Tài liệu Công nghệ mạng man-e và ứng dụng

  • Số trang: 93 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 186 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Công nghệ mạng man-e và ứng dụng
0 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC .............................................................................................................0 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT.........................................3 DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................7 DANH MỤC BẢNG ..............................................................................................9 …… MỞ ĐẦU..............................................................................................................10 NỘI DUNG ..........................................................................................................12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGN.................................................................12 1.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM MẠNG NGN.............................................................12 1.1.1 Khái niệm .......................................................................................................12 1.1.2 Đặc điểm của mạng NGN ...............................................................................13 1.2 CẤU TRÚC LOGIC MẠNG THẾ HỆ MỚI ............................................................14 1.2.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập ...........................................................................16 1.2.2 Lớp truyền thông ............................................................................................17 1.2.3 Lớp điều khiển................................................................................................18 1.2.4 Lớp ứng dụng/dịch vụ .....................................................................................19 1.2.5 Mặt phẳng quản lý ..........................................................................................19 1.3 CẤU TRÚC VẬT LÝ ..............................................................................................20 1.4 CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC ÁP DỤNG CHO MẠNG THẾ HỆ MỚI......................21 1.4.1 IP .......................................................................................................................21 1.4.2 ATM ...................................................................................................................22 1 1.4.3 MPLS .................................................................................................................23 Kết luận chương 1.......................................................................................................25 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E VÀ CÁC DỊCH VỤ TRÊN MẠNG MAN-E ...................................................................................................26 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E ..................................................26 2.1.1 Tổng quan mạng quang Ethernet.....................................................................26 2.1.2 Các tính năng của MAN-E ..............................................................................27 2.1.3 Cấu trúc mạng MAN-E ...................................................................................28 2.1.4 Mô hình phân lớp mạng MAN-E ....................................................................29 2.1.5 Các điểm tham chiếu trong mạng MAN-E ......................................................31 2.1.6 Các thành phần vật lý trong mạng MAN-E .....................................................33 2.1.7 Lợi ích dùng dịch vụ Ethernet .........................................................................34 2.2 CÁC DỊCH VỤ CUNG CẤP QUA MẠNG MAN-E ................................................36 2.2.1 Mô hình dịch vụ Ethernet................................................................................36 2.2.2 Kênh kết nối ảo Ethernet (EVC: Ethernet Virtual Connection)........................37 2.2.3 Các loại dịch vụ trong MAN-E .......................................................................38 2.2.4 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet ......................................................................44 2.3 CÁC YÊU CẦU VỀ HIỆU NĂNG CHO MẠNG MAN-E ........................................52 2.3.1 Độ khả dụng ...................................................................................................52 2.3.2 Độ trễ khung ...................................................................................................53 2.3.3 Độ trôi khung..................................................................................................54 2.3.4 Tỷ lệ tổn thất khung ........................................................................................55 Kết luận chương 2.......................................................................................................56 CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG MAN-E TẠI VNPT ............57 3.1 KIẾN TRÚC MẠNG ..............................................................................................57 3.2 MẠNG MAN-E DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ MPLS................................................58 Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 2 3.2.1 Thiết kế lưu lượng MPLS ...............................................................................59 3.2.2 Hồi phục đường hầm.......................................................................................62 3.2.3 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong mạng MPLS..................................................64 3.3 PHƯƠNG ÁN KẾT NỐI, QUẢN LÝ ......................................................................66 3.3.1 Phương án kết nối ...........................................................................................66 3.3.2 Phương án quản lý mạng.................................................................................67 3.4 HỆ THỐNG QUẢN LÝ ĐIỀU KHIỂN MẠNG MAN-E ..........................................68 3.4.1 Quản lý topo mạng..........................................................................................68 3.4.2 Quản lý tài nguyên..........................................................................................69 3.4.3 Quản lý lỗi ......................................................................................................69 3.4.4 Quản lý hiệu năng...........................................................................................70 3.4.5 Quản lý bảo mật..............................................................................................70 3.4.6 Quản lý cấu hình.............................................................................................70 3.4.7 Cấu hình dịch vụ qua giao diện đồ hoạ (provisiong)........................................70 3.4.8 Cấu hình trên thiết bị mạng (các router NE40E)..............................................71 3.5 XÂY DỰNG MẠNG MAN-E VNPT THÁI NGUYÊN .............................................71 3.5.1 Định hướng xây dựng mạng MAN-E ..............................................................71 3.5.2 Định cỡ mạng MAN-E...................................................................................72 Kết luận chương 3.......................................................................................................79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................80 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................81 PHỤ LỤC ............................................................................................................82 Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 3 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT API Application Programming Interface AS Autonomous System Asynchronous Transfer Mode ATM BGP Border Gateway Protocol BRAS BSS CBS CDMA CE CE-VLAN Broadband Remote Access Server Base Station Subsystem Commintted Burst Size Code Division Multiple Access Customer Edge Customer Edge Virtual LAN CIDR CIR CoS CPE CR-LDP C-VLAN DUT Classless Interdomain Routing Commintted Information Rate Class of Service Customer Premises Equipment Constranint - based Routing Label Distribution Protocol Carrier VLAN Device Under Test DWDM Dense Wavelength Division Multiplex E-LAN Ethernet LAN E-LINE Ethernet Line EPL Ethernet Private Line EP-LAN E-Tree EVC Ethernet Private LAN Ethernet Tree Ethernet Virtual Connection EVPL Ethernet Virtual Private Line EVP-LAN Ethernet Virtual Private LAN FEC Forwarding Equivalence Class Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 giao diện lập trình ứng dụng một tập hợp các mạng có cùng chính sách định tuyến Chế độ chuyển mạch không đồng bộ Giao thức định tuyến toàn cầu Máy chủ truy nhập băng rộng từ xa Hệ thống trạm gốc Kích thước bùng nổ cam kết đa truy nhập phân chia theo mã Phía khách hàng VLAN phí khách hàng Định tuyến giữa các Miền không phân biệt lớp Tốc độ truyền thông cam kết Lớp dịch vụ Thiết bị phía khách hàng Giao thức phân phối nhã định tuyến cưỡng bức VLAN truyền tải Thiết bị được đo kiểm Ghép kênh theo bước sóng ghép mật độ cao Dịch vụ mạng LAN qua Ethernet Dịch vụ đường thuê bao qua Ethernet Đường thuê kênh riêng Ethernet Mạn LAN riêng qua mạng Ethetnet Dịch vụ dạng cây qua Ethernet Đường kết nối ảo Đường thuê kênh riêng ảo qua mạng Ethernet Mạng LAN riêng ảo qua mạng ethernet Tập hợp các gói vào mà có Luận văn thạc sĩ 4 FRR FS Fast ReRouter Feature Server FTTx GE Fiber To The x Gigabit Ethenet Global System for Mobile Communications GSM ICMP Internet Control Message Protocol Internet Engineering Task Force IETF IGP IN IP IPTV ISDN ISP ITU LAN LSP Interior Gateway Protocol Intelligent network Internet Protocol Internet Protocol Television Integrated Services Digital Network Internet Service Provider International Telecommunications Union Local Area Network Label-Switched Path LSR Label Switch Router Label-Switched Router LSR MAC Medium Access Control MAN-E Metro Area Network - Ethernet MBA MEF MG Maximum Burst Size Metro Ethernet Forum Media Gateway MGC MP2MP Media Gateway Controller Multi Point to Multi Point MPLS MS MSAN MultiProtocol Label Switching Media server Multi Service Access Node Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 cùng một nhãn ra Định tuyến lại nhanh Máy chủ đặc tính Họ công nghệ sử dụng cáp quang tới một điểm Gigabit Ethenet Hệ thống thông tin di động toàn cầu Giao thức điều khiển truyền tin trên mạng Tổ chức đặc nhiệm kỹ thuật Internet Giao thức định tuyết Gateway bên trong mạng thông minh Giao thức internet Truyền hình Internet Công nghệ băng hẹp Nhà cung cấp dịch vụ Internet Hiệp hội viễn thông quốc tế Mạng nội bộ Đường chuyển mạch nhãn Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn Điều khiển truy nhập môi trường Mạng đô thị sử dụng công nghệ Ethernet Kích thước bùng nổ tối đa Diễn đàn Metro Ethernet cổng phương tiện Bộ điều khiển cổng phương tiện Đa điểm đến đa điểm Chuyển mạch nhãn đa giao thức Cổng phương tiện Thiết bị truy cập đa dịch vụ Luận văn thạc sĩ 5 TDM TE ToS UNI VLAN VLAN ID Network Element Thành phần mạng Network - Network Interface Giao diện Mạng - Mạng Kết cuối mạng Network Termination Mnagj thế hệ sau Next generation networking Open Systems Interconnection Reference Mô hình tham chiếu kết nối hệ Model thống mở Là giao thức định tuyến theo Open Shortest Path First trạng thái đường lien kết quản lý vận hành hệ thống Operations Support System mạng Point to Point Điểm đến điểm Máy tính cá nhân Personal Computer Peak Information Rate Tốc độ truyền thông tối đa Passive Optical Networks mạng quang thụ động mạng chuyển mạch điện thoại Public Switched Telephone Network công cộng Permanent Virtual Circuit chuyển tiếp khung Quality of Service Chất lượng dịch vụ Resource Reservation Protocol Giao thức đăng ký trước tài nguyên Đo lưu lượng thời gian thực real time flow measurement Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ Service Excution Node gồm các nút thực thi dịch vụ Signaling Gateway Cổng báo hiệ Service Level Agreement Thoả thuận cấp độ dịch vụ Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ Service Provider VLAN VLAN phía nhà cung cấp dịch vụ Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian Transport Edge Kết cuối truyền dẫn Type of Service Loại dịch vụ User - Network Interface Giao diện người dùng - Mạng Virtual LAN Mạng LAN ảo Virtual LAN Indentify Số hiện VLAN VoIP VPN WAN WDM Voice over Internet Protocol Virtual Private Network Wide Area Network Wavelength Division Multiplex NE NNI NT NGN OSI OSPF OSS P2P PC PIR PON PSTN PVC QoS RSVP RTFM SDH SEN SG SLA SONET S-VLAN Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Thoại qua giao thức IP Mạng riêng ảo Mạng diện rộng Ghép kênh theo bước sóng Luận văn thạc sĩ 6 xDSL x Digital Subcriber Line Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 quang Các dịch vụ kênh thuê bao số Luận văn thạc sĩ 7 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1: Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGN ........................12 Hình 1.2: Cấu trúc luận lý mạng thế hệ mới ....................................................................15 Hình 1.3: Mô hình 5 lớp chức năng của NGN .................................................................16 Hình 1.4: Cấu trúc mạng MAN-E ...................................................................................17 Hình 1.5: Các thành phần của Softswitch........................................................................18 Hình 1.6: Cấu trúc vật lý mạng NGN ..............................................................................20 Hình 2.1: Cấu trúc mạng MAN-E điển hình...................................................................29 Hình 2.2: Mô hình mạng MAN-E theo các lớp...............................................................30 Hình 2.3: Mô hình các điểm tham chiếu..........................................................................32 Hình 2.4: Giao diện UNI và mô hình tham chiếu MAN-E...............................................33 Hình 2.5: Mô hình cung cấp các dịch vụ Ethernet qua mạng MAN-E ............................36 Hình 2.6: EVC điểm – điểm............................................................................................37 Hình 2.7: EVC điểm – đa điểm ......................................................................................38 Hình 2.8: EVC dạng cây .................................................................................................38 Hình 2.9: Khuôn khổ định nghĩa dịch vụ Ethernet ..........................................................39 Hình 2.10: Dịch vụ E-Line..............................................................................................40 Hình 2.11: Dịch vụ E-LAN.............................................................................................41 Hình 2.12 . Quá trình thực hiện khi thêm một UNI vào mạng MAN-E...........................42 Hình 2.13: Dịch vụ E-Tree..............................................................................................42 Hình 2.14: Dịch vụ E-Tree nhiều gốc..............................................................................43 Hình 2.15: Ghép kênh dịch vụ ........................................................................................44 Hình 2.16: VLAN tag Preservation/Stacking ..................................................................50 Hình 2.17: VLAN tag Translation/Swapping ..................................................................51 Hình 2.18: Sự phân chia độ trễ trong mạng .....................................................................54 Hình 3.1: Cấu trúc phân lớp mạng MAN-E.....................................................................58 Hình 3.2: Chèn header trong MPLS ................................................................................59 Hình 3.3: Gói tin gán nhãn MPLS...................................................................................59 Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 8 Hình 3.4: Luồng gói tin/nhãn khi thực hiện FRR cho bao vệ tuyến kết nối .....................63 Hình 3.5: Luồng gói tin/nhãn khi thực hiện FRR cho bao vệ nút.....................................64 Hình 3.6: Mô hình kết nội mạng MAN-E với mạng đường trục ......................................67 Hình 3.7: Topo mạng MAN-E ........................................................................................69 Hình 3.8 Sơ đồ mạng MAN-E Thái Nguyên giai đoạn 2010 – 2011................................79 Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 9 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1: Danh sách các Node MANE ...........................................................................78 Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 10 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng, vượt bậc của các công nghệ truy nhập băng rộng mới (xDSL, FTTx…) và các dịch vụ mới (VoIP, IPTV, VoD…), đặc biệt là xu hướng tiến lên NGN của ác nhà khai thác Viễn thông: Yêu cầu về băng thông kết nối tới các thiết bị truy nhập (IPDSLAM, MSAN) ngày càng cao, yêu cầu về cơ sở hạ tầng truyền tải phải đáp ứng các công nghệ mới của IP để sẵn sàng cho các dịch vụ mới ngày càng tăng: multicast, end-to-end QoS, bandwitdh-ondemand…, yêu cầu đáp ứng băng thông cung cấp trực tiếp theo nhu cầu của khách hàng khách hàng (FE, GE), và các yêu cầu khác… Tất cả các yêu cầu trên dẫn đến sự phát triển bùng nổ của mạng MAN trong các thành phố, đặc biệt là mạng Ethernet-based MAN để truyền tải lưu lượng IP. Hệ thống cáp quang cho phép cung cấp dịch vụ với tốc độ ngày càng cao và giá thành ngày càng giảm. Tốc độ truyền dẫn từ 100Mbps dần được thay thế bằng tốc độ Gbps. 10Gbps thậm chí 40Gbps. Việc này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng cồng nghệ Ethernet đơn giản để truyền thông tin với khoảng cách xa hơn. Với công nghệ Ethernet truyền thống trên mạng cáp đồng khoảng cách truyền dẫn chỉ tính bằng đơn vị hàng chục mét hoặc 100 mét thì với công nghệ cáp quang, khoảng cách truyền dần tăng hàng trăm nghìn lần lên đến hàng chục KM. Sử dụng công nghệ MAN-E để cung cấp dịch vụ chất lượng cao, dịch vụ đa dạng đến khách hàng của các nhà cung cấp dịch vụ đang là xu hướng chung trên toàn thế giới. Công nghệ Ethernet được hầu hết các nhà cũng cấp thiết bị trên thế giới hỗ trợ Tại Việt Nam côn nghệ mạng MAN-E đã được một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã triển khai và đưa vào khai thác thành công. Tiêu biếu là mạng MAN-E của Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam VNPT, Tập đoàn VNPT phát triển mạng MAN-E dự vào các đặc điểm như sau: Hiệu quả chi phí: Chi phí đầu tư và vận hành thấp. Đơn giản: Đã được tiêu chuẩn hóa và không ngừng được phát triển. Được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các tổ chức, doanh nghiệp và thiết bị gia đình. Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 11 Độ linh động cao: Quản lý băng thông và mở rộng băng thông kết nối rất dễ dàng. Hỗ trợ rất nhiều mô hình kết nối (topology) khác nhau. Tối ưu cho việc truyền tải thông tin dạng gói, đặc biệt là các gói tin IP. Mạng MAN-E là phân khúc mạng nằm giữa lớp Core và lớp Access, có tổ chức năng thu gom lưu lượng và đảm bảo yêu cầu về chất lượng dịch vụ cho khách hàng. Mạng MAN-E chính là yếu tố cốt lõi để các nhà cung cấp dịch vụ triển khai cung cấp các dịch vụ băng rộng chất lượng cao đối với khách hàng. Tại Việt Nam công nghệ mạng MAN-E đang trong quá trình triển khai do đó có rất nhiều vấn đề cần nghiên cứu và phát triển tuy nhiên trong luận văn này xin được đi vào Tìm hiểu cộng nghệ mạng MAN-E và Ứng dụng của mạng MAN-E tại VNPT Thái Nguyên. Đề tài bao gồm 3 chương: Chương 1: Nêu lên các khái niệm về mạng NGN, cấu trúc logic và cấu trúc vật lý của mạng NGN từ đó xác định mạng MAN-E thuộc lớp nào trong mạng NGN. Chương 2: Nêu lên các khai niệm chung về mạng MAN-E như: định nghĩa, mô hình phân lớp, các thành phần cơ bản, các dịch vụ cơ bản và các ưu nhược điểm của các dịch vụ đó. Đồng thời nêu các định nghĩa về tham số hiệu năng trong mạng MAN-E. Chương 3: Mô hình triển khai mạng MAN-E tại VNPT, giới thiệu về công nghệ và mô hình triển khai hệ thống mạng của VNPT tại Việt Nam trên cơ sở đó xây dựng mạng MAN-E giai đoạn 2 tại VNPT Thái Nguyên. Trong quá trình làm luận văn tôi đã nhận được nhiều ý kiến đóng góm, giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo cùng các bạn bè đồng nghiệp Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Tam, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa CNTT Đại học Thái Nguyên, các thầy cô giáo tại Viện Công nghệ Thông tin – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, những người đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong quá trình học tập. Cảm ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các đồng nghiệp nôi tôi đang công tác: VNPT Thái Nguyên đã giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành luận văn của mình Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 12 NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGN 1.1 KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM MẠNG NGN 1.1.1 Khái niệm Mạng thế hệ sau (NGN) là mạng chuyển mạch gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông và tạo ra ứng dụng băng thông rộng, các công nghệ truyền tải đảm bảo chất lượng dịch vụ, trong đó các chức năng dịch vụ độc lập với các công nghệ truyền tải liên quan NGN là mạng:  Có 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.  Các hệ thống hỗ trợ có khả năng mềm dẻo, cho phép khách hàng sử dụng nhiều loại hình dịch vụ mà chỉ cần một nhà cung cấp. Hình 1.1: Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGN Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 13 1.1.2 Đặc điểm của mạng NGN NGN có bốn đặc điểm chính  Nền tảng là hệ thống mở;  Dịch vụ thực hiện độc lập với mạng lưới;  NGN là mạng dựa trên nền chuyển mạch gói, sử dụng các giao thức thống nhất;  Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cao, 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 chức năng làm cho mạng viễn thông truyền thống 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 liên kết giữa các mạng có cấu hình khác nhau. Tiếp đến, việc tách dịch vụ độc lập với mạng nhằm 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 hơn. Thứ ba, NGN dựa trên cơ sở mạng chuyển mạch gói và các 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 liên kết các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 14 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 nhiều khuyết điểm về khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tuy nhiên, chính 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. NGN là nền tảng cho cơ sở hạ tầng thông tin quốc gia . Thứ tư: NGN mạng có dung lượng và tính thích ứng cao, đủ năng lực để đáp ứng nhu cầu:  Có khả năng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ đa phương tiện băng thông cao.  Có khả năng thích ứng với các mạng đã tồn tại để tận dụng cơ sở hạ tầng mạng, dịch vụ và khách hàng sẵn có. 1.2 CẤU TRÚC LOGIC MẠNG THẾ HỆ MỚI Hiện nay vẫn chưa có một khuyến nghị cụ thể nào của ITU về cấu trúc của NGN. Có nhiều nhà viễn thông lớn trên thế giới đưa ra mô hình NGN như Alcatel, Ericsion, Nortel, Lucent… Từ những mô hình của các hãng, mô hình cấu trúc của NGN được chia ra làm bốn lớp chức năng:  Lớp truy nhập và truyền dẫn  Lớp truyền thông  Lớp điều khiển  Lớp quản lý 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 lẽ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 15 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 dẫn. 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. Hình 1.2: Cấu trúc luận lý mạng thế hệ mới Nếu xem xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ thì mô hình cấu trúc của NGN có thêm lớp ứng dụng dịch vụ bao gồm 5 lớp chức năng: lớp truyền dẫn và truy nhập (service access layer), lớp truyền thông (service transport/core layer), lớp điều khiển (control layer), lớp ứng dụng/dịch vụ (application/service layer) và lớp quản lý ( MAN-Eage MAN-Et layer ). Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 16 Líp øng dông Líp ®iÒu khiÓn Giao diÖn më API Líp truyÒn th«ng Giao diÖn më API Mặt phẳng qu¶n lý Giao diÖn më API Líp truyÒn dÉn vµ Hình 1.3: Mô hình 5 lớp chức năng của NGN 1.2.1 Lớp truyền dẫn và truy nhập Phần truy nhập: - Lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng đường trục qua cổng giao tiếp thích hợp. - Cung cấp các truy nhập chuẩn và không chuẩn của thiết bị đầu cuối như: truy nhập đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài PBX, … - Với truy nhập vô tuyến: các hệ thống thông tin di động GSM hoặc CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh. - Trong tương lại các hệ thống truy nhập không dây sẽ phát triển rất nhanh như truy nhập hồng ngoại, bluetooth hay WLAN (802.11). - Với truy nhập hữu tuyến: hiện nay cáp đồng và xDSL đang được sử dụng. - Trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON sẽ dần chiếm ưu thế, thị trường của xDSL và modem sẽ dần thu nhỏ lại. Phần truyền dẫn: - Tại lớp vật lý các công nghệ truyền dẫn quang như SDH, WDM hay DWDM sẽ được sử dụng. - Công nghệ ATM hay IP có thể được sử dụng trên mạng lõi để đảm bảo QoS. - Các router được sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn. Khi lưu lượng nhỏ switch–router có thể đảm nhận luôn chức năng những bộ định tuyến này. Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 17 - Lớp truyền tải có khả năng hỗ trợ các mức QoS cho cùng một dịch vụ và cho các dịch vụ khác nhau. - Lớp ứng dụng đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và lớp truyền tải sẽ thực hiện yêu cầu đó. 1.2.2 Lớp truyền thông Thiết bị chính trong lớp truyền thông là các cổng (Gateway) làm nhiệm vụ kết nối giữa các phần của mạng và giữa các mạng khác nhau. Chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (PSTN/ISDN, LAN, vô tuyến, …) sang môi trường gói trên mạng lõi và ngược lại. - Bao gồm 2 thành phần: Mạng trục (IP MPLS) và các mạng thu gom lưu lượng (MAN-E) tại các Tỉnh/TP. - Truyền tải lưu lượng IP, có khả năng cung cấp L2/L3 VPN kết nối các phần tử mạng NGN. - Thu gom lưu lượng ở các NODE trước khi kế nối lên Mạng Core IP/MPLS - Sử dụng cáp quang và các kết nối GE để tăng băng thông. - Cung cấp kết nối băng thông lớn tới các IPDSLAM/MSAN. - Cung cấp kết nối GE tới các khách hàng lớn. - Hỗ trợ công nghệ mới để sẵn sàng cung cấp các dịch vụ Tripleplay NGN. Hình 1.4: Cấu trúc mạng MAN-E Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 18 1.2.3 Lớp điều khiển Chức năng: - Điều khiển kết nối để cung cấp các dịch vụ truyền thông từ đầu cuối đến đầu cuối với bất kỳ loại giao thức báo hiệu nào. - Lớp điều khiển có thể được tổ chức theo kiểu module, theo đó các bộ điều khiển độc lập sẽ thực hiện các chức năng điều khiển khác nhau. - Quản lý và chăm sóc khách hàng. Các thành phần: - Thành phần chính là Softswitch, còn gọi là MGC hay Call Agent, - Các thành phần như cổng báo hiệu SG (Signaling Gateway), Server phương tiện MS (Media server), FS, AS để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP. Hình 1.5: Các thành phần của Softswitch Các đặc điểm: - Nhờ giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, cho phép dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng. - Hiện nay lớp điều khiển vẫn rất phức tạp, khả năng tương thích giữa thiết bị của các hãng là vấn đề cần quan tâm. Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ 19 - Các giao thức, giao diện báo hiệu và điều khiển kết nối rất đa dạng, còn chưa được chuẩn hoá và đang tiếp tục phát triển. 1.2.4 Lớp ứng dụng/dịch vụ  Thành phần: Bao gồm các nút thực thi dịch vụ SEN (Service Excution Node). Thực chất đây là các server dịch vụ cung cấp các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải.  Chức năng: Cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), dịch vụ Internet…cho khách hàng. Lớp này thực hiện cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và các mức chất lượng khác nhau. Một số loại dịch vụ sẽ do phía thuê bao tự thực hiện điều khiển logic dịch vụ và truy nhập trực tiếp vào lớp ứng dụng và dịch vụ, một số khác sẽ được điều khiển từ lớp điều khiển như dịch vụ thoại truyền thống. Lớp ứng dụng và dịch vụ liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API. Nhờ đó các nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng trên các dịch vụ mạng. 1.2.5 Mặt phẳng quản lý Đây là lớp đặc biệt xuyên suốt các lớp trên. Mặt phẳng quản lý tác động trực tiếp lên tất cả các lớp còn lại, làm nhiệm vụ giám sát các hoạt động của mạng Mặt phẳng quản lý phải đảm bảo hoạt động được trong môi trường mở, với nhiều giao thức, dịch vụ và các nhà khai thác khác nhau. Các chức năng quản lý được chú trọng là: quản lý mạng, quản lý dịch vụ, quản lý kinh doanh. Nguyễn Quang Huy lớp – Cao học K7 Luận văn thạc sĩ
- Xem thêm -