Tài liệu Xu hướng phát triển của mạng di động dùng mạng ngn

i MỤC LỤC Chương 2: Kiến trúc mạng di động 3GPP.....................................................xv Chương 3: Mạng di động tích hợp trong mạng NGN ..................................xv KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG 3GPP..................................................................29 CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết Tiếng Anh Tiếng Việt 1G First Generation Thế hệ thứ nhất 2G Second Generation Thế hệ thứ hai 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP Third-Generation Partnership Đề án xây dựng hệ thống thông tin di Project động thế hệ thứ ba Third-Generation Partnership Đề án 2 xây dựng hệ thống thông tin Project 2 di động thế hệ thứ ba tắt A 3GPP2 AAA Authentication, Authorization, Xác thực, cấp phép và tính cước Accounting AAAF AAA Foreign AAA ngoại lai AAAH AAA Home AAA thường trú AAAL AAA Local AAA cục bộ AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM AMPS Advanced Mobile Phone Hệ thống điện thoại di động tiện ích Systems API Application Programming PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 Giao diện chương trình ứng dụng ii Interface APN Access Point Name Tên điểm truy nhập ATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền không đồng bộ AuC Authentication Center Trung tâm nhận thực Breakout Gateway Control Chức năng điều khiển cổng ngắt B BGCF Function BICC BRAN Bear Independent Call Control Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập Protocol vật mang Broadband Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến băng rộng Network BS Base Station Trạm gốc Bearer Service Dịch vụ tải tin BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc Base Transceiver System Hệ thống thu phát gốc Customized Applications for Logic cao cấp của những ứng dụng Mobile Enhanced Logic theo yêu cầu khách hàng mạng di C CAMEL động CAP CAMEL Application Part Phần ứng dụng CAMEL CDMA Code Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo mã Access CDR Call Detail Record Báo cáo sơ lược cuộc gọi CM Connection Management Quản lý kết nối CN Core Network Mạng lõi PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 iii CRC Cyclic Redundance Check Kiểm tra vòng dư CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh CSCF Call State Control Function Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi Call Session Control Function CSE Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi CAMEL Service Environment Môi trường dịch vụ CAMEL CS-MGW Circuit Switched Media Cổng phương tiện chuyển mạch kênh Gateway D DB Database Cấu trúc dữ liệu cơ bản DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức thiết lập host tự động Protocol DNS Domain Name System Hệ thống tên vùng DS- Direct Sequence Code Đa truy nhập phân chia theo mã chuỗi CDMA Division Multiple Access trực tiếp DSSS Direct Sequence Spread Kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp Spectrum E EDGE Enhanced Data Rates for Tốc độ số liệu tăng cường phát triển Global GSM Evolution GSM EIR Equipment Identity Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị ESA Enhanced Subscriber Nhận thực thuê bao tăng cường Authentication ETSI European Telecommunication Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu Standards Institute F FA Foreign Agent PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 Tác tử ngoại lai iv FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FDMA Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo tần số Access G GERAN GSM EDGE Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến GSM Network EDGE GFA Gateway Foreign Agent Tác tử ngoại lai cổng GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GMSC Gateway Mobile Switching Trung tâm chuyển mạch di động cổng Centre GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GRE General Routing Sự bao bọc định tuyến chung Encapsulation GSCF GPRS Service Control Chức năng điều khiển dịch vụ GPRS Function GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cầu Communication GSN GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thức đường hầm GPRS HA Home Agent Tác tử thường trú HAAA Home AAA AAA thường trú HDB Home Database Cấu trúc dữ liệu thường trú HDR High Data Rate Tốc độ dữ liệu cao HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú H PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 v HSS Home Subscriber Server Bộ phục vụ thuê bao thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao Data I I-CSCF IETF Interrogating Call State Chức năng điều khiển trạng thái cuộc Control Function gọi thẩm vấn Internet Engineering Steering Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet Group IM Instant Message Bản tin tức thời IMEI International Mobile Station Bộ nhận dạng thiết bị trạm di động Equipment Identity quốc tế IM-MGW IP Multimedia Media Cồng đa phương tiện IP Gateway IMT- International Mobile Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu 2000 Telecommunication - 2000 2000 IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMSI International Mobile Nhận dạng thuê bao di động quốc tế Subscriber Identity IM-SSF IP Multimedia Service Chức năng chuyển mạch dịch vụ đa Switching Function phương tiện IP IN Intelligent Network Mạng thông minh IP Internet Protocol Giao thức Internet IPOA IP Over ATM IP trên ATM IPOS IP Over SONET IP trên SONET IPv4 Internet Protocol version 4 Giao thức Internet phiên bản 4 IPv6 Internet Protocol version 6 Giao thức Internet phiên bản 6 IS-54 Interim Standard-54 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA của Mỹ (do AT &T đề xuất) PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 vi IS-136 Interim Standard-136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (do AT&T đề xuất) IS-95A Interim Standard-95A Tiêu chuẩn thông tin di động CDMA của Mỹ (do Qualcom đề xuất) ISC IMS Service Control Điều khiển dịch vụ IMS ISDN Integrated Services Digital Mạng tích hợp dịch vụ số Network ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ISUP ISDN User Part Phần đối tượng sử dụng ISDN ITU International Liên đoàn viễn thông quốc tế Telecommunication Union ITU-T ITU Telecommunication Vùng chuẩn viễn thông ITU Standardization Sector IWF Interworking Function Chức năng kết nối mạng LA Location Area Vùng định vị LAC L2TP Access Concentrator Bộ tập trung truy nhập L2TP Link Access Control Điều khiển truy nhập đường truyền Location Area Code Mã vùng định vị LAI Location Area Identifier Bộ nhận dạng vùng định vị LAN Local Area Network Mạng cục bộ LSP Label Switched Parth Tuyến đường sử dụng phương thức L chuyển mạch nhãn LSR Label Switching Router M PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 Thiết bị định tuyến chuyển mạch nhãn vii MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập mức phương tiện truyền thông Message Authentication Code Mã nhận thực tin nhắn MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MCC Mobile Country Code Mã quốc gia của di động MC- Multi-Carrier Code Division Đa truy nhập phân chia theo mã đa CDMA Multiple Access sóng mang ME Mobile Equipment Thiết bị di động MG Media Gateway Cổng phương tiện MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện MGCF Media Gateway Control Chức năng điều khiển cổng phương Function tiện MIP Mobile IP IP của di động MMD Multimedia Domain Vùng đa phương tiện MMS Multimedia Messaging Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Service MN Mobile Node Nút di động MNC Mobile Network Code Mã mạng của di động MRC Multimedia Resource Bộ điều khiển nguồn tài nguyên đa Controller phương tiện Multimedia Resource Chức năng dự trữ tài nguyên đa Function phương tiện Multiprotocol Label Chuyển mạch nhãn đa giao thức MRF MPLS Switching PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 viii MPOA Multiprotocol over ATM Đa giao thức qua ATM MRFC Multimedia Resource Bộ điều khiển chức năng dự trữ tài Function Controller nguyên đa phương tiện Multimedia Resource Bộ xử lý chức năng dự trữ tài nguyên Function Processor đa phương tiện MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile-services Switching Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di Center động Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động MultiService Switching Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ MRFP MSF Forum MSIN Mobile Subscriber Số nhận dạng thuê bao di động Identification Number MSIDN Mobile Subscriber ISDN Số ISDN của thuê bao di động Number MSS MultiService Switching Hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ Systems MT Mobile Termination Kết cuối ở MS Mobile Terminal Đầu cuối di động NAI Network Access Identifier Bộ nhận dạng truy nhập mạng NAS Network Access Server Bộ phục vụ truy nhập mạng NAT Network Address Translator Bộ chuyển (dịch) địa chỉ mạng NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau N-ISDN Narrowband-ISDN Mạng ISDN băng hẹp NID Network ID ID của mạng N PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 ix NMSI National Mobile Subscriber Nhận dạng thuê bao di động quốc gia Identity NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động bắc âu Node B Node B Nút B NSAPI Network-Layer Service Bộ nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ Access Point Identifier lớp mạng Operation, Administration, Vận hành, khai thác, bảo dưỡng, va Maintenance, and cung cấp O OAM&P Provisioning OSA Open Service Access Truy nhập dịch vụ mở OSI Open Systems Interconnection Các liên kết hệ thống mở P PCF Packet Control Function Chức năng điều khiển gói Policy Control Function Chức năng điều khiển chính sách PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PCU Packet Control Unit Đơn vị điều khiển gói P-CSCF Proxy Call State Control Chức năng điều khiển trạng thái cuộc Function gọi dự trữ PDF Policy Decision Function PDP Packet Data Protocol PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 Giao thức dữ liệu gói x Policy Decision Point PDS Packet Data Subsystem Phân hệ dữ liệu gói PDSN Packet Data Serving Node Nút dịch vụ dữ liệu gói PDU Packet Data Unit Đơn vị dữ liệu gói PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng P-MIP Paging in Mobile IP Tìm gọi trong Mobile IP PMM Packet Mobility Management Quản lý di động gói POST Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại truyền thống PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm PS Packet Switched Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Mạng chuyển mạch thoại công cộng Network P-TMSI Packet TMSI TMSI gói QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Khoá chuyển pha vuông góc Q Keying R RAB Radio Access Bearer Dịch vụ mang truy nhập vô tuyến RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RANAP Radio Access Network Phần ứng dụng mạng truy nhập vô Application Part tuyến RAB ID RAB Identifier Bộ nhận dạng RAB RB Radio Bearer Định vị vô tuyến RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 xi RIP Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP cho các ứng dụng thời gian thực RN Radio Network Mạng vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RTP Realtime Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực RTT Radio Transmission Kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến Technology S SAP Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ SCCP Signalling Connection Control Phần điều khiển kết nối báo hiệu Part SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ SCS Service Capability Server Bộ phục vụ dung lượng dịch vụ S-CSCF Serving Call State Control Chức năng điều khiển trạng thái cuộc Function gọi đang phục vụ Synchronous Digital Hệ thống phân cấp số đồng bộ SDH Hierarchy SDU Selection and Distribution Đơn vị phân phối và lựa chọn Unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ Service Data Unit SG Signalling Gateway Cổng báo hiệu SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS đang phục vụ SIM Subscriber Identity Module Cấu trúc nhận dạng thuê bao SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi động phiên SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 xii SN Service Node Nút dịch vụ Serving Network Mạng đang phục vụ SONET Synchronous Optical Network Mạng truyền dẫn quang đồng bộ SRNS Serving Radio Network Phân hệ mạng vô tuyến phục vụ Subsystem SS7 Signalling System No.7 Mạng báo hiệu số 7 STP Signalling Transfer Point Điểm chuyển tiếp báo hiệu TA Terminal Adapter Bộ thích ứng đầu cuối TACS Total Access Communication Dịch vụ viễn thông truy nhập tổng T Services TCP Transmission Control Giao thức điều khiển truyền dẫn Protocol TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo thời gian Access TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TEID Tunnel Endpoint Identifier Bộ nhận dạng điểm kết thúc đường hầm TMSI Temporary Mobile Subscriber Bộ nhận dạng thuê bao di động tạm Identity thời Time to Live Thời gian tồn tại UA User Agent Tác nhân người sử dụng UAC User Agent Client UA khách TTL U PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 xiii UDP User DatagramProtocol Giao thức dữ liệu người dùng UE User Equipment Thiết bị người dùng UIM User Identity Module Cấu trúc nhận dạng người dùng UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Telecommunication System 3G URA UTRAN Registration Area Vùng đăng ký UTRAN USIM UMTS Subscriber Identity Cấu trúc nhận dạng thuê bao UMTS Module Universal Subscriber Identity Cấu trúc nhận dạng thuê bao toàn cầu Module UTRAN UMTS Terrestrial Radio Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất Access Network UMTS Universal Terrestrial Radio Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn Access Network cầu VAAA Visited AAA AAA tạm trú VAS Value-Added Service Dịch vụ giá trị gia tăng VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú VMS Voice Message System Hệ thống bản tin thoại VoIP Voice over IP Thoại trên IP VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo Wideband Code Division Đa truy nhập phân chia theo mã băng Multiple Access rộng V W WCDMA PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 xiv WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây WWW World Wide Web Mạng toàn cầu DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 xv Mạng thông tin di động đã phát triển mạnh mẽ và rộng khắp trên toàn thế giới trong mười năm vừa qua với khả năng cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ. Hiện nay, nhu cầu sử dụng dịch vụ dữ liệu ngày càng tăng cao, các dịch vụ dữ liệu chiếm một tỉ trọng đáng kể trong tổng doanh thu của nhà khai thác mạng thông tin di động. Trong vài năm tới các dịch vụ thông tin đa phương tiện dựa trên nền IP, sẽ là nguồn doanh thu chính khi doanh thu từ các dịch vụ thoại đang trở nên bão hoà. Xu hướng này đòi hỏi mạng thông tin di động phải phát triển theo một cấu trúc mới tiên tiến hơn, cấu trúc dựa trên nguyên tắc của mạng NGN (Next Generation Network), với các tiêu chí cơ bản: Sự hội tụ dịch vụ thoại và dịch vụ dữ liệu; Sự phân tách lớp điều khiển khỏi lớp truyền tải. Với mong muốn tìm hiểu về sự tích hợp giữa mạng di động thế hệ 3 và mạng NGN đang được triển khai em đã chọn đề tài: “Xu hướng phát triển của mạng di động dùng mạng NGN” làm đồ án tốt nghiệp. Nội dung của đề tài gồm 4 chương Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ sau (NGN) Chương 2: Kiến trúc mạng di động 3GPP Chương 3: Mạng di động tích hợp trong mạng NGN Chương 4: Tình hình triển khai các dịch vụ NGN ở Việt Nam Trong quá trình làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức và tài liệu tham khảo hạn chế nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ của các Thầy, Cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Hồ Văn Phi khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Quy nhơn, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện Phạm Minh Tuấn PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN) 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG Thị trường thông tin đang thay đổi một cách nhanh chóng. Sự thay đổi này không chỉ liên quan đến các nhà sản xuất, các nhà nghiên cứu thị trường viễn thông mà còn tới nhiều đối tượng trong các lĩnh vực khác nhau của xã hội. Phương thức mà con người trao đổi thông tin, giao tiếp với nhau, kinh doanh với nhau đang dần dần được thay đổi cùng với những thay đổi của nền công nghiệp viễn thông. Các đường dây điện thoại không chỉ còn mang thông tin thoại mà còn truyền cả số liệu và video. Thông tin thoại, số liệu, fax, video và các dịch vụ khác đang được cung cấp tới các đầu cuối là máy điện thoại, thiết bị di động, máy tính cá nhân, các máy móc tự động…với các yêu cầu về chất lượng dịch vụ từ phía người sử dụng ngày càng cao. Lưu lượng thông tin số liệu đã vượt xa lưu lượng thông tin thoại và vẫn tăng không ngừng với tốc độ gấp 10 lần tốc độ tăng của lưu lượng thông tin thoại. Chuyển mạch kênh, vốn là đặc trưng của mạng PSTN truyền thống trong suốt thế kỷ qua đang nhường bước cho chuyển mạch gói trong mạng thế hệ sau vì không còn thích hợp nữa và tỏ ra có nhiều nhược điểm đối với các dịch vụ phi thoại:  Sử dụng băng tần không linh hoạt.  Lãng phí tài nguyên hệ thống.  Không có cơ chế phát hiện và sửa lỗi.  Hiệu năng sử dụng không cao... Để thoả mãn nhu cầu của khách hàng, đồng nghĩa với việc gia tăng lợi nhuận, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông yêu cầu những giải pháp công nghệ mới thay thế (hoặc bổ sung) cho mạng PSTN. Cùng với sự gia tăng nhu cầu của khách hàng, công nghệ chuyển mạch gói cũng góp phần đưa ngành công nghiệp viễn thông chuyển sang một thời kỳ mới. Công nghệ chuyển mạch gói đưa ra các giải pháp chuyển giao thông tin dưới dạng các gói tin theo phương thức hướng kết nối hay phi PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 3 kết nối trên các kênh ảo. Mạng chuyển mạch gói có thể được xây dựng theo các giao thức khác nhau: X25, IP,...trong đó giao thức IP là giao thức đang được quan tâm nhiều nhất. Mạng chuyển mạch gói dựa trên giao thức IP được coi là giải pháp công nghệ đáp ứng được sự gia tăng nhu cầu của khách hàng. Với khả năng của mình, các dạng lưu lượng khác nhau được xử lý hoàn toàn trong suốt trong mạng IP, điều này cho phép mạng IP có khả năng cung cấp các loại dịch vụ phong phú và đa dạng, bao gồm cả các dịch vụ đa phương tiện chứ không riêng gì các dịch vụ thoại. Như vậy, để đáp ứng các yêu cầu đặt ra, các nhà quản trị mạng có 2 sự lựa chọn, hoặc là xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới cho mạng IP hoặc là xây dựng một mạng có khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên hạ tầng mạng PSTN hiện có. Hạ tầng mạng của thế kỷ 20 không thể được thay thế chỉ trong một sớm, một chiều và vì thế phương án thứ hai là sự lựa chọn đúng đắn – đó là mạng thế hệ sau NGN – Next Generation Network. Như vậy mạng thế hệ sau (NGN: Next Generation Network) đã được hình thành, đó không phải là một cuộc cách mạng mà là một bước phát triển. 1.1.1. Mạng thế hệ sau là mạng tích hợp đa dịch vụ Hiện nay các mạng số liệu và mạng thoại tiếng nói đang song song tồn tại với lưu lượng gần tương đương nhau. Tuy nhiên mức độ phát triển về lưu lượng của mạng số liệu gấp 10 đến 15 lần so mạng thoại, nguyên nhân là do sự bùng nổ truy nhập Internet trên toàn thế giới. Cùng với truyền thoại và số liệu, việc thực hiện truyền hình qua mạng đã ra đời và phát triển mạnh mẽ. Trao đổi giữa các cá nhân và các tổ chức, công ty với nhau không chỉ còn gói gọn trong việc trao đổi điện đàm, mà đang có xu hướng tiến tới hội tụ cả thoại, số liệu, truyền hình. Sự tiến bộ vượt bậc về công nghệ trong lĩnh vực phần mềm, giao vận, liên kết, sự bùng nổ của Internet đã tạo tiền đề cho các nhà cung cấp dịch vụ liên kết với nhau và tạo ra các dịch vụ có thể gọi là các dịch vụ hội tụ. Các dịch vụ khác nhau như thoại nội hạt, di động, đường dài với các dịch vụ nhắn tin, truy nhập Internet ngày nay có thể thống nhất lại trong các dịch vụ khách hàng và tính cước tập trung. Như một sự lựa chọn, PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 4 một số các nhà cung cấp dịch vụ đã cố gắng để xây dựng một cơ sở hạ tầng hội tụ có thể cung cấp các dịch vụ số liệu, thoại, đa dịch vụ trên một mạng duy nhất mạng thế hệ sau (Next Generation Network). Mạng thế hệ sau ra đời không những cho phép hội tụ các dịch vụ trên một mạng duy nhất mà còn đưa ra khả năng cung cấp các dịch vụ thông minh, đa dạng theo yêu cầu khách hàng. Khả năng triển khai dịch vụ dễ dàng, nhanh chóng, linh hoạt với chi phí thấp, việc cho phép khách hàng tự thiết lập các dịch vụ tuỳ chọn thông qua truy nhập từ xa là những mục tiêu mà mạng thế hệ sau đang đang hướng tới. 1.1.2. Mạng thế hệ sau là sự chuyển dần từ mạng chuyển mạch kênh sang mạng chuyển mạch gói 1.1.2.1. Mạng chuyển mạch kênh Ngay từ đầu, mạng chuyển mạch kênh chỉ được thiết kế để cung cấp dịch vụ đàm thoại. Tuy nhiên với sự phát triển của xã hội, yêu cầu về chất lượng và sự đa dạng, phong phú của dịch vụ ngày càng nhiều đặc biệt là các dịch vụ về dữ liệu, truyền hình. Cùng với đó là việc lưu lượng trao đổi trên mạng ngày càng tăng đã làm cho những nhược điểm cơ bản của mạng chuyển mạch kênh bộc lộ ngày càng rõ và trở thành một trở ngại lớn, khiến cho mạng chuyển mạch kênh trở nên lỗi thời, không đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển. Hai nhược điểm chính của chuyển mạch kênh là :  Trong mạng chuyển mạch kênh, mỗi người dùng khi thực hiện kết nối sẽ chiếm một kênh truyền (khe thời gian). Điều này đảm bảo tính tin cậy và độ sẵn sàng và chất lượng cho việc truyền thoại. Tuy nhiên nó lại dẫn đến việc lãng phí tài nguyên băng thông do người dùng chỉ sử dụng một phần nhỏ của kênh truyền được cấp, thời gian đường dây rảnh rỗi là rất lớn. Do đó, chuyển mạch kênh không thể đáp ứng được các dịch vụ chất lượng cao yêu cầu băng thông lớn như truyền hình qua mạng cũng như không thể đáp ứng được thực tế là lưu lượng trao đổi trên mạng ngày càng tăng. PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 5  Trong mạng chuyển mạch kênh, việc kết nối chỉ phục vụ cho những thiết bị có cùng tốc độ dữ liệu nghĩa là cùng tốc độ thu và phát. Điều này hạn chế việc liên kết nhiều loại máy tính chủ và các thiết bị đầu cuối khác nhau. 1.1.2.2. Mạng chuyển mạch gói Mạng chuyển mạch gói đã khắc phục được hai khuyết điểm nói trên. Vì trong mạng chuyển mạch gói, dữ liệu trao đổi giữa người dùng được đóng thành các gói và truyền đi trên mạng nên hiệu suất sử dụng tài nguyên của nó là lớn hơn nhiều so với mạng chuyển mạch kênh. Và do việc trao đổi thực hiện bằng truyền các gói tin nên thiết bị thu phát không nhất thiết phải có cùng tốc độ. Với mạng chuyển mạch gói, do tính đơn giản, không những nó có lợi thế về thời gian phát triển nhanh, khả năng nâng cấp linh hoạt, ứng dụng công nghệ mới dễ dàng mà còn giảm được chi phí vận hành và duy trì bảo dưỡng. Trong mạng IP, tất cả các thông tin đều được số hoá và đóng thành gói tin. Điều này dẫn đến khả năng tích hợp dữ liệu, thoại, truyền hình. Hơn nữa với sự tiến bộ trong kỹ thuật nén, trong việc giải quyết bài toán chất lượng dịch vụ, xử lý dữ liệu trong thời gian thực, cũng như trong việc nâng cao tốc độ đường truyền và tốc độ của vi xử lý, việc cung cấp dịch vụ chất lượng cao như truyền hình qua mạng chuyển mạch gói IP đang dần trở thành hiện thực. Với những ưu điểm nổi trội trên, việc chuyển từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói là điều tất yếu. Đó là lý do vì sao các nhà điều hành mạng ngày càng tập trung chú ý đến công nghệ ATM và công nghệ IP. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra hiện nay là việc nên xây dựng một mạng mới hay phát triển, thay thế dần mạng chuyển mạch kênh sang mạng chuyển mạch gói để tận dụng được cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng chuyển mạch kênh. Xu hướng chung mà hiện nay người ta hay nói tới là việc hình thành và xây dựng các mạng thế hệ mới và chuyển đổi các mạng điện thoại công cộng PSTN với các cơ sở hạ tầng chuyển mạch kênh dựa trên nền công nghệ TDM sáng kiến trúc cơ sở hạ tầng chuyển mạch gói với công nghệ IP hoặc ATM. PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28 6 1.1.2.3. Sự chuyển dần từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói Hiện nay cơ sở hạ tầng chuyển mạch viễn thông công cộng bao gồm rất nhiều mạng, công nghệ và các hệ thống khác nhau, Phần lớn chúng vẫn là các cơ sở hạ tầng là các hệ thống chuyển mạch kênh được trình bày ở hình 1-1. Các mạch vòng tương tự nội hạt (Analog Local Loop) được liên kết với tổng đài nội hạt, thường được tạo ra sau khi kết hợp các mạch vòng thuê bao. Tổng đài nội hạt được kết nối qua 2 mạng riêng biệt đến tổng đài toll/tandem và các tổng đài nội hạt khác. Một trung kế (IMT) tạo môi trường truyền dẫn ở dạng TDM 64kbps. Các thông tin điều khiển kết nối được truyền trên một mạng báo hiệu và điều khiển SS7 hay hệ thống báo hiệu kênh chung (CCS7). Hình 1.1 : Mạng PSTN hiện nay Mạng báo hiệu số 7 về cơ bản gồm có 3 phần: Điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP - Service Switching Point), điểm vận chuyển tín hiệu (STP - Signal Transfer Point), và điểm điều khiển dịch vụ (SCP - Service Control Point). Mỗi điểm trên được nhận biết bởi một mã số độc nhất, tương tự như địa chỉ ở giao thức Internet (IP) trên mạng Internet. PHẠM MINH TUẤN - ĐTVT K.28