BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 148 - CHƯƠNG 7: GIẢI PHÁP NGN CỦA CÁC HÃNG WX I. GIỚI THIỆU CHUNG Trong các phần trước ta đã được tìm hiểu về mạng thế hệ sau bao gồm cấu trúc, chuyển mạch mềm, báo hiệu và dòch vụ cũng như các vấn đề liên quan đến dòch vụ của mạng NGN. Hiện nay trên thế giới, các tổ chức viễn thông vẫn còn đang nghiên cứu về NGN để đưa ra 1 chuẩn thống nhất chung. Tuy nhiên các hãng viễn thông lớn đều đã đưa ra các giải pháp NGN của riêng mình. Đó là các hãng Alcatel, Siemens, Cisco, Erickson, Commworks, Lucent, Nortel, v.v. Về cơ bản của các giải pháp này là giống nhau nhưng mỗi hãng vẫn có sự khác biệt nhất đònh tùy thuộc vào quan điểm xây dựng mạng thế hệ sau. Trong phần bài giảng này ta sẽ xem xét giải pháp của 2 hãng Siemens và Alcatel vì đây cũng là 2 hãng chính sẽ tham gia xây dựng mạng thế hệ sau NGN tại Việt Nam. SV tự nghiên cứu các giải pháp của các hãng khác để có cái nhìn rộng hơn về quan điểm xây dựng mạng thế hệ sau. II. GIẢI PHÁP CỦA SIEMENS 1. Giới thiệu về giải pháp NGN của SIEMENS Giải pháp xây dựng mạng thế hệ sau của SIEMENS có tên là SURPASS. Theo quan điểm của SIEMENS, khi xây dựng mạng thế hệ sau NGN ta sẽ xét dựa trên 4 khía cạnh sau: − Chuyển mạch thế hệ sau − Truy nhập thế hệ sau − Truyền tải (quang) thế hệ sau − Mạng quản lý thế hệ sau BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 149 - Trong phần này ta chỉ xét đến 3 phần trừ phần truyền tải quang thế hệ sau. Với phần truyền tải quang thế hệ sau thì nội dung chính của nó chỉ là sử dụng công nghệ quang tiên tiến để truyền thông tin với tốc độ cao trong mạng thế hệ sau NGN. Giải pháp mạng thế hệ sau NGN của SIEMENS được thể hiện trong hình sau: IP (or ATM) network BICC SIGTRAN MGCP/H248 MEGACO PSTN / ISDN SS7 SS7 STP PSTN PSTN / ISDN SS7 SS7 STP PSTN MGCP/H248 MEGACO C7/IP SIGTRAN C7/IP SIGTRAN Management ISP Contend provider Corba, SNMP, API, PINT POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.x/TR8/GR303 xDSL ATM FR LL/CES POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.x/TR8/GR303 xDSL ATM FR LL/CES SURPASS hiS SURPASS hiQ SURPASS HiR SURPASS hiG SURPASS hiG SURPASS hiQ SURPASS HiR Attane: hiA, FL, XP, WA Attane: hiA, FL, XP, WA SURPASS hiS Hình 7.1: Giải pháp NGN của SIEMENS 2. Chuyển mạch thế hệ sau Cấu trúc chuyển mạch của SURPASS dựa theo mô hình do MSF (Multiservice Switching Forum) đưa ra. Trong phần này ta xét đến các yếu tố sau: − Trung kế ảo (virtual trunking): Đây là giải pháp mà SURPASS đưa ra cho cấu trúc và các ứng dụng của mạng truyền tải lõi, đường trục (backbone). Giải pháp này cho phép mạng vẫn hoạt động tốt khi mạng được mở rộng và phục vụ cho một lượng lưu lượng lớn hơn. Giải pháp này cho phép thoại và dữ liệu cùng được tích hợp trên một cơ sở hạ tầng mạng duy nhất. BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 150 - Đặc điểm nổi bật của giải pháp trung kế ảo là nó có khả năng tính toán tất cả thông số quan trọng của mạng. Những thông số này bao gồm: số kết nối tối đa có thể phục vụ cùng lúc, cung cấp đặc tính cho từng thuê bao, sự linh hoạt về băng thông (băng thông sẽ được cung cấp khác nhau tùy thuộc vào dòch vụ), các kết nối báo hiệu, khả năng xử lý và đặc biệt là việc cung cấp chất lượng QoS tối ưu theo yêu cầu. Đây là một giải pháp tốt bởi những lý do chính sau: cung cấp tất cả dòch vụ của các mạng PSTN và ISDN đồng thời hoạt động trong suốt so với các mạng này; là cầu nối cho mạng lõi NGN với các mạng hiện tại bao gồm mạng PSTN, mạng di động, ISDN, …; tiết kiệm vốn đầu tư và chi phí vận hành. Các thiết bò chuyển mạch lớp lõi: CRX-16000/ CRX- 32000. Các thiết bò chuyển mạch lớp biên: ERX-700/ ERX- 1400. − Chuyển mạch gói nội hạt (packet local switch): Đây là giải pháp xây dựng mạng NGN ở cấp độ chuyển mạch lớp 5 hay chuyển mạch nội hạt. Điểm nổi bật của giải pháp này chính là việc đưa chuyển mạch nội hạt này vào bất cứ topo mạng nào đều cũng có thể hoạt động tốt. Và nó có thể nối tất cả các dạng thuê bao khác nhau một cách tiết kiệm và hiệu quả tới NGN đồng thời cung cấp sẵn nhiều giao diện mở để có thể hoạt động với các thành phần khác của mạng. SURPASS hiX Access Gateway SURPASS hiG Media Gateway for Access SURPASS hiG Media Gateway for Trunks SURPASS hiS Signaling Gateway SURPASS hiR Server SURPASS hiQ Softswitch Hình 7.2 : Giải pháp chuyển mạch nội hạt của SIEMENS BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 151 - − Truyền thoại qua mạng băng rộng: SURPASS đưa ra giải pháp này nhằm cung cấp dòch vụ thoại và dòch vụ thế hệ mới sử dụng truy nhập tốc độ cao tới các thuê bao dựa trên gói (packet-based). Giải pháp này bao gồm tập đặc tính tốt nhất của PSTN, độ tin cậy cao với băng thông lớn, sự linh hoạt và các giao diện mở để giao tiếp với mạng gói. Nó có thể cung cấp VoDSL, VoCable và đặc biệt là VoAnyNet. Đặc điểm nổi bật của giải pháp này là cho phép sử dụng nhiều dòch vụ trên 1 đường dây truy nhập đơn, cho phép sử dụng một bộ điều khiển đa chức năng (chuyển mạch mềm Softswitch) và có thể được sử dụng với bất kỳ phương tiện truyền tải nào. Một sản phẩm cung cấp dòch vụ VoCable là SURPASS hiQ8000. Có thể coi hiQ8000 là một phần trong chuyển mạch mềm. − Báo hiệu: Giải pháp của SURPASS đưa ra là Signaling Overlay Network. Giải pháp này cho phép truyền nhiều loại báo hiệu, đặc biệt là báo hiệu số 7 qua NGN. Ngoài ra nó còn cho phép dễ dàng nâng cấp khả năng và các đặc tính hoạt động mà không cần quan tâm đến quá trình hoạt động báo hiệu. Sản phẩm này có tên là hiS. − Các ứng dụng thế hệ mới: Đây chính là các server hay phần mềm mở mà SURPASS cung cấp cho nhà vận hành để có thể tạo ra các đặc tính mới cho dòch vụ hay tạo ra các dòch vụ mới cho khách hàng. 3. Truy nhập thế hệ sau SIEMENS đưa ra giải pháp SURPASS Next Generation Access bao gồm các thành phần SURPASS Evolving Voice Access, SURPASS DSL Broadband Access, SURPASS Multi-Service Access. Giải pháp này giúp cho người điều hành linh hoạt trong việc lắp đặt, thay thế, sửa chữa cũng như mở rộng/ nâng cấp thiết bò truy nhập trong các mạng hiện tại cũng như thiết bò truy nhập của mạng NGN. BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 152 - SURPASS Evolving Voice Access cho phép kết nối tất cả các loại giao diện của các thuê bao hiện tại tới mạng lõi NGN, hỗ trợ các dòch vụ chuyển mạch lớp 5 một cách đầy đủ thông qua các giao diện mở và các giao diện này có thể giao tiếp với mạng hiện tại TDM hay mạng IP. Quan trọng nhất là giải pháp này cho phép việc tiến lên mạng thế hệ sau có thể thực hiện nhanh chóng tại bất kỳ thời điểm nào. SURPASS DSL Broadband Access cho phép sử dụng truy nhập băng rộng (ở đây là công nghệ DSL). SURPASS Multi-Service Access cho phép truy nhập tất cả các dòch vụ băng hẹp cũng như băng rộng trên cùng một platform. Các sản phẩm của mạng truy nhập thế hệ mới là FastLink, XpressLink, XpressPass, v.v. Trong đó hiA là dòng sản phẩm truy nhập đa dòch vụ được bổ sung thêm dòch vụ leased line, FastLink là dòng thiết bò truy nhập cho bất cứ mạng trục nào, XpressLink là dòng thiết bò truy nhập băng rộng đa dòch vụ, XpressPass là dòng thiết bò tập trung băng rộng đa dòch vụ. Tuy nhiên SIEMENS cũng đưa ra một giải pháp cho quá trình phát triển quá độ. Giải pháp này được áp dụng trong thời kỳ chuyển tiếp lên mạng thế hệ mới. Lúc này các mạng PSTN, ATM/ IP cùng tồn tại và mạng ATM/ IP chưa xử lý ứng dụng thoại. Giải pháp này ta còn gọi là giải pháp Attane quá độ (còn giải pháp trên là giải pháp Attane truy nhập đa dòch vụ cho mạng NGN). Các sản phẩm tương ứng cho giải pháp này là hiA. hiA7100, hiA7300 ATM/IP Networ k hiA7100, hiA7300 TDM Networ k VoDSL ADSL/SDSL POT S ISDN-BA ISDN-PRA V5.1/TR8 V5.2/GR303 LL HDSL LL Fibe r ATM/FR LL/CE S VoDSL ADSL/SDSL POTS ISDN-BA ISDN-PRA V5.1/TR8 V5.2/GR303 LL HDSL LL Fiber ATM/FR LL/CES Switch ACP/V.93 ACP/V.93 Tho¹iTho¹i D÷ liƯu D÷ liƯu Hình 7.3: Giải pháp cho mạng truy nhập trong thời kỳ quá độ của SIEMENS BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 153 - 4. Mạng quản lý thế hệ sau Giải pháp mạng quản lý cho mạng thế hệ sau của SURPASS là Next Generation Network Management. Nó giúp giảm thiểu lỗi, tối ưu cấu hình cũng như sự hoạt động, quản lý bảo mật cho các thành phần tạo thành NGN trong SURPASS. Nguyên lý của giải pháp này là dựa trên quản lý phần tử, quản lý miền và các ứng dụng. Bao gồm các thành phần con như sau: NetManager là giải pháp quản lý cho chuyển mạch thế hệ sau, TNMS (Telecommunication Network Management System) cho truyền tải quang thế hệ sau và AccessIntegrator cho truy nhập thế hệ sau. NetManager hỗ trợ các chức năng OAM (Operation, Administration, Management), phát hiện và xử lý lỗi, đònh dạng cấu hình, tính cước và quản lý hoạt động cũng như sự bảo mật của mạng. TNMS quản lý từ các phần tử đến các miền hoạt động sử dụng công nghệ quang. Các miền hoạt động có thể là PDH, SDH, DWDM, v.v. AccessIntegrator có cấu trúc mở theo mô hình client/ server, có tính module và linh hoạt giống như mô hình TMN. III. GIẢI PHÁP CỦA ALCATEL Alcatel đưa ra giải pháp tổng thể gồm 6 bước phát triển từ mạng viễn thông hiện tại tiến tới mạng NGN như sau : • Bước 1: (Điểm xuất phát) Mạng PSTN cho thoại và quay số để truy nhập Internet. • Bước 2 : Củng cố mạng PSTN và hội tụ với mạng số liệu. • Bước 3 : Thoại trên công nghệ gói đối với các dòch vụ đường dài. • Bước 4 : Thoại trên công nghệ gói đối với các dòch vụ truy nhập nội hạt. • Bước 5 : Các dòch vụ đa phương tiện được triển khai. • Bước 6 : Mạng viễn thông thế hệ mới NGN hoạt động với đầy đủ các tính năng. Phần này trình bày một giải pháp đáng tin cậy để chuyển dòch từ mạng hiện tại sang mạng NGN, từ kiến trúc mạng chuyển mạch kênh sang kiến trúc mạng chuyển mạch gói. Các giải pháp đưa ra có tính bổ trợ lẫn nhau và BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 154 - có thể cung cấp phương án tối ưu để tiến tới mô hình mạng hoàn toàn NGN. Một số giải pháp được xem như những bước trung gian mang lại lợi ích cho cả người dùng và nhà khai thác những chúng cũng đóng vai trò là những bước khởi đầu để dòch chuyển hệ thống mạng sang NGN.  Cải tiến chuyển mạch kênh Các nhà cung cấp dòch vụ đang triển khai các tổng đài kiểu như Alcatel- 1000 có thể nâng cấp các hệ thống hiện có của họ để chuyển sang NGN. Bước đầu tiên, các tổng đài E-1000 có thể được mở rộng để hoạt đồng thời trong môi trường NGN chuyển mạch gói được trình bày như trong hình sau. Những sự mở rộng này bao gồm các cổng thoại qua gói (VoPGW) kết hợp từ bên ngoài- (cho giao thức IP hoặc ATM) – và ma trận chuyển mạch băng rộng dựa trên gói. Việc kích hoạt và bỏ kích hoạt dựa trên Web do thuê bao điều khiển cũng như việc quản trò các dòch vụ thoại tiên tiến cung cấp cho thuê bao độ linh hoạt đáng kể, trong khi vẫn giảm được chi phí vận hành của nhà khai thác. Hình 7.4 – Quá trình chuyển tiếp từ chuyển mạch kênh Trong bước tiếp theo, tổng đài E-1000 được phát triển để trở thành một khối kiến trúc NGN cơ bản hoạt động hoặc như một chuyển mạch mềm, hoặc như một cổng truy nhập do một Softswitch bên ngoài điều khiển. Mục tiêu là thực hiện chuyển dòch một cách nhòp nhàng và tối thiểu sự ngưng trệ kinh doanh của các nhà khai thác.  Giải pháp “giảm tải” PSTN: Lưu lượng quay số trực tiếp qua Internet tăng lên đã tạo ra các nút cổ chai trong mạng điện thoại. Các nhà khai thác chính thức đang phải đương đầu với việc mở rộng mạng điện thoại bằng các thiết bò truyền thống để bù BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 155 - đắp cho lưu lượng dựa trên gói này. Việc giảm tải (offload) PSTN sẽ chuyển lưu lượng dành cho nhà cung cấp dòch vụ Internet (ISP –Internet Service Provider) ra khỏi mạng PSTN tại một điểm sớm nhất sang mạng gói trục chính để tới ISP. Giải pháp giảm tải PSTN của Alcatel cho các mạng băng hẹp dựa trên sự kết hợp Cổng báo hiệu cuộc gọi (CSG – Call Signaling Gateway ) 5424 và Bộ server truy nhập từ xa (RAS) 7410. Các cuộc gọi Internet từ PSTN (quá giang) được đònh tuyến qua một RAS gần nhất tới mạng số liệu dựa trên ATM hoặc IP sử dụng các đường trung kế liên thiết bò giá rẻ giữa tổng đài nội hạt và RAS. Trung tâm Quản lý dòch vụ (SMC- Service Managenent Center) 5737 cung cấp một tập hợp tính năng quản lý của mạng riêng ảo (VPN) mở rộng cho nhà cung cấp dòch vụ, những người mong muốn tận dụng các mạng hiện có của họ để mở các dòch vụ truy nhập thương mại trọn gói. Công nghệ dẫn đến nền tảng quản lý các dòch vụ IP này hiện nay đang quản lý hơn 10 triệu thuê bao Internet trên toàn thế giới. Việc di chuyển từ giảm tải PSTN sang các dòch vụ thoại NGN đã đạt được nhờ bổ sung thêm những khả năng mới, bao gồm tính năng của Gatekeeper để biến đổi số điện thoại sang một đòa chỉ IP. Hình 7.5 – Giải pháp NGN sử dụng CGS và SMC GK : Gatekeeper IMT : Inter Machine Trunk BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 156 -  Giảm tải PSTN thông qua truy nhập băng rộng Một cách khác để giảm tải cho lưu lượng quay số Internet trực tiếp trong khi lợi nhuận từ khách hàng đầu cuối vẫn tăng là cung cung cấp truy nhập Internet băng rộng, chẳng hạn dựa trên công nghệ ADSL (đường dây thuê bao số không đối xứng). Trong dạng cơ bản của nó, đường dây điện thoại và dây dẫn modem số liệu được kết hợp lại trên một truy nhập dây đồng duy nhất tại nhà khách hàng và được phân tách với nhau bởi bộ chia tách tại Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số (DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Lưu lượng thoại được gửi chuyển tiếp tới các tổng đài chuyển mạch kênh truyền thống, trong khi đó lưu lượng số liệu được chuyển tiếp tới mạng gói. Giải pháp này tạo ra thêm lợi nhuận không chỉ từ truy nhập băng rộng mà còn từ các dòch vụ tiên tiến mới có thể được thực hiện qua truy nhập này. Di chuyển cuối cùng của lưu lượng thoại sang NGN có thể đạt được băng việc triển khai một softswitch kết hợp với một cổng truy nhập.  Truy nhập đa dòch vụ (Multi-service Access) Nút truy nhập đa dòch vụ của Alcatel cho phép một nhà khai thác cung cấp bất kỳ một sự kết hợp nào của thoại băng hẹp và thoại băng rộng DSL và các dòch vụ số liệu cho khách hàng. Thông thường các nút truy nhập đa dòch vụ cần được triển khai ngay từ bây giờ, vì xu hướng tất yếu là các thuê bao PSTN rỗi đây sẽ di chuyển sang NGN. Một giao diện V.5/GR.303 cung cấp một kết nối tới các mạng điện thoại hiện có; các dòch vụ băng rộng được hỗ trợ bởi các giao diện người dùng tạo ra kết nối tới các mạng SDH, PDH và ATM. Khi được triển khai trong môi trường NGN, cổng truy nhập Litespan – 1540 kết hợp với VoIP cho phép softswitch điều khiển các dòch vụ điện thoại qua mạng IP/ATM như được trình bày trong hình 7.6. BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 157 - Hình 7.6 – Chuyển mạch mềm E.1000  Thoại qua đường dây thuê bao số tốc độ cao DSL (VoDSL) Giải pháp này đặc biệt có lợi cho những khách hàng doanh nghiệp, những người cần dùng nhiều đường dây kết nối ISDN. Hệ thống bao gồm Cổng thoại ghép kênh truy nhập ASAM Alcatel 7300 (ATM Subcriber Access Mutiplexer – Bộ ghép kênh truy nhập thuê bao ATM) kết hợp với IAD (Integrated Access Device) tại nhà thuê bao cung cấp thêm các đường dây thoại qua một đôi dây đồng duy nhất bằng việc sử dụng Voice over DSL (VoDSL), tiếp đến là một cổng điều khiển tương tự mạng truy nhập, sau đó đến tổng đài PSTN truyền thống. Giải pháp này tận dụng được đôi dây cáp đồng truyền thống mà không phải nâng cấp lên thành đường truyền cáp quang trong khi vẫn duy trì được dòch vụ chấùt lượng cao như ISDN. Ngoài ra DSL đối xứng do ASAM 7300 hỗ trợ sẽ cung cấp cho các khách hàng doanh nghiệp một sự lựa chọn hấp dẫn thay thế cho các mạch dùng riêng đắt tiền. [...]...BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng Hình 7.7 – Giải pháp thoại qua DSL Giải pháp NGN lớp 4, lớp 5 Các chuyển mạch E.1000, như được trình bày trong hình 7.6, được thiết kế để thích ứng với các công nghệ truy nhập và các đầu cuối khác nhau, được... thoại tiêu chuẩn, các máy điện thoại IP, các đầu cuối đa phương tiện mới và các máy tính cá nhận PC – hoặc được kết nối trực tiếp với mạng số liệu, hoặc qua các cổng truyền thông - 158 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng Hình 7.8 – Giải pháp Alcatel lớp 4 Các dòch vụ tiên tiến Các dòch vụ tiên tiến hầu hết đều là sự kết hợp của thoại và dữ liệu Bằng việc sử dụng các hệ thống nhận dạng tiếng... hình giữa người này và người kia, cùng sử dụng chung tài liệu hay các cuộc gọi nhiều bên bằng tiếng nói và hình ảnh) Các dòch vụ điện thoại chủ đạo và việc làm chủ các ứng dụng - 159 - BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng cũng đem lại nhiều dòch vụ tiên tiến khác mà bản thân chúng lại đóng vai trò như một động lực để tiếp tục mở rộng thò trường các dòch vụ điện thoại Tất cả các dòch vụ này... dụng như các dòch vụ PSTN hiện nay IV KẾT LUẬN Có khả nhiều hướng để chuyển dòch mạng hiện tại sang mạng NGN Trên đây cũng chỉ đều ra những giải pháp nhất đònh như một ý tham khảo cho các đọc giả Sẽ không có lời khuyên chung nhất nào cho các nhà khai thác trong việc lựa chọn hướng đi nào để tiến lên NGN Điều đó còn tùy thuộc rất nhiều vào cơ sở hạ tầng hiện tại của họ, hướng phát triển mạng trong thời... các nhà khai thác đều nhận thức được đó là mạng NGN sẽ là cơ hội vàng để họ vươn lên trong việc cạnh tranh trên thò trường viễn thông ngày nay Các giải pháp xây dựng mạng thế hệ sau do các hãng đưa ra đều dựa trên nguyên tắc là xây dựng một mạng đa dòch vụ dựa trên duy nhất một cơ sở hạ tầng mạng Và các hãng đã giới thiệu được nhiều mô hình cấu trúc NGN cùng với các giải pháp mạng kèm theo các sản... khả thi cho các tổng đài chuyển mạch kênh cấp 4 và cấp 5 đang tồn tại, trong khi vẫn hỗ trợ một phạm vi rộng các dòch vụ gia tăng gia tăng giá trò mới Nó cho phép một nhà khai thác triển khai một mạng NGN xếp chồng lên mạng chuyển mạch kênh cấp 5 đã cũ để xử lý lượng thuê bao rất lớn trong các khu vực đặc biệt trong vùng phục vụ Một chuyển mạch mềm có thể đồng thời phục vụ cho nhiều khu vực nói trên, . BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 148 - CHƯƠNG 7: GIẢI PHÁP NGN CỦA CÁC HÃNG WX I. GIỚI THIỆU CHUNG Trong các phần. của mạng NGN. BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp của các hãng - 152 - SURPASS Evolving Voice Access cho phép kết nối tất cả các loại giao diện của các thuê bao hiện tại tới mạng lõi NGN, hỗ. thế hệ sau NGN ta sẽ xét dựa trên 4 khía cạnh sau: − Chuyển mạch thế hệ sau − Truy nhập thế hệ sau − Truyền tải (quang) thế hệ sau − Mạng quản lý thế hệ sau BÀI GIẢNG NGN Chương 7: Giải pháp