Thiết lập mạng lõi ngn cho mạng viễn thông việt nam

Một số nhược điểm của mạng Viễn thông hiện tại Dựa trên nền tảng công nghệ TDM và hệ thống báo hiệu số 7 mạng Viễn thông hiện tại vẫn có khả năng cung cấp tốt các dịch vụ viễn thông bìn

LƯU QUANG CHƯƠNG

THIẾT LẬP MẠNG LỖI NGN CHO MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội- 2006

MỤC LỤC

Danh mục các hình vẽ………03

Danh mục các từ viết tắt………04

Mở đầu……… ……… ….09

Chương 1 Tổng quan mạng Viễn thông thế hệ mới (NGN) 12

1.1 Một số nhược điểm của mạng Viễn thông hiện tại 12

1.1.1 Cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông 12

1.1.2 Khó khăn cho việc hợp nhất mạng 13

1.1.3 Khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ mới, thiếu tính mềm dẻo 13

1.1.4 Đầu tư cho mạng PSTN lớn, không linh hoạt trong việc mở rộng hệ thống Vốn đầu tư tập trung tại các trung tâm chuyển mạch 13

1.1.5 Giới hạn trong phát triển mạng 14

1.1.6 Không đáp ứng được nhu cầu của các dịch vụ dữ liệu 14

1.1.7 Khó khăn cho các nhà cung cấp dịch vụ và vận hành: 15

1.2 KháI niệm mạng Viễn thông thế hệ mới (NGN) 16

1.3 Đặc điểm của mạng NGN 17

1.4 Cấu trúc của NGN 18

Chương 2 Cấu trúc mạng NGN của Việt Nam 32

2.1 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT 32

2.1.1 Mục tiêu 32

2.1.2 Cấu trúc mạng 33

2.1.3 Lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng 35

2.2 Lộ trình chuyển đổi 46

2.2.1 Giai đoạn 2001-2005 46

2.2.2 Giai đoạn 2006-2010 51

2.3 Mạng đường trục NGN của VNPT 54

2.3.1 Cấu trúc mạng truyền dẫn đường trục hiện tại 54

2.3.2 Định hướng xây dựng tuyến truyền dẫn đường trục quốc gia tiến tới NGN 54

Chương 3 Tính toán thiết lập mạng đường trục 58

3.1 Dự báo nhu cầu dịch vụ Viễn thông 58

3.1.1 Mở đầu 58

3.1.2 Dự báo nhu cầu dịch vụ thoại: 59

3.1.3 Dự báo nhu cầu dịch vụ phi thoại: 62

3.1.4 Dự báonhu cầu dịch vụ Internet: 65

3.1.5 MetroNet: 68

3.1.6 Kết luận: 71

3.2 Dự báo ma trận lưu lượng: 71

3.2.1 Khái niệm về lưu lượng, công thức tính lưu lượng: 71

3.2.2 Ma trận lưu lượng: 73

3.2.3 Các bước dự báo lưu lượng 74

3.2.4 Phương pháp dự báo đã được áp dụng cho mạng Viễn thông Việt Nam: 75

3.3 Tính số kênh đường trục 88

3.3.1 Tính số luồng xen/rẽ cho các vùng lưu lượng 88

3.3.2 Thiết kế mạng truyền dẫn đường trục 89

3.4 áp dụng kết quả cho mạng đường trục NGN của VNPT năm 2010 90

Kết luận

Tài liệu tham khảo

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1 - Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ) 20 Hình 2 - Các thực thể chức năng trong NGN 25 Hình 3 - Chức năng của Media Gateway Controller 26 Hình 4 - Lớp điều khiển và ứng dụng mạng NGN 37 Hình 5 - Mạng chuyển tải trong cấu trúc mạng NGN 42 Hình 6 - Kết nối NGN-PSTN 46 Hình 7 - Cấu hình mạng truyền dẫn tổng thể 55 Hình 8 - Các yếu tố chính tác động đến nhu cầu dịch vụ Viễn thông 59 Hình 9 - Đường cong xu thế phát triển máy điện thoại 62 Hình 10 - Nguyên lý kết nối Internet bằng ADSL 66 Hình 11 - Dải phổ của dịch vụ ADSL 67 Hình 12 - Ưu điểm vượt trội về tốc độ của MetroNet 69 Hình 13 - Số luồng xen rẽ tại các tổng đài ATM/IP (năm 2010) 90

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADPCM Adaptive Difference Pulse Code

API Application Programming

Interface

Giao diện lập trình ứng dụng

ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng

bộ B-ISDN Broadband - Intergrated Service

Digital Network

ISDN băng rộng

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

CPE Customer Premise Equipment Thiết bị đầu cuối thuê bao

DN Digital Network Mạng số

DPE Distributed Processing

Environment

Môi trường xử lý phân tán

DWDM Density Wavelength Division

Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc

DXC Digital Cross Connection Kết nối chéo số

EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại sợi quang pha

Erbium EDGE Enhanced Data Rates for Global

GII Global Information Infrastructure Cấu trúc hạ tầng thông tin toàn

cầu GSM Global System for Mobile

Communications

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức nghiên cứu và phát triển

tiêu chuẩn Internet

IP CDN IP Cable Data Network IP trên mạng chuyển tải cáp

IPoATM IP over ATM IP trên ATM

ISC International Softwitch

Consortium

Hiệp hội chuyển mạch mềm quốc

tế ISDN Intergrated Service Digital

Network

Mạng số liên kết đa dịch vụ

ITU International Telecommunication

Union

Hiệp hội viễn thông quốc tế

LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn

MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển MG

MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSF Multiservice Switching Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ

NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng

NNI Network to Network Interface Giao diện mạng - mạng

OMC Operation and Maintenance Trung tâm vận hành và bảo

Center dưỡng

OSPF Open Shortest Path First Định tuyến theo đường đi ngắn

nhất OTDM Optical Time Diision Multiplex Ghép kênh quang theo thời gian OTN Optical Transport Network Mạng chuyển tải quang

PBX Private Branch Exchange Tổng đài cơ quan, Tổng đài

nhánh PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng bộ

PNNI Private Network - Network

Interface

Giao diện mạng cá nhân- mạng

POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ thoại thông thường PSDN Public Switching Data Network Mạng dữ liệu chuyển mạch công

cộng PSTN Public Switched Telephone

Network

Mạng điện thoại chyển mạch công cộng

SDH Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng bộ

SNMP Simple Network Management

Protocol

Giao thức quản lý mạng đơn giản

SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

SVC Switched Virtual Connection Kết nối chuyển mạch ảo

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển chuyển tải TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời

gian TINA Telecommunication Information

Networking Architecture

Hiệp hội nghiên cứu cấu trúc mạng thông tin viễn thông TMN Telecommunication Management

Network

Mạng quản lý viễn thông

UMS Unfield Message Service Dịch vụ bản tin không cấu trúc

trường

VCC Vitual Channel Connection Kết nối kênh ảo

VDSL Very high bit rate DSL Đường thuê bao số tốc độ rất cao VLR Visitor Location Register Bộ đăng kí tạm trú

WDM Wavelength Division

Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo bước sóng

MỞ ĐẦU Cùng với tốc độ phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực Công nghệ Viễn thông

và Công nghệ thông tin, nhu cầu của khách hàng về các loại hình dịch vụ Viễn thông tăng mạnh cả về số lượng cũng như chất lượng Mạng lưới viễn thông hiện tại cần thiết phải được thay thế bằng mạng thế hệ mới NGN, mạng phải thích ứng với mạng hiện hữu và đáp ứng được đòi hỏi phát triển trong tương lai

Một sự khác biệt lớn giữa mạng hiện tại và mạng NGN đó là: các nút mạng trong NGN được xác định chủ yếu theo các vùng lưu lượng Trong đó VNPT đã xác định theo 5 vùng lưu lượng: Miền Bắc, Hà Nội, Miền Trung, Thành phố Hồ Chí Minh và Miền Nam Để thực hiện truyền tải lưu lượng giữa 5 vùng lưu lượng cần thiết lập mạng lõi bao gồm các tổng đài lõi MPLS hoặc ATM/IP kết nối với thiết bị truyền dẫn đường trục để tạo ra mạng truyền tải đảm bảo về mặt

kỹ thuật công nghệ và đạt hiệu quả kinh tế cao

Nội dung chính của luận văn tốt nghiệp sẽ đưa ra phương pháp luận và kết quả tính toán lưu lượng để xác định kích cỡ mạng lõi của VNPT năm 2010 Thiết lập mạng lõi NGN của Việt Nam cần giải quyết các nội dung sau:

1 Xác định cấu hình mạng NGN: đã được xác định là 5 tổng đài lõi [2]

2 Định cỡ mạng lõi: bao gồm định cỡ đường truyền dẫn và các nút chuyển mạch lõi Sau khi đã định cỡ mạng truyền dẫn đường trục, kích cỡ các nút chuyển mạch lõi cũng đã được xác định tương ứng Vì vậy nhiệm vụ chính của

đề tài là Thiết lập mạng lõi NGN cho mạng Viễn thông Việt Nam được tập chung

vào định cỡ mạng đường trục năm 2010 Nội dung của luận văn bao gồm các phần chính như sau:

Chương 1: Tổng quan mạng Viễn thông thế hệ mới Chương 2: Cấu trúc mạng NGN của Việt Nam Chương 3: Tính toán thiết lập mạng đường trục

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn - và các thầy cô trường Đại học Công nghệ đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

CH¦¥NG 1 TỔNG QUAN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ MỚI

(NGN) 1.1 Một số nhược điểm của mạng Viễn thông hiện tại

Dựa trên nền tảng công nghệ TDM và hệ thống báo hiệu số 7 mạng Viễn thông hiện tại vẫn có khả năng cung cấp tốt các dịch vụ viễn thông bình thường như thoại hay Fax với chất lượng khá ổn định, tuy nhiên do đòi hỏi nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng làm bộc lộ những hạn chế không thể khắc phục được của mạng hiện tại

Ngày nay thị trường viễn thông trong nước và thế giới đang ở trong cuộc cạnh tranh quyết liệt do việc xóa bỏ độc quyền nhà nước mở cửa tự do cho tất cả các thành phần kinh tế Các nhà cung cấp dịch vụ đang phải đứng trước sức ép giảm giá thành đồng thời tăng chất lượng dịch vụ Sự xuất hiện dịch vụ Internet

và sự phát triển bùng nổ của nó dẫn đến những sự thay đổi đột biến về cơ sở mạng buộc các nhà cung cấp dịch vụ phải xây dựng mạng lưới có tính đột phá nhằm đáp ứng nhu cầu của khach hàng Một số hạn chế của mạng hiện tại cần đươc khác phục

1.1.1 Cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông

Mạng PSTN dựa trên công nghệ TDM trong đó đường truyền được phân chia thành các khung cố định là 125 s Mỗi khung được chia thành các khe thời gian (Timeslot) Kênh cơ sở được tính tương đương với một khe thời gian tức là

64 kbit/s Điều này dẫn đến một số bất lợi, ví dụ như đối với nhiều loại dịch vụ đòi hỏi băng thông thấp hơn thì cũng không được, hay như đối với các dịch vụ

có nhu cầu băng thông thay đổi thì TDM cũng không thể đáp ứng được Cuộc gọi TDM được phân bổ lượng băng thông cố định (N x 64 kbit/s) và các khe thời gian này được chiếm cố định trong suốt thời gian diễn ra kết nối dẫn đến lãng phí băng thông Chuyển mạch gói quản lý băng thông mềm dẻo theo nhu cầu dịch vụ cho nên rất tiết kiệm băng thông [7]

1.1.2 Khó khăn cho việc hợp nhất mạng

Mạng ngày nay cung cấp các loại dịch vụ viễn thông khác nhau như thoại,

dữ liệu hay video trên các mạng tách biệt nhau Mỗi mạng lại yêu cầu phương pháp thiết kế, sản xuất, vận hành, bảo dưỡng khác nhau Đặc biệt mỗi mạng chỉ truyền được các dịch vụ độc lập riêng Tài nguyên sẵn có trong một mạng không thể chia sẻ cho các mạng khác cùng sử dụng Nỗ lực tổ hợp tất cả các mạng này thành một mạng duy nhất được thực hiện từ những năm 80 với mô hình mạng ISDN băng hẹp vẫn dựa trên nền công nghệ TDM, xong cũng gặp phải một số khó khăn như tốc độ thấp, thiết bị mạng cồng kềnh, phức tạp, ý tưởng mạng ISDN băng rộng dựa trên nền công nghệ ATM được đưa ra có vẻ như quá đắt đỏ đối với người tiêu dùng Vả lại ATM cũng không linh hoạt khi hoạt động ở tốc

độ thấp

1.1.3 Khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ mới, thiếu tính mềm dẻo

Trong mạng PSTN, toàn bộ phần “thông minh” của mạng đều tập trung ở các tổng đài Một dịch vụ mới được triển khai bắt đầu từ tổng đài đến đến sự thay đổi phần mềm đôi khi cả phần cứng của tổng đài, điều này rất phức tạp và tốn kém Nhu cầu khách hàng không ngừng tăng, nhiều loại dịch vụ mới không thể thực hiện trên nền mạng TDM Sự ra đời của các công nghệ mới ảnh hưởng mạnh mẽ tới tốc độ truyền tín hiệu Ngoài ra, sẽ xuất hiện nhiều dịch vụ truyền thông trong tương lai mà hiện nay chưa dự đoán được, mỗi loại dịch vụ sẽ có tốc

độ truyền khác nhau Ta dễ dàng nhận thấy mạng hiện tại sẽ rất khó thích nghi với những đòi hỏi này

1.1.4 Đầu tư cho mạng PSTN lớn, không linh hoạt trong việc mở rộng hệ

thống Vốn đầu tư tập trung tại các trung tâm chuyển mạch

Thực tế đầu tư cho các thiết mạng PSTN rất lớn (so với mạng IP) Các tổng đài thường rất đắt, cần phải đầu tư cả cục Chi phí nhân công cho việc vận hành, bảo dưỡng mạng rất cao Kém hiệu quả trong việc bảo dưỡng, vận hành Các chức năng phần cứng và phần mềm cũng tập trung tại các tổng đài nên phức tạp

khi thay đổi Mạng có nhiều cấp gây phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và việc triển khai dịch vụ mới Phức tạp trong việc thiết lập Trung tâm quản lý mạng, hệ thống tính cước, chăm sóc khách hàng v.v Mặt khác, mạng viễn thông hiện nay được thiết kế nhằm mục đích khai thác dịch vụ thoại

là chủ yếu Do đó, đứng ở góc độ này, mạng đã phát triển tới một mức gần như giới hạn về sự cồng kềnh và mạng tồn tại một số khuyết điểm cần khắc phục

1.1.5 Giới hạn trong phát triển mạng

Các tổng đài chuyển mạch nội hạt đều sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kênh, trong đó các kênh thoại đều có tốc độ 64 kbit/s Quá trình báo hiệu và điều khiển cuộc gọi liên hệ chặt chẽ với cơ cấu chuyển mạch

Ngày nay, những lợi ích về mặt kinh tế của thoại gói đang thúc đẩy sự phát triển của cả mạng truy nhập và mạng đường trục từ chuyển mạch kênh sang gói

Và bởi vì thoại gói đang dần được chấp nhận rộng rãi trong cả mạng truy nhập

và mạng đường trục, các tổng đài chuyển mạch kênh nội hạt truyền thống đóng vai trò cầu nối của cả hai mạng gói này Việc chuyển đổi gói sang kênh phải được thực hiện tại cả hai đầu vào ra của chuyển mạch kênh, làm phát sinh những chi phí phụ không mong muốn và tăng thêm trễ truyền dẫn cho thông tin, đặc biệt ảnh hưởng tới những thông tin nhạy cảm với trễ đường truyền như tín hiệu thoại

Nếu tồn tại một giải pháp mà trong đó các tổng đài nội hạt có thể cung cấp dịch vụ thoại và các dịch vụ tuỳ chọn khác ngay trên thiết bị chuyển mạch gói, thì

sẽ không phải thực hiện các chuyển đổi không cần thiết nữa Điều này mang lại lợi ích kép là làm giảm chi phí và tăng chất lượng dịch vụ (giảm trễ đường truyền), và

đó cũng là một bước quan trọng tiến gần tới cái đích cuối cùng, mạng NGN

1.1.6 Không đáp ứng được nhu cầu của các dịch vụ dữ liệu

Ngày nay dịch vụ Internet phát triển với tốc độ chóng mặt, lưu lượng Internet tăng với cấp số nhân theo từng năm và triển vọng sẽ còn tăng mạnh vào những năm sau Trong khi lưu lượng thoại cố định dường như có xu hướng bão

hòa thậm chí giảm ở một số nước phát triển Trên thế giới cũng như ử Việt Nam, Internet đã thâm nhập vào mọi góc cạnh của đời sống xã hội với các mục đích đa dạng như: đào tạo từ xa, y tế từ xa, chính phủ điện tử hay tin học hóa xã hội vv

Sự bùng nổ lưu lượng thông tin đã khám phá sự kém hiệu quả của chuyển mạch kênh TDM Chuyển mạch kênh truyền thống chỉ dùng để truyền các lưu lượng thoại có thể dự đoán trước, và nó không hỗ trợ lưu lượng dữ liệu tăng đột biến một cách hiệu quả Khi lượng dữ liệu tăng vượt lưu lượng thoại, đặc biệt đối với dịch vụ truy cập Internet quay số trực tiếp, thường xảy ra nghẽn mạch do nguồn tài nguyên hạn hẹp

Hiện tại dịch vụ Internet phát triển nhanh đến chóng mặt tại Nhật Bản Trong xã hội “thông tin tri thức”, dường như mọi hoạt động đều có liên quan tới Internet như học tập, nghiên cứu khoa học và vui chơi giải trí, dịch vụ đa phương tiện tăng mạnh đòi hỏi lượng băng thông lớn Nhu cầu về dịch vụ IP VPN cũng rất lớn Nhiều dịch vụ giá trị gia tăng dựa trên mạng Internet xuất hiện thúc đẩy nhu cầu truy cập mạng tăng lên

1.1.7 Khó khăn cho các nhà cung cấp dịch vụ và vận hành:

- Kiến trúc tổng đài độc quyền làm cho các nhà khai thác gần như phụ thuộc hoàn toàn vào các nhà cung cấp tổng đài Điều này không những làm giảm sức cạnh tranh cho các nhà khai thác, đặc biệt là những nhà khai thác nhỏ, mà còn tốn nhiều thời gian và tiền bạc khi muốn nâng cấp và ứng dụng các phần mềm mới

- Các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên lạc hậu đối với nhu cầu của khách hàng Các chuyển mạch Class5 đang tồn tại làm hạn chế khả năng sáng tạo và triển khai các dịch vụ mới, từ đó dẫn đến việc làm giảm lợi nhuận của các nhà khai thác

Đứng trước tình hình phát triển của mạng viễn thông hiện nay, các nhà khai thác nhận thấy rằng sự hội tụ giữa mạng PSTN và mạng PSDN” là chắc chắn xảy ra Họ cần có một cơ sở hạ tầng duy nhất cung cấp cho mọi dịch vụ (tương

tự - số, băng hẹp - băng rộng, cơ bản - đa phương tiện, ) để việc quản lý tập trung, giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ của mạng hiện nay

1.2 Khái niệm mạng viễn thông thế hệ mới (NGN)

Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn:

- Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau);

- Mạng hội tụ (hỗ trợ cho cả lưu lượng thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ);

- Mạng phân phối (phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng);

- Mạng nhiều lớp (mạng được phân phối ra nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau thay vì một khối thống nhất như trong mạng TDM) Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và cung các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN nhưng vẫn chưa có một khái niệm cụ thể và chính xác nào cho mạng NGN Do đó định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết mọi chi tiết về mạng thế hệ mới, nhưng nó có thể tương đối là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin thế hệ mới (NGN) ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động

Như vậy, có thể xem mạng thông tin thế hệ mới ở gia đoạn quá độ là sự tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa trên kỹ thuật TDM, với mạng chuyển mạch gói, dựa trên kỹ thuật IP/ATM Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời cũng có thể nhập một lượng dữ liệu rất lớn vào mạng IP, nhờ đó có thể giảm nhẹ gánh nặng của PSTN

Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động Vấn đề chủ đạo ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá

trình hội tụ này Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong đó là không được trù liệu khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay

3 Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất

4 Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng,

có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu

Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà:

- Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng, và phát triển một cách độc lập

- Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng

Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau Tiếp đến, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của:

- Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi

- Chia tách cuộc gọi với truyền tải

Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ Thuê bao có thể

tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền

tải dịch vụ và loại hình đầu cuối Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao

Bên cạnh đó, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn

mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng” Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia

Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này

- Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)

- Lớp điều khiển (Control)

- Lớp quản lý (Management)

Trong các lớp trên, lớp điều khiển hiện nay đang rất phức tạp với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được các nhà khai thác quan tâm Tuy nhiên phổ biến có các lớp sau đây

Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN:

- Lớp truy nhập (Access layer);

- Lớp truyền tải ( Transport layer);

- Lớp điều khiển (Control layer);

- Lớp ứng dụng (Application layer);

- Lớp quản lý (Management layer)

Trong môi trường phát triển cạnh tranh thì sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng dịch vụ

Líp ®iÒu khiÓn (Control Layer)

Líp chuyÓn t¶i (Transport/Core)

Líp truy nhËp (Access) Líp øng dông/dÞch vô (Application/service)

H×nh 1 - Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ)

Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng lẻ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn

Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch của PSTN thực chất là đã được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch Bây giờ, sự thông minh ấy nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (softswitch) cũng được gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hoặc

là một tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN- Intelligent Network) và các server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn

Tại lớp truyền thông, các cổng được đưa vào sử dụng để làm thích ứng thoại

và các phương tiện khác với mạng chuyển mạch gói Các media gateway này được

sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RGW- Residental Gateway), với các mạng truy nhập (AGW-Access Gateway) hoặc với mạng PSTN (TGW- Trunk Access) Các server phương tiện đặc biệt rất nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc thông báo Ngoài ra, chúng còn

có các chức năng tiên tiến hơn như : trả lời bằng tiếng nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc tiếng nói sang văn bản

Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giới thiệu nhanh chóng Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do các hãng khác nhau cung cấp

Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay: lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, lớp truy nhập và truyền tải Các giao diện mở có

sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ mới được đưa vào

nhanh chóng, dễ dàng; những nhà khai thác có thể chọn lựa các nhà cung cấp thiết

bị tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN

1.4.1.1 Lớp truy nhập

- Hữu tuyến : Cáp đồng, xDSL hiện đang sử dụng Tuy nhiên trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) sẽ dần dần chiếm

ưu thế và thị trường xDSL, modem cáp dần dần thu hẹp lại

- Vô tuyến : thông tin di động - công nghệ GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh

 Thành phần:

- Phần truy nhập gồm các thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến

- ATM hay IP/MPLS có thể được sử dụng làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS

b)) Chuyển mạch:

- Các nút chuyển mạch/ Router (IP/ATM hay IP/MPLS dựa trên kỹ thuật truyền tải chính là IP hay IP/ATM

- Có các hệ thống chuyển mạch, hệ thống định tuyến cuộc gọi

- Lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả chức năng truyền dẫn

và chức năng chuyển mạch

- Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng một

- dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau Nó có khả năng lưu trữ lại các sự kiện xảy ra trên mạng (kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ mất gói và Jitter cho phép,… đối với mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trì hoãn đối với mạng chuyển mạch kênh TDM)

1.4.1.3 Lớp điều khiển

 Thành phần:

- Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển mà thành phần chính là Softswitch còn gọi là Media Gateway Controller hay Call Agent được kết nối với các thành phần khác để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP như : SGW ( Signaling Gateway), MS (Media Sever), FS (Feature Server)

- Theo MSF (MutiService Switching Forum), lớp điều khiển cần được tổ chức theo kiểu module và có thể bao gồm một số bộ điều khiển độc lập Ví dụ có các bộ điều khiển riêng cho các dịch vụ: thoại / báo hiệu số 7, ATM / SVC, IP/MPLS, …

 Chức năng:

Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp các dịch vụ thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và báo hiệu nào Cụ thể, lớp điều khiển thực hiện:

- Định tuyến lưu lượng giữa các khối chuyển mạch

- Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh và thay đổi các kết nối hoặc các luồng, điều khiển sắp xếp nhãn (label mapping) giữa các giao diện cổng

- Phân bổ lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng đối với mỗi kết nối (hay mỗi luồng) và thực hiện giám sát điều khiển để đảm bảo QoS

- Báo hiệu đầu cuối từ các trung kế, các cổng trong kết nối với lớp media Thống kê và ghi lại các thông số về chi tiết cuộc gọi, đồng thời thực hiện các cảnh báo

- Thu nhận thông tin báo hiệu từ các cổng và chuyển thông tin này đến các thành phần thích hợp trong lớp điều khiển

- Quản lý và bảo dưỡng hoạt động của các tuyến kết nối thuộc phạm vi điều khiển Thiết lập và quản lý hoạt động của các luồng yêu cầu đối với chức năng dịch vụ trong mạng Báo hiệu với các thành phần ngang cấp

- Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng cũng được tích hợp trong lớp điều khiển Nhờ các giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, điều này cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng

1.4.1.4 Lớp ứng dụng

 Thành phần:

Lớp ứng dụng gồm các nút thực thi dịch vụ SEN (Service Excution Node), thực chất là các server dịch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải

 Chức năng:

Lớp ứng dụng cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức

độ Một số loại dịch vụ sẽ thực hiện làm chủ việc thực hiện điều khiển logic của chúng và truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, còn một số dịch vụ khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như dịch vụ thoại truyền thống Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API Nhờ đó mà các nhà cung cấp dịch

vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng

Một số ví dụ về các loại ứng dụng dịch vụ được đưa ra sau đây:

- Các dịch vụ thoại

- Các dịch vụ thông tin và nội dung

- VPN cho thoại và số liệu

- Video theo yêu cầu

- Nhóm các dịch vụ đa phương tiện

- Thương mại điện tử

- Các trò chơi trên mạng thời gian thực

Từ những phân tích trên, ta xây dựng sơ đồ các thực thể chức năng của mạng NGN:

H×nh 2 - Các thực thể chức năng trong NGN

AS-F: Application Server Function

MS-F: Media Server Function

MGC-F: Media Gateway Control Function

CA-F: Call Agent Function

IW-F: Interworking Function

R-F: Routing Function

A-F: Accounting Function

SG-F: Signaling Gateway Function

MG-F: Media Gateway Function

Media ServerMS-F

MGC-F

Access session managerR-F/A-F

Application ServerAS-F

InterworkingIW-F

Inter-OperatorManagerMGC-F

H×nh 3 - Chức năng của Media Gateway Controller

Media Gateway cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại được mang trên kênh DS0 Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processors) thực hiện các chức năng : chuyển đổi AD (analog to digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,…

Các chức năng của một Media Gateway :

- Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP (Real Time Protocol)

- Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP - Digital Signal Processing) dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC) Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này

- Hỗ trợ các giao thức đã có như loop-start, ground-start, E&M, CAS, QSIG

và ISDN qua T1

- Quản lý tài nguyên và kết nối T1

- Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP

- Có phần mềm Media Gateway dự phòng

- Cho phép khả năng mở rộng Media Gateway về: cổng(ports), cards, các nút

mà không làm thay đổi các thành phần khác

Đặc tính hệ thống:

Một Media Gateway có các đặc tính sau :

- Là một thiết bị vào/ra đặc hiệu (I/O)

- Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các bản tin MGCP, thư viện DSP,…

- Dung lượng đĩa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (logging)

- Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP), mở rộng một vài giao diện T1/E1 với mạng TDM

- Mật độ khoảng 120 port (DSO’s)

- Sử dụng bus H.110 để đảm bảo tính linh động cho hệ thống nội bộ

b) Media Gateway Controller (softswitch):

MGC là đơn vị chức năng chính của Softswitch Nó đưa ra các quy luật xử lý cuộc gọi, còn MG và SG sẽ thực hiện các quy luật đó Nó điều khiển SG thiết lập và kết thúc cuộc gọi Ngoài ra nó còn giao tiếp với hệ thống OSS và BSS

MGC chính là chiếc cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, như PSTN, SS7, mạng IP Nó chịu trách nhiệm quản lý lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng khác nhau Nó còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin Một MGC kết hợp với MG, SG tạo thành cấu hình tối thiểu cho Softswitch

Các chức năng của Media Gateway Controller:

- Quản lý cuộc gọi

- Các giao thức thiết lập cuộc gọi thoại : H.323, SIP

- Giao thức điều khiển truyền thông : MGCP, Megaco, H.248

- Thực hiện định tuyến cuộc gọi

- Ghi lại các thông tin chi tiết của cuộc gọi để tính cước (CDR- Call Detail Record)

- Điều khiển quản lý băng thông

- Đối với Media Gateway:

o Xác định và cấu hình thời gian thực cho các DSP

o Phân bổ kênh DS0

o Truyền dẫn thoại ( mã hóa, nén, đóng gói)

- Đối với Signaling Gateway, MGC cung cấp:

- Chủ yếu làm việc với lưu lượng IP, do đó yêu cầu các kết nối tốc độ cao

- Hỗ trợ nhiều loại giao thức

- Độ sẵn sàng cao

c) Signalling Gateway (SG):

Signaling Gateway tạo ra một chiếc cầu giữa mạng báo hiệu SS7 với mạng

IP dưới sự điều khiển của Media Gateway Controller (MGC)

SG làm cho Softswitch giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7 Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu

Các chức năng của Signaling Gateway:

- Cung cấp một kết nối vật lý đến mạng báo hiệu

- Truyền thông tin báo hiệu giữa Media Gateway Controller và Signaling Gateway thông qua mạng IP

- Cung cấp đường dẫn truyền dẫn cho thoại, dữ liệu và các dạng dữ liệu khác (Thực hiện truyền dữ liệu là nhiệm vụ của Media Gateway)

- Cung cấp các hoạt động SS7 có sự sẵn sàng cao cho các dịch vụ viễn thông

Đặc tính hệ thống :

- Là một thiết bị vào ra I/O

- Dung lượng bộ nhớ phải luôn đảm bảo lưu trữ các thông tin trạng thái, thông tin cấu hình, các lộ trình,…

- Dung lượng đĩa chủ yếu sử dụng cho quá trình đăng nhập (logging), do đó không yêu cầu dung lượng lớn

- Dự phòng đầy đủ giao diện Ethernet (với mạng IP)

- Giao diện với mạng SS7 bằng cách sử dụng một luồng EE•/T1, tối thiểu 2 kênh D, tối đa 16 kênh D

- Để tăng hiệu suất và tính linh động người ta sử dụng bus H.110 hay H.100

- Yêu cầu độ sẵn sàng cao : nhiều SG, nhiều liên kết báo hiệu,…

d) Media Server:

Media Server là thành phần lựa chọn của Softswitch, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất cao nhất

Các chức năng của một Media Server:

- Chức năng voicemail cơ bản

- Hộp thư fax tích hợp hay các thông báo có thể sử dụng e-mail hay các bản tin ghi âm trước (pre-recorded message)

- Khả năng nhận tiếng nói (nếu có)

- Khả năng hội nghị truyền hình (video conference)

- Khả năng chuyển thoại sang văn bản (speech-to-text)

Đặc tính hệ thống :

- Là một CPU, có khả năng quản lý lưu lượng bản tin MGCP

- Lưu trữ các phương pháp thực hiện liên kết với DSP nội bộ hay lân cận

- Cần dung lượng bộ nhớ lớn để lưu trữ các cơ sở dữ liệu, bộ nhớ đệm, thư viện,…

- Dung lượng đĩa tương đối nhỏ

- Quản lý hầu hết lưu lượng IP nếu tất cả tài nguyên IP được sử dụng để xử lý thoại

- Sử dụng bus H.110 để tương thích với card DSP và MG

- Độ sẵn sàng cao

e) Application Server:

Application Server là một server ở mức ứng dụng chứa một loạt các dịch vụ của doanh nghiệp Chính vì vậy nó còn được gọi là Server ứng dụng thương mại Vì hầu hết các Server này tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP nên chúng không ràng buộc nhiều với Softswith về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng

Các dịch vụ cộng thêm có thể trực thuộc Call Agent, hoặc cũng có thể thực hiện một cách độc lập Những ứng dụng này giao tiếp với Call Agent thông qua các giao thức như SIP, H.323,… Chúng thường độc lập với phần cứng nhưng lại yêu cầu truy nhập cơ sở dữ liệu đặc trưng

Chức năng của Application Server :

- Xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch

- Dung lượng đĩa lớn, tùy thuộc vào đặc tính của ứng dụng Chẳng hạn như dung lượng 100GB- 2TB cho ngân hàng voice mail

- Giao diện Ethernet (với mạng IP) được thực hiện với đầy đủ khả năng dự phòng

CH¦¥NG 2 CẤU TRÚC MẠNG NGN CỦA VIỆT NAM

2.1 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT

2.1.1 Mục tiêu

Để đáp ứng các yêu cầu về cơ sở hạ tầng viễn thông quốc gia, cấu trúc mạng viễn thông theo định hướng NGN của VNPT được xây dựng cần hướng tới các mục tiêu cụ thể sau đây:

- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các dịch vụ viễn thông hiện nay và các loại dịch

vụ viễn thông thế hệ mới bao gồm:

+ Các dịch vụ cơ bản

+ Các dịch vụ giá trị gia tăng

+ Các dịch vụ truyền số liệu, Internet và công nghệ thông tin

+ Đa phương tiện

Cụ thể là các loại dịch vụ viễn thông như ATM, IP, FR, X25, Voice, LAN Giai đoạn trước mắt đáp ứng các nhu cầu IP truy nhập Internet tốc độ tăng dần VoIP

- Mạng có cấu trúc đơn giản: Giảm tối đa số cấp chuyển mạch và chuyển tiếp truyền dẫn

- Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác và bảo dưỡng

- Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh:

+ Tiến tới tích hợp mạng thoại và số liệu trên mạng đường trục băng rộng + Cấu trúc mạng phải có độ linh hoạt cao, đảm bảo an toàn mạng lưới và chất lượng dịch vụ

+ Dễ dàng mở rộng dung lượng, triển khai dịch vụ mới

- Việc thay đổi cấu trúc mạng hiện tại được tiến hành từng bước theo điều kiện thực tế cho phép Tận dụng tối đa các thiết bị trên mạng ISDN, PSTN hiện có để phát triển dịch vụ B-ISDN, đáp ứng nhu cầu dịch vụ Internet, các dịch vụ IP khác,

ATM, FR trên cơ sở nâng cấp các nút mạng hiện có nếu công nghệ cho phép và giá cả hợp lý hoặc trang bị các nút mạng đa dịch vụ (multiservice) mới

- Triển khai và hoàn thiện hệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ

- Tăng cường khả năng cạnh tranh trong môi trường hội nhập và mở cửa

Nguyên tắc tổ chức: Phân vùng lưu lượng

Cấu trúc mạng thế hệ sau được xây dựng dựa trên phân bố thuê bao theo vùng địa lý, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà phân theo vùng lưu lượng Trong một vùng có nhiều khu vực và trong một khu vực có nhiều tỉnh thành Số lượng các tỉnh, thành trong mỗi khu vực tùy thuộc vào lưu lượng của các tỉnh thành đó (giả sử các thuê bao cùng loại đều có thời gian sử dụng như nhau thì lưu lượng tỉ lệ với số thuê bao) Căn cứ vào phân bố thuê bao, mạng NGN của VNPT được phân thành 5 vùng lưu lượng như sau:

- Vùng lưu lượng 1: Các tỉnh phía Bắc từ Hà Giang đến Hà Tĩnh (trừ các tỉnh/thành phố thuộc vùng 2)

- Vùng lưu lượng 2: Vùng Hà Nội

- Vùng lưu lượng 3: Toàn bộ thuê bao thuộc 15 tỉnh miền Trung và Tây nguyên từ Quảng Bình đến Lâm Đồng

- Vùng lưu lượng 4: Vùng TP Hồ Chí Minh

- Vùng lưu lượng 5: Các tỉnh /thành phố Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long (trừ các tỉnh/thành phố thuộc vùng 4)

2.1.2 Cấu trúc mạng

Mạng viễn thông của VNPT phát triển theo cấu trúc mạng thế hệ sau NGN Cấu trúc mạng viễn thông thế hệ sau NGN được xem xét phân tích ở hai góc độ: cấu trúc vật lý và cấu trúc chức năng Cấu trúc mạng mục tiêu xem hình 2.3

Xét về cấu trúc vật lý, mạng viễn thông của VNPT được phân thành 2 lớp: + Lớp lõi/chuyển tải

+ Lớp truy nhập

Lớp lõi/chuyển tải bao gồm các hệ thống truyền dẫn và các hệ thống chuyển

+ Hữu tuyến (Wire): Các hệ thống truy nhập cáp đồng, cáp quang

+ Vô tuyến (Wireless): Thông tin di động, viba, truy nhập vô tuyến cố định Xét về mặt chức năng, cấu trúc chức năng mạng viễn thông của VNPT được phân thành năm lớp:

Lớp lõi/ chuyển tải và lớp truy nhập ứng với lớp lõi/chuyển tải và lớp truy

nhập ở cấu trúc vật lý đã trình bày trên

Lớp ứng dụng dịch vụ: Lớp này có chức năng cung cấp các ứng dụng và các

dịch vụ thoại, phi thoại, các dịch vụ băng rộng, các dịch vụ thông minh, các dịch vụ gia tăng giá trị cho khách hàng thông qua các lớp dưới

Lớp điều khiển:

Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển thực hiện việc kết nối và đáp ứng dịch vụ cho các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị của lớp chuyển tải và các thiết bị của lớp truy nhập Lớp điều khiển bao gồm:

+ IP/MPLS Control

+ ATM/SVC Control

Mạng báo hiệu là thành phần cơ bản và quan trọng nhất trong chức năng điều khiển kết nối Mạng báo hiệu trong cấu trúc mạng thế hệ sau là mạng báo hiệu kênh chung có chức năng chuyển tải an toàn và hiệu quả các bản tin báo hiệu giữa các vùng lưu lượng

Lớp quản lý mạng: tuân thủ theo mô hình quản lý mạng viễn thông TMN của

sự lựa chọn công nghệ đúng đắn và tổ chức khai thác mạng hợp lý nhằm giữ vững vai trò chủ đạo của VNPT trong lĩnh vực viễn thông ở Việt Nam trước xu thế cạnh tranh và hội nhập

Để lựa chọn công nghệ, mạng cần được xem xét phân tích ở góc độ vật lý Để

tổ chức mạng hợp hợp lý cần xem xét phân tích mạng ở góc độ các chức năng Đối với mạng NGN:

- Khi lựa chọn công nghệ cần dựa trên cấu trúc vật lý mạng, nghĩa là mục tiêu chính sẽ là các lớp chuyển tải và lớp chức năng

- Để tổ chức mạng hợp lý cần phân tích các lớp chức năng của mạng bao gồm: lớp ứng dụng dịch vụ, lớp điều khiển, lớp chuyển tải, lớp truy nhập và lớp quản lý Giữa hai vấn đề lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng có liên quan chặt chẽ với nhau Tổ chức mạng liên quan chặt chẽ và cũng phụ thuộc vào công nghệ, khả năng của các thiết bị được lựa chọn và năng lực của mạng Mặt khác, để khai thác hết hiệu quả và ưu điểm của các công nghệ mới cần tổ chức mạng tốt

Để hướng tới cấu trúc mạng thế hệ sau NGN, cần lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng một cách thích hợp nhằm:

- Tận dụng tối đa các thiết bị hiện có trên mạng

- Tiến tới cấu trúc mạng mục tiêu NGN vào năm 2010

Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp chuyển tải và lớp truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN, gồm nhiều modul như: modul điều khiển kết nối ATM, modul điều khiển kết nối IP, modul điều khiển kết nối cuộc gọi thoại Các

bộ điều khiển Controller bao gồm IP/MPLS Controller, ATM/SVC Controller, Voice/SS7 Controller sẽ được đặt tương ứng với vị trí của các ATM/IP Core tại 5 vùng lưu lượng

Số lượng nút điều khiển phụ thuộc vào lưu lượng của từng vùng và được tổ chức thành từng cặp (Plane A&B) nhằm bảo đảm tính an toàn Mỗi một nút điều khiển được kết nối với một cặp nút ATM/IP Core Switch

Lí p ®iÒu khiÓn

MiÒn Trung

Hµ Néi

MiÒn B¾c MiÒn Nam

H×nh 4 - Lớp điều khiển và ứng dụng mạng NGN

Hiện nay các giao thức, giao diện, báo hiệu, điều khiển kết nối rất đa dạng và còn đang tiếp tục phát triển, chưa được chuẩn hoá nên rất phức tạp Cần có thời gian theo dõi, xem xét và cần đặc biệt quan tâm đến tính tương thích của các loại giao diện, giao thức, báo hiệu khi lựa chọn thiết bị mới

2.1.3.3 Lớp chuyển tải/Lõi

a/ Chuyển mạch

Công nghệ: Để tiến tới cấu trúc mạng thế hệ sau NGN, các chuyển mạch được trang bị trên mạng phải là các chuyển mạch công nghệ ATM/IP Mạng chuyển mạch ATM/IP bao gồm hai lớp:

- Lớp lõi (Core - ATM/IP Core Switch)

- Lớp biên (Edge - Multiservice Switch)

Mặt khác, tiếp tục tận dụng các chuyển mạch TDM hiện có trên mạng trong quá trình tiến tới mạng mục tiêu

- Đối với những chuyển mạch hiện có trên mạng có khả năng nâng cấp để phù hợp với cấu trúc mạng thế hệ sau NGN thì khi cần mở rộng dung lượng sẽ được nâng cấp mở rộng dung lượng và khả năng phù hợp với NGN

- Đối với những chuyển mạch hiện có trên mạng không có khả năng nâng cấp

để phù hợp với cấu trúc mạng NGN thì sẽ không được mở rộng dung lượng Khi có

nhu cầu phát triển thuê bao và dịch vụ thì sẽ lắp đặt các thiết bị mới công nghệ ATM/IP

- Dần dần tiến tới thay thế toàn bộ các tổng đài TDM trên mạng bằng các tổng đài ATM/IP Core Swich và Multiservice Switch

Tiến tới hình thành 5 trung tâm chuyển mạch cho 5 vùng lưu lượng

Trang bị mới 5 tổng đài ATM/IP Core Swich cho 5 vùng lưu lượng:

- Vùng lưu lượng Hà Nội (đặt tại Hà Nội)

- Vùng lưu lượng các tỉnh miền Bắc (đặt tại Hà Nội hoặc Hải Phòng)

- Vùng lưu lượng miền Trung (đặt tại Đà Nẵng)

- Vùng lưu lượng miền Nam (đặt tại TP Hồ Chí Minh hoặc Cần Thơ)

- Vùng lưu lượng TP Hồ Chí Minh (đặt tại TP Hồ Chí Minh)

Năm tổng đài này hình thành mặt phẳng thứ nhất (A) của lõi bên cạnh mặt phẳng thứ nhất bao gồm các tổng đài Gateway và Toll công nghệ TDM hiện nay bao gồm các tổng đài Gateway AXE 105, tổng đài Toll AXE 10 của VTN cho mạng miền Bắc, tổng đài Local Tandem AXE 10 của mạng Hà Nội, tổng đài AXE

10 Đà Nẵng cho vùng mạng miền Trung, 2 tổng đài AXE 10 TP Hồ Chí Minh và Cần Thơ của VTI cho vùng mạng Miền Nam, 2 tổng đài Local Tandem (sau khi nâng cấp) AXE 10, EWSD của vùng mạng TP Hồ Chí Minh

Các tổng đài được nối với nhau theo dạng lưới nhằm đảm bảo an toàn mạng lưới Khi một tổng đài quốc tế bị sự cố, lưu lượng sẽ được định tuyến qua các tổng đài khác theo sự điều hành của trung tâm quản lý mạng quốc gia

Các chuyển mạch ATM/IP Core Swich này có các chức năng:

- Chuyển mạch các cuộc gọi liên vùng

- Chuyển mạch các cuộc gọi đi quốc tế

Trang bị mới các chuyển mạch biên Multiservice Switch

Các Multiservice Switch công nghệ ATM/IP thuộc về biên (Edge) trong lớp mạng chuyển tải Các chuyển mạch biên Multiservice Switch này nằm ở ranh giới tiếp xúc của lớp chuyển tải với lớp mạng truy nhập trong cấu trúc NGN