Xem mẫu
- +ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ (&,7
-
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
Mạng thế hệ mới – Tương lai của Internet và truyền
thông
Nguyễn Chiến Trinh Trần Minh Anh
Khoa Viễn Thông I, VNPT Đà nẵng
Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Email: anhtm.dng@vnpt.vn
Email: trinhnc@ptit.edu.vn
Abstract— Internet và truyền thông ngày nay đã thâm nhập hầu Sự bùng nổ nhu cầu dữ liệu đó cùng với số lượng host tăng
hết những khía cạnh của cuộc sống xã hội, thay đổi lối sống của lên hàng tỉ, nhu cầu về tốc độ truyền tải thông tin, băng thông
con người, công việc, thông tin và tác động xã hội. Tuy vậy, … ngày càng lớn theo [1-3], thì mạng viễn thông hiện nay càng
Internet hiện thời vẫn thiếu đi sự linh động, sự trong suốt, vấn đề trở thành “cái áo chật”. Việc sửa đổi, cải hoán … cũng như có
chuyển đổi, giao thức không phù hợp... Cho nên, đến nay rất cần
những thay đổi cục bộ chỉ có thể đáp ứng tạm thời, còn việc
có những nghiên cứu cho Internet tương lai, trên cơ sở xem xét
những khía cạnh của Internet hiện tại, và thiết kế mới với các yêu đáp ứng và đáp ứng tốt cho nhu cầu của hiện tại và tương lai
cầu mới, phù hợp cho các nhu cầu hiện tại cũng như trong tương của xã hội thông tin, thì rất cần các giải pháp căn cơ, và sự
lai. chung tay toàn cộng đồng. Vì thế, nhiều dự án nghiên cứu đã
được bắt đầu ở các quốc gia như Mỹ, Pháp, Nhật Bản … để
Keywords- NwGN, mạng, thế hệ mới, tương lai ,Internet; giải quyết căn bản những vấn đề còn tranh cãi, còn gặp phải
vướng mắc trong Internet và để nghiên cứu, thiết kế mạng
I. GIỚI THIỆU Internet tương lai thay thế cho mạng hiện tạ ự án như
Trong thời đại ngày nay, thời đại của nền kinh tế tri thức thì AKARI, FIND, FP7, New Arch … hay các nghiên cứu của
nhu cầu thông tin và truyền thông trở nên cực kỳ quan trọng, là ITU-T (nhóm FN) sử dụng những cách gọi tên khác nhau như
điều kiện sống còn của mọi hoạt động của xã hội. Việc phát mạng Internet tương lai hay mạng thế hệ mới, song mụ
triển mạnh mẽ của Internet đã và đang là nền tảng phát triển chính của những nghiên cứu này bao gồm mộ ạch dài
của xã hội, và cũng là nền tảng của sự phát triển của các dịch hạn với việc thiết kế từ đầu, dần hoàn thiện và định hình một
vụ viễn thông. Vì thế, công nghệ mà nhất là công nghệ ngành mạng Internet mới (còn được gọi là NwGN). Mạng tương lai
Thông tin-Truyền thông phải đi trước một bước phục vụ cho sự này (NwGN) đã và đang là cái hướng đích hướng đến của cộng
phát triển chung của xã hội. đồng mạng trong việc xây dựng một thế hệ mạng mang tính
Tuy vậy, mạng viễn thông hiện nay lại đang đối mặt với mới, tính mở [4,5], và mang tính định hướng cho toàn cầu về
những thách thức nặng nề, do được thiết kế và sử dụng từ một Internet có tính khả dụng cao, vừa đáp ứng được nhu cầu
những năm 1960 nên tầm nhìn thiết kế, cấu trúc chỉ gói gọn hiện tại, vừa có tầm nhìn đến tương lai, cho những nhu cầu cần
trong việc chuyển tải thông tin, truyền tin trong phạm vi hẹp, thiết trong tương lai.
tốc độ hạn chế, chất lượng đôi lúc chưa đáp ứng yêu cầu.
Trong khi đó, theo nghiên cứu của Cisco [1], lưu lượng
Internet trong những năm tiếp theo là một sự bùng nổ, với dự
đoán lưu lượng dữ liệu sẽ vượt qua mức zettabyte
(1000exabyte) vào năm 2016 và đạt 2,1 zettabyte vào năm
2019 (khoảng 168,5exabyte/tháng) (xem hình 1), đây là mức
dữ liệu cực kỳ cao, với mức tăng trưởng bình quân hàng năm Hình 2.Các dự án, nghiên cứu về mạng thế hệ mới
(CAGR) khoảng 23% đến năm 2019. Các dự án trên đều tập trung nghiên cứu, thiết kế, cấu trúc,
cấu tạo mạng … của Internet thế hệ mới và các mục tiêu nhằm
để mạng thế hệ mới có thể đáp ứng tốt được nhu cầu của cộng
đồng xã hội cũng như sự phát triển nhanh của xã hội ngày nay.
Bài báo tập trung vào phân tích chi tiết các yếu tố liên quan
đến NwGN như tầm nhìn chiến lược về Internet trong giai đoạn
tới, từ đó, nêu bật khả năng và những mục tiêu ngắn hạn và dài
hạn của NwGN. Các mục tiêu này chính là đích đến của mọi
quốc gia, mọi nhà sản xuất, kinh doanh, khai thác mạng trong
tương lai. Trên cơ sở đó, bài báo đề xuất các định hướng mang
tính chiến lược, tầm nhìn và tư duy mới về Internet nói riêng,
công nghệ nói chung, trong đó, việc đề xuất liên quan đến tiệm
Hình 1. Dự báo lượng thông tin trên mạng đến 2019-Nguồn [1] cận hoá mạng viễn thông Việt nam hiện tại hướng đến NwGN
ISBN: 978-604-67-0635-9 276
- Hội+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ (&,7
-
Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
với mục tiêu đi tắt, đón đầu hiệu quả, ít tốn kém và đảm bảo Bên cạnh đó, việc xây dựng các giá trị của mạng thế hệ mới
phát triển lâu dài, bền vững cho nền kinh tế trong thời đại (NwGN) đóng vai trò quan trọng. Nó hình thành nên tầm nhìn
thông tin mới. mang tính chiến lược, từ đó, khuyến khích các tổ chức, cá
nhân, các nhà nghiên cứu tập trung xây dựng và hình thành.
II. TẦM NHÌN MỚI VỀ INTERNET Các giá trị đó, tựu trung là : Giảm thiểu các yếu tố tiêu cực của
Với định hướng vượt trên khả năng của mạng NGN hiện tại, các vấn đề xã hội hiện tại, tối ưu hoá các yếu tố tích cực, tiềm
NwGN nhắm đến việc duy trì và tạo lập một mạng mới có khả năng, đóng góp vào việc tổng hoà các giá trị xã hội.
năng đáp ứng và đáp ứng tốt cho một xã hội thông tin trong Để hiện thực hoá các giải pháp và tầm nhìn mới về mạng
giai đoạn bùng nổ mới. NwGN, việc tận dụng các giải pháp hiện hành bao gồm các
Để xây dựng một khung pháp lý chung, ngay từ năm 2009, tổ giải pháp về các vấn đề xã hội, các vấn đề về viễn cảnh tương
chức viễn thông quốc tế (ITU) đã xây dựng một nhóm công tác lai và các giải pháp cho việc tổng hoà các yếu tố xã hội, trong
đặc biệt về vấn đề trên gọi là nhóm FG-FN (Focus Group on đó tôn trọng tính đa dạng và khuyến khích sự hợp tác của các
Future Network). Nhóm trên đã đề xuất một tầm nhìn mang thành viên trong xã hội đó.
tính tổng quát và chiến lược cho mạng tương lai, tựu trung ở
việc đáp ứng 4 yêu cầu chính : Môi trường, Dịch vụ, Dữ liệu và III. KHẢ NĂNG VÀ MỤC TIÊU CỦA MẠNG THẾ HỆ MỚI
Kinh tế xã hội [17]. Qua đó, có thể thấy được xu hướng dịch Với tầm nhìn được xác định như phần II, khả năng của NwGN
chuyển dịch vụ từ tĩnh sang động, từ cố định sang di động, từ được xác định là một mạng đem lại những giá trị cơ bản cho xã
một vài điểm đến khắp nơi… đã trở thành xu hướng chung của hội, trong đó thông tin, truyền thông ngày càng đóng vai trò
mạng viễn thông, trong đó việc mạng viễn thông hướng đến quan trọng, đủ sức giải quyết các thách thức của điều kiện mới.
quảng đại quần chúng, đa dạng cách thức kết nối và sử dụng Việc đảm bảo chất lượng dịch vụ, đáp ứng tốt hơn về mặt hiệu
dẫn đến số lượng thiết bị viễn thông, chủng loại, loại hình dịch quả kinh tế, cũng như đảm bảo thích ứng tốt với điều kiện môi
vụ và số lượng người tham gia thị trường mạng ngày càng tăng trường, giảm công suất điện trên từng byte thông tin để đáp
mạnh mẽ. Không chỉ thụ động hưởng thụ dịch vụ, người sử ứng sự phát triển liên tục, mạnh mẽ của xã hội trong giai đoạn
dụng còn hướng đến các dịch vụ chủ động hơn, thông qua các từ nay đến năm 2020 và những năm tiếp theo, chính là những
dịch vụ tương tác trực tiếp hay trực tiếp lựa chọn hệ thống cung yếu tố mà khả năng của NwGN phải đạt được.
cấp tốt hơn khi sử dụng dịch vụ. Để có được những khả năng trên, việc đặt ra các mục tiêu cụ
thể của NwGN cũng đóng vai trò quan trọng, nhất là mang tính
định hướng, hướng đến một mạng mới, có khả năng đáp ứng
mọi nhu cầu thông tin, mọi nơi, mọi lúc, với tốc độ cao, chất
lượng tốt. Việc đặt ra các mục tiêu này được định nghĩa bởi
nhiều dự án, của nhiều quốc gia, nhiều nhà nghiên cứu như
phần I đã đề cập, cụ thể các nhóm mục tiêu chính, là :
Nhóm mục tiêu mang tính xã hội
Nhóm mục tiêu hướng về không gian truy nhập
Nhóm mục tiêu định hướng cơ sở hạ tầng
Nhóm mục tiêu về môi trường, năng lượng
Nhóm mục tiêu về giải pháp kỹ thuật, công nghệ
Nhóm mục tiêu bảo an, an ninh, an toàn dữ liệu
Để đảm bảo các mục tiêu mang tính xã hội, các mục tiêu cụ thể
Hình 3. Nhu cầu sử dụng dịch vụ ngày càng tăng, đa dạng hơn. Nguồn Keio
University như : NwGN phải là một mạng có thể phục vụ hàng tỉ người,
phổ biến từ trẻ em đến cả các cụ ông cụ bà ... đều có thể sử
Từ đó, việc chấp nhận tính đa dạng của nhu cầu con người,
dụng mạng và trở thành một thành viên của mạng. Từ đó, ta có
hướng đến đáp ứng nhu cầu thực tế của người dùng, mạng
thể thấy được mọi nhu cầu, ứng xử, giao tiếp của mọi người
NwGN chính là nền móng cho hạ tầng thông tin và truyền
tham gia mạng cần phải được xử lý, quản lý phù hợp với tiêu
thông mới đáp ứng sự phát triển liên tục, mạnh mẽ của xã hội
chí của một xã hội thông tin rộng mở như [4,7] đề xuất, đồng
hiện nay, từ nay đến những năm 2020 và các năm tiếp theo.
thời đáp ứng ngay các yêu cầu bức xúc mang tính xã hội cùng
Với tầm nhìn như vậy, trước mắt các định hướng chính về mặt
các giải pháp thông tin nhanh chóng, hỗ trợ việc xử lý các nhu
giải pháp và công nghệ cần được thực hiện cụ thể như :
cầu của thực tiễn. Do đó, NwGN cần được nâng cao vai trò
Hướng đến các mục tiêu và các giá trị thực tiễn của
trong việc hỗ trợ các nhu cầu thông tin tuỳ theo lứa tuổi, thu
Internet.
hẹp khoảng cách về năng lực sử dụng mạng của các thành viên
Chia sẻ nhận thức mới về các giải pháp liên quan đến các xã hội [18], đảm bảo các nguyên tắc kinh tế, thiết kế kỹ thuật,
vấn đề xã hội trong tương lai. yêu cầu thực tiễn trong hoạch định chính sách [9].
Xây dựng một hình ảnh của xã hội truyền thông và thông Để làm được điều đó, chúng ta cần tạo điều kiệ
tin tương lai.
Xây dựng một mạng thế hệ mới có tầm nhìn hướng xa về [10],
tương lai, trong đó yếu tố mọi lúc, mọi nơi, mọi đối tượng đồng thời phát huy tính hòa nhập, thân thiện với môi trường, và
được đặc biệt nhấn mạnh ... với người sử dụng mạng [6]. Các tài liệu, diễn đàn dẫn ở trên
277
- Hội+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ (&,7
-
Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
đều liên hệ cụ thể đến những công nghệ mới, kỹ thuật mới khả phục vụ cho đại đa số người dân trong quá trình sử dụng mạng,
dĩ đáp ứng từng bước nhu cầu xã hội, sẽ được đề cập ở phần trong đó việc đầu tư về nghiên cứu và phát triển (R&D) một
sau. cách trọng điểm để tiến tới xây dựng một mạng có công nghệ
Về không gian truy nhập, với NwGN, việc truy nhập mạng mới nhất phục vụ cho việc phát triển mạng xanh, mạng hiệu
được hiểu là mọi nơi, bằng mọi hình thức khả dĩ : di động, cố quả nhất cho các nhu cầu thông tin tương lai. Các công nghệ
định/ có dây, không dây … còn gọi là mạng khắp nơi [11], truyền dẫn mới như IPoMPLS, OTN ... kết hợp phát triển các
trong đó các loại hình dịch vụ đều sử dụng chung hạ tầng công nghệ chuyển mạch toàn quang, bộ đệm quang, ghép bước
mạng. Hay nói cách khác, hạ tầng mạng cung cấp các loại dịch sóng ở mức nano với hàng nghìn bước sóng trong trên một sợi
vụ yêu cầu, với tốc độ đủ đáp ứng nhu cầu, với khả năng đáp quang ... sẽ giúp cho mạng có tốc độ đạt đến mức Pbps trên các
ứng tốt các nhu cầu thiết yếu của người sử dụng [18]. tuyến quang, thay đổi toàn diện diện mạo của mạng viễn thông
hiện thời. Với công nghệ truyền dẫn mới, việc mạng lõi đạt tốc
độ hàng tỷ Mbps sẽ giúp cho việc truyền tải thông tin ngày
càng thuận tiện, tạo ra một mặt phẳng dữ liệu mới, trên đó việc
truyền tải thông tin được thực hiện nhanh hơn, đồng thời các
thiết bị truyền dẫn có thể thay đổi cấu hình tự động, đáp ứng
được nhu cầu ngày càng cao về dữ liệu trong tương lai (như
hình 1 đã trình bày), đồng thời giúp cho việc tích hợp hệ thống
mạng trên nền mạng quang tiên tiến, tốc độ cao và đa nhiệm.
Hình 4. Hội tụ dịch vụ và hạ tầng mạng
Về nhóm mục tiêu định hướng cơ sở hạ tầng, thì cần phải xây
dựng cơ sở hạ tầng (CSHT) đồng bộ, thống nhất, đa năng, đa
dạng như [11] khẳng định. Mục tiêu xây dựng CSHT chất
lượng tốt, khả năng đáp ứng tốt được yêu cầu ngày càng cao
của các loại hình dịch vụ mới, công nghệ mới, nhằm ngày càng
góp phần tạo ra các giá trị thực tiễn cuộc sống, gắn liền với các
nhu cầu đích thực của xã hội, như : khám chữa bệnh, điều hành
chính phủ e-Gov, giáo dục e-Edu, e-School ... [18]. Bên cạnh Hình 5. Tích hợp các mạng trên nền chung-Nguồn NTT
đó, việc xây dựng mạng thông minh, đa dạng [5,6,11] ... cũng Bên cạnh các nhóm mục tiêu trên, nhóm mục tiêu an ninh, an
là một vấn đề rất quan trọng trong việc hoạch định cụ thể các toàn dữ liệu cũng là một nhiệm vụ rất quan trọng của mạng
khâu trong thiết kế cơ sở hạ tầng mạng trong điều kiện mới. mới. Hiện tại, hầu hết các khía cạnh của cuộc sống hiện đại đều
Về môi trường, năng lượng, đây là nhóm mục tiêu chiếm phần gắn liền với mạng : chuyển tiền, bình chọn, ví điện tử… đến
lớn sự quan tâm của các dự án, vì chính nó quyết định việc chính phủ điện tử, quản lý hệ thống vũ khí, an ninh quốc phòng
chuyển mình sang NwGN có thành công hay không, có đủ sức … nên các mục tiêu về an toàn, an ninh dữ liệu đã được đặt ra
thu hút hay không. Với các điều kiện đặt ra như lượng tiêu thụ từ lâu, ngay từ các dự án NGN về trước. Đến giai đoạn NwGN,
điện của mạng thế hệ mới ngày càng nhỏ, bao gồm : giảm tổng các yêu cầu về an toàn, an ninh mạng lưới được đặt lên cao
lượng điện năng tiêu thụ, kiểm soát lưu lượng dữ liệu đi qua hơn, nhằm đảm bảo an ninh mạng tốt hơn cho người sử dụng,
mạng, tối ưu hóa việc định tuyến thông tin, sử dụng mạng tiết cho nhà quản lý cũng như các nhà hoạch định chính sách, đồng
kiệm và đạt hiệu quả tối đa với tài nguyên số, tài nguyên sóng thời cần thiết kế sao cho hệ thống có thể thực hiện được an
điện từ, tài nguyên khác ... [11,18,19], thì rõ ràng tiêu chí về toàn và khả năng hoạt động trong những điều kiện khó khăn
“xanh” hóa mạng là rất hiệu quả và đầy sức thu hút. NICT [18] như khi xảy ra thảm họa, hay bị tấn công. Dù rằng việc nâng
đã đặt ra các mục tiêu về mạng “xanh”, về sử dụng năng lượng cao khả năng bảo mật sẽ làm tăng chi phí đầu tư nghiên cứu,
tái tạo, tiết kiệm năng lượng ... để đảm bảo một mạng mới có tăng nhân sự quản lý, giảm tốc độ khai thác mạng, nhưng việc
những yếu tố thuyết phục các quốc gia, đặc biệt là các quốc gia đảm bảo bảo mật vẫn luôn là một yêu cầu bức thiết, quan trọng
đang phát triển ứng dụng và triển khai mạng mới. Mục tiêu về khi triển khai NwGN đồng bộ.
mạng chịu đựng được các thách thức của môi trường, về biến Với các nhóm mục tiêu đầy tham vọng trên, NwGN hy vọng sẽ
đổi khí hậu ... được đề cập trong [5] cũng như nhiều dự án trở thành một hình mẫu đa năng mà các nước, các nền kinh tế
khác, nhằm xây dựng một mạng mới có khả năng chống chọi lớn trên toàn cầu hướng đến nhằm xây dựng cho mình một
lại với các điều kiện khắc nghiệt của môi trường, và rõ ràng, chuẩn tiên tiến trên hình mẫu đó. Bên cạnh đó, các mục tiêu
đây là một trong những vấn đề gai góc nhất trong cách tiếp cận trên, định hình cho thế giới, một hình mẫu mạng tương lai, để
của mạng thế hệ mới. các nhà nghiên cứu, các nhà sản xuất thiết bị viễn thông có
Đối với mục tiêu về giải pháp kỹ thuật, công nghệ, thì rõ ràng, định hướng cụ thể để hướng đến, từ đó, tiệm cận dần sang
cần áp dụng các công nghệ mới nhất, công nghệ hiệu quả nhất mạng mới với chi phí thấp nhất, và hiệu quả cao nhất.
278
- Hội+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ (&,7
-
Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
IV. MỘT SỐ ĐỀ XUẤT TRONG VIỆC HOẠCH ĐỊNH 4.2 Đề xuất tiệm cận NwGN cho mạng viễn thông hiện nay
CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN MẠNG VIỄN THÔNG 4.2.1 Hướng tiệm cận NwGN về phát triển và ứng dụng công
HƯỚNG ĐẾN XÂY DỰNG NWGN CHO MẠNG VIỄN nghệ tiên tiến :
THÔNG HIỆN NAY
Về mặt kỹ thuật, vẫn phải khẳng định cần phải xây dựng một
4.1 Các định hướng trong việc hoạch định chiến lược phát nền hạ tầng kỹ thuật cơ bản, trên cơ sở tích hợp các hệ thống
triển mạng viễn thông hiện tại trên nền mới, đồng thời mở ra khả năng mạnh mẽ trong
Để có thể định hình một cách rõ nét việc chuyển dịch mạng việc đáp ứng các mục tiêu lâu dài.
viễn thông hiện nay sang mạng tiên tiến mới, hoặc mạng thế hệ Một đề xuất tiệm cận hoá như hình 7, trong đó, việc tích hợp hạ
mới (NwGN), chính là một hướng phát triển mạng hiện thời tầng dịch vụ “điện”, “quang” trên một hạ tầng chung một cách
nhằm đáp ứng nhu cầu trong tương lai. Việc hoạch định chính mềm mại, uyển chuyển, hoàn toàn “trong suốt” với người sử
sách phát triển mạng trong giai đoạn sắp đến cần đi nhanh vào dụng dịch vụ, đáp ứng được yếu tố “ubiquitous” (mọi lúc, mọi
việc hiện đại hóa mạng, tăng cường và phát triển mạng lõi viễn nơi, mọi dịch vụ) của NwGN.
thông. Theo khuyến nghị của ITU, việc đưa ra các mô hình
chuẩn cho các mạng viễn thông thế hệ mới, với các mục tiêu
đầy tham vọng sẽ chính là mục tiêu hướng đến của các mạng
viễn thông hiện nay, cũng như là định hướng cho việc hoạch
định chiến lược phát triển mạng viễn thông hướng đến tương
lai, hoạch định lộ trình đi lên mạng thế hệ mới.
Hình 7. Hạ tầng viễn thông trong NwGN
Các mục tiêu chính khi tiệm cận sang NwGN về mặt công
nghệ truyền dẫn, công nghệ tích hợp và mạng lõi mới, như :
1. Tích hợp dịch vụ trên hệ thống IMS mới, đủ khả năng đáp
ứng nhu cầu của người dùng, theo hướng đa dịch vụ trên một
nền hạ tầng viễn thông.
Hình 6. Lộ trình đi lên NwGN-Nguồn NICT 2. Nhanh chóng phát triển và ứng dụng các công nghệ truyền
Do đó, định hướng chính trong việc hoạch định chiến lược phát tải quang thế hệ mới, trong đó tốc độ truyền tải cần đạt được
triển viễn thông hiện nay chính là hướng theo tầm nhìn của tốc độ Pbps cho mạng đường trục, 10 Gbps cho mạng truy
NwGN, và đáp ứng tốt các mục tiêu đặt ra cho mạng mới, với nhập quang trở lên. Việc các nhà mạng hiện nay của Việt nam
cách tiếp cận từng bước, trong đó việc hiện đại hoá mạng lõi, triển khai G-PON rộng khắp, cũng xem như là một cách tiếp
đa dạng hóa các loại hình dịch vụ, tập trung phát triển và hoàn cận NwGN về góc độ đa dịch vụ đến với người dùng. Để tiếp
thiện cơ sở hạ tầng truyền thông và thông tin để làm cơ sở cho tục cải thiện chất lượng dịch vụ, cần tiếp tục phát triển công
việc phát triển tiếp theo. nghệ truyền tải quang thế hệ mới bao gồm: công nghệ truyền
Hiện nay, dù đã được nhiều dự án, nhiều quốc gia tham gia dẫn quang; các loại sợi quang mới; công nghệ tái tạo tín hiệu
nghiên cứu, nhưng mô hình cụ thể cho NwGN vẫn ở mức đề ra quang 3R; giám sát chất lượng tín hiệu quang, chuyển mạch
các mục tiêu cần đạt được, và tùy thuộc sự phát triển từng quang và bộ đệm quang. Trong đó, kỹ thuật điều chế, mã hóa
nước, từng khu vực mà có những cách tiếp cận khác nhau. Do và ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM cần được
vậy, việc đi lên NwGN đối với mạng viễn thông hiện nay, với nghiên cứu, cải tiến nhằm mục đích nâng cao tốc độ truyền dẫn
Việt nam chẳng hạn, thì việc ứng dụng và đi lên NwGN phải trên một kênh bước sóng. Các kết quả thực nghiệm với các
được tiến hành từng bước một, tiệm cận dần đến các mục tiêu định dạng điều chế mới như QPSK, 8-PSK và 16-QAM đã
của NwGN, các mục tiêu mà đa số các dự án, các khuyến nghị, được được tốc độ 100 Gbps trên một kênh bước sóng. Việc
đặc biệt là các khuyến nghị đã được ITU-T khẳng định, thông chuyển đổi bước sóng có vai trò rất trong việc ngăn chặn xung
qua nhóm thảo luận đặc biệt (2009) của ITU nghiên cứu về đột bước sóng trong một mạng quang. Hiện tại, các bộ chuyển
mạng thế hệ mới [17,21]. đổi quang/điện/quang (O/E/O) đang được sử dụng để chuyển
Cho nên, về định hướng chung, cần nhận thức được định đổi bước sóng. Để triển khai mạng lõi toàn quang băng rộng,
hướng đi lên NwGN là định hướng nhất quán, còn trong thực các bộ tái tạo tín hiệu kiểu quang/điện/quang phải được thay
tế, các nhà mạng cũng như các chính phủ cần có lộ trình, chính thế bởi các phần tử tái tạo tín hiệu 3R quang. Các bộ tái tạo
sách, định hướng rõ ràng, nhằm hướng đến một NwGN, mạnh, hoạt động ở tốc độ vượt quá 100 Gbps sử dụng bán dẫn hoặc
có tính đón đầu, nhằm đạt hiệu quả đầu tư cao nhất, tránh đầu sợi quang phi tuyến như các bộ chuyển mạch đã được ghi nhận
tư dàn trải, hoặc đầu tư vào các mục tiêu không hiệu quả. và cần được nhân rộng sử dụng trong tương lai.
279
- Hội+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ (&,7
-
Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
3. Tăng cường ứng dụng vô tuyến thông minh để giải quyết 6. Ứng dụng công nghệ Web 3.0, cùng tính toán đám mây trên
những hạn chế trong sử dụng phổ tần hiện nay. Công nghệ truy các máy chủ. Việc ứng dụng các công nghệ mới này giúp cho
nhập phổ tần động cho phép Vô tuyến thông minh hoạt động việc tính toán, lưu trữ, trình bày, truy cập thông tin và tìm dữ
trong kênh tốt nhất có sẵn. Đặc biệt, công nghệ vô tuyến thông liệu được thông suốt, uyển chuyển và an toàn, đồng thời tăng
minh cho phép người dùng: Cảm nhận phổ, Quản lí phổ, Chia khả năng tính toán của thiết bị di động, tính phổ biến của mạng
sẻ phổ và Dịch chuyển phổ. Trong tương lai, công nghệ vô không dây, và sự phát triển của các công nghệ cảm ứng không
tuyến thông minh rất lí tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khắt dây mới dẫn đến các đối tượng thông minh được kết nối, tạo
khe về thời gian thực như các dịch vụ khẩn cấp, dịch vụ đa nên Internet của mọi thứ.
phương tiện, băng rộng... Định hướng chung của việc tiệm cận NwGN về mặt kỹ thuật,
4. Triển khai mạnh việc ứng dụng các mạng cảm biến không công nghệ vẫn là ứng dụng các công nghệ mới đảm bảo yêu tố
dây (WSN) cấu thành từ các thiết bị cảm biến nhỏ gọn, tiêu thụ thân thiện môi trường : ngay từ bây giờ, việc đặt ra các tiêu
ít năng lượng, giao tiếp thông qua các kết nối không dây, có chuẩn về môi trường cần phải đặt ra sớm. Ví dụ : các tiêu
khả năng làm việc trong môi trường tự nhiên với nhiệm vụ cảm chuẩn về tiêu thụ năng lượng, các ưu tiên cho các thiết bị sử
nhận, đo đạc, tính toán các thông số môi trường xung quanh để dụng năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời... Các chính sách
thu thập thông tin về trung tâm để xử lý phù hợp theo sự biến của nhà nước về đầu tư cho các thiết bị, giải pháp công nghệ
đổi của môi trường. WSN được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh tương ứng, đảm bảo cho việc ứng dụng càng nhiều càng tốt các
vực như quốc phòng, an ninh, dân sự, y tế, giao thông, môi thiết bị, giải pháp công nghệ mang tính đột phá về môi trường,
trường, nông nghiệp… ví dụ như: rà soát bom mìn, khí độc hại, giảm thiểu khí thải nhà kính, tiêu thụ năng lượng trên đầu byte
chống đột nhập; giám sát chu trình và sản phẩm trong sản xuất thấp, sử dụng vật liệu nhẹ, ít tỏa nhiệt, vật liệu tái chế ... sẽ là
công nghiệp; cảnh báo cháy nổ, nhà thông minh; kiểm tra giám định hướng ưu tiên khi đi lên NwGN. Ứng dụng các công nghệ
sát sức khỏe; kiểm soát lưu lượng giao thông; giám sát mức độ để đáp ứng các ứng dụng mang tính xã hội cao cần được ưu
ô nhiễm môi trường, dự báo thời tiết, khí hậu; đo nhiệt độ độ tiên giải quyết, như các ứng dụng về giải quyết việc làm, y tế,
ẩm, điều khiển tưới tiêu tự động theo độ ẩm không khí, theo giáo dục, cân bằng sinh thái, chống biến đổi khí hậu, cân bằng
dõi sự di chuyển của động vật hoang dã… và hợp lý trong giới tính, tuổi tác, năng lực tự nhiên của mỗi
5. Xây dựng và triển khai một lộ trình hiện đại hóa mạng lői người sử dụng mạng...
viễn thông, nhằm đáp ứng ngay nhu cầu hiện tại, đồng thời có Tóm lại, về mặt kỹ thuật và công nghệ, NwGN bao hàm hầu
hướng đến mạng viễn thông thế hệ mới. Công nghệ OTN, theo như tất cả các công nghệ mới nhất nhằm hướng đến một tầm
khuyến nghị G.709, G.872 ... của ITU-T tại [15,16], sẽ là một nhìn mới về NwGN như mục 2 đã nêu, là một mạng mang bản
hướng công nghệ rõ ràng của tương lai, ít nhất là vài thập kỷ chất xã hội, thân thiện môi trường.
nữa. Với Việt nam hiện nay, việc nâng cấp, đầu tư ngay mạng 4.2.2 Hướng tiệm cận NwGN về đẩy mạnh nghiên cứu phát
lõi công nghệ OTN sẽ là một hướng công nghệ rất đáng đầu tư triển ứng dụng:
ngay từ bây giờ [14,20] để hoàn thiện dần mạng lõi, mạng Xu hướng phát triển mạng sắp tới là phải đáp ứng tốt nhất các
gom. Về mạng truy nhập và các mạng ngoại vi, cần có tiến nhu cầu của xã hội nên việc nghiên cứu phát triển các dịch vụ
trình hiện đại hoá cụ thể, nâng cấp tốc độ của các mạng biên, ứng dụng đã và đang là trọng tâm hiện nay. Trong đó, việc
kết nối lõi với tốc độ cao, đồng thời tổ chức quang hoá đến cấp chuyển đổi bản chất dịch vụ mạng từ chỗ người sử dụng thay
thấp nhất trong mạng viễn thông, càng nhiều, càng sớm càng đổi hành vi để sử dụng thông tin thì đến nay hệ thống thông tin
tốt. Việc tích hợp môi trường truyền tải dịch vụ có dây, không phải thay đổi để đáp ứng chính nhu cầu thực tế của người sử
dây, sensor, wifi … để có thể phục vụ nhu cầu sử dụng dịch vụ dụng, đảm bảo dịch vụ mọi lúc, mọi nơi và mọi thứ cần thiết,
mọi lúc, mọi nơi … Riêng về công nghệ mạng, việc nghiên cứu và đó chính là một hướng tiệm cận đến NwGN hiện nay. Với
ứng dụng các giải thuật định tuyến đa năng, các mô hình mới sự tiện lợi mà mạng mang lại, đặc biệt là các ứng dụng mang
trong cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ, phân bổ tài nguyên tính xã hội cao, sẽ rất cần một mạng mang tính “đa mạng”, đáp
mạng, chống tắc nghẽn cục bộ sẽ giúp cho mạng viễn thông ứng được “đa dịch vụ” trên một nền mạng mang tính phổ quát.
ngày càng đáp ứng được chất lượng dịch vụ cho người dùng. Do đó, NwGN cần được thiết kế hướng tới đáp ứng các ứng
dụng xã hội có tính phổ quát như vậy. Xem hình 9 (minh họa
của dự án EURO-NGI).
Hình 8. Hội tụ dịch vụ trên nền mạng quang tiên tiến Hình 9. Đa dịch vụ trên NwGN–Nguồn GS.Kofman (Dự án EURO-NGI)
280
- Hội+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ (&,7
-
Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
Từ đó ta thấy, nhu cầu và việc đi sâu vào nhu cầu của xã hội đã việc đáp ứng nhu cầu thông tin, truyền thông ngày càng cao từ
đem lại cho người phát triển ứng dụng nguồn lợi cực kỳ to lớn. nay đến 2020 và các năm tiếp theo.
Do đó, việc đẩy mạnh các ứng dụng hướng đến nhu cầu xã hội Trong tiến trình đáp ứng với sự phát triển nhanh của dịch vụ,
là một hướng tiệm cận đến NwGN mang tầm chiến lược trung xu thế đi lên mạng thế hệ mới là một tất yếu, cũng như nhu cầu
và dài hạn đối với các nhà quản lý vĩ mô. Tuy thế, một yêu cầu băng thông, lưu lượng tăng vọt trong những năm sắp tới, đặc
lớn đặt ra là nhà nghiên cứu phát triển cần chú ý là các ứng biệt là lưu lượng trên di động cũng như băng rộng, việc tiệm
dụng phải đơn giản, nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng, đồng thời cận hoá với NwGN của Việt nam cũng như các nhà khai thác
phù hợp với thị hiếu của xã hội, hoặc một tầng lớp xã hội. mạng viễn thông trên thế giới là một thực tế khách quan, và là
Bên cạnh đó, các ứng dụng cũng cần có giá cả phải chăng, hoặc điều các nhà khai thác đang hướng đến để có thể định hướng
miễn phí và phải trực tiếp đến người dùng, phù hợp với nhu phát triển kinh doanh trong thời gian sắp đến.
cầu và khả năng đáp ứng của người dùng. Bài học của Google Trong khuôn khổ bài báo chỉ nêu lên những nét tổng quan về
Play Store, Apple Store … là minh chứng cho cách tiệm cận mạng thế hệ mới, những mục tiêu, yêu cầu và thách thức để
này. Các ứng dụng nhỏ gọn, phổ quát đến cộng đồng sẽ là định hướng phát triển mạng hiện tại sang mạng thế hệ mới
hướng đi giúp mạng viễn thông thể hiện là một con đường trong tương lai. Các đề xuất trong phần 4 cũng xoay quanh việc
ngắn nhất hướng đến nhu cầu của xã hội, và trên hết, hướng tiệm cận đến các mục tiêu cần đạt được trên, nhằm cung cấp
đến mục tiêu mọi thứ, mọi lúc, mọi nơi của NwGN. cho những nhà sản xuất, khai thác, cung cấp dich vụ mạng một
4.3 Mạng viễn thông Việt nam – Những bước chuyển biến định hướng để có thể bắt kịp với đà phát triển của ngành viễn
sang NwGN: thông trong thời gian tới.
Rõ ràng, việc mạng viễn thông Việt nam hiện nay đã và đang TÀI LIỆU THAM KHẢO
đáp ứng tốt cho các nhu cầu của nền kinh tế, đồng thời là một
[1] (Cisco White Paper): “The Zettabyte Era: Trends and Analysis”.
trong những nước ứng dụng 3G hiệu quả, và có giá cước thông
[2] Worldwide Bandwidth Demand Market Forecast, April 2010
tin trên mạng thuộc loại thấp nhất, cho thấy việc đầu tư nâng
[3] Tabulation and Estimation of Internet Traffic in Japan, Feb 21st, 2008
cấp mạng lưới đã và đang đem lại những hiệu quả không nhỏ
[4] http://www.nets-find.net/
cho nền kinh tế, nhất là trong thời đại thông tin và truyền thông
[5] http://cordis.europa.eu/fp7/ict/programme/challenge1_en.html
như hiện nay. Tốc độ trên 3G của Việt nam của các nhà mạng
[6] GENI Research Plan; GENI: Global Environment for Network
VNPT, Viettel, MobiFone … đã đạt trên 40Mbps trên các Innovations.
đường xuống, thì hướng đến 4G hay cả 5G trong thời gian tới, [7] FIND Observer Panel Report, 2009.
với tốc độ vượt trội, trên 1Gbps, tạo điều kiện rõ ràng cho việc [8] NSF Future Internet Summit, 2010.
cải thiện chất lượng mạng, tích hợp các loại dịch vụ trên nền vô [9] Euro-NF, Anticipating the Network of the Future – From Theory to
tuyến, cũng như trên nền quang … Về chính sách của chính Design, 2008.
phủ, việc triển khai rộng khắp e-Gov, e-Commerce… sẽ rất cần [10] EIFFEL – The EIFFEL Support Action: Laying the foundation for
băng thông rộng, tốc độ cao của mạng viễn thông hỗ trợ, để Future Networked Society, 2010.
giải quyết tốt các bức xúc của nền kinh tế-xã hội trong thời [11] New Generation Network Architecture – AKARI Conceptual Design,
2008.
gian sắp đến, và khi cả thế giới ngày càng thay đổi theo chiều
[12] New Network Architectures – The Path to the Future Internet, Springer,
hướng ứng dụng ngày càng nhiều mạng viễn thông để giải 2010.
quyết các vấn đề, các bức xúc xã hội, thì việc mạng viễn thông [13] eXpressive Internet Architecture, NFS Future Internet Architectture
phải thay đổi liên tục, và đi trước một bước là điều hiển nhiên. Project, 2011.
Các hướng tiệm cận đề xuất trong phần 4.2 đều là các bước [14] Nguyễn Trọng Tâm, 2013. Triển khai hiện đại hóa mạng với OTN (phần
triển khai rất hữu ích, giúp cho Việt nam nhanh chóng chuyển 1,2)http://tapchibcvt.gov.vn/TinBai/2610/Trien-khai-hien-dai-hoa-mang-
đổi, bắt kịp đà phát triển công nghệ trong tương lai. voi-OTN-phan-1(2), truy cập ngày 10/8/2013.
Cho nên, trong khi dự báo thị trường viễn thông ngày càng [15] ITU-T G.709 (01/03), Interfaces for the Optical Transport Network
(OTN)
bùng nổ như hiện nay, việc tiệm cận hoá sang NwGN là việc
[16] ITU-T G.872 (10/01), Architecture for the Optical Transport Network
hết sức cần thiết để có thể đi trước đón đầu, và thu lợi nhuận từ (OTN)
việc hoạch định chính sách đáp ứng nhu cầu của xã hội trong [17] http://www.itu.int/en/ITU-T/focusgroups/fn/Pages/default.aspx
lĩnh vực thông tin như hiện nay. [18] http://www.nict.go.jp/nrh/nwgn
[19] David Clark, Karen Sollins, John Wroclawski, Dina Katabi, Joanna
V. KẾT LUẬN Kulik, Xiaowei Yang, Robert Braden, Ted Faber, Aaron Falk, Venkata
Mạng thế hệ mới (NwGN) đến nay thực sự là giải pháp hữu Pingali, Mark Handley, Noel Chiappa, 2000. New Arch: Future
Generation Internet Architecture.
hiệu cho việc hiện đại hoá mạng viễn thông của các nhà khai
[20] (Ericsson WhitePaper), Hà nội 2010. “OTN – Tương lai của truyền tải
thác trên thế giới nói chung, Việt nam nói riêng. Việc hiện đại dữ liêu”. Tạp chí Công nghệ Thông tin và Truyền thông. Số 388(578),
hoá này nhằm đáp ứng một phần nhu cầu thông tin hiện tại, kỳ 1 tháng 11/2010, trang 24.
giải quyết một loạt vấn đề nảy sinh hiện nay như thiếu băng [21] ITU-T Recommendation Y.2012, “Functional Requirements and
thông, nghẽn cục bộ … đồng thời, là cơ sở quan trọng trong architecture of the NGN”, release 1, 2006.
281
nguon tai.lieu . vn
