báo cáo thực tập tốt nghiệp tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN và tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông về mảng Chuyển Mạch

Xuất phát từ nhu cầu vô cùng của con người, các tính năng mới, dịch vụ mới, công nghệ và kỹ thuật mới đã được đưa vào các hệ thống Viễn thông để đáp ứng những nhu cầu đó.. Sau hơn 20 năm

LỜI NÓI ĐẦU

Viễn thông đang ngày càng phát triển không ngừng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật cùng sự sáng tạo vô hạn của loài người đã đem đến cho Viễn thông một bộ mặt mới và một tương lai vô cùng tiềm năng Xuất phát từ nhu cầu vô cùng của con người, các tính năng mới, dịch vụ mới, công nghệ và kỹ thuật mới đã được đưa vào các

hệ thống Viễn thông để đáp ứng những nhu cầu đó Chính vì thế, Viễn thông đóng một vai trò rất quan trọng và là một trong những yếu tố không thể thiếu của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới muốn được gọi là cường quốc về kinh tế, khoa học kỹ thuật, quân sự,…

Cùng với niềm đam mê về khoa học kỹ thuật, nhất là về Viễn thông, tôi đã chọn môi trường học tập là Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông làm nơi khởi đầu cho tương lai của mình Trong suốt bốn năm học tập tại đây, tôi đã có được những kiến thức tổng quát nhất về các hệ thống thông mạng viễn thông, cách vận hành, nhận biết và khắc phục một số sự cố căn bản của hệ thống Tuy nhiên, nếu chỉ học những lý thuyết đó trên sách vở là chưa đủ, chính vì vậy nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng tôi đến với công ty viễn thông liên tỉnh VTN để được tìm hiểu và học tập với những hệ thống viễn thông trong thực tế đang được công ty vận hành và khai thác

Qua khoảng thời gian thực tập khoảng 3 tháng tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN và tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông về mảng Chuyển Mạch, tôi đã thu thập được một số nội dung để viết thành báo cáo này

Nội dung của báo cáo gồm 2 phần chính:

Phần I: Thực tập tại cơ sở VTN:

1 Giới thiệu về cơ sở thực tập

2 Mạng ASON North – Rings

3 Mạng Backbone 120Gbps

4 Mạng Backbone 240Gbps Phần II: Thực tập chuyên sâu tại Học Viện:

1 Tổng quan về IPTV

2 Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV

3 Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam

Em xin trân trọng cảm ơn các anh chị tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN đã giúp

đỡ, hướng dẫn tận tình và cung cấp những tài liệu cần thiết để em có thể hoàn thành tốt bài báo cáo thực tập này Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Chuyển Mạch đã hướng dẫn và góp ý cho em làm báo cáo thực tập này

Hà Nội, ngày 03 tháng 08 năm 2012

Sinh viên thực hiện Nguyễn Tiến Hiệp

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi

PHẦN I: THỰC TẬP CƠ SỞ VTN 1

1.1 Giới thiệu về cơ sở thực tập 1

1.2 Mạng ASON North – Rings 2

1.2.1 Tổng quát 2

1.2.2 Các lớp của mạng ASON North – Rings 3

1.2.2.1 Lớp WDM 3

1.2.2.2 Lớp SDH 5

1.3 Mạng Backbone 120Gbps 6

1.3.1 Tổng quát 6

1.3.2 Các lớp của mạng Backbone 120Gb 6

1.3.2.1 Lớp WDM 6

1.3.2.2 Lớp SDH 7

1.4 Mạng Backbone 240Gbps 8

1.4.1 Tổng quát 8

1.4.2 Các lớp của mạng Backbone 240Gbps 8

1.4.2.1 Lớp WDM 8

1.4.2.2 Lớp SDH 9

PHẦN II: THỰC TẬP CHUYÊN SÂU 10

2.1 Tổng quan về IPTV 10

2.1.1 Khái niệm IPTV 10

2.1.2 Đặc tính của IPTV 10

2.1.3 Cấu trúc mạng IPTV 11

2.1.4 Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet 12

2.2 Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV 13

2.2.1 IPTV phân phối trên mạng ADSL 13

2.2.2 IPTV phân phối trên mạng truy cập quang 15

2.2.2.1 Mạng quang thụ động 16

2.2.2.2 Mạng quang tích cực 19

2.2.3 IP phân phối trên mạng truyền hình cáp 19

2.2.3.1 Tổng quan về kỹ thuật HFC 19

2.2.3.2 IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 20

2.3 Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam 22

2.3.1 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT 22

2.3.2 Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT 23

2.3.3 Tình hình phát triển IPTV của VTC 24

ĐỊNH HƯỚNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 25

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG

Hình 1.1: Topo mạng North - Rings 3

Hình 1.2: Cấu trúc WDM N bước sóng 4

Hình 1.3: Topo lớp WDM mạng North - Rings 4

Hình 1.4: Topo lớp SDH mạng North - Rings 5

Hình 1.5: Topo lớp WDM mạng Backbone 120Gbps 7

Hình 1.6: Topo lớp WDM mạng Backbone 240Gbps 8

Hình 1.7: Topo lớp SDH mạng Backbone 240Gbps 9

Hình 2.1: Mô hình hệ thống IPTV end to end 11

Hình 2.2: IPTV trên cấu trúc mạng ADSL 15

Hình 2.3: Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON 18

Hình 2.4: Mạng HFC end to end 20

Hình 2.5: Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF 22

Bảng 2.1: So sánh các công nghệ mạng PON 18

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng

BPON Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng

DSL Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng DSLAM Digital Subcriber Line Access Multiplexer Bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao số DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng

HFC Hybrid Fiber Coaxial Lai giữa cáp quang và cáp đồng trục IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet

MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm các chuyên gia về ảnh động

OSC/ESC Optical/Electrical Supervisory Channel Giám sát kênh quang/điện

PHẦN I: THỰC TẬP CƠ SỞ VTN

1.1 Giới thiệu về cơ sở thực tập

Công ty viễn thông liên tỉnh có tên giao dịch quốc tế là Vietnam Telecom National (gọi tắt là VTN) được thành lập ngày 31-03-1990 và một đơn vị thành viên trực thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn Thông Việt Nam VNPT VTN là có trụ sở tại số 30 Phạm Hùng, Mỹ Đình, Từ Liêm, Hà Nội

Sau hơn 20 năm xây dựng và phát triển, VTN luôn là một trong những công ty đi đầu trong lĩnh vực viễn thông đường trục tại Việt Nam, với bốn nút chuyển mạch tiên tiến đặt tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh, Cần Thơ, mạng viễn thông thế hệ mới NGN, hệ thống truyền dẫn hiện đại sử dụng công nghệ SDH (vi ba, cáp quang), DWDM với dung lượng tuyến đường trục lên tới 360Gb/s

Hiện nay, VTN có 5 hệ thống truyền dẫn chính:

 Mạng phía Bắc: Triển khai với thiết bị Huawei tại 24 tỉnh thành phía Bắc, topo dạng mesh, sử dụng công nghệ chuyển mạch tự động ASON với 170 bước sóng * 10Gbps/ Lamda

 Mạng Backbone 120Gbps: Sử dụng thiết bị Nortel với 5 vòng Rings chạy dọc từ Bắc vào Nam với các node chuyển mạch chính là HNI, VIH, DNG, QNN, HCM Tổng dung lượng là 12*10Gbps/Lamda trên các vòng Ring

 Mạng Backbone 240Gbps: Sử dụng thiết bị Ciena với 5 vòng Rings chạy dọc từ Bắc vào Nam với các node chuyển mạch chính là HNI, VIH, DNG,QNN, HCM Tổng dung lượng là 08*10Gbps/Lamda + 05*40Gbps/Lamda Ngoài ra còn 1 vòng ring HCM – CTO với dung lượng 70Gbps

 Mạng truyền dẫn Metro Hanoi của VTN dùng thiết bị Alcatel – Lucent để triển khai trong năm 2010

 Mạng truyền dẫn Đông Bắc sử dụng thiết bị Marcony để triển khai trong thời gian tới

VTN hoạt động trong các lĩnh vực chính như sau:

 Kinh doanh các dịch vụ viễn thông

 Tổ chức, xây dựng, quản lý, vận hành, khai thác mạng lưới, dịch vụ viễn thông đường dài và cho thuê kênh viễn thông liên tỉnh, làm đầu mối kết nối giữa mạng viễn thông các tỉnh trong nước với cửa ngõ quốc tế

 Kinh doanh các dịch vụ mới trên nền NGN

 Tư vấn, khảo sát, thiết kế, xây lắp chuyên ngành viễn thông

 Xuất khẩu, nhập khẩu, kinh doanh vật tư thiết bị chuyên ngành viễn thông

 Bảo trì các thiết bị chuyên ngành viễn thông

Khách hàng của VTN rất đa dạng từ các công ty nhà nước như VNPT, Viettel đến các công ty trách nhiệm hữu hạn, các công ty thương mại cổ phần, các ngân hàng và các công ty tư nhân trong cả nước

1.2 Mạng ASON North – Rings

 Đàm bảo chuyển mạch dịch vụ khi 2 đường cáp bị lỗi

 Tận dụng băng thông

 Tính khả triển cao

 Thuận tiện cho quá trình nâng cấp, mở rộng

Hình 1.1: Topo mạng North - Rings

1.2.2 Các lớp của mạng ASON North – Rings

1.2.2.1 Lớp WDM

Các thiết bị OSN 6800 mềm dẻo và dựa trên nền chuẩn OTN Nó được thiết kế để gửi lệnh grooming cho dịch vụ truyền tải băng rộng, triple-play và việc kết nối IP backbone với QoS được đảm bảo

Chức năng chính của OUT là chuyển đổi bước sóng giữa tín hiệu phía client và phía WDM theo tín hiệu chuẩn ITU-T (G691/694)

Chức năng chính của OM là ghép các kênh riêng rẽ vào đường chính, OD thực hiện chức năng ngược lại

OA được sử dụng để bù line loss hoặc insertion loss của các thành phần thực hiện truyền tải khoảng cách lớn

Có 2 cách để quản lý, sự khác nhau là ESC dựa trên các card OUT, còn OSC dựa trên card SC1/2

Toàn bộ cấu trúc của hệ thống WDM N bước sóng được thể hiện trong hình

Hình 1.2: Cấu trúc WDM N bước sóng

Hình 1.3: Topo lớp WDM mạng North – Rings

Dịch vụ được bảo vệ thành 2 lớp: ASON trên DWDM gồm 2 bước sóng 10G và ASON trên SDH gồm 21 bước sóng 10G, kết cuối các trạm tại các tỉnh

Tại các trạm ở tỉnh, tùy theo lưu lượng và nhu cầu, có trạm sẽ dùng thiết bị OSN

3500, có trạm sẽ dùng thiết bị OSN 7500 để đón tín hiệu 10G trên DWDM kết cuối ra khách hàng

Các dịch vụ được bảo vệ theo công nghệ chuyển mạch quang tự động ASON Chi tiết quy hoạch các bước sóng và thực tế sử dụng các thiết bị được cho theo sơ

đồ dưới đây:

Hình 1.4: Topo lớp SDH mạng North - Rings

Hình 1.5: Topo lớp WDM mạng Backbone 120Gbps

1.3.2.2 Lớp SDH

OM4200 là hệ thống ghép kênh xen/rẽ với tốc độ tín hiệu tối đa đến STM16 Đây

là một hệ thống ghép kênh khá linh hoạt hỗ trợ nhiều cấu hình hoạt động, nhiều kiểu kết

nối cũng như cho phép xen/rẽ nhiều tốc độ khác nhau với các cấu trúc tín hiệu từ PDH

đến SDH

Các cấu hình hoạt động: OM4200 có thể hoạt động trong các cấu hình không có

bảo vệ hoặc có bảo vệ: Liner, xen/rẽ, Ring xen/rẽ, Hub,…

Các cấu hình bảo vệ được hỗ trợ: MSP (1+1 multiplex section protection), PPS

(Path Protection Switching), CP (Card Protection)…

TN-4T là thiết bị ghép kênh mở rộng cung cấp 2 card giao tiếp quang tốc độ

STM-4 và tối đa 8 card giao tiếp I/O 2Mbps cho phép kết nối 225 luồng số tốc độ 2Mbit/s, kết

nối các tín hiệu 2Mbit/s vào tín hiệu STM-4 quang TN-4T hỗ trợ rất hạn chế kiểu kết nối

cũng như các cấu hình hoạt động và cơ chế bảo vệ

HDXc thực hiện các chức năng OAM (vận hành hệ thống, quản trị và bảo trì) Ngoài ra HDXc còn cung cấp các giao diện giúp cho việc cơ chế bảo vệ, quản lý chất lượng, đèn báo hiệu,…

Thiết bị OME6500BB thực hiện các chức năng điều khiển ở miền tín hiệu điện: điều chế, mã hóa, định thời, quét và bù tán sắc Ngoài ra, nó còn có chức năng chuyển đổi tín hiệu SDH thành tín hiệu WDM bước sóng màu

PHẦN II: THỰC TẬP CHUYÊN SÂU

Với sự phát triển nhanh chóng của mạng Internet băng rộng đã đem đến sự thay đổi cả về nội dụng và kỹ thuật truyền hình Hiện nay, truyền hình có nhiều dạng khác nhau: truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet và IPTV IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai Sự vượt trội trong kỹ thuật truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thống với người xem, cho phép người xem chủ động về thời gian và khả năng triển khai nhiều dịch vụ giá trị gia tăng tiện ích khác trên hệ thống nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng

2.1 Tổng quan về IPTV

2.1.1 Khái niệm IPTV

Khi mới bắt đầu, IPTV được gọi là truyền hình giao thức Internet (Internet Protocol Television) hay Telco TV hoặc truyền hình băng rộng (Broadband Television) Thực chất tất cả các tên đều được sử dụng để nói đến việc phân phối truyền hình băng rộng chất lương cao hoặc nội dung âm thanh và hình ảnh theo yêu cầu trên một mạng băng rộng IPTV là một định nghĩa chung cho việc áp dụng để phân phối các kênh truyền hình truyền thống, phim truyện, và nội dung video theo yêu cầu trên một mạng riêng Từ góc nhìn của người sử dụng thì IPTV hoạt động như một chuẩn dịch vụ truyền hình trả tiền Từ góc nhìn của nhà cung cấp thì IPTV bao gồm việc thu nhận, xử lý và phân phối chính xác nội dung truyền hình tới thuê bao thông qua một hạ tầng mạng sử dụng IP

Theo định nghĩa được đưa ra bởi hiệp hội viễn thông quốc tế tập trung vào nhóm IPTV thì IPTV là các dịch vụ đa phương tiện (ví dụ như dữ liệu truyền hình, video, âm thanh, văn bản, đồ họa) được phân phối trên một mạng IP có sự quản lý để cung cấp các mức yêu cầu về chất lượng của dịch vụ, an toàn, có tính tương tác tin cậy

2.1.2 Đặc tính của IPTV

Hỗ trợ truyền hình tương tác: Khả năng hai chiều của hệ thống IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ phân phối toàn bộ các ứng dụng TV tương tác Các loại dịch vụ được truyền tải thông qua một dịch vụ IPTV có thể bao gồm TV trực tiếp chuẩn, TV chất lượng cao (HDTV), trò chơi tương tác, và khả năng duyệt Internet tốc độ cao

Sử dụng dịch thời gian: IPTV kết hợp với một máy ghi video kỹ thuật số cho phép dịch thời gian nội dung chương trình – một cơ chế cho việc ghi và lưu trữ nội dung IPTV

để xem sau

Cá nhân hóa: Một hệ thống IPTV từ kết cuối đến kết cuối hỗ trợ truyền thông tin hai chiều và cho phép người dùng ở kết cuối cá nhân hóa những thói quen xem TV của

họ bằng cách cho phép họ quyết địng những gì họ muốn xem và khi nào họ muốn

Yêu cầu về băng thông thấp: Thay vì phân phối trên mọi kênh để tới người dùng, công nghệ IPTV cho phép nhà cung cấp dịch vụ chỉ truyền trên một kênh mà người dùng yêu cầu Đặc điểm hấp dẫn này cho phép nhà điều hành mạng có thể tiết kiệm băng thông của mạng

Có thể truy xuất qua nhiều thiết bị: Việc xem nội dung IPTV bây giờ không chỉ giới hạn ở việc sử dụng TV Người dùng có thể sử dụng máy PC hay thiết bị di động để truy xuất vào các dịch vụ IPTV

2.1.3 Cấu trúc mạng IPTV

Phần này sẽ trình bày về cơ sở hạ tầng của mạng IPTV, đưa ra các thành phần của một hệ thống IPTV end to end

Hình 2.1: Mô hình hệ thống IPTV end to end

Trung tâm dữ liệu IPTV

IPTV Data Center hay Headend là nơi nhận nội dung từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm video nội bộ, các bộ tập trung nội dung, các nhà sản xuất nội dung và các kênh truyền hình vệ tinh, mặt đất, truyền hình cáp Mỗi lần nhận như vậy, một số thành phần phần cứng khác nhau như bộ giải mã, các server video, các router IP và các phần cứng bảo an chuyên dụng đều được sử dụng để chuẩn bị nội dung sẽ được phân phối trên mạng

IP Cộng với một hệ thống quản lý thuê bao IPTV về thuộc tính (profile) và hóa đơn

thanh toán Chú ý rằng, vị trí vật lý của trung tâm dữ liệu IPTV sẽ được xác định bởi nhà cung cấp dịch vụ sử dụng hạ tầng mạng

Mạng phân phối băng rộng

Việc phân phối các dịch vụ IPTV theo yêu cầu kết nối one-to-one, nếu trong trường hợp việc triển khai IPTV trên diện rộng thì số kết nối one-to-one sẽ tăng lên Do

đó, yêu cầu về băng thông trên mạng là khá lớn Những tiến bộ về công nghệ mạng cho phép các nhà cung cấp viễn thông có được một số lượng lớn các mạng băng rộng Riêng mạng truyền hình cáp thì sử dụng hỗn hợp cả cáp đồng trục và cáp quang để đáp ứng cho việc phân phối nội dung IPTV

Thiết bị khách hàng IPTVCD

Thiết bị khách hàng IPTVCD (IPTV Consumer Device) là các thành phần cho phép user truy cập dịch vụ IPTV IPTVCD kết nối tới mạng băng rộng, chúng đảm nhiệm chức năng giải mã, xử lý các luồng tín hiệu tới từ mạng IP IPTVCD được hỗ trợ các kỹ thuật tiên tiến để tối thiểu hóa hoặc loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của các vấn đề về mạng khi xử lý nội dung IPTV Có rất nhiều dạng IPTVCD như gateway cho khu dân cư, bộ giải mã set-top boxes, bảng điều khiển trò chơi…

Mạng gia đình

Mạng gia đình liên kết các thiết bị kỹ thuật số bên trong một khu vực có diện tích nhỏ Nó cải thiện thông tin và cho phép chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên trong gia đình Mục đích của mạng gia đình là cung cấp quyền truy cập thông tin giữa các thiết bị

kỹ thuật số xung quanh nhà thuê bao Với mạng gia đình, khách hàng có thể tiết kiệm tiền

và thời gian do việc chia sẻ các thiết bị phần cứng rất tốt và dễ dàng, thông qua các kết nối Internet băng rộng

2.1.4 Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet

Do đều được truyền hình trên mạng dựa trên giao thức IP, người ta đôi khi hay nhầm lẫn giữa IPTV và truyền hình Internet Tuy nhiên, hai dịch vụ này có nhiều điểm khác nhau

 Các nền khác nhau:

 IPTV sử dụng mạng riêng bảo mật để truyền các nội dung video đến khách hàng Các mạng riêng này thường được tổ chức và vận hành bởi nhà cung cấp dịch vụ IPTV