2.6.4.1. Giao thức điều khiển luồng SCTP
Dịch vụ vận chuyển SCTP cú thể được chia thành một số chức năng như hỡnh 2.5.
Hỡnh 2.10: Cỏc chức năng của SCTP
Cỏc chức năng gồm:
Khởi tạo và kết thỳc kết nối
Truyền tuần tự bờn trong luồng
Phõn mảnh và tập hợp bản tin User
Gom Chunk
Cụng nhận gúi
Quản lý đường truyền
2.6.4.2. Cỏc lớp thớch ứng người dựng - xUA
a) Lớp thớch ứng M2PA
M2PA là giao thức truyền cỏc bản tin bỏo hiệu lớp MTP3 qua mạng IP sử dụng giao thức truyền dẫn SCTP. M2PA tương đương với M2UA. Tuy nhiờn, nú khụng chỉ là cung cấp kết nối giữa 2 lớp MTP2 và MTP3 cỏch xa nhau mà nú cú thể thay thế hoàn toàn lớp MTP2 bờn dưới lớp MTP3. Người dựng của M2PA là lớp MTP3 ở cả 2 đầu kết nối (với M2UA, người dựng một đầu là MTP3, đầu cũn lại là SG NIF).
M2PA cho phộp cỏc lớp MTP3 ngang hàng của cỏc SG cú thể liờn lạc trực tiếp với nhau. Thực chất, nú mở rộng mạng SS7 sang mạng IP.
Điểm khỏc biệt giữa M2PA và M2UA chớnh là M2PA tự nú cú khả năng cung cấp cỏc dịch vụ của lớp MTP2 cũn M2UA thỡ cung cấp dịch vụ bằng cỏch tạo một giao diện ảo để sử dụng cỏc dịch vụ của MTP2 ở xa.
Hỡnh 2.11: Mụ hỡnh kiến trỳc của M2PA
b) Lớp thớch ứng M2UA
M2UA được sử dụng như đường trục truyền cỏc bản tin bỏo hiệu lớp người sử dụng MTP2 (vớ dụ như MTP3) qua mạng IP sử dụng giao thức SCTP. M2UA cung cấp cỏc dịch vụ cho lớp người sử dụng của nú tương tự như cỏc dịch vụ do MTP2 cung cấp cho MTP3. M2UA thường được dựng trong kết nối giữa SG và SGC, khi đú SG nhận bản tin bỏo hiệu SS7 từ giao diện mạng SS7 tiờu chuẩn và chuyển đến cho SGC. Đứng từ phớa mạng SS7 sẽ thấy SG đúng vai trũ của một kết cuối liờn kết bỏo hiệu.
Hỡnh 2.12: Liờn kết hoạt động SS7 IP sử dụng M2UA
Trong mụ hỡnh trờn ta thấy MTP3 ở MGC là User của lớp MTP2 ở SG, nhưng cả 2 đều khụng nhận ra được chỳng đang hoạt động trờn 2 thiết bị riờng rẽ.
M2UA được sử dụng cho cỏc mục đớch sau:
Cung cấp một cơ chế cho phộp truyền bản tin bỏo hiệu User của MTP2 qua
mạng IP sử dụng giao thức SCTP.
Tập trung lưu lượng SS7 từ cỏc link SS7 cỏch xa nhau về một điểm tập trung trờn mạng.
Bằng việc sử dụng M2UA, một vài điểm bỏo hiệu cú thể hợp nhất thành một
điểm bỏo hiệu tập trung. Ta biết là mỗi điểm bỏo hiệu cú lớp MTP3 phải cú một mó điểm bỏo hiệu nhất định. Trong trường hợp này, nếu mỗi SG sử dụng lớp MTP3 thỡ mỗi SG sẽ phải cú một mó điểm bỏo hiệu riờng đối với mạng SS7. Điều này sẽ dẫn đến sự lóng phớ địa chỉ SS7. Bằng việc sử dụng lớp M2UA, sẽ chỉ cần cấp phỏt một mó điểm bỏo hiệu cho MGC cũn cỏc SG thỡ khụng cần. Khi đú cỏc bản tin lớp MTP2 mà SG nhận được sẽ được chuyển đến lớp MTP3 ở MGC để xử lý và định tuyến tới phớa đớch. Đứng từ phớa mỗi mạng SS7 mà cỏc SG kết nối tới sẽ thấy cỏc liờn kết nối tới SG là cỏc liờn kết của một MGC.
Hỡnh 2.13: Tớnh trong suốt của SG đối với lớp mạng SS7 khi sử dụng M2UA.
c) Lớp thớch ứng M3UA
M3UA là giao thức hỗ trợ cho việc truyền dẫn cỏc bản tin bỏo hiệu của MTP3- User (vớ dụ như ISUP, SCCP) qua mạng IP sử dụng giao thức SCTP. M3UA giỳp cung cấp dịch vụ lớp MTP3 cho User SS7 của MGC, do vậy nú mở rộng mạng bỏo hiệu SS7 sang phớa mạng IP.
Trong trường hợp này, MTP3 tại SG sẽ khụng nhận biết được là lớp người dựng ISUP của MGC đặt ở xa. Tương tự, lớp ISUP bờn phớa MGC cũng khụng biết được là nú đang được phục vụ bởi lớp MTP3 của SG cục bộ. Do vậy cỏc bản tin bỏo hiệu số 7 sẽ được truyền một cỏch trong suốt từ SG tới MGC qua mạng IP.
Trong mụ hỡnh sử dụng M3UA, MTP3 kết thỳc tại SG nờn định tuyến thụng qua mó điểm bỏo hiệu SS7 được kết thỳc tại SG, do đú SG sẽ được cấp phỏt một mó điểm bỏo hiệu chứ khụng phải là MGC, tuy nhiờn để phục vụ cho việc định tuyến khi cú nhiều MGC trong mạng IP, một hay một nhúm cỏc MGC được cấp phỏt một mó điểm bỏo hiệu. Việc định tuyến tiếp trong mạng IP được thực hiện dựa vào cỏc Khúa định tuyến (RK: Routing Key). Khúa định tuyến là một nhúm cỏc tham số SS7 (Vớ dụ như DPC) và giỏ trị của nú được ỏnh xạ tới một hay một nhúm địa chỉ đớch trong mạng IP.
d) Lớp thớch ứng SUA - SCCP User Adaptation
Signalling Gateway IP MTP1 SUA MTP3 SCTP Liờn kết SS7 IP SCP IP SUA SCTP TCAP NIF MTP2 SCCP Hỡnh 2.15: Mụ hỡnh kiến trỳc SUA
SUA hỗ trợ cỏc chức năng sau:
Truyền dẫn cỏc bản tin SCCP (TCAP, MAP, INAP...).
Hỗ trợ dịch vụ khụng kết nối và hướng kết nối của SCCP.
Quản lý cỏc kết nối truyền tải SCTP giữa SG và một hay nhiều nỳt bỏo hiệu
phớa mạng IP, bảo đảm hoạt động liờn tục của cỏc User.
Hỗ trợ cỏc nỳt bỏo hiệu phõn tỏn phớa mạng IP.
Thụng bỏo về cỏc thay đổi trạng thỏi phục vụ cho mục đớch quản lý.
e) Lớp thớch ứng IUA - ISDN User Adaptation
IUA được sử dụng để mang bản tin Q.931 qua mạng IP trong liờn kết giữa SG và MGC
Hỡnh 2.16: Liờn kết hoạt động ISDN IP sử dụng IUA
Cũng giống như M2UA, M3UA hay SUA, nguyờn tắc hoạt động của IUA là tạo ra một giao diện ảo cho phộp Q931 sử dụng cỏc dịch vụ của Q921 từ xa. IUA cung cấp cỏc khả năng sau:
Ánh xạ: Một MGC cú thể quản lý nhiều SG, một SG cú thể cú nhiều giao
diện kết nối đến ISDN như T1, E1, và cả khe thời gian TDM. IUA sẽ gỏn cỏc mó nhận dạng giao diện cho cỏc giao diện vật lý này và dựa vào nú để quản lý trạng thỏi của cỏc mó nhận dạng đầu cuối (TEI: ISDN Terminal Endpoint Identifier) và mó nhận dạng điểm truy cập dịch vụ (SAPI: Service Access Point Identifier
Trạng thỏi của ASP: Lớp IUA trờn SG duy trỡ trạng thỏi của ASP mà nú hỗ
trợ.
Quản lý luồng SCTP: SCTP cho phộp User (trong trường hợp này là IUA)
xỏc định số luồng cần mở khi khởi tạo kết nối và lựa chọn đường truyền trong kết nối
Quản lý sự liờn tục của mạng: nếu một kết nối SCTP bị hỏng, lớp IUA của
SG và ASP sẽ tạo yờu cầu giải tỏa kết nối.
Quản lý nghẽn: nếu lớp IUA bị nghẽn (khụng xử lý kịp cỏc bản tin SCTP
đưa lờn, nú sẽ ngừng đọc từ kết nối SCTP để điều khiển luồng phớa phỏt.
Kết luận
Sigtran là một giao thức mới, ứng dụng cho mạng NGN, nú cho phộp cỏc nỳt phớa mạng IP giao tiếp với cỏc nut mạng SS7 nhằm nõng cao hiệu suất sử dụng mạng và phối hợp hoạt động giữa mạng PSTN hiện cú với mạng NGN trong tương lai. Vỡ vậy, việc nghiờn cứu, ứng dụng giao thức Sigtran cho việc phỏt triển mạng Viễn thụng của VNPT là hướng phự hợp với mạng lưới hiện tại và đỳng hướng cho phỏt triển trong tương lai.
Xuất phỏt từ nhu cầu thực tế của nhà khai thỏc mạng, cộng với điều kiện cụng nghệ cú thể hoàn toàn đỏp ứng được, cỏc nhà cung cấp đó xậy dựng đưa ra cỏc giải phỏp cụ thể. Sau đõy là một số giải phỏp của cỏc nhà cung cấp đưa ra cho mạng Viễn thụng quốc tế và liờn tỉnh của VNPT.
CHƢƠNG 3: NGHIấN CỨU MẠNG VIỄN THễNG VÀ HỆ THỐNG MẠNG BÁO HIỆU CỦA VNPT
Hiện tại, ở hầu hết cỏc quốc gia đang tồn tại song song hai mạng viễn thụng: Mạng NGN mới phỏt triển và mạng PSTN sẵn cú. Đối với VNPT cũng đang tồn tại hai mạng như vậy.
3.1 Nguyờn tắc xõy dựng và hiện trạng mạng viễn thụng của VNPT
Cấu trỳc mạng viễn thụng VNPT được xõy dựng thoả món cỏc yờu cầu cơ bản sau: - Cung cấp cỏc dịch vụ thoại, truyền số liệu bao gồm: Thoại, Fax, di động, ATM, IP, IP-VPN, FR, X25, xDSL, IN, v.v... trờn cơ sở hạ tầng thụng tin thống nhất.
- Mạng cú cấu trỳc đơn giản: giảm tối đa số cấp chuyển mạch và chuyển tiếp truyền dẫn, tập trung lưu lượng vào một số nỳt hoặc tuyến nhằm nõng cao hiệu quả, chất lượng mạng lưới cũng như chi phớ khai thỏc và bảo dưỡng
- Độ linh hoạt và tớnh sẵn sàng cao: Cấu trỳc mạng phải cú độ linh hoạt cao, ứng phú kịp thời khi một hay nhiều nỳt mạng bị nghẽn, sự cố... Dễ dàng mở rộng dung lượng, triển khai cỏc dịch vụ mới
- Khụng gõy xỏo động mạnh đến cấu trỳc hiện tại: Việc thay đổi cỏc cấu trỳc mạng hiện tại được tiến hành từng bước, khi điều kiện cho phộp [8].
3.1.1 Mạng chuyển mạch
3.1.1.1 Về mặt cụng nghệ mạng
Sử dụng cụng nghệ chuyển mạch gúi với giao thức IP/MPLS cho mạng trục quốc gia. Cỏc thiết bị chuyển mạch được số hoỏ 100%. Mạng truyền dẫn cũng đó được số hoỏ và quang húa, đó và đang thực hiện chiến lược cỏp quang hoỏ hoàn toàn mạng lưới và kế hoạch tăng tốc giai đoạn 2, cụng nghệ truyền dẫn đang chuyển mạnh mẽ từ SDH tới WDM/DWDM. Mạng viễn thụng của VNPT đó và đang tiếp cận những cụng nghệ hiện đại nhất của cỏc hóng Viễn thụng nổi tiếng trờn thế giới, tăng năng lực và nõng cao chất lượng mạng. Thiết bị mạng lừi lấy Siemens làm nhà cung cấp chớnh.
Tuy nhiờn, mạng viễn thụng của VNPT cũng rất phức tạp về hạ tầng mạng, do cú nhiều chủng loại thiết bị của cỏc hóng đang được triển khai. Hiện tại mạng của VNPT đang tiến hành chuẩn hoỏ thiết bị mạng lừi, mạng biờn
3.1.1.2 Về mặt cấu trỳc mạng
Cấu trỳc mạng chuyển mạch hiện nay của VNPT được chia thành 2 cấp mạng:
Mạng đường trục gồm cỏc tổng đài Gateway, cỏc đường truyền dẫn quốc tế như: cỏc trạm vệ tinh mặt đất, cỏc hệ thống cỏp quang biển TVH, SE-ME-WE3, tuyến cỏp quang CSC và cỏc tuyến truyền dẫn đường trục, cỏc tổng đài Transit quốc gia, mạng thụng tin di động, truyền số liệu.
b. Mạng nội hạt:
Mạng nội hạt (nội tỉnh/thành phố) bao gồm cỏc tuyến truyền dẫn nội tỉnh, cỏc tổng đài host do cỏc bưu điện tỉnh, thành phố quản lý, vận hành, khai thỏc và cấp truy nhập bao gồm thuờ bao của host, cỏc vệ tinh, thiết bị truy nhập thuờ bao quang, cỏp đồng, vụ tuyến,…
3.1.2 Mạng truyền dẫn
Mạng truyền dẫn của mạng VNPT cũng được phõn chia ra làm cỏc cấp mạng sau:
- Mạng truyền dẫn quốc tế do VTI quản lý
- Mạng truyền dẫn quốc gia do VTN quản lý.
- Mạng truyền dẫn nội tỉnh: hỡnh thành từ những đường Ring cỏp quang chạy qua
cỏc huyện do cỏc Viễn thụng tỉnh, thành phố quản lý.
Trong năm 2009, Cụng ty VTN đó triển khai và đưa vào khai thỏc một số tuyến truyền dẫn quan trọng như sau:
o Đưa tuyến trục mới 80Gb/s vào khai thỏc từ 01/2009
o Cỏc ring phớa Bắc và phớa Nam thỏng 01/2009.
o Nõng cấp tuyến trục từ 50Gb/s lờn 60Gb/s thỏng 06/2009
o Đang tiếp tục nõng cấp tuyến trục backbone, cỏc ring phớa Nam và triển khai
mới cỏc dự ỏn Metrolink.
3.1.3 Mạng truy nhập
Mạng truy cập của mạng VNPT được phõn chia thành
3.1.3.1 Hệ thống mạng truy nhập hữu tuyến
Mạng ngoại vi hiện chủ yếu vẫn là cỏp đồng, cú thể là cỏp treo hay đi theo hệ thống cống bể cỏp kể kết nối thuờ bao điện thoại với tổng đài.
Hệ thống mạng truy nhập quang (GPON) hiện đang được triển khai phỏt triển mạnh tại cỏc thành phố lớn.
Hệ thống truy nhập tốc độ cao dựa trờn mạng cỏp đồng cú sẵn ADSL đó được hỡnh thành tại tất cả cỏc tỉnh thành.
3.1.3.2 Hệ thống mạng truy nhập vụ tuyến
Hiện hệ thống bao gồm hai cấu hỡnh chớnh là: điểm-đa điểm và mạch vũng thuờ bao vụ tuyến WLL. Phạm vi ỏp dụng chủ yếu là bổ sung cho hệ thống truy nhập cỏp đồng sử dụng tại cỏc trung tõm kinh tế lớn như Hà Nội và TP HCM; và là hệ thống truy nhập chớnh ở những vựng nụng thụn, vựng nỳi, vv nơi việc xõy dựng cỏp hữu tuyến gặp khú khăn
3.1.4 Cỏc mạng thụng tin khỏc
3.1.4.1 Mạng thụng tin di động
VNPT cú hai mạng di động là Vinaphone và MobiFone. Cả hai mạng đều sử dụng cụng nghệ GSM và hiện đó triển khai và hoàn thiện cụng nghệ 3G. Hiện nay, cả hai mạng Vinaphone và Mobifone đó khai trương cung cấp dịch vụ 3G với nhieuf dịch vụ được cung cấp như:Video call, Mobile TV, Mobile Internet, Mobile camera. Đối với cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng trờn mạng di động thỡ cả 2 mạng di động này đều giống nhau, phần lớn do đều được kết nối với cỏc nhà cung cấp dịch vụ nội dung trờn mạng di động: nhạc chuụng, đố vui, game, trũ chơi trỳng thưởng...
Cụng ty Vinaphone đó đưa vào khai thỏc chớnh thức dịch vụ 3G từ ngày 12/10/2009. Tớnh đến ngày 07/12/2009, trờn toàn mạng Vinaphone cú hơn 12.000 trạm BTS; 07 tổng đài cổng TSS và TSC tại Hà Nội, Tp.Hồ Chớ Minh và Cần Thơ với tổng dung lượng là 165.000 Erlang; 26 tổng đài MSS và MSC. Cụng ty Vinaphone đang thực hiện nõng cấp thờm 02MSC tại Hà Nội và Tp.Hồ Chớ Minh lờn MSS; thực hiện nõng cấp hệ thống NG-HLR tập trung lờn 60.000K để đỏp ứng năng lực xử lý 2G, 3G cho mạng lưới.
Dịch vụ chuyển vựng quốc tế: đó khai thỏc dịch vụ chuyển vựng chớnh thức với 199 đối tỏc/80 nước. Đối với dịch vụ GPRS đó khai thỏc với 86/43 (tăng 7 đối tỏc với cuối năm 2008).
Tớnh đến ngày 07/12/2009, tổng số mỏy đang hoạt động trờn mạng là 22.904.055.
Mạng di động VMS
Tớnh đến ngày 07/12/2009, trờn toàn mạng VMS cú hơn 12.000 trạm BTS; 37 tổng đài MSC với tổng dung lượng 23.600K.
Dịch vụ chuyển vựng Quốc tế: Đó khai thỏc chớnh thức với 183 đối tỏc/77 nước (tăng 32 đối tỏc so với 2008). Đối với dịch vụ GPRS đó khai thỏc với 60 đối tỏc/35 nước (tăng 25 đối tỏc so với cuối năm 2008).
3.1.4.2 Mạng Truyền số liệu và Internet
- Mạng TSL VIETPAC-X25: Đó chớnh thức ngừng cung cấp dịch vụ từ ngày 01/04/2009 do cụng nghệ cũ, khụng phự hợp nhu cầu hiện tại và khỏch hàng đó chuyển sang sử dụng dịch vụ VPN.
- Dịch vụ Frame Relay và VPN: Tổng dung lượng băng thụng quốc tế mạng Frame Relay là 50Mbps, kết nối cỏc đối tỏc quốc tế : NTT, SingTel, Reach, KDDI, Equant, KT, BT, CHT-I (HongKong, Singapore, Nhật, Đài loan). Năng lực mạng khụng tăng khụng đỏng kể so với năm 2008 do nhu cầu khụng phỏt triển thờm mà chuyển sang phỏt triển dịch vụ VPN. Dịch vụ VPN năm 2009 phỏt triển tốt tổng dung lượng băng thụng quốc tế đạt gần 1,5Gbps.
- Mạng Internet quốc tế: + Tổng dung lượng trờn 70 Gbps
+ Hiện đang triển khai mở thờm 04 STM16 qua POP Hong Kong (2xSTM-16), Singapore (2xSTM-16) của VNPT-G kết nối với mặt phẳng 2.
Thuờ bao Internet 1260 tăng rất ớt so với cỏc loại thuờ bao khỏc, tớnh đến hết ngày 06/12/2009 đạt 222.325, tăng 3100 thuờ bao so với cựng kỳ năm 2008.
- Hệ thống MAIL VNN:
Hoạt động ổn định. Đến nay đó mở rộng thờm 1triệu mailbox nõng tổng dung lượng lờn: 2.4 triệu mailbox. Hiện đang phục vụ hơn 2.1 triệu mailbox.
- Dịch vụ Mega VNN:
Tổng số thuờ bao Mega VNN trờn mạng tớnh đến ngày 6/12/2009 là: 2.005.149, tăng 744.033 thuờ bao so với cựng kỳ năm 2008;
- Dịch vụ FTTH: Tổng số thuờ bao FTTH trờn mạng là 7852
3.1.4.3 Mạng VoIP
Mạng VoIP quốc tế: gồm 2 mạng quốc tế hiện độc lập với nhau do VTI quản lý kết nối với cỏc đối tỏc quốc tế và lưu thoỏt lưu lượng qua tổng đài Toll. Mạng thứ nhất