giải pháp của một số hãng cho mạng truy nhập tiến đến ngn

♦ Giải pháp Attane truy nhập đa dịch vụ cho mạngtrục NGN Trong giải pháp này toàn bộ các ứng dụng thoại và dữ liệu đều được tập trung vào mạng lõi NGN, các ứng dụng thoại nếu đến đích nằ

GIẢI PHÁP CỦA MỘT SỐ HÃNG CHO MẠNG TRUY

NHẬP TIẾN ĐẾN NGN

1 GIẢI PHÁP CỦA SIEMENS VỚI MẠNG TRUY NHẬP

1.1 Giới thiệu chung

Giải pháp SURPASS và ATTANE là hai giải pháp tổng thể cho mạng thế hệ sau của Siemens

Hình 1: Giải pháp mạng NGN của SIEMENS

NGN - Surpass & Attane

IP (or ATM) network

BICC SIGTRA N

BICC SIGTRA N

MGCP/H248 MEGACO

MGCP/H248 MEGACO

PSTN / ISDN

SS7

S S 7

S T P

MGCP/H248 MEGACO

C7/IP SIGTRA N

C7/IP SIGTRA N

C7/IP SIGTRA N

C7/IP SIGTRA N

Management ISP Contend provider

Corba, SNMP, API, PINT

SURPASS hiS

SURPASS hiQ SURPASS HiR

SURPASS hiQ

SURPASS HiR

SURPASS hiS

Trong đó giải pháp ATTANE là giải pháp cho truy nhập đa dịch vụ

1.1.2 Giải pháp Attane

♦ Giải pháp Attane quá độ

Giải pháp Attane này hỗ trợ toàn bộ các giao diện truy nhập xa như VoDSL, ADSL/SDSL, ISDN-BA, v.v và tách riêng các ứng dụng thoại và truyền dữ liệu đưa vào các mạng trục riêng biệt (mạng TDM và mạng lõi NGN)

Nguyên tắc hoạt động được biểu diễn trong hình 2

Hình 2: Giải pháp Attane quá độ

Giải pháp này được áp dụng trong thời kỳ quá độ lên mạng thế hệ sau, trong giai đoạn chuyển tiếp này đồng thời tồn tại cả mạng thoại TDM và mạng ATM/IP, mạng ATM/IP chưa xử lý các ứng dụng thoại

♦ Giải pháp Attane truy nhập đa dịch vụ cho mạngtrục NGN

Trong giải pháp này toàn bộ các ứng dụng thoại và dữ liệu đều được tập trung vào mạng lõi NGN, các ứng dụng thoại nếu đến đích nằm ở trong mạng PSTN/ISDN sẽ được mạng lõi định tuyến sang PSTN Báo hiệu giữa các thiết bị truy nhập và MGC sử dụng giao thức MGCP/ACP.Hình 3 minh hoạ kiến trúc cho giải pháp:

hiA7100, hiA7300

ATM/IP Network

hiA7100, hiA7300

TDM Network VoDSL

LL HDSL

LL Fiber ATM/FR LL/CES

S wi tc h

Thoại Thoại

Attane hiA7500

IP Network

Media Gateway Controller Signaling Gateway Call Feature Server

Voice and Data

Voice and Data

LL HDSL

LL Fiber ATM/FR LL/CES Attane hiA7500

NetManager

SS7

SURPASS hiG

S wi tc h

PSTN / ISDN

S T P

MGCP

Voice

Trunk

Hình 3: Giải pháp Attane truy nhập đa dịch vụ cho mạng xương sống NGN

Giải pháp này được áp dụng khi mạng thế hệ sau đã hoàn tất, trong giai đoạn này đồng thời tồn tại cả mạng thoại TDM và mạng ATM/IP, phần lớn lưu lượng lúc này đi qua mạng trục ATM/IP, mạng TDM tồn tại nhưng không được mở rộng, chiếm lưu lượng nhỏ

1 Attane hiA là dòng sản phẩm truy nhập đa dịch vụ thoại và băng rộng được bổ sung

thêm các dịch vụ Leased Line

2 Attane FastLink là dòng thiết bị truy nhập cho bất cứ mạng trục nào

Attane FastLink là hệ thống truy nhập đa dịch vụ mở cho thoại, dữ liệu băng rộng và các dịch vụ Leased Line Khả năng mở rộng cao cho phép phát triển mạng theo từng bước với chi phí thấp trong khi xây dựng mạng khởi điểm

3 Attane XpressLink Là dòng thiết bị truy nhập băng rộng đa dịch vụ.

Attane XpressLink là sự đổi mới của DSLAM cung cấp các dịch vụ ATM, IP băng rộng qua các đường thoại có sẵn Kiến trúc DSLAM mềm dẻo cung cấp các Card DSL tích hợp cao cho ADSL, SDSL và đáp ứng được các công nghệ DSL trong tương lai như VDSL

4 Attane XpressPass là dòng thiết bị tập trung băng rộng đa dịch vụ

Attane XpressPass là bộ tập trung băng rộng đa dịch vụ với các đặc tính quản lý lưu lượng tiên tiến Attane XpressPass cũng hoạt động như một tổng đài chuyển mạch truy nhập đa dịch vụ, cung cấp nhiều giao diện dịch vụ, tốc độ truyền dẫn, và giao thức

5 Attane WALKair là hệ thống truy nhập băng rộng không dây điểm-đa điểm.

Attane WALKair được thiết kế để hỗ trợ các giải pháp tối ưu cho các ứng dụng băng rộng Attane WALKair dễ dàng nâng cấp và do đó luôn đáp ứng được những nhu cầu ngày càng tăng cho các dịch vụ băng rộng, khả năng truyền dẫn lên tới 4Mbps cho một khách hàng

Nâng cấp từ DLU sang hiA7100

HiA7100 có thể được nâng cấp từ DLU sang bằng cách cắm thêm các card phụ trợ như card PHub hay Card xDSL lên các khung DLU của EWSD Tuỳ thuộc vào loại khung DLU nào sẽ có các giải pháp nâng cấp khác nhau

Sơ đồ nâng cấp như trong hình 4

+

DLU

DL U

xDSL Card PHub Card

DLU

HiA7100

Hình 4 : Nâng cấp từ DLU lên hiA7100

Sơ đồ nâng cấp cụ thể từ DLU lên HiA7100 như sau:

Nâng cấp từ DLU-A, B, E lên hiA7100 cho số lượng người sử dụng xDSL nhỏ

Hình 5 : Nâng cấp từ DLU-A lên hiA7100

Các ưu điểm của phương pháp nâng cấp này:

 Cung cấp các dịch vụ một cách nhanh chóng trên các khung đã có như khung B, C,

Packet Hub

xDSL cards

Frame B

Basic Frame A Fuse Panel & Cabling

Cabling

Nâng câp từ các DLU loại mới (DLU - I , DLU-J) cho số lượng người sử dụng xDSL lớn

Hình 6 : Nâng cấp từ DLU-I,J lên hiA7100

Các ưu điểm của phương pháp nâng cấp này:

 Cung cấp các dịch vụ đòi hỏi lưu lượng cao trên các khung DLU I và DLU-J

 Các khung loại I và J hỗ trợ tới 176 người sử dụng ADSL

 Cung cấp các ứng dụng Central Office và các ứng dụng DLU kéo dài

Các slots có thể sử dụng cho các card thuê bao hoặc cho các Packet Hub

Frame J

 Khả năng chuyển mạch lên tới 50.000 thuê bao ISDN/POTS

 Phân tải lưu lượng Internet qua các RAS Gateway

Hình 7 : SURPASS hiA7300

Nâng cấp từ DLU sang hiA7300

HiA7300 có thể được nâng cấp từ DLU của EWSD giống như với hiA7300

1.2.2.3 SURPASS HiA 7500

Khả năng của HiA7500:

 Các dịch vụ ISDN/POTS

S S 7

S T P

PSTN / ISDN TDM Network

IP / ATM Network

ASU

RAS Gateway

Universal Access

S wi tc h

ACP

 Truy nhập tốc độ cao dựa trên các công nghệ xDSL (truyền đồng thời thoại và dữ liệu)

 Các kết nối Leased Line qua truy nhập cáp đồng và cáp quang (HDSL/WDM)

 Khả năng chuyển mạch lên tới 50.000 thuê bao ISDN/POTS

 Phân tải lưu lượng Internet qua các RAS Gateway

 Sử dụng các mạng trục TDM và.IP/ATM một cách tối đa bằng các VoIP và VoATM Gateway

 Quản lý tích hợp với SURPASS HiQ

 Tích hợp trong suốt với môi trường TDM cho phép nâng cấp, phát triển mạng với các công nghệ NGN

 Hỗ trợ tát cả các đặc tính của thoại tương thích với EWSD

Hình 7 : SURPASS hiA7500

Nâng cấp từ DLU sang hiA7500

HiA7500 có thể được nâng cấp từ DLU của EWSD giống như với hiA7100

1.3 Giải pháp giảm lưu lượng tải cho PSTN

 Lưu lượng dịch vụ Internet tương đối cao

 Giảm lưu lượng Internet qua mạng PSTN bằng 2 giải pháp chính:

o Tổ chức nút truy nhập DSLAM (xem hình 2)

o Tổ chức các Media Gateway SURPASS hiG: kết nối với các tổng đài nội hạt qua trung kế E1 Kết nối mạng IP bằng các trung kế tốc độ cao, điều khiển qua MGCP/Megaco (xem hình 8)

S S 7

S T P

PSTN /

IP / ATM Network

ASU Gateway Units

Universal

Access

SURPASS hiQ

S wi tc h

MGCP/ACP

trunk trunk

SS7 MEGACOMGCP/

SURPASS hiQ 9200Media Gateway Controller

SURPASS hiGMedia Gateway

SS7

7

SURPASS hiS 700Stand-alone STP(optional)

SURPASS hiQ 10AAA Server

RADIUS

IPBack-boneRAS

Switch

RAS

Hình 8: Triển khai mạng Internet tốc độ cao.

1.4 Giải pháp mạng truy nhập Hà nội.

1.4.1 Bước 1: xây dựng mạng cung cấp dịch vụ truy nhập

Internet tốc độ cao

 Lắp đặt 3 thiết bị truy nhập tại các khu vực như sau:

o HiA7100 tại khu vực Kim liên, Thượng đình, Ô Chợ dừa (quận Đống đa)

Sử dụng các kênh ATM nxE1 qua hệ thống truyền dẫn kết nối đến thiết bị chuyển mạch BRAS trước khi vào mạng Internet Lưu lượng thoại được tách ra và chuyển đến các tổng đài EWSD trong khu vực

o HiA7300 tại khu vực quận Hai Bà Trưng cung cấp dịch vụ Internet, kết nối với thiết bị chuyển mạch BRAS qua các kênh truyền dẫn SDH Dịch vụ thoại.đựoc cung cấp bình thường từ các tổng đài trong khu vực

o Khu vực quận Hoàn kiếm: sử dụng XpressLink

 Lắp đặt thiết bị chuyển mạch (được gọi là BRAS) và các Server cung cấp dịch vụ Hình sau mô tả cấu trúc mạng bước 1

E3/STM1 ATM

HiA7300

XPress Link

BRAS

Services Servers

Hình 9: Bước 1 triển khai dịch vụ Fast Internet tại Hà nội.

1.4.2 Bước 2: triển khai rộng khắp

 Tăng số lượng thiết bị truy nhập dòng HiA7xxx (xem hình 10)

 Tăng thêm các tổng đài ATM tại mỗi vòng Ring (3 vòng) và thay thế tổng đài ATM truy nhập thành tổng đài chuyển mạch biên (MPLS Multiervice Switch)

 Tăng số lượng tổng đài truy nhập ATM tại các nút có triển khai HiA7xxx trong cả

3 vòng Ring (xem hình 11)

 Triển khai mới các RouterSwitch tại nút chính trên vòng ring của quận Đống đa

định rõ ràng vần đề sau đây: Nâng cấp tổng đài EWSD (khối DLU) để cung cấp

truy nhập đa dich jvụ cho thuê bao hay sử dụng các khối DLU (như khối riêng biệt) để tạo ra các thiết bị truy nhập kiểu HiA Trong trường hợp nâng cấp tổng

đài chưa thấy đặt vấn đề nâng cấp phần mềm và quản lý kèm theo khi nâng cấp tổng đài EWSD hiện tại Khi mạng tiếp tục phát triển cần triển khai các softswitch (điều khiển trong giải pháp của SIEMENS là các SURPASS HiQ) thì vấn đề kết nối với các tổng đài EWSD đã nâng cấp như thế nào? Cần lưu ý SIEMENS sử dụng giao thức MGCP có một số điểm khác biệt so với MEGACO (H.248) được MSF đề xuất sử dụng cho các tổng đài đa dịch vụ

 Về thiết bị truy nhập: sử dụng các thiết bị dòng HiA7xxx tuỳ thuộc dung lượng khách hàng cần phục vụ

 Về giải pháp cung cấp dịch vụ Internet tốc độ cao: đã có giải pháp cho mạng truy nhập, mạng trục Internet tốc độ cao.

 Về giải pháp cung cấp truy nhập tại Hà nội: đã có giải pháp cụ thể theo 4 bước: thực hiện với các tổng đài EWSD tại Hà nội, triển khai rộng trên toàn dịa bàn Hà nội, thúc đẩy triển khai các XDSL với các tổng đài (nút) chuyển mạch gói, cuối cùng là chuyển toàn bộ sang NGN với mạng trục ATM/IP

E1/E3

Truy nhập ATM E3/STM1 ATM VP

Hình 10: Bước 2: triển khai rộng khắp.

SDH/DWDM

Router biên lớn

Băng tần

lớn, lưu

Chuyển chức năng th nh à BBRAS

Hình 11: Bước 3: Thúc đẩy phát triển xDSL

 Một số vấn đề cần lưu ý

o Giao thức điều khiển MGCP hay Megaco (H.248)

o Giải pháp quản lý thiết bị truy nhập trong các bước triển khai Cần thiết lập một mạng quản lý cho các thiết bị này hay tích hợp chức năng quản lý trong hệ thống quản lý của SIEMENS.?

o Chi phí cho việc nâng cấp, triển khai?

2 GIẢI PHÁP MẠNG THẾ HỆ SAU CỦA ALCATEL

Cấu trúc NGN được biểu diễn trong mô hình sau:

Hình 12: Cấu trúc mạng NGN

Mạng NGN phân chia thành 4 lớp: Lớp dịch vụ, lớp điều khiển, lớp media, lớp truyền tải

và truy nhập Các khối chức năng chính trong NGN bao gồm: Các server ứng dụng, Softswitch (Call-Server), Switch-Router và Media Gateway

Mạng NGN sử dụng công nghệ gói để truyền tải thoại và dữ liệu Tại lớp Media, các gateway được đưa ra để thích nghi thoại với media khác trong mạng truyền tải gói Các media gateway được sử dụng làm giao diện với các thiết bị sử dụng khác (RGW - Residential Gateway), mạng truy nhập (Access Gateway-AGW), hoặc với PSTN (Trunk Gateway-TGW) Riêng các media server thực hiện một loạt các chức năng chẳng hạn

Lớp Media Lớp điều khiển Lớp dịch vụ mạng

Các thuê bao gia đình

Các thuê bao

di động Lớp truy nhập v truy à ền tải

Lớp truy nhập v truy à ền tải

như cung cấp các âm mời quay số hoặc các âm thông báo, phát triển các dịch vụ mới giá trị gia tăng.

Giao diện mở của cấu trúc mới cho phép nhanh chóng đưa ra các dịch vụ mới Đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc đưa ra mô hình kinh doanh mới

Alcatel đưa ra 6 bước cơ bản trong tiến trình chuyển sang NGN

1 Với mạng PSTN hiện hành, các cuộc truy nhập Internet thông qua thiết bị DSLAM Giảm tải cho mạng PSTN

2 Hợp nhất PSTN và hội tụ dữ liệu: phát triển VoDSL cung cấp dịch vụ thoại qua mạng chuyển mạch gói (ATM/IP) trên cơ sở phát triển Litespan Sử dụng BRAS để kết nối mạng trục ATM/IP

3 Thoại qua Packet Trunking: Bổ sung them TGW (Trunk gateway) cho E10 MM để kết nối mạng ATM/IP AAL2 được sử dụng cho thoại Triển khai Softswitch trong mạng chuyển tiếp

4 Thoại qua Packet cho truy nhập/dịch vụ nội hạt: hoàn thiện triển khai softswitch trên mạng nội hạt và trasit triển khai MGC tại E10 MM nội hạt Mở rộng mạng gói đến nút truy nhập thông qua các AGW Tiếp tục hoàn thiện phối hợp báo hiệu C7 với các giao diện báo hiệu SIGTRAN, H.248, H.323/SIP riển khai VoP AGW sử dụng H.248

5 Triển khai ra các dịch vụ Multimedia trên cơ sở phát triển các ứng dụng Multimeđia tại các server (MMAS) Mạng truyền tải và truy nhập coi như ổn định

Alcatel 1000 MM

TGW UNIX Server

Băng hẹp Băng rộng

Hình 13: Nâng cấp Alcatel 1000 lên Alcatel 1000 MM.

Việc nâng cấp thiết bị chuyển mạch TDM của Alcatel (ALcatel 1000) để sử dụng trong mạng NGN có thể đựoc thực hiện theo phương án sau:

 Bổ sung gateway thoại qua dữ liệu (VoP GW) (tích hợp hoặc kết nối bên ngoài) theo IP hoặc ATM và ma trận chuyển mạch băng rộng (BB-Matrix) dựa trên công nghệ gói vào thiết bị Alcatel 1000 Cần lưu ý nâng cấp phần mềm tương ứng

 Chuyển đổi toàn bộ Alcatel 1000 thành Alcatel 1000 MM hoạt động như một phần

tử chuyển mạch trong NGN - hoặc là softswitch (ứng dụng loại 4/5) hoặc là cổng

MG điều khiển bởi softswitch

Một vấn đề quan trọng mà Alcatel đề cập đến trong quá trình chuyển đổi sang NGN là vấn đề chuyển tải (giảm) cho PSTN Thực tế hiện nay cho thấy lưu lượng Internet (dial-up) phát triển rất nhanh, hơn nữa những kết nối Internet này chiếm thời gian trung bình lớn hơn rất nhiều so với cuộc gọi thoại Vì vậy, tải của các hệ thóng chuyển mạch TDM tăng lên rất nhiều

Giải pháp của Alcatel để giải quyết vấn đề này như sau:

 Giải pháp 1: Sử dụng thiết bị chuyển mạch Softswitch Alcatel 5424 CSG (Call signalling Gateway) kết hợp 7410 RAS (Remote Access Server) Các cuộc gọi Internet (Dial-up) được định tuyến sang 7410 RAS và chuyển sang mạng ATM/IP Lưu lượng trasit qua PSTN không xuất hiện Tuy nhiên giải pháp này không giải quyết được vấn đề lưu lượng tại các tổng đài nội hạt

 Giải pháp 2: giảm tải PSTN qua truy nhập băng rộng sử dụng công nghệ xDSL Các thiết bị DSLAM được sử dụng để tách lưu lượng thoại và phi thoại từ thuê bao đến các mạng khác nhau Như vậy, tổng đài nội hạt TDM sẽ giảm được tải dịch vụ Internet

7410 RAS Softswitch

Transit Ex

IP Softswitch

Trung kế riêng Softswitch

DSLAM Softswitch

x DSL Softswitch

Hình 14: Giải pháp giảm tải PSTN.

2.4 Các dòng thiết bị truy nhập đa dịch vụ

Nút truy nhập đa dịch vụ Alcatel cho phép khả năng tích hợp thoại và số liệu băng rộng, băng hẹp Nút truy nhập đa dịch vụ này có thể được triển khai ngay trong giai đoạn hiện nay.Các dịch vụ được kết nối qua các cổng sau:

 Thoại: V5.x

 Băng rộng: giao diện ATM

Các sản phẩm chủ yếu của Alcatel trong mạng truy nhập NGN được thể hiện trong hình 15 bao gồm

Alcatel 1000

TGW

RGW

Alcatel 7300 IAD

AGW phân tán

AGW tập trung

o Kết nối đến LVG (Loop Voice Gateway) bằng AAL2 Từ LGV đến tổng đài nội hạt bằng V5.2.

o Phát triển LGV sang dạng MG điều khiển bởi Softswitch, loại bỏ kết nối qua V 5.2 Sử dụng TGW để kết nối đến PSTN

2.5 Những nhận xét và kết luận

 Việc phân chia cấu trúc mạng theo 4 lớp của Alcatel về cơ bản phù hợp với các hãng khác và với cấu trúc chung đề xuất cho mạng NGN của Việt nam

 Quá trình tiến đến NGN của Alcatel thực hiện theo 6 bước nhưng không nhất thiết phải tuần tự theo các bước đó và rất phụ thuộc vào tình hình cụ thể của VNPT Như vậy, cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn giải pháp của các hãng khác để quyết định các bước triển khai đặc biệt trong giai đoạn chuyển tiếp như hiện nay.

 Nút chuyển mạch trong mạng NGN theo giải pháp của Alcatel là tổng đài A1000MM Thiết bị này có thể được nâng cấp từ 1000E10, tuy nhiên cần phải nâng cấp hay thay thế khối nào thì chưa rõ (TGW), việc nâng cấp phần mềm hiện nay là cần thiết hay không ? Một vấn đề nữa đó là giá thành để nâng cấp toàn bộ các khối (theo từng giai đoạn) là bao nhiêu?

 Trong trường hợpkhông nâng cấp thiết bị 1000E10 hiện nay mà triển khai nút chuyển mạch A1000MM mới thì kết nối giữa 2 nút mạng thực hiện như thế nào? Vần đề này chưa được đề cập đến trong giải pháp đưa ra

 Theo giải pháp của Alcatel đến bước 3 bắt đầu triển khai Softswitch trên mạng transit Như vậy các nút chuyển mạch trong giai đoạn đó sẽ được điều khiển bởi softswitch này Như vậy, ngay trong giai đoạn hiện nay cần tính đến việc chuyển quyền điều khiển (hiện tại đang tồn tại ngay trong các nút chuyển mạch E10) đến softswitch Giải pháp chuyển như thế nào hay lúc đó cần thay thế E10 bằng A1000MM với cấu trúc tổng đài đa dịch vụ của MSF?

 Chủ yếu là 2 loại truy nhập chính: Litespan và ASAM sử dụng các AGW (H.248)

để kết nối trực tiếp vào mạng gói

 Trong giai đoạn quá độ sử dụng các thiết bị DSLAM, VoDSL (IGW, AGW)

 Tổ chức mạng truy nhập Internet tốc độ cao: chưa rõ giải pháp tổng thể và trường hợp cụ thể cho mạng Hà nội và T.p Hồ Chí Minh

 Việc sử dụng các modem xDSL trong mạng truy nhập trong giai đoạn hiện nay có đựoc đề cập nhưng chưa có giải pháp tổ chức cụ thể như: cấu hình mạng, các thiết

bị cần nâng cấp, các thiết bị cần bổ xung