Nghiên cứu các giao diện kết nối cung cấp khả năng phát triển dịch vụ gia tăng cho mạng thế hệ sau-NEXT GENERATION NETWORK

ữ và từ viết tắt ................................................................. 4 Danh mục các bảng và hình vẽ ..................................................... 9 Mở đầu ........................................................................................................ 11 Ch−ơng 1 - Tổng quan về mạng NGN.......................................... 13 1.1 Sự cần thiết phải chuyển đổi sang mạng NGN.............. 13 1.1.1 Các yêu cầu về dịch vụ của khách hàng cá nhân............................. 13 1.1.2 Yêu cầu của các doanh nghiệp ........................................................ 14 1.1.3 Các yêu cầu đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông .............. 15 1.1.4 Nhu cầu chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN ............................ 15 1.1.5 Các yêu cầu và nguyên tắc tổ chức mạng NGN .............................. 17 1.2 Mạng thế hệ sau - NGN ............................................................... 18 1.2.1 Định nghĩa NGN.............................................................................. 18 1.2.2 Cấu trúc mạng NGN ........................................................................ 19 1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN ......................................................... 21 1.3. Các giao diện NGN ..................................................................... 39 1.4. Kết luận ........................................................................................... 44 Ch−ơng 2 - Nghiên cứu tiêu chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong NGN theo ITU CS4 ................. 45 2.1. Giới thiệu chung về ITU CS4.................................................... 45 2.1.1 Các tiêu chuẩn cho IN CS- 4........................................................... 47 2.1.2. Hỗ trợ IN cho thoại trên IP ............................................................ 47 2.2 Mô hình chức năng phân tán cho IN CS-4 ...................... 49 2.2.1 Các thực thể chức năng liên quan đến dịch vụ IN .......................... 49 2 2.2.2 Các giao diện chức năng .................................................................. 56 2.2.3 Các chức năng ánh xạ và giao thức mức thấp.................................. 61 2.3 Kết luận ............................................................................................ 62 Ch−ơng 3 - Giải pháp Surpass và kiến trúc mở cung cấp dịch vụ gia tăng của Siemens...................................................... 63 3.1 Giới thiệu chung về SURPASS .................................................. 63 3.1.1 SURPASS hiQ9200.......................................................................... 64 3.1.2 SURPASS hiQ4000.......................................................................... 66 3.1.3 SURPASS hiQ30.............................................................................. 67 3.1.4 SURPASS hiQ20.............................................................................. 67 3.1.5 SURPASS hiA7500.......................................................................... 67 3.1.6 SURPASS hiG1000.......................................................................... 68 3.1.7 SURPASS hiR 200 ........................................................................... 69 3.1.8 SURPASS NetManager.................................................................... 69 3.2 Kiến trúc cung cấp các giao diện cho các ứng dụng multimedia............................................................................................ 70 3.2.1 Surpass callsetup bloc ................................................................. 72 3.2.2 Surpass Internetbusy bloc ........................................................... 73 3.2.3 SURPASS conference bloc .............................................................. 74 3.2.4 SURPASS surfsyncrone bloc ........................................................... 75 3.2.5 SURPASS callhandling bloc ............................................................ 76 3.3 Các ứng dụng và dịch vụ ......................................................... 77 3.3.1 FreecallButton.................................................................................. 78 3.3.2 WebdialPage .................................................................................... 80 3.3.3 Call Waiting Internet ....................................................................... 81 3.3.4 SurFone ............................................................................................ 86 3.3.5 WebConfer....................................................................................... 88 3 3.3.6 Dịch vụ trả tr−ớc .............................................................................. 91 3.3.7 Dịch vụ Toll Free ( 1800 ) ............................................................... 92 3.3.8 Dịch vụ Automatic Service Selection ( 1900 )................................. 93 3.3.9 Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN- Virtual Private Network) ................ 94 3.4 kết luận ............................................................................................ 95 Ch−ơng 4 - Thực tế triển khai mạng NGN tại Việt nam 96 4.1 nguyên tắc tổ chức mạng ngn............................................ 96 4.1.1 Phân vùng l−u l−ợng. ....................................................................... 96 4.1.2 Tổ chức lớp ứng dụng và dịch vụ..................................................... 96 4.1.3 Tổ chức lớp điều khiển..................................................................... 97 4.1.4 Tổ chức lớp chuyển tải..................................................................... 98 4.1.5 Tổ chức lớp truy nhập. ..................................................................... 99 4.1.6 Kết nối với mạng PSTN ................................................................. 100 4.1.7 Kết nối với mạng Internet .............................................................. 101 4.1.8 Kết nối với mạng FR, X.25 hiện tại............................................... 101 4.1.9 Kết nối với mạng di động GSM..................................................... 101 4.2 Lộ trình chuyển đổi ................................................................ 102 4.2.1 Yêu cầu của lộ trình chuyển đổi .................................................... 102 4.2.2 Lộ trình chuyển đổi đến 2010........................................................ 103 4.3 kết luận .......................................................................................... 104 Ch−ơng 5 - Kết luận và kiến nghị............................................ 105 Tài liệu tham khảo .......................................................................... 107 4 Thuật ngữ và từ viết tắt AC Authentication Centre ACE Application Creation Environment ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line API Application Programming Interface ASR Automatic Speech Recognition ATM Asynchronous Transfer Mode BGP Border Gateway Protocol BICC Bearer independent call control protocol BRI Basic Rate Interface CAMEL Customised Application for Mobile network Enhanced Logic CAPEX CApital EXPenditure CCAF Call Control Agent Function CCBS Custumer Care & Billing Service CCF Call Control Function CDMA Code Division Multiple Access CGI Common Gateway Interface CHAP Challenge Handshake Authentication Protocol CLIP Calling Line Identification Presentation CODEC Compression/Decompression - Codification/Decodification CORBA Common Object Request Broker Architecture CPL Call Processing Language CPML Call Policy Markup Language CUSF Call-Unrelated Service Function D/A GF Dial Access Gateway Function DCOM Distributed Common Object Model DTMF Dual Tone Multiple Frequency ECTF Enterprise Computer Telephony Forum 5 EJB Enterprise JavaBeans ETSI European Telecommunications Standards Institute FE Functional Entity FTP File Transfer Protocol GK GateKeeper GSM Global System for Mobile communications GUI Graphical User Interface HTTP HyperText Transport Protocol ICW Internet Call Waiting ICC Inter-Connect Controller IETF Internet Engineering Task Force IMT-2000 International Mobile Telecommunications-2000 IN Intelligent Network INAP Intelligent Network Application Part IPSec Internet Protocol Security IPTN IP Transport Network ISDN Integrated Services Digital Network ISG Intergrated Signaling Gateway ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunications Union JAIN Java and IN JCC Java Community Process JTAPI Java Telephony API LDAP Lightweight Directory Access Protocol LSR Label Switch Routing MAC Media Access Control MAP Mobile Application Part MCP Media Control Processor 6 MEGACO MEdia GAteway COntrol protocol MGC Media Gateway Controller MGCP Media Gateway Control Protocol MP3 MPEG-1 Audio Layer 3 MPEG Moving Picture Expert Groupe MPLS MultiProtocol Label Switching NGN Next Generation Network NSP Network Service Processor OAM&P Operation,Administration, Maintenance and Provisining OCCRUI Out-Channel Call-Related User Interaction OPEX OPerational EXPenditure ORB Object Request Broker (CORBA) OSP Open Service Platform OSPF Open Shortest Path First PAM (Parlay) Precence & Availability Management PAP Password Authentication Protocol PCM Pulse Code Modulation PHS Personal Handyphone System PIN Personal Identification Number PINT PSTN Internet Interworking PM Packet Manager PoP Point of Presence POTS Plain Old Telephony System PRI Primary Rate Interface PSDN Public Switched Data Network PSTN Public Switched Telephone Network QoS Quality of Service RADIUS Remote Authentication Dial In User Service 7 RANAP Radio Access Network Application Part RFC Request For Comments RTP Real Time Protocol SA-GF Service Application Gateway Function SCEF Service Creation Environment Function SCF Service Control Function SC-GF Service Control Gateway Function SCN Switched Circuit Network SCP Service Control Point SCUAF Service Control User Agent Function SDF Service Data Function SDP Session Description Protocols SG Signaling Gateway SIP Session Initiation Protocol SLEE Service Logic Execution Environment SMAF Service Management Access Function SMDS Switched Multimegabit Data Service SMF Service Management Function SMTP Simple Mail Transfer Protocol SNMP Simple Network Management Protocol SRF Specialized Resource Function SS7 Signalling System number 7 SSF Service Switching Function SSL Secure Sockets Layer TAPI Telephony Application Protocol Interface TCAP Transaction Capabilities Application Part TCP Transmission Control Protocol TDM Time Division Multiplex 8 TINA Telecommunication Information Network Architecture TIPHON Telecommunications and IP Harmonization Over Networks TMN Telecommunications Management Network TRIP Token Ring Interface Processor TTS Text To Speech UA User Agent UDP User Datagram Protocol VoIP Voice over IP VPN Virtual Private Network XLML eXtended Linderdaum Markup Language XML eXtensible Markup Language 9 Danh mục các bảng và hình vẽ Bảng 1.1 Các giao diện trong mạng PSTN/ISDN............................................ 40 Bảng 1.2 Các giao diện giữa mạng IP với mạng chuyển mạch kênh(SCN) .... 41 Bảng 2.1 Các giao diện.................................................................................... 57 Hình 1.1 Mạng hợp nhất.................................................................................. 19 Hình 1.2 Mô hình phân lớp NGN.................................................................... 19 Hình 1.3 Các phần tử mạng NGN cơ bản....................................................... 21 Hình 1.4 Cấu hình tham chiếu TIPHON của ETSI ......................................... 41 Hình 2.1 Ví dụ API xử lý cuộc gọi.................................................................. 46 Hình 3.1 Kiến trúc mạng NGN của Siemens .................................................. 63 Hình 3.2 Kiến trúc của sản phẩm SURPASS hiQ9200 ................................... 65 Hình 3.3 Cấu trúc mạng của giải pháp SURPASS MMA ............................... 66 Hình 3.4 Chức năng của hiG1000 ................................................................... 68 Hình 3.5 Tổng quan về SURPASS NetManager ............................................. 69 Hình 3.6 Kiến trúc cung cấp dịch vụ của SURPASS....................................... 70 Hình 3.7 Các giao diện của hiQ 4000 ............................................................. 71 Hình 3.8 Chức năng của SURPASS callsetup bloc ......................................... 73 Hình 3.9 Chức năng của SURPASS internetbusy bloc.................................... 74 Hình 3.10 Chức năng của SURPASS conference bloc .................................... 74 Hình 3.11 Chức năng của SURPASS surfsyncrone bloc ................................. 75 Hình 3.12 Cấu hình chung của mạng .............................................................. 77 Hình 3.13 Ví dụ FreecallButton đặt trên Website của Siemens...................... 79 Hình 3.14 Sơ đồ mạng cho FreecallButton...................................................... 79 Hình 3.15 Giao diện đồ hoạ ng−ời dùng(GUI) của ứng dụngWebdialPage ... 80 Hình 3.16 Sơ đồ mạng cho ứng dụng WebdialPage........................................ 81 Hình 3.17 Sơ đồ mạng cho ứng dụng Call Waiting Internet ........................... 82 Hình 3.18 Cuộc gọi Call Waiting Internet ..................................................... 83 10 Hình 3.19 Cửa sổ thông báo có cuộc gọi vào cho ứng dụng CWI .................. 84 Hình 3.20 Chấp nhận cuộc gọi qua PSTN phone ............................................ 85 Hình 3.21 Chấp nhận cuộc gọi qua VoIP........................................................ 85 Hình 3.22 Giao diện đồ hoạ ng−ời dùng(GUI) của ứng dụng SurFone .......... 86 Hình 3.23 Sơ đồ mạng cho ứng dụng SurFone................................................ 87 Hình 3.24 GUI WebConfer ............................................................................. 88 Hình 3.25 Sơ đồ mạng cho ứng dụng WebConfer .......................................... 90 Hình 3.26 Dịch vụ Prepaid Card – 1719 ........................................................ 91 Hình 3.27 L−u đồ thiết lập cuộc gọi trong dịch vụ Prepaid Card................... 92 Hình 3.28 Sơ đồ kết nối cuộc gọi dịch vụ 1800 ............................................. 93 Hình 3.29 Sơ đồ kết nối cuộc gọi dịch vụ 1900 .............................................. 94 Hình 4.1 Tổ chức lớp điều khiển. .................................................................. 97 Hình 4.2 Tổ chức lớp chuyển tải .................................................................... 98 Hình 4.3 Tổ chức lớp truy nhập.................................................................... 100 11 Mở đầu Những năm vừa qua đã đánh dấu sự phát triển nhanh chóng theo xu h−ớng hội tụ của ngành công nghệ thông tin và viễn thông. Hạ tầng công nghệ thông tin và viễn thông đã có những thay đổi cơ bản về ph−ơng thức cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Nhu cầu sử dụng dịch vụ tăng lên không ngừng, các khách hàng không chỉ yêu cầu đ−ợc cung cấp các dịch vụ truyền thống mà còn đòi hỏi các dịch vụ có tính tích hợp, đa dạng, tiện lợi và chất l−ợng cao. Các nhà cung cấp dịch vụ đòi hỏi các dịch vụ cần đ−ợc triển khai một cách nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm đầu t− và ít rủi ro. Trong thời gian gần đây, ng−ời ta nói nhiều đến khái niệm mạng NGN, mạng thế hệ sau, mạng đảm bảo cơ sở hạ tầng duy nhất cho viễn thông và thông tin, nhằm đảm bảo sự hội tụ giữa viễn thông và tin học, có khả năng cung cấp đa dịch vụ, đa ph−ơng tiện, …. Hiện nay, các tổ chức nghiên cứu về NGN nh− ETSI, TINA, MSF, ISC,… đang tập trung nghiên cứu vào các vấn đề liên quan đến NGN. Xác định đ−ợc nhu cầu tất yếu phải chuyển đổi sang kiến trúc mạng NGN, ngày 16/11/2001, Hội đồng quản trị Tổng công ty B−u chính Viễn thông Việt Nam đã ra quyết định số 393QĐ/VT/HĐQT phê duyệt định h−ớng tổ chức mạng Viễn thông đến năm 2010 trong đó nhấn mạnh việc chuyển đổi mạng theo kiến trúc mạng thế hệ sau NGN. Đến nay, giải pháp NGN SURPASS của Siemens đã đ−ợc lựa chọn để triển khai cho Tổng công ty B−u chính Viễn thông Việt Nam. Trong quá trình triển khai, một số dịch vụ đã đ−ợc cung cấp nh−: Web dial page, click to call, Webconfer,…tuy nhiên chúng ta cũng cần phải chủ động trong việc phát triển và đ−a ra các dịch vụ giá trị gia tăng cho khách hàng, luận văn này tập trung nghiên cứu các giao diện kết nối cung cấp khả năng phát triển dịch vụ gia tăng cho mạng NGN của Tổng công ty đồng thời nghiên cứu một số ứng dụng và dịch vụ thử nghiệm. 12 Báo cáo luận văn bao gồm các nội dung chính nh− sau: ° Ch−ơng 1 : Tổng quan về mạng NGN. ° Ch−ơng 2 : Tiêu chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong mạng NGN theo IN CS4 của ITU-T. ° Ch−ơng 3 : SURPASS và kiến trúc mở cung cấp dịch vụ gia tăng của Siemens. ° Ch−ơng 4 : Thực tế triển khai mạng NGN tại Việt nam. ° Ch−ơng 5 : Kết luận và kiến nghị. 13 Ch−ơng 1 Tổng quan về mạng NGN 1.1 Sự cần thiết phải chuyển đổi sang mạng NGN Để có thể thấy đ−ợc sự cần thiết phải chuyển đổi mạng viễn thông hiện tại sang mạng thế hệ sau NGN, tr−ớc tiên chúng ta hãy phân tích các yêu cầu về dịch vụ của khách hàng, ở đây ta xem xét hai loại hình khách hàng khác nhau: đó là khách hàng cá nhân và khách hàng doanh nghiệp. Qua đó ta cũng nêu ra các yêu cầu mà các nhà khai thác dịch vụ viễn thông cần đáp ứng để có thể phát triển và kinh doanh có hiệu quả và đó cũng chính là các lý do dẫn đến lộ trình chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN. 1.1.1 Các yêu cầu về dịch vụ của khách hàng cá nhân Trong những năm qua với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và truyền thông, ng−ời dân đã từng b−ớc đ−ợc làm quen với các dịch vụ mới, hiện đại. Nhu cầu và yêu cầu về dịch vụ của ng−ời dân ngày càng cao và luôn tạo ra những thách thức mới cho các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà đầu t−, phát triển công nghệ, các nhu cầu này có thể tóm tắt nh− sau: ° Không những đ−ợc cung cấp các dịch vụ cơ bản nh−: thoại, truyền số liệu, gửi nhận fax, mà còn yêu cầu đ−ợc cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng mang tính chất tích hợp, đa dạng , tiện lợi và hiện đại. ° Các dịch vụ phải đ−ợc cung cấp qua nhiều kênh phân phối hay nhiều chủng loại thiết bị đầu cuối khác nhau: truyền hình, điện thoại cố định, điện thoại di động, máy tính, thiết bị cá nhân, các điểm truy cập dịch 14 vụ… ° Các dịch vụ phải có thể sử dụng và truy cập đ−ợc tại bất kỳ đâu, không phụ thuộc vào không gian, ở nhà, trên đ−ờng phố, trong các cơ quan, công sở, khu th−ơng mại, khu vui chơi, giải trí thậm chí cả ở các khu vực nông thôn, vùng sâu, vùng xa,… ° Các dịch vụ phải đ−ợc cung cấp không phụ thuộc vào thời gian, phải có khả năng hoạt động 24 giờ trong ngày và 7 ngày trong tuần, ng−ời dân có thể truy cập dịch vụ bất kỳ thời điểm nào tiện lợi cho họ. 1.1.2 Yêu cầu của các doanh nghiệp Trong môi tr−ờng kinh doanh năng động và đầy cạnh tranh nh− hiện nay, bên cạnh các yêu cầu về chủ tr−ơng, chính sách quản lý nhà n−ớc, các doanh nghiệp rất cần các giải pháp và dịch vụ truyền thông chuyên nghiệp, hiện đại để giúp họ thu hút và chăm sóc đ−ợc khách hàng: ° Khả năng cung cấp các kênh truyền thông để tự động phân phối thông tin về sản phẩm, dịch vụ của doanh nghiệp đến với khách hàng một cách nhanh chóng tiện lợi, đặc biệt là các kênh phân phối cung cấp khả năng trao đổi thông tin nhiều chiều, cho phép doanh nghiệp có thể nhận đ−ợc các phản hồi từ khách hàng không hạn chế về không gian và thời gian. ° Cung cấp các giải pháp và giao diện mở cho phép doanh nghiệp có thể dễ dàng triển khai, tích hợp với hệ thống của các nhà cung cấp hạ tầng truyền thông, tài chính ngân hàng và với các doanh nghiệp khác. ° Tiết kiệm chi phí đầu t− để phát triển hệ thống, đội ngũ, cơ sở hạ tầng, ít rủi ro, lợi nhuận cao và nhanh chóng thu hồi lại vốn. ° Hình thức thu tiền khách hàng tiện lợi, tránh đ−ợc các rủi ro trong quá trình thanh toán nh− nợ đọng kéo dài... 15 1.1.3 Các yêu cầu đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông ° Thu hút đ−ợc nhiều khách hàng (cá nhân và doanh nghiệp) qua đó khai thác đ−ợc tối đa cơ sở hạ tầng truyền thông, tài chính, mang lại doanh thu lớn. ° Đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất l−ợng dịch vụ và loại hình dịch vụ của khách hàng. ° Phải có khả năng quản lý giám sát đ−ợc hệ thống và dịch vụ, cân đối và sử dụng có hiệu quả chi phí đầu t− cho hạ tầng mạng (CAPEX) và chi phí quản lý khai thác mạng (OPEX). ° Cập nhật các công nghệ và kỹ thuật mới, đánh giá đ−ợc tiềm năng và xây dựng các kế hoạch phát triển các dịch vụ mới cho khách hàng, lộ trình quy hoạch và chuyển đổi mạng. 1.1.4 Nhu cầu chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN Phần trên chúng ta đã xem xét các yêu cầu của khách hàng, các yêu cầu đối với nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, sau đây ta sẽ xem xét hiện trạng mạng hiện tại đã đáp ứng đ−ợc các yêu cầu trên hay ch−a và kiến trúc mạng thế hệ sau NGN có đáp ứng đ−ợc các yêu cầu đó không, và đó chính là lý do để chuyển đổi kiến trúc mạng. Hiện tại, chúng ta đang có rất nhiều mạng khác nhau với các dịch vụ đ−ợc khai thác riêng lẻ: ° Mạng điện thoại công cộng (PSTN). ° Mạng truyền số liệu. ° Mạng Internet. ° Mạng di động theo công nghệ GSM, CDMA. ° Mạng di động nội thị theo công nghệ PHS. ° Mạng thông tin vệ tinh. 16 ° Mạng truyền hình cáp. ° … Để sử dụng đ−ợc các dịch vụ, khách hàng cần có các loại thiết bị đầu cuối khác nhau, do mỗi mạng chỉ đ−ợc khai thác trong một số vùng và khu vực nhất định, dẫn đến việc hạn chế trong việc truy cập dịch vụ của khách hàng. Thực tế chúng ta cũng đã có một số hệ thống cung cấp các dịch vụ tích hợp ví dụ nh− nhắn tin giữa mạng internet và di dộng, tuy nhiên các hệ thống này ch−a đ−ợc thiết kế trên cơ sở quy hoạch mạng một cách tổng thể. Các mạng trên đều có cung cấp các giao diện để quản lý và khai thác dịch vụ tuy nhiên các giao diện này đều rất phức tạp đòi hỏi kiến thức chuyên sâu để phát triển, nh− vậy đối với các doanh nghiệp thì việc phát triển các hệ thống cung cấp dịch vụ gia tăng kết nối với các mạng là rất hạn chế nếu không muốn nói là không thể. Đối với các nhà khai thác viễn thông, ta có thể thấy những năm vừa qua đánh dấu sự phát triển bùng nổ của các dịch vụ internet, truyền số liệu và dịch vụ di động. Sự phát triển mạnh mẽ của các công nghệ dựa trên cơ sở gói tin, tỷ lệ lợi nhuận so với giá trị đầu t− cũng nh− các cơ hội về mặt th−ơng mại của các công nghệ này đã dẫn đến sự thay đổi về tỷ lệ doanh thu so với các dịch vụ truyền thống và các hạn chế của kiến trúc mạng truyền thống cũng đã bộc lộ rất rõ ràng. Mạng điện thoại công cộng PSTN đ−ợc thiết kế để truyền tải dữ liệu thoại và hiện tại nó cũng đ−ợc dùng để truyền tải dữ liệu với tốc độ thấp đã không thể đáp ứng đ−ợc các yêu cầu về dịch vụ đa ph−ơng tiện hiện nay. Mạng truyền số liệu đ−ợc thiết kế ban đầu để phục vụ việc truyền số liệu giữa các máy tính, vì vậy nó có các nh−ợc điểm về thời gian trễ, trong khi các loại hình dịch vụ hiện nay đều yêu cầu việc xử lý thời gian thực. Đối với các dịch vụ cung cấp qua mạng internet, tất cả các ng−ời dùng đều đ−ợc xử lý theo một cách giống nhau mà ch−a có sự quan tâm đến sự khác biệt về tầm quan trọng của các ứng dụng. Bên cạnh đó là tính phức tạp ngày càng tăng trong việc 17 quản lý mạng l−ới và dịch vụ. Việc tăng tr−ởng mạnh mẽ về l−u l−ợng dữ liệu trên mạng đã dẫn đến các yêu cầu mới cho các nhà khai thác viễn thông. Thêm vào đó là những đột phá của công nghệ đòi hỏi khả năng t−ơng tác lẫn nhau giữa các mạng, khả năng quản trị các dịch vụ một cách tiên tiến, hiệu quả. Chính các thay đổi về việc sử dụng mạng đòi hỏi kiến trúc mạng cũng cần phải thay đổi để đáp ứng: mạng viễn thông đang chuyển đổi từ các mạng chuyển mạch đ−ợc thiết kế để phục vụ các dịch vụ điện thoại sang các mạng sử dụng các công nghệ số hóa đa dịch vụ. Sự chuyển đổi này đ−ợc gọi là quá trình chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN. Tuy nhiên việc thực hiện việc chuyển đổi kiến trúc mạng sẽ làm nảy sinh một loạt các vấn đề cần quan tâm: ° Chi phí: chi phí chuyển đổi cần phải hợp lý, chúng ta luôn cần l−u ý doanh thu của các dịch vụ điện thoại thuần túy đang sụt giảm. ° Chất l−ợng dịch vụ: khách hàng luôn yêu cầu chất l−ợng thoại cao, tuy nhiên đây cũng là một yếu điểm của các mạng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói. ° Kế hoạch phát triển: việc dự báo nhu cầu và lên kế hoạch phát triển mạng sẽ khó và phức tạp hơn nhiều. ° Nắm vững công nghệ: cần phải lựa chọn giữa công nghệ IP (Internet Protocol) và ATM (Asynchronous Transfer Mode). 1.1.5 Các yêu cầu và nguyên tắc tổ chức mạng NGN Nh− vậy, sự chuyển đổi sang mạng thế hệ sau NGN là một nhu cầu tất yếu, chúng ta hãy xem xét các yêu cầu và nguyên tắc cơ bản mà mạng NGN cần phải đáp ứng: ° Nó phải có khả năng truyền tải tín hiệu thoại, hình ảnh động, dữ liệu trên nền một kiến trúc chung. 18 ° Sử dụng kiến trúc chuyển mạch và truyền tải dựa trên các gói tin. ° Truyền tải các dịch vụ thoại với chất l−ợng và đặc tính có thể so sánh đ−ợc với mạng PSTN. ° Có kiến trúc điều khiển linh hoạt hỗ trợ đồng thời việc trao đổi tín hiệu thoại và các dịch vụ dữ liệu đi kèm. ° Cung cấp chất l−ợng dịch vụ theo yêu cầu khách hàng. ° Phải có khả năng t−ơng tác lẫn nhau giữa các nhà cung cấp thiết bị khác nhau: điều này đòi hỏi phải có sự thống nhất về kiến trúc chức năng và kiến trúc tổ chức giữa các nhà cung cấp thiết bị, phải có đ−ợc tập hợp các thủ tục và giao diện đ−ợc chuẩn hóa. ° Phải có khả năng sử dụng đ−ợc các kiểu mạng truy nhập khác nhau: mạng cáp cố định, cáp quang, mạng không dây, mạng di động,… ° Phải có kiến trúc dịch vụ mở: có các giao diện chuẩn cung cấp cho các nhà phát triển dịch vụ thứ ba, cho phép t−ơng tác giữa các dịch vụ internet và các dịch vụ đa ph−ơng tiện khác. ° Phải có kiến trúc phân lớp với các giao diện đ−ợc định nghĩa rõ ràng. 1.2 Mạng thế hệ sau - NGN 1.2.1 Định nghĩa NGN Mạng viễn thông thế hệ sau 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. Nh− vậy, NGN là mạng hợp nhất của các loại mạng hiện có (hình 1.1). Để có thể hợp nhất đ−ợc thì cần phải có một sự thay đổi lớn về mặt công nghệ, các công nghệ nền tảng ở lớp truyền tải (ATM, IP, MPLS,...) cũng nh− công nghệ ở lớp điều khiển mạng (MGCP, MEGACO, SIP, BICC,...). 19 Tổngđài Tổngđài Tổngđài Tổngđài Tổngđài Mạng thoại truyền thống Mạng chuyển mạch gói Các công nghệ nền tảng IP, ATM, MPLS MGCP, BICC, SIP MEGACO Mạng đa dịch vụ Quản lý tập trung Truy nhập đa dịch vụ Mạng x−ơng sống QoS NGN Hình 1.1 Mạng hợp nhất 1.2.2 Cấu trúc mạng NGN 1.2.2.1 Mô hình cấu trúc phân lớp NGN Hình 1.2 Mô hình phân lớp NGN Mạng NGN chia làm 4 lớp nh− sau: 20 ° Lớp ứng dụng ° Lớp điều khiển ° Lớp truyền tải ° Lớp truy nhập Ngoài ra còn có một lớp quản lý xuyên suốt từ lớp 1 đến lớp 4 của mô hình mạng NGN. Lớp ứng dụng và dịch vụ mạng ° Cung cấp các ứng dụng và dịch vụ nh− dịch vụ mạng thông minh IN, trả tiền tr−ớc, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng v.v.. ° Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API. Lớp điều khiển ° Bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập ° Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng, dịch vụ. Các chức năng nh− quản lý, chăm sóc khách hàng, tính c−ớc cũng đ−ợc tích hợp trong lớp điều khiển. Lớp truyền tải ° Mạng đ−ờng trục có chức năng chính là truyền tải mọi loại hình thông tin d−ới dạng gói IP d−ới sự điều khiển của softswitch trong lớp điều khiển. ° Βao gồm các nút chuyển mạch, các bộ định tuyến, các thiết bị truyền dẫn có dung l−ợng lớn. ° Kết nối với lớp truy nhập thông qua các Media Gateway. Lớp truy nhập ° Thu thập tất cả các loại hình thông tin từ các end user, chuyển đổi thành các gói IP để truyền qua mạng truyền tải đ−ờng trục. 21 ° Gồm các thiết bị truy nhập cung cấp các cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuê bao qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến. các thiết bị truy nhập có thể cung cấp các loại cổng truy nhập POTS, VOIP, IP, FR, X.25, ATM, xDSL, di động v.v.. ° Kết nối với lớp truyền tải thông qua các Media gateway. 1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN Hình 1.3 Các phần tử mạng NGN cơ bản Cấu trúc cơ bản đ−ợc xác định bao gồm các phần tử mạng cần thiết cho việc cung cấp các dịch vụ thoại truyền thống. Các nhà cung cấp NGN đều đ−a ra cấu trúc này nh− là một b−ớc chuyển tiếp lên NGN với các sản phẩm của mình. Tuy nhiên đó là những giải pháp cụ thể riêng của từng hãng. Hình 1.3 là cấu trúc do tổ chức Eurescom đ−a ra. 22 1.2.3.1 Media Gateway ( MG ) Media gateway chuyển đổi giao thức khung và media đ−ợc cung cấp trong một kiểu mạng tới định dạng yêu cầu trong một kiểu mạng khác. Các đầu cuối media gateway hoàn thành các giao thức điều khiển mạng và chứa các đầu cuối mạng. Nó cũng chứa thiết bị thao tác media (nh− bộ chuyển mã, khử tiếng vọng hay gửi tone). a. Chức năng của MG ° Các chức năng chung + Hỗ trợ quay số hai gian đoạn, cách này đ−ợc dùng đ−a vào chèn các số DTMF sau khi thiết lập một cuộc gọi. + Tập hợp dữ liệu cho việc tính c−ớc và hệ thống chăm ._.sóc khách hàng (khả năng cung cấp hồ sơ/ hỗ trợ nhanh cuộc gọi cả trong thời gian thực và không phải thời gian thực, trạng thái…) + Các báo cáo cảnh báo (các sự kiện bất bình th−ờng nh− tràn tải và nghẽn l−u l−ợng…) + Media gateway sẽ tạo các tone (bận, không trả lời) và tạo và phát hiện các tín hiệu DTMF. + Xử lý dòng Media (nh− điều khiển l−u l−ợng: tốc độ đỉnh tế bào, tốc độ trung bình tế bào ... trong ATM). + Hỗ trợ các giao thức định đ−ờng chính: OSPF (Open Shortest Path First ), BGP (Border Gateway Protocol). + Hỗ trợ chức năng LSR (Label Switch Routing) cho các chuẩn MPLS (MultiProtocol Label Switching ). + Hỗ trợ các chức năng khai thác và bảo d−ỡng chính nh− cấu hình, giám sát…. + Quá trình chuyển đổi giữa các kiểu đầu cuối khác nhau (các đầu cuối H.310 trên B-ISDN, H.320 đầu cuối trên N-ISDN, đầu cuối H.321 trên B-ISDN, các đầu cuối H.322 ...) 23 ° Các chức năng hỗ trợ H.323 + Chuyển đổi mã giữa các định dạng truyền cho audio, video và các dòng dữ liệu (nh− H.225 tới/ từ H.221, chuyển đổi từ các kênh mang từ phía PSTN trong giao thức thời gian thực-RTP ...) + Truyền giữa các thủ tục truyền thông (nh− H.245 tới/từ H.242), thiết lập cuộc gọi và giải phóng hỗ trợ PSTN (đệm gói, chuyển tới Call server). ° Các chức năng hỗ trợ SIP + Truyền giữa định dạng truyền cho audio, video và dòng dữ liệu. Ví dụ nh− l−u ý đến các bản tin giao thức thiết lập phiên-SIP từ/đến H.221 chuyển đổi từ các kênh mang từ phía PSTN trong RTP. + Truyền giữa các sản phẩm truyền thông (nh− SDP từ/đến H.242), các thủ tục thiết lập cuộc gọi và giải phóng hỗ trợ cho PSTN (đệm gói, chuyển đến Call server). + Chấp nhận các đặc điểm kỹ thuật giao thức thiết lập phiên SIP và mô tả phiên SDP (Session Description Protocol). b. Các yêu cầu cho Media Gateway Chất l−ợng Một trong các yêu cầu chính cho media gateway là để cung cấp chất l−ợng thoại tốt. Do đó, media gateway sẽ cung cấp tập các CODEC đảm bảo (G723.1, G.711, G.729, G.726, GSM) và ràng buộc cả yêu cầu chất l−ợng thoại và dải thông. Hơn nữa, media gateway sẽ cung cấp độ trễ và mất gói thấp, các đặc tính nh− khử tiếng vọng và bộ đệm jiter nhằm cải tiến chất l−ợng thoại và tiện nghi ng−ời dùng. Tính mở Media gateway sẽ đ−ợc kết nối với các phần tử mạng khác nh− call server, sử dụng các giao thức chuẩn nh− MGCP, MEGACO/H.248 hay SIP. 24 Sử dụng các giao thức chuẩn cho phép nhà điều hành ít phụ thuộc nhất vào các nhà cung cấp và thuận tiện cho việc thay thế các phần tử mạng. Kết nối phù hợp Khi một media gateway đ−ợc đặt ở biên giữa hai mạng, mạng chuyển mạch và mạng gói, nó sẽ cung cấp khả năng kết nối phù hợp giữa các mạng đó. Media gateway sau đó sẽ hỗ trợ các kết nối PSTN nh− các kênh E1, STM- 1 hay ISDN PRI và các kết nối gói nh− ATM hay IP ( các liên kết Ethernet ). Tính bảo mật Ng−ời dùng không đ−ợc nhận thực sẽ không thể sử dụng media gateway. Do đó media gateway phải sử dụng các giao thức nhận thực nh− RADIUS, PAP, CHAP hay IPSec. Tính tin cậy Do đó media gateway phải hỗ trợ độ d− (redundancy) và môi tr−ờng phân tán để cung cấp độ tin cậy với nhiều mức độ truyền dẫn. Độ linh hoạt (Scalability) Độ linh hoạt cũng là một yêu cầu quan trọng, bởi vì nó cho phép nhà điều hành mở rộng mạng nếu cần thiết. Độ linh hoạt thuộc về sự hỗ trợ của cấu trúc phân tán (nh− là độ tin cậy) và có thể phát triển các gateway mới mà không ảnh h−ởng tới bất kỳ các gateway đang tồn tại nào. OAM&P Việc quản lý và quản trị media gateway sẽ đ−ợc đơn giản hóa hết mức, kiểu nh− sử dụng giao diện ng−ời dùng đồ họa. Các hoạt động đó cũng sẽ đ−ợc thực hiện từ xa, để dễ dàng quản lý các gateway media phân tán. Media gateway sẽ hỗ trợ các giao thức quản lý chuẩn (SNMP, CORBA). Các cấu trúc mạng (nh− MG đ−ợc kết nối tới call server) sẽ đ−ợc xem xét để có thể định dạng mạng ... Phát triển dễ dàng Ngày nay các media gateway (VoIP) hỗ trợ IP v.4 nh−ng chúng có thể 25 phát triển để hỗ trợ IP v.6, đ−ợc mong đợi cho các chuẩn t−ơng lai. Hơn nữa, việc giới thiệu các giao thức mới sẽ dễ dàng và không ảnh h−ởng đến giá cả và tiến trình hoạt động. Các yêu cầu khác Media gateway sẽ hỗ trợ lấp khoảng lặng (phía khởi đầu) và tạo các nhiễu nền (phía kết cuối) để giảm khối l−ợng tải trong mạng x−ơng sống. Nó cũng hỗ trợ việc phát hiện tone fax để chuyển mạch kênh audio tới một bộ mã hoá tích cực cho cả phía khởi đầu và kết cuối. 1.2.3.2 Media Server Các media server sẽ cung cấp các chức năng cho phép các t−ơng tác giữa chủ gọi và các ứng dụng thông qua các thiết bị điện thoại, thí dụ nó có thể trả lời cuộc gọi và cấp thông báo hoặc đọc th− bằng tổng hợp thoại và cung cấp đầu vào tới các ứng dụng từ các lệnh DTMF hoặc các lệnh thoại nhờ sử dụng công nghệ nhận dạng tiếng nói. Hai chức năng chính có thể đ−ợc phân biệt: ° Các chức năng tài nguyên ph−ơng tiện nh−: tách tone, các chức năng tổng hợp thoại, ph−ơng tiện nhận dạng tiếng nói, v.v. ° Các chức năng điều khiển ph−ơng tiện qua các tài nguyên ph−ơng tiện (thí dụ, nhắc, ghi bản tin, ...) tới các công nghệ không kể đến các ứng dụng đ−ợc sử dụng trên các tài nguyên ph−ơng tiện. a. Các chức năng Các chức năng chính (bắt buộc và lựa chọn) đ−ợc cung cấp bởi các Server ph−ơng tiện bao gồm: ° Chức năng bắt buộc: + Biểu thị thoại. + Ghi thoại. + Tách tone (cho server ph−ơng tiện). 26 + Phát tone (server ph−ơng tiện). + Cầu hội nghị - Phân nhánh chuỗi media. - Chuyển mạch chuỗi media. + Loại bỏ tiếng vọng. + Giao diện lập trình đ−ợc - Cung cấp các chức năng đồng bộ (cho các ứng dụng đơn giản). - Cung cấp các chức năng không đồng bộ (các ứng dụng phức tạp). - Phần quản lý phiên. - Phần quản lý sự kiện. - Phần quản lý nhóm. + Nén và chuyển mã (cho server ph−ơng tiện). ° Chức năng lựa chọn: + Phiên dịch các ngôn ngữ kịch bản nh− VoiceXML. + Nhận dạng thoại. + Text sang tiếng nói. + Fax. + Hiểu ngôn ngữ tự nhiên. + Các chức năng tác tử ng−ời dùng bản tin, thí dụ, để truyền tải tin báo đ−ợc ghi tới server bản tin hoặc phục hồi và l−u giữ bản tin trong một server bản tin. + Dịch ph−ơng tiện, thí dụ để dịch khuôn dạng bản tin, không đ−ợc hỗ trợ bởi các bộ mã hóa và giải mã tài nguyên ph−ơng tiện. b. Các giao diện của Media server Các server ph−ơng tiện cung cấp các giao diện tới: ° Các thiết bị ng−ời sử dụng cuối. ° Các server ứng dụng. 27 ° Các server cuộc gọi. ° Các server bản tin c. Những yêu cầu media server ° Media Server sẽ cung cấp các chức năng tới các ứng dụng không kể đến kiểu của mạng cơ sở, thí dụ SIP, H.323, PSTN, ... ° Media Server sẽ là hệ điều hành độc lập. Nó sẽ có khả năng chọn hệ điều hành phù hợp nhất để cài đặt và chạy các ứng dụng khách hàng và server ứng dụng d−ới các hệ điều hành khác nhau. ° Dòng media + Server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các giao diện cho các kiểu dòng đa ph−ơng tiện và các giao thức t−ơng ứng đ−ợc cung cấp (thí dụ RTP/RTCP), âm thanh (thí dụ RealAudio) và video (thí dụ MPEG4) cho các giao diện IP, Ethernet, ATM và PSTN. + Server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các chức năng dòng ph−ơng tiện bao gồm phân nhánh, chuyển mạch và loại bỏ tiếng vọng, ... + Nó sẽ cung cấp các bộ đa mã hoá-giải mã hoá bao gồm G.711, G.723.1, G.729a. ° Điều khiển media + Server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các chức năng điều khiển ph−ơng tiện đa dòng bao gồm chơi, tua lại, tua đi nhanh, điều khiển âm l−ợng, dừng, ghi, tách tone và phát hiện tone. + Nó sẽ cung cấp các tính năng cầu hội nghị. + Nó sẽ cung cấp các tính năng fax cho các giao diện ph−ơng tiện khác nhau (PSTN và IP). + Nó sẽ cung cấp các tính năng ASR (Automatic Speech Recognition). + Nó sẽ cung cấp các tính năng TTS (Text To Speech). + Nó sẽ cung cấp các tính năng xử lý hiểu ngôn ngữ tự nhiên. ° Tin báo 28 + Server ph−ơng tiện sẽ cung cấp truyền tải các tin báo đ−ợc tập hợp (thí dụ voicemail và fax) tới các server tin báo nhờ sử dụng các giao thức chuẩn nh− SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). + Nó sẽ cung cấp tìm lại đ−ợc các tin báo (thí dụ: voicemail, emai và fax) đ−ợc gửi kể cả sử dụng các giao thức chuẩn nh− IMAP4 (Internet Message Access Protocol version 4) và POP3 (Post Office Protocol version 3). ° Chuyển đổi media + Server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các tính năng phiên dịch khuôn dạng ph−ơng tiện nh− PCM thành MP3 (MPEG-1 Layer-3) hoặc GIF (Graphics Interchange Format) thành TIFF (Tagged Image File Format). + Nó sẽ cung cấp các cơ chế cắm vào để cung cấp các kiểu ph−ơng tiện mới. ° Các giao diện ứng dụng + Server ph−ơng tiện sẽ đồng thời cung cấp các chức năng đồng bộ (cho các ứng dụng đơn) và các chức năng không đồng bộ (các ứng dụng phức tạp hơn) trên các giao diện lập trình. + Server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các giao diện lập trình chuẩn công nghiệp nh− TAPI, JTAPI và ECTF S.100. + Các server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các giao diện HTTP và phân tích cú pháp XML để tìm lại đ−ợc và thực hiện kịch bản nh− voiceXML. + Nó sẽ cung cấp các giao diện khác tới các server ứng dụng nh− SIP hoặc các giao thức ứng dụng khác. ° Điều khiển mạng : Các server ph−ơng tiện sẽ cung cấp các giao diện tới các giao thức mạng nh− MeGaCo, H.323, SIP, INAP, ISUP. ° Các tính năng tài nguyên media + Server ph−ơng tiện cung cấp các tài nguyên ph−ơng tiện từ các nhà 29 cung cấp khác nhau, thí dụ ph−ơng tiện TTS và có thể đ−ợc cung cấp bởi các nhà cung cấp khác nhau nhờ sử dụng t−ơng tác ph−ơng tiện chuẩn giữa các tài nguyên nh− Bus SC từ ECTF. 1.2.3.3 Server cuộc gọi Server cuộc gọi điều khiển cuộc gọi theo mô hình cuộc gọi, điều khiển báo hiệu và điều khiển media gateway. Server cuộc gọi phải cung cấp giao diện (thí dụ giao thức chuẩn hoặc giao diện ch−ơng trình ứng dụng mở) về phía các server ứng dụng để cho phép điều khiển dịch vụ và có cách giải quyết (thí dụ giải quyết chất l−ợng dịch vụ mang tính cá nhân, v.v). Các server đa cuộc gọi có thể cùng hoạt động để điều khiển cuộc gọi đơn. Các thí dụ của các server cuộc gọi là các trạm cuộc gọi, các chuyển mạch mềm, SIP Proxy Server và Gatekeeper H.323. a. Tính năng ° Tính năng chung + Cung cấp các giao thức chuẩn tới mức gateway ph−ơng tiện. + Cung cấp các giao thức tới mức server ứng dụng. ° Tính năng xác thực và bảo mật : Cung cấp cho đăng ký đầu cuối (bao gồm xác thực và sự cấp phép). ° Tính năng điều khiển cuộc gọi (theo mô hình cuộc gọi định sẵn). + Điều khiển cuộc gọi cơ bản - Định tuyến cuộc gọi: Các bảng định tuyến theo kế hoạch đánh số để nhận thông tin từ các nhà khai thác khác (thí dụ thông qua giao thức TRIP). - Xử lý báo hiệu cuộc gọi (SIP, H.323, ISUP, MGCP, v.v). + Thiết lập và điều khiển cuộc gọi ba bên. + Các dịch vụ lớp. ° Tính năng lập trình 30 + Các giao diện lập trình. + Cung cấp tới các giao diện lập trình ứng dụng chuẩn, mở và các giao thức chuẩn, mở h−ớng về mức server ứng dụng (để có khả năng tới tất cả các ng−ời sử dụng mạng, không kể đến ph−ơng tiện truy cập). ° Tính năng truyền thông + Cung cấp mô hình cuộc gọi tới tính năng điều khiển cuộc gọi + Cung cấp t−ơng tác cho các server đa cuộc gọi có thể đ−ợc đặt trong các miền mạng khác nhau + Kích hoạt h−ớng tới các server ứng dụng ° Tính năng hoạt động, quản lý và điều khiển + Hoạt động, quản lý và bảo d−ỡng (thí dụ: đăng ký truy nhập , cảnh báo, cấu hình, xác định phiên bản, quản trị đặc tính, v.v) + Cung cấp bản ghi dữ liệu cuộc gọi ° Các giao diện h−ớng tới các phần tử mạng: + Các giao diện giữa các server cuộc gọi và các server ứng dụng. Các thí dụ có khả năng là SIP, H.323, INAP, HTTP, v.v. + Các giao diện giữa các server cuộc gọi và gateway ph−ơng tiện. Thí dụ có thể là SIP, MGCP, Megaco/H.248, v.v. + Các giao diện giữa các server cuộc gọi. Thí dụ có thể là BICC và SIP-T. + Các giao diện giữa các server cuộc gọi và server ph−ơng tiện. Khả năng truyền thông qua các giao thức nh− H.248 (thí dụ MGCP). + Các giao diện giữa các server cuộc gọi và các server tin báo (thí dụ SMTP đ−ợc sử dụng để gửi th− điện tử cho cuộc gọi vào). b. Những yêu cầu server cuộc gọi Tính mở Đó là yêu cầu chính của server cuộc gọi NGN. Tính mở có nghĩa là sử dụng các giao thức chuẩn và giao diện lập trình ứng dụng, do đó, nó đảm bảo 31 tính độc lập của các nhà cung cấp, cho phép sử dụng các dịch vụ ba bên. Hiện nay, các giao thức chuẩn, giao diện lập trình ứng dụng ch−a đủ hoàn thiện, không thích hợp hoặc phần mở rộng không chuẩn. Vì vậy, yêu cầu tính mở cho các server cuộc gọi hiện nay là : “server cuộc gọi nên càng mở càng tốt, giao thức chuẩn nên là nhiệm vụ của nhà cung cấp”. Các phần tử nền chính để quan tâm đến tính mở là: Phát triển dịch vụ : server cuộc gọi nên cung cấp giao diện lập trình ứng dụng chuẩn nh− JAIN hoặc PARLAY để cho phép phát triển dễ dàng, không đè nặng lên việc sử dụng các môi tr−ờng kiến tạo dịch vụ (SCE) thích hợp. Gateway ph−ơng tiện : Để có khả năng điều khiển bất cứ gateway ph−ơng tiện nào, giao thức truyền thông giữa các server cuộc gọi và các gateway ph−ơng tiện nên đ−ợc chuẩn hoá (thí dụ MGCP, Megaco/H.248, v.v). Truyền thông giữa các server cuộc gọi: Truyền thông giữa các server khác nhau đ−ợc thực hiện bởi các giao thức chuẩn giữa các server cuộc gọi nh− báo hiệu BICC và SIP-T. Các đầu cuối ng−ời sử dụng : Server cuộc gọi sẽ cho phép các đầu cuối IP kết nối trực tiếp, điển hình là sử dụng các giao thức nh− SIP và H.323. Gateway báo hiệu số 7 Để t−ơng tác hoạt động với các mạng cũ, đặc biệt là PSTN, server cuộc gọi sẽ cung cấp gateway báo hiệu số 7, bao gồm các giao thức ISUP và TCAP Quan trọng là sự cung cấp gateway báo hiệu số 7 có thể đ−ợc tích hợp tới server cuộc gọi hoặc đ−ợc thực hiện trên nền gateway báo hiệu đ−ợc dành sẵn. Khả năng thêm vào các giao thức mới Đặc điểm quan trọng khác là khả năng thêm trợ giúp cho các giao thức mới trong nền.Các giao thức mới nói chung đ−ợc thêm bằng cách cắm vào. Độ tin cậy và độ linh hoạt Độ tin cậy có thể đ−ợc thực hiện bằng cách dự phòng, hoặc trong phần mềm của nó hoặc trong phần cứng cơ bản hoặc thậm chí trong tr−ờng hợp 32 nhiều hơn một server cuộc gọi khi chia tải. Tính linh hoạt cũng rất quan trọng để các nhà khai thác triển khai các server cuộc gọi tuỳ thuộc vào nhu cầu của họ. Tính c−ớc Các bản ghi chi tiết cuộc gọi nên ở dạng chuẩn (Bellcore AMA- Automatic Message Accounting, text...). Quản lý, khai thác và cung cấp dịch vụ Quản lý, khai thác và cung cấp dịch vụ nên đ−ợc thực hiện dễ dàng, từ xa. Ngoài ra, các server cuộc gọi nên cung cấp các giao thức quản lý mạng chuẩn nh− SNMP (Simple Network Management Protocol). 1.2.3.4 Server ứng dụng Server ứng dụng là phần mềm chạy trên lớp trung gian giữa Web browser trên cơ sở các client, các cơ sở dữ liệu và các ứng dụng kinh doanh. Các server ứng dụng điều khiển tất cả các lôgic và kết nối ứng dụng mà bao gồm các ứng dụng client-server kiểu cũ. Các server ứng dụng liên kết các ứng dụng Web và các hệ thống đã tồn tại cùng nhau cho th−ơng mại điện tử và các sử dụng khác. Phần mềm server ứng dụng có thể đơn giản hoá việc kết nối các hệ thống web mới, các hệ thống đặt trong các vị trí khác hẳn nhau và các hệ thống kế thừa thông qua Web client. Trong phạm vi mạng thế hệ sau, server ứng dụng sẽ là nền công nghệ thông tin đóng vai trò kiến tạo dịch vụ trong mạng thông minh, mở rộng tính năng của chúng để bao phủ các tình huống mới của mạng. Các server ứng dụng nên t−ơng tác với các server cuộc gọi và các tài nguyên đ−ợc điều khiển thông qua các giao thức chuẩn hoặc các giao diện ch−ơng trình ứng dụng mở (API). a. Tính năng Các mục tiêu chính của server ứng dụng là khả năng để đ−a vào, thực 33 hiện, điều khiển và quản lý các ứng dụng có hiệu quả, kinh tế và nhanh chóng. ° Tính năng chung : Server ứng dụng phải cung cấp sự tích hợp Web để cung cấp giao diện ng−ời sử dụng dựa trên Web cho quản lý, khai thác, bảo d−ỡng với các Web server để cung cấp các dịch vụ. ° Tính năng xác thực và bảo mật: Server ứng dụng có thể điều khiển các phần tử mạng thực hiện xác thực, cấp phép và các khả năng tính toán cho các dịch vụ đ−ợc cung cấp; trợ giúp cơ chế đăng ký (SIP hoặc H.323); phải cung cấp các dịch vụ bảo mật: mã hoá, xác thực và cấp phép để đảm bảo truy cập bảo mật tới các dịch vụ. ° Tính năng lập trình + Server ứng dụng phải trợ giúp để phát triển các dịch vụ bằng các giao diện ch−ơng trình ứng dụng hoặc các ngôn ngữ kịch bản. Các kịch bản có thể đ−ợc tạo ra bằng các môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng. + Server ứng dụng phải cung cấp các giao diện ch−ơng trình ứng dụng tới các miền quản lý của đối tác thứ ba theo cách bảo mật. ° Tính năng truyền thông: Server ứng dụng phải cung cấp: + Truyền thông với các ứng dụng bên trong hoặc bên ngoài khác (thí dụ: chạy trên các server ứng dụng bên ngoài). + Truyền thông với các server điều khiển tài nguyên mạng bên ngoài bao gồm: Server ph−ơng tiện cung cấp tính năng điều khiển ph−ơng tiện; Các server cuộc gọi cung cấp tính năng điều khiển cuộc gọi nh− định tuyến cuộc gọi, xử lý báo hiệu cuộc gọi; Các server tin báo cung cấp tính năng điều khiển tin báo. ° Tính năng cung cấp dữ liệu: Server ứng dụng phải cung cấp cơ sở dữ liệu để l−u trữ dữ liệu thuê bao và dịch vụ (hoặc bên trong hoặc bên ngoài). ° Tính năng hoạt động, quản lý và điều khiển : Bao gồm quản lý dịch vụ, quản lý hệ thống, quản lý vòng đời dịch vụ. 34 ° Tính năng thực hiện dịch vụ : + Trợ giúp thực hiện đa ứng dụng, đa tr−ờng hợp của cùng ứng dụng. + Môi tr−ờng thực hiện lôgic dịch vụ (SLEE): bao gồm tập các khả năng độc lập dịch vụ để truy cập các hệ thống bên ngoài thông qua các giao thức, giao diện ch−ơng trình ứng dụng để quản lý các phiên dịch vụ v.v. b. Những yêu cầu trên server ứng dụng Cấu trúc bên trong ° Server ứng dụng phải đ−ợc cấu trúc bên trong với tập các chức năng và các phần tử có phân lớp, ảnh h−ởng lẫn nhau thông qua định nghĩa rõ, các giao diện ch−ơng trình ứng dụng đồng nhất và chung (giống nh− các server ứng dụng cho các dịch vụ web), các phần tử có thể đ−ợc phân bố về mặt vật lý trên các hệ thống khác nhau. ° Các lớp chức năng phải định địa chỉ: + Các giao diện h−ớng tới các tài nguyên mạng đ−ợc điều khiển. + Các chức năng ứng dụng và dịch vụ độc lập (để đơn giản hoá sự phát triển ứng dụng). + Các dịch vụ. ° Các giao diện đ−ợc cung cấp bởi các phần tử nên đ−ợc dựa trên các tiêu chuẩn nh−: Parlay, JAIN, 3GPP OSA... ° Server ứng dụng phải trợ giúp sự đ−a vào các phần tử độc lập dịch vụ mới. Hỗ trợ giao thức mạng ° Server ứng dụng phải cung cấp tập các trình điều khiển cho tất cả các giao thức liên quan đến điều khiển mạng, các tài nguyên đặc biệt và các server. ° Server ứng dụng phải cho phép đ−a vào các trình điều khiển giao thức mới theo cách tăng lên. 35 Hỗ trợ dữ liệu ° Server ứng dụng phải cung cấp mô hình dữ liệu bên trong để thực hiện dịch vụ, quản lý và cung cấp cho quản lý nền. ° Server ứng dụng phải cung cấp các chức năng độc lập cơ sở dữ liệu để l−u trữ, tìm lại đ−ợc, sửa đổi nền, dữ liệu dịch vụ, thuê bao... Hỗ trợ phiên dịch vụ ° Server ứng dụng phải có khả năng thực hiện đa ứng dụng, đa tr−ờng hợp của cùng dịch vụ ° Server ứng dụng phải cung cấp các cơ chế để điều khiển các giao dịch giao thức và phối hợp chúng trong các phiên dịch vụ. Hỗ trợ quản lý dịch vụ ° Server ứng dụng phải cung cấp các phần tử dịch vụ độc lập để điều khiển quản lý dịch vụ, cung cấp các phần tử dịch vụ độc lập tới các hệ thống quản lý vốn có nh− : các hệ vi tính lớn, các hệ thống cơ sở dữ liệu và các nền điều khiển giao dịch. ° Server ứng dụng phải cung cấp các phần tử và các giao diện để làm việc với các hệ thống khai thác, quản lý và bảo d−ỡng của các nhà khai thác mạng. Hỗ trợ phát triển dịch vụ ° Server ứng dụng phải trợ giúp cho phát triển các ứng dụng tại các mức khác nhau của sự trừu t−ợng hoá (thí dụ: phải trợ giúp môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng – ACE) nh−: Các giao diện ch−ơng trình ứng dụng (API), Bộ phiên dịch để trợ giúp các ngôn ngữ kịch bản (thí dụ, CPL, XLML, CPML, VoiceXML, v.v). ° Hình thức đ−ợc trợ giúp phải có khả năng truy cập tất cả các chức năng server ứng dụng. Hỗ trợ vòng đời dịch vụ ° Server ứng dụng phải cung cấp các chức năng để điều khiển vòng đời 36 dịch vụ (triển khai, kích hoạt, giải kích hoạt, thuê dịch vụ, v.v). ° Server ứng dụng phải trợ giúp đ−a các ứng dụng mới mà không ngắt việc thực hiện các ứng dụng đã đ−ợc kích hoạt, phải có khả năng triển khai và thực hiện đa phiên bản của cùng ứng dụng một cách đồng thời. Quản lý nền ° Server ứng dụng phải cung cấp các chức năng và các giao diện (hoặc là SNMP hoặc dựa trên Web) để cấu hình và quản lý nền. Chúng phải cung cấp các giao diện h−ớng tới các hệ thống quản lý vốn có của các nhà khai thác mạng. Hỗ trợ các giao thức SIP ° Server ứng dụng SIP nên có khả năng đ−ợc kết nối trực tiếp tới SIP-UA, SIP Proxy, SIP Local Server, các server ứng dụng SIP khác, v.v. ° Server ứng dụng SIP nên trợ giúp bất cứ lớp truyền tải nào (thí dụ UDP, TCP, SSL, v.v). ° Server ứng dụng SIP nên trợ giúp giao diện ứng dụng (thí dụ, JAIN-SIP, SIP-Servlet, SIP-CGI, JAIN-JCC, Parlay PAM. 1.2.3.5 Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng sẽ trợ giúp vòng đời của dịch vụ hoặc ứng dụng đ−ợc soạn bởi chuỗi pha, mỗi pha yêu cầu các kích hoạt nào đó để đ−ợc thực hiện với các tên : ° Phân tích các nhu cầu khái niệm. ° Kiến tạo ứng dụng. ° Đo thử chấp nhận. ° Triển khai ứng dụng. ° Cung cấp ứng dụng và hoạt động. ° Loại bỏ ứng dụng. Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng thế hệ sau nên cung cấp các công cụ để 37 định địa chỉ các kích hoạt đ−ợc nhận dạng chi tiết sự phát triển và phê chuẩn các ứng dụng sẵn có để triển khai trong mạng thực tế. Các phần tử kiến tạo ứng dụng sau đó nên cung cấp môi tr−ờng tích hợp để phát triển và phê chuẩn các ứng dụng để chạy trên server ứng dụng. Sự phát triển ứng dụng nên đ−ợc dựa trên các phần tử. Một phần tử có thể đ−ợc thực hiện sử dụng ngôn ngữ h−ớng đối t−ợng, thí dụ JAVA hoặc C++. Sự phát triển các ứng dụng sử dụng mô hình “h−ớng đối t−ợng” sẽ cho phép: ° Sử dụng lại các phần tử. ° Dễ bảo d−ỡng. ° Thời gian đ−a ra thị tr−ờng nhanh chóng. Các tính năng môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng nên t−ơng thích với các khả năng server ứng dụng nơi các ứng dụng sẽ chạy. Điều này nghĩa là các đặc điểm kiến tạo ứng dụng sẽ phụ thuộc vào các tính năng server ứng dụng. a. Tính năng Các tính năng kiến tạo ứng dụng nên cung cấp môi tr−ờng tích hợp để phát triển và xác nhận tính hợp lệ các ứng dụng để chạy trên server ứng dụng. Môi tr−ờng phát triển ứng dụng: Các tính năng soạn thảo, phân tích, thiết kế phần mềm, các tính năng điều khiển phiên bản; Mở tới các chuẩn mới, trợ giúp các chuẩn sẵn có (thí dụ, XML, SMTP, HTTP), trợ giúp các giao diện lập trình ứng dụng hoặc ngôn ngữ kịch bản. Môi tr−ờng xác nhận tính hợp lệ ứng dụng: Ch−ơng trình mô phỏng quản lý các ứng dụng, dễ dàng truyền thông với các phần tử mạng khác. b. Những yêu cầu trên môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng Phần này phân biệt một số yêu cầu trên các phần tử môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng (ACE) của cấu trúc tham chiếu mạng thế hệ sau. Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng phải cung cấp các chức năng để phát triển các ứng dụng đ−ợc triển khai và đ−ợc thực hiện bởi server ứng dụng. ° Các khả năng lập trình: Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng trợ giúp phát 38 triển các dịch vụ thông qua các hình thức lập trình, bao gồm: + Các ngôn ngữ lập trình đa năng (thí dụ, Java, C ++). + Hình thức dựa trên thành phần (thí dụ, EJB) + Các ngôn ngữ kịch bản (thí dụ, CPL, XTML, VoiceXML, v.v). ° Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng phải trợ giúp để định rõ tất cả các thành phần của dịch vụ, ứng dụng, bao gồm logic thực hiện, các khuôn dạng cung cấp, logic quản lý, v.v. ° Các công cụ + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng trợ giúp các công cụ soạn thảo đồ hoạ, soạn thảo dựa trên text... + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng bao gồm các công cụ để xác nhận tính hợp lệ các dịch vụ và ứng dụng đ−ợc phát triển. + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng nên cung cấp các công cụ mô phỏng và đo thử, để xác nhận các ứng dụng đ−ợc phát triển không trực tuyến. + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng nên đ−ợc dựa trên gói dữ liệu và cấu hình các công cụ phát triển khả dụng th−ơng mại và đa năng. + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng nên bao gồm cấu trúc mở, có thể thay thế hoặc thêm vào các công cụ bên ngoài tới môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng, mà không làm xáo trộn những phần tr−ớc đó. ° Hỗ trợ quá trình kiến tạo + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng phải cung cấp các cơ chế để t−ơng tác với các server ứng dụng trong các pha liên quan đến triển khai ứng dụng và chu kỳ sống của ứng dụng. + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng nên trợ giúp các công cụ để quản lý quá trình kiến tạo ứng dụng. Các môi tr−ờng này nên bao gồm: - Quản lý các nhóm phát triển nhiều ng−ời dùng. - Điều khiển “chu kỳ sống” của phần mềm. 39 - Phiên bản phần mềm. - Trợ giúp với sản phẩm tài liệu. + Môi tr−ờng kiến tạo ứng dụng cung cấp truy cập để loại bỏ phát triển ứng dụng. 1.3. Các giao diện NGN Các giao diện kết nối của mạng NGN là phần rất quan trọng của mạng, nó vừa phải đáp ứng đ−ợc các dịch vụ mới trong t−ơng lai vừa phải đảm bảo cung cấp các dịch vụ đang tồn tại đồng thời không làm ảnh h−ởng đến ng−ời sử dụng. Để đáp ứng đ−ợc các yêu cầu trên, mạng NGN phải chứa giao diện các mạng đang tồn tại. ° Mạng truy nhập: + Truy nhập vô tuyến vòng. + Truy nhập cáp quang trực tiếp. + Truy nhập cáp quang thụ động. + Truy nhập cáp đồng PSTN/ISDN. + Truy nhập cáp đồng xDSL. + Mạng cáp TV. + Truy nhập di động số (nh− GSM). + Mạng TV quảng bá mặt đất. + Mạng vệ tinh quảng bá trực tiếp. + Truy nhập vệ tinh địa tĩnh (nh− Inmarsat). + Truy nhập vệ tinh quỹ đạo thấp và trung bình. ° Mạng đ−ờng trục: + Mạng đ−ờng trục PSTN/ISDN. + Mạng đ−ờng trục PSDN. + Mạng BISDN. + Mạng chuyển mạch gói X.25. 40 + Mạng Frame Relay. + Mạng SMDS. + Mạng Leased line. + Internet. Bảng 1.1 Các giao diện trong mạng PSTN/ISDN Giao diện Chú giải A Giao diện truy cập t−ơng tự (truyền dẫn số) B Giao diện truy cập ISDN C, D, E, F, G, H, J Các giao diện chuyển mạch quốc gia I Giao diện chuyển mạch quốc tế V Giao diện V5.1 Giao diện V5.2 Điểm tham chiếu VB5.1 Điểm tham chiếu VB5.2 Q3 TMN ° Mạng cung cấp dịch vụ + Mạng thông tin di động GSM và 3G (cân nhắc phần chuyển mạch chung cho cả di động và cố định). + Mạng IP Gateway Bảng 1.1 là các giao diện trong mạng PSTN/ISDN và bảng 1.2 giới thiệu các giao diện giữa mạng IP với mạng chuyển mạch kênh (SCN) theo cấu hình tham chiếu TIPHON của ETSI (hình 1.4). 41 T1318040-01 M3 C3 MC MC MC MC BCBCBC CC CC CC SCSC S C N T1 T2 T2 T2 T3 N2 N3N1 SC1 SC2 SC3 S1 S2 S3 S3 C1 C2 C2 C2 C2C2C2C2 M1 M2 M2 M2 MC BCBC CC CC SCSC N2 N2 SC2 SC2 S3 S3 Originating Terminal FG Originating Network FG Intermediate Network FG Terminating Network FG Terminating Gateway FG Service Service Control Call Control Bearer Control Media Control IP Transport Plane Service Profile User Profile Route Route Route Route FG Functional Grouping Registration Hình 1.4 Cấu hình tham chiếu TIPHON của ETSI Bảng 1.2 Các giao diện giữa mạng IP với mạng chuyển mạch kênh(SCN) Điểm tham chiếu Chú giải Giao diện S1 S2 S3 - Các luồng thông tin tại S1 cung cấp khả năng tích trữ, gọi ra và xoá "vé" đăng nhập. - Các luồng thông tin tại S2 cung cấp khả năng tìm kiếm và thiết lập các thuộc tính trong hồ sơ ng−ời dùng, với các mục đích: xác thực ng−ời dùng, cấp phép ng−ời dùng, định tuyến cuộc gọi, các −u tiên ng−ời dùng, các dịch vụ đ−ợc phép và lựa chọn dịch vụ. - Các luồng thông tin tại S3 cung cấp khả năng tìm kiếm thông tin định tuyến cuộc gọi và biên dịch địa chỉ. Giao diện giữa SC - Dịch vụ 42 R1 R2 - Các luồng thông tin tại R1 cung cấp khả năng yêu cầu ng−ời dùng đăng ký với IPTN. Chúng cung cấp khả năng truyền dữ liệu nhận dạng ng−ời dùng, nhận dạng đầu cuối, khả năng đầu cuối... - Các luồng thông tin tại R2 cung cấp khả năng mà mạng có thể chuyển đổi thông tin đăng nhập của ng−ời dùng gắn với hồ sơ ng−ời dùng và thuê bao. Giao diện giữa SC - SC SC1 SC2 SC3 - Các luồng thông tin tại SC1 cung cấp khả năng tìm kiếm "vé" trên một phiên đăng nhập đang tồn tại. - Các luồng thông tin tại SC2 cung cấp khả năng trả lời việc xác minh tới hồ sơ ng−ời dùng. - Các luồng thông tin tại SC3 cung cấp khả năng trả lời các yêu cầu truy cập và định tuyến cho các cuộc gọi trong phạm vi Nhóm chức năng mạng. Thông tin đầu vào có thể bao gồm tên/địa chỉ bên bị gọi, ng−ời gọi, miền cuộc gọi. Thông tin đầu ra có thể bao gồm địa chỉ tiếp theo, các thông số cuộc gọi ... Giao diện giữa CC - SC C1 C2 C3 - Các luồng thông tin tại C1 cung cấp khả năng thiết lập, sửa đổi và kết thúc cả cuộc gọi, mạch đi và đến các đầu cuối. - Các luồng thông tin tại C2 cung cấp khả năng thiết lập, sửa đổi và kết thúc cả cuộc gọi và mạch giữa các nhóm chức năng phi đầu cuối. - Các luồng thông tin tại C3 cung cấp khả năng thiết lập, sửa đổi và kết thúc cả cuộc gọi và kết nối giữa các nhóm chức năng phi đầu cuối sử dụng một SCN. Giao diện giữa CC/BC - CC/BC N1 N2 N3 - Các luồng thông tin tại N1 cung cấp khả năng yêu cầu, sửa đổi và xoá các đ−ờng truyền thông để tạo ra một mạch trong phạm vi Nhóm chức năng đầu cuối. - Các luồng thông tin tại N2 cung cấp khả năng yêu cầu, sửa đổi và xoá các đ−ờng truyền thông để tạo ra một mạch và cung cấp khả năng điều khiển thông tin (ví dụ nh− các Tone hay các lời thông báo) vào các luồng truyền thông trong phạm vi Nhóm chức năng mạng. - Các luồng thông tin tại N3 cung cấp ._.n việc đăng ký và chứng thực với internetbusy bloc trên hiQ4000-OSP thông qua giao thức SIP/PINT (Session Initiation Protocol / PSTN Internet Interworking) các thông tin bao gồm: 83 ° Địa chỉ IP hiện thời của ng−ời dùng. ° Số E.164 của ng−ời dùng. ° Mã PIN của ng−ời dùng. ° Số danh bạ để chuyển tiếp cuộc gọi. Hình 3.18 Cuộc gọi Call Waiting Internet Khi user đang duyệt Web, có cuộc gọi tới. Do đặc tính Call Forwarding on Busy, cuộc gọi sẽ đ−ợc local switch chuyển tiếp tới EWSD. EWSD sẽ thông báo với khối Internetbusy trên OSP bằng bản tin INAP qua giao thức TIF. Khối Internetbusy này sẽ điều khiển EWSD gửi hồi âm chuông tới ng−ời gọi. Đồng thời khối Internetbusy này cũng sẽ kiểm tra chứng thực xem ng−ời đ−ợc gọi có phải là thuê bao của dịch vụ này không. Nếu đúng, OSP sẽ gửi bản tin INVITE (SIP) đến PC của khách hàng. SurFone client hiQ 4000 TIF 7. SIP:INVITE (CWI Request) 8. SIP:Response [200] OK (CWI response) Switch CFB SSP 1. Call to SurFone Client 3. CFB to IN number over trunk1 IP RTP/RTCP 6. Play ringing tone 5. Check authorization Switch 2. SS7 Call to SurFone Client trunk1 10. SurFone shuts down Internet session 4.+5. INAP dialogue PRI hiG 1000 Any POP 84 Internetbusy bloc sẽ gửi một cửa sổ pop-up qua IP tới thuê bao để thông báo về cuộc gọi này nh− hình 3.19. Hình 3.19 Cửa sổ thông báo có cuộc gọi vào cho ứng dụng CWI Cuộc gọi đ−ợc xử lý tiếp tùy theo lựa chọn của ng−ời sử dụng. Ng−ời sử dụng có thể có các lựa chọn sau: ° Ngắt kết nối Internet và trả lời cuộc gọi bằng điện thoại. ° Chấp nhận cuộc gọi VoIP. ° Chuyển cuộc gọi tới máy khác. ° Từ chối cuộc gọi. Với tr−ờng hợp ng−ời dùng lựa chọn trả lời bằng điện thoại cố định, đ−ờng thoại sẽ đi nh− sau: Ng−ời gọi -> A switch -> B switch -> EWSD (T1) - > B switch (T2) -> Ng−ời đ−ợc gọi (xem hình 3.20). Với tr−ờng hợp ng−ời dùng lựa chọn trả lời bằng VoIP, đ−ờng thoại sẽ đ−ợc đi nh− sau: Ng−ời gọi -> A switch -> B switch -> EWSD (T1) -> hiG1000 -> IP -> Ng−ời đ−ợc gọi (xem hình 3.21). 85 Hình 3.20 Chấp nhận cuộc gọi qua PSTN phone Hình 3.21 Chấp nhận cuộc gọi qua VoIP SurFone client hiQ 4000 TIF 7. SIP:INVITE (CWI Request) 8. SIP:Response [200] OK (CWI response) Switc CFB SSP 1. Call to SurFone Client 3. CFB to IN number over trunk1 IP RTP/RTCP trunk2 6. Play ringing tone 5. Check authorization Switc 2. SS7 Call to SurFone Client trunk1 9. IAM for trunk2 to PSTN phone 10. SurFone shuts down Internet session 4.+5. INAP dialogue PRI hiG 1000 Any POP SurFone client hiQ 4000 TIF 7. SIP:INVITE (CWI Request) 8. SIP:Response [200] OK (CWI response) Switc CFB SSP 1. Call to SurFone Client 3. CFB to IN number over trunk1 IP RTP/RTCP 6. Play ringing tone 5. Check authorization Switc 2. SS7 Call to SurFone Client trunk1 10. SurFone shuts down Internet session 4.+5. INAP dialogue PRI hiG 1000 Any POP 86 3.3.4 SurFone Thêm vào chức năng ứng dụng Call Waiting Internet, ứng dụng SURPASS SurFone cung cấp cho ng−ời dùng khả năng gọi ra ngoài trong khi truy cập Internet, qua đ−ờng dây ảo. ứng dụng này dựa trên sự kết hợp của internetbusy và callsetup open bloc. Ng−ời dùng có thể kết nối tới một chuyển mạch nội hạt bất kỳ hoặc kết nối Internet qua một PoP bất kỳ, t−ơng tự nh− Call Waiting Internet. Hình 3.22 Giao diện đồ hoạ ng−ời dùng(GUI) của ứng dụng SurFone Cùng chức năng quản trị cuộc gọi vào, SURPASS SurFone còn cung cấp chức năng quản trị cuộc gọi ra : ° Khởi tạo một cuộc gọi PSTN tới một số điện thoại bất kỳ. ° Khởi tạo một cuộc gọi VoIP, với điều kiện ng−ời dùng sử dụng PC multimedia (PC với soundcard + headset và H.323 client, ví dụ NetMeeting). 87 ° Điều khiển chức năng hiển thị số chủ gọi ( CLIP ) nếu ng−ời dùng có đăng ký dịch vụ. ° Giám sát sự kiện : các trạng thái cuộc gọi đ−ợc hiển thị trên một cửa sổ giám sát. ° Các lựa chọn : danh bạ cá nhân, 10 cuộc gọi cuối cùng... Phần mềm SurFone có một giao diện đồ hoạ cho việc khởi tạo cuộc gọi ra nh− hình 3.22 và có sơ đồ mạng nh− hình 3.23. Switch Switch Switch hiQ 4000hiQ 9200 SIP /PINT + hiG MGCPSS7 SS7 Switch Switch Switch hiG H.323 IP RTP SurFone subscriber Called/Calling party PC with SurFone software Hình 3.23 Sơ đồ mạng cho ứng dụng SurFone Khi ng−ời dùng sử dụng phần mềm SurFone, các thông tin cần thiết cho việc khởi hoạt ứng dụng đ−ợc gửi tới SURPASS hiQ 4000 để sử dụng internetbusy bloc và callsetup bloc. Khi ng−ời dùng cần khởi tạo một cuộc gọi, phần mềm SurFone chịu trách nhiệm chuyển các thông tin cần thiết tới callsetup bloc trên SURPASS hiQ 4000 qua PINT. Cuộc gọi đ−ợc thiết lập nh− mô tả trong ứng dụng WebdialPage ( mục 3.3.2 ). 88 3.3.5 WebConfer Trên cơ sở SURPASS conference bloc, ứng dụng SURPASS WebConfer cho phép ng−ời dùng Internet khởi tạo và quản trị một cuộc gọi hội nghị tới các ng−ời dùng khác trong mạng PSTN qua một giao diện đồ hoạ ng−ời dùng trực tiếp từ Internet. Cuộc gọi hội nghị giữa các bên có thể qua PSTN hoặc qua VoIP. Thêm vào đó, ứng dụng SURPASS WebConfer còn cung cấp các công cụ hỗ trợ hội nghị Web, cho phép thoại hội nghị truy nhập qua Internet (ví dụ nh− chức năng Synchronized Web Surfing). Hình 3.24 GUI WebConfer Các chức năng quản trị cơ bản của ng−ời điều khiển hội nghị là : ° Chuẩn bị và khởi tạo một cuộc hội nghị. ° Thêm một thành viên vào cuộc hội nghị đã đ−ợc thiết lập qua PSTN. ° Giảm bớt thành viên. 89 ° Điều khiển chức năng Synchronized Web Surfing. ° Kết thúc cuộc hội nghị. Ng−ời điều khiển hội nghị cần phải khai báo các thông tin : ° Chủ đề hội nghị, tên ng−ời điều hành... ° Thời gian và độ dài của hội nghị. ° Thông tin chi tiết ( tên, số điện thoại...) của ng−ời khởi tạo và các thành viên. ° Số l−ợng tối đa của các thành viên. ° Hội nghị qua PSTN hay VoIP. Khởi tạo cuộc gọi hội nghị Nhờ WebConfer Web server, ng−ời điều khiển hội nghị xác định danh sách thành viên sẽ đ−ợc kết nối lần l−ợt trong một khoảng thời gian định tr−ớc. Để khởi hoạt hội nghị, ứng dụng WebConfer tự động gọi tới ng−ời điều khiển hội nghị. Ngay sau khi kết nối với anh ta sẽ lần l−ợt đến các thành viên khác. Hội nghị sẽ chấm dứt khi hết thời gian đã đăng ký hoặc khi ng−ời khởi tạo đặt máy. Các công cụ Web conference Các thành viên kết nối với WebConfer Web server trong thời gian hội nghị có thể : ° “Chat” riêng với nhau. ° Mỗi thành viên có thể trao đổi những văn bản kín với một thành viên khác qua một cửa sổ “chat”. Synchronized Web Surfing Nhờ nút “Start synchronized web surfing” trên WebConfer GUI, ng−ời điều khiển hội nghị có thể chia sẻ những Websites với thành viên khác cũng đang tham dự phiên synchronized surfing. Synchronized web surfing là một dịch vụ hữu dụng để cung cấp thông tin cho mọi thành viên cùng một lúc. Trong sơ đồ mạng cho ứng dụng WebConfer, phần mềm ứng dụng 90 ngoại vi đ−ợc đặt trên WebConfer web server nh− hình 3.25. WebConfer web server chịu trách nhiệm : C o rb a h iQ 4 0 0 0h iQ 9 2 0 0 W e b C o n fe r w e b se rv e r H T T P S h iG M G C PS S 7 S S 7 h iG S w itc h S w itc h S w itc h H .3 2 3 IP R T P C o n fe re n c e c o n tro lle r C o n fe re e s C o n feree w ith P S T N an d In te rn e t a cc es s C o n feree w ith o n ly P S T N ac ce s s S y n ch ro n iz ed W eb S u rf in g p o s s ib le w ith M u lt im ed ia P C s S w itc h S w itc h S w itc h Hình 3.25 Sơ đồ mạng cho ứng dụng WebConfer ° Kiểm tra xác thực ng−ời dùng (kỹ thuật đăng nhập từ xa với HTTP). ° Quản lý môi tr−ờng tuỳ biến của ng−ời dùng. ° Gửi yêu cầu WebConfer đến conference bloc trên SURPASS hiQ 4000 qua một giao diện CORBA. Để khởi tạo một cuộc gọi hội nghị, ng−ời khởi tạo phải đăng nhập vào trang Web của nhà cung cấp ứng dụng WebConfer. WebConfer web server xác nhận thuê bao này, sau đó sẽ yêu cầu cung cấp các thông tin cần thiết để thiết lập hội nghị. Ng−ời khởi tạo gửi các thông tin này trở lại WebConfer web server qua HTTP. WebConfer web server biên dịch các thông tin này thành một bản tin CORBA và gửi tới conference bloc trên SURPASS hiQ 4000. Conference bloc khởi tạo hội nghị và SURPASS hiQ 9200 sẽ gọi tới ng−ời khởi tạo tr−ớc tiên. Khi kết nối đ−ợc với anh ta, SURPASS hiQ 9200 sẽ gọi đến các thành viên khác. Một âm báo sẽ đ−ợc gửi tới các thành viên mỗi khi kết nối đ−ợc một thành viên mới. WebConfer web page cũng th−ờng xuyên cập nhật trạng thái của hội nghị. 91 3.3.6 Dịch vụ trả tr−ớc Hình 3.26 Dịch vụ Prepaid Card – 1719 Tài khoản card trả tr−ớc – Prepaid Card Account Mỗi một Prepaid Card Account có một số nhận dạng card, số seri và một số tiền có sẵn để thực hiện cuộc gọi. Khi mua card, ng−ời dùng sẽ cào lớp bảo vệ trên card để lấy số CIN. Để thực hiện cuộc gọi, ng−ời dùng phải quay một số dịch vụ đặc biệt (1719), nhập CIN để kiểm tra account, sau đó mới thực hiện cuộc gọi. Ng−ời dùng có thể dùng account này ở bất kỳ máy điện thoại nào. L−u đồ thiết lập cuộc gọi trong mạng : 1 - User quay mã truy cập (Access code). 2 - Cuộc gọi đ−ợc định tuyến đến hiQ9200. 3 - Tín hiệu thoại sẽ đ−ợc kết nối đến mạng IP (qua hiG1000). 4,5 - hiQ9200 điều khiển hiR200 thông báo cho user nhập các thông tin cần thiết. 2.1. Language selection 2.2. A number Authentication 2.3. PIN code received and checked (valid, blocked, in used, no credit) 2.4. Finish authorization – subscriber hear dial tone SURPASS hiG 1000 V3T SURPASS hiQ 9200 SURPASS hiR 200 IP Core Network MGCP bearer SS7 PSTN / ISDN Switch MGCP bearer SS7 Switch PSTN / ISDN MGCP 2. Announcement & DTMF dialog SURPASS hiG 1000 V3T 1719 xxxx Destination 1. Service access code send via SS7 4. Call set up 3. Dial B number 3. B number is sent 1. 1719 L Announcement B number (PSTN routing) 2. 1719 L Announcement # B number (IP Routing) 92 6 - Sau khi kiểm tra các thông tin nhận đ−ợc, hiQ9200 định tuyến trở lại TDM. 7 - A và B đã đ−ợc kết nối với nhau. 8 - hiQ9200 sẽ giám sát cuộc gọi và tính c−ớc cho account. Hình 3.27 L−u đồ thiết lập cuộc gọi trong dịch vụ Prepaid Card 3.3.7 Dịch vụ Toll Free ( 1800 ) Dịch vụ TollFree cung cấp cho khách hàng một số điện thoại duy nhất 1800xxxxx trên toàn quốc. Các cuộc gọi đến số này đ−ợc định tuyến đến các đích khác nhau tuỳ thuộc vị trí địa lý của ng−ời gọi và thời gian gọi. Hiện tại đ−ợc khai thác trên hiQ9200 Hà Nội. Cấu hình mạng bao gồm : ° HiQ 9200 ( Softswitch ): Điều khiển, báo hiệu, chuyển mạch, giám sát việc thiết lập cuộc gọi và thực hiện tính c−ớc. ° HiG 1000V3T ( Gateway ): Là thành phần trung gian giữa mạng IP và IP Network PSTN SURPASS hiQ 9200 Switch hiG1000 called user 2 1 3 5 4 7 8 8 6 ERX hiR200 ISUP #7 sign MCGP calling user ISL 93 PSTN, chuyển đổi tín hiệu từ dạng kênh sang gói và ng−ợc lại. ° HiR 200 : Cung cấp thông báo cho các dịch vụ của mạng. ° IP Core : Làm nhiệm vụ truyền dẫn (IP). Hình 3.28 Sơ đồ kết nối cuộc gọi dịch vụ 1800 3.3.8 Dịch vụ Automatic Service Selection ( 1900 ) Dịch vụ 1900x là dịch vụ thu c−ớc từ ng−ời gọi, dùng cho mục đích t− vấn, giải trí... Hiện đ−ợc khai thác trên hiQ 9200 TP Hồ Chí Minh. Cấu hình mạng t−ơng tự dịch vụ 1800 cũng bao gồm : HiQ 9200, HiG 1000V3T, HiR 200, IP Core. Về bản chất kỹ thuật, cách khởi tạo dịch vụ, quản lý dịch vụ, ph−ơng pháp định tuyến... đều t−ơng tự dịch vụ 1800. Freephone SURPASS hiG 1000 V3T SURPASS hiQ 9200 SURPASS hiR 200 IP Core Network MGCP bearer SS7 PSTN / ISDN Switch MGCP bearer SS7 Switch PSTN / ISDN Destination MGCP SURPASS hiG 1000 V3T 1800 xxxx 1. Set up request is sent via ISUP to hiQ9200, 2. Database check and converts to destination directory 3. Call set up to destination 2. Database check and converts to destination directory number based on a number of factors: -dependency on the origin of the call. - dependency on time of day - dependency on event processing 3. connection 3. connection 1. Service access code send via SS7 94 Hình 3.29 Sơ đồ kết nối cuộc gọi dịch vụ 1900 3.3.9 Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN- Virtual Private Network) Mạng riêng ảo (VPN) là dịch vụ cung cấp kết nối các mạng máy tính của khách hàng trên nền tảng mạng NGN. Lợi ích của dịch vụ mạng riêng ảo : ° Kết nối đơn giản với chi phí thấp. ° Mềm dẻo, linh hoạt: có thể vừa kết nối mạng riêng ảo vừa truy nhập Internet (nếu khách hàng có nhu cầu). ° Cung cấp cho khách hàng các kênh thuê riêng ảo có độ tin cậy cao. ° Dịch vụ mạng riêng ảo rất thích hợp cho các cơ quan, doanh nghiệp có nhu cầu kết nối mạng thông tin hiện đại, hoàn hảo và tiết kiệm. ° Sử dụng dịch vụ kết nối các mạng máy tính trên đ−ờng dây xDSL. Dịch vụ này thích hợp cho các doanh nghiệp hoạt động trên địa bàn trải rộng, gồm nhiều điểm, có nhu cầu kết nối số liệu nh−: ngân hàng, bảo hiểm, hàng không ... 2. Menu-driven interactive dialog SURPASS hiG 1000 V3T SURPASS hiQ 9200 SURPASS hiR 200 IP Core Network MGCP bearer SS7 PSTN / ISDN Switch MGCP bearer SS7 Switch PSTN / ISDN MGCP 2. Announcement & DTMF dialog SURPASS hiG 1000 V3T 1900 Destination: - phone number or - IN service number 1. Service access code send via SS7 4. Call set up 3. Dial selected service 3. Digit selected 1. Set up request is sent via ISUP to hiQ9200, 2. Database check and forward to Announcement 3. Collection of additional digits (menu selection) 4. New IN service number is created -> Call set up 95 3.4 kết luận Ch−ơng 3 tập trung vào việc giới thiệu giải pháp SURPASS của hãng Siemens bao gồm các dòng sản phẩm, các ứng dụng và các dịch vụ đ−ợc hỗ trợ. Đây là giải pháp đã đ−ợc lựa chọn để triển khai tại Việt Nam, đáp ứng đ−ợc nhu cầu thực tế trong lộ trình chuyển đổi sang NGN của mạng viễn thông Việt Nam. 96 Ch−ơng 4 Thực tế triển khai mạng NGN tại Việt nam 4.1 nguyên tắc tổ chức mạng ngn 4.1.1 Phân vùng l−u l−ợng. Cấu trúc mạng thế hệ mới đ−ợc xây dựng dựa trên phân bố thuê bao theo vùng địa lý, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà đ−ợc phân theo vùng l−u l−ợng. Trong một vùng có nhiều khu vực và trong một khu vực có thể gồm một hoặc nhiều tỉnh, thành phố. Số l−ợng các tỉnh thành trong một khu vực tuỳ thuộc vào số l−ợng thuê bao của các tỉnh thành đó. Căn cứ vào phân bố thuê bao, mạng NGN của VNPT đ−ợc phân thành 5 vùng l−u l−ợng nh− sau: ° Vùng 1: các tỉnh phía bắc trừ Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh. ° Vùng 2: Hà Nội, Hà Tây , Bắc Ninh. ° Vùng 3: các tỉnh miền trung và Tây nguyên. ° Vùng 4: Thành phố Hồ Chí Minh. ° Vùng 5: Các tỉnh phía nam trừ Tp Hồ Chí Minh. 4.1.2 Tổ chức lớp ứng dụng và dịch vụ. Lớp ứng dụng và dịch vụ đ−ợc tổ chức thành một cấp cho toàn mạng nhằm bảo đảm cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao một cách thống nhất và đồng bộ. Số l−ợng node ứng dụng và dịch vụ phụ thuộc vào l−u l−ợng dịch vụ cũng nh− số l−ợng và loại hình dịch vụ. Node ứng dụng và dịch vụ đ−ợc kết nối ở mức Gigabit Ethernet 1+1 với node điều khiển và đ−ợc đặt tại các trung tâm mạng NGN tại Hà nội và Tp. HCM cùng với các node điều khiển. 97 4.1.3 Tổ chức lớp điều khiển. Hình 4.1 Tổ chức lớp điều khiển. Lớp điều khiển đ−ợc tổ chức thành một cấp cho toàn mạng thay vì có 4 cấp nh− hiện nay (Quốc tế, liên tỉnh, tandem nội hạt và nội hạt) và đ−ợc phân theo vùng l−u l−ợng, nhằm giảm tối đa cấp mạng và tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi cực lớn của thiết bị điều khiển thế hệ mới, giảm chi phí đầu t− trên mạng. Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp chuyển tải và lớp truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN, gồm nhiều module nh− module điều khiển kết nối ATM, điều khiển định tuyến kết nối IP, điều khiển kết nối cuộc gọi thoại, báo hiệu số 7... Số l−ợng node điều khiển phụ thuộc vào l−u l−ợng phát sinh của từng vùng l−u l−ợng phát sinh của từng vùng l−u l−ợng, đ−ợc tổ chức thành cặp (Plane A&B) nhằm bảo đảm tính an toàn hệ thống. Mỗi một node điều khiển Service Nodes Service Nodes Lớp dịch vụ và ứng dụng Lớp điều khiển Lớp chuyển tải TP HCM M.Nam M.Bắc Hà Nội M.Trung 98 đ−ợc kết nối với một cặp node chuyển mạch ATM+IP đ−ờng trục. Trong giai đoạn đầu mỗi vùng đ−ợc trang bị ít nhất là 2 node với năng lực xử lý 4.000.000 BHCA đặt tại các trung tâm truyền dẫn của vùng. 4.1.4 Tổ chức lớp chuyển tải. Hình 4.2 Tổ chức lớp chuyển tải Lớp chuyển tải phải có khả năng chuyển tải cả hai loại l−u l−ợng ATM và IP đ−ợc tổ chức thành hai cấp: đ−ờng trục quốc gia và vùng. Cấp đ−ờng trục quốc gia gồm toàn bộ các nút chuyển mạch đ−ờng trục (Core ATM+IP) và các tuyến truyền dẫn đ−ờng trục. Cấp vùng gồm toàn bộ các node chuyển mạch (ATM+IP), các bộ tập trung ATM nội vùng bảo đảm việc chuyển mạch cuộc gọi trong nội vùng và sang vùng khác. các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng đ−ợc kết nối ở ATM/IP Mặt A Mặt B KV phía Bắc KV phía Nam ATM/IP ATM/IP ATM/IP ATM/IP ATM/IP ATM/IPATM/IP ATM/IP ATM/IP ATM+IP Cấp đ−ờng trục Cấp vùng ATM+IP ATM+IP ATM+IP ATM+IP >2.5GBps >2.5GBps KV TP HCM KV miền Trung, Tây Nguyên KV Hà Nội 99 mức tối thiểu 155Mb/s lên cả hai mặt chuyển mạch cấp trục quốc gia qua các tuyến truyền dẫn nội vùng. Các bộ tập trung ATM đ−ợc kết nối ở mức tối thiểu 155Mb/s lên các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng và ở mức tối thiểu nxE1 với các bộ truy nhập. Các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng đ−ợc đặt tại các vị trí tổng đài Host và đ−ợc kết nối trực tiếp với nhau theo dạng Ring qua các cổng quang của node ATM+IP, sử dụng cáp sợi quang hiện có trong tuyến FO ring của mạng nội vùng. Các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng phải tích hợp tính năng Broadband RAS nhằm thực hiện chức năng điểm truy nhập IP POP băng rộng cho các thuê bao xDSL. Số l−ợng và quy mô các node chuyển mạch (ATM+IP) của một vùng trong giai đoạn đầu phụ thuộc vào nhu cầu dịch vụ tại vùng đó. Trong giai đoạn đầu trang bị loại có năng lực chuyển mạch ATM < 5Gb/s và năng lực định tuyến < 500.000 packet/s. Các bộ tập trung ATM có nhiệm vụ tập trung các luồng E1 lẻ thành luồng ATM 155Mb/s. Các bộ tập trung ATM đ−ợc đặt tại các node truyền dẫn nội tỉnh. Số l−ợng và quy mô bộ tập trung ATM phụ thuộc vào số node truy nhập và số thuê bao của node truy nhập. 4.1.5 Tổ chức lớp truy nhập Lớp truy nhập gồm toàn bộ các node truy nhập hữu tuyến và vô tuyến đ−ợc tổ chức không phụ thuộc theo địa giới hành chính. Các node truy nhập của các vùng l−u l−ợng chỉ đ−ợc kết nối đến node chuyển mạch đ−ờng trục (qua các node chuyển mạch nội vùng) của vùng đó mà không kết nối đến node đ−ờng trục của vùng khác. Các kênh kết nối node truy nhập với các node chuyển mạch nội vùng có tốc độ phụ thuộc vào số l−ợng thuê bao tại node. Các thiết bị truy nhập thế hệ mới phải có khả năng cung cấp cổng dịch vụ POTS, VOIP, IP, ATM,FR, X.25, IP-VPN, xDSL... 100 Hình 4.3 Tổ chức lớp truy nhập 4.1.6 Kết nối với mạng PSTN Kết nối mạng NGN với mạng PSTN hiện tại đ−ợc thực hiện thông qua thiết bị ghép luồng trung kế (Trunking Gateway - TWG) ở mức nxE1 và báo hiệu số 7. Không sử dụng báo hiệu R2 cho kết nối này. Các thiết bị Trunking Gateway có tính năng chuyển tiếp các cuộc gọi thoại tiêu chuẩn 64 kb/s hoặc các cuộc gọi VoIP qua mạng NGN. Điểm kết nối đ−ợc thực hiện tại Host hoặc tổng đài tandem nội hạt và tổng đài gateway quốc tế nhằm giảm cấp chuyển mạch, giảm chi phí đầu t− cho truyền dẫn và chuyển mạch của mạng PSTN và tận dụng năng lực chuyển mạch NGN. Đối với mạng PSTN, mạng NGN sẽ đóng vai trò nh− hệ tổng đài Transit quốc gia của mạng PSTN cho các dịch vụ thoại tiêu chuẩn 64kb/s. Các cuộc thoại liên tỉnh tiêu chuẩn 64kb/s liên tỉnh hoặc quốc tế từ các tổng đài Host PSTN sẽ đ−ợc chuyển tiếp qua mạng NGN tới các Host khác hoặc tới tổng đài gateway quốc tế. ATM+IP ATM+IP ATM+IP ATM+IP ATM+IP ATM ATM Access Access Access Access SDH Ring >155Mb/s >155Mb/s >nxE1 >nxE1 Nút chuyển mạch Bộ tập trung ATM Lớp truy nhập Lớp chuyển tải Cấp trục Cấp vùng 101 4.1.7 Kết nối với mạng Internet Kết nối mạng NGN với trung tâm mạng Internet ISP và IAP đ−ợc thực hiện tại node ATM+IP quốc gia thông qua giao tiếp mức LAN. Tốc độ cổng LAN không thấp hơn tốc độ theo tiêu chuẩn Gigabit Ethernet (GbE). Nếu trung tâm mạng không cùng vị trí đặt node ATM+IP quốc gia thì sử dụng kết nối LAN qua cổng quang GbE. Điểm kết nối mạng NGN với các node truy nhập mạng Internet POP độc lập cho thuê bao truy nhập gián tiếp đ−ợc thực hiện tại node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp ở mức LAN. Tốc độ cổng LAN phụ thuộc vào quy mô của POP. Nếu POP không cùng vị trí đặt node ATM+IP nội vùng kết nối LAN qua cổng quang. Đối với các vệ tinh của tổng đài Host PSTN có tích hợp tính năng truy nhập Internet POP thì điểm kết nối mạng NGN với các node truy nhập mạng Internet POP tích hợp đ−ợc thực hiện tại bộ tập trung ATM hoặc tại các node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp ATM tuỳ thuộc vào vị trí POP tích hợp. Tốc độ cổng ATM phụ thuộc vào quy mô của POP nh−ng ít nhất là nxE1. 4.1.8 Kết nối với mạng FR, X.25 hiện tại Các mạng FR, X.25 hiện nay sẽ thuộc lớp truy nhập của mạng NGN do vậy sẽ đ−ợc kết nối với mạng NGN qua bộ tập trung ATM. 4.1.9 Kết nối với mạng di động GSM Mạng di động GSM hiện tại đ−ợc xây dựng và phát triển để tiến tới mạng thông tin di động thế hệ 3 (3G) theo lộ trình riêng. Mạng di động 3G có cấu trúc phù hợp, t−ơng thích với mạng NGN và sử dụng chung hạ tầng lớp truyền tải ATM/IP của mạng NGN. 102 4.2 Lộ trình chuyển đổi 4.2.1 Yêu cầu của lộ trình chuyển đổi Ph−ơng án chuyển đổi dần cấu trúc mạng hiện tại sang mạng NGN đến 2010 cần đảm bảo một số yêu cầu sau đây: ° Không ảnh h−ởng đến việc cung cấp dịch vụ viễn thông trên mạng. ° Việc chuyển đổi phải thực hiện theo nhu cầu của thị tr−ờng, từng b−ớc. ° Thực hiện đ−ợc phân tải l−u l−ợng Internet ra khỏi các tổng đài Host có số thuê bao truy nhập Internet chiếm tới 20%. ° Bảo đảm cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng tại các thành phố lớn. ° Bảo toàn vốn đã đầu t−. Thực hiện chuyển đổi từng b−ớc, −u tiên thực hiện trên mạng liên tỉnh tr−ớc nhằm đáp ứng nhu cầu về thoại và truyền số liệu liên tỉnh và tăng hiệu quả sử dụng các tuyến truyền dẫn đ−ờng trục. Mạng nội tỉnh hiện có trọng điểm tại các tỉnh thành phố có nhu cầu về truyền số liệu, truy nhập Internet băng rộng. Ưu tiên giải quyết phân tải l−u l−ợng Internet cho mạng chuyển mạch nội hạt và đáp ứng nhu cầu truy nhập Internet tốc độ cao tr−ớc nhằm tạo cơ sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển các dịch vụ đa ph−ơng tiện, phục vụ ch−ơng trình chính phủ điện tử, E- commerce… của quốc gia. Không nâng cấp các tổng đài hiện có lên NGS (Next Generation Switch) do có sự khác biệt khá lớn giữa công nghệ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Tổ chức xây dựng hệ thống chuyển mạch NGN mới, riêng biệt và thực hiện kết nối với các mạng hiện tại theo các nguyên tắc ở trên. Ngừng việc trang bị mới các tổng đài Host công nghệ cũ. Chỉ mở rộng các tổng đài Host đang hoạt động trên mạng để đáp ứng nhu cầu thoại và truyền số liệu băng hẹp và chỉ nâng cấp với mục đích phân tải Internet và cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao dùng công nghệ xDSL trong khi 103 mạng NGN ch−a bao phủ hết vùng phục vụ (trừ các tr−ờng hợp đặc biệt có ảnh h−ởng đến an ninh quốc phòng, khẩn cấp, đảm bảo an toàn mạng l−ới thì đ−ợc xem xét riêng). Phát triển nút truy nhập mới của NGN để đáp ứng các nhu cầu cần Host mới. 4.2.2 Lộ trình chuyển đổi đến 2010 Hiện nay đã trang bị 2 node điều khiển và 2 node dịch vụ tại miền Bắc (đặt tại Hà Nội) và miền Nam (đặt tại TP.Hồ Chí Minh). Năng lực xử lý cuộc gọi của một node là 4 triệu BHCA t−ơng đ−ơng với trên 240.000 kênh trung kế hoặc trên 400.000 thuê bao. Trang bị 3 node ATM+IP đ−ờng trục tại miền Bắc (đặt tại Hà nội), miền Nam (đặt tại TP.HCM) và miền Trung (đặt tại Đà nẵng). Trang bị các node ghép luồng trung kế TGW và mạng ATM+IP nội vùng cho 11 tỉnh và thành phố lớn gồm Hà Nội, TP.HCM, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng, Khánh hoà, Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Cần Thơ và Bình D−ơng. Lắp đặt các node truy nhập NGN nhằm cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (xDSL) tại các tổng đài Host trung tâm của 11 tỉnh thành phố. Nh− vậy đã có mạng chuyển mạch liên vùng và nội vùng tại cả 5 vùng l−u l−ợng. Một phần l−u l−ợng thoại của mạng đ−ờng trục PSTN sẽ đ−ợc chuyển sang mạng NGN đ−ờng trục. Các dự án đang thực hiện sẽ rà soát lại để điều chỉnh cho phù hợp với cấu trúc tổ chức NGN. Sau đó sẽ tăng số node điều khiển và ATM+IP nhằm mở rộng vùng phục vụ của mạng NGN tới các tỉnh thành phố còn lại và hình thành mặt chuyển mạch A&B nh− theo nguyên tắc tổ chức mạng. Bảo đảm cung cấp dịch vụ xDSL tại 61 tỉnh thành. 104 Giai đoạn 2006-2010 mạng chuyển mạch ATM+IP cấp đ−ờng trục, các node điều khiển đ−ợc trang bị với cấu trúc hai mặt đầy đủ để chuyển tải l−u l−ợng chuyển tiếp vùng và liên vùng cho 5 vùng l−u l−ợng. L−u l−ợng PSTN một phần đ−ợc chuyển qua mạng tổng đài PSTN và phần lớn đ−ợc chuyển tải qua mạng NGN. 4.3 kết luận Sự phát triển công nghệ phần mềm cao đ−ợc ứng dụng trên mạng viễn thông hiện đại (cố định, di động, data) đã và sẽ tạo ra các dịch vụ đáp ứng cho ng−ời sử dụng đ−ợc thuận tiện, nhanh chóng ở mọi lúc, mọi nơi với giá cả hợp lý. Xây dựng và phát triển mạng l−ới theo định h−ớng NGN là tích hợp giữa hai mạng thoại và mạng dữ liệu phục vụ đa dịch vụ cho thị tr−ờng. Mạng viễn thông Việt Nam đang h−ớng tới sự hội tụ Viễn thông và Công nghệ thông tin nhằm đáp ứng mọi nhu cầu của ng−ời sử dụng với chất l−ợng mạng và dịch vụ cao. 105 Ch−ơng 5 Kết luận và kiến nghị Mạng thế hệ sau NGN đang đ−ợc nghiên cứu chuẩn hoá bởi các tổ chức viễn thông lớn trên thế giới nhằm đáp ứng nhu cầu càng tăng về tính mở, sự t−ơng thích và linh hoạt để cung cấp đa dịch vụ, đa ph−ơng tiện với các tính năng ngày càng mở rộng. Mạng viễn thông Việt Nam đang này càng phát triển để đáp ứng những nhu cầu mới trong nền kinh tế hội nhập thế giới và việc phát triển mạng viễn thông lên NGN là việc làm bức thiết nhằm đáp ứng những nhu cầu này. Qua một quá trình nghiên cứu và tìm hiểu tôi đã hoàn thành bản luận văn "Nghiên cứu các giao diện kết nối cung cấp khả năng phát triển dịch vụ gia tăng cho mạng thế hệ sau - Next Generation Network". Trong đó, tôi đã tiến hành một số công việc sau: ° Giới thiệu tổng quan về mạng NGN với định nghĩa, đặc điểm và các phần tử mạng cùng các giao diện giữa các phần tử đó. ° Nghiên cứu về tiêu chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong mạng NGN theo ITU CS4, trong đó xác định các tập năng lực của CS4, đồng thời phân tích bộ giao diện kết nối chuẩn giữa các phần tử mạng theo CS4. ° Nghiên cứu giải pháp SURPASS của Siemens về vấn đề cung cấp các dịch vụ gia tăng trong mạng NGN và các ứng dụng, dịch vụ đang và sẽ đ−ợc triển khai trong mạng viễn thông của TCT B−u chính viễn thông Việt Nam. Trên cơ sở đó, phân tích, đánh giá và đ−a ra các kiến nghị về việc lựa chọn tiêu chuẩn các giao diện kết nối cung cấp dịch vụ trong mạng NGN và kết nối với mạng hiện hành của Tổng công ty B−u chính viễn thông Việt Nam 106 nh− sau: Với mạng PSTN, việc kết nối giữa NGN và PSTN đ−ợc thực hiện thông qua các media gateway và gateway báo hiệu, hai thực thể này cũng có thể tích hợp trong cùng một thực thể vật lý. Sử dụng ISUP cho giao diện kết nối báo hiệu này. Với mạng GSM, đang định h−ớng phát triển tiến tới 3G dựa trên cơ sở gói do đó khả năng kết nối giữa NGN với mạng di động hoàn toàn có thể đ−ợc thực hiện t−ơng thích thông qua các giao diện ch−ơng trình mở trong ITU-CS4 và các phiên bản tiếp theo. Với các mạng gói X.25, FR … đây có thể coi là lớp mạng truy nhập của NGN, hơn nữa FR với công nghệ “ Protocol Transparency” cho phép mạng Frame Relay có thể kết nối tới các mạng bằng bất cứ thủ tục linh hoạt nào nên hoàn toàn có thể kết nối với NGN tại các bộ tập trung IP/ATM . Trên cơ sở đó xây dựng các gateway kết nối nhằm đảm bảo l−u l−ợng cả về báo hiệu và dữ liệu giữa các mạng nhằm đáp ứng các nhu cầu trong t−ơng lai. Việc chuyển đổi tất cả các loại mạng hiện có sang mạng NGN còn rất nhiều điều phải nghiên cứu cũng nh− phải chuẩn hoá. Các hãng và các tổ chức lớn trên thế giới vẫn đang tiếp tục nghiên cứu, xây dựng và hoàn thiện các giao thức, công nghệ để có thể chuyển sang NGN. Ta có thể phát triển luận văn theo một trong những h−ớng sau: ° Nghiên cứu việc chuyển đổi mạng di động sang mạng thế hệ sau. ° Nghiên cứu và xây dựng một ứng dụng rất quan trọng là mạng riêng ảo (VPN - Virtual Private Network). Tuy tôi đã hết sức cố gắng để hoàn thành bản luận văn nh−ng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đ−ợc những ý kiến đóng góp của thầy cô cũng nh− của bạn bè để có thể hoàn thiện hơn trong t−ơng lai. 107 Tài liệu tham khảo 1. Cornelis Hoogendoom, Next Generation Networks and VoIP, 2002. 2. Eurescom Project P1109, 11-2001. 3. ITU-T Recommendation Q.122x,Q123x, Q.124x. 4. Multiservice Switch Forum, A Multiservice Networking Architecture for the 21st Century, 2002. 5. MSC- Multiservice Switch Consortium, 6. Neill Wilkinson, Next Generation Services - Technologies and Strategies, John Wiley & Sons Ltd, 2002. 7. Siemens AG, SN2050EU01SN_0012, 2003. 8. Siemens AG, SN2060EU02SN_0003, 2003. 9. Siemens, SURPASS NGA_3, 2002. 10. The ITU's Role in the Standardization of the GII, IEEE Communication Magazine, 1998. 11. Trần Đại Dũng, Giới thiệu mạng Thế hệ sau-NGN của VNPT/VTN, Công ty viễn thông liên tỉnh - VTN, 2005. ._.