Nghiên cứu về quá trình phát triển NGN ở Việt Nam

LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống mạng viễn thông đã và đang ngày càng có những bước phát triển vô cùng rực rỡ. Đặc biệt công nghệ mạng NGN đã và đang tạo ra cơ hội giảm thiểu chi phí trong sản xuất kinh doanh và tăng khả năng cạnh tranh cao trong môi trường kinh doanh hiện nay. Trong đề tài này, em nghiên cứu về “quá trình phát triển NGN ở Việt Nam”. NGN (Next Generation Network) là một mạng có 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. Đề tài của em gồm những nội dung sau: Chương 1:”Giới thiệu về mạng thế hệ sau NGN”, nhằm phác thảo những nét cơ bản về cấu trúc, thành phần, giao thức và các kỹ thuật cơ bản được sử dụng trong mạng NGN Chương 2:”Cấu trúc của mạng NGN”, trình bày cấu trúc của mạng NGN Chương 3:”Xu hướng phát triển của mạng NGN”, nêu lên nhưng nguyên nhân xu hướng phát triển lên mạng NGN Chương 4:”Một số mô hình NGN đang phát triển ở Việt Nam”, nêu lên một số mô hình mạng NGN khả thi phát triển ở Việt Nam Do nội dung kiến thức tương đối rộng và mới, thời gian có hạn đồnh thời dịch vụ chưa được triển khai rộng khắp nên đề tài chủ yếu dựa trên lý thuyết, chắc chắn vẫn còn nhiều chỗ thiết sót. Em rất mong nhận được sự góp ý và giúp đỡ của các thầy cô và các bạn để em nắm bắt được nội dung đề tài sâu sắc hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện tử viễn thông, cảm ơn thầy Trần Xuân Trường đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn, những người đã luôn sẵn sàng chia sẻ và góp ý cho mình. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 5 năm 2009 Sinh viên thực hiện Đỗ Thành Trung MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU . 1 PHẦN I: 4 TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN . 4 Chương 1: GIỚI THIỆU MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 4 1.1 Giới thiệu chung: . 4 1.1.1 Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay: . 6 1.1.2 Những hạn chế của mạng Viễn thông hiện tại: 8 1.1.3 Mạng viễn thông thế hệ mới (Next Generation Network) . 9 1.1.3.1 Đặc điểm của mạng NGN . 10 1.1.3.2 Động cơ xuất hiện mạng thế hệ mới . 12 1.1.3.3 Những vấn đề cần quan tâm khi phát triển NGN 14 1.1.3.4 Tìm hiểu các công nghệ: 15 1.2 Khái quát về chuyển mạch mềm: . 17 1.2.1 Nhược điểm của chuyển mạch kênh: 17 1.2.2 Sự ra đời của chuyển mạch mềm (Softswitch): 18 1.2.3 Vị trí của chuyễn mạch mềm trong mô hình phân lớp chức năng của NGN 20 1.2.4 Thành phần chính xủa chuyển mạch mềm 21 1.2.5 Khái quát hoạt động của chuyển mạch mềm Softswitch . 26 1.2.6 Ưu điểm và ứng dụng của chuyển mạch mềm 27 1.2.6.1 Ưu điểm: 27 1.2.6.2 Ứng dụng: 29 1.3 Các giao thức hoạt động: . 30 1.3.1 SIP (Session Initiation Protocol) 31 1.3.2 MGCP (Media Gateway Controller Protocol) . 33 1.3.3 SIGTRAN (signaling Transport Protocol) 33 1.3.4 SCTP (Stream Control Transport Protocol) 34 1.3.5 M2PA (Message Transfer Part 2 Peer-to-Peer Adaptation) . 37 1.3.6 M2UA (MTP2 User Adaptation) . 37 1.3.7 M3UA (MTP3 User Adaptation) . 37 1.3.8 SUA (SCCP User Adaptation) 37 1.3.9 RTP (Real Time Transport Protocol) 37 1.4 So sánh hoạt động của chuyển mạch mềm và chuyển mạch kênh . 39 Chương 2 : CẤU TRÚC MẠNG NGN 41 2.1 Sự tiến hóa từ mạng hiện có lên NGN 41 2.1.1 Chiến lược tiến hóa 41 2.1.2 Sự tiến hóa từ các mạng hiện có lên NGN . 46 2.2 Cấu trúc luận lý (cấu trúc chức năng) của mạng NGN . 52 2.3 Cấu trúc vật lý . 60 2.3.1 Cấu trúc vật lý của mạng NGN 61 2.3.2 Các thành phần mạng và chức năng . 61 2.4 Các công nghệ làm nền cho mạng thế hệ mới . 67 PHẦN II : 75 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN MẠNG NGN Ở VIỆT NAM . 75 Chương 3 : Xu hướng phát triển của mạng NGN . 75 3.1 Sự phát triển mạng NGN trên thế giới: . 75 3.2. Những thách thức khi đưa mạng NGN vào hoạt động 76 Thách thức về chất lượng dịch vụ . 76 Thách thức về quản lý . 77 Thách thức trong quá trình chuyển tiếp . 77 Thách thức về bảo mật 77 Thách thức về kinh tế 77 3.3. Tình hình phát triển mạng NGN tại Việt Nam . 77 3.3.1 Sự cần thiết phải thay đổi công nghệ mạng 78 3.3.2 Mô hình và nguyên tắc tổ chức mạng NGN 78 3.3.3. Triển khai mạng NGN của VNPT . 79 3.3.4. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác . 84 Chương 4 : . 85 Một số mô hình mạng NGN đang phát triển ở Việt Nam . 85 4.1 SURPASS của Siemens : 85 4.2 Mạng BCN: 90 4.2.1. Giới thiệu về BcN: 90 4.2.2. Khái niệm về BcN . 92 4.2.3 Các công nghệ truy nhập trong mạng BcN 93 4.2.4 Ảnh hưởng của quá trình tiêu chuẩn hoá và sự phát triển IMS đến BcN 94 4.2.5. Sự phát triển BcN tại Hàn quốc 95 4.2.6. Khả năng phát triển BcN tại Việt nam: . 99 4.2.7. Kết luận: 101 Kết luận . 103 Mục lục hình ảnh . 104 Phụ lục các chữ viết tắt . 105 Tài liệu tham khảo . 112

doc113 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3146 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu về quá trình phát triển NGN ở Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
phân tán). Bên cạnh đó hệ thống quản lý mạng tập trung và hệ thống tính cước tập trung góp phần quan trọng trong quản lý, vận hành và điều hành mạng. Lớp dịch vụ/ứng dụng: VNPT cung cấp một loạt các dịch vụ như: dịch vụ thẻ trả trớc 1719, dịch vụ 1800, 1900, và nhiều dịch vụ gia tăng khác. Các dịch vụ chủ yếu trên nền mạng NGN: a. Dành cho người sử dụng (cá nhân) có ba dịch vụ: + Dịch vụ điện thẻ trả trước 1719 (calling card 1719): Đây là dịch vụ gọi điện thoại nội hạt, đường dài trong nước và quốc tế với hình thức khách hàng mua thẻ mệnh giá để sử dụng. Người sử dụng chỉ cần mua thẻ điện thoại trả tiền trước có mệnh giá từ 30.000 đồng đến 500.000 đồng là có thể thực hiện cuộc gọi từ bất kỳ máy cố định nào thông qua việc gọi vào số dịch vụ 1719. Cước phí sẽ được trừ trực tiếp vào tài khoản của thẻ. Với cùng một thẻ khách hàng có thể lựa chọn thoại với tốc độ 64kbps hoặc tốc độ 8 kbps có mức giá khác nhau thực hiện các cuộc gọi liên tỉnh, quốc tế hoặc sang mạng di động. Đây là một dịch vụ rất tiện lợi khi không phải đăng ký dịch vụ, sử dụng dịch vụ VoIP giá rẻ ở bất kỳ đâu, người gọi chủ động mức tiền gọi và thẻ gọi có thời hạn lâu dài. + Dịch vụ Call waiting Internet (báo cuộc gọi từ Internet): Cho phép người dùng nhận cuộc gọi đến số điện thoại cố định khi số này đang truy nhập Internet: Khi thuê bao đang vào mạng Internet mà có cuộc gọi đến thì màn hình máy tính sẽ hiển thị thông báo và thuê bao có thể có lựa chọn trả lời bằng máy tính, trả lời bằng điện thoại, chuyển sang máy điện thoại khác hay từ chối cuộc gọi. + Dịch vụ Web Dial Page (gọi điện thoại qua trang Web): Dịch vụ Webdial page cho phép người sử dụng dịch vụ thực hiện cuộc gọi từ một trang Web trên Internet (Webdial page Server) tới một thuê bao PSTN. Cuộc gọi có thể là Phone-to-Phone (điện thoại tới điện thoại) hoặc PC-to-phone (máy tính tới điện thoại). b. Dành cho doanh nghiệp có năm dịch vụ: + Dịch vụ Free Phone 1800: Dịch vụ miễn cước ở người gọi là dịch vụ này cho phép thực hiện cuộc gọi miễn phí tới nhiều đích khác nhau thông qua một số truy nhập thống nhất trên mạng với cước phí thuê bao gọi bằng cuộc gọi nội hạt. Cước phí đường dài của cuộc gọi sẽ được tính cho thuê bao đăng ký dịch vụ 1800. Đối với người sử dụng: không phải trả tiền cho cuộc gọi và có thể gọi tại bất kỳ nơi nào mà chỉ cần nhớ một số gọi. Đối với doanh nghiệp: Dịch vụ Free Phone đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp cung cấp sản phẩm hoặc dịch vụ và các tổ chức mang tính xã hội như các công ty quảng cáo... có số lượng khách hàng đông đảo. Các công ty sử dụng dịch vụ Free Phone sẽ tăng khả năng tiếp xúc với khách hàng, tạo điều kiện cho doanh nghiệp thực hiện tốt hơn việc tiếp thị sản phẩm và dịch vụ qua đó chăm sóc khách hàng của mình được tốt hơn. + Dịch vụ gia tăng 1900 về thông tin, giải trí, thương mại: Dịch vụ này được cung cấp bởi nhà khai thác viễn thông và công ty cung cấp dịch vụ thông tin cho khách hàng. Người sử dụng dịch vụ gọi đến một số điện thoại dễ nhớ do nhà khai thác viễn thông cung cấp để nghe thông tin (thể thao, thời tiết...), giải trí hoặc thương mại của công ty cung cấp dịch vụ thông tin. Mức cước cuộc gọi sẽ được thu cao hơn cước thoại thông thường và tiền cước thu được của người sử dụng được chia theo công thức thoả thuận giữa nhà khai thác và công ty cung cấp thông tin. Với dịch vụ này nhà cung cấp thông tin dễ dàng cung cấp thông tin về thời tiết, thể thao, thị trường giá cả hoặc tư vấn về y tế, giáo dục... + Dịch vụ Free call button (gọi miễn phí từ trang Web): Cho phép thuê bao sử dụng Internet (ngay trên Website của doanh nghiệp) để thực hiện các cuộc gọi không mất tiền đến các trung tâm hỗ trợ bán hàng và phía doanh nghiệp sẽ trả tiền cho cuộc gọi này. Trong trang web của doanh nghiệp dịch vụ này sẽ có những biểu tượng cho phép người truy cập gọi từ máy tính sang số điện thoại của thuê bao dịch vụ khi bấm chuột vào biểu tượng. + Dịch vụ gọi thương mại miễn phí (Commercial Free Call Service): Với dịch vụ này người sử dụng có thể gọi đến một số dịch vụ đặc biệt và sẽ được nghe một đoạn quảng cáo tương ứng. Sau khi nghe hết đoạn quảng cáo, người gọi sẽ được hướng dẫn thực hiện một cuộc gọi không mất tiền. + Dịch vụ mạng riêng ảo Mega WAN: Mạng riêng ảo (VPN) là sự mở rộng của mạng riêng sử dụng các đường truyền qua mạng công cộng ví dụ như Internet. Dịch vụ mạng riêng ảo cung cấp kết nối mạng riêng ảo (LAN/WAN) cho khách hàng bằng các kênh riêng ảo trên nền mạng NGN. Khách hàng chỉ cần đăng ký các điểm và tốc độ cổng kết nối theo nhu cầu sử dụng. Nó giảm chi phí hơn rất nhiều so với dịch vụ thuê kênh riêng. Dịch vụ này rất hữu dụng cho những công ty mới không đủ khả năng xây dựng mạng WAN cho riêng mình: Giảm chi phí thông tin liên lạc nội bộ công ty (Intranet voice, video và data), tăng băng thông (bandwidth on demand) với xu hướng tin học hoá văn phòng và các hoạt động kinh doanh. Các dịch vụ IT trên mạng ngày càng da dạng (Tele-education, Tele-medecine, E-shopping.v.v..). Khách hàng chuyển từ thuê bao dịch vụ TDM Leased-line truyền thống sang dịch vụ VPN. Một số khó khăn của VNPT khi phát triển mạng NGN: Khó khăn trước tiên mà một nhà cung cấp dịch vụ truyền thống như VNPT gặp phải trong quá trình triển khai mạng NGN là việc mạng của họ chỉ tập trung cung cấp dịch vụ thuê kênh riêng hay thoại. Vì vậy, việc tích hợp những bộ phận của mạng lưới này trong mạng NGN gặp nhiều khó khăn. Ngoài ra, những nhà khai thác mới khi xây dựng NGN ngay từ đầu có thể tiết kiệm được chi phí, đồng thời có thể đến đích trước VNPT. Bên cạnh đó, mạng NGN sẽ làm thay đổi cách thức tổ chức con người và mô hình kinh doanh. Điều này bắt buộc VNPT phải chuyển đổi mô hình kinh doanh để phù hợp với tính năng của mạng NGN. Hướng phát triển mở rộng mạng NGN của VNPT: - Mở rộng mạng NGN 61 tỉnh và thành phố, tăng cường năng lực mạng trục, các đường truyền nối router lõi với nhau, router lõi với router vùng sẽ được tăng tới STM-4 và STM-16, tăng cường năng lực các hệ thống ở lớp điều khiển, các dịch vụ ở lớp ứng dụng và đặc biệt là mở rộng hạ tầng xDSL cho tất cả các tỉnh còn lại với phạm vi vươn tới mọi huyện thị. - Thực hiện thử nghiệm và thay thế các tổng đài lớp 5 bởi các Gateway của NGN. - Cung cấp nhiều dịch vụ hơn như IP Centrex, hội nghị Web ... - Ngoài ra, trong chiến lược hình thành tập đoàn với các Tổng công ty vùng, VNPT sẽ triển khai các mạng NGN nội hạt tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Mạng NGN nội hạt không chỉ kết nối liên mạng với NGN toàn quốc mà còn khai thác chung hạ tầng IP/MPLS với mạng Metro Internet cũng sẽ được xây dựng đồng thời. Hình 3-2 Mô hình mạng NGN của VNPT 3.3.4. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác Hiện nay Công ty Thông tin Viễn thông Điện lực EVNTelecom cũng đang tiến hành xây dựng mạng NGN theo giải pháp SURPASS của Siemens. Trong giai đoạn một VPTelecom sẽ lắp đặt 14 PoP tại các tỉnh và thành phố, sau khi hoàn thành pha 2 đã có 25 PoP. Về mô hình mạng tương tự VNPT, cũng có khả năng cung cấp mọi dịch vụ mà VNPT có thể cung cấp. Đối với các công ty khác như Viettel, SPT cũng đang có các định hướng xây dựng mạng NGN của họ. Điều này làm cho sự cạnh tranh ở thị trường viễn thông Việt Nam ngày càng sôi động, cung cấp cho khách hàng nhiều các dịch vụ mới với giá cả hợp lý. Xu hướng phát triển tất cả các dịch vụ viễn thông trên nền mạng NGN là mục tiêu mà các nhà khai thác đang theo đuổi. Chương 4 : Một số mô hình mạng NGN đang phát triển ở Việt Nam 4.1 SURPASS của Siemens : Tháng 12/2003 VNPT (Công ty Viễn thông Liên tỉnh VTN) đã lắp đặt xong giai đoạn 1 mạng NGN, sử dụng giải pháp SURPASS của Siemens, và đã đi vào vận hành thành công. Đây là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói được VNPT lựa chọn để thay thế cho mạng chuyển mạch kênh truyền thống. Với ưu thế cấu trúc phân lớp theo chức năng và sử dụng rộng rãi các giao diện ở API để kiến tạo dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cáp thiết bị và khai thác mạng, công nghệ NGN đã đáp ứng được yêu cầu kinh doanh trong tình hình mới là dịch vụ đa dạng, giá thành thấp, đầu tư hiệu quả và tạo được nguồn doanh thu mới. Đây là mạng sử dụng công nghệ chuyển gói với đặc tính linh hoạt, ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ truyền dẫn quang băng thông rộng nên tích hợp được dịch vụ thoại và dịch vụ truyền số liệu. Với giải pháp SURPASS của Siemens, mạng NGN do VNPT triển khai sẽ có 4 lớp là: lớp truy nhập, lớp chuyển tải, lớp điều khiển và lớp ứng dụng. Hình 4-1 Các lớp trong giải pháp SURPASS của SIEMENS Lớp truy nhập: được triển khai gồm một Media Gateway kết nối với mạng PSTN phục vụ cho dịch vụ VoIP và bộ BRAS kết nối trực tiếp với thiết bị DSLAM-HUB với khả năng chuyển mạch 10Gb/s, sử dụng công nghệ xDSL, có thể hỗ trợ các kết nối ADSL, SHDSL. Với hạ tầng mạng xDSL này, VNPT đã cung cấp các dịch vụ truy nhập Internet băng rộng Mega VNN tại nhiều tỉnh/thành phố trên cả nước. Các loại Media Gateway được sử dụng trong mô hình của SIEMENS: SURPASS hiG 1050: dung lượng 16 luồng E1/T1 (480/368 kênh VoIP) SURPASS hiG 1100: dung lượng 16 hoặc 32 luồng E1/T1 (480/384 đến 960/786 kênh VoIP) SURPASS hiG 1200: dung lượng 24.000 kênh VoIP Hình 4-2 Vị trí các Media Gateway trong mô hình SURPASS của SIEMENS Ngoài ra, nhằm để cung cấp các dịch vụ mới như IPTV, Video on Demand (VOD) và đồng thời vẫn cung cấp một gateway cho mạng lõi NGN, giải pháp Multiservice Access Node (MSAN) được sử dụng. MSAN cung cấp kết hợp các dịch vụ trên nền các công nghệ truy nhập khác nhau như POTS, ISDN, ADSL, SDSL, SDH, là giao diện cho cả mạng lõi có sẵn và NGN. Trong mô hình SURPASS, các thiết bị MSAN hay SURPASS hiX 56xx cung cấp các dịch vụ như Internet tốc độ cao xDSL, VoIP, HDTV hay bất kỳ dịch vụ nào khác tới khách hàng. Các thiết bị MSAN được sử dụng trong mô hình của SIEMENS: SURPASS hiX 5635: cung cấp tối đa 1080 cổng ADSL2+/VoIP. SURPASS hiX 5630: cung cấp tối đa 576 cổng ADSL2+/VoIP. SURPASS hiX 5625: cung cấp tối đa 360 cổng ADSL2+/VoIP. Hình 4-3 Mô hình ứng dụng MSAN trong giải pháp của SIEMENS. Lớp chuyển tải: gồm 3 nút trục quốc gia đặt tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng và 11 nút vùng đặt tại các tỉnh/thành phố trọng điểm khác với băng thông các tuyến trục và vùng là (STM-1) 155Mb/s  dựa trên truyền dẫn SDH. Hiện tại băng thông tuyến trục đã nâng cấp lên STM-16 (2.5 Gb/s) dựa trên Ring 20Gb/s / WDM. Ba Router lõi M160 Juniper đặt tại Hà Nội, HCM, Đà Nẵng có khả năng chuyển mạch là 160Gb/s. Lớp điều khiển: gồm hai Softswitch HiQ9200 đặt ở Hà Nội và Hồ Chí Minh. Hệ thống Softswitch bao gồm các chức năng về điều khiển hệ thống mạng, cung cấp các giao diện mở để dễ dàng cho việc phát triển các ứng dụng dịch vụ, hỗ trợ nhiều loại giao thức điều khiển khác nhau như MGCP, H.323, Megaco/H.248, SIP, ... Hệ thống các Server ứng dụng (tuỳ theo từng loại hình dịch vụ Server ứng dụng có thể đặt tập trung hoặc phân tán). Bên cạnh đó hệ thống quản lý mạng tập trung và hệ thống tính cước tập trung góp phần quan trọng trong quản lý, vận hành và điều hành mạng. Hình 4-4 Softswitch trong mô hình SURPASS của SIEMENS Lớp dịch vụ/ứng dụng: VNPT  cung cấp một loạt các dịch vụ như: dịch vụ thẻ trả trước 1719, dịch vụ 1800, 1900, và nhiều dịch vụ gia tăng khác. Hướng phát triển mở rộng mạng NGN của VNPT: - Mở rộng mạng NGN 61 tỉnh và thành  phố, tăng cường năng lực mạng trục,  các đường truyền nối router lõi với nhau, router lõi với router vùng sẽ được tăng tới STM-4 và STM-16, tăng cường năng lực các hệ thống ở lớp điều khiển, các dịch vụ ở lớp ứng dụng và đặc biệt là mở rộng hạ tầng xDSL cho tất cả các tỉnh còn lại với phạm vi vươn tới mọi huyện thị. - Thực hiện thử nghiệm và thay thế các tổng đài lớp 5 bởi các Gateway của NGN. - Cung cấp nhiều dịch vụ hơn như IP Centrex, hội nghị Web ... - Ngoài ra, trong chiến lược hình thành tập đoàn với các Tổng công ty vùng, VNPT sẽ triển khai các mạng NGN nội hạt tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Mạng NGN nội hạt không chỉ kết nối liên mạng với NGN toàn quốc mà còn khai thác chung hạ tầng IP/MPLS với mạng Metro Internet cũng sẽ được xây dựng đồng thời. Hiện nay Công ty Thông tin Viễn thông Điện lực EVNTelecom cũng đang tiến hành xây dựng mạng NGN từ tháng 4/2005 theo giải pháp SURPASS của Siemens với 02 Softswitch (tại TP HCM và Hà Nội) và 40 MediaGateway. Về mô hình mạng tương tự VNPT, cũng có khả năng cung cấp mọi dịch vụ mà VNPT có thể cung cấp. Đối với các công ty khác như Viettel, SPT cũng đang có các định hướng xây dựng mạng NGN của họ. 4.2 Mạng BCN: 4.2.1. Giới thiệu về BcN: Sự xuất hiện của các ứng dụng đa phương tiện với các yêu cầu về băng thông và chất lượng dịch vụ cao đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực công nghệ viễn thông. Cùng lúc đó, sự phát triển nhanh chóng của các mạng vô tuyến và cố định bao gồm các mạng di động tế bào thế hệ thứ ba (UMTS và CDMA2000), ADSL, Wi-Fi, WiMax, các mạng DVB vệ tinh và mặt đất đã làm nảy sinh các ý tưởng nghiên cứu về khả năng tích hợp cũng như hội tụ các mạng này. Sự hội tụ giữa các mạng di động và cố định sẽ cung cấp các mô hình kinh doanh mới cho các hệ thống viễn thông cũng như tạo ra các ứng dụng mới. Như vậy, hội tụ băng rộng là xu thế tất yếu trong sự phát triển mạng viễn thông trên toàn thế giới. Sự phát triển này là cần thiết nhằm đáp ứng các nhu cầu đòi hỏi phát sinh từ thực tế. Người sử dụng luôn mong muốn có được các dịch vụ không bị gián đoạn, không hạn chế ở khắp mọi nơi, không phụ thuộc vào thời gian, địa điểm và thiết bị mà họ sử dụng. Mạng hiện tại thiếu tính cạnh tranh và có xu hướng bão hoà về khả năng cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, các nhà cung cấp luôn mong muốn có được nhiều lợi nhuận hơn từ các dịch vụ mới. Mặt khác họ cũng muốn làm sao để chi phí vận hành và bảo dưỡng mạng giảm xuống. Trong mạng hiện tại, các tồn tại chủ yếu còn chưa được giải quyết là: sự phụ thuộc của các dịch vụ vào mạng (dịch vụ thoại-dữ liệu, dịch vụ cố định-di động, dịch vụ viễn thông-quảng bá riêng biệt), chất lượng dịch vụ không được đảm bảo theo yêu cầu, khó khăn trong việc quản lý, tính an toàn chưa cao, thiếu địa chỉ IP, thiếu khả năng tạo ra dịch vụ mới để tăng thêm lợi nhuận. Mạng hội tụ băng rộng (hay còn gọi là BcN – Broadband convergence Network) ra đời nhằm đáp ứng được các yêu cầu của cả khách hàng và nhà cung cấp. Mạng này phải có khả năng phối hợp hoạt động được các mạng khác nhau để hợp nhất lại thành một mạng duy nhất. Hơn nữa, BcN phải có khả năng quản lý được chất lượng dịch vụ trên suốt toàn mạng (end-to-end). Về mặt giá thành, mạng phải có độ tin cậy và hiệu quả cao, giá thành phù hợp. Mạng BcN là mạng IP dựa trên GMPLS/MPLS có khả năng đáp ứng được tất cả các loại hình dịch vụ với chất lượng dịch vụ bảo đảm. Việc quản lý mạng cũng được thực hiện thông qua các cơ chế SLA, quản lý luồng, lỗi theo mô hình FCAPS. Mạng dựa trên IPv6 với mức độ bảo mật cao thông qua các cơ chế cấp phép/xác thực, IPSec, SSH, mã hoá (cryptography) và không gian địa chỉ vô hạn. BcN cũng hỗ trợ các dịch vụ mới để tăng lợi nhuận của nhà cung cấp. Bảng 4-1 So sánh giữa BcN và NGN BcN (Broadband convergence Network- Mạng hội tụ băng rộng) NGN (Next Generation Network- Mạng thế hệ sau) 2002 NGN,2003 NGcN, 2004 BcN Sự hội tụ giữa quảng bá và viễn thông Sự tiếp nối của khái niệm GII(1993) “Dự án NGN 2004” ở ITU Thuật ngữ hóa Cơ hội cho sự hội tụ giữa quảng bá và viễn thông NGN do ITU đề cử vẫn còn đang phôi thai Hình 4-5 Mô hình khái niệm mang BCN 4.2.2. Khái niệm về BcN Khái niệm BcN ban đầu được Hàn quốc đề xướng. Đầu tiên, Hàn quốc xây dựng mạng NGN của họ theo hướng hội tụ với tên gọi là NGcN (Next Generation convergence Network - mạng hội tụ thế hệ sau). Để thực hiện mục tiêu này, Hàn quốc đã vạch ra các giai đoạn phát triển mạng viễn thông của họ với các tiêu chí cụ thể. Sau đó, để phân biệt với NGN - một khái niệm rất chung chung, không có mục tiêu cụ thể, Hàn quốc đã đưa ra khái niệm BcN và xác định các yêu cầu cụ thể cho mạng viễn thông của mình. Bộ thong tin và truyền thông Hàn quốc đã định nghĩa BcN là: - Mạng thế hệ sau băng rộng, hội tụ các mạng cố định và di động, hợp nhất viễn thông và truyền thông quảng bá. - Mạng Internet thế hệ sau phân phối thông tin dựa trên cơ sở chuyển mạch gói IP với sự đảm bảo về chất lượng dịch vụ, có tốc độ rất cao mà không xảy ra các sự cố của mạng Internet tốc độ cao hiện tại đang gặp phải như việc dừng hay ngắt khi truyền dẫn dữ liệu. - Cơ sở hạ tầng cho phép truy nhập các dịch vụ viễn thông, truyền thông quảng bá và Internet từ nhiều loại thiết bị khác nhau. - Bao gồm các chức năng của mạng Internet thế hệ sau (NGI) và mạng thế hệ sau (ITU-T NGN). Sau khi đưa ra khái niệm BcN, Hàn quốc đã bỏ qua không sử dụng khái niệm NGN nữa. Có thể nói BcN là mạng NGN với những yêu cầu và tiêu chí cụ thể hơn. Nó định rõ mạng này được xây dựng để hợp nhất các mạng cố định–di động, viễn thông-quảng bá, cung cấp các dịch vụ băng rộng tốc độ cao trên cơ sở IPv6. 4.2.3 Các công nghệ truy nhập trong mạng BcN Công nghệ truy nhập được phân thành 2 loại là: truy nhập hữu tuyến và truy nhập vô tuyến. Truy nhập vô tuyến bao gồm cả truy nhập không dây (cũng thường được gọi là vô tuyến) như các công nghệ Bluetooth, IEEE 802.11 và mạng di động “tế bào” như mạng GSM, 3G, 4G. Truy nhập hữu tuyến bao gồm các mạng dựa trên cáp đồng (xDSL), cáp quang (FTTH, FTTC,…) hay cáp đồng trục (DOCSIS). Trong kiến trúc BcN, mạng Wi-Fi và các mạng doanh nghiệp, khu dân cư dựa trên truy nhập IP (DSL, FTTH, cáp) sẽ kết nối vào mạng lõi IP/MPLS thông qua phần tử ở biên (IP Gateway), các mạng PSTN và 2G/3G sẽ kết nối vào lõi này thông qua các media gateway với báo hiệu SS7 sẽ được kết nối tới Signalling Gateway. Hinh 4-6 Sự hội tụ các lớp,công nghệ Để cung cấp được các dịch vụ băng rộng trong BcN đến khách hàng thì yếu tố cần thiết là phát triển mạng truy nhập băng rộng. Các công nghệ truy nhập trong mạng BcN bao gồm: - Truy nhập hữu tuyến băng rộng: gồm các công nghệ xDSL, cáp, FTTH/PON (FTTx/PON). Khi mạng BcN hoàn chỉnh, FTTH sẽ là công nghệ truy nhập hữu tuyến chủ yếu. - Truy nhập di động tốc độ cao: GSM/GPRS & EDGE, CDMA 1x EVDO & 1x EVDV, UMTS/W-CDMA (họ các WAN vô tuyến). - Các công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng khác: Wi-Fi (họ LAN vô tuyến 802.11), WiMax (họ MAN vô tuyến 802.16) và 802.20, UWB “WiMedia” (họ PAN vô tuyến 802.15). 4.2.4 Ảnh hưởng của quá trình tiêu chuẩn hoá và sự phát triển IMS đến BcN Các tiêu chuẩn NGN hiện tại không đủ cho việc thực thi trong môi trường hội tụ dịch vụ băng rộng. Điều khiển cuộc gọi đã được định nghĩa rõ ràng, tuy nhiên việc điều khiển nội dung, dữ liệu (streaming) và quảng bá còn rất ít được đề cập đến trong các chuẩn NGN hiện tại. Ngoài ra, các thủ tục kiểm tra tính phối hợp hoạt động giữa các platform dịch vụ khác nhau phục vụ cho dịch vụ hội tụ chưa có. Mạng viễn thông vẫn đang tiếp tục phát triển theo xu hướng hội tụ, do vậy các chuẩn cho mạng BcN vẫn còn đang được tiếp tục xây dựng và hoàn thiện. Mục tiêu của mạng hội tụ là cho phép phát triển nhanh chóng các dịch vụ mới có thể truy nhập được từ nhiều loại thiết bị qua các mạng truy nhập khác nhau. Vấn đề chính để đạt được mức phối hợp hoạt động này là phải phát triển được tập hợp các chuẩn cho phần truy nhập và phân phát dịch vụ. Một thành phần quan trọng trong mạng hội tụ để thực hiện được việc liên kết giữa thiết bị và dịch vụ đó là IMS – cho phép một thiết bị bất kỳ được kết nối tới bất kỳ một dịch vụ nào. Để có được sự kết nối như vậy cần phải có một quá trình nghiên cứu và phát triển. Trong vài năm gần đây, các tổ chức như 3GPP và ETSI đã lần lượt đưa ra các phiên bản tiêu chuẩn. Mỗi phiên bản đều hứa hẹn cho phép các tính năng ưu việt hơn so với phiên bản trước của nó. IMS là một kiến trúc chuẩn, mở nhằm mục đích chuyển tiếp các dịch vụ đa phương tiện qua các mạng di động và IP, sử dụng cùng một loại giao thức chuẩn cho cả các dịch vụ di động cũng như IP cố định. Dựa trên SIP, IMS định nghĩa các giao diện mặt bằng điều khiển chuẩn để tạo ra các ứng dụng mới. IMS ban đầu được 3GPP định nghĩa và phiên bản đầu tiên được thiết kế riêng cho mạng di động nhằm tìm cách triển khai các ứng dụng IP trên mạng di động 3G. Tuy nhiên, việc giới hạn này là không cần thiết và các phiên bản kế tiếp của IMS đã được định nghĩa độc lập với phần truy nhập. Bước tiến này đã thúc đẩy sự phối hợp hoạt động giữa các thiết bị truy nhập khác nhau và do vậy đã kích thích sự hội tụ về mạng di động và cố định. Hiện nay, các kiểu truy nhập có thể hoạt động với lõi IMS là DSL, WLAN, GPRS hay bất kỳ một công nghệ mới nào chẳng hạn như WiMax. Hiện nay, IMS là sự lựa chọn tối ưu cho việc phân phát dịch vụ hội tụ và đa phương tiện, cũng như cho phép cung cấp các dịch vụ IP trên cả mạng di động và cố định. Trong các khảo sát gần đây về ngành công nghiệp viễn thông đều cho thấy mối quan tâm đặc biệt đến IMS. IMS được dự đoán sẽ thương mại hoá dần dần từ năm 2006-2008. Lợi nhuận IMS trên toàn sẽ đạt tới 14,1 tỷ USD vào năm 2010 và được thừa nhận rộng rãi ở châu Âu. Ưu điểm của IMS là khả năng hỗ trợ đa dịch vụ và các kiểu truy nhập khác nhau. Thiết kế của IMS cho phép phối hợp hoạt động giữa các dịch vụ và ứng dụng IP cũng như phối hợp động giữa các thuê bao. IMS đặc biệt tối ưu hoá cho các ứng dụng SIP và đa phương tiện. Ngoài ra, IMS cho phép phát triển nhanh chóng và linh hoạt các dịch vụ mới, cùng với khả năng hội tụ cố định với di động, IMS cho phép giảm đáng kể chi phí đầu tư. IMS hỗ trợ nhiều công nghệ truy nhập khác nhau. Mặc dù IMS 3GPP phiên bản 5 được thiết kế đặc biệt cho chuyển mạch gói UMTS, nó vẫn có thể dùng cho các loại công nghệ truy nhập khác như GPRS. Việc bổ sung sự hỗ trợ của mạng WLAN được đưa ra trong 3GPP phiên bản 6. Kiến trúc IMS cũng được sử dụng để hỗ trợ các truy nhập cố định như xDSL. Với khả năng này, nhiều dịch vụ mới và các mảng kinh doanh mới có thể được thực hiện, đem lại các dịch vụ thông qua các phương thức truy nhập và mạng khác nhau (như mạng cố định - di động, di động - mạng doanh nghiệp). 4.2.5. Sự phát triển BcN tại Hàn quốc Sự phát triển của một loạt các công nghệ mới từ hệ thống tổng đài số TDX trong thập kỷ 80 đến CDMA và Internet băng rộng trong thập kỷ 90 của thế kỷ 20 đã tạo cho Hàn quốc một cơ sở hạ tầng viễn thông và công nghệ thông tin (IT) thuộc loại hàng đầu thế giới. Nền công nghiệp IT ở Hàn quốc đã nổi lên như là một lực lượng chủ đạo của nền kinh tế Hàn quốc và chiếm tới 30% tổng xuất khẩu của Hàn quốc. Các sản phẩm của Hàn quốc dựa trên mạng băng rộng và công nghệ IT bao gồm vật liệu bán dẫn, điện thoại di động, TFT-LCD, TV số và Internet Game được coi là những sản phẩm số một trên thế giới. Nhằm mục tiêu đưa Hàn quốc trở thành quốc gia có thu nhập GDP trên một đầu người đạt 20.000 USD, Bộ thông tin và truyền thông Hàn quốc đã đề ra chiến lược công nghệ thông tin IT 839. Để thực hiện nhiệm vụ này, Hàn quốc đưa ra việc xây dựng 3 cơ sở hạ tầng, đó là: mạng BcN (Broadband convergence Network), mạng U-Sensor và Internet dựa trên cơ sở giao thức IPv6. Tuy mạng băng rộng đã được triển khai ở Hàn quốc từ năm 1995 nhưng do sự hội tụ của viễn thông, quảng bá và Internet cũng như đặt nền móng cho sự phát triển cơ cấu mới của công nghệ IT, việc xây dựng mạng BcN là cần thiết. Hàn quốc hy vọng với việc xây dựng mạng BcN thì vào năm 2010, mạng này sẽ cung cấp được các dịch vụ chất lượng cao với tốc độ 50-100 Mbps cho 20 triệu thuê bao cố định và di động. Ngoài việc hỗ trợ QoS, mạng BcN còn phải đảm bảo tính an toàn dựa trên IPv6 cũng như có tính năng mở đối với các dịch vụ hội tụ mới. Với mạng BcN, Hàn quốc dự tính sẽ thu hút một lượng đầu tư là 67 nghìn tỷ Won và tạo ra 111 nghìn tỷ Won cho các sản phẩm viễn thông và quảng bá. Mạng BcN cũng sẽ cung cấp các dịch vụ công nghệ cao như e-learning, e-health, home network và các dịch vụ VoD thông qua các thiết bị đầu cuối hội tụ không liên quan đến thời gian và địa điểm sử dụng. Để nâng cấp mạng truyền dẫn, chính phủ Hàn quốc tiến hành nâng cấp hệ thống bảo đảm chất lượng và đánh giá QoS. Họ cũng tiến hành xây dựng hệ thống quản lý bảo an hợp nhất. Các kế hoạch này được thực hiện cùng với việc chuyển tất cả các chuẩn địa chỉ Internet cho toàn mạng viễn thông sang IPv6 vào năm 2010. Chính phủ cũng xúc tiến việc thực hiện mạng viễn thông mở cho phép phục vụ không hạn chế qua các mạng khác nhau. Để cải thiện mạng truy nhập, chính phủ Hàn quốc vạch kế hoạch triển khai mạng thuê bao cố định FTTH cho phép truyền tốc độ 50-100 Mbps để truy nhập Internet băng rộng đồng thời cũng phát triển truy nhập vô tuyến băng rộng như WLAN, Internet di động (portable Internet), di động 4G,…. Việc xây dựng mạng hội tụ viễn thông-quảng bá như CATV số, DMB,… cũng được thực hiện song song. Để có được môi trường truy nhập ở khắp mọi nơi, Hàn quốc đã thử nghiệm rộng rãi dịch vụ trong nhà (home network) với sự trợ giúp về tài chính của chính phủ. Cùng với việc lập kế hoạch phát triển mạng BcN, mạng thử nghiệm tiên tiến cũng được tiến hành xây dựng. Mạng thử nghiệm này được thiết kế cho các nghiên cứu liên kết quốc tế, cho việc áp dụng thử nghiệm cũng như phát triển công nghệ và dịch vụ của BcN. Mục tiêu của dự án BcN là xây dựng một cơ sở hạ tầng thông tin hiện đại, tạo nên một môi trường cho phép sử dụng các dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao và làm tiền đề cơ bản cho sự phát triển nền công nghiệp IT. Kế hoạch phát triển BcN của Hàn quốc: Chính phủ Hàn quốc đề ra các giai đoạn xây dựng và phát triển BcN như sau: - Giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng (2004-2005): o Xây dựng mạng thoại và dữ liệu dựa trên IP cho các mạng hữu tuyến và vô tuyến. o Cung cấp các dịch vụ phối hợp hoạt động cố định-di động dựa trên IP và thực thi FTTH. o Triển khai DMB một chiều và áp dụng IPv6 cho mạng trong nhà. - Giai đoạn phát triển (2006-2007): o Hợp nhất các mạng cố định-di động thành mạng IP và bước đầu hợp nhất đối với mạng quảng bá. o Triển khai IPv6 trong mạng chuyển tải và mở rộng FTTH. o Triển khai DMB hai chiều và cung cấp các dịch vụ. o Triển khai mạng u-sensor (USN). - Giai đoạn hoàn thành (2008-2010): o Hợp nhất các mạng cố định, di động và quảng bá thành mạng duy nhất dựa trên IP. o Xây dựng mạng chuyển tải hợp nhất dựa trên cơ sở IP. o Hoàn thiện cơ sở hạ tầng cho các dịch vụ bảo đảm chất lượng cùng với sự hỗ trợ của các công nghệ FTTH, HPi, 4G,… o Xây dựng hoàn thiện mạng USN và triển khai các thiết bị đầu cuối tích hợp thông minh. Hình 4-7 Mạng hội tụ băng rộng của KT Mạng BcN thử nghiệm của KT: Trong công cuộc xây dựng và phát triển mạng BcN ở Hàn quốc, KT - nhà cung cấp viễn thông lớn nhất Hàn quốc, là một thành viên có vai trò rất quan trọng. KT đã lập kế hoạch để xây dựng mạng BcN thử nghiệm ở Seoul, Gyeonggi-do, Daejeon và Daegu nhằm cung cấp các dịch vụ thế hệ sau hợp nhất viễn thông, quảng bá cũng như Internet cho khoảng 600 thuê bao và đã có trên 2.500 lượt người sử dụng dịch vụ trong năm 2005. KT đã đầu tư xây dựng mạng thế hệ sau bằng việc xây dựng 2 nút mới cho mạng IPv6 ở Seul (2 khu vực), Daejeon và Daegu. KT cũng đã tiến hành giới thiệu 30 kiểu dịch vụ đa phương tiện và các thiết bị/công nghệ thông tin thế hệ sau trên cơ sở BcN theo 5 nhóm là: Learning+, Communication UP, Fun & Fun, WellBeingLife và BcN Infra. Người tham dự buổi trình diễn này có thể sử dụng thử các ứng dụng đa phương tiện như điện thoại thấy hình chất lượng cao, các bài giảng trực tuyến dựa trên nền IPv6, điện thoại thấy hình tích hợp cố định/di động, các giải pháp QoS, dịch vụ FTTH và các báo cáo thời tiết sống động. Buổi trình diễn này cũng giới thiệu các hệ thống chuyển mạch, TGW, SGW và AGW dùng cho mạng BcN. Ngoài ra KT cũng đã phát triển các SoftSwitch và WDM- PON cần thiết cho BcN. Hình 4- 8 Giải pháp cung cấp dịch vụ của Samsung trên nền BcN 4.2.6. Khả năng phát triển BcN tại Việt nam: BcN thực chất là NGN với những tiêu chí và yêu cầu cụ thể. Hơn nữa, BcN nhấn mạnh đến việc cung cấp dịch vụ băng rộng dựa trên một cơ sở hạ tầng viễn thông thống nhất cho cả cố định và di động. Hiện nay, trên thế giới thì Hàn quốc và Nhật bản là những nước đi đầu trong việc nghiên cứu và triển khai mạng BcN cho mạng viễn thông của họ. Ở Việt nam, các mạng di động cũng có những bước tiến nhảy vọt với 6 nhà cung cấp, số lượng thuê bao di động cũng như nhu cầu sử dụng các dịch vụ giải trí giá trị gia tăng ngày một tăng nhanh. Đồng thời, mạng NGN cũng đã được triển khai với nhiều dịch vụ mới. Mạng truy nhập băng rộng sử dụng công nghệ xDSL đã được triển khai trên khắp cả nước cho phép khách hàng có thể truy nhập Internet với tốc độ cao hơn, qua đó cho phép cung cấp thêm các loại dịch vụ băng rộng tới người sử dụng. Việc xây dựng mạng BcN ở Việt nam là cần thiết nhằm cung cấp một hạ tầng cơ sở thong tin chất lượng cao với nhiều loại hình dịch vụ tiên tiến. Hạ tầng thông tin này sẽ tạo điều kiện cho việc phát triển nền công nghiệp IT cũng như sự phát triển kinh tế của đất nước. Tuy quá trình phát triển mạng theo hướng NGN cần phải thực hiện từng bước phù hợp với điều kiện của Việt nam và sự phát triển của công nghệ, nhưng rõ ràng hội tụ băng rộng sẽ là định hướng chủ đạo cho sự phát triển mạng viễn thông. Với việc mạng viễn thông Việt nam đã được số hoá hoàn toàn và đang phát triển theo định hướng NGN, mạng truyền dẫn tốc độ cao dựa trên công nghệ DWDM đã được xây dựng, các hệ thống chuyển mạch mềm, các router MPLS đã được triển khai, sử dụng trên mạng viễn thông của VNPT, quá trình cáp quang hoá mạng ngoại vi và công nghệ DSL đang được triển khai ở khắp các Bưu điện tỉnh thành trên cả nước, đây là những yếu tố thuận lợi để phát triển mạng theo hướng BcN. Bên cạnh đó, sự chênh lệch về hạ tầng cơ sở do các yếu tố địa lý, kinh tế, xã hội giữa thành phố lớn và nông thôn, đại bộ phận người dân vẫn sinh sống bằng nông nghiệp là những khó khăn để phát triển dịch vụ BcN trên khắp cả nước. Để triển khai mạng BcN, cần phải thực hiện các nhiệm vụ cơ bản như sau: - Xây dựng mạng BcN thử nghiệm với các dịch vụ hội tụ mới như dịch vụ video đa phương tiện, dịch vụ hội tụ cố định/di động, Internet vô tuyến và các dịch vụ trong nhà. - Thay thế các tổng đài toll trên mạng PSTN, sau đó sẽ là thay thế các tổng đài nội hạt sang các gateway thế hệ sau. - Nâng cấp mạng chuyển tải đảm bảo chất lượng QoS cao. Xây dựng hệ thống bảo an thống nhất. Chuyển từ IPv4 sang IPv6. - Nâng cấp mạng truy nhập: phát triển mạng thuê bao hữu tuyến FTTH, FTTC kết hợp với VDLS, phát triển mạng truy nhập vô tuyến băng rộng WLAN, HPI, 3G, 4G. - Xây dựng mô hình mạng mở để đáp ứng được các loại hình dịch vụ. - Đưa trí tuệ vào mạng biên: các dịch vụ giá trị gia tăng dựa trên quản lý và điều khiển hồ sơ khách hàng cần được thiết lập tại nút dịch vụ biên. Việc xác thực kết nối và cấp phát tài nguyên, lọc dịch vụ, cung cấp VoD đều được thực hiện ở nút biên. - Hội tụ thoại-dữ liệu dựa trên IP cho cả mạng cố định và di động. - Hội tụ cố định-di động thành mạng IP duy nhất dựa trên kiến trúc IMS. - Hội tụ viễn thông-quảng bá qua CATV số, DMB. Tóm lại, để phát triển mạng viễn thông Việt nam theo hướng BcN, cần phải vạch ra các kế hoạch cụ thể. Trong đó việc xây dựng mạng BcN thử nghiệm nên có sự hợp tác với nước đi đầu trong lĩnh vực BcN là Hàn quốc. Việc thường xuyên cập nhật các tài liệu chuẩn hoá trên thế giới liên quan đến BcN, đặc biệt là sự phát triển của IMS cũng hết sức cần thiết để định hướng phát triển mạng. Để mở rộng phạm vi và khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng, cần phải chú ý xây dựng và phát triển mạng truy nhập băng rộng hữu tuyến FTTH đến nhà thuê bao kết hợp với việc phát triển các công nghệ vô tuyến băng rộng tốc độ cao (Wi-Fi, WiMax, di động 4G). Ngoài ra, các công ty viễn thông cũng cần phải có chính sách hỗ trợ và phát triển mạng home network cho các hộ gia đình. 4.2.7. Kết luận: Công nghệ IP và Internet đã phát triển khắp nơi, cùng với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ vô tuyến tốc độ cao đã cho phép cung cấp dịch vụ một cách liên tục trong cả truy nhập cố định cũng như vô tuyến trên một thiết bị đầu cuối của khách hàng. Hội tụ mạng, dịch vụ và thiết bị đầu cuối là một xu thế tất yếu của nền công nghiệp viễn thông nhằm đáp ứng được nhu cầu của khách hàng cũng như nhà cung cấp dịch vụ. Quá trình hội tụ này nhằm mục tiêu cung cấp các dịch vụ mới cho người sử dụng và do vậy làm tăng doanh thu của nhà khai thác, mặt khác lại làm giảm chi phí vận hành, khai thác mạng. Ngày nay, nhu cầu phát triển các dịch vụ thoại đã bão hoà, nhu cầu sử dụng các dịch vụ băng rộng đang tăng lên. Do vậy, mạng viễn thông Việt nam cũng sẽ phải phát triển theo hướng mạng thế hệ sau hội tụ băng rộng. Trong trào lưu phát triển viễn thông chung trên thế giới, việc nghiên cứu BcN là cần thiết để có thể định hướng, lập kế hoạch phát triển và triển khai ứng dụng các công nghệ mới vào mạng viễn thông Việt nam. Việc triển khai BcN cần phải thực hiện theo nhiều giai đoạn và phụ thuộc vào quá trình phát triển của công nghệ và các tiêu chuẩn cần thiết (đặc biệt là sự trưởng thành và hoàn thiện của IMS, một phần tử rất quan trọng trong cấu trúc mạng hội tụ băng rộng). Kết luận Trong thời gian nghiên cứu đồ án, em đã nắm được những thông tin căn bản về tình hình phát triển của mạng viễn thông, hiểu được cấu trúc cơ bản của mạng NGN và thấy được một số mô hình mạng NGN khả thi ở Việt nam. Qua từng bước phát triển, mạng NGN giờ đây đã hội tụ đầy đủ các tính năng ưu việt, cho phép đáp ứng được yêu cầu dịch vụ từ phía người sử dụng. Trong đồ án này, em cũng đã cố gắng đưa ra các dịch vụ mới nhất của NGN đã được triển khai ở Việt Nam. Đánh giá khả năng hiện tại của mạng thông tin di động ở Việt Nam để lựa chọn và triển khai các loại hình dịch vụ mới. Do nhiều yếu tố chủ quan lẫn khách quan mà đồ án của em không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự giúp đỡ và góp ý của các thầy, các cô và các bạn. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện tử Viễn thông, cảm ơn thầy Ths.Trần Xuân Trường đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian nghiên cứu đồ án. Mục lục hình ảnh Hình 1-1 : Các thành phần chính của mạng viễn thông 4 Hình 1-2 Cấu hình mạng cơ bản 5 Hình 1-3 phân cấp mạng viễn thông 6 Hình 1-4 : Topo mạng thế hệ sau 12 Hình 1-5: Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN 19 Hình 1-6 : Vị trí của chuyển mạch mềm Softswitch trong mô hình phân lớp chức năng của NGN 20 Hình 1-7: Kết nối MGC với các thành phần khác của mạng thế hệ sau NGN 21 Hình 1-8: Chức năng của Media Gateway Controller 22 Hình 1-9: Giao thức sử dụng giữa các thành phần 24 Hình 1-10: Ví dụ sử dụng Media Gateway Controller 25 Hình 1-11: Các giao thức sử dụng trong NGN 30 Hình 1-12: Mô hình chức năng của SIGTRAN 34 Hình 1-13: Chức năng của SCTP 35 Hình 1-15: Cấu trúc gói RTP và mào đầu RTP 38 Bảng 1-1 : so sánh các đặc tính của chuyển mạch mềm và chuyển mạch kênh 39 Hình 2-1 Nhu cầu tiến hóa mạng 42 Hình 2- 2 Chiến lược phát triển 43 Hình 2-3 sự hội tụ giữa các mạng 44 Bảng 2-1 So sánh công nghệ mạng hiện tại và tương lai 44 Hình 2- 4 Hoạt động của chuyển mạch mềm trong NGN 46 Hình 2-5 47 Hình 2-6 48 Hình 2-7 48 Hình 2-8 49 Hình 2-9 49 Hình 2-10 50 Hình 2-11 50 Hình 2-12 Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng) 53 Hình 2- 13 Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ) 53 Hình 2-14: Cấu trúc luận lý của mạng NGN 54 Hình 2-15 Các thực thể chức năng trong NGN 59 Hình 2-16 Cấu trúc vật lý mạng NGN 61 Hình 2-17 Các thành phần chính của mạng NGN 61 Hình 2- 18 Cấu trúc của SoftSwitch 63 Hình 2-19 Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng 68 BẢNG 2-2 SO SÁNH GIỮA CÁC CÔNG NGHỆ 73 Hình 3-1 Cấu trúc mạng thoại PSTN Việt Nam hiện tại 79 Hình 3-2 Mô hình mạng NGN của VNPT 84 Hình 4-1 Các lớp trong giải pháp SURPASS của SIEMENS 86 Hình 4-2 Vị trí các Media Gateway trong mô hình SURPASS của SIEMENS 87 Hình 4-3 Mô hình ứng dụng MSAN trong giải pháp của SIEMENS. 88 Hình 4-4 Softswitch trong mô hình SURPASS của SIEMENS 89 Bảng 4-1 so sánh giữa BcN và NGN 91 Hình 4-5 Mô hình khái niệm mang BCN 92 Hinh 4-6 Sự hội tụ các lớp,công nghệ 93 Hình 4-7 Mạng hội tụ băng rộng của KT 98 Hình 4- 8 giải pháp cung cấp dịch vụ của Samsung trên nền BcN 99 Phụ lục các chữ viết tắt Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt A G First Generation Thế hệ thứ nhất 2G Second Generation Thế hệ thứ hai 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP Third-Generation Partnership Project Đề án xây dựng hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3GPP2 Third-Generation Partnership Project 2 Đề án 2 xây dựng hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba AAA Authentication, Authorization, Accounting Xác thực, cấp phép và tính cước AAAF AAA Foreign AAA ngoại lai AAAH AAA Home AAA thường trú AAAL AAA Local AAA cục bộ AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM AMPS Advanced Mobile Phone Systems Hệ thống điện thoại di động tiện ích API Application Programming Interface Giao diện chương trình ứng dụng APN Access Point Name Tên điểm truy nhập ATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền không đồng bộ AuC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BGCF Breakout Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng ngắt BICC Bear Independent Call Control Protocol Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập vật mang BRAN Broadband Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến băng rộng BS Base Station Bearer Service Trạm gốc Dịch vụ tải tin BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Base Transceiver System Trạm thu phát gốc Hệ thống thu phát gốc C CAMEL Customized Applications for Mobile Enhanced Logic CAP CAMEL Application Part Phần ứng dụng CAMEL CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CDR Call Detail Record Báo cáo sơ lược cuộc gọi CM Connection Management Quản lý kết nối CN Core Network Mạng lõi CRC Cyclic Redundance Check Kiểm tra vòng dư CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh CSCF Call State Control Function Call Session Control Function Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi CSE CAMEL Service Environment Môi trường dịch vụ CAMEL CS-MGW Circuit Switched Media Gateway Cổng phương tiện chuyển mạch kênh D DB Database Cấu trúc dữ liệu cơ bản DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức thiết lập host tự động DNS Domain Name System Hệ thống tên vùng DS-CDMA Direct Sequence Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã chuỗi trực tiếp DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp E EDGE Enhanced Data Rates for Global GSM Evolution Tốc độ số liệu tăng cường phát triển GSM EIR Equipment Identity Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị ESA Enhanced Subscriber Authentication Nhận thực thuê bao tăng cường ETSI European Telecommunication Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu F FA Foreign Agent Tác tử ngoại lai FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số G GERAN GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến GSM EDGE GFA Gateway Foreign Agent Tác tử ngoại lai cổng GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GMSC Gateway Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GRE General Routing Encapsulation Sự bao bọc định tuyến chung GSCF GPRS Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ GPRS GSM Global System for Mobile Communication Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSN GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thức đường hầm GPRS H HA Home Agent Tác tử thường trú HAAA Home AAA AAA thường trú HDB Home Database Cấu trúc dữ liệu thường trú HDR High Data Rate Tốc độ dữ liệu cao HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú HSS Home Subscriber Server Bộ phục vụ thuê bao thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao I I-CSCF Interrogating Call State Control Function Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi thẩm vấn IETF Internet Engineering Steering Group Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet IM Instant Message Bản tin tức thời IMEI International Mobile Station Equipment Identity Bộ nhận dạng thiết bị trạm di động quốc tế IM-MGW IP Multimedia Media Gateway Cồng đa phương tiện IP IMT-2000 International Mobile Telecommunication - 2000 Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu 2000 IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMSI International Mobile Subscriber Identity Nhận dạng thuê bao di động quốc tế IM-SSF IP Multimedia Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ đa phương tiện IP IN Intelligent Network Mạng thông minh IP Internet Protocol Giao thức Internet IPOA IP Over ATM IP trên ATM IPOS IP Over SONET IP trên SONET IPv4 Internet Protocol version 4 Giao thức Internet phiên bản 4 IPv6 Internet Protocol version 6 Giao thức Internet phiên bản 6 IS-54 Interim Standard-54 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA của Mỹ (do AT &T đề xuất) IS-136 Interim Standard-136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (do AT&T đề xuất) IS-95A Interim Standard-95A Tiêu chuẩn thông tin di động CDMA của Mỹ (do Qualcom đề xuất) ISC IMS Service Control Điều khiển dịch vụ IMS ISDN Integrated Services Digital Network Mạng tích hợp dịch vụ số ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ISUP ISDN User Part Phần đối tượng sử dụng ISDN ITU International Telecommunication Union Liên đoàn viễn thông quốc tế ITU-T ITU Telecommunication Standardization Sector Vùng chuẩn viễn thông ITU IWF Interworking Function Chức năng kết nối mạng L LA Location Area Vùng định vị LAC L2TP Access Concentrator Link Access Control Location Area Code Bộ tập trung truy nhập L2TP Điều khỉên truy nhập đường truyền Mã vùng định vị LAI Location Area Identifier Bộ nhận dạng vùng định vị LAN Local Area Network Mạng cục bộ LSP Label Switched Parth Tuyến đường sử dụng phương thức chuyển mạch nhãn LSR Label Switching Router Thiết bị định tuyến chuyển mạch nhãn M MAC Media Access Control Message Authentication Code Điều khiển truy nhập mức phương tiện truyền thông Mã nhận thực tin nhắn MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MCC Mobile Country Code Mã quốc gia của di động MC-CDMA Multi-Carrier Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã đa sóng mang ME Mobile Equipment Thiết bị di động MG Media Gateway Cổng phương tiện MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương tiện MIP Mobile IP IP của di động MMD Multimedia Domain Vùng đa phương tiện MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện MN Mobile Node Nút di động MNC Mobile Network Code Mã mạng của di động MRC Multimedia Resource Controller Bộ điều khiển nguồn tài nguyên đa phương tiện MRF Multimedia Resource Function Chức năng dự trữ tài nguyên đa phương tiện MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPOA Multiprotocol over ATM Đa giao thức qua ATM MRFC Multimedia Resource Function Controller Bộ điều khiển chức năng dự trữ tài nguyên đa phương tiện MRFP Multimedia Resource Function Processor Bộ xử lý chức năng dự trữ tài nguyên đa phương tiện MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile-services Switching Center Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động Trung tâm chuyển mạch di động MSF MultiService Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ MSIN Mobile Subscriber Identification Number Số nhận dạng thuê bao di động MSIDN Mobile Subscriber ISDN Number Số ISDN của thuê bao di động MSS MultiService Switching Systems Hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ MT Mobile Termination Mobile Terminal Kết cuối ở MS Đầu cuối di động NAI Network Access Identifier Bộ nhận dạng truy nhập mạng NAS Network Access Server Bộ phục vụ truy nhập mạng NAT Network Address Translator Bộ chuyển (dịch) địa chỉ mạng NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau N-ISDN Narrowband-ISDN Mạng ISDN băng hẹp NID Network ID ID của mạng NMSI National Mobile Subscriber Identity Nhận dạng thuê bao di động quốc gia NMT Nordic Mobile Telephone Node B Node B Nút B NSAPI Network-Layer Service Access Point Identifier Bộ nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ lớp mạng O OAM&P Operation, Administration, Maintenance, and Provisioning OSA Open Service Access Truy nhập dịch vụ mở OSI P PCF Packet Control Function Policy Control Function Chức năng điều khiển gói Chức năng điều khiển chính sách PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PCU Packet Control Unit Đơn vị điều khiển gói P-CSCF Proxy Call State Control Function Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi dự trữ PDF Policy Decision Function PDP Packet Data Protocol Policy Decision Point PDS Packet Data Subsystem Phân hệ dữ liệu gói PDSN Packet Data Serving Node Nút dịch vụ dữ liệu gói PDU Packet Data Unit Đơn vị dữ liệu gói PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng P-MIP Paging in Mobile IP Tìm gọi trong Mobile IP PMM Packet Mobility Management Quản lý di động gói POST Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại truyền thống PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm PS Packet Switched Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng P-TMSI Packet TMSI TMSI gói Q QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá chuyển pha vuông góc QAM R RAB Radio Access Bearer Dịch vụ mang truy nhập vô tuyến RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RANAP Radio Access Network Application Part Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến RAB ID RAB Identifier Bộ nhận dạng RAB RB Radio Bearer RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến RIP Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP cho các ứng dụng thời gian thực RN Radio Network Mạng vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RTP Realtime Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực RTT Radio Transmission Technology Kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến S SAP Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ SCCP Signalling Connection Control Part Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ SCS Service Capability Server Bộ phục vụ dung lượng dịch vụ S-CSCF Serving Call State Control Function Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi đang phục vụ SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ SDU Selection and Distribution Unit Service Data Unit Đơn vị phân phối và lựa chọn Đơn vị dữ liệu dịch vụ SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS đang phục vụ SIM Subscriber Identity Module Cấu trúc nhận dạng thuê bao SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi động phiên SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn SN Service Node Serving Network Nút dịch vụ Mạng đang phục vụ SONET Synchronous Optical Network Mạng truyền dẫn quang đồng bộ SRNS Serving Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến phục vụ SS7 Signalling System No.7 Mạng báo hiệu số 7 T TA Terminal Adapter Bộ thích ứng đầu cuối TACS Total Access Communication Services Dịch vụ viễn thông truy nhập tổng TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TEID Tunnel Endpoint Identifier Bộ nhận dạng điểm kết thúc đường hầm TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity Bộ nhận dạng thuê bao di động tạm thời TTL Time to Live Thời gian tồn tại U UA User Agent UAC User Agent Client UDP User DatagramProtocol Giao thức dữ liệu người dùng UE User Equipment Thiết bị người dùng UIM User Identity Module Cấu trúc nhận dạng người dùng UMTS Universal Mobile Telecommunication System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu 3G URA UTRAN Registration Area Vùng đăng ký UTRAN USIM UMTS Subscriber Identity Module Universal Subscriber Identity Module Cấu trúc nhận dạng thuê bao UMTS Cấu trúc nhận dạng thuê bao toàn cầu UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Universal Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu V VAAA Visited AAA AAA tạm trú VAS Value-Added Service Dịch vụ giá trị gia tăng VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú VMS Voice Message System Hệ thống bản tin thoại VoIP Voice over IP Thoại trên IP VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo W WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây WWW World Wide Web Tài liệu tham khảo [1]. 2004 Broadband IT Korea Infomatization white paper, National Computerzation Agency. [2]. Chul Soo Kim, Injie University, BcN Reference Model in 2nd stage, April 26, 2005. [3]. Chong Hoon Park, Hanaro Telecom – Rep. of Korea, Role of Telco in Convergence Era, Asia-Pacific Telecommunity (APT), 28 July 2005. [4]. Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN); NGN Functional Architecture Release 1, ETSI ES 282 001 V1.1.1 (2005-08). [5]. C. Severn, D.Kataria – Agere Systems, D. Logothetis – Ericsson, Fixed Mobile Convergence: Network Architecture, Services, Terminals and Traffic Management, PIMRC – Berlin, September 14, 2005. [6]. Nguyễn La Giang,mạng BcN và khả năng phát triển tại Việt Nam [7]. TS. Lê Nhật Thăng-Nguyễn Thành Trung, Hội tụ trong khai thác mạng viễn thông. [8]. Bài giảng NGN, [9]. Một số bài viết trong diễn đàn của nhiều tác giả.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docNGN_BcN.doc
Luận văn liên quan