Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN hà nội luận văn ths kỹ thuật vô tuyến điện tử 2 07 00

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI ĐÌNH SƠN Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN H ni luận văn thạc sĩ K THUT Vễ TUYẾN – ĐIỆN TỬ Hµ néi - 2006 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI ĐÌNH SƠN Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà ni Mó s : 2.07.00 luận văn thạc sĩ K THUẬT VÔ TUYẾN – ĐIỆN TỬ Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Cảnh Tuấn Hµ néi - 2006 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội lời cám ơn Lời đàu tiên xin cám ơn gia đình nguồn động lực lớn lao để hoàn thành tốt đề tài Tôi đặc biệt xin gửi tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn lời cám ơn chân thành nhất, ngời đà dìu dắt hớng dẫn suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin cám ơn thầy cô trờng Đại học Công nghệ, anh, chị đồng nghiệp nơi công tác đà bảo giúp đỡ hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, xin cám ơn bạn tôi, ngời sát cánh bên tôi, động viên giúp đỡ lúc khó khăn Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Néi LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn không trùng lặp với đề tài khóa trước Nội dung luận văn lấy từ nguồn tài liệu có xuất xứ rõ ràng Nếu có gian lận tơi chịu hồn tồn trách nhiệm Hà nội, ngày 20 tháng năm 2006 Nguời cam oan Hc viờn: Bựi ỡnh Sn Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN …………………… MỤC LỤC…………… ………… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG……… … DANH MỤC HÌNH VẼ……… … MỞ ĐẦU……………………… … CHƯƠNG MẠNG VIỄN THÔNG CỦA VNPT HIỆN TẠI VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGN………………………… 11 1.1 Đặc điểm mạng viễn thông PSTN VNPT nay……… 1.1.1 Cấu trúc mạng viễn thông VNPT 1.1.1.1 Cấu trúc mạng 1.1.1.2 Cấu trúc chức hệ thống 1.1.1.3 Tổ chức khai thác 1.1.1.4 Công nghệ 1.1.2 Khả cung cấp dịch vụ mạng PSTN 1.2 Xu hướng phát triển cấu trúc mạng viễn thông- mạng NGN 1.2.1 Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông 1.2.1.1 Công nghệ truyền dẫn 1.2.1.2 Công nghệ chuyển mạch 1.2.1.3 Công nghệ mạng truy nhập 1.2.2 Xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông 1.2.2.1 Xu hướng phát triển cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam 1.2.2.2 Tổ chức mạng viễn thông Việt Nam 1.2.2.3 Cấu trúc mạng, mục tiêu 1.3 Nhận xét CHƯƠNG CẤU TRÚC MẠNG NGN CỦA VNPT 2.1 Nguyên tắc tổ chức 2.2 Cấu trúc mạng NGN 2.3 Lựa chọn công nghệ, tổ chức mạng 2.3.1 Lớp ứng dụng dịch vụ 2.3.2 Lớp điều khiển Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 11 12 12 13 17 17 18 20 20 22 23 24 29 33 34 34 37 41 42 43 44 45 46 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi 2.3.3 Lớp chuyển tải/lõi 2.3.3.1 Chuyển mạch 2.3.3.2 Truyền dẫn 2.3.4 Lớp truy nhập 2.3.5 Lớp quản lý 2.3.6 Nút mạng NGN 2.4 Các giai đoạn phát triển mạng NGN VNPT 2.4.1 Giai đoạn 2001-2005 2.4.2 Giai đoạn 2006-2010 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU - THIẾT LẬP NÚT MẠNG NGN HÀ NỘI 3.1 Nghiên cứu thiết lập cấu trúc nút mạng NGN Hà Nội 3.1.1 Cấu trúc nút mạng 3.1.1.1 Lớp ứng dụng dịch vụ mạng 3.1.1.2 Lớp điều khiển 3.1.1.3 Lớp chuyển tải 3.1.1.4 Lớp truy nhập 3.1.1.5 Lớp quản lý mạng 3.2 Nghiên cứu định cỡ nút mạng 3.2.1 Tiến trình lập dự báo nhu cầu dịch vụ 3.2.1.1 Số liệu dự báo dịch vụ 3.2.1.2 Dự báo nhu cầu dịch vụ 3.2.1.3 Dự báo lưu lượng 3.2.2 Định cỡ nút mạng 3.2.2.1 Định cỡ mạng truy nhập 3.2.2.2 Định cỡ mạng chuyển tải 3.2.2.3 Tính tốn dung lượng trung kế định cỡ nút mạng 3.3 Lựa chọn công nghệ, trang thiết bị 3.3.1 Họ sản phẩm Siemens 3.3.2 Họ sản phẩm Alcatel KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 47 47 49 52 54 55 57 57 63 67 67 67 68 68 69 69 69 71 71 73 74 81 83 83 84 89 94 94 96 99 100 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tên Tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ADM Add-Drop Multiplexer Bộ xen rẽ ADSL Asymetric Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số không đối xứng AGW Access Gateway Cổng truy nhập ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng CL Connectionless Hoạt động phi kết nối CO Connective Object Hoạt động kết nối định hướng CSW Chief Switch Chuyển mạch DSL Digital Subcriber Line Thuê bao số DSLAM DSL Access Multiplexer Bộ ghép kênh truy nhập DSL FR Frame Relay Chuyển mạch khung GPS Global Information Infrastructer Hạ tầng thơng tin tồn cầu GSMP General Switch Management Protocol Giao thức quản lý chuyển mạch chung GW Gateway IN Intelligent Network Mạng thông minh INAP Intelligent Network Application Giao thức ứng dụng mạng Protocol thông minh IP Internet Protocol Giao thức mạng ISDN Intergrated Service Digital Network Mạng số tích hợp dịch vụ ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng thiết bị MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thc iu khin cng thit b Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MSW Media Switch Chuyển mạch thiết bị NGN Next Generation Network Mạng hệ PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân chia số cận đồng POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại truyền thống PRC Primary Reference Clock Đồng hồ chủ PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng RAS Remote Access Server Máy chủ truy nhập từ xa RC Routing Controller Bộ điều khiển định tuyến SDH Synchronous Digital Hierachy Phân chia số đồng SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu SONET Synchronous optical Network Mạng đồng quang SS7 Signalling System No Hệ thống báo hiệu số SSP Service Switch Point Điểm chuyển dịch vụ SVC Switched Virtual Connection Chuyển mạch kết nối ảo TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian TGW Trunk Gateway Cổng trung kế TMN Telecommunication Management Mạng quản lý viễn thông Network UNI User- Network Interface Giao diện mạng-người sử dụng VNPT Vietnam Post and Telecommunication Tổng công ty Bưu Viễn thơng Việt Nam VoATM Voice over ATM Thoại qua ATM WGW Wireless Gateway Cổng vô tuyến WLL Wireless Local Loop Mch vũng vụ tuyn Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các ứng dụng có triển vọng tương lai triển khai mạng băng rộng Bảng 1.2 Yêu cầu kỹ thuật số dịch vụ Bảng 3.1 Định nghĩa tiêu chuẩn đánh giá Bảng 3.2 Dự báo số lượng thuê bao thoại đến năm 2010 Bảng 3.3 Dự báo số lượng thuê bao loại hình dịch vụ khác Bảng 3.4 Dự báo lưu lượng tổng đến năm 2010 Bảng 3.5 Tính tổng dung lượng trung kế Host năm 2010 Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 31 32 78 80 80 82 91 Nghiªn cøu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội DANH MC HèNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc phân cấp theo ITU Hình 1.2 Phân cấp mạng Việt Nam Hình 1.3 Xu hướng phát triển cơng nghệ mạng (ITU TSB) Hình 1.4 Xu hướng phát triển mạng dịch vụ Hình 1.5 Xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông Hình 1.6 Tốc độ bit thời gian chiếm kênh dịch vụ băng rộng Hình 1.7 Cấu trúc mạng dịch vụ hệ sau Hình 2.1 Cấu trúc mạng NGN Hình 2.2 Cấu trúc chức mạng NGN Hình 2.3 Lớp điều khiển ứng dụng mạng NGN Hình 2.4 Mạng truyền tải cấu trúc mạng NGN Hình 2.5 Các tuyến truyền dẫn hữu tuyến mạng truy nhập Hình 2.6 Cấu trúc nút mạng NGN Hình 2.7 Kết nối NGN – PSTN Hình 2.8 Sơ đồ mạng chuyển mạch Core lớp chuyển tải giai đoạn 2001-2005 Hình 2.9 Cấu trúc mạng truy nhập giai đoạn 2001-2005 Hình 2.10 Mạng chuyển mạch ATM/IP Core giai đoạn 2006-2010 Hình 2.11 Mạng truy nhập giai đoạn 2006-2010 Hình 3.1 Cấu trúc nút mạng NGN Hà Nội Hình 3.2 Kiến trúc tổng quan mạng IP Hình 3.3 Cấu trúc nút mạng NGN Hà Nội đến năm 2010 LuËn văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 11 13 21 22 29 32 36 43 45 46 51 54 55 57 58 61 64 65 70 83 93 86 Nghiªn cøu thiÕt lËp nút mạng NGN Hà Nội - IP-MPLS/SDH (khung)/WDM - IP-MPLS/quang - IP-GMPLS/quang - ……… Mạng chuyển tải NGN VNPT định hướng phát triển sử dụng công nghệ SDH/WDM Công nghệ WDM bước đột phá cho mạng truyền dẫn cho phép truyền tải dung lượng đến Tbps WDM với khả thích ứng truyền tải nhiều dạng lưu lượng nên đánh giá công nghệ mạng thên chốt mạng chuyển tải thời gian tới Vấn đề đặt truyền lưu lượng IP WDM với kích thước mào đầu giảm mà có khả cung cấp lớp dịch vụ phân biệt với độ khả dụng an toàn cao Việc giảm tối đa tầng nghiên cứu để tăng hiệu mạng chuyển tải WDM Đề xuất phương thức truyền gói tin IP qua mạng WDM cách hiệu việc làm khó IP truyền tải qua ATM, đặc điểm ATM thông tin truyền tế bào có kích thước khơng đổi 53 bytes, có bytes mào đầu, 48 bytes tải trọng Định cỡ mạng đa lớp SDH/WDM ♦ Mạng đa lớp SDH/WDM Tích hợp cơng nghệ mạng SDH WDM mạng đa lớp động xem giải pháp có triển vọng để chuyển mạng SDH tĩnh sang mạng truyền tải chuyển mạch tự động (ASTN) với lớp lượng tử ánh sáng động Một giải pháp khả thi để xử lý tính động lưu lượng IP khái niệm mạng đa lớp SDH/SONET-WDM Lý lựa chọn giải pháp có khả xử lý tính động lưu lượng đồng thời có lộ trình phát triển cho mạng SDH ngày Mục đích q trình định cỡ đồng thời giảm thiểu chi phí cho sở hạ tầng mạng xác suất nghẽn kết nối đến Chất lượng mạng đa lớp bị ảnh hưởng đáng kể chiến lược định tuyến chế gán kết nối SDH băng thông thấp cho bước sóng đề cập đến grooming Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 87 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội Trong cỏc mng a lớp SDH/SONET-WDM, grooming có quan hệ mật thiết với vấn đề định tuyến hai lớp khía cạnh quan trọng phải xem xét thực định cỡ Đó thực tế mơ hình grooming ảnh hưởng đến trình khởi tạo tuyến quang nghĩa tải mạng quang Các thông số định cỡ mạng - Xác định cấu hình topology, vị trí nút đường cáp quang - Định cỡ kênh - Giả thiết kênh đa sợi số bước sóng định sợi quang nm Số sợi quang kênh thông số cần định cỡ - Định cỡ nút Vì mạng đa lớp SDH/WDM động gần triển khai sở hạ tầng mạng cũ nên giả thiết cho trước Topo Vì thế, cần xác định số sợi quang kênh số lượng thu phát Các phương pháp định cỡ mạng Với tuyến quang đầu cuối đến đầu cuối, cần cung cấp hai loại tìa nguyên: - Các thu phát nút nguồn nút đích - Các kênh bước sóng tuyến Các nút đa lớp sử dụng cho ứng dụng sau: - Kết cuối tuyến quang đầu cuối đến đầu cuối - Chuyển đổi bước sóng cạnh tranh - Multi-hop grooming Để chuyển yêu cầu lưu lượng đầu cuối đến đầu cuối thành tải yêu cầu thu phát kênh mạng, chuyển yêu cầu kết nối arbitrary granularity thành granularity bước sóng định tuyến chúng qua mạng theo tuyến ngắn Xét loại tài nguyên riêng rẽ, tính tổng lưu lượng Ai định tuyến qua chúng không quan tâm đến nghẽn tuyến trình định tuyến Dựa giá trị này, tài nguyên riêng lẻ xác định độc lập với tất tài nguyên khác sử dụng hai phương pháp ánh x sau: Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 88 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội nh c tuyn: lưu lượng yêu cầu Ai, ni=[Ai] xác định số lượng thu phát hay kênh bước sóng tương ứng Định cỡ Erlang: phương pháp tài ngun mạng mơ hình hố giống hệ thống suy hao với ni server phân bố lưu lượng theo yêu cầu Ai tuân theo phân bố Poisson Một xác suất nghẽn tiêu xác định cho tất tài nguyên mạng số lượng thu phát số kênh bước sóng ni tính tốn cơng thức ErlangB Với hai phương pháp trên, số lượng sợi quang kênh mạng tính tốn cách chia số kênh có bước sóng ni cho số lượng bước sóng sợi quang w làm tròn thành số nguyên lớn gần [ni/w] Thiết kế mạng truyền dẫn quang đa giai đoạn Các hệ thống sợi quang đóng vai trò quan trọng hệ thống truyền dẫn quang chi phí thấp, dung lượng lớn chất lượng dịch vụ tốt Trong phần đề cập đến phương thức thiết kế mạng quang đa giai đoạn ♦ Mạng quang SDH Kiến trúc mạng kiến trúc tập trung hub/ điểm đến điểm với chế bảo vệ; chế vịng ring Mơ hình hố việc thiết kế mạng sử dụng thuật toán cho kiến trúc có nhiều điểm khác biệt Kiến trúc mạng định chế bảo vệ mạng quang Ta biết hai phương pháp thiết kế mạng thường sử dụng thiết kế giai đoạn thiết kế đa giai đoạn Thiết kế mạng giai đoạn tổng cộng yêu cầu nhiều năm thiết kế trường hợp cho năm Sự cạn kiệt vịng ring khơng xem xét đến cách thiết kế mạng ln bố trí để đáp ứng tất yêu cầu Tuy nhiên mơ hình có chi phí cao mơ hình thiết kế mạng đa giai đoạn mơ hình thiết kế mạng đa giai đoạn dựa việc thiết kế mạng có đường truyền với chi phí thấp Hơn ngân sách để mua thiết bị c tin hnh nhiu Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 89 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội năm để giảm bớt áp lực ngân sách để có giá thiết bị rẻ suốt trình thiết kế mạng Việc lựa chọn kiến trúc mạng SONET có khả phục hồi với trình thiết kế mạng đa giai đoạn sau: Cho trước: - Các kiến trúc mạng có khả phục hồi - Định vị liên kết, node danh sách khoảng cách liên kết tương ứng - Các yêu cầu lưu lượng nhiều năm từ đầu cuối đến đầu cuối cho mạng (liên quan đến việc dự báo nhu cầu) ♦ - Chi phí liên quan đến phần mạng - Danh sách tôc độ đường truyền SONET Mạng quang WDM Lựa chọn phương pháp định cỡ mạng truyền dẫn Theo phân tích trên, ta lựa chọn phương pháp thiết kế đa giai đoạn để thiết kế mạng truyền dẫn Cấu trúc RING có bảo vệ linh hoạt sử dụng để làm Topo mạng đảm bảo khả phục hồi truyền tải an toàn Tuy nhiên, với trường hợp cụ thể cơng nghệ mạng sử dụng (SDH hay WDM) ta sử dụng thuật tốn khác Việc thiết kế mạng phải thoả mãn tiêu chí “tối thiểu hoá tài nguyên tối đa hoá doanh thu”.[4] Tuy nhiên, thực tế để đảm bảo độ tin cậy độ dự phòng thiết bị, áp dụng phương pháp tính sau [1] 3.2.2.3 -Tính tốn dung lượng trung kế định cỡ nút mạng ♦ Giới thiệu Trung kế tổng đài Host bao gồm: • Trung kế nối từ Host tới vệ tinh tổng đài độc lập • Trung kế nối liên Host • Trung kế mạng khác, bao gồm liên tỉnh, quốc tế, di động, mạng doanh nghip khỏc Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 90 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội Phng pháp tính Trung kế nối tới tổng đài độc lập, vệ tinh: Tdl,,vt Tdl,vt=[ dungluongtongdai ](E1) 256 (1) Trung kế liên Host: Tlh=[ * Trong đó: Lj L * Rnt * Li ](E1) 30 * 0,7 (2) Rnt tỉ lệ gọi nội tỉnh (thông thường Rnt=65%) Tỉ lệ lưu lượng gọi nội tổng đài độc lập =52% Rmk tỉ lệ lưu lượng đi/đến mạng khác (liên tỉnh, Qtế, di động…, Rmk =15%) Li, Lj tổng lưu lượng thuê bao Host i, j L: tổng lưu lượng thuê bao địa bàn thành phố ak: lưu lượng erlang/thuê bao loại k Lưu lượng thuê bao (vùng thành phố, thị xã) a1 =0.10 Erlang Lưu lượng thuê bao (các vùng lại) a2 =0.10 Erlang Nik số thuê bao tổng đài i có đặc tính lưu lượng loại k Li = ∑ N ik * a k (3) k Trung kế mạng khác: Tmk n ∑L i Tmk=[ Rmk i =1 i 30 * 0,7 ] (E1) (4) Các tham số R cần quan trắc đo quan trắc, lấy tương đương sản lượng phút gọi tháng, phân chia thành tổng sản lượng phút nội hạt, liên tỉnh quốc tế Từ số liệu dự báo lưu lượng tổng đến năm 2010 (bảng 3.4), ta tính số lượng trung kế cho nỳt mng NGN H Ni nh sau: Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 91 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi Ví dụ: Tính cho nút Đinh Tiên Hoàng (DTH) Trung kế nối tới tổng đài độc lập, vệ tinh: Tdl,,vt Tdl,vt=[ dungluongtongdai 60254 ]=[ ]=235 (E1) 256 256 Trung kế liên Host: Tlh Trung kế đấu Tandem Tlh=[ * Lj L * Rnt * Li 3150.6 0.65 * 37987 ]=[ * ] = 98 (E1) * 75510 30 * 0,7 30 * 0,7 Trung kế đấu Tandem Tlh=[ * Lj L * Rnt * Li 1652 0.65 * 37523 ]=[ * ] = 51 (E1) * 75510 30 * 0,7 30 * 0,7 Tổng số lượng trung kế cho nút Đinh Tiên Hoàng là: T=Tdl,vt + Tlh = 235+98+51 =384 (E1) Tính tương tự cho nút khác, ta có bảng số liệu Bảng 3.5 Tính tổng dung lượng trung kế Host năm 2010 Lưu Lượng Tlh(E1) Đinh Tiên Hoàng 3150.6 1652 235 Tổng trung kế (E1) Tandem1 Tandem2 98 51 384 Nguyễn Du Yên Phụ 1650.7 1124 398.7 402 101 122 51 35 12 12 164 169 Trần Khát Chân Giáp Bát 2725 2650 754 950 252 274 85 83 23 29 360 386 Đức Giang 2650 655 471 83 20 574 Phủ Lỗ Đông Anh 554 850 125 200 139 166 17 26 160 198 Cầu Giấy 1540 3500 392 48 108 548 Hùng Vương 1024 2556 190 32 79 301 Láng Trung 550 2024 135 17 62 214 Thượng Đình Kim Liên 950 752 2512 2355 334 206 30 23 77 72 441 301 Ô Chợ Dừa 650 2020 196 20 62 278 Tên tổng đài Tandem1 Tandem2 Tdl,vt(E1) LuËn văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 92 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội Nam Thng Long 620 2430 274 19 75 368 Thanh Trì Các mạng khác 1210 13256 260 13 271 37 268 310 539 16 16 19 Tandem1 Tandem2 Tổng 430 15512 523 605 19 970 1013 Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 93 Hỡnh 3.3 Cu trỳc nút mạng NGN Hà Nội đến 2010 To other Core NetM DTH STM-64 NDU hiQ9200 hiQ20 hiQ30 Tandem Đinh Tiên Hoàng YPU M 160 TKC Multilayer Switch GBT STM-16 ERX DGG PLO DAH STM-16 CGY hiG 1000 HVG LTG STM-16 TDN KLN Tandem Cầu Giấy OCD NTL TTI 94 Nghiªn cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội 3.3 -La chọn công nghệ, trang thiết bị Các nhà sản xuất thiết bị viễn thông lớn giới vào thị trường Việt Nam giới thiệu họ sản phẩm cho mạng NGN Sau họ sản phẩm nghiên cứu sử dụng Việt Nam 3.3.1 -Họ sản phẩm SIEMENS [7] Giải pháp mạng NGN Siemens dựa cấu trúc phân tán, xoá khoảng cách mạng PSTN mạng số liệu Các hệ thống đưa dựa cấu trúc phát triển hệ thống chuyển mạch tiếng Siemens EWSD Siemens giứoi thiệu giải pháp mạng hệ có tên Surpass Surpass HiG 1000 ♦ Surpass HiG 1000 dựa hệ thống chuyển mạch TDM có độ tin cậy cao EWSD Siemens Surpass HiG 1000 sử dụng riêng lẻ tổ hợp với EWSD Surpass HiG 1000 hỗ trợ ứng dụng RAS, VoIP, Fax over IP Cổng Media Gateway Surpass HiG 1000 hỗ trợ luồng đầu cuối H323/SIP Media Gateway hai cổng Media Gateway Surpass HiG sử dụng cho loại ứng dụng: RAS, VoIP VoATM Surpass HiG 1000 có cấu trúc khung đặt vào rãnh Mỗi Surpass HiG 1000 có khoảng 7-8 rãnh, rãnh đặt tối đa khung Mỗi khung hỗ trợ 28 MoPC với 120 Moderm MoPC Như Surpass HiG 1000 hỗ trợ tới 13500 modems Ở MoPC Phub tích hợp với Các cổng MoPC sử dụng cho ứng dụng RAS hay VoIP Các ứng dụng quản lý tự động sở gọi dựa yêu cầu đáp ứng Mỗi Modul MoPC cung cấp giao diện E1/T1 Mỗi Modul Phub cung cấp giao diện E1/T1 giao diện E3/T3 100 base T IP over Internet Surpass hiQ 9200 ♦ - Có khả xử lý 16 triệu BHCA gọi trung kế VoIP (4500 cuc gi/s) Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 95 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội - Cú kh điều khiển 240 000 cổng trung kế - Có khả điều khiển 1500 kết nối SS7 - Có chức giống tổng đài nội hạt TDM - Lưu trữ liệu chi tiết gọi ghi gọi chi tiết (CDR) để tính cước Họ sản phẩm ERX ♦ ERX 1400 ERX 700 router biên (edge router) dùng làm đầu cuối cho kết nối vật lý logic IP tốc độ cao Phần mềm hệ thống hỗ trợ chức như: - Hỗ trợ định tuyến đầy đủ cho BGP –4, IS-IS, OSPF, RIP - Hỗ trợ định tuyến nâng cao cho MPLS - Điều khiển QoS cho IP ATM - Giám sát định tuyến IP - Đầu cuối cho tầng IP - Đặc tính B-RAS (Broadband Remote Access Server) - Tạo dựng IP VPN Core Switch Router M160 ♦ Router M160 kết hợp hai thành phần: - Thành phần chuyển tiếp (Packet Forwarding Engine -PFE) gói tin dùng để chuyển tiếp gói qua router Đó chuyển mạch tốc độ cao có khả chuyển tiếp 40 triệu gói tin/s (khơng phụ thuộc kích cỡ) - Thành phần đinh tuyến (Routing Engine -RE): thực việc quản lý hệ thống cập nhật định tuyến RE kết nối trực tiếp đến PFE đường truyền tốc độ 100 -Mbps ♦ hiQ 20 để xử lý lưu lượng quốc tế gọi từ PC-to-PC ♦ hiQ 30 dùng lm c s d liu Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 96 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội 3.3.2 -Họ sản phẩm Alcatel [5] Alcatel giới thiệu chuyển mạch đa dịch vụ, đa phương tiện 1000MM E10 Alcatel 1000 SoftSwitch cho giải pháp xây dựng mạng NGN, họ sản phẩm 1000MM E10 hệ thống sở để xây dựng mạng viễn thơng hệ từ mạng có Năng lực xử lý hệ thống lớn so với hệ thống E10 trước đây, lên đến triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch lên đến 80 Gbit/s Đặc điểm lớn hệ thống chuyển số chức liên quan đến điều khiển gọi chương trình kết nối ATM bán cố định, chương trình xử lý số liệu cho việc lập kế hoạch đánh số, định tuyến, điều khiển dịch vụ nội hạt, quản lý kết nối băng rộng lên máy chủ (Server) chạy hệ điều hành Unix Hệ thống thực chức sau - Gateway trung kế: hỗ trợ kết nối mạng điện thoại dùng TDM mạng chuyển mạch gói Hệ thống gồm gateway cho thoại qua ATM thoại qua IP - Gateway truy nhập: hệ thống thực kết nối đến thuê bao, tập trung loại lưu lượng POST, ISDN, ADSL, ATM, IP chuyển đến mạng chuyển mạch gói Hệ thống cung cấp chức xác nhận, cho phép kết nối, thống kê kết cuối băng hẹp, băng thông rộng - Tổng đài chuyển mạch gói: có chức hỗn hợp chuyển mạch/ định tuyến đặt phần lõi hay biên mạng chuyển mạch gói Thiết bị chuyển tải thông tin Gateway trung kế Gateway truy nhập • Thiết bị lớp điều khiển: Bộ điều khiển Gateway đa phương tiện 1000MM E10 MGC + Năng lực xử lý: triệu BHCA (cuộc gọi bản) + Tốc độ chuyển mạch ATM: 80 Gbit/s + Năng lực xử lý: 2,5 triệu BHCA (dịch vụ thông minh) + 16000E1 hay 480.000 trung k + 400.000 thuờ bao Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 97 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi + Điều khiển 2000 Gateway đa phương tiện Alcatel SoftSwitch 5020 Softswitch 5020 có cấu trúc mở, modul hố cho phép nhanh chóng triển khai dịch vụ dễ dàng mở rộng mạng Softswitch 5020 chó phép nhà cung cấp dịch vụ triển khai dịch vụ giá trị gia tăng khác thu lợi nhuận cao Softswitch 5020 sử dụng máy chủ Compaq Alpha chạy hệ điều hành Tru64-UNIX Hiện để đáp ứng yêu cầu dung lượng khác có cấu trúc máy chủ DS10, DS20, DS40 Các cấu trúc máy chủ cấu tạo theo phương thức Stand-alone hay Cluster Trên Softswitch 5020 chạy loại ứng dụng: Ứng dụng IPO: cho phép nhà cung cấp dịch vụ tối ưu hoá cấu trúc mạng, kéo theo giảm đáng kể chi phí mạng Ứng dụng IPT: cung cấp dịch vụ điện thoại IP hai thiết bị đầu cuối IP hay thiết bị đầu cuối IP thiết bị đầu cuối không hỗ trợ IP kết nối với mạng IP thông qua Gateway IP Ngồi ra, ứng dụng cịn đưa loạt dịch vụ riêng ảo IP (IP-VPN) chủ yếu cho thị trường doanh nghiệp Ứng dụng LDB: cung cấp sử dụng mạng gói để truyền lưu lượng thoại đường dài cho phép vịng qua tổng đài quốc tế, tổng đài chuyển tiếp kênh trung kế truyền thống Ứng dụng MuM: cung cấp dịch vụ đa phương tiện sở IP Với ứng dụng khác khả 5020 Softswitch khác Alcatel1000MM E10 + 16.000 kết nối E1 + 400.000 thuê bao + triệu BHCA gọi + 2,5 triệu BHCA với 100% gọi IN + 992 truy nhập tốc độ (PRA) đơn vị lõi + 120 âm thông bao (announcements) quảng bá đồng thời + 256 giao diện SDH-STM1 VC12 Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 98 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội + 127 n vị truy nhập thuê bao (CSN) + 5120 thuê bao đơn vị truy nhập + 2000 kết nối E1 1.5 triệu BHCA rack • Thiết bị lớp trung gian 7770 OBX 7770 OBX- tổng đài quang băng rộng (Optical Broadband Exchange) chuyển mạch nhãn đa giao thức làm nhiệm vụ chuyển mạch lõi Một số tính kỹ thuật 7770 OBX + Trong cấu hình one line-shelf (10 line card), dung lượng đạt từ 10 Gb/s đến 100 Gb/s + Với hệ thống dual-shelf (22 line card), dung lượng đạt 200 Gb/s + Hệ thống đạt đến 16 line shelves, dung lượng Tb/s 7750 SR (Service Router): định tuyến dịch vụ mạng NGN Alcatel 7750 SR1-slot + Slot, 1.5 RU + 20 Gb/s song cơng dung lượng hệ thống/mạng + Slot có dung lượng 20 Gb/s 7750 SR4-slot (còn gọi 7750 Sr-4) + Slot, RU + Hỗ trợ module chuyển mạch fabric/CPU (SF/CPM) + 120 Gb/s song công dung lượng hệ thống/mạng + Các slot có dung lượng 20 Gb/s, tăng lên 40 Gb/s 7750 SR12-slot (còn gọi 7750 Sr-12) + 12 Slot, 1/3 rack + Hỗ trợ hai module chuyển mạch fabric/CPU (SF/CPM) + Dung lượng hệ thống 400 Gb/s (song công có dự phịng) + Các slot có dụng lượng 20 Gb/s, cú th tng lờn 40 Gb/s Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 99 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hµ Néi KẾT LUẬN Đối với mạng viễn thơng, việc quy hoạch mạng có ý nghĩa quan trọng để thúc đẩy phát triển mạng Quy hoạch mạng NGN việc làm khó khăn thân mạng NGN bao gồm nhiều công nghệ cung cấp nhiều dịch vụ hạ tầng mạng, chưa có tài liệu hướng dẫn cụ thể cho việc thiết lập nút mạng NGN Luận văn trình bày phương pháp bước tính tốn nhằm thiết lập nút mạng NGN Hà Nội Nút mạng NGN cấu hình bao gồm lớp chức mạng NGN Nút mạng NGN Hà Nội vung lưu lượng tồn mạng NGN Việt Nam Luận văn trình bày kỹ hai vấn đề chủ chốt việc thiết lập nút mạng NGN, xác định cấu trúc định cỡ Để có kết tính tốn xác cần dựa vào hai yếu tố sau: Dự báo số lượng thuê bao, số lượng chủng loại dịch vụ nhờ xác định dự báo lưu lượng Lựa chọn phương pháp định cỡ hợp lý Luận văn tìm hiểu hai vấn đề trên, kế thừa kết dự báo VNPT, phân tích, lựa chọn phương pháp tính tốn thích hợp cuối có kết nút mạng NGN Hà Nội cấu trúc kích cỡ năm 2010 Tuy nhiên, thực thiết lập nút mạng phạm vi rộng lớn khó Việc lựa chọn thiết bị cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Trong phạm vi đề án này, lựa chọn giải pháp nhà cung cấp thiết bị Siemens Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ 100 Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN Hà Nội TI LIU THAM KHO Tiếng Việt [1] Hướng dẫn xây dựng cấu trúc mạng viễn thông (giai đoạn 2006–2008 giai đoạn 2009-2010), Tổng cơng ty Bưu Viễn thơng Việt Nam [2] Lập quy hoạch mẫu cho khu vực phía Bắc đến 2010 theo hướng NGN, Viện khoa học Kỹ thuật Bưu Điện –2003 [3] Nghiên cứu cấu trúc mạng đường trục quốc gia sở bảo đảm độ tin cậy cung cấp đa phương tiện, đa dịch vụ, Viện khoa học Kỹ thuật Bưu Điện -1998 [4] Phương pháp định cỡ mạng NGN, Viện khoa học Kỹ thuật Bưu Điện -2003 Tiếng Anh [5] Alcatel Institute, NGN Solution [6] Kjell Stordahl Telenor Network, St Olavs Plass PO Box 6701, N-0130 Olso, Norway, Traffic Forecast Models for Transport Network [7] Siemens Corporation, NGN Development Solution Luận văn cao học Bùi Đình Sơn Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ ... đoạn 20 01 -20 05 2. 4 .2 Giai đoạn 20 06 -20 10 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU - THIẾT LẬP NÚT MẠNG NGN HÀ NỘI 3.1 Nghiên cứu thiết lập cấu trúc nút mạng NGN Hà Nội 3.1.1 Cấu trúc nút mạng ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI ĐÌNH SƠN Nghiên cứu thiết lập nút mạng NGN H ni Mó s : 2. 07. 00 luận văn thạc sÜ KỸ THUẬT VÔ TUYẾN – ĐIỆN TỬ Người hướng dẫn khoa học:... tải giai đoạn 20 01 -20 05 Hình 2. 9 Cấu trúc mạng truy nhập giai đoạn 20 01 -20 05 Hình 2. 10 Mạng chuyển mạch ATM/IP Core giai đoạn 20 06 -20 10 Hình 2. 11 Mạng truy nhập giai đoạn 20 06 -20 10