Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC GIAO THÔNG VậN TảI KHOA ĐIệN - ĐIệN Tử Đề tài: NGHIÊN CứU PHầN TRUY NHậP NGƯờI Sử DụNG TRONG MạNG THế Hệ SAU (NGN) Và ĐịNH HƯớNG ứNG DụNG CHUYÊN NGàNH: Kỹ THUậT ĐIệN Tử Mà NGàNH : 60.52.70 GVHD : TS.Võ XUÂN TựU SVTH : PHạM TấN TàI KHóA : 11 Tp.Hồ Chí Minh- Năm 2006 Mục lục Lời cám ơn Mục lục Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt Mở đầu Chương 1: tổng quan ngn 1.1 Khái niệm NGN; 1.2 Đặc điểm mạng NGN; 1.3 Những vấn đề cần quan tâm phát triển mạng NGN; 1.4 Các phần tử mạng NGN; 1.4.1 Media Gateway (MG); 1.4.2 Media Server; 1.4.3 Server cuéc gäi; 1.4.4 Server ứng dụng; 1.4.5 Môi trường kiến tạo ứng dụng; 1.5 Xu hướng tất yếu xây dựng mạng viễn thông hệ NGN; 1.6 Cấu trúc mạng hệ - NGN; 1.6.1 Lớp ứng dụng dịch vụ mạng; 1.6.2 Lớp điều khiển; 1.6.3 Lớp chuyển tải; 1.6.4 Lớp truy nhập; 1.7 Tóm lại; Chương 2: chuyển mạch mềm - softswitch 2.1 Tại cần công nghệ chuyển mạch hệ mới? 2.2 Mạng NGN công nghệ chuyển mạch mềm; 2.3 Lợi ích Softswitch nhà khai thác người sử dụng; 2.4 Chuyển mạch mềm so sánh với chuyển mạch kênh trun thèng 2.5 C¸c øng dơng chÝnh; 2.5.1 øng dơng làm SS7 PRI Gateway; 2.5.2 ứng dụng tổng đài packet tandem; 2.5.3 ứng dụng tổng đài nội hạt; Chương 3: mạng truy nhập 3.1 Tổng quan: 3.1.1 Các vấn mạng truy nhập truyÒn thèng; 3.1.2 Mạng truy nhËp đại quan ®iĨm ITU-T; 3.1.3 Mạng truy nhập ngày nay; 3.1.4 C¸c thiÕt bị mạng truy nhập; 3.1.4.1 Tổng đài phân tán; 3.1.4.2 B cung cp vòng thuê bao số DLC; 3.2 Công ngh truy nhp xDSL: 3.2.1 Phạm vi thiết kế DSL; 3.2.2 Tiền sử DSL; Trang 1 5 6 8 10 10 10 11 15 16 16 19 23 27 29 29 31 34 36 36 36 37 39 40 40 41 50 50 51 3.2.3 ISDN bản; 3.2.4 HDSL; 3.2.5 ADSL; 3.2.6 VDSL; 3.2.7 So sánh công ngh truy nhp xDSL; 3.3 Tóm lại : Chương 4: giảI pháp xây dựng mạng adsl mạng adsl bưu điện tỉnh bến tre 4.1 Giới thiệu chung : 4.1.1 Chức hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL; 4.1.2 Mô hình kÕt nèi cđa hƯ thèng cung cÊp dÞch vơ ADSL; 4.1.3 Tiêu chuẩn kỹ thuật tổ chức mạng ADSL; 4.1.4 Tiêu chuẩn thiết kế lưu lượng truy nhập dịch vụ ADSL; 4.1.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật đường dây ADSL; 4.1.6 Thiết kế kỹ thuật tổ chức mạng ADSL Bưu điện TØnh BÕn Tre; 4.1.7 TÝnh to¸n thiÕt kÕ kü thuËt cấp nguồn cho thiết bị ADSL; 4.2 Khảo sát mạng ADSL Bưu điện Tỉnh Bến Tre: 4.2.1 Cấu hình mạng ADSL Bưu điện Tỉnh Bến Tre; 4.2.2 Phương hướng phát triển mạng; 4.2.2.1 Xây dựng cấu trúc truy cập xDSL giai đoạn 2006-2008; 4.2.2.2 Xây dựng cấu trúc truy cập xDSL giai đoạn 2009-2010; 4.2.2.3 Cấu hình mạng ADSL Bưu điện Tỉnh Bến Tre đến cuối năm 2008 đến cuối năm 2010 4.3 Tóm lại: Chương 5: chuyển đổi từ cấu trúc đa mạng sang mạng hợp ngn tổng công ty bcvt việt nam 5.1 Mạng viễn thông tại: 5.1.1 Khái niệm mạng viễn thông; 5.1.2 Các đặc điểm mạng viễn thông nay; 5.1.3 Sơ lược mạng viễn thông Việt Nam; 5.1.4 Những hạn chế mạng viễn thông tại; 5.2 Nguyên tắc thực triển khai mạng NGN: 5.2.1 Yêu cầu chung; 5.2.2 Mục tiêu xây dựng; 5.2.3 Quá trình chuyển đổi bước; 5.3 Hướng phát triển mạng NGN nhà cung cấp dịch vụ khác nhau: 5.4 Các giải pháp đề xuất cho việc phát triển mạng NGN ngành: 5.4.1 Giải pháp xây dựng NGN sở mạng tại; 5.4.2 Giải pháp xây dựng NGN hoàn toàn mới; 5.4.3 Nhận xét đánh giá 5.5 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN VNPT: 5.5.1 Phân vùng lưu lượng; 5.5.2 Tổ chức lớp ứng dụng dịch vụ; 52 56 62 78 80 82 83 83 83 86 88 89 90 100 102 106 106 107 107 108 109 112 113 113 113 116 118 121 123 123 123 124 124 126 126 128 129 129 129 129 5.5.3 Tỉ chøc líp ®iỊu khiĨn; 5.5.4 Tỉ chøc líp trun t¶i; 5.5.5 Tỉ chøc líp truy nhËp 5.6 KÕt nèi m¹ng NGN víi m¹ng hiƯn t¹i: 5.6.1 KÕt nèi víi m¹ng PSTN; 5.6.2 KÕt nèi víi m¹ng Internet; 5.6.3 KÕt nèi víi m¹ng FR, X25 hiƯn 5.7 Lộ trình chuyển đổi: 5.8 Tóm lại: 130 131 133 133 133 135 136 136 138 Ch¬ng 1: Tỉng quan vỊ NGN Ch¬ng 1: Tỉng quan vỊ NGN 1.1 Khái niệm NGN: Khái niệm mạng hệ sau (NGN Next Generation Network) xuất vào cuối năm 90 để đối mặt với số vấn đề lên viễn thông đặc tính hoá nhiều nhân tố: mở cửa cạnh tranh nhà khai thác toàn cầu sở bÃi bỏ quy định lạc hậu thị trường, khai thác lưu lượng liệu sử dụng internet, nhu cầu mạnh mẽ khách hàng dịch vụ đa phương tiện gia tăng nhu cầu người sử dụng di động Nó khái niệm nhà thiết kế mạng sử dụng cho viƯc minh häa quan ®iĨm cđa hä ®èi víi mạng viễn thông tương lai ý tưởng việc xây dựng mạng có kiến trúc dịch vụ báo hiệu mở, trường đại học Columbia đưa vào tháng 10 năm 1995 với việc thành lập nhóm làm việc OPENSIG với mục tiêu nghiên cứu vấn đề điều khiển mạng theo hướng mở: báo hiệu, kiến trúc phân lớp, tạo dịch vụ liên quan đến mạng: Internet, Mobile, ATM, Sau vào năm 1997 tổ chức IEEE đà định hỗ trợ nhóm OPENSIG thông qua hội nghị OPENARCH (Open Architecture) hàng năm Mạng viễn thông hệ có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như: - Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau) - Mạng hội tụ (hỗ trợ cho lưu lượng thoại liệu, cấu trúc mạng hội tụ) - Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho phần tử mạng) - Mạng nhiều lớp (mạng phân phối nhiều lớp mạng có chức độc lập hỗ trợ thay khối thống mạng TDM) Bắt nguồn từ phát triển công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin hệ (NGN) đời mạng có sở hạ tầng thông tin dựa công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ cách đa dạng nhanh chóng, đáp ứng hội tụ thoại số liệu, cố định di động Như vậy, xem mạng thông tin hệ tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa kỹ thuật IP/ATM Nó truyền tải tất dịch vụ vốn có PSTN đồng thời nhập lượng liệu lớn vào mạng IP, nhờ giảm nhẹ gánh nặng PSTN GVHD: TS Võ Xuân Tựu -1- Chương 1: Tổng quan NGN Tuy nhiên, NGN không đơn hội tụ thoại liệu mà hội tụ truyền dẫn quang công nghệ gói, mạng cố định di động Vấn đề chủ đạo tận dụng hết lợi đem đến từ trình hội tụ Một vấn đề quan trọng khác bùng nổ nhu cầu người sử dụng cho khối lượng lớn dịch vụ ứng dụng phức tạp bao gồm đa phương tiện, phần lớn không trù liệu xây dựng hệ thống mạng 1.2 Đặc điểm mạng NGN: Mạng NGN có bốn đặc điểm chính: Nền tảng hệ thống mạng mở Mạng NGN mạng dịch vụ thúc đẩy, dịch vụ phải thực độc lập với mạng lưới Mạng NGN mạng chuyển mạch gói, dựa giao thức thống Là mạng có dung lượng ngày tăng, có tính thích ứng ngày tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu Trước hết, áp dụng cấu mở mà : - Các khối chức tổng đài truyền thống chia thành phần tử mạng độc lập, phần tử phân theo chức tương ứng, phát triển cách độc lập - Giao diện giao thức phận phải dựa tiêu chuẩn tương ứng Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có theo hướng mới, nhà kinh doanh vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp phần tử tổ chức mạng lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức phần tử thực nối thông mạng có cấu hình khác Tiếp đến, mạng NGN mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của: ã Chia tách dịch vụ với điều khiển gọi ã Chia tách gọi với truyền tải Mục tiêu chia tách làm cho dịch vụ thực độc lập với mạng, thực cách linh hoạt có hiệu việc cung cấp dịch vụ Thuê bao tự bố trí xác định đặc trưng dịch vụ mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ loại hình đầu cuối Điều làm cho việc cung cấp dịch vụ ứng dụng có tính linh hoạt cao GVHD: TS Võ Xuân Tựu -2- Chương 1: Tổng quan NGN Thứ ba, NGN mạng chuyển mạch gói, giao thøc thèng nhÊt Mang th«ng tin hiƯn nay, dï mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, lấy mạng làm tảng để xây dựng sở hạ tầng thông tin Nhưng năm gần đây, với phát triển công nghệ IP, người ta nhận thấy rõ ràng mạng viễn thông, mạng máy tính mạng truyền hình cáp cuối tích hợp mạng IP thống nhất, xu thÕ lín mµ ngêi ta thêng gäi lµ “dung hợp ba mạng Giao thức IP làm cho dịch vụ lấy IP làm sở thực nối thông mạng khác nhau; người lần có giao thức thống mà ba mạng lớn chấp nhận được; đặt sở vững mặt kỹ thuật cho hạ tầng sở thông tin quốc gia Giao thức IP thực tế đà trở thành giao thức ứng dụng vạn bắt đầu sử dụng làm sở cho mạng đa dịch vụ, bất lợi so với chuyển mạch kênh mặt khả hỗ trợ lưu lượng thoại cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho sè liƯu Tèc ®é ®ỉi míi nhanh chãng thÕ giới Internet, mà tạo điều kiện phát triển tiêu chuẩn mở sớm khắc phục thiếu sót Hình 1.1: Topo mạng hệ sau: 1.3 Những vấn đề cần quan tâm phát triển mạng NGN: Trước hết nhà cung cấp dịch vụ thống phải xem xét sở TDM mà họ đà lắp đặt phải đối đầu với định khó khăn việc nâng cấp hệ thống này, nên đầu tư vốn cho thiết bị chuyển mạch kênh xây dựng mạng NGN xếp chồng, hay chí nên thay tổng đài truyền thống chuyển mạch công nghệ sau Họ phải xem xét ảnh hưởng gia tăng lưu lượng Internet quay số trực tiếp với thời gian giữ máy ngắn nhiều Để trì cạnh tranh nhà khai thác cần tìm phương pháp cung cấp dịch GVHD: TS Võ Xuân Tùu -3- Ch¬ng 1: Tỉng quan vỊ NGN vơ míi cho khách hàng họ thời kỳ độ trước mạng họ tiến triển sang NGN cách đầy đủ Vấn đề lớn cần cân nhắc tới cần hỗ trợ dịch vụ thoại qua IP hàng loạt dịch vụ giá trị gia tăng khác chế best effort phân phối gói tin không đủ đáp ứng Một thách thức mở rộng mạng IP theo nhiều hướng, khả cung cấp đa dịch vụ giữ ưu mạng IP Để đảm bảo QoS cần thiết, nhà khai thác phải có khả cam kết cung cấp thỏa thuận mức dịch vụ (SLA), yêu cầu băng tần tham số chất lượng Một khía cạnh khác bảo đảm chất lượng quy mô mạng phải đủ lớn để cung cấp cho khách hàng nhằm chống lại tượng nghẽn cổ chai lưu lượng mạng lõi Một đặc trưng NGN khả tăng số lượng giao diện mở, điều hàm chứa nguy đe dọa an ninh mạng Do đó, đảm bảo an toàn thông tin trở thành vấn đề sống nhà khai thác nhằm bảo vệ mạng chống lại công từ phía tin tặc Các công cụ an ninh mật mà hóa phải luôn sẵn sàng Trong vòng hai thập kỷ vừa qua, công nghệ quang đà chứng minh phương tiện truyền tải thông tin hiệu khoảng cách lớn, công nghệ chủ đạo truyền dẫn mạng lõi Với cải tiến nay, công nghệ ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng DWDM, nâng cao đáng kể hiệu kinh tế truyền tải mạng cáp quang Ngày nay, IP theo dự kiến sÏ trë thµnh giao diƯn hoµn thiƯn thùc sù cho mạng lõi NGN Vấn đề quan trọng mạng cáp quang phải tối ưu cho điều khiển lưu lượng IP Một giải pháp có tính thuyết phục hội tụ lớp liệu lớp quang mạng lõi Việc hội tụ mang lại số lợi cung cấp dịch vụ tốc độ cao, bảo vệ dòng thông tin liên tục cho mạng quang với chuyển mạch nhÃn đa giao thức chung MPLS Một vấn đề không phần quan trọng vấn đề giải pháp quản lý thích hợp cho mạng NGN Trong mong muốn xây dựng mạng quản lý phải làm việc môi trường đa nhà đầu tư, đa nhà khai thác, đa dịch vụ mang tính logic, bộc lộ điểm cần lưu ý Mặc dù phải nhiều thời gian công sức trước hệ thống quản lý mạng triển khai, mục tiêu có giá trị thuyết phục mang lại nhiều lợi ích giảm chi phí khai thác, dịch vụ đa dạng Tất yếu tố dường làm cho NGN mang đậm phức tạp Tuy nhiên nên nhìn mạng NGN mạng thông tin toàn cầu ngày nay, mạng chuyển mạch kênh truyền thống chuyển mạch gói song song tồn tại, mạng di động cố định không đơn giản việc khai thác, chí thành phần mạng khác mạng yêu cầu phần quản lý riêng biệt Trên quan điểm đó, NGN hướng phức tạp, cho phép tiết kiệm chi phí khai thác cách thích đáng GVHD: TS Võ Xuân Tựu -4- Chương 1: Tổng quan NGN 1.4 Các phần tử mạng NGN Cấu trúc mạng NGN xác định bao gồm phần tử mạng cần thiết cho việc cung cấp dịch vụ thoại truyền thống Các nhà cung cấp NGN ®Ịu ®a cÊu tróc nµy nh lµ mét bíc chuyển tiếp lên NGN với sản phẩm Tuy nhiên giải pháp cụ thể riêng hÃng Nhìn chung, mạng NGN mạng phần lõi dựa công nghệ chuyển mạch gói, thành phần biên mạng giao tiếp với mạng: mạng truy nhập mạng ®ang tån t¹i hiƯn CÊu tróc m¹ng NGN cđa tổ chức Eurescom hình 1.2 Môi trường kiến tạo øng dơng Server øng dơng Call server Media server Tµi nguyên media Truy nhập tới mạng NGN Messaging server Tài nguyên media Mạng gói (IP/ATM) Media gateway Hỡnh 1.2: Caực phần tử cuả mạng NGN 1.4.1 Media Gateway (MG): MG hoạt động cổng giao diện mạng lõi IP mạng bên MG có chức chuyển lưu lượng thoại, liệu, fax, video mạng lõi chuyển mạch gói mạng chuyển mạch kênh (ví dụ PSTN) MG thực chức chính: ã Hỗ trợ quay số hai giai đoạn giai đoạn ã Tập hợp liệu cho việc tính cước hệ thống chăm sóc khách hàng ã Báo cáo cảnh báo kiện bất thường tràn tải tắc nghẽn GVHD: TS Võ Xuân Tựu -5- Chương 1: Tổng quan NGN ã Quản lý tài nguyên xử lý tín hiệu số đóng gói thoại để chuyển qua mạng gói ã Chuyển thoại d÷ liƯu qua giao thøc RTP (Real Time Transport Protocol) ã Phân phối tài nguyên xử lý tín hiệu số luồng điều khiển Gateway Controller ã Quản lý kết nối ã Hỗ trợ chức O&M cấu hình, giám sát ã Có thể tạo chức báo hiệu nhận báo hiệu gọi không thích hợp phải truyền tới Call server ã Chuyển đổi kiểu đầu cuối khác 1.4.2 Media Server: Thực chức xử lý trung gian, cung cấp chức cho phép tương tác chủ gọi ứng dụng thông qua thiết bị điện thoại, chức bao gåm: • • • • • • • • Chức biểu thị thoại, ghi thoại Tách tone, phát tone Tích hợp Fax hộp thư Cung cấp khả nhận dạng tiếng nói Cung cấp dịch vụ thoại hội nghị,Video hội nghị Chuyển tin chữ viết sang thoại Loại bỏ tiếng vọng Dịch khuôn dạng tin trường hợp tin không cung cấp mà hoá giải mà tài nguyên 1.4.3 Server cc gäi: Server cc gäi ®iỊu khiĨn cc gäi theo mô hình gọi, điều khiển báo hiệu ®iỊu khiĨn media gateway Server cc gäi ph¶i cung cÊp giao diện phía server ứng dụng phép điều khiển dịch vụ Server gọi mạng NGN gọi chuyển mạch mềm (Softswitch) Nếu chuyển mạch gói xem động lực cho hội tụ mạng Viễn thông kỹ thuật chuyển mạch mềm xem kỹ thuật để thực xu hướng thay cho kỹ thuật chuyển mạch kênh chuyển mạch gói truyền thống Softswitch coi nÃo mạng viễn thông hệ NGN với chức năng: GVHD: TS Võ Xuân Tựu -6- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam 5.2.3 Quá trình chuyển đổi bước: - Ưu tiên giải phân tải lưu lượng Internet cho tổng đài chuyển mạch nội hạt Đảm bảo cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng (bao gồm truy nhập Internet tốc độ cao) thành phố lớn trước - Tạo sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển dịch vụ đa phương tiện, phục vụ chương trình phủ điện tử, quốc gia - Ưu tiên thực mạng liên tỉnh trước nhằm đáp ứng nhu cầu thoại tăng hiệu sử dụng tuyến truyền dẫn đường trục - Mạng nội tỉnh thực có trọng điểm thành phố có nhu cầu truyền số liệu, truy nhập Internet băng rộng - Lắp đặt thiết bị chuyển mạch hệ mới, máy chủ để phục vụ dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao 5.3 Hướng phát triển mạng NGN nhà cung cấp dịch vụ khác nhau: Có hướng để phát triển mạng NGN: xây dựng mạng NGN hoàn toàn xây dựng mạng NGN dựa sở mạng có Tùy vào trạng mạng quan điểm nhà khai thác mà giải pháp thích hợp ứng dụng Hai quan điểm dựa vào yếu tố phát triển mạng phát triển dịch vụ qua hình sau: Hình 5.5: Xu hướng phát triển mạng dịch vụ theo quan điểm dựa sở mạng GVHD: TS Võ XuânTựu -124- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam Hình 5.6: Xu hướng phát triển mạng dịch vụ theo quan điểm xây dựng mạng hoàn toàn Việt Nam, việc xây dựng mạng NGN nhìn góc độ nhà khai thác dịch vụ khác nhau: nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (còn gọi nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP Established Service Provider) nhà cung cấp dịch vụ (còn có tên nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP Internet Service Provider nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng ASP Application Service Provider) Nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP (Established Service Provider) ã Đối với mạng truy nhập - Giảm số lượng phần tử m¹ng xÕp chång, tèi u hãa m¹ng PSTN - Tỉ chức lại mạng để có lực xử lý dịch vụ băng rộng - Từng bước triển khai chuyển mạch hệ Khởi đầu việc triển khai VoATM mức giang để xử lý lưu lượng Internet, kết nối lưu lượng mạng di động, lưu lượng dự báo trước (số liệu) - Xây dựng mạng đường trục Triển khai cổng tích hợp VoATM-GW/ VoIP-GW, giao thức chuyển mạch mềm (MeGaCo, MGCP, SIP, SIGTRAN, BICC,), định hướng chuyển mạch giang sang mạng NGN Đồng thời lắp đặt cổng điều khiển phương tiện MGC, thực chuyển đổi mạng NGN cấp giang ã Đối với mạng truy nhập GVHD: TS Võ XuânTựu -125- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam - Đầu tiên bắt đầu triển khai số dịch vụ đa phương tiện: dịch vụ truy nhập băng rộng ADSL, đồng thời đưa vào sử dụng chuyển mạch mềm khối tập trung thuê bao hệ có hỗ trợ băng rộng - Tiếp theo triển khai ứng dụng đa phương tiện cho ADSL, UMTS điện thoại IP Khi giá thành chuyển mạch sử dụng NGN đà thấp so với chuyển mạch kênh, QoS mạng NGN đà chuẩn hóa ta triển khai thêm đường dây điện thoại hay chuyển kết nối khách hàng từ tập trung thuê bao truyền thống đến mạng truy nhập NGN Đồng thời ta lắp đặt chuyển mạch mềm cho tổng đài nội hạt lắp đặt Access Gateway ®Ĩ nèi m¹ng hiƯn t¹i víi m¹ng lâi chun m¹ch gói NGN ã Yêu cầu mạng Phải đáp ứng yêu cầu độ tin cậy khả mở rộng Đồng thời dịch triển khai mạng phải tối ưu hóa việc sử dụng nguồn tài nguyên mạng Nhà cung cấp dịch vụ míi ISP/ ASP (Internet Service Provider/ Application Service Provider) Do nhà khai thác đà có sẵn hạ tầng chuyển mạch gói nên họ thuận lợi việc xây dựng mạng NGN Khi tiến hành xây dựng mạng hệ sau họ lắp đặt cổng điều khiển phương tiện MGC, server truy nhập mạng NAS (Network Access Server) server truy nhập băng rộng tõ xa BRAS (Broadband Remote Access Server), ®ång thêi ®a vào sử dụng giao thức báo hiệu SIP, H.323, SIGTRAN, vào VoIP giao thức bổ sung cho mạng Về cấu trúc mạng phải giảm cấp chuyển mạch đặc biệt tổng đài nội hạt, chuyển loại thuê bao sang thành thuê bao NGN 5.4 Các giải pháp đề xuất cho việc phát triển mạng NGN ngành: 5.4.1 Giải pháp xây dựng NGN sở mạng tại: 5.4.1.1 Nội dung giải pháp: Cơ sở hạ tầng mạng tổ chức lại phát triển lên Nâng cấp thiết bị chuyển mạch có (công nghệ TDM) để hỗ trợ dịch vụ chất lượng cao video, số liệu Đồng thời cã thĨ bỉ sung cã h¹n chÕ mét sè chun mạch đa dịch vụ (chuyển mạch mềm) số nút mạng chính, đặc biệt trung tâm điều khiển ứng dụng vùng lưu lượng GVHD: TS Võ XuânTựu -126- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam Ngoài giải pháp lại có phương án sau: ã Phương án Phương án áp dụng cho nhà khai thác mạng có yêu cầu đại hóa mở rộng mạng thời gian ngắn Phương án bao gồm bước Bước 1: mạng thoại TDM triển khai mạng truyền dẫn SDH, mạch chuyển mạch ATM đồng thời bổ sung thiết bị telephony server để quản lý thoại Đối với mạng số liệu giữ nguyên kỹ thuật IP/MPLS ATM/FR trang bị thêm cổng gateway, thực kết nối mạng thoại mạng số liệu nút biên mạng Bước 2: tiếp tục phát triển kỹ thuật SDH, ATM cho mạng thoại Với mạng số liệu phát triển thành mạng đa dịch vụ IP/MPLS tăng cường khả cổng giao tiếp nút biên mạng (chúng có nhiệm vụ kết nối mạng đa dịch vụ mạng thoại) Trang bị thêm IP telephone server cho quản lý mạng đa dịch vụ Bước 3: xây dựng mạng thống cho thoại liệu lúc chưa phải mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn Mạng PSTN sử dụng TMD không tồn riêng biệt Tiếp tục tích hợp phát triển mạng đa dịch vụ IP/MPLS Bước 4: hình thành mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn Lúc mạng đa dịch vụ IP/MPLS tồn phát triển Và telephony server IP telephone server quản lý mạng đa dịch vụ ã Phương án Phương án áp dụng cho nhà khai thác mạng có yêu cầu đại hóa mở rộng mạng thời gian dài Phương án bao gồm bước Bước 1: không phát triển thêm mạng thoại TDM từ sau Với mạng số liệu giữ nguyên mạng chuyển mạch gói IP/MPLS ATM/FR trang bị thêm cổng gateway Bước đến bước giống bước 2, 3, phương án 5.4.1.2 Ưu điểm: - Giá thành đầu tư ban đầu thấp - Có khả cung cấp dịch vụ mới, dịch vụ truy nhập băng rộng GVHD: TS Võ XuânTựu -127- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam - Bảo vệ tối đa nguồn vốn đà đầu tư mạng 5.4.1.3 Nhược điểm: - Việc nâng cấp chuyển mạch có từ TDM sang IP/ATM bước đệm mà không thay đổi công nghệ chuyển mạch phục vụ cho dịch vụ Điều có nghĩa không giải vấn đề khả tạo dịch vụ nguyên tắc tổ chức mạng hệ Và làm phát sinh nhiều vấn đề chuyển tiếp làm tăng chi phí sau - Chi phí đầu tư ban đầu thấp chi phí vận hành khai thác cao so với mạng quản lý thống toàn mạng - Khả cạnh tranh xuất nhà khai thác hệ họ có sở hạ tầng mạng NGN hoàn toàn 5.4.2 Giải pháp xây dựng NGN hoàn toàn mới: 5.4.2.1 Nội dung giải pháp: Giải pháp chủ trương giữ nguyên mạng không đầu tư tiếp tục phát triển Tập trung nhân lực tài lực vào việc triển khai tổng đài đa dịch vụ hệ sau Mạng NGN xây dựng trước hết phải có khả cung cấp nhu cầu dịch vụ mạng đà quen thuộc với khách hàng Sau triển khai số nhu cầu dịch vụ Kế tiếp triển khai nhiều dịch vụ mạng NGN phải cân cung cầu Các nút chuyển mạch hai mạng liên hệ (chủ yếu phục vụ cho dịch vụ thoại IP) thông qua cổng giao tiếp Media Gateway 5.4.2.2 Ưu điểm: - Thay đổi hoàn toàn cấu trúc mạng, tăng khả cạnh tranh - Hoàn toàn sẵn sàng cung cấp dịch vụ mới, dịch vụ truy nhập băng rộng - Thời gian triển khai nhanh chóng - Độ tương thích cao - Quản lý thống nhất, tập trung GVHD: TS Võ XuânTựu -128- Chương 5: Chuyển ®ỉi sang m¹ng NGN cđa TCTy BCVT ViƯt Nam 5.4.2.3 Nhược điểm: - Giá thành đầu tư ban đầu cao - Rủi ro dự báo nhu cầu vượt ngưỡng dẫn đến hậu đầu tư thấp, thời gian hoàn vốn lâu - Tăng chi phí phải tăng cường lực lượng lao động kỹ thuật 5.4.3 Nhận xét đánh giá: Có nhiều giải pháp đưa nhằm đáp ứng nhu cầu nhà khai thác mn chun tõ m¹ng trun thèng sang m¹ng thÕ hƯ sau Tùy vào trạng mạng, quan điểm nhà khai thác mà giải pháp thích hợp lựa chọn Và việc xây dựng mạng phải dựa vào nhu cầu khách hàng để thu hút giữ khách hàng Điều có nghĩa nhà khai thác triển khai mạng NGN theo hướng để đáp ứng cho nhu cầu phát triển dịch vụ khách hàng 5.5 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN VNPT: 5.5.1 Phân vùng lưu lượng: Cấu trúc mạng hệ sau xây dựng dựa phân bố thuê bao theo vùng địa lý, không tổ chức theo địa bàn hành mà phân theo vùng lưu lượng Trong mét vïng cã nhiỊu khu vùc vµ mét khu vực có nhiều tỉnh thành Số lượng tỉnh, thành khu vực tùy thuộc vào lưu lượng tỉnh thành (giả sử thuê bao loại có thời gian sử dụng lưu lượng tỉ lệ với số thuê bao) Căn vào phân bố thuê bao, mạng NGN VNPT phân thành vùng lưu lượng sau: - Vùng 1: tỉnh phía Bắc trừ Hà Nội - Vùng 2: Hà Nội - Vùng 3: tỉnh miền Trung Tây Nguyên - Vùng 4: Tp Hồ Chí Minh - Vïng 5: c¸c tØnh phÝa Nam trõ Tp Hå Chí Minh 5.5.2 Tổ chức lớp ứng dụng dịch vụ: Lớp ứng dụng dịch vụ tổ chức thành cấp cho toàn mạng nhằm bảo đảm cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao nhanh chóng, đồng việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng dễ dàng GVHD: TS Võ XuânTựu -129- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam Số lượng nút ứng dụng/ dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ số lượng loại hình dịch vụ có mạng Nút ứng dụng/ dịch vụ kết nối mức Gigabit Ethernet 1+1 với nút điều khiển loại đặt trung tâm mạng NGN Hà Nội TpHCM 5.5.3 Tổ chức lớp điều khiển: Lớp điều khiển tổ chức thành cấp cho toàn mạng, thay cấp nay, phân bố theo vùng lưu lượng Điều giúp cho ta giảm đến mức tối thiểu cấp mạng, tận dụng lực xử lý gọi thiết bị điều khiển hệ giảm chi phí đầu tư mạng Số lượng nút điều khiển phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh vùng lưu lượng tổ chức thành cặp (2 mặt phẳng A B) nhằm đảm bảo tính an toàn mạng Mỗi nút điều khiển kết nối với cặp nút chuyển mạch ATM+IP đường trục Trong giai đoạn đầu, vùng trang bị nút điều khiển Hình 5.7: Trình bày việc tổ chức lớp ứng dụng/ dịch vụ lớp điều khiển: Hình 5.7: Tổ chức lớp ứng dụng/ dịch vụ lớp điều khiển GVHD: TS Võ XuânTựu -130- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT ViƯt Nam 5.5.4 Tỉ chøc líp trun t¶i: Lớp truyền tải có chức truyền tải lưu lượng dạng ATM IP Trong chiến lược phát triển mạng NGN ngành, lớp tổ chức thành cấp: cấp đường trục (quốc gia) cấp vùng Hình 5.8: Tổ chức lớp truyền tải GVHD: TS Võ XuânTựu -131- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam ã Cấp đường trục (cấp quốc gia) Cấp tổ chức thành mặt phẳng (để đảm bảo độ an toàn mạng) có nhiệm vụ chuyển mạch gọi vùng lưu lượng Các thành phần cấp nút chuyển mạch đường trục ATM+IP tuyến truyền dẫn Các tuyến kết nối chéo nút đường trục khả nhỏ chúng 2.5 Gbps Số lượng quy mô nút chuyển mạch đường trục phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh đường trục Trong giai đoạn đầu, nút chuyển mạch đường trục trang bị với khả chuyển mạch ATM < 20 Gbps khả định tuyến tối đa 300 triệu gói/ giây Các nút đặt trung tâm truyền dẫn liên tỉnh VTN ã Cấp vùng Các thành phần cấp vùng nút chuyển mạch nội vùng ATM+IP tập trung nội vùng Nhiệm vụ chúng đảm bảo cho việc chuyển mạch gọi gọi sang vùng khác Các nút chuyển mạch nội vùng kết nối mức tối thiểu 155 Mbps Và chúng đặt vị trí tổng đài chủ host kết nối trực tiếp với theo dạng vòng ring Hơn nữa, chúng nối đến nút chuyển mạch đường trục mặt phẳng tuyến truyền dẫn nội vùng (155 Mbps) Một điều cần lưu ý nút chuyển mạch nội vùng phải tích hợp tính máy chủ truy nhập băng rộng từ xa BRAS (Broadband Remote Access Server) nh»m thùc hiÖn chøc điểm truy nhập IP POP băng rộng cho thuê bao xDSL Số lượng quy mô nút chuyển mạch vùng giai đoạn đầu phụ thuộc vào nhu cầu dịch vụ vùng Trong giai đoạn ban đầu, nút chuyển mạch có khả chuyển mạch tối đa 2.5 Gbps khả định tuyến không lớn 500 ngàn gói/giây Các tập trung ATM/ IP kết nối với nút chuyển mạch nội vùng tuyến dẫn tối thiểu 155 Mbps Ngoài tập trung kết nối đến truy nhập lớp truy nhËp b»ng c¸c tun n*E1 nhiƯm vơ cđa c¸c tập trung tập trung luồng E1 thành luồng ATM Và chúng đặt điểm trun dÉn néi tØnh hiƯn GVHD: TS Vâ Xu©nTùu -132- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam Số lượng quy mô tËp trung phơ thc vµo sè nót truy nhËp vµ số thuê bao nút truy nhập 5.5.5 Tổ chøc líp truy nhËp: Líp truy nhËp gåm c¸c nót truy nhập hữu tuyến vô tuyến tổ chức không phụ thuộc theo địa giới hành Các nút truy nhập vùng lưu lượng nối tới nút chuyển mạch đường trục vùng tương ứng (thông qua nút chuyển mạch nội vùng) mà không kết nối tới nút chuyển mạch đường trục vïng kh¸c Nót truy nhËp kÕt nèi víi nót chun mạch nội vùng kênh có tốc độ phụ thuộc vào số lượng thuê bao nút truy nhập (n*E1) Các thiết bị truy nhập hệ phải có khả cung cấp cổng dịch vụ POTS, ATM, IP, FR, IP VPN, xDSL, VoIP, VoATM, … 5.6 KÕt nèi m¹ng NGN víi m¹ng hiƯn t¹i: 5.6.1 KÕt nèi víi m¹ng PSTN: KÕt nèi NGN víi m¹ng PSTN thực thông qua thiết bị ghÐp luång trung kÕ (Trunking Gateway) ë møc nxE1 vµ báo hiệu số Không sử dụng báo hiệu R2 cho kết nối Cấu hình kết nối mô tả hình 5.9 : GVHD: TS Võ XuânTựu -133- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT ViƯt Nam NGN PSTN Service Node Líp øng dơng & dịch vụ Chuyển mạch Lớp điều khiển quốc tế Call Controller Call Controller Chun m¹ch Plane A CÊp Trơc qc gia qc gia TGW Plane B ATM+IP Chun m¹ch néi hạt ATM+IP Internet >155Mb/s Cấp Vùng TGW Truy nhập thuê bao ATM+IP ATM+IP SDH Ring ATM+IP Nót chun m¹ch ATM+IP >155Mb/s ATM >155Mb/s Bé tËp trung ATM ATM >nxE1 Access ATM+IP Access >nxE1 Access Access H×nh 5.9 : CÊu h×nh kết nối NGN-PSTN Các thiết bị Trunking Gateway có tính chuyển tiếp gọi thoại tiêu chuẩn 64Kbps gọi thoại VoIP qua mạng NGN Điểm kết nối thực tổng đài Host tandem nội hạt cho tổng đài Gateway quốc tế nhằm giảm cấp chuyển mạch, giảm chi phí đầu tư cho truyền đẫn chuyển mạch mạng PSTN tận dụng lực chuyển mạch GVHD: TS Võ XuânTựu -134- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam mạng NGN Đối với mạng PSTN, mạng NGN đóng vai trò hệ tổng đài Transit quốc gia mạng PSTN cho dịch vụ thoại tiêu chuẩn 64kbps Các thoại liên tỉnh tiêu chuẩn 64kbps liên tỉnh quốc tế từ tổng đài Host PSTN chuyển tiếp qua mạng NGN với Host khác tới tổng đài Gateway quốc tÕ 5.6.2 KÕt nèi víi m¹ng Internet: KÕt nèi m¹ng NGN với trung tâm mạng Internet ISP IAP thực node ATM+IP quốc gia thông qua giao tiếp mức LAN Tốc độ cổng LAN không thấp tốc độ theo chuẩn Gigabit Ethernet Nếu trung tâm mạng không vị trí đặt node ATM+IP quốc gia th× sư dơng kÕt nèi LAN qua cỉng quang GbE Điểm kết nối mạng NGN với node truy nhập mạng Internet POP độc lập cho thuê bao truy nhập gián tiếp thực node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp mức LAN Tốc độ cổng LAN phụ thuộc vào qui mô POP Nếu POP không vị trí đặt node ATM+IP nội vùng sư dơng kÕt nèi LAN qua cỉng quang §èi víi vệ tinh tổng đài host PSTN có tích hợp tính truy nhập internet POP điểm kết nối mạng NGN với node truy nhập mạng internet POP thích hợp thực tập trung ATM node ATM+IP nội vùng thông qua giao tiếp ATM thuộc vào vị trí POP thích hợp NGN PSTN Lớp ứng dụng & dịch vụ Chuyển mạch quốc tế Lớp điều khiển Chuyển mạch quốc gia Cấp Trơc qc gia Chun m¹ch néi h¹t Service Node Call Controller Internet ATM+IP CÊp Vïng POP Truy nhËp thuª bao ATM+IP ATM Líp truy nhËp BBRAS Bé tËp trung ATM Access H×nh 5.10: CÊu h×nh kÕt nèi NGN - Internet - PSTN GVHD: TS Võ XuânTựu -135- Chương 5: Chuyển ®ỉi sang m¹ng NGN cđa TCTy BCVT ViƯt Nam 5.6.3 Kết nối với mạng FR, X25 : Các m¹ng FR, X25 hiƯn sÏ thc líp truy nhËp mạng NGN kết nối với mạng NGN qua tập trung ATM 5.7 Lộ trình chuyển đổi: Ngành bưu viễn thông Việt Nam đà có lộ trình chuyển đổi từ mạng sang mạng NGN cho giai đoạn 2001 2010 Lộ trình bao gồm giai đoạn nhỏ sau: Hình 5.11: Lộ trình chuyển đổi ã Giai đoạn 2001 2003 Trong giai đoạn ta triển khai lắp đặt nút điều khiển, nút dịch vụ phần mạng đường trục Đầu tiên trang bị nút khiển nút dịch vụ miền Bắc (tại Hà Nội) miền Nam (Tp Hồ Chí Minh) Năng lực xử lý nút phải triệu BHCA (Busy Hour Call Attempt) tương đương với 240 ngàn kênh trung kế hay 400 ngàn thuê bao GVHD: TS Võ XuânTựu -136- Chương 5: Chuyển đổi sang mạng NGN TCTy BCVT Việt Nam Đối với chuyển mạch đường trục lắp đặt nút (nút đôi điểm có mặt phẳng) miền Bắc (Hà Nội), miền Nam (Tp Hồ Chí Minh), miền Trung (Đà Nẵng) Trang bị cổng trung kế Trunk Gateway nút chuyển mạch nội vùng cho 11 tỉnh, thành phố có lưu lượng thông tin lớn đồng thời thực kết nối chuyển mạch NGN với chuyển mạch truyền thống nơi 11 tỉnh, thành phố bao gồm Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Bình Dương, Cần Thơ Lắp đặt nút truy nhập NGN (giải pháp tạm thời nút truy nhập xDSL) nh»m cung cÊp dÞch vơ truy nhËp Internet tèc độ cao tổng đài Host trung tâm tỉnh kể Như vào giai đoạn có mạng chuyển mạch liên vùng nội vùng vùng lưu lượng Một phần lưu lượng thoại mạng đường trục PSTN chuyển sang mạng đường trục NGN ã Giai đoạn 2004 2005 Đây giai đoạn hoàn chỉnh mạng cấp đường trục Trước tiên triển khai dịch vụ truy nhập băng rộng xDSL tất tỉnh, thành nước lắp đặt tập trung chuyển mạch gói thực chức BRAS (phục vụ cho dịch vụ truy nhập Internet qua xDSL) Tăng số lượng tập trung băng rộng, thiết bị truy nhập NGN Tăng số nút điều khiển số nót chun m¹ch nh»m më réng vïng phơc vơ cđa mạng NGN Hoàn thiện tổ chức mặt phẳng chuyển mạch cấp đường trục chuyển mạch cấp vùng Đối với chuyển mạch cấp đường trục lắp đặt thêm tổng đài chuyển mạch lõi Hà Nội Tp Hồ Chí Minh Tại Đà Nẵng lắp đặt thêm trung tâm điều khiển chuyển mạch mềm ã Giai đoạn 2006 2010 Trong giai đoạn hoàn thiện lớp điều khiển Các nút chuyển mạch cấp đường trục, nút điều khiển bổ sung thêm để tạo thành mặt phẳng chuyển mạch A B đầy đủ Lúc nhiệm vụ lớp chuyển tải lưu lượng cho vùng lưu lượng Lúc lưu lượng PSTN phần chuyển qua mạng truyền thống phần lớn chuyển qua mạng NGN GVHD: TS Võ XuânTựu -137- Chương 5: Chuyển đổi sang m¹ng NGN cđa TCTy BCVT ViƯt Nam 5.8 Tãm lại: - - Với nhu cầu ngày đa dạng dịch vụ khách hàng số lượng,chất lượng dịch vụ, lẫn công nghệ cao Đòi hỏi phải có hệ thống mạng tích hợp tất dịch vụ lại để cung cấp cho khách hàng với chất lượng tốt nhất, giảm chi phí đầu tư, mạng NGN Mạng viễn thông Tổng công ty Bưu Viễn thông Việt Nam không đáp ứng yêu cầu đó, cần phải chuyển đổi từ cấu trúc đa mạng sang mạng hợp NGN Tỉng c«ng ty Bu chÝnh ViƠn th«ng ViƯt Nam đà nghiên cứu giải pháp để xây dựng mạng NGN vừa đại vừa tận dụng lại mạng có, nhằm tránh lÃng phí đem lại hiệu cao GVHD: TS Võ XuânTựu -138-