ỨNG DỤNG IP TRÊN QUANG TRONG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 5
ỨNG DỤNG IP TRÊN QUANG TRONG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY
BCVT VIỆT NAM
5.1. Mạng thế hệ sau (NGN) của Tổng công ty
5.1.1. Khái niệm về NGN
Với sự phát triển trong bối cảnh mới của lĩnh vực viễn thông, xuất phát từ môi
trường cạnh tranh bình đẳng, mở cửa của các nhà cung cấp dịch vụ, sự bùng nổ của các
lưu lượng dữ liệu số, sự gia tăng sử dụng Internet, nhu cầu sử dụng các dịch vụ
Multimedia, sự gia tăng từ phía người sử dụng các dịch vụ di động…Từ những năm 90,
các tổ chức viễn thông (ITU, IETF, ISC…) và các hãng cung cấp thiết bị (Siemens,
Cisco, Alcatel…) đã đưa ra ý tưởng về một mạng thế hệ sau (NGN) nhằm đáp ứng các
nhu cầu trên.
Trên cơ sở phát triển của các hãng, mạng thế hệ sau có nhiều tên gọi khác nhau,
chẳng hạn như:
- Mạng đa dịch vụ (cung cấp nhiều 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).
Theo quan điểm của ITU, khái niệm về NGN như sau:
“Mạng viễn thông thế hệ sau (NGN) là một mạng có hạ tầng thông tin chung dựa
trên công nghệ chuyển mạch gói để có thể cung cấp các dịch vụ bao gồm các dịch vụ
viễn thông, cung cấp các công nghệ truyền tải băng thông rộng và đảm bảo chất lượng
dịch vụ (QoS), trong đó các chức năng liên quan đến dịch vụ độc lập với các công nghệ
truyền tải lớp dưới. NGN cung cấp khả năng truy nhập không hạn chế của người sử
dụng đến nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. NGN hỗ trợ các dịch vụ di động nói
chung, tức là người sử dụng có thể truy nhập ở mọi nơi với bất kỳ phương thức truy
nhập nào”.
Theo đó, NGN có những đặc điểm cơ bản sau:
+ Dựa trên nền tảng công nghệ chuyển mạch gói.
+ Chức năng điều khiển tách khỏi chức năng truyền tải và dịch vụ.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 5
+ Tách biệt lớp dịch vụ và ứng dụng với lớp mạng, cung cấp các giao diện mở
(API) nhằm hỗ trợ cho việc tạo ra dịch vụ mới mà không phụ thuộc vào nhà cung cấp
thiết bị và nhà khai thác mạng.
+ Hỗ trợ nhiều loại dịch vụ (dịch vụ thời gian thực, phi thời gian thực, đa phương
tiện…).
+ Cung cấp các dịch vụ băng thông rộng với sự trong suốt từ đầu đến cuối.
+ Liên kết với các mạng truyền thông khác (PSTN, ISDN…).
+ Hỗ trợ các dịch vụ và tính năng di động nói chung.
+ Người sử dụng không phải lệ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau.
Các dự án nghiên cứu của ITU và các hãng đang tiếp tục cụ thể hoá cũng như hoàn
thiện các chuẩn NGN.
5.1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau (NGN)
Có rất nhiều tài liệu về cấu trúc mạng thế hệ sau được các hãng cung cấp dưới
dạng giải pháp mạng hoặc các tổ chức viễn thông nghiên cứu đề xuất. Có thể thấy rằng
mạng thế hệ sau được tổ chức theo các nguyên tắc cơ bản sau:
- Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú đa dạng,
đa dịch vụ, đa phương tiện.
- Mạng có cấu trúc đơn giản.
- Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm thiểu chi phí khai thác
và bảo dưỡng.
- Dễ dàng mở rộng dung lượng, phát triển các dịch vụ mới.
- Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh.
- Tổ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triển
dịch vụ.
5.1.3. Mạng thế hệ sau của Tổng công ty
1. Nguyên tắc tổ chức
Những nguyên tắc này xuất phát từ mục tiêu NGN mà ITU và các tổ chức, các
hãng và các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã và đang quan tâm. Nguyên tắc tổ chức
mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không

tổ chức theo địa bàn hành chính như trước mà tổ chức theo vùng lưu lượng.
Theo đó, mạng thế hệ sau của Tổng công ty được phân thành 3 vùng lưu lượng
như sau:
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 5
Vùng lưu lượng 1: Bao gồm toàn bộ thuê bao của 28 tỉnh phía Bắc từ Hà giang
đến Hà tĩnh.
Vùng lưu lượng 2: Toàn bộ thuê bao thuộc 14 tỉnh Miền trung và Tây nguyên từ
Quảng Bình đến Đắc lắc.
Vùng lưu lượng 3: Toàn bộ thuê bao của 19 tỉnh thuộc đồng bằng Nam Bộ và đồng
bằng sông Cửu Long.
2. Cấu trúc mạng thế hệ sau của Tổng công ty
Bằng việc chuyển đổi cấu trúc mạng lưới viễn thông đường trục từ chuyển mạch
kênh sang NGN với công nghệ chuyển mạch gói là cả một sự chuyển đổi mạnh mẽ về
bản chất công nghệ để nâng cao năng lực mạng lưới, theo kịp sự phát triển về công nghệ
viễn thông trên thế giới. Mạng thế hệ sau của Tổng công ty có cấu trúc như sau:
Hình 5.1: Cấu trúc mạng thế hệ sau của Tổng Công Ty.
NGN là mạng viễn thông thế hệ sau cho phép kết hợp giữa ba hệ thống mạng hiện
có là PSTN, truyền số liệu và Internet, cho phép truyền đồng thời cả âm thanh, hình ảnh
và số liệu trên một cơ sở truyền thông duy nhất.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 5
Sử dụng giải pháp của Siemens, với hệ thống thiết bị của hãng Juniper, mạng thế
hệ sau của Tổng Công Ty được tổ chức thành 4 lớp: lớp điều khiển, lớp truyền tải, lớp
truy nhập và lớp quản lý.
Lớp điều khiển: Gồm các hệ thống tổng đài Softswitch, thực chất là các hệ thống
điều khiển để điều khiển hoạt động của mạng thế hệ sau (NGN), trong đó có các mạng
dịch vụ chính là: mạng PSTN/ISDN, mạng dữ liệu (Internet, X25, Frame Relay, IP VPN,
ATM, xDSL…) và mạng di động (GSM, GPRS, CDMA, các mạng 3G trong tương lai).
Lớp truyền tải: Gồm hai hệ thống chuyển mạch cấp trục (core) và cấp biên (Edge).
+ Cấp trục (Lớp lõi): Gồm ba nút mạng chính (Core router) tại Hà Nội, TP.Hồ Chí
Minh và Đà Nẵng; được triển khai với thiết bị M160 của Juniper. Ba nút mạng này được

kết nối với nhau theo mô hình dạng Mesh. Tốc độ đường trục giữa các nút mạng này là
STM-16.
Mạng trục này đang thực hiện việc truyền tải lưu lượng dịch vụ VoIP 171, một
phần dữ liệu ADSL, dịch vụ PSTN trả trước 1719…
+ Cấp biên (Lớp vùng): Được hình thành từ các tổng đài chuyển mạch đa dịch vụ
(MSS - Multi Service Switch). Hiện đang dùng các thiết bị ERX 1410. Tốc độ đường
trục giữa các tổng đài chuyển mạch biên: ít nhất là 155 Mbps.
Và các hệ thống tổng đài dùng thiết bị ERX 1410, ERX 705 lắp đặt tại các vùng
lưu lượng có tích hợp chức năng BRAS nhằm đưa lưu lượng thuê bao Internet băng
rộng (ADSL) vào tổng đài MSS vùng của mạng thế hệ sau (NGN).
Lớp truy nhập: Gồm các thiết bị tập trung thuê bao đảm bảo lớp truy nhập cho tất
cả các loại hình dịch vụ (bộ tập trung ATM, bộ ghép kênh truy nhập DSL (DSLAM)).
MG (Media Gateway) có nhiệm vụ phối hợp hoạt động của các mạng TDM với
mạng IP để phục vụ cho các cuộc gọi VoIP (171,178,179 hiện nay).
Sử dụng truy nhập của các tổng đài Host - vệ tinh như: tổng đài EWSD,
A1000E10 của Alcatel…
Các hệ thống truyền dẫn cho truy nhập hiện nay: các hệ thống cáp đồng, các tổng
đài truyền số liệu, thiết bị tập trung lưu lượng, các tuyến truyền dẫn cáp quang, các vòng
Ring SDH…
Và các phương thức truy nhập vô tuyến (GSM, CDMA, WLAN…).
Lớp quản lý: Quản lý hiệu năng và hoạt động của toàn bộ mạng thế hệ sau (NGN).
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 5
5.2. Phân tích và đánh giá các phương thức tích hợp IP trên quang
5.2.1. Các chỉ tiêu phân tích và đánh giá
Chúng ta sẽ thực hiện khảo sát và đánh giá những kiểu kiến trúc trình bày ở
chương 4. Một loạt các tham số đánh giá cần được xem xét và tuân thủ cho các ngăn
giao thức mạng khác nhau. Bảng 5.1 liệt kê các tham số đánh giá.
Tính năng
- Bảo vệ/Khôi phục.
- Chuyển mạch/Định tuyến.

- Dự phòng.
- Độ ổn định/sức mạnh tổng thể.
- Mở rộng số lượng nút và số lượng client.
- Năng lực billing.
Quản lý
- Chuẩn (TMN, SNMP).
- Sự phức tạp, thiết bị và quản lý.
- Sự phức tạp, mức năng lực của nhà khai thác yêu cầu.
- Cấu hình thống kê/động.
Chỉ tiêu
- Toàn bộ mào đầu gói.
- Tính hạt của băng tần.
- Băng tần cực đại.
- Hỗ trợ QoS.
- Quản lý lưu lượng tối ưu cho IP.
Tính tương
hợp
- Tương hợp với các giao thức khác như SDH, ATM, MPLS.
- Hỗ trợ các công nghệ truy nhập.
- Chuyển hướng của cơ sở hạ tầng hiện tại (ví dụ OTN).
- Chuẩn hoá.
Dịch vụ
- Hỗ trợ dịch vụ thời gian thực.
- Hỗ trợ VPN.
- Hỗ trợ quảng bá.
Thông tin
khác
- Nhà cung cấp.
- Chi phí.
- Tính hoàn thiện.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 5
Bảng 5.1: Các tham số đánh giá ngăn giao thức mạng.
Những tham số này được nhóm theo từng nội dung khác nhau: tập hợp chức năng
được kiến trúc mạng cung cấp/hỗ trợ; năng lực và thuộc tính quản lý; chỉ tiêu và đặc
tính QoS; mức độ phối hợp hoạt động với mạng hiện tại/khác; hoặc hỗ trợ các dịch vụ
khác nhau và những thông tin khác.
Tiêu chuẩn đánh giá được sắp xếp theo 6 nội dung chính: Chi phí, Tính năng,
Quản lý, Chỉ tiêu, Tính tương hợp và Dịch vụ.
MPLS không được xem như mô hình riêng do nó có thể sử dụng tập hợp các mô
hình khác như ATM và SDH tạo nên đặc tính phụ.
Mô hình dựa trên ATM hiện vẫn có một vai trò quan trọng nhất định bởi vì nhiều
hoạt động đang diễn ra có quan hệ với công nghệ này. Tuy nhiên, do ATM là mô hình đã
được chuẩn hoá cho đến nay nên nó vẫn có mối quan hệ với các kiến trúc khác.
Truyền tải IP qua mạng quang (WDM) càng đơn giản thì tiềm năng phát triển của
nó càng lớn do giảm được chi phí mạng. Việc giảm chi phí này có thể thực hiện bằng
cách loại bỏ chức năng thừa và phần mào đầu. Việc đánh giá kiến trúc đã chọn với
những kiến trúc khác (theo chỉ tiêu, chi phí...) là điều cần thiết và các tiêu chí đánh giá
này cần được xác định rõ về số lượng cũng như chất lượng theo những nội dung đã đề
cập trên.
5.2.2. Phân tích và đánh giá
Tính năng mới sẽ được thêm vào trong cả lớp mạng quang và IP. Điều này sẽ đòi
hỏi các công nghệ trung gian nhưng riêng rẽ như ATM/SDH. Thử thách đối với các nhà
khai thác mạng là đưa ra lựa chọn chính xác giữa một số giải pháp mới.
Chỉ tiêu và Dịch vụ
GbE với bản chất phi kết nối không hỗ trợ QoS và các ứng dụng thời gian thực trừ
khi mạng cung cấp. Sử dụng chuẩn IEEE 802.3 mới nhất, Ethernet hiện có thể hỗ trợ
hàng ưu tiên cho dịch vụ khác biệt ở lớp tuyến. Các bộ định tuyến có thể cung cấp CoS
bằng việc sắp xếp CoS dựa trên trường DS của DiffServ theo 8 lớp ưu tiên như biểu thị
trong 802.1Q/p. Khi sử dụng chuyển mạch lớp 2, những bit ưu tiên này không thể truy

nhập từ thiết bị chuyển mạch.
Trong POS, nhồi byte tạo nên sự mở rộng kích thước gói biến thiên. Điều này làm
giảm hiệu quả (trong trường hợp xấu nhất có thể rơi dưới 50%) và có thể gây trở ngại
cho việc thiết kế lưu lượng và cơ chế quản lý QoS.