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
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
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.
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 nhiều tớnh năng hiện đại nhưng khoảng cỏch nhỏ và cần thờm switch port. Mụ hỡnh này thụng thường sử dụng trong Inbuilding (như Sở chỉ huy …)
IP-PBX sử dụng cỏc cổng FXS và FXO tớch hợp sẵn : Cỏc mỏy điện
thoại analog kết nối trực tiếp vào cổng FXS. Cổng FXO sử dụng cho việc kết nối đến cỏc tổng đài TDM truyền thống.
IP-PBX sử dụng analog phone với thiết bị ATA : Thiết bị ATA cung
cung cấp cỏc cổng FXS độc lập kết nối tới cỏc điện thoại analog. Thiết bị ATA cú cỏc ưu điểm :
*) Sử dụng ATA với nguồn riờng cú thể cung cấp đường thoại dài hơn (khoảng 1,5km)
*) Dễ dàng mở rộng số cổng FXS (lờn con số tựy ý)
*)Nếu sử dụng cồng FXO thay cho FXS cú thể kết nối tới tổng đài TDM truyền thống qua đường CO.
*) Khả năng chống sột cho hệ thống (trường hợp sử dụng FXS tớch hợp thẳng trờn PBX, sự cố sột cú thể làm hỏng cả hệ thống PBX, switch tại site).
SIP Router: Hoạt động với chức năng định tuyến và chuyển tiếp bỏo
hiệu cho cỏc cuộc gọi liờn site (cỏc cuộc gọi giữa cỏc site khỏc nhau), giảm tải cho cỏc PBX tại HUB. Khả năng hỗ trợ cú thể đạt 16.000 cuộc gọi xử lý trong 1 giõy(tương đương khoảng 200,000 đầu cuối). Với chức năng SIP Router, cỏc cuộc gọi giữa cỏc site sẽ khụng cần đổ lờn PBX tại HUB rồi mới đẩy xuống PBX site mà sẽ được truyền trực tiếp giữa cỏc PBX site qua vệ tinh.
FXS gateway: Là cỏc thiết bị ATA chuyển tiếp tớn hiệu thoại analog
FXS. Tại mỗi site, số FXS gateway cú thể bổ sung khụng hạn chế số lượng. Cỏc ATA cú thể kết nối với PBX qua đường SIP/IP, E1/T1 hoặc USB2.0 một cỏch linh hoạt.
Thiết bị đầu cuối: cú thể sử dụng Ipphone, Analog phone (qua ATA
hoặc FXS port), và Softphone(cài đặt trờn mỏy tớnh Desktop, Laptop hoặc Wifi phone ) kết nối thẳng vào mạng lừi VSAT IP. Cỏc thiết bị đầu cuối cú thể sử dụng nhiều codec khỏc nhau như : G711, G723.1, G729, GSM …
b) Chớnh sỏch đỏnh số
Giải phỏp VoIP NGN cung cấp chớnh sỏch đỏnh số rất linh hoạt. Người dựng cú thể chọn lựa chớnh sỏch đỏnh số riờng với cỏc số mở rộng (extension) hoặc đỏnh số trựng với số điện thoại PSTN 1-1 (069xxxxxx). Trong trường hợp đỏnh số theo mạng PSTN, cơ chế quay số bờn trong và từ bờn ngoài PSTN vào bờn trong sẽ giống như quay số mạng PSTN thụng thường (khụng cần quay số mở rộng extension).
c) Kết nối logic dự phũng
Dự phũng cho kết nối thoại liờn site:
Theo mặc định, bỏo hiệu cuộc gọi liờn site được đẩy lờn SIP Router. Trong trường hợp SIP Router gặp sự cố, cuộc gọi sẽ được đẩy lờn PBX tại HUB qua đường kết nối IAX2 và đẩy xuống cho PBX site được gọi cũng qua IAX2.
Dự phũng cho kết nối ra PSTN:
Theo mặc định, cỏc cuộc gọi ra PSTN được đẩy vào đường IAX2 lờn PBX tại HUB. Trong trường hợp 1 trong 2 PBX lớp trờn gặp sự cố kết nối đến vệ tinh hoặc kết nối đến PSTN, cuộc gọi sẽ được đẩy lờn PBX cũn lại.
Giải phỏp VoIP NGN hỗ trợ việc quản lý đến từng người dựng. Việc cấu hỡnh cỏc thiết bị IP-PBX, điện thoại IP, thiết bị ATA được thực hiện tại bất cứ điểm nào trờn mạng thụng qua trỡnh duyệt WEB và qua kiểm tra xỏc thực.
3.4.2.3. Mụ hỡnh cỏc vựng (Remote Site)
Dựa theo yờu cầu, mụ hỡnh mạng VoIP trong từng vựng cú thể như sau :
Mụ hỡnh 1: IP-PBX với điện thoại IP
Hỡnh 3.8. Mụ hỡnh VoIP vựng với điện thoại IP
Trong mụ hỡnh này, thiết bị đầu cuối được sử dụng là cỏc điện thoại IP hoặc Softphone, kết nối với PBX qua IP (trực tiờp qua cổng Ethernet hoặc qua thiết bị Switch). Mụ hỡnh này sử dụng trong cỏc sở chỉ huy (inbuilding), với đặc tớnh là dõy dẫn (Cat 5 hoặc 6) dài khụng quỏ 100m, hỗ trợ đầy đủ cỏc tớnh năng hiện đại của VoIP với chất lượng õm thanh rất tốt (tương đượng thoại PSTN).
Hỡnh 3.9. Mụ hỡnh VoIP với PBX hỗ trợ FXO, FXS
Trong mụ hỡnh trờn, thiết bị IP-PBX cú tớch hợp cỏc cổng FXO và FXS kết nối thẳng đến điện thoại analog hoặc tổng đài truyền thống PABX. Mụ hỡnh này cú ưu điểm là dễ dàng và tiện lợi trong cấu hỡnh nhưng hạn chế trong việc mở rộng thờm cỏc port FXO, FXS.
Mụ hỡnh 3: IP-PBX với cỏc ATA hỗ trợ FXO và FXS
Hỡnh 3.10. Mụ hỡnh VoIP vựng với ATA
Trong mụ hỡnh này, điện thoại analog khụng kết nối trực tiếp vào IP- PBX mà thụng qua thiết bị chuyển đổi tớn hiệu Analog-VoIP (ATA adaptor). Ưu điểm của mụ hỡnh này là khoảng cỏch từ điện thoại analog đờn ATA cú thể lờn đến 1,5Km. Ngoài ra, việc tăng số cổng FXS/FXO qua ATA được hỗ trợ dễ dàng và chi phớ thấp.
Mụ hỡnh 4: Mụ hỡnh hỗn hợp cỏc mụ hỡnh trờn.
Hỡnh 3.11. Giải phỏp hỗn hợp
3.4.2.4. Mụ hỡnh đề xuất cho cỏc vựng
Dựa theo yờu cầu đầu bài, theo đỏnh giỏ đặc tớnh sử dụng thoại, mụ hỡnh đề xuất cho cỏc vựng như sau :
Hỡnh 3.12. Mụ hỡnh đề xuất cho cỏc vựng Lớ do chọn lựa 2 mụ hỡnh trờn như sau :
Mụ hỡnh 1 thớch hợp cho giải phỏp Inbuilding, trung tõm, sở chỉ huy với chất lượng õm thanh rất tốt, hỗ trợ video (dựng video phone), hỗ trợ đầy đủ cỏc tớnh năng hiện đại của VoIP.
Mụ hỡnh 2 thớch hợp tại cỏc vựng xa, cỏc đầu cuối dàn trải trờn diện tớch rộng. Thiết bị ATA hỗ trợ cho khoảng cỏch đầu cuối lờn đến 1,5Km.
Mụ hỡnh 2 đảm bảo chống sột cho hệ thống khi dàn trải trờn diện tớch rộng và dõy dẫn đi ngoài trời :
Trường hợp sử dụng card FXO hoặc FXS, nếu cú sự cố set, toàn bộ hệ thống VoIP của vựng sẽ bị hư hỏng.
Hỡnh 3.13. Thiết bị ATA đảm bảo chống sột cho IP-PBX