4.1.1 Mục tiêu
Ngày 17/10/2000 Bộ chính trị Ban chấp hành Trung −ơng Đảng đã ra chỉ thị 58-CT/TW về ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin. Kế hoạch phát triển viễn thông của nhà n−ớc tới năm 2010 đã đ−ợc xác định trong đó chính phủ đề ra mục tiêu phấn đấu là đạt đ−ợc 12-15 máy trên 100 dân vào năm 2010. Quyết định số 158/2001/QĐ-TTg của thủ t−ớng chính phủ đã nêu rõ: ”Xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng mạng l−ới viễn thông, tin học quốc gia tiên tiến, hiện đại, hoạt động hiệu quả và tin cậy, phủ trong cả n−ớc đến vùng xâu, vùng xa, biên giới, hải đảo, hình thành xa lộ thông tin quốc gia có dung l−ợng lớn, có tốc độ cao, trên cơ sở hội tụ công nghệ và dịch vụ viễn thông, truyền thông, quảng bá, ứng dụng các ph−ơng thức truy cập băng rộng, thông tin vệ tinh (VINASAT)... làm nền tảng cho ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin, th−ơng mại điện tử, chính phủ điện tử... Đến năm 2005, tất cả thành phố trong cả n−ớc đ−ợc kết nối mạng băng rộng. Năm 2010, xa lộ thông tin quốc gia nối tới tất cả các huyện và nhiều xã trong cả n−ớc bằng cáp quang và các ph−ơng tiện truyền dẫn băng rộng, ít nhất 30% số thuê bao có khả năng truy nhập viễn thông và Internet băng rộng”.
4.1.1.1 Khả năng cung cấp dịch vụ
Đáp ứng nhu cầu cung cấp dịch vụ viễn thông hiện nay và các dịch vụ viễn thông thế hệ sau bao gồm:
ắ Các dịch vụ cơ bản.
ắ Các dịch vụ giá trị gia tăng.
ắ Các dịch vụ truyền số liệu, internet và công nghệ thông tin.
ắ Đa ph−ơng tiện.
Cụ thể các dịch vụ viễn thông nh−: thoại, Fax. di động, ATM, IP-VPN, FR, xDSL, v.v... Giai đoạn tr−ớc mắt đáp ứng nhu cầu truy cập Internet tốc độ tăng dần, VoIP.
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 78
4.1.1.2 Cấu trúc mạng
Mạng có cấu trúc hiện đại, mở và đơn giản, có độ linh hoạt và có tính sẵn sàng cao hơn, năng lực hoạt động mạnh, an toàn và bảo mật.
ắ Xây dựng mạng viễn thông theo h−ớng phát triển cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN) trên cơ sở mạng hiện tại.
ắ Giảm tối đa các cấp chuyển mạch và chuyển tiếp truyền dẫn.
ắ Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất l−ợng mạng l−ới và giảm thiểu chi phí khai thác, bảo d−ỡng.
ắ Tiến tới mạng tích hợp thoại và số liệu trên đ−ờng trục băng rộng.
ắ Cấu hình mạng phải có độ linh hoạt cao, thuật tiện cho kết nối, dễ ràng mở rộng dung l−ợng, triển khai các dịch vụ mới và đảm bảo an toàn, bảo mật.
4.1.2 Cấu trúc mạng mục tiêu
Mạng viễn thông Việt Nam phát triển theo cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN), theo xu h−ớng này mạng viễn thông Việt Nam có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách nhanh chóng và đa dạng, đáp ứng việc hội tụ thoại và số liệu, giữa cố định và di động. Cấu trúc mạng viễn thông thế hệ sau NGN đ−ợc xem xét d−ới 2 góc độ: cấu trúc vật lý và cấu trúc chức năng.
4.1.2.1 Cấu trúc vật lý.
Mạng viễn thông Việt Nam đ−ợc phân làm 2 lớp:
Lớp lõi / truyền tải.
Lớp truy nhập.
a) Lớp lõi / truyền tải bao gồm các hệ thống truyền dẫn và hệ thống chuyển mạch:
9 Các tuyến truyền dẫn liên vùng, các tuyến truyền dẫn trung kế kết nối các chuyển mạch vùng.
9 Các chuyển mạch cổng quốc tế (gateway), các chuyển mạch chuyển tiếp liên vùng (Toll, Tandem), các chuyển mạch vùng.
b) Lớp truy nhập bao gồm:
9 Truy nhập hữu tuyến: các hệ thống truy nhập cáp đồng, cáp quang, ...
9 Truy nhập vô tuyến: thông tin di động, vi ba, truy nhập vô tuyến cố định.
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 79
Lớp quả n l ý Lớp ứng dụng/ dịch vụ (Application/Service)
Lớp điều khiển (Control)
Lớp chuyển tải/ lõi (Transport/Core)
Lớp truy nhập (Access)
Hình 4.1 Cấu trúc mạng mục tiêu
4.1.2.2 Cấu trúc chức năng
Cấu trúc chức năng viễn thông VNPT đ−ợc phân làm 5 lớp (hình 4.1).
9 Lớp truy nhập.
9 Lớp lõi/chuyển tải.
9 Lớp điều khiển (điều khiển kết nối và điều khiển dịch vụ).
9 Lớp ứng dụng dịch vụ.
9 Lớp quản lý.
Lớp lõi/chuyền tải và truy nhập t−ơng ứng với lớp lõi/chuyền tải và lớp truy nhập trong cấu trúc vật lý.
4.2Tổ chức mạng NGN
Cấu trúc mạng thế hệ mới dựa trên số l−ợng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà tổ chức theo vùng l−u l−ợng. Trong một vùng có nhiều khu vực và trong một khu vực có thể có nhiều tỉnh thành. Số l−ợng tỉnh thành trong một khu vực tuỳ vào số luợng thuê bao của tỉnh thành đó. Căn cứ vào phân bố thuê bao, mạng NGN đ−ợc chia thành 5 vùng nh− sau:
-Vùng l−u l−ợng 1: Toàn bộ thuê bao của 27 tỉnh thành phía bắc từ Hà giang đến Hà tĩnh (trừ Hà nội).
- Vùng l−u l−ợng 2: Toàn bộ thuê bao khu vực Hà nội.
- Vùng l−u l−ợng 3: Toàn bộ thuê bao thuộc 14 tỉnh miền Trung và Tây nguyên từ Quảng bình đến Đắc lắc.
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 80
-Vùng l−u l−ợng 5: Toàn bộ thuê bao của 18 tỉnh đồng bằng Nam bộ và đồng bằng Sông Cửu Long.
4.2.1 Lớp ứng dụng dịch vụ
Nhằm cung cấp dịch vụ đến ng−ời sử dụng một cách thống nhất và đồng bộ, lớp ứng dụng dịch vụ đ−ợc tổ chức thành một cấp trong toàn mạng.
Số l−ợng nút ứng dụng dịch vụ phụ thuộc vào l−u l−ợng dịch vụ, số l−ợng và loại hình dịch vụ. Các ứng dụng dịch vụ này đ−ợc đặt tại các nút mạng NGN, nghĩa là tuơng ứng với vị trí đặt các nút điều khiển và truyền tải.
4.2.2 Lớp điều khiển
Lớp điều khiển đ−ợc tổ chức thành một cấp trong toàn bộ mạng và cũng đ−ợc phân theo vùng l−u l−ợng nhằm giảm tối đa cấp mạng và tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi của thiết bị thế hệ mới nhằm giảm chi phí đầu t− trên mạng.
Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp truyền tải và lớp truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN, gồm nhiều modun nh− là: modun thiết bị kết nối ATM, modun điều khiển thiết bị kết nối IP, điều khiển kết nối cuộc gọi thoại,... Các bộ điều khiển bao gồm IP/MPLS Controller, ATM Controller, Voice/SS7 Controller sẽ đ−ợc đặt t−ơng ứng với các vị trí của các ATM/IP Controller tại năm vùng l−u l−ợng.
Hình 4.2 Cấu hình kết nối lớp điều khiển và ứng dụng mạng NGN
Lớp điều khiển Lớp dịch vụ và ứng dụng Service Nodes Service Nodes Lớp chuyển tải
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 81
Để đảm bảo thông suốt việc cung cấp các dịch vụ viễn thông tới ng−ời sử dụng, cần thống nhất các tiêu chuẩn điều khiển kết nối giữa nhà cung cấp dịch vụ với các nhà cung cấp mạng và giữa các nhà cung cấp mạng thành viên.
4.2.3 Lớp truyền tải /lõi 4.2.3.1 Chuyển mạch 4.2.3.1 Chuyển mạch
Để tiến tới cấu trúc mạng NGN, các bộ chuyển mạch đ−ợc trang bị trên mạng là các chuyển mạch theo công nghệ ATM/IP bao gồm 2 lớp:
Lớp lõi (ATM/IP Core Switch).
Lớp biên (Edge-Multiservice Switch).
Các chuyển mạch ATM/IP core có các chức năng:
ắ Chuyển mạch các cuộc gọi liên vùng và
ắ Chuyển mạch các cuộc gọi đi quốc tế.
Các tổng đài Multiservice Switch công nghệ ATM/IP thuộc về lớp biên trong lớp mạng truyền tải. Các chuyển mạch biên Multiservice Switch này nằm ở giữa ranh giới tiếp xúc của lớp truyền tải đối với lớp truy nhập trong cấu trúc mạng NGN.
Mục đích của lớp chuyển mạch này nhằm:
ắ Giảm dần số l−ợng tổng đài HOST phân bố theo đia lý hành chính hiện nay bằng các tổng đài Multiservice có năng lực và dung l−ợng lớn, không phân biệt địa lý hành chính.
ắ Chuyển dần cấu hình Host-Vệ tinh hiện nay sang dạng cấu hình chuyển mạch đa dịch vụ (Multiservice Switch)-thiết bị truy nhập đa dịch vụ.
Các Multiservice Switch đóng một vai trò của các tổng đài chuyển mạch vùng (lớp biên) và thiết bị truy nhập đa dịch vụ ở diện rộng hơn sẽ trang bị các thiết bị Access Node đa dịch vụ mới và kết nối tới các tổng đài lớp biên này.
Dần dần thay thế toàn bộ các tổng đài Toll, Tandem, và Gateway TDM trên mạng bằng các tổng đài ATM/IP Core và thực hiện quản lý khai thác theo từng vùng l−u l−ợng dựa trên số thuê bao theo vùng điạ lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không quản lý khai thác theo địa bàn hành chính.
4.2.3.2 Truyền dẫn
Tiếp tục sử dụng công nghệ SDH kết hợp với công nghệ WDM. Tiến hành cải tạo nâng cấp và mở rộng năng lực các hệ thống truyền dẫn SDH hiện có để đáp ứng nhu cầu truyền tải l−u l−ợng IP, ATM nhằm đáp ứng mục tiêu: đến năm
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 82
2005 tất cả các tỉnh thành phố đ−ợc kết nối bằng mạng cáp quang băng rộng và vào năm 2010 tất cả các huyện và nhiều xã trong cả n−ớc đ−ợc kết nối bằng xa lộ thông tin cáp quang và các ph−ơng thức truyền dẫn băng rộng.
Mạng truyền dẫn lớp truyền tải là mạng trung kế kết nối các tổng đài ATM/IP Core Switch với nhau, kết nối các ATM/IP Core Switch với các tổng đài Gateway, Toll, Tandem TDM hiện nay với nhau. Tiếp tục sử dụng công nghệ SDH và hoàn thiện nâng cấp các hệ thống truyền dẫn đến tốc độ STM-16. Nâng cấp hệ thống theo công nghệ để đạt tới tốc độ hệ thống 20Gbps và cao hơn.
Để đảm bảo an toàn cho mạng l−ới đề phòng các tr−ờng hợp xảy ra sự cố, mạng truyền dẫn lớp truyền tải sử dụng cấu trúc mạng ring kết hợp với kỹ thuật SDH và WDM với cơ chế bảo vệ hợp lý về thiết bị, sợi và tuyến cáp quang.
4.2.3.3 Tổ chức lớp truyền tải /lõi
Lớp truyền tải phải có khả năng truyền tải 2 loại l−u l−ợng ATM và IP đ−ợc tổ chức thành 2 cấp, cấp đ−ờng trục quốc gia và vùng thay vì có 4 cấp nh− hiện nay.
Cấp đ−ờng trục quốc gia: gồm toàn bộ các nút chuyển mạch đ−ờng trục (Core ATM+IP) và các tuyến truyền dẫn đ−ờng trục đ−ợc tổ chức thành 2 plane kết nối chéo giữa các node đ−ờng trục ở mức ít nhất là 2,5Gbps nhằm đảm bảo độ an toàn cho mạng, có nhiệm vụ chuyển mạch giữa các vùng l−u l−ợng. Số l−ợng và quy mô node chuyển mạch đ−ờng trục quốc gia phụ thuộc vào số l−ợng phát sinh trên mạng đ−ờng trục. Trong giai đoạn đầu trang thiết bị loại có năng lực chuyển mạch ATM nhỏ hơn 20Gbps và năng lực định tuyến nhỏ hơn 30 triệu gói tin trên giây đặt tại trung tâm truyền dẫn liên tỉnh. Cấu hình cấp đ−ờng trục quốc gia đ−ợc cho ở hình 4.3
ắ Cấp vùng: gồm toàn bộ các nút chuyển mạch (ATM+IP), các bộ tập trung ATM nội vùng đảm bảo cho việc chuyển mạch cuộc gọi trong nội vùng và sang các vùng khác. Các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng đ−ợc kết nối ở mức tối thiểu 155Mpbs lên cả 2 mặt chuyển mạch cấp quốc gia qua các tuyến truyền dẫn nội vùng. Các bộ tập trung ATM đ−ợc kết nối ở mức tối thiểu 155Mpbs lên các node chuyển mạch (ATM+IP) nội vùng và ở mức tối thiều n*E1 với các bộ truy nhập. cấu hình cấp vùng trong hình 4.4.
ắ Các node chuyển mạch ATM+IP nội vùng đ−ợc đặt tại vị trí các tổng đài Host hiện nay và đ−ợc kết nối trực tiếp với nhau theo dạng hình ring qua các tổng đài quang hiện có trong tuyến FO ring của mạng nội vùng. Các
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 83
node chuyển mạch ATM+IP nội vùng phải tích hợp tính năng Broadband RAS nhằm thực hiện chức năng điểm truy nhập IP POP băng rộng cho các thuê bao xDSL.
Hình 4.3 Tổ chức mạng đ−ờng trục NGN quốc gia
ắ Số l−ợng và quy mô các node chuyển mạch ATM+IP của một vùng trong giai đoạn đầu phụ thuộc vào nhu cầu cung cấp dịch vụ của vùng đó. Trong giai đoạn đầu trang bị loại có năng lực chuyển mạch nhỏ hơn ATM 2,5Gbps và năng lực định tuyến nhỏ hơn 500000 gói tin trên giây.
ATM+IP ATM/IP ATM/IP ATM/IP ATM/IP Softswitch ATM/IP ATM/IP
ATM+IP ATM+IP ATM+IP ATM+IP
Cấp đ−ờngtrục Cấp Truy nhập Khu vực phía Bắc (trừ Hà Nội) Khu vựo Hà Nội Khu vực Đà Nẵng- -Miền Trung Thành phố HCM
Khu vực miền Nam (trừ TP HCM) ATM/IP ATM/IP ATM/IP Lớp điều khiển Lớp dịch vụ và ứng dụng Service Nodes Service Nodes
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 84
ắ Các bộ tập trung ATM có nhiệm vụ tập trung luồng E1 lẻ thành luồng ATM 155 Mpbs. Các bộ tập trung ATM đặt tại các node truyền dẫn nội tỉnh. Số l−ợng và quy mô bộ tập trung ATM phụ thuộc vào số node truy cập và số thuê bao của node truy nhập.
Hình 4.4 Cấu hình kết nối các cấp mạng NGN
4.2.4 Lớp truy nhập
Trong cấu trúc của mạng thế hệ sau NGN, lớp truy nhập bao gồm toàn bộ các node truy nhập hữu tuyến và vô tuyến làm nhiệm vụ cung cấp đa loại hình dịch vụ cho thuê bao.
Các công nghệ đ−ợc sử dụng trong mạng truy nhập.
ắ Công nghệ truy nhập vô tuyến: sử dụng WLL đa dịch vụ, thông tin di động, vệ tinh...
ắ Công nghệ truy nhập hữu tuyến: cáp đồng, xDSL, cáp quang.
Các thiết bị truy nhập phải có khả năng cung cấp các công giao tiếp: POTS, VoIP, IP, ATM, FR, X25, xDSL,...
Lớp truy nhập bao gồm toàn bộ các node truy nhập hữu tuyến và vô tuyến đ−ợc tổ chức không theo địa giới hành chính.
Service Node Softswitch Softswitch IP/ATM IP/ATM IP/ATM IP/ATM IP/ATM IP/ATM IP/ATM ATM ATM
Access Access Access Access
SDH Ring Plane A Plane B >155Mb/s >155Mb/s >155Mb/s >nxE1 >nxE1 Lớp ứng dụng & dịch vụ Lớp điều khiển Cấp Trục quốc gia Cấp Vùng Nút chuyển mạch Bộ tập trung ATM TGW TGW Internet
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 85
Các node truy nhập của vùng l−u l−ợng chỉ đ−ợc kêt nối đến nút chuyển mạch đ−ờng trục (qua các node chuyển mạch nội vùng) của vùng đó mà không đ−ợc kết nối đến nút đ−ờng trục của vùng khác.
1. Truy nhập vô tuyến: mở rộng mạng thông tin di động, phát triển các dịch vụ mạng thông tin thế hệ sau, phát triển các dịch vụ viễn thông cơ bản nh− điện thoại, fax cho các vùng nông thôn, miền núi, hải đảo,...
2. Truy nhập hữu tuyến: tăng c−ờng khả năng cung cấp dịch vụ bằng cách sử dụng các công nghệ truy cập cáp quang và ATM/IP và xDSL. Thiết bị truy nhập thuê bao phải có khả năng cung cấp các loại hình dịch vụ: dịch vụ thoại, số liệu và thuê kênh riêng tốc độ cao tới 2Mpbs bao gồm cả VoIP, các loại hình dịch vụ băng rộng IP và ATM cho thuê bao.
3. Đối với tổng đài Host và vệ tinh hiện có trên mạng:
ắ Tiếp tục mở rộng tận dụng các Host và tổng đài vệ tinh tại những nơi ch−a có, yêu cầu phát triển dịch vụ mới.
ắ Đối với các loại tổng đài Host và vệ tinh có khả năng bổ xung nâng cấp phù hợp với cấu trúc mạng NGN thì khi có nhu cầu phát triển thuê bao và dịch vụ sẽ tiến hành bổ xung nâng cấp biến các tổng đài host vệ tinh này thành các điểm node truy nhập NGN.
ắ Đối với các loại tổng đài Host và vệ tinh không có khả năng bổ xung và nâng cấp phù hợp theo cấu trúc NGN thì khi có nhu cầu phát triển thuê bao và dịch vụ tiến hành lấp đặt các thiết bị truy cập mới kết nối với Multiservice Switch. Dần dần loại bỏ các loại tổng đài Host và vệ tinh cũ không phù hợp với cấu trúc mạng NGN.
4.2.5 Lớp quản lý