Triển khai mạng NGN của VNPT

Học viện công nghệ bưu chính viễn thông Khoa viễn thông 2  Báo cáo thực tập tốt nghiệp: TRIỂN KHAI NGN CỦA VNPT GVHD : thầy Phạm Đình Nguyên Sinh viên : H ồ Bảo Quốc MSSV : 404160058 L ớp : D04VTA1 TPHCM – 8/2008 LỜI CẢM ƠN Được sự giới thiệu của trường, em được về thực tập tại Trung tâm viễn thông liên tỉnh KV2 – VTN2. Trong quá trình th ực tập, em không khỏi gặp phải những khó khăn, vướn mắc nhưng dưới sự chỉ bảo của các anh chị ở Đài điều h ành chuyển mạch liên tỉnh, em đã hiểu được rất nhiều vấn đề. Em xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị. Em xin cảm ơn thầy Phạm Đình Nguyên, người đã tận tình hướng dẫn cho em trong việc thực tập cũng như tốt nghiệp sau này. Xin c ảm ơn các thầy cô ở Học viện công nghệ bưu chính viễn thông đã truyền đạt cho em những kiến thức trong 4 năm qua để em đủ cơ sở thực hiện việc thực tập này. Cu ối cùng em không quên gửi lời cảm ơn đến gia đình em, bạn bè em, những người đ ã động viên, giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực tập. Cảm ơn tất cả mọi người. TPHCM-8/2008 Hå B¶o Quèc Mục lục -0- Mục lục Trang Mục lục Hình v ẽ Chương I: Triể n khai NGN của VNPT 1. Gi ới thiệu 1 2. Gi ải pháp SURPASS của SIEMENS 1 3. Tri ển khai NGN của VNPT 4 4. Các thành ph ần chính trong NGN của VNPT 7 4.1 HiQ9200 7 4.2 HiG1000 9 4.3 Router ERX1400 13 4.4 Routre M320 18 4.5 MMA 20 4.6 Net Manager 21 Chương II: Các dịch vụ được triển khai trên nền NGN 1. D ịch vụ thoại VoIP trả trước 1719 22 2. D ịch vụ thoại miễn phí 1800 24 3. D ịch vụ thông tin giải trí 1900 26 4. D ịch vụ mạng riêng ảo (VPN) 27 5. D ịch vụ hội nghị truyền hình trên nền NGN 31 T ừ viết tắt Tài li ệu tham khảo Hình vẽ -00- Hình vẽ Hình 1.1: Giải pháp Surpass của Siemens Hình 1.2: Mô hình NGN c ủa VNPT Hình 1.3: Router lõi M160 (Juniper) Hình 1.4: Router vùng ERX1410 (Juniper) Hình 1.5: Mô hình kết nối tại các tỉnh Hình 1.6: Mô hình k ết nối mạng trục VNPT Hình 1.7: C ấu trúc hiQ9200 Hình 1.8: Giao di ện báo hiệu của hiQ9200 Hình 1.9: Mô hình ch ức năng của hiG1000 Hình 1.10: M ặt trước của ERX-1440 Hình 1.11: M ặt sau của ERX-1440 Hình 1.12: C ấu trúc dạng module của hệ thống ERX-1400 Hình 1.13: SPR Module Hình 1.14: Hệ thống ERX hỗ trợ các loại lưu lượng đầu vào và đầu ra Hình 1.15: Mặt trước của M320 Hình 1.16: M ặt sau của M320 Hình 1.17: Truy ền dữ liệu trong PFE Hình 1.18: Ki ến trúc Routing Engine Hình 2.1: Thẻ điện thoại 1719 Hình 2.2: Mô hình m ạng của dịch vụ 1719 Hình 2.3: Sử dụng dịch vụ VoIP trả trước 1719 Hình 2.4: Bi ểu tượng dịch vụ 1800 Hình 2.5: S ử dụng dịch vụ 1800 Hình 2.6: Bi ểu tượng dịch vụ 1900 Hình 2.7: Mô hình m ạng của dịch vụ 1900 Hình 2.8: S ử dụng dịch vụ 1900 Hình 2.9: VPN Hình 2.10: So sánh VPN v ới mạng leased line Hình 2.11: Sơ đồ kết nối VPN (logic) Hình 2.12: Sơ đồ kết nối VPN (thực tế) Hình 2.13: Kết nối vật lý Hình 2.14: Mô hình k ết nối dịch vụ hội nghị truỳên hình Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 1 - CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI NGN CỦA VNPT 1. Giới thiệu: VNPT đã xây dựng và phát triển một mạng PSTN cung cấp dịch vụ thoại truyền th ống chất lượng tốt cho khách hàng. Tuy nhiên cùng với thời gian mạng PSTN bộc lộ một số hạn chế: các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên l ạc hậu so với nhu cầu của khách hàng hiện nay, sự kém hiệu quả của TDM trong việc phân b ổ băng thong, mạng PSTN có nhiều cấp nên phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ. M ặt khác, nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu phát triển mạnh mẽ, Internet ngày càng ph ổ biến rộng rãi, xu thế tích hợp IP/ATM/MPLS cho mạng đường trục cùng với sự phát triển của nền viễn thông thế giới đòi hỏi phải có một mạng mới có băng tần rộng, hi ệu suất cao, hỗ trợ nhiều dịch vụ, đơn giản về cấu trúc và quản lý, dễ dàng phát triển d ịch vụ và nhanh chóng cung cấp đến khách hàng. Có 2 sự lựa chọn: một là xây dựng m ột cơ sở hạ tầng hòan tòan mới, hai là xây dựng một mạng có khả năng cung cấp các d ịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên cơ sở hạ tầng mạng PSTN có sẵn. Vi ệc xây dựng một cơ sở hạ tầng mới là chuyện khó làm được trong thời gian ngắn, và s ẽ tốn khá nhiều chi phí. Cho nên mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network) đã được hình thành và phát triển. Hi ện nay có 6 doanh nghiệp được phép cung cấp các dịch vụ viễn thông là VNPT, Viettel, EVN, SPT, vi ễn thông Hàng Hải. Trong đó ngoại trừ công ty viễn thông Hàng H ải, các công ty khác đều đang cung cấp dịch vụ gọi VoIP đường dài trong nước và qu ốc tế. Chương này sẽ giới thiệu tình hỉnh triển khai NGN của VNPT. 2. Giải pháp SURPASS của SIEMENS Hiện nay NGN của VNPT đang được triển khai dựa trên giải phải SURPASS của Siemens. Đây là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói được VNPT lựa chọn để thay thế cho mạng chuyển mạch kênh truyền thống. Với ưu thế cấu trúc phân lớp theo chức năng và sử dụng rộng rãi các giao diện API để kiến t ạo dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác m ạng, công nghệ NGN đã đáp ứng được yêu cầu kinh doanh trong tình hình mới là d ịch vụ đa dạng, giá thành thấp, đầu tư hiệu quả và tạo được nguồn doanh thu mới. Đây là mạng sử dụng công nghệ chuyển mạch gói với đặc tính linh hoạt, ứng dụng nh ững tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ truyền dẫn quang băng thông rộng nên tích hợp được dịch vụ thoại và dịch vụ truyền số liệu. C ấu trúc mạng Surpass được thể hiện ở hình dưới, giải pháp này bao gồm 4 vấn đề: - M ạng chuyển mạch thế hệ mới - M ạng truy nhập thế hệ mới - M ạng truyền tải thế hệ mới Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 2 - - Mạng quản lý thế hệ mới Hình 1.1: giải pháp Surpass của Siemens Tên thiết bị Hình thể hiện Chức năng SURPASS hiQ hiQ9200 – chuy ể n m ạ ch m ề m (server đ ặ c tính cu ộ c g ọ i, b ộ điều khiển cổng phương tiện) hiQ8000 – chuyển mạch mềm (cho VoCable) hiQ6200 – SIP Server hiQ4000 – nền tảng dịch vụ mở hiQ30 – Server danh bạ hiQ20 – bộ giữ cổng, Server định tuyến và đăng kí H.323 hiQ10 – Radius Server, AAA Server SURPASS hiG hiG1600 – cổng phương tiện cho truy nhập hiG1200 – cổng phương tiện cho các đường trung kế hiG1100 – cổng phương tiện cho các đường trung kế hiG1000 –cổng phương tiện cho các đường trung kế SURPASS hiS hiS700 – c ổ ng báo hi ệ u (đ ứ ng m ộ t mình) SURPASS hiR hiR200 – Server tài nguyên (đ ố i tho ạ i và thông báo IP) hiR220 – Server tài nguyên (đối thoại và thông báo IP) SURPASS hiX hiX7500 – truy nh ậ p th ế h ệ m ớ i cho truy nh ậ p đa d ị ch v ụ hiX7300 – truy nhập thế hệ sau cho truy nhập băng rộng DSL hiX7200 – truy nhập thế hệ sau cho truy nhập thoại Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 3 - SURPASS hiT hiT7550 – MTS hiT7540 – OCU hiT7070 – SC/DC hiT7050 – FP1/FP2 hiT7030 - CPE 2.1 Mạng chuyển mạch thế hệ mới: Cấu trúc chuyển mạch của SURPASS dựa trên mô hình do MSF đưa ra. Đối với VoIP đang triển khai thì vấn đề cần quan tâm nhất trong chuyển mạch thế hệ mới là trung kế ảo (VT). Trung kế ảo là khái niệm để chỉ đường trung kế được thiết lập một cách logic trong softswitch để quản lý đường trung kế tương ứng đối với cổng phương tiện. Trung kế ảo cho phép tích hợp các dạng dữ liệu khác nhau trên cùng một mạng và cung cấp khả năng mở rộng mạng một cách linh hoạt. Sử dụng trung kế ảo cho phép tính tóan các thông số mạng: số kết nối tối đa, đặc tính của từng thuê bao, băng thông cung cấp cho từng dịch vụ, báo hiệu, khả năng xử lý và QoS tối ưu theo yêu cầu. Giải pháp SURPASS của Siemens sử dụng báo hiệu SS7. 2.2 Mạng truy nhập thế hệ mới: Truy nhập thế hệ mới được đưa ra trong SURPASS gồm có các thành phần: - SURPASS Evoling Voice Access: kết nối các loại giao diện của thuê bao hiện tại tới mạng lõi NGN, hỗ trọ các dịch vụ chuyển mạch một cách đầy đủ thông qua các giao diện mở (các giao diệnnày có thể giao tiếp với mạng hiện tại hay mạng IP). Giải pháp ày cho phép việc tiến lên mạng thế hệ mới nhanh chóng tại mọi thời điểm. - Truy nhập băng rộng: cho phép sử dụng truy nhập băng rộng (DSL) - Truy nhập đa dịch vụ: cho phép tất cả các dịch vụ băng hẹp cũng như băng rộng trên cùng một platform SIEMENS cũng đưa ra giải pháp cho quá trình quá độ. Các mạng PSTN, ATM/IP cùng tồn tại và mạng ATM/IP chưa xử lý ứng dụng thoại. Các sản phẩm tương ứng cho giải pháp này là hiA (hiA7100, hiA7300). 2.3 Mạng truyền tải thế hệ mới: Truyền tải thế hệ sau sử dụng công nghệ truyền dẫn quang (SDH, DWDM) và truyền dẫn vi ba. 2.4 Mạng quản lý thế hệ mới: Next Generation Management giúp tối ưu cấu hình và hoạt động, bảo mật cho các thành phần tạo thành NGN trong SURPASS. Nguyên lý của giải pháp này là dựa trên quản lý phần tử, quản lý miền và các ứng dụng. Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 4 - Phần quản lý mạng hỗ trợ chức năng OAM (quản lý, vận hành, bảo dưỡng) phát hi ện xử lý lỗi, định dạng cấu hình, tính cước và quản lý hoạt động cũng như sự bảo m ật mạng. Hệ quản lý mạng viễn thông TNMS quản lý từ các phần tử đến các miền ho ạt động sử dụng công nghệ quang. Các miền hoạt động có thể là PDH, SDH, DWDM. B ộ tích hợp truy nhập quản lý truy nhập thế hệ sau, có cấu trúc mở theo mô hình client/server, có tính module và linh ho ạt. 3. Triển khai NGN của VNPT: Như đã giới thiệu ở trên NGN của VNPT hiện nay đang áp dụng giải pháp SURPASS c ủa SIEMENS. C ấu trúc mạng thế hệ sau NGN của VNPT phải đảm bảo các yêu cầu sau đây: - Cung cấp các dịch vụ thoại và truyền số liệu bao gồm: thoại, fax, di động, ATM, IP, IP-VPN, FR, X25, xDSL, IN v v trên cơ sở hạ tầng thông tin thống nhất. - Mạng có cấu trúc đơn giản, giảm tối thiểu cấp chuyển mạch nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ v à hạ thấp giá thành dịch vụ. - Cấu trúc phải có tính mở, có độ linh hoạt và tính sẵn sàng cung cấp dịch vụ cao. - Cấu trúc mạng phải đảm bảo tính an toàn mạng lưới nhằm duy trì chất lượng dịch vụ. - Bảo toàn vốn đầu tư của VNPT với mạng hiện tại. - Cấu trúc mạng được tổ chức không phụ thuộc vào địa giới hành chính. - H ệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ có tính tập trung cao, bảo đảm việc cung cấp dịch vụ đến tận các thuê bao thuộc các vùng hành chính khác nhau. 3.1 L ớp truy nhập: G ồm tòan bộ các node truy nhập hữu tuyến và vô tuyến, các node truy nhập của các vùng lưu lượng chỉ được kết nối đến node chuyển mạch đường trục của vùng đó, không đượ c kết nối đến node đường trục của vùng khác. Được triển khai gồm một Media Gateway kết nối với mạng PSTN phục vụ cho dịch v ụ VoIP và bộ BRAS kết nối trực tiếp với thiết bị DSLAM-HUB với khả năng chuyển m ạch 10Gb/s, sử dụng công nghệ xDSL, có thể hỗ trợ các kết nối ADSL, SHDSL. Với h ạ tầng mạng xDSL này, VNPT đã cung cấp các dịch vụ truy nhập Internet băng rộng MegaVNN t ại nhiều tỉnh/thành phố trên cả nước. Các thi ết bị: MG, BRAS, DSLAM. 3.2 L ớp truyền tải: G ồm các node chuyển mạch ATM+IP và các hệ thống truyền dẫn thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới s ự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển. Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 5 - Được tổ chức thành 2 cấp: cấp đường trục quốc gia và cấp vùng. 3 nút trục quốc gia đặt tại Hà Nội, TPHCM và Đà Nẵng và 24 nút vùng đặt tại các tỉnh/thành phố trọng điểm khác với băng thông các tuyến trục là STM-16 (2,5Gbps) và vùng là STM-1 (155Mbps) dựa trên truyền dẫn SDH. Hình 1.2: Mô hình NGN của VNPT Hình 1.3: Router lõi M160 (Juniper) Hình 1.4: Router vùng ERX1410 (Juniper) Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 6 - Ba Router lõi M160 Juniper (hiện nay đang được thay thế bằng M320) đặt tại Hà Nội, HCM, Đà Nẵng có khả năng chuyển mạch là 160Gbps, và 24 Edge Router ERX1410 Juniper (hiện đang dần được thay thế bằng ERX1440) đặt tại các nút vùng thuộc 24 tỉnh, thành phố trọng điểm. 3.3 Lớp điều khiển: Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch ATM+IP của lớp truyền tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng dịch vụ. Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng, tính cước được tích hợp trong lớp điều khiển. Gồm hai Softswitch HiQ9200 đặt tại Hà Nội và TPHCM. Hệ thống Softswitch bao gồm các chức năng về điều khiển hệ thống mạng, cung cấp các giao diện mở API để dễ dàng cho việc phát triển các ứng dụng dịch vụ, hỗ trợ nhiều loại giao thức điều khiển khác nhau như MGCP, H.323, Megaco/H.248, SIP … Hệ thống các serve ứng dụng (tùy theo từng loại hình dịch vụ Server ứng dụng có thể đặt tập trung hoặc phân tán). Bên cạnh đó hệ thống quản lý mạng tập trung và hệ thống tính cước tập trung góp phần quan trọng trong quản lý, vận hành và điều hành mạng. Hình 1.5: Mô hình kết nối tại các tỉnh 3.4 Lớp dịch vụ/ ứng dụng: Được tổ chức thành một cấp duy nhất cho toàn mạng nhằm đảm bảo cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao một cách thống nhất và đồng bộ. VNPT cung cấp nhiều dịch vụ trên nền NGN: dịch vụ thẻ trả trước 1719, dịch vụ 1800, 1900, hội nghị truyền hình … (sẽ được giới thiệu trong chương sau) [...]... phần trong NGN, phần này sẽ đi vào chi tiết cấu trúc và chức năng của một số thành phần trong NGN của VNPT 4.1 HiQ9200 4.1.1 Cấu trúc: HiQ9200 là hệ thống quản lý tập trung các thiết bị trong NGN, thực chất nó là một softswitch thực hiện chức năng điều khiển gồm có 5 phần chính: -7- Chương I: Triển khai NGN của VNPT + CFS (Call Feature Server): có chức năng xử lý báo hiệu gọi, thực hiện điều khiển gọi,... mạng NGN của VNPT được phân thành 5 vùng lưu lượng như sau: + Vùng 1: các tỉnh phía Bắc trừ Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh, Bắc Giang và Hưng Yên + Vùng 2: Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh, Bắc Giang và Hưng Yên + Vùng 3: các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên + Vùng 4: TPHCM + Vùng 5: Các tỉnh phía Nam, trừ TPHCM 4 Các thành phần trong mạng NGN của VNPT Ở trên đã giới thiệu một cách khái quát các thành phần trong NGN, ... nhiều dịch vụ đa dạng đến các thuê bao Hình sau mô tả các line module nhận và chuyển tiếp lưu lượng ra khỏi hệ thống: - 16 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT Hình 1.14: Hệ thống ERX hỗ trợ các loại lưu lượng đầu vào và đầu ra 4.4 Router lõi M320: Hiện nay NGN của VNPT đang sử dụng M320 Juniper làm router lõi, đặt tại HCM, HN và ĐN Phần này giới thiệu cấu trúc của M320 M320 cung cấp các kết nối ATM, Frame... thể chấp nhận được.Để giảm nhiễu trong mạng VoIP, hiG 1000 có thể thiết lập các bit kiểu dịch vụ ToS (Type of Service) của các gói VoIP với một giá trị bất kỳ được nhà khai thác ấn định Việc sử dụng các - 11 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT đánh gói này trong VoIP có thể được sử dụng ở các router biên để thực hiện quyền ưu tiên cho gói tin IP so với dữ liệu gói tin IP thông thường - Mất gói dữ liệu:...Chương I: Triển khai NGN của VNPT Hình 1.6: Mô hình kết nối mạng trục VNPT Phân vùng lưu lượng: Cấu trúc mạng thế hệ sau được xây dựg dựa trên phân bố thuê bao theo vùng địa lý, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà được phân theo vùng lưu lượng... dẫn) - 21 - Chương II: Các dịch vụ trong NGN CHƯƠNG II: CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN - Chương này giới thiệu một số dịch vụ trong NGN: + Dịch vụ thoại VoIP trả trước 1719 + Dịch vụ thoại miễn phí 1800 (Free Phone) + Dịch vụ thông tin giải trí 1900 (1900 Premium Rate Service) + Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) + Dịch vụ hội nghị truyền hình trên nền NGN 1 Dịch vụ thoại VoIP trả trước 1719:... 4.1.2 Chức năng: + Chức năng điều khiển trung tâm: cấu trúc từng thành phần, hiQ9200 có khả năng thực hiện nhiều chức năng của mạng cùng một lúc: điều khiển PSTN/ISDN và hội tụ -8- Chương I: Triển khai NGN của VNPT các dịch vụ thông qua CFS, liên kết giữa các hệ thống báo hiện (SS7 over IP hoặc SS7 qua chuyển mạch kênh) thông qua SG, điều khiển tất cả MG bằng các giao thức điều khiển MGCP thông qua MGC,... trình thông báo tình trạng quá tải và biện pháp giảm quá tải Khi tình trạng quá tải được thông báo thì một số phần trăm của tất cả các yêu cầu mới về cuộc gọi sẽ bị từ chối - 12 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT 4.3 Router ERX-1400: Phần này giới thiệu cấu trúc và chức năng của Router vùng ERX-1400 Router này vùng đang được đặt tại 24 tỉnh, khái niệm họ ERX-1400 đề cập đến cả hệ thống ERX1410 (đang... cho IP, ATM, và Fream Relay, các hệ thống định tuyến họ Eseries cung cấp nền tảng định tuyến với tốc độ và độ tin cậy cao, linh hoạt cho việc triển khai các dịch vụ IP Tính linh hoạt ở đây cũng đồng nghĩa với việc hạ giá thành khai thác bởi khả năng triển khai nhanh các dịch vụ biên mới từ một nền tảng định tuyến đơn và nó cũng cung cấp khả năng mở ra các dịch vụ mới trong tương lai Các hệ thống E-series... trúc khung bên trong của hệ thống ERX-1440 khác với hệ thống ERX-1410 là có một mặt giữa đặc biệt cho module SRP 40Gbps Cấu trúc hệ thống ERX-1440 gồm 3 thành phần chính: - 13 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT - Một trường chuyển mạch hoạt động ở tốc độ 40 GBbps - Các card đường dây - Bộ xử lý định tuyến hiệu suất cao cho việc duy trì bảng định tuyến và cấu hình hệ thống Phần mềm hệ thống có thể . lục Hình v ẽ Chương I: Triể n khai NGN của VNPT 1. Gi ới thiệu 1 2. Gi ải pháp SURPASS của SIEMENS 1 3. Tri ển khai NGN của VNPT 4 4. Các thành ph ần chính trong NGN của VNPT 7 4.1 HiQ9200 7 4.2. k ết nối dịch vụ hội nghị truỳên hình Chương I: Triển khai NGN của VNPT - 1 - CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI NGN CỦA VNPT 1. Giới thiệu: VNPT đã xây dựng và phát triển một mạng PSTN cung cấp. và linh ho ạt. 3. Triển khai NGN của VNPT: Như đã giới thiệu ở trên NGN của VNPT hiện nay đang áp dụng giải pháp SURPASS c ủa SIEMENS. C ấu trúc mạng thế hệ sau NGN của VNPT phải đảm bảo các yêu