MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ......................................................................... i
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................... iv
LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................... v
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU ......................... 1
1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ .............. 1
1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu......................... 1
1.1.2 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ ................................. 2
1.1.2.1 Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ ...................... 2
1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng .. 3
1.2 Cấu trúc mạng NGN ............................................................ 4
1.2.1 Khái niệm mạng NGN ........................................................ 4
1.2.2 Cấu trúc tổng quan mạng NGN .......................................... 5
1.2.2.1 Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN .......... 7
1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN ................ 8
CHƯƠNG 2 CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG MẠNG NGN ...... 17
2.3.2.2 Mảng chuyển mạch ................................................ 32
2.3.2.3 Mảng điều khiển .................................................... 32
2.3.3 Giao diện và điểm tham chiếu .......................................... 34
2.3.3.1 Tương tác giữa các mảng ....................................... 34
2.3.3.2 Tương tác trong cùng một mảng ............................ 35
CHƯƠNG 3 MỘT SỐ MÔ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP MẠNG NGN ...... 37
3.1 Mô hình giải pháp mạng của Siemens .............................. 37
3.2 Mô hình và giải pháp mạng NGN của Alcatel .................. 40
3.3 Mô hình và giải pháp mạng của Nortel............................. 41
3.4 Mô hình và giải pháp mạng của Ericsion ......................... 43
3.5 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT....................... 44
3.5.1 Yêu cầu đối với cấu trúc mạng NGN tại Việt Nam ........... 44
3.5.2 Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ mới của VNPT .............. 46
3.5.2.1 Cấu trúc mạng NGN .............................................. 46
3.5.2.2 Kết nối mạng hiện thời với mạng NGN .................. 49
CHƯƠNG 5 GIẢI PHÁP SURPASS CỦA SIEMENS ......................... 63
5.1 Giới thiệu thiết bị NGN của Siemens ................................ 63
5.2 Giới thiệu thiết bị Surpass hiG1000 .................................. 65
5.2.1 Cấu trúc thiết bị surpass hiG1000 ..................................... 65
5.2.2 Chức năng của Surpass hiG 1000 ..................................... 66
5.2.2.1 Chức năng truyền dẫn ............................................ 67
5.2.2.2 Chức năng cung cấp chất lượng dịch vụ ................. 68
5.2.2.3 Chức năng mạng .................................................... 69
5.3 Giới thiệu thiết bị Surpass hiQ 9200 ................................. 70
5.3.1 Các thành phần chức năng của Surpass hiQ 9200 ............. 70
5.3.2 Chức năng của Surpass hiQ 9200 ..................................... 71
5.4 Giải pháp Surpass cho các dịch vụ VoIP .......................... 73
5.4.1 Dịch vụ điện thoại trả trước 1719 ..................................... 75
5.4.1.1 Cách sử dụng dịch vụ 1719: ................................... 75
5.4.1.2 Quá trình thực hiện cuộc gọi 1719 ......................... 76
AN
Access Network Mng truy nhp
ATM
Asynchronous Transfer Mode Ch truyn dn d b
CFCS
Cornercial Free Call Service
Dch v min phớ cuc
gi
CWI
Call Waiting Internet
Dch v cuc gi ch
trờn Internet
DSP
Digital Signal Processor B x lý tớn hiu s
ETSI
European Telecommuncation
Standard Institute
Vin tiờu chun vin
thụng chõu u
FCB
Free Call Button Dch v gi min phớ
GoS
Grade of Service Ch dch v
GSC
Global Standard Coopeartion Hp tỏc chun ton cu
GSM
Global System for Mobile
communcation
H thng ton cu v di
ng
Multi Protocol label Switch
Chuyển mạch nhãn da
giao thức
MSF
Multi Service Switching Forum
Diễn đàn về chuyển
mạch đa dịch vụ
MTP
Message Trasfer Point Điểm chuyển giao tin báo
NGN
Next Generation Network Mạng thế hệ mới
NGSP
Next Generation Service Platforms
Nền tảng dịch vụ mạng
thế hệ mới
NNI
Network Node Interface Giao diện node mạng
OSA
Open Service Access Truy nhập dịch vụ mở
QoS
Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RAS
Remote Access Subsystem Phânn hệ truy nhập từ xa
SCN
Switched Circuit Networks Mạng chuyển mạch kênh
SCP
Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ
SG
Signalling Gateway Cổng báo hiệu
SIP
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
iv
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và số liệu .............................................. 1
Hình 1.2 Các khả năng tiến đến mạng NGN ............................................... 2
Hình 1.3 lợi thế của mạng NGN ................................................................. 3
Hình 1.4 Cấu trúc mạng thế hệ sau góc độ mạng ........................................ 7
v
LI NểI U
Ngy nay khi ó bc sang th k 21, k nguyờn ca xó hi húa
thụng tin. Xu hng quc t húa v ton cu húa i sng kinh t , chớnh
tr, vn húa xó hi ó lm cho vai trũ thụng tin cng tr nờn quan trng i
vi tt c cỏc quc gia trờn th gii.
Vin thụng khụng nhng úng vai trũ l mt ngnh cụng nghip
dch v m nú cũn l ng lc thỳc y s phỏt trin ca ton b i sng
kinh t- xó hi. Cựng vi s phỏt trin nhy bc v cụng ngh vin thụng
lm cho cỏc dch v vin thụng ngy cng tr nờn phong phỳ v a dng
nhm tha món nhng nhu cu ngy cng cao ca i sng xó hi.. Dch v
vin thụng trong tng lai ũi hi phi tp trung rt nhiu trớ tu, cỏc dch
v thụng minh ny phỏt trin theo hng m rng bng thụng, kt hp dch
v v hi t thoi - s liu, c nh di ng trờn c s chuyn mch gúi
IP v c s truyn dn thụng tin quang. T ú cỏc nh qun lý v khai thỏc
mng ó hỡnh thnh lờn nhng ý tng v mt cu trỳc mng mi nhm
ỏp ng c cỏc nhu cu m rng dch v m vn tn dng c c s h
tng ca kin trỳc mng c, ú l cu trỳc mng vin thụng th h mi
mng NGN.
Trong quỏ trỡnh chuyn i ny ó cú rt nhiu cỏc gii phỏp mng
ca cỏc nh cung cp khỏc nhau c a ra , vic la chn gii phỏp v
thit b no phự hp vi thc trng nc mỡnh l iu trn tr ca cỏc nh
khai thỏc dch v vin thụng ca cỏc nc ang phỏt trin, trong ú cú Vit
Nam
Vi nhng suy ngh ú ó thụi thỳc tụi thc hin ỏn tt nghip vi
ti: Dch v NGN v gii phỏp Surpass ca Siemens Sau mt thi gian
nghiờn cu v tỡm hiu thc t vi n lc ca mỡnh tụi ó c gng nghiờn
cu xõy dng theo ni dung ỏn.
Gii thiu tng quan v mng NGN, cỏc gii phỏp mng NGN
ca mt s hóng trờn th gii
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU
1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông và dịch vụ
1.1.1 Sự hội tụ của mạng thoại và truyền số liệu
Có thể coi từ những năm 2000 trở về trước dịch vụ thoại chiếm hầu
hết thị trường cung cấp dịch vụ của mạng viễn thông. Nhưng cho tới những
năm 2001 với sự phát triển đột biến của công nghệ dẫn tới sự hộ tụ truyền
thông .Những khách hàng ngày nay đòi hỏi nhiều loại hình dịch vụ (thoại,
dữ liệu/internet, video, truy nhập vô tuyến) từ cùng một nhà cung cấp dịch
vụ . Sự hội tụ truyền thông yêu cầu sự triển khai các công nghệ tiên tiến để
triển khai các dịch vụ mới trên nền tảng cơ sở hạ tầng đã có . Có như vậy
mới đáp ứng được nhu cầu về dịch vụ dữ liệu đang tăng nhanh trong những
năm vừa qua. Hình vẽ dưới đây mô tả sự hội tụ của mạng thoại và số liệu
đáp ứng những nhu cầu dịch vụ của khách hàng.
Hình 1.1: Sự hội tụ của thoại và số liệu
Truy nhập Biên Lõi
Số liệu
LE TE
S/
LAN
V90
Modulatio
n
NAS
POTS
RSU
Mng NGN
Mng cỏp
& vụ tuyn
Mng lai ghộp
Mng s
liu & NET
T & NET
Mng VoIP
Con ng tin trin
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
3
Hình 1.3: Lợi thế của mạng NGN
Sự hợp nhất của các mạng là yêu cầu cần thiết, mang lại nhiều lợi ích
cho nhà khai thác dịch vụ. Đối với định hướng NGN mang lại nhiều tính
năng có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu của khách hàng nhất là các dịch
vụ băng rộng như:
- Tăng thêm tính mềm dẻo
- Tập trung khả năng điều khiển cuộc gọi thông qua chuyển mạch
mềm (Softswitches)
- Có thể tiết kiệm băng thông
- Thực sự cung cấp dịch vụ multi-media
1.1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ chăm sóc khách hàng
• Truy nhập thời gian thực đến các thông tin khách hàng: Khả năng
truy nhập thời gian thực đến thông tin khách hàng (thực chất là
cước phí). Dựa trên các thông tin này họ có thể chủ động điều
chỉnh sử dụng dịch vụ cho phù hợp với khả năng tài chính của
năng tự thực hiện các chức năng quản lý và bảo trì các dịch vụ
của NGN.Các tác vụ mà khách hàng thường được trao quyền thực
hiện là quản lý các tài khoản thư điên tử, quản lý địa chỉ IP và tên
miền đã được cấp và các tác vụ khác tương tự. Các Gateway đặc
biệt cũng quyết định xem khách hàng được kết nối tới hệ thống
quản lý ở mức nào, chỉ ở mức điều hành mạng hay các mức cao
hơn (cấu hình mạng và điều hành dịch vụ)
• Thỏa thuận chất lượng dịch vụ: Khi nhận được yêu cầu dịch vụ,
bộ phận dịch vụ khách hàng thường phải thỏa thuận với khách
hàng về chất lượng dịch vụ, bao gồm các chi tiết như: Thời gian
đáp ứng dịch vụ, băng thông hoặc dung lượng tối thiểu và nhiều
chi tiết khác nữa.Kết quả các thỏa thuận sẽ được coi như là một
phần của hợp đồng dịch vụ, được lưu trữ lại để sử dụng cho các
bước tiếp theo.Thỏa thuận chất lượng dịch vụ sẽ không thực hiện
được nếu thiếu các phương tiện trợ giúp thông minh. Phần lớn các
hệ thống quản lý mạng đều có chức năng này để đảm bảo các tài
nguyên được cung cấp đầy đủ, thực hiện các thỏa thuận chất
lượng dịch vụ.
1.2 Cấu trúc mạng NGN
1.2.1 Khái niệm 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 mạng trong bối cảnh luật viễn thông đang thay đổi nhanh
chóng, Sự cạnh tranh ngày càng gia tăng mạnh mẽ. Khái niệm mạng thế hệ
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip Chng 1: Tng quan v mng th h sau
Lu Trung Hiu Lp D2001 VT
5
mi (Hay cũn gi l mng th h k tip - NGN) ra i cựng vi vic tỏi
kin trỳc mng, tn dng cỏc u th v cụng ngh tiờn tin nhm a ra
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
6
Một vài dịch vụ chỉ do một nhà cung cấp dịch vụ đưa ra, nhưng
tất cả các dịch vụ phải được truyền qua mạng một cách thông suốt
từ dầu cuối tới đầu cuối
- Mạng tương lai phải hỗ trợ tất cả các loại kết nối, thiết lập
đường truyền trong suốt thời gian chuyển giao, cả cho hữu tuyến
lẫn vô tuyến
Đặc điểm quan trọng của NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng
và phân tán các tiềm năng trên mạng. Điều này làm cho mạng mềm hóa và
sử dụng các giao diện API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc
nhiều vào các nhà cung cấp và khai thác mạng.
Tuy đã thấy rõ yêu cầu và các lợi ích của mạng NGN nhưng viêc đưa
ra cấu trúc cho một mạng như vậy là rất khó. Cho tới nay chưa có một
khuyến nghị chính thức nào của liên minh viễn thông thế giới ITU về cấu
trúc của nó. Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình cấu trúc mạng
thế hệ mới như Alcatel, Siemens, Ericssion, Nortel, Lucent, Nec… Bên
cạnh đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là
các giải pháp mạng cũng như đưa ra các sản phẩm thiết bị mới khác nhau.
Trong đó các hãng Alcatel, Siemens, Ericssion là các hãng đưa ra mô hình
cấu trúc cũng như các giải pháp mạng khá rõ ràng và cụ thể.
Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng thế hệ mới có đặc
điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau:
- Lớp truy nhập (Access )
- Lớp truyền tải (Transport / Core )
- Lớp điều khiển (Control)
- Lớp quản lý (Management)
Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với nhiều
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
8
1.2.2.2 Phân tích cấu trúc Tổng quan mạng NGN
Lớp truy nhập
Lớp truyền tải
Lớp điều khiển
Lớp ứng dụng
Các Server ứng dụng
Các doanh
nghiệp lớn
Các công ty nhỏ/
Văn phòng
Thuê bao
di động
Khách hàng
tại nhà
Media Gateway
Router Switch - Router
Media Gateway controller
Hình 1.6: Cấu trúc tổng quan mạng NGN
Kiến trúc mạng NGN sử dụng mạng chuyển mạch gói cho cả thoại
và dữ liệu. Nó phân chia các khối của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng
riêng rẽ, các lớp nay liên hệ với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn.
Sự thông minh trong xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của
PSTN thực chất là được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch. Bây
giờ sự thông minh đó nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch
mềm (Softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển truyền thông cổng
truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi
giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng thông qua
hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hay vô tuyến
• Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD (Thuê bao có thể sử dụng
mọi kỹ thuật truy nhập như Tương tự, Số, TDM, ATM,
IP…để truy nhập vào mạng dịch vụ NGN)
- Chức năng:
• Như tên gọi, lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao
đầu cuối và mạng đường trục (thuộc lớp truyền dẫn ) thông
qua cổng giao tiếp MGW thích hợp.
• Mạng NGN kết nối với hầu hết các thiết bị đầu cuối chuẩn và
không chuẩn như các thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại
IP, máy tính PC, tổng đài nội bộ PBX, điện thoại POTS, điện
thoại số ISDN, vô tuyến, vệ tinh, VoDSL, VoIP…
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip Chng 1: Tng quan v mng th h sau
Lu Trung Hiu Lp D2001 VT
10
2: Lp truyn ti :
Phn truyn dn
- Lp vt lý: Truyn dn quang vi k thut ghộp kờnh phõn chia
theo bc súng DWDM c s dng.
- Lp 2 v lp 3:
Truyn dn trờn mng lừi (Core Network) da vo k thut gúi
cho tt c cỏc dch vi cht lung dch v tựy theo yờu cu ca
tng loi hỡnh dch v
ATM hay IP/MPLS cú th c lm nn cho truyn dn trờn
mng lừi m bo QoS
Mng lừi cú th thuc mng MAN hay mng ng trc
Cỏc Router s dng biờn mng lừi khi lu lng ln, ngc
li khi lu lng thp switch-router cú th m nhim thay
- Chức năng:
• Lớp truyền tải có khả năng tương thích các kĩ thuật truy cập
khác nhau với kĩ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở đường
trục. Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi
các loại môi trường (Chẳng hạn như PSTN, FlamRelay, LAN,
Vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng
trên mạng lõi và ngược lại
• Nhờ đó, các node chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống
truyền dẫn sẽ thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến
cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều
khiển của các thiết bị thuộc lớp điều khiển.
3.Lớp điều khiển
- Thành phần:
• Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành
phần chính là Softswitch còn gọi là Media Gateway Controller
hay Call Agent được kết nối với các thành phần khác để kết
nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như: SGW (Signaling
Gateway), MS (Media Server), FS (Feature server),
AS(Application Server)
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau
Lưu Trung Hiếu Lớp D2001 VT
12
Hình 1.7: Các thành phần của Softswitch
• Theo MSF (MultiService Switching Forum), Lớp điều khiển
cần được tổ chức theo kiểu module và có thể bao gồm một số
bộ điều khiển độc lập.Ví dụ các bộ điều khiển riêng cho các
dịch vụ: Thoại/Báo hiệu số 7, ATM/SVC, IP/MPLS…
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
chóng và dễ dàng hơn.
4:Lớp ứng dụng
- Thành phần: Lớp ứng dụng bao gồm các nút thực thi dịch vụ SEN
(Service Excution Node), thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứng
dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải.
- Chức năng: Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông
khác nhau và ở nhiều mức độ. Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ
việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy cập trực tiếp tới lớp ứng
dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như
dịch vụ thoại truyền thống.Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông
qua các giao diện mở API. Nhờ đó các nhà cung cấp dịch vụ có thể phất
triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các mạng dịch vụ. Một
số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đây:
• Các dịch vụ thoại
• Các dịch vụ thông tin và nộ dung
• VPN cho thoại và số liệu
• Video theo yêu cầu
• Nhóm các dịch vụ đa phương tiện
• Thương mại điện tử
• Games Online thời gian thực
• ….
5:Lớp quản lý:
Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối
tới lớp ứng dụng.
Tại lớp quản lý, người ta có thể triển khai kế hoạch xây dựng mạng
giám sát viễn thông TMN, như một mạng riêng theo dõi và điều phối các
thành phần viễn thông đang hoạt động.Tuy nhiên cần phân biệt các chức
năng quản lý với các chức năng điều khiển.Vì căn bản NGN dựa trên các
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
- A-F (Accounting Function): Cung cấp thông tin tính cước
- SG-F (Signaling Gateway Function): Dùng để chuyển thông tin
báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP
- MG-F (Media Gateway Function): Dùng để chuyển thông tin từ
dạng truyền dẫn này sang dạng truyền dẫn khác
Trên đây là các chức năng cơ bản nhất của mạng NGN. Tùy thuộc
vào nhu cầu thực tế mà mạng có thêm các chức năng khác nữa.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Copyright: Tài liệu đại học ©