Công nghệ mạng MAN – e và triển khai ứng dụng tại viễn thông tây ninh

Đồ án mạng MAN-E

MỤC LỤC Trang bìa lót

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

Nhận xét của giáo viên phản biện

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

Lịch trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Liệt kê bảng v

Liệt kê hình vi

Liệt kê từ viết tắt ix

Tóm tắt xii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Kiến trúc và công nghệ ứng dụng trên mạng NGN 1

1.2.1 Tổng quan về mạng hội tụ NGN 1

1.2.2 Đặc trưng cấu trúc và dịch vụ của NGN 5

1.3 Quá trình triển khai mạng NGN của VNPT 11

1.3.1 Mạng core 11

1.3.2 Các thiết bị chính của hệ thống NGN hiện tại 11

1.3.3 Mạng truy nhập MSAN (MultiService Access Node) 20

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG MAN – E 23

2.1 Tổng quan về công nghệ mạng MAN – E 23

2.1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet 23

2.1.2 Các tính năng của MAN – E 24

2.1.3 Cấu trúc mạng MAN – E 25

2.1.4 Mô hình phân lớp mạng MAN – E 26

2.1.5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN – E 27

2.1.6 Các thành phần vật lý trong mạng MAN – E 28

2.1.7 Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet 29

2.2 Các dịch vụ cung cấp qua mạng MAN – E 30

2.2.1 Mô hình dịch vụ Ethernet 30

2.2.2 Kênh kết nối ảo Ethernet – EVC 31

2.2.3 Các loại dịch vụ trong MAN – E 32

2.2.4 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet 37

2.3 Yêu cầu về hiệu năng cho mạng MAN – E 44

2.3.1 Độ khả dụng 44

2.3.2 Độ trễ khung 45

2.3.3 Độ trôi khung 46

2.3.4 Tỷ lệ tổn thất khung 47

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN TRIỂN KHAI MẠNG MAN – E TẠI TẬP ĐOÀN VNPT 49

3.1 Kiến trúc mạng 49

3.2 Mạng MAN – E dựa trên công nghệ MPLS 50

3.2.1 Giới thiệu và một số khái niệm MPLS 50

3.2.2 Hoạt động của MPLS 55

3.2.3 Thiết kế lưu lượng MPLS 61

3.2.4 Phục hồi đường hầm 62

3.2.5 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạng MPLS 65

3.2.6 Phương án kết nối, quản lý 67

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG MAN-E TẠI VIỄN THÔNG TÂY NINH VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHO MẠNG MAN-E

70

4.1 Tổng quan về mạng viễn thông của viễn thông Tây Ninh 70

4.2 Tổng quan về mạng truy nhập quang của viễn thông Tây Ninh 70

4.2.1 Giới thiệu về mạng truy nhập quang 70

4.2.2 Các công nghệ mạng truy nhập 70

4.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH tại viễn thông Tây Ninh phục vụ chuyển tải lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL 73

4.3.1 Mạng truy nhập DSLAM 73

4.3.2 Mạng truyền dẫn SDH trước khi chuyển sang sử dụng NG-SDH 75

4.3.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH sau khi chuyển đổi 81

4.4 Đánh giá hệ thống truyền dẫ lõi cho mạng truy nhập IP-DSLAM tại viễn thông Tây Ninh 83

4.5 Thiết kế mạng MAN – E cho viễn thông Tây Ninh 84

4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E 84

4.5.2 Hệ thống mạng MAN – E của viễn thông Tây Ninh 84

4.6 Xây dựng phần mềm tính toán cho MAN – E 99

4.6.1 Lựa chọn ngôn ngữ lập trình phần mềm Java 99

4.6.2 Hướng dẫn tính toán trên giao diện phần mềm 100

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 109

PHỤ LỤC 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

LIỆT KÊ BẢNG

Bảng 3.1: Các trường của mào đầu MPLS 53

Bảng 3.2: Cấu trúc định tuyến truyền thống 57

Bảng 3.3: Cấu trúc chuyển mạch nhãn 58

Bảng 4.1: công nghệ xDSL 71

Bảng 4.2: Thống kê số lượng truyền dẫn SDH 75

Bảng 4.3: Tính toán băng thông tại từng điểm đặt IP-DSLAM 86

Bảng 4.4: Tính toán số cổng GE tại từng CES 94

LIỆT KÊ HÌNH

Hình 1.1: Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng 3

Hình 1.2: Các loại hội tụ trong xu thế mới 4

Hình 1.3: Mô hình mạng riêng lẻ hiện tại 5

Hình 1.4: Tiến từ mạng riêng lẻ sang mạng hội tụ 5

Hình 1.5: cấu trúc mạng NGN 6

Hình 1.6: Tổng quát các khối chức năng của hiQ 9200 12

Hình 1.7: Cấu trúc mạng sử dụng hiQ 4000 13

Hình 1.8: Cấu trúc tổng thể sử dụng hiQ30 13

Hình 1.9: hiQ 20 trong giải pháp SURPASS 14

Hình 1.10: hiG 1000 với các chức năng phục vụ VoIP 15

Hình 1.11: Khối định tuyến của M160 16

Hình 1.12: Khối chuyển tiếp gói tin của M160 17

Hình 1.13: Cấu trúc phần cứng của Router ERX 18

Hình 1.14: Tổng quan về mạng quản lý của SURPASS 19

Hình 1.15: Các giao thức sử dụng trong NetManager 19

Hình 1.16: Cấu trúc mạng truy nhập MSAN 20

Hình 1.17: Các thành phần chính của một thiết bị MSAN 20

Hình 2.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình 25

Hình 2.2: Mô hình mạng MAN-E theo các lớp 26

Hình 2.3: Mô hình các điểm tham chiếu 27

Hình 2.4: Giao diện UNI và mô hình tham chiếu MAN-E 28

Hình 2.5: Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E 30

Hình 2.6: EVC điểm – điểm 31

Hình 2.7: EVC điểm – đa điểm 32

Hình 2.8: EVC dạng cây 32

Hình 2.9: Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet 33

Hình 2.10: Dịch vụ E-Line 34

Hình 2.11: Dịch vụ E-LAN 35

Hình 2.12 Quá trình thực hiện khi thêm một UNI vào mạng MAN-E 35

Hình 2.13: Dịch vụ E-Tree 36

Hình 2.14: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc 37

Hình 2.15: Ghép kênh dịch vụ 38

Hình 2.16: VLAN tag Preservation/Stacking 43

Hình 2.17: VLAN tag Translation/Swapping 44

Hình 2.18: Sự phân chia độ trễ trong mạng 46

Hình 3.1 Cấu trúc phân lớp mạng MAN – E 50

Hình 3.2 Miền MPLS 51

Hình 3.3 Mô hình mạng MPLS 51

Hình 3.4 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 52

Hình 3.5: Khuôn dạng mào đầu MPLS 52

Hình 3.6: Đường chuyển mạch nhãn (LSP) 54

Hình 3.7: Chế độ hoạt động khung trong mạng MPLS 55

Hình 3.8: Các thành phần điều khiển và chuyển mạch 57

Hình 3.9: Phân phối nhãn hướng xuống theo yêu cầu 58

Hình 3.10: Phân phối nhãn hướng xuống không theo yêu cầu 59

Hình 3.11 Luồng gói tin/nhãn khi thực hiện FRR cho bảo vệ tuyến kết nối 64

Hinh 3.12: Luồng gói tin/nhãn khi thực hiện FRR cho bảo vệ nút 64

Hình 3.13 Phương án kết nối MAN – E 67

Hình 4.1: Sơ đồ đấu nối ATM DSLAM – HUB1 73

Hình 4.2: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB2 73

Hình 4.3: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB3 74

Hình 4.4: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB4 74

Hình 4.5: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị FLX 78

Hình 4.6: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị Optix 79

Hình 4.7: Mạng truyền dẫn NG-SDH sau khi chuyển đổi 81

Hình 4.8: Mạng truyền dẫn NG-SDH 82

Hình 4.9: Cấu trúc mạng MAN-E 83

Hình 4.10: Sơ đồ kết nối mạng MAN-E trên bản đồ 96

Hình 4.11: Sơ đồ đấu nối mạng MAN-E của Viễn thông Tây Ninh 98

Hình 4.12: Sơ đồ kết kết nối có sử dụng NG-SDH trong mạng MAN-E 99

Hình 4.13: Giao diện chính của chương trình MAN – E 100

Hình 4.14: Giao diện xuất báo cáo kết quả tính toán 101

Hình 4.15: Cách nhập thêm 1 Ring 102

Hình 4.16: Bảng Ring table hiển thị thông tin của các Ring đã nhập 103

Hình 4.17: Chọn 1 Ring 104

Hình 4.18: Cách nhập thêm 1 CES 104

Hình 4.19: Bảng Thôn tin CES hiện thị thông tin các CES đã nhập 105

Hình 4.20: Bảng báo cáo hiện thị thông báo kết quả băng thông các CES tương ứng với từng Ring Core 106

LIỆT KÊ TỪ VIẾT TẮT

API Application Programming

Interface Giao diện lập trình ứng dụng

AS Autonomous System Một tập hợp các mạng có cùng

chính sách định tuyến

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển mạch không

đồng bộ

BGP Border Gateway Protocol Giao thức định tuyến toàn cầu

BRAS Broadband Remote Access

Server Máy chủ truy nhập băng rộng từxa

BSS Base Station Subsystem Hệ thống trạm gốc

CBS Commintted Burst Size Kích thước bùng nổ cam kết

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã

CE – VLAN Customer Edge Virtual LAN VLAN phía khách hang

CES Carrier Ethernet Switch Chuyển mạch Ethernet mức nhà

cung cấp dịch vụ

CIDR Classless Interdomain Routing Định tuyến giữa các miền

không phân biệt lớp

CIR Commintted Information Rate Tốc độ truyền thông cam kết

CPE Customer Premises Equipment Thiết bị phía khách hàng

CR - LDP Constranint - based Routing

Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhà địnhtuyến cưỡng bức

DWDM Dense Wavelength Division

Multiplex Ghép kênh theo bước sóng mậtđộ cao

Ethernet

Ethernet

EPL Ethernet Private Line Đường thuê kênh riêng Ethernet

EP – LAN Ethernet Private LAN Mạng LAN riêng qua Ethernet

E – Tree Ethernet Tree Dịch vụ mạng cây qua Ethernet

EVC Ethernet Virtual Connection Đường kết nối ảo

EVPL Ethernet Virtual Private Line Đường thuê kênh riêng ảo qua

quang tới một điểm

GSM Global System for Mobile

IETF Internet Engineering Task

Force Tổ chức đặc nhiệm kỷ thuậtInternet

IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến gateway

bên trong

IPTV Internet Protocol Television Truyền hình internet

ISDN Integrated Services Digital

Hiệp hội viễn thông quốc tế

LSP Label-Switched Path Đường chuyển mạch nhãn

LSR Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch

MBA Maximum Burst Size Kích thước bùng nổ tối đa

MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn Metro Ethernet

MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện

MP2MP Multi Point to Multi Point Đa điểm tới đa điểm

MPLS MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSAN Multi Service Access Node Thiết bị truy cập đa dịch vụ

NNI Network - Network Interface Giao tiếp mạng – mạng

NT Network Termination Kết cuối mạng

NGN Next generation networking Mạng thế hệ sau

OSI Open Systems Interconnection

Reference Model

Mô hình tham chiếu kết nối hệ

thống mở

OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến theo trạng

thái đường liên kết

OSS Operations Support System Quản lý vận hành hệ thống

mạng

PIR Peak Information Rate Tốc độ truyền thong tối đa

PON Passive Optical Networks Mạng quang thụ động

PSTN Public Switched Telephone

Network Mạng chuyển mạch điện thoạicông cộng

PVC Permanent Virtual Circuit Chuyển tiếp khung

RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức đăng ký trước tài

nguyên

RTFM real time flow measurement Đo lưu lượng thời gian thực

SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ

SEN Service Excution Node Nút thực thi dịch vụ

SLA Service Level Agreement Thỏa thuận cấp độ dịch vụ

SONET Synchronous Optical Network Mạng cáp quang đồng bộ

S - LAN Service Provider VLAN Nhà cung cấp dịch vụ VLAN

TDM Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian

UNI User - Network Interface Giao diện người dung - mạng

VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức IP

WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh theo bước sóng

quang

xDSL Digital Subcriber Line Các dịch vụ kênh thuê bao số

TÓM TẮT

Trong thời đại công nghệ thông tin phát triển như vũ bão như hiện nay,nhucầu về thông tin là một nhu cầu tất yếu của tất cả mọi người.Thử tưởng tượng nếumột khu vực rộng lớn như một tỉnh thành nào đó bị ngắt các kết nối điện thoại,internet thì sẽ gây thiệt hại kinh tế lớn tới mức nào? Vì vậy cần thiết có một hệthống quản lý các kết nối mạng ở một phạm vi lớn

Đồ án: “ Công nghệ mạng MAN – E và triển khai ứng dụng tại viễn thông Tây Ninh” sẽ đi vào nghiên cứu vấn đề phát triễn một mạng đô thị mà cụ thể

ở đây là tỉnh Tây Ninh Đồ án gồm có 5 chương:

+ Chương 1: Mạng đô thị là một phần của mạng thế hệ sau,ở chương nàyngười thực hiện đồ án sẽ cho người đọc có cái nhìn tổng quan về mạng thế hệ sau

+ Chương 2: Sẽ đi sâu vào những đặc tính,các ưu-nhược điểm,các công nghệtriễn khai mạng đô thị

+ Chương 3: Nghiên cứu về công nghệ lựa chọn triển khai mạng MAN – Ecủa tập đoàn VNPT

+ Chương 4: Nghiên cứu về việc triễn khai mạng MAN – E tại viễn thôngTây Ninh và xây dựng phần mềm tính toán mạng MAN – E dựa vào các thông sốthực tế

+ Chương 5: Kết luận về những gì đồ án làm được và hướng phát triễn của

đồ án

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ SAU - NGN

1.1 Giới thiệu

Xu hướng hội tụ của viễn thông và công nghệ thông tin có nhiều ảnh hưởngđến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cungcấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ pháttriển, Để đáp ứng các yêu cầu này, một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông và một

số tổ chức nghiên cứu về viễn thông đã đưa ra các ý tưởng và mô hình về cấu trúcmạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network)

Ở Việt nam, với sự ổn định về chính trị và sự tăng trưởng của nền kinh tế xãhội, Việt nam được đánh giá là một thị trường có tiềm năng đáng kể trong khu vựctrong đó có thị trường điện tử - tin học - viễn thông Mạng viễn thông của Tập đoànBưu chính – Viễn thông Việt Nam (VNPT) đã được số hoá với các thiết bị hiện đại

và các loại hình dịch vụ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng Bên cạnhVNPT, một số công ty khác cũng đã và đang tham gia vào việc khai thác thị trườngcung cấp các dịch vụ viễn thông

Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc pháttriển theo cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN) với các công nghệ phù hợp là bước đi tấtyếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt nam

Chương này sẽ trình bày một cách tổng quát về mạng thế hệ sau NGN, một sốcông nghệ mà VNPT đang áp dụng để xây dựng mạng NGN

1.2 Kiến trúc và công nghệ ứng dụng trên mạng NGN

1.2.1 Tổng quan về mạng hội tụ NGN

Mạng NGN là một mạng dựa trên chuyển mạch gói có khả năng cung cấp cácdịch vụ viễn thông và sử dụng các công nghệ chuyển tải băng rộng, hỗ trợ QoS.Trong đó, việc cung cấp các dịch vụ độc lập với công nghệ liên quan tới chuyển tải

Hỗ trợ người sử dụng lựa chọn dịch vụ mà không phụ thuộc vào mạng và nhà cungcấp dịch vụ NGN hỗ trợ khả năng di động tạo điều kiện cung cấp dịch vụ ở mọilúc, mọi nơi Xu hướng phát triển công nghệ mạng, thị trường và dịch vụ hiện naylà:

1.2.1.1 Xu hướng phát triển công nghệ mạng viễn thông

Trong quá trình phát triển, động lực thúc đẩy sự tiến bộ của kỹ thuật viễnthông là:

 Công nghệ điện tử với xu hướng phát triển hướng tới sự tích hợp ngàycàng cao của các vi mạch

 Sự phát triển của kỹ thuật số

 Sự kết hợp giữa truyền thông và tin học, các phần mềm hoạt độngChương 1:Tổng quan về NGN

ngày càng hiệu quả

 Công nghệ quang làm tăng khả năng tốc độ truyền tin với chất lượngcao và chi phí thấp

Những xu hướng phát triển công nghệ đan xen lẫn nhau và cho phép mạnglưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai Với sự gia tăng

cả về số lượng và chất lượng của các nhu cầu dịch vụ ngày càng phức tạp từ phíakhách hàng đã kích thích sự phát triển nhanh chóng của thị trường công nghệ điện

tử - tin học - viễn thông

Những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫnnhau cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tươnglai Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và pháttriển hướng tới mạng viễn thông hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụtrên phạm vi thế giới

Xu hướng phát triển công nghệ điện tử - viễn thông - tin học ngày nay trên thếgiới được ITU thể hiện một cách tổng quát như hình 1.1 dưới đây: các dịch vụthông tin được chia thành hai xu hướng:

 Hoạt động kết nối định hướng (Connection Oriented Operation)

 Hoạt động không kết nối (Connectionless Operation)

Kết nối định hướng: Các cuộc gọi trong mạng viễn thông, PSTN, ISDN là các

hoạt động kết nối định hướng, các cuộc gọi được thực hiện với trình tự: quay số xác lập kết nối - gửi và nhận thông tin - kết thúc Với chất lượng mạng tốt, các hoạtđộng kết nối định hướng luôn luôn đảm bảo chất lượng dịch vụ thông tin Côngnghệ ATM phát triển cho phép phát triển các dịch vụ băng rộng và nâng cao chấtlượng dịch vụ

-Không kết nối: Khác với các cuộc gọi quay số trực tiếp theo phương thức kết

nối định hướng, các hoạt động thông tin liên lạc dựa trên giao thức IP như việc truynhập Internet không yêu cầu việc xác lập trước các kết nối, vì vậy chất lượng dịch

vụ có thể không được đảm bảo Tuy nhiên do tính đơn giản, tiện lợi với chi phíthấp, các dịch vụ thông tin theo phương thức hoạt động không kết nối phát triển rấtmạnh theo xu hướng nâng cao chất lượng dịch vụ và tiến tới cạnh tranh với các dịch

vụ thông tin theo phương thức kết nối định hướng

Chương 1:Tổng quan về NGN

Hình 1.1: Các xu hướng phát triển trong công nghệ mạng

Hai xu hướng này dần tiệm cận và hội tụ với nhau tiến tới ra đời công nghệATM/IP

Theo các chuyên gia nghiên cứu về kinh doanh dịch vụ viễn thông thế giới thìhiện nay và những năm tới, lưu lượng, doanh thu và lợi nhuận của dịch vụ PSTN(đặc biệt là điện thoại truyền thống POTS ) có xu hướng ngày càng giảm và nhu cầucủa khách hàng là chuyển dần từ sử dụng thoại truyền thống sang sử dụng VoIP, diđộng và dịch vụ băng thông rộng Sau đây là một số xu hướng chuyển đổi trong nhucầu sử dụng dịch vụ của khách hàng

1.2.1.2 Một số vấn đề cần quan tâm khi chuyển đổi sang NGN

Từ những xu thế trên của thị trường viễn thông thế giới cho thấy hai nhiệm vụtrọng tâm của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông là phải tập trung phát triển mạnhcác dịch vụ gia tăng và các dịch vụ băng rộng và thứ hai là phải chuyển đổi mạngsang NGN Có 2 vấn đề chính cần quan tâm là:

Chương 1:Tổng quan về NGN

Thúc đẩy sự hội tụ: Có nhiều loại hội tụ như sau:

Hình 1.2: Các loại hội tụ trong xu thế mới

Tập trung chuyển đổi sang mạng NGN:

Theo Paul Reynolds, CEO của British Telecom thì “Việc chuyển đổi sangmạng NGN không phải là một sự lựa chọn mà là một chiến lược” Những đặc điểmchính khi chuyển sang mạng NGN là:

 Chi phí đầu tư (CAPEX) giảm: Cấu trúc mạng được đơn giản hóa và thiết bị

có mật độ tích hợp cao, dung lượng lớn

 Chi phí khai thác và vận hành (OPEX) giảm: Mạng mới rất thuận tiện trongviệc quản lý, vận hành và bảo dưỡng (chi phí triển khai dịch vụ, mặt bằng,nguồn điện, tính cước,… giảm mạnh) Độ tin cậy của mạng cao hơn

 Doanh thu bình quân của thuê bao (ARPU) tăng: Do cung cấp được nhiềudịch vụ mới; thời gian triển khai và đưa dịch vụ ra thị trường nhanh hơn vàkhả năng tạo ra được nhiều dịch vụ yêu cầu chất lượng khác nhau một cách

dễ dàng

Rõ ràng, hiện nay và trong những năm tới, chiếc máy điện thoại sẽ tích hợpnhiều tính năng mới, trở thành “máy thông tin số”, được dùng như chứng minh thư, thẻ tín dụng, vé máy bay, là ví tiền điện tử, thanh toán, quản lý truy nhập, muahàng hay làm chiếc chìa khoá nhà hoặc thiết bị xem phim, nghe nhạc… Để đáp ứngnhu cầu đó, các nhà cung cấp sẽ phát triển dịch vụ viễn thông theo hướng hội tụgiữa dịch vụ di động với cố định và cá nhân hóa với cơ chế cung cấp dịch vụ mộtcửa - một số nhận dạng – tính cước đơn giản

Chương 1:Tổng quan về NGN

Hội tụ công nghệ

fixed – mobiletelecom – media/TVdigital devices

Hội tụ về mạng

Fixed-mobile, multi-access, common core

service machinery, OSS and BSS

1.2.2 Đặc trưng cấu trúc và dịch vụ của NGN

1.2.2.1 Đặc trưng cấu trúc của NGN

– Đơn giản cấu trúc mạng: Mạng phân thành các lớp gồm: lớp dịch vụ; lớpđiều khiển; lớp truyền tải và lớp truy nhập

– Một hạ tầng chung, công nghệ chuyển mạch gói, có khả năng kết nối vớinhiều mạng truy nhập khác nhau

– Hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS

– Đảm bảo tương thích kết nối với các mạng hiện có

– Có khả năng cung cấp các dịch vụ truyền thống và các dịch vụ mới

– Cung cấp đa dịch vụ, các dịch vụ tích hợp thoại, dữ liệu và hình ảnh

1.2.2.2 Cấu trúc mạng NGN

Sự chuyển biến về mạng

Các mạng được xây dựng độc lập để cung cấp các dịch vụ khác nhau nên: Chiphí đầu tư và vận hành khai thác cao (CAPEX / OPEX); sử dụng không hiệu quảcác nguồn lực: hạ tầng, truyền dẫn, tính cước…; phức tạp trong việc triển khai cácdịch vụ mới; không thuận tiện đối với khách hàng

Hình 1.3: Mô hình mạng riêng lẻ hiện tại

Cấu trúc mạng NGN

Theo cấu trúc hình 1.5 thì mạng NGN chia thành lớp điều khiển, lớp chuyểntải và lớp truy nhập Trong đó lớp chuyển tải được chia thành mạng core sử dụngIP/MPLS, mạng chuyển tải truy nhập công nghệ Ethernet

Hình 1.5: cấu trúc mạng NGN

1.2.2.3 Thiết bị mạng NGN

Một số thiết bị chính cần trang bị trong mạng NGN là:

 Softswitch:

- Xử lý báo hiệu để điều khiển cuộc gọi trong mạng chuyển mạch gói

- Xử lý tín hiệu giám sát trạng thái cuộc gọi

- Điều khiển và thực hiện kết nối với các thiết bị cổng AG/TG/SG

- Trao đổi báo hiệu/ điều khiển với các Softswitch khác

 Signaling Gateway: Cung cấp kết nối báo hiệu giữa mạng NGN

(Softswitch) và PSTN (SS7)

Chương 1:Tổng quan về NGN

 MSAN/Access Gateway:

- Kết nối với PSTN qua giao diện V5.2

- Kết nối với mạng chuyển mạch gói MAN-E

- Nhận tín hiệu điều khiển từ Softswitch (giao thức H.248)

- Gói hóa tín hiệu thoại

- Kết nối trực tiếp với thuê bao (POTS, xDSL, Ethernet, etc.)

- Phương án sử dụng MSAN :

o MSAN phù hợp trong giai đoạn quá độ, khi chưa triển khaimạng

o chuyển tải IP và chưa có softswitch (cung cấp dịch vụPOTS)

o Triển khai vùng nhu cầu thoại cao, các vùng nông thôn(remote area)

o Thông qua giao tiếp V5.2 và sử dụng hạ tầng có sẵn (truyềndẫn SDH và cổng tổng đài TDM);

o MSAN cung cấp các dịch vụ băng rộng thông qua kết nốixDSL

o Tiếp tục sử dụng để cung cấp dịch vụ thoại khi các hệ thốngchuyển mạch TDM bị loại bỏ, bằng việc thay thế các cardgiao tiếp tổng đài TDM bằng các card giao tiếp IP Khi đóMSAN sẽ do Softswitch điều khiển qua thủ tục H.248

 Trunk Gateway

- Cung cấp giao diện trung kế E1 hoặc STM giữa NGN và PSTN

- Thiết lập kết nối do Softswitch điều khiển

- Gói hóa tín hiệu thoại

- Tham gia truyền tải lưu lượng thoại PSTN và NGN

1.2.2.4 Một số dịch vụ chính triển khai trên NGN

Điện thoại cố định trả trước (Prepaid Card)

Dịch vụ điện thoại cố định trả trước là loại hình dịch vụ trong đó giá trị của thẻtrả trước gắn liền với đường dây thuê bao điện thoại Khách hàng chỉ cần ký hợpđồng sử dụng và mua thẻ nạp tiền của nhà cung cấp để sử dụng dịch vụ Khi sửdụng dịch vụ khách hàng không phải thanh toán cước thuê bao và cước cuộc gọitheo tháng mà cước cuộc gọi và thời hạn sử dụng dịch vụ sẽ bị trừ dần vào số tiềnkhách hàng đó nạp

Dịch vụ Freephone

Dịch vụ Freephone là loại hình dịch vụ trong đó người gọi điện thoại đến thuêbao có đăng ký sử dụng dịch vụ không phải trả tiền cước phí, cho phép thực hiệncuộc gọi miễn phí tới nhiều đích khác nhau thông qua một số truy nhập thông nhấttrên mạng

Bên thuê bao bị gọi sẽ bị tính cước cho cuộc gọi Thuê bao gọi (A) sẽ khôngphải trả tiền cước hoặc chỉ phải trả cước cho cuộc gọi nội hạt Các cuộc gọi này cóthể kết nối thông thường hoặc có sự lựa chọn tối ưu theo thời gian, vị trí địa lý đếnthuê bao cần gọi

Khách hàng của dịch vụ Feephone là các công ty, doanh nghiệp Khách hàng

có thể đăng ký sử dụng dịch vụ theo thời hạn như ngày, giờ, tháng, năm hoặc theongân sách đã định trước

Dịch vụ Premium Rate Service

Premium Rate Service là loại hình dịch vụ được cung cấp bởi nhà khai thácviễn thông và công ty cung cấp dịch vụ thông tin cho khách hàng Người sử dụngdịch vụ gọi đến một số điện thoại dễ nhớ do nhà khai thác viễn thông cung cấp đểnghe thông tin (thể thao, thời tiết ) của công ty cung cấp dịch vụ thông tin Mứccước cuộc gọi sẽ được thu cao hơn cước thoại thông thường và tiền cước thu đượccủa người sử dụng được chia theo công thức thỏa thuận giữa nhà khai thác và công

ty cung cấp thông tin

Thuê bao dịch vụ Premium Rate Service chủ yếu là các công ty cung cấp dịch

vụ thông tin Với dịch vụ này nhà cung cấp thông tin dễ dàng cung cấp thông tin vềthời tiết, thể thao, thị trường giá cả, hoặc tư vấn về y tế, giáo dục Các lợi ích dịch

vụ mang lại là:

 Lợi ích đối với nhà cung cấp dịch vụ

 Tăng lượng khách hàng sử dụng mạng

Chương 1:Tổng quan về NGN

 Tăng số lượng dịch vụ cung cấp trên mạng

 Tăng doanh thu

 Giảm nhân lực điện thoại viên

Call Waiting Internet (CWI)

Dịch vụ (CWI) cho phép khách hàng sử dụng Internet quay số qua đường dâyđiện thoại (dial-up subscribers) có thể nhận được các cuộc gọi đến trong thời điểmđang truy nhập Internet

Để sử dụng được dịch vụ này khách hàng phải cài đặt phần mềm trên máy tính(PC) Sau khi kết nối Internet thành công khách hàng đăng nhập dịch vụ (login)CWI với tên truy nhập và mật khẩu do nhà cung cấp dịch vụ cung cấp Trongtrường hợp có cuộc gọi đến khi đang truy nhập Internet trên màn hình sẽ thông báoyêu cầu khách hàng lựa chọn một trong bốn trường hợp sau (qua giao diện phầnmềm trên PC):

 Trả lời cuộc gọi qua điện thoại PSTN (kết nối Internet sẽ tự động cắt)

 Trả lời cuộc gọi trực tiếp tại PC bằng VoIP (tuỳ theo từng nhà cung cấp dịchvụ)

 Chuyển tiếp cuộc gọi đến vào điện thoại di động, hộp thư thoại hoặc số điệnthoại khác

 Không chấp nhận cuộc gọi (người bị gọi nghe được tín hiệu báo bận)

Trước khi người dùng có thể sử dụng dịch vụ CWI, người dùng phải là thuêbao của dịch vụ CWI Khi người dùng trở thành thuê bao của dịch vụ CWI thì:

 Trên máy tính của thuê bao sẽ được cài đặt phần mềm ứng dụng, tên phầnmềm là INCA

 Thuê bao sẽ nhận đuợc số PIN và một số được phát sinh bất kỳ từ nhà cungcấp dịch vụ được sử dụng cho việc xác thực thuê bao

Điều kiện tiên quyết cần có ở phía tổng đài PSTN mà thuê bao sử dụng đườngdây điện thoại là: Tổng đài phải hỗ trợ tính năng chuyển cuộc gọi khi bận

Dịch vụ số gọi duy nhất (One number service)

Là dịch vụ số gọi duy nhất trong đó khách hàng đăng ký sử dụng dịch vụ đểđược cung cấp một số điện thoại duy nhất sử dụng trên toàn quốc, thậm chí toàn thếgiới Đây là một lợi điểm kinh doanh rất lớn của các doanh nghiệp trong cơ chế thịtrường vì nó giúp khách hàng của các doanh nghiệp dễ nhớ số điện thoại hơn

Chương 1:Tổng quan về NGN

Gọi điện từ trang web (web dial page)

Dịch vụ (web dial page) cho phép khách hàng đang truy nhập Internet thựchiện cuộc gọi đi (VoIP) từ máy tính mà không phải ngưng kết nối Internet Kháchhàng chỉ cần mua thẻ mệnh giá của nhà cung cấp dịch vụ là có thể sử dụng đượcdịch vụ từ bất kỳ máy tính nào có kết nối Internet mà không phải cài đặt phần mềm

Để sử dụng dịch vụ khách hàng truy nhập vào trang web của nhà cung cấpdịch vụ, đăng nhập vào hệ thống nhập số địên thoại cần gọi

Cước của cuộc gọi được tính riêng với cước truy nhập Internet và trừ thẳngvào thẻ mệnh giá của khách hàng

Freecall Button

Là loại hình dịch vụ gia tăng cho các công ty, doanh nghiệp có trang webthương mại điện tử (cung cấp thông tin, bán hàng qua mạng) Khi đăng kí sử dụngdịch vụ, trên website của khách hàng sẽ được viết thêm đoạn code (Freecall Button)

do nhà cung cấp dịch vụ thực hiện

Người sử dụng Internet sau khi truy cập website để tìm hiểu thông tin, sảnphẩm hoặc mua hàng muốn biết thêm thông tin, muốn liên lạc trực tiếp có thể gọiđiện đến công ty, doanh nghiệp để có thêm thông tin (mà không phải ngưng kết nốiInternet) bằng cách nhắp vào nút (Freecall Button) Cước phí cuộc gọi này do thuêbao đăng ký sử dụng dịch vụ Freecall Button trả cho nhà cung cấp dịch vụ

Kết nối mạng riêng (SHDSL-WAN connections)

Là dịch vụ kết nối mạng riêng ảo dựa trên đường dây thuê bao số đối xứng(SHDSL) Dịch vụ này thích hợp đối với những công ty, doanh nghiệp, văn phòngđại diện, cơ quan chính phủ có nhiều mạng máy tính tại nhiều địa điểm vị trí địa lýkhác nhau Với dịch vụ này người sử dụng không phải trả tiền kéo cáp, bảo dưỡngcáp lợi điểm của dịch vụ này chính là giá thành rẻ, lắp đặt đấu nối nhanh, tốc độ

ổn định

Dịch vụ IP Centrex

IP Centrex là giải pháp viễn thông cho những văn phòng, doanh nghiệp vừa vànhỏ IP Centrex có thể cung cấp dịch vụ thoại và truyền số liệu trên đường băngthông rộng kết nối từ khách hàng tới nhà cung cấp dịch vụ Với dịch vụ IP Centrexkhách hàng vừa có thể thoại qua IP và sử dụng những dịch vụ gia tăng, khi không

có thoại toàn bộ băng thông sẽ được nhường cho việc truyền số liệu như truy cậpInternet

Chương 1:Tổng quan về NGN

Virtual Private Networks (VPNs)

Mạng riêng ảo (VPNs) – dịch vụ này cho phép kết nối nhiều mạng nhỏ của cáccông ty, tổ chức lớn ở nhiều nơi, từ nhiều địa điểm khác nhau bằng cách kết nốimạng lưới riêng hiện có của họ thông qua nhà cung cấp dịch vụ Dịch vụ này giảmđược nhiều chi phí do khách hàng không phải thuê kênh riêng Đối tượng sử dụngdịch vụ này chủ yếu là các doanh nghiệp lớn, các công ty nước ngoài có chi nhánh

và văn phòng ở nhiều địa điểm khác nhau

1.3 Quá trình triển khai mạng NGN của VNPT

1.3.1 Mạng core

Mạng Core của NGN do VNPT/VTN quản lý sử dụng giải pháp công nghệSURPASS của hãng Siemen Trong đó sử dụng công nghệ IP/MPLS cho phầnchuyển tải Những lợi ích chính của giải pháp SURPASS là:

 Tham gia vào thị trường thoại: SURPASS tạo nên một giải pháp dễ dàng

cho việc nâng cao doanh thu trong kinh doanh dịch vụ thoại

 Thành công trong ứng dụng thoại - dữ liệu: Với SURPASS, những ứng

dụng chính cho việc liên kết thoại và dữ liệu là luôn sẵn sàng để sử dụng

 Trung kế ảo: Là tính năng chính nhằm tận dụng hiệu quả truyền dẫn cuộc

gọi trên mạng đường trục

 Voice Online: Các thuê bao đa phương tiện sẽ là các thuê bao thoại truyền

thống thông qua báo hiệu H.323

 Tạo sự khác biệt cho dịch vụ hội tụ: SURPASS cho phép bạn vượt lên

trong sự cạnh tranh nhờ những dịch vụ thoại - dữ liệu tiên tiến dựa trên mộtmạng đa phương tiện

 Chuyển đổi hướng tới mạng truy nhập: SURPASS có thể dễ dàng mở

rộng tầm phục vụ tới các thuê bao đầu cuối

 Quản lý mạng: Hệ thống quản lý mạng - NetManager với những ứng dụng

hùng mạnh, giúp cho sự vận hành đạt hiệu quả cao, nhanh chóng và tiếtkiệm

1.3.2 Các thiết bị chính của hệ thống NGN hiện tại

1.3.2.1 Thiết bị hiQ 9200

Là phần tử trung tâm của mạng, chịu trách nhiệm cho việc điều khiển cuộcgọi SURPASS hiQ 9200 cung cấp các tính năng điều khiển bao gồm:

 Media Gateway Controller: để thiết lập kết nối và tạo lập nên các lưu lượng

thoại qua IP sử dụng mạng đường trục IP;

Chương 1:Tổng quan về NGN

 Call Feature Server: cung cấp tính năng cho cuộc gọi để cung cấp các dịch

vụ phụ trội cho các thuê bao của mạng

hiQ 9200 được tích hợp một bộ xử lý báo hiệu cho phép cung cấp khả năng

hiQ 9200 cũng kết nối tới hệ thống quản lý mạng NetManager thông qua cácgiao tiếp quản lý X.25 hay TCP/IP

Hình 1.6: Tổng quát các khối chức năng của hiQ 9200

 Hệ thống hiQ 4000 V3 OSP (Open Service Platform): Hệ thống này baogồm các máy tính chủ SUN Netra 20 và SUN Netra T1-200, tất cả các máytính SUN đều sử dụng hệ điều hành là SUN Solaris 8

Chương 1:Tổng quan về NGN

dữ liệu và được chuẩn hoá trong RFC 1777

Chương 1:Tổng quan về NGN

LDAP là một phần mềm cho phép xắp sếp các tổ chức, cá nhân hay các tàinguyên khác như các file và thiết bị trong một mạng, lên internet hay Intranet.LDAP là một phiên bản "lightweight" (số lượng mã ít hơn) của DAP (DirectoryAccess Protocol), và là một phần của X.500, và cũng là một chuẩn cho danh mụcmạng.

1.3.2.4 hiQ 20: Registration and Routing Server; Gatekeeper

hiQ 20 cung cấp các dịch vụ điều khiển cuộc gọi cơ bản VoIP trên cơ sởH.323 như chuyển đổi số (E.164 sang IP address) SURPASS hiQ 20 chạy trên cácphần cứng có sẵn (máy chủ Sun và hệ điều hành Solaris)

Ngoài tính năng Gatekeeper, việc kết nối với các hệ thống Gatekeeper mạngngoài thông qua H.323 cũng được hỗ trợ

SURPASS hiQ 20 là cần thiết trong việc cung cấp dịch vụ PC to Phone, PC to

PC and phone to PC SURPASS hiQ 20 cho phép các kết nối H.323 VoIP với cácloại hình dịch vụ và thiết bị như:

 Phần mềm IP software clients trên máy tính PC (kết nối qua modem, ISDN or LAN)

 Điện thoại IP

 IP Gateways cho kết nối tới các điện thoại truyền thống

Hình 1.9: hiQ 20 trong giải pháp SURPASS

Chương 1:Tổng quan về NGN

1.3.2.5 hiG 1000: RAS and VoIP Media Gateways

Thiết bị SURPASS hiG 1000 Media Gateway là một trong những phần tửchính trong mạng cho phép kết nối từ mạng TDM và các thiết bị truy nhập khác tớimạng lõi IP hiG 1000 có những tính năng chính sau:

 hiG 1000 là Gateway băng hẹp và được sử dụng chủ yếu cho giải phápTrung kế ảo Surpass (Virtual Trunking-VT) và Carrier Class Dial-in (CCD)

 hiG 1000 đồng thời cũng là một phần của giải pháp Next Generation LocalSwitch (NGLS) và Multimedia Applications (MMA)

 Thiết bị SURPASS hiG 1000 cũng có thể làm việc như một thiết bị RAS(Remote Access Server) băng hẹp hoặc như một thiết bị Voice over IPGateway

 Cùng với chức năng VoIP, các loại hình dịch vụ khác như: Fax, Modem vàISDN over IP cũng được thiết bị hiG 1000 hỗ trợ

 Ngoài các dịch vụ Remote Access Server (RAS) và L2TP AccessConcentrator (LAC) thì dịch vụ Multi-ISP and VPN cũng được hỗ trợ

 Kết nối trung kế đến tổng đài PSTN và giao tiếp tới tổng đài PBX cũng được hỗ trợ Lưu lượng từ các giao tiếp đó được chuyển thành gói và gửi tớimạng IP

 Các tính năng cho thuê bao nội hạt cũng như thuê bao doanh nghiệp đều được hiG 1000 hỗ trợ thông qua việc điều khiển bởi softswitch SURPASS hiQ 9200

Hình 1.10: hiG 1000 với các chức năng phục vụ VoIP

Chương 1:Tổng quan về NGN

1.3.2.6 hiR 200: Resource Server (IP Announcements & Dialogs)

SURPASS hiR 200 Resource Server là họ sản phẩm cung cấp những dịch vụthoại như thông báo (announcements) hay tương tác với thuê bao (user-interactivedialogs) trong mạng NGN/SURPASS Được tích hợp hoàn toàn với mạng IP,SURPASS hiR 200 rất thích hợp với những nhu cầu mới trong việc cung cấp dịch

vụ thông báo thoại

hiR được điều khiển bởi hiQ 9200 thông qua giao thức MGCP, vì vậy nó đảmbảo khả năng tương thích với hiG 1000 trong việc cung cấp dịch vụ thông báo tớithuê bao

1.3.2.7 M160: Core Router

Khối định tuyến: Thực hiện xây dựng bảng định tuyến dựa trên thông tin có

được về mạng lưới

Hình 1.11: Khối định tuyến của M160

Khối chuyển tiếp các gói tin: Thực hiện chuyển tiếp các gói tin từ đầu vào này

đến đầu ra kia dựa trên bảng định tuyến

Chương 1:Tổng quan về NGN

Hình 1.12: Khối chuyển tiếp gói tin của M160

1.3.2.8 Edge Router ERX 1410 và BRAS Router ERX 705

ERX 1410 được sử dụng làm router biên trên mạng NGN Hiện tại có một sốERX 1410 đặt tại các Viễn thông tỉnh được sử dụng làm 2 chức năng là EdgeRouter và BRAS Thiết bị router ERX-1410 là thiết bị định tuyến có hiệu năng cao

và sử dụng cho những môi trường làm việc rộng rãi

ERX 705 được sử dụng làm chức năng BRAS Router (BRAS - BroadBandRemote Access Server) Thiết bị routers ERX-705 được thiết kế hoàn chỉnh, là thiết

bị định tuyến có hiệu năng cao, nhằm khai thác tối đa về diện tích lắp đặt (dùng chomôi trường vừa và nhỏ)

Bảng 1.1: cấu hình một số Router ERX

Chương 1:Tổng quan về NGN

Hình 1.13: Cấu trúc phần cứng của Router ERX

1.3.2.9 NetManager: SURPASS Network Domain Managemen

Thiết bị Netmanager cung cấp một giải pháp tổng thể cho việc quản lý cácthiết bị trên mạng NGN hiện của VNPT/VTN như: EWSD và SURPASS và cácthiết bị mạng liên quan Hệ thống quản lý mạng này tuân thủ theo khuyến nghịM.3010 của ITU-T về cấu trúc của mạng quản lý viễn thông (TMN)

Netmanager cho phép tích hợp vào các hệ thống hay môi trường làm việc côngnghệ thông tin sẵn có thông qua các giao tiếp chuẩn mở, bao gồm hệ thống cơ sở vàcác ứng dụng nâng cao cho việc quản lý mạng lưới và dịch vụ Các tính năng củaNetmanager bao gồm những yếu tố cơ bản cần thiết cho việc quản lý, vận hành vàgiám sát mạng lưới hiện đại (FCAPS):

Hình 1.14: Tổng quan về mạng quản lý của SURPASS

Hình 1.15: Các giao thức sử dụng trong NetManager

Chương 1:Tổng quan về NGN

1.3.3 Mạng truy nhập MSAN (MultiService Access Node)

1.3.3.1 Giới thiệu

MSAN ( Multi Service Accsess Network) cung cấp nhiều loại hình dịch vụcho người sử dụng: Băng rộng và băng hẹp Có các kết nối rất đa dạng, đồng thời:Với hệ thống TDM để cung cấp các dịch vụ băng hẹp (PSTN) và Kết nối với mạngNGN thông qua các giao diện IP để cung cấp dịch vụ băng rộng và các dịch vụtương lai

Hình 1.16: Cấu trúc mạng truy nhập MSAN

1.3.3.2 Cấu trúc thiết bị MSAN

Hình 1.17: Các thành phần chính của một thiết bị MSAN

Chương 1:Tổng quan về NGN

TDM Switch

IP Switch

Control TDM Bus

IP Bus

SDH

E1 IMA E1

ATM FE/GE

POT S

V.24 / V.35 G.SHDS

L

ADSL ADSL2+

ISDN

VDSL FE

Hình 1.17 cho thấy thiết bị MSAN gồm những phần chính sau: Bao gồm 2thành phần cơ bản: chuyển mạch TDM và chuyển mạch IP; Kiến trúc Bus nội bộcũng bao gồm 2 phần: 01 bus cho NB (Pots, Leased Line ) và 01 bus cho BB (IPbus); Giao diện kết nối thoại POTS: V5.2 TDM và Giao diện kết nối thoại VoIP(H248, SIP) là các giao diện IP: FE, GE…; Kết nối cung cấp dịch vụ xDSL và cácdịch vụ BB khác có thể qua Ethenet (IP) hoặc TDM (E1, STM1…).

Chương 1:Tổng quan về NGN

Công nghệ mạng thế hệ sau là một chiến lược trong định hướng phát triển dịch

vụ băng rộng đáp ứng nhu cầu sử dụng các dịch vụ băng rộng của khách hàng hiệnnay Qua phân tích cho thấy doanh thu dịch vụ PSTN ngày càng giảm mạnh vàdoanh thu của các nhà cung cấp dịch vụ hiện nay chủ yếu nhờ vào các dịch vụ băngrộng Tốc độ tăng nhanh của thuê bao băng rộng sẽ dần thay thế các thuê bao PSTN

và như vậy để tồn tại và cạnh tranh thì các nhà cung cấp dịch vụ phải chuyển từcung cấp băng hẹp sang băng rộng, từ các mạng riêng lẻ cho từng dịch vụ chuyểnsang một hạ tầng mạng chung để cung cấp đa dịch vụ và việc triển khai dịch vụ mớikhông phụ thuộc vào công nghệ mạng truyền tải, hạ tầng mạng đó chính là NGN Tại Việt Nam, mạng viễn thông đang ngày càng phát triển để đáp ứng các nhucầu mới trong nền kinh tế hội nhập thế giới và việc chuyển hoàn toàn sang côngnghệ mạng NGN là việc làm bức thiết nhằm đáp ứng các nhu cầu này Quá trìnhxây dựng và phát triển mạng NGN phải được tiến hành từng bước, có tính đến sựtương thích và phối hợp với nền tảng mạng hiện tại Thông qua kết trúc mạng NGN

đã phân tích trên ta thấy mạng MAN-E thuộc vào lớp truyền thông Mạng MAN-Etại các Tỉnh/thành phố có chức năng:

 Thu gom lưu lượng ở các Tỉnh/TP trước khi kế nối lên Mạng CoreIP/MPLS

 Sử dụng cáp quang và các kết nối GE để tăng băng thông

 Cung cấp kết nối băng thông lớn tới các thiết bị IPDSLAM/MSAN

 Cung cấp kết nối GE tới các khách hàng lớn

 Hỗ trợ công nghệ mới để sẵn sàng cung cấp các dịch vụ Tripleplay NGNKhông ngoại lệ, VNPT đang triển khai mạng NGN cho mình và hướng đi củaVNPT là đi từng bước, chuyển đổi công nghệ phải có giai đoạn quá độ đó là mạngNGN ban đầu phải hỗ trợ cho cả các dịch vụ truyền thống đã triển khai và dịch vụbăng rộng, và bước cuối cùng là chuyển tòan bộ dịch vụ dịch vụ sang một mạngmới toàn IP

Chương 1:Tổng quan về NGN

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG MAN – E ( METRO AREA NETWORK – ETHERNET ) 2.1 Tổng quan về công nghệ mạng MAN – E

2.1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet

Trong vài thập kỷ gần đây, Ethernet là công nghệ chủ yếu trong các mạng nội

bộ LAN, là công nghệ chủ đạo trong hầu hết các văn phòng trên toàn thế giới vàhiện nay đã được dùng ngay cả trong các hộ gia đình để chia sẽ các đường dây truynhập băng rộng giữa các thiết bị với nhau Đặc biệt tất cả các máy tính cá nhân đềuđược kết nối bằng Ehernet và ngày càng nhiều thiết bị truy nhập dùng đến côngnghệ này.Có nhiều lý do để giải thích tại sao Ethernet đã có sự thành công như vậytrong cả các doanh nghiệp lẫn các hộ gia đình: dễ sử dụng, tốc độ cao và giá thiết bịrẻ

Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, tốc độ Ethernet đã được cảithiện từ Mbps lên Gbps và 40Gbps Song song với nó là sự bùng nổ của Internetyêu cầu băng thông truyền tải lưu lượng rất lớn, phương tiện truyền trong mạngEthernet cũng chuyểndần từ cáp đồng sang cáp quang, và cấu hình cũng đã pháttriển từ cấu trúc bus dùng chung lên cấu trúc mạng chuyển mạch Đây là nhữngnhân tố quan trọng để xây dựng các mạng có dung lượng cao, chất lượng cao, vàhiệu xuất cao, đáp ứng được những đòi hỏi ngày càng khắt khe của yêu cầu về chấtlượng dịch vụ (QoS) trong môi trường mạng mạng đô thị (MAN-E) hay WAN đảmbảo kết nối với khách hàng mọi lúc, mọi nơi mọi giao diện

Mở rộng từ mạng LAN ra mạng MAN-E tạo ra các cơ hội mới cho các nhàkhai thác mạng Khi đầu tư vào mạng MAN-E, các nhà khai thác có khả năng đểcung cấp các giải pháp truy nhập tốc độ cao với chi phí tương đối thấp cho các điểmcung cấp dịch vụ POP (Points Of Presence) của họ, do đó loại bỏ được các điểm nút

cổ chai tồn tại giữa các mạng LAN tại các cơ quan với mạng đường trục tốc độ cao.Doanh thu giảm do cung cấp băng thông với giá thấp hơn cho khách hàng cóthể bù lại bằng cách cung cấp thêm các dịch vụ mới Do vậy MAN-E sẽ tạo raphương thức để chuyển từ cung cấp các đường truyền có giá cao đến việc cung cấpcác dịch vụ giá trị gia tăng qua băng thông tương đối thấp

Hiện tại, các công nghệ tiềm năng được nhận định là ứng cử để xây dựng mạng MAN-E thế hệ mới chủ yếu tập trung vào 7 loại công nghệ chính, đó là:

Các công nghệ nói trên này được xây dựng khác nhau cả phạm vi và cácphương thức mà chúng sẽ được sử dụng Trong một số trường hợp, các nhà cungcấp cơ sở hạ tầng lại triển khai cùng một công nghệ cho các ứng dụng khác nhau Các nhà khai thác mạng có xu hướng kết hợp một số loại công nghệ trên cùngmột mạng của họ, vì tất cả các công nghệ sẽ đóng góp vào việc đạt được những mụcđích chung là:

 Giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng

 Rút ngắn thời gian đáp ứng dịch vụ cho khách hang

 Dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng dạng gói

 Tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới

 Nâng cao hiệu suất khai thác mạng

2.1.2 Các tính năng của MAN – E

Khách hàng được kết nối đến MAN-E sử dụng các giao diện thích hợp vớiEthernet thay vì phải qua nhiều giai đoạn biến đổi từ lưu lượng ATM, SONET/SDH

và ngược lại Bằng cách này không chỉ loại bỏ được sự phức tạp mà còn làm cho

quá trình cung cấp đơn giản đi rất nhiều Mô hình Metro hình thành từ qúa trình

cung cấp các ống băng thông (tunel giữa các node và khách hàng đầu cuối để cung cấp các mạng LAN ảo (VLAN) và các mạng riêng ảo (VPN) dựa trên mức thoả

thuận dịch vụ SLA)

Trong trường hợp này, các vấn đề đã được đơn giản hoá đi rất nhiều cho cảkhách hàng lẫn nhà khai thác Khách hàng không cần phải chia cắt lưu lượng vàđịnh tuyến chúng đến các đường phù hợp để đến đúng các node đích nữa Thay vìtạo ra rất nhiều chùm đường truyền giữa các node, ở đây chỉ cần tạo ra băng thôngdựa theo SLA mà bao hàm được nhu cầu của khách hàng tại mỗi node

Nói cách khác, cung cấp các kết nối không còn là vấn đề thiết yếu đối với nhàcung cấp mạng nữa do đó họ có điều kiện để tập trung vào việc tạo ra các dịch vụgiá trị gia tăng Bằng việc mở rộng mạng LAN vào mạng MAN-E sử dụng kết nối

có băng thông lớn hơn, sẽ không còn sự khác biệt giữa các server của mạng với cácrouter được đặt tại thiết bị của khách hàng và tại các điểm POP của nhà cung cấpmạng nữa

MAN-E có chức năng thu gom lưu lượng và đáp ứng nhu cầu truyền tải lưulượng cho các thiết bị truy nhập (IPDSLAM, MSAN) Có khả năng cung cấp cáckết nối Ethernet (FE/GE) tới khách hàng để truyền tải lưu lượng trong nội tỉnh,đồng thời kết nối lên mạng đường trục IP/MPLS NGN để chuyển lưu lượng đi liêntỉnh, quốc tế Trong mạng MAN-E người ta sử dụng các thiết bị CES (CarrierEthernet Switch) tại các nơi có lưu lượng cao tạo thành mạng chuyển tảiEthernet/IP Kết nối giữa các thiết bị CES dạng hình sao, ring hoặc đấu nối tiếp, sửdụng các loại cổng kết nối: n x 1Gbps hoặc n x10Gbps

Chương 2:Công nghệ mạng MAN - E

2.1.3 Cấu trúc mạng MAN – E

Kiến trúc mạng Metro dựa trên công nghệ Ethernet điển hình có thể mô tả nhưhình 2.1 Phần mạng truy nhập Metro tập hợp lưu lượng từ các khu vực (cơ quan,toà nhà ) trong khu vực của mạng Metro Mô hình điển hình thường được xâydựng xung quanhcác vòng Ring quang với mỗi vòng Ring truy nhập Metro gồm từ

5 đến 10 node Những vòng Ring này MAN-E lưu lượng từ các khách hàng khácnhau đến các điểm POP mà các điểm này được kết nối với nhau bằng mạng lõiMetro Một mạng lõi Metro điển hình sẽ bao phủ được nhiều thành phố hoặc mộtkhu vực tập trung nhiều doanh nghiệp

Hình 2.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình

Một khía cạnh quan trọng của những mạng lõi Metro này là các trung tâm dữliệu,thường được đặt node quan trọng của mạng lõi Metro có thể truy nhập dễ dàng.Những trung tâm dữ liệu này phục vụ chủ yếu cho nội dung các host gần người sửdụng Đây cũng chính là nơi mà các dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ khác(Outsourced Services) được cung cấp cho các khách hàng của mạng MAN-E Quátrình truy nhập đến đường trục Internet được cung cấp tại một hoặc một số điểmPOP cấu thành nên mạng lõi Metro Việc sắp xếp này có nhiều ưu điểm phụ liênquan đến quá trình thương mại điện tử Hiện tại cơ sở hạ tầng cho mục đích phốihợp thương mại điện tử cũng gần giống như lõi của mạng Internet, có nhiều phiêngiao dịch hơn được xử lý và sau đó giảm dần, đây là hai ưu điểm nổi trội khi tổchức một giao dịch thành công dựa trên sự thực hiện của Internet

Chương 2:Công nghệ mạng MAN - E

2.1.4 Mô hình phân lớp mạng MAN – E

Mô hình phân lớp mạng MAN-E được định nghĩa theo MEF 4 được chia làm

Mô hình phân lớp mạng MAN-E được mô tả tại hình (2.2)

Hình 2.2: Mô hình mạng MAN-E theo các lớp

 Lớp truyền tải dịch vụ (Transport Services Layer)

Lớp truyền tải dịch vụ, cung cấp các kết nối giữa các phần tử của lớp dịch vụEthernet Sử dụng nhiều công nghệ khác nhau để thực hiện việc hỗ trợ kết nối:IEEE 802.1, SONET/SDH, ATM VC, OTN ODUK, PDH DS1/E1, MPLS LSP…Các công nghệ truyền tải trên, đến lượt mình lại có thể do nhiều công nghệ khác hỗtrợ, cứ tiếp tục như vậy cho đến lớp vật lý như cáp quang, cáp đồng, không dây

Chương 2:Công nghệ mạng MAN - E

 Lớp dịch vụ Ethernet (Ethernet Services Layer)

Lớp dịch vụ Ethernet có chức năng truyền tải các dịch vụ hướng kết nốichuyển mạch dựa trên địa chỉ MAC và các bản tin Ethernet sẽ được truyền trên hệthống thông qua các giao diện hướng nội bộ, hướng bên ngoài được quy định rõràng, gắn với các điểm tham chiếu

Lớp ETH cũng phải cung cấp được các khả năng về OAM, khả năng phát triểndịch vụ trong việc quản lý các dịch vụ Ethernet hướng kết nối Tại các giao diệnhướng bên ngoài của lớp ETH, các bản tin bao gồm: Ethernet unicast,multicast hoặcbroadcast, tuân theo chuẩn IEEE 802.3 – 2002

 Lớp dịch vụ ứng dụng (Application Services Layer)

Lớp dịch vụ ứng dụng hỗ trợ các dịch vụ sử dụng truyền tải trên nền mạngEthernet của mạng MAN-E Có nhiều dịch vụ trong đó bao gồm cả các việc sử dụnglớp ETH như một lớp TRAN cho các lớp khác như: IP, MPLS, PDH DS1/E1 …

2.1.5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN – E

Điểm tham chiếu trong mạng MAN-E là tập các điểm tham chiếu lớp mạngđược sử dụng để phân các vùng liên kết đi qua các giao diện hình vẽ 2.3 chỉ ra cácquan hệ giữa các thành phần kiến trúc bên ngoài và mạng MAN-E Các thành phầnbên ngoài bao gồm:

- Từ các thuê bao đến các dịch vụ MAN-E

- Từ các mạng MAN-E khác

- Các mạng truyền tải dịch vụ (không phải Ethernet) khác

Hình 2.3: Mô hình các điểm tham chiếu

Các thuê bao kết nối đến mạng MAN-E thông qua điểm tham chiếu giao diệnngười dùng – Mạng (UNI: User– Network interface) Các thành phần trong cùngmạng (NE: Internal Network Elements) hoặc I-INNIs ( Internal – NNIs) Hai mạngChương 2:Công nghệ mạng MAN - E