Lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng

Chương 2. Cấu trúc mạng NGN của Việt Nam

2.1. Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT

2.1.3. Lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng

Mạng viễn thông của VNPT đã được số hoá với công nghệ hiện đại trên diện rộng là một thuận lợi lớn để tiến tới cấu trúc mạng thế hệ sau. Tuy nhiên, với chủng loại thiết bị viễn thông khá đa dạng thì đây cũng là một quá trình phức tạp đòi hỏi sự lựa chọn công nghệ đúng đắn và tổ chức khai thác mạng hợp lý nhằm giữ vững vai trò chủ đạo của VNPT trong lĩnh vực viễn thông ở Việt Nam trước xu thế cạnh tranh và hội nhập.

Để lựa chọn công nghệ, mạng cần được xem xét phân tích ở góc độ vật lý. Để tổ chức mạng hợp hợp lý cần xem xét phân tích mạng ở góc độ các chức năng.

Đối với mạng NGN:

- Khi lựa chọn công nghệ cần dựa trên cấu trúc vật lý mạng, nghĩa là mục tiêu chính sẽ là các lớp chuyển tải và lớp chức năng.

- Để tổ chức mạng hợp lý cần phân tích các lớp chức năng của mạng bao gồm:

lớp ứng dụng dịch vụ, lớp điều khiển, lớp chuyển tải, lớp truy nhập và lớp quản lý.

Giữa hai vấn đề lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng có liên quan chặt chẽ với nhau. Tổ chức mạng liên quan chặt chẽ và cũng phụ thuộc vào công nghệ, khả năng của các thiết bị được lựa chọn và năng lực của mạng. Mặt khác, để khai thác hết hiệu quả và ưu điểm của các công nghệ mới cần tổ chức mạng tốt.

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com

Để hướng tới cấu trúc mạng thế hệ sau NGN, cần lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng một cách thích hợp nhằm:

- Tận dụng tối đa các thiết bị hiện có trên mạng

- Tiến tới cấu trúc mạng mục tiêu NGN vào năm 2010.

2.1.3.1. Lớp ứng dụng dịch vụ

Nhằm cung cấp dịch vụ đến tận thuê bao một cách thống nhất và đồng bộ, lớp ứng dụng dịch vụ được tổ chức thành một cấp trong toàn mạng.

Số lượng nút ứng dụng dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ, số lượng và loại hình dịch vụ.

Các nút ứng dụng dịch vụ này được đặt tại các nút mạng NGN, nghĩa là tương ứng với vị trí đặt các nút điều khiển và nút chuyển tải.

2.1.3.2. Lớp điều khiển

Lớp điều khiển được tổ chức thành một cấp cho toàn mạng và cũng được phân theo 5 vùng lưu lượng 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 tư trên mạng.

Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp chuyển tải và lớp truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN, gồm nhiều modul như: modul điều khiển kết nối ATM, modul điều khiển kết nối IP, modul điều khiển kết nối cuộc gọi thoại... Các bộ điều khiển Controller bao gồm IP/MPLS Controller, ATM/SVC Controller, Voice/SS7 Controller sẽ được đặt tương ứng với vị trí của các ATM/IP Core tại 5 vùng lưu lượng.

Số lượng nút điều khiển phụ thuộc vào lưu lượng của từng vùng và được tổ chức thành từng cặp (Plane A&B) nhằm bảo đảm tính an toàn. Mỗi một nút điều khiển được kết nối với một cặp nút ATM/IP Core Switch.

(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam(LUAN.VAN.THAC.SI).Thiet.lap.mang.loi.NGN.cho.mang.vien.thong.Viet.Nam

Lí p ®iÒu khiÓn

MiÒn Trung

Hà Nội

Miền Bắc MiÒn Nam

Service

Lớ p chuy ển tải Lớ p ứng dụng

dịch vụ

TP.HCM Service

H×nh 4 - Lớp điều khiển và ứng dụng mạng NGN

Hiện nay các giao thức, giao diện, báo hiệu, điều khiển kết nối rất đa dạng và còn đang tiếp tục phát triển, chưa được chuẩn hoá nên rất phức tạp. Cần có thời gian theo dõi, xem xét và cần đặc biệt quan tâm đến tính tương thích của các loại giao diện, giao thức, báo hiệu... khi lựa chọn thiết bị mới.

2.1.3.3. Lớp chuyển tải/Lõi a/ Chuyển mạch

Công nghệ: Để tiến tới cấu trúc mạng thế hệ sau NGN, các chuyển mạch được trang bị trên mạng phải là các chuyển mạch công nghệ ATM/IP. Mạng chuyển mạch ATM/IP bao gồm hai lớp:

- Lớp lõi (Core - ATM/IP Core Switch) - Lớp biên (Edge - Multiservice Switch)

Mặt khác, tiếp tục tận dụng các chuyển mạch TDM hiện có trên mạng trong quá trình tiến tới mạng mục tiêu.

- Đối với những chuyển mạch hiện có trên mạng có khả năng nâng cấp để phù hợp với cấu trúc mạng thế hệ sau NGN thì khi cần mở rộng dung lượng sẽ được nâng cấp mở rộng dung lượng và khả năng phù hợp với NGN.

- Đối với những chuyển mạch hiện có trên mạng không có khả năng nâng cấp để phù hợp với cấu trúc mạng NGN thì sẽ không được mở rộng dung lượng. Khi có

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com

nhu cầu phát triển thuê bao và dịch vụ thì sẽ lắp đặt các thiết bị mới công nghệ ATM/IP

- Dần dần tiến tới thay thế toàn bộ các tổng đài TDM trên mạng bằng các tổng đài ATM/IP Core Swich và Multiservice Switch.

Tiến tới hình thành 5 trung tâm chuyển mạch cho 5 vùng lưu lượng.

Trang bị mới 5 tổng đài ATM/IP Core Swich cho 5 vùng lưu lượng:

- Vùng lưu lượng Hà Nội (đặt tại Hà Nội)

- Vùng lưu lượng các tỉnh miền Bắc (đặt tại Hà Nội hoặc Hải Phòng) - Vùng lưu lượng miền Trung (đặt tại Đà Nẵng)

- Vùng lưu lượng miền Nam (đặt tại TP. Hồ Chí Minh hoặc Cần Thơ) - Vùng lưu lượng TP. Hồ Chí Minh (đặt tại TP. Hồ Chí Minh)

Năm tổng đài này hình thành mặt phẳng thứ nhất (A) của lõi bên cạnh mặt phẳng thứ nhất bao gồm các tổng đài Gateway và Toll công nghệ TDM hiện nay bao gồm các tổng đài Gateway AXE 105, tổng đài Toll AXE 10 của VTN cho mạng miền Bắc, tổng đài Local Tandem AXE 10 của mạng Hà Nội, tổng đài AXE 10 Đà Nẵng cho vùng mạng miền Trung, 2 tổng đài AXE 10 TP. Hồ Chí Minh và Cần Thơ của VTI cho vùng mạng Miền Nam, 2 tổng đài Local Tandem (sau khi nâng cấp) AXE 10, EWSD của vùng mạng TP. Hồ Chí Minh.

Các tổng đài được nối với nhau theo dạng lưới nhằm đảm bảo an toàn mạng lưới. Khi một tổng đài quốc tế bị sự cố, lưu lượng sẽ được định tuyến qua các tổng đài khác theo sự điều hành của trung tâm quản lý mạng quốc gia.

Các chuyển mạch ATM/IP Core Swich này có các chức năng:

- Chuyển mạch các cuộc gọi liên vùng - Chuyển mạch các cuộc gọi đi quốc tế

Trang bị mới các chuyển mạch biên Multiservice Switch.

Các Multiservice Switch công nghệ ATM/IP thuộc về biên (Edge) trong lớp mạng chuyển tải. Các chuyển mạch biên Multiservice Switch này nằm ở ranh giới tiếp xúc của lớp chuyển tải với lớp mạng truy nhập trong cấu trúc NGN.

Mục đích của lớp chuyển mạch này nhằm:

- Giảm dần số lượng các tổng đài Host phân bổ theo địa hình hành chính như hiện nay bằng các tổng đài Multiservice Switch có năng lực và dung lượng lớn, không phân biệt địa giới hành chính.

- Chuyển đổi dần cấu hình Host - vệ tinh hiện nay sang dạng cấu hình chuyển mạch đa dịch vụ - thiết bị truy nhập đa dịch vụ.

Trong quá trình hình thành mạng với 5 vùng lưu lượng như nêu trên, mỗi vùng lưu lượng có ATM/IP Core Switch và một số Multiservice Switch lớp biên phân bố ở một số nút mạng chính trong vùng.

Các Multiservice Switch đóng vai trò cả tổng đài chuyển mạch vùng (lớp biên) và thiết bị truy nhập đa dịch vụ ở diện rộng hơn sẽ trang bị các nút truy nhập đa dịch vụ mới và kết nối tới các tổng đài lớp biên này.

Các tổng đài Toll, Tandem hiện nay:

- Tiếp tục chức năng chuyển mạch các cuộc gọi liên vùng

- Tiếp tục chức năng chuyển mạch các cuộc gọi từ trong vùng đi quốc tế đến tổng đài Gateway và chuyển mạch các cuộc gọi từ quốc tế qua Gateway đến thuê bao trong vùng.

Các tổng đài Gateway TDM hiện nay:

Các trung tâm chuyển mạch quốc tế hiện nay bao gồm các tổng đài Gateway AXE 105 đặt tại ba thành phố lớn là Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng tương ứng với trung tâm của các vùng lưu lượng Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, hiện nay tiếp tục thực hiện chức năng chuyển mạch các cuộc gọi đi quốc tế đi và đến.

- Lưu lượng quốc tế của các vùng lưu lượng phía Bắc và Hà Nội được chuyển đi quốc tế qua ATM/IP Core Switch đặt tại Hà Nội hoặc chuyển tiếp qua các tổng đài Toll, Tandem lên tổng đài Gateway AXE 105 Hà Nội.

- Lưu lượng quốc tế của các vùng lưu lượng phía Nam và TP. Hồ Chí Minh được chuyển đi quốc tế qua ATM/IP Core Switch đặt tại TP. Hồ Chí Minh hoặc chuyển tiếp qua các tổng đài Toll, Tandem lên tổng đài Gateway TP. Hồ Chí Minh.

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com

- Lưu lượng quốc tế của các vùng lưu lượng miền Trung được chuyển đi quốc tế qua ATM/IP Core đặt tại Đà Nẵng hoặc chuyển tiếp qua các tổng đài Toll lên tổng đài Gateway Đà Nẵng.

Dần dần tiến tới thay thế toàn bộ các tổng đài Toll, Tandem và Gateway TDM trên mạng bằng các ATM/IP Core Switch và thực hiện quản lý khai thác theo vùng lưu lượng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không quản lý khai thác theo địa bàn hành chính.

b/ Truyền dẫn Công nghệ:

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 SDH hiện có để đáp ứng nhu cầu chuyển tải lưu lượng IP, ATM.

Tiến tới xây dựng mạng chuyển tải dựa trên OTN (Optic Transport Network) sử dụng phương thức IP/ATM/SDH/Optic.

Mạng truyền dẫn lớp chuyển tải là mạng trung kế kết nối các tổng đài ATM/IP Core Switch với nhau, kết nối ATM/IP Core Switch với các Multiservice Switch, kết nối ATM/IP Core Switch, Multiservice Switch với các tổng đài Toll, Tandem và Gateway TDM hiện nay và nối các tổng đài Toll, Tandem và Gateway TDM hiện nay với nhau.

Tiếp tục sử dụng công nghệ SDH và hoàn thiện nâng cấp các hệ thống truyền dẫn tới tốc độ STM-16. Nâng cấp hệ thống theo công nghệ WDM để đạt được tốc độ hệ thống 20 Gbit/s và cao hơn.

Để đảm bảo an toàn cho mạng lưới đề phòng các trường hợp xảy ra sự cố, mạng truyền dẫn lớp chuyển tải sử dụng cấu trúc mạng Ring kết hợp kỹ thuật SDH và WDM với cơ chế bảo vệ hợp lý thiết bị, sợi và tuyến cáp.

Cụ thể là:

- Mạng tiếp tục nâng cấp và xây dựng trên cơ sở tuyến trục Bắc Nam trên quốc lộ 1 và đường dây 500 kV hiện có. Việc nâng cấp mạng chuyển tải thông qua

hoàn thiện các thiết bị ADM, DXC và TM nhờ bổ sung các modul xử lý lưu lượng kiểu gói để chuyển tải tín hiệu IP/ATM, tạo cơ sở tiến tới OTN cho NGN.

- Thiết kế, xây dựng tuyến cáp quang đường Hồ Chí Minh theo tiến độ xây dựng đường

- Chuẩn bị nâng cấp hệ thống sử dụng kỹ thuật WDM với số kênh quang 8 hoặc 16 bước sóng, tốc độ STM-16 mỗi kênh

- Áp dụng kỹ thuật Loop WDM cho mạng chuyển tải SDH để tạo mạng OTN.

Số kênh quang đủ và cân bằng tất cả các bước sóng tốc độ STM-16 cho mỗi kênh.

Như vậy, lớp chuyển tải được tổ chức thành hai cấp: đường trục quốc gia và vùng:

- Cấp đường trục quốc gia: Gồm toàn bộ các nút chuyển mạch đường trục (ATM/IP Core) và các tuyến truyền dẫn đường trục được tổ chức thành hai mặt phẳng A&B. Số lượng và quy mô nút chuyển mạch đường trục quốc gia phụ thuộc vào mức độ phát triển lưu lượng trên mạng đường trục. Kết nối chéo giữa các nút đường trục có nhiệm vụ chuyển mạch cuộc gọi giữa các vùng lưu lượng phải 2,5 Gbit/s nhằm đảm bảo an toàn mạng

- Cấp vùng: Gồm toàn bộ các nút chuyển mạch vùng ATM/IP, các nút chuyển mạch vùng ATM/IP nội vùng được kết nối ở mức 155 Mbit/s lên hai mặt phẳng chuyển mạch cấp trục quốc gia qua các tuyến truyền dẫn liên vùng.

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com

ATM+IP Mặt phẳng A

ATM+IP ATM+IP ATM+IP

ATM+IP

ATM+IP ATM+IP

ATM+IP ATM+IP ATM+IP

ATM+IP ATM+IP ATM+IP ATM+IP

ATM+IP Mặt phẳng B

Cấp vù ng

>155 Mbit/s >155 Mbit/s

>2,5 Gbit/s

>2,5 Gbit/s Lớ p chuyển tải

CÊp ®- êng trôc

Khu vùc phÝa Bắc (trừ HN)

Khu vùc Hà Nội

Khu vùc miÒn Trung

Khu vùc TP. HCM

Khu vùc phÝa Nam Lí p truy nhËp

Lí p ®iÒu khiÓn Lớ p ứng dụng và dịch vụ

Nót dịch vụ

Lí p quản

Lý mạ ng

và dịch

vô

H×nh 5 - Mạng chuyển tải trong cấu trúc mạng NGN

2.1.3.4. Lớp truy nhập

Trong cấu trúc mạng thế hệ sau NGN, lớp truy nhập bao gồm toàn bộ các nút truy nhập hữu tuyến và vô tuyến làm nhiệm vụ cung cấp đa loại hình dịch vụ cho thuê bao.

Công nghệ:

- Công nghệ truy nhập vô tuyến:

+ Sử dụng WLL đa dịch vụ + Thông tin di động

+ Vệ tinh

- Công nghệ truy nhập hữu tuyến:

+ Cáp đồng xDSL + Cáp quang

Các thiết bị truy nhập thế hệ sau phải có khả năng cung cấp các cổng giao tiếp:

POTS, VoIP, IP, ATM, X.25, FR, IP-VPN, xDSL...

Tổ chức mạng truy nhập trong cấu trúc mạng thế hệ sau của VNPT theo định hướng sau:

- Lớp truy nhập bao gồm toàn bộ các nút truy nhập hữu tuyến và vô tuyến được tổ chức không theo địa giới hành chính

- Các nút truy nhập của vùng lưu lượng chỉ được kết nối đến nút chuyển mạch đường trục (qua các nút chuyển mạch nội vùng) của vùng đó mà không được kết nối đến nút đường trục của vùng khác.

- Các tuyến kết nối nút truy nhập với nút chuyển mạch nội vùng có dung lượng 2 Mbit/s và phụ thuộc vào số lượng thuê bao và lưu lượng tại nút.

- 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 như: điện thoại, fax cho các vùng nông thôn, miền núi, hải đảo.

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com

Dự báo nhu cầu dịch vụ thoại

Dự báo nhu cầu dịch vụ phi thoại