Các dạng modul ứng dụng Thiết kế hệ thống AXE sử dụng công nghệ tiên tiến nhất sẵn có được tích hợp với công nghệ viễn thông đặc thù do Ericsson phát triển nhằm đáp ứng những yêu cầu th
Trang 1BÁO CÁO THỰC TẬP
Kính gửi: TRUNG TÂM DỊCH VỤ VIỄN THÔNG KVI
LÃNH ĐẠO ĐÀI GSM
TỔ QUẢN LÝ THIẾT BỊ HỆ THỐNG 2 KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG -HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
Tên tôi là: Mai Anh Dũng
Sinh ngày: 11/03/1988
A GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP
Công ty dịch vụ viễn thông là một công ty trực thuộc tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT) hoạt động trong các lĩnh vực thông tin di động, cung cấp các dịch vụ GSM , nhắn tin ( paging) , điện thoại thẻ ( cardphone) với tên thương mại là VINAPHONE Công ty được thành lập ngày 26 tháng 6 năm 1996
Tính đến cuối năm 2008, VINAPHONE là mạng di động lớn thứ 3 Việt Nam chiếm 20% thị trường thông tin di động Với Slogan ” Luôn bên bạn dù bạn ở nơi đâu” , ” Không ngừng vươn xa” VINAPHONE đang tiến từng bước trong việc trở thành mạng viễn thông lớn nhất Việt Nam
B ĐỀ TÀI THỰC TẬP
Trang 2Tìm hiểu tổng quan về hệ thống tổng đài di động MSC Ericsson (AXE 810), cấu trúc chức năng từng khối của MSC
Cấu trỳc của tổng đài AXE 810
Ngày nay AXE là phần chuyển mạch phỏt triển nhất trờn thế giới Cú
14500 nỳt AXE đang phục vụ cho hơn 141 nước Phiờn bản mới nhất dựa trờn
Trang 3nền tảng chuyển mạch AXE, AXE 810 duy trì vị trí số một của Ericsson trong nền công nghiệp thông tin liên lạc phù hợp với vô số ứng dụng bao gồm cả các ứng dụng mạng 3G Sau đây các đặc điểm kiến trúc hệ thống sẽ thể hiện
sự ưu việt đó
Các dạng modul ứng dụng
Thiết kế hệ thống AXE sử dụng công nghệ tiên tiến nhất sẵn có được tích hợp với công nghệ viễn thông đặc thù do Ericsson phát triển nhằm đáp ứng những yêu cầu thay đổi nhanh chóng của khách hàng trên toàn thế giới Gần đây, sự phát triển hướng tới đòi hỏi kiến trúc hệ thống phải tăng tính
mở hơn nữa
Kiến trúc hệ thống AXE có tính modun và tiến hành sử dụng khái niệm modun ứng dụng Ericsson (AM) Khái niệm modun mang tới kiến trúc
mở cho sự phát triển hệ thống hiện thời và tương lai, rút ngắn thời gian thương mại hóa và dịch chuyển dễ dàng tới các kiến trúc mạng phát triển
Nhờ tính modun việc điều khiển sẽ dễ dàng, giảm giá thành khai thác
và mềm dẻo Do đó đáp ứng những thay đổi về thoại, số liệu, video, truyền thông đa phương tiện và Internet trên thế giới Nghĩa là có thể dễ dàng kết hợp chặt chẽ phần mềm, phần cứng và công nghệ chuẩn công nghiệp, cung cấp cho AXE nền tảng có khả năng đáp ứng vô tận, có thể được áp dụng với hầu như bất kỳ ứng dụng nào của thị trường cho cả hôm nay và mai sau
Trang 4Kiến trúc phần mềm AXE giống như một cơ sở dữ liệu phân bổ, trong
đó mỗi modun hoặc thực thể hoạt động với số liệu của chính nó Các modun phần mềm chính được phân thành các đơn vị phần mềm khu vực, trung tâm (CP) và bộ xử lý hỗ trợ hoặc bổ sung tương ứng
Giao diện vận hành và bảo dưỡng phát triển trên nền quản lý mở có cơ
sở ứng dụng đa dạng Ứng dụng đáng chú ý là hệ thống vào ra (I/O) AXE Thêm vào đó đưa ra giao diện mở gọi là các điểm tham khảo tích hợp, IRP Mục đích của các IRP là đạt được sự tương kết giữa các thành phần mạng quản lý và các hệ thống quản lý đa công nghệ trên nhà cung cấp
Một số lưu tâm về tính mở như sau:
• Khả năng chạy cùng phầm mềm trên phần cứng có bộ xử lý khác nhau
• Khả năng chạy phần mềm của bên thứ ba không cần sửa đổi
• Khả năng chạy các chương trình viết bởi các ngôn ngữ chuẩn đa dạng
• Khả năng sử dụng nhiều giao diện phần cứng chuẩn
• Khả năng đáp ứng các chuẩn và kiến trúc mạng của nhiều nhà cung cấp
Tính modun của AXE có thể được mô tả như sau:
Đa chức năng: Hệ thống AXE được dùng cho tất cả các ứng dụng có phạm vi từ các tổng đài nội hạt nhỏ cho tới các trung tâm chuyển mạch di động và quốc tế rộng lớn Hỗ trợ truyền thông của doanh nghiệp, ISDN, các thuê bao di động và các mạng thông minh (IN) trong các khu vực thủ đô, ngoại ô, thành phố và nông thôn
Modun ứng dụng: Khái niệm modun ứng dụng (AM) Ericsson là cơ sở của AXE, theo trình tự dễ dàng kết hợp các ứng dụng khác nhau trong cùng một node AM cho phép sử dụng lại các phần mềm hiện có, cho phép dễ dàng tương thích chức năng giữa các dòng sản phẩm AXE khác nhau
Modun chức năng: AXE được định nghĩa các mục chức năng Các chức năng có thể được thêm vào, xóa bỏ hay chỉnh sửa mà không làm rối loạn các phần khác của hệ thống
Trang 5Modun phần mềm: Được lập chương trình độc lập với các phần khác Các modun tương tác bằng các phương tiện báo hiệu phần mềm được định nghĩa nghiêm ngặt Một lỗi trong một modun sẽ không là nguyên nhân làm méo số liệu trong các modun khác, do đó cung cấp bảo mật phần mềm đúng đắn
Modun phần cứng: Thiết bị được chuẩn hóa, kết quả là dễ dàng điều khiển, sản xuất, kiểm tra, cài đặt và bảo dưỡng Áp dụng quan điểm khối kiến trúc, định nghĩa từ các thành phần nhỏ nhất cho tới các bộ cấu hình node đầy đủ
Modun công nghệ: AXE giới thiệu các công nghệ mới trên nền chuẩn Nhiều công nghệ có thể được giới thiệu cho một thành phần mà không ảnh hưởng tới các phần khác của hệ thống AXE
CÊu tróc chøc n¨ng tõng khèi cña MSC Ericson AXE 810
1.Khái niệm modun ứng dụng
Ericsson phát triển khái niệm modun ứng dụng (AM) nhằm giảm độ phức tạp của phần mềm ứng dụng do việc giới thiệu các dịch vụ truyền thông mới và tính mở lên kiến trúc hệ thống AXE AM đơn giản là một bộ các
Trang 6nguyên lý rõ ràng cho việc xây dựng và thi hành các ứng dụng phần mềm Kết quả là một bộ modun phần mềm độc lập, có thể phát triển, thực thi, kiểm tra
và cài đặt mà không ảnh hưởng tới các modun khác AM liên lạc với nhau hoặc với XSS (Existing Source System) thông qua các dịch các dịch vụ truyền thông trong RMP (Resource Module Platform) Việc truyền thông này được điều khiển bởi các giao thức và giao diện định nghĩa chặt chẽ Các modun ứng dụng có thể được cấu hình lại hoặc nâng cấp mà không ảnh hưởng tới các ứng dụng liên quan khác Mềm dẻo đến nỗi mà các modun hệ thống có thể được sắp xếp phù hợp với sự đa dạng của các ứng dụng Nói một cách khác, mỗi hệ thống AXE đơn giản là sự kết hợp của các khối chức năng liên kết được yêu cầu cho ứng dụng riêng biệt
AM đơn giản hóa xử lý kết hợp các ứng dụng khác nhau nhằm phù hợp với các yêu cầu của các node AXE riêng biệt, ví dụ như phần mềm có thể được dùng lại Dịch vụ có thể được chuyển từ một dòng sản phẩm AXE tới cái khác với giá tối thiểu Nó làm giảm việc sở hữu giá người dùng, bảo vệ sự đầu tư khác hàng hiện có trong AXE và cho phép đưa ra các dịch vụ mới nhanh hơn
Trong hệ thống ứng dụng ban đầu, XSS bao gồm các phần chức năng chuyển mạch AXE Mặt khác RMP thực hiện vai trò sống còn trong việc chuyển hướng mở lên kiến trúc hệ thống AXE
3.3 2 Nền modun nguồn
Nền modun nguồn AXE (RMP)
RMP cung cấp dịch vụ kết nối cho chuyển mạch nhóm AXE, kết hợp các nguồn chung, hỗ trợ truyền thông giữa các modun ứng dụng và hỗ trợ các
Trang 7dịch vụ chung sử dụng bởi XSS (hệ thống nguồn hiện có) và các modun ứng dụng, ví dụ như dịch vụ tính cước RMP cũng hỗ trợ truyền thông giữa các
AM Nó cũng có thể cung cấp kết nối tới các chuyển mạch khác Ví dụ, RMP cung cấp một giao diện giữa chuyển mạch ATM và nền chuyển mạch gói khu vực, do Ericsson phát triển nhằm nâng cao các ứng dụng truyền thông số liệu thông thường như là số liệu qua GSM cũng như Internet
Nền modun nguồn (RMP) bao gồm một số các modun nguồn (RM) – là
hệ thống modun được sử dụng trong tất cả các dòng sản phẩm AXE, cho cả di động và cố định Đặc biệt các RM hỗ trợ kiến trúc modun ứng dụng
Giao diện dịch vụ nền ứng dụng (APSI) là một hệ thống giao diện cung cấp các dịch vụ chủ khách (client-server) cho các ứng dụng (khách hàng) Các dịch vụ APSI cùng thi hành trong RMP hoặc XSS Những dịch vụ này cần thiết cho việc phối hợp nguồn chung mà các AM khác nhau được phép sử dụng Một ví dụ về một nguồn chung là chuyển mạch nhóm (Group Switch)
Các dịch vụ APSI bao gồm:
• Kết nối các chức năng bao gồm kết nối giữa hai điểm và giữa nhiều thuê bao hoặc thông báo dịch vụ đầu cuối
• Báo hiệu kênh chung theo tiêu chuẩn quốc tế như là ITU-T và ANSI, các tiêu chuẩn quốc gia như Trung Quốc và Nhật Bản
• Hỗ trợ truyền thông nội bộ cho các AM chỉ giao tiếp thông qua RMP, tức là chúng không thể giao tiếp trực tiếp với nhau RMP có một bộ chung các dịch vụ giao tiếp AM dành cho việc điều khiển lưu lượng
và cho hoạt động bảo trì
• Phối hợp các nguồn là chung cho nhiều AM Như chức năng được phép chia sẻ giữa các AM thường sẽ cần đến các nguồn chung Ví dụ như thông tin tính cước liên kết với một cuộc gọi riêng biệt
Trang 83 Nền tảng mảng lõi
Nền tảng mạng lõi IPN
Dựa trên Ethernet 100 Mbit, mang tới giao diện dung lượng cao cho AXE IPN có một số ứng dụng như sau:
• Truyền thông CP-AP, Sử dụng băng thông cải tiến làm giảm thời gian sao lưu hệ thống và thời gian nạp lại
• Truyền thông giữa AXE/CP và các nền khác (như là TSP hoặc AXD301) nhằm mục đích giảm tải dung lượng hoặc tạo ra một nút lai Về mặt chức năng, IPN thay thế 10 Mbit STOC (báo hiệu giao tiếp đầu cuối mở) được sử dụng trước đó như một đầu cuối Ethernet AXE nội bộ
Bộ giao thức TCP/IP
Trang 9được cung cấp trên nền Ethernet và bao hàm cổng chức năng cho việc trao đổi các giao thức AXE nội bộ Giao thức vận chuyển File (FTP) dùng cho việc truyền dữ liệu đến AP
Hiện nay các giao thức truyền thông mức ứng dụng riêng biệt qua IPN có sẵn như sau:
• Giao thức bản tin cho các bộ xử lý bổ sung MTAP vận chuyển các bản tin có độ dài thay đổi từ một ứng dụng CP tới một bộ lưu trữ trong môi trường AP mà ở đó các bản tin được tổ chức trong các bộ lưu trữ bản tin Sử dụng MTAP để cung cấp một giao diện trong CP cho hệ thống file trong AP
• Giao diện quản lý file FMI là giao diện hệ thống file truyền thống trong IOG và có sẵn trong AP để cung cấp giao diện hệ thống file tích hợp ngược cho các ứng dụng trong CP chưa tương thích với giao diện MTAP
• Giao thức vận chuyển công việc JTP là giao thức chung giữa CP và
AP, sử dụng cho các ứng dụng trong một bộ xử lý mà nó muốn bắt đầu nhiệm
vụ trong bộ xử lý khác
• Giao thức thiết bị chữ số ADP được sử dụng để truyền thông tin chữ
số (lệnh và bản in) từ khối thiết bị trong CP tới ứng dụng Telnet trong AP
• Giao thức điều khiển bản ghi giao dịch TRH hỗ trợ nhu cầu giao tiếp của giao diện điều khiển AXE – AXD301 được sử dụng trong giải pháp ENGINE
Các giao thức truyền thông ứng dụng khác cũng sẽ được thực hiện sẵn để
hỗ trợ trình tự chức năng phân phối
Việc giới thiệu các dịch vụ truyền thông AXE mới làm cho AXE có thể kết hợp với các chức năng tìm thấy trong các nền khác Khả năng này hỗ trợ như bậc thang, các bước, hoạt động di chuyển cũng như khả năng dùng lại Các dịch vụ truyền thông chạy trên chuẩn Ethernet Một số các dịch vụ bổ sung chức năng trên TCP/IP, qua đó Ericsson có thể lựa chọn và xếp đặt các chuẩn thương mại khác nhau theo trình tự phù hợp với mức độ cần thiết của ứng dụng
Trang 104.Hệ thống điều khiển APZ
Nhân tố quan trọng đằng sau sự mềm dẻo của AXE là kiến trúc hệ thống điều khiển APZ, APZ có kiến trúc hai mức gồm cả điều khiển trung tâm và điều khiển phân bố Tiến tới đảm bảo độ tin cậy cao và điều khiển cuộc gọi hiệu quả
APZ, trọng tâm của AXE, liên tục được phát triển trong nhiều năm qua nhằm cung cấp hệ thống điều khiển mạnh mẽ và mềm dẻo cho các ứng dụng truyền thông phạm vi rộng Nỗ lực phát triển luôn ưu tiên khả năng tích hợp mức cao với các thế hệ trước đây, qua đó thực hiện nâng cấp an toàn với cài đặt AXE hiện có APZ bao gồm vận hành tin cậy và dễ dàng điều khiển Và cũng như AXE, APZ cũng biểu hiện một kiến trúc modun như mô tả dưới đây:
Cấu trúc APZ
Ưu điểm chủ yếu của hệ thống APZ gồm có:
• Hệ thống đa ứng dụng đã được xác minh
• Điều khiển độc lập các bộ xử lý khác nhau
• Nền tảng phần cứng đưa ra một loạt các cấu hình hiệu quả
Trang 11• Độ tin cậy phần cứng cao.
• Dư thừa trong tất cả các đơn vị giới hạn
• Cải thiện chức năng phục hồi dựa trên các lỗi về phần cứng và phần mềm
• Cải thiện chức năng nâng cấp phần mềm trực tuyến và từ xa
Đặc trưng kiến trúc chủ yếu của hệ thống xử lý APZ bao gồm:
• Cấu trúc xử lý phân tầng cho phép một số tùy ý các bộ xử lý khu vực được phép kết nối tới bộ xử lý trung tâm hiệu quả
• Bổ sung thiết bị tính toán chuẩn cho bộ xử lý bổ sung Sử dụng gần với bộ xử lý thời gian thực, ví dụ như chuẩn số liệu tính cước
• Modun chức năng bao gồm các chương trình ngôn ngữ mức cao
Bộ xử lý trung tâm CP được nhân đôi, đưa ra dung sai lỗi phần cứng cao Khi xảy ra lỗi, điều khiển cho phép hoán đổi tới các side khác mà không ảnh hưởng tới khả năng điều khiển lưu lượng hoặc ở mức tối thiểu
Bộ xử lý trung tâm bao gồm 3 bộ lưu trữ logic:
• Bộ lưu trữ chương trình (PS) mô tả vùng chương trình của các khối chức năng
Bộ lưu trữ dữ liệu (DS) mô tả vùng dữ liệu của các khối chức năng
Bộ lưu trữ tham khảo (RS) bao gồm chương trình và thông tin dữ liệu địa chỉ cho mỗi khối chức năng Hệ thống vận hành sử dụng hai bảng để chỉ
ra các địa chỉ tuyệt đối của chương trình và vùng dữ liệu của khối thu Dó
đó, không cần người thiết kế và kĩ thuật viên bảo trì để xem xét định vị vật
lý của phần mềm
Cấu trúc này được kết hợp với kĩ thuật đánh địa chỉ riêng biệt, là cơ sở trong cung cấp mức modun phần mềm từ nền tảng AXE Các chương trình
và dữ liệu được cấp phát tự động các địa chỉ tuyệt đối suốt quá trình xử lý tải của chúng trong bộ nhớ
Bộ xử lý khu vực (RP) sử dụng cho xử lý định tuyến lặp và xử lý các nhiệm vụ tập trung như là hoàn thành các lớp giao thức thấp hơn Các bộ xử
lý khu vực mới nhất có nền tảng xử lý mở, nó có khả năng chạy phần mềm
Trang 12ứng dụng sử dụng các ngôn ngữ chương trình chuẩn như C hay C++ Việc
sử dụng các ngôn ngữ mức cao cũng đưa ra những cơ hội khác, như là thời gian thực nhằm tăng lợi ích thị trường thông qua kết hợp các modun phần mềm chuẩn sẵn có
Bộ xử lý bổ sung (AP)
Lấy nhiệm vụ xử lý dữ liệu dung lượng yêu cầu từ bộ xử lý trung tâm và
ấn định chúng thay vì bộ xử lý dành riêng, qua đó giải phóng bộ xử lý trung tâm cho nhiệm vụ điều khiển lưu lượng Bộ xử lý bổ sung thay thế hoặc bổ sung bộ xử lý hỗ trợ (SP) sử dụng trong hệ thống IOG Bộ xử lý bổ sung phù hợp với yêu cầu viễn thông dựa trên phần cứng sẵn có đã được thương mại hóa cũng như các hệ thống vận hành
Bộ xử lý bổ sung thực hiện:
• Tăng hiệu quả mạng thông qua kết hợp sử dụng giao thức giao diện
mở và đường truyền Ethernet cho truyền dẫn tin cậy và nhanh chóng dữ liệu tính cước đầu ra đến trung tâm thanh toán Tăng năng lực xử lý, cung cấp khả năng cần thiết để điều khiển yêu cầu ngày càng nhiều của các bộ đếm thống kê khi kích cỡ của node tăng lên
Trang 13• Giảm tải bộ xử lý trung tâm bằng việc định dạng dữ liệu tính cước bên ngoài tới bộ xử lý trung tâm Điều này làm tăng khả năng điều khiển cuộc gọi và cho phép nhà khai thác tăng thêm những thuê bao cho mạng
Cải thiện chức năng vào ra I/O và truy nhập tới AXE, đặc trưng bởi tốc độ truyền thông đầu cuối nhanh, cho phép sao lưu file và điều khiển cảnh báo Kết quả là giá thành vận hành và bảo trì thấp hơn
• Hệ thống mở bao gồm khả năng hỗ trợ công nghệ mới cho các dịch
vụ vận hành và bảo dưỡng
• Kiến trúc chịu lỗi (Fault-tolerant) hỗ trợ khả năng ‘tráo đổi nóng’ nhằm đảm bảo môi trường xử lý ứng dụng khỏe mạnh Phần cứng gồm
có cả khả năng mở rộng và phần dư thừa, cho phép hiệu quả về chi phí
và vận hành tin cậy
Những ví dụ về thi hành các ứng dụng trên bộ xử lý bổ sung (AP):
• PPhân hệ định dạng và đầu ra (FOS) hỗ trợ định dạng bản ghi dữ liệu tính cước nhằm tăng khả năng hậu xử lý, khuôn dạng hiệu quả cho chuyển vùng rộng và các dịch vụ cải tiến với mạng tương lai Bộ xử lý