Cơ sở hạ tầng này có thể tích hợp những đặc điểm có lợi của PSTN/ISDN và IN vào trong một mạng dựa trên cơ sở IP mà không ảnh hưởng đến các dịch vụ đặc trưng đang tồn tại đối với người s
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -o0o - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MẠNG NGN VÀ THIẾT KẾ MẠNG NGN CỦA VNPT NGÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MÃ SỐ : HÀ THỊ LAN Người hướng dẫn khoa học: GS.TS TRẦN ĐỨC HÂN Hà Nội 10/2005 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204941641000000 Mở đầu MỞ ĐẦU Do tăng trưởng bùng nổ Internet vài năm nay, thị trường IP tăng lên đáng kể hầu hết nhà điều hành viễn thông đầu tư vào sở hạ tầng IP họ để thoả mãn nhu cầu dịch vụ tăng nhanh người sử dụng liệu Tuy nhiên ngày nay, mảng thị trường thoại có lợi, chiếm vào khoảng 75% tổng doanh thu nhà khai thác giới Ở thời điểm thách thức lớn nhà khai thác giữ vững lợi nhuận từ dịch vụ thoại với việc xây dựng sở hạ tầng mạng hội tụ hợp cho thoại liệu để đáp ứng nhu cầu cao dịch vụ IP ngày Cơ sở hạ tầng tích hợp đặc điểm có lợi PSTN/ISDN IN vào mạng dựa sở IP mà không ảnh hưởng đến dịch vụ đặc trưng tồn người sử dụng lúc đạt dịch vụ gia tăng dựa tảng IP Ngoài ra, thời gian vận hành sở hạ tầng cịn có khả tối ưu chi phí hoạt động chi phí mạng Khi quan tâm đến tất nhu cầu mong đợi đề cập mạng IP dịch vụ, VNPT có xu hướng thực mạng hệ sau NGN dựa đề xuất Siemens Đô án tập trung nghiên cứu công nghệ chủ chốt sử dụng mạng NGN cấu trúc thực tiễn mạng NGN VNPT Đồ án tổ chức làm chương: Đồ án tốt nghiệp cao học ii Hà Thị Lan Mở đầu Chương 1: Trình bày xu hướng phát triển mạng hệ sau Chương 2: Trình bày kiến trúc mạng hệ sau Chương 3: Trình bày công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Chương 4: Trình bày chất lượng dịch vụ mạng NGN Chương 5: Thiết kế mạng NGN VNPT Chương 6: Trình bày ứng dụng mạng NGN VNPT Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS.TS Trần Đức Hân hướng dẫn giúp đỡ em nghiên cứu khoa học suốt trình thực đồ án Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô khoa Điện Tử Viễn Thông Đại Học Bách Khoa Hà Nội cung cấp cho em kiến thức quý báu suốt hai năm nghiên cứu trường Hà Nội, tháng 10 năm 2005 Học viên Hà Thị Lan Đồ án tốt nghiệp cao học iii Hà Thị Lan Mục lục MỤC LỤC MỞ ĐẦU II MỤC LỤC IV DANH SÁCH HÌNH VẼ VII DANH SÁCH BẢNG BIỂU IX CHƯƠNG XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THẾ HỆ SAU 1.1 Quá trình hội tụ mạng 1.2 1.3 Kiến trúc mạng tương lai Kết luận .8 1.1.1 1.1.2 Thách thức mạng Xu hướng hội tụ CHƯƠNG 10 KIẾN TRÚC MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN) 10 2.1 Tổng quan mạng NGN 10 2.2 2.3 Các xu hướng công nghệ 15 Kết luận 16 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 Khái niệm mạng NGN 10 Kiến trúc mạng NGN 11 Tổ chức mạng NGN 13 Các yêu cầu mạng NGN 13 Đặc điểm mạng NGN 14 Mạng NGN VNPT áp dụng giải pháp Siemens 14 CHƯƠNG 17 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC (MPLS) 17 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 Chuyển mạch nhãn đa giao thức 17 Tổng quan 17 Nhóm chuyển tiếp tương đương – FEC 18 Chuyển mạch nhãn 19 Mào đầu MPLS 19 Tôpô mạng MPLS 20 Ví dụ chuyển tiếp MPLS 21 Q trình chuẩn hố MPLS 22 Đồ án tốt nghiệp cao học iv Hà Thị Lan Mục lục 3.2 3.3 MPLS ATM 23 MPLS tổng quát – GMPLS 24 3.4 Kết luận 25 3.3.1 3.3.2 MPλS 24 GMPLS 25 CHƯƠNG 27 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG NGN 27 4.1 4.2 Tổng quan chất lượng dịch vụ mạng 27 Đặc điểm QoS 28 4.3 Kiến trúc QoS dựa MPLS .34 4.4 Kết luận 81 4.2.1 Kiến trúc QoS 28 4.2.1.1 Các tham số QoS 29 4.2.1.2 Đảm bảo mức độ dịch vụ (Service level Aggreement - SLA) 29 4.2.1.3 Phân loại lưu lượng 30 4.2.1.4 Quản lý nghẽn 30 4.2.1.5 Tránh tắc nghẽn 31 4.2.1.6 Policing and Marking 31 4.2.1.7 Shapping 32 4.2.2 Báo hiệu QoS 32 4.2.3 Các mơ hình dịch vụ 32 4.2.3.1 Các dịch vụ tích hợp (IntServ) 33 4.2.3.2 Các dịch vụ phân biệt (DiffServ) 33 4.2.4 Định tuyến dựa policy 33 4.3.1 Mở đầu 34 4.3.2 Động 34 4.3.3 Chi tiết kiên trúc QoS dựa MPLS 35 4.2.3.1 QoS mapping báo hiệu liên miền 41 4.2.3.2 Kiểm tra cấp phép 58 4.2.3.3 Điều khiển QoS 68 4.2.3.4 Quản lý QoS 71 CHƯƠNG 82 THIẾT KẾ MẠNG NGN CỦA VNPT 82 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 Nhu cầu xây dựng mạng NGN VNPT .82 Giải pháp SURPASS Siemen 85 Giới thiệu 85 Giới thiệu chung họ sản phẩm SURPASS 86 SURPASS hiQ 87 SURPASS hiG 88 SURPASS hiX 89 SURPASS hiR 90 SURPASS hiT 90 NetManager 90 Đồ án tốt nghiệp cao học v Hà Thị Lan Mục lục 5.3 5.4 Cấu hình mạng NGN VNPT 90 Đặc điểm mạng NGN VNPT 95 5.5 Kết luận 101 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 Virtual Trunking 95 Giao tiếp hiQ9200 với 98 Báo hiệu mạng NGN 100 QoS mạng NGN 101 CHƯƠNG 102 ỨNG DỤNG CỦA MẠNG NGN CỦA VNPT TẠI VIỆT NAM 102 6.1 6.2 Giới thiệu chung 102 Các dịch vụ mạng NGN 103 6.2.1 Các dịch vụ hiQ9200 điều khiển 104 6.2.1.1 Prepaid Card Service (PPCS) 104 6.2.1.2 Toll Free Service (dịch vụ 1800) 105 6.2.1.3 Lựa chọn dịch vụ tự động - Automatic Service Selection (Dịch vụ 1900) 107 6.2.2 Các dịch vụ hiQ4000 điều khiển 107 6.2.2.1 Call Waiting Internet (CWI) 108 6.2.2.2 WebdialPage 110 6.2.2.3 FreeCall Button 111 KẾT LUẬN 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 Đồ án tốt nghiệp cao học vi Hà Thị Lan Danh sách hình vẽ DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1 Mơ hình Traffic Engineering mạng IP truyền thống Hình Mơ hình hoạt động MPLS Hình Mạng hội tụ IP/ quang Hình Xu hướng tích hợp lớp giao thức IP/ quang Hình Mơ hình mạng quang hệ sau Hình 2.1 Hội tụ thành mạng NGN 11 Hình 2.2 Mạng NGN 11 Hình 2.3 Cấu trúc mạng NGN 12 Hình Cấu trúc mạng dịch vụ mạng NGN 13 Hình 2.5 Tổ chức mạng lớp 13 Hình 2.6 Ví dụ mạng NGN cho VNPT Siemens 15 Hình 2.7 Xu hướng cơng nghệ mạng lõi 16 Hình Hình Hình 3 Hình Hình Hình Cấu trúc mào đầu MPLS 19 Tôpô mạng MPLS 20 Ví dụ cấu hình miền MPLS 21 Các bảng chuyển tiếp nhãn 22 Hành trình gói tin IP miền MPLS 22 Sự tương tự kết nối chéo quang LSR 25 Hình Các thành phần kiến trúc mạng 29 Hình 4.2 Kiến trúc QoS dựa MPLS 38 Hình 4.3 Cơ cấu QoS 38 Hình 4 Kiến trúc báo hiệu 53 Hình Các dòng sản phẩm SURPASS 86 Hình Các họ sản phẩm Surpass 87 Hình Cấu hình mạng NGN VNPT/VTN 91 Hình Cấu hình Hà Nội 93 Hình 5 Cấu hình Thành phố Hồ Chí Minh 93 Hình Cấu hình tỉnh 94 Hình Kiến trúc Virtual Trunking 95 Hình Thứ tự tin mơ hình Vitual Trunking 96 Đồ án tốt nghiệp cao học vii Hà Thị Lan Danh sách hình vẽ Hình Fax over IP 97 Hình 10 Modem over IP 97 Hình 11 ISDN Data over IP 98 Hình 12 Giao tiếp hiQ BICC 99 Hình 13 Thứ tự tin giao tiếp hiQ 99 Hình 14 Mơ tả báo hiệu mạng NGN 101 Hình Sự phát triển dịch vụ viễn thông 102 Hình Kiến trúc mạng MMA_T3 103 Hình Mơ hình dịch vụ Prepaid Card 105 Hình Sơ đồ thiết lập gọi dịch vụ 1800 106 Hình Sơ đồ thiết lập gọi dịch vụ 1800 107 Hình 6 Đăng ký SurFone 108 Hình Trình tự gọi Call Waitting Internet 109 Hình Cấu hình mạng dịch vụ WebdialPage 111 Hình Cấu hình mạng dịch vụ FreeCallButton 112 Đồ án tốt nghiệp cao học viii Hà Thị Lan Danh sách bảng biểu DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng Các trường mào đầu MPLS 20 Bảng Sự khác E-LSP L-LSP 48 Bảng Mapping dịch vụ ATM 52 Bảng ATM-DiffServ Mapping 54 Bảng 4 Báo hiệu MME 64 Bảng So sánh nguyên tắc lập kế hoạch 69 Đồ án tốt nghiệp cao học ix Hà Thị Lan Xu hướng phát triển mạng NGN CHƯƠNG XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THẾ HỆ SAU Khi khoa học kỹ thuật ngày phát triển nhu cầu thơng tin trở nên cấp bách Nếu vào năm 80 kỷ trước nhu cầu tuý thoại ngày nẩy sinh nhiều dịch vụ như: Video theo yêu cầu (Video on Demand), truyền hình hội nghị (Video Conferencing), nhắn tin đa dịch vụ, thoại có hình, truyền số liệu tốc độ cao, internet v.v…và yếu tố thách thức hệ thống mạng tồn Chính lẽ mà có nhiều cải tiến mạng nhằm thoả mãn nhu cầu thông tin ngày tăng người Rất nhiều giao thức mạng, mơ hình mạng đời nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng mạng người Bước đột phá mang tính bước ngoặt mạng viễn thơng đời cáp sợi quang Với ưu điểm mang dung lượng vơ lớn (lên tới 100 Tbps), suy hao thấp, công suất nhỏ, cáp sợi quang phá vỡ phương pháp truyền dẫn thơng thường Nó cho phép phát triển nhiều loại hình dịch vụ khác yêu cầu băng thông lớn Khi công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing) đặc biệt sau DWDM (Dense WDM) đời dung lượng truyền dẫn sợi cáp quang đơn mode vô lớn tương lai gần khó khai thác hết tài nguyên Đồ án tốt nghiệp cao học Hà Thị Lan