3.1.1 -Cấu trỳc nỳt mạng NGN
Cấu trỳc mạng viễn thụng thế hệ sau NGN được xem xột phõn tớch ở hai gúc độ: cấu trỳc vật lý và cấu trỳc chức năng.
♦ Cấu trỳc vật lý
Mạng viễn thụng của VNPT được chia thành 2 lớp:
• Lớp lừi/ chuyển tải: bao gồm cỏc hệ thống truyền dẫn và cỏc hệ thống chuyển mạch
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
♦ Cấu trỳc chức năng
Mạng viễn thụng của VNPT được phõn thành 5 lớp: • Lớp truy nhập
• Lớp lừi/ chuyển tải
• Lớp điều khiển (điều khiển kết nối và điều khiển dịch vụ) • Lớp ứng dụng dịch vụ
• Lớp quản lý.
3.1.1.1 -Lớp ứng dụng dịch vụ mạng
Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp cỏc ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thụng minh IN, trả tiền trước, dịch vụ giỏ trị gia tăng Internet cho khỏch hàng thụng qua lớp điều khiển v.v. Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liờn kết với lớp điều khiển thụng qua cỏc giao diện mở API. Nhờ giao diện mở này mà VNPT cú thể phỏt triển cỏc ứng dụng và triển khai nhanh chúng cỏc dịch vụ trờn mạng.
3.1.1.2 -Lớp điều khiển
Lớp điều khiến (Control Layer) bao gồm cỏc hệ thống điều khiển (Call Controller) kết nối cuộc gọi giữa cỏc thuờ bao thụng qua việc điều khiển cỏc thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và cỏc thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. Lớp điều khiển cú chức năng kết nối cuộc gọi thuờ bao với lớp ứng dụng, dịch vụ. Cỏc chức năng như quản lý, chăm súc khỏch hàng, tớnh cước cũng được tớch hợp trong lớp điều khiển. Lớp này bao gồm cỏc thành phần:
- IP/MPLS Control - ATM/SVC Control - Voice/SS7 Control
Mạng bỏo hiệu là thành phần cơ bản và quan trọng nhất trong chức năng điều khiển kết nối. Mạng bỏo hiệu trong cấu trỳc mạng thế hệ sau là mạng bỏo hiệu kờnh chung cú chức năng chuyển tải an toàn và hiệu quả cỏc bản tin bỏo hiệu giữa cỏc vựng lưu lượng
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
3.1.1.3 -Lớp chuyển tải
Lớp chuyển tải dịch vụ ( Service Transport Layer) bao gồm cỏc nỳt chuyển mạch (ATM+IP) và cỏc hệ thống truyền dẫn thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cỏc cuộc gọi giữa cỏc thuờ bao của lớp truy nhập dưới sự giỏm sỏt của thiết bị điều khiển cuộc gọi nằm trong lớp điều khiển
3.1.1.4 -Lớp truy nhập
Lớp truy nhập (Service Access Layer) bao gồm cỏc thiết bị truy nhập hữu tuyến và vụ tuyến. Lớp này cung cấp cỏc cổng kết nối với thiết bị đầu cuối thuờ bao qua hệ thống mạng ngoại vi như cỏp đồng, cỏp quang, hoặc vụ tuyến. Cỏc thiết bị truy nhập cú thể cung cấp cỏc loại cổng truy nhập cho cỏc loại thuờ bao sau: POST, VoIP, IP, FR, X25, ATM, xDSL, di động v.v.
3.1.1.5 -Lớp quản lý mạng
Lớp quản lý mạng (Network Management) tuõn thủ theo mụ hỡnh quản lý mạng viễn thụng TMN của ITU bao gồm 4 lớp:
- Lớp quản lý kinh doanh - Lớp quản lý dịch vụ - Lớp quản lý mạng
- Lớp quản lý phần tử mạng
Việc nghiờn cứu thiết lập cấu trỳc nỳt mạng NGN Hà Nội phải tuõn thủ cỏc nguyờn tắc sau đõy:
Nỳt mạng NGN Hà Nội chịu trỏch nhiệm chuyển tải lưu lượng của vựng lưu lượng Hà Nội (là một trong 5 vựng lưu lượng của cả nước).
Tận dụng tối đa cỏc điểm đó cú của mạng cũ PSTN, bao gồm cỏc điểm đặt tổng đài, cỏc điểm truy nhập, và cỏc tuyến truyền dẫn
Trờn cơ sở cỏc nguyờn tắc trờn, cấu trỳc hợp lý của nỳt mạng NGN Hà Nội cú cấu hỡnh cụ thể như sau:
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ ... Lớp ứng dụng Bộ điều khiển IP/MPLS Bộ điều khiển Voice/SS7 Bộ điều khiển ATM/SVC Lớp điều khiển Lớp chuyển tải Lớp truy nhập
Các giao thức, giao diện, API báo hiệu/IN tiêu chuẩn
Hỡnh 3.1 Cấu trỳc nỳt mạng NGN Hà Nội
To other Core Switch
TANDEM1
CGY
M160
ERX
To other Edge Switch
Edge DTH HVG LTG TDN KLN OCD NTL TTI NDU YPU TKC GBT DGG PLO DAH
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
3.2 -Nghiờn cứu định cỡ nỳt mạng
Sau khi đó xỏc định cấu trỳc nỳt mạng NGN Hà Nội, tiếp theo là phải định cỡ nỳt mạng. Mục đớch của việc định cỡ nỳt mạng là xỏc định dung lượng của cỏc nỳt chuyển mạch (tổng đài), và xỏc định dung lượng cỏc tuyến truyền dẫn
Việc định cỡ mạng phụ thuộc vào kết quả dự bỏo số lượng người dựng và số lượng chủng loại dịch vụ sẽ cú cho đến năm 2010
Định cỡ là tập cỏc quy tắc để thực hiện định cỡ dung lượng của thiết bị và băng thụng kờnh để cú thể đỏp ứng được cỏc mức QoS yờu cầu. Lượng băng thụng cần thiết phụ thuộc vào mụ hỡnh ứng dụng của người sử dụng. Vớ dụ một người dựng sử dụng 80% là HTTP, 10% là SMTP và 10% cũn lại là cỏc ứng dụng khỏc, chỳng ta cú thể xỏc định được lượng băng thụng cần thiết ở đường lờn, đường xuống, đinh lượng tốc độ trung bỡnh và tốc độ đỉnh.
Thường sử dụng hai phạm vi thời gian để mụ tả cỏc nguồn lưu lượng: mức
cuộc gọi và mức phiờn. Mức cuộc gọi mụ hỡnh hoỏ hoạt động phiờn như thời điểm
bắt đầu phiờn và thời gian của phiờn. Mức phiờn mụ tả cỏc mụ hỡnh lưu lượng gúi. Trong mụi trường đa dịch vụ dựa trờn mạng gúi IP, thỡ khỏi niệm về chất lượng dịch vụ được xem như là cảm nhận của người dựng và cỏc chỉ số chất lượng mạng (NP):
“chất lượng mạng là phộp đo mức độ hoạt động của mạng và là một quy định về cỏc đặc điểm, cỏc thụng số của một dịch vụ cụ thể”. Trong mụi trường mạng NGN, thỡ một dịch vụ cú thể thể hiện cỏc QoS khỏc nhau phụ thuộc vào mức giỏ người dựng muốn trả cho dịch vụ đú. Mạng đa dịch vụ sẽ cung cấp cỏc lớp dịch vụ phõn biệt (CoS), mỗi CoS cú một tập cỏc chỉ số QoS riờng
3.2.1 -Tiến trỡnh lập dự bỏo nhu cầu dịch vụ
Cú rất nhiều yếu tố tỏc động đến nhu cầu dịch vụ. Cỏc yếu tố này được chia làm hai loại: yếu tố khỏch quan và yếu tổ chủ quan
Yếu tố khỏch quan bao gồm cỏc yếu tố về kinh tế như cỏc hoạt động tư nhõn, hoạt động liờn doanh, hoạt động chớnh trị và cỏc yếu tố về xó hội như: dõn số, số hộ gia đỡnh và lực lượng lao động
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
Yếu tố chủ quan gồm cỏc yếu tố về chi phớ như: giỏ thiết bị, tiền thuờ bao hàng thỏng và cỏc phụ phớ khỏc; cỏc yếu tố về tiếp thị như: quảng cỏo, hệ thống phõn phối…
Dự bỏo nhu cầu dịch vụ sẽ nghiờn cứu và phõn tớch cỏc yếu tố trờn để xỏc định số lượng nhu cầu dịch vụ trong tương lai.
Mạng viễn thụng thường phỏt triển qua 3 giai đoạn: Giai đoạn khởi đầu, giai đoạn tăng tốc, và giai đoạn bóo hoà. Trong mỗi một giai đoạn, cỏc điều kiện về kinh tế và xó hội là khỏc nhau.
Sự phõn chia như trờn khụng hoàn toàn là giống nhau ở cỏc khu vực khỏc nhau, thậm chớ cỏc khu vực đú ở trong một quốc gia. Việc dự bỏo cũng được phõn loại theo độ lớn của khu vực ở mức vĩ mụ hay vi mụ. Việc xỏc định ranh giới cho cỏc khu vực là khụng dễ dàng, do vậy cần phải nhận biết được từng giai đoạn, bởi vỡ cỏc phương phỏp dự bỏo khỏc phải được ỏp dụng cho từng giai đoạn. Cỏc phương phỏp dự bỏo khỏc nhau được sử dụng đối với cỏc thời hạn dự bỏo khỏc nhau và cần cú sự điều chỉnh cho phự hợp.
Để dự bỏo nhu cầu dịch vụ viễn thụng cần cú cỏc loại dữ liệu sau:
- Số liệu về kinh tế: Thu nhập trờn đầu người, số cụng ty, đơn vị kinh doanh… - Số liệu về xó hội: Dõn số, chất lượng dõn số…
- Số liệu về nhu cầu sử dụng cỏc dịch vụ viễn thụng trong cỏc thời điểm quỏ khứ.
- Chiến lược phỏt triển…
Lựa chọn mụ hỡnh dự bỏo và phương phỏp dự bỏo là vấn đề quan trọng hàng đầu. Sau khi đó cú mụ hỡnh và phương phỏp dự bỏo, người ta sẽ tiến hành thu thập số liệu theo yờu cầu, đưa vào tớnh toỏn và đỏnh giỏ. Để cú thể dự bỏo sai số nhỏ nhất cần dự bỏo nhu cầu của từng loại dịch vụ như đó nờu ở trờn. Tuy nhiờn cú một số dịch vụ ở Việt Nam chưa cú hoặc dữ liệu chưa đủ để dự bỏo. Vỡ vậy phải tiến hành dự bỏo theo phương phỏp ngoại suy.
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
3.2.1.1 -Số liệu dự bỏo dịch vụ [2]Số liệu kinh tế - xó hội Số liệu kinh tế - xó hội
- Thu nhập GDP trong những năm gần đõy nhất
- Tỡnh hỡnh phỏt triển dõn số của thành phố trong những năm gần đõy - Tỷ lệ dõn số thành thị nụng thụn trong những năm gần đõy.
- Số cơ quan, cụng sở, văn phũng đại diện, cơ sở kinh tế của thành phố trong những năm gần đõy
- Số trường học (trung học, cao đẳng chuyờn nghiệp và đại học), bệnh viện trờn địa bàn thành phố
- Số điểm khỏch sạn, nhà hàng, du lịch của thành phố trong những năm gần đõy nhất.
Số liệu thuờ bao đang sử dụng
♦ Thoại
- Số liệu thống kờ thuờ bao đang sử dụng dịch vụ thoại của thành phố trong những năm gần đõy nhất.
- Số liệu thống kờ thuờ bao thoại cho nhà dõn, cho doanh nghiệp của thành phố trong những năm gần đõy nhất
♦ Internet
- Số liệu thống kờ thuờ bao internet dial-up đang sử dụng của cỏc nhà cung cấp dịch vụ khỏc nhau (VDC, SPT, NetNam, FPT, Vietel) trong những năm gần đõy nhất.
- Số cổng truy cập của VDC trong những năm gần đõy
- Tỷ lệ thuờ bao Internet dial-up hiện tại cho nhà dõn, cơ quan và cafộ Internet của cỏc nhà cung cấp dịch vụ khỏc nhau.
- Số liệu thống kờ thuờ bao Internet card của VDC, FPT trong những năm gần đõy nhất.
- Số liệu thống kờ thuờ bao 1268- 1269 - Số liệu thống kờ thuờ bao leased-line
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
- Số kờnh thuờ riờng liờn vựng (VPN)
♦ Broadband
- Số thuờ bao ADSL đang hoạt động - Số đăng ký ADSL cũn chờ
♦ Di động
Số thuờ bao di động của Vinaphone và Mobiphone ứng với từng loại hỡnh thuờ bao (thuờ bao, card, daily,…) đang sử dụng
Lưu lượng
- Lưu luợng thuờ bao thoại/ thuờ bao vào giờ cao điểm trong quỏ khứ - Tỷ lệ lưu lượng liờn tỉnh, quốc tế của thành phố theo năm
- Ma trận lưu lượng thoại liờn vựng, lấy số liệu hiện tại
- Lưu lượng Internet quan sỏt tại cỏc cổng quốc tế theo ngày, tuần. Số liệu thu thập gần đõy nhất.
- Lưu lượng (sản lượng VoiIP) thep quý.
Cơ sở hạ tầng mạng hiện cú
- Vị trớ và dung lượng (dung lượng lắp đặt và dung lượng cũn trống) của cỏc tổng đài Tandem, Toll, Host, Vệ tinh.
- Bản đồ mạng truyền dẫn (cụng nghệ, dung lượng) - Cỏc RT của thiết bị truy nhập, cỏc nhỏnh quang. 3.2.1.2 -Dự bỏo nhu cầu dịch vụ [2]
Quy hoạch mạng luụn là vấn đề quan trọng trong định hướng phỏt triển mạng lưới. Việc quy hoạch tốt sẽ trỏnh lóng phớ trong việc đầu tư phỏt triển mạng, trỏnh được sự phỏt triển dàn trải, giảm lóng phớ và tổn thất. Trờn cơ sở đú sẽ tiến hành phỏt triển mạng ở nơi cần, nơi nào cú nhu cầu thỡ mạng ở nơi đú được đầu tư để cú đủ năng lực và dung lượng.
Trong quỏ trỡnh quy hoạch một mạng, việc trước tiờn là phải dự bỏo được nhu cầu dịch vụ và dự bỏo được lưu lượng. Trờn cơ sở đú sẽ tiến hành định cỡ mạng truy nhập và mạng chuyển tải.
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
Để dự bỏo nhu cầu dịch vụ, cần cú thụng tin, số liệu về: nhu cầu quỏ khứ cho cỏc loại hỡnh thuờ bao; sự phỏt triển của cỏc dịch vụ mới của cỏc nước; cỏc thống kờ kinh tế xó hội, cỏc định hướng của chớnh phủ về phỏt triển viễn thụng và thụng tin (trong đú cần lưu ý định hướng về triển khai dịch vụ mới, mở rộng dịch vụ sẵn cú, cỏc chớnh sỏch phổ cập dịch vụ,…). Từ cỏc thụng tin và số liệu thu thập được, ta cú thể dự bỏo được số thuờ bao của dịch vụ tại cỏc năm dự bỏo cho cỏc loại hỡnh thuờ bao.
Cụng việc tiếp theo trong quy trỡnh là dự bỏo lưu lượng. Cỏc dữ liệu phục vụ cho dự bỏo lưu lượng bao gồm: số lượng thuờ bao, thống kờ lưu lượng quỏ khứ, tiờu chuẩn chất lượng: yờu cầu về chất lượng mạng, chất lượng dịch vụ.
Kết quả của quỏ trỡnh dự bỏo lưu lượng là ma trận lưu lượng giữa cỏc nỳt mạng. Ma trận lưu lượng bao gồm lưu lượng giờ cao điểm giữa tất cả cỏc cặp nỳt trong mạng. Do lưu lượng IP là tổng hợp của nhiều loại dịch vụ khỏc nhau, ma trận lưu lượng cú thể thờm một chiều nữa cho lưu lượng riờng từ cỏc loại dịch vụ: Voice, Video, Data, VPN,… hoặc đơn giản là giữa lưu lượng thời gian thực (cú độ ưu tiờn hay chất lượng cao hơn) và lưu lượng đàn hồi.
Sau khi cú được ma trận lưu lượng, ta sẽ xỏc định được cấu trỳc và kớch cỡ mạng, cựng với một số dữ liệu khỏc thu thập được như:
- Mụ hỡnh giỏ- phản ỏnh chi phớ thiết lập và nõng cấp cỏc thành phần của mạng: kết nối và thiết bị tại cỏc nỳt mạng (bộ định tuyến, bộ chuyển mạch).
- Đinh hướng và dàng buộc về cấu trỳc mạng, cỏc tầng mạng, định tuyến.
Cỏc yờu cầu về chất lượng dịch vụ cho cỏc loại dịch vụ khỏc nhau trờn mạng IP.
Dữ liệu phục vụ cho việc thực hiện dự bỏo nhu cầu dịch vụ cú một khối lượng đồ sộ. Đầu vào của bài toỏn dự bỏo nhu cầu gồm cú: Cỏc thống kờ vố thuờ bao dịch vụ đú (điện thoại cố định, VoiIP, điện thoại di động, Internet…) trong quỏ khứ, cỏc thụng tin về kinh tế, xó hội (dõn số, tỷ lệ giữa cỏc hỡnh thỏi dõn số, GDP, số lượng cỏc cơ quan, doanh nghiệp, trường học…) của khu vực quy hoạch.
Luận văn cao học Bùi Đình Sơn – Lớp K10Đ1 - Đại học Công nghệ
Một số đặc thự của NGN liờn quan đến dịch vụ
Mụ hỡnh kinh doanh thay đổi
Trong những năm vừa qua, nhờ sự thành cụng tuyệt vời của cụng nghệ Internet và Web mà lĩnh vực viễn thụng đó phỏt triển nhanh chúng. Nhõn tố then chốt đúng gúp vào sự phỏt triển nhanh chúng của Web là tớnh mở. Bất cứ ai cũng cú thể cung cấp thụng tin hoặc dịch vụ một khi họ cú thể truy nhập đến cơ sở hạ tầng viễn thụng. Nếu cỏ dịch vụ Wep được quản lý theo kiểu quản lý hạ tầng viễn thụng truyền thống, thỡ chỉ cỏc ISP mới cú thể cung cấp cỏc dịch vụ Web. Cỏc dịch vụ Web được xem xột hoàn toàn khỏc. Chỉ cú một số lượng nhỏ thụng tin hiện thời là khả dụng và dịch vụ Web tồn tại nhằm vào đụng số khỏn giả. Nhưng bự lại, dịch vụ Web thụng qua cơ sở hạ tầng viễn thụng cho phộp bất kỳ ai cung cấp thụng tin trờn diện rộng và cú giỏ thành thấp. Từ đú, cú thể thấy, toàn bộ mụ hỡnh kinh doanh mới của viễn thụng đó được thưc hiện từ cỏch tiếp cận này. Cỏc nhà kinh doanh cú thể kinh doanh dựa trờn một số ý tưởng tốt và cú thể ngay lập tức tiếp cận được những khỏch hàng tiềm tàng trờn phạm vi toàn cầu.
Tuy vậy, khụng phải mọi thứ đều hoàn hảo trong Web. Trong mụ hỡnh Web ở trờn, rừ ràng là cơ sở hạ tầng mạng (Internet) phải là mở kể cả từ đầu cuối người sử dụng đến cỏc nhà cung cấp thụng tin. HỌ cú thể sử dụng cơ sở hạ tầng cho bất cứ