Cùng với sự phát triển của xã hội là nhu cầu thông tin ngày càng đòi hỏi cấp bách đối với cuộc sống con người. Hiện tại và trong thời gian tới nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và đặc biệt là các loại hình dịch vụ băng rộng ngày một tăng và không thể tách rời đời sống xã hội. Để thỏa mãn nhu cầu đó mạng viễn thông đòi hỏi phải có cấu trúc hiện đại linh hoạt và nhất là thỏa mãn mọi nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện. Mạng phải có tổ chức đơn giản nhưng có nhiều chức năng. Mạng, dịch vụ và đầu cuối phải được tích hợp thì mới có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng đa phương tiện cho khách hàng.
Thực tế mạng viễn thông hiện nay đã có một bước tiến dài nhờ có sự bùng nổ của các công nghệ mới và nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông của khách hàng. Tuy nhiên trong tương lai mạng viễn thông không những chỉ thỏa mãn cho khách hàng các dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và các dịch vụ băng rộng mà còn phải đáp ứng cho khách hàng các dịch vụ có độ tích hợp cao, các dịch vụ đa phương tiện với các thuộc tính an ninh, bảo mật, chất lượng, linh hoạt và thông minh nhất.
Công nghệ mạng đã trải qua các giai đoạn chuyển đổi từ tương tự sang số, từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói IP, từ mạng số tích hợp băng hẹp sang mạng số tích hợp băng rộng để có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ cho người dùng đầu cuối. Mặc dù vậy mạng hiện tại vẫn không thõa mãn hết được nhu cầu của khách hàng. Chính vì vậy cần có một tổ chức mạng mới tập hợp được tất cả các ưu điểm của mạng viễn thông hiện tại và phải đáp ứng được các nhu cầu truyền thông trong tương lai.
Trong bối cảnh như vậy việc triển khai đề tài “Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN” là rất cần thiết. Nội dung của đề tài này giải quyết một số vấn đề cụ thể về phân hệ đa phương tiện IP (IMS) trong mạng lõi NGN. Nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào kiến trúc IMS, chức năng các phần tử của IMS và các thủ tục cần thiết trên các giao diện bên trong IMS và giữa IMS với các phân hệ khác để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ di động cố định.
Để thực hiện nội dung đó, đề tài được chia thành 3 phần như sau:
Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông từ đó nói đến tính cấp thiết của đề tài và giới hạn nội dung mà đề tài thực hiện.
Chương 2: Giới thiệu tổng quan kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là xu hướng phát triển mạng tối ưu nhất và tiết kiệm chi phi xây dựng mạng nhất để cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng nhanh chóng nhất. Nội dung chính của phần này là giới thiệu phân hệ IMS của 3GPP trong kiến trúc NGN, vai trò chức năng các phần tử của nó. Ngoài ra phần còn giới thiệu kiến trúc IMS của một số tổ chức khác như ITU-T, TISPAN. . . và so sánh kiến trúc của các tổ chức này.
Chương 3: Trình bày các thủ tục cần thiết trên các giao diện bên trong phân hệ IMS và trên các giao diện giữa IMS với các phân hệ khác trong kiến trúc NGN để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng. Đây là nội dung chính mà đề tài cần thực hiện khi nghiên cứu phân hệ IMS.
Sau ba phần này là những đánh giá, tổng kết cuối cùng của tác giả sau khi thực hiện đề tài.
Do có sự hạn chế về thời gian và thực tiễn nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của các thầy cô và bạn đọc. Xin chân thành cảm ơn !
128 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1387 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
KÍ HIỆU:
Cx
Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một HSS
Dx
Điểm tham chiếu giữa một I-CSCF với một SLF
Gi
Điểm tham chiếu giữa GPRS với một mạng dữ liệu gói bên ngoài
Gm
Điểm tham chiếu giữa một P- CSCF với UE
ISC
Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một server ứng dụng
Iu
Giao diện giữa RNC với mạng lõi. Nó cũng được coi như một điểm tham chiếu
Mb
Điểm tham chiếu đến các dịch vụ IPv6
Mg
Điểm tham chiếu giữa một MGCF với một CSCF
Mi
Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một BGCF
Mj
Điểm tham chiếu giữa một BGCF với một MGCF
Mk
Điểm tham chiếu giữa một BGCF với một BGCF khác
Mm
Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một mạng đa phương tiện IP
Mr
Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một MRCF
Mw
Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một CSCF khác
Sh
Điểm tham chiếu giữa một AS với một HSS
Si
Điểm tham chiếu giữa một IM-SSF với một HSS
Ut
Điểm tham chiếu giữa UE và một server ứng dụng (AS)
TỪ VIẾT TẮT:
Từ viết tắt
Tiếng Anh
Tiếng Việt
AMR
Adaptive multi rate
Thích ứng đa tốc độ
API
Application program interface
Giao diện lập trình ứng dụng
AS
Application Server
Server ứng dụng
BCSM
Base call state model
Mô hình trạng thái cuộc gọi gốc
BG
Border gateway
Cổng biên
BGCF
Breakout gateway controll funtion
Chức năng điều khiển cổng ngăn cản
BS
Bearer service
Dịch vụ mang
CAMEL
Customised application mobile enhanced logic
Những lập luận để nâng cao tính di động ứng dụng cho khách hàng
CAP
Camel application part
Phần ứng dụng camel
CDR
Charging data record
Đoạn dữ liệu tính cước
CN
Core network
Mạng lõi
CS
Circuit switched
Chuyển mạch kênh
CSCF
Call session control function
Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi
CSE
Camel service environment
Môi trường dịch vụ camel
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Giao thức cấu hình host động
DNS
Domain Name System
Hệ thống tên miền
GGSN
Gateway GPRS Support Node
Node hỗ trợ GPRS cổng
HSS
Home subscriber server
Server thuê bao nhà
I-CSCF
Interrogating – CSCF
CSCF – truy vấn
IETF
Internet Engineering Task Force
Nhóm đặc trách kĩ thuật internet
IM
IP multimedia
Đa phương tiện IP
IM CN SS
IP multimedia core network subsystem
Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP
IMSI
International mobile subscriber identifier
Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu
IMS
IP Multimedia subsystem
Phân hệ đa phương tiện IP
IP
Internet Protocol
Giao thức internet
IP-CAN
IP-Connectivity Access Network
Mạng truy nhập kết nối IP
ISDN
Integrated Services Digital Network
Mạng số dịch vụ tích hợp
ISIM
IMS SIM
Modul nhận dạng thuê bao IMS
MAP
Mobile Application Part
Phần ứng dụng di động
MGCF
Media Gateway Control Function
Chức năng điều khiển cổng phương tiện
MGF
Media Gateway Function
Chức năng cổng phương tiện
OSA
Open services architecture
Kiến trúc dịc vụ mở
P-CSCF
Proxy – CSCF
CSCF-thể quyền
PCF
Policy control function
Chức năng điều khiển hợp đồng
PDN
Packet Data Network
Mạng dữ liệu gói
PDP
Packet data protocol
Giao thức dữ liệu gói
PEF
Policy enforcement function
Chức năng thúc ép hợp đồng
PLMN
Public Land Mobile Network
Mạng di động mặt đất công cộng
PSI
Public Service Identity
Nhận dạng dịch vụ chung
SCS
Service Capability Server
Server có khả năng phục vụ
SGSN
Serving GPRS Support Node
Node hỗ trợ GPRS phục vụ
SLF
Subscription Locator Function
Chức năng định vị thuê bao
SSF
Service Switching Function
Chức năng chuyển mạch dịch vụ
SGW
Signalling Gateway
Cổng báo hiệu
URL
Universal Resource Locator
Vị trí tài nguyên toàn cầu
USIM
UMTS SIM
Modul nhận dạng thuê bao UMTS
RAB
Radio access bearer
Mang truy nhập vô tuyến
SCS
Service capability server
Server có thể phục vụ
S – CSCF
Serving – CSCF
CSCF – phục vụ
SLF
Subscriber locator function
Chức năng vị trí thuê bao
SIM
Subsciber identifier modul
Khối nhận dạng thuê bao
SIP
Session initiation protocol
Giao thức khởi tạo phiên
SGW
Signalling gateway
Cổng báo hiệu
THIG
Topology hiding interwork gateway
Cổng tương tác ẩn giao thức
UE
User Equipment
Thiết bị người dùng
UMTS
Universal mobile telecommunication system
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của xã hội là nhu cầu thông tin ngày càng đòi hỏi cấp bách đối với cuộc sống con người. Hiện tại và trong thời gian tới nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và đặc biệt là các loại hình dịch vụ băng rộng ngày một tăng và không thể tách rời đời sống xã hội. Để thỏa mãn nhu cầu đó mạng viễn thông đòi hỏi phải có cấu trúc hiện đại linh hoạt và nhất là thỏa mãn mọi nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện. Mạng phải có tổ chức đơn giản nhưng có nhiều chức năng. Mạng, dịch vụ và đầu cuối phải được tích hợp thì mới có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng đa phương tiện cho khách hàng.
Thực tế mạng viễn thông hiện nay đã có một bước tiến dài nhờ có sự bùng nổ của các công nghệ mới và nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông của khách hàng. Tuy nhiên trong tương lai mạng viễn thông không những chỉ thỏa mãn cho khách hàng các dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và các dịch vụ băng rộng mà còn phải đáp ứng cho khách hàng các dịch vụ có độ tích hợp cao, các dịch vụ đa phương tiện với các thuộc tính an ninh, bảo mật, chất lượng, linh hoạt và thông minh nhất.
Công nghệ mạng đã trải qua các giai đoạn chuyển đổi từ tương tự sang số, từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói IP, từ mạng số tích hợp băng hẹp sang mạng số tích hợp băng rộng để có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ cho người dùng đầu cuối. Mặc dù vậy mạng hiện tại vẫn không thõa mãn hết được nhu cầu của khách hàng. Chính vì vậy cần có một tổ chức mạng mới tập hợp được tất cả các ưu điểm của mạng viễn thông hiện tại và phải đáp ứng được các nhu cầu truyền thông trong tương lai.
Trong bối cảnh như vậy việc triển khai đề tài “Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN” là rất cần thiết. Nội dung của đề tài này giải quyết một số vấn đề cụ thể về phân hệ đa phương tiện IP (IMS) trong mạng lõi NGN. Nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào kiến trúc IMS, chức năng các phần tử của IMS và các thủ tục cần thiết trên các giao diện bên trong IMS và giữa IMS với các phân hệ khác để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ di động cố định.
Để thực hiện nội dung đó, đề tài được chia thành 3 phần như sau:
Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông từ đó nói đến tính cấp thiết của đề tài và giới hạn nội dung mà đề tài thực hiện.
Chương 2: Giới thiệu tổng quan kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là xu hướng phát triển mạng tối ưu nhất và tiết kiệm chi phi xây dựng mạng nhất để cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng nhanh chóng nhất. Nội dung chính của phần này là giới thiệu phân hệ IMS của 3GPP trong kiến trúc NGN, vai trò chức năng các phần tử của nó. Ngoài ra phần còn giới thiệu kiến trúc IMS của một số tổ chức khác như ITU-T, TISPAN. . . và so sánh kiến trúc của các tổ chức này.
Chương 3: Trình bày các thủ tục cần thiết trên các giao diện bên trong phân hệ IMS và trên các giao diện giữa IMS với các phân hệ khác trong kiến trúc NGN để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng. Đây là nội dung chính mà đề tài cần thực hiện khi nghiên cứu phân hệ IMS.
Sau ba phần này là những đánh giá, tổng kết cuối cùng của tác giả sau khi thực hiện đề tài.
Do có sự hạn chế về thời gian và thực tiễn nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của các thầy cô và bạn đọc. Xin chân thành cảm ơn !
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
Mục tiêu của phần này nhằm giới thiệu xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông, từ đó nói đến nội dung và tính cấp thiết của đồ án.
Xu hướng phát triển dịch vụ và mạng viễn thông
Mong muốn của rất nhiều khách hàng là được triển khai các dịch vụ mới của mạng trong khoảng thời gian ngắn nhất. Những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không có đủ thời gian để xây dựng cơ sở hạ tầng mạng mới và như vậy sự kết hợp cơ sở hạ tầng mới và cũ là giải pháp đầu tiên được đưa ra. Kết hợp cơ sở hạ tầng để truyền tín hiệu trên nhiều phương tiện như cáp đồng, cáp quang, vô tuyến cho đến nay vẫn là giải pháp tốt.
Những dịch vụ mới đang được sử dụng trong công nghệ hiện tại chủ yếu như: Mạng số đa dịch vụ tích hợp ISDN, chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, chuyển mạch bản tin, công nghệ ATM, chuyển mạch khung, Fast Ethernet, Token ring, các dịch vụ số liệu phân tán dựa trên cáp quang FDDI. Ngoài ra các công nghệ mới cũng đang được sử dụng hiện nay như: dịch vụ số liệu multi-megabit SMDS. SONET/SDH, xDSL và B-ISDN, các công nghệ truy nhập vô tuyến như CDMA, TDMA, FDMA…
Các công nghệ trên đây đều có những giải pháp kĩ thuật và những hệ thống hỗ trợ trên chính hệ thống của mình. Khi có nhiều công nghệ mạng sẽ dẫn đến tăng trưởng các phần tử mạng và do vậy sẽ làm tăng sự phức tạp trong đồng bộ và công tác quản lí, hơn nữa các nhà khai thác mạng khác nhau lại sử dụng các công nghệ và các chuẩn khác nhau do vậy dẫn đến việc tồn tại nhiều mạng riêng rẽ, đây là vấn đề thách thức thực tế với mạng viễn thông hiện nay.
Trong mạng thế hệ kết tiếp (NGN) các hệ thống hỗ trợ có khả năng thích nghi với các điều kiện trên mạng, hội tụ các công nghệ về mạng lõi, mạng truy nhập, dịch vụ và đầu cuối hiện có nhờ vậy đáp ứng được nhu cầu của kách hàng đòi hỏi có nhiều loại hình truyền thông (thoại, dữ liệu, Internet, video, truy nhập không dây…) mà chỉ cần một nhà cung cấp dịch vụ. Để thực hiện điều này các tổ chức chuẩn hóa viễn thông như ITU-T, IETF, 3GPP … đã đưa ra các mô hình mạng hội tụ của minh, mỗi tổ chức tiếp cận vấn đề hội tụ từ một khía cạnh riêng. ITU-T tiếp cận vấn đề mạng hội tụ từ khía cạnh mạng PSTN/ ISDN, IETF tiếp cận từ khía cạnh mạng Internet, trong khi đó 3GPP và ETSI tiếp cận vấn đề từ khía cạnh mạng di động thế hệ 3 (3G).
Nhìn chung tiếp cận vấn đề hội tụ mạng từ khía cạnh nào đi nữa thì đều xây dựng mạng hội tụ từ các mạng và công nghệ hiện có. Tuy nhiên vẫn chưa có một chuẩn chung duy nhất nào để xây dựng mạng hội tụ.
3GPP đưa ra mô hình khai quát về hội tụ mạng như sau:
Hình 1. 1: Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP
Mạng di động trước đây với hệ thống PCS-IS95A và hệ thống IS95B chỉ cung cấp được dịch vụ thoại truyền thống với tốc độ thoại từ 14,4 Kbps đến 64 Kbps, hiện nay với hệ thống CDMA 2000-1x đã có nhiều khả năng mới với tốc độ thoại lên tới 144 Kbps và hệ thống 1X ED-VO cho tốc độ gói thoại lên tới 2,4 Mbps, tương lai với hệ thống di đống sẽ sử dụng hệ thống 1x ED-DV và W-CDMA có khả năng cung cấp dịch vụ chất lượng cao.
Mạng không dây trước đây hoạt động theo chuẩn IEEE802.11 băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 1 Mbps, hiện nay hoạt động theo chuẩn IEE802.11b băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ 11 Mbps, tương lai mạng không dây hoạt động theo chuẩn IEEE802.11a và IEEE802.11g trên băng tần 5 Ghz và 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 54 Mbps.
Mạng cố định trước đây hoạt động trên các hệ thống PSTN và ISDN nhưng hiện nay hoạt động trên các công nghệ ADSL và VDSL cung cấp dữ liệu tốc độ từ 1 đến 8 Mbps hoặc 50 Mbps, trong tương lai mạng cố định hoạt động trên hệ thống FTTH cung cấp dịch vụ với tốc độ hàng trăm Mbps.
Tất cả các mạng trên thông qua IMS của 3GPP sẽ được hội tụ lại thành một mạng chung thống nhất băng rộng với công nghệ truyền tải lõi IP.
Bên cạnh hội tụ mạng 3GPP cũng đưa ra mô hình hội tụ dịch vụ như sau:
Hình 1. 2: Xu hướng phát triển dịch vụ mạng của 3GPP
Như vậy trong môi trường mạng hội tụ dịch vụ nhà cung cấp không những cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông trước đây mà còn được được bổ sung thêm dịch vụ đa phương tiện băng rộng, nhanh và thông minh.
Các mạng đơn lẻ như di động, mạng thoại truyền thống, mạng truyền dữ liệu, mạng Internet… chỉ cung cấp được dịch vụ đơn lẻ, nhưng sang môi trường mạng hội tụ dịch vụ được cung cấp dưới hình thức đa phương tiện nhanh và thông minh.
Nội dung và phạm vi đồ án
Từ những phân tích trong phần trên về tình hình và xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông và trước tình hình mạng viễn thông Việt Nam hiện nay ta thấy như sau:
Về mạng
Hoạt động riêng rẽ: Thị trường dịch vụ viễn thông được cung cấp bởi hai nhà cung cấp dịch vụ là di đông và cố định. Do vậy tồn tại hai mạng độc lập đang hoạt động.
Sự bất tiện: Muốn sử dụng dịch vụ thì thuê bao phải kết nôi đến cả hai nhà cung cấp đó và họ phải thanh toán cả hai hóa đơn.
Các đầu cuối riêng rẽ: Dịch vụ cố đinh và dịch vụ di động được cung cấp thông qua các đầu cuối riêng biệt nhau.
Về dịch vụ
Vẫn là các dịch vụ truyền thống, riêng lẻ.
Tốc độ truyền thấp
Kém thông minh
Không cung cấp được dịch vụ đa phương tiện
Để giải quyết vấn đề này viện công nghệ bưu chính viễn thông Việt Nam không ngừng nghiên cứu và thử nghiệm các hệ thống mạng đa dịch vụ băng rộng để đưa ra mô hình chuẩn cho mạng viễn thông nước ta.
Qua quá trình nghiên cứu và thử nghiệm tôi được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án “Kiến trúc IMS trong mạng NGN”. Với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy Trần Trung Hiếu tôi đã thực hiệu được nội dung đồ án như sau:
Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông từ đó đưa ra những bất cập đang tồn tại trong mạng viễn thông hiện nay đối với nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông đang bùng phát hiện nay. Trước tình hình đó xu hướng xây dựng một mạng chung duy nhất có khả năng đáp ứng và phục vụ to lớn dựa trên các mạng hiện có để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ của người dùng đầu cuối là một hướng khả thi nhất.
Chương 2: Giới thiệu kiến trúc NGN để thấy được vị trí của IMS-3GPP trong kiến trúc này, bên cạnh đó phần này còn đưa ra một số mô hình IMS của các tổ chức khác nhau như ITU-T, ETSI, IETF và so sánh kiến trúc IMS của các tổ chức này.
Chương 3: Trình bày các thủ tục trong phân hệ IMS của 3GPP gồm:
Các thủ tục liên quan đến CSCF
Các thủ tục đăng kí, đăng kí lại và xóa đăng kí cho người dùng
Các thủ tục cho các phiên đa phương tiện như khởi tạo, kết cuối, truy vấn thông tin và giải phóng phiên
Các thủ tục cho phép các dịch vụ tiên tiến….
Phần này là nội dung chính của đồ án cần thực hiện để hiểu được phương thức hoạt động, nhiệm vụ của các phần tử trong phân hệ IMS trên các giao diện bên trong IMS và giữa các giao diện của IMS với các phân hệ khác trong NGN.
Sau ba phần 1, 2 và 3 là những tổng kết và đánh giá chung sau khi nghiên cứu IMS của 3GPP.
Tuy nhiên do thời gian có hạn, nên đề tài vẫn chưa nêu được các nội dung liên quan đến IMS như:
Điều khiển cuộc gọi đa phương tiện IP dựa trên SIP và SDP
Các yêu cầu dịch vụ cho phân hệ IMS
Luồng báo hiệu trên các giao diện Cx và Dx
Quản lí tính cước, quản lí truyền thông và thông tin tính cước cho IMS
Các nội dung mà đề tài chưa thực hiện được được trình bày trong các phát hành của 3GPP như 3GPP TS 22. 228; 3GPP TS 24. 229; 3GPP TS 32. 225; 3GPP TS 24. 147
CHƯƠNG 2
KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS
2.1 Kiến trúc NGN
2.1.1 Mạng viễn thông hiện nay
Như phần trên đã trình bày, mạng viễn thông hiện nay được triển khai theo các ứng dụng thực tiễn đơn lẻ. Ví dụ như trong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN, một cuộc nối được thiết lập giữa hai thuê bao thông qua quá trình trao đổi khe thời gian cố định trong suốt quá trình cuộc gọi. Kiểu mạng này phù hợp cho điện thọai vì chúng có tốc độ bit không đổi và thông tin có tính thời gian thực cao. Với các ứng dụng truyền dữ liệu thì việc sử dụng riêng một kênh thông tin để truyền là rất lãng phí về tài nguyên và không phù hợp với yêu cầu sử dụng.
Với các mạng di động hiện nay (PLMN) mặc dù có tốc độ phát triển rất nhanh tuy nhiên dịch vụ mà nhà khai thác mạng di động cung cấp cho khách hàng vẫn chỉ là dịch vụ thoại truyền thống kết hợp với dịch vụ bản tin ngắn (SMS). Vẫn không đáp ứng được nhu cầu truyền thông đa phương tiện của khách hàng hơn nữa giá cả đối với thuê bao di động còn cao và với các thuê bao có nhu cầu sử dụng cả dịch vụ di động và dịch vụ cố định thì họ vẫn phải thanh toán hai hóa đơn cho hai nhà cung cấp dịch vụ đó.
Tương tự như vậy mạng chuyển mạch gói là rất hữu hiệu cho việc chuyển thông tin số liệu nhưng lại không phù hợp cho truyền thoại vì độ trễ truyền thông tin là không kiểm sóat được.
Một giải pháp để giải quyết vấn đề này là tạo ra một mạng tích hợp có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ có yêu cầu băng thông, thời gian thực và chất lượng dịch vụ khác nhau.
Bước đầu tiên trong hướng đi này là phát triển ISDN băng hẹp cung cấp báo hiệu kênh chung giữa các người sử dụng cho tất cả các dịch vụ thoại và số liệu. Trong khi đó vẫn duy trì sự riêng biệt giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tại trạm trung gian. Người dùng được cung cấp các truy nhập số tốc độ 2B+D cho cả thoại và số liệu cùng với 16 Bbps cho báo hiệu và các dịch vụ chuyển mạch gói. Tuy nhiên hướng phát triển này dần dần bộc lộ yếu điểm khi nhu cầu dịch vụ băng thông rộng ngày càng phát triển. Tốc độ truy nhập 2B+D là quá thấp so với nhu cầu dịch vụ băng rộng hiện nay.
ISDN ngày càng thể hiện nhược điểm không thể đáp ứng được nhu cầu truyền thông, trong khi đó công nghệ truyền dẫn và công nghệ điện tử VLSI (Very large scale intergration) ngày càng phát triển và xuất hiện công nghệ mới có khả năng truyền tải cao được đánh giá là có nhiều hứa hẹn để truyền dẫn cả thoại và dữ liệu đó là ATM đã đưa ra một hướng mới để phát triển ISDN băng hẹp thành ISDN băng rộng (B-ISDN). B-ISDN cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đơn phương tiện, đa phương tiện, theo kiểu hướng kết nối hay phi kết nối và theo cấu hình đơn hướng hoặc đa hướng.
Tuy nhiên khi triển khai B-ISDN với công nghệ nền tảng là ATM thì vấn đề giá thành xây dựng mạng lại quá lớn vì B-ISDN không tận dụng tối đa nền tảng mạng hiện có do vậy không đáp ứng kịp thời cho nhu cầu sử dụng dịch vụ của khách hàng.
2.1.2 Mạng viễn thông trên con đường tiến tới NGN
Từ tình hình mạng viễn thông hiện nay và sự bùng nổ về nhu cầu dịch vụ băng rộng, việc xây dựng một mạng cung cấp đa loại hình dịch vụ tốc độ cao băng thông lớn là vấn đề tất yếu của các nhà khai thác mạng.
ISDN, B-ISDN đều có nhược điểm khi được triển khai để cung cấp dịch vụ tốc độ cao băng thông lớn cho khách hàng. Vậy thì câu hỏi đặt ra là mô hình mạng nào có thể khắc phục được nhược điểm của hai mạng trên trong khi vẫn có thể cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng.
Để trả lời câu hỏi đó các tổ chức chuẩn hóa viễn thông đã nghiên cứu và đưa ra mô hình mạng hội tụ có khả năng cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng trong khi đó giá thành và thời gian xây dựng mạng là rẻ nhất và nhanh nhất – đó chính là mạng NGN.
NGN được ITU-T định nghĩa như sau:
“Mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là mạng dựa trên nền gói có thể cung cấp các dịch vụ truyền thông và có thể tận dụng được các dải băng tần rộng, các công nghệ truyền tải với QoS cho phép và ở đó các chức năng liên quan đến dịch vụ sẽ độc lập với các công nghệ truyền tải ở lớp dưới. NGN cho phép người dùng truy nhập không hạn chế tới các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác nhau. NGN hỗ trợ tính lưu động nói chung để có thể cung cấp dịch vụ thích hợp và rộng khắp tới các người dùng.
Như vậy NGN được mô tả theo các đặc điểm cơ bản như sau:
Truyền tải trên nền gói
Tách biệt các chức năng điều khiển với các khả năng mang, cuộc gọi/ phiên và ứng dụng/ dịch vụ
Tách riêng việc cung cấp dịch vụ khỏi mạng và cung cấp các giao diện mở
Hỗ trợ tất cả các dịch vụ, các ứng dụng và các kỹ thuật dựa trên khối xây dựng dịch vụ (bao gồm dịch vụ thời gian thực, phân loại dịch vụ, dịch vụ phi thời gian thực và dịch vụ đa phương tiện)
Các khả năng băng rộng với QoS đầu cuối tới đầu cuối và truyền tải trong suốt
Tương tác với các mạng trước đây thông qua các giao diện mở
Tính lưu động nói chung
Truy nhập không hạn chế cho người dùng tới các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau
Một sự đa dạng về kế hoạch nhận dạng để giải quyết địa chỉ IP cho mục đích định tuyến trong mạng IP
Nhìn từ phía UE, dịch vụ được hội tụ thành một dịch vụ chung duy nhất
Hội tụ dịch vụ giữa mạng cố định và mạng di động
Các chức năng liên quan đến dịch vụ độc lập với các công nghệ lớp dưới
Phụ