(Luận văn) xây dựng cấu trúc truyền tải man e để triển khai mobile backhaul trên mạng vnpt hưng yên

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG -o0o - Bùi Tuấn Việt an lu XÂY DỰNG CẤU TRÚC TRUYỀN TẢI MAN-E ĐỂ TRIỂN KHAI n va MOBILE BACKHAUL TRÊN MẠNG VNPT HƯNG YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI - 2021 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 an lu va n 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 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 an lu Bùi Tuấn Việt n va 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 an lu phạm vi luận văn va Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp n giúp đỡ động viên tơi suốt q trình thực nội dung luận văn Do hạn chế thời gian thực hiện, kiến thức chun mơn thân nên khó tránh khỏi sai sót q trình thực luận văn, mong đóng góp thầy cơ, học viên quan tâm bổ sung hồn thiện trình nghiên cứu đề tài Chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận văn Bùi Tuấn Việt iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH CÁC SÁCH BẢNG .x DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ xi MỞ ĐẦU Chương 1-TỔNG QUAN VỀ MOBILE BACKHAUL VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI MAN-E .2 1.1 Giới thiệu chương 1.2 Khái niệm mạng Mobile Backhaul 1.3 Khai thác công nghệ IP RAN 1.3.1 Công nghệ CESoPSN SAToP an lu 1.3.2 Công nghệ L2TPv3 .5 1.3.3 Công nghệ AToM va n 1.4 Các chế đồng 1.4.1 Đồng phần tử UTRAN sử dụng ACR 1.4.2 Đồng phân tử Utran sử dụng Sync-E .9 1.4.3 Đồng phần tử Utran sử dụng PTP (IEEE 1588v2) .10 1.5 Đảm bảo chất lượng dịch vụ IP RAN 12 1.5.1 QoS mạng IP 12 1.5.2 Các tham số đánh giá QoS mạng IP 13 1.5.3 Các giải pháp liên quan đến việc hỗ trợ QoS mạng IP 14 1.5.4 Một số yêu cầu QoS mạng Mobile Backhaul .17 1.6 Công nghệ cấu trúc mạng Man-E .19 1.6.1 Tổng quan mạng Metro Ethernet 19 1.6.2 Kiến trúc mạng Metro Ethernet 20 1.6.3 Các chế nguyên tắc hoạt động mạng MAN-E 22 1.7 Các chế dự phòng 26 1.7.1 IGP .26 iv 1.7.2 MPLS TE 27 1.7.3 VRRP .27 1.7.4 LACP 28 1.7.5 BFD 28 1.7.6 RSTP 29 1.8 Kết luận chương .30 Chương 2-HIỆN TRẠNG CẤU TRÚC MẠNG MOBILE BACKHAUL VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI MAN-E CỦA VNPT HƯNG YÊN 31 2.1 Giới thiệu chương 31 2.2 Hiện trạng mạng Mobile Backhaul VNPT Hưng Yên 31 2.3 Hiện trạng cấu trúc mạng MAN-E ứng dụng khai thác mạng VNPT Hưng yên 32 2.3.1 Cấu trúc mạng MAN-E VNPT Hưng Yên 32 2.3.2 Các dịch vụ ứng dụng khai thác mạng Man-e VNPT Hưng yên 35 an lu 2.3.2.1 Dịch vụ Internet tốc độ cao HIS (High Speed Internet) .35 2.3.2.2 Dịch vụ thoại VoIP (Voice Over Internet) 36 va n 2.3.2.3 Dịch vụ VoD (Video On Demand) .37 2.3.2.4 Dịch vụ IPTV (Internet Protocol Television) .37 2.3.2.5 Dịch vụ VPN (E-LINE) 38 2.3.2.6 Dịch vụ VPN (E-LAN) .40 2.3.2.7 Dịch vụ VPN (E-TREE) .41 2.4 Kết luận chương .43 Chương 3-PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI CẤU TRÚC MẠNG TRUYỀN TẢI MAN-E CHO MOBILE BACKHAUL CỦA VNPT HƯNG YÊN .44 3.1 Giới thiệu chương 44 3.2 Các phương án triển khai Mobile Backhaul 44 3.2.1 Triển khai cho node BTS 44 3.2.2 Triển khai cho nodeB/enodeB 45 3.3 Các chế triển khai QoS Mobile backhaul mạng MAN-E 47 3.3.1 Triển khai QoS toàn miền mạng MAN-E 47 3.3.2 Áp sách QoS cho mạng mobile backhaul 51 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 an lu n va vi DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 2G Second Generation Thế hệ thứ hai 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3rd Generation Partnership Project Dự án hợp tác hệ thứ 4G Fourth-Generation Công nghệ truyền thông hệ thứ tư A ASG Aggregation Site Gateway an lu thiết bị thu gom lưu lượng từ CSG truyền tải tới BSC n va B BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát di động BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BRAS Broadband Remote Access Server Server truy nhập băng rộng C CE Customer Edge Thiết bị biên khách hàng CoS Class Of Service Lớp dịch vụ CSG Cell Site Gateway thiết bị cung cấp kết nối E1/GE/FE để thu gom lưu lượng 2G/3G/4G D vii Diffserv Differentiated Services Mơ hình dịch vụ phân biệt DSCP Differentiated Services Code Point Trường nằm byte gói tin IP đánh dấu độ ưu tiên E EnodeB Evolved NodeB NodeB phát triển EPC Evolved Packet Core Mạng lõi gói phát triển E-UTRAN Evolved-UTRAN Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS phát triển EVC Ethernet Virtual Connection Đường kết nối ảo G lu Gateway GPRS Support Node an GGSN Nút định tuyến GPRS va n I IP Internet Protocol Giao thức internet IP RAN IP Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến truyền tải IP M MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức N NNI Network-to-Network Interface P Giao diện mạng - mạng viii PE-AGG Provider Edge Aggregation Router core metro PTP Precision Time Protocol Giao thức thời gian xác PW Pseudo Wire Phương thức giả định Q QoS Chỉ số Chất lượng dịch vụ Quality of Service R Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RSTP Rapid Spanning Tree Protocol STP hội tụ nhanh an lu RAN n va S SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng SynE Synchronous Ethernet Đồng Ethernet STP Spanning Tree Protocol Giao thức ngăn chặn lặp vòng S-VLAN Service VLAN VLAN dịch vụ T TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TE Traffic Engineering Điều khiển lưu lượng ToS Type Of Service Trường nằm byte gói tin IP, đánh dấu độ ưu tiên 47 - Trên MAN-E cung cấp kênh truyền L3VPN từ UPE PE-AGG - Kết nối PE Mobile PE-AGG sử dụng giao thức định tuyến eBGP - Giữa PE mobile khai báo cấu hình VPRP đảm bảo tính dự phịng 3.3 Các chế triển khai QoS Mobile backhaul mạng MAN-E 3.3.1 Triển khai QoS toàn miền mạng MAN-E Hệ thống mạng truyền tải MAN-E thu gom truyền tải loại lưu lượng, loại có yêu cầu chất lượng dịch vụ khác Các dịch vụ liệu, internet chấp nhận truyền trễ, jitter, dịch vụ thoại, data nhạy cảm với tham số đường truyền Việc triển khai QoS mạng IP nói chung QoS cho riêng dịch vụ mobile quan trọng Theo khuyến nghị ITU, Tập đoàn VNPT ban hành tiêu chuẩn chung cho loại dịch vụ miền IP là: Bảng 1: Tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ mạng IP lu Ví dụ Giao thức điều khiển RSVP, OSPF, ISIS, BGP VoIP Voice Thoại Báo hiệu cho thoại SIP, H.248, IGMP Báo hiệu Tín hiệu đồng IEEE1588v2 Báo hiệu an Ứng dụng Lớp dịch vụ 802.1P Quản lý mạng Điều khiển Video on Demand, Truyền hình IP Broadcast TV SNMP, SSH MPLS Codepoint EXP CS-6 EXP n va Video DiffServ EF EF EXP EF AF41 OAM EXP4 AF41 VPN Point-to-Point, Multipoint-to- Truyền số liệu Multipoint service AF31 EXP VPN Truyền số liệu AF21 EXP 48 Point-to-Point, Multipoint-toMultipoint service FTTH Inprofile EXP Internet Chuẩn Default DSLAM, FTTB, FTTC Out-ofprofile EXP (Nguồn: Tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ theo VB số 478/QĐ-VNPT-VT ban hành 12/02/2010) Việc triển khai QoS phải gán tất tiêu chuẩn ưu tiên theo bảng vào loại dịch vụ phân đoạn mạng Lưu lượng IP truyền qua lớp mạng, lớp mạng có kỹ thuật triển khai QoS riêng Trong nội miền metro an lu mạng lõi IP, việc đánh dấu lớp dựa vào trường EXP MPLS Trong miền thiết bị truy nhập miền Metro phân biệt lớp QoS dựa vào trường 802.1P (CoS) va n DSCP Theo nguyên tắc triển khai QoS chức QoS mạng Metro cần quan tâm để đồng với phân miền mạng khác Đây mơ hình khuyến nghị triển khai QoS mạng VNPT: MIỀN KHÔNG TIN CẬY DSLAM, MSAN, OLT/ONU L2SW UPE UPE MAN E VN2 PE HSI IPTV VoIP PE-AGG UPE Miền khách hàng PE PE-AGG Miền truy nhập DSCP, ToS, CoS, protocol, IP, MAC, port Mobile MAN E  Classification  Packet Marking  Ingress Policing  N/A PE 802.1p  MPLS EXP Marking  Egress Sharping MPLS EXP IP core  Egress Sharping 802.1p MPLS EXP Hình 3: Mơ hình triển khai QoS mạng VNPT SVC  Ingress Policing 802.1p QoS model Modem HGW, CPE, POTS MIỀN KHÔNG TIN CẬY MIỀN TIN CẬY 49 Bài toán xử lý thiết kế đồng đảm bảo QoS miền tin cậy với lớp QoS: Control, Realtime, Video, Critical-Data1, Critical-Data2, Business-Hsi Residental-Hsi Theo khuyến nghị ITU yêu cầu QoS cho loại dịch vụ, kết hợp với tính tốn tỉ lệ chiếm băng thông, ta áp lớp QoS theo bảng đây: Bảng 2: Quy định QoS lưu lượng mạng VNPT TT QoS Class Apply Bandwidth link (%) DiffServ Codepoint 802.1p (CoS) MPLS EXP CONTROL CS6 6 REAL-TIME 15 EF 5 VIDEO 30 AF41 4 CRICTICAL DATA1 15 AF31 3 CRICTICAL DATA2 10 AF21 2 14 In - profile 1 Out - profile 0 Default 0 an lu n va BUSINESS HSI RESIDENTAL HSI 15 (Nguồn: Qui hoạch giá trị QoS theo định 478/QĐ-VNPT-VT ban hành 12/02/2010) Triển khai QoS mạng Metro theo bước: Classification (phân loại lưu lượng), Policing (giới hạn băng thông, xử lý lưu lượng vi phạm băng thông), Marking (xếp lưu lượng vào lớp thích hợp), Shaping (queuing + schedulling) Cấu hình triển khai giao diện NNI UNI mạng metro 50 Giao diện NNI (trong miền metro) Hình 4: Mạng metro gồm lớp QoS Theo mơ hình trên, việc thực QoS miền metro thực qua giao diện: lu an Giao diện (1) (3): Không Classification, Policing, Shaping, Marking từ EXP sang mạng lõi ngược lại n va miền metro sang CoS bit (do L2VPN qua đây) hướng từ metro Giao diện (2): thực Classification cho dịch vụ, không Policing Marking, sử dụng chế Shaping theo QoS Class theo tỷ lệ bảng Giao diện UNI (trong miền truy nhập metro) Hình 5: Miền mạng thiết bị truy nhập mạng metro 51 Các thiết bị miền CE (Dslam/OLT/Access Switch) xử lý lớp phải có khả classification lưu lượng vào từ lớp (Port), (VLAN, CoS), (DSCP, ToS, IP) đến lớp (TCP, UDP, SCTP, socket port) Việc thực QoS qua giao diện mơ hình sau: Giao diện (1): - Chiều input: Classification theo thông số Port, C-VLAN, CoS, ToS, DSCP, Policing theo Port + C-VLAN, Marking theo trường CoS 802.1p cho loại dịch vụ - Chiều output: Classification theo Port, C-VLAN, S-VLAN, Marking ánh xạ từ lớp miền tin cậy sang lớp khách hàng yêu cầu Giao diện (2): - Chiều input: Classification theo Port+ C-VLAN+S-VLAN - Chiều output: Classification theo Port+ C-VLAN+S-VLAN an lu Giao diện (3): - Chiều input: Classification theo Port+S-VLAN, không cần policing, Marking n va chuyển CoS sang EXP miền MPLS - Chiều output : Marking từ Exp sang CoS, khơng cần Sharping 3.3.2 Áp sách QoS cho mạng mobile backhaul Sau toán QoS toàn mạng IP thực tất phân đoạn mạng Metro, ta triển khai áp profile QoS cho Mobile backhaul Dịch vụ sử dụng dịch vụ L3VPN, UPE cấu hình 01 VLAN cho dịch vụ 2G, 02 VLAN cho 3G 02 VLAN cho 4G (1 VLAN dùng cho service VLAN dùng cho OAM quản lý) 52 UNI 3G Node B FE/GE C/S-VLAN RNC Node B 802.1p CSG C/S-VLAN E1/T1 BTS ASG Bắt buộc 2G: CIR = n*2Mbps (n số E1)) - 3G: CIR = m *10Mbps (m số Node B) 2G Classification: Port + S-VLAN + 802.1p Marking: 802.1p -> Exp Shaping: Bảng Classification: Thông số để phân tách liệu dịch vụ + IPP/DSCP/802.1p Policing: theo Port - E1/T1 PE-AGG UPE Tuỳ chọn BSC Marking: 802.1p CoS Classification: Exp Marking: Exp -> 802.1p Classification: Port + C-VLAN+802.1p Marking: CoS -> CoS/DSCP/IPP Hình 6: Cấu trúc CSG nối trực tiếp với UPE Theo nguyên tắc thiết kế, ring CSG kết nối trực tiếp với UPE, thực cấu hình gán profile QoS cho dịch vụ mobile cấu hình CSG gồm: Trên cổng kết nối tới UPE, thực việc phân tách loại liệu đánh dấu trường 802.1p theo tiêu chuẩn cho phần backhaul Bảng 3: Tiêu chuẩn QoS cho dịch vụ mạng mobile backhaul lu Ứng dụng SP class an STT VoIP, IEEE1588 V2 CONTROL REALTIME n Control network protocol va 802.1p (CoS) Mobile backhaus 2G Mobile backhaus Voice 3G Mobile backhaus Video phone VIDEO 4 Enterprise Data Crictical data Enterprise Data Crictical data 2 Business HSI Business HSI Mobile backhaus Data 3G Residential his (Nguồn: Tiêu chuẩn QoS cho mạng di động theo VB số 1777/TTr-KTM-DKTU ngày 08/08/2017) 53 Trên cổng kết nối tới nodeB trạm BTS, thực việc policing theo cổng, áp dụng công 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 : an lu Kết nối phần nội mạng Man-E lên mạng VN2 bao gồm từ UPE PE-AGG, va từ PE-AGG PE-VN2 tới core di động (RNC, MME/EPC ) n 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 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 phòng bảo vệ an lu 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 va n MƠ HÌNH KẾT NỐI MẠNG TRUYỀN TẢI MOBILE BACKHAUL VNPT HƯNG YÊN Ring 5: 10G UPE Host Mỹ Hào UPE Văn Giang Lạc Đạo 17.0 km CSG 4.5 km CSG Văn Lâm 139 14.2 km Đông Kết CSG ASG 3.2 km CSG s 2Gbp Từ Hồ 16.0 km Trưng Trắc Cẩm Xá HƯNG YÊN CSG Đông Tảo CSG UPE Khoái Châu 4.6 km 140 UPE Văn Lâm CSG 0.1 km Khoái Châu 4Gbp 2Gbps CSG Ring 1: 10G 142 4.0 km 8.6 km CSG 12.5 km 0.1 km CSG Phố Nối 8.0 km 0.1 km Văn Giang CSG 2.0 km 141 3.2 km Hưng Long Thuần Hưng CSG 2Gbp HYN00HYN 129 Yên Mỹ Trương Xá CSG CSG 11.0 km UPE Yên Mỹ CSG Bạch Sam 149 CSG 0.1 km CSG UPE Kim Động 6.5 km Chợ Thi 147 0.1 km Hưng Yên 0.1 km CSG Tiên Lữ 4.4 km Kim Động 144 9.5 km UPE Hưng Yên CSG 9.9 km 8.1 km Ba Hàng UPE Ân Thi Thụy Lôi CSG Ring 3: 10G 0.1 km 148 Legend PE CSG 4.6 km Ring 2: 10G CSG 0.1 km CSG 10.0 km CSG Dốc Lã 7.3 km 143 s Chợ Gạo 15.2 km CSG 9.4 km 0.1 km Ân Thi bp 4G HOST MỸ HÀO 130 CSG Thọ Vinh Dân Tiến 12.1 km ASG 5.2 km Ring core 20Gbps HYN00HMH s s 146 UPE Tiên Lữ CSG 145 UPE Bạch Sam UPE Phù Cừ CSG 0.1 km 6.1 km 28.0 km Đình Cao Phù Cừ Ring 4: 10G PE-AGG UPE CSG nodeB Cell Site Gateway NodeB Hình 7: Sơ đồ cấu trúc mạng MAN-E cho mobile backhaul VNPT Hưng Yên 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 trạng thái sẵn sàng, tích hợp chế bảo vệ bị kết nối đảm bảo thời gian khôi 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 cịn lại đảm bảo dịch vụ ln 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 an lu hướng mạng lõi Metro Cơ chế hoạt động đường hầm tạo va LDP với số primary secondary xác định hướng hướng dự phòng n kết nối BSC ASG2 PEAGG PEAGG ku W pP Maste c Ba r PW ASG1 Metro core dự òn ctiv ph a VLL VL L e g Metro access Metro access UPE UPE UPE CSG/ Switch L2 BTS/nodeB BTS/nodeB Hình 8: Cơ chế bảo vệ phân đoạn mạng metro 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 toàn 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 an lu Trên hướng kết nối từ BTS/nodeB CSG/L2Switch từ CSG/L2Switch UPE, thực cấu hình LACP (link aggregation control protocol) Giao thức va n 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 mơ 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 57 BSC RNC ASG1 ASG2 Mobile PE VRRP Trunking + load sharing PEAGG Trunking + load sharing PEAGG Metro core dự VLL òn dự ctiv ph a VLL VL L phò VL L ng ac tiv e e g Metro access Metro access UPE RSTP UPE CSG/ Switch L2 Switch L2/Cell site ring RSTP CSG/ Switch L2 P P CSG/ Switch L2 L AC C CSG/ Switch L2 LA CP LA BTS/nodeB P Isolate LAC BTS/nodeB BTS/nodeB BTS/nodeB 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 lu khai thác, việc triển khai cấu trúc mạng MAN-E cần xây dựng lộ trình phù an hợp nhằm đảm bảo hiệu đầu tư rút ngắn thời gian cung cấp dịch vụ va n Hiện việc triển khai cấu trúc mạng Man-E VNPT Hưng yên đề xuất đến cuối năm 2022 sau : Trên sở tính tốn băng thông 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 th bao di động Với dự tính băng thơng thuê bao, kết nối nối thiết bị ta có bảng dự báo băng thơng trung bình để giải cho toán cấu trúc cho mạng MAN-E VNPT Hưng Yên 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 10 11 12 RING 5.2 Kết nối BRAS/BNG Kết nối PE Kết nối VoD Kết nối di động 3G&4G Loại thiết bị (PE-AGG, UPE) Lưu lượng ring cuối 2022 (Gbps) PE-AGG UPE 200 140 130 80 130 110 160 100 100 60 PE-AGG 1.150 90 20 60 Ghi (Nguồn: Cấu trúc triển khai mạng MAN-E VNPT Hưng Yên theo VB số 1123/QĐ-VNPT- lu an CN ngày 16/09/2021) va Như cấu trúc mạng Man-E Hưng yên đến cuối năm 2022 gồm : n 01 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 59 Qua phương án triển khai đưa mơ hình cấu trúc tổng thể mạng MAN-E xây dựng VNPT Hưng Yên an lu 3.5 Kết luận chương n va Hình 10: Cấu trúc mạng Man-e Hưng yên cuối năm 2022 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 thơng 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 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 an lu nâng cấp cho việc xây dựng cấu trúc cho mạng MAN-E đến giai đoạn hết năm 2022 n Hướng nghiên cứu va theo định hướng phát triển tập đoàn 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 thơng, độ trễ tiêu chuẩn kỹ thuật địi 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 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO an lu 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 thông tin - Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng CdiT (2008) Tài liệu đào tạo mạng MEN, Chương trình bồi dưỡng kiến thức công 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’’, n va