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
ắ Tiếp tục triển khai thực hiện dự án xây dựng trung tâm quản lý mạng viễn thông quốc gia, tiến tới quản lý mạng viễn thông với đầy đủ cả 4 lớp là: quản lý phần tử mạng, quản lý mạng, quản lý dịch vụ, quản lý kinh doanh.
ắ Các hệ thống thiết bị viễn thông NGN sẽ đ−ợc trang bị trên mạng cần phải có khả năng kết nối để đ−ợc quản lý bởi trung tâm quản lý mạng vùng và trung tâm quản lý mạng quốc gia.
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 86
ắ Khi có nhiều thành phần tham gia vào việc khai thác mạng và cung cấp dịch vụ viễn thông thì vai trò quản lý (bao gồm quản lý mạng và quản lý dịch vụ) là hết sức quan trọng để đảm bảo kết nối thông suốt giữa các bên tham gia nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp các dịch vụ đảm bảo dịch vụ đến khách hàng và các bên cùng có lợi.
ắ Trung tâm quản lý mạng viễn thông quốc gia NMC tại Hà Nội phải có khả năng thực hiện đ−ợc các chức năng quản lý mạng và quản lý dịch vụ, hộ trợ khai thác, quản lý hoạt động mạng, quản lý chất l−ợng, quản lý hiệu suất, các chi tiêu và các quy định, quy trình.
4.3 Yêu cầu của mạng thế hệ sau
Cấu trúc mạng viễn thông thế hệ sau của VNPT phải đáp ứng đ−ợc các yêu cầu sau đây:
ắ Cung cấp các dịch vụ thoại, truyền số liệu bao gồm: Thoại, Fax, di động, FR, X25,xDSL,... trên cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin thông nhất.
ắ Mạng có cấu trúc đơn giản, tối thiểu cấp chuyển mạch nhằm nâng cao chất l−ợng dịch vụ và hạ thấp giá thành dịch vụ.
ắ Bảo toàn vốn đầu t− của VNPT đối với mạng hiện tại.
ắ Cấu trúc mạng đ−ợc tổ chức không phụ thuộc vào địa giới hành chính.
ắ Hệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ có tính tập trung cao, đảm bảo việc cung cấp dịch vụ đến tận các thuê bao thuộc vùng hành chính khác nhau.
4.4 Lộ trình chuyển đổi và phát triển 4.4.1Yêu cầu 4.4.1Yêu cầu
Ph−ơng án chuyển đổi dần cấu trúc mạng hiện tại sang mạng NGN đến năm 2010 cần phải đảm bảo một số yếu tố cơ bản sau:
ắ Không ảnh h−ởng đến việc cung cấp dịch vụ viễn thông trên toàn mạng.
ắ Việc chuyển đổi phải đ−ợc thực hiện theo nhu cầu của thị tr−ờng từng b−ớc.
ắ Thực hiện đ−ợc việc phân tải l−u l−ợng Internet ra khỏi các tổng đài Host có số thuê bao truy nhập Internet chiếm tới 20%.
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Trung, Lớp D99 VT 87
ắ Đảm bảo việc cung cấp dịch vụ truy cập băng rộng tại các thành phố lớn.
ắ Đảm bảo vốn đầu t− của VNPT.
4.4.2 Nguyên tắc thực hiện
Thực hiện chuyển đổi từng b−ớc, −u tiên thực hiện trên mạng liên tỉnh tr−ớc nhằm đáp ứng nhu cầu truyền thoại và số liệu liên tỉnh và tăng hiệu quả sử dụng các tuyến trên truyền dẫn đ−ờng trục. Mạng nội tỉnh tr−ớc mắt chỉ thực hiện tại các tỉnh có nhu cầu về nhu cầu về truyền số liệu và truy nhập Internet băng rộng. Ưu tiên giải quyết phân tải l−u l−ợng Internet cho mạng chuyển mạch nội hạt và đáp ứng nhu cầu truy cập Internet tốc độ cao tr−ớc nhằm tạo cơ sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển các dịch vụ đa ph−ơng tiện, phục vụ ch−ơng trình e-Commerce... của quốc gia.
Không nâng cấp các tổng đài Host hiện có lên mạng NGN do có sự khác biệt lớn giữa công nghệ chuyến mạch kênh và chuyển mạch gói. Tổ chức xây dựng hệ thống chuyển mạch NGN mới, riêng biệt và thực hiện kết nối với các mạng hiện tại.
Tiếp tục mở rộng các tổng đài Host trên mạng nhằm đáp ứng nhu cầu thoại và truyền số liệu và chỉ nâng cấp với mục đích phân tải Internet và cung cấp các dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao dùng công nghệ xDLS, trong khi mạng NGN còn ch−a bao phủ hết vùng phục vụ. Ngừng việc trang bị các tổng đài Host công nghệ cũ. Phát triển nút truy cập mới của NGN để đáp ứng nhu mới.
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viờn thực hiện: Lờ Xuõn Trung, Lớp D99VT
88 CHƯƠNG 5. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ĐỊNH CỠ MẠNG TRUYỀN DẪN Phần mềm định cỡ mạng truyền dẫn là cụng cụ cho phộp xỏc định cấu trỳc và kớch cỡ cỏc nỳt mạng và kết nối mạng truyền dẫn. Để cú thể chạy được chương trỡnh và tỡm ra cấu trỳc mạng tối ưu nhất ta cần phải cú đầy đủ dữ liệu đầu vào. 5.1 Chuẩn bị dữ liệu đầu vào
Dữ liệu đầu vào của phần mềm này gồm nhiều thể loại khỏc nhau. Cú thể tạm phõn loại dữ liệu đầu vào như sau:
5.1.1 Nhu cầu dịch vụ
Mạng truyền dẫn của mạng NGN cú thể phải tải nhiều lưu lượng khỏc nhau, tuỳ theo chớnh sỏch phỏt triển mạng cụ thể của nhà khai thỏc dịch vụ. Tuy nhiờn, đối với VNPT, điều chắc chắn là mạng truyền dẫn sẽ tải toàn bộ lưu lượng Internet trong nước cũng như đi quốc tế (ớt nhất là trong giai đoạn hiện nay, khi mà chưa cú nhà khai thỏc dịch vụ Internet nào cú cơ sở hạ tầng mạng đỏng kể, và đang phải sử dụng mạng của VNPT). Như vậy ta cần cú một ma trận lưu lượng Internet. Để xỏc định ma trận này, điều đầu tiờn cần xỏc định là cỏc nỳt truy nhập của mạng, tức là mức chi tiết mà nhúm quy hoạch cú thể thực hiện cụng việc dự bỏo. Trong case study về mạng NGN của VNPT ta tớnh toỏn nhu cầu dịch vụ ở mức tỉnh/ thành, cú nghĩa là coi mỗi một tỉnh/ thành cú một POP (về mặt logic, cũn thực tế cú thể cú nhiều router, hay switch). Như vậy ta sẽ cú 61 nỳt truy nhập tại 61 tỉnh/ thành, và nếu tớnh cả nỳt ảo là Internet quốc tế, thỡ ta sẽ cú ma trận lưu lượng 62x62.
Lưu lượng chắc chắn sẽđược tải trờn mạng truyền dẫn NGN là lưu lượng thoại đường dài phỏt sinh từ cỏc thuờ bao mới trong mạng truyền dẫn NGN, bao gồm cả lưu lượng gọi tới cỏc thuờ bao NGN cũng như tới thuờ bao PSTN đường dài.
Tương tự như thế, ma trận lưu lượng VoIP cũng là ma trận 62x62. Tuy nhiờn, lưu lượng này cú thể được ưu tiờn truyền trờn mạng IP riờng biệt, như VNPT vẫn làm hiện nay. Đối với lưu lượng PSTN truyền thống đường dài, cú nhiều phương ỏn để lựa chọn. Cú thể giữ nguyờn hệ thống truyền dẫn của mạng
http://www.ebook.edu.vn
Sinh viờn thực hiện: Lờ Xuõn Trung, Lớp D99VT
89
PSTN hiện cú và như vậy lưu lượng PSTN đường dài sẽ khụng đi qua mạng NGN. Trong trường hợp này cần cú một số gateway NGN-PSTN ở một số vựng lưu lượng chớnh, và chỉ cú lưu lượng phỏt sinh từ cỏc thuờ bao PSTN tới cỏc thuờ bao NGN đường dài là đi qua mạng lừi. Một phương ỏn khỏc là chuyển hết lưu lượng PSTN đường dài hiện nay vào mạng lừi NGN, mặc dự phương ỏn này sẽ gõy ra nhiều biến động trong khai thỏc kinh doanh.
Ngoài ra cũn cú một số nguồn lưu lượng rất khú dự bỏo, do hiện nay chưa cú cỏc dịch vụ này và như vậy hoàn toàn khụng cú số liệu quỏ khứ. Đú là:
ắ Lưu lượng mạng riờng (IP VPN) của cỏc doanh nghiệp và cỏc cơ quan.