1
Next Generation Network
GV:Đào Ngọc Chiến
Bùi Sơn Tùng - ĐT7
Hà Nội 4/2007
2
Tổng Quan
Giới thiệu về NGN
Cấu trúc của mạng NGN
Thành phần của mạng NGN
Tổng quan về các giao thức của mạng NGN
3
Giới thiệu về NGN
NGN là gì ?
Tại sao phải tiến lên NGN ?
NGN tại Việt Nam
4
Khái niệm NGN
Cụm từ “mạng thế hệ tiếp theo” (Next Generation Networks- NGN) bắt đầu được nhắc tới từ năm 1998.
NGN là bước tiếp theo trong lĩnh vực truyền thông thế giới, truyền thông được hỗ trợ bởi 3 mạng lưới: mạng thoại PSTN, mạng không dây và mạng số liệu (Internet).
5
6
Khái niệm NGN
NGN hội tụ cả 3 mạng vào một kết cấu thống nhất để hình thành một mạng chung, thông minh, hiệu quả cho phép sát nhập thoại,dữ liệu,video dựa trên nền tảng IP.
NGN làm việc trên cả hai phương tiện là hữu tuyến và vô tuyến.

7
Đặc điểm chính của mạng NGN:
Có sự chia cắt rõ ràng của các lớp truyền tải, truy nhập, điều khiển và dịch vụ
Liên kết hoạt động giữa các lớp và các mạng khác qua các giao diện mở
Điều khiển trong suốt qua các công nghệ truyền tải khác nhau(ATM, IP, TDM, ...)
Sử dụng các thành phần trên cơ sở đã chuẩn hóa
8
9
Giới thiệu về NGN
NGN là gì ?
Tại sao phải tiến lên NGN ?
NGN tại Việt Nam
10
11
12
Lợi thế của cấu trúc NGN

Tồn tại ‘sự phụ thuộc ’ giữa 2 mạng(Thoại và dữ liệu) và chính điều này tạo nên sự hợp nhất tự nhiên, nhất là với các nhà cung cấp dịch vụ dữ liệu ( như các ISP).
2) Thêm vào đó, các nhà khai thác không thể đánh giá thấp lợi thế của việc hợp nhất mạng:
• Tăng thêm tính mềm dẻo (Kế thừa từ công nghệ IP).
• Shortest path for the media stream : từ chủ gọi đến bị gọi không phải qua thiết bị điều khiển cuộc gọi («network flattening »).
• Do đó, có thể tập chung khả năng điều khiển cuộc gọi (trong Softswitches ).
• Có thể tiết kiêm băng thông ( với các chuẩn mã hóa và hỗ trợ khoảng lặng).
• Thực sự cung cấp các dịch vụ Multi-Media.
13
Giới thiệu về NGN
NGN là gì ?
Tại sao phải tiến lên NGN ?
NGN tại Việt Nam
14
15
16
Tổng Quan
Giới thiệu về NGN
Cấu trúc của mạng NGN
Thành phần của mạng NGN
Tổng quan về các giao thức của mạng NGN
17
18
19
Chức năng các lớp trong NGN
Lớp truy nhập:cung cấp các kết nối giữa các thuê bao đầu cuối và mạng đường trục(thuộc lớp truyền tải)qua các cổng giao tiếp(Media Gateway).Các thiết bị đầu cuối có thể là:điện thoại cố định,di động,máy tính,tổng đài BPX…
Lớp truyền tải:Gồm các nút chuyển mạch,các bộ định tuyến,các thiết bị truyền dẫn thực hiện chức năng chuyển mạch và truyền dẫn dưới sự điều khiển của c/m mềm.Có cấu trúc phức tạp thực hiện chức năng truyền dẫn và chuyển mạch.
20
21
Chức năng các lớp trong NGN
Lớp điều khiển:thành phần chính là chuyển mạch mềm dùng để kết nối cuộc gọi hay quản lí các địa chỉ IP.Nó điều khiển kết nối thông qua việc điều khiển các thiết bị c/m và các thiết bị truy nhập.
Lớp ứng dụng,dịch vụ:có chức năng cung cấp dịch vụ đến người sử dụng một cách thống nhất,đồng bộ.Liên kết với các lớp thông qua giao diện mở API.
Lớp quản lý:xuyên suốt các lớp trên,thực hiện các chức năng quản lí mạng,dịch vụ và quản lí kinh doanh.
22
23
Tổng Quan
Giới thiệu về NGN
Cấu trúc của mạng NGN
Thành phần của mạng NGN
Tổng quan về các giao thức của mạng NGN
24
25
Các thành phần chính của NGN
Softswitch(hay Call Agent hay MGC)
Media Gateway
Signalling Gateway
Access Gateway
Media Server
Trunking Gateway
26
Vai trò của Softswitch
Là thiết bị đầu não trong mạng NGN
Nó làm nhiệm vụ điều khiển cuộc gọi, báo hiệu và các tính năng để tạo một cuộc gọi trong mạng NGN hoặc xuyên qua nhiều mạng khác (ví dụ PSTN, ISDN).
SW còn được gọi là Call Agent (vì chức năng điều khiển cuộc gọi của nó) hoặc Media Gateway Controller - MGC (vì chức năng điều khiển cổng truyền thông - Media Gateway).
Softswitch cung cấp chức năng xử lý cuộc gọi một cách thông minh.
27
Vai trò của SW(tiếp)
Thiết bị SW có khả năng tương tác với mạng PSTN thông qua các cổng báo hiệu (Signalling Gateway) và cổng truyền thông (Media Gateway). SW điều khiển cuộc gọi thông qua các báo hiệu, có hai loại chính:
- Ngang hàng (peer-to-peer): giao tiếp giữa SW và SW, giao thức sử dụng là BICC hay SIP.
- Điều khiển truyền thông: giao tiếp giữa SW và Gateway, giao thức sử dụng là MGCP hay Megaco/H.248.

28
Vai trò của SW (tiếp)
Nó điều khiển media gateways trong lớp truyền tải bằng cách sử dụng các giao thức điều khiển đã chuẩn hóa như MGCP hay Megaco (H.248).
Sử dụng các giao thức này nó sẽ xác định hai điểm cuối cần thiết tham gia mỗi cuộc gọi(hay phiên). Khi đã xác định, nó sẽ lệnh cho hai điểm cuối thiết lập kênh mang giữa chúng.
Các điểm cuối này khi đó sử dụng các cơ chế thích hợp (ATM SVCs/PVCs, IP-based RTP stream, MPLS LSP,Ethernet VLAN, …) để thiết lập kênh mang.
Thuận lợi của cách tiếp cận này là các thuê bao và các kiểu media( dữ liệu, video) có thể thêm/loại bỏ tương đối dễ dàng trong một cuộc gọi hay 1 phiên đàm thoại, Theo đó thuận tiện cho truyền thông « đa dịch vụ".

29
30
Vai trò của cổng truyền thông(Media Gateway)
Nhiệm vụ chủ yếu của cổng truyền thông (MG - Media Gateway) là chuyển đổi việc truyền thông từ một định dạng truyền dẫn này sang một định dạng khác, thông thường là từ dạng mạch (circuit) sang dạng gói (packet), hoặc từ dạng mạch analog/ISDN sang dạng gói. Việc chuyển đổi này được điều khiển bằng SW. MG thực hiện việc mã hóa, giải mã và nén dữ liệu thoại.
MG hỗ trợ các giao tiếp với mạng điện thoại truyền thống (PSTN) và các giao thức khác như CAS (Channel Associated Signalling) và ISDN. Tóm lại, MG cung cấp một phương tiện truyền thông để truyền tải thoại, dữ liệu, fax và hình ảnh giữa mạng truyền thống PSTN và mạng gói IP.

31
Vai trò của Access Gateway
Cổng truy nhập (AG - Access Gateway) là một dạng của MG.
Nó có khả năng giao tiếp với máy PC, thuê bao của mạng PSTN, xDSL và giao tiếp với mạng gói IP.
Trong mạng NGN, cổng truy nhập được điều khiển từ SW qua giao thức MGCP hay Megaco/H.248. Lúc này, lưu lượng thoại từ các thuê bao sẽ được đóng gói và kết nối vào mạng trục IP.

32
Vai trò của cổng báo hiệu(Signalling Gateway)
Signalling Gateway cung cấp việc liên kết báo hiệu giữa mạng TDM và mạng gói.
Phụ thuộc vào loại báo hiệu sử dụng (ISUP, ISDN, V5.2,…), SIGTRAN được sử dụng hiệu quả (đảm bảo thời gian thực) và tin cậy (Hỗ trợ không mất gói và jitter trong mạng gói ).
Với thoại và báo hiệu được nhận trên cùng 1 kênh, chức năng SG thường được tích hợp trên Media Gateway.
Với ISUP Signalling Gateway là thiết bị độc lập.
33
34
35
Trunking gateway
Cho phép liên kết giữa mạng TDM(Time Division Multiplex) cổ điển và mạng chuyển mạch gói NGN.
Chuyển đổi chuyển mạch TDM có tốc độ 64kb/s thành dữ liệu dạng gói
36
Mạng trục IP
Mạng trục được thể hiện là mạng IP kết hợp công nghệ ATM hoặc MPLS.
Các dịch vụ và ứng dụng trên mạng NGN được quản lý và cung cấp bởi các máy chủ dịch vụ (server).
Các máy chủ này hoạt động trên mạng thông minh (IN - Intelligent Network) và giao tiếp với mạng PSTN thông qua SS7.

37
38
Tổng Quan
Giới thiệu về NGN
Cấu trúc của mạng NGN
Thành phần của mạng NGN
Tổng quan về các giao thức của mạng NGN
39
40
Các giao thức NGN liên kết giữa người dùng dịch vụ đơn phương tiện và đa phương tiện
41
Tổng quan về giao thức
H.323 và SIP
BICC với SIP –T với SIP –I
MGCP với MEGACO/H.248
SIGTRAN (SCTP) với UDP với TCP
SS7



42
H.323 và SIP
H.323
Là chuẩn ITU mô tả một bộ các giao thức.
Toàn diện nhưng là “công cụ phức tạp” đối với những người ủng hộ SIP
trong khi đó đối với những người ủng hộ H.323: “H.323 không phải là
giới hạn của những sự phức tạp không cần thiết, nó thể hiện một mức
giao thức đã hoàn tất”.
Được triển khai nhiều hơn SIP.
SIP(Session Initiation Protocol)
Là chuẩn IETF.
Nhỏ hơn và hiệu quả hơn H.323 nhưng ngày càng trở nên “nặng” hơn
khi phải hỗ trợ nhiều tính năng…
Đặc biệt được phát triển cho điện thoại IP (SIP không khởi xướng từ
mạng PSTN).
Việc xuất hiện SIP cho phép tạo ra công nghệ đối với tất cả các loại
hình dịch vụ.
43
44
Cấu trúc ngăn thủ tục H.323
45
Đầu cuối H.323
46
Các thuật ngữ và định nghĩa
AAA:viết tắt của authentication(xác thực),authorization(ủy quyền) and accounting(tính cước).
Gatekeeper(GK) là bộ não trong mạng H.323 cung cấp biên dịch địa chỉ và điều khiển truy nhập đến mạng cho đầu cuối H.323, Gateway và MCU(Multipoint Controll Unit)
H.323 Gateway là một điểm cuối trong mạng cung cấp thời gian thực,kết nối hai hướng giữa đầu cuối H.323 trong mạng gói và các đầu cuối ITU khác trong mạng chuyển mạch kênh hay ITU khác.
Q.931:giao diện thuê bao ISDN user-network lớp 3 xác định cho điều khiển cuộc gọi cơ bản.
Radius:đại diện cho dịch vụ xác nhận thuê bao gọi đến dial-in từ xa,một thủ tục rất phổ biến AAA. Định dạng của nó thông tin AAA trao đổi giữa Radius server và Radius client.
47
Tổng quan về cuộc gọi H.323
48
Thủ tục khởi tạo phiên làm việc:SIP(Session Initiation Protocol)
49
Tổng quan về lưu đồ cuộc gọi SIP
50
Hoạt động cơ bản của SIP
Tìm vị trí người dùng hiện tại để gửi bản tin mời.
Mời tham gia phiên thoại.
Mang thông tin mô tả phiên
Trong SIP người dùng đánh địa chỉ như email:
Ví dụ:
51
Tổng quan về giao thức
H.323 và SIP
BICC với SIP –T với SIP –I
MGCP và MEGACO/H.248
SIGTRAN (SCTP) với UDP với TCP
SS7



52
BICC (Điều khiển cuộc gọi độc lập với kênh mang)
BICC (Bearer Independent Call Control) là giao thức báo hiệu giữa 2 MGC/Call Server, có thể là từ các nhà cung cấp khác nhau, nhằm mục đích đảm bảo lưu lượng thoại dùng kỹ thuật gói (VoP - Voice over Packet).
ITU-T, BICC được thiết kế để có thể tích hợp hoàn toàn với các mạng hiện hữu và bất kỳ hệ thống nào có hỗ trợ việc chuyển tải bản tin nhắn thoại.
BICC hỗ trợ các dịch vụ băng hẹp (PSTN, ISDN) một cách độc lập với đường truyền và kỹ thuật chuyển tải bản tin báo hiệu. Bản tin BICC chuyên chở cả thông tin điều khiển cuộc gọi và điều khiển đường truyền. BICC góp phần đơn giản hóa các báo hiệu sử dụng cho việc giao tiếp hoạt động giữa mạng truyền thống vào mạng NGN. Nói cách khác, mạng NGN với nền tảng mạng chuyển mạch gói có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ băng hẹp thông qua báo hiệu BICC.

Trong BICC, giao thức báo hiệu điều khiển đường truyền phụ thuộc vào công nghệ đường truyền lớp dưới như ATM, IP/MPLS.
Hai thuê bao điện thoại truyền thống liên lạc với nhau thông qua sự điều khiển của softswitch theo báo hiệu BICC. Báo hiệu SIP sử dụng trong trường hợp 2 thuê bao IP phone hoặc một thuê bao IP phone liên lạc với một thuê bao điện thoại truyền thống.


53
Một số đặc điểm của BICC
VoATM với BICC CS1 (06/2000)
VoATM và VoIP với BICC CS2 (07/2001)
Giao thức ITU-T : Q.1902.1 to Q.1902.6, Q765.5(APM)
Tương hợp đầy đủ với giao thức SS7/ISUP
Hỗ trợ rất đầy đủ các dịch vụ ISUP
Có thể sử dụng lại mạng SS7 đang tồn tại.
Và cũng có thể dễ dàng được mang qua IP ( bằng cách sử dụng SIGTRAN hay “circuit emulation”).
Được lựa chọn bởi 3GPP ( cho các ứng dụng di động)
54
SIP-T
SIPT = tập con của SIP + SIP mở rộng để tương tác trong suốt với mạng PSTN
Hầu hết sự phức tạp của SIP-T là do yêu cầu liên kết với PSTN
- Gửi các thông báo sớm (trước khi bị gọi trả lời)
- Báo hiệu overlap PSTN
- Tính đa dạng của ring-back tones PSTN
- Hỗ trợ cho tất cả dịch vụ bổ sung trong PSTN
55
Có thể coi SIP-T = SIP + ISUP đóng gói
Địa chỉ máy chủ SIP-T sẽ có trong ISUP?
Nếu đùng thì những thuận lợi ban đầu của việc loại bỏ tính phức tạp của ISUP sẽ bị mất (trên thực tế thậm chí một quá trình xử lý nhiều gấp đôi có thể được thực hiện!): do đó, tại sao không sử dụng trực tiếp BICC? Hơn nữa, SIP bản chất là một giải pháp tồi để mang ISUP bởi vì SIP và ISUP có những yêu cầu và các dòng cuộc gọi khác nhau (rất khó để ánh xạ (mapping) các bản tin)
Nếu không có quá trình xử lý ISUP nào được thực hiện bởi SIP server thì ISUP sẽ được mang thông qua SIP theo phương thức đường hầm và chỉ có thông tin SIP được xử lý (và có thể được sửa đổi tùy theo các dịch vụ đã được kích hoạt)
- Những khác biệt giữa thông tin SIP và ISUP có thể xuất hiện… Các server trên tuyến sẽ giải quyết vấn đề này thế nào?
- Phiên bản ISUP gửi tại một phía sẽ được nhận không đổi tại phía đầu xa… việc sử dụng SIP-T cho các đường kết nối liên kết hoạt động hay cho quốc tế sẽ bị hạn chế rất nhiều
56
SIP-I
SIP-I được dựa trên SIP-T của IETF nhưng không cung cấp một cách chi tiết, nó tạo ra một cơ hội tốt hơn để liên kết hoàn hảo giữa các giải pháp của các nhà cung cấp khác nhau. Một bản nháp cuối cùng của Q.1912.5 đã được ITU-T phát hành vào tháng 9/2003 và được thông qua vào ngày 12/3/2004.
Dựa trên một thực tế là ITU-T thường được các nhà khai thác và các nhà cung cấp cùng chấp nhận, chiến lược của Alcaltel là hỗ trợ SIP-T theo khuyến nghị mới Q.1912.5 và sau đó hỗ trợ SIP-T
57
Tổng quan về giao thức
H.323 và SIP
BICC với SIP –T với SIP –I
MGCP và MEGACO/H.248
SIGTRAN (SCTP) với UDP với TCP
SS7



58
Megaco và MGCP
MGCP :
Do IETF định nghĩa và được sử dụng rộng rãi cho các giải pháp cáp (Cable).
Mô hình kết nối dựa trên các điểm cuối và các kết nối.
Các gói được đưa vào giao thức chính.
Được triển khai nhiều hơn và rẻ hơn đối với các GW nhỏ (các RGW).
MEGACO :
Do IETF và ITU-T hợp tác xây dựng.
Mô hình kết nối dựa trên các termination và context.
Các gói được định nghĩa trong các phụ lục/RFC riêng.
Các lớp ứng dụng lớn hơn cho hội nghị đa bên và các cuộc gọi đa phương tiện.
Hiệu quả hơn và mở hơn cho các tiến trình trong tương lai mà không bị phá vỡ.
59
MGCP và H.248/Megaco
Megaco và H.248 giống nhau, đều là giao thức điều khiển MG. Megaco được phát triển bởi IETF (đưa ra vào cuối năm 1998), còn H.248 được đưa ra vào tháng 5/1999 bởi ITU-T. Sau đó cả IETF và ITU-T cùng hợp tác thống nhất giao thức điều khiển MG, kết quả là vào tháng 6/2000 chuẩn Megaco/H.248 ra đời.
Megaco/H.248 là báo hiệu giữa SW/MGC với MG (Trunking Media Gateway, Lines Media Gateway hoặc IP Phone Media Gateway). Megaco/H.248 điều khiển MG để kết nối các luồng từ ngoài.
Megaco/H.248 tương tự với MGCP về mặt cấu trúc và mối liên hệ giữa bộ điều khiển và cổng gateway, tuy nhiên Megaco/H248 hỗ trợ đa dạng hơn các loại mạng (ví dụ ATM).


60
Giống nhau MGCP và H.248/Megaco
Định nghĩa giao diện giữa một MGC và một MG.
Cho phép kiến trúc tách biệt giữa việc quản lý kênh mang và điều khiển cuộc gọi.
Hỗ trợ mã hóa dạng ký tự.
Phần lõi nhỏ và khả năng mở rộng lớn thông qua cơ chế gói.
Đáp ứng các yêu cầu của TGW, AGW và RGW.
61
H.248/MEGACO không được tạo ra ngay từ đầu
62
Tổng quan về giao thức
H.323 với SIP
BICC với SIP –T với SIP –I
MGCP với MEGACO/H.248
SIGTRAN (SCTP) với UDP với TCP
SS7



63
SIGTRAN:SIGnalling TRANsport
SIGTRAN chịu trách nhiệm kết nối giữa SG và MGC.Nó có 2 chức năng là phối ghép (adaptation) và truyền tải (transmission). Trong cấu trúc ngăn thủ tục SIGTRAN có các thủ tục truyền tải như SCTP/IP và thủ tục phối ghép như M2UA(MTP2 subcriber Adaptation Layer),IUA(ISDN Q.921 subcriber adaption layer)
SIGTRAN sử dụng trong soft-switch gồm có : MAC(Media Access Control), IP,SCTP,M2UA và M3UA
64
Giới thiệu về SIGTRAN
SIGTRAN có một số giao thức khác nhau:
M2UA: Kết nối tới các thiết bị cũ mà không cần yêu cầu số SP(Signalling Point) mới.
M2PA and M3UA : Kết nối giữa các điểm báo hiệu cho phép IP.
SUA : Kết nối với các điểm báo hiệu cho phép IP với các ứng dụng TCAP (SCP, HLR)
IUA, V5UA : Truyền tải báo hiệu thuê bao tới Softswitch.
65
66
Thủ tục điều khiển luồng SCTP
SCTP thiết kế để truyền báo hiệu băng hẹp của mạng chuyển mạch kênh SCN(Switch Circuit Network) trên nền mạng IP.So với TCP,SCTP có độ tin cậy cao hơn,thời gian thực và hiệu quả nhiều địa phương(multi-homed)
SCTP thường được sử dụng như thủ tục lớp truyền tải,tất cả các lớp trên là ứng dụng SCTP,và lớp dưới là mạng chuyển mạch gói.Trong thủ tục SIGTRAN SCTP lớp trên module phối ghép báo hiệu SCN(ví dụ M2UA,M3UA..) và lớp dưới là mạng IP.
SCTP khác với TCP:TCP được truyền trên cơ sở các dòng kí tự.Lớp trên của nó phải có cơ chế không giới hạn.SCTP được truyền trên cơ sở dữ liệu và không có ranh giới lớp trên.SCTP hỗ trợ cấu hình đa địa chỉ IP.SCTP xác nhận dòng Stream trong dữ liệu được truỳên liên tiếp.
67
Các chức năng sẵn sàng trong SCTP
Association startup and takedown(khởi tạo và kết thúc liên kết).
Sequence delivery within streams(liên tiếp phân phối trong dòng)SCTP có thể truyền dữ liệu liên tục.Dòng dữ liệu được gởi liên tục trong một luồng và luồng là cơ sở cho truyền dẫn liên tục.
User data fragmentation(Đoạn dữ liệu thuê bao) để phù hợp với đường truyền dẫn ở lớp thấp.
Acknowledment and Congestion avoidance(Xác nhận và tránh tắc nghẽn)
Chunk bundling(Gói đoạn):Gói nhiều hơn một bản tin thuê bao thành một gói SCTP đơn.
Packet validation(Xác nhân gói):
Path management(Quản lí đường)
68
Ví dụ về một ngăn xếp giao thức
69
Báo hiệu SS7
Được đưa ra bởi CCITT.Là tiêu chuẩn chung cho hệ thống báo hiệu kênh chung với đặc điểm tốc độ cao,dung lượng lớn,chức năng hoàn hảo,hoạt động linh hoạt,tin cậy.
SS7 có thể thỏa mãn nhu cầu báo hiệu của mạng PSTN,GSM,IN.
Gồm hai phần User Part(UP) và Message Transfer Part(MTP).MTP có thể truyền bản tin báo hiệu tin cậy giữa các chức năng thuê bao.Bản tin báo hiệu SS7 có thể truyền trên mạng truyền dẫn băng hẹp TDM hay có thể truyền trên mạng IP(thủ tục truyền báo hiệu SS7 trền nền mạng IP là M2UA/M3UA).UP có thể ứng dụng độc lập cho các thuê bao,gồm 2 phần: phần thuê bao-ISDN User Part(ISUP),phần ứng dụng mạng thông minh IN.
70
ISUP
Cung cấp các chức năng tín hiệu cần thiết cho hỗ trợ dịch vụ kênh mang cơ sở và dịch vụ gia tăng của thoại và khác thoại trong mạng số đa dịch vụ tích hợp.
ISUP có các ưu điểm của dịch vụ cung cấp bởi MTP truyền thông tin giữa các ISUP.Thông tin ISUP được mang bởi định dạng nguyên thủy của tham số MTP hay từ MTP đến ISUP.
71
Một số vấn đề khác
So sánh NGN và mạng hiện tại
Cấu trúc NGN lớp 4,5
Các dịch vụ mới với NGN
Feature Server và dịch vụ mới
Media Server và giới thiệu một cuộc gọi với I.N
Xây dựng NGN từng bước theo các lớp độc lập
72
So sánh mạng thế hệ cũ và NGN
Cấu trúc mạng
Khả năng điều khiển và quản lí mạng
Hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng
Dich vụ cung cấp
Chi phí và hiệu quả đầu tư
73
Cấu trúc mạng
Mạng hiện tại
Rất phức tạp:các dịch vụ khác nhau được phục vụ bởi các mạng riêng biệt độc lập nhau.
Thoại:PSTN
Số liệu:Mạng gói IP,MạngATM
Mạng cá nhân ảo VPN:sử dụng mạng Frame Relay
NGN
Tất cả các mạng hiện tại được tích hợp thành một mạng duy nhất trên cơ sở công nghệ chuyển mạch gói,các dịch vụ được truyền tải trên một nền tảng thống nhất.Câu trúc mạng trở nên đơn giản hơn
74
Khả năng điều khiển và quản lí mạng
Hệ thống điều khiển độc lập khác nhau cho các mạng,dịch vụ riêng lẻ khác nhau,chưa kết hợp chặt chẽ giữa các hệ thống.Cấu trúc điều khiển phân tán.
Một nhà khai thác viễn thông phải quản lí nhiều hệ thống riêng biệt:cố định,di động,truyền số liệu…. Dẫn tới khó khăn cho việc thiết kế một hệ thống quản lí tập trung
Do công nghệ phát triển,các bộ vi xử lí tốc độ cao dung lượng lớn tạo ra các hệ thống điều khiển tích hợp khổng lồ cho tất cả các thiết bị,dịch vụ trên toàn mạng
Lớp điều khiển độc lập với lớp chuyển mạch trung tâm cho lưu lượng đa dịch vụ.Hệ thống quản trị thống nhất dễ dàng cho người khai thác quản lí,sử dụng và bảo dưỡng mạng
75
Hiệu quả sử dụng tài nguyên
Dịch vụ thoại được truyền trên mạng chuyển mạch kênh.Chuyển mạch phân phối thông tin định tuyến và thiết lập kênh kết nối từ đầu đến cuối.Kênh thông tin này không thể chia sẻ được với các dịch vụ hay cuộc gọi khác
Mạng thoại chỉ truyền tải ở tốc độ 64kbps trên mạng chuyển mạch kênh
Trong mạng IP,các thông tin kể cả thoại,số liệu,hình ảnh đều được đóng thành các gói dữ liệu rồi được truyền chung trên mạng chuyển mạch gói IP.Các dịch vụ khác nhau cùng được dùng chung,chia sẻ tài nguyên băng thông.
Đối với mạng chuyển mạch gói còn có các định lí mã hóa cho phép truyền thoại ở tốc độ 32kbps,16kbps,8kbps,6.3kbps,5.3kbps.
Hơn nữa một số công nghệ tận dụng nén khoảng trông(im lặng)nên lưu lượng chỉ được truyền trên mạng khi có thoại
76
Dịch vụ cung cấp
Dịch vụ thoại cung cấp bởi PSTN.Dịch vụ truyền số liệu cung cấp bởi IP/ATM.Dịch vụ hình ảnh cung cấp bởi hệ thống truyền hình riêng biệt.
Các dịch vụ này trên các mạng riêng biệt.Để tích hợp các dịch vụ này không thực hiện được.Muốn được cung cấp cùng lúc nhiều dịch vụ phải dùng các đường độc lập
Do nhu cầu xã hội phát triển bùng nổ,phổ biến các dịch vụ Internet:IP fax,E-Commerce,IP Phone….. Nên nhu cầu lưu lượng IP tăng đột biến so với lưu lượng thoại băng hẹp.
Công nghệ IP phát triển cho phép thoại trên nền IP,có thể kết hợp nhiều dịch vụ với nhau
77
Dịch vụ cung cấp
Mạng hiện tại không thể đáp ứng được các nhu cầu mới:truy cập Internet tốc độ cao,truyền hình trên mạng,điện thoại hình,hội nghị truyền hình….
Mạng NGN có thể cung cấp các dịch vụ trên,nó kết hợp các dịch tạo ra các dịch vụ mới.Mạng NGN có một lớp dịch vụ trên cùng,riêng biệt có thể tạo dịch vụ mới một cách dễ dàng và nhanh chóng bởi các máy chủ cung cấp dịch vụ.
78
Chi phí và hiệu quả đầu tư
Có nhiều tiêu chuẩn và đặc điểm kỹ thuật cho mạng hiện tại.Mạng PSTN đòi hỏi nhiều thiết bị phần cứng khác nhau như:tủ thiết bị,cáp,nguồn… và phần mềm ứng dụng nên chi phí cho phần cứng rất lớn.
Khi mở rộng phải dùng thiết bị của hệ thống đã cung cấp dẫn tới mất tính cạnh tranh,giá thành đầu tư cao.
Cấu trúc mạng tập trung phân lớp,giao tiếp giữa các lớp là các giao diện tiêu chuẩn,do đó có thể kết nối các sản phẩm của các nhà cung cấp khác nhau một cách dễ dàng,làm mất tính độc quyền,tăng tính cạnh tranh,giảm chi phí đầu tư thiết bị mạng
79
Chi phí và hiệu quả đầu tư
Các dịch vụ khác nhau phải xây dựng các mạng độc lập khác nhau,không tận dụng được tài nguyên chung,chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng lớn.Triển khai dịch vụ mới phức tạp và chậm,giảm tính cạnh tranh,khó mở rộng thị trường
Hệ thống quản lí,khai thác bảo dưỡng độc lập,tốn kém rất nhiều tài nguyên,máy chủ,nhiều nhân lực
Do mạng tích hợp đa dịch vụ,tận dụng được tài nguyên chung,cơ sở hạ tầng,không phải xây dựng các mạng riêng cho các dịch vụ khác nhau:thoại,số liệu,hình ảnh,…
Lớp dịch vụ trên cùng kết hợp mạng thông minh IN dễ dàng tạo ra các dịch vụ mới theo yêu cầu của khách hàng,tăng tính cạnh tranh,doanh thu,mở rộng thị trường.
Mạng Internet đã phổ biến toàn cầu nên xây dựng NGN trên nền chuyển mạch gói nhanh chóng,tiết kiệm.
Hệ thống quản lí thống nhất,tiết kiệm tài nguyên,nhân lực
80
Mạng TDM hiện tại

81
Định hướng NGN
82
Phân chia các lớp để tạo thành cấu trúc NGN
83
Cấu trúc NGN lớp 4
84
Cấu trúc NGN lớp 4 nâng cao
85
Cấu trúc NGN lớp 5
86
Các dịch vụ của chuyển mạch mềm Soft-Switch
Các dịch vụ cơ bản:chuyển mạch mềm Soft-switch hỗ trợ các dịch vụ truyền thống PSTN/ISDN và các dịch vụ gói:SIP,H.323,MGCP.Thực hiện các dịch vụ viễn thông cơ bản:dịch vụ điện thoaị,fax,IP centrex…
Các dịch vụ gia tăng:trên cơ sở các dịch vụ cơ bản dịch vụ gia tăng có thể cung cấp cho người dùng hơn nữa như các dịch vụ độc lập
87
Các dịch vụ của Soft-switch(tiếp)
Dịch vụ trung kế:Soft-switch hỗ trợ trung kế đa dịch vụ:ISUP,SIP,SIP-T….
Dịch vụ IP Centrex:có khả năng tổ chức một số các thuê bao liên quan đến nhóm người sử dụng thương mại.Mọi thuê bao Centrex trong nhóm có 2 số:một là số mạng PSTN gọi là số dài(long number);và số khác là số ngắn(Short number)gọi giữa các thuê bao trong nhóm.
88
Các dịch vụ của Soft switch
Các dịch vụ đa phương tiện:Soft switch có thể hỗ trợ dịch vụ đa phương tiện điểm-điểm(point to point) và dịch vụ hội nghị truyền hình đa phương tiện.
Dịch vụ kết nối chỉ một số(One Number Link You – ONLY):mục đích là cung cấp cho người dùng chỉ một số duy nhất với nhiều dịch vụ cung cấp,giúp người dùng kết nối nhanh hơn.Dịch vụ này có các chức năng như sau:
Hỗ trợ biên dịch của số ONLY thành số PSTN hay URL
Hỗ trợ cài đặt các chế độ trả lời khác nhau trong các giai đoạn khác nhau của một ngày
Hỗ trợ thuê bao ONLY để tạo cuộc gọi ra sử dụng số ONLY như mọi số thuê bao cạc
Hỗ trợ tạo cuộc gọi đên nhiều số thuê bao trả lời cuộc gọi
89
Các dịch vụ thông minh truyền thống
Cuộc gọi cạc tài khoản(Account Card Calling –ACC)
Điện thoại miễn phí(Freephone – FPH)
Mạng cá nhân ảo(Virtual Private Network - VPN) và Centrex vùng rộng(Wide Area Centrex WAC)
Bỏ phiếu từ xa(Televoting – VOT)
Gọi tập trung(Mass Calling – MAS)
Viễn thông cá nhân chung(Universal Personal Telecommunication – UPT)
90
Một số dịch vụ khác
Dịch vụ Web Self-service
Dịch vụ Web800
Dịch vụ cạc RADIUS
Dịch vụ nhiều mã vùng
91
Vai trò của Feature Server
Feature Server là thiết bị tùy chọn bổ sung tập dịch vụ cho Softswitch, đóng vai trò lớp dịch vụ.
INAP hay API có thể được sử dụng giữa lớp điều khiển (Softswitch) và lớp dịch vụ (Feature Server).
Mục tiêu chính của feature Server là đưa ra các dịch vụ mới không cần cập nhật phần mềm ở Softswitch trong thời gian rất ngắn.
Hơn nữa, Feature Servers còn đưa ra giao diện API mở cho phép kết nối tới các server ứng dụng của nhà cung cấp thứ 3 : Một dịch vụ mới có thể được phát triển bởi bản thân nhà khai thác mạng.
Application Server trong NGN thường là sự phát triển của SCP(Service Control Point)
92
Dịch vụ mới đưa ra bởi “Upper-layer” Platform
93
Vai trò của Media Server
Media Server phân phát dịch vụ thoại và video trên mạng gói , như cầu hội nghị (nếu không được hỗ trợ bởi MG), thông báo (các thông báo đơn giản do MG gửi), I.N. (Intelligent Network) và một số tương tác với người dùng, …
Trên thị trường, chúng là thiết bị được điều khiển bằng SIP hoặc H.248/MGCP và là giải pháp của SRPs ( Service Resource Point hỗ trợ cho I.N. ).
Chức năng « Media Server » có thể được tích hợp trong Softswitch hoặc để ở Media Gateways.
94
Media server:Giới thiệu một cuộc gọi với I.N
95
Xây dựng NGN từng bước theo các lớp độc lập
Lớp truy nhập:với các dịch vụ mạng băng hẹp(NarrowBand)chuyển mạch kênh PSTN,sử dụng các thủ tục H.248/MGCP và SIGTRAN chuyển thành dạng mạng gói.Với các dịch vụ băng rộng(Broadband) sử dụng thiết bị truy nhập tích hợp AMG/IAG băng các thủ tục H.323,SIP,…để thực hiện điều khiển truy nhập trong thiết bị đầu cuối thoại gói băng rộng:LAN,xDSL,VoD,VPN..
Lớp chuyển mạch trung tâm:Công nghệ phát triển,mạch tích hợp IC có dung lương lớn,tốc độ xử lí cao,thiết kế các ATM Switch,Gigabit khổng lồ,sử dụng để nâng cấp,mở rộng các thiết bị hiện tại thành lớp chuyển mạch trung tâm mạng đa dịch vụ, tốc độ cao,dung lương lớn.
96
Xây dựng NGN từng bước theo các lớp độc lập
Lớp điều khiển mạng:trung tâm điều khiển mạng là Soft-switch.Sử dụng SIGTRAN để khởi tạo hay kết thúc cuộc gọi từ mạng cố định PSTN/ISDN đến mạng VoIP.Với các dịch vụ băng thông rộng sử dụng giao diện:H.248,MGCP,SIP….
Lớp cung cấp dịch vụ:kết nối với NMS(Network Management System) thông qua các giao diện chuẩn SNMP,CORBA cho việc khai thác,bảo dưỡng,quản lí toàn bộ các phần tử mạng.Máy chủ tính cước tập trung tích hợp(Billing Gateway) thông qua thủ tục FTP/FTAM với Soft switch.
97
Danh mục thuật ngữ và từ viết tẳt
ADSL:Asynmetric Digital Subscriber Line
AMG:Access Media Gateway
API: Application Program Interface
ATM: Asynchronuos Transfer Mode
BSC:Base Station Controller
CAS:Channel Associated Signalling
CCS7:Common Channel Signalling No .7
CN:Core Network
DNS:Domain Name System
DSL:Digital Subscriber Line
DTMF:Dual Tone Multi-Frequency
FTP:File Transfer Protocol
HDLC: High
98
Danh mục thuật ngữ viết tắt
SIGTRAN:SIGnalling TRANsport
SIP:Session Initiation Protocol
SS7:Signaling System No.7
STP:Signal Transfer Point
TCP:Transfer Control Protocol
TDM:Time Division Multiplex
TMG:Trunk Media Gateway
UDP:User Datagram Protocol
UNI:User-Network Interface
VoIP:Voice over Internet Protocol
VOD:Video On Demand
VPN:Virtual Private Network
99
Danh mục thuật ngữ viết tắt
IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers
IN:Intelligent Network
INAP:Intelligent Network Application Protocol
ISDN:Integrated Services Digital Network
ISUP:ISDN User Part
M2UA:SS7 MTP2 – User Adaptation Layer
MPLS:Multi Protocol Label Switch
PBX:Private Branch Exchange
POTS:Plain Old Telephone service
PSTN:Public Switched Telephone Network
QoS:Quality of Service
RTP:Real-time Transport Protocol
100
Xin Cám Ơn
sontungdt7@gmail.com