NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN chương 4 potx

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN CHƯƠNG 4: NGN CỦA VNPT 4.1 Nguyên tắc tổ chức thực hiện triển khai NGN 4.1.1 Yêu cầu chung Quá trình chuyền đổi từ mạng hiện tại sang NGN cần đảm bảo các yêu cầu sau : - Tránh làm ảnh hưởng đến các chức năng cũng như việc cung cấp dịch vụ của mạng hiện tại. Tiến tới cung cấp dịch vụ thoại và số liệu trên cùng một hạ tầng thông tin duy nhất. Đồng thời phải hỗ trợ các thiết bị khách hàng đang sử dụng. - Mạng phải có cấu trúc đơn giản, giảm thiểu số cấp chuyển mạch và chuyển tiếp truyền dẫn nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng chất lượng mạng lưới và giảm chi phí khai thác bảo dưỡng. Cấu trúc tổ chức mạng không phụ thuộc vào định giới hành chính. Cấu trúc chuyển mạch phải đảm bảo an toàn, dựa trên chuyển mạch gói. - Hệ thống quản lý mạng, dịch vụ phải có tính tập chung cao. - Việc chuyển đổi phải thực hiện theo từng bước và theo nhu cầu của thị trường. - Hạn chế đầu tư các kỹ thuật phi NGN cùng lúc với việc triển khai và hoàn thiện các công nghệ mới. - Phải bảo toàn vốn đầu tư của VNPT. - Xác định các giai đoạn cần thiết để chuyển sang NGN. Có các sách lược thích hợp cho từng giai đoạn chuyển hướng để việc triển khai NGN được ổn định và an toàn. 4.1.2 Mục tiêu xây dựng - Dịch vụ phải đa dạng, có giá thành thấp. Thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường được rút ngắn. - Giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ. - Nâng cao hiệu quả đầu tư. - Tạo ra những nguồn thu mới, không phụ thuộc vào nguồn thu từ các dịch vụ truyền thống. 4.1.3 Quy trình chuyển đổi - Ưu tiên giải quyết phân tải lưu lượng Internet cho tổng đài chuyển mạch nội hạt. Đảm bảo cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng tại các thành phố lớn trước. - Tạo cơ sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển các dịch vụ đa phương tiện, phục vụ chương trình chính phủ điện tử, của quốc gia. - Ưu tiên thực hiện trên mạng liên tỉnh trước nhằm đáp ứng nhu cầu về thoại và tăng hiệu quả sử dụng các tuyến truyền dẫn đường trục. - Mạng nội tỉnh thực hiện có trọng điểm tại các thành phố có nhu cầu truyền số liệu, truy nhập Internet băng rộng. - Lắp đặt các thiết bị chuyển mạch thế hệ mới, các máy chủ để phục vụ các dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao. 4.2 Hướng phát triển NGN với các nhà cung cấp dịch vụ mạng khác nhau Có hai hướng xây dựng NGN : xây dựng mạng hoàn toàn mới hay xây dựng trên cơ sở mạng hiện có. Tuỳ vào hiện trạng của mạng hiện tại và quan điểm của nhà khai thác mà giải pháp nào thích hợp sẽ được ứng dụng. Hình 44-a: Xu hường phát triển mạng và dịch vụ dựa trên mạng hiện tại Hình 44-b: Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ theo quan điểm xây dựng một mạng hoàn toàn mới Ở Việt Nam việc xây dựng NGN được nhìn dưới hai góc độ của hai nhà khai thác dịch vụ khác nhau: các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (còn gọi là nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP – Established Service Provider) và nhà cung cấp dịch vụ mới (còn gọi là nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP – Internet Service Provider hoặc nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng ASP – Application Service Provider). 4.2.1 Nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP (Established Service provider) 4.2.1.1 Đối với cấu trúc mạng - Giảm số lượng các phần tử mạng xếp chồng, tối ưu hóa mạng PSTN - Tổ chức lại mạng để có năng lực xử lý dịch vụ băn rộng - Từng bước triển khai các chuyển mạch thế hệ mới. Khởi đầu bằng việc triển khai VoATM, VoIP ở mức quá giang để xử lý lưu lượng Internet, kết nối lưu lượng mạng di động,… và các lưu lượng không thể dự báo trước (số liệu). - Xây dựng một mạng đường trục duy nhất. Triển khai các cổng tích hợp VoATM-GW VoIP-GW các giao thức chuyển mạch mềm (MEGACO MGCCP SIP SIGTRAN BICC…), định hướng chuyển mạch quá giang sang NGN. Đồng thới lắp đặt các cổng điều khiển phương tiện MGC, thực hiện chuyển đổi NGN ở cấp quá giang. 4.2.1.2 Đối với mạng truy nhập - Đầu tiên là bắt đầu triển khai một số dịch vụ đa phương tiện: Dịch vụ truy nhập băng rộng ADSL, đồng thời đưa vào sử dụng chuyển mạch mềm và khối tập chung thuê bao thế hệ mới có hỗ trợ băng rộng. - Tiếp theo sẽ triển khai tiếp các ứng dụng đa phương tiện cho ADSL UMTS và điện thoại IP. Khi giá thành của chuyển mạch sử dụng trong NGN đã thấp hơn so với chuyển mạch kênh, QoS trong NGN đã được chuẩn hoá ta sẽ triển khai thêm các đường dây điện thoại hay kết nối khách hàng từ bộ tập chung thuê bao truyền thống đến mạng truy nhập NGN. Đồng thời ta sẽ lặp đặt chuyển mạch mềm cho tổng đài nội hạt và lắp đặt các Access Gateway để nối mạng hiện tại với mạng lõi chuyển mạch gói NGN. 4.2.1.3 Yêu cầu với mạng Phải đáp ứng về độ tin cậy và khả năng mở rộng. Các dịch vụ mạng phải được tối ưu hoá trong việc sử dụng các nguồn tài nguyên mạng. 4.2.2 Nhà cung cấp dịch vụ mạng mới ISP/ASP (Internet Service provider/ Application Service provider) Do các nhà khai thác này đã có sẵn hạ tầng chuyển mạch gói nên họ rất thuận lợi trong việc xây dựng NGN. Khi tiến hành xây dựng mạng thế hệ sau họ có thể lắp đặt các cổng điều khiển phương tiện MGC, các server truy nhập mạng NAS (Network Acess Server), và các server truy nhập băng rộng BRAS (Broadband Remote Acess Server), đồng thời sử dụng các giao thức báo hiệu SIP H323 SIGTRAN… vào VoIP và các giao thức mới bổ sung cho mạng. Về cấu trúc mạng thì phải giảm cấp chuyển mạch đặc biệt là các tổng đài nội hạt, chuyển các loại thuê bao sang thuê bao NGN. Như vậy ta thấy các ESP có xu hướnãiây dựng NGN trên cơ sở mạng hiện tại và các ISP/ASP theo quan điểm ngược lại. 4.3 Giải pháp đề xuất cho phát triển NGN của VNPT 4.3.1 Giải pháp xây dựng NGN trên cơ sở mạng hiện tại 4.3.1.1 Nội dung của giải pháp Cơ sở hạ tầng của mạng hiện tại được tổ chức lại và phát triển dần lên. Nầng cấp các thiết bị chuyển mạch hiện có (công nghệ TDM) để hỗ trợ các dịch vụ mới chất lượng cao như video, số liệu. Có thể bổ sung có hạn chế một số tổng đài đa dịch vụ (chuyển mạch mềm) tại một số nút mạng chính, đặc biệt là trung tâm điều khiển và ứng dụng của các vùng lưu lượng. Trong giải pháp này có hai phương án như sau:  Phương án 1: Phương án áp dụng cho nhà khai thác mạng có yêu cầu hiện đại hoá và mở rộng mạng trong thời gian ngắn. Phương án này gồm 4 bước:  Bước 1: Đối với mạng thoại TDM thì triển khai mạng truyền dẫn SDH, chuyển mạch ATM , bổ sung các thiết bị Telephony server để quản lý thoại. Đối với mạng số liệu thì giữ nguyên kỹ thuật IP/MPLS hoặc ATM/FR và trang bị thêm các cổng Gateway, thực hiện kết nối giữa mạng thoại và mạng số liệu ở các nút biên mạng.  Bước 2: Tiếp tục phát triển kỹ thuật SDH, ATM cho mạng thoại. Với mạng số liệu thì phát triển thành mạng đa dịch vụ IP/MPLS và tăng cường khả năng của các cổng giao tiếp ở các nút biên mạng (chúng có nhiêm vụ kết nối giữa mạng đa dịch vụ với mạng thoại). trang bị thêm IP telephony server cho quản lý mạng đa dịch vụ.  Bước 3: Xây dựng chỉ một mạng thống nhất cho thoại và dữ liệu nhưng lúc này chưa phải là mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn. mạng PSTN sử dụng TDM sẽ không còn tồn tại riêng biệt. Tiếp tục tích hợp và phát triển đa dịch vụ IP/MPLS.  Bước 4: Hình thành mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn. Lúc này chỉ còn mạng đa dịch vụ IP/MPLS tồn tại và phát triển. Telephony server và IP telephony server sẽ quản lý mạng đa dịch vụ.  Phương án 2: Phương án áp dụng cho nhà khai thác mạng có yêu cầu hiện đại hoá và mở rộng mạng trong thời gian dài. Phương án này cũng bao gồm 4 bước:  Bước 1: Không phát triển thêm mạng thoại TDM từ đây về sau. Với mạng số liệu thì giữ nguyên mạng chuyển mạch gói IP/MPLS hoặc ATM/FR và trang bị thêm các Gateway.  Bước 2, 3, 4 giống với phương án 1. 4.3.1.2 Ưu điểm - Giá thành đầu tư ban đầu thấp. - Có khả năng cung cấp dịch vụ mới, dịch vụ truy nhập băng rộng. - Bảo vệ tối đa vốn đầu tư trên mạng hiện tại. 4.3.1.3 Nhược điểm - Việc nâng cấp các chuyển mạch hiện có từ TDM sang IP/ATM chỉ là bước đệm mà không thay đổi được về cơ bản công nghệ chuyển mạch phục vụ cho dịch vụ mới. Điều này có nghĩa là không giải quyết được vấn đề cơ bản là khả năng tạo dịch mới cũng như nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau. - Chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng chi phí vận hành và khai thác sẽ cao hơn so với mạng hiện tại do không có được sự quản lý thống nhất trong toàn mạng. - Khả năng cạnh tranh kém khi xuất hiện các nhà khái thác thế hệ mới vì họ có cơ sở hạ tầng NGN hoàn toàn mới. 4.3.2 Giải pháp xây dựng NGN hoàn toàn mới 4.3.2.1 Nội dung giải pháp Giải pháp này chủ trương giữ nguyên mạng hiện tại và không đầu tư tiếp tục phát triển. Tập chung nhân lực vào việc triển khai các tổng đài đa dịch vụ thế hệ sau. NGN được xây dựng trước hết có khả năng cung cấp các nhu cầu về dịch vụ của mạng hiện tại đã quen thuộc với khách hàng. Sau đó triển khia một số dịch vụ mới. Kế tiếp triển khai nhiều dịch vụ mới trên nền NGN nhưng phải cân bằng giữa cung và cầu. Các nút chuyển mạch của hai mạng này sẽ liên hệ với nhau rất ít (chủ yếu phục vụ cho các dịch vụ thoại IP) thông qua các cổng giao tiếp MG. 4.3.2.2 Ưu điểm - Thay đổi hoàn toàn cấu trúc mạng, tăng khả năng cạnh tranh. - Hoàn toàn sẵn sàng cung cấp dịch vụ mới, truy nhập băng rộng. - Thời gian triển khai nhanh chóng. - Độ tương thích cao. - Quản lý thống nhất, tập chung. 4.3.2.3 Nhược điểm - Giá thành đầu tư ban đầu cao. - Rủi ro do dự báo nhu cầu tăng vượt ngưỡng dẫn đến hiệu quả đầu tư thấp, thời gian hoàn vốn lâu. - Tăng chi phí do phải tăng cường lực lượng lao động kỹ thuật mới. 4.4 Nguyên tắc tổ chức NGN của VNPT 4.4.1 Phân vùng lưu lượng Cấu trúc mạng thế hệ sau được xây dựng dựa trên phân bố thuê bao theo vùng địa lý không tổ chức theo địa bàn hành chính mà phân theo vùng lưu lượng.Trong mỗi vùng lưu lượng có nhiều khu vực và trong một khu vực có nhiều tỉnh thành. Số lượng các tỉnh trong mỗi khu vực tuỳ thuộc vào lưu lượng của tỉnh đó. Căn cứ vào phân bố thuê bao, NGN của VNPT được phân thành 5 vùng lưu lượng như sau: - Vùng 1: Các tỉnh phía Bắc trừ Hà Nội. - Vùng 2: Hà Nội - Vùng 3: Các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên. - Vùng 4: Tp Hồ Chí Minh - Vùng 5: Các tỉnh phía Nam trừ Tp HCM 4.4.2 Tổ chức lớp ứng dụng và dịch vụ Lớp ứng dụng và dịch vụ được tổ chức thành một cấp cho toàn mạng nhằm đảm bảo việc cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao nhanh chóng, đồng bộ và việc cung cấp các dịch vụ mới cho khách hàng cũng dễ dàng hơn. Số lượng nút ứng dụng/ dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ cũng như số lượng và loại hình dịch vụ trên mạng. Nút ứng dụng/ dịch vụ được kết nối ở mức Gigabit Ethernet 1+1 với nút điều khiển và cả hai loại này đều được đặt tại các trung tâm NGN ở Hà Nội và Tp HCM. 4.4.3 Tổ chức lớp điều khiển Lớp điều khiển được tổ chức thành một cấp cho toàn mạng, thay vì 4 cấp như hiện nay, được phân bố theo vùng lưu lượng. Điều này giúp cho ta giảm đến mức tối thiểu các cấp mạng, tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi của thiết bị điều khiển thế hệ mới và giảm chi phí đầu tư trên mạng. Số lượng nút điều khiển phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh của từng vùng lưu lượng và được tổ chức thành hai cặp (2 mặt phẳng A và B) nhằm đảm bảo tính an toàn của mạng. Mỗi một nút điều khiển được kết nối với một cặp nút chuyển mạch ATM+IP đường trục. Trong giai đoạn đầu, mỗi vùng được trang bị ít nhất là hai nút điều khiển. [...]... bằng các tuyến n*E1 nhiệm vụ của các bộ tập trung này là tập hợp các luồng E1 thành luồng ATM và chúng được đặt tại các điểm truyền dẫn nội tỉnh hiện nay Số lượng các bộ tập chung phụ thuộc vào số nút truy nhập và số thuê bao mỗi nút truy nhập 4. 4.5 Tổ chức lớp truy nhập Lớp truy nhập gồm các nút truy nhập hữu tuyến và vô tuyến được tổ chức không phụ thuộc theo địa giới hành chính Các nút truy nhập của. .. đặt các nút truy nhập NGN (giải pháp tạm thời là nút truy nhập xDSL) nhằm cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao tại các tổng đài Host trung tâm của các tỉnh kể trên Như vậy giai đoạn này sẽ có mạng chuyển mạch liên vùng và nội vùng tại 5 vùng lưu lượng Một phần lưu lượng thoại của mạng PTSN sẽ được chuyển sang mạng đường trục của NGN  Giai đoạn 20 04 – 2005 Đây là giai đoạn hoàn chỉnh mạng. ..Hình 45 : Tổ chức lớp điều khiển 4. 4 .4 Tổ chức lớp truyền tải Lớp truyền tải có chức năng truyền tải lưu lượng ở cả hai dạng ATM và IP Trong chiến lược phát triển NGN của VNPT lớp này được tổ chức thành 2 cấp: cấp đường trục (quốc gia) và cấp vùng Hình 46 :Tổ chức lớp truy nhập Cấp đường trục (cấp quốc gia) Cấp này được tổ chức thành hai mặt phẳng ) để đảm bảo độ an toàn của mạng) và nó có nhiệm vụ chuyển... có nhiệm vụ chuyển mạch cuộc gọi giữa các vùng lưu lượng Các thành phần chính của cấp này là các nút chuyển mạch đường trục ATM+IP và các tuyến truyền dẫn Các tuyến này kết nối chéo giữa các nút đường trục và khả năng nhỏ nhất của chúng là 2.5Gb/s Số lượng và quy mô nút chuyển mạch đường trục phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh trên đường trục Trong giai đoạn đầu các nút chuyển mạch đường trục được trang... và quy mô các nút chuyển mạch của một vùng trong giai đoạn đầu phụ thuộc vào nhu cầu dịch vụ tại vùng đó Trong giai đoạn ban đầu các nút có khả năng chuyển mạch tối đa 2.5Gb/s và khả năng định tuyến lớn hơn 500 ngàn gói/giây Các bộ tập trung ATM+IP cũng được kết nối với các nút chuyển mạch nội vùng bằng các tuyến truyền dẫn tối thiểu 155 Mb/s Ngoài ra các bộ tập trung này được kết nối tới các bộ truy... tiên sẽ ưu tiên triển khai dịch vụ truy nhập băng rộng xDSL tại tất cả các tỉnh thành phố trong cả nước và lắp đặt các bộ tập trung chuyển mạch gói thực hiện chức năng BRAS Tăng số lượng các bộ tập trung băng rộng, các thiết bị truy nhập NGN Tăng số nút điều khiển và số nút chuyển mạch nhằm mở rộng vùng phục vụ của NGN Hoàn thiện tổ chức 2 mặt phẳng chuyển mạch cấp đường trục và chuyển mạch cấp vùng Đối... lưu lượng của PSTN một phần được chuyển qua mạng truyền thống và phần lớn được chuyển qua NGN 4. 5 Mạng NGN thực tế đang triển khai của VNPT Như đã trình bày ở trên quá trình xây dựng NGN của VNPT sẽ trải qua 3 giai đoạn (giai đoạn 2001-2003, giai đoạn 20 04- 2005, giai đoạn 2006-2010) Hiện nay đã hoàn thành xây dựng giai đoạn 1 và đang tiến hành giai đoạn 2 trong khuôn khổ một đồ án tôi nghiệp tôi không... cấp cổng dịch vụ POST, ATM IP, FR, VPN, xDSL, VoIP, VoATM… 4. 4.6 Lộ trình chuyển đổi Tổng công ty bưu chính viễn thông Việt Nam hiện nay đã có lộ trình chuyển đổi từ mạng hiện tại sang NGN cho giai đoạn 2001 – 2010 Lộ trình này gồm 3 giai đoạn như sau: Hình 47 :Lộ trình chuyển đổi  Giai đoạn 2001 – 2003 Trong giai đoạn này ta triển khai lắp đặt các nút điều khiển, nút dịch vụ và một phần mạng đường trục... trang bị với khả năng chuyển mạch ATM < 20Gb/s và khả năng định tuyến tối đa là 300 triệu gói/giây Các nút này được đặt tại các trung tâm truyền dẫn liên tỉnh VTN Cấp vùng Các thành phần ở cấp vùng là các nút chuyển mạch nội vùng ATM+IP và các bộ tập trung nội vùng nhiệm vụ của chúng là đảm bảo cho việc chuyển mạch cuộc gọi trong vùng và sang vùng khác Các nút chuyển mạch nội vùng được kết nối ở mức... nút điều khiển và 2 nút dịch vụ tại miền Bắc (Hà Nội) và tại miền nam (TpHCM) Năng lực xử lý của mỗi nút phải trên 4 triệu BHCA tương đương 240 ngàn kênh trung kế hay trên 40 0 ngàn thuê bao Đối với chuyển mạch đường trục thì lắp 3 nút (nút đôi tại mỗi điểm do có 2 mặt phẳng) lần lượt tại miền Bắc (Hà Nội) miền trung (Đà Nẵng) và miền Nam (HCM) Trang bị các cổng trung kế Trunk Gateway và nút chuyển . Đề tài: NGHIÊN CỨU MẠNG NGN CỦA VNPT VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG NGN CHƯƠNG 4: NGN CỦA VNPT 4. 1 Nguyên tắc tổ chức thực hiện triển khai NGN 4. 1.1 Yêu cầu chung Quá trình chuyền đổi từ mạng hiện. đồng bộ và việc cung cấp các dịch vụ mới cho khách hàng cũng dễ dàng hơn. Số lượng nút ứng dụng/ dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ cũng như số lượng và loại hình dịch vụ trên mạng. Nút. Hình 44 -b: Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ theo quan điểm xây dựng một mạng hoàn toàn mới Ở Việt Nam việc xây dựng NGN được nhìn dưới hai góc độ của hai nhà khai thác dịch vụ khác nhau: các