Dịch vụ mạng riờng ảo (VPN)

 VSAT-IP cung cấp mạng riờng ảo theo mụ hỡnh điểm-đa điểm.

 Trạm Gateway kết nối với Router khỏch hàng thụng qua kờnh thuờ riờng.

 Cỏc chi nhỏnh trao đổi thụng tin với trụ sở chớnh qua phương thức truy nhập vệ tinh chia sẻ băng thụng (Slotted ALOHA, TDMA).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 *8 #

IPSTAR Network Box (Voice Series)

Telephone

IPSTAR Network Box

(Prof. Series) IP Phone Telephone ATA Telephone ATA PBX Telephone IPSTAR Gateway CallManager NMS RT

Mạng VoIP Quốc gia

AS5x00 GK AS5x00 GK Tổng đài Toll AS5x00 RT RT RT Tổng đài Toll Tổng đài Toll

iPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

IPSTAR Gateway

NMS RT

Kênh thuê riêng

BSC BTS 1 IP - MUX IP IP Abis - Interface Abis - Interface IP - MUX MSC

iPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

BTS 2 IP - MUX PSTN Hỡnh 3.3. Mụ hỡnh dịch vụ mạng riờng ảo VPN 3.2.4. Dịch vụ GSM Trunking

VSAT-IP cung cấp giải phỏp mở rộng mạng thụng tin di động (GSM trunking) để thiết lập cỏc tuyến trung kế nối tới cỏc điểm BTS ở cỏc vựng sõu, vựng xa. Cấu hỡnh dịch vụ này bao gồm Gateway, UT, IP converter :

Hỡnh 3.4. Mụ hỡnh dịch vụ GSM Trunking

IPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

IPSTAR Gateway

NMS RT

IPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

Chi nhánh của khách hàng

Kênh thuê riêng RT

Server Server PC

Trụ sở của khách hàng

Chi nhánh của khách hàng

 Gateway được nối với thiết bị IP converter đặt tại trạm BST thụng qua kờnh thuờ riờng.

 Cỏc UT kết nối trực tiếp với thiết bị IP converter đặt tại trạm BTS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 Thiết bị IP converter thực hiện chức năng biến đổi thoại TDM sang IP Để đảm bảo thời gian thực đặc tớnh dịch vụ phương thức truy nhập vệ tinh sử dụng kiểu truy nhập SCPC, TDMA.

3.2.5. Dịch vụ hội nghị truyền hỡnh

Hỡnh 3.5. Mụ hỡnh dịch vụ Video Conference

VSAT-IP cung cấp dịch vụ truyền hỡnh hội nghị theo mụ hỡnh điểm- điểm và điểm - đa điểm. Truyền hỡnh hội nghị đa điểm cho phộp nhiều điểm khỏc nhau cựng tham gia hội nghị thụng qua truyền dẫn vệ tinh giao thức IP. Để tổ chức dịch vụ cần trang bị 1 bộ MCU (Multipoint conference Unit) để nhận tớn hiệu hỡnh ảnh, õm thanh từ tất cả cỏc điểm, tổng hợp lại và gửi tới cỏc điểm theo thời gian thực.

3.2.6. Dịch vụ truyền hỡnh quảng bỏ

Ch-ơng trình trực tiếp đa điểm

Giáo viên ở Trung tâm đào tạo

Chi nhánh khách hàng

Trụ sở của khách hàng iPSTAR hoặc kênh thuê riêng

iPSTAR Gateway

Quảng bỏ là ứng dụng được phổ biến sớm nhất được cung cấp bởi mạng VSAT. Để thực hiện truyền tớn hiệu hỡnh đến người sử dụng dịch vụ truyền hỡnh vệ tinh, cỏc đài truyền hỡnh cú thể sử dụng tiờu chuẩn truyền hỡnh truyền thống là NTSC, PAL hoặc SECAM với phương thức điều chế tần số (FM) hoặc sử dụng tiờu chuẩn truyền hỡnh số mặt đất DVB-S (Digital Video Broadcasting – Satellite) để truyền tớn hiệu.

Hỡnh 3.6. Mụ hỡnh cung cấp truyền hỡnh quảng bỏ bằng mạng VSAT Ngoài ra cũn một số cỏc dịch vụ khỏc như: IP2TV, TV on demand, VoD... 3.2.7. Một số ứng dụng VSAT IP điển hỡnh ở Việt Nam

Ngày 21/10/2007, Bưu điện tỉnh Thanh Hoỏ đó hoà mạng thành cụng trạm phỏt súng di động VinaPhone tại vựng cao biờn giới Tộn Tằn, thuộc huyện Mường Lỏt. Đõy là trạm di động thứ 3 của Việt Nam sử dụng đường truyền dẫn vệ tinh VSAT-IP của VTI làm trung kế mobile sau cỏc trạm Mường Lỏt và Hiền Kiệt (Quan Hoỏ). Trước đú, ngày 20/10/2007, Bưu điện Thanh Hoỏ và VTI cũng đó thực hiện kết nối thành đường truyền E1 cho tổng đài cố định AXE810 của Mường Lỏt qua vệ tinh VSAT-IP.

Ở Đồng Nai, từ thỏng 6/2006 Sở Khoa học và Cụng nghệ (KH&CN) Đồng Nai đó ứng dụng cụng nghệ VSAT -IP xõy dựng thành cụng mụ hỡnh đưa Internet băng thụng rộng đến cỏc những nơi chưa cú dịch vụ ADSL hoặc những nơi đầu tư khụng mang lại hiệu quả. Đến cuối năm 2007, 29 xó vựng

sõu, vựng xa trờn địa bàn tỉnh Đồng Nai đó được nối mạng Internet tốc độ cao bằng VSAT-IP. Theo số liệu từ Sở KH&CN Đồng Nai, việc sử dụng Internet tốc độ cao qua VSAT-IP ước tớnh đó tiết kiệm được khoảng 7 tỷ đồng so với dịch vụ ADSL. Bởi nếu phỏt triển dịch vụ ADSL phải đầu tư 230km cỏp quang, trị giỏ khoảng 7 tỷ đồng. Trong khi đú với cụng nghệ VSAT-IP, Đồng Nai chỉ đầu tư cú 200 triệu đồng để đem Internet tốc độ cao về 29 xó vựng sõu của tỉnh.

Đặc biệt trong cơn bảo số 3 vừa qua cụng ty viễn thụng quốc tế VTI cung cấp 2 xe VSAT-IP cơ động mỗi xe trang bị 02 lines thoại phục vụ khắc phục những hậu quả do cơn bảo gõy ra.

Đến thời điểm này thỡ mạng VSAT IP của VNPT do cụng ty viễn thụng quốc tế VTI quản lý và khai thỏc đó triển khai được 658 điểm đang sử dung vệ tinh Ipstar THAICOM4 trong đú:

 305 điểm điện thoại cố định

 12 điểm cho GSM trunking

 304 điểm phục vụ Internet

 8 điểm thuờ kờnh VPN

 29 điểm đa dịch vụ (thoại + internet)

Hiện tại Vinasat-1 đó triển khai được 15 trạm VSAT-IP dựng cho dịch vụ GSM trunking, dịch vụ thoại và Internet. Trong thời gian tới sẽ tiếp tục phỏt triển dịch vụ VSAT-IP trờn Vinasat-1 và phúng vệ tinh Vinasat-2 để bổ sung thờm dung lượng vệ tinh (băng Ku)

Trong khuụn khổ luận văn này tỏc giả đi sõu phõn tớch việc ứng dụng VSAT IP trong việc triển khai dịch vụ của mạng viễn thụng quõn đội Viettel. Viettel dự định thiết lập một hệ thống VSAT băng C và băng Ku tại Việt Nam qua vệ tinh Vinasat 1. Đề xuất và cung cấp hệ thống VSAT iDirect đảm bảo đỏp ứng cỏc yờu cầu. Hệ thống này bao gồm giải phỏp toàn diện để kết nối dữ

liệu thụng qua vệ tinh với cụng nghệ truy nhập vệ tinh hàng đầu, cung cấp giải phỏp tin cậy và sử dụng băng thụng hiệu quả nhằm đỏp ứng cỏc yờu cầu về lưu lượng

3.3. Yờu cầu mạng lưới

3.3.1. Vị trớ trung tõm

Hai địa điểm trung tõm đặt tại Hà Nội và thành phố Hồ Chớ Minh Tại Hà Nội, băng Ku và băng C

Tại TP. Hồ Chớ Minh, băng Ku và băng C dự phũng cho Hà Nội

 Hệ thống VSAT băng Ku (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 Hub site chớnh

 Anten băng Ku đường kớnh 7.2m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

 Hub site dự phũng

 Anten băng Ku đường kớnh 7.2m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

 Hệ thống VSAT băng C

 Hub site chớnh

 Anten băng C đường kớnh 6.3m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

 Anten băng C đường kớnh 6.3m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

Mạng VSAT băng Ku là mạng theo topo hỡnh sao/lưới, mạng VSAT băng C là mạng hỡnh sao 3.3.2. Vị trớ ở xa Cỏc trạm remote (Trạm xa)  Xe cơ động  Cú TV  Khụng cú TV  Trạm VSAT trờn tàu

 Trạm VSAT bỏn cố định (VSAT Semi-Station) Bảng 3.1. Thống kờ triển khai cỏc trạm VSAT

VSAT SL Đường kớnh Anten Tốc độ (kbps) Dịch vụ yờu cầu Thoại/ fax Ether- net Video Current time Activity factor Cấu trỳc mạng Mạng lưới băng Ku 1 Trạm VSAT di động Truyền hỡnh hội nghị, băng Ku (Vcd2) 08 1.8 m 2048 4 1 1 30% 30% Sao/lưới 2 Truyền hỡnh hội nghị, băng Ku (Vcd1) 39 1.2 m 128 4 1 30% 30% Sao 3 Trạm VSAT trờn tàu, băng Ku (Vtb) 07  1.0m 128 4 1 50% 50% Sao 4 Trạm VSAT bỏn cố định, băng Ku (Vtc) 25 1.2m  D  1.8m 128 4 1 30% 50% Sao Mạng lưới băng C 5 Trạm VSAT cố định, băng C (Vc) 174  2.4m 128 4 1 50% 50% Sao

Chuẩn bị triển khai mạng lưới với cấu trỳc như sau:

Mạng VSAT băng Ku:

 Kết hợp giữa mụ hỡnh mạng sao và mụ hỡnh mạng mắt lưới

 Mạng mắt lưới giữa trạm Hub và cỏc trạm từ xa dưới đõy:

 08 trạm loại Vcd2 trạm VSAT di động, truyền hỡnh hội nghị, băng Ku (Vcd2). Truyền hỡnh hội nghị được triển khai bởi kết nối điểm điểm giữa 02 trạm Vcd2 hoặc giữa trạm VSAT truyền hỡnh hội nghị với trạm Hub, mỗi kờnh cú băng thụng 2048 kbps (giao diện E1/G703 hoặc IP). Cú tối đa 02 kết nối điểm điểm hoặc mỗi phiờn truyền hỡnh cú tối đa 03 trạm. Sự quản lý của dữ liệu được triển khai từ mỗi trạm Hub và từ trung tõm quản lý.

 Nếu cần thiết, khỏch hàng cú thể sử dụng VSAT như là dự phũng cho truyền dẫn mặt đất cung cấp cỏc giao diện E1/G703 như là cỏc kờnh thuờ riờng cho trạm mặt đất. Dịch vụ này được triển khai từ một trạm Hub băng Ku tới 08 xe truyền hỡnh hội nghị di động (Vcd2). Khi cần thiết, trong một thời điểm dịch vụ cú thể hỗ trợ tối đa 02 kờnh thuờ riờng E1/G703.

 Mạng hỡnh sao giữa trạm Hub và cỏc trạm VSAT từ xa dưới đõy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 39 trạm VSAT di động, băng Ku (Vcd1)

 07 trạm VSAT trờn tàu thủy, băng Ku (vtb)

 25 trạm VSAT bỏn cố định, băng Ku (Vtc)

 Cụng nghệ đa truy nhập: MF – TDMA được sử dụng.

 Giao diện giữa trạm vệ tinh và thiết bị đầu cuối là giao diện IP.

 Độ sẵn sàng của hệ thống là 99.9%.

 Dự phũng trạm Hub trung tõm.

Cỏc trạm phải cú dung lượng: dung lượng tối đa của trạm VSAT di động (Vcd2) là 4096 kbps, cho trạm khỏc là 1024 kbps, cho trạm trờn tàu biển nhỏ nhất là 512 kbps

3.4. Hệ thống VoIP trong mạng VSAT

Hệ thống VoIP trong mạng VSAT của Viettel sử dụng thiết bị của hóng iDirec với những ưu điểm vượt trội đảm bảo khắc phục được những nhược điểm cố hữu của truyền thụng vệ tinh.

Hệ thống mạng băng rộng cụng nghệ iDirect VSAT IP cho phộp truyền tải lưu lượng VoIP qua vệ tinh hiệu quả. Những khú khăn cựng với những thỏch thức đó được giải quyết sử dụng một tập hợp chức năng quản lý lưu lượng thời gian thực của iDirect (RTTM). Tập chức năng RTTM là một phần kế thừa của phần mềm hệ điều hành iDirect (iDS) và đó được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ cỏc ứng dụng như thoại mà cú độ trễ lớn, yờu cầu điều kiện mạng đặc trưng. Theo truyền thống, truyền thoại qua vệ tinh đó được hỗ trợ bằng việc thực hiện cụng nghệ kờnh đơn cho mỗi súng mạng (SCPC) bằng cỏch tạo giả một mụi trường kết nối liờn tục tương tự như một kờnh dành riờng. Việc sử dụng SCPC đễ hỗ trợ VoIP cho băng thụng khụng hiệu quả và vỡ vậy làm tăng giỏ thành. Chỉ những hệ thống iDirect phõp phỏt thoại số đến khỏch hàng cho một hiệu quả cao trong chia sẽ băng thụng được thực hiện với cỏc chức năng RTTM

Cỏc chức năng chớnh của RTTM:

1.QoS lớp ứng dụng (Application QoS) được xõy dựng vào hệ thống cho phộp xỏc nhận thời gian thực, phõn loại, và ưu tiờn húa lưu lượng dữ liệu. Hệ thống iDirec xỏc nhận cỏc loại lưu lượng khỏc nhau và gỏn gúi VoIP ở mức độ ưu tiờn cao nhất trong việc tối thiểu húa luồng dữ liệu truyền tải trong sự ảnh hưởng của lưu lượng vào cỏc gúi thoại.

2.Tốc độ thụng tin cam kết (CIR) – QoS tại cỏc đầu cuối ở xa đảm bảo lưu lượng ở mức độ ưu tiờn cao hơn được truyền trước, nhưng nú khụng cú nghĩa là sử dụng băng thụng hiệu quả ở lớp mạng để truyền tải lưu lượng VoIP. Trong trạng thỏi nghẽn mạng (lưu lượng giờ cao điểm), nếu băng thụng được cấp phỏt động, thuật toỏn cụng bằng sẽ phõn phối băng thụng tới cỏc điểm mạng đồng đều bất kể tổng lưu lượng. Sử dụng băng thụng khụng hiệu quả để truyền cỏc gúi thoại sẽ dẫn đến jitter và giảm chất lượng thoại. iDirec khắc phục những vấn đề này bằng việc gỏn CIR tới cỏc điểm mạng để những điểm này luụn cú một số lượng băng thụng tối thiểu cú khả năng hỗ trợ một số lượng cuộc gọi đồng thời vào mạng từ điểm đú. QoS tại những đầu cuối xa đảm bảo cỏc gúi thoại được phỏt trước cỏc gúi dữ liệu.

3.Cấp phỏt khe thời gian mềm mại (Feathering Timeslot Allocatin): Một trong những vấn đề chớnh thực hiện VoIP là jitter. Khi một mạng cấp phỏt băng thụng tới một điểm ở xa trong nỗ lực hỗ trợ cuộc gọi thoại, nếu khe thời gian cấp phỏt khụng liờn tục, cỏc gúi thoại sẽ đến hub theo từng lụ tạo nờn một mụi trường jitter. Chức năng cấp phỏt mềm mại của iDirect giảm jitter giữa cỏc gúi thoại bằng phõn cỏch khe thời gian đồng đều trờn một khung.

4.QoS theo nhúm (Group QoS):Khi kết hợp với CIR cung cấp cỏc chức năng khỏc đảm bảo dịch vụ tại lớp mạng. Với chức năng này, chỳng cú thể ưu tiờn húa lưu lượng thời gian thực hơn lưu lượng khụng thời gian thưc theo băng thụng vệ tinh chia sẽ. Khi chức năng này được sử dụng, iDS đo loại lưu lượng để tạo ra nhu cầu tại tất cả cỏc đầu cuối xa và cấp phỏt băng thụng thớch hơp cho mỗi đầu cuối

Giao thức thời gian thực nộn (cRTP)- hệ thống iDirect xõy dựng chức năng nộn mào đầu để giảm toàn bộ băng thụng yờu cầu để hỗ trợ cỏc cuộc gọi

VoIP. Một cuộc gọi VoIP khụng nộn sẽ chiếm khoảng 64kb/s. Kết hợp với 16kb/s cho việc tạo mào đầu IP cho tổng băng thụng yờu cầu cho mỗi cuộc gọi là 80kb/s. Để giảm điều này, giao thức nộn thoại phổ biến nhất G.729(b) sử dụng chỉ 24kb/s băng thụng cho mỗi cuộc gọi trong đú 16kb/s băng thụng yờu cầu cho mào đầu IP. Chức năng thờm vào của iDirect giảm băng thụng yờu cầu xuống khoảng 12kb/s cho mỗi cuộc thoại tiết kiệm 50% băng thụng.

3.4.1. Yờu cầu hệ thống thoại

Mục tiờu cơ bản của giải phỏp là xõy dựng giải phỏp thoại, thiết bị cung cấp dịch vụ mạng VSAT và kết nối với mạng ngoài, đỏp ứng được cỏc yờu cầu của chủ đầu tư bao gồm:

- Đối với trạm HUB: giải phỏp mạng thiết kế dựng chung cho cả băng C

và băng Ku để cung cấp dịch vụ, dữ liệu, thoại, truyền dẫn kờnh riờng theo yờu cầu. Thụng thường sẽ là bộ Router gateway cú chức năng chuyển mạch VoIP (SIP), cú chức năng chuyển mạch với dung lượng tới 1024 số, với cỏc card giao diện kết nối yờu cầu. Kết nối với mạng ngoài tức là với mạng mặt đất sẵn cú của khỏch hàng, yờu cầu tối thiểu 2 cổng E1/G703 kết nối trung kế với tổng đài PSTN ( bỏo hiệu SS7 và MFC-R2 TCVN), 2 cổng E1/G703 cung cấp luồng E1 leaseline, cỏc khe cắm card FXO, FXS cú sẵn. Giao diện Ethernet 10/100 Base T RJ 45 kết nối ra mạng WAN.

- Đối với trạm Remote: cú chức năng chuyển mạch với dung lượng tới 32

số, với cỏc khe cắm card giao diện cung cấp 4 cổng thoại giao diện FXS 2 dõy, 1 cổng Ethernet cho trạm VSAT loại dung lượng nhỏ (128 kbps) và phải cung cấp thờm 01 cổng E1/G703 cho loại trạm VSAT truyền hỡnh hội nghị

- Quy hoạch đỏnh số điện thoại phải được thực hiện ngay trong bản thõn mạng VSAT, khả năng chuyển cuộc gọi khi mất kết nối trung kế từ 1 HUB ra ngoài.

3.4.2.1. Mụ hỡnh tổng quan giải phỏp

a) Mụ hỡnh

Hỡnh 3.7. Mụ hỡnh tổng quỏt giải phỏp VoIP NGN

 Tổng đài IP-PBX trung tõm : Cung cấp 02 E1 trunk kết nối ra tổng đài

PABX của PSTN với bỏo hiệu số 7 (SS7). Là gateway kết nối ra mạng PSTN cho toàn mạng VoIP VSAT. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 Tổng đài PBX vựng : Hỗ trợ định tuyến và thiết lập cuộc gọi nội bộ. Hỗ

trợ cỏc đường IAX2 trunk lờn PBX trung tõm và SIP trunk kết nối lờn SIP Router. Hỗ trợ việc chuyển đổi codec giữa cỏc cuộc thoại. Với điều kiện tổng đài PBX tại cỏc site cung cấp mở rộng tới 32 đầu cuối, người sử dụng cú thể chọn trong cỏc giải phỏp sau :

 IP-PBX sử dụng IP phone hoặc softphone trờn mỏy tớnh : hỗ trợ