Chương 2 NGHIấN CỨU CễNG NGHỆ VÀ CÁC Mễ HèNH MẠNG NGN
3.2. XÂY DỰNG Mễ HèNH CẤU TRÚC MẠNG NGN TẠI VIỆT NAM
3.2.3. Lớp truyền tải
3.2.3.1 Chuyển mạch:
Như chương trước ta đó xột, cụng nghệ IP với MPLS sẽ giải quyết tốt cỏc vấn đề về QoS vốn được coi là yếu đối với mạng IP so với ATM, trong khi chuyển mạch ATM khỏ tốn kộm vỡ thiờn về phần cứng. IP-MPLS đó chuyển giao thức định tuyến IP từ Connecctionless sang Connnection Oriented, tương tự như cỏc ATM SVC, nhờ cỏc nhón (label) được gỏn vào cỏc gúi IP, do đú làm tăng khả năng hỗ trợ QoS cho cỏc dịch vụ trờn IP-MPLS.
Để đảm bảo chất lượng và sự phỏt triển mạnh mẽ cỏc dịch vụ NGN, mạng truyền tải được đề xuất sử dụng cụng nghệ chuyển mạch IP-MPLS và phõn thành hai lớp: cấp trục (Core) và cấp biờn (edge).
- Mạng chuyển mạch cấp trục (core) :
- Cỏc tổng đài chuyển mạch Core là cỏc tổng đài IP-MPLS cú năng lực rất mạnh, được tổ chức tương ứng với 5 vựng lưu lượng, hỡnh thành 2 mặt phẳng (plane) hoạt động theo cơ chế dự phũng và phõn tải. Để đảm bảo độ an toàn cao, cỏc tổng đài chuyển mạch trong cựng một mặt phẳng được kết nối với nhau theo mụ hỡnh dạng lưới và từng cặp tổng đài tương ứng ở hai mặt phẳng được nối trực tiếp với nhau, hỡnh thành nờn 5 trung tõm chuyển mạch cho 5 vựng lưu lượng (như Hỡnh vẽ 3-4).
- Cỏc tổng đài cấp trục này được đặt tương ứng tại trung tõm mỗi vựng, Hà Nội đối với vựng Hà Nội, Hải Dương (dự kiến) đối với vựng cỏc tỉnh phớa bắc, Đà
Nẵng đối với cỏc tỉnh miền Trung, TP.HCM đối với vựng TP.HCM, Cần Thơ đối với cỏc tỉnh phớa Nam.
Hỡnh 3-4: Cấu trỳc lớp truyền tải trong mạng NGN
- Cỏc tổng đài lớp lừi này cú nhiệm vụ Chuyển mạch, định tuyến cho cỏc cuộc gọi, dữ liệu liờn vựng và sang cỏc mạng khỏc và chuyển mạch cho cỏc cuộc gọi đi quốc tế.
- Cỏc tổng đài lớp core theo hai mặt phẳng trong mụ hỡnh mạng NGN tương lai dựng chuyển mạch IP-MPLS (hỡnh vẽ), tuy nhiờn trong giai đoạn trước mắt, tận dụng cỏc tổng đài Toll hiện tại và một số tổng đài Local Tandem để làm một mặt phẳng cho việc truyền cỏc cuộc gọi PSTN. Cỏc tổng đài trong mặt phẳng TDM này được nối Full mesh với nhau và được đấu với cỏc tổng đài Host tại cỏc tỉnh.
- Mạng chuyển mạch lớp biờn:
- Mạng chuyển mạch lớp biờn, hay cũn gọi là lớp vựng, được hỡnh thành từ cỏc tổng đài chuyển mạch đa dịch vụ MSS, giao thức chuyển mạch chớnh vẫn là IP- MPLS để cựng với cỏc tổng đài lớp Core tạo nờn một mạng NGN IP MPLS. Ngoài ra, cỏc tổng đài này cú khả năng hỗ trợ chuyển mạch và định tuyến cho cỏc loại Cỏc tỉnh phớa Bắc Hà nội Miền trung TP. Hồ Chớ Minh Cỏc tỉnh phớa Nam CM vựng đa dịch vụ MSS PLANE A PLANE B CM IP-MPLS CM Core
IP-MPLS CM Core IP-MPLS
CM Core IP-MPLS CM Core IP-MPLS CM Core IP-MPLS CM Core IP-MPLS CM Core IP-MPLS CM Core IP-MPLS CM Core IP-MPLS SDH, WDM,OTN ≥2.5Gbps
hỡnh dịch vụ khỏc như ATM, Frame Relay, IP VPN, xDSL từ cỏc node của lớp truy nhập trong vựng lờn lớp biờn.
- Cỏc tổng đài biờn MSS này ra đời nhằm giảm dần và thay thế số tổng đài host đang phõn bổ theo địa bàn hành chớnh như hiện nay.
- Cỏc tổng đài này được phẩn bổ ở một số Node mạng chớnh trong mỗi vựng, cú nhiệm vụ chuyển mạch cho cỏc dữ liệu cuộc gọi trong nội vựng. Cỏc thiết bị truy nhập đa dịch vụ trong vựng (thuộc lớp truy nhập) sẽ được kết nối tới cỏc chuyển mạch biờn từ đú cú thể cung cấp nhiều loại hỡnh dịch vụ khỏc nhau.
- Như vậy, với mụ hỡnh tổ chức theo 5 vựng lưu lượng, tại mỗi vựng lưu lượng ta cú một hay hai tổng đài IP-MPLS core (2 plane), một vài tổng đài MSS cấp vựng.
- Cỏc tổng đài chuyển mạch vựng MSS sẽ được kết nối tới cặp chuyển mạch Core tương ứng.
- Song song với cỏc tổng đài MSS cấp vựng này, chỳng ta đang cú một hệ thống cỏc tổng đài Host tại cỏc tỉnh. Tương lai, nờu cỏc tổng đài Host này cú năng lực mạnh, cú khả năng nõng cấp phự hợp với cấu trỳc NGN thỡ sẽ cho vào cấp vựng, một số tổng đài Host cú năng lực yếu hơn khụng nõng cấp được thỡ cú thể bổ sung thờm tớnh năng truy nhập và đưa vào hoạt động ở lớp truy nhập trong vựng.
- Như vậy, ta cú thể thấy mụ hỡnh mạng NGN lớp truyền tải gồm 5 vựng lưu lượng trờn nền IP-MPLS, nhưng trong giai đoạn trước mắt cũn tồn tại hai mặt phẳng khỏc nhau về cụng nghệ, một mặt dựng cụng nghệ IP-MPLS và mặt kia dựng cụng nghệ TDM, chuyển mạch kờnh PCM như thụng thường
- Mặt phẳng dựng cụng nghệ IP-MPLS sẽ định tuyến cho cỏc dữ liệu cuộc gọi từ mạng truy nhập, lờn cỏc tổng đài MSS cấp vựng và lờn tổng đài IP-MPLS core, sau đú đi quốc tế và cỏc mạng khỏc.
- Mặt phẳng chuyển mạch kờnh PCM, cỏc cuộc gọi PSTN vẫn thực hiện như thụng thường, từ cỏc tổng đài vệ tinh, lờn cỏc Host và đến cỏc tổng đài Toll cấp vựng, sang tổng đài Gateway để đi quốc tế.
- Cú một số loại hỡnh dịch vụ sẽ đi từ mạng PSTN sang NGN (IP-MPLS) như cỏc dịch vụ VoIP, do đú sẽ cú cỏc kết nối chỳng ta sẽ xem xột cụ thể trong lộ trỡnh chuyển đổi mạng NGN ở phần sau.
3.2.3.2 Quỏ trỡnh định tuyến và chuyển mạch
- Địa chỉ IP, IPV6
- Mạng NGN được xỏc định là dựng cụng nghệ chuyển mạch gúi, mà cụ thể là IP - MPLS, do vậy, việc định tuyến trong tương lai trờn mạng lớp truyền tải chủ yếu thực hiện trờn cỏc gúi tin IP và cú căn cứ vào cỏc nhón (Label). Từ đú ta thấy rừ một vấn đề là địa chỉ IP là rất quan trọng trong mạng NGN trong tương lai.
- Việc triển khai ỏp dụng IP6 cũng là vấn đề đang được đặt ra đối với mạng NGN. Với việc mở rộng số bit địa chỉ ra 128, IPv6 đảm bảo đủ để đỏnh địa chỉ mạng đối với NGN trong tương lai. Tuy nhiờn, một điểm quan trọng chỳng ta cần lưu ý, đú là địa chỉ dịch vụ của cỏc dịch vụ NGN khụng hoàn toàn là đia chỉ IP. Chẳng hạn, cỏc dịch vụ SIP, H323, dịch vụ PSTN truyền thống với địa chỉ E.164…nhỡn chung cỏc địa chỉ dịch vụ sẽ được đặt sao cho dễ để nhận dạng người sử dụng nhất.
- Từ đú, nảy sinh nhu cầu tất yếu là quản lý việc chuyển đổi hay ỏnh xạ tương ứng cỏc địa chỉ dịch vụ (non IP Address ) sang địa chỉ IP để tất cả cỏc thiết bị trờn mạng liờn quan biết để định tuyến cuộc gọi. Vấn đề này đang được giải quyết bởi giao thức ENUM (IETF RFC2916).
- Định tuyến, chuyển mạch trờn mạng NGN
- Cựng với việc xỏc định địa chỉ IP và ỏnh xạ đến nú từ cỏc địa chỉ khụng phải IP của tất cả cỏc dịch vụ NGN, việc ỏp dụng giao thức định tuyến chọn đường đi hết sức quan trọng. Cỏc giao thức đang được xem là hiệu quả đú là OSPF cho định tuyến trong một mạng nhà cung cấp dịch vụ và BGP cho kết nối giữa cỏc mạng của cỏc nhà cung cấp khỏc nhau.
- Riờng đối với cỏc tổng đài chuyển mạch lớp vựng, Multiservice switch, cú thể ỏp dụng hệ thống chuyển mạch ATM, do vậy cỏc tham số cho chuyến mạch ATM như VCI, VPI vẫn cần được sử dụng và quy hoạch trong cỏc mạng này.
3.2.3.3Truyền dẫn
Mạng truyền dẫn lớp chuyển tải là mạng trung kế kết nối cỏc chuyển mạch IP lớp trục với nhau, với mạng cỏc tổng đài gateway TDM và kết nối cỏc cặp chuyển mạch cấp trục với cỏc tổng đài multiservice lớp biờn trong vựng tương ứng theo cơ cấu 5 vựng lưu lượng. Ngoài ra mạng truyền dẫn lớp core cũn kết nối cỏc tổng đài Gateway, Toll, Tandem cụng nghệ TDM hiện nay với nhau, và giữa cỏc tổng đài MSS cấp vựng với cỏc tổng đài Host.
Tiếp tục sử dụng cụng nghệ truyền dẫn SDH kết hợp với cụng nghệ WDM. Cải tạo, nõng cấp và mở rộng năng lực của cỏc hệ thống hiện cú để cú thể đỏp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng IP-MPLS.
Tốc độ đường trục giữa cỏc Core: STM-16 (tối thiểu).
Tốc độ đường trục giữa cỏc tổng đài chuyển mạch biờn: ớt nhất là 155Mbps. Để đảm bảo an toàn cho mạng lưới, đề phũng cỏc trường hợp xảy ra sự cố, mạng truyền dẫn sẽ sử dụng cấu trỳc vũng Ring với cỏc cơ chế bảo vệ thiết bị, sợi và tuyến cỏp.
Trong tương lai sẽ tiến tời mạng truyền dẫn toàn quang OTN (Optic Transport Network), Hỡnh 3-5.
(O)ADM (O)DXC Mạg truyền tải/lõi Truy nhập ADM PON OLT Radio DSL ONU Giao diện quang Cấu hình mạng truyền dẫn tổng thể
Hỡnh 3-5: Sơ đồ tổng quỏt hệ thống truyền dẫn trờn mạng NGN
Trong đú:
ADM: Add-Drop Multiplexer, thiết bị ghộp tỏch kờnh
DXC: Digital Cross Connection, thiết bị đấu nối chuyển kờnh ODXC: Optic DXC: Chuyển kờnh quang
ONU: Optical Transport Unit PON: Passive Optic Network