Chương 4: CHUYỂN MẠCH MỀM Thị trường thông tin đang thay đổi, sự thay đổi này không chỉ liên quan tới các nhà sản xuất, các nhà nghiên cứu thị trường viễn thông mà còn tới nhiều người trong lĩnh vực khác của xã hội. Phương thức m à con người trao đổi thông tin, giao tiếp với nhau, kinh doanh với nhau đang dần thay đổi cùng với nền công nghiệp viễn thông. Các đường điện thoại không chỉ còn mang thông tin tho ại mà còn truyền cả số liệu và video. Thông tin thoại, số liệu, fax, video và các dịch vụ khác đang dần dần thay đổi cùng với nền công nghiệp viễn thông. Các đường điện thoại không chỉ 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 đầu cuối là điện thoại, thiết bị di động, máy tính cá nhân, các máy trò chơi, các thiết bị đo, các máy móc tự động và hàng loạt các thiết bị không thể kể hết được. Lưu lượng thông tin số liệu đã vượt xa lưu lượng thông tin thoại v à vẫn tăng không ngừng với tốc độ gấp 10 lần tốc độ tăng của lưu lượng thông tin thoại. Chuyển mạch kênh, v ốn là đặc trưng của PSTN truyền thống trong suốt thể kỷ qua, đã không còn thích h ợp nữa và đang nhường bước cho chuyển mạch gói trong mạng thế hệ mới. Mạng thế hệ mới đang dần được hình thành, đó không phải là m ột cuộc cách mạng mà là một bước phát triển. Hạ tầng mạng của thế kỷ 20 không thể được thay thế chỉ trong một sớm một chiều, vì th ế NGN phải tương thích được với môi trường mạng có sẵn. Trong quá trình phát triển, vốn đầu tư sẽ dần dịch chuyển từ hạ tầng mạng chuyển mạch kênh hiện nay sang hạ tầng mạng thế hệ mới. Có nhiều yếu tố góp phần tạo nên sự nổi trội của công nghệ mạng thế hệ mới. Môi trường kinh doanh toàn cầu đang thay đổi. Trong phần lớn thể kỷ 20, hầu hết các mạng thông tin do các nhà độc quyền điều hành. Trong nhiều trường hợp, các nhà độc quyền này thuộc sở hữu của chính phủ. Giờ đây, trong thế kỷ 21 này, các nhà cung c ấp thuộc nhà nước đang được cổ phần hoá, thế độc quyền cũng biến mất nhường chỗ cho cạnh tranh. Trong khi đó, nhu cầu của khách hàng về kết nối, về băng thông và các dịch vụ chất lượng cao đang tăng lên theo cấp số nhân. Khả năng lựa chọn dịch vụ của khách hàng cũng đang được mở rộng. Mạng thế hệ mới là mạng của các ứng dụng mới và các khả năng mang lại lợi nhuận mà chỉ đòi hỏi gía thành thấp. Đó không chỉ là mạng phục vụ thông tin thoại. Đó không chỉ là mạng phục vụ truyền số liệu. Đó là một mạng thống nhất mang lại những ứng dụng cao cấp cho đời sống xã hội. 2.1 Tại sao cần có công nghệ chuyển mạch mềm Thị trường viễn thông đang phát triển một cách nhanh chóng. Cáp đồng và cáp quang trước đây vẫn dùng để truyền dẫn thông tin thoại nay đã sử dụng cho cả dữ liệu và video. Chuyển mạch kênh truy ền thống đang dần dần nhường chỗ cho chuyển mạch gói hiệu quả hơn và mềm dẻo hơn. Đây là kết quả tất yếu của sự bùng nổ mạng IP. Hàng loạt các công ty mới tham gia vào thị trường viễn thông như nhà cung cấp dịch vụ, v à những công ty đang hoạt động phải thay đổi phương thức kinh doanh của họ. Tất cả tìm kiếm giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm giá thành. Chuy ển mạch là trái tim của bất cứ mạng viễn thông nào, cho phép hai thuê bao trong m ạng có thể kết nối và thực hiện cuộc gọi. Mạng PSTN ngày nay nói chung đáp ứng được rất tốt nhu cầu dịch vụ thoại của khách hàng. Tuy nhiên trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ thoại còn có nhiều vấn đề chưa giải quyết một cách thực sự thoả đáng, chưa nói đến những dịch vụ mới như truyền số liệu… Trong mạng chuyển mạch kênh ngày nay, chỉ có các khách hàng cỡ vừa và lớn được hưởng lợi từ sự cạnh tranh trong thị trường dịch vụ viễn thông, họ có thể thu ê một số luồng E1 để đáp ứng nhu cầu của m ình. Các khách hàng doanh nghiệp nhỏ, cỡ 16 line trở xuống được hưởng rất ít ưu đãi. Trong khi đó thị trường các khách hàng nhỏ mang lại lợi nhuận khá lớn cho các nhà khai thác d ịch vụ. Các nhà khai thác vẫn thu được rất nhiều từ các cuộc gọi nội hạt thời gian ngắn, từ các cuộc gọi đường dài, và từ các dịch vụ tuỳ chọn khác như Voice mail. Hiện nay, tất cả các dịch vụ thoại nội hạt đều được cung cấp thông qua các tổng đài nội hạt theo công nghệ chuyển mạch kênh, đơn giản bởi vì chẳng có giải pháp nào khác. Chính điều n ày là cản trở đối với sự phát triển của dịch vụ, bởi 3 nguyên nhân chính sau đây:  Giá thành chuyển mạch của tổng đài nội hạt Thị trường thiết bị chuyển mạch nội hạt do một số nhà sản xuất lớn kiểm soát và họ thu lợi nhuận lớn từ thị trường này. Các t ổng đài nội hạt của các nhà sản xuất này được thiết kế để phục vụ hàng chục ngàn, thậm chí hàng trăm ngàn thuê bao. Trong khi khả năng mở rộng của các chuyển mạch này không có gì phải nghi ngờ, nhưng chúng hoàn toàn không thích hợp để triển khai phục vụ cho vài ngàn người, bởi v ì giá thành thiết bị sẽ cao. Mức thấp nhất của một tổng đài nội hạt thường ở khoảng vài triệu USD, một con số có thể làm nản lòng các nhà cung cấp dịch vụ, buộc họ chỉ giám tham gia vào thị trường lớn nhất. Cũng có một vài nhà cung cấp đã th ử tham gia thị trường cấp 2 và cấp 3 với chuyển mạch kênh bằng cách thiết lập một tổng đài chuyển mạch để phục vụ một vài thành ph ố. Chuyển mạch được phân chia một cách logic thành nhiều mã vùng, m ỗi thành phố có một hoặc nhiều mã, và kết nối tới các mạng truy nhập nội vùng tại mỗi thành phố bằng các trung kết. Tuy rằng, phương pháp tiếp cận này giảm được chi phí trên một đường dây thuê bao, nhưng tiết kiệm chi phí cho phần cứng chuyển mạch thì đổi lại phải chịu một chi phí truyền dẫn đáng kể khi thông tin được truyền tới tổng đ ài rồi lại được truyền ngược trở lại thành phố nơi nó xuất phát. Nếu có những giải pháp cho tổng đài nột hạt chỉ đòi hỏi chi phí thấp hơn nhiều so với tổng đài chuyển mạch kênh thì tính cạnh tranh trong thị trường này sẽ được kích thích, người được hưởng lợi tất nhiên là khách hàng với nhiều sự lựa chọn hơn giá cước thấp hơn.  Không có sự phân biệt dịch vụ Các tổng đài chuyển mạch kênh nội hạt cung cấp cùng một tính năng cho các dịch vụ tuỳ chọn, ví dụ như đợi cuộc gọi đến, chuyển cuộc gọi, xác định số chủ gọi, hạn chế cuộc gọi… Phần lớn các dịch vụ này đã tồn tại từ nhiều năm, các dịch vụ hoàn toàn mới tương đối hiếm. Một phần bởi vì sẽ rất tốn kém khi phát triển và th ử nghiệm các khả năng mà một khách hàng có thể nghĩ ra và th ực hiện trên các nút bấm điện thoại của mình. Do các nhà khai thác d ịch vụ cạnh tranh và các nhà khai thác c ấp trên cùng phụ thuộc vào một tập hữu hạn các sản phẩm tổng đài điện thoại nội hạt, chính điều đó buộc họ phải cung cấp các dịch vụ giống nhau. Trong trường hợp đó, cách duy nhất để các nhà khai thác cạnh tranh thu hút khách hàng là giảm giá cước. Chỉ tạo sự chênh lệch về mặt giá cả vốn đã không phải là một chiến lược kinh doanh dài hạn tốt trong lĩnh vực viễn thông. Nếu có những giải pháp chuyển mạch nội hạt nào đó cho phép tạo ra các dịch vụ thật sự mới và hấp dẫn thì các nhà khai thác sẽ có cơ hội tạo sự khác biệt về mặt dịch vụ chứ không chỉ về mặt giá cước. Đó có lẽ mới l à một viễn cảnh thật sự tươi sáng về lợi nhuận và về sự thu hút khách hàng.  Những giới hạn trong phát triển mạng Các tổng đài chuyển mạch nội hạt đều sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh. Trong cơ cấu chuyển mạch, thông tin thoại tồn tại dưới dạng các dòng 64Kbps, tại các cổng vào và ra của chuyển mạch, các dòng số 64K này được dồn/ tách kênh theo thời gian vào các lu ồng số tốc độ cao. Quá trình định tuyến và điều khiển cuộc gọi liên hệ chặt chẽ với cơ cấu chuyển mạch. Như đ ã nói ở trên, những lợi ích về mặt kinh tế của thoại gói đang thúc đẩy sự phát triển của mạng truy nhập v à mạng đường trục từ chuyển mạch kênh sang gói. Và bởi vì thoại gói đang dần được chấp nhận rộng r ãi trong cả mạng truy nhập và mạng đường trục, các tổng đài chuyển mạch kênh nội hạt truyền thống đóng vai trò cầu nối của cả hai mạng gói này. Việc chuyển đổi gói sang kênh phải được thực hiện tại cả hai đầu vào ra của chuyển mạch kênh, làm phát sinh những chi phí phụ không mong muốn và tăng thêm trễ truyền dẫn cho thông tin, đặc biệt ảnh hưởng tới những thông tin nhạy cảm với trễ đường truyền như tín hiệu thoại. Nếu tồn tại một giải pháp mà trong đó các tổng đài nội hạt có thể cung cấp dịch vụ thoại và các dịch vụ tuỳ chọn khác ngay trên thi ết bị chuyển mạch gói, thì sẽ không phải thực hiện các chuyển đổi không cần thiết nữa. Điều n ày mang lại lợi ích kép là giảm chi phí và tăng chất lượng dịch vụ (giảm trễ đường truyền), và đó cũng là một bước quan trọng tiến gần tới cái đích cuối cùng, mạng NGN. . kênh. Trong cơ cấu chuyển mạch, thông tin thoại tồn tại dưới dạng các dòng 64Kbps, tại các cổng vào và ra của chuyển mạch, các dòng số 64K này được dồn/. sáng về lợi nhuận và về sự thu hút khách hàng.  Những giới hạn trong phát triển mạng Các tổng đài chuyển mạch nội hạt đều sử dụng kỹ thuật chuyển mạch