HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Lời nói đầu
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ đang đứng trước những cơ hội to lớn nhưng đầy thách thức do sự gia tăng mạnh các loại hình dịch vụ thông tin, cả về số lượng cũng như chất lượng, bao gồm cả thoại và dữ liệu của khách hàng. Bên cạnh đó, các nhà cung cấp cũng phải chiụ nhiều áp lực từ sự cạnh tranh ngày càng lớn từ các đối thủ. Chính vì vậy để duy trì ưu thế cạnh tranh thì các nhà cung cấp luôn phải trang bị thêm thiết bị, công nghệ để đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ, dung lượng ngày càng gia tăng và phải bảo đảm sự cam kết chất lượng dịch vụ cho khách hàng.
Với xu thế hiện nay trong ngành công nghiệp viễn thông, các nhà cung cấp dịch vụ đang kết hợp với các nhà cung cấp thiết bị để hướng mạng của họ tới mạng thế hệ sau NGN. NGN là mạng truyền dẫn trên cơ sở gói, đó là một mạng lõi IP có giao diện kết nối với tất cả các mạng đang tồn tại như PSTN, Internet, CATV Nó cho phép đưa ra nhiều loại hình dịch vụ mới với các yêu cầu băng thông thay đổi Đồng thời NGN cũng phải đảm bảo duy trì các dịch vụ của những mạng đang tồn tại. Như vậy, ta có thể hình dung được độ lớn, sự phức tạp của NGN, một mạng đa dạng về các loại hình dịch vụ, băng thông theo yêu cầu, thiết bị và công nghệ phong phú. NGN sẽ đặt ra cho những nhà khai thác bài toán lớn là quản lý hiệu quả để thu lợi nhuận tối đa. Nó đòi hỏi nhà cung cấp phải có giải pháp quản lý mạng phức tạp này thật tốt.
Bản đồ án này đề cập tới một phần trong nội dung quản lý mạng đó là “Quản lý hiệu năng” trong NGN. Quản lý hiệu năng là vấn đề rất quan trọng trong quản lý mạng nói chung, vì đó là cơ sở, nền tảng để nhà cung cấp dịch vụ đưa ra và đảm bảo được QoS mong muốn. Với mạng phức tạp như NGN thì công việc quản lý hiệu năng này càng được coi trọng. Nhà cung cấp cần có biện pháp giám sát, quản lý các mức lưu lượng, sự tắc nghẽn mạng xảy ra cũng như trạng thái làm việc cuả thiết bị mạng để đánh giá hiệu năng mạng nói chung. Có như vậy họ mới đáp ứng được các yêu cầu chất lượng dịch vụ ngày càng khắt khe của khách hàng.
Bản đồ án này với nội dung “Quản lý hiệu năng mạng NGN và ứng dụng tại VNPT” được trình bày gồm bốn chương như sau:
Chương 1: Trình bày tổng quan NGN, bao gồm nhiều vấn đề liên quan như động lực thúc đẩy NGN, mô hình cấu trúc, công nghệ, giao diện kết nối NGN với các mạng khác . Chương này nhằm mục đích giúp người đọc hiểu được những vấn đề cơ bản của NGN trước khi đi sâu vào phần quản lý ở chương sau.
Chương 2: Đây là chương quan trọng của đồ án. Chương này trình bày các nguyên lý quản lý NGN sau đó tập trung đi sâu vào tìm hiểu quản lý hiệu năng. Phần thứ nhất trình bày các nguyên tắc cho quản lý NGN, được dựa phần lớn trên khuyến nghị ITU-T M.3060, được xây dựng trên mô hình TMN. Trong phần này sau khi nêu ra các mục tiêu, các yêu cầu cho quản lý sẽ tập trung vào nghiên cứu các kiến trúc quản lý NGN. Phần thứ hai trong chương này là phần đi sâu vào quản lý hiệu năng NGN. Trong phần này nêu khái niệm, những yêu cầu, khó khăn trong cho quản lý hiệu năng, sau đó tập trung nghiên cứu các tham số dùng để đánh giá, các phương pháp đo, và các phương pháp đánh giá hiệu năng.
Chương 3: Giới thiệu tổng quan giải pháp mạng và giải pháp quản lý cho NGN của hai nhà cung cấp thiết bị viễn thông lớn, có liên hệ mật thiết tới NGN của Việt Nam là Alcatel và Siemens.
Chương 4: Trình bày ứng dụng quản lý hiệu năng NGN vào tình hình thực tế VNPT. Nội dung của chương bao gồm các vấn đề như thực trạng mạng viễn thông và phương pháp quản lý hiệu năng, định hướng của VNPT trên con đường tiến lên NGN cũng như thực tiễn triển khai, quản lý hiệu năng mạng.
NGN là vấn đề vẫn còn rất mới mẻ và vẫn đang được các tổ chức viễn thông nghiên cứu. Việc quản lý NGN nói chung và quản lý hiệu năng nói riêng là vấn đề lớn và phức tạp với một mạng đa dạng về công nghệ, nhiều về chủng loại thiết bị. Mặt khác vấn đề quản lý hiệu năng vẫn đang trong quá trình nghiên cứu, và chưa có tiêu chuẩn chính thức nào được ban hành. Do đó bản đồ án này dù đã rất cố gắng song không tránh khỏi nhiều thiếu sót, khiếm khuyết. Vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô trong hội đồng phản biện.
Để hoàn thiện được bản đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ, định hướng, động viên nhiệt tình của cô giáo Ths. Nguyễn Thị Thu Hằng và thầy giáo Lê Hải Châu cùng các thầy cô trong bộ môn mạng viễn thông. Em xin gửi tới thầy cô lời biết ơn chân thành nhất vì những gì đã dành cho em trong suốt thời gian vừa qua.
Mục lục
Danh mục hình vẽ iv
Các từ viết tắt và thuật ngữ vi
Lời nói đầu 1
Chương 1: Tổng quan mạng thế hệ sau NGN 3
1.1 Các động lực thúc đẩy sự phát triển NGN 3
1.1.1 Động lực của sự hội tụ và kết hợp mạng 3
1.1.2 Động lực của công nghệ 3
1.1.3 Động lực thị trường 4
1.1.4 Động lực dịch vụ 4
1.2 Giơí thiệu chung về NGN 5
1.2.1 Khái niệm NGN 5
1.2.2 Mục tiêu của NGN 6
1.2.3 Đặc điểm cơ bản của NGN 6
1.3 Mô hình chức năng 7
1.3.1 Các chức năng 8
1.3.2 Tài nguyên mạng 9
1.4 Kiến trúc NGN 9
1.5. Các thành phần cơ bản của NGN 12
1.6 Các công nghệ áp dụng cho NGN 13
1.6.1 Công nghệ áp dụng cho lớp mạng chuyển tải 13
1.6.2 Công nghệ áp dụng cho lớp mạng truy nhập 13
1.7 Dịch vụ của NGN 13
1.7.1 Cỏc dịch vụ NGN 13
1.7.2 Đặc điểm của cỏc dịch vụ NGN 14
1.8 Giao diện kết nối của mạng thế hệ sau NGN 15
1.8.1 Kết nối tới PSTN 17
1.8.2 Kết nối tới PLMN 17
1.8.3 Kết nối tới mạng riêng ảo VPN 18
Chương 2: Quản lý hiệu năng trong NGN 19
2.1 Giới thiệu chung 19
2.2 Đặc điểm quản lý trong NGN 19
2.2.1 Tuõn theo cỏc chuẩn 19
2.2.2 Quản lý hạ tầng NGN với sự phức tạp tăng dần 20
2.2.3 Quản lý xuyờn miền 20
2.2.4 Vấn đề đảm bảo QoS trong NGN 21
2.2.5 Xõy dựng giao diện quản lý hiệu quả cho nhõn viờn điều hành 21
2.2.6 Vấn đề đảm bảo an ninh trong NGN 21
2.2.7 Quản lý tớch hợp 22
2.3 Mục tiêu cơ bản cho quản lý NGN 23
2.4 Yêu cầu chung đối với quản lý NGN 24
2.5 Tổng quan kiến trúc quản lý NGN 25
2.5.1 Kiến trúc quá trình kinh doanh 26
2.5.2 Kiến trúc chức năng quản lý 27
2.5.2.1 Các khối chức năng quản lý 28
2.5.2.2 Điểm tham chiếu 29
2.5.2.3 Các tầng quản lý trong kiến trúc chức năng quản lý 31
2.5.3 Kiến trúc thông tin quản lý 36
2.5.3.1 Các nguyên tắc 36
2.5.3.2 Mô hình tương tác 36
2.5.3.3 Mô hình thông tin quản lý 37
2.5.3.4 Phần tử thông tin quản lý 38
2.5.3.5 Mô hình thông tin của một điểm tham chiếu 38
2.5.3.6 Các điểm tham chiếu 38
2.5.3.7 Kiến trúc phân tầng logic quản lý 39
2.5.4 Kiến trúc vật lý quản lý 39
2.5.4.1 Khối vật lý quản lý 39
2.5.4.2 Mạng truyền số liệu DCN 41
2.5.4.3 Khối vật lý hỗ trợ 41
2.5.4.4 Các giao diện tiêu chuẩn quản lý 41
2.5.5 Mối quan hệ giữa các kiến trúc quản lý 42
2.6 Quản lý hiệu năng trong NGN 43
2.6.1 Tổng quan 43
2.6.1.1 Định nghĩa hiệu năng mạng 43
2.6.1.2 Quản lý hiệu năng NGN 44
2.6.1.3 Những khó khăn mà nhà cung cấp dịch vụ phải đối mặt khi
tích hợp giải pháp quản lý hiệu năng 47
2.6.2 Tham số đánh giá hiệu năng NGN 49
2.6.3 Phương pháp đo các tham số hiệu năng 50
2.6.4 Các phương pháp đánh giá hiệu năng mạng NGN 52
2.6.4.1 Phương pháp toán học 52
2.6.4.2 Phương pháp mô phỏng 52
2.6.4.3 Phương pháp đo kiểm 52
Chương 3: Giới thiệu mô hình và giải pháp quản lý NGn của một số hãng cung cấp thiết bị 54
3.1 Giải pháp của Alcatel 54
3.1.1 Mô hình NGN của Alcatel 54
3.1.2 Giải pháp quản lý tích hợp cho mạng thế hệ sau của Alcatel 55
3.2 Giải pháp của Siemens 59
3.2.1 Mô hình NGN 59
3.2.2 Giải pháp quản lý mạng thế hệ sau SURPASS 61
3.2.2.1 Tổng quan 61
3.2.2.2 Netmanager 61
3.2.2.3 Kiến trúc hệ thống 62
3.2.2.4 Hệ thống cơ sở 64
Chương 4: Quản lý hiệu năng NGN của VNPT 67
4.1 Thực trạng mạng viễn thông VNPT 67
4.2 Định hướng phỏt triển mạng viễn thụng của VNPT tới 2010 70
4.2.1 Mục tiờu và yờu cầu 70
4.2.2 Nguyờn tắc tổ chức NGN 71
4.2.2.1 Phân vùng lưu lượng 71
4.2.2.2 Tổ chức lớp ứng dụng và lớp dịch vụ 72
4.2.2.3 Tổ chức lớp điều khiển 72
4.2.2.4 Tổ chức lớp truyền tải 73
4.2.2.5 Tổ chức lớp truy nhập 74
4.2.3 Kết nối NGN với các mạng hiện tại 74
4.2.3.1 Kết nối mạng NGN với PSTN 74
4.2.3.2 Kết nối tới mạng Internet 75
4.2.3.3 Kết nối với mạng FR, X25 hiện tại 75
4.2.3.4 Kết nối với mạng di động GSM 75
4.2.4 Lộ trỡnh chuyển đổi lờn NGN 75
4.2.4.1 Giai đoạn 2001-2005 75
4.2.4.2 Giai đoạn 2006-2010 78
4.3 Tỡnh hỡnh triển khai NGN tại VNPT 80
4.3.1 Giải phỏp triển khai NGN 80
4.3.2 Thực tế triển khai NGN 81
4.2.3 Cỏc dịch vụ NGN của VNPT 82
4.4 Công tác quản lý QoS và năng mạng viễn thông của VNPT 84
4.4.1 Tổ chức quản lý viễn thông trong VNPT 84
4.4.2 Công tác đo kiểm nâng cao hiệu năng mạng và chất lượng dịch vụ 85
4.4.3 Các tham số đánh giá chất lượng mạng 85
4.5 Giới thiệu hệ thống quản lý mạng NMS của VNPT 86
4.6 Quản lý mạng và quản lý dịch vụ trong NGN của VNPT 88
4.6.1 Tổ chức quản lý 88
4.6.2 Các ứng dụng của NetManager trong NGN VNPT 90
4.7 Quản lý hiệu năng trong NGN của VNPT 91
Kết luận 94
Tài liệu tham khảo 96
16 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1810 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Quản lý hiệu năng mạng NGN và ứng dụng tại VNPT, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch¬ng 1
Tæng quan m¹ng thÕ hÖ sau NGN
C¸c ®éng lùc thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña m¹ng NGN
§éng lùc cña sù héi tô vµ kÕt hîp m¹ng
HiÖn nay trong m¹ng viÔn th«ng nãi chung, m¹ng §iÖn tho¹i c«ng céng PSTN vµ m¹ng Internet lµ hai m¹ng chÝnh ®ang tån t¹i. Chóng cã nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng vµ cung cÊp c¸c dÞch vô ®Æc thï.
M¹ng PSTN dùa trªn c¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch kªnh cung cÊp chÊt lîng tho¹i rÊt cao nh Free Phone, c¸c dÞch vô nhµ khai th¸c… C¸c dÞch vô truyÒn sè liÖu nh Fax, Email, ho¹t ®éng qua m¹ng nµy th«ng qua c¸c kÕt nèi kªnh. PSTN lµ m¹ng cã ®é trÔ thÊp, b¨ng th«ng cè ®Þnh. C¸c dÞch vô PSTN ®îc cung cÊp tõ c¸c thiÕt bÞ chuyÓn m¹ng céng víi hç trî cña c¸c bé chuyÓn m¹ch vµ m¹ng th«ng minh. C¸c m¹ng v« tuyÕn chñ yÕu cung cÊp kÕt nèi c¸c dÞch vô di ®éng hiÖn nay ®îc kÕt nèi tíi m¹ng PSTN ®Ó cung cÊp kÕt nèi liªn tôc cho tÊt c¶ c¸c kh¸ch hµng v« tuyÕn vµ h÷u tuyÕn.
M¹ng Internet chñ yÕu dùa trªn chuyÓn m¹ch gãi cung cÊp c¸c dÞch vô d÷ liÖu rÊt mÒm dÎo. Tuy nhiªn ®ã lµ mét m¹ng cã ®é trÔ thay ®æi, b¨ng th«ng biÕn ®æi vµ cung cÊp c¸c dÞch vô mµ kh«ng ®¶m b¶o ®îc QoS cña chóng.
Tríc sù ph¸t triÓn bïng næ cña Internet, c¸c nhµ khoa häc ®· dù tÝnh møc lu lîng d÷ liÖu sÏ vît qua møc lu lîng tho¹i. Hä còng dù ®o¸n ®îc sè lîng c¸c thiÕt bÞ nèi vµo Internet sÏ b»ng sè lîng ngêi trong kho¶ng mêi n¨m n÷a. Nh÷ng ph¸n ®o¸n nµy cã thÓ ®o ®îc nÕu chóng ta cho r»ng trong mét vµi n¨m tíi rÊt nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn tö cã ®Þa chØ IP, do ®ã t¹o ra tiÒm n¨ng to lín cho trao ®æi th«ng tin d÷ liÖu vµ kÕt hîp m¸y tÝnh víi m¸y vµ ngêi, ngêi víi ngêi.
V× lu lîng d÷ liÖu tréi h¬n lu lîng tho¹i, vµ v× cã thÓ cung cÊp c¸c møc chÊt lîng dÞch vô QoS cao h¬n trªn c¸c m¹ng gãi, ®Æc biÖt cho tho¹i vµ c¸c dÞch vô thêi gian thùc, nªn cã thÓ hy väng héi tô nhiÒu m¹ng quanh mét m¹ng lâi duy nhÊt dùa trªn kü thuËt gãi. Sù héi tô nµy sÏ hç trî c¸c dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn míi, t¨ng cêng kh¶ n¨ng hç trî cña mét nhµ cung cÊp m¹ng ®èi víi nhiÒu nhu cÇu kh¸c nhau cña kh¸ch hµng vµ gi¶m ®îc chi phÝ ho¹t ®éng. Sù héi tô nµy xoay quanh m¹ng ®êng trôc dùa trªn kü thuËt gãi vµ sÏ cho phÐp nhiÒu m¹ng kÕt hîp víi nhau sao cho kh¸ch hµng sÏ hiÓu ®îc r»ng hä ®ang lµm viÖc trªn mét m¹ng thèng nhÊt, duy nhÊt. Sù héi tô nµy sÏ gÇn nh lÆp l¹i khi c¸c m¹ng doanh nghiÖp vµ c«ng céng cïng quy vÒ mét bé tiªu chuÈn c¸c giao thøc, chÝnh s¸ch vµ cÊu tróc.
§éng lùc cña c«ng nghÖ
Víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña khoa häc kü thuËt ®Æc biÖt trong lÜnh vùc §iÖn tö - ViÔn th«ng vµ C«ng nghÖ th«ng tin, ®· vµ ®ang t¹o ra nh÷ng thay ®æi to lín cho ngµnh truyÒn th«ng thÕ giíi. Díi ®©y lµ mét sè thèng kª vÒ tèc ®é ph¸t triÓn ®iÓn h×nh trong lÜnh vùc nµy.
- C«ng nghÖ b¸n dÉn vÉn ph¸t triÓn m¹nh mÏ, cø sau 18 th¸ng sè bãng b¸n dÉn trªn mét chip t¨ng gÊp ®«i, vµ nã sÏ tiÕp tôc ph¸t triÓn nh vËy cho ®Õn kho¶ng 2010.
- §èi víi truyÒn dÉn quang, cø sau 12 th¸ng dung lîng truyÒn trªn ®ã l¹i t¨ng gÊp ®«i nhê t¨ng sè lîng c¸c bíc sãng ¸nh s¸ng trong mét sîi quang, ghÐp ph©n chia bíc sãng mËt ®é cao.
- Cßn víi v« tuyÕn, cø sau 9 th¸ng, dung lîng l¹i t¨ng gÊp ®«i nhê c«ng nghÖ anten th«ng minh, c«ng nghÖ m¸y thu, c«ng nghÖ xö lý tÝn hiÖu tiªn tiÕn.
C¸c ®ét ph¸ c«ng nghÖ kÓ trªn ®· t¹o ra c¸c bé xö lý vµ c¸c bé nhí phï hîp víi m¹ng tiªn tiÕn. §Æc biÖt tèc ®é ngµy cµng t¨ng cña c¸c bé vi xö lý, dung lîng RAM vµ tèc ®é truy nhËp RAM ®· t¨ng lªn tíi tèc ®é gÇn víi tèc ®é truyÒn cña sîi quang. Nhê vËy viÖc xö lý ®iÒu khiÓn vµ c¸c bé nhí sÏ tån t¹i ®Ó hç trî sù bïng næ vÒ tèc ®é gãi tíi trong c¸c phÇn tö m¹ng. Sù kÕt hîp c¸c c«ng nghÖ nµy sÏ t¹o ra kh¶ n¨ng x©y dùng c¸c m¹ng cã dung lîng lín gÊp 100 ®Õn 200 lÇn dung lîng ngµy nay víi chi phÝ kh«ng t¨ng, nªn m¹ng vÉn ®¶m b¶o chÊt lîng dÞch vô.
§éng lùc thÞ trêng
Trong sù ph¸t triÓn cña ngµnh ViÔn th«ng hiÖn t¹i, cã rÊt nhiÒu ¸p lùc thay ®æi thÞ trêng viÔn th«ng, trong ®ã cã hai ¸p lùc chÝnh ®ã lµ:
Thø nhÊt: ThÞ trêng viÔn th«ng ®ang b·i bá c¸c quy ®Þnh t nh©n ho¸ vµ më ra cho c¹nh tranh. C¸c nhµ khai th¸c míi ®ang tham gia vµo tÊt c¶ c¸c thÞ trêng v« tuyÕn, h÷u tuyÕn vµ truyÒn sè liÖu.
Thø hai: C¸c m¹ng cña nhµ khai th¸c míi nµy víi sè lîng ngµy cµng t¨ng ®îc híng tíi c¸c m¹ng héi tô, c¸c m¹ng héi tô nµy ®ang lÊn ¸t c¸c m¹ng cña c¸c nhµ khai th¸c ®éc quyÒn. Còng nh vËy, c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô ®éc quyÒn, ®ang x©y dùng c¸c m¹ng mang tÝnh c¹nh tranh, tiªn tiÕn dùa trªn kh¶ n¨ng c¸c m¹ng ®êng trôc cña hä.
ChÝnh nh÷ng sù c¹nh tranh nµy trªn thÞ trêng vÒ c¸c m¹ng héi tô sÏ rÊt lín vµ phøc t¹p. MÆt kh¸c thÞ trêng b¨ng réng còng lµ mét ®éng lùc thóc ®Èy sù ph¸t triÓn m¹ng NGN.
§éng lùc dÞch vô
Víi yªu cÇu lu lîng tho¹i, d÷ liÖu, video, multimedia tiÕp tôc t¨ng víi tèc ®é chãng mÆt cña x· héi, nªn c¸c c«ng ty viÔn th«ng ph¶i ®¬ng ®Çu víi th¸ch thøc trong viÖc më réng vµ ph¸t triÓn m¹ng cña hä c¶ vÒ thêi gian vµ hiÖu qu¶ ®Çu t trong m«i trêng c¹nh tranh.
MÆt kh¸c, viÖc t¨ng lu lîng do c¸c nhu cÇu dÞch vô vµ yªu cÇu kÕt nèi víi c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô kh¸c ®· lµm t¨ng nhanh yªu cÇu dung lîng t¹i c¸c tæng ®µi chuyÓn tiÕp dùa trªn chuyÓn m¹ch kªnh vµ g©y ra nh÷ng ®ßi hái míi trong c¸c tæng ®µi nµy. Chóng còng thóc ®Èy viÖc sö dông c«ng nghÖ gãi trong tæng ®µi chuyÓn tiÕp ®Ó tho¶ m·n c¸c yªu cÇu ®ã.
Víi sù ph¸t triÓn dÞch vô t¨ng nhanh theo sù ®a d¹ng cña kh¸ch hµng, th× viÖc t¨ng nhanh nhu cÇu truy cËp b¨ng réng cho khu d©n c vµ th¬ng m¹i lµ viÖc dÔ hiÓu. Nh÷ng ®ßi hái truy cËp b¨ng réng h÷u tuyÕn, v« tuyÕn trong m¹ng hîp nhÊt ®ßi hái ph¶i cã sù thóc ®Èy nh÷ng chuyÓn biÕn trong m¹ng ®êng trôc. Nã thóc ®Èy sù hîp nhÊt m¹ng híng tíi m¹ng dÞch vô NGN.
Giíi thiÖu chung vÒ ngn
Kh¸i niÖm m¹ng thÕ hÖ sau NGN
Khái niệm NGN (Next Generation Network) - Mạng thế hệ sau hay Mạng thế hệ kế tiếp – là một khái niệm dùng để chỉ một xu hướng mới trong ngành viễn thông xuất hiện vào cuối những năm 90 của thế kỷ 20. Xu hướng này xuất phát từ nhiều yếu tố như môi trường cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa các nhà điều hành mạng do gỡ bỏ các rào cản trong kinh doanh viễn thông, bùng nổ lưu lượng dữ liệu do nhu cầu ngày càng tăng về Internet, dịch vụ đa phương tiện, dịch vụ di động… Những yếu tố đó đã dẫn tới sự hội tụ của các mạng riêng biệt hiện tại thành một mạng đa dịch vụ duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, được gọi là mạng NGN. Các mạng hiện có đều là các mạng đơn dịch vụ, mỗi mạng sử dụng các công nghệ truy nhập, truyền tải và điều khiển khác nhau. Ví dụ như mạng PSTN/ISDN cung cấp chủ yếu các dịch vụ thoại, mạng PLMN cung cấp các dịch vụ di động, mạng dữ liệu IP cung cấp các dịch vụ số liệu, mạng CATV cung cấp các dịch vụ truyền hình cáp băng rộng. Nhưng với mạng NGN, tất cả các dịch vụ đều được cung cấp dựa trên một hạ tầng mạng xương sống (backbone) duy nhất thông qua các hệ thống truy nhập (Hình 1.1).
Như vậy, khái niệm mạng thế hệ sau (NGN) bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng. Tuy nhiên, để đưa ra khái niệm NGN là điều không đơn giản, nó có rất nhiều định nghĩa còn chưa thống nhất và được phát biểu khác nhau bởi các đối tượng liên quan, các tổ chức trong ngành viễn thông.
Díi ®©y tr×nh bµy ®Þnh nghÜa cña ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng Ch©u ¢u (ETSI) thÓ hiÖn ®îc t¬ng ®èi ®Çy ®ñ ®Æc trng cña m¹ng NGN: “ NGN lµ mét kh¸i niÖm ®Ó ®Þnh nghÜa vµ chØ sù triÓn khai c¸c m¹ng ®îc ph©n chia thµnh c¸c líp vµ mÆt ph¼ng kh¸c nhau, sö dông c¸c giao diÖn më nh»m mang l¹i cho nhµ cung cÊp dÞch vô vµ ®iÒu hµnh m¹ng mét nÒn t¶ng ®Ó cã thÓ tõng bíc kiÕn t¹o, triÓn khai vµ qu¶n lý c¸c dÞch vô míi”.
H×nh 1.1 Xu hướng phát triển của kiến trúc mạng
1.2.2 Môc tiªu cña m¹ng thÕ hÕ sau NGN
Theo khuyÕn nghÞ ITU-T Y.2011 (Th¸ng 10/2004) th× c¸c môc tiªu ®îc ®Ò ra cho m¹ng NGN lµ:
Thóc ®Èy sù c¹nh tranh lµnh m¹nh
KhuyÕn khÝch ®Çu t c¸ nh©n
X¸c ®Þnh mét khu«n khæ cho kiÕn tróc vµ c¸c kh¶ n¨ng ®Ó cã thÓ héi tô c¸c yªu cÇu ®iÒu chØnh kh¸c nhau
Cung cÊp sù truy cËp më tíi c¸c m¹ng
Trong ®ã:
§¶m b¶o sù cung cÊp phæ biÕn vµ truy cËp tíi c¸c dÞch vô
Thóc ®Èy sù b×nh ®¼ng c¬ héi cho mäi ngêi
Thóc ®Èy sù ®a d¹ng néi dung bao gåm sù ®a d¹ng v¨n hãa vµ ng«n ng÷
C«ng nhËn sù cÇn thiÕt cña viÖc hîp t¸c toµn cÇu víi sù quan t©m ®Æc biÖt tíi c¸c níc kÐm ph¸t triÓn
§Æc ®iÓm c¬ b¶n cña m¹ng NGN
ThuËt ng÷ NGN ®îc sö dông chung ®Ó ®a ra mét c¸i tªn chung tíi nh÷ng sù thay ®æi c¸c c¬ së h¹ tÇng cung cÊp dÞch vô mµ ®· khëi ®éng trong ngµnh c«ng nghiÖp viÔn th«ng. NGN cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh thªm bëi c¸c ®Æc ®iÓm c¬ b¶n sau ®©y:
TruyÒn dÉn trªn c¬ së gãi
Cã sù ph©n t¸ch c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn gi÷a c¸c kh¶ n¨ng mang th«ng b¸o, gäi/phiªn, vµ øng dông/dÞch vô
Ph©n t¸ch sù cung cÊp dÞch vô tõ truyÒn dÉn, vµ cung cÊp c¸c giao diÖn më
Hç trî mét d¶i réng c¸c dÞch vô, c¸c øng dông vµ c¸c cÊu tróc dùa trªn c¸c khèi dùng s½n (bao gåm thêi gian thùc/kh«ng thêi gian thùc vµ c¸c dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn)
C¸c kh¶ n¨ng b¨ng réng víi chÊt lîng dÞch vô ®Çu cuèi - ®Çu cuèi (end-to-end)
T¸c ®éng víi c¸c m¹ng hiÖn t¹i th«ng qua c¸c giao diÖn më
Sù di déng më réng
Kh«ng h¹n chÕ sù truy cËp cña ngêi dïng tíi c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô kh¸c nhau
Sù ®a d¹ng c¸c kÕ ho¹ch nhËn d¹ng
Thèng nhÊt c¸c ®Æc ®iÓm dÞch vô cho cïng dÞch vô nh sù nhËn biÕt bëi ngêi sö dông
Héi tô c¸c dÞch vô gi÷a cè ®Þnh/di ®éng
Sù ®éc lËp dÞch vô - c¸c chøc n¨ng liªn quan tõ c¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn bªn díi
Hç trî nhiÒu c«ng nghÖ s¾p l¹c hËu
DÔ dµng víi c¸c yªu cÇu ®iÒu chØnh, vÝ dô liªn quan ®Õn c¸c liªn l¹c khÈn cÊp, an ninh, c¸ nh©n, ng¨n chÆn ®óng luËt, vv…
1.3 M« h×nh chøc n¨ng
H×nh 1.2 thÓ hiÖn m« h×nh chøc n¨ng chung cña m¹ng NGN. H×nh nµy cho thÊy c¸c mèi quan hÖ gi÷a c¸c tµi nguyªn dÞch vô vµ c¸c chøc n¨ng líp dÞch vô NGN vµ gi÷a c¸c tµi nguyªn truyÒn dÉn vµ c¸c chøc n¨ng líp truyÒn t¶i NGN. Chó ý r»ng h×nh nµy cßn thÓ hiÖn c¸c líp ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý riªng biÖt nhng kh«ng thÓ hiÖn kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn chung hay c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn víi líp dÞch vô vµ truyÒn t¶i.
C¸c tµi nguyªn cung cÊp c¸c thµnh phÇn vËt lý vµ phi vËt lý (vÝ dô logic, c¸c thµnh phÇn nh c¸c liªn kÕt truyÒn dÉn, xö lý vµ lu tr÷, vv..) c¸c thµnh phÇn ®îc sö dông ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô vµ c¸c m¹ng. Nh trong c¬ së th«ng tin toµn cÇu (GII), c¸c tµi nguyªn sÏ ®îc gi¶i quyÕt víi sù riªng rÏ c¸c chøc n¨ng vµ c¸c dÞch vô.
C¸c tµi nguyªn cã thÓ bao gåm c¸c tµi nguyªn truyÒn dÉn ®îc x¸c ®Þnh cho trêng hîp qu¶n lý b¶ng thèng kª (vÝ dô, c¸c chuyÓn m¹ch, c¸c router, c¸c kÕt nèi truyÒn dÉn, vv…), vµ c¸c tµi nguyªn lu tr÷, xö lý nh c¸c nÒn t¶ng xö lý, trªn ®ã c¸c øng dông vµ c¸c dÞch vô cã thÓ ch¹y (nÒn t¶ng dÞch vô), hoÆc c¸c c¬ së d÷ liÖu cho lu tr÷ néi dung øng dông.
H×nh 1.2 M« h×nh chøc n¨ng chung
1.3.1 C¸c chøc n¨ng
PhÇn nµy tËp trung vµo c¸c chøc n¨ng ë líp chøc n¨ng. C¸c chøc n¨ng qu¶n lý thÓ hiÖn ë trong H×nh 1.2 t¸c ®éng víi c¸c tµi nguyªn, vµ c¸c chøc n¨ng qu¶n lý ®îc sö dông ®Ó t¹o c¸c dÞch vô. C¸ch tiÕp cËn nµy phï hîp víi ph¹m vi cña néi dung qu¶n lý TMN trong khuyÕn nghÞ M.3010, n¬i mµ c¸c dÞch vô qu¶n lý ®îc ®Þnh nghÜa bëi nh÷ng sù m« t¶ c¸c vai trß, c¸c tµi nguyªn liªn quan vµ c¸c chøc n¨ng TMN. C¸c lý do t¬ng tù ¸p dông cho c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn vµ c¸c chøc n¨ng truyÒn t¶i liªn quan tíi nh÷ng sù t¬ng t¸c tíi c¸c dÞch vô vµ c¸c tµi nguyªn.
1 Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn
Sù hç trî c¸c dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn vµ c¸c lo¹i dÞch vô kh¸c trong khi cho phÐp tÝnh di ®éng më réng sÏ yªu cÇu thiÕt kÕ c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn khi c¸c dÞch vô phô thuéc chÆt chÏ vµo sù cÊp ph¸t tµi nguyªn m¹ng qua c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn (hay qu¶n lý). ViÖc nghiªn cøu ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu dÞch vô bëi mét ngêi dïng (end-user) lµ mét néi dung then chèt khi thiÕt kÕ c¸c kiÕn tróc NGN. Nã xem nh sù liªn quan víi nghiªn cøu kiÕn tróc chøc n¨ng NGN ®Ó tËp trung vµo nh÷ng g× thêng ®îc g¸n nh·n quy tr×nh “yªu cÇu”, vÝ dô quy tr×nh liªn quan tíi nh÷ng g× ®îc gäi truyÒn thèng lµ “®iÒu khiÓn”. C¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn bao gåm trong quy tr×nh “yªu cÇu” cã thÓ ®îc ph©n lo¹i thµnh hai tËp chøc n¨ng chung, c¸c chøc n¨ng liªn quan ®Õn ®iÒu khiÓn dÞch vô (vÝ dô, c¸c chøc n¨ng nh x¸c thùc ngêi dïng, nhËn d¹ng ngêi dïng, ®iÒu khiÓn viÖc vµo dÞch vô, c¸c chøc n¨ng phôc vô øng dông) vµ c¸c chøc n¨ng liªn quan ®Õn ®iÒu khiÓn c¸c m¹ng truyÒn t¶i (vÝ dô, c¸c chøc n¨ng nh ®iÒu khiÓn viÖc vµo m¹ng, ®iÒu khiÓn tµi nguyªn/chÝnh s¸ch m¹ng, cung cÊp kÕt nèi ®éng).
2 Chøc n¨ng qu¶n lý
C¸c chøc n¨ng qu¶n lý ®îc ph©n lo¹i tu©n theo c¸c khu vùc chøc n¨ng qu¶n lý (MFA) hay lo¹i qu¶n lý FCAPS díi ®©y:
Qu¶n lý lçi
Qu¶n lý cÊu h×nh
Qu¶n lý tµi kho¶n
Qu¶n lý hiÖu n¨ng
Qu¶n lý an ninh
Trong khi qu¶n lý cña líp truyÒn dÉn ®îc x¸c ®Þnh râ rµng, th× viÖc qu¶n lý cña líp dÞch vô cßn ph¶i nghiªn cøu thªm. Tuy nhiªn, nã ®îc mong ®îi r»ng sù qu¶n lý cña hai líp NGN sÏ t¬ng tù c¸ch ho¹t ®éng cña c¸c môc tiªu qu¶n lý (vÝ dô, cÊu h×nh cña c¸c tµi nguyªn dÞch vô ngîc l¹i víi cÊu h×nh cña c¸c tµi nguyªn truyÒn dÉn). Tr¹ng th¸i cña c¸c môc tiªu qu¶n lý (vÝ dô c¸c thuéc tÝnh vµ c¸c khai b¸o cña chóng) sÏ nhÊt ®Þnh kh¸c nhau (ch¼ng h¹n, mét danh s¸ch c¸c môc tiªu dÞch vô NGN kh¸c víi mét danh s¸ch c¸c môc tiªu kÕt nèi truyÒn dÉn trong sù hç trî cña c¸c dÞch vô NGN).
3 Chøc n¨ng chuyÓn giao
C¸c chøc n¨ng chuyÓn giao sÏ ®îc gi÷ riªng biÖt tõ c¸c chøc n¨ng qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn t¬ng øng. KhuyÕn nghÞ G.805 vµ G.809 m« t¶ m¹ng nh mét m¹ng truyÒn dÉn cho kh¶ n¨ng chuyÓn giao th«ng tin. V× vËy, nh÷ng khuyÕn nghÞ M.3060 cã liªn quan víi ®Þnh nghÜa cña c¸c chøc n¨ng liªn quan ®Õn chuyÓn giao th«ng tin ngêi dïng, còng nh chuyÓn giao th«ng tin m¹ng (nh th«ng tin qu¶n lý hay th«ng tin ®iÒu khiÓn). Nh÷ng khuyÕn nghÞ nµy cung cÊp c¸c chøc n¨ng m¹ng truyÒn dÉn nh c¸c chøc n¨ng t¬ng thÝch vµ c¸c chøc n¨ng kÕt cuèi ®êng.
1.3.2 Tµi nguyªn m¹ng
SÏ lµ h÷u Ých ®Ó thÓ hiÖn c¸c tµi nguyªn cña m« h×nh NGN tæng thÓ gièng nh sù riªng biÖt hiÖn nay tõ c¸c chøc n¨ng vµ c¸c dÞch vô. C¸c tµi nguyªn bao gåm c¸c thµnh phÇn vËt lý vµ kh«ng vËt lý (nh logic) thêng ®Ó x©y dùng c¸c m¹ng, c¸c kÕt nèi vµ c¸c dÞch vô.
1.4 KiÕn tróc ngn
Môc tiªu cña NGN lµ cung cÊp nh÷ng kh¶ n¨ng ®Ó t¹o ra, triÓn khai vµ qu¶n lý tÊt c¶ c¸c lo¹i dÞch vô cã thÓ. §Ó ®¹t ®îc môc tiªu nµy, th× cÇn thiÕt ®Ó t¸ch c¬ së h¹ tÇng t¹o míi/triÓn khai dÞch vô tõ sù ®éc lËp c¬ së h¹ tÇng truyÒn dÉn. ViÖc t¸ch ®îc ®a ra trong kiÕn tróc NGN ch¼ng h¹n nh sù ph©n t¸ch cña líp truyÒn dÉn vµ dÞch vô vµ ®îc thÓ hiÖn nh hai líp ®éc lËp.
Xét về mặt chức năng, mô hình cấu trúc mạng NGN bao gồm 5 lớp:
Lớp truy nhập (Access): Bao gồm các hệ thống truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao thông qua hệ thống hữu tuyến (cáp đồng, cáp quang...) và các hệ thống vô tuyến như thông tin di động, vi ba, vệ tinh, vô tuyến cố định...
Lớp truyền tải/lõi (Transport/Core): Bao gồm các chuyển mạch lõi (core) và chuyển mạch biên (edge) dựa trên công nghệ ATM/IP, các tuyến truyền dẫn SDH/WDM kết nối các chuyển mạch lõi với nhau và với chuyển mạch biên.
Lớp điều khiển (Control): Bao gồm các hệ thống điều khiển thực hiện kết nối cuộc gọi, đáp ứng dịch vụ cho thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch ATM/IP của lớp truyền tải và lớp truy nhập.
Lớp ứng dụng/dịch vụ (Application/Service): Có chức năng cung cấp các ứng dụng và các dịch vụ thoại, phi thoại, các dịch vụ băng rộng, dịch vụ thông minh, các dịch vụ giá trị gia tăng... cho khách hàng thông qua các lớp dưới. Lớp này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API.
Lớp quản lý (Management): Thực hiện chức năng quản lý hoạt động của các lớp còn lại. Do đó, lớp này có vai trò vị trí đặc biệt, liên quan và xuyên suốt các lớp còn lại.
Như vậy trong cấu trúc mạng NGN các chức năng truyền dẫn và chuyển mạch được gộp chung trong lớp truyền tải/lõi, mô hình của một số hãng gộp chung lớp truyền tải và lớp truy nhập. Điều này có nghĩa là các thiết bị chuyển mạch và truyền dẫn chỉ được xem là các phương tiện thực hiện chuyển tải lưu lượng. Trong mô hình cấu trúc NGN, các lớp điều khiển và quản lý được đặc biệt chú ý. Lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp do khả năng tương thích giữa các thiết bị của các hãng khác nhau, các giao thức, giao diện và báo hiệu điều khiển kết nối rất đa dạng và còn tiếp tục phát triển. Lớp quản lý có chức năng xuyên suốt các lớp còn lại. H×nh 1.3 thÓ hiÖn m« h×nh cÊu tróc m¹ng thÕ hÖ sau.
Líp qu¶n lý
Líp chuyÓn t¶i (Transport / Core)
Líp truy nhËp (Access)
Líp øng dông/dÞch vô (application/service)
Líp ®iÒu khiÓn (Control)
H×nh 1.3 CÊu tróc m¹ng thÕ hÖ sau
PhÇn díi ®©y lµ quan ®iÓm kiÕn tróc NGN cña ITU. Theo ®ã m« h×nh m¹ng chØ bao gåm ba líp lµ líp dÞch vô, líp truyÒn t¶i vµ líp qu¶n lý. H×nh 1.4 lµ môc tiªu cña kiÕn tróc qu¶n lý trong néi dung cña NGN.
H×nh 1.4 Tæng quan kiÕn tróc NGN
Líp dÞch vô: Líp dÞch vô cung cÊp nh÷ng chøc n¨ng ®iÒu khiÓn vµ qu¶n lý c¸c dÞch vô m¹ng ®Ó thiÕt lËp c¸c øng dông vµ dÞch vô ngêi dïng. Nh÷ng dÞch vô cã thÓ liªn quan tíi tho¹i, d÷ liÖu hay c¸c øng dông video. Chóng ®îc s¾p xÕp riªng rÏ hoÆc trong mét sè sù kÕt hîp trong trêng hîp øng dông ®a ph¬ng tiÖn. Líp nµy liªn kÕt víi líp ®iÒu khiÓn th«ng qua c¸c giao diÖn më API.
Líp truyÒn t¶i: Líp truyÒn dÉn ®îc ®Ó cËp víi viÖc truyÒn th«ng tin gi÷a c¸c thùc thÓ ngang hµng. Víi nh÷ng môc ®Ých nh sù truyÒn dÉn kÕt hîp ®éng vµ tÜnh cã thÓ ®îc thiÕt lËp ®Ó ®iÒu khiÓn viÖc truyÒn th«ng tin gi÷a c¸c thùc thÓ. Sù kÕt hîp cã thÓ lµ kho¶ng thêi gian rÊt ng¾n, ng¾n h¹n (tÝnh bµng phót) hoÆc dµi h¹n (tÝnh b»ng giê, ngµy, hoÆc dµi h¬n).
Líp qu¶n lý
Líp qu¶n lý thùc hiÖn qu¶n lý ho¹t ®éng cña c¸c líp cßn l¹i. Nã cã vai trß vµ vÞ trÝ ®Æc biÖt, liªn quan vµ xuyªn suèt c¸c líp kh¸c. KiÕn tróc vµ nh÷ng yªu cÇu cña líp nµy ®îc tr×nh bµy chi tiÕt trong ch¬ng 2.
1.5. C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña NGN
Trong m¹ng NGN cã c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n lµ:
Softswitch
Media Gateway - MG
Signalling Gateway
Application Server
Media Server
Softswitch
Trong NGN, Softswitch lµ bé n·o cña m¹ng, nã cã c¸c chøc n¨ng sau:
Trung t©m b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn cuéc gäi trong toµn m¹ng, qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn c¸c lo¹i Gateway truy nhËp m¹ng, ho¹t ®éng theo tÊt c¶ c¸c lo¹i giao thøc b¸o hiÖu tõ H323, SIP ®Õn MGCP/MEGACO.
Giao tiÕp víi b¸o hiÖu cña m¹ng PSTN (chñ yÕu lµ kÕt nèi víi m¹ng b¸o hiÖu SS7) vµ liªn kÕt víi hÖ thèng Softswitch kh¸c.
T¹o ra c¸c m«i trêng lËp tr×nh më ®Ó cho phÐp c¸c h·ng thø ba dÔ dµng tÝch hîp vµ ph¸t triÓn øng dông (trªn nÒn IP) vµ kÕt nèi víi c¸c m«i trêng cung cÊp dÞch vô ®· cã s½n (vÝ dô IN).
Media Gateway - MG
Media Gateway ®ãng vai trß nh mét giao diÖn vËt lý gi÷a m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh PSTN vµ m¹ng chuyÓn m¹ch gãi IP. Nã cã nhiÖm vô b¸o hiÖu vµ nhËn tÝn hiÖu ®Õn vµ tõ m¹ng PSTN. Nã sÏ nhËn sè ®iÖn tho¹i, chuyÓn ®æi c¸c sè ®iÖn tho¹i vµ ®Þa chØ IP vµ cuèi cïng lµ qu¶n lý qu¸ tr×nh xö lý cuéc gäi. Xö lý cuéc gäi bao gåm viÖc nhËn tÝn hiÖu tho¹i, nÐn, gãi ho¸, triÖt tiÕng väng, nÐn kho¶ng lÆng...
Signalling gateway
Signaling Gateway – Cæng b¸o hiÖu SS7 - ho¹t ®éng nh mét cÇu nèi m¹ng PSTN vµ IP, thùc hiÖn phiªn dÞch th«ng tin b¸o hiÖu gi÷a hai m¹ng nµy.
Application server
Application server lµ phÇn mÒm ch¹y trªn líp trung gian gi÷a Web browser trªn c¬ së c¸c client, c¸c c¬ së d÷ liÖu vµ c¸c øng dông kinh doanh. C¸c Application server ®iÒu khiÓn tÊt c¶ c¸c logic vµ kÕt nèi øng dông mµ bao gåm c¸c øng dông client – server kiÓu cò.
Media Server
Media Server thùc hiÖn c¸c chøc ngo¹i vi nh»m t¨ng cêng thªm kh¶ n¨ng cña Softswitch. NÕu cÇn, nã cßn cã thÓ hç trî kh¶ n¨ng xö lý tÝn hiÖu sè DSP - Digital Signal Processing. NÕu hÖ thèng cung cÊp dÞch vô IVR - c¸c dÞch vô tr¶ tríc - th× nã còng ®îc thùc thi trªn Media server.
1.6 C¸c c«ng nghÖ ® îc ¸p dông cho ngn
1.6.1 C¸c c«ng nghÖ ¸p dông cho líp m¹ng chuyÓn t¶i
Líp m¹ng chuyÓn t¶i trong cÊu tróc m¹ng míi bao gåm c¶ truyÒn dÉn vµ chuyÓn m¹ch. Theo tµi liÖu tõ c¸c h·ng cung cÊp thiÕt bÞ vµ th«ng tin vÒ t×nh h×nh ph¸t triÓn m¹ng viÔn th«ng ë mét sè quèc gia th× c«ng nghÖ ¸p dông cho líp chuyÓn t¶i trong m¹ng NGN lµ:
C«ng nghÖ truyÒn dÉn quang SDH, WDM
ChuyÓn m¹ch ATM/IP
1.6.2 C«ng nghÖ ¸p dông cho líp m¹ng truy nhËp
H÷u tuyÕn: C¸p ®ång, xDSL, c¸p quang
V« tuyÕn:
+ Th«ng tin di ®éng: C«ng nghÖ GSM hoÆc CDMA, truy nhËp v« tuyÕn cè ®Þnh, vÖ tinh
+ M¹ng th«ng tin vÖ tinh thÕ hÖ sau: cã kh¶ n¨ng hç trî vµ triÓn khai c¸c dÞch vô ATM/IP.
1.7 DÞch vô cña ngn
1.7.1 Các dịch vụ NGN
Trong môi trường NGN, đồng thời với việc duy trì các dịch vụ hiện có, các nhà cung cấp dịch vụ phải đáp ứng nhu cầu của khách hàng đối với các dịch vụ đa phương tiện, băng rộng và nhiều thông tin. Người sử dụng đầu cuối sẽ tương tác với mạng thông qua CPE, có thể lựa chọn từ một dải rộng QoS và băng thông. Mục tiêu chính của dịch vụ NGN là cho phép người sử dụng lấy thông tin mong muốn từ mọi phương tiện, với mọi khuôn dạng, trong mọi điều kiện, thời gian, địa điểm và với mọi dung lượng khác nhau. Hình 1.6 thể hiện các loại dịch vụ quan trọng của mạng NGN (xét về mức độ phổ biến và lợi ích của chúng), bao gồm một dải rộng dịch vụ từ các dịch vụ thoại cơ bản, dịch vụ dữ liệu, mạng riêng ảo, nhắn tin hợp nhất, đến các dịch vụ trong tương lai như dịch vụ thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality), quản lý tại gia...
Đặc điểm của các dịch vụ mạng NGN
Trên cơ sở những xu hướng và mục tiêu đối với các dịch vụ mạng NGN, từ một dải rộng các dịch vụ đã đề cập ở phần trên, dịch vụ thế hệ sau có những đặc điểm quan trọng như sau:
Truyền thông đa phương tiện, thời gian thực và rộng khắp (ubiquitous). Để thực hiện điều này với độ tin cậy cao (tương tự như truyền thông cá nhân) thì đòi hỏi truyền tải và truy nhập tốc độ cao cho mọi phương tiện, thời gian, địa điểm và dung lượng.
“Khả năng thông minh cá nhân” được phân bổ trên toàn mạng. Đó là các ứng dụng có thể truy nhập vào các hiện trạng (profile) cá nhân của người sử dụng, từ đó xem xét các mẫu hành vi của người sử dụng và thực hiện một số chức năng cụ thể thay mặt họ. Ví dụ như các tác nhân thông minh có thể báo cho người sử dụng khi có sự kiện liên quan, tìm, lọc và phân loại nội dung.
“Sự thông minh mạng” được phân tán trong toàn mạng. Đó là các ứng dụng biết, có thể truy nhập và điều khiển các dịch vụ, nội dung và tài nguyên mạng. Chúng có thể thực hiện một số chức năng thay mặt cho nhà cung cấp dịch vụ hay nhà cung cấp mạng. Ví dụ như các tác nhân quản lý có thể giám sát tài nguyên mạng, thu thập dữ liệu về sự sử dụng, gỡ rối hay làm trung gian cho các dịch vụ/nội dung mới của nhà cung cấp dịch vụ khác.
Đơn giản hơn cho người sử dụng. Các dịch vụ NGN luôn cố gắng ẩn sự phức tạp trong việc thu lượm, xử lý, tùy biến và truyền tải thông tin đối với người sử dụng. Cho phép họ dễ dàng truy nhập và sử dụng các dịch vụ/nội dung mạng qua các giao diện thân thiện tương tác giữa người sử dụng và mạng. Điều này liên quan đến việc cung cấp các lựa chọn/giúp đỡ/ thông tin nhạy cảm với ngữ cảnh, quản lý tương tác giữa nhiều dịch vụ một cách trong suốt, cung cấp menu khác nhau cho người sử dụng mới cũng như người có kinh nghiệm, cung cấp một môi trường thống nhất cho mọi loại truyền thông.
Khả năng quản lý và tùy chỉnh dịch vụ được cá nhân hóa. Điều này liên quan đến khả năng người sử dụng tự quản lý các profile cá nhân của mình, tự cung cấp các dịch vụ mạng, giám sát sự sử dụng và thông tin cước, tùy chỉnh các giao diện người dùng, cách trình bày và hành vi của các ứng dụng, tạo và cung cấp các ứng dụng mới.
Quản lý thông tin thông minh. Với đặc điểm này, người sử dụng có thể quản lý sự quá tải thông tin nhờ khả năng tìm, phân loại và lọc nội dung, quản lý tin nhắn hay dữ liệu của mọi phương tiện và quản lý thông tin cá nhân như lịch, danh sách liên lạc...
Với những đặc điểm trên, có thể thấy rằng các dịch vụ NGN rất đa dạng và nhiều tính năng, đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng, đặc biệt trong xu thế nền kinh tế đang dần chuyển sang mô hình kinh doanh điện tử.
Tuy nhiên, để đạt được những đặc điểm như vậy, các dịch vụ NGN cũng đặt ra cho các nhà điều hành mạng, các nhà cung cấp dịch vụ nhiều khó khăn và thách thức trong việc kiến tạo và quản lý dịch vụ:
Các dịch vụ NGN với nhiều tính năng phức tạp, liên quan đến nhiều thiết bị, công nghệ truy nhập, truyền tải và ứng dụng thuộc các nhà cung cấp khác nhau. Do đó, có một dải rộng yêu cầu về băng thông, QoS,… các tham số liên quan đến dịch vụ phức tạp và khó quản lý.
Trong khi đó, yêu cầu đặt ra là cung cấp các dịch vụ nhanh hơn, chu kỳ sống ngắn hơn và đảm bảo QoS từ đầu cuối đến đầu cuối.
Những đặc điểm của dịch vụ NGN cũng cho thấy rằng, tính cước dịch vụ đang chuyển từ hình thức dựa trên lưu lượng mạng sang hình thức dựa trên ứng dụng, phiên giao dịch hay nội dung, chuyển từ tính cước “theo lô và sau sử dụng” (batch & post-usage) sang “thời gian thực và trả trước”.
Với những đặc điểm như “sự thông minh cá nhân”, “sự thông minh mạng”,… quản lý dịch vụ thế hệ sau có xu hướng hội tụ dần dần giữa các nhà cung cấp dịch vụ, giữa nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng sử dụng cuối. Người sử dụng được trao quyền và có khả năng nhiều hơn trong quản lý, tùy chỉnh và cung cấp dịch vụ NGN.
Đa số các dịch vụ NGN là các dịch vụ giá trị gia tăng, các ứng dụng do các nhà cung cấp dịch vụ xây dựng, do đó quản lý dịch vụ gắn liền với kiến tạo dịch vụ.
Các ứng dụng quản lý mạng và dịch vụ trong NGN được xem như các dịch vụ, chúng có thể được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ quản lý và thuộc loại dịch vụ nằm giữa dịch vụ thuê khoán và dịch vụ dịch vụ phía khách hàng.
Vì vậy, khi xây dựng các hệ thống quản lý mạng và dịch vụ trong NGN, các nhà điều hành mạng, nhà cung cấp dịch vụ phải tính đến tất cả những đặc điểm của dịch vụ NGN cũng như những yêu cầu liên quan.
Giao diÖn kÕt nèi cña NGN
C¸c giao diÖn kÕt nèi cña NGN lµ phÇn rÊt quan träng, nã võa ph¶i ®¸p øng ®îc c¸c dÞch vô míi trong t¬ng lai, võa ph¶i ®¶m b¶o cung cÊp c¸c dÞch vô ®ang tån t¹i, ®ång thêi kh«ng lµm ¶nh hëng ®Õn ngêi sö dông. §Ó ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu trªn, NGN ph¶i chøa giao diÖn c¸c m¹ng ®ang tån t¹i ®ã lµ:
M¹ng truy nhËp
M¹ng ®êng trôc
M¹ng cung cÊp dÞch vô
Ngoµi ra ®Ó ®¶m b¶o triÓn khai c¸c dÞch vô míi kh«ng phô thuéc vµo nhµ cung cÊp, m¹ng truy nhËp,... c¸c giao thøc quan träng sau sÏ ®îc sö dông trong c¸c giao diÖn kÕt nèi cña m¹ng NGN: INAP, Megaco/H.248, SIP, H.323, ISUP, BICC.
Mét néi dung quan träng trong NGN là kh¶ n¨ng t¸c ®éng lÉn nhau gi÷a c¸c NGN vµ gi÷a NGN vµ c¸c m¹ng kh¸c nh PSTN. H×nh 1.5 minh ho¹ sù t¸c ®éng cña NGN víi c¸c NGN kh¸c vµ c¸c m¹ng hiÖn t¹i.
NGN sÏ t¬ng t¸c víi c¸c m¹ng kh¸c ®Ó ®¶m b¶o:
C¸c kh¶ n¨ng truyÒn th«ng end-to-end cho nh÷ng ngêi dïng cña c¸c m¹ng nh PSTN ®îc duy tr×
C¸c kh¶ n¨ng ph©n phèi néi dung cho nh÷ng ngêi dïng Internet, c¸c m¹ng TV…
KÕ thõa c¸c dÞch vô phong phó tõ c¸c m¹ng hiÖn t¹i
H×nh 1.5 Sù ¶nh hëng cña NGN víi c¸c NGN kh¸c vµ víi c¸c m¹ng hiÖn t¹i
PhÇn díi ®©y sÏ nghiªn cøu c¸c nguyªn t¾c cho chøc n¨ng ¶nh hënglÉn nhau IWF gi÷a c¸c NGN
Nh ®· biÕt, NGN bao gåm hai líp lµ líp dÞch vô vµ líp truyÒn dÉn, mçi líp gåm cã mÆt ngêi dïng, mÆt qu¶n lý vµ mÆt ®iÒu khiÓn.Sù t¸c ®éng gi÷a c¸c NGN hoÆc gi÷a mét NGN vµ c¸c m¹ng kh¸c cã thÓ lµ sù t¸c ®éng dÞch vô hoÆc t¸c ®éng m¹ng. H×nh 1.6 thÓ hiÖn sù t¸c ®éng qua l¹i gi÷a hai m¹ng NGN. VÞ trÝ vËt lý chÝnh x¸c cña khèi ¶nh hëng lÉn nhau IWU bao gåm IWF (chøc n¨ng ¶nh hëng lÉn nhau) lµ mét vÊn ®Ò thùc hiÖn. C¸c IWF lµ duy nhÊt cho mçi trêng hîp ¶nh hëng lÉn nhau.
H×nh 1.6 còng minh ho¹ sù ¶nh hëng lÉn nhau cña gi÷a c¸c líp cña hai NGN. §Ó cung cÊp bÊt kú trêng hîp nµo cña mét IWF, c¸c vÊn ®Ò sau cã thÓ ®îc ®Ò cËp:
Sù ¶nh hëng cña líp ngêi dïng cã thÓ cã vai trß c¸c qu¸ tr×nh lu lîng ph¬ng tiÖn, nh chuyÓn ®æi ®Þa chØ m¹ng NAT, sù ho¹t ®éng têng löa, s¾p xÕp liªn kÕt, QoS-xö lý liªn quan, biÕn ®æi codec…
Sù ¶nh hëng cña líp ®iÒu khiÓn cã thÓ cã vai trß chuyÓn ®æi xö lý, nh ®iÒu khiÓn kÕt nèi, ®iÒu khiÓn logic dÞch vô, sù ®µm ph¸n chÝnh s¸ch ngêi sö dông, b¸o hiÖu cuéc gäi, ®¸nh ®Þa chØ vµ ®Þnh tuyÕn, …
Sù ¶nh hëng cña líp qu¶n lý cã thÓ ®îc sö dông cho nh÷ng ho¹t ®éng, khi cÇn thiÕt, nh viÖc thanh to¸n, chÝnh s¸ch giíi h¹n b¨ng th«ng, c¸c phÐp ®o c¸ch sö dông….
C¸c IWF lµ duy nhÊt vµ kh¸c nhau khi ®Æt ë c¸c tÇng kh¸c nhau.
H×nh 1.6 Sù ¶nh hëng gi÷a c¸c líp cña NGN
Díi ®©y lµ mét sè kÕt nèi tíi c¸c m¹ng hiÖn t¹i nh PSTN, GSM, VPN. C¸c m« h×nh ho¹t ®éng nµy giíi thiÖu c¸c chøc n¨ng thùc thÓ m¹ng ®a ra trong cÊu tróc chøc n¨ng.
1.8.1 KÕt nèi tíi PSTN
Trong gi¶i ph¸p nµy c¸c Media gateway vµ c¸c Signalling Gateway ®îc nèi víi PSTN. Giao diÖn gi÷a c¸c giao thøc nh trªn h×nh vÏ.
H×nh 1.7 S¬ ®å kÕt nèi tíi PSTN
KÕt nèi tíi PLMN
PhÇn nµy tr×nh bµy s¬ ®å kÕt nèi cña NGN tíi mét m¹ng di ®éng mÆt ®Êt phæ biÕn nhÊt hiÖn nay lµ m¹ng GSM. Dùa trªn tho¶ thuËn kÕt nèi víi m¹ng GSM, ®îc sù mong ®îi c¸c nhµ ®iÒu hµnh sÏ xö lý trong PSTN tríc khi ph©n ph¸t tiÕp cuéc gäi,
m« h×nh cuéc gäi nµy ®îc ph¸t triÓn ®Çu tiªn ®Ó tra cøu xem nhµ ®iÒu hµnh cã thÓ xö lý trong m¹ng GSM cña hä víi m¹ng IP chøa mét sè cÊu tróc linh ®éng cña GSM.
M« h×nh nµy ®îc Eurescom ph¸t triÓn mang tÝnh ®Þnh híng tham kh¶o. HiÖn nay, cha cã gi¶i ph¸p cho lo¹i nµy.
H×nh1.8 S¬ ®å kÕt nèi víi m¹ng GSM
1.8.3 KÕt nèi tíi m¹ng riªng ¶o VPN
C¸ch gäi m¹ng riªng ¶o nh¾c ®Õn ®iÒu kiÖn bëi m¹ng riªng giao diÖn tíi m¹ng lâi qua giao thøc m¹ng riªng bªn trong cña nã (Q.SIG, DPNSS). §iÒu nµy cho phÐp duy tr× c¸c ®Æc tÝnh cña m¹ng riªng bao gåm viÖc sö dông kÕ ho¹ch quay sè riªng cña c¸c cuéc gäi gi÷a c¸c m¹ng riªng ®éc lËp.
H×nh 1.9 S¬ ®å kÕt nèi tíi VPN
KÕt luËn: Ch¬ng 1 ®· giíi thiÖu c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n nhÊt cña NGN nh §éng lùc thóc ®Èy sù ra ®êi cña NGN, kh¸i niÖm, môc tiªu, ®Æc ®iÓm, kh¶ n¨ng, m« h×nh chøc n¨ng, m« h×nh cÊu tróc, c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña m¹ng, c¸c dÞch vô…§©y sÏ lµ c¬ së tèt ®Ó ®i vµo ch¬ng 2 víi néi dung lý thuyÕt qu¶n lý NGN nãi chung vµ qu¶n lý hiÖu n¨ng nãi riªng.
