Lõi mang truy nhập có nhiệm vụ: Thu gom lưu lượng, định tuyến và truyền dẫn lưu lượng từ các mạng biên FTTx & xDSL. Có rất nhiều công nghệ có thể ứng dụng cho lõi mạng truy nhập như SDH, SDH-NG, GbE, MPLS, RPR nhưng xu thế ứng dụng công nghệ cho lõi mạng truy nhập hiện nay tập trung vào những công nghệ sau :
Công nghệ Ethernet đã được xây dựng và chuẩn hoá để thực hiện các chức năng mạng lớp đường dữ liệu và lớp đường vật lý. Công nghệ này hỗ trợ rất tốt các dịch vụ kết nối điểm - điểm với cấu trúc topo mạng phổ biến theo kiểu Ring và Hub and spoke. Với cấu hình Hub and Spoke trong các mạng cơ quan, các nút mạng thường là Switch và các thiết bị Hub. Nút mạng đóng vai trò là cổng ( Gateway ) kết nối kép với nút mạng thực hiện chức năng POP ( Point Of Present ) của nhà cung cấp dịch vụ để tạo nên cấu trúc mạng. Cách tổ chức này là tương đối đắt, nhưng bù lại mạng có độ duy trì cao có khả năng mở rộng và nâng cấp dung lượng.
Gigabit Ethernet là bước phát triển tiếp theo của công nghệ Ethernet. Ngoài đặc điểm của công nghệ Ethernet truyền thống, công nghệ Gigabit Ethernet phát triển và bổ sung rất nhiều các chức năng và các tiện ích mới nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng về loại hình dịch vụ, tốc độ truyền tải và phương tiện truyền dẫn.
Hiện tại các giao thức Gigabit Ethernet đã được chuẩn hoá trong các tiêu chuẩn IEEE 802.3z, 802.3ae, 802.1w. Gigabit Ethernet cung cấp các kết nối có tốc độ 100 Mb/s , 1Gb/s hoặc vài chục Gb/s và hỗ trợ rất nhiều các phươngtiện truyền dẫn vật lý khác nhau như cáp đồng, cáp quang, với phương thức truyền dẫn đơn công , song công. Công nghệ Gigabit Ethernet hỗ trợ triển khai nhiều loại hình dịch
vụ khác nhau cho nhu cầu kết nối điểm - điểm, điểm - đa điểm, kết nối đa điểm, rất thuận lợi cho việc xây dựng mạng MAN truyền tải ở phân lớp 2 phối hợp với SDH-NG tạo thành mạng MAN thế hệ kế tiếp.
Mạng tổ chức theo cấu trúc topo Ring được áp dụng nhiều vì có tính hiệu quả tiết kiệm chi phí ban đầu. Tuy nhiên một trong những yếu kém của mạng này là không hiệu quả khi triển khai thuật toán định tuyến phân đoạn hình cây Spanning- tree-algorithm là một thuật toán định tuyến quan trọng trong mạng Ethernet, do những hạn chế trong cơ chế bảo vệ và dung lượng băng thông hữu hạn của vòng Ring. Cụ thể là thuật toán phân đoạn hình cây trong nhiều trường hợp sẽ thực hiện chặn một vài phân đoạn tuyến trong Ring, điều này làm giảm dung lượng và băng thông trong Ring. Một điểm nữa là thuật toán phân đoạn hình cây có thời gian hội tụ dài hơn nhiều so với thời gian hồi phục của cơ chế bảo vệ vòng Ring ( Tiêu chuẩn là 50ms ).
Cấu trúc vòng Ring thường được nhắc đến như một hệ thống SDH tuy nhiên để dữ liệu truyền trên SDH hệ thống sẽ là SDH-NG với khái niệm của công nghệ mới DoS ( Data over SDH ). Mục tiêu quan trọng nhất mà công nghệ hướng tới là phối hợp hỗ trợ lẫn nhau để thực hiện chức năng cài đặt /chỉ định băng thông cho các dịch vụ một cách hiệu quả mà không ảnh hưởng tới lưu lượng truyền qua mạng SDH và đảm bảo QoS best effort, mềm dẻo linh hoạt trong việc hỗ trợ truyền tải bởi các giao thức khác nhau qua mạng.
Cơ cấu của DoS gồm 3 giao thức chính: Thủ tục đóng khung tổng quát GFR (Generic Framing Procedure ), Liên kết chuỗi ảo VC (Virtual Concatenation ) và cơ cấu điều chỉnh thông lượng LCAS ( Link capacity adjustment scheme ).
Qua phân tích trên có thể khẳng định rằng việc tổ chức mạng MAN (Metro Access Network ) là giải pháp tốt hơn cả trong việc kiến tạo lõi mạng truy nhập nhằm thu gom lưu lượng. Mạng MAN sẽ phải là tổ hợp các công nghệ truyền dẫn, công nghệ chuyển mạch / định tuyến. Tuy nhiên cần căn cứ thực tế, qui mô, tính chất để xác định lựa chọn công nghệ nào cho phù hợp, thường căn cứ các tiêu chí sau:
+Năng lực truyền tải mạng
Năng lực truyền tải mạng là một trong những chỉ tiêu quan trọng , nó hợp thành bởi các yếu tố : Trễ mạng; Khả năng bảo vệ; Thông lượng; Hiệu xuất băng thông; Độ khả dụng của mạng :
+ Trễ mạng
Bao gồm các hiện tượng trễ do bảo vệ phục hồi, trễ truyền tải khi thông tin được truyền qua nhiều mạng thành phần, các giải pháp mạng như định cỡ mạng cấu
trúc topo mạng. Bảng 2.1 đưa ra các mức trễ của các giải pháp công nghệ có thể áp dụng cho mạng MAN, xét thấy hầu hết các giải pháp công nghệ đều có độ khả dụng rất cao nhưng chi phí có thể tăng rất nhiều và thường khách hàng cần độ khả dụng ở mức nhỏ để giảm giá dịch vụ nên GE và SDH - NG được dùng hơn cả.
Bảng 2.1 : So sánh trễ mạng giữa các giải pháp công nghệ
+ Khả năng bảo vệ
Khả năng bảo vệ phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ ứng dụng và cấu trúc topo mạng ;cấu hình ring bảo vệ rất hiệu quả với công nghệ RPR và SDH - NG còn GE cung cấp cơ cấu bảo vệ tốt với cấu hình lưới.
+ Thông lượng
Là tổng lưu lượng có ích truyền tải thành công trong một thời gian. Lưu lượng có ích này là lưu lượng thực của các ứng dụng đưa vào mạng và không tính đến lưu lượng của định dạng khung truyền tải, bản tin quản lý.
Bảng 2.2 so sánh dưới đây cho biết thông lượng của băng thông và thông lượng đường thông của các giải pháp khác nhau:
Bảng 2.2: So sánh thông lượng đường thông và phần tỷ lệ sử dụng băng thông ứng với các công nghệ
+ Giá thành
Giá thành mạng cáp quang chiếm tỷ trọng rất lớn, tuy cáp quang hiện nay có rẻ nhưng việc thi công trong đô thị đông dân cư là một thách thức lớn về cả thời gian và kinh phí.
Giá thành công nghệ: hiện nay nhiều nhà cung cấp đưa ra thị trường rất nhiều sản phẩm công nghệ GbE và SDH-NG giá thành giảm đi nhiều là một lợi thế .
Giá thành thực hiện quản lý vả điều khiển: Ưu điểm của giải pháp GbE over SDH - NG là mạng có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ Ethernet trong khi vẫn hoàn tất chức năng quản lý và điều khiển bên trong mạng SDH, trong đó có chức năng rất quan trọng như bảo vệ phục hồi, giám sát và điều khiển đường thông. Do đó giá thành của giải pháp này là chấp nhận được và không quá đắt .
+ Khả năng nâng cấp mạng
Việc nâng cấp mạng là yếu tố đặc biệt quan trọng khi mở rộng tăng năng lực mạng ( Bảng 2.3 ), việc bổ sung vào mạng những công nghệ mới và dịch vụ mới. nếu chỉ xét tăng dung lượng mạng thì hầu hết các công nghệ đáp ứng, trong đó GbE có thuận lợi hơn cả về độ phức tạp, giá thành, sự chuẩn hoá và sản xuất hàng loạt, tuy vậy đánh giá này cũng hết sức chủ quan bằng bảng sau và không lường được sự phát triển công nghệ như vũ bão ngày nay.
Bảng 2.3 : So sánh khả năng nâng cấp mạng với một số công nghệ
2.5 Một số giải pháp cấu trúc mạng điển hình
2.5.1 Giải pháp của nhà cung cấp thiết bị Huawei
Trong giải pháp này nhà cung cấp thiết bị Huawai đưa ra dòng sản phẩm OFA5920 sử dụng truyền dẫn GE quang trực tiếp, cung cấp giải pháp FTTH dựa trên giao diện Ethernet Passive Optical Network ( EPON ) cho phép thiết lập kết nối điểm - đa điểm. Cấu hình mạng truy nhập quang của Huawei dựa trên OFẠ920 được thể hiện ở Hình 2.10.
Đối với thuê bao, OFA5920 có thể cung cấp dịch vụ duyệt web, chơi Game trên Internet và Video theo yêu cầu (VoD), hội thảo qua Video, Intranet doanh nghiệp, VPN, truyền âm thanh dạng gói, IPTV và Cable TV (CATV). OFA5920 cung cấp cả chức năng BRAS (Broadband Remote Access Server), quản lý mạng, và quản lý đầu cuối.
Tính năng của OFA5920 có thể thỏa mãn băng thông đối với khách hàng có nhu cầu cấp độ trung bình và cao:
+ GE bus có dung lượng 210 Gbps và tốc độ chuyển gói tin đến 72 Mbps, năng lực chuyển mạch của bo mạch chủ 48 Gbps
+ Card truyền dẫn tích hợp cao (EPON), có thể có 2 đến 4 giao diện truyền dẫn quang. Mỗi Card có thể cung cấp 64 hoặc 128 đường thuê bao cho phép 1 khung có thể cung cấp 1972 đường dây thuê bao EPON. Card ADSL2+ cung cấp 64 cổng và mỗi khung có thể cung cấp tối đa 896 cổng.
+ Thiết bị có thể lắp tối đa 3 khung cung cấp dịch vụ cho 5376 thuê bao EPON hoặc 2688 thuê bao ADSL2+.
Hình 2.10 : Cấu hình mạng truy nhập quang của Huawei dựa trên OFẠ920
2.5.2 Giải pháp của Cisco
Các giải pháp của Cisco có phạm vi rất rộng bao gồm giải pháp cho mạng CATV sử dụng cáp truyền hình, giải pháp cho mạng DSL, giải pháp cho mạng HFC. Các giải pháp này được thực hiện trên cơ sở các thiết bị có khả năng hỗ trợ chuyển mạch và định tuyến mạnh là thế mạnh cơ bản trong các sản phẩm thương mại của Cisco. Giải pháp mạng DSL của Cisco dựa trên các dòng sản phẩm DSLAM 6100; 6200, thiết bị tập trung lưu lượng 6400, CPE sử dụng các thiết bị 827. Cấu hình tổng thể giải pháp mạng DSL Cisco được trình bày trên Hình 2.11.
2.5.3 Giải pháp mạng của SIEMENS
Giải pháp mạng của Siemens hướng tới nhiều đối tượng bao gồm mạng lõi Metro cung cấp các kết nối Ethernet tốc độ cao được bảo vệ bằng các kết nối Ring. Mạng truy nhập cung cấp các kết nối thông qua DSL, PON và Ethernet. Cấu trúc tổng thể giải pháp mạng của Siemens được trình bày trên Hình 2.12.
Hình 2.12 :Giải pháp mạng của Siemens
2.5.4 Giải pháp của hãng ZyXEL Telecommunication of China
Hình 2.13 biểu diễn mạng truy nhập của hãng ZyXL, Mạng này thể hiện rõ tổng hợp cả ADSL và FTTx trên các vòng ring MAN E và FTTb.
Việc kết hợp cáp quang và cáp đồng tới thuê bao cho phép sử dụng băng tần hiệu quả và kinh tế hơn mạng toàn sợi quang, trong đó giải pháp FTTC/FTTCab được quan tâm như một bước chuyển tiếp tới mục đích cuối cùng là FTTH.
Các công nghệ truy nhập hỗn hợp cáp đồng cáp quang thường tận dụng được cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng truy nhập cáp đồng như mạng đường dây điện thoại(công nghệ xDSL), mạng LAN (Ethernet) do đó giảm được chi phí lắp đặt và rút ngắn được thời gian triển khai.
Đích hướng đến của công nghệ truy nhập là mạng truy nhập tòan quang, tuy nhiên hiện tại các công nghệ truy nhập hỗn hợp cáp đồng cáp quang vẫn đang trên đà phát triển và vẫn sẽ đóng vai trò cơ bản trong các mạng truy nhập trong thời gian tới.
Kết luận chương
Hiện nay có nhiều nhà khai thác đang chuyển hệ thống mạng DSL dựa trên kiến trúc ATM - sang hệ thống dựa trên Ethernet. Xu hướng này là tất yếu do ưu điểm của nó trong việc hỗ trợ cho đa dịch vụ, nhất là các dịch vụ Broadcast và Multicast và các dịch vụ chuẩn đòi hỏi băng thông cao hơn. Tuy nhiên, khuyến nghị TR-101 này vừa mới được phê chuẩn vào tháng 4/2006 và còn có nhiều khó khăn trong việc triển khai: Vấn đề đầu tư các Access Node, các Ethernet IP DSLAM nhằm thay thế các ATM DSLAM cũ, các vấn đề về an ninh cũng cần được giải quyết.
Qua phân tích đánh giá trên , việc tổ chức lõi mạng truy nhập để thu gom lưu lượng trong một mạng truy nhập hỗn hợp xDSL và FTTx vừa có tính quá độ vừa có tính phù hợp về công nghệ , giá thành để tiến tới một mạng băng rộng toàn phần, đáp ứng các dịch vụ Triple - Play có ưu điểm hơn cả chính là GbE kết hợp với SDH-NG. Nhưng nếu xây dựng một mạng mới hoàn toàn và đắt tiền thì mạng công nghệ Ring gói phục hồi RPR ( Resilient Packet Ring ) lại là lựa chọn tốt vì nó cho phép tạo các Ring Ethernet có thời gian bảo vệ và phục hồi như SDH, cải thiện đáng kể hiệu quả của thuật toán phân đoạn hình cây của công nghệ Ethernet, đảm bảo QoS tốt nhất có thể cho mạng .
CHƯƠNG 3
ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG PHÁT TRIỂN BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN
Xu thế tiến tới băng rộng là tất yếu đối với cả mạng thông tin di động và cố định. Trong chương này sẽ đánh giá tình hình phát triển trên thế giới, trong nước nói chung và của VNPT, doanh nghiệp chủ lực về mạng cố định của Việt Nam mà Viễn thông Lạng Sơn là đơn vị thành viên.
3.1 Tình hình phát triển băng rộng cố định trên thế giới
Thế giới bước vào kỷ nguyên mới với xu thế sử dụng đa phương tiện, đáp ứng cá thể hoá nhu cầu của con người trước những biến động xã hội . Dù ở đâu, con người ngày càng cần và ngày càng tăng lượng thông tin trao đổi, ngày càng đa dạng loại hình tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu.
Để đáp ứng yêu cầu ngày một cao, lĩnh vực truyền thông hình thành các nhà chuyên cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp hạ tầng mạng nhằm ngày càng đa dạng hoá các dịch vụ cung cấp cho người tiêu dùng.
Một số phân tích cho thấy CATV đã trở nên bão hoà và chắc chắn sẽ nhường chỗ cho IPTV. Đến tháng 12/2007 số thuê bao đăng ký IPTV tăng từ 2,9 triệu lên 8,2 triệu, trong đó Châu Âu tăng từ 1 triệu lên 4 triệu, Mỹ từ 660 000 lên 1 triệu.
Các nhà nghiên cứu và các nhà khai thác mạng cho rằng công nghệ xDSL cũng đã phát triển hoàn thiện, với tốc độ 25Mbps là một thành công lớn, đến nay tốc độ phát triển chậm lại nhiều. Với lợi thế mạng truy nhập quang là không giới hạn độ dài đến 20km, băng thông cũng không giới hạn nên FTTx đã có bước phát triển vượt bậc, đáng chú ý là tại Pháp (FranTelecom) và Hồng Kông (PCCV).
Hãng In-Star, một hãng dự báo thị trường công nghệ cao có uy tín đánh giá thị trường dịch vụ IPTV khu vực Châu Á - Thái Bình Dương sẽ tăng trưởng tới gần 80% mỗi năm, từ nay đến năm 2010 và sẽ tạo ra một thị trường với 4,2 tỷ USD, đồng thời dự báo số thuê bao tối thiểu đạt 32 triệu. Các con số này cho thấy IPTV là một thị trường rộng lớn, hấp dẫn, trong đó có Việt Nam.
Từ đầu năm 2008 đến nay, ở Europe dự kiến phát triển được 3,5 triệu FTTH, Những quốc gia tiên phong như Sweden, Danmark, Italy. Ở Mỹ, hơn 200 dự án FTTx đang được triển khai và dự kiến số thuê bao băng rộng FTTH chiếm 15% số thuê bao băng rộng.
Ở Châu Á, Hàn Quốc dẫn đầu phát triển VDSL, Nhật bản dẫn đầu phát triển FTTC, đặc biệt là ở những vùng đông dân cư hạn chế FTTH. Hãng NTT đã tham gia phát triển băng rộng từ 2001 và sau đó có tham gia của KDDI. Năm 2004 đưa ra
kế hoạch phát triẻn dự án cỡ trung bình đến năm 2010 là 47 triệu Dollar để phát triển FTTx đến 30 triệu căn hộ và văn phòng.
3.2 Tình hình phát triển băng rộng cố định ở Việt Nam và chiến lược của VNPT
3.2.1 Đánh giá chung
Băng thông rộng là chủ đề được nhắc tới nhiều trong Viễn thông Việt Nam. Theo các chuyên gia, công nghệ băng rộng là một trong 10 thành công nhất của công nghệ thông tin cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21. Trong các triển lãm, hội thảo, truy nhập băng rộng được trình bày như phần đặc biệt quan trọng của mạng hội tụ, nổi bật là trình diễn IPTV trong triển lãm TELECOM 2007. Đó là xu thế phải đến, NGN.
Một số khảo sát cụ thể là :
- Thứ nhất, người tiêu dùng chi nhiều tiền hơn cho dịch vụ Viễn thông, bên cạnh đó doanh thu điện thoại cố định giảm là yếu tố kích thích băng rộng.
- Thứ hai, các nhà khai thác mạng đều có cung cấp dịch vụ này (VNPT, FPT,