Định hướng cấu trúc mạng thế hệ mới mạng viễn thông của VNPT

Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Định hƣớng Cấu trúc mạng hệ mạng viễn thông VNPT Giai đoạn 2001-2010 Quan điểm chung : Cấu trúc mạng viễn thông theo định hướng NGN VNPT xây dựng nhằm thoả mãn yêu cầu sau đây: Đáp ứng nhu cầu cung cấp dịch vụ viễn thông loại dịch vụ viễn thông hệ bao gồm: ATM, IP, FR, X25, CE, Voice, LAN, giai đoạn trước mắt đáp ứng nhu cầu IP truy cập internet tốc độ tăng dần VoIP Mạng có cấu trúc đơn giản : - Giảm tối đa số cấp chuyển mạch chuyển tiếp truyền dẫn - Nâng cao hiệu sử dụng, chất lượng mạng lưới giảm thiểu chi phí khai thác bảo dưỡng Độ linh hoạt tính sẵn sàng cao, lực tồn mạnh: - Tiến tới tích hợp mạng thoại số liệu mạng đường trục băng rơng - Cấu trúc mạng phải có độ linh hoạt cao, đảm bảo an tàon mạng lưới chất lượng dịch vụ - Dễ dàng mở rộng dung lượng, triển khai dịch vụ Việc thay đổi cấu trúc mạng tiến hành bước theo điều kiện thực tế cho phép Tận dụng tối đa thiết bị mạng ISDN,PSTN có để phát triển dịch vụ N-ISDN, đáp ứng nhu cầu dịch vụ Internet, dịch vụ IP khác, ATM, FR, sở nâng cấp Node mạng có công nghệ cho phép giá hợp lý trang bị node mạng Multiservice Triển khai hoàn thiện hệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ Tăng cường khả cạnh tranh môi trường hội nhập mở cửa Nguyên tắc tổ chức cấu trúc mạng viễn thông VNPT giai đoạn 2001-2010: 2.1 Nguyên tắc tổ chức : Việc tổ chức mạng dựa số lượng thuê bao theo vùng địa lý nhu cầu phát triển dịch vụ, khơng tổ chức theo địa bàn hành mà tổ chức theo vùng mạng (hay vùng lưu lượng) Mạng viễn thông tổng thể VNPT tổ chức thành vùng lưu lượng sau: -Vùng lưu lượng : Tồn th bao 27 tỉnh phía Bắc từ Hà giang đến Hà tĩnh (trừ Hà nội) -Vùng lưu lượng : Toàn thuê bao khu vực Hà nội -Vùng lưu lượng : Toàn thuê bao thuộc 14 tỉnh miền Trung Tây nguyên từ Quảng bình đến Đăklăk -Vùng lưu lượng : Tồn thuê bao Tp Hồ Chí Minh -Vùng lưu lượng : Toàn thuê bao 18 tỉnh thuộc đồng Nam đồng sông Cửu long Tổ chức mạng chuyển mạch truyền dẫn cho Backbone vùng lưu lượng có cấu trúc Plane: ATM/IP TDM cho chuyển mạch, Ring cho truyền dẫn kết nối Full Mesh cho Plane 2.2 Cấu trúc : 2.2.1 Cấu trúc mạng PSTN -Lớp chuyển tải bao gồm tổng đài quốc tế, tổng đài chuyển tiếp, tổng đài nội hạt - Lớp truy nhập dịch vụ bao gồm phần thuê bao Host, vệ tinh, thiết bị truy nhập Phân theo dịch vụ Phân theo cấp tổng đà i Chuyển mạch quốc tế Lớp chuyển tải NG N dịch vụ NG N Chuyển mạch quốc gia TDM NG N Chuyển mạch nội hạt NG N Lớp truy nhập dịch vụ NG N V5.2 NG N Truy nhập thuê bao 2.2.2 Cấu trúc mạng NGN Xét cấu trúc vật lý, mạng viễn thông VNPT phân thành lớp: Lớp lõi/ chuyển tải Lớp truy nhập PSTN PSTN Cổng quốc tế PSTN PSTN Chuyển mạch lõi ATM/IP PSTN ATM-Mux, B-Access, DLC, Thuê bao ATM, 3G, PSTN, V5.2 Chuyển mạch biên ATM/IP PSTN Truy nhập ADSL, V5.2 Hình Cấu trúc mạng NGN Cụ thể : - Lớp lõi/ chuyển tải bao gồm truyền dẫn chuyển mạch + Các tuyến truyền dẫn liên vùng, tuyến truyền dẫn trung kế kết nối chuyển mạch vùng + Các chuyển mạch cổng quốc tế (Gateway), chuyển mạch chuyển tiếp liên vùng (Toll, Tandem), chuyển mạch vùng -Lớp truy nhập bao gồm : + Vô tuyến (Wireless) : Thông tin di động, vi ba, truy nhập vô tuyến cố định + Hữu tuyến (Wire) : Các hệ thống truy nhập cáp đồng, cáp quang… Xét mặt chức năng, cấu trúc chức mạng viễn thông VNPT phân thành lớp :  Lớp lõi/ chuyển tải  Lớp truy nhập  Lớp điều khiển kết nối điều khiển dịch vụ  Lớp quản lý Lớp điều khiển ( Control ) Lớp quản lý Lớp truyền tải (Transport / Core) Lớp truy nhập (Access) Hình Cấu trúc chức mạng NGN 2.2.3 Ghép nối mạng PSTN với NGN NG N PSTN PSTN NG N NG N PSTN NG N NG N NGN access node (Vô tuyến hữu tuyến) Core Node Lớp chuyển tải NG N Edge Node Host vệ tinh Lớp truy nhập Host vệ tinh PSTN Gateway Node Mạng NGN Mạng PSTN Hình : Ghép nối mạng PSTN NGN Lớp chuyển tải gồm phân lớp:  Phân lớp tổng đài cửa quốc tế: hình thành hai plane: - Plane tổng đài gateway TDM - Plane tổng đài gateway ATM/IP trang bị Hai plane kết nối node vùng với để linh hoạt tổ chức hướng trung kế quốc tế  Phân lớp chuyển tải quốc gia: Bao gồm tổng dài toll công nghệ TDM core switch node công nghệ ATM/IP vùng lưu lượng miền Bắc, miền trung, miền nam, Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh; chúng tạo plane TDM ATM/IP Các node mạng plane kết nối full mesh với Các node mạng plane vùng kết nối với Các node chuyển mạch toll core gọi node chuyển mạch liên vùng - Dưới lớp core lớp chuyển mạch biên ATM/IP bao gồm node chuyển mạch nội vùng Mỗi node chuyển mạch biên kết nối node core liên vùng - Dưới lớp chuyển tải lớp access Lớp bao gồm tổng đài HOST, vệ tinh, truy nhập v5.2 có node multiservice access node mạng mạng truyền số liệu VDC Các ttongr đài HOST, vệ tinh loại PSTN-ISDN khơng nâng cấp (chỉ cung cấp loại hình dịch vụ POST N-ISDN có) loại nâng cấp để cung cấp laoij dịch vụ IP, ATM, LL cho vùng mạng có nhu cầu Hệ thống tổng đài HOST vệ tinh kết nối với mạng PSTN NGN lớp chuyển tải Như loại hình dịch vụ POST, IP, ATM, LL cung cấp sở hệ thống tổng đài ISDN – PSTN có node mạng access công nghệ ATM/IP Nguyên tắc tổ chức lớp mạng truyền dẫn: Mạng truyền dẫn hệ phải áp dụng công nghệ truyền dẫn tiên tiến, có cấu trúc đơn giản Cấu trúc mạng đảm bảo tính linh hoạt, độ sẵn sàng cao; có khả ứng cứu nhanh, kịp thời có cố; dễ dàng nâng cấp, mở rộng dung lượng khiển khai dịch vụ - Mạng cần đảm bảo chất lượng truyền dẫn cho loại hình dịch vụ - Mạng cần có lực độ an tồn cao - Mạng cần đảm bảo tính kế thừa, tận dụng triệt để mạng truyền dẫn có 3.1 Mạng truyền dẫn backbone 3.1.1 Định hướng phát triển công nghệ - Giai đoạn 1: Tiếp tục sử dụng công nghệ SDH kết hợp với công nghệ WDM Tiến hành cải tạo, nâng cấp mở rộng lực hệ thống SDH có để đáp ứng nhu cầu chuyển tải lưu lượng IP, ATM - Giai đoạn 2: Tiến hành xây dựng mạng chuyển tải dựa OTN (Optical Transport Networking) sử dụng phương thức IP/ATM/SDH/Optic 3.1.2 Nguyên tắc tổ chức mạng truyền dẫn lớp chuyển tải Mạng truyền dẫn lớp chuyển tải mạng trung kế kết nối tổng đài chuyển tiếp liên vùng ATM/IP lớp core với nhau, với mạng gateway kết nối cặp tổng đài chuyển tiếp liên vùng lớp core với tổng đài multiservice ATM/IP lớp biên vùng tương ứng theo cấu vùng lưu lượng Ngoài mạng truyền dẫn lớp core kết nối tổng đài toll công nghệ TDM với 3.1.2.1 Mạng truyền dẫn lớp chuyển tải giai đoạn 2001-2005 - Mạng trung kế ghép nối coreswitch lớp chuyển tải + Nguyên tắc tổ chức mạng: Tiếp tục sử dụng cơng nghệ SDH hồn thiện nâng cấp hệ thống truyền dẫn tới tốc độ STM-16 Nâng cấp hệ thống theo công nghệ WDM để đạt tốc độ hệ thống 20Gbps Quốc lộ 1A HNI VNH Hue DN G QNI Nha B tr MT Đường 500 kV : Thiết bị xen rẽ OADM : Thiết bị nối chéo số ODXC B.hoaHCM C.tho B.duo : ng Thiết bị lăp Hình 5: Cấu hình mạng đường trục giai đoạn 2001-2005  Mạng tiếp tục nâng cấp xây dựng sở tuyến trục Bắc-Nam quốc lộ đường dây 500KV có Việc nâng cấp mạng chuyển tải thơng qua hồn thiện thiết bị ADM, DXC TM nhờ bổ sung Module xử lý lưu lượng kiểu gói để chuyển tải tín hiệu IP/ATM, tạo sở tiến tới OTN cho NGN  Thiết kế, xây dựng tuyến cáp quang đường Hồ Chí Minh theo tiến độ xây dựng đường  Chuẩn bị nâng cấp hệ thống sử dụng kỹ thuật WDM với số kênh quang 16 bước sóng, tốc độ STM-16 kênh  Mạng có kết cấu vịng Ring kết nối với thiết bị DXC, địa phương có lưu lượng lớn qua trang bị thiết bị xen rẽ ADM  Xây dựng vịng Ring thứ từ TP.Hồ Chí Minh qua Mỹ Tho, Cần Thơ TP.Hồ Chí Minh - Mạng trung kế ghép nối tổng đài chuyển tiếp vùng (coreswitch) với mạng tổng đài cửa quốc tế gateway mạng 17 tổng đài chuyển tiếp vùng lớp biên (Multiservice Switch) + Nguyên tắc tổ chức mạng: Mạng lưới trung kế kết nối tổng đài ATM/IP lớp core với 17 tổng đài multiservice theo cấu trúc Ring kết hợp kỹ thuật SDH WDM bao gồm:  Ring nối coreswitch chuyển tiếp vùng Hà Nội với Multiservice lớp biên mạng số liệu Hà Nội VDC Hà Nội  Ring nối coreswitch chuyển tiếp liên vùng miền Bắc với Multiservice Switch Hải Phòng, Quảng Ninh  Ring nối core switch chuyển tiếp liên vùng với tổng đài ATM/IP gateway vùng (chuyển mạch lớp biên có kết nối trực tiếp với nhau)  Ring kết nối coreswitch chuyển tiếp liên vùng Đà Nẵng với Multiservice switch lớp biên VDC Đà Nẵng, Bưu điện Đà Nẵng, Khánh Hoà, Thừa Thiên-Huế  Ring kết nối coreswitch chuyển tiếp liên vùng TP.Hồ Chí Minh với multiservice vùng mạng TP.Hồ Chí Minh VDC TP.Hồ Chí Minh  Kết nối coreswitch chuyển tiếp liên vùng vùng mạng miền Nam với multiservice lớp biên Đồng Nai, Bình Dương, Cần THơ, Bà RịaVũng Tàu Các Ring nêu kết hợp kết nối với tổng đài HOST từ tổng đài Toll lớp core 3.1.2.2 Mạng truyền dẫn lớp chuyển tải giai đoạn 2006-2010 - Mạng trung kế ghép nối core switch lớp chuyển tải với + Nguyên tắc tổ chức mạng:  Mạng tiếp tục nâng cấp sở tuyến trục quốc lộ 1A tuyến dọc đường dây 500KV tuyến cáp quang dọc đường Hồ Chí Minh theo hướng hồn toàn quang “All-Optical”  Áp dụng kỹ thuật Loop WDM cho mạng chuyển tải SDH để tạo mạng OTN Số kênh quang đủ cân tất bước sóng tốc độ STM-16 cho kênh  Sáu vịng Ring kết nối với thiết bị ODXC để thực định tuyến luồng quang Các địa bàn có lưu lượng lớn mà vịng Ring qua trang bị thiết bị xen rẽ OADM  Tuyến đường dây 500KV chuyển sang cấu trúc dự phòng theo tuyến thẳng kết nối qua ODXC - Mạng trung kế ghép nối tổng đài ATM/IP lớp core tổng đài Multiservice lớp biên Giai đoạn 2006 tới 2010, mạng chuyển mạch chuyển tiếp liên vùng (các tổng đài core) có mặt phẳng, mặt phẳng có tổng đài xử lý chuyển tiếp lưu lượng liên vùng cho vùng lưu lượng Từng cặp tổng đài ATM/IP liên vùng kết nối với tổng đài Multiservice lớp biên chuyển tiếp vùng tổng đài ATM/IP cửa quốc tế thơng qua mạch vịng Ring giai đoạn 2001-2005 Tuy công nghệ dung lượng hệ thống mạch vòng truyền dẫn mở rộng nâng cấp phù hợp với nguyên tắc tổ chức mạng nêu H NI VN H Hu DN e G DN QN GH B N.tra Nh BMT ng a M tr T HC B.h HC B.ho M oa M Cần thơ 500kV B.du ong Đường Hồ Thiết bị xen rẽ OADM Chí Minh Cáp B.dƣơng OFC biển Thiết bị ODXC :Thiết bị lặp Hình 6: Cấu trúc mạng cáp quang đường trục giai đoạn 2006-2010 10 5.2 Phát triển mạng truy nhập giai đoạn 2006 – 2010: a Mạng Hà nội TP Hồ Chí Minh: Giai đoạn 2006 – 2010 mạng truy nhập vùng Hà nội TP Hồ Chí Minh trang bị rộng rãi nút truy nhập công nghệ ATM/IP để phát triển mạng lưới Hạn chế nâng cấp trạm HOST vệ tinh có mà tận dụng mở rộng trạm nâng cấp tới 75% lực chúng b Mạng tỉnh, thành phố trọng điểm Đồng nai, Hải phịng, Bình dương, Bà rịa – Vũng tàu, Cần thơ, Khánh hoà, Đà nẵng, Thừa thiên – Huế Quảng ninh: Giai đoạn 2006 – 2010 phát triển mạng truy nhập song song hai cách: Nâng cấp trạm HOST vệ tinh có (nếu chi phí hợp lý) trang bị trạm truy nhập đa dịch vụ công nghệ ATM/IP Ưu tiên phát triển mạng truy nhập đa dịch vụ công nghệ vùng mạng trung tâm thành phố, khu công nghiệp c Vùng mạng tỉnh thành phố khác: Giai đoạn 2006 – 2010 khu công nghệ cao, khu cơng nghiệp trung tâm tỉnh thành trang bị nút truy nhập công nghệ ATM/IP để cung cấp loại hình dịch vụ IP băng rộng Tiếp tục mở rộng trạm HOST vệ tinh có để phát triển thuê bao có nhu cầu thoại phổ thông, ISDN băng hẹp Tại vùng mạng mà số lượng thuê bao internet lớn (hơn 20% so với tổng số thuê bao thoại) nâng cấp trạm vệ tinh hay trạm HOST có (nếu thoả mãn yếu tố kinh tế) trang bị nút truy nhập cơng nghệ có nhu cầu truy nhập internet tốc độ cao tuỳ theo điều kiện thực tế Ưu tiên trang bị trạm Access cộng nghệ sản xuất nước Đối với mạng di động giai đoạn 2006 – 2010 trang bị mở rộng mạng GPRS kết hợp với 3G công nghệ CDMA C O R E NGN platform SCP HLR N E T W O R K CAMEL MSC-3G ATM & IP PLANE SGSN R A S BSC BTS ISDN/PSTN MSC-3G GGSN U M T28 S RNC BTS BTS INTERNET BTS Giai đoạn 2001-2005: • Mở rộng mạng thơng tin di động triển khai mạng thông tin di động hệ sau GPRS (2G) • Triển khai mạng truy nhập cáp quang V5.2 Access ATM/IP • Nâng cấp vệ tinh điểm có nhu cầu cơng nghệ , kinh tế cho phép Giai đoạn 2006-2010: • Tiếp tục phát triển mạng thông tin di động với loại dịch vụ 3G - WCDMA • Phát triển mạng truy nhập cáp quang • Tăng cường sử dụng Multiservice Access Node thành phố trọng điểm • Tiếp tục nâng cấp tổng đài vệ tinh nơi có nhu cầu đảm bảo yếu tố kinh tế, kỹ thuật Toll POST ISDN ATM IP POST ISDN ATM IP ATM/IP PSTN RAS Access(Host) C7, V5.2 Vệ tinh V5.2 ATM/IP Access Node LL POST ISDN FR IP ATM MSC Mobile , 2G, 3G 29 Nguyên tắc tổ chức mạng báo hiệu : Mạng báo hiệu thành phần quan trọng chức điều khiển kết nối Mạng báo hiệu cấu trúc mạng hệ sau mạng báo hiệu kênh chung có chức chuyển tải an tồn hiệu tin báo hiệu vùng lưu lượng : -Vùng báo hiệu : tương ứng với vùng lưu lượng [ 27 tỉnh phía Bắc từ Hà giang đến Hà tĩnh (trừ Hà nội)] -Vùng báo hiệu : tương ứng với vùng lưu lượng [khu vực Hà nội] -Vùng báo hiệu : tương ứng với vùng lưu lượng [14 tỉnh miền Trung Tây nguyên từ Quảng bình đến Đăklăk] -Vùng báo hiệu : tương ứng với vùng lưu lượng [ Tp Hồ Chí Minh] -Vùng báo hiệu : tương ứng với vùng lưu lượng [18 tỉnh thuộc đồng Nam đồng sông Cửu long] ( Hiện giao thức, giao diện, báo hiệu điều khiển kết nối đa dạng tiếp tục phát triển, chưa chuẩn hoá nên phức tạp Cần có thời gian theo dõi, xem xét cần đặc biệt quan tâm đến tính tương thích loại giao diện, giao thức, báo hiệu… lựa chọn thiết bị ) • Giai đoạn 2001-2005: Tổ chức vùng báo hiệu tương ứng với vùng lưu lượng • Giai đoạn 2005-2010: Hồn thiện lớp mạng điều khiển theo chuẩn 30 USP USP Gatewa y MG C BSTP quốc gia SG MG C MG C SG USP MG C Khu vực miền Trung USP ST P S P S P MG C MG C Mặt Mặt B A Khu vực tỉnh phía Bắc Hà nội STP STP STP Mặt A Mặt B S G S G Khu vực tỉnh phía Nam TP HCM USP ST P STP STP quốc gia USP ST P Gatewa y STP STP STP S P 31 S P 7.Nguyên tắc tổ chức mạng đồng Trong cấu trúc mạng hệ mới, mạng đồng vấn đề đồng mạng coi vấn đề tất yếu, phải triển khai giai đoạn trước trình xây dựng phát triển mạng viễn thơng số Vì lớp cấu trúc mạng hệ không đề cập đến mạng đồng Trong mạng viễn thông VNPT, mạng đồng tiếp tục triển khai Xét mặt tính chất thiết bị, mạng đồng thuộc lớp vật lý Xét mặt chức năng, mạng đồng nhằm đảm bảo chất lượng cho việc kết nối, cấu trúc mạng tổng thể VNPT, mạng đồng xem xét lớp điều khiển kết nối Cấu trúc mạng đồng chia thành lớp đồng bộ: a.Lớp 0: lớp đồng hồ chủ quốc gia (PRC): sử dụng đồng hồ có độ ổn định tần số