Mạng thế hệ mới - Mục tiêu và thách thức (P1)

GIỚI THIỆU

Trong thời đại ngày nay, kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức thì nhu cầu thông tin trở nên cực kỳ quan trọng. Nhu cầu trao đổi thông tin là điều kiện sống còn của mọi hoạt động của xã hội. Do đó, ngành Viễn thông phải đi trước một bước phục vụ cho sự phát triển của xã hội. Trong xu thế đó cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Internet đã cho chúng ta thấy rằng nền tảng phát triển của xã hội là sự phát triển của các dịch vụ viễn thông. Tuy vậy, mạng Internet hiện nay đang đối mặt với những thách thức nặng nề, do được thiết kế và sử dụng từ những năm 1960s nên sự hạn chế của tầm nhìn thiết kế cấu trúc cũng chỉ gói gọn trong việc chuyển tải thông tin, truyền tin trong phạm vi hẹp.

Đến nay, với số lượng host lên hàng tỉ, số kết nối liên kết mạng là một con số cực kỳ lớn, nhu cẩu về tốc độ truyền tải thông tin, băng thông... ngày càng lớn [1], [2], [3], thì "chiếc áo' Internet càng trở nên chật chội. Việc sửa đổi, cải hoán cũng như những thay đổi cục bộ chỉ làm cho Internet đáp ứng tạm thời, còn việc đáp ứng và đáp ứng tốt cho nhu cẩu của hiện tại và tương lai của xã hội thông tin, thì rất cẩn các giải pháp căn cơ và sự chung tay toàn cộng đồng. Các dự án đã được bắt đẩu ở các quốc gia như Mỹ, Pháp, Nhật bản. nhằm giải quyết căn bản những vấn đề còn tranh cãi, vướng mắc trong Internet và để tiến hành nghiên cứu, phát triển việc thiết kế mạng Internet tương lai thay thế cho mạng hiện tại.

Để làm được điều này, một loạt các dự án đã ra đời, được thúc đẩy để dẩn hoàn thiện và định hình một mạng Internet mới NwGN. Các giải pháp nâng cao chất lượng mạng như AKARI ([11]), FIND ([4]), FP7 ([5]), New Arch [19] đã và đang là đích hướng đến của cộng đồng mạng trong việc xây dựng một thế hệ mạng mang tính mới, tính mở [4], [5] và mang tính định hướng cho toàn cẩu về một Internet có tính khả dụng cao, vừa đáp ứng được nhu cẩu hiện tại, vừa có tẩm nhìn đến tương lai.

ITU đã xây dựng một nhóm công tác đặc biệt về vấn đề trên gọi là nhóm FG-FN (Focus Group on Future Network) vào năm 2009. Nhóm này đã đề xuất một tầm nhìn mang tính tổng quát và chiến lược cho mạng tương lai, tựu trung ở việc đáp ứng 4 yêu cầu chính (Hình 1): Môi trường (Environmental); Dịch vụ (Service); Dữ liệu (Data); Kinh tế xã hội (Social and economic).

Các dự án, nghiên cứu đang được tiến hành trên thế giới từ năm 2000 đến nay. Cụ thể các hướng nghiên cứu cũng như thiết kế, cấu trúc, cấu tạo mạng v.v.., đều tập trung hướng đến các yêu cầu trên, nhằm đi sâu và hướng đến nhu cầu của cộng đồng xã hội.

TẦM NHÌN MỚI VỀ INTERNET

Với định hướng vượt trên khả năng của mạng NGN hiện tại, NwGN nhắm đến duy trì và tạo lập một mạng mới có khả năng đáp ứng và đáp ứng tốt cho cả một xã hội thông tin trong giai đoạn bùng nổ mới. Ta đã thấy sự hình thành và phát triển mới của hàng loạt các dịch vụ thông tin mới trên mạng như eCommerce, OTT, eBank ... thâm nhập sâu vào đời sống con người. Để có thể giải quyết ổn thoả những nhu cầu thông tin xem như đương nhiên đó của đời sống hiện tại, chính cốt lõi mạng là giải pháp căn cơ nhất, đồng thời, tầm nhìn mới về mạng tương lai, NwGN, đang được nghiên cứu, thiết kế, ứng dụng nhắm đến mục tiêu như vậy.

Hơn nữa, việc chấp nhận tính đa dạng của nhu cầu con người, hướng đến đáp ứng nhu cầu thực tế của người dùng, mạng NwGN chính là nền móng cho hạ tầng thông tin và truyền thông mới đáp ứng sự phát triển liên tục, mạnh mẽ của xã hội hiện nay, (trước mắt trong giai đoạn từ nay đến những năm 2020) và các năm tiếp theo.

Với tầm nhìn như vậy, trước mắt các định hướng chính về mặt giải pháp và công nghệ cần được thực hiện cụ thể như: Các khái niệm mới về mạng Internet; Các mục tiêu hướng đến và các giá trị thực tiễn của Internet; Việc chia sẻ nhận thức mới về các giải pháp liên quan đến các vấn đề xã hội trong tương lai; Xây dựng một hình ảnh của xã hội truyền thông và thông tin tương lai; Xây dựng một mạng thế hệ mới có tầm nhìn hướng xa về tương lai, trong đó yếu tố mọi lúc, mọi nơi, mọi đối tượng được đặc biệt nhấn mạnh.

Bên cạnh đó, việc xây dựng các giá trị của mạng thế hệ mới (NwGN) đóng vai trò quan trọng, hình thành nên tầm nhìn mang tính chiến lược, được hoạch định cụ thể, từ đó, khuyến khích các tổ chức, cá nhân, các nhà nghiên cứu tập trung xây dựng và phát triển. Các giá trị đó, tựu chung là: Giảm thiểu các yếu tố tiêu cực của các vấn đề xã hội hiện tại; Tối ưu hoá các yếu tố tích cực, tiềm năng; Đóng góp vào việc tổng hoà các giá trị xã hội.

Để hiện thực hoá các giải pháp, tầm nhìn mới về mạng, cụ thể là NwGN, cần tận dụng các giải pháp hiện có bao gồm các giải pháp về các vấn đề xã hội đặc trưng, các vấn đề về viễn cảnh tương lai và các giải pháp cho việc tổng hoà các yếu tố xã hội tương lai.

KHẢ NĂNG VÀ MỤC TIÊU CỦA MẠNG THẾ HỆ MỚI

Khả năng của NwGN được xác định đem lại những giá trị cơ bản trong một xã hội mà thông tin, truyền thông ngày càng đóng vai trò quan trọng.

Để đạt được điều đó, việc đặt ra các mục tiêu cụ thể của mạng 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. Nhiều nhà nghiên cứu, nhiều dự án của nhiều quốc gia đã đưa ra các mục tiêu này, cụ thể các nhóm mục tiêu chính bao gồm: (1) Nhóm mục tiêu mang tính xã hội; (2) Nhóm mục tiêu hướng về không gian truy nhập; (3) Nhóm mục tiêu định hướng cơ sở hạ tầng; (4)Nhóm mục tiêu về môi trường, năng lượng; (5) Nhóm mục tiêu về giải pháp kỹ thuật, công nghệ; (6)Nhóm mục tiêu an ninh, an toàn dữ liệu.

-NwGN phải là một mạng có thể phục vụ hàng tỉ người. Một khi việc truy cập và sử dụng mạng trở nên phổ biến, thì ngay cả những học sinh cấp 1, 2 hay cả các cụ ông cụ bà đều có thể sử dụng mạng và trở thành một thành viên của mạng. Từ đó, ta có thể thấy được mọi nhu cầu, ứng xử, quản lý, giao tiếp của mọi người tham gia mạng phải được xử lý, quản lý phù hợp với tiêu chí của một xã hội thông tin rộng mở [7], [4];

-Đáp ứng ngay các yêu cầu bức xúc mang tính xã hội và có khả năng đưa ra các giải pháp quản lý, xử lý, truyền tin nhanh chóng, hỗ trợ các giải pháp xã hội trong việc xử lý nhu cầu xã hội diễn ra trong thực tế;

-Nâng cao vai trò của mạng trong việc hỗ trợ các nhu cầu thông tin tuỳ theo lứa tuổi, thu hẹp khoảng cách về năng lực sử dụng mạng của các thành viên xã hội [18];
-Đảm bảo các nguyên tắc kinh tế, thiết kế kỹ thuật, yêu cầu thực tiễn trong hoạch định chính sách [9];

-Xây dựng và mở ra động lực phát triển, xây dựng sự gắn kết hỗ trợ nghiên cứu, cộng đồng chính sách bằng cách cung cấp diễn đàn và chỉ dẫn phát triển dịch vụ [10];
-Thân thiện với môi trường, thân thiện với người sử dụng mạng [6].

Nhóm mục tiêu hướng về không gian truy nhập:

-Việc truy nhập mạng được hiểu là mọi nơi, bằng mọi hình thức khả dĩ: di động, cố định/có dây, không dây còn gọi là mạng khắp nơi [11];

-Các loại hình dịch vụ đều sử dụng chung hạ tầng mạng. Hay nói cách khác, hạ tầng mạng cung cấp các loại dịch vụ yêu cầu, với tốc độ đủ đáp ứng nhu cầu, với khả năng đáp ứng tốt các nhu cầu thiết yếu của người sử dụng [17];

-Về lộ trình đi lên mạng thế hệ mới NwGN, NICT [17]đã đề xuất lộ trình đi lên NwGN chung từ những năm trước 2010.

Nhóm mục tiêu định hướng cơ sở hạ tầng:

-Mục tiêu xây dựng cơ sở hạ tầng đồng bộ, thống nhất, đa năng, đa dạng [11].

-Mục tiêu xây dựng cơ sở hạ tầng chất lượng tốt, khả năng 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... [17].

-Mục tiêu về xây dựng mạng thông minh, đa dạng [5], [6], [11].

Nhóm mục tiêu về môi trường, năng lượng:

-NICT đặt ra các mục tiêu về mạng "xanh“, với các tiêu chí về sử dụng năng lượng tái tạo, tiết kiệm năng lượng ...

-Mục tiêu về mạng chịu được các thách thức của môi trường, về biến đổi khí hậu... [5];

-Mục tiêu xây dựng mạng tiêu thụ năng lượng ít hơn. Sử dụng tài nguyên số, tài nguyên sóng điện từ, tài nguyên khác hiệu quả tối đa... ([17], [11],
[18]);

Nhóm mục tiêu về giải pháp kỹ thuật, công nghệ:

-Àp dụng các công nghệ mới nhất, công nghệ hiệu quả nhất phục vụ cho đại đa số người dân trong quá trình sử dụng mạng;

-Đầu tư R&D để tiến tới xây dựng một mạng có công nghệ mới nhất phục vụ cho việc phát triển mạng xanh, mạng hiệu quả nhất cho các nhu cầu thông tin tương lai;

-Ứng dụng các công nghệ truyền dẫn mới như IPoMPLS, OTN... kết hợp phát triển các công nghệ chuyển mạch toàn quang O-O-O, bộ đệm quang, ghép bước sóng ở mức nano, với hàng nghìn bước sóng trên một sợi quang... nhằm đem lại băng thông rộng rãi cho mạng, thì tốc độ chung đạt đến mức Ppbs trên các tuyến quang.

Nhóm mục tiêu an ninh, an toàn dữ liệu:

-Các mục tiêu về an toàn, an ninh dữ liệu đã được đặt ra từ lâu, ngay từ các dự án NGN về trước. Đến giai đoạn NwGN này, các yêu cầu về an toàn, an ninh mạng lưới được đặt lên cao hơn, nhằm đảm bảo an ninh mạng tốt hơn cho người sử dụng; Với các nhóm mục tiêu đầy tham vọng trên, NwGN hy vọng sẽ trở thành một hình mẫu đa năng mà các nước, các nền kinh tế lớn trên toàn cầu hướng đến nhằm xây dựng cho mình một chuẩn tiên tiến trên hình mẫu đó. Bên cạnh đó, các mục tiêu trên định hình cho thế giới một hình mẫu mạng tương lai, để các nhà nghiên cứu, các nhà sản xuất thiết bị viễn thông có định hướng cụ thể, từ đó, tiệm cận dần sang mạng mới với chi phí thấp nhất, và hiệu quả cao nhất.

Trần Minh Anh

(Còn nữa)