1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
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 hàng trong một số tỡnh huống cụ thể. Nhược điểm cơ bản của cỏp UTP-Cat5 là khoảng cỏch phục vụ quỏ ngắn, chỉ thớch hợp với trường hợp khi thiết bị cảu nhà cung cấp được đặt trong địa điểm của khỏch hàng, tuy nhiờn nú cú ưu điểm là khụng đũi hỏi thờm một cấp thiết bị chuyển đổi, do vậy rất thuận tiện cho việc kờt nối.
- Truy nhập vụ tuyến cũng cú thể được sử dụng ở chặng cuối cựng tiếp cận thiết bị của khỏch hàng, đặc biệt là đối với khỏch sạn, cao ốc… Truy nhập vụ tuyến cú cựng nhược điểm như UTP-Cat5 song nú phự hợp với cỏc đối tượng khỏch hàng cao cấp cú nhu cầu sử dụng đầu cuối di động.
Để đảm bảo độ linh hoạt và chủ động trong việc cung cấp dịch vụ, cỏc thiết bị outdoor (quang và điện) sẽ được ưu tiờn xem xột trong quỏ trỡnh triển khai mạng.
4.3.2. Yờu cầu kỹ thuật
- Cỏc node cấp I (lớp Core): Năng lực xử lý tối thiểu 128Gbps. IP/MPLS/RPR(10Gbpsx2).
- Cỏc node cấp II (Lớp Aggregation): Sẵn sàng hỗ trợ cỏc giao diện IP/100- 1000BaseT, FE, GE, STM-1.
- Cấp tiếp cận thuờ bao (Lớp Access): Sẵn sàng hỗ trợ cỏc giao diện IP/10- 100BaseT, FE, xDSL.
4.3.3. Giải phỏp quỏ độ xõy dựng mạng MAN-NGN
Trong thời gian quỏ độ, vấn đề cốt lừi là nhà cung cấp dịch vụ phải cú giải phỏp dung hũa giữa cỏc cụng nghệ, thiết bị, dịch vụ cung cấp đến người sử dụng, cỏc giao diện người sử dụng cũ và mới, đảm bảo hoạt động thụng suốt và khụng gõy ảnh hưởng đến người sử dụng. Một số nguyờn tắc trong thời gian quỏ độ là:
- Mạng phải đỏp ứng được cỏc yờu cầu về dịch vụ hiện tại và cỏc dịch vụ viễn thụng thế hệ mới, đảm bảo dịch vụ được cung cấp tới khỏch hàng khụng bị giỏn đoạn (non stop).
- Đảm bảo được tớnh tương thớch, khả năng liờn thụng giữa cỏc mạng dựng cụng nghệ cũ và mới.
- Mạng cú cấu trỳc đơn giản, độ linh hoạt và tớnh sẵn sàng cao, khả năng tồn tại mạnh.
- Việc thay đổi cấu trỳc mạng được tiến hành từng bước, tận dụng hết những thiết bị trờn mạng PSTN, DDN hiện cú.
Trờn cơ sở cỏc nguyờn tắc của thời gian quỏ độ và nhu cầu phỏt triển mạng MAN, viễn thụng Hà Nội lựa chọn phương hướng xõy dựng mạng lừi trước và tận dụng, cải tạo dần mạng hiện cú theo hướng NGN.
Định hướng trong thời gian quỏ độ:
- Cỏc dịch vụ là cỏc nhõn tố thỳc đẩy sự tiến húa mạng.
- NGN khụng đơn thuần là truy nhập băng thụng rộng nhưng nú là nhõn tố thỳc đẩy cỏc dịch mới tạo ra lợi nhuận.
- Dịch vụ thoại trong thới gian tới vẫn là dịch vụ quan trọng đem lại doanh thu, lợi nhuận cao, vỡ vậy mạng NGN cần xõy dựng dựa trờn cả dịch vụ thoại mặc dự về cụng nghệ thực hiện, cung cấp dịch vụ đó thay đổi.
4.4. Xõy dựng mạng MAN cụ thể của viễn thụng Hà Nội
Ngoài những nguyờn tắc và định hướng đó nờu ở trờn, theo đặc thự mạng viễn thụng của thành phố Hà Nội cú cỏc vấn đề cần quan tõm sau:
- Mạng viễn thụng Hà Nội gồm nhiều mạng riờng rẽ như mạng chuyển mạch truyền dẫn cho PSTN, mạng DDN dựng cụng nghệ ATM, và PCM, mạng Internet với cả hỡnh thức thuờ bao băng hẹp truy nhập qua PSTN lẫn thuờ bao băng rộng xDSL.
- Cỏc dịch vụ cũ và mới đan xen phức tạp.
- Để tận dụng được cơ sở hạ tầng hiện cú đũi hỏi giải phỏp hết sức mềm dẻo và cú tớnh chất thớch nghi cao vỡ trờn mạng hiện tại cú rất nhiều thiết bị của cỏc hóng khỏc nhau về chuyển mạch như CISCO, Alcatel, NEC, Siemens, Ericsson…
- Tiến húa lờn NGN khụng chỉ là chỳ trọng đến giải phỏp chuyển PSTN lờn NGN mà cũn phải đảm bảo kết hợp với việc xõy dựng mạng core MAN – NGN mới kết hợp cung cấp nhiều loại dịch vụ trong đú cú thoại, dữ liệu… - Cỏc loại hỡnh truy cập cần phải linh hoạt và đảm bảo thuận tiện nhất cho người sử dụng, người sử dụng khụng bắt buộc phải chuyển đổi thiết bị của họ. Nhiều loại hỡnh truy nhập như băng hẹp/ băng rộng, truy nhập TDM hay truy nhập IP, truy nhập vụ tuyến hay truy nhập hữu tuyến đều phải được hỗ trợ và cung cấp cho khỏch hàng theo yờu cầu.
Trờn cơ sở những phõn tớch nờu trờn, định hướng của mạng viễn thụng Hà Nội sẽ hướng tới cấu hỡnh chung tổng thể của mạng như sau:
Hình 4.8. Mụ hình mạng Metro của viờ̃n thụng Hà Nụ̣i
Để triển khai theo mụ hỡnh định hướng này, giải phỏp theo từng bước đối với mạng viễn thụng của thành phố Hà Nội như sau:
Xõy dựng mạng lừi dựa trờn nền IP – đõy chớnh là giải phỏp mạng MAN ở Hà Nội đó được nờu trờn. Mạng MAN sẽ đúng vai trũ là mạng lừi và tiến tới truyền tải mọi lưu lượng của cỏc dịch vụ thoại, dữ liệu phỏt sinh trờn mạng viễn thụng Hà Nội. Nú cũng đúng vai trũ nền tảng trong việc phỏt triển cung cấp cỏc gúi dịch vụ trờn nền IP tới cỏc khỏch hàng. Mạng lừi IP sẽ dựa trờn ring quang với cụng nghệ RPR, lớp Acces là cỏc vũng ring cấp 2 với cụng nghệ Ethernet, tại lớp tiếp cận khỏch hàng cú thể sử dụng nhiều loại giao diện khỏc nhau như xDSL, cỏp quang, cỏp xoắn…Trong thời gian đầu, cỏc dịch vụ data, truyền số liệu, truy nhập Internet băng thụng rộng sẽ được ưu tiờn triển khai trước trờn mạng lừi IP này do đặc tớnh thuận lợi về cụng nghệ và bản chất dịch vụ dữ liệu. Trong thời gian đầu xõy dựng mạng lừi IP, vấn đề cốt lừi là phải cú cỏc giải phỏp nhằm đảm bảo QoS của mạng để chuẩn bị cho cỏc bước sau. Tối ưu húa mạng PSTN với việc nõng cấp cỏc tổng đài
về khả năng xử lý và dung lượng phục vụ, đảm bảo cung cấp cỏc dịch vụ thoại trong thời điểm hiện tại và phỏt triển trong thời gian ngắn trước mắt, giảm tối đa số phần tử trờn mạng. Cỏc dịch vụ thoại trong thời gian này vẫn hoạt được xử lý và thực hiện trờn mạng PSTN độc lập.
Hỡnh 4.9. Thiết bị truy nhập IP cho mạng thế hệ sau
Phỏt triển mạng truy nhập dựa trờn nhiều loại hỡnh cụng nghệ truy nhập từ cỏc loại giao diện thuờ bao cũ – TDM và mới – IP, truy cập băng thụng rộng, truy nhập khụng dõy phự hợp với nhu cầu của nhiều loại đối tượng khỏch hàng, tận dụng năng lực của mạng lừi IP. Thời điểm hiện tại, viễn thụng Hà Nội mới chỉ cú mạng truy nhập qua đụi dõy cỏp đồng thuờ bao là chớnh, mạng xDSL vẫn cũn đang trong giai đoạn đầu phỏt triển, chưa tương xứng với tiềm năng hiện cú trờn mạng, cỏc mạng truy nhập khụng dõy như Wifi, Wimax mới chỉ mới ở dạng thử nghiệm ban đầu. Khi triển khai bước này thỡ cỏc lưu lượng dữ liệu, lưu lượng Internet đó chuyển