vậy sẽ không có sự ảnh hưởng nào tới
các dịch vụ mạng hiện tại. Sử dụng kỹ thuật truy nhập riêng biệt tới mỗi một mạng tạo
điều kiện thuận lợi hơn cho nhà khai thác trong việc giới thiệu các dịch vụ băng rộng cho
bất cứ ai và bất cứ khi nào xuất hiện nhu cầu hoặc là khi có quyết định về mặt chính sách
trong việc cung cấp các dịch vụ. Nó cũng có thể được dựa trên các kỹ thuật sớm nhất của
ATM. Tuy nhiên, điều này sẽ dẫn tới việc phức tạp đa chủng loại của mạng.
Ưu điểm của phương pháp này là chi phí ban đầu thấp; khả năng tạo ra lợi nhuận
sớm; không bị ảnh hưởng bởi mạng truy nhập băng hẹp; cho phép sớm giới thiệu ATM
đầu cuối - đầu cuối ( end - to - end ATM connectivity ).
Tuy nhiên nó cũng có một số nhược điểm như sự kết hợp giữa các dịch vụ mới và
các dịch vụ đang tồn tại là khó khăn, việc vận hành và bảo dưỡng mạng phức tạp.
f) Hệ thống truy nhập kiểu ghép kênh
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
hợp giữa công nghiệp viễn thông và tin học ngày càng tăng. Do đó cần thiết phải tạo ra
một mạng mềm dẻo nhằm đáp ứng nhu cầu của các đối tượng sử dụng lẫn các nhà khai thác.
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
18
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
Khi mạng có dung lượng đủ lớn để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng nhanh của
khách hàng thì phạm vi các loại hình dịch vụ mà nó có thể hỗ trợ cũng tăng lên.
ITU - T phân tích các dịch vụ băng rộng làm hai loại đó là các loại dịch vụ tương
tác và các dịch vụ phân bố:
− Các dịch vụ tương tác
− Các dịch vụ phân bố
Một cách khác nữa để phân chia các loại dịch vụ băng rộng, đó là:
− Các dịch vụ phục vụ cho việc kinh doanh
− Các dịch vụ thông thường phục vụ cho các hộ thuê bao
Bảng 1.1 Các ứng dụng có triển vọng trong tương lai khi triển khai mạng băng rộng
CÁC DỊCH VỤ
PHỤC VỤ KINH DOANH
CÁC DỊCH VỤ THÔNG THƯỜNG
PHỤC VỤ CÁC HỘ THUÊ BAO
Dịch vụ truyền hình ảnh tốc độ cao Dịch vụ phân bố tín hiệu video
Tự động thiết kế (CAD/CAM/CAE) Dịch vụ quảng bá TV/HDTV
Tư vấn, chiếu chụp y khoa Dịch vụ quảng bá giáo dục từ xa
Chế bản, xử lý ảnh Các dịch vụ video trả tiền theo lần xem
Trao đổi các hình ảnh đồ hoạ có độ
phân giải cao
Dịch vụ video theo yêu cầu
Dịch vụ quảng cáo, chào hàng qua video
Mua hàng từ xa
Đa phương tiện tương tác
Giáo dục từ xa có tương tác
Kbit/s
Không có
170 × 128
2 - 5
Điện thoại thấy hình
tốc độ cơ bản
56 - 128
Kbit/s
P × 64 176 × 144
5 - 10
Truyền hình hội nghị
≥ 384
Kbit/s
P × 64 352 × 288
15 - 30
Đa phương tiện
tương tác
1 - 2
Mbit/s
MPEG
Tối đa 252 × 288
15 - 30
NTSC số
3 - 10
Mbit/s
NTSC
720 × 480
30
Truyền hình phân
giải cao
10
3
10
2
10
1
10
0
§o lêng
tõ xa
TruyÒn h×nh chÊt
lîng cao
TruyÒn sè liÖu
tèc ®é cao
Tho¹i
§o lêng
tõ xa
Thêi gian ®Êu nèi (gi©y)
Tèc ®é truyÒn dÉn (bit)
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
21
Hình 1.3 Tốc độ bit và thời gian chiếm kênh của các dịch vụ băng rộng
ỏn tt nghip i hc Chng I. Tng quan v mng NGN
1.2 Mng th h sau (Next Generation Network)
1.2.1 nh ngha NGN
Mng vin thụng th h sau l mt mng cú h tng thụng tin duy nht da trờn
cụng ngh chuyn mch gúi, trin khai cỏc dch v mt cỏch a dng v nhanh chúng
ỏp ng s hi t gia thoi v s liu, gia c nh v di ng.
Nh vy, NGN l mng hp nht ca cỏc loi mng hin cú. cú th hp nht
c thỡ cn phi cú mt s thay i ln v mt cụng ngh, cỏc cụng ngh nn tng
Lớp ứng dụng
Lớp trình bày
Lớp phiên
Lớp truyền tải
Lớp mạng
Lớp liên kết dữ liệu
Lớp vật lý
Hình 1.5 Mô hình OSI
Chức năng của từng lớp trong mô hình OSI
+ Lớp 7: Lớp ứng dụng, cung cấp dịch vụ mạng cho các ứng dụng của người dùng.
Các chương trình ứng dụng như: chương trình xử lý bảng tính, chương trình xử lý văn
bản, ...
+ Lớp 6: Lớp trình bày, đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của một hệ thống đầu
cuối gửi tới lớp ứng dụng của hệ thống khác có thể đọc được.
+ Lớp 5: Lớp phiên, thiết lập, quản lý và kết thúc các phiên thông tin giữa hai chủ
thể truyền nhận. Lớp phiên cung cấp các dịch vụ của nó cho lớp trình bày. Nó cũng
đồng bộ hội thoại giữa hai lớp trình bày của hai host và quản lý các cuộc trao đổi dữ liệu
giữa chúng. Bên cạnh sự điều khiển phiên làm việc, lớp phiên còn chuẩn bị những thứ
cần thiết cho truyền dữ liệu hiệu quả, phân lớp dịch vụ, và thông báo mở rộng các sự cố
của lớp phiên, lớp trình bày và lớp ứng dụng.
+ Lớp 4: Lớp vận chuyển, phân đoạn dữ liệu từ hệ thống host truyền và tải thiết lập
dữ liệu vào một luồng dữ liệu tại hệ thống host nhận.
+ Lớp 3: Lớp mạng, cung cấp kết nối và chọn lựa đường dẫn giữa hai hệ thống
host trên mạng. Đây chính là sự chọn đường, định tuyến và đánh địa chỉ.
+ Lớp 2: Lớp liên kết dữ liệu, cung cấp khả năng chuyển dữ liệu tin cậy xuyên qua
liên kết vật lý. Lớp này gắn liền với việc đánh địa chỉ vật lý, cấu hình mạng, truy xuất
mạng, thông báo lỗi, thứ tự phân phối frame và điều khiển luồng.
+ Lớp 1: Lớp vật lý, định nghĩa các quy cách về điện, cơ, thủ tục và các đặc tả
chức năng để kích hoạt, duy trì và dừng một liên kết vật lý giữa các hệ thống đầu cuối.
( Các mức điện áp, tốc độ chuyển dữ liệu vật lý, cự ly truyền tối đa, các đầu nối vật lý, ...)
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
24
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
− Thu thập tất cả các loại hình thông tin từ các end user, chuyển đổi thành các
gói IP để truyền qua mạng truyền tải đường trục.
− Gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối
thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến. các
thiết bị truy nhập có thể cung cấp các loại cổng truy nhập POTS, VOIP, IP,
FR, X.25, ATM, xDSL, di động v.v..
− Kết nối với lớp truyền tải thông qua các Media gateway.
1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN
1.2.3.1 Cấu trúc mạng NGN ( theo MSF )
Hình 1.7 Kiến trúc tổng thể cho mạng NGN
1.2.3.2 Các phần tử trong mạng NGN
1) Media Gateway
− Là thiết bị phối hợp nằm giữa mạng lõi chuyển mạch gói của NGN và mạng
chuyển mạch kênh truyền thống. Tác dụng chính của nó là chuyển đổi thông tin
từ dạng chuyển mạch kênh sang dạng gói và ngược lại.
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
25
POTS
ISDN-BA
ISDN-PRA
V5.x/TR8/GR303
xDSL
ATM
FR
LL/CES
IP (or ATM
or MPLS)
/
I
S
D
N
SS7
S
S
7
PSTN
MGCP/H248
MEGACO
MGCP/H248
MEGACO
C7/IP
SIGTRAN
C7/IP
SIGTRAN
C7/IP
SIGTRAN
C7/IP
SIGTRAN
Management
ISP
Contend provider
SNMP, API
SNMP, API
POTS
ISDN-BA
− Thiết bị định tuyến lõi, biên ( Router, LSR, ... )
− Thiết bị truyền dẫn quang dung lượng lớn lớp dưới ( SDH, DWDM, SONET )
5) Hệ thống thiết bị truy nhập
− Hỗ trợ toàn bộ các giao diện truy nhập phía xa như VoDSL, ADSL/SDSL, ISDN
- BA, ... và tách riêng các ứng dụng thoại và truyền dữ liệu đưa vào các mạng
xương sống riêng biệt ( mạng TDM và mạng lõi NGN ).
− Cung cấp các loại cổng truy nhập khác nhau POTS, VOIP, IP, FR, X.25, ATM,
xDSL, di động, ...
1.3 Giải pháp và cấu trúc NGN của một số nhà cung cấp và các tổ chức
quốc tế
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ mạng viễn thông, tin học. Đặc biệt là
gần đây với sự xuất hiện của mạng NGN thì hầu hết tất cả các các nhà sản xuất thiết bị
Lữ Văn Thắng, D2001 VT
26
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I. Tổng quan về mạng NGN
và các tổ chức, các diễn đàn trên phạm vi quốc tế đều tham gia để xây dựng, đóng góp ý
kiến của mình cho sự phát triển của NGN.
Có thể kể đến một số tên tuổi lớn của các nhà cung cấp thiết bị: Alcatel, Cisco,
Siemens, Nortel, Ericsson; các tổ chức như ITU-T, IETF, IEEE, ETSI, MSF (diễn đàn
chuyển mạch đa dịch vụ). Ta sẽ nghiên cứu mô hình của các nhà cung cấp thiết bị này
do mạng viễn thông của Việt Nam hiện nay đang sử dụng phần lớn thiết bị của họ, và
của các tổ chức quốc tế quan trọng đối với việc đưa ra các khuyến nghị cũng như các
chuẩn để có thể áp dụng trên toàn thế giới.
1.3.1 Mô hình 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.
Hình 1.8 Sơ đồ mạng NGN tương lai của hãng Alcatel