Bài giảng Mạng NGN - Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ mới

I. MẠNG VIỄN THÔNG HIỆN TẠI

1. Khái niệm về mạng viễn thông

Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới

đầu thu. Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng.

Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch,

thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền và thiết bị đầu cuối.

Hình 1-1 Các thành phần chính của mạng viễn thông

− Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá

giang. Các thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội

hạt được nối vào tổng đài quá giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch

mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng có thể được sử dụng

một cách kinh tế.BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN

- 2 -

− Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay

giữa các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện.

Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê

bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang. Thiết bị truyền dẫn phía thuê

bao dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên có một số

trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến.

− Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến. Truyền

hữu tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang. Truyền vô tuyến bao

gồm vi ba, vệ tinh.

− Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại,

máy Fax, máy tính, tổng đài PABX.

Mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: Mạng viễn

thông là một hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng

các đường truyền dẫn. Nút được phân thành nhiều cấp và kết hợp với các

đường truyền dẫn tạo thành các cấp mạng khác nhau.

 

pdf 19 trang yennguyen 360
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Mạng NGN - Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ mới", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Mạng NGN - Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ mới

Bài giảng Mạng NGN - Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ mới
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 1 - 
CHƯƠNG 1: 
TỔNG QUAN VỀ MẠNG 
THẾ HỆ MỚI 
----WX---- 
I. MẠNG VIỄN THÔNG HIỆN TẠI 
 1. Khái niệm về mạng viễn thông 
Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới 
đầu thu. Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng. 
Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, 
thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền và thiết bị đầu cuối. 
Thiết bị chuyển
mạch
Thiết bị truyền
dẫn
Thiết bị chuyển
mạch
Thiết bị truyền
dẫn
Môi trường
truyền dẫn 
Hình 1-1 Các thành phần chính của mạng viễn thông 
− Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá 
giang. Các thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội 
hạt được nối vào tổng đài quá giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch 
mà đường truyền dẫn được dùng chung và mạng có thể được sử dụng 
một cách kinh tế. 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 2 - 
− Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay 
giữa các tổng đài để thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện. 
Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê 
bao và thiết bị truyền dẫn cáp quang. Thiết bị truyền dẫn phía thuê 
bao dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên có một số 
trường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến. 
− Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến. Truyền 
hữu tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang. Truyền vô tuyến bao 
gồm vi ba, vệ tinh. 
− Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, 
máy Fax, máy tính, tổng đài PABX. 
Mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: Mạng viễn 
thông là một hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng 
các đường truyền dẫn. Nút được phân thành nhiều cấp và kết hợp với các 
đường truyền dẫn tạo thành các cấp mạng khác nhau. 
Sub Sub
Sub Sub
Sub
SubSub
Sub
HLE HLE
TE TE
RLE RLE
GW
GW : Gateway - Tổng đài quốc tế
TE : Transit Exchange - Tổng đài chuyển tiếp quốc gia
HLE : Host Local Exchange - Tổng đài nội hạt
RLE : Remote Local Exchange - Tổng đài xa ( Tổng đài vệ tinh)
Sub : Subcriber - Thuê bao 
Hình 1-2 Cấu hình mạng cơ bản 
Mạng viễn thông hiện nay được chia thành nhiều loại. Đó là mạng mắc 
lưới, mạng sao, mạng tổng hợp, mạng vòng kín và mạng thang. Các loại 
mạng này có ưu điểm và nhược điểm khác nhau để phù hợp với các đặc 
điểm của từng vùng địa lý (trung tâm, hải đảo, biên giới,) hay vùng lưu 
lượng (lưu thoại cao, thấp,). 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 3 - 
Mạng viễn thông hiện nay được phân cấp như sau: 
Cấp 1
Cấp 5
Cấp 4
Cấp 3
Cấp 2
Tổng đài quốc tế
Tổng đài khu vực
Tổng đài nội hạt
Tổng đài tandem nội hạt
hoặc nội tỉnh
Tổng đài chuyển tiếp
quốc gia
Hình 1-3 Cấu trúc mạng phân cấp 
Trong mạng hiện nay gồm 5 nút: 
− Nút cấp 1: trung tâm chuyển mạch quá giang quốc tế. 
− Nút cấp 2: trung tâm chuyển mạch quá giang đường dài. 
− Nút cấp 3: trung tâm chuyển mạch quá giang nội hạt. 
− Nút cấp 4: trung tâm chuyển mạch nội hạt. 
− Nút cấp 5: trung tâm chuyển mạch từ xa. 
 2. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay 
Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách 
riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn 
thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 4 - 
¾ Mạng Telex: dùng để gửi các bức điện dưới dạng ký tự đã được mã 
hoá bằng 5 bit (mã Baudot). Tốc độ truyền rất thấp (từ 75 tới 300 
bit/s) 
¾ Mạng điện thoại công cộng, còn gọi là mạng POTS (Plain Old 
Telephone Service): ở đây thông tin tiếng nói được số hóa và 
chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN. 
¾ Mạng truyền số liệu: bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao 
đổi số liệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25 và hệ 
thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa trên các giao thức X.21. 
¾ Các tín hiệu truyền hình có thể được truyền theo ba cách: truyền 
bằng sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp 
CATV (Community Antenna Television) bằng cáp đồng trục hoặc 
truyền qua hệ thống vệ tinh, hay còn gọi là truyền hình trực tiếp 
DBS (Direct Broadcast System). 
¾ Trong phạm vi cơ quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi 
thông qua mạng cục bộ LAN (Local Area Network) mà nổi tiếng 
nhất là mạng Ethernet, Token Bus và Token Ring. 
Mỗi mạng được thiết kế cho các dịch vụ riêng biệt và không thể sử 
dụng cho các mục đích khác. Ví dụ ta không thể truyền tiếng nói qua mạng 
chuyển mạch gói X.25 vì trễ qua mạng này quá lớn. 
“Quá khứ là bàn đạp của tương lai”. Do vậy trước khi tìm hiểu mạng 
viễn thông thế hệ mới NGN, chúng ta cần rút kinh nghiệm từ lịch sử phát 
triển của các mạng hiện tại mà tiêu biểu là: 
ƒ Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau: mạng điện thoại cố 
định, mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu. 
ƒ Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng 
truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ. 
 PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch 
thoại công cộng. PSTN phục vụ thoại và bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài 
nội hạt (cấp 5), và tổng đài tandem (tổng đài quá giang nội hạt, cấp 4). Tổng 
đài tandem được nối vào các tổng đài Toll để giảm mức phân cấp. Phương 
pháp nâng cấp các tandem là bổ sung cho mỗi nút một ATM core. Các ATM 
core sẽ cung cấp dịch vụ băng rộng cho thuê bao, đồng thời hợp nhất các 
mạng số liệu hiện nay vào mạng chung ISDN. Các tổng đài cấp 4 và cấp 5 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 5 - 
là các tổng đài loại lớn. Các tổng đài này có kiến trúc tập trung, cấu trúc 
phần mềm và phần cứng độc quyền. 
 ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp dịch 
vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một 
mạng và xây dựng giao tiếp người sử dụng – mạng đa dịch vụ bằng một số 
giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm các 
kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch. Các kết nối chuyển mạch của 
ISDN bao gồm nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói và sự kết hợp của 
chúng. Các dịch vụ mới phải tương hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 
kbit/s. ISDN phải chứa sự thông minh để cung cấp cho các dịch vụ, bảo 
dưỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy nhiên tính thông minh này có thể 
không đủ để cho một vài dịch vụ mới và cần được tăng cường từ mạng hoặc 
từ sự thông minh thích ứng trong các thiết bị đầu cuối của người sử dụng. Sử 
dụng kiến trúc phân lớp làm đặc trưng của truy xuất ISDN. Truy xuất của 
người sử dụng đến nguồn ISDN có thể khác nhau tùy thuộc vào dịch vụ yêu 
cầu và tình trạng ISDN của từng quốc gia. Cần thấy rằng ISDN được sử 
dụng với nhiều cấu hình khác nhau tùy theo hiện trạng mạng viễn thông của 
từng quốc gia. 
 PSDN (Public Switching Data Network) là mạng chuyển mạch số liệu 
công cộng. PSDN chủ yếu cung cấp các dịch vụ số liệu. Mạng PSDN bao 
gồm các PoP (Point of Presence) và các thiết bị truy nhập từ xa. Hiện nay 
PSDN đang phát triển với tốc độ rất nhanh do sự bùng nổ của dịch vụ 
Internet và các mạng riêng ảo (Virtual Private Network). 
 Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom) là mạng cung 
cấp dịch vụ thoại tương tự như PSTN nhưng qua đường truy nhập vô tuyến. 
Mạng này chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh phân thời gian và 
công nghệ ghép kênh phân tần số. Các thành phần cơ bản của mạng này là: 
BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home 
Location Register), VLR ( Visitor Location Register) và MS ( Mobile 
Subscriber). 
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các 
dịch vụ như leased line, Frame Relay, ATM, và các dịch vụ kết nối cơ bản. 
Tuy nhiên xu hướng giảm lợi nhuận từ các dịch vụ này bắt buộc các nhà 
khai thác phải tìm dịch vụ mới dựa trên IP để đảm bảo lợi nhuận lâu dài. 
VPN là một hướng đi của các nhà khai thác. Các dịch vụ dựa trên nền IP 
cung cấp kết nối giữa một nhóm các user xuyên qua mạng hạ tầng công 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 6 - 
cộng. VPN có thể đáp ứng các nhu cầu của khách hàng bằng các kết nối 
dạng any-to-any, các lớp đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp, 
riêng tư, tích hợp xuyên suốt cùng với các mạng Intranet/Extranet. Một 
nhóm các user trong Intranet và Extranet có thể hoạt động thông qua mạng 
có định tuyến IP. Các mạng riêng ảo có chi phí vận hành thấp hơn hẳn so 
với mạng riêng trên phương tiện quản lý, băng thông và dung lượng. Hiểu 
một cách đơn giản, VPN là một mạng mở rộng tự quản như một sự lựa chọn 
cơ sở hạ tầng của mạng WAN. VPN có thể liên kết các user thuộc một nhóm 
kín hay giữa các nhóm khác nhau. VPN được định nghĩa bằng một chế độ 
quản lý. Các thuê bao VPN có thể di chuyển đến một kết nối mềm dẻo trải 
dài từ mạng cục bộ đến mạng hoàn chỉnh. Các thuê bao này có thể dùng 
trong cùng (Intranet) hoặc khác (Extranet) tổ chức. 
Tuy nhiên cần lưu ý rằng hiện nay mạng PSTN/ISDN vẫn đang là 
mạng cung cấp các dịch vụ dữ liệu. 
 3. Sơ lược mạng viễn thông Việt Nam 
 Cấu trúc mạng 
Để phục vụ cho các dịch vụ thông tin như thoại, số liệu, fax, telex và 
các dịch vụ khác như điện thoại di động , nhắn tin, nên nước ta hiện nay 
ngoài mạng chuyển mạch công cộng còn có các mạng của một số dịch vụ 
khác. Riêng mạng Telex không kết nối với mạng thoại của VNPT, còn các 
mạng khác đều được kết nối vào mạng của VNPT thông qua các kênh trung 
kế hoặc các bộ MSU (Main Switch Unit), một số khác lại truy nhập vào 
mạng PSTN qua các kênh thuê bao bình thường, sử dụng kỹ thuật DLC 
(Digital Loop Carrier), kỹ thuật truy nhập vô tuyến, 
Về cấu trúc mạng, mạng viễn thông của VNPT hiện nay chia thành 3 
cấp: cấp quốc tế, cấp quốc gia, cấp nội tỉnh/thành phố. 
Xét về khía cạnh các chức năng của các hệ thống thiết bị trên mạng thì 
mạng viễn thông bao gồm: mạng chuyển mạch, mạng truy nhập, mạng 
truyền dẫn và các mạng chức năng. 
 Mạng chuyển mạch 
Mạng chuyển mạch có 4 cấp (dựa trên các cấp tổng đài chuyển mạch): 
quá giang quốc tế, quá giang đường dài, nội tỉnh và nội hạt. Riêng tại thành 
phố Hồ Chí Minh có thêm cấp quá giang nội hạt. 
Hiện nay mạng VNPT đã có các trung tâm chuyển mạch quốc tế và 
chuyển mạch quốc gia ở Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh. Mạch 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 7 - 
của các bưu điện tỉnh cũng đang phát triển mở rộng. Nhiều tỉnh, thành phố 
xuất hiện các cấu trúc mạng với nhiều tổng đài Host, các thành phố lớn như 
Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh đã và đang triển khai các Tandem nội hạt. 
Mạng viễn thông của VNPT hiện tại được chia làm 5 cấp, trong tương 
lai sẽ được giảm từ 5 cấp xuống 4 cấp. 
Mạng này do các thành viên của VNPT điều hành: đó là VTI, VTN và 
các bưu điện tỉnh. VTI quản lý các tổng đài chuyển mạch quá giang quốc tế, 
VTN quản lý các tổng đài chuyển mạch quá giang đường dài tại 3 trung tâm 
Hà Nội, Đà Nẵng và TpHCM. Phần còn lại do các bưu điện tỉnh quản lý. 
Các loại tổng đài có trên mạng viễn thông Việt Nam: A1000E của 
Alcatel, NEAX61Σ của NEC, AXE10 của Ericsson, EWSD của Siemens. 
Các công nghệ chuyển mạch được sử dụng: chuyển mạch kênh 
(PSTN), X.25 relay, ATM (số liệu). 
Nhìn chung mạng chuyển mạch tại Việt Nam còn nhiều cấp và việc 
điều khiển bị phân tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài). 
 Mạng truy nhập 
Với từng mạng cung cấp dịch vụ khác nhau mà có mạng truy nhập 
tương ứng. Việc tìm hiểu mạng truy nhập của các mạng hiện có trên mạng 
là phần SV tự nghiên cứu. 
 Mạng truyền dẫn 
Các hệ thống thiết bị truyền dẫn trên mạng viễn thông VNPT hiện nay 
chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ là: cáp quang SDH và vi ba PDH. 
• Cáp quang SDH: Thiết bị này do nhiều hãng khác nhau cung cấp là: 
Northern Telecom, Siemens, Fujitsu, Alcatel, Lucent, NEC, Nortel. 
Các thiết bị có dung lượng 155Mb/s, 622 Mb/s, 2.5 Gb/s. 
• Vi ba PDH: Thiết bị này cũng có nguồn gốc từ nhiều hãng cung cấp 
khác nhau như Siemens, Alcatel, Fujitsu, SIS, SAT, NOKIA, AWA. 
Dung lượng 140 Mb/s, 34 Mb/s và n*2 Mb/s. Công nghệ vi ba SDH 
được sử dụng hạn chế với số lượng ít. 
Mạng truyền dẫn có 2 cấp: mạng truyền dẫn liên tỉnh và mạng truyền 
dẫn nội tỉnh. 
* Mạng truyền dẫn liên tỉnh 
Bao gồm các hệ thống truyền dẫn bằng cáp quang, bằng vô tuyến. 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 8 - 
− Mạng truyền dẫn liên tỉnh bằng cáp quang: 
Mạng truyền dẫn đường trục quốc gia nối giữa Hà Nội và 
TpHCM dài 4000km, sử dụng STM-16/2F-BSHR, được chia 
thành 4 vòng ring tại Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Qui Nhơn và TpHCM. 
Vòng 1: Hà Nội – Hà Tĩnh (884km) 
Vòng 2: Hà Tĩnh – Đà Nẵng (834km) 
Vòng 3: Đà Nẵng – Qui Nhơn (817km) 
Vòng 4: Qui Nhơn – TpHCM (1424km) 
Các đường truyền dẫn khác: Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội 
– Hòa Bình, TpHCM – Vũng Tàu, Hà Nội – Phủ Lý – Nam 
Định, Đà Nẵng – Tam Kỳ. Các tuyến truyền dẫn liên tỉnh này 
dùng STM-4. Riêng tuyến Hà Nội – Nam Định, Đà Nẵng – 
Tam Kỳ vẫn còn sử dụng PDH, trong tương lai sẽ thay thế bằng 
SDH. 
− Mạng truyền dẫn liên tỉnh bằng vô tuyến: 
Dùng hệ thống vi ba SDH (STM-1, dung lượng 155Mbps), 
PDH (dung lượng 4Mbps, 6Mbps, 140Mbps). Chỉ có tuyến Bãi 
Cháy – Hòn Gai dùng SDH, các tuyến khác dùng PDH. 
* Mạng truyền dẫn nộ ... 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. MaÏng 
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 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 14 - 
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. 
GSM
Softswich
IP QoS
Network
Signaling
gateway
Media
gateway
PSTN
GPRS
WLAN
Bluetooth
Internet
Resident
gateway
Mobile Client
Direct Client
Internet
services
Application &
services
3G
Hình 1-5 Topo mạng thế hệ sau 
 3. Động cơ xuất hiện mạng thế hệ mới 
Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu 
truyền dẫn dữ liệu và các dịch vụ dữ liệu là kết quả của tăng trưởng Internet 
mạnh mẽ. Các hệ thống mạng công cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng 
nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền dữ liệu thông tin và video đã được 
vận chuyển trên các mạng chồng lấn, tách rời được triển khai để đáp ứng 
những yêu cầu của chúng. Do vậy, một sự chuyển đổi sang hệ thống mạng 
chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi mà dữ liệu thay thế 
vị trí của thoại và trở thành nguồn tạo ra lợi nhuận chính. Cùng với sự bùng 
nổ Internet trên toàn cầu, rất nhiều khả năng mạng thế hệ mới sẽ dựa trên 
giao thức IP. Tuy nhiên, thoại vẫn là một dịch vụ quan trọng và do đó, 
những thay đổi này dẫn tới yêu cầu truyền thoại chất lượng cao qua IP. 
Những lý do chính dẫn tới sự xuất hiện của mạng thế hệ mới : 
3 Cải thiện chi phí đầu tư 
Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống 
được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy 
tính. Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ 
tầng PSTN. Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho mạng truyền số liệu. 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 15 - 
Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến 
mạng Internet và sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng số liệu làm 
trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai, nền tảng dựa trên công 
nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu. 
Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn 
nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ. Truyền tải dựa 
trên gói cho phép phân bổ băng tần linh hoạt, loại bỏ nhu cầu nhóm trung kế 
kích thước cố định cho thoại, nhờ đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ 
dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm trong các nút điều khiển 
mạng, giảm chi phí khai thác hệ thống. 
3 Xu thế đổi mới viễn thông 
Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh 
mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế 
giới. Xuyên suốt quá trình được gọi là “mạch vòng nội hạt không trọn gói”, 
các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thác lớn 
phải mở cửa để các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh. Trên quan 
điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thế phải có khả năng giành được 
khách hàng địa phương nhờ đầu tư trực tiếp vào “ những dặm cuối cùng” 
của đường cáp đồng. Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh. Các NGN 
thực sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho 
phép khai thác. 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 16 - 
3 Các nguồn doanh thu mới 
Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm trầm trọng của doanh thu thoại 
và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ giá trị gia tăng 
mang lại. Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái 
định mức mô hình kinh doanh của họ dưới ánh sáng của các dự báo này. 
Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm mô hình kinh doanh mới cho 
phép họ nắm lấy thị phần, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn 
thông. 
Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với 
các dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại, số liệu Internet, các ứng dụng 
video. 
 4. Những vấn đề cần quan tâm khi phát triển NGN 
Trước hết các nhà cung cấp dịch vụ chính thống phải xem xét cơ sở 
TDM mà họ đã lắp đặt và do vậy phải đối đầu với quyết định khó khăn về 
việc nâng cấp hệ thống này, nên đầu tư vốn cho thiết bị chuyển mạch kênh 
và xây dựng một mạng NGN xếp chồng, hay thậm chí nên thay thế các tổng 
đài truyền thống bằng những chuyển mạch công nghệ mới sau này. Họ cũng 
phải xem xét ảnh hưởng của sự gia tăng lưu lượng Internet quay số trực tiếp 
với thời gian giữ máy ngắn hơn nhiều. Để duy trì cạnh tranh các nhà khai 
thác này cần tìm ra phương pháp cung cấp các dịch vụ mới cho các khách 
hàng của họ trong thời kỳ quá độ trước khi các mạng của họ tiến triển sang 
NGN một cách đầy đủ. 
Vấn đề lớn nhất cần cân nhắc khi sắp tới cần hỗ trợ dịch vụ thoại qua 
IP và hàng loạt các dịch vụ giá trị gia tăng khác là cơ chế “best effort” phân 
phối các gói tin không còn đủ đáp ứng nữa. Một thách thức căn bản ở nay là 
mở rộng mạng IP theo nhiều hướng, khả năng cung cấp đa dịch vụ trong khi 
vẫn giữ được ưu thế của mạng IP. Để đảm bảo QoS cần thiết, các nhà khai 
thác sẽ phải có khả năng cam kết cung cấp các thỏa thuận về mức dịch vụ 
(SLA), các yêu cầu về băng tần và các tham số chất lượng. 
Một khía cạnh khác bảo đảm chất lượng là quy mô mạng phải đủ lớn 
để cung cấp cho khách hàng nhằm chống lại hiện tượng nghẽn cổ chai trong 
lưu lượng của mạng lõi. Một trong những đặc trưng của NGN chính là khả 
năng tăng số lượng của các giao diện mở, nhưng điều đó cũng hàm chứa các 
nguy cơ đe dọa an ninh của mạng. Do đó, đảm bảo an toàn thông tin trở 
thành vấn đề sống còn của các nhà khai thác nhằm bảo vệ mạng chống lại 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 17 - 
sự tấn công từ phía các tin tặc. Các công cụ an ninh và mật mã hóa phải 
luôn luôn sẵn sàng. 
Trong vòng hai thập kỷ vừa qua, công nghệ quang đã chứng minh được 
là một phương tiện truyền tải thông tin hiệu quả trên khoảng cách lớn, và 
hiện nay nó là công nghệ chủ đạo trong truyền dẫn trên mạng lõi. Với các 
cải tiến hiện nay, như công nghệ ghép kênh phân chia theo mật độ bước 
sóng DWDM, nâng cao đáng kể hiệu quả kinh tế về truyền tải trên mạng 
cáp quang. Ngày nay, IP theo dự kiến sẽ trở thành giao diện hoàn thiện thực 
sự cho các mạng lõi NGN. Vấn đề quan trọng ở đây là mạng cáp quang phải 
tối ưu cho điều khiển lưu lượng IP. Một giải pháp có tính thuyết phục hiện 
nay là hội tụ các lớp dữ liệu và các lớp quang trong mạng lõi. Việc hội tụ 
này mang lại một số lợi thế như cung cấp các dịch vụ tốc độ cao, bảo vệ 
dòng thông tin liên tục cho mạng quang với chuyển mạch nhãn đa giao thức 
chung MPLS. 
Một vấn đề không kém phần quan trọng là vấn đề về các giải pháp 
quản lý thích hợp cho mạng NGN. Trong khi mong muốn xây dựng một 
mạng quản lý phải làm việc trong một môi trường đa nhà đầu tư, đa nhà khai 
thác, đa dịch vụ còn mang tính logic, tuy vậy nó vẫn bộc lộ nay là điểm rất 
cần lưu ý. Mặc dù còn phải mất nhiều thời gian và công sức trước khi hệ 
thống quản lý mạng được triển khai, nhưng mục tiêu này vẫn có giá trị 
thuyết phục và sẽ mang lại nhiều lợi ích như giảm chi phí khai thác, dịch vụ 
đa dạng. 
Tất cả những yếu tố trên nay dường như làm cho NGN mang đậm sự 
phức tạp. Tuy nhiên nên nhìn mạng NGN trong mạng thông tin toàn cầu 
ngày nay, trong đó các mạng chuyển mạch kênh truyền thống và chuyển 
mạch gói song song tồn tại, các mạng di động và cố định không đơn giản 
trong việc cùng khai thác, và thậm chí các thành phần mạng khác nhau trên 
mạng cũng yêu cầu phần quản lý riêng biệt. Trên quan điểm đó, NGN 
hướng về một cái gì đó hết sức phức tạp, nhưng sẽ cho phép tiết kiệm chi 
phí khai thác một cách thích đáng. 
 5. Tìm hiểu các công nghệ 
5.1. Công nghệ truyền dẫn 
Trong cấu trúc mạng thế hệ mới, truyền dẫn là một thành phần 
của lớp kết nối (bao gồm chuyển tải và truy nhập). Công nghệ truyền 
dẫn của mạng thế hệ mới là SDH, WDM với khả năng hoạt động 
mềm dẻo, linh hoạt, thuận tiện cho khai thác và điều hành quản lý. 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 18 - 
Các tuyến truyền dẫn SDH hiện có và đang được tiếp tục triển 
khai rộng rãi trên mạng viễn thông là sự phát triển đúng hướng theo 
cấu trúc mạng mới. Cần tiếp tục phát triển các hệ thống truyền dẫn 
công nghệ SDH và WDM, hạn chế sử dụng công nghệ PDH. 
Cáp quang: 
ƒ Hiện nay trên 60% lưu lượng thông tin được truyền đi trên 
toàn thế giới được truyền trên mạng quang. 
ƒ Công nghệ truyền dẫn quang SDH cho phép tạo trên đường 
truyền dẫn tốc độc cao (n* 155 Mb/s) với khả năng bảo vệ 
của các mạch vòng đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước 
và ở Việt Nam. 
ƒ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn của sợi 
quang bằng cách kết hợp một số tín hiệu ghép kênh theo 
thời gian với độ dài các bước sóng khác nhau và ta có thể sử 
dụng được các cửa sổ không gian, thời gian và độ dài bước 
sóng. Công nghệ WDM cho phép nâng tốc độ truyền dẫn lên 
5Gb/s, 10Gb/s và 20Gb/s. 
Vô tuyến: 
ƒ Vi ba: Cong nghệ truyền dẫn SDH cũng phát triển trong lĩnh 
vực vi ba, tuy nhiên do những hạn chế của môi trường truyền 
dẫn sóng vô tuyến nên tốc độ và chất lượng truyền dẫn 
không cao so với công nghệ truyền dẫn quang. 
ƒ Vệ tinh: Vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO – Low Earth Orbit), vệ 
tinh quỹ đạo trung bình (MEO – Medium Earth Orbit). Thị 
trường thông tin vệ tin trong khu vực đã có sự phát triển 
mạnh trong những năm gần đây và sẽ còn tiếp tục trong 
những năm tới. Các loại hình dịch vụ vệ tinh đã rất phát 
triển như: DTH tương tác, truy nhập Internet, các dịch vụ 
băng rộng, HDTV Ngoài các ứng dụng phố biến đối với 
nhu cầu thông tin quảng bá, viễn thông nông thôn, với sự kết 
hợp sử dụng các ưu điểm của công nghệ CDMA, thông tin 
vệ tin ngày càng có xu hướng phát triển đặc biệt trong lĩnh 
vực thông tin di động, thông tin cá nhân, 
 BÀI GIẢNG NGN Chương 1: Tổng quan về NGN 
 - 19 - 
5.2 Công nghệ mạng truy nhập 
Trong xu hướng phát triển NGN sẽ duy trì nhiều loại hình mạng 
truy nhập vào một môi truyền dẫn chung như: 
ƒ Mạng truy nhập quang 
ƒ Mạng truy nhập vô tuyến 
ƒ Các phương thức truy nhập cáp đồng: HDSL, ADSL. 
ƒ Xu hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng 
5.3. Công nghệ chuyển mạch 
Chuyển mạch cũng là một thành phần trong lớp mạng chuyển tải 
của cấu trúc NGN nhưng có những thay đổi lớn về mặt công nghệ so 
với các thiết bị chuyển mạch TDM trước đây. Công nghệ chuyển mạch 
của mạng thế hệ mới là IP, ATM, ATM/IP hay MPLS thì hiện nay vẫn 
chưa xác định rõ, tuy nhiên nói chung là dựa trên công nghệ chuyển 
mạch gói, cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau. 
Công nghệ chuyển mạch quang: các kết quả nghiên cứu ở mức 
thử nghiệm đang hướng tới việc chế tạo các chuyển mạch quang. Trong 
tương lai sẽ có các chuyển mạch quang phân loại theo nguyên lý sau: 
chuyển mạch quang phân chia theo không gian, chuyển mạch quang 
phân chia theo thời gian, chuyển mạch quang phân chia theo độ dài 
bước sóng. 

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_mang_ngn_chuong_1_tong_quan_ve_mang_the_he_moi.pdf