Thông tin tài liệu
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG -o0o - Bùi Tuấn Việt XÂY DỰNG CẤU TRÚC TRUYỀN TẢI MAN-E ĐỂ TRIỂN KHAI MOBILE BACKHAUL TRÊN MẠNG VNPT HƯNG YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI - 2021 download by : skknchat@gmail.com HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Bùi Tuấn Việt XÂY DỰNG CẤU TRÚC TRUYỀN TẢI MAN-E ĐỂ TRIỂN KHAI MOBILE BACKHAUL TRÊN MẠNG VNPT HƯNG YÊN Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ TUẤN LÂM HÀ NỘI - 2021 download by : skknchat@gmail.com i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Tất kế thừa tác giả khác trích dẫn Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN Bùi Tuấn Việt download by : skknchat@gmail.com ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy tồn thể cán bộ, giáo viên khoa Quốc tế & Đào tạo sau đại học Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng giảng dạy trực tiếp, truyền đạt cho kiến thức bổ ích cho hoạt động công tác thực tiễn thân tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy TS Vũ Tuấn Lâm, hướng dẫn tận tình thầy suốt trình làm luận văn cho em nhiều kinh nghiệm kiến thức để giúp em hoàn thành luận văn Em xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Lãnh đạo VNPT Hưng Yên tạo điều kiện thời gian sở thực tế trình nghiên cứu, thử nghiệm thuộc phạm vi luận văn Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên suốt trình thực nội dung luận văn Do hạn chế thời gian thực hiện, kiến thức chuyên môn thân nên khó tránh khỏi sai sót trình thực luận văn, mong đóng góp thầy cơ, học viên quan tâm bổ sung hồn thiện q trình nghiên cứu đề tài Chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận văn Bùi Tuấn Việt download by : skknchat@gmail.com iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT DANH CÁC SÁCH BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Chương 1-TỔNG QUAN VỀ MOBILE BACKHAUL VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI MAN-E 1.1Giới thiệu chương 1.2Khái niệm mạng Mobile Backhaul 1.3Khai thác công nghệ IP RAN 1.3.1 Công nghệ CESoPSN SAToP 1.3.2Công nghệ L2TPv3 1.3.3 Công nghệ AToM 1.4Các chế đồng 1.4.1Đồng phần t 1.4.2Đồng phân t 1.4.3Đồng phần t 1.5Đảm bảo chất lượng dịch vụ IP RAN 1.5.1QoS mạng IP 1.5.2Các tham số đánh giá Qo 1.5.3Các giải pháp liên quan 1.5.4Một số yêu cầu QoS t 1.6Công nghệ cấu trúc mạng Man-E 1.6.1Tổng quan mạng Met 1.6.2Kiến trúc mạng Metro E 1.6.3Các chế nguyên tắ 1.7Các chế dự phòng 1.7.1IGP download by : skknchat@gmail.com iv 1.7.2 MPLS TE 1.7.3 VRRP 1.7.4 LACP 1.7.5 BFD 1.7.6 RSTP 1.8 Kết luận chương Chương 2-HIỆN TRẠNG CẤU TRÚC MẠNG MOBILE BACKHAUL VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI MAN-E CỦA VNPT HƯNG YÊN 2.1 Giới thiệu chương 2.2 Hiện trạng mạng Mobile Backhaul VNPT Hưng Yên 2.3 Hiện trạng cấu trúc mạng MAN-E ứng dụng kh VNPT Hưng yên 2.3.1 Cấu trúc mạng MAN-E VNPT Hưng Yên 2.3.2 Các dịch vụ ứng dụng 2.3.2.1 Dịch vụ Internet tốc độ cao HIS (High Speed I 2.3.2.2 Dịch vụ thoại VoIP (Voice Over Internet) 2.3.2.3 Dịch vụ VoD (Video On Demand) 2.3.2.4 Dịch vụ IPTV (Internet Protocol Television) 2.3.2.5 Dịch vụ VPN (E-LINE) 2.3.2.6 Dịch vụ VPN (E-LAN) 2.3.2.7 Dịch vụ VPN (E-TREE) 2.4 Kết luận chương Chương 3-PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI CẤU TRÚC MẠNG TRUYỀN TẢI MAN-E CHO MOBILE BACKHAUL CỦA VNPT HƯNG YÊN 3.1 Giới thiệu chương 3.2 Các phương án triển khai Mobile Backhaul 3.2.1 Triển khai cho node 3.2.2 Triển khai cho nodeB 3.3 Các chế triển khai QoS Mobile backhaul m 3.3.1 Triển khai QoS tồn 3.3.2 Áp sách QoS cho download by : skknchat@gmail.com v 3.4 Triển khai cấu trúc truyền tải Man-E cho Mobile Backhaul Vnpt Hưng Yên 53 3.4.1 Triển khai kết nối yêu cầu thiết bị 53 3.4.2 Triển khai chế bảo vệ cho cấu trúc mạng 55 3.4.2.1 Cơ chế bảo vệ nội mạng MAN-E 55 3.4.2.2 Các giải pháp bảo vệ phần mạng truy nhập .56 3.4.3 Định hướng triển khai 57 3.5 Kết luận chương 59 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 download by : skknchat@gmail.com vi DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt 2G 3G 3GPP 4G ASG BTS BSC BRAS CE CoS CSG download by : skknchat@gmail.com vii Diffserv DSCP EnodeB EPC E-UTRAN EVC GGSN IP IP RAN MAN MPLS NNI download by : skknchat@gmail.com viii PE-AGG PTP PW QoS RAN RNC RSTP SDH SynE STP S-VLAN TDM TE ToS download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com 53 Trên cổng kết nối tới nodeB trạm BTS, thực việc policing theo cổng, áp dụng cơng thức tính tốn băng thơng CIR theo cơng thức: 2G: CIR = n*2Mbps (n số E1) 3G: CIR = m *10Mbps (m số node B thu gom CSG đó) 4G :CIR = m * 100Mbps (m số enodeB thu gom CSG đó) Trong đó, nodeB/enodeB sử dụng băng thông uplink 10/100Mbps Như vậy, lưu lượng mobile (gồm thoại, liệu, video…) từ bts/nodeB/enodeB kết nối vào CSG áp chế độ ưu tiên lưu lượng cho loại dịch vụ qua phân đoạn, đảm bảo chất lượng dịch vụ tồn trình đến RNC/BTS 3.4 Triển khai cấu trúc truyền tải Man-E cho Mobile Backhaul Vnpt Hưng Yên 3.4.1 Triển khai kết nối yêu cầu thiết bị Việc triển khai kết nối bao gồm hai phần : Kết nối phần nội mạng Man-E lên mạng VN2 bao gồm từ UPE PE-AGG, từ PE-AGG PE-VN2 tới core di động (RNC, MME/EPC ) Kết nối cho Backhaul bao gồm kết nối từ trạm bts/nodeB/enodeB lên CSG/L2switch, từ CSG/L2switch tới mạng Man-E Các yêu cầu thiết bị cấu trúc truyền tải cho giải pháp Mobile backhaul sau: Các Router kết nối mạng MAN-E : PE-AGG, UPE phải đảm bảo: - Kết nối Uplink ring core sử dụng inteface: N x 100GE - Kết nối ring PE-AGG UPE tối thiểu: N x 10/100GE - Kết nối ring PE-AGG tới PE-VN2 tối thiểu: N x 10/100GE Các thiết bị CSG(Cell Site Gateway) kết nối cần đảm bảo thực thu gom lưu lượng từ bts/nodeB/enodeB Các CSG thường kết nối với tạo thành Ring để dự phòng Giao diện yêu cầu thiết bị CSG bao gồm: - Giao diện Uplink sử dụng interface tối thiểu: N x 1/10GE - Giao diện Downlink kết nối nodeB/enodeB sử dụng interface 1GE download by : skknchat@gmail.com 54 Các ASG(Aggregation Site Gateway) để thu gom lưu lượng thoại (GSM) từ CSG kết nối Có giao diện E1/STM1 để kết nối BSC cụ thể là: - Giao diện kết nối tới MAN-E: Nx10GE - Giao diện kết nối tới BSC: Nx1GE quang Nguyên tắc triển khai để nâng cao chất lượng dịch vụ, hạn chế tối đa việc triển khai thêm hệ thống truyền dẫn Tận dụng tối đa hạ tầng truyền dẫn sẵn có tối ưu mạng cần thiết kế tuân thủ số yêu cầu sau: - Tận dụng triệt để hệ thống truyền dẫn sẵn có trang bị, khơng cần triển khai giải pháp với địa điểm có sẵn truyền dẫn cho trạm BTS - Lắp đặt ASG đài trạm vị trí với PE AGG đấu nối uplink với thiết bị PE AGG/ MAN E sử dụng kết nối 1GE/10GE ASG kết nối cáp quang PE AGG, theo hướng vật lý khác để dự phịng bảo vệ Từ đưa mơ hình cấu trúc truyền tải từ mạng MAN-E tới thiết bị truy nhập access kết nối cho Mobile Backhaul VNPT Hưng Yên 8.0 km CSG Cẩm Xá HYN00HMH 12.1 km Bạch Sam CSG 0.1 km Legend PE-AGG UPE CSG nodeB Cell Site Gateway NodeB Hình 7: Sơ đồ cấu trúc mạng MAN-E cho mobile backhaul VNPT Hưng Yên download by : skknchat@gmail.com 55 3.4.2 Triển khai chế bảo vệ cho cấu trúc mạng 3.4.2.1 Cơ chế bảo vệ nội mạng MAN-E Mạng MAN-E không truyền tải lưu lượng dịch vụ Mobile mà nhiều dịch vụ khác Internet, VPN, IPTV… Các dịch địi hỏi mạng truyền tải IP ln trạng thái sẵn sàng, tích hợp chế bảo vệ bị kết nối đảm bảo thời gian khơi phục nhỏ 50ms Như trình bày chương 2, thân mạng MAN-E triển khai chế dự phòng kết hợp mức định tuyến (IGP), dự phòng gateway (VRRP) đường hầm (MPLS TE tunnel) Các trạm UPE MAN-E đấu ring, xảy cố hướng, lưu lượng chuyển qua hướng lại đảm bảo dịch vụ sẵn sàng hoạt động Triển khai chế dịch vụ mobile, node UPE tập trung kết nối từ nodeB lên, ta thực cấu hình đường hầm dự phịng theo hướng mạng lõi Metro Cơ chế hoạt động đường hầm tạo LDP với số primary secondary xác định hướng hướng dự phòng kết nối BSC AS ASG1 UPE BTS/nodeB BTS/nodeB Hình 8: Cơ chế bảo vệ phân đoạn mạng metro download by : skknchat@gmail.com 56 3.4.2.2 Các giải pháp bảo vệ phần mạng truy nhập Phần đoạn cuối truy nhập kết nối từ BTS/nodeB đền Switch L2 thu gom (hoặc đến CSG) từ switch L2 (hoặc CSG) đến UPE mạng MAN-E Đây phân đoạn thiếu ổn định mạng gây ảnh đến chất lượng dịch vụ di động, gồm nhiều cố với xác suất xảy cao đứt cáp quang, cải tạo mạng lưới… Để đảm bảo an tồn phân đoạn này, VNPT tỉnh/TP triển khai số giải pháp với mơ hình kết nối tại: Mơ hình đấu chuỗi: bts/nodeB/enodeB kết nối trực tiếp đến CSG/L2Switch kết nối lên UPE mạng Man-E Với mơ hình ta cần quan tâm việc bảo vệ tuyến truyền dẫn quang bị đứt Giải pháp đưa sử dụng 02 tuyến cáp quang kết nối theo hướng từ BTS/nodeB CSG/L2Switch Tương tự CSG/L2switch kết nối hướng cáp quang UPE mạng Man-E Trên hướng kết nối từ BTS/nodeB CSG/L2Switch từ CSG/L2Switch UPE, thực cấu hình LACP (link aggregation control protocol) Giao thức hoạt động lớp cho phép gộp đường Ethernet thành đường logic có băng thơng gấp đơi chế cân bằng tải Trường hợp 01 đường quang đứt, lưu lượng chuyển hướng lại Giao thức cấu hình thiết bị kết nối trực tiếp với bằng nhiều cổng ethernet Mơ hình đấu vòng (ring): Các CSG/L2Switch đấu vòng với kết nối đến nút UPE mạng MAN-E Trong mô hình chế chuyển hướng kết nối cáp quang đứt hướng Phân đoạn không nằm miền MPLS nên dùng MPLS TE để bảo vệ kết nối theo hướng Ta triển khai RSTP (rapid spanning tree) mạch vịng RSTP chọn hướng kết nối để truyền tải lưu lượng Mobile Khi cáp quang đứt, RSTP nhanh chóng tìm hướng khác (hướng cịn lại) để truyền tải lưu lượng, đảm bảo sẵn sàng dịch vụ download by : skknchat@gmail.com 57 BSC RNC ASG1 PEAGG L LACP A CP BTS/nodeB Isolate BTS/nodeB Metro access UPE Hình 9: Cơ chế dự phịng đoạn cuối truy nhập 3.4.3 Định hướng triển khai Trên sở trạng mạng Mobile bachaul có, với hệ thống MAN-E khai thác, việc triển khai cấu trúc mạng MAN-E cần xây dựng lộ trình phù hợp nhằm đảm bảo hiệu đầu tư rút ngắn thời gian cung cấp dịch vụ Hiện việc triển khai cấu trúc mạng Man-E VNPT Hưng yên đề xuất đến cuối năm 2022 sau : Trên sở tính tốn băng thơng cho Ring access, kết nối lên mạng VN2 đáp ứng lực phục vụ 90 node OLT, 201 node L2Switch , node ASG, 29 node CSG, 210 nodeB, 205 enodeB với cung cấp dịch vụ cho 65000 thuê bao FTTH, 40000 thuê bao Mytv 120000 thuê bao di động Với dự tính băng thơng th bao, kết nối nối thiết bị ta có bảng dự báo băng thơng trung bình để giải cho tốn cấu trúc cho mạng MAN-E VNPT Hưng Yên download by : skknchat@gmail.com 58 Bảng 4: Dự báo băng thông kết nối mạng Man-E STT Tên ring RING CORE RING 1.1 RING 1.2 RING 2.1 RING 2.2 RING 3.1 RING 3.2 RING RING 5.1 10 RING 5.2 Kết nối BRAS/BNG 10 Kết nối PE 11 Kết nối VoD 12 Kết nối di động 3G&4G (Nguồn: Cấu trúc triển khai mạng MAN-E VNPT Hưng Yên theo VB số 1123/QĐ-VNPTCN ngày 16/09/2021) Như cấu trúc mạng Man-E Hưng yên đến cuối năm 2022 gồm : Ring core: 02 PE-AGG với băng thông 200GE 09 Ring Access: gồm 11 UPE 01 Repeater với băng thông: - Băng thông ring 1.1 140Gbps - Băng thông ring 1.2 130Gbps - Băng thông ring 2.1 80Gbps - Băng thông ring 2.2 130Gbps - Băng thông ring 3.1 110Gbps - Băng thông ring 3.2 160Gbps - Băng thông ring 100Gbps - Băng thông ring 5.1 100Gbps - Băng thông ring 5.2 60Gbps - Băng thông kết nối lên BNG/Brass 700Gbps - Băng thông kết nối lên PE/3G/4G 400Gbps download by : skknchat@gmail.com 59 Qua phương án triển khai đưa mơ hình cấu trúc tổng thể mạng MANE xây dựng VNPT Hưng Yên Hình 10: Cấu trúc mạng Man-e Hưng yên cuối năm 2022 3.5 Kết luận chương Trong giai đoạn chất lượng dịch vụ đóng vai trị quan trọng Việc triển khai cấu trúc đảm bảo chất lượng dịch vụ đáp ứng nhu băng thông, nhu cầu dịch vụ cần thiết Trong chương trình bày phương án triển khai Mobile backhaul dựa mạng Man-E Phân tích số nội dung quan trọng triển khai yêu cầu thiết bị, phương án kết nối Bài toán QoS thực cho dịch vụ, việc đảm bảo độ sẵn sàng an toàn cho kết nối xây dựng phân đoạn Hạn chế gián đoạn dịch vụ phân vùng mạng Tính tốn băng thông dựa sở dự báo thuê bao, thiết bị truy nhập tham gia mạng lưới Từ xây dựng sơ đồ cấu trúc mạng truyền tải đưa lộ trình triển khai phương án thực cho phù hợp với thực tế download by : skknchat@gmail.com 60 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết luận Hiện doanh thu VNPT Hưng yên chủ yếu đến từ Vinaphone, việc đầu tư khai thác cho mạng di động ưu tiên hàng đầu chiến lược kinh doanh Với hệ thống MAN-E xây dựng khai thác đảm bảo triển khai nhiều dịch vụ Xác định hạn chế công nghệ TDM, phân đoạn truyền tải cho phần backhaul mạng di động cần triển khai chuyển qua mạng toàn IP nên tảng mạng Metro Luận văn xây dựng phương án triển khai truyền tải Metro cho phần Mobile backhaul nói chung áp dụng triển khai thực tế địa bàn VNPT Hưng Yên Từ thực tế triển khai cấu trúc, luận văn phân tích đưa đề xuất nâng cấp cho việc xây dựng cấu trúc cho mạng MAN-E đến giai đoạn hết năm 2022 theo định hướng phát triển tập đoàn Hướng nghiên cứu Luận văn giải toán Mobile backhaul cho mạng 2G 3G/4G xu hướng phát triển công nghệ, nhà cung cấp dịch vụ di động tiếp tục phát triển mạng 5G Với mạng 5G, yêu cầu băng thông, độ trễ tiêu chuẩn kỹ thuật đòi hỏi cao Đây thách thức phần cấu trúc mạng truy nhập, truyền tải Metro tại, cần có phương án đáp ứng yêu cầu cho mạng 5G với chi phí đầu tư nâng cấp, mở rộng tối ưu Hướng nghiên cứu luận văn vấn đề kỹ thuật mạng truyền tải đáp ứng nhu cầu kết nối cho mạng 5G phân đoạn Backhaul download by : skknchat@gmail.com 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Lê Thanh, Những khái niệm Backhaul di động Carrier Ethernet Công ty Cổ phần Viễn thông - Tin học Bưu điện [2] Trung tâm Công nghệ thơng tin - Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông CdiT (2008) Tài liệu đào tạo mạng MEN, Chương trình bồi dưỡng kiến thức cơng nghệ MEN [3] Nguyễn Đăng Thành (2012), Giải pháp Mobile backhaul ứng dụng mạng Viễn Thơng Hưng n (Bản tóm tắt Luận văn Thạc sỹ) TIẾNG ANH [4] F.Su & L.He (2009), ‘‘1588v2 time sync modules ’’, IETF [5] 3GPP TR 25.933 V5.4.0: Technical Specification Group Radio Access Network; IP transport in UTRAN [6] Cisco Systems, Inc (2006), “Advance Services’ Metro Ethernet Switching Deployment Boot Camp” [7] Cisco Systems (2012), “UMMT 3.0 Design Guide Technical Paper”, version 1.0 [8] Huawei Technologies Co., Ltd (2009), “Vietnam VNPT Metro Ethernet Network Low Level Design [9] Huwei Technologies Co., Ltd (2016), ‘‘LTE Radio Planning Essentials Course’’ [10] Alcatet-Lucent (2008), “MPLS in Mobile Backhaul Networks Framework and Requirements Technical Specification”, [11] Cisco Systems (2013), ‘‘Mobile Backhaul Trends and Impact on Carrier Networks’’, [12] Cisco Systems (2018), ‘‘Automation and Operation at scale the new Segment Routing/ EVPN based 5G Backhaul network’’, download by : skknchat@gmail.com ... 2: Hiện trạng cấu trúc mạng Mobile Backhaul mạng truyền tải MAN- E VNPT Hưng Yên Chương 3: Phương án triển khai cấu trúc mạng truyền tải MAN- E cho Mobile Backhaul VNPT Hưng Yên download by : skknchat@gmail.com... Hiện trạng cấu trúc mạng MAN- E ứng dụng khai thác mạng VNPT Hưng yên 2.3.1 Cấu trúc mạng MAN- E VNPT Hưng Yên Mạng MAN- E VNPT Hưng Yên xây dựng từ năm 2007, băng thông kết nối node UPE ban đầu... TRẠNG CẤU TRÚC MẠNG MOBILE BACKHAUL VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI MAN- E CỦA VNPT HƯNG YÊN 2.1 Giới thiệu chương 2.2 Hiện trạng mạng Mobile Backhaul VNPT Hưng Yên 2.3 Hiện trạng cấu trúc mạng MAN- E
Ngày đăng: 15/04/2022, 12:09
Xem thêm:
