Mạng viễn thông thế hệ mới NGN

MAÏNG VIEÃN THOÂNG THEÁ HEÄ MÔÙI NGN (Next Generation Network) NTH: Ths.NGUYEÃN ÑÖÙC CHÍ CAÙC NOÄI DUNG CHÍNH VEÀ NGN I. TOÅNG QUAN VEÀ MAÏNG NGN II. CAÁU TRUÙC MAÏNG NGN III. CHUYEÅN MAÏCH MEÀM (SOFTSWITCH) IV. BAÙO HIEÄU VI. CAÙC DÒCH VUÏ NGN VII. CAÙC VAÁN ÑEÀ LIEÂN QUAN DÒCH VUÏ VIII. GIAÛI PHAÙP CUÛA CAÙC HAÕNG IX. CHIEÁN LÖÔÏC PHAÙT TRIEÅN NGN CUÛA NGAØNH NOÄI DUNG TRÌNH BAØY TOÅNG QUAN CAÁU TRUÙC MAÏNG NGN I. TOÅNG QUAN VEÀ MAÏNG NGN I.1. Haïn cheá cuûa maïng vieãn thoâng hieän taïi I.2. Lyù do xuaát hieän NGN I.3. Khaùi nieäm veà NGN I.1. NHÖÕNG HAÏN CHEÁ CUÛA MAÏNG VIEÃN THOÂNG HIEÄN TAÏI Chæ truyeàn ñöôïc caùc dòch vuï ñoäc laäp töông öùng vôùi töøng maïng. Thieáu meàm deûo. Keùm hieäu quaû trong vieäc söû duïng taøi nguyeân. Kieán truùc toång ñaøi ñoäc quyeàn laøm cho caùc nhaø khai thaùc gaàn nhö phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo caùc nhaø cung caáp toång ñaøi. Caùc toång ñaøi chuyeån maïch keânh ñaõ khai thaùc heát naêng löïc vaø trôû neân laïc haäu ñoái vôùi nhu caàu cuûa khaùch haøng. Söï buøng noå löu löôïng thoâng tin ñaõ khaùm phaù söï keùm hieäu quaû cuûa chuyeån maïch keânh TDM. I.2. NHÖÕNG LYÙ DO XUAÁT HIEÄN NGN Caûi thieän chi phí ñaàu tö. Caùc nguoàn doanh thu môùi. Xu theá ñoåi môùi vieãn thoâng. Nhu caàu ngaøy caøng cao cuûa thueâ bao. Söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä thoâng tin, coâng ngheä chuyeån maïch goùi, coâng ngheä truyeàn daãn baêng roäng, coâng ngheä ñieän töû-tin hoïc… I.3. KHAÙI NIEÄM VEÀ MAÏNG NGN Maïng NGN coøn ñöôïc goïi laø: Maïng ña dòch vuï: cung caáp nhieàu loaïi dòch vuï khaùc nhau. Maïng hoäi tuï: hoã trôï cho caû löu löôïng thoaïi vaø döõ lieäu, caáu truùc maïng hoäi tuï. Maïng phaân phoái: phaân phoái tính thoâng minh cho moïi phaàn töû trong maïng. Maïng nhieàu lôùp: maïng ñöôïc phaân ra thaønh nhieàu lôùp coù chöùc naêng ñoäc laäp nhöng hoã trôï nhau thay vì moät khoái thoáng nhö trong maïng TDM. I.3. KHAÙI NIEÄM VEÀ MAÏNG NGN (tt) KHAÙI NIEÄM: Baét nguoàn töø söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä thoâng tin, coâng ngheä chuyeån maïch goùi vaø coâng ngheä truyeàn daãn baêng roäng, maïng thoâng tin theá heä môùi (NGN) ra ñôøi laø maïng coù cô sôû haï taàng thoâng tin duy nhaát döïa treân coâng ngheä chuyeån maïch goùi, trieån khai caùc dòch vuï moät caùch ña daïng vaø nhanh choùng, ñaùp öùng söï hoäi tuï giöõa thoaïi vaø soá lieäu, giöõa coá ñònh vaø di ñoäng. I.3. KHAÙI NIEÄM VEÀ MAÏNG NGN (tt) ÑAËC ÑIEÅM: Neàn taûng laø heä thoáng maïng môû. Maïng NGN laø do maïng dòch vuï thuùc ñaåy, nhöng dòch vuï phaûi thöïc hieän ñoäc laäp vôùi maïng löôùi. Maïng NGN laø maïng chuyeån maïch goùi, döïa treân moät giao thöùc thoáng nhaát. Laø maïng coù dung löôïng ngaøy caøng taêng, coù tính thích öùng cuõng ngaøy caøng taêng, coù ñuû dung löôïng ñeå ñaùp öùng nhu caàu. NOÄI DUNG TRÌNH BAØY TOÅNG QUAN CAÁU TRUÙC MAÏNG NGN II. CAÁU TRUÙC MAÏNG NGN II.1. Söï tieán hoùa töø maïng hieän coù leân NGN II.2. Caáu truùc luaän lyù cuûa maïng NGN II.3. Caáu truùc vaät lyù cuûa maïng NGN II. CAÁU TRUÙC MAÏNG NGN II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) VIEÄC XAÂY DÖÏNG MAÏNG THEÁ HEÄ MÔÙI NGN CAÀN TUAÂN THEO CAÙC CHÆ TIEÂU: - NGN phaûi coù khaû naêng hoã trôï caû cho caùc dòch vuï cuûa maïng Internet vaø cuûa maïng hieän haønh. - Moät kieán truùc NGN khaû thi phaûi hoã trôï dòch vuï qua nhieàu nhaø cung caáp khaùc nhau. Moãi nhaø cung caáp maïng hay dòch vuï laø moät thöïc theå rieâng leû vôùi muïc tieâu kinh doanh vaø cung caáp dòch vuï khaùc nhau, vaø coù theå söû duïng nhöõng kyõ thuaät vaø giao thöùc khaùc nhau. Moät vaøi dòch vuï coù theå chæ do moät nhaø cung caáp dòch vuï ñöa ra, nhöng taát caû caùc dòch vuï ñeàu phaûi ñöôïc truyeàn qua maïng moät caùch thoâng suoát töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái. - Maïng töông lai phaûi hoã trôï taát caû caùc loaïi keát noái (hay coøn goïi laø cuoäc goïi), thieát laäp ñöôøng truyeàn trong suoát thôøi gian chuyeån giao, caû cho höõu tuyeán cuõng nhö voâ tuyeán. II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) Böôùc 1: Tröôùc heát laø chuyeån dòch ôû lôùp truy nhaäp vaø truyeàn daãn. Hai lôùp naøy bao goàm lôùp vaät lyù, lôùp 2 vaø lôùp 3 neáu choïn coâng ngheä IP laøm neàn cho maïng theá heä môùi. II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) Cuøng vôùi söï tieán hoùa ôû lôùp truy nhaäp vaø truyeàn daãn, chöùc naêng chuyeån maïch cuûa toång ñaøi ñöôïc thay theá baèng moät cô cheá chuyeån maïch thoâng minh goïi laø Softswitch (chuyeån maïch meàm): K h o á i c h u y e å n m a ï c h Dòch vuï, öùng duïng vaø caùc ñaëc tính (Trung taâm quaûn lyù, cung caáp, döï phoøng) Chuyeån maïch meàm (Trung taâm ñieàu khieån cuoäc goïi) Phaàn cöùng truyeàn daãn CHUYEÅN MAÏCH MEÀM CHUYEÅN MAÏCH KEÂNH ÖÙng duïng vaø dòch vuï Ñieàu khieån cuoäc goïi vaø chuyeån maïch Phaàn cöùng truyeàn daãn APIs Open Protocols APIs Open Protocols II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) Böôùc 2: Thöù hai laø chuyeån dòch maïng ñöôøng daøi (maïng truyeàn daãn). Söû duïng coång maïng trung keá tích hôïp hoaëc ñoäc laäp, chuyeån ñeán maïng IP hoaëc ATM, roài söû duïng chuyeån maïch meàm ñeå ñieàu khieån luoàng vaø cung caáp dòch vuï. Söû duïng phöông thöùc naøy coù theå giaûi quyeát vaán ñeà taéc ngheõn trong chuyeån maïch keânh. II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) Böôùc 3: Thöù ba laø chuyeån dòch maïng noäi haït. Toång ñaøi ñieän thoaïi coù raát nhieàu giaù maùy vaø nhieàu döõ lieäu dòch vuï thoaïi noäi haït, khoâng chæ ñaàu tö lôùn maø vieäc caûi taïo cuõng seõ raát khoù khaên. Coù theå duøng thieát bò toång hôïp truy nhaäp baêng roäng, coù dung löôïng lôùn, thay theá giaù maùy thueâ bao hieän coù, duøng coång maïng truy nhaäp toác ñoä cao ñeán maïng IP, nhaèm naâng caáp chuyeån maïch meàm vaø boä phuïc vuï öùng duïng, baûo ñaûm cho dòch vuï thoaïi noäi haït vaø dòch vuï IP. II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) Söï phaùt trieån töø PSTN leân maïng NGN PSTN TRUYEÀN THOÁNG II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) THOAÏI TRONG NGN II.1. SÖÏ TIEÁN HOÙA TÖØ MAÏNG HIEÄN COÙ LEÂN NGN (tt) Ñoái vôùi caùc maïng dòch vuï khaùc: II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN ù û ù Hình: Caáu truùc maïng vaø dòch vuï NGN (goùc ñoä dòch vuï) II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) SEN: Nuùt thöïc thi dòch vuï SGW: Coång baùo hieäu MGC: Boä ñieàu khieån coång thieát bò RC: Boä ñieàu khieån ñònh tuyeán TGW: Coång trung keá AGW: Coång truy nhaäp WGW: Coång voâ tuyeán MSW: Chuyeån maïch thieát bò ADM: Boä taùch/gheùp II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) LÔÙP TRUY NHAÄP VAØ TRUYEÀN DAÃN PHAÀN TRUYEÀN DAÃN Lôùp truyeàn taûi trong caáu truùc maïng NGN bao goàm caû chöùc naêng truyeàn daãn vaø chöùc naêng chuyeån maïch. Lôùp truyeàn daãn coù khaû naêng hoã trôï caùc möùc QoS khaùc nhau cho cuøng moät dòch vuï vaø cho caùc dòch vuï khaùc nhau. PHAÀN TRUY NHAÄP Lôùp truy nhaäp cung caáp caùc keát noái giöõa thueâ bao ñaàu cuoái vaø maïng ñöôøng truïc (thuoäc lôùp truyeàn daãn) qua coång giao tieáp MGW thích hôïp. Maïng truy nhaäp giuùp NGN keát noái vôùi haàu heát caùc thieát bò ñaàu cuoái chuaån vaø khoâng chuaån. II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) LÔÙP TRUYEÀN THOÂNG Lôùp truyeàn thoâng coù khaû naêng töông thích caùc kyõ thuaät chuyeån maïch khaùc vôùi kyõ thuaät chuyeån maïch goùi IP hay ATM ôû maïng ñöôøng truïc. Hay noùi caùch khaùc, lôùp naøy chòu traùch nhieäm chuyeån ñoåi caùc loaïi moâi tröôøng (chaúng haïn nhö PSTN, FrameRelay, LAN, voâ tuyeán…) sang moâi tröôøng truyeàn daãn goùi ñöôïc aùp duïng treân maïng loõi vaø ngöôïc laïi. Thaønh phaàn: Thieát bò ôû lôùp truyeàn thoâng laø caùc coång truyeàn thoâng (MG– Media Gateway) bao goàm: Caùc coång truy nhaäp: AG (Access Gateway) keát noái giöõa maïng loõi vôùi maïng truy nhaäp, RG (Residental Gateway) keát noái maïng loõi vôùi maïng thueâ bao taïi nhaø. Caùc coång giao tieáp: TG (Trunking Gateway) keát noái giöõa maïng loõi vôùi maïng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) keát noái maïng loõi vôùi maïng di ñoäng... II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) LÔÙP ÑIEÀU KHIEÅN Lôùp ñieàu khieån coù nhieäm vuï keát noái ñeå cung caáp caùc dòch vuï thoâng suoát töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái vôùi baát kyø loaïi giao thöùc vaø baùo hieäu naøo. Thaønh phaàn: Lôùp ñieàu khieån bao goàm caùc heä thoáng ñieàu khieån maø thaønh phaàn chính laø Softswitch coøn goïi laø Media Gateway Controller hay Call Agent ñöôïc keát noái vôùi caùc thaønh phaàn khaùc ñeå keát noái cuoäc goïi hay quaûn lyù ñòa chæ IP nhö: SGW (Signaling Gateway), MS (Media Sever), FS (Feature Server), AS (Application Server). II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) LÔÙP ÖÙNG DUÏNG DÒCH VUÏ Lôùp öùng duïng cung caáp caùc dòch vuï coù baêng thoâng khaùc nhau vaø ôû nhieàu möùc ñoä QoS khaùc nhau. Lôùp öùng duïng lieân keát vôùi lôùp ñieàu khieån thoâng qua caùc giao dieän môû API. Nhôø ñoù maø caùc nhaø cung caáp dòch vuï coù theå phaùt trieån caùc öùng duïng vaø trieån khai nhanh choùng treân caùc dòch vuï maïng. Thaønh phaàn: Lôùp öùng duïng goàm caùc nuùt thöïc thi dòch vuï SEN (Service Excution Node), thöïc chaát laø caùc server dòch vuï cung caáp caùc öùng duïng cho khaùch haøng thoâng qua lôùp truyeàn taûi. II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) LÔÙP ÖÙNG DUÏNG DÒCH VUÏ Moät soá ví duï veà caùc loaïi öùng duïng dòch vuï ñöôïc ñöa ra sau ñaây: - Caùc dòch vuï thoaïi - Caùc dòch vuï thoâng tin vaø noäi dung - VPN cho thoaïi vaø soá lieäu - Video theo yeâu caàu - Nhoùm caùc dòch vuï ña phöông tieän - Thöông maïi ñieän töû - Caùc troø chôi treân maïng thôøi gian thöïc II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) LÔÙP QUAÛN LYÙ Taïi lôùp quaûn lyù, ngöôøi ta coù theå trieån khai keá hoaïch xaây döïng maïng quaûn lyù vieãn thoâng TMN, nhö moät maïng rieâng theo doõi vaø ñieàu phoái caùc thaønh phaàn maïng vieãn thoâng ñang hoaït ñoäng. Vì caên baûn NGN seõ döïa treân caùc giao dieän môû vaø cung caáp raát nhieàu loaïi hình dòch vuï trong moät maïng ñôn, cho neân maïng quaûn lyù phaûi laøm vieäc trong moät moâi tröôøng ña nhaø ñaàu tö, ña nhaø khai thaùc, ña dòch vuï. AS-F: Application Server Function MS-F: Media Server Function MGC-F: Media Gateway Control Function CA-F: Call Agent Function IW-F: Interworking Function R-F: Routing Function A-F: Accounting Function SG-F: Signaling Gateway Function MG-F: Media Gateway Function Hình: Sô ñoà caùc thöïc theå chöùc naêng trong maïng NGN II.2. CAÁU TRUÙC LUAÄN LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN Caáu truùc vaät lyù cuûa maïng NGN Caùc thaønh phaàn chính trong maïng NGN Hình: Caáu truùc vaät lyù cuûa maïng NGN II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) Hình: Caùc thaønh phaàn chính cuûa maïng NGN PSTN Web Directory Server AAA IVR Charging ... ISUP E1 analog IDSN 2B+D IDSN 30B+D WGW II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) Hình: Media Gateway II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) CAÙC THAØNH PHAÀN CHÍNH CUÛA MAÏNG NGN Hình: Media Gateway Controller II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) CAÙC THAØNH PHAÀN CHÍNH CUÛA MAÏNG NGN II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) Signalling Gateway Signaling Gateway (SG) taïo ra moät chieác caàu giöõa maïng baùo hieäu soá 7 (SS7) cuûa maïng PSTN vôùi maïng IP döôùi söï ñieàu khieån cuûa Media Gateway Controller (MGC). SG laøm cho softswitch gioáng nhö moät nuùt SS7 trong maïng baùo hieäu SS7. Nhieäm vuï cuûa SG laø xöû lyù thoâng tin baùo hieäu. MS-F: cung caáp caùc dòch vuï taêng cöôøng cho xöû lyù cuoäc goïi. Noù hoaït ñoäng nhö moät server ñeå xöû lyù caùc yeâu caàu töø AS-F hoaëc MGC-F. II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) Media Server Media Server laø thaønh phaàn löïa choïn cuûa Softswitch, ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù caùc thoâng tin ñaëc bieät. Moät Media Server phaûi hoã trôï phaàn cöùng DSP vôùi hieäu suaát cao nhaát. II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) Application Server/Feature Server Server ñaëc tính laø moät server ôû möùc öùng duïng chöùa moät loaït caùc dòch vuï cuûa doanh nghieäp. Chuùng coù nhieäm vuï xaùc ñònh tính hôïp leä vaø hoã trôï caùc thoâng soá dòch vuï thoâng thöôøng cho heä thoáng ña chuyeån maïch. Hình: Caáu hình chung cuûa maïng NGN II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) Hình: Vò trí cuûa maïng PSTN trong maïng NGN II.3. CAÁU TRUÙC VAÄT LYÙ CUÛA MAÏNG NGN (tt) III. LOÄ TRÌNH TRIEÅN KHAI MAÏNG NGN ÔÛ VIEÄT NAM IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS TGW PSTN TGW PSTN PoP- Internet IP/MPLS IP/MPLS Dòch vuï-ÖÙng duïng Ñieàu khieån Truyeàn taûi Caáp ñöôøng truïc Maët A Maët B Caáp vuøng TP. Hoà Chí Minh Mieàn Trung- Taây Nguyeân Haø Noäi Phía Baéc Phía Nam Keát noái vôùi maïng hieän thôøi BRAS Veä tinh DLC,.. V 5.1 V5.2 Phaân theo caáp toång ñaøi Chuyeån maïch noäi haït Chuyeån maïch quoác gia Chuyeån maïch quoác teá Truy nhaäp thueâ bao VNPT hieän nay ñaõ coù loä trình chuyeån ñoåi töø maïng hieän taïi sang NGN cho giai ñoaïn 2001- 2010. Loä trình naøy bao goàm ba giai ñoaïn nhoû: Giai ñoaïn 2001 – 2003 Giai ñoaïn 2004 – 2005 Giai ñoaïn 2006 - 2010 III. LOÄ TRÌNH TRIEÅN KHAI MAÏNG NGN ÔÛ VIEÄT NAM (tt) GIAI ÑOAÏN 2001 – 2003: Trong giai ñoaïn naøy ta trieån khai laép ñaët caùc nuùt ñieàu khieån, nuùt dòch vuï vaø moät phaàn maïng ñöôøng truïc. - Ñaàu tieân trang bò 2 nuùt ñieàu kieån vaø 2 nuùt dòch vuï taïi Haø Noäi vaø TP.Hoà Chí Minh. - Ñoái vôùi chuyeån maïch ñöôøng truïc thì laép ñaët 3 nuùt (nuùt ñoâi do coù 2 maët phaúng) taïi trung taâm 3 mieàn. - Trang bò caùc coång trung keá Trunk Gateway vaø nuùt chuyeån maïch noäi vuøng cho 11 tænh, thaønh phoá: Haø Noäi, TP.Hoà Chí Minh, Haûi Phoøng, Quaûng Ninh, Hueá, Ñaø Naüng, Khaùnh Hoøa, Baø Ròa Vuõng Taøu, Ñoàng Nai, Bình Döông, Caàn Thô. III. LOÄ TRÌNH TRIEÅN KHAI MAÏNG NGN ÔÛ VIEÄT NAM (tt) GIAI ÑOAÏN 2004 – 2005: Ñaây laø giai ñoaïn hoaøn chænh caáp maïng ñöôøng truïc. - Ñaàu tieân trieån khai caùc dòch vuï truy nhaäp baêng roäng xDSL taïi taát caû tænh thaønh trong caû nöôùc vaø laép ñaët caùc boä taäïp trung chuyeån maïch goùi thöïc hieän chöùc naêng BRAS. - Hoaøn thieän 2 maët phaúng caáp ñöôøng truïc. - Laép ñaët theâm 2 toång ñaøi chuyeån maïch loõi taïi Haø Noäi, TP.Hoà Chí Minh. Taïi Ñaø Naüng, laép ñaët theâm moät trung taâm ñieàu khieån chuyeån maïch meàm. III. LOÄ TRÌNH TRIEÅN KHAI MAÏNG NGN ÔÛ VIEÄT NAM (tt) GIAI ÑOAÏN 2006 – 2010: Trong giai ñoaïn naøy hoaøn thieän lôùp ñieàu khieån. - Caùc nuùt chuyeån maïch caáp ñöôøng truïc, caùc nuùt ñieàu khieån ñöôïc boå sung theâm taïo 2 maët phaúng A, B ñaày ñuû. Luùc naøy nhieäm vuï cuûa lôùp naøy laø chuyeån taûi löu löôïng cho 5 vuøng löu löôïng. - Löu löôïng PSTN moät phaàn ñöôïc chuyeån qua maïng truyeàn thoáng, vaø phaàn lôùn ñöôïc chuyeån qua maïng NGN. III. LOÄ TRÌNH TRIEÅN KHAI MAÏNG NGN ÔÛ VIEÄT NAM (tt)