Mạng truyền tải quang thế hệ sau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT THÔNG TIN - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG THẾ HỆ SAU Giáo viên hướng dẫn : Th.S CHU CÔNG CẨN Sinh viên thực : NÔNG VĂN QUỲNH Lớp: KỸ THUẬT THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Khóa : 52 Hµ Néi - 2015 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế đất nước, nghành hoạt động lĩnh vực dịch vụ không ngừng lớn mạng Bưu Viễn Thông nghành Tổng kết thời gian vừa qua cho thấy Bưu Chính Viễn Thông góp phần quan trọng vào vươn lên kinh tế đất nước thời kỳ đổi Trong đóng góp không kể tới vai trò quan trọng phận viễn thông Không ngừng lớn mạnh thời gian, nghành viễn thông Việt Nam cung cấp ngày nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tới người dân với chất lượng số lượng không ngừng cải thiện Người dân Việt Nam hưởng nhiều loại hình dịch vụ viễn thông tương đương nước phát triển giới Trong đà phát triển đó, để đáp ứng ngày tốt nhu cầu thông tin xã hội thời đại bùng nổ thông tin, mà loạt hạ tầng viễn thông cũ tỏ không phù hợp hay tải, VNPT xây dựng đề án triển khai xây dựng mạng hệ NGN Việt Nam NGN mạng hệ sau mạng hoàn toàn mới, phát triển từ tất mạng cũ lên NGN có khả làm tảng cho việc triển khai nhiều loại hình dịch vụ tương lai cách nhanh chóng, không phân biệt ranh giới nhà cung cấp dịch vụ (dịch vụ độc lập với hạ tầng mạng) nhờ đặc điểm: băng thông lớn, tương thích đa nhà cung cấp thiết bị, tương thích với mạng cũ Đồng hành với xây dựng mạng NGN, loạt dịch vụ với kiến trúc khác dần triển khai nhằm cung cấp nhiều dịch vụ tiện ích cho người dùng SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu mạng truyền tải quang hệ sau” trình bày chương với nội dung cụ thể: Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG QUANG THẾ HỆ SAU Chương 2: CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG MẠNG QUANG NGN Chương 3: ỨNG DỤNG CỦA MẠNG QUANG NGN VÀO MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM Do giới hạn đồ án tốt nghiệp đại học nên nhiều hội tiếp xúc thực tế thiếu kinh nghiệm bước vào nghiên cứu vấn đề công nghệ mới, nên tránh khỏi nhiều thiếu sót Tôi mong nhận nhiều góp ý từ thầy cô bạn từ người nghiên cứu NGN SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải MỤC LỤC SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AG API AS-F ASON BRAS CATV DBS DPC EDFA ESP FEC GMPLS IN ISDN ISP ISUP Lan MGC-F MPLS VPN MS-F NAS NGN NSP OPC PC PNC Access Gateway Applecation Program Interface Applecation Server Function Automatically Switched Optical Network Broadband Remote Acess Server Community Antenna Television Direct Broadcast System Destination Point Code Eribium-Doped Fiber Amplifiers Established Service Provider Forwarding Equivalence Classes Generalized Multiprotocol Labed Switching Intelligent Network Integrated Services Digital Network Internet Service Provider Intergrated Service User Part Local Area Network Media Gateway Control Function Multi Protocol Label Switching Media Server Function Cổng truy nhập Giao diện mở Chức Server ứng dụng Mạng quang chuyển mạch tự động Các server truy nhập băng rộng Mạng truyền hình cáp Truyền hình trực tiếp Mã điểm đích Bộ khuếch đại quang Nhà cung cấp dịch vụ cố định Lớp phát chuyển tương ứng Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát Mạng thông minh Mạng số tích hợp đa dịch vụ Nhà cung cấp dịch vụ Phần ứng dụng ISDN Mạng cục Chức điều khiển cổng phương tiện Mạng riêng ảo Cung cấp dịch vụ tăng cường cho xử lý gọi Network Acess Server Các server truy nhập mạng Next Generation Network Mạng hệ sau Network Service Part Phần dịch vụ mạng Origination Point Code Mã điểm nguồn Point Code Mã điểm Public Network Tính toán mạng công cộng SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau RG SCCP SCP SOA SP SPC SSP STP TCAP TG TUP TWA VPN WG Nghiên cứu mạng truyền tải Computing Resident Gateway Signalling Connection Control Part Service Control Point Cổng thường trú Phần điều khiển kết nối báo hiệu Điểm điều khiển dịch vụ báo hiệu Semiconductor Optical Bộ khuếch đại quang bán Amplifier dẫn Signalling Point Điểm báo hiệu Soft Permanent Kết nối cố định mềm Connection Service Switching Point Điểm chuyển tiếp dịch vụ Signalling Transfer Point Điểm chuyển tiếp báo hiệu Transaction Capabilities Phần ứng dụng khả Application Part giao dịch Trunking Gateway Cổng giao tiếp Telephone User Part Phần người dùng điện thoại Travelling-Wave Amplifier Laser bán dẫn Vitural Provate Netwwork Dịch vụ mạng riêng ảo Wireless Gateway Cổng không dây SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải DANH MỤC HÌNH VẼ SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG QUANG THẾ HỆ SAU 1.1 Những hạn chế mạng viễn thông Hiện có nhiều loại mạng khác song song tồn Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác Như vậy, hệ thống mạng viễn thông có nhiều nhược điểm mà quan trọng là: - Chỉ truyền dịch vụ độc lập tương ứng với mạng - Thiếu mềm dẻo: đời công nghệ ảnh hưởng mạng mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu Ngoài ra, xuất nhiều dịch vụ truyền thông tương lai, loại dịch vụ có tốc độ truyền khác Ta dễ dàng nhận thấy mạng khó thích nghi với đòi hỏi - Kém hiệu việc bảo dưỡng, vận hành sử dụng tài nguyên Tài nguyên sẵn có mạng chia sẻ cho mạng khác sử dụng - Mặt khác, mạng viễn thông thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại chủ yếu - Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho nhà khai thác gần phụ thuộc hoàn toàn vào nhà cung cấp tổng đài Điều làm giảm sức cạnh tranh cho nhà khai thác, đặc biệt nhà khai thác nhỏ, mà tốn thời gian tiền bạc muốn nâng cấp ứng dụng phần mềm - Các tổng đài chuyển mạch kênh khai thác hết lực trở nên lạc hậu nhu cầu khách hàng SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Đứng trước tình hình phát triển mạng viễn thông nay, nhà khai thác nhận thấy “sự hội tụ mạng PSTN mạng PSDN” chắn xảy Cần có sở hạ tầng cung cấp cho dịch vụ (tương tự - số, băng hẹp - băng rộng, - đa phương tiện, ) để việc quản lý tập trung,giảm chi phí bảo dưỡng vận hành, đồng thời hỗ trợ dịch vụ mạng 1.2 Giới thiệu chung mạng NGN 1.2.1 Khái niệm Cụm từ “mạng hệ tiếp theo” (Next Generation Network – NGN) bắt đầu nhắc tới từ năm 1998 NGN xu hướng phát triển tất yếu lĩnh vực truyền thông giới tương lai Nó tích hợp ba mạng lưới: mạng PSTN, mạng không dây, mạng số liệu (Internet) vào kết cấu thống để hình thành mạng chung, thông minh, hiệu cho phép sáp nhập thoại, liệu, video dựa tảng IP Mạng hệ sau có nhiều tên gọi khác như: - Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau) - Mạng hội tụ (hỗ trợ lưu lượng thoại liệu, cấu trúc mạng hội tụ) - Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho phần tử mạng) - Mạng nhiều lớp (mạng phân phối theo nhiều lớp mạng có chức độc lập hỗ trợ thay khối thống mạng TDM) Cho tới nay, tổ chức viễn thông quốc tế với nhà cung cấp thiết bị viễn thông giới quan tâm nghiên cứu chiến lược phát triển NGN SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải chưa có định nghĩa cụ thể xác cho mạng NGN Do tên gọi bao hàm hết chi tiết mạng hệ sau tương đối xác, coi khái niệm chung đề cập đến NGN 1.2.2 Các động lực phát triển mạng NGN Các động lực phát triển NGN phát triển công nghệ, thị trường, hội tụ mạng riêng lẻ loại hình dịch vụ tác động tới biến đổi cấu trúc mạng cụ thể Hiện trạng mạng viễn thông tại: Hiện có nhiều mạng viễn thông song song tồn Các mạng tồn cách riêng lẻ, ứng với loại thông tin lại có loại mạng riêng biệt để phục vụ cho dịch vụ - Mạng Telex: dùng để gửi điện dạng ký tự mã hóa bit (mã Baudot) Tốc độ truyền thấp (từ 75 tới 300 bit/s) - Mạng điện thoại cố định PSTN: sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh để truyền thông tin thoại từ đầu cuối đến đầu cuối - Mạng truyền số liệu: bao gồm mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu máy tính dựa giao thức X.25 hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa giao thức X.21 - Các tín hiệu truyền hình truyền theo ba cách: truyền sóng vô tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community Antenna Television) cáp đồng trục truyền qua hệ thống vệ tinh, hay gọi truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System) 10 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải 3.2 Phương hướng phát triển mạng NGN nhà cung cấp dịch vụ khác Có hai hướng xây dựng NGN: xây dựng mạng hoàn toàn hay xây dựng sở mạng có Tùy vào trạng mạng quan điểm nhà khai thác mà giải pháp thích hợp ứng dụng Các dịch vụ phát triển mạng Sự phát triển dịch vụ Các dịch vụ phát triển mạng hệ s Các dịch vụ mạng Sự phát triển mạng Hình 3.1 Xu hướng phát triển mạng dịch vụ dựa mạng Các dịch vụ phát triển mạng hệ sa Sự phát triển dịch vụ Các dịch vụ mạng Các dịch vụ mạng hệ sau 120 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Sự phát triển mạng Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Hình 3.2 Xu hướng phát triển mạng dịch vụ theo quan điểm xây dựng mạng hoàn toàn Ở Việt Nam việc xây dựng NGN nhìn hai góc độ hai nhà khai thác dịch vụ khác nhau: nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (còn gọi nhà cung cấp dịch vụ cố định ESPEstablished Service Provider) nhà cung cấp dịch vụ (còn gọi nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP-Internet Service Provider nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng ASP-Application Service Provider) 3.2.1 Nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP - Đối với cấu trúc mạng: + Giảm số lượng phần tử mạng xếp chồng, tối ưu hóa mạng PSTN + Tổ chức lại mạng để có lực xử lý dịch vụ băng rộng + Từng bước triển khai chuyển mạch hệ Khởi đầu việc triển khai VoATM, VoIP mức giang để xử lý lưu lượng Internet, kết nối lưu lượng mạng di động, lưu lượng dự báo trước (số liệu) + Xây dựng mạng đường trục Triển khai cổng tích hợp VoATM-GW VoIP-GW giao thức chuyển mạch mềm (MEGACO MGCCP SIP SIGTRAN BICC ), định hướng chuyển mạch giang sang NGN Đồng thời lắp đặt cổng điều khiển phương tiện MGC, thực chuyển đổi NGN cấp giang - Đối với mạng truy nhập: 121 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải + Đầu tiên bắt đầu triển khai số dịch vụ đa phương tiện: dịch vụ truy nhập băng rộng ADSL, đồng thời đưa vào sử dụng chuyển mạch mềm khối tập trung thuê bao hệ có hỗ trợ băng rộng + Tiếp theo triển khai tiếp ứng dụng đa phương tiện cho ADSL UMTS điện thoại IP Khi giá thành chuển mạch sử dụng NGN thấp so với chuyển mạch kênh, QoS NGN chuẩn hóa ta triển khai thêm đường dây điện thoại hay kết nối khách hàng từ tập trung thuê bao truyền thống đến mạng truy nhập NGN Đồng thời ta lắp đặt chuyển mạch mềm cho tổng đài nội hạt lắp đặt Access Gateway để nối mạng với mạng lõi chuyển mạch gói NGN - Yêu cầu với mạng: phải đáp độ tin cậy khả mở rộng Các dịch vụ mạng phải tối ưu hóa việc sử dụng nguồn tài nguyên mạng 3.2.2 Nhà cung cấp dịch vụ mạng ISP/ASP (Internet Service Provider/Application Service Provider) Do nhà khai thác có sẵn hạ tầng chuyển mạch gói nên họ thuận lợi việc xây dựng NGN Khi tiến hành xây dựng mạng hệ sau họ lắp đặt cổng điều khiển phương tiện MGC, server truy nhập mạng NAS (Network Acess Server), server truy nhập băng rộng BRAS (Broadband Remote Acess Server), đồng thời sử dụng giao thức báo hiệu SIP H323 GIGTRAN vào VoIP giao thức bổ sung cho mạng Về cấu trúc mạng phải giảm cấp chuyển mạch đặc biệt tổng đài nội hạt, chuyển loại thuê bao sang thuê bao NGN 122 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Như ta thấy ESP có xu hướng xây dựng NGN sở mạng ISP/ASP theo quan điểm ngược lại 3.3 Các giải pháp đề xuất cho việc phát triển mạng NGN nghành 3.3.1 Giải pháp xây dựng NGN sở - Nội dung giải pháp: sở hạ tầng mạng tổ chức lại phát triển dần lên Nâng cấp thiết bị chuyển mạch có (công nghệ TDM) để hỗ trợ dịch vụ chất lượng cao video, số liệu Có thể bổ sung có hạn chế số tổng đài đa dịch vụ (chuyển mạch mềm) số nút mạng chính, đặc biệt trung tâm điều khiển ứng dụng vùng lưu lượng Trong giải pháp có hai phương án sau: Phương án 1: Phương án áp dụng cho nhà khai thác mạng có yêu cầu đại hóa mở rộng mạng thời gian ngắn Phương án gồm bốn bước: + Bước 1: mạng thoại TDM triển khai mạng truyền dẫn SDH, chuyển mạch ATM, bổ sung thiết bị Telephony server để quản lý thoại Đối với mạng số liệu giữ nguyên kỹ thuật IP/MPLS ATM/FR trang bị thêm cổng Gateway, thực kết nối mạng thoại mạng số liệu nút biên mạng + Bước 2: tiếp tục phát triển kỹ thuật SDH, ATM cho mạng thoại Với mạng số liệu phát triển thành mạng đa dịch vụ IP/MPLS tăng cường khả cổng giao tiếp nút biên mạng (chúng có nhiệm vụ kết nối mạng đa dịch 123 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải vụ với mạng thoại), trang bị thêm IP telephony server cho quản lý mạng đa dịch vụ + Bước 3: xây dựng mạng thống cho thoại liệu lúc chưa phải mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn Mạng PSTN sử dụng TDM không tồn riêng biệt Tiếp tục tích hợp phát triển đa dịch vụ IP/MPLS + Bước 4: hình thành mạng tích hợp đa dịch vụ hoàn toàn Lúc mạng đa dịch vụ IP/MPLS tồn phát triển Telephony server IP telephony server quản lý mạng đa dịch vụ Phương án 2: Phương án áp dụng cho nhà khai thác mạng có yêu cầu đại hóa mở rộng mạng thời gian dài Phương án bao gồm bước: + Bước 1: không phát triển thêm mạng thoại TDM từ sau Với mạng số liệu giữ nguyên mạng chuyển mạch gói IP/MPLS ATM/FR trang bị thêm Gateway + Bước 2, 3, giống phương án - Ưu điểm: + Giá thành đầu tư ban đầu thấp + Có khả cung cấp dịch vụ mới, dịch vụ truy nhập băng rộng + Bảo vệ tối đa vốn đầu tư mạng - Nhược điểm: + Việc nâng cấp chuyển mạch có từ TDM sang IP/ATM bước đệm mà không thay đổi công nghệ chuyển mạch phục vụ cho dịch vụ Điều có nghĩa 124 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải không giải vấn đề khả tạo dịch vụ nguyên tắc tổ chức mạng hệ sau + Chi phí đầu tư ban đầu thấp chi phí vận hành khai thác cao so với mạng quản lý thống toàn mạng + Khả cạnh tranh xuất nhà khai thác hệ họ có sở hạ tầng NGN hoàn toàn 3.3.2 Giải pháp xây dựng NGN hoàn toàn - Nội dung giải pháp: Giải pháp chủ trương giữ nguyên mạng không đầu tư tiếp tục phát triển Tập chung nhân lực vào việc triển khai tổng đài đa dịch vụ hệ sau NGN xây dựng trước hết có khả cung cấp nhu cầu dịch vụ mạng quen thuộc với khách hàng Sau triển khai số dịch vụ Kế tiếp triển khai nhiều dịch vụ NGN phải cân cung cầu Các nút chuyển mạch hai mạng liên hệ với (chủ yếu phục vụ cho dịch vụ thoại IP) thông qua cổng giao tiếp MG - Ưu điểm: + Thay đổi hoàn toàn cấu trúc mạng, tăng khả 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 125 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải - Nhược điểm: + Giá thành đầu tư ban đầu cao + Rủi ro dự báo nhu cầu tăng vượt ngưỡng dẫn đến hiệu đầu tư thấp, thời gian hoàn vốn lâu + Tăng chi phí phải tăng cường lực lượng lao động kỹ thuật 3.4 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN VNPT 3.4.1 Phân vùng lưu lượng Cấu trúc mạng hệ sau xây dựng dựa phân bố thuê bao theo vùng địa lý không tổ chức theo địa bàn mà phân theo vùng lưu lượng Trong vùng lưu lượng có nhiều khu vực khu vực có nhiều tỉnh thành Số lượng tỉnh khu vực tùy thuộc vào lưu lượng tỉnh Căn vào phân bố thuê bao, NGN VNPT phân thành vùng lưu lượng sau: - Vùng 1: tỉnh phía Bắc trừ Hà Nội - Vùng 2: Hà Nội - Vùng 3: tỉnh miền Trung Tây Nguyên - Vùng 4: thành phố Hồ Chí Minh - Vùng 5: tỉnh phía Nam trừ thành phố Hồ Chí Minh 3.4.2 Tổ chức lớp ứng dụng dịch vụ Lớp ứng dụng dịch vụ tổ chức thành cấp cho toàn mạng nhằm đảm bảo việc cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao nhanh chóng, đồng việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng dễ dàng Số lượng nút ứng dụng, dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ số lượng loại hình dịch vụ mạng 126 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Nút ứng dụng, dịch vụ kết nối mức Gigabit Ethernet 1+1 với nút điều khiển hai loại đặt trung tâm NGN Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh 3.4.3 Tổ chức lớp điều khiển Lớp điều khiển tổ chức thành cấp cho toàn mạng, thay cấp nay, phân bố theo vùng lưu lượng Điều giúp cho ta giảm đến mức tối thiểu cấp mạng, tận dụng lực xử lý gọi thiết bị điều khiển hệ giảm chi phí đầu tư mạng Số lượng nút điều khiển phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh vùng lưu lượng tỏ chức thành hai cặp (2 mặt phẳng A B) nhằm đảm bảo tính an toàn mạng Mỗi nút điều khiển kết nối với cặp nút chuyển mạch ATM+IP đường trục Trong giai đoạn đầu, vùng trang bị hai nút điều khiển 127 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Hình 3.3 Tổ chức lớp điều khiển 3.4.4 Lớp truyền tải Lớp truyền tải có chức truyền tải lưu lượng hai dạng ATM IP Trong chiến lược phát triển NGN VNPT lớp tổ chức thành cấp: cấp đường trục (quốc gia) cấp vùng - Cấp đường trục (cấp quốc gia): Cấp tổ chức thành hai mặt phẳng, để đảm bảo độ an toàn mạng có nhiệm vụ chuyển mạch gọi vùng lưu lượng Các thành phần cấp nút chuyển mạch đường trục ATM+IP tuyến truyền dẫn tuyến kết nối chéo nút đường trục khả nhỏ chúng 2,5Gb/s Số lượng quy mô nút chuyển mạch đường trục phụ thuộc vào lưu lượng phát sinh đường trục Trong giai đoạn đầu nút chuyển mạch đường trục trang bị với khả chuyển mạch ATM < 20Gb/s khả định tuyến tối đa 300 triệu gói/giây Các nút đặt trung tâm truyền dẫn liên tỉnh VTN - Cấp vùng: Các thành phần cấp vùng nút chuyển mạch nội vùng ATM+IP tập trung nội vùng Nhiệm vụ chúng đảm bảo cho việc chuyển mạch gọi vùng sang vùng khác Các nút chuyển mạch vùng kết nối mức tối thiểu 155Mb/s Chúng đặt vị trí tổng đài chủ host kết nối trực tiếp với theo dạng vòng ring 128 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Chúng nối đến nút chuyển mạch đường trục hai mặt phẳng tuyến truyền dẫn nội vùng (155Mb/s) Một điều cần lưu ý nút chuyển mạch nội vùng phải tích hợp tính máy chủ truy nhập băng rộng từ xa BRAS nhằm thực chức điểm truy nhập IP POP băng rộng thuê bao xDSL Số lượng quy mô nút chuyển mạch vùng giai đoạn đầu phụ thuộc vào nhu cầu dịch vụ vùng Trong giai đoạn ban đầu nút có khả chuyển mạch tối đa 2,5Gb/s khả định tuyến lớn 500 ngàn gói/giây Các tập tring ATM+IP kết nối với nút chuyển mạch nội vùng tuyến truyền dẫn tối thiểu 155Mb/s Ngoài tập trung kết nối tới truy nhập lớp truy nhập tuyến n*E1, nhiệm vụ tập trung tập hợp luồng E1 thành luồng ATM chúng đặt điểm truyền dẫn nội tỉnh Số lượng tập trung phụ thuộc vào số nút truy nhập số thuê bao nút truy nhập 3.4.5 Tổ chức lớp truy nhập Các nút truy nhập vùng lưu lượng nối tới nút chuyển mạch đường trục vùng lưu lượng tương ứng (thông qua nút chuyển mạch nội vùng) mà không kết nối tới nút chuyển mạch đường trục vùng khác Nút truy nhập kết nối tới nút chuyển mạch nội vùng kênh có tốc độ phụ thuộc vào số lượng thuê bao nút truy nhập (n*E1) Các thiết bị truy nhập hệ phải có khả cung cấp cổng dịch vụ POST, ATM IP, FR, VPN, xDSL, VoIP, VoATM 129 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải 3.4.6 Lộ trình chuyển đổi Tổng công ty bưu viễn thông Việt Nam có lộ trình chuyển đổi từ mạng sang NGN cho giai đoạn 2001-2010 Lộ trình gồm giai đoạn sau: + Giai đoạn 2001-2003: Trong giai đoạn ta triển khai lắp đặt nút điều khiển, nút dịch vụ phần mạng đường trục Đầu tiên trang bị nút điều khiển nút dịch vụ miền Bắc (Hà Nội) miền Nam (thành phố Hồ Chí Minh) Năng lực xử lý nút phải triệu BHCA tương đương 240 ngàn kênh trung kế hay 400 ngàn thuê bao Đối với chuyển mạch đường trục lắp nút (nút đội điểm có mặt phẳng) miền Bắc (Hà Nội), miền Trung (Đà Nẵng), miền Nam (thành phố Hồ Chí Minh) Trang bị cổng trung kế Truk Gateway nút chuyển mạch nội vùng cho 11 tỉnh thành phố có lưu lượng thông tin lớn, đồng thời thực kết nối chuyển mạch truyền thống nới này, 11 tỉnh thành phố gồm: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Khánh Hòa, Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Bình Dương, Cần Thơ Lắp đặt nút truy nhập NGN (giải pháp tạm thời nút truy nhập xDSL) nhằm cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao tổng đài Host trung tâm tỉnh kế Như giai đoạn có mạng chuyển mạch liên vùng nội vùng vùng lưu lượng Một phần lưu lượng thoại mạng PSTN chuyển sang mạng đường trục NGN + Giai đoạn 2004-2005: Đây giai đoạn hoàn chỉnh mạng cấp đường trục 130 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Trước tiên ưu tiên triển khai dịch vụ truy nhập băng rộng xDSL tất tỉnh thành phố nước lắp đặt tập trung chuyển mạch gói thực chức BRAS Tăng số lượng tập trung băng rộng, thiết bị truy nhập NGN Tăng số nút điều khiển số nút chuyển mạch nhằm mở rộng vùng phục vụ NGN Hoàn thiện tổ chức mặt phẳng chuyển mạch cấp đường trục chuyển mạch cấp vùng Đối với chuyển mạch cấp đường trục lắp thêm tổng đài chuyển mạch lõi Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Tại Đà Nẵng lắp thêm trung tâm điều khiển chuyển mạch mềm + Giai đoạn 2006-2010: Trong giai đoạn hoàn thiện lớp điều khiển Các nút chuyển mạch cấp đường trục, nút điều khiển bổ sung thêm để tạo thành hai mặt phẳng chuyển mạch A B đầy đủ Lúc nhiệm vụ lớp chuyển tải lưu lượng cho vùng lưu lượng 131 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Hình 3.4 Lộ trình chuyển đổi Đến lúc lưu lượng PSTN phần chuyển qua mạng truyền thống phần lớn chuyển qua NGN 132 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải KẾT LUẬN Mạng hệ sau NGN nghiên cứu, chuẩn hóa tổ chức viễn thông lớn giới nhằm đáp ứng nhu cầu tăng tính mở, tương thích linh hoạt để cung cấp đa dịch vụ, đa phương tiện với tính ngày mở rộng Đề tài “nghiên cứu mạng truyền tải quang hệ sau” em tìm hiểu vấn đề: + Giới thiệu chung mạng truyền tải quang hệ sau + Các kỹ thuật sử dụng mạng quang NGN + Ứng dụng mạng quang NGN vào mạng viễn thông Việt Nam Trong trình làm đồ án, trình độ, kiến thức thực tế hạn chế, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót chưa thật sâu sắc Em mong nhận góp ý thầy cô bạn để hoàn thiện phát triển đề tài Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Điện tử Viễn thông trường Đại học Giao Thông Vận tải Hà Nội, đặc biệt thầy giáo Th.s Chu Công Cẩn giúp đỡ em hoàn thành đồ án 133 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải TÀI LIỆU THAM KHẢO Mạng viễn thông hệ sau – TS Nguyễn Quý Minh Hiền, Viện khoa học kỹ thuật bưu điện Đồ án tốt nghiệp – Nguyễn Anh Quân ĐHBK Hà Nội, người hướng dẫn giảng viên Đỗ Hoàng Tiến (Đề tài mạng NGN giao thức báo hiệu điều khiển) Đồ án tốt nghiệp – Bùi Quốc Nam, học viện CN bưu viễn thông – người hướng dẫn Th.s Dương Văn Thành (đề tài NGN ứng dụng) 134 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 [...]... thức truyền dẫn hơn là theo một kiến trúc đặc trưng Internet hiện tại không hỗ trợ Q oS cũng như các dịch vụ có tính thời gian thực (như thoại truyền thống) 12 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Do đó, việc xây dựng mạng thế hệ mới NGN cần tuân theo các chỉ tiêu: - NGN phải có khả năng hỗ trợ cả cho các dịch vụ của mạng Internet và của mạng. .. giữa các mạng báo hiệu khác nhau - R – F: cung cấp thông tin định tuyến cho MGC – F - A – F: cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước - SG - F: dùng để chuyển các thông tin báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP - MG – F: dùng để chuyển thông tin từ dạng truyền dẫn này sang truyền dẫn khác 1.2.5 Cấu trúc vật lý mạng NGN NGN được hiểu là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải là mạng hoàn... triển mạng theo xu hướng NGN, người ta chú ý đến vấn đề kết nối NGN với mạng truyền thống và tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác 17 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải tối đa Các mạng được kết nối tới mạng lõi IP thông qua các cổng (hình 1.4) - Cổng truy nhập: AG (Access Gateway) kết nối giữa mạng. .. là giao thức truyền tải báo hiệu trong mạng IP, và giữa MGC và SG (Signaling Gateway) + Giao thức BICC là giao thức đảm bảo truyền thông giữa các server (hay MGC) 25 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Công nghệ VoIP – thoại trên mạng IP – phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây Các chuẩn và mô hình báo hiệu khác nhau trong mạng VoIP lần... các dịch vụ giá trị gia tăng Mạng báo hiệu SS7 về bản chất là một mạng chuyển mạch gói hoạt động riêng biệt và song song với hệ thống mạng thoại 30 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải - Các phần tử của mạng báo hiệu số 7 Điểm báo hiệu (SP – Signalling Point): điểm báo hiệu (SP) là một node (đầu cuối báo hiệu) trên mạng thực hiện việc chuyển... làm cho mạng được mềm hóa và sử dụng các giao diện mở API (Applecation Program Interface) để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và dịch vụ mạng Mô hình cấu trúc NGN gồm 4 lớp chức năng sau: - Lớp truy nhập và truyền dẫn; - Lớp truyền thông; - Lớp điều khiển; 13 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải - Lớp... trong SIGTRAN đều sử dụng SCTP ở mức truyền tải 27 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Hình 1.5 Mô hình cấu trúc SIGTRAN Như trên hình 1.5 mô hình kiến trúc SIGTRAN gồm 3 phần tử: - Giao thức IP - Giao thức truyền vận báo hiệu chung (SCTP) đây là một giao thức hỗ trợ một tập chung các chức năng truyền vận cho truyền vận báo hiệu - Một lớp tương... thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng ... bảo các bản tin có thể được truyền qua các đường liên kết báo hiệu MTP2 cung cấp các chức năng phát hiện, sửa lỗi, khi phát hiện lỗi trên 33 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải đường truyền thì thực hiện việc truyền lại và phân phát tuần tự các gói trên mạng Cũng như mô hình OSI, lớp này chỉ liên quan đến việc truyền dẫn các bản tin từ trạm... phương tiện - Mạng có cấu trúc đơn giản - Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác và bảo dưỡng - Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới - Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao,năng lực tồn tại mạnh 11 SV: Nông Văn Quỳnh Lớp: KTTT&TT K52 Đồ án tốt nghiệp quang thế hệ sau Nghiên cứu mạng truyền tải Hình 1.1 Nhu cầu tiến hóa mạng Việc tổ chức mạng dựa trên