1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
4.1.3. Mạng Internet
Mạng Internet của viễn thụng Hà Nội hiện tại dựa trờn hai loại hỡnh chớnh: - Mạng Internet tốc độ thấp dành cho cỏc thuờ bao truy nhập bằng phương
thức Dial up qua mạng PSTN, tốc độ tối đa 56Kb/s.
- Mạng Internet băng rộng dành cho cỏc thuờ bao truy nhập qua mạng xDSL với cỏc cụng nghệ ADSL (tốc độ tối đa hướng xuống 8Mb/s, hướng lờn 640Kb/s), SHDSL (tốc độ tối đa cả hai hướng 4,6Mb/s).
Hỡnh 4.3. Mạng Internet của viễn thụng Tp Hà Nội
4.2. Nhu cầu phỏt triển lờn MAN – NGN của thành phố Hà Nội
Địa bàn thành phố Hà Nội là trung tõm chớnh trị - hành chớnh quốc gia, trọng điểm về kinh tế - văn húa - xó hội và là một trong những đầu mối về khoa học kỹ thuật của cả nước. Vỡ vậy, tốc độ ứng dụng cỏc cụng nghệ mới trong viễn thụng cũng như cụng nghệ thụng tin tại Hà Nội là rất đa dạng và đũi hỏi chất lượng cao.
Càng ngày, việc sử dụng mạng mỏy tớnh làm việc trao đổi thụng tin đó trở thành hoạt động thụng thường của hầu hết cỏc doanh nghiệp, trường học, viện nghiờn cứu… Nhu cầu truyền số liệu tốc độ cao đó và đang xuất hiện dưới nhiều hỡnh thức, xuất phỏt từ nhiều đối tượng khỏc nhau như:
- Cỏc doanh nghiệp là cỏc nhà khai thỏc và cung cấp dịch vụ thụng tin – viễn thụng: Viettel, VNPT, FPT Telecom…
- Cỏc cụng ty, Tổng Cụng ty lớn cú nhu cầu và khả năng xõy dựng cỏc trung tõm dữ liệu, trao đổi thụng tin thường xuyờn qua mạng Ngõn hàng, bảo hiểm, tổ chức tài chớnh,…
- Cỏc tũa nhà cao ốc hoạt động dưới hỡnh thức trung tõm thương mại, trung tõm giao dịch, điểm cho thuờ văn phũng…, là cỏc điểm tập trung nhiều doanh nghiệp được cựng một chủ thể cung cấp mặt bằng và cỏc dịch vụ cơ bản như điện, nước , truyền thụng…
- Cỏc trường đại học, viờn nghiờn cứu, cụng viờn phần mềm, trung tõm mỏy tớnh, trung tõm truyền số liệu,…
Theo kờnh bỏn hàng truyền thống, dịch vụ truyền số liệu cú thể được cung cấp thẳng tới người dựng cuối cựng như cỏc trường học, viện nghiờn cứu, ngõn hàng, bảo hiểm, cụng ty thương mại… Tuy nhiờn trong điều kiện kinh doanh moiwsdichj vụ này cũng cú thể được bỏn lại thụng qua cỏc nhà khai thỏc hoặc cung cấp dịch vụ khỏc như cỏc doanh nghiệp viễn thụng mới, hoặc thụng qua cỏc đại lý bỏn lẻ dịch vụ như chủ đầu tư của cỏc cao ốc, khỏch sạn,…
Viễn thụng Hà Nội đó tiến hành điều tra lập danh sỏch cỏc doanh nghiệp (trong đú đặc biệt quan tõm tới cỏc Ngõn hàng, trung tõm thương mại, cỏc khỏch sạn, trung tõm phần mềm…), cỏc trường đại học, cỏc tũa nhà văn phũng, chung cư ,… trờn địa bàn Hà Nội.
Tương tự như cỏc doanh nghiệp lớn khỏc, viễn thụng Hà Nội cũng cú nhu cầu sử dụng mạng truyền số liệu tốc độ cao để kết nối cỏc trung tõm dữ liệu phục vụ hoạt động sản xuất kinh doanh của nội bộ đơn vị. Do khối lượng dữ liệu lớn, mức độ tin học húa và hàm lượng kỹ thuật của cụng việc cao, nhu cầu về băng thụng và độ tin cậy của hệ thống là rất lớn.
Tương tự như cỏc nhà cung cấp dịch vụ viễn thụng khỏc và đặc biệt là sau khi đưa hệ thống phõn tải và hệ thống mạng ADSL vào hoạt động thỡ nhu cầu kết nối đường trục đa điểm (cỏc node chuyển mạch ATM với nhau, cỏc điểm Access Server với POP, cỏc DSLAM với DSLAM hub, DSLAM hub với BRAS…) với tốc độ cao
cỡ nx100Mbps, thậm chớ cỡ nx1Gbps là rất lớn. Nhu cầu này sẽ càng cao khi cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng như Video on Demand, hội nghị truyền hỡnh…
Theo định hướng chung của Tổng cụng ty BCVTVN, viễn thụng Hà Nội đang tổ chức xõy dựng cấu trỳc mạng NGN Class 4-5 trờn địa bàn Hà Nội. Mạng NGN cú hạ tầng thụng tin hợp nhất dựa trờn cỏc ưu điểm của cụng nghệ chuyển mạch gúi, đỏp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu để triển khai cỏc dịch vụ một cỏch đa dạng và nhanh chúng. Để đạt được mục tiờu này, mạng NGN cần dựa trờn một nền tảng truyền dẫn chuyển mạch gúi cú băng thụng lớn cỡ nx1Gbps, đọ tin cậy lớn, khả năng kết nối linh hoạt.
4.3. Giải phỏp mạng MAN của một số nhà sản xuất 4.3.1. Giải phỏp của Cisco
Giải phỏp mạng MAN của Cisco dựa trờn cỏc thiết bị 10700 và 12000 với cấu trỳc mạng 2 lớp: Lớp Regional Metro và lớp Metro Access, cả hai đều được tổ chức theo cấu trỳc Ring. Với quy mụ trung bỡnh và nhỏ cỏc Internet multi-layer switch 10700 được dựng ở cả hai lớp mạng trờn. Với quy mụ mạng lớn hơn, cỏc multi-layer switch 12000 được dựng ở lớp Regional Metro để tăng khả năng chuyển tải lưu lượng. Do cỏc multi-layer switch này đều cú khả năng cross-connect và multi-ring terminal nờn chỳng sẽ làm luụn chức năng kết nối 2 lớp mạng.
Tại lớp tiếp cận khỏch hàng ngoài cỏc thiết bị switch và router truyền thống với khả năng cung cấp cỏc giao diện 10/100/1000Base-T, FE< GE… Cisco cũng cung cấp cỏc thiết bị họ LRE cho giao diện Ethernet trờn nền cụng nghệ VDSL.
Một nhược điểm quan trọng trong giải phỏp của Cisco là khả năng cung cấp đồng thời cỏc dịch vụ packet và TDM kộm. Để cung cấp cả giao diện TDM và Ethernet tại cựng một điểm , Cisco đề xuất.
Chạy hệ thống truyền dẫn trờn cỏc đụi sợi quang riờng biệt.
Chạy hai hệ thống truyền dẫn trờn cựng một đụi sợi quang thụng qua WDM.
Chạy thiết bị RPR/DPT trờn nền SDH cú sẵn.
Hỡnh 4.4. Kiến trỳc Ring lớp truy nhập
Hỡnh 4.6. Cấu trỳc logic mạng Metro của Cisco
Trong cỏc cấu hỡnh do Cisco đưa ra Distribution Layer và Core Layer thuộc lớp mạng lừi MAN (Metro core).
4.3.2. Giải phỏp của Nortel
Giải phỏp mạng MAN của Nortel dựa trờn thiết bị OPTera với cấu trỳc mạng 2 lớp: lớp Collector và lớp Access. Cỏc lớp dược kết nối thụng qua Pasport 8600 routing switch hoặc thụng qua kết nối trực tiếp back-to-back bằng giao diện Ethernet NNI của cỏc thiết bị mạng.
Lớp Collector sử dụng cụng nghệ RPR trờn Ring SDH với thiết bị OPTera 3500 cú khả năng cung cấp cỏc dịch vụ TDM, ATM và Ethernet ở cỏc giao diện STM-1, STM-4, 10/100Base-T, FE, GE.
Lớp Access được tổ chức dưới dạng cõy phõn nhỏnh hoặc Rinh giả tạo bởi cỏc thiết bị đấu nối chuỗi giỏp vũng . Tại lớp này sử dụng cỏc thiết bị OPTera 1200, 1400 và 1450, trong đú OPTera 1200 (với cỏc giao diện 10/100Base-T) thớch hợp cho việc cung cấp dịch vụ trong phạm vi gần; OPTera 1450 (với cỏc giao diện FE và SFP GBIC) thớch hợp cho việc phõn phối và tớch hợp dịch vụ ở cự ly xa hơn. OPTera 1400 (với cỏc giao diện 10/100Base-T và SFP GBIC) nằm vào khoảng trung gian của 2 thiết bị trờn.
Nortel khụng sản xuất cỏc thiết bị tiếp cận thuờ bao mà dựa vào cỏc nhà cung cấp khỏc để cung cung cỏc thiết bị này.
4.3.3. Giải phỏp của Siemens
Cho tới thời điểm hiện nay, Siemens đưa ra rất nhiều giải phỏp về cụng nghệ trong mạng MAN, cú thể kể ra cỏc cụng nghệ Siemens cung cấp như sau:
- Mạng Metro dựa trờn cụng nghệ Ethernet
- Mạng Metro dựa trờn cụng nghệ SDH thế hệ mới - Mạng Metro dựa trờn cụng nghệ RPR và DWDM
Đối với mạng MAN của thành phố Hà Nội, Siemens cú đưa ra giải phỏp SURPASS hiT cho mạng đa dịch vụ và tăng cường hiệu quả của mạng đụ thị. SURPASS hiT là giải phỏp mạng quang của Siemens để cung cấp cỏc dung lượng yờu cầu của mạng Metro và mạng lừi để truyền tải tất cả cỏc dịch vụ với hiệu quả cao nhất. Nú được đặc trưng bởi tớnh cú thể phõn cấp và tớch hợp liền với hạ tầng hiện tại, do đú tận dụng được đầu tư trước đõy.
Họ giải phỏp SURPASS hiT bao gồm cỏc giải phỏp về mụ hỡnh giỏm sỏt đa dịch vụ với SURPASS hiT 70xx và giải phỏp về mạng ghộp kờnh quang với SURPASS hiT 7500.
Về cốt lừi của cỏc giải phỏp đều như sau:
- Cụng nghệ mạng lừi dựa trờn cụng nghệ RPR/SDH/Ethernet, cụng nghệ thụng tin gúi sử dụng trờn mạng lừi là cụng nghệ IP.
- Cụng nghệ mạng truy nhập là nhiều loại cụng nghệ như TDM, ATM,Ethernet, xDSL… nhưng chủ yếu tận dụng khả năng ưu việt của cụng nghệ Ethernet.
Một số giải phỏp thiết bị của Siemens cú khả năng cross-connect và multi- ring nờn chỳng được dựng luụn làm chức năng kết nối giữa 2 lớp mạng.
Giải phỏp thiết bị SURPASS hiT 7500:
Giải phỏp SURPASS hiT 75xx dựa trờn 02 sản phẩm chớnh là SURPASS hiT 7500 và SURPASS hiT 7300. Cỏc sản phẩm mạng quang trong suốt SURPASS được cung cấp với 02 kiến trỳc (platform) hỗ trợ truyền tải thụng tin vựng đến thụng tin đi rất xa và cú dung lượng cao, kết hợp với cỏc bộ OADM cú thể cấu hỡnh từ xa (qua TMN) và khả năng quản lý cỏc đường nối mềm dẻo. Thờm vào đú, kiến trỳc SURPASS hiT 7500 và hiT 7300 được xõy dựng từ cấu trỳc module húa cú khả năng cho phộp dịch vụ phỏt triển đến khi kết thỳc vũng đời sản phẩm, dịch chuyển dich vụ từ vung đến cấu trỳc đường dài và sự biến đổi từ kiến trỳc điểm – điểm đến kiểu mạng quang hỗn hợp (mesh) mà khụng ảnh hưởng tới lưu lượng.
SURPASS hiT 7500 và hiT 7300 cựng với sự hỗ trợ dồn kờnh của bộ đổi kờnh dữ liệu quang (ODU – Optical Channel Data Unit) cung cấp cỏc dịch vụ trong suốt hoàn toàn trong khi vẫn duy khả năng điều khiển thụng tin cho việc giỏm sỏt tớn hiệu và thiết bị. Đặc tớnh này cực kỳ quan trọng cho cỏc ứng dụng của nhà khai thỏc dịch vụ để bảo vệ đầy đủ và thụng tin mào đầu trong suốt.
SURPASS hiT 7500 và hiT 7300 cung cấp đầy đủ cỏc bộ phỏt đỏp cú thể điều chỉnh được và cỏc bộ ghộp kờnh và cỏc đặc tớnh hoạt động tự động trờn hệ thống DWDM.
Như vậy, giải phỏp SURPASS hiT 75xx về cơ bản dựa trờn hệ thống DWDM (chủ yếu quan tõm đến cỏc thiết bị ở lớp vật lư – thụng tin quang) chứ khụng phải là giải phỏp thực sự thớch hợp cho cỏc dịch vụ MAN. Ngoài ra , giải phỏp dựa trờn cụng nghệ DWDM thực sự là cỏc giải phỏp dành cho mạng cú băng siờu rộng chứ khụng phải là mạng cung cấp trực tiếp dịch vụ băng rộng đến khỏch hàng. Như vậy, giải phỏp mạng SURPASS hiT 75xx khụng thớch hợp với cỏc yờu cầu của mạng MAN trờn địa bàn thành phố Hà Nội.
Giải phỏp SURPASS hiT 70xx:
Giải phỏp SURPASS hiT 70xx là giải phỏp vừa mạng lại dung lượng cao cho mạng đụ thị băng rộng và mạng lừi vừa là giải phỏp cú thể tạo ra nmangj cú thể chuyển tải tất cả cỏc loại dịch vụ với hiệu quả cao nhất. Nú được đặc trưng bởi tớnh phõn mức và tớch hợp liền khối với mạng hiện tại, do đú nú tận dụng được cỏc mạng lưới đó đầu tư trước đú.
Cỏc sản phẩm SURPASS hiT 70xx là kiến trỳc hoàn toàn thớch hợp cho đa dịch vụ đó được giới thiệu mở cỏc nhà cung cấp thiết bị mạng quang trờn thị trường. Nú là phần chủ chốt trong sự tiến húa từ mạng hiện nay lờn mạng tớch hợp với chi phớ để tiến húa được giảm tối thiểu.
SURPASS hiT 7300 và hiT 7020 thuộc về tài sản khỏch hàng phõn phối – bảo đảm tỏch bạch với cụng nghệ SDH – đa dạng dịch vụ kết nối Ethernet vớ dụ như mạng Mesh Intranet, cỏc ứng dụng kinh doanh video, cỏc mạng lưu trữ và cỏc ứng dụng truy nhập Internet.
Hỡnh 4.7. Cấu trỳc mạng Metro của Siemens
Như vậy, giải phỏp mạng MAN của Siemens dựa trờn họ thiết bị Surpass hiT với cấu trỳc mạng phõn lớp thành lớp Core là lớp Access, cả hai đều được tổ chức theo cấu trỳc Ring.
- Lớp Core sử dụng cụng nghệ RPR, chủ yếu dựng cỏc Multi – Sevice router hiT 70xx là thiết bị truyền dẫn đa chức năng, hỗ trợ cỏc giao diện TDM và RPR. Do cỏc hiT 7070 cú khả năng cross – connect và multi – ring terminal nờn chỳng sẽ làm luụn chức năng kết nối 2 lớp mạng.
- Lớp Access được tổ chức dưới dạng Ring, chủ yếu dựng cỏc Multi – Sevice router hiT 7050/7060. Cỏc hiT 7070/7050 đều cú khả năng cung cấp cỏc dịch vụ TDM, ATM và Ethernet ở giao diện STM-1, STM-4, 10/100Base-T, FE, GE.
- Tại lớp tiếp cận khỏch hàng, Siemens đưa ra giải phỏp dựng cụng nghệ khỏc dựa trờn cỏc sản phẩm hiT 7030/7020.
4.3. Cấu trỳc và cỏc giải phỏp xõy dựng mạng MAN cho viễn thụng Hà Nội
4.3.1. Cấu trỳc mạng
Căn cứ vào hiện trạng hệ thống cỏp quang nhà trạm hiện cú, mạng MAN của viễn thụng Hà Nội được tổ chức theo cỏc cấp chớnh:
- Cấp I: Tổ chức theo cỏc vũng cỏp quang trục hiện cú trờn địa bàn thành phố, với cỏc node tập trung chủ yếu đặt cựng vị trớ với cỏc tổng đài host của mạng điện thoại. Cấp mạng này tạo thành vũng đường trục cung cấp kết nối giữa cỏc vựng phục vụ khỏc nhau trờn toàn thành phố. Protocol stack trờn mạng cấp I là IP/MPLS/RPR/Fiber.
- Cấp II: Tổ chức theo cỏc vũng cỏp quang hiện cú trờn địa bàn thành phố, với cỏc node mạng tập trung chủ yếu đặt cung vị trớ với cỏc tổng đài vệ tinh của mạng điện thoại. Cấp mạng này cung cấp kết nối giữa cỏc điểm truy nhập trong cựng một vựng phục vụ. Tựy theo phõn bố của khỏch hàng mà từ cỏc node trờn cấp mạng này cú thể kết nối trực tiếp tới lớp thiết bị đặt tại vị trớ của khỏch hàng. Protocol stack trờn mạng cấp II là IP/Ethernet /Fiber.
- Cấp tiếp cận khỏch hàng: Tổ chức theo cấu trỳc cõy kết nối từ cỏc node nằm trờn cỏc vũng cấp II tới vị trớ của khỏch hàng. Protocol stack trờn mạng cấp III là IP/Ethernet /(Fiber, Copper, Wireles…).
Do tớnh chất đa dạng ở lớp vật lý qua giao diện Ethernet, cỏc kết nối ở cấp II cú thể được cung cấp thụng qua nhiều hỡnh thức: cỏp quang, cỏp diện thoại, UTP- Cat5,Wireless… Tựy thuộc vào mật độ thuờ bao tại từng khu vực, khoảng cỏch từ khu vực đú tới điểm cấp II gần nhất, khả năng đặt thiếu bị tại địa điểm của khỏch hàng… và căn cứ vào cỏc đặc tớnh kỹ thuật của từng phương thức kết nối, Viễn thụng Hà Nội sẽ lựa chọn hỡnh thức kết nối cụ thể cho từng trường hợp như sau:
Phương thức Tốc độ Khoảng cỏch UPT-Cat5 100 Mbps ~ 100m Wireless ~ 10 Mbps ~ 100m xDSL Dưới 100Mpbs Dưới 3Km Cỏp quang 1 Gbps ~ 10Km Bảng 4.1. Cỏc hỡnh thức kết nối
Do mạng cỏp điện thoại (PSTN hoặc private PBX) đó săn sàng ở tất cả cỏc địa điểm của khỏch hàng tiềm năng, xDSL sẽ là giải phỏp được ưu tiờn cho lớp mạng cấp II. Tựy theo nhu cầu của khỏch hàng mà cú thể triển khai nhiều dạng xDSL như:
- VDSL: Điểm hạn chế của CSDL là tốc độ suy giảm nhanh theo khoảng cỏch; đường truyền VDSL tốc độ 26 Mb/s chỉ cú thể kộo dài tới khoảng cỏch 300m. Trong trường hợp đặt thiết bị tại địa điểm của khỏch hàng cú PBX, đõy sẽ là giải phỏp thớch hợp nhất.
- SHDSL: DSL cú tốc độ đối xứng tối đa là 4,6 Mb/s với khoảng cỏch lờn tới 3km.
- Trong trường hợp khoảng cỏch tới địa điểm khỏch hàng xa hơn hoặc nhu cầu băng thụng ngoài khả năng phục vụ của xDSL, cỏp quang sẽ là phương tiện chớnh để tiếp cận khỏch hàng. Tựy theo giải phỏp thiết bị của nhà cung cấp(Shost Reach, Medium Reach, Long Reach…) khoảng cỏch phục vụ của đường truyền quang cú thể khỏc nhau nhưng núi chung để đảm bảo kết nối khỏch hàng trong phạm vi phục vụ của một tổng đài vệ tinh. Nhược điểm cơ bản của cỏp quang là đũi hỏi đầu tư lớn, trong một số trường hợp việc triển khai sẽ gặp rất nhiều khú khăn do liờn quan tới việc đào đường, xõy dựng hệ thống cống bể…
- Cỏp UTP-Cat5 được sử dụng ở chặng cuối cựng tiếp cận thiết bị của khỏch