C. Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT
3.3.GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG CỦA CÁC THIẾT BỊ
3.3.1. ALCATEL Softswitch A1000[11]
Softswitch A1000 của ALCATEL nhằm mục đích cung cấp khả năng điều khiển cuộc gọi class4/class5 trong mơi trường NGN. Tập tính năng MGC được thiết kế sao cho VNPT có thể tiến lên môi trường NGN một cách dễ dàng thông qua nâng cấp phần mềm online đối với softswich Alcatel 1000 MM E10 (Hình 3.11). Bên cạnh việc tăng thêm khả năng call server, Alcatel 1000 MM E10 vẫn giữ nguyên tất cả các hạ tầng hiện có của các tổng đài để có thể xử lý song song lưu lượng NGN và lưu lượng nội hạt và transit trong cả cấu hình tối đa và tối thiểu Softswitch ALCATEL 1000 cho phép đưa việc vận chuyển VoP vào Local Loop một cách suôn sẻ với sự tiếp tục đầy đủ các dịch vụ Class4 và Class5.
Ngoài các giao diện trung kế TDM kế thừa, Softswitch A1000 hiện nay có thể điều khiển các giao diện trung kế TDM và các khối truy nhập thuê bao kết nối vào một mạng backbone số liệu gói thơng qua các media gateway.
Chuyển mạch được bổ sung tính năng MGCClass4 được minh họa trong hình sau, với mơi trường TDM kế thừa ở phần trên của hình vẽ và kết nối tới mạng backbone VoP.
A1000 Softswitch gửi các lệnh kết nối H.248 tới (các) gateway khi (các) gateway này liên quan đến cuộc gọi. Trong trường hợp một cuộc gọi được định tuyến qua mạng backbone VoP với gateway phía đối diện được điều khiển bởi một MGC khác thì báo hiệu BICC được sử dụng giữa hai MGC đó. Các gateway được sử dụng trong giải pháp này là các gateway H.248.
Hình 3.11: Sơ đồ chuyển tiếp của A1000
Đối với các cuộc gọi thuần NGN (giữa 2 kết cuối NGN), thoại sẽ chỉ được truyền tải qua mạng backbone gói, cho phép tối ưu hóa tài nguyên mạng tổng thể. Đối với các cuộc gọi hỗn hợp (giữa một đầu cuối NGN và một đầu
cuối TDM), gateway được kết nối tới A1000 MM E10 MGC được sử dụng cho việc gói hóa thoại.
Một số CSN kế thừa đã được kết nối tới mạng backbone VoP thông qua việc bổ sung gateway mà không ảnh hưởng gì tới CSN này. Báo hiệu của riêng CSN được gửi (thông qua SIGTRAN) qua mạng backbone VoIP tới A1000 MM E10 MGC, qua đó bảo lưu được khả năng điều khiển đầy đủ của CSN. Mạng truy nhập V5.2 kế thừa và truy nhập PRA trực tiếp cũng được xử lý tương tự như CSN. Dù CSN (trung kế) được kết nối vào một gateway hay không, Softswitch vẫn nhận báo hiệu từ thuê bao (hay từ mạng) và xử lý việc thiết lập cuộc gọi và các dịch vụ theo cùng phương thức.
Việc tăng thêm tính năng MGC trong ALCATEL 1000MM E10 được dự định tiến hành qua một số bước, tương ứng với việc tăng thêm tính năng các đời E10. Để cung cấp tính năng TDM đầy đủ trong NGN và tái sử dụng những đầu tư trong quá khứ, việc nâng cấp bổ sung vào phiên bản GC2 một số tính năng và giao thức như việc hỗ trợ đầy đủ các dịch vụ class 4, class 5, hỗ trợ BICC CS1 và CS2. Việc hỗ trợ SIP cho việc tương tác với các SIP server được dự định trong phiên bản lần sau.
Mô tả chức năng/các kịch bản được hỗ trợ:
Alcatel 1000 MM E10 là thành phần chính của kiến trúc này. Trong pha thử nghiệm này nó đóng vai trị của một call server điều khiển IP Media GW thông qua giao thức H.248 và vai trò một LEX cung cấp các dịch vụ TDM tới các thuê bao kết nối vào các CSN (POTS, BRA và PRA) hoặc vài trò một TEX với các giao diện trung kế ISUP V3. Chỉ có các dịch vụ kênh 64kbps clear là không được hỗ trợ. Khi xem xét cấu hình NGN thuần, có hai họ cuộc gọi cần được test:
Các dịch vụ class 4 thuần với việc hỗ trợ các trung kế ISUP không kết hợp trên các Gateway. Các dịch vụ class 5 thuần với sự hỗ trợ CSN trên GW. SSU CSN được truyền tải qua mạng IP bằng các kênh phỏng tạo 64kbps.
Bất kỳ một tổ hợp các dịch vụ nào trên đây có thể được test giữa các cuộc gọi có một chặng trong NGN và chặng kia trong môi trường TDM.
Tất cả các dịch vụ bổ trợ (hội nghị, chuyển tiếp cuộc gọi....) và các tính năng mạng đều được hỗ trợ trong cấu hình TDM thuần, NGN thuần và bất kỳ một cấu hình lai nào khác.
Một nội dung quan trọng cần được test trong cấu hình thử nghiệm GC2 là hội thoại liên GC (BICC) với chuyển mạch MGC Siemens HiQ 9200.
3.3.2. ALCATEL Softswitch A5020[13]
Softswitch A5020 của Alcatel đóng vai trị như một liên kết then chốt giữa các mediagateway, các ứng dụng và các dịch vụ. Một nền lớp truyền tải linh hoạt, tập trung vào cộng đồng các dịch vụ internet bằng việc cung cấp nhiều tính năng thoại và multimedia thế hệ sau. Nó cung cấp một kiến trúc mở theo modul cho các dịch vụ sáng tạo, có hoặc khơng có khả năng interworking với các dịch vụ của bên thứ ba. A5020 hỗ trợ giao diện SIP/H323 thông qua chức năng IPT.
Softswitch A5020 của LabTrial được cài đặt trên một Alpha WorkStation (hình 3.12)
Hình 3.12 Alcatel Softswitch A5020
3.3.3. ALCATEL Media gateway A7505[15]
MediaGateway 7505 (MG) của Alcatel cung cấp sự tương tác xuyên suốt các kết nối thoại và fax giữa mạng mạng chuyển mạch thoại công cộng (PSTN) với các mạng IP. Giải pháp Voice over IP cho phép các nhà cung cấp dịch vụ giải quyết các thách thức mà hiện nay họ đang gặp phải và giúp mạng của họ tiến hóa theo hướng NGN. Được thiết kế cho việc triển khai trong các điểm đại diện trung kế VoIP (các PoP) qui mơ trung bình, Alcatel 7505 MG là một media gateway lớp truyền tải được tối ưu hóa cho các ứng dụng NGN được điều khiển bằng softswitch hoặc cho các giải pháp H323 hướng NGN. Được trang bị một platform phần cứng đã được khẳng định trong thực tế, các giao diện dã được chuẩn hóa và kiến trúc IP forwarding phân tán, nó có khả năng xử lý gói thoại và báo hiệu với hiệu năng cao.
Thiết bị A7505 MG nằm ở biên giới của mạng PSTN và mạng gói, thực hiện chuyển đổi các tín hiệu thoại hay fax TDM trong mạng PSTN sang lưu lượng được gói hóa cho việc truyền tải trong qua mạng gói. Alcatel A7505 MG hỗ trợ việc đệm TDM-to-TDM, TDM-to- IP và IP-to-TDM và hoạt động cùng với Alcatel Softswitch theo chuẩn giao diện H323 và các thành phần mạng SS7. Thiết bị A7505 MG hỗ trợ giao diện Ethernet 10/100 về phía mạng IP.
3.3.4. ALCATEL Media gateway A7510[14]
Đóng vai trị là một thành phần chủ chốt trong cấu hình NGN của Alcatel, thiết bị Alcatel Media gateway A7510 cung cấp việc tương tác xuyên suốt các kết nối thoại giữa mạng PSTN và mạng IP. Bằng cách cho phép các dịch vụ thoại đi qua các mạng gói, các nhà cung cấp dịch vụ có thể nâng cao tối đa giá trị của các khoản đầu tư hiện tại trong khi vẫn cho phép việc triển khai các dịch vụ tương lai tích hợp các công nghệ mới.
Alcatel MG 7510 kết hợp sự đơn giản và độ tin cậy của thoại với tốc độ và sự hiệu quả của các mạng số liệu. Nó được trang bị một kiến trúc tiên tiến
và các giao diện được tối ưu hóa cho các ứng dụng thoại cũng như sự tin cậy, độ khả dụng và chất lượng lớp truyền tải.
Với một platform duy nhất, Alcatel MG 7510 hỗ trợ nhiều ứng dụng media gateway và tạo điều kiện cho sự phát triển của PSTN lên mạng voice over packet (Hình 3.13). Dựa trên các khả năng chuyển mạch TDM và VoIP, Alcatel MG7510 hỗ trợ Internet offload cũng như các giải pháp thoại gói Class 4 và Class 5 của NGN. Sử dụng báo hiệu và các giao thức điều khiển mở và đã được chuẩn hóa như MEGACO/H248 và SIGTRAN, nó có thể được triển khai cùng với các platform Sofswitch của Alcatel cũng như được tích hợp vào một mạng thế hệ sau gồm nhiều nhà cung cấp.
Hình 3.13: Họ các Media gateway 75xx MG
3.3.5. ALCATEL 7750 Service Router [16]
Thiết bị 7750 SR-12 là router 7750 SR lớn nhất và có tổng cộng 12 khe cắm card ở mặt trước. Hai khe cắm card được dành riêng cho các thiết bị chung dự phòng (redundant). Mỗi khe chứa một module Switch
Fabric/Control Processor (SF/CPM). Chỉ có một SF/CPM cần cho hoạt động. SF/CPM thứ hai tạo ra card dự phòng đầy đủ cho đường chuyển mạch và bộ xử lý điều khiển. Có hai sự lựa chọn cho thông lượng trường chuyển mạch: 200Gbps và 400 Gbps (song cơng hồn tồn). Khi hai 7750 SR SF/CPM được lắp đặt thì lưu lượng được chia sẻ qua mạng các chuyển mạch. Hai trường 200Gbps/400Gbps tạo ra cấu hình thơng lượng song cơng 400Gbps/800Gbps khơng dự phịng và 200Gbps/400Gbps dự phòng đầy đủ. Mười khe cắm còn lại được sử dụng cho các bảng mạch cơ sở modul vào/ra (IOM), có thể chứa tối đa 20 Adapter phụ thuộc Media (MDA) cho các giao diện vật lý. Mặt sau hỗ trợ thông lượng song công 40Gbps cho mỗi khe IOM. Đời đầu của bảng mạch cơ sở IOM hỗ trợ thông lượng 20Gbps. Chỉ với một trường chuyển mạch 200Gbps, có thể hỗ trợ 20Gbps trên một khe mà khơng có over- subscription. Băng thơng 40Gbps cho các khe IOM hỗ trợ các khả năng đang phát triển trong tương lai sử dụng backplane và trường chuyển mạch hiện có. Với một trường chuyển mạch 400Gbps có thể hỗ trợ 40Gbps trên một khe mà khơng có over-subscription. Nguồn và phân hệ làm mát được thiết kế cho dung lượng 40Gbps.
7750 SR-4 là một khung có 4 khe. Một khe được dành riêng cho thiết bị chung (trường chuyển mạch và các bộ xử lý điều khiển) và 3 khe cho các bảng mạch IOM. Với 3 khe IOM, SR-4 có thể chứa được tối đa 6 MDA cho các giao diện vật lý.
SR-4 có thể chấp nhận một SF/CPM cho hoạt động không tắc nghẽn (non-blocking). 7750 SR-4 sử dụng cùng các module của 7750 SR SF/CPM có sẵn trên 7750 SR-12 cho việc dự phòng được đơn giản. Backplane của 7750 SR-4 hỗ trợ thông lượng song công 40Gbps đến mỗi IOM. Đời đầu của các bảng mạch IOM hỗ trợ thông lượng 20Gbps.
Băng thông 40Gbps cho các khe IOM hỗ trợ các khả năng đang phát triển trong tương lai sử dụng backplane và mạng chuyển mạch hiện có. Một trường chuyển mạch 200Gbps 7750 SR SF/CPM có thể hỗ trợ 40Gbps trên
một khe mà khơng có over-subscription. Nguồn và phân hệ làm mát được thiết kế cho dung lượng 40Gbps.
7750 SR-1 có hệ thống quản lý, chuyển mạch và một bảng mạch IOM được tích hợp vào một thân máy. 7750 SR-1 được tích hợp một hệ thống chuyển mạch có thơng lượng song cơng 20 Gbps và có thể chứa tối đa 2 MDA cho các giao diện vật lý. 7750 SR-1 là một router dạng nhỏ được dành cho triển khai ở những nơi đòi hỏi các khả năng dịch vụ tiên tiến của 7750 SR với các yêu cầu mở rộng giao diện và giao thức vừa phải hơn. Xét về kiến trúc hệ thống bên trong, tất cả các router họ SR(Hình 3.14) đều tuân theo một giải pháp như nhau.
Hình 3.14: Alcatel 7750 SR-1, SR-7 và SR-12
Các dịch vụ
Khác với các router biên và router lõi hiện nay, 7750 SR được thiết kế từ đầu nhằm đưa sự cung cấp và hoạt động có hiệu quả nhiều dịch vụ tạo ra lợi nhuận khác nhau. Các tính năng quan trọng phân biệt 7750 SR với các Router Internet biên và lõi khác là sự kết hợp chặt chẽ các chức năng và tính năng liên quan đến dịch vụ với kiến trúc của sản phẩm. Điều đó cho phép 7750 SR hỗ trợ nhiều dịch vụ bao gồm:
- Truy nhập Internet trực tiếp (DIA)
- Ethernet point-to-point L2 VPN (các kênh thuê riêng ảo) - Multipoint L2 VPN (Dịch vụ mạng Lan riêng ảo (VPLS)) - BGP/MPLS VPN (RFC2547 bis)
Sự đổi mới dẫn đầu trong thị trường
Ở trung tâm của 7750 là một luồng tốc độ cao linh hoạt hồn tồn có thể lập trình được dựa trên cơng nghệ chip Mảng xử lý mạng (NPA) hiện tại. Đường tốc độ cao linh hoạt của 7750 thực hiện việc kiểm tra và xử lý gói tin sâu ở tốc độ 10Gbps. Một NPA đơn chip gồm một mảng lớn các bộ xử lý được chun biệt hóa, có thể lập trình được, được tối ưu hóa cho việc xử lý gói tin. NPA được thiết kế in-house cung cấp các giá trị đáng kể cho các khách hàng so với các kiến trúc thay thế khác dựa trên các bộ xử lý phần cứng ASIC, các bộ xử lý này thiếu chiều sâu trong tính năng và độ linh hoạt và được thiết kế dựa trên các bộ xử lý mạng off-the-self, thiếu năng lực forwarding đủ mạnh để hoạt động ỏa tốc độ 10Gbps và thường đắt tiền.
Sự linh hoạt và hiệu năng cao của công nghệ chuyển tiếp đường nhanh linh hoạt cho phép các Service Router 7750 SR kết hợp tốc độ và mật độ của các chuyển mạch tốc độ cao nhất với khả năng lập trình được và khả năng xử lý gói thơng minh cần để đưa ra các dịch vụ mới, tiến tiến trên hạ tầng mạng IP/MPLS.
Độ tin cậy rất cao
7750 SR được thiết kế để vượt qua các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tin cậy của các nhà cung cấp dịch vụ, với kiến trúc phần cứng và phần mềm được thiết kế cho thời gian hoạt động khơng có sự cố tối đa. 7750 SR gồm các tính năng sau đây cho phép các mạng có độ khả dụng cao:
-Một backplane thụ động
* Cấu hình dự phịng 1:1 cho Modul mạng chuyển mạch với việc chia sẻ tải (7750 SR-12).
- Sự suy giảm
* Cấu hình dự phịng 1:1 đối với các phần tử mạng chung
* Chuyển đổi nóng (hot-swap) đối với tất cả các phần tử hệ thống và các giao diện vật lý.
- Bảo vệ bộ nhớ ECC
* Các nhóm kênh tổng (LAG: Link Aggregation Groups)- tạo trung kế cho nhiều cổng giữa một cặp Service Router.
* Định tuyến đa đường đẳng giá (ECMP: Equal Cost Multi-Path)- sử dụng nhiều đường mạng.
* Định tuyến lại nhanh trong MPLS với thời gian dưới 50ms (FRR). Mật độ, hiệu năng và khả năng mở rộng
Các Service router 7750 cung cấp khả năng mở rộng, hiệu năng và mật độ hàng đầu cho các ứng dụng định tuyến tiên tiến, các mạng riêng ảo (VPN) và truy nhập Internet.
7750 SR cung cấp mật độ giao diện dẫn đầu trong công nghiệp. 7750 SR-12 hỗ trợ tối đa 10 Module vào/ra (IOM). Mối IOM chứa 2 MDA 10Gbps, qua đó tạo ra dung lượng giao diện tổng cộng 200Gbps song công trên 1/3 rack, sử dụng các IOM 20Gbps. 7750 SR-4 và 7750 SR-1 lần lượt hỗ trợ 3 IOM và 1 IOM. Các module 7750 SR I/O ban đầu hỗ trợ 20Gbps trên một khe nhưng cả 7750 SR-4 và 7750 SR-12 đều sẵn sàng cho 40Gbps mà không cần nâng cấp mạng chuyển mạch, các hệ thống nguồn và làm mát.
Với việc hỗ trợ các MDA nửa khe (half-slot), cắm nóng (hot- pluggable), 7750 SR tạo ra một giải pháp trộn là vừa (mix-and-match) để hỗ trợ nhiều loại media khác nhau. Việc sử dụng khối quang cắm được dạng nhỏ (SFP) tạo ra sự linh hoạt hơn nữa trong việc cắm các MDA với các khối
quang yêu cầu trên nền dựa trên từng cổng (port). Sự kết hợp giữa các MDA có thể cắm nóng và các khối quang có nghĩa là các nhà cung cấp đường truyền có thể trì hỗn được nhiều trong việc đầu tư vốn cho mỗi giao diện POP khách hàng cho đến khi nhận được một yêu cầu dịch vụ chắc chắn. MDA 10Gigabit Ethernet cung cấp các mạng LAN/WAN vật lý có thể lựa chọn mềm và các OC-3c/STM-1c, OC-12c/STM-4c đa tốc độ. MDA cũng cung cấp các tốc độ giao diện có thể lựa chọn mềm trên cơ sở từng cổng riêng biệt (per-port).
Độ linh hoạt trong tạo đường hầm dịch vụ
Công nghệ luồng nhanh linh hoạt cho phép 7750 SR cung cấp bất kỳ dịch vụ nào trên bất kỳ cổng nào. Khác với các chuyển mạch và các router biên hiện nay, thường yêu cầu các module vào/ra mục đích đặc biệt cho việc tạo đường hầm IP/MPLS, 7750 SR cho phép các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các cổng truy nhập và các đường hầm rất linh hoạt, phụ thuộc vào nhu cầu của khách hàng. Bên cạnh khả năng mix-and-match IP (GRE) và tạo đường hầm MPLS trong cùng một mạng, 7750 SR cho giúp các nhà cung cấp