Tài liệu Báo cáo thực tập tốt nghiệp triển khai ngn của vnpt

Học viện công nghệ bưu chính viễn thông Khoa viễn thông 2  Báo cáo thực tập tốt nghiệp: TRIỂN KHAI NGN CỦA VNPT GVHD : thầy Phạm Đình Nguyên Sinh viên : Hồ Bảo Quốc MSSV : 404160058 Lớp : D04VTA1 TPHCM – 8/2008 LỜI CẢM ƠN Được sự giới thiệu của trường, em được về thực tập tại Trung tâm viễn thông liên tỉnh KV2 – VTN2. Trong quá trình thực tập, em không khỏi gặp phải những khó khăn, vướn mắc nhưng dưới sự chỉ bảo của các anh chị ở Đài điều hành chuyển mạch liên tỉnh, em đã hiểu được rất nhiều vấn đề. Em xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị. Em xin cảm ơn thầy Phạm Đình Nguyên, người đã tận tình hướng dẫn cho em trong việc thực tập cũng như tốt nghiệp sau này. Xin cảm ơn các thầy cô ở Học viện công nghệ bưu chính viễn thông đã truyền đạt cho em những kiến thức trong 4 năm qua để em đủ cơ sở thực hiện việc thực tập này. Cuối cùng em không quên gửi lời cảm ơn đến gia đình em, bạn bè em, những người đã động viên, giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực tập. Cảm ơn tất cả mọi người. TPHCM-8/2008 Hå B¶o Quèc Mục lục Mục lục Trang Mục lục Hình vẽ Chương I: Triển khai NGN của VNPT 1. Giới thiệu 1 2. Giải pháp SURPASS của SIEMENS 1 3. Triển khai NGN của VNPT 4 4. Các thành phần chính trong NGN của VNPT 7 4.1 HiQ9200 7 4.2 HiG1000 9 4.3 Router ERX1400 13 4.4 Routre M320 18 4.5 MMA 20 4.6 Net Manager 21 Chương II: Các dịch vụ được triển khai trên nền NGN 1. Dịch vụ thoại VoIP trả trước 1719 22 2. Dịch vụ thoại miễn phí 1800 24 3. Dịch vụ thông tin giải trí 1900 26 4. Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) 27 5. Dịch vụ hội nghị truyền hình trên nền NGN 31 Từ viết tắt Tài liệu tham khảo -0- Hình vẽ Hình vẽ -------------------- Hình 1.1: Giải pháp Surpass của Siemens Hình 1.2: Mô hình NGN của VNPT Hình 1.3: Router lõi M160 (Juniper) Hình 1.4: Router vùng ERX1410 (Juniper) Hình 1.5: Mô hình kết nối tại các tỉnh Hình 1.6: Mô hình kết nối mạng trục VNPT Hình 1.7: Cấu trúc hiQ9200 Hình 1.8: Giao diện báo hiệu của hiQ9200 Hình 1.9: Mô hình chức năng của hiG1000 Hình 1.10: Mặt trước của ERX-1440 Hình 1.11: Mặt sau của ERX-1440 Hình 1.12: Cấu trúc dạng module của hệ thống ERX-1400 Hình 1.13: SPR Module Hình 1.14: Hệ thống ERX hỗ trợ các loại lưu lượng đầu vào và đầu ra Hình 1.15: Mặt trước của M320 Hình 1.16: Mặt sau của M320 Hình 1.17: Truyền dữ liệu trong PFE Hình 1.18: Kiến trúc Routing Engine Hình 2.1: Hình 2.2: Thẻ điện thoại 1719 Mô hình mạng của dịch vụ 1719 Hình 2.3: Hình 2.4: Hình 2.5: Sử dụng dịch vụ VoIP trả trước 1719 Biểu tượng dịch vụ 1800 Sử dụng dịch vụ 1800 Hình 2.6: Hình 2.7: Hình 2.8: Hình 2.9: Hình 2.10: Biểu tượng dịch vụ 1900 Mô hình mạng của dịch vụ 1900 Sử dụng dịch vụ 1900 VPN So sánh VPN với mạng leased line Hình 2.11: Hình 2.12: Sơ đồ kết nối VPN (logic) Sơ đồ kết nối VPN (thực tế) Hình 2.13: Kết nối vật lý Hình 2.14: Mô hình kết nối dịch vụ hội nghị truỳên hình -00- Chương I: Triển khai NGN của VNPT CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI NGN CỦA VNPT ------------------------------------------------ 1. Giới thiệu: VNPT đã xây dựng và phát triển một mạng PSTN cung cấp dịch vụ thoại truyền thống chất lượng tốt cho khách hàng. Tuy nhiên cùng với thời gian mạng PSTN bộc lộ một số hạn chế: các tổng đài chuyển mạch kênh đã khai thác hết năng lực và trở nên lạc hậu so với nhu cầu của khách hàng hiện nay, sự kém hiệu quả của TDM trong việc phân bổ băng thong, mạng PSTN có nhiều cấp nên phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ. Mặt khác, nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu phát triển mạnh mẽ, Internet ngày càng phổ biến rộng rãi, xu thế tích hợp IP/ATM/MPLS cho mạng đường trục cùng với sự phát triển của nền viễn thông thế giới đòi hỏi phải có một mạng mới có băng tần rộng, hiệu suất cao, hỗ trợ nhiều dịch vụ, đơn giản về cấu trúc và quản lý, dễ dàng phát triển dịch vụ và nhanh chóng cung cấp đến khách hàng. Có 2 sự lựa chọn: một là xây dựng một cơ sở hạ tầng hòan tòan mới, hai là xây dựng một mạng có khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên cơ sở hạ tầng mạng PSTN có sẵn. Việc xây dựng một cơ sở hạ tầng mới là chuyện khó làm được trong thời gian ngắn, và sẽ tốn khá nhiều chi phí. Cho nên mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network) đã được hình thành và phát triển. Hiện nay có 6 doanh nghiệp được phép cung cấp các dịch vụ viễn thông là VNPT, Viettel, EVN, SPT, viễn thông Hàng Hải. Trong đó ngoại trừ công ty viễn thông Hàng Hải, các công ty khác đều đang cung cấp dịch vụ gọi VoIP đường dài trong nước và quốc tế. Chương này sẽ giới thiệu tình hỉnh triển khai NGN của VNPT. 2. Giải pháp SURPASS của SIEMENS Hiện nay NGN của VNPT đang được triển khai dựa trên giải phải SURPASS của Siemens. Đây là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói được VNPT lựa chọn để thay thế cho mạng chuyển mạch kênh truyền thống. Với ưu thế cấu trúc phân lớp theo chức năng và sử dụng rộng rãi các giao diện API để kiến tạo dịch vụ mà không phụ thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng, công nghệ NGN đã đáp ứng được yêu cầu kinh doanh trong tình hình mới là dịch vụ đa dạng, giá thành thấp, đầu tư hiệu quả và tạo được nguồn doanh thu mới. Đây là mạng sử dụng công nghệ chuyển mạch gói với đặc tính linh hoạt, ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ truyền dẫn quang băng thông rộng nên tích hợp được dịch vụ thoại và dịch vụ truyền số liệu. Cấu trúc mạng Surpass được thể hiện ở hình dưới, giải pháp này bao gồm 4 vấn đề: - Mạng chuyển mạch thế hệ mới - Mạng truy nhập thế hệ mới - Mạng truyền tải thế hệ mới -1- Chương I: Triển khai NGN của VNPT - Mạng quản lý thế hệ mới Hình 1.1: giải pháp Surpass của Siemens Tên thiết bị Hình thể hiện SURPASS hiQ Chức năng hiQ9200 – chuyển mạch mềm (server đặc tính cuộc gọi, bộ điều khiển cổng phương tiện) hiQ8000 – chuyển mạch mềm (cho VoCable) hiQ6200 – SIP Server hiQ4000 – nền tảng dịch vụ mở hiQ30 – Server danh bạ hiQ20 – bộ giữ cổng, Server định tuyến và đăng kí H.323 hiQ10 – Radius Server, AAA Server SURPASS hiG hiG1600 – cổng phương tiện cho truy nhập hiG1200 – cổng phương tiện cho các đường trung kế hiG1100 – cổng phương tiện cho các đường trung kế hiG1000 –cổng phương tiện cho các đường trung kế SURPASS hiS hiS700 – cổng báo hiệu (đứng một mình) SURPASS hiR hiR200 – Server tài nguyên (đối thoại và thông báo IP) hiR220 – Server tài nguyên (đối thoại và thông báo IP) SURPASS hiX hiX7500 – truy nhập thế hệ mới cho truy nhập đa dịch vụ hiX7300 – truy nhập thế hệ sau cho truy nhập băng rộng DSL hiX7200 – truy nhập thế hệ sau cho truy nhập thoại -2- Chương I: Triển khai NGN của VNPT SURPASS hiT hiT7550 – MTS hiT7540 – OCU hiT7070 – SC/DC hiT7050 – FP1/FP2 hiT7030 - CPE 2.1 Mạng chuyển mạch thế hệ mới: Cấu trúc chuyển mạch của SURPASS dựa trên mô hình do MSF đưa ra. Đối với VoIP đang triển khai thì vấn đề cần quan tâm nhất trong chuyển mạch thế hệ mới là trung kế ảo (VT). Trung kế ảo là khái niệm để chỉ đường trung kế được thiết lập một cách logic trong softswitch để quản lý đường trung kế tương ứng đối với cổng phương tiện. Trung kế ảo cho phép tích hợp các dạng dữ liệu khác nhau trên cùng một mạng và cung cấp khả năng mở rộng mạng một cách linh hoạt. Sử dụng trung kế ảo cho phép tính tóan các thông số mạng: số kết nối tối đa, đặc tính của từng thuê bao, băng thông cung cấp cho từng dịch vụ, báo hiệu, khả năng xử lý và QoS tối ưu theo yêu cầu. Giải pháp SURPASS của Siemens sử dụng báo hiệu SS7. 2.2 Mạng truy nhập thế hệ mới: Truy nhập thế hệ mới được đưa ra trong SURPASS gồm có các thành phần: - SURPASS Evoling Voice Access: kết nối các loại giao diện của thuê bao hiện tại tới mạng lõi NGN, hỗ trọ các dịch vụ chuyển mạch một cách đầy đủ thông qua các giao diện mở (các giao diệnnày có thể giao tiếp với mạng hiện tại hay mạng IP). Giải pháp ày cho phép việc tiến lên mạng thế hệ mới nhanh chóng tại mọi thời điểm. - Truy nhập băng rộng: cho phép sử dụng truy nhập băng rộng (DSL) - Truy nhập đa dịch vụ: cho phép tất cả các dịch vụ băng hẹp cũng như băng rộng trên cùng một platform SIEMENS cũng đưa ra giải pháp cho quá trình quá độ. Các mạng PSTN, ATM/IP cùng tồn tại và mạng ATM/IP chưa xử lý ứng dụng thoại. Các sản phẩm tương ứng cho giải pháp này là hiA (hiA7100, hiA7300). 2.3 Mạng truyền tải thế hệ mới: Truyền tải thế hệ sau sử dụng công nghệ truyền dẫn quang (SDH, DWDM) và truyền dẫn vi ba. 2.4 Mạng quản lý thế hệ mới: Next Generation Management giúp tối ưu cấu hình và hoạt động, bảo mật cho các thành phần tạo thành NGN trong SURPASS. Nguyên lý của giải pháp này là dựa trên quản lý phần tử, quản lý miền và các ứng dụng. -3- Chương I: Triển khai NGN của VNPT Phần quản lý mạng hỗ trợ chức năng OAM (quản lý, vận hành, bảo dưỡng) phát hiện xử lý lỗi, định dạng cấu hình, tính cước và quản lý hoạt động cũng như sự bảo mật mạng. Hệ quản lý mạng viễn thông TNMS quản lý từ các phần tử đến các miền hoạt động sử dụng công nghệ quang. Các miền hoạt động có thể là PDH, SDH, DWDM. Bộ tích hợp truy nhập quản lý truy nhập thế hệ sau, có cấu trúc mở theo mô hình client/server, có tính module và linh hoạt. 3. Triển khai NGN của VNPT: Như đã giới thiệu ở trên NGN của VNPT hiện nay đang áp dụng giải pháp SURPASS của SIEMENS. Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN của VNPT phải đảm bảo các yêu cầu sau đây: - Cung cấp các dịch vụ thoại và truyền số liệu bao gồm: thoại, fax, di động, ATM, IP, IP-VPN, FR, X25, xDSL, IN v..v..trên cơ sở hạ tầng thông tin thống nhất. - Mạng có cấu trúc đơn giản, giảm tối thiểu cấp chuyển mạch nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ và hạ thấp giá thành dịch vụ. - Cấu trúc phải có tính mở, có độ linh hoạt và tính sẵn sàng cung cấp dịch vụ cao. - Cấu trúc mạng phải đảm bảo tính an toàn mạng lưới nhằm duy trì chất lượng dịch vụ. - Bảo toàn vốn đầu tư của VNPT với mạng hiện tại. - Cấu trúc mạng được tổ chức không phụ thuộc vào địa giới hành chính. - Hệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ có tính tập trung cao, bảo đảm việc cung cấp dịch vụ đến tận các thuê bao thuộc các vùng hành chính khác nhau. 3.1 Lớp truy nhập: Gồm tòan bộ các node truy nhập hữu tuyến và vô tuyến, các node truy nhập của các vùng lưu lượng chỉ được kết nối đến node chuyển mạch đường trục của vùng đó, không được kết nối đến node đường trục của vùng khác. Được triển khai gồm một Media Gateway kết nối với mạng PSTN phục vụ cho dịch vụ VoIP và bộ BRAS kết nối trực tiếp với thiết bị DSLAM-HUB với khả năng chuyển mạch 10Gb/s, sử dụng công nghệ xDSL, có thể hỗ trợ các kết nối ADSL, SHDSL. Với hạ tầng mạng xDSL này, VNPT đã cung cấp các dịch vụ truy nhập Internet băng rộng MegaVNN tại nhiều tỉnh/thành phố trên cả nước. Các thiết bị: MG, BRAS, DSLAM. 3.2 Lớp truyền tải: Gồm các node chuyển mạch ATM+IP và các hệ thống truyền dẫn thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển. -4- Chương I: Triển khai NGN của VNPT Được tổ chức thành 2 cấp: cấp đường trục quốc gia và cấp vùng. 3 nút trục quốc gia đặt tại Hà Nội, TPHCM và Đà Nẵng và 24 nút vùng đặt tại các tỉnh/thành phố trọng điểm khác với băng thông các tuyến trục là STM-16 (2,5Gbps) và vùng là STM-1 (155Mbps) dựa trên truyền dẫn SDH. Hình 1.2: Mô hình NGN của VNPT Hình 1.3: Router lõi M160 (Juniper) Hình 1.4: Router vùng ERX1410 (Juniper) -5- Chương I: Triển khai NGN của VNPT Ba Router lõi M160 Juniper (hiện nay đang được thay thế bằng M320) đặt tại Hà Nội, HCM, Đà Nẵng có khả năng chuyển mạch là 160Gbps, và 24 Edge Router ERX1410 Juniper (hiện đang dần được thay thế bằng ERX1440) đặt tại các nút vùng thuộc 24 tỉnh, thành phố trọng điểm. 3.3 Lớp điều khiển: Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch ATM+IP của lớp truyền tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng dịch vụ. Các chức năng quản lý, chăm sóc khách hàng, tính cước được tích hợp trong lớp điều khiển. Gồm hai Softswitch HiQ9200 đặt tại Hà Nội và TPHCM. Hệ thống Softswitch bao gồm các chức năng về điều khiển hệ thống mạng, cung cấp các giao diện mở API để dễ dàng cho việc phát triển các ứng dụng dịch vụ, hỗ trợ nhiều loại giao thức điều khiển khác nhau như MGCP, H.323, Megaco/H.248, SIP … Hệ thống các serve ứng dụng (tùy theo từng loại hình dịch vụ Server ứng dụng có thể đặt tập trung hoặc phân tán). Bên cạnh đó hệ thống quản lý mạng tập trung và hệ thống tính cước tập trung góp phần quan trọng trong quản lý, vận hành và điều hành mạng. Hình 1.5: Mô hình kết nối tại các tỉnh 3.4 Lớp dịch vụ/ ứng dụng: Được tổ chức thành một cấp duy nhất cho toàn mạng nhằm đảm bảo cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao một cách thống nhất và đồng bộ. VNPT cung cấp nhiều dịch vụ trên nền NGN: dịch vụ thẻ trả trước 1719, dịch vụ 1800, 1900, hội nghị truyền hình … (sẽ được giới thiệu trong chương sau) -6- Chương I: Triển khai NGN của VNPT Hình 1.6: Mô hình kết nối mạng trục VNPT Phân vùng lưu lượng: Cấu trúc mạng thế hệ sau được xây dựg dựa trên phân bố thuê bao theo vùng địa lý, không tổ chức theo địa bàn hành chính mà được phân theo vùng lưu lượng. Trong một vùng có nhiều khu vực, trong khu vưc có thể gồm 1 hoặc nhiều tỉnh thành. Số lượng các tỉnh thành trong một khu vực tuỳ theo số lượng thuê bao của tỉnh thành đó. Căn cứ vào phân bố thuê bao, mạng NGN của VNPT được phân thành 5 vùng lưu lượng như sau: + Vùng 1: các tỉnh phía Bắc trừ Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh, Bắc Giang và Hưng Yên. + Vùng 2: Hà Nội, Hà Tây, Bắc Ninh, Bắc Giang và Hưng Yên. + Vùng 3: các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên. + Vùng 4: TPHCM + Vùng 5: Các tỉnh phía Nam, trừ TPHCM. 4. Các thành phần trong mạng NGN của VNPT Ở trên đã giới thiệu một cách khái quát các thành phần trong NGN, phần này sẽ đi vào chi tiết cấu trúc và chức năng của một số thành phần trong NGN của VNPT. 4.1 HiQ9200 4.1.1 Cấu trúc: HiQ9200 là hệ thống quản lý tập trung các thiết bị trong NGN, thực chất nó là một softswitch thực hiện chức năng điều khiển gồm có 5 phần chính: -7- Chương I: Triển khai NGN của VNPT + CFS (Call Feature Server): có chức năng xử lý báo hiệu gọi, thực hiện điều khiển gọi, dịch vụ thoại, thiết lập cuộc gọi và định tuyến cuộc gọi. CFS truyền thông với nhiều thành phần khác như SG, OAM&P Agent và PM. +ICN (Internal Communication Network): trong bất kỳ hệ thống chuyển mạch nào đều có nhiều bản tin phụ dược truyền giữa các hệ thống phụ trợ cho nhau. Trong hiQ9200 khối này được xây dựng tiếp cận với bộ điều khiển liên kết dữ liệu tốc độ cao HDLC (High Level Datalink Controller). Phần điều khiển này nằm trong phần tử chuyển mạch của hệ thống chuyển mạch. + PM (Packer Manager): thực hiện kết nối cho thoại hoặc kết nối đa phương tiện. Câu lệnh của PM đảm bảo thuộc tính liên mạng giữa SNC và mạng cơ bản IP bằng cách quản lý tài nguyên ở MG (như cổng VoIP, Codecs …) thông qua MGCP hoặc giao thức MEGACO/H.248 Hình 1.7:cấu trúc hiQ9200 + SG (Signalling Gateway): kết cuối tới hệ thống báo hiệu số 7 phân phối trên IP thông qua giao thức truyền tải điều khiển dòng SCTP (Stream Control Transmisson Protocol) hoặc trên công nghệ chuyển mạch kênh TDM. SURPASS hiG có khả năng hỗ trọ liên kết tín hiệu băng hẹp (56Kbps, 64Kbps) tốt như các tín hiệu băng rộng (1,5Mbps; 2Mbps). + OAM & P Agent: SURPASS hiQ9200 cung cấp giao diện OAM&P Agent để gửi thông tin tới nhà cung cấp mạng như NetManager; thông tin này được tập hợp tại hiQ9200 và được xử lý tại đó. Thêm vào đó giao diện này được hiQ9200 Softswitch dùng để thu những câu lệnh để quản lý hiQ9200 như cập nhật dữ liệu hay cấu hình các khối của nó. 4.1.2 Chức năng: + Chức năng điều khiển trung tâm: cấu trúc từng thành phần, hiQ9200 có khả năng thực hiện nhiều chức năng của mạng cùng một lúc: điều khiển PSTN/ISDN và hội tụ -8- Chương I: Triển khai NGN của VNPT các dịch vụ thông qua CFS, liên kết giữa các hệ thống báo hiện (SS7 over IP hoặc SS7 qua chuyển mạch kênh) thông qua SG, điều khiển tất cả MG bằng các giao thức điều khiển MGCP thông qua MGC, thao tác các tín hiệu điều khiển gọi trên IP (H.323, SIP …) thông qua các PM. + Giao diện mở dễ dàng giao tiếp và mở rộng: với giao diện mở SURPASS hiQ9200 có khả năng giao tiếp với tất cả các thành phần trong mạng, trong đó quan trọng nhất là giao diện báo hiệu và điều khiển, ngòai ra các giao diện với mạng quản lý và mạng dữ liệu gói cũng rất quan trọng trong việc quản lý mạng của các nhà khai thác mạng. Hình 1.8: giao diện báo hiệu của hiQ9200 + Hỗ trợ các giao thức chuẩn MGCP, MEGACO/H.248: hiQ9200 có khả năng liên kết báo hiệu tốc độ cao, giám sát quản lý báo hiệu nhằm tối ưu hóa tài nguyên mạng. 4.2 HiG1000: 4.2.1 Cấu trúc của hiG1000: HiG1000 là một Media Gateway nằm ở mạng biên có độ tin cậy cao nằm giữa mạng TDM và mạng IP. SURPASS hiG1000 có khả năng mở rộng và sử dụng cấu trúc dự phòng để đáp ứng độ tin cậy cao. HiG1000 có cấu trúc module được chia thành các khối chức năng sau: -9- Chương I: Triển khai NGN của VNPT + MoPC (Modem Pool Card) card tích hợp modem thực hiện việc xử lý tín hiệu số dùng cho VoIP và là giao tiếp mạng giữa TDM, các card Phub và ESA. Các bộ xử lý tín hiệu số trong MoPC thực hiện việc xử lý tín hiệu như triệt tiếng vọng, nhận dạng tiếng nói … + Phub (Packet Hub): đảm bảo chức năng giao tiếp với hiQ9200 và Netmanager. Trong hiG1000 các card Phub và ESA có thể được sử dụng trong cấu hình dự phòng tạo thành hai cặp làm việc song song. Trong trường hợp Phub/ESA hoạt động bị hỏng thì cặp dự phòng sẽ chuyển sang chế độ làm việc một cách tự động. + ESA (Ethernet Switching A) chuyển mạch Ethernet loại A: thực hiện chức năng kết nối hiG với mạng đường trục IP. Nhằm mục đích dự phòng, trong hiG1000 thường trang bị 2 card ESA. Mỗi card ESA được nối tới tất cả MoPC qua giao tiếp Ethernet 100bT. Nhưng card Phub chỉ kết nối được với một ESA. ESA thực hiện các chức năng như tập hợp các lưu lượng số liệu (nghĩa là lưu lượng VoIP từ MoPC gửi đến qua các giao diện Ethernet 100bT, được gộp thành một liên kết Ethernet Gigabit hoặc dùng ba liên kết Ethernet 100bT đưa đến mạng số liệu, phân bố và tập hợp thông tin quản lý và điều khiển cuộc gọi. + ISDH (Intergrated SDH) là giao tiếp dùng cho SDH của hiG1000. Nó cung cấp kết nối đến mạng PSTN qua STM-1, và phân bố các luồng E1 tới các MoPC qua các kết nối bên trong. ISDH sử dụng cấu hình dự phòng, ngòai ra còn có một cấu hình tùy chọn khác không áp dụng sự dự phòng dùng cho các ứng dụng nhỏ hơn. Trong cấu trúc dự phòng, ISDH hỗ trợ giao thức chuyển mạch tự bảo vệ tự động (APS) khi có sự cố trên luồng SDH. 4.2.2 Chức năng của hiG1000: + Chức năng truyền dẫn: đối với việc truyền dẫn thoại, fax, modem và dữ liệu ISDN qua IP, hiG cung cấp các chức năng: - Mã hóa/giải mã: hiG1000 hỗ trợ các cách mã hóa và giải mã G.711, G.723.1, G.297 A và B. Các tốc độ mà G.711 hỗ trợ là 56 và 64Kbps, riêng đối với các dịch vụ thoại sử dụng giao thức thời gian thực RTP thì chỉ sử dụng tốc độ là 64 Kbps. - Triệt tiếng vọng: hiG1000 hỗ trợ triệt tiếng vọng theo khuyến nghị G.168 của ITU. Chức năng triệt tiếng vọng có thể được cung cấp cho từng cổng của hiG1000 tùy theo từng cuộc gọi… hiG1000 xác định có thực hiện triệt tiếng vọng hay không khi trong quá trình thiết lập cuộc gọi. Chức năng này không hỗ trợ cho việc truyền tín hiệu modem và truyền dữ liệu ISDN. - 10 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT Hình 1.9: Mô hình chức năng của hiG1000 - Triệt khoảng lặng và chèn nhiễu giả: Trong quá trình truyền tín hiệu thoại, hiG1000 nhận dạng và nén các khoảng lặng. Bằng cách này có thể giảm lưu lượng tải trong mạng IP.Với cơ chế chèn nhiễu giả người sử dụng không biết được không có thông tin truyền đi trong suốt khoảng lặng.Nhiễu giả được tạo ra như các bản tin ở cổng đầu vào và thông báo với cổng đầu ra để lọai bỏ nhiễu này (Nhiễu giả được phát ra với một mức nhất định ). - Truyền dẫn thoại, fax, modem và dữ liệu ISDN qua IP: Surpass hiG 1000 hỗ trợ việc truyền thoại, fax, dữ liệu qua việc nhận dạng âm.Khi hiG 1000 nhận dạng được các âm fax hay modem sẽ gửi tín hiệu tới hiQ 9200 qua giao thức MGCP, hiQ 9200 sẽ gửi tín hiệu điều khiển cho hiG 1000 thực hiện các chức năng truyền dẫn như đa mô tả ở trên. - Truyền tín hiệu âm tần kép: Việc truyền DTMF được thực hiện theo hai cách tùy thuộc vào cấu hình từng loại CODEC mà âm có thể truyền trong băng hay ngoài băng + Chức năng cung cấp chất lượng dịch vụ Chất lượng dịch vụ là phần rất quan trọng trong mạng VoIP. Do mạng IP không được thiết kế để hỗ trợ cho các ứng dụng thời gian thực nên phải thực hiện các biện pháp đặc biệt để đảm bảo chất lượng dịch vụ của các cuộc gọi. Các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng cuộc gọi là: - Trễ đầu cuối tới đầu cuối: hiG 1000 chỉ gây nhiễu theo một chiều mà không xem xét tới mạng PSTN hay IP đường trục. Vì vậy mộ điều quan trọng là mạng IP giữa các gateway được thiết kế để tạo ra độ trễ có thể chấp nhận được.Để giảm nhiễu trong mạng VoIP, hiG 1000 có thể thiết lập các bit kiểu dịch vụ ToS (Type of Service) của các gói VoIP với một giá trị bất kỳ được nhà khai thác ấn định. Việc sử dụng các - 11 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT đánh gói này trong VoIP có thể được sử dụng ở các router biên để thực hiện quyền ưu tiên cho gói tin IP so với dữ liệu gói tin IP thông thường. - Mất gói dữ liệu: Trong trường hợp mất gói, hiG 1000 bù lại các gói đa mất băng cách mô phỏng các gói mất một cách càng chính xác càng tốt.Với chức năng này, thuê bao chỉ biết được sự mất gói khi có nhiều gói liên tiếp bị mất. Số thứ tự (SN Sequence Number) trong tiêu đề của giao thức RTP được sử dụng để nhận biết việc mất gói và các gói không nằm trong chuỗi gói - Jitter: Các gói được phát qua mạng IP đến tại bên thu với thời gian khác nhau bởi các gói có thể được truyền qua các tuyến khác nhau hay do tải trọng mạng thay đổi. Sự thay đổi số lần đến của các gói tin dược gọi là sự thay đổi trễ hay Jitter. Trong hiG 1000 có nhiều phương pháp khác nhau được thực hiện để bù trễ thay đổi này. Phương pháp đơn giản nhất là thêm một thời gian trễ nhất định trong bộ đệm Jitter của bộ thu. Một phương pháp khác là Surpass hiG 1000 có thể điều chỉnh động kích cỡ của bộ đệm Jitter theo yêu cầu của mạng. + Chức năng mạng hiG 1000 cung cấp thêm các tính năng cho phép tích hợp một cách dễ dàng và tin cậy vào mạng TDM hiện nay. - hiG 1000 được điều khiển bởi 2 hiQ 9200: Trong một số trường hợp ít xảy ra nhất đó là chuyển mạch mềm hiQ 9200 không thể điều khiển hiG 1000 được (ví dụ trong trường hợp nâng cấp phần mềm) mỗi hiG 1000 được điều khiển bởi 2 hiQ 9200 theo kiểu phân tải, nghĩa là mỗi hiQ 9200 sẽ điều khiển một nửa số cổng của hiG 1000, như vậy khi một hiQ 9200 không hoạt động một nửa số cổng của hiG 1000 vẫn hoạt động đưới sự điều khiển của hiQ 9200 còn lại. - Báo hiệu quay về (Back haud): Báo hiệu số 7 có thể truyền báo hiệu kết hợp trên cùng kết nối E1 như tín hiệu thoại, kết hợp hay gần kết hợp qua mạng SS7. Trong mạng NGN điều khiển cuộc gọi được tách ra khỏi phần điều khiển thông tin. Điều này có nghĩa là báo hiệu SS7 được xử lý trong hiQ 9200, thiết bị này sau đó sẽ gửi các lệnh đến hiG1000. Trong kiểu kết hợp, báo hiệu là một khe thời gian của một luồng kết nối E1 tại hiG 1000. Nhưng các cổng phương tiện không có chức năng điều khiển cuộc gọi, do đó tín hiệu điều khiển phải chuyển đến hiQ 9200 qua mạng IP. Sau đó hiQ9200 kết cuối báo hiệu SS7 và thực hiện chức năng điều khiển cuộc gọi, điều này cho phép một kết nối dễ dàng đến PSTN ngay cả khi không có mạng báo hiệu SS7 - Điều khiển quá tải: Hiện tượng quá tải xảy ra khi các yêu cầu của hiQ 9200 đối với hiG 1000 vượt quá khả năng xử lý của nó. Bên trong hiG 1000 ứng dụng một cơ chế điều khiển quá tải bên trong để đảm bảo sự ổn định khi xảy ra quá tải. Điều khiển quá tải bao gồm quá trình thông báo tình trạng quá tải và biện pháp giảm quá tải. Khi tình trạng quá tải được thông báo thì một số phần trăm của tất cả các yêu cầu mới về cuộc gọi sẽ bị từ chối. - 12 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT 4.3 Router ERX-1400: Phần này giới thiệu cấu trúc và chức năng của Router vùng ERX-1400. Router này vùng đang được đặt tại 24 tỉnh, khái niệm họ ERX-1400 đề cập đến cả hệ thống ERX1410 (đang được sử dụng) và hệ thống ERX-1440 (sẽ thay thế ERX-1410). Kiến trúc lớp mang cho phép kết hợp hệ thống định tuyến E-series với server truy nhập từ xa băng rộng (BRAS – Broadband Remote Access Server) và khả năng truy nhập chuyên dụng trên một hệ thống đơn lẻ, nền tổ hợp. Hơn nữa, do hỗ trợ các đặc tính công nghệ truy nhập cho IP, ATM, và Fream Relay, các hệ thống định tuyến họ Eseries cung cấp nền tảng định tuyến với tốc độ và độ tin cậy cao, linh hoạt cho việc triển khai các dịch vụ IP. Tính linh hoạt ở đây cũng đồng nghĩa với việc hạ giá thành khai thác bởi khả năng triển khai nhanh các dịch vụ biên mới từ một nền tảng định tuyến đơn và nó cũng cung cấp khả năng mở ra các dịch vụ mới trong tương lai. Các hệ thống E-series cung cấp nhiều loại cổng giao tiếp khác nhau với hiệu suất và khả năng cung cấp các dịch vụ IP linh hoạt thích ứng được với những yêu cầu phù hợp của các nhà cung cấp dịch vụ. 4.3.1 Chức năng: ERX1440 thực hiện hai chức năng chính trong NGN của VNPT - Chức năng BRAS cho mạng truy nhập Internet băng rộng ADSL. - Chức năng chuyển mạch đa dịch vụ trong mạng MPLS: gán nhãn và xác định độ ưu tiên của các gói tin trước khi truyền lên core router. Thu gom lưu lượng từ các BRAS và HiG1000 trong vùng xác định 4.3.2 Cấu trúc ERX-1440: Hệ thống dựa trên mục tiêu phân bổ môi trường nơi có không gian vừa phải, có 14 khe cắm: trường chuyển mạch tốc độ 40Gbps, bộ xử lý định tuyến chuyển mạch (SRP) với SRP dự phòng và 12 khe được thiết kế chuyên dùng cho các module đường dây. ERX-1440 dùng các module đường dây cơ sở ASIC và các cổng vào/ra giống như với các họ E-series khác và hỗ trợ tốc độ lên tới OC-48/STM-16 và tốc độ Gigabit Ethernet. Hệ thống ERX-1440 quản lý khối lưu lượng mạng cực kỳ lớn và sử dụng bộ xử lý định tuyến chuyển mạch với tốc độ lên đến 40 Gbps (SRP 40G). Hệ thống ERX-1410 quản lý lưu lượng mạng ở mức độ cao và sử dụng bộ xử lý định tuyến chuyển mạch với tốc độ 10 Gbps (SRP-10G). Nhìn bề ngoài, khung giá của hệ thống ERX-1440 cũng giống như hệ thống ERX-1410. Cả hai hệ thống đều có 14 khe cắm để chứa các module và có cùng yêu cầu về nguồn cung cấp. Quy trình lắp đặt và vận hành của hai hệ thống cũng giống nhau. Tất cả các hệ thống ERX đều sử dụng cùng loại module SRP vào/ra. Tuy nhiên, cấu trúc khung bên trong của hệ thống ERX-1440 khác với hệ thống ERX-1410 là có một mặt giữa đặc biệt cho module SRP 40Gbps. Cấu trúc hệ thống ERX-1440 gồm 3 thành phần chính: - 13 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT - Một trường chuyển mạch hoạt động ở tốc độ 40 GBbps. - Các card đường dây. - Bộ xử lý định tuyến hiệu suất cao cho việc duy trì bảng định tuyến và cấu hình hệ thống. Phần mềm hệ thống có thể hỗ trợ: - Các giao thức định tuyến BGP, IS-IS, OSPF, RIP. - Hỗ trợ định tuyến ở mức cao sử dụng MPLS. - Điều khiển và áp dụng các chính sách QoS cho IP và ATM. - Vận chuyển lưu lượng IP dưới nhiều dạng đóng gói. - Hỗ trợ các đặc tính của BRAS. - Tạo các tuyến VPN. Hình 1.10: Mặt trước của ERX-1440 Hình 1.11: Mặt sau của ERX-1440 Mỗi router có thể thiết lập tối đa: - 48 OC-3/STM-1 ATM/POS port - 12 OC-12/STM-4 ATM/POS port - 12 GE port - 96 FE port - 100.000 giao tiếp IP độc lập, cho phép nhà cung cấp vận hành hệ thống hỗ trợ nhiều thiết bị ứng dụng IP (kết nối đến DSLAM cho dịch vụ truy cập băng rộng – BRAS). Trên thực tế, hệ thống ERX được xây dựng dưới dạng module. Bao gồm các module đường dây (Line Module), các module vào/ra (I/O Module), module xử lý định tuyến chuyển mạch (SRP Module), và module SRP vào/ra (I/O SRP Module). - 14 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT Hình 1.12: Cấu trúc dạng module của hệ thống ERX-1400 + Module xử lý định tuyến chuyển mạch SRP: Một hệ thống ERX phải chứa ít nhất một module SRP và module SRP I/O đi kèm với nó. Trong ERX1410 thì hai slot ở chính giữa dành cho lắp đặt các module SRP. Module SRP gồm hai board kết nối với nhau và đều kết nối đến midplane (nhìn bên ngoài không thể thấy). Hai board đó là: Hình 1.13: SPR Module - Fabric board—đóng vai trò như một server khung chuyển mạch nhằm sắp xếp các gói cho line module. Nó có một phần cứng sắp xếp tài nguyên linh hoạt cho phép ứng dụng QoS đến từng giao tiếp vật lý và logic, cung cấp một lịch trình chặt chẽ ưu tiên cho việc phân phát gói. - Processor board—là một board chuyên dùng để boot hệ thống, quản lý chẩn đoán (xem hệ thống có làm việc bình thường không) và hỗ trợ xử lý giao thức định tuyến. PCMCIA card: Ở mặt trước của mỗi SRP có một khe riêng để cắm card loại này. Nó giữ các thông tin cấu hình và phần mềm của cả hệ thống. Ta không thể tháo card này ra dù PCMCIA card cũng hoạt động ở chế độ backup bởi vì trong hệ thống cả hai - 15 - Chương I: Triển khai NGN của VNPT card đều chạy, phòng khi có sự cố xảy ra với card master thì card backup có thể hỗ trợ ngay mà không cần reload + Module SRP vào/ra Một module vào/ra tương ứng của module SRP được gọi là module SRP vào/ra kết nối với những module SRP thông qua midlane của hệ thống. Chỉ có một loại module SRP vào/ra cho tất cả các SRP . Module SRP vào/ra này chiếm hai khe và cung cấp các port chuẩn như: - 10/100Base-T - cổng cho phép truy nhập hệ thống ERX cho các chức năng quản lý Ethernet qua giao tiếp lệnh hay SNMP. - RS-232 - cổng cung cấp một kết nối nối tiếp cho việc theo dõi cấu hình hệ thống qua PC hoặc thiết bị đầu cuối ASCII. - Giao tiếp cảnh báo – cung cấp các chỉ thị liên quan đến các loại cảnh báo của hệ thống ERX. - Các cổng định thời đồng bộ với mạng ngoài – đảm bảo các xung nhịp đồng hồ sử dụng bởi hệ thống ERX đồng bộ với đồng hồ hệ thống của toàn mạng. + Các module đường dây: xử lý dữ liệu từ các kiểu kết nối mạng khác nhau. Ngoài ra còn có thể thêm thông tin về những module đường dây và những module SRP nào hỗ trợ cho từng loại module đường dây cụ thể. Hầu hết các module đường dây được hỗ trợ việc phân loại gói tin trên lối vào, một vài module đường dây không phải ASIC thì không làm được điều này. Cơ chế phân loại gói tin trên module đường dây căn cứ vào các trường riêng biệt (địa chỉ IP nguồn và đích, cổng nguồn, cổng đích và giao thức), giao diện IP lối vào, các trường thông tin lớp 2… + Module vào/ra Hầu hết các module đường dây đều có một module vào/ra tương ứng, cung cấp sự kết nối vật lý với mạng, các module vào/ra được đặt ở phía sau hệ thống, ngay sau module đường dây tương ứng của nó. Module đường dây điều khiển quá trình xử lý gói và chuyển tiếp gói. Một bảng chuyển mạch thực hiện chuyển mạch gói nội bộ với tốc độ cao. Bộ xử lý định tuyến tập trung thông tin định tuyến, gửi bảng định tuyến và cập nhật tới các module đường dây. 4.3.3 Lưu lượng vào ra Series ERX1400 là các router chuyên dùng cho các thiết bị yêu cầu tốc độ logic và vật lý cao, nó cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phân phối các kết nối IP tốc độ cao với nhiều dịch vụ đa dạng đến các thuê bao. Hình sau mô tả các line module nhận và chuyển tiếp lưu lượng ra khỏi hệ thống: - 16 -