CHUYỂN ĐỔI [3]
Do Việt Nam đã có một mạng viễn thơng khá hiện đại và hoàn chỉnh, bởi vậy phương án phát triển NGN của Việt Nam là "xây dựng NGN trên cơ sở mạng hiện tại".
Để xây dựng mạng NGN thì xây dựng lớp chuyển tải (bao gồm mạng truyền dẫn đường trục và mạng chuyển mạch) là khâu có ý nghĩa quyết định nhất. Đó là những lập luận và sở cứ để thiết kế và triển khai trên từng giai đoạn cho phù hợp với định hướng cấu trúc mạng của Việt Nam.
2.5.1. Tình trạng mạng hiện tại
Mạng viễn thông hiện nay được phân cấp như sau:(Hinh 2.11)
Hình 2.11: Cấu trúc mạng phân cấp
Đi quốc tế
Tổng đài chuyển tiếp quốc gia (TOLL)
Tổng đài quốc tế
Chuyển tiếp nội hạt (TANDEM) Tổng đài chuyển mạch
nội hạt
Bộ tập trung lưu lượng(Tổng đài vệ tinh)
Trong mạng hiện nay gồm 5 loại nút: - Nút chuyển mạch quốc tế
- Nút chuyển tiếp quốc gia
- Nút chuyển tiếp nội hạt (TANDEM) - Nút chuyển mạch nội hạt
- Nút chuyển mạch vệ tinh.
Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay
Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thơng tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thơng riêng biệt để phục vụ dịch vụ đó. Ví dụ, ta không thể truyền thoại qua mạng chuyển mạch gói X.25 vì trễ qua mạng này q lớn. Trước khi tìm hiểu mạng viễn thơng thế hệ sau NGN, chúng ta cần hiểu rõ sự phát triển của các mạng hiện tại mà tiêu biểu là:
PSTN (Public Switching Telephone Network) là mạng chuyển mạch thoại công cộng bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài nội hạt và chuyển tiếp. Phương pháp nâng cấp các tổng đài chuyển tiếp là bổ sung cho mỗi nút một lõi ATM, đồng thời hợp nhất các mạng số liệu hiện nay vào mạng chung ISDN. Các tổng đài vệ tinh và các chuyển mạch nội hạt là các tổng đài có kiến trúc tập trung, cấu trúc phần mềm và phần cứng độc quyền.
ISDN (Integrated Service Digital Network) là mạng số tích hợp đa dịch vụ. ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại và phi thoại trong cùng một mạng và xây dựng giao tiếp người sử dụng - mạng đa dịch vụ bằng một số giới hạn các kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác nhau bao gồm các kết nối chuyển mạch và không chuyển mạch. Các dịch vụ mới phải tương hợp với các kết nối chuyển mạch số 64 kbit/s. ISDN phải chứa sự thông minh để cung cấp cho các dịch vụ, bảo dưỡng và các chức năng quản lý mạng, tuy
nhiên tính thơng minh này có thể khơng đủ để cho một vài dịch vụ mới và cần được tăng cường từ mạng hoặc từ sự thơng minh thích ứng trong các thiết bị đầu cuối của người sử dụng. Sử dụng kiến trúc phân lớp là đặc trưng của truy xuất ISDN. Cần thấy rằng ISDN được sử dụng với nhiều cấu hình khác nhau tùy theo hiện trạng viễn thơng của từng quốc gia.
PSDN (Public Switching Data Network) là mạng chuyển mạch số liệu công cộng. PSDN chủ yếu cung cấp các dịch vụ số liệu. Mạng PSDN bao gồm các PoP (Point of Presence: điểm hiện diện) và các thiết bị truy nhập từ xa. Hiện nay PSDN đang phát triển với tốc độ rất nhanh do sự bùng nổ của dịch vụ Internet và các mạng riêng ảo (Virtual Private Network).
Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom) là mạng chuyển mạch dựa trên công nghệ ghép kênh phân chia thời gian và công nghệ ghép kênh phân chia tần số. Các thành phần cơ bản của mạng này là bộ điều khiển trạm gốc (BSC - Base Station Controller), trạm chuyển tiếp gốc (BTS - Base Transfer Station Controller), đăng ký định vị thường trú (HLR - Visitot Location Register), đăng ký định vị tạm trú (VLR - Visitor Location Register) và thuê bao di động (MS - Mobile Subscriber).
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ thu được lợi nhuận phần lớn từ các dịch vụ như kênh thuê riêng, chuyển tiếp khung, ATM, và các dịch vụ kết nối cơ bản. Tuy nhiên xu hướng giảm lợi nhuận từ các dịch vụ này bắt buộc các nhà khai thác phải tìm dịch vụ mới dựa trên IP để đảm bảo lợi nhuận lâu dài.VPN là một hướng đi của các nhà khai thác, VPN có thể đáp ứng các nhu cầu của khách hàng bằng các kết nối dạng nhiều tới nhiều (any-to-any), các lớp đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tư, tích hợp xuyên suốt cùng với các mạng Intranet/Extranet. Các mạng riêng ảo có chi phí vận hành thấp hơn hẳn so với mạng riêng trên phương diện quản lý, băng thông và dung lượng. Hiểu một cách đơn giản, VPN là một mạng mở rộng tự quản như một sự lựa chọn cơ sở hạ tầng của mạng WAN, VPN có thể liên kết người sử
dụng thuộc nhóm kín hay giữa các nhóm khác nhau. Các thuê bao VPN có thể di chuyển đến một kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục bộ đến mạng hoàn chỉnh. Các thuê bao này có thể dùng trong cùng (Intranet) hoặc khác (Extranet) tổ chức. Tuy nhiên cần lưu ý rằng hiện nay mạng PSTN/ISDN vẫn đang là mạng cung cấp các dịch vụ dữ liệu.
Cấu trúc mạng
Về cấu trúc mạng, mạng viễn thông của Việt Nam hiện nay chia thành 3 cấp: cấp quốc tế, cấp quốc gia, cấp nội tỉnh/thành phố.
Xét về khía cạnh các chức năng của các hệ thống thiết bị trên mạng thì mạng viễn thông bao gồm: mạng chuyển mạch, mạng truy nhập, mạng truyền dẫn và các mạng chức năng.
Mạng chuyển mạch: Mạng chuyển mạch có 4 cấp (dựa trên các cấp tổng đài chuyển mạch): chuyển tiếp quốc tế, chuyển tiếp đường dài, nội tỉnh và nội hạt. Riêng tại thành phố Hồ Chí Minh có thêm cấp chuyển tiếp nội hạt.
Hiện nay mạng viễn thông của Việt Nam đã có các trung tâm chuyển mạch quốc tế và chuyển mạch quốc gia ở Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh. Nhiều tỉnh, thành phố xuất hiện các cấu trúc mạng với nhiều tổng đài Host, các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh đã và đang triển khai các tổng đài chuyển tiếp nội hạt.
Mạng này do VTI, VTN và các bưu điện tỉnh quản lý. VTI quản lý các tổng đài chuyển mạch chuyển quốc tế, VTN quản lý các tổng đài chuyển mạch chuyển tiếp đường dài tại 3 trung tâm Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh. Phần cịn lại do các bưu điện tỉnh quản lý.
Các loại tổng đài có trên mạng viễn thông Việt Nam: A1000E của Alcatel, NEAX61 của NEC, AXE10 của Ericsson, EWSD của Siemens.
Các công nghệ chuyển mạch được sử dụng: chuyển mạch kênh (PSTN), X.25 chuyển tiếp khung, ATM (số liệu).
Nhìn chung mạng chuyển mạch tại Việt Nam còn nhiều cấp và việc điều khiển bị phân tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài).
Mạng truy nhập: Với từng mạng cung cấp dịch vụ khác nhau mà có mạng truy nhập tương ứng.
Mạng truyền dẫn: Các hệ thống thiết bị truyền dẫn trên mạng viễn thông Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ là: cáp quang SDH và viba PDH.
- Cáp quang SDH: Thiết bị này do nhiều hãng khác nhau cung cấp là: Northern Telecom, Siemens, Fujitsu, Alcatel, Lucent, NEC, Nortel. Các thiết bị có dung lượng 155 Mbit/s, 622 Mbit/s, 2,5 Gbit/s.
- Viba PDH: Thiết bị này cũng có nguồn gốc từ nhiều hãng cung cấp khác nhau như Siemens, Alcatel, Fujitsu, SIS, SAT, NOKIA, AWA. Dung lượng 140 Mbit/s, 34 Mbit/s và nx2 Mbit/s. Công nghệ viba SDH được sử dụng hạn chế với số lượng ít.
Mạng truyền dẫn có 2 cấp: mạng truyền dẫn liên tỉnh và mạng truyền dẫn nội tỉnh.
* Mạng truyền dẫn liên tỉnh
Bao gồm các hệ thống truyền dẫn bằng cáp quang, bằng vô tuyến. + Mạng truyền dẫn liên tỉnh bằng cáp quang:
Mạng truyền dẫn đường trục quốc gia nối giữa Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh dài 4000km, sử dụng STM-16/2F-BSHR, được chia thành 4 vòng Ring tại Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn và Thành phố Hồ Chí Minh.
+ Mạng truyền dẫn liên tỉnh bằng vơ tuyến:
Dùng hệ thống viba SDH (STM-1, dung lượng 155 Mbit/s), PDH (dung lượng 4 Mbit/s, 6 Mbit/s). Chỉ có tuyến Bãi Cháy - Hòn Gai dùng SDH, các tuyến khác dùng PDH.
* Mạng truyền dẫn nội tỉnh
Khoảng 88% các tuyến truyền dẫn nội tỉnh sử dụng hệ thống vi ba. Trong tương lai khi nhu cầu tải tăng thì các tuyến này sẽ được thay thế bởi hệ thống truyền dẫn quang.
Mạng báo hiệu: Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu R2 và SS7. Mạng báo hiệu số 7 (SS7) được đưa vào khai thác tại Việt Nam theo chiến lược triển khai từ trên xuống dưới theo tiêu chuẩn ITU (khai thác thử nghiệm từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cho đến nay, mạng báo hiệu số 7 đã hình thành với một cấp STP (điểm chuyển mạch báo hiệu) tại 3 trung tâm (Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh) của 3 khu vực (Bắc, Trung, Nam) và đã phục vụ khá hiệu quả.
Báo hiện cho PSTN có R2 và SS7, đối với mạng truyền số liệu qua IP có H.323, đối với ISDN có báo hiệu kênh D, Q.931,...
Mạng đồng bộ: Mạng đồng bộ đã thực hiện xây dựng giai đoạn 1 và giai đoạn 2 với ba đồng hồ chủ PRC tại Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh và một số đồng hồ thứ cấp SSU. Mạng đồng bộ Việt Nam hoạt động theo nguyên tắc chủ tớ có dự phịng. Pha 3 của quá trình phát triển mạng đồng bộ đang được triển khai nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ.
Mạng quản lý: Dự án xây dựng trung tâm quản lý mạng viễn thông quốc gia đang trong quá trình chuẩn bị để tiến tới triển khai.
Các nhà cung cấp dịch vụ: Tại nước ta có 2 dạng nhà cung cấp dịch vụ: đó là các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (chủ yếu là thoại) và nhà cung cấp dịch vụ mới (các dịch vụ số liệu, Internet...).
Các nhà khai thác dịch vụ truyền thống bao gồm Tập đồn Bưu chính Viễn thơng Việt Nam (VNPT), Tổng Công ty Viễn thông Quân đội (Viettel), Cơng ty Cổ phần Bưu chính Viễn thơng Sài Gịn (SPT), Cơng ty Viễn thơng Điện lực (EVN Telecom).
Các nhà khai thác dịch vụ mới bao gồm FPT, SPT, Netnam,... 2.5.2. Phương thức, quá trình chuyển đổi
2.5.2.1. phương thức chuyển đổi a. Mục tiêu
Để đáp ứng các yêu cầu về cơ sở hạ tầng viễn thông quốc gia, cấu trúc mạng viễn thông theo định hướng NGN của Việt Nam được xây dựng cần hướng tới các mục tiêu cụ thể sau đây:
1. Dịch vụ phải đa dạng, có giá thành thấp. Dễ dàng phát triển dịch vụ mới, thời gian đưa dịch vụ mới ra thị trường phải được rút ngắn. Tạo ra những nguồn doanh thu mới, không phụ thuộc vào nguồn doanh thu từ các dịch vụ truyền thống.
2. Mạng có cấu trúc đơn giản: Giảm tối đa số cấp chuyển mạch và chuyển tiếp truyền dẫn.
3. Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác và bảo dưỡng.
4. Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh.
+ Tiến tới tích hợp mạng thoại và số liệu trên mạng đường trục băng rộng. + Cấu trúc mạng phải có độ linh hoạt cao, đảm bảo an toàn mạng lưới và chất lượng dịch vụ.
+ Dễ dàng mở rộng dung lượng, triển khai dịch vụ mới.
5. Việc thay đổi cấu trúc mạng hiện tại được tiến hành từng bước theo điều kiện thực tế cho phép, xác định rõ các giai đoạn cần thiết chuyển sang NGN. Có các sách lược thích hợp cho từng giai đoạn chuyển hướng để việc triển khai mạng NGN được ổn định và an toàn.
6. Triển khai và hoàn thiện hệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ. 7. Tăng cường khả năng cạnh tranh trong môi trường hội nhập và mở cửa.
8. Cấu trúc mạng thế hệ sau được xây dựng dựa trên phân bố thuê bao theo vùng đại lý, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà phân theo vùng lưu lượng.
Quá trình chuyển đổi từng bước
- Ưu tiên giải quyết phân tải lưu lượng Internet cho các tổng đài chuyển mạch nội hạt. Đảm bảo cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng (bao gồm cả truy nhập Internet tốc độ cao) tại các thành phố lớn trước.
- Tạo cơ sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển các dịch vụ đa phương tiện, phục vụ chương trình chính phủ điện tử,... của quốc gia.
- Ưu tiên thực hiện trên mạng liên tỉnh trước nhằm đáp ứng nhu cầu về thoại và tăng hiệu quả sử dụng các tuyến truyền dẫn đường trục.
- Mạng nội tỉnh thực hiện có trọng điểm tại các thành phố có nhu cầu truyền số liệu, truy nhập Internet băng rộng.
- Lắp đặt các thiết bị chuyển mạch thế hệ mới, các máy chủ để phục vụ các dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao.
b. Cấu trúc mạng
Ở Việt Nam, việc xây dựng mạng NGN được nhìn dưới 2 góc độ của 2 nhà khai thác dịch vụ khác nhau: các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống (còn gọi là nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP - Established Service Provider) và các nhà cung cấp dịch vụ mới (cịn có tên các nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP - Internet Service Provider hoặc nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng ASP - Application Service Provider).
1. Nhà cung cấp dịch vụ cố định ESP (Established Service Provider)
* Đối với mạng đường trục
- Giảm số lượng các phần tử mạng xếp chồng, tối ưu hóa mạng PSTN. - Tổ chức lại mạng để có năng lực dịch vụ băng rộng.
- Từng bước triển khai các chuyển mạch thế hệ mới. Khởi đầu bằng việc triển khai VOATM ở mức quá giang để xử lý lưu lượng Internet, kết nối lưu lượng mạng di động,.. và các lưu lượng không thể dự báo trước (số liệu).
- Xây dựng một mạng đường trục duy nhất. Triển khai các cổng tích hợp VoATM-GW/VoIP-GW, các giao thức chuyển mạch mềm (MeGaCo, MGCP, SIP, SIGTRAN, BICC), định hướng chuyển mạch quá giang sang mạng NGN. Đồng thời lắp đặt các cổng điều khiển phương tiện MGC, thực hiện chuyển đổi mạng NGN ở cấp quá giang.
* Đối với mạng truy nhập
- Đầu tiên là bắt đầu triển khai một số dịch vụ đa phương tiện: dịch vụ truy nhập băng rộng ADSL, đồng thời đưa vào sử dụng chuyển mạch mềm và khối tập trung thuê bao thế hệ mới có hỗ trợ băng rộng.
- Tiếp theo sẽ triển khai các ứng dụng đa phương tiện cho ADSL, UMTS và điện thoại IP. Khi giá thành của chuyển mạch sử dụng trong NGN đã thấp hơn so với chuyển mạch kênh, QoS trong mạng NGN đã được chuẩn hóa ta sẽ triển khai thêm các đường dây điện thoại hay chuyển kết nối khách hàng từ các bộ tập trung thuê bao truyền thống đến mạng truy nhập NGN. Đồng thời ta sẽ lắp đặt chuyển mạch mềm cho tổng đài nội hạt và lắp đặt các Access Gateway để nối mạng hiện tại với mạng lõi chuyển mạch gói của NGN.
Tóm lại, yêu cầu mạng phải đáp ứng yêu cầu về độ tin cậy và khả năng mở rộng. Đồng thời các dịch vụ triển khai mạng phải được tối ưu hóa trong việc sử dụng các nguồn tài nguyên mạng.
2. Nhà cung cấp các dịch vụ mới ISP/ASP (Internet Service Provider /Application Service Provider)
Do các nhà khai thác này đã có sẵn hạ tầng chuyển mạch gói nên họ rất thuận lợi trong việc xây dựng mạng NGN.
Khi tiến hành xây dựng mạng thế hệ sau họ có thể lắp đặt các cổng điều khiển phương tiện MGC, các server truy nhập mạng NAS (Network Access Server) và server truy nhập băng rộng từ xa BRAS (Broadband Remote Access Server), đồng thời đưa vào sử dụng các giao thức báo hiệu SIP, H.323, SIGTRAN,... vào VoIP và các giao thức mới bổ sung cho mạng. Về cấu trúc mạng thì phải giảm các cấp chuyển mạch đặc biệt là các tổng đài nội hạt, chuyển các loại thuê bao sang thành thuê bao NGN.
Như trên ta thấy, các ESP có xu hướng xây dựng mạng thế hệ sau theo quan điểm dựa trên cơ sở mạng hiện tại và các ISP/ASP theo quan điểm còn lại.