Đề tài Nghiên cứu xây dựng và quản lý mạng viễn thông,tích hợp ISDN, NGN

nhiều thiết bị đầu cuối. Như ở hình 6.1, ISDN nhằm đưa ra nhiều dạng dịch vụ viễn thông, gồm có các dịch vụ thông tin số liệu và điện thoại bằng mạng số. Mục đích của nó là nâng cao hiệu quả mạng, và để giảm bớt các việc cho thuê bao đối với hợp đồng riêng biệt cho mỗi dịch vụ, phí riêng biệt, các số riêng, và cáp thuê bao riêng biệt. 6.2.3. Đặc điểm của ISDN (1) Sự liên kết dịch vụ Trong mạng ISDN, có thể đưa ra các dịch vụ thông tin phức tạp (điện thoại, thông tin số liệu, fax) và các phương thức thông tin phức tạp (chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói) bằng một mạng. (2)Tiêu chuẩn hóa Trong mạng ISDN, việc tiêu chuẩn hóa quốc tế đòi hỏi đến mức các dịch vụ viễn thông đa dạng có thể được chấp nhận bởi bất kỳ người sử dụng đầu cuối nào trên toàn thế giới. Việc liên kết các tiêu chuẩn kỹ thuật của ISDN cho phép tự do hóa quốc tế về Mạng Fax Mạng videotex Mạng điện thoại Mạng số (packet) Mạng số (circuit exchange) ISDN 73 viễn thông, đẩy mạnh quốc tế hóa, và mở rộng sử dụng thiết bị đầu cuối. Các tiêu chuẩn kỹ thuật của ISDN được khuyến nghị bởi ITU-T. *Tiêu chuẩn hóa giao diện mạng người sử dụng Để kết nối giữa các thiết bị đầu cuối vào mạng, điều kiện kết nối phải rõ ràng vì các dịch vụ như dịch vụ điện thoại được thực hiện bằng các thiết bị đầu cuối khác nhau. Giao diện mạng người sử dụng định rõ các điều kiện kết nối này. Giao diện mạng người sử dụng định rõ việc kết nối các điểm kết nối này. Giao diện mạng người sử dụng cũng được gọi là những điểm chung seri-I vì nó được định rõ ở khuyến nghị seri-I của ITU-T. Giao diện mạng người sử dụng Hình 6.2. Khái niệm giao diện về mạng người sử dụng (3)Sử dụng đồng thời các kênh phức tạp Trong mạng ISDN, với hợp đồng đối với một thuê bao, thông tin có thể được chuyển tới các điểm khác nhau bằng việc sử dụng nhiều kênh. Ví dụ, trong khi đoạn fax đang được truyền từ Tokyo tới Osaka, một cuộc đàm luận có thể được thực hiện với Hiroshima. Osaka Tokyo Tel. Fax. D.T Hiroshima Tel. Fax. D.I Tel. Fax. D.T Nagasaki Tel. Fax. D.T Hình 6.3. Ví dụ viễn thông đồng thời (4)Phân tách các thông tin và các kênh báo hiệu Bằng việc phân tách các kênh báo hiệu, tín hiệu có thể được trao đổi trong suốt quá trình truyền tin, do đó cho phép cung cấp các dịch vụ đa dạng. (a) Các dịch vụ có thể được đưa ra bằng các tín hiệu truyền dẫn trong quá trình truyền tin. - Xác định đường kết nối - Các thiết bị dịch chuyển trong suốt quá trình truyền tin (b) Các dịch vụ có thể đưa ra bằng việc truyền / nhận một lượng lớn tín hiệu. - Xác định đường liên lạc Thiết bị đầu cuối ISDN Thiết bị đầu cuối ISDN 74 - Tính cước - Báo hiệu giữa những người sử dụng với nhau - Xác định đường kết nối 6.3. Các đặc điểm kỹ thuật của ISDN Cấu trúc giao diện I Kênh: Là đơn vị được sử dụng để mang thông tin riêng qua giao diện. Kênh được phân ra: Kênh truyền thông tin người sử dụng (Kênh B, H) Kênh báo hiệu (Kênh D) Kênh B: Sử dụng truyền thông tin người sử dụng giữa các đầu cuối. Nó có thể được sử dụng cho cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Trong thông tin chuyển mạch kênh, tốc độ là 64 kbps (trong suốt đối với cuộc gọi). Còn nếu kênh B sử dụng chuyển mạch gói thì tuân theo chuẩn X.25. Kênh H : Kênh H là kênh truyền thông tin người sử dụng tốc độ cao như truyền hình hội nghị, truyền dữ liệu tốc độ cao. Kênh H0 có tốc độ 384 kbps, kênh H11 có tốc độ 1,536 Mbps, kênh H12 có tốc độ 1,920 Mbps. KênhD: Kênh D mang thông tin báo hiệu cho điều khiển cuộc gọi của kênh B và kênh H. Kênh D cũng có thể được sử dụng để chuyển mạch gói với tốc độ 16 kbps đối với giao diện cơ sở và 64kbps đối với giao diện sơ cấp. 75 CHƢƠNG 7, MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN 7.1. Sự ra đời của NGN  Hạn chế của Mạng Viễn Thông hiện tại Hiện nay có rất nhiều loại mạng khác nhau cùng song song tồn tại. Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau. Như vậy hệ thống mạng viễn thông hiện tại có rất nhiều nhược điểm mà quan trọng nhất là:  Chỉ truyền được các dịch vụ độc lập tương ứng với từng mạng.  Thiếu mềm dẻo: Sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu. Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc độ truyền khác nhau. Ta dễ dàng nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này.  Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành cũng như sử dụng tài nguyên. Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng. Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại là chủ yếu. Do đó, đứng ở góc độ này, mạng đã phát triển tới một mức gần như giới hạn về sự cồng kềnh và mạng tồn tại một số khuyết điểm cần khắc phục.  Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài. Điều này không những làm giảm sức cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhỏ, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụng các phần mềm mới.  Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng. Các chuyển mạch Class5 đang tồn tại làm hạn chế khả năng sáng tạo và triển khai các dịch vụ mới, từ đó dẫn đến việc làm giảm lợi nhuận của các nhà khai thác.  Sự bùng nổ lưu lượng thông tin đã khám phá sự kém hiệu quả của chuyển mạch kênh TDM. Chuyển mạch kênh truyền thống chỉ dùng để truyền các lưu lượng thoại có thể dự đoán trước, và nó không hỗ trợ lưu lượng dữ liệu tăng đột biến một cách hiệu quả. Khi lượng dữ liệu tăng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ truy cập Internet quay số trực tiếp, thường xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyên hạn hẹp. Trong khi đó, chuyển mạch kênh làm lãng phí băng thông khi các mạch đều rỗi trong một khoảng thời gian mà không có tín hiệu nào được truyền đi. Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng “sự hội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra. Họ cần có một cơ sở hạ tầng duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương tự - số, băng hẹp - 76 băng rộng, cơ bản - đa phương tiện,…) để việc quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay.  Định nghĩa Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như: Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau) Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ) Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng) Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM). Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và cung các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể và chính xác nào cho mạng NGN. Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN. Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động. Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN. Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động. Vấn đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đó là không được trù liệu khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay.  Đặc điểm của NGN Mạng NGN có bốn đặc điểm chính: 1. Nền tảng là hệ thống mạng mở. 2. Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới. 77 3. Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất. 4. Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà : - Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc lập. - Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng. Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau. Tiếp đến, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của: Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi Chia tách cuộc gọi với truyền tải Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao. Thứ ba, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất. Mang thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin. Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia (NII). Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này. 78 Hình 7.1. Topo mạng thế hệ sau 7.2. Cấu trúc mạng Cho đến nay, mạng thế hệ sau vẫn là xu hướng phát triển mới mẻ, 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, Ericssion, Nortel, Siemens, Lucent, NEC,… Bên cạnh việc đưa ra nhiều mô hình cấu trúc mạng NGN khác nhau và kèm theo là các giải pháp mạng cũng như những sản phẩm thiết bị mới khác nhau. Các hãng đưa ra các mô hình cấu trúc tương đối rõ ràng và các giải pháp mạng khá cụ thể là Alcatel, Siemens, Ericsions. Nhìn chung từ các mô hình này, cấu trúc mạng mới có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau : - Lớp nết nối (Access + Transport/ Core) - Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media) - Lớp điều khiển (Control) - Lớp quản lý (Management) Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được các nhà khai thác quan tâm. 79 7.2.1. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN Hình 7.2. Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng) Xem xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc mạng thế hệ sau còn có thêm lớp ứng dụng dịch vụ. Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ. Hình 7.3. Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ) 80 7.2.2. Phân tích Hình 7.4. Cấu trúc luận lý của mạng NGN Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu. Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng lẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn. Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực chất là đã được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch. Bây giờ, sự thông minh ấy nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc là một tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới. Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN- Intelligent Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn. Tại lớp truyền thông, các cổng được đưa vào sử dụng để làm thích ứng thoại và các phương tiện khác với mạng chuyển mạch gói. Các media gateway này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RGW- Residental Gateway), với các mạng truy nhập (AGW- Access Gateway) hoặc với mạng PSTN (TGW- Trunk Access). Các server phương tiện đặc biệt rất nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc thông báo. Ngoài ra, chúng còn có các chức năng tiên tiến hơn như : trả lời bằng tiếng nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản. 81 Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giới thiệu nhanh chóng. Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do các hãng khác nhau cung cấp. Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay : lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, lớp truy nhập và truyền tải. Các giao diện mở có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng; những nhà khai thác có thể chọn lựa các nhà cung cấp thiết bị tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN. 7.2.2.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập  Phần truyền dẫn - Lớp vật lý : Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh bước sóng quang DWDM sẽ được sử dụng. - Lớp 2 và lớp 3 :  Truyền dẫn trên mạng lõi (core network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch vụ với chất lượng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho từng loại dịch vụ.  ATM hay IP/MPLS có thể được sử dụng làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS.  Mạng lõi có thể thuộc mạng MAN hay mạng đường trục  Các router sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn, ngược lại, khi lưu lượng thấp, switch – router có thể đảm nhận luôn chức năng của những router này. - Thành phần :  Các nút chuyển mạch/ Router (IP/ATM hay IP/MPLS), các chuyển mạch kênh của mạng PSTN, các khối chuyển mạch PLM nhưng ở mạng đường trục, kỹ thuật truyền tải chính là IP hay IP/ATM.  Có các hệ thống chuyển mạch, hệ thống định tuyến cuộc gọi. - Chức năng : Lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả chức năng truyền dẫn và chức năng chuyển mạch. Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng một dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau. Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng (kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và Jitter cho phép,… đối với mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM). Lớp ứng dụng sẽ đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và nó sẽ thực hiện các yêu cầu đó.  Phần truy nhập : 82 - Lớp vật lý :  Hữu tuyến : Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng. Tuy nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sẽ dần dần chiếm ưu thế và thị trường xDSL, modem cáp dần dần thu hẹp lại.  Vô tuyến : thông tin di động - công nghệ GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh. - Lớp 2 và lớp 3 : Công nghệ IP sẽ làm nền cho mạng truy nhập. - Thành phần :  Phần truy nhập gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến.  Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD. Thuê bao có thể sử dụng mọi kỹ thuật truy nhập (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) 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, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP, … 7.2.2.2 Lớp truyền thông - Thành phần : Thiết bị ở lớp truyền thông là các cổng truyền thông (MG– Media Gateway) bao gồm :  Các cổng truy nhập : AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng lõi với mạng truy nhập, RG (Residental gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao tại nhà.  Các cổng giao tiếp : TG (Trunking Gateway) kết nối giựa mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động,... - Chức năng : Lớp truyền thông có khả năng tương thích các kỹ thuật truy nhập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM ở mạng đường trục. Hay nói cách khác, lớp này chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường ( chẳng hạn như PSTN, FramRelay, LAN, vô tuyến,…) sang môi trường truyền dẫn gói được áp dụng trên mạng lõi và ngược lại. Nhờ đó, các nút 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. 7.2.2.3 Lớp điều khiển 83 - 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 Sever), FS (Feature Server), AS (Application Server). Hình 7.5. Các thành phần của Softswitch Theo MSF (MutiService 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 có các bộ điều khiển riêng cho các dịch vụ : thoại / báo hiệu số 7, ATM / SVC, IP/MPLS, … 84 Hình 7.6. Cấu trúc mạng chuyển mạch đa dịch vụ. - Chức năng Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào. Cụ thể , lớp điều khiển thực hiện : Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch. Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều khiển sắp xếp nhãn (label mapping) giữa các giao diện cổng. Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối (hay mỗi luồng) và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS. Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp media. Thống kê và ghi lại các thông số về chi tiết cuộc gọi, đồng thời thực hiện các cảnh báo. Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển thông tin này đến các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển. Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển. Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ trong mạng. Báo hiệu với các thành phần ngang cấp. 85 Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điều khiển. Nhờ các giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng. 7.2.2.4 Lớp ứng dụng - Thành phần : Lớp ứng dụng 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 nhập 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 mà các nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng. 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 nội dung VPN cho thoại và số liệu Video theo yêu cầu Nhóm các dịch vụ đa phương tiện Thương mại điện tử Các trò chơi trên mạng thời gian thực. …… 2.5 Lớp quản lý Lớp quản lý là một lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp từ lớp kết nối cho đến 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 mạng 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 sẽ dựa trên các giao diện mở và cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ trong một mạng đơn, cho nên mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường đa nhà đầu tư, đa nhà khai thác, đa dịch vụ. Từ những phân tích trên, ta xây dựng sơ đồ các thực thể chức năng của mạng NGN: 86 Hình 7.7. Các thực thể chức năng trong NGN 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 Nhiệm vụ của từng thực thể như sau: - AS-F: đây là thực thể thi hành các ứng dụng nên nhiệm vụ chính là cung cấp các logic dịch vụ và thi hành một hay nhiều các ứng dụng/dịch vụ. - MS-F: cung cấp các dịch vụ tăng cường cho xử lý cuộc gọi. Nó hoạt động như một server để xử lý các yêu cầu từ AS-F hoặc MGC-F. - MGC-F: cung cấp logic cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay nhiều Media Gateway. - CA-F: là một phần chức năng của MGS-F. Thực thể này được kích hoạt khi MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi. - IW-F: cũng là một phần chức năng của MGC-F. Nó được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa các mạng báo hiệu khác nhau. - R-F: cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-F. - A-F: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước. - SG-F: dùng để chuyển các thông tin báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP. - MG-F: dùng để chuyển thông tin từ dạng truyền dẫn này sang dạng truyền dẫn khác. 87 Trên đây chỉ là những chức năng cơ bản nhất của mạng NGN. Và tùy thuộc vào nhu cầu thực tế mà mạng có thêm những chức năng khác nữa. 7.3. Dịch vụ triển khai trong NGN 7.3.1. Giới thiệu Sự cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực mạng thông tin cũng như mạng viễn thông đang diễn ra trong những năm gần đây. Khi sự cạnh tranh gia tăng, điều đặc biệt quan trọng đối với các công ty là xác định vị trí thích hợp để mang lại thuận lợi cho bản thân mình, và để chuẩn bị cho môi trường truyền thông mới đang nổi lên. Trong môi trường này, sự hòa nhập, liên kết và cạnh tranh của các thành viên mới tham gia vào thị trường phải hoạt động tích cực để tìm ra phương thức mới, nhằm giữ và thu hút hầu hết các khách hàng có tiềm năng. Các nhà cung cấp dịch vụ hiện nay đang cố gắng tìm ra lối đi riêng cho mình để tạo ra sự khác biệt với các nhà cung cấp khác, chẳng hạn như tìm kiếm phương thức mới để đóng nhãn và đóng gói dịch vụ, thực hiện giảm các chi phí hoạt động,… Mạng thế hệ mới NGN là bước kế tiếp của thế giới viễn thông, có thể được hiểu là mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, nơi mà các chuyển mạch và các phần tử truyền thông (như các bộ định tuyến, các bộ chuyển mạch và gateway) được phân biệt một cách luận lý và vật lý theo khả năng điều khiển thông minh dịch vụ hoặc cuộc gọi. Khả năng điều khiển thông minh này thường hỗ trợ cho tất cả các loại dịch vụ trên mạng truyền thông, từ dịch vụ thoại cơ bản (Basic Voice Telephony Services) cho đến các dịch vụ dữ liệu, hình ảnh, đa phương tiện, băng rộng tiên tiến (Advanced Broadband), và các ứng dụng quản lý (Management Application). Hình 7.8. Mạng đa dịch vụ (góc độ dịch vụ) Như đã đề cập ở các phần trước, NGN là sự tập trung của ba loại mạng chính: mạng thoại PSTN, mạng di động và mạng chuyển mạch gói (mạng Internet). Cấu trúc 88 này phân phối toàn bộ các phương thức truy nhập, hầu hết các công nghệ và ứng dụng mới. Từ đó tạo ra nhiều dịch vụ mới. Hình 7.9. Cấu trúc NGN dạng module Có ba loại dịch vụ chủ yếu trong NGN: dịch vụ thời gian thực và thời gian không thực, dịch vụ nội dung, dịch vụ quản lý. Các dịch vụ này giúp cho các nhà khai thác có sự điều khiển, bảo mật và độ tin cậy tốt hơn đồng thời giảm chi phí vận hành. Nhờ đó, các nhà cung cấp dịch vụ có thể nhanh chóng có nguồn thu mới. Xây dựng trên các thành phần mở và được module hóa, trên các giao thức chuẩn và các giao diện mở, NGN đã trở thành một phương tiện thực hiện mục đích là cho phép kết nối giữa con người và máy móc ở bất cứ khoảng cách nào. Nói cách khác, NGN có khả năng cung cấp các yêu cầu đặc biệt của tất cả khách hàng công ty, văn phòng ở xa, văn phòng nhỏ, nhà riêng,… Nó hợp nhất thoại hữu tuyến và vô tuyến, dữ liệu, video,… bằng cách sử dụng chung một lớp truyền tải gói. Các lớp dịch vụ của NGN linh hoạt, chi phí hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn đối với các dịch vụ trước đây. 7.3.2. Nhu cầu NGN đối với các nhà cung cấp dịch vụ Mạng Internet đang xử lý khá tốt tất cả các dịch vụ chúng ta yêu cầu. Giải pháp của mạng Internet đơn giản là sử dụng các thiết bị đầu cuối thuê bao CPE (Customer Premise Equipment) tiên tiến như PC, smart phone, set-top-box,… Dịch vụ được thực hiện tại các hệ thống đầu cuối. Các xí nghiệp, các công ty phần mềm và một số trường 89 Đại học, trung học sẽ phát triển các ứng dụng và tải chúng từ mạng Internet đến các thiết bị CPE. Các yêu cầu đối với mạng truyền tải công cộng là tính tin cậy và băng thông truyền dẫn cao. Như vậy tại sao các nhà cung cấp dịch vụ lại quan tâm đến dịch vụ NGN? Tại sao họ không theo phương thức kinh doanh cũ? Sau đây là một số lý do tiêu biểu:  Nhà cung cấp có thể tồn tại với phương thức cũ (nếu họ may mắn), tuy nhiên chắc chắn họ sẽ không thành công. Các nhà cung cấp đang bắt buộc cạnh tranh về giá để đảm bảo thu nhập. Trong lúc đó, các đối thủ cạnh tranh đưa ra các dịch vụ hấp dẫn để được các khách hàng “béo bở” nhất. Do đó nếu nhà cung cấp dịch vụ muốn thành công trong thời đại mới, họ buộc phải thêm giá trị vào các dịch vụ truyền thống của mình. NGN hỗ trợ các dịch vụ mới tiên tiến nên cho phép họ giữ được các khách hàng quan trọng và mở rộng thị trường trong nhiều khu vực mới.  Mạng lưới hiện nay không thể cung cấp tất cả các yêu cầu của khách hàng. Một điều không thể nghi ngờ là các dịch vụ của một vài khách hàng đang chuyển dần ra biên mạng. Nhà cung cấp mạng công cộng không thể chống lại khuynh hướng này. Tuy nhiên họ không chấp nhận thất bại. Kinh doanh các dịch vụ thông tin mới trở thành một ngành công nghiệp có thể thu về hàng tỷ đô la. Cuối cùng có một thực tế là một số người muốn sử dụng các dịch vụ mới trên nền CPE, trong khi số khác lại thích dịch vụ trên nền mạng.  Các dịch vụ trên nền mạng có nhiều ưu điểm. Với một số nhỏ các dịch vụ đơn giản không yêu cầu làm việc giữa khách hàng với nhau, các dịch vụ trên nền CPE có thể hiệu quả. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng làm việc với nhau tăng, các dịch vụ trên nền mạng tỏ ra có nhiều lợi thế hơn. Ví dụ, các ứng dụng trên nền mạng linh hoạt hơn và có khả năng mở rộng hơn so với các dịch vụ trên nền CPE. Với các ứng dụng trên nền CPE, thiết bị CPE cần phải tinh vi, phức tạp hơn (và do đó, đắt tiền hơn) để đảm bảo các yêu cầu về các ứng dụng tiên tiến hơn. Giải pháp trên nền mạng cho phép chia sẻ tài nguyên và dễ dàng mở rộng để đáp ứng các yêu cầu đó. Thứ hai, dịch vụ trên nền CPE khó khăn trong việc cung cấp các dịch vụ đối với thuê bao di động. Nếu khách hàng muốn truy nhập vào các dịch vụ của họ tại những địa điểm khác nhau, họ cần phải mang thiết bị CPE theo hay tải phần mềm từ vị trí mới, lãng phí thời gian và tài nguyên mạng. Với các dịch vụ trên nền mạng, khách hàng có thể truy nhập vào các dịch vụ của họ bất kể từ vị trí nào. Cuối cùng, các vấn đề khách hàng quan tâm như tính cước, quản lý cấu hình, dự phòng và các dạng quản lý khác được xử lý dễ dàng hơn đối với các dịch vụ trên nền mạng. NGN sẽ cho phép các nhà khai thác cung cấp với chi phí hiệu quả của các dịch vụ mới phức tạp hơn bằng cách xây dựng một lõi liên hệ với các dịch vụ truyền tải truyền thống. Thêm vào đó, việc hợp nhất các ứng dụng NGN làm giảm chi phí bằng cách 90 loại bỏ các nhược điểm của các dịch vụ riêng lẻ hiện nay. NGN còn giảm thời gian thương mại hóa và xoay vòng vốn nhanh hơn khi cung cấp các dịch vụ mới. Và sau cùng, NGN mở rộng các dịch vụ tiên tiến, tăng khả năng cạnh tranh và mở rộng khả năng thâm nhập thị trường của họ. 7.3.3. Yêu cầu của khách hàng Sau đây là phân tích yêu cầu của một số khách hàng đặc trưng:  Công ty lớn: - Dịch vụ VPN cho kết nối nội bộ, và dịch vụ truyền dẫn (chẳng hạn như leased line) kết nối với bên ngoài. Có nhu cầu quản lý dịch vụ và mạng. - Dung lượng băng thông lớn, phân phối băng thông linh hoạt. - Yêu cầu QoS là bắt buộc, có sự dự phòng.  Công ty trung bình: - Dịch vụ VPN cho kết nối nội bộ và các dịch vụ văn phòng kết nối với bên ngoài như: thoại, Internet, fax,… - Dung lượng băng thông trung bình. - QoS: quan trọng  Công ty nhỏ, văn phòng đặt tại nhà: - Dịch vụ kết nối từ xa, dịch vụ văn phòng như thoại, fax, dữ liệu, Internet,.. - Dung lượng băng thông trung bình. - QoS: ít quan trọng.  Thuê bao tại nhà - Dịch vụ kết nối từ xa và các dịch vụ tại nhà như thoại, Internet, di động, giải trí, điều khiển các thiết bị trong nhà,… - Dung lượng băng thông nhỏ. - QoS: ít quan trọng. 7.3.4. Dịch vụ NGN 7.3.4.1. Xu hƣớng các dịch vụ trong tƣơng lai Để xác định được các dịch vụ trong mạng thế hệ sau cũng như chiến lược đầu tư của các công ty, xu hướng phát triển các dịch vụ trong tương lai là vấn đề rất cần xem xét.  Trước hết chúng ta cần quan tâm đến xu hướng của dịch vụ thoại. Đây là dịch vụ phổ biến, lâu đời và thu nhiều lợi nhuận nhất từ những ngày đầu cho đến nay. Do đó, dịch vụ thoại truyền thống sẽ tiếp tục tồn tại trong thời gian dài. Sau đó, một phần dịch vụ truyền thống này chuyển sang thông tin di động và thoại qua IP.  Đối với dịch vụ truyền thông đa phương tiện, hiện nay H.323 đã là môi trường cho giải pháp thoại qua giao thức IP và các dịch vụ đa phương tiện tương đối đơn giản. 91 Tuy nhiên, sau đó SIP sẽ thay thế cho H.232 do SIP có nhiều ưu điểm hơn và thích hợp với các dịch vụ truyền thông đa phương tiện phức tạp.  Trong tương lai, tính cước dịch vụ theo nội dung và chất lượng, không theo thời gian sẽ chiếm ưu thế.  Nhiều dịch vụ và truy nhập ứng dụng thông qua các nhà cung cấp dịch vụ và truy nhập ứng dụng sẽ phát triển mạnh. Các dịch vụ leased line, ATM, Frame Relay hiện nay sẽ tiếp tục tồn tại thêm một thời gian nữa do các tổ chức kinh doanh không muốn thay đổi thiết bị chỉ vì thay đổi dịch vụ kết nối. Dịch vụ IP-VPN sẽ trở thành một lựa chọn hấp dẫn.  Cuối cùng, phương thức truy nhập mạng, ra lệnh, nhận thông tin,… bằng lời nói (voice portal) sẽ là một chọn lựa trong tương lai. Hiện nay, kỹ thuật chuyển đổi từ lời nói sang file văn bản và ngược lại đang phát triển mạnh. 7.3.4.2. Các đặc trƣng của dịch vụ NGN Mặc dù thật khó để dự đoán hết các ứng dụng trong tương lai, nhưng chúng ta có thể chỉ ra các đặc trưng và các khả năng quan trọng của dịch vụ trong môi trường NGN bằng cách xem xét các xu hướng công nghiệp liên quan đến dịch vụ hiện nay. Một điều chắc chắn là chúng ta đang dịch chuyển từ mạng chuyển mạch kênh, trên nền TDM sang mạng dựa trên chuyển mạch gói, dựa trên truyền tải tế bào hay khung. Tuy nhiên các thay đổi này là trong mạng truyền tải và ở đây chúng ta chỉ xem xét ở mức dịch vụ. Các nhà cung cấp dịch vụ mạng truyền thống đã cung cấp các dịch vụ với khuynh hướng thoại băng hẹp, bằng một kết nối đơn điểm-điểm trong mỗi cuộc gọi trên một thị trường rộng lớn giữa các thuê bao đầu cuối, với các khả năng sử dụng các dịch vụ giá trị gia tăng khác nhau. Dù sao, các dịch vụ này đã làm thay đổi nhanh chóng đến nền kinh tế thế giới và thông tin cũng được xem như một nguồn tài nguyên cơ sở. Trong khi các dịch vụ hiện tại vẫn được các nhà cung cấp giữ lại, thì khách hàng lại sẽ hướng đến các dịch vụ đa phương tiện băng rộng và các dịch vụ mang nhiều thông tin. Khách hàng có thể tương tác với nhau thông qua mạng nhờ các thiết bị CPE tinh vi và có thể chọn trên phạm vi rộng chất lượng dịch vụ (QoS) và dải tần. Trong tương lai, mạng thông minh sẽ không chỉ tạo ra các tuyến kết nối bằng cách dựa trên cơ sở dữ liệu đơn giản mà còn có thể mang nhiều thông tin rộng hơn như: quản lý session đa phương tiện, các kết nối đa công nghệ, điều khiển/quản lý thông minh, bảo mật cao, các dịch vụ chỉ dẫn trực tuyến, các phần tử giám sát,… Sự phát triển của các dịch vụ truyền thông hiện nay sẽ hướng tới việc các nhà cung cấp dịch vụ phải có sự mềm dẻo, linh hoạt để phục vụ được cả thị trường lớn và nhỏ. Các quyết định về việc cung cấp dịch vụ của họ có thể gặp nhiều vấn đề phải giải quyết như giá cả, việc đóng gói, tiếp thị cũng như sự tiện ích của dịch vụ thực tế khi 92 cung cấp. Khi có nhiều phương tiện truyền tin, nhà cung cấp dịch vụ, nhà cung cấp thiết bị và các doanh nghiệp thương mại liên quan đến việc cung cấp dịch vụ, liên mạng và các hệ thống thương mại sẽ trở nên càng quan trọng. Mục tiêu chính của dịch vụ NGN là cho phép khách hàng có thể lấy thông tin họ muốn ở bất kỳ dạng nào, trong bất kỳ điều kiện nào, tại mọi nơi và dung lượng tùy ý. Dựa trên các khuynh hướng được đề cập ở trên, sau đây là một số đặc tính dịch vụ quan trọng trong môi trường NGN:  Liên lạc thông tin rộng khắp, thời gian thực, đa phương tiện, đảm bảo độ tin cậy, thân thiện trong việc liên kết các thuê bao, truy nhập tốc độ cao và truyền tải thông tin với bất kỳ phương tiện nào, vào mọi lúc, tại mọi nơi,…  Nhiều thực thể và các phần tử mạng thông minh được phân bố trên toàn mạng. Nó bao gồm các ứng dụng cho phép truy nhập và điều khiển các dịch vụ mạng. Nó cũng có thể thực hiện các chức năng cụ thể thay thế cho nhà cung cấp dịch vụ hoặc mạng. Ta có thể xem nó như một tác tử quản lý có thể thực hiện giám sát tài nguyên mạng, tập hợp các số liệu,…  Dễ dàng sử dụng. Khách hàng không bị ảnh hưởng từ các quá trình tập trung, xử lý và truyền dẫn thông tin phức tạp của hệ thống. Nó cho phép khách hàng truy xuất và sử dụng các dịch vụ mạng một cách đơn giản hơn, bao gồm các giao diện người dùng cho phép tương tác tự nhiên giữa khách hàng và mạng. Khách hàng được cung cấp các thông tin hướng dẫn, các tùy chọn, các tương tác quản lý xuyên suốt các dịch vụ. Ngoài ra nó còn cung cấp các menu khác nhau cho những người chưa có kinh nghiệm ngược lại với những người đã có kinh nghiệm, và cung cấp một môi trường thống nhất cho các dạng thông tin.  NGN cho phép khách hàng quản lý hồ sơ các nhân, tự dự phòng các dịch vụ mạng, giám sát thông tin tính cước, cá nhân hóa giao diện người dùng, tạo ra và dự phòng các ứng dụng mới  Với việc quản lý thông tin thông minh, NGN giúp người dùng quản lý sự quá tải của thông tin bằng cách cung cấp cho họ khả năng tìm, sắp xếp và lọc các bản tin hoặc dữ liệu, quản lý chúng cho mọi phương tiện. 7.3.4.3. Các dịch vụ chính trong mạng NGN Trong thời gian hoàn thành tài liệu này, NGN vẫn đang trên đường triển khai. Do vậy, chúng ta sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc xác định hết tất cả các loại hình dịch vụ mà NGN có khả năng cung cấp trong thời gian tới. Rất nhiều dịch vụ, một số đã sẵn sàng, một số khác chỉ ở mức khái niệm trong giai đoạn đầu của quá trình triển khai NGN. Trong khi một số dịch vụ có thể được cung cấp từ mặt bằng sẵn có, một số khác được cung cấp từ khả năng báo hiệu, quản lý và điều khiển của NGN. Mặc dù các dịch vụ mới là động lực chính tạo ra NGN, nhưng lợi nhuận của NGN trong giai 93 đoạn đầu vẫn do các dịch vụ truyền thống mang lại. Do đó, các dịch vụ truyền thống vẫn trang trải được cho mạng, trong khi các dịch vụ mới phục vụ cho sự phát triển sau này. Hầu hết các dịch vụ truyền thống là các dịch vụ dựa trên cơ sở truy nhập/ truyền dẫn/ định tuyến/ chuyển mạch, dựa trên cơ sở khả năng kết nối/ tài nguyên và điều khiển phiên, và các dịch vụ giá trị gia tăng khác. NGN có khả năng cung cấp phạm vi rộng các loại hình dịch vụ, bao gồm: - Các dịch vụ tài nguyên chuyên dụng như: cung cấp và quản lý các bộ chuyển mã, các cầu nối hội nghị đa phương tiện đa điểm, các thư viện nhận dạng tiếng nói,… - Các dịch vụ lưu trữ và xử lý như: cung cấp và quản lý các đơn vị lưu trữ thông tin về thông báo, file servers, terminal servers, nền tảng hệ điều hành (OS platforms),… - Các dịch vụ trung gian như: môi giới, bảo mật, bản quyền,… - Các dịch vụ ứng dụng cụ thể như: các ứng dụng thương mại, các ứng dụng thương mại điện tử,… - Các dịch vụ cung cấp nội dung mà nó có thể cung cấp hoặc môi giới nội dung thông tin như: đào tạo, các dịch vụ xúc tiến thông tin,.. - Các dịch vụ interworking dùng để tương tác với các dịch vụ khác, các ứng dụng khác, các mạng khác, các giao thức hoặc các định dạng khác như chuyển đổi EDI (Electronic Data Interchange). - Các dịch vụ quản lý, bảo dưỡng, vận hành và quản lý các dịch vụ và mạng truyền thông. Sau đây là một số dịch vụ mà chúng ta tin rằng nó sẽ chiếm vị trí quan trọng trong môi trường NGN, bao gồm một phạm vi rộng các dịch vụ từ thoại thông thường đến các dịch vụ tích hợp phức tạp như Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) nhằm nhấn mạnh rằng kiến trúc dịch vụ thế hệ sau sẽ cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ khác nhau. 7.3.4.3.1 Dịch vụ thoại (Voice Telephony) NGN vẫn cung cấp các dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class,… Tuy nhiên cần lưu ý là NGN không cố gắng lặp lại các dịch vụ thoại truyền thống hiện đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi. 7.3.4.3.2 Dịch vụ dữ liệu ( Data Service) Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giá trị gia tăng như băng thông theo yêu cầu, tính tin cậy và phục hồi nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch ảo (SVC- Switched Virtual Connection), và quản lý dải tần, điều 94 khiển cuộc gọi,… Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dịch vụ QoS theo yêu cầu. 7.3.4.3.3 Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ liệu. Các dịch vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa hiển thị thông tin. Ngoài ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau. 7.3.4.3.4 Dịch vụ sử dụng mạng riêng ảo (VPN) Thoại qua mạng riêng ảo cải thiện khả năng mạng, cho phép các tổ chức phân tán về mặt địa lý, mở rộng hơn và có thể phối hợp các mạng riêng đang tồn tại với các phần tử của mạng PSTN. Dữ liệu VPN cung cấp thêm khả năng bảo mật và các thuộc tính khác mạng của mạng cho phép khách hàng chia sẻ mạng Internet như một mạng riêng ảo, hay nói cách khác, sử dụng địa chỉ IP chia sẻ như một VPN. Hình 7.11. Dịch vụ VPN tiên tiến cho SOHO 7.3.4.3.5 Tính toán mạng công cộng (PNC- Public Network Computing) Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại và các khách hàng. Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/ bảo vệ/ dự phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán). Như một sự lựa chọn, các nhà cung cấp dịch vụ mạng công cộng có thể chung cấp các dịch vụ thương mại cụ thể (như hoạch định tài nguyên công ty (ERP- Enterprise Resource Planning), dự báo thời gian, hóa 95 đơn chứng thực,…) với tất cả hoặc một phần các lưu trữ và xử lý xảy ra trên mạng. Nhà cung cấp dịch vụ có thể tính cước theo giờ, ngày, tuần,… hay theo phí bản quyền đối với dịch vụ. 7.3.4.3.6 Bản tin hợp nhất (Unified Messaging) Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện chung. Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy nhập (cũng như được thông báo) tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình thức truy nhập (hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ liệu vô tuyến). Đặc biệt kỹ thuật chuyển đổi lời nói sang file văn bản và ngược lại được thực hiện ở server ứng dụng cần phải được sử dụng ở dịch vụ này. 7.3.4.3.7 Môi giới thông tin ( Information Brokering) Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến khách hàng tương ứng với nhà cung cấp. Ví dụ như khách hàng có thể nhận thông tin trên cơ sở các tiêu chuẩn cụ thể hay trên các cơ sở tham chiếu cá nhân,… 7.3.4.3.8 Thương mại điện tử (E-commerce) Cho phép khách hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng; có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền, cung cấp khả năng bảo mật,… Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong danh mục các dịch vụ này; bao gồm cả các ứng dụng thương mại, ví dụ như quản lý dây chuyền cung cấp và các ứng dụng quản lý tri thức. Dịch vụ thương mại điện tử còn được mở rộng sang lĩnh vực di động. Đó chính là dịch vụ thương mại điện tử di động (m-commerce – Mobile Commerce). Có nhiều khái niệm khác nhau về m-commerce, nhưng ta có thể hiểu đây là dịch vụ cho phép người sử dụng tham gia vào thị trường thương mại điện tử (mua và bán) qua các thiết bị di động cầm tay. 7.3.4.3.9 Các dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service) Một thuê bao có thể chuyển một cuộc gọi thông thường đến trung tâm phân phối cuộc gọi bằng cách kích chuột trên một trang web. Cuộc gọi có thể xác định đường đến một agent thích hợp, mà nó có thể nằm bất cứ đâu thậm chí cả ở nhà (như trung tâm cuộc gọi ảo – Vitual Call Center). Các cuộc gọi thoại cũng như các tin nhắn e- mail có thể được xếp hàng giống nhau đến các agent. Các agent có các truy nhập điện tử đến các khách hàng, danh mục, nguồn cung cấp và thông tin yêu cầu, có thể được truyền qua lại giữa khách hàng và agent. 7.3.4.3.10 Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive Gaming) Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra các trò chơi tương tác (chẳng hạn như video games) 7.3.4.3.11 Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) 96 Tham chiếu đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự kiện, con người, địa điểm, kinh nghiệm,… của thế giới thực, ở đó những người tham dự và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý. Các dịch vụ này là yêu cầu sự phối hợp rất phức tạp của các tài nguyên khác nhau. 7.3.4.3.12 Quản lý tại nhà (Home Manager) Với sự ra đời của các thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt động, các hệ thống giải trí, và các công cụ khác tại nhà. Giả sử như chúng ta đang xem ti vi và có chuông cửa, không vấn đề gì cả, ta chỉ việc sử dụng điều khiển ti vi từ xa để xem được trên màn hình ai đang đứng trước cửa nhà mình. Hoặc chẳng hạn như chúng ta có thể quan sát được ngôi nhà của mình trong khi đang đi xa, hoặc quan sát được người trông trẻ đang chăm sóc em bé như thế nào khi ta đang làm việc tại cơ quan. Ngoài các dịch vụ đã nêu trên còn có rất nhiều dịch vụ khác có thể triển khai trong môi trường NGN như: các dịch vụ ứng dụng trong y học, chính phủ điện tử, nghiên cứu nào tạo từ xa, nhắn tin đa phương tiện,… Như vậy các dịch vụ thế hệ sau là rất đa dạng và phong phú, việc xây dựng, phát triển và triển khai chúng là mở và linh hoạt. Chính vì vậy nó thuận tiện cho các nhà cung cấp dịch vụ và ứng dụng triển khai dịch vụ đến cho khách hàng trong môi trường NGN. 7.3.5. Kiến trúc dịch vụ thế hệ sau Hình 7.12: Cấu trúc mạng đa dịch vụ (từ góc độ mạng) Sự hiểu biết cấu trúc dịch vụ mạng thế hệ mới sẽ giúp làm sáng tỏ các yêu cầu đối với mỗi phát hành về công nghệ NGN. 97 Xét trên lớp ứng dụng dịch vụ, có hai thành phần chức năng được thêm vào cấu trúc mạng thế hệ sau: chức năng server ứng dụng và chức năng media server. Hình 7.13 Cấu trúc chức năng lớp ứng dụng  Chức năng của Server ứng dụng  Cung cấp một flatform phân phối dịch vụ đối với các dịch vụ tiên tiến  SIP là giao thức được sử dụng giữa các bộ điều khiển cuộc gọi (MGC) và các server ứng dụng.  Có thể cung cấp các giao diện mở APIs cho việc tạo và triển khai các dịch vụ (như giao diện JAIN, Parlay, CLP,…) Hình 7.14 Các API đặt bên cạnh server ứng dụng  Là nền tảng cho việc thực thi và quản lý các dịch vụ.  Triển khai các dịch vụ nhanh chóng và nâng cấp các dịch vụ hiện có.  Chức năng của Media Server  Cung cấp các tài nguyên phương tiện đặc trưng như IVR, hội thảo, fax,…  Các tài nguyên này thường là thu âm thanh, phát hiện nhấn phím, hội thảo, chuyển văn bản thành thoại, facsimile, nhận dạng tiếng nói,..  Giao tiếp với server ứng dụng bằng giao thức MGCP và/hoặc SIP  Kết cuối một dòng RTP, đóng vai trò như một đầu cuối media. 98 Cấu trúc chức năng này có thể được đặt theo nhiều kiểu cấu trúc vật lý khác nhau, như các hình sau: Hình 7.15. Mô hình cấu trúc vật lý 1 Hình 7.16. Mô hình cấu trúc vật lý 2 Phần này miêu tả ba đặc trưng quan trọng nhất của môi trường điều khiển dịch vụ trong mạng thế hệ mới: 7.3.5.1. Kiến trúc phân lớp Khái niệm cấu trúc phân lớp là khái niệm trung tâm của môi trường NGN. NGN chia điều khiển dịch vụ/ session từ các phương thức truyền tải cơ sở. Điều này cho phép các nhà cung cấp lựa chọn (cho từng trường hợp cụ thể) các phương thức truyền tải thông tin không phụ thuộc vào phần mềm điều khiển. Như mô tả trong hình sau, 99 điều khiển NGN có thể được phân tách thành điều khiển đặc tính (feature), điều khiển dịch vụ/ phiên, điều khiển kết nối. Sự phân tách giữa truy nhập, dịch vụ và điều khiển phiên trong lớp dịch vụ cho phép mỗi phiên được xử lý độc lập với các phiên khác. Do đó, nhiều phiên dịch vụ có thể được bắt đầu từ một phiên truy nhập. Tương tự, các phiên liên lạc có thể được xử lý riêng lẻ với phiên dịch vụ nói chung mà chúng là bộ phận (bằng cách đó cho phép điều khiển cuộc gọi và kết nối một cách riêng lẻ). Điều quan trọng nhất là các sự phân tách này cho phép các dịch vụ được phát triển độc lập với truyền dẫn và kết nối. Do vậy, các nhà phát triển dịch vụ có thể không cần hiểu hết các dịch vụ họ đang phát triển. Hình 7.17 Cấu trúc điều khiển phân lớp 7.3.5.2. Giao diện các dịch vụ mở API Hình 5.10 cũng chỉ ra một số đặc tính quan trọng của kiến trúc dịch vụ thế hệ sau, như tính tin cậy của nó trên các giao diện và cấu trúc mở. Đặc biệt, môi trường phát triển mở dựa trên giao diện lập trình ứng dụng (API) sẽ cho phép các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà phát triển ứng dụng và các khách hàng tiềm năng tạo và giới thiệu các ứng dụng một cách nhanh chóng. Nó cũng mở ra nhiều cơ hội để tạo ra và phân phối các dịch vụ cho nhiều khách hàng hơn. Như vậy, khả năng cung cấp các dịch vụ mới và sáng tạo sẽ chỉ bị giới hạn bởi chính sự sáng tạo của chúng ta mà thôi. 100 Hình 7.18. Kiến trúc phân lớp/ Giao diện dịch vụ mở 7.3.5.3. Mạng thông minh phân tán Trong môi trường các dịch vụ NGN, phạm vi thị trường của các dịch vụ có thể sử dụng được mở rộng một cách lớn mạnh gồm các loại hình dịch vụ khác nhau và mạng liên kết thông minh. Môi trường xử lý phân tán NGN (DPE – Distributed Processing Environment) sẽ giải phóng tính thông minh từ các phần tử vật lý trên mạng. Do vậy, tính thông minh của mạng có thể được phân tán đến các vị trí thích hợp trong mạng hoặc nếu có thể, đến CPE. Ví dụ, khả năng thông minh của mạng có thể nằm ở các server cho một dịch vụ nào đó, trên các server nay thực hiện các chức năng cụ thể (ví dụ như các điểm điều khiển dịch vụ SCP, các node dịch vụ trong một môi trường AIN), hoặc trên các thiết bị đầu cuối gần khách hàng. Các khả năng thực hiện sẽ không bị ràng buộc trong các thành phần vật lý của mạng. 101 Hình 7.19 NGN với các nút truy nhập phân tán KẾT LUẬN Nhìn từ góc độ người sử dụng, mạng ngày nay đã và đang trở thành phương tiện cho phép con người và máy móc có thể kết nối với nhau ở bất kỳ khoảng cách nào. Tuy nhiên, nhân tố quan trọng được tập trung nhiều là nền công nghiệp truyền thông dựa trên khái niệm dịch vụ NGN được thực hiện trong môi trường NGN như thế nào từ các góc độ mạng khác nhau.