Nghiên cứu phương án thiết lập mạng thế hệ mới ( NGN ) của bộ công an

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TRƯƠNG THỊ VÂN HÀ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN THIẾT LẬP MẠNG THẾ HỆ MỚI
(NGN) CỦA BỘ CÔNG AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội- 2006


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TRƯƠNG THỊ VÂN HÀ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN THIẾT LẬP MẠNG
THẾ HỆ MỚI (NGN) CỦA BỘ CÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ; Điện Tử- Viễn Thông
Mã số: 2.07.00

Người Hướng Dẫn :

Hà Nội- 2006


1

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi không trùng lặp với các đề tài khoá
trước. Nội dung luận văn được lấy từ những nguồn tài liệu có xuất xứ rõ ràng.
Nếu có gì gian lận tôi sẽ chịu hoàn toàn trách nhiệm
Hà nội, ngày 02 tháng 01 năm 2007
Ngƣời cam đoan

Học viên: Trƣơng Thị Vân Hà


2

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... 1
MỤC LỤC .................................................................................................................... 2
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................... 5
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... 8
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................ 9
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 11
Chƣơng I Tổng quan về mạng viễn thông .................................................................. 13
I.1. Cấu trúc phân cấp mạng viễn thông của ITU ...................................................... 13
I.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông ....................................................................... 13
I.1.2. Cấu trúc phân cấp mạng viễn thông theo tiêu chuẩn ITU ................................ 14
I.2. Mạng lõi quốc gia và mạng chuyên ngành .......................................................... 17
I.2.1. Mạng lõi quốc gia ........................................................................................... 17
I.2.1.1. Cấu trúc Mạng ....................................................................................... 18
I.2.1.2. Cấu trúc chức năng ................................................................................ 18
I.2.2. Mạng chuyên ngành........................................................................................ 25
I.2.2.1. Mạng chuyên ngành độc lập................................................................... 25
I.2.2.2 Mạng chuyên ngành liên kết ................................................................... 25

Chƣơng II Mạng thế hệ mới NGN .............................................................................. 26
II.1. Giới thiệu chung NGN ......................................................................................... 26
II.1.1. Khái niệm...................................................................................................... 26
II.1.2. Các tính chất cơ bản của NGN ...................................................................... 27
II.1.3. Khả năng và năng lực của mạng NGN ........................................................... 28
II.2. Yếu tố thúc đẩy sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN ........................................ 30
II.2.1. Các yêu cầu về khai thác dịch vụ viễn thông ................................................. 30
II.2.2. Yêu cầu về phát triển dịch vụ mới ................................................................. 31
II.2.3. Yêu cầu về quản lý mạng viễn thông ............................................................. 31
II.2.4. Yêu cầu về triển khai dịch vụ mới ................................................................. 31
II.2.5. Sự phát triển của công nghệ mới.................................................................... 32


3

II.3. Những bất cập của PSTN .................................................................................... 34
II.3.1. Về cung cấp dịch vụ viễn thông ..................................................................... 34
II.3.2. Về khai thác dịch vụ ...................................................................................... 34
II.3.3. Về lĩnh vực quản lý ....................................................................................... 34
II.4. Cấu trúc NGN ...................................................................................................... 35
II.4.1. Cấu trúc chức năng của mạng NGN .............................................................. 35
II.4.2. Cấu trúc vật lý của mạng NGN ...................................................................... 40
II.5. Mạng NGN khắc phục nhƣợc điểm của mạng PSTN ........................................ 44
Chƣơng III Nghiên cứu phƣơng án thiết lập mạng thế hệ mới NGN
của Bộ công an........................................................................................... 45
III.1. Các yêu cầu đặc thù về thông tin liên lạc của BCA .......................................... 45
III.2. Một số yêu cầu đặt ra của BCA khi chuyển đổi từ mạng PSTN sang mạng
NGN .................................................................................................................... 45
III.3. Sơ lƣợc hiện trạng các hệ thống mạng của Bộ Công an ................................... 46
III.3.1. Hệ thống mạng thoại ................................................................................... 46

III.3.2. Hệ thống mạng dữ liệu ................................................................................ 48
III.3.3. Hệ thống truyền dẫn .................................................................................... 49
III.4. Xây dựng mô hình cấu trúc mạng NGN của BCA............................................ 51
III.4.1. Mô hình cấu trúc tổng thể............................................................................ 51
III.4.1.1. Lớp ứng dụng và dịch vụ ..................................................................... 52
III.4.1.2. Lớp điều khiển .................................................................................... 52
III.4.1.3. Lớp chuyển tải/lõi ............................................................................... 53
III.4.1.3.1. Chuyển mạch ............................................................................... 53
III.4.1.3.2. Truyền dẫn .................................................................................. 59
III.4.1.4. Lớp truy nhập ...................................................................................... 61
III.4.1.5. Lớp quản lý ......................................................................................... 62
III.5. Xây dựng mô hình cấu trúc vật lý ..................................................................... 63
III.5.1. Phương án phân vùng lưu lượng................................................................... 63
III.5.2. Phương án cấu trúc vật lý ............................................................................. 63
III.6. Lộ trình triển khai mạng NGN của BCA .......................................................... 64
III.6.1. Giai đoạn 2005-2010 .................................................................................... 64


4

III.6.2. Giai đoạn 2010-2015 .................................................................................... 71
III.7. Đề xuất mô hình cấu trúc nút mạng NGN tại các vùng lƣu lƣợng .................. 75
III.7.1 Cấu trúc nút mạng NGN Hà Nội ................................................................... 75
III.7.2. Cấu trúc nút mạng NGN Miền Bắc .............................................................. 76
III.7.3. Cấu trúc nút mạng NGN Đà Nẵng ................................................................ 77
III.7.4. Cấu trúc nút mạng NGN TP. Hồ Chí Minh .................................................. 78
III.7.5. Cấu trúc nút mạng NGN các tỉnh phía Nam ................................................. 79
III.8. Nghiên cứu định cỡ nút mạng............................................................................ 80
III.8.1. Lập dự báo nhu cầu dịch vụ ......................................................................... 80
III.8.1.1 Khái niệm về dự báo nhu cầu ............................................................... 80

III.8.1.2. Các phương pháp dự báo nhu cầu dịch vụ viễn thông ......................... 83
III.8.1.3. Dự báo nhu cầu dịch vụ viễn thông ..................................................... 87
III.8.1.4. Dự báo lưu lượng ................................................................................ 90
III.8.1.5. Một số dịch vụ NGN điển hình ........................................................... 91
III.8.2. Định cỡ nút mạng......................................................................................... 95
III.8.2.1. Định cỡ mạng truy nhập ...................................................................... 95
III.8.2.1.1. Cấu trúc tổng quan của mạng truy nhập IP [13] .......................... 95
III.8.2.1.2. Các kiểu truy nhập và giao diện trong mạng truy nhập
IP ................................................................................................ 96
III.8.2.1.3. Kết quả định cỡ mạng truy nhập của mạng NGN Bộ
Công an ..................................................................................... 96
III.8.2.2. Định cỡ mạng chuyển tải .................................................................... 96
III.8.2.3. Tính toán dung lượng trung kế [5] ...................................................... 98
III.9. Lựa chọn công nghệ, trang thiết bị .................................................................... 99
III.9.1. Họ các sản phẩm của SIEMENS [11] ........................................................... 99
III.9.2. Họ các sản phẩm của Alcatel [14] ................................................................ 105
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 110


5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Tên tiếng Anh
ADSL
Asymetric Digital Subcriber Line

Tên tiếng Việt
Đường dây thuê bao

Đường
số không
dây thuê bao số kh
đối xứng

AGW

Access Gateway

Cổng truy nhập

API

Application Program Interface

Giao diện lập trình ứng dụng

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Phương thức truyền tải không
đồng bộ

BICC

Bearer Independent Call Control

Giao thức điều khiển cuộc gọi
độc lập với kênh mang

B-RAS

Broadband Remote Access Server

Máy chủ truy nhập từ xa băng
rộng

CL

Connectionless

Hoạt động phi kết nối

CO

Connective Object

Hoạt động kết nối định hướng

CSW

Chief Switch

Chuyển mạch chính

DSL

Digital Subcriber Line

Đường dây thuê bao số

DSLAM

DSL Access Multiplexer

Bộ ghép kênh truy nhập DSL

DSP

Digital Signal Processor

Bộ xử lý tín hiệu sô

FR

Frame Relay

Chuyển mạch khung

GW

Gateway

Cổng

IAD

Integrated Access Device

Thiết bị truy nhập tích hợp

IN

Intelligent Network

Mạng thông minh

INAP

Intelligent Network Application

Giao thức ứng dụng mạng thông
minh

Protocol
IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

ISP

Interner Service Provider

Nhà cung cấp dịch vụ Internet

ISDN

Intergrated Service Digital

Mạng số tích hợp dịch vụ

Network
ITU

International Telecommunication

Hiệp hội viễn thông quốc tế


6

Union
LAN

Local Area Network

Mạng cục bộ

LE

Local Exchange

Tổng đài nội hạt

MGC

Media Gateway Controller

Bộ điều khiển cổng thiết bị

MGCP

Media Gateway Control Protocol

Giao thức điều khiển cổng thiết
bị

MPLS

Multi Protocol Label Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

MSF

Multiservice Switching Forum

Diễn đàn chuyển mạch đa dịch
vụ

MSW

Media Switch

Chuyển mạch thiết bị

NGN

Next Generation Network

Mạng thế hệ sau

OAM&P

Operation, Administration,

Vận hành quản trị bảo dưỡng và

Maintainance, and Performance

giám sát hoạt động

PBX

Private Branch Exchange

Tổng đài nhánh lẻ

PDH

Plesiochronous Digital Hierachy

Phân cấp số cận đồng bộ

POTS

Plain Old Telephone Service

Dịch vụ thoại truyền thống

PRC

Primary Reference Clock

Đồng hồ chủ

PRI

Primary Rate Interface

Giao diện tốc độ cơ bản

PSTN

Public Switch Telephone Network

Mạng điện thoại công cộng

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

RAS

Remote Access Server

Máy chủ truy nhập từ xa

RC

Routing Controller

Bộ điều khiển định tuyến

RGW

Residential Gateway

Cổng nội hạt

SDH

Synchronous Digital Hierachy

Phân cấp số đồng bộ

SGW

Signalling Gateway

Cổng báo hiệu

SIP

Session Initiation Protocol

Giao thức khởi tạo phiên

SIGTRAN

Signalling Transport

Truyền vận báo hiệu

SS7

Signalling System 7

Hệ thống báo hiệu số 7

SSP

Service Switching Point

Điểm chuyển mạch dịch vụ

STP

Signalling Transfer Point

Điểm chuyển tiếp báo hiệu

SWN

Switch Node

Điểm chuyển mạch


7

TCP

Transaction Control Protocol

Giao thức điều khiển truyền dẫn

TDM

Time Division Multiplex

Ghép kênh phân chia theo thời
gian

ToS

Type of Service

Kiểu dịch vụ

TGW

Trunk Gateway

Cổng trung kế

TMN

Telecommunication Management

Mạng quản lý viễn thông

Network
VoATM

Voice over ATM

Thoại qua ATM

VoIP

Voice over IP

Thoại trên giao thức IP

WGW

Wireless Gateway

Cổng vô tuyến

WLL

Wireless Local Loop

Mạch vòng vô tuyến nội hạt


8

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Đặc điểm của mạng lưới hình sao và hình mắt lưới ..........................................15
Bảng 3.1: Tổng hợp các tiêu chí lựa chọn công nghệ chuyển mạch ..................................58
Bảng 3.2: Dự báo số lượng thuê bao điện thoại đến năm 2010 .........................................94
Bảng 3.3: Họ sản phẩm SURPASS ................................................................................. 106


9

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Các bộ phận cấu thành hệ thống viễn thông ........................................... 13
Hình 1.2: Cấu hình mạng cơ bản .......................................................................... 14
Hình 1.4: Cấu trúc phân cấp của mạng viễn thông theo tiêu chuẩn ITU ................. 16
Hình 1.5: Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam ...................................................... 21
Hình 1.6: Mạng báo hiệu Việt Nam ....................................................................... 24
Hình 2.1: Topo mạng thế hệ sau ............................................................................ 28
Hình 2.3: Xu hướng phát triển các dịch vụ viễn thông ........................................... 35
Hình 2.4: Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ mạng) ...................................... 38
Hình 2.5: Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ) .................................. 39
Hình 2.6: Cấu trúc vật lý mạng NGN ................................................................... 42
Hình 2.7: Các thành phần chính của mạng NGN.................................................... 43
Hình 2.8: Kết nối MGC với các thành phần khác của mạng NGN ......................... 45
Hình 3.1: Sơ đồ mạng điện thoại ngành CA ........................................................... 49
Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống mạng dữ liệu hiện tại của Bộ Công An .......................... 50

Hình 3.3: Sơ đồ mạng truyền dẫn ngành CA.......................................................... 51
Hình 3.4: Mô hình cấu trúc tổng thể mạng NGN của Bộ Công An......................... 53
Hình 3.5: Lớp điều khiển và ứng dụng dịch vụ mạng NGN ................................... 55
Hình 3.6: Cấu trúc lớp truyền tải trong mạng NGN .............................................. 59
Hình 3.7: Mạng chuyển mạch Core lớp truyền tải .................................................. 60
Hình 3.8: Lớp truyền tải mạng NGN .................................................................... 63
Hình 3.9: Sơ đồ mạng chuyển mạch Core lớp chuyển tải giai đoạn 1 ..................... 69
Hình 3.10: Mạng truy nhập giai đoạn 1.................................................................. 71
Hình 3.11: Mạng chuyển mạch MPLS/IP Core giai đoạn 2010-2015 ..................... 74
Hình 3.12: Mạng truy nhập giai đoạn 2.................................................................. 76
Hình 3.13: Cấu trúc nút mạng NGN Hà Nội .......................................................... 78
Hình 3.14: Cấu trúc nút mạng NGN miền Bắc ....................................................... 80
Hình 3.15: Cấu trúc nút mạng NGN miền Trung ................................................... 82
Hình 3.16: Cấu trúc nút mạng NGN TP.Hồ Chí Minh ........................................... 82


10

Hình 3.17: Cấu trúc nút mạng NGN các tỉnh phía Nam ......................................... 83
Hình 3.18: Các yếu tố tác động đến nhu cầu .......................................................... 85
Hình 3.19: Kiến trúc tổng quan mạng IP .............................................................. 101


11

LỜI MỞ ĐẦU

Sự hội tụ giữa Viễn thông và Internet là một xu thế hiển nhiên và đang diễn ra
với tốc độ rất nhanh. Các công nghệ mạng Viễn thông thế hệ sau (NGN) đảm bảo
việc tương thích này, vì vậy việc dịch chuyển mạng Viễn thông của các nước trên

thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng theo hướng NGN là tất yếu. Mạng NGN
là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển
khai các dịch vụ một cách nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu,
giữa cố định và di động.
Mạng viễn thông hiện tại, PSTN, với công nghệ chuyển mạch kênh truyền
thống có rất nhiều nhược điểm trong việc cung cấp các dịch vụ viễn thông cũng như
triển khai các dịch vụ, không đáp ứng được những đòi hỏi về dịch vụ đa dạng với
chất lượng và tốc độ cao... ; và đặc biệt là rất khó khăn trong công tác quản lý do
tồn tại quá nhiều chủng loại thiết bị của các hãng sản xuất khác nhau trên
mạng...Mạng NGN ra đời nhằm khắc phục những nhược điểm này của PSTN và
cũng nhằm thỏa mãn yêu cầu của xa lộ thông tin trong xã hội đang phát triển mạnh
mẽ như hiện nay.
Mô hình cấu trúc mạng viễn thông thế hệ mới ở Việt nam bao gồm mạng lõi
Quốc gia và các mạng chuyên ngành trong đó có mạng viễn thông của Bộ Công an.
Mạng Viễn thông của Bộ Công an là mạng có những nét đặc thù riêng ra đời
nhằm phục vụ yêu cầu đảm bảo an ninh quốc gia, ổn định chính trị xã hội do đó
phải hiện đại về mặt công nghệ, có độ tin cậy và tính bảo mật cao. Đứng trước xu
hướng cạnh tranh và hội nhập như hiện nay, việc xây dựng mạng thế hệ sau NGN
cho Bộ Công an là một yêu cầu tất yếu.
Hiện tại, việc chuyển đổi sang mạng NGN của các nước mới ở trong giai đoạn
đầu nên chưa có giải pháp hoàn chỉnh nào được đưa ra và tất cả vẫn còn ở trong giai
đoạn tiếp tục nghiên cứu phát triển. Bởi vậy, cho đến hiện tại chưa có tài liệu nào
hướng dẫn cụ thể việc tính toán nhằm thiết lập mạng NGN nói chung và nút mạng
chuyên ngành nói riêng. Đề tài “Nghiên cứu phương án thiết lập mạng thế hệ mới,


12

NGN, của Bộ Công An” trình bày phương án thiết lập mạng NGN cho Bộ Công
An có bố cục như sau:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng viễn thông trong đó có mạng viễn thông
theo tiêu chuẩn ITU, mạng lõi quốc gia Việt Nam và các mạng chuyên ngành
Chương 2: Giới thiệu mạng NGN và những yếu tố thúc đẩy sự ra đời của mạng
NGN
Chương 3: Nghiên cứu phương án thiết lập mạng NGN cụ thể cho Bộ Công An.
Mục tiêu của đề tài là xây dựng các bước thiết lập mô hình cấu trúc mạng
NGN và phương pháp định cỡ nút mạng NGN trên cơ sở đó thiết lập mạng NGN
cho Bộ Công an. Do khoảng thời gian hạn hẹp cũng như có một số dữ liệu không
được phép công bố của ngành Công an nên đề tài còn có những hạn chế nhất định,
chưa thể đưa ra được số liệu cụ thể. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp để tiếp
tục hoàn thiện công trình này.

Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS Nguyễn Cảnh
Tuấn, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin cảm
ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô giáo trong trường Đại học Công
Nghệ; xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp những người đã sát cánh bên tôi
trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp.
HỌC VIÊN
TRƢƠNG THỊ VÂN HÀ


13

CHƢƠNG I

TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG
I.1. Cấu trúc phân cấp mạng viễn thông của ITU
I.1.1. Khái niệm về mạng viễn thông
Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu.
Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng.

Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết
bị truyền dẫn và thiết bị đầu cuối.
VÖ tinh viÔn
th«ng

§iÖn
tho¹i

§iÖn
tho¹i

M¸y Fax

M¸y Fax

§Çu
cuèi sè
liÖu

§-êng truyÒn
dÉn

§Çu
cuèi sè
liÖu

Hình 1.1: Các bộ phận cấu thành hệ thống viễn thông
 Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang. Các
thuê bao được nối vào tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào tổng đài quá
giang. Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn được dùng chung và

mạng có thể được sử dụng một cách kinh tế.
 Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa các
tổng đài để thực hiện việc truyền đưa các tín hiệu điện. Thiết bị truyền dẫn có thể
được phân loại thành: thiết bị truyền dẫn thuê bao và thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp.
Thiết bị truyền dẫn thuê bao nối thiết bị đầu cuối với một tổng đài nội hạt. Thiết bị
truyền dẫn chuyển tiếp được dùng để nối các tổng đài với nhau. Từ quan điểm về
phương tiện truyền dẫn, thiết bị truyền dẫn có thể được phân loại thành thiết bị
truyền dẫn đường dây sử dụng các cáp kim loại, cáp quang và thiết bị truyền dẫn


14

radio sử dụng các sóng vô tuyến.
 Môi trường truyền bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến. Truyền hữu
tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang. Truyền vô tuyến bao gồm vi ba, vệ tinh.
 Thiết bị đầu cuối chuyển đổi thông tin sang tín hiệu điện và trao đổi các tín
hiệu điều khiển với mạng lưới. Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm
máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX.
Mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: Mạng viễn thông là một
hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyền dẫn.
Nút được phân thành nhiều cấp và kết hợp với các đường truyền dẫn tạo thành các
cấp mạng khác nhau.

GW

Sub

RLE

HLE

HLE

TE

Sub GW
TE
quèc
HLE
RLE
Sub

RLE

Sub

TE

Gateway
Tæng ®µi
Transit Exchange
Tæng ®µi
gia
Host Local Exchange
Tæng ®µi
Remote Local Exchange Tæng ®µi
Subcriber
Thuª bao
Hình 1.2: Cấu hình mạng cơ bản

quèc tÕ
chuyÓn tiÕp

Sub

néi h¹t
xa ( VÖ tinh)

I.1.2. Cấu trúc phân cấp mạng viễn thông theo tiêu chuẩn ITU
Mạng viễn thông hiện nay được chia thành nhiều loại trong đó có một số loại
mạng tiêu biểu là mạng mắt lưới (mesh network), mạng hình sao (star network),
mạng hỗn hợp (composite network) bao gồm cả loại sao và mắt lưới. Các loại mạng
này có ưu điểm và nhược điểm khác nhau để phù hợp với các đặc điểm của từng
vùng địa lý (trung tâm, hải đảo, biên giới,…) hay vùng lưu lượng (lưu thoại cao,
thấp,…)…


15

C cu mng li

Mng hỡnh li

Mng hỡnh sao

Chuyn mch transit

Khụng cn

Cn

Hiu sut mch

Thp vỡ lu lng b

Cao vỡ lu lng c

phõn tỏn

tp trung

nh h-ởng của

Chịu ảnh h-ởng

Toàn mạng l-ới

lỗi

đến phần các
thiết bị liên
quan

Các vùng có thể

Chi phí tổng

Chi phí tổng

áp dụng

đài > Chi phí

đài < chi phí

truyền dẫn

truyền dẫn

Vùng có khối

Vùng có khối

l-ợng l-u l-ợng

l-ợng l-u l-ợng

giữa các tổng

giữa các tổng

đài lớn

đài nhỏ

Bảng 1.1: Đặc điểm của mạng l-ới hình sao và hình mắt
l-ới
Mạng hỗn hợp có đ-ợc các phẩm chất tốt đẹp của mạng
hình sao và hình l-ới, đ-ợc sử dụng cho các mạng thực tế.
Trong mạng hỗn hợp, khi khối l-ợng l-u l-ợng giữa các

tổng đài nội hạt nhỏ, cuộc gọi giữa các tổng đài này
đ-ợc kết nối qua một tổng đài chuyển tiếp. Khi khối
l-ợng l-u l-ợng lớn, các tổng đài nội hạt đ-ợc nối trực
tiếp với nhau. Điều này cho phép các tổng đài và thiết
bị truyền dẫn đ-ợc sử dụng một cách hiệu quả và góp phần
nâng cấp độ tin cậy trong toàn bộ mạng l-ới


16

b) M¹ng hçn
a) M¹ng h×nh
b) M¹ng h×nh
hîp
l-íi
sao
: Tæng ®µi néi
: §-êng d©y thuª
h¹t
bao
: Tæng ®µi chuyÓn
: §-êng d©y trung
tiÕp
kÕ
Hình 1.3: Các dạng mạng cơ bản

Theo tiêu chuẩn ITU, mạng viễn thông hiện nay được phân cấp như sau:

Hình 1.4: Cấu trúc phân cấp của mạng viễn thông theo tiêu chuẩn ITU
Theo ITU, Một mạng viễn thông có thể được phân tích thành mạng nội hạt và

mạng đường trục. Số lượng các nút chuyển mạch, số lượng các kênh truyền dẫn và
lưu lượng thông tin cần truyền tải sẽ quyết định độ phức tạp hay đơn giản, quy mô


17

của mạng viễn thông đó.
 Mạng đường trục
 Mạng đường trục bao gồm các tuyến truyền dẫn đường trục và các
tổng đài chuyển tiếp. Các tổng đài chuyển tiếp đóng vai trò như một cổng vào ra
để các tổng đài nội hạt qua nó tham gia vào mạng truyền dẫn đường trục. Tổng
đài chuyển tiếp thực hiện đo các cuộc gọi đường dài và quản lý cước đường dài
đối với các tổng đài nội hạt trực thuộc. Để thực hiện tính cước người ta chia
đất nước theo các vùng hành chính, cước phí tiêu chuẩn được đặt theo khoảng
cách giữa các vùng cước.
 Mạng đường trục được phân cấp từ 2 đên 4 tầng chuyển mạch tuỳ theo
độ lớn của vùng và lưu lượng tải. Mỗi tầng trung tâm chuyển mạch được đặt tại
một vùng quản trị của nó.
 Các tổng đài ở cấp đường trục được nối với nhau theo hình lưới để đảm
bảo an toàn khi xảy ra sự cố.
 Mạng nội hạt
 Mạng nội hạt bao gồm các tổng đài nội hạt, các bộ tập trung lưu lượng,
và các đường dây thuê bao, tuyến truyền dẫn trung kế kết nối các tổng đài nội hạt.
Phần kết nối từ đường dây thuê bao đến tổng đài nội hạt được gọi là mạng truy
nhập.
 Các cuộc gọi nội hạt sẽ được kết nối qua một hay nhiều tổng đài nội hạt,
các cuộc gọi đường dài được kết nối thông qua tổng đài nội hạt lên các tổng đài
chuyển tiếp (transit) của mạng đường dài.

I.2. Mạng lõi quốc gia và mạng chuyên ngành

I.2.1. Mạng lõi quốc gia
Hệ thống thông tin quốc gia hiện nay do Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt
nam, VNPT, quản lý.
Xét về cấu trúc mạng, mạng viễn thông của VNPT hiện nay chia thành 3 cấp:
cấp quốc tế, cấp quốc gia, cấp nội tỉnh/thành phố.
Xét về khía cạnh các chức năng của các hệ thống thiết bị trên mạng thì mạng


18

viễn thông bao gồm: Mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập và các
mạng chức năng

I.2.1.1. Cấu trúc Mạng
Về cấu trúc mạng, mạng viễn thông của VNPT hiện nay chia thành 3 cấp:
cấp quốc tế, cấp quốc gia (liên tỉnh), cấp vùng (nội tỉnh/thành phố).
 Cấp quốc tế: Nối mạng viễn thông của Việt Nam với các mạng viễn thông
của các nước trên thế giới thông qua 3 cổng quốc tế đặt tại 3 cửa ngõ: GW Hà Nội
(miền Bắc), GW Đà Nẵng (miền Trung), GW TP. Hồ Chí Minh (miền Nam).
 Cấp quốc gia (liên tỉnh): kết nối mạng viễn thông của 64 tỉnh/ thành
 Cấp vùng (nội tỉnh/thành phố)
Trong đó:
 Cấp quốc tế bao gồm các tổng đài Gateway, các đường truyền dẫn quốc tế
như: Các trạm vệ tinh mặt đất ViSAT, TelSAT…., các hệ thống cáp quang biển
TVH, SE-ME-WE 3, tuyến cáp quang CSC
 Các tổng đài này kết nối theo dạng lưới để đảm bảo tính an toàn khi có
sự cố xảy ra
 Lưu lượng các vùng phía Bắc, Trung, Nam chuyển tiếp qua tổng đài
chuyển tiếp quốc gia lên GW quốc tế tương ứng
 Kết nối trực tiếp với 29 nhà khai thác hơn 5.700 kênh quốc tế

 Cấp quốc gia bao gồm các tuyến truyền dẫn đường trục cáp quang 20 Gb,
các tổng đài Transit quốc gia
 Cấp vùng (nội tỉnh/thành phố) bao gồm các tuyến truyền dẫn nội tỉnh và các
tuyến cáp quang tỉnh/ thành phố, các tổng đài Host và các tổng đài vệ tinh do các
bưu điện tỉnh, thành phố quản lý, vận hành, khai thác

I.2.1.2. Cấu trúc chức năng
Về khía cạnh các chức năng của các hệ thống thiết bị trên mạng thì mạng viễn
thông bao gồm: Mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập và các mạng
chức năng
 Mạng chuyển mạch
Hiện nay mạng viễn thông Việt nam đã có các trung tâm chuyển mạch quốc tế


19

và chuyển mạch quốc gia ở Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh. Mạch của
các bưu điện tỉnh cũng đang phát triển mở rộng. Nhiều tỉnh, thành phố xuất hiện các
cấu trúc mạng với nhiều tổng đài Host, các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố
Hồ Chí Minh đã và đang triển khai các Tandem nội hạt.
Phân cấp theo chức năng chuyển mạch bao gồm có 4 cấp:
- Chuyển mạch quốc tế (Gateway)
- Chuyển mạch trung chuyển (Toll, Tandem)
- Tổng đài Host của các Bưu điện tỉnh
- Các tổng đài vệ tinh và tổng đài độc lập nội tỉnh.
 Mạng chuyển mạch cấp quốc tế bao gồm 8 trạm mặt đất thông tin vệ tinh
của hệ thống Intelsat, Intersputnik và 3 tổng đài Gateway AXE-105 chuyển mạch đi
quốc tế tại Hà nội, Đà nẵng, TP.Hồ Chí Minh. Ba trung tâm chuyển mạch tương
ứng cho 3 vùng lưu lượng miền Bắc, miền Trung, và miền Nam. Các nút chuyển
mạch quốc tế được nối với nhau theo hình lưới để đảm bảo tính an toàn khi có sự cố

xảy ra.
 Mạng chuyển mạch trung chuyển được tổ chức thành 3 trung tâm
chuyển mạch: vùng mạng miền Bắc, vùng mạng miền Nam, và vùng mạng
miền Trung. Ba trung tâm này được nối với nhau và nối với các nút chuyển mạch
quốc tế theo hình lưới.
 Trung tâm chuyển mạch liên tỉnh phía Bắc tại Hà nội gồm tổng
đài chuyển mạch TDM, AXE-10 thực hiện nhiệm vụ xử lý các cuộc gọi liên tỉnh từ
các tổng đài Host của các tỉnh thành phố Hà nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Hải
Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Hà Tây, Hoà Bình, Sơn La, Lai Châu, Hà Giang,
Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc Kạn, Lào Cai, Yên Bái, Vĩnh Phúc, Phú Thọ,
Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình,
Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Huế.
 Trung tâm chuyển mạch liên tỉnh miền Trung đặt tại Đà Nẵng là tổng đài
chuyển mạch AXE-10 xử lý các cuộc gọi liên tỉnh từ các tổng đài Host của các tỉnh
thành phố Đà Nẵng, Quảng Nam, Ninh Thuận, Bình Thuận, Quảng Bình, Quảng Trị,
Thừa Thiên Huế, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Kon Tum, Gia Lai,
Đắc Lắc.


20

 Trung tâm chuyển mạch liên tỉnh phía Nam tại thành phố Hồ Chí Minh:
gồm các tổng đài chuyển mạch TDX-10, và AXE-10 xử lý các cuộc gọi liên tỉnh từ
các tổng đài Host của các tỉnh thành phố TP. Hồ CHí Minh, Đồng Nai, Sóc Trăng,
Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau, Bến Tre, Tiền Giang, Bình Dương, An Giang, Cần Thơ,
Kiên Giang, Bình Phước, Đồng Tháp, Long An, Vĩnh Long, Tây Ninh, Vũng Tàu,
Lâm Đồng, Khánh Hoà, Bình Thuận, Ninh Thuận, Kon Tum.
 Các tổng đài chuyển mạch nội tỉnh bao gồm các tổng đài Host, các tổng đài
vệ tinh và tổng đài độc lập nội tỉnh. Những tổng đài này thuộc rất nhiều chủng loại
khác nhau, và của rất nhiều hãng khác nhau như Ericsson, Siemens, Alcatel,

Korea, ….
Các tổng đài nội tỉnh được nối với nhau bằng các mạch vòng cáp quang và
được kết nối trực tiếp với tổng đài Transit quốc gia.
Ở các tỉnh, đặc biệt vùng miền núi, các tổng đài cấp huyện thường là các tổng
đài độc lập, các tổng đài cấp huyện không được nối trực tiếp với tổng đài chuyển
tiếp (Transit) quốc gia, mà nó nối tới các tổng đài chuyển mạch nội tỉnh bằng các
đường cáp quang hoặc các đường truyền dẫn vi ba. Sau đó những tổng đài nội tỉnh
này lại được nối lên tổng đài chuyển tiếp (transit) quốc gia.
Các công nghệ chuyển mạch được sử dụng: chuyển mạch kênh (PSTN), X.25
relay, ATM (số liệu).
Nhìn chung mạng chuyển mạch tại Việt Nam còn nhiều cấp và việc điều khiển
bị phân tán trong mạng (điều khiển nằm tại các tổng đài).


21

Axe-105
Vti-hni

TDX-10

Axe-105
Vti-§nG

Axe-10
VtN-hnI

Axe-10
VtN-§NG

e10-B
hnI

e10-B
§nG

Tæng ®µi
quèc tÕ
GW

Axe-105
Vti-hCM

Axe-10
VtN-hCM

TDX-10

E10-B
hCM

T§ chuyÓn
tiÕp miÒn

Tæng ®µi
néi h¹t
LE

Hình 1.5: Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam
 Mạng truyền dẫn

Các hệ thống thiết bị truyền dẫn trên mạng viễn thông VNPT hiện nay chủ
yếu sử dụng hai loại công nghệ là: cáp quang SDH và vi ba PDH.
- Cáp quang SDH: Thiết bị này do nhiều hãng khác nhau cung cấp là:


22

Northern Telecom, Siemens, Fujitsu, Alcatel, Lucent, NEC, Nortel. Các thiết bị có
dung lượng 155Mb/s, 565Mb/s, 622 Mb/s, 2.5 Gb/s và 10Gb/s
- Vi ba PDH: Thiết bị này cũng có nguồn gốc từ nhiều hãng cung cấp khác
nhau như Siemens, Alcatel, Fujitsu, SIS, SAT, NOKIA, AWA. Dung lượng 140
Mb/s, 34 Mb/s và n*2 Mb/s. Công nghệ vi ba SDH được sử dụng hạn chế với số
lượng ít.
Mạng truyền dẫn của mạng Viễn thông Việt Nam được phân chia ra làm các
cấp mạng như sau:
 Mạng truyền dẫn quốc tế do VTI quản lý hiện bao gồm:
 Mạng cáp quang biển quốc tế TVH 565Mb/s ( Thái Lan - Việt Nam Hồng Kông ) SMW3 (2.5GB/s)
 Các trạm cáp thuộc tuyến CSC (2.5Gb/s), tuyến cáp quang TP. Hồ Chí
Minh – PhnomPênh (155Mb/s)
 Tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3 dung lượng là 10Gb/s nối từ Châu
Âu sang Châu Á
 Mạng VSAT có trạm chủ (HUB) đã được thiết lập với hơn 50 trạm thuê
bao
 Ngoài ra VTI còn có dung lượng trên một số tuyến cáp quang biển khác
để đảm bảo kết nối tới nhiều quốc gia trên thế giới, như tuyến APNC, TPC-5,
CHINA-US…
 Ngoài các tuyến cáp quang biển VTI còn đang khai thác các trạm thông
tin mặt đất HS1, HAN 1A, DNG 1B, SBE 1A, SBE 2A, SBE 3A, SAG 2F2 và
HUB-VSAT.
 Mạng truyền dẫn quốc gia:

 Tuyến truyền dẫn trục Bắc - Nam sử dụng mạng Ring cáp quang 20 Gb/s
(trên quốc lộ 1A và cáp quang 500KV) và tuyến viba PDH 140MB/s có cấu hình
2+1. Mạng truyền dẫn cáp quang liên tỉnh đã phát triển được tới hầu hết các trung
tâm tỉnh
Tổng chiều dài tuyến cáp quang QL-1A là 1935 km, tổng chiều dài các tuyến
cáp quang liên tỉnh là 5090 km
 Mạng truyền dẫn nội được truyền dẫn bằng cáp quang và viba có dung


23

lượng từ 2->34Mbps. Các tuyến cáp quang nội tỉnh đã được phát triển mạnh mẽ
trên toàn quốc để thay thế dần các tuyến viba số PDH có dung lượng hạn chế không
đủ đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Các tỉnh có số km cáp quang nội tỉnh lớn là:
TP. Hồ Chí Minh (710km), Quảng Ngãi (490 km), Đồng Nai (459km), Hà Nội
(375km).
Tổng chiều dài các tuyến cáp quang nội tỉnh trong cả nước hiện nay có khoảng
7755km với các loại chôn, treo và có số sợi từ 8-24 sợi.
 Mạng truy nhập
Mạng truy cập của mạng viễn thông Việt nam được phân chia thành:
 Hệ thống mạng truy nhập hữu tuyến:
Mạng ngoại vi chủ yếu vẫn là cáp đồng, có thể là cáp treo hay đi theo hệ thống
cống bể cáp để kết nối thuê bao với tổng đài. Trên toàn mạng đã sử dụng gần 85
000km cáp các loại và trên 11 000 km ống cống, 27 000 km đường cột treo cáp.
Hệ thống mạng truy nhập quang hiện đang được triển khai, ước tính có
khoảng 3000 km cáp quang nội hạt đã được lắp đặt. Hệ thống truy nhập tốc độ cao
dựa trên mạng cáp đồng có sẵn ADSL đang được hình thành tại các tỉnh thành lớn.
 Hệ thống mạng truy nhập vô tuyến:
Hiện hệ thống bao gồm hai cấu hình chính là: điểm - đa điểm và mạch vòng
thuê bao vô tuyến WLL. Phạm vi áp dụng chủ yếu là bổ sung cho hệ thống truy

nhập cáp đồng sử dụng tại các trung tâm kinh tế lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh;
và là hệ thống truy nhập chính ở những vùng nông thôn, vùng núi…nơi việc xây
dựng cáp hữu tuyến gặp khó khăn.
Các hệ thống vô tuyến điểm - đa điểm hiện được triển khai với dung lượng
nhỏ gồm các hệ thống DRMASS, IRT 2000 và PS Phone-2000…Các hệ thống
mạch vòng WLL sử dụng nhiều công nghệ truy cập khác nhau như SDMA, TDMA
gồm T400-PROXIMITY, GMH 2000, STAREX-WLL.
 Các mạng chức năng
 Mạng báo hiệu
Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu R2 và
SS7. Mạng báo hiệu số 7 (SS7) được đưa vào khai thác tại Việt Nam theo chiến
lược triển khai từ trên xuống dưới theo tiêu chuẩn của ITU (khai thác thử nghiệm từ