12. mang man vnpt
TRANSCRIPT
1
1
TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ MAN VÀ MẠNG TRUY NHẬP NGN
Trình bày: Bùi Việt Phương
Hà nội, 08/2008
TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAMVietnam Posts and Telecommunications
Corporation
Nội dung
Phần I. Công nghệ mạng MAN và hiện trạng triển khai của VNPT
Phần II. Tổng quan mạng truy nhập NGN và hiện trạng triển khai của VNPT
Phần I
Công nghệ mạng MAN và hiện trạng triển khai của VNPT
• Trong những năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của các công nghệ truy nhập 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 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-on-demand…
Yêu cầu băng thông cung cấp trực tiếp cho khách hàng (FE, GE)
… 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.
A. Xu hướng mạng MAN_E (Metro Area Network Ethernet)
• Kể từ khi được phát triển đầu những năm 1980, Ethernet đã trở thành giao thức mạng thống trị các mạng LAN trên TG. (>90% các mạng LAN).
• Tốc độ không ngừng được nâng cao: 10Mbps -> 10Gbps, 40Gbps.
• Cự ly truyền dẫn ngày càng tăng: 10km, 40km, 70km…• Được hầu như tất cả các nhà cung cấp thiết bị trên TG hỗ trợ.
Tại sao lại phát triển MAN_Ethernet
• 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.• 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. Với sự phát triển về mặt công nghệ (Gigabit Ethernet &
Optical), các ưu điểm của mình, Ethernet hiện được lựa chọn rộng rãi để xây dựng mạng MAN nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao.
Tại sao lại phát triển MAN_Ethernet (tiếp)
Vị trí của MAN_Ethernet
• MAN_E phải đáp ứng cung cấp 2 loại hình dịch vụ kết nối E-Line và E-LAN.
• E-Line: Cung cấp các kết nối point-to-point VPN (tương tự như
Leased-Line). Cung cấp các kết nối Internet.
• E-LAN Multi-point VPN. Transparent LAN
Các phương thức kết nối cung cấp bởi MAN_Ethernet
Định nghĩa E-Line và E-LAN theo Metro-Ethernet Forum
Các yêu cầu đối với mạng MAN_Ethernet
• Cung cấp đa dạng dịch vụ: MAN_E cung cấp một cơ sở hạ tầng thống nhất sẵn sàng cho các loại hình dịch vụ đa dạng: HSI, VoIP, IPTV, Tripple-play, ELine, ELAN, TDM/ATM/FR, NGN và Mobile 3G…
• Hỗ trợ QoS: đảm bảo End-to-End QoS cho các kết nối, có các cơ chế điều khiển băng thông cho các kết nối, phân loại dịch vụ, điều khiển nghẽn…
• Độ sẵn sàng cao: có các cơ chế tự động phục hồi kết nối khi có sự cố xảy ra (50ms), tránh sự cố tại một vài điểm có thể ảnh hưởng đến dịch vụ của toàn mạng.
• Hiêu năng cao: băng thông lớn, trễ thông tin nhỏ…• An ninh, an toàn: có các cơ chế xác thực, áp dụng các chính
sách an ninh mạng, phòng chống các hình thức tấn công.• Độ linh động cao, khả năng mở rộng dễ dàng.• Sử dụng các giao thức, phương thức đã được tiêu chuẩn hóa.• Khả năng quản lý tập trung, thiết lập các thông số dịch vụ dễ
dàng.• Chi phí thấp.
Các yêu cầu đối với mạng MAN_Ethernet (tiếp)
1. Công nghệ Leased-line SDH/SONET/ATM
B. Các công nghệ sử dụng cho mạng MAN
1. Công nghệ Leased-line SDH/SONET/ATM (tiếp theo)• Ưu điểm khi sử dụng cho mạng MAN:
Đã được phát triển lâu năm và chuẩn hóa. Hệ thống đã được các nhà khai thác viễn thông xây dựng sẵn sàng.
Khả năng đáp ứng QoS, SLA. Khả năng phục hồi các kết nối khi mạng có sự cố (<=
50ms). An ninh thông tin cao
• Nhược điểm khi sử dụng cho mạng MAN Thường chỉ cung cấp các dịch vụ Point-to-point Băng thông cố định và hạn chế. Không tối ưu cho việc truyền dẫn các gói tin IP. Khả năng mở rộng, độ linh động kém. Không hỗ trợ các tính năng để phát triển các dịch vụ mới:
IPTV, Video-conferencing…
Ưu điểm: Là bước chuyển tiếp giữa SDH truyền thống và mạng IP,
nên hỗ trợ đồng thời các dịch vụ kết nối đa dạng. Tận dụng được một số ưu điểm của SDH và IP: QoS,
Management, sử dụng băng thông hiệu quả hơn SDH truyền thống.
• Nhược điểm: Phức tạp, sử dụng băng thông chưa tối ưu Chi phí cao
2. Công nghệ NG-SDH
Là sự phát triển của công nghệ SDH truyền thống nhằm tối ưu cho việc truyền tải lưu lượng IP, đáp ứng các yêu cầu mới của các dịch vụ mới (NGN) đặt ra:
• Bổ sung các kỹ thuật VCAT, GFP, LCAS mở rộng khả năng của SDH.
• Chức năng chuyển mạch Lớp 2/ Lớp 3.• Dịch chuyển từ truyền TDM sang truyền Data:
Quản lý TDM và Data trên cùng một luồng quang. Điều khiển băng thông gói liên tục, hiệu quả hơn. Duy trì các chức năng cốt lõi của mạng TDM.
• Độ tích hợp của các thiết bị cao: nhỏ gọn, công suất tiêu thụ thấp, dung lượng TDM lớn.
2. Công nghệ NG-SDH (tiếp)
Các thành phần của NG-SDH:
• VCAT: Ghép ảo (Virtual Concatenation)• GFP: Thủ tục khung chung (Generic Framing Procedure)• LCAS: Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (Link Capacity
Adjustment Scheme)• L2 Switching: Chuyển mạch lớp 2
Thủ tục khung chung GFP:
• Định nghĩa trong G.7041
• Là phương thức đóng gói chuẩn để truyền tải các lưu lượng gói (không đồng bộ, kích thước gói biến động) qua mạng SDH/SONET
• Biến đổi dòng Data kiểu gói thành dòng Data kiểu byte: Ánh xạ các dịch vụ khác nhau vào một khung dùng chung Ghép vào các khung SDH
• Khung GFP gồm 4 trường:
– Mào đầu khung: Xác định độ dài khung GFP, phát hiện lỗi CRC.
– Mào đầu tải tin: Xác định loại thông tin được truyền (các khung quản lý, khung khách hàng).
– Thông tin tải khách hàng: Tải thực truyền.
– Tùy chọn: Phát hiện lỗi FCS.
Thủ tục khung chung GFP
• 2 dạng GFP: Có khung (GFP-F) và không khung (GFP-T).
– GFP-F: Toàn bộ một khung (gói) dữ liệu data được ánh xạ vào một khung GFP (Dịch vụ được ánh xạ theo khung).
Độ dài khung GFP thay đổi.
– GFP-T: Các khối mã của tín hiệu dữ liệu được định kỳ ánh xạ vào các khung GFP (Dịch vụ được ánh xạ theo byte) Độ dài khung cố định Giảm thiểu trễ Truyền dữ liệu hiệu quả
• Kiểu sử dụng tùy thuộc vào dịch vụ:
– GFP-F: Thích hợp với truyền tín hiệu Ethernet
– GFP-T: Có thể ánh xạ bất kỳ tín hiệu dữ liệu nào
• Có 2 phương pháp ghép kênh thông dụng để truyền tải các lưu lượng gói data qua mạng SDH: Ghép liên tục và Ghép ảo
• Ghép “liên tục” (ITU-T G.707) :
– Các gói tin lân cận được ghép liên tục với nhau (Continuous concatenation), truyền qua mạng NG SDH như một container.
– Các nút mạng tham gia vào đường truyền phải có khả năng nhận dạng và xử lý được container ghép.
– Truyền tải một số loại Data không hiệu quả vì thiếu các mức thay đổi băng thông.
• Ghép “ảo” (ITU-T G.707):
– Ánh xạ từng gói tin vào một liên kết ghép ảo (Virtual concatenation VCAT) gồm nhiều container cơ sở tạo thành.
– Ghép một số lượng container bất kỳ Tạo ra nhiều mức băng thông linh động hơn so với ghép liên tục.
– Điều chỉnh hiệu quả hơn dung lượng truyền tải theo yêu cầu dịch vụ.
Ghép ảo VCAT
• Nút mạng khởi tạo và kết cuối
– Nhận dạng và xử lý cấu trúc ghép ảo.
– Các container cơ sở có thể đi theo các đường khác nhau có sự lệch pha giữa các container khi đi tới kết cuối nút kết cuối phải có các bộ đệm trễ, và các cơ chế tái tạo lại VCAT như tại điểm đầu.
• Các nút trung gian xử lý các container như các container chuẩn.
• VD: truyền kênh data 1Gbps
– Nếu dùng ghép kênh liên tục (truyền thống): phải sử dụng 1 kênh STM-16 2.5G vơi container VC-4-16c hiệu suất sử dụng băng thông: 42%
– Sử dụng VCAT (VCG): VC-4-7v:
• VC-4 là mức cơ bản (150Mbps)
• Số phần tử cơ bản của nhóm là 7
• 7 * 150M = 1050M hiệu suất sử dụng băng thông là 95%
Ghép ảo VCAT (tiếp theo)• Hiệu suất sử dụng băng thông của một số VCAT
thông dụng:
Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến_LCAS:
• Được định nghĩa trong chuẩn G.7402
• LCAS có thể tự động điều chỉnh và xác định băng thông tương thích cho VCAT.
• Hoạt động giữa 2 NE Nối giao tiếp khách hàng với mạng SDH truyền thống.
• Cho phép thiết bị đầu phát thay đổi linh hoạt số container của nhóm ghép phù hợp với thay đổi yêu cầu băng thông, theo thời gian thực.
• Byte H4/K4: Truyền tải gói điều khiển, là thông tin về VC và các thông số của giao thức LCAS (Link Capacity Adjusment Scheme).
Chuyển mạch lớp 2
• Chuyển mạch Ethernet giữa 2 Node bất kỳ.• Hỗ trợ đầy đủ các tính năng của 1 Ethernet Switch
lớp 2.• Sử dụng giao thức Spanning Tree (STP).• Cung cấp các dịch vụ VLAN, VPN điểm-điểm
TRUNK1 TRUNK2
L2 Switch
Local Ethernet Port
Ethernet Layer 2 SwitchEthernet Layer 2 Switch
MSTPHeadquarte
r
Branch A
Branch B
Branch C
2. Công nghệ NG-SDH (tiếp theo)• Sơ đồ kết nối của 2 node NG-SDH
NG-SDH có thể truyền tải đồng thời cả lưu lượng thông tin dạng gói (packet) và các dịch vụ TDM truyền thống. NG-SDH là một bước phát triển tiếp theo của circuit-oriented SDH -> multi-service packet-friendly NG-SDH
3. Công nghệ IP/MPLS:
• Ưu điểm: Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về đảm bảo QoS, Security,
Restoration time (50ms)… Hệ thống quản lý tương đối hoàn thiện. Hệ thống tiêu chuẩn khá hoàn thiện, và vẫn đang phát
triển mạnh mẽ• Nhược điểm: chi phí cao, tương đối phức tạp.
B. Các công nghệ sử dụng cho mạng MAN (tiếp theo)
Sơ đồ tóm tắt các công nghệ có thể được sử dụng cho MAN_E:
Hiện trạng triển khai MAN_E của VNPT
Application Server
HSS
IMS + Softswitch
PPE
PE
PE
IP/MPLS backbone
P
Wimax
MAN Ethernet in provinces
CES CES
CES: Carrier Ethernet Switch
PSTN/PLMNPSTN/PLMN
SIP
DSLAM
SIP
H248/SIP
EthernetSwitch
MGCP/H.248 MGCP/H.248
MSAN
• Xây dựng mạng MAN-E và mạng cáp quang để sẵn sàng cung cấp các dịch vụ băng rộng, và các dịch vụ NGN.
• MAN-E làm chức năng thu gom lưu lượng của các thiết bị truy nhập và các khách hàng trực tiếp, kết nối lên mạng trục IP/MPLS để chuyển lưu lượng đi liên tỉnh và đi quốc tế.
• Dung lượng MAN-E phải đáp ứng đủ nhu cầu dự báo phát triển trong giai đoạn tới.
• Xây dựng đồng thời hệ thống mạng cáp quang để kết nối các thiết bị MAN-E, thiết bị truy nhập, tới các khu CN, buildings và các khác hàng lớn.
Định hướng chung
• Cung cấp đa dạng dịch vụ: MAN_E cung cấp một cơ sở hạ tầng thống nhất sẵn sàng cho các loại hình dịch vụ đa dạng: HSI, VoIP, IPTV, Tripple-play, ELine, ELAN…
• Hỗ trợ QoS: đảm bảo End-to-End QoS cho các kết nối, có các cơ chế điều khiển băng thông cho các kết nối, phân loại dịch vụ, điều khiển nghẽn…
• Độ sẵn sàng cao: có các cơ chế tự động phục hồi kết nối khi có sự cố xảy ra (50ms), tránh sự cố tại một vài điểm có thể ảnh hưởng đến dịch vụ của toàn mạng.
• Hiêu năng cao: băng thông lớn, trễ thông tin nhỏ…• An ninh, an toàn: có các cơ chế xác thực, áp dụng các chính
sách an ninh mạng, phòng chống các hình thức tấn công.• Độ linh động cao, khả năng mở rộng dễ dàng.• Sử dụng các giao thức, phương thức đã được tiêu chuẩn hóa.• Khả năng quản lý tập trung, thiết lập các thông số dịch vụ dễ
dàng.• Tối ưu hóa chi phí.
Các yêu cầu chung đối với mạng MAN_Ethernet
Một số yêu cầu về QoS cho các dịch vụ chạy trên MAN_Ethernet:
Các yêu cầu về QoS của dịch vụ - Định nghĩa bởi 3GPP
Một số yêu cầu về các dịch vụ chạy trên MAN_Ethernet:
Các yêu cầu về QoS của dịch vụ - Định nghĩa trong TR058 của MEF
Kiến trúc mạng MAN_Ethernet mục tiêu:
IP/MPLS BackBone
CES
CES
CES
CESCES
CES
CES
CES
CES
CES
Hệ thống quản lý
CESCES
Ring access
Ring access
Ring accessĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐĐĐ
ĐĐ
ĐĐ ĐĐ
CESCES
CES
…..km
…..km…..km
…..km
…..km…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
BRAS
PE
Dịch vụ MegaVNN
Dịch vụ Thoại, Multimedia, Mega WAN
NG-SDH
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
…..km
…..km
…..km
…..km
ĐĐ
…..km
ĐĐ
ĐĐ ĐĐ
ĐĐ
Ring core …..km
…..km
…..km
…..km
Các nguyên tắc cấu trúc mạng MAN-Ethernet:• Sử dụng các thiết bị Carrier Ethernet Switch (CES) tạo
thành mạng MAN truyền tải IP/Ethernet.• Kiến trúc mạng: đấu vòng (Ring), sao (Star) hoặc nối tiếp
trong các trường hợp bắt buộc.• Sử dụng các cổng kết nối nx1GE hoặc nx10GE qua cáp
quang.• Tổ chức mạng MAN-E của mỗi Tỉnh/Thành phố thành 2
lớp: Lớp trục (Core): Bao gồm các CES cỡ lớn lắp đặt tại các trung tâm lớn
nhất của tỉnh (2-3 điểm). Vị trí lắp đặt tại CES core tại các điểm thu gom truyền
dẫn và dung lượng trung chuyển cao. Tổ chức theo kiến trúc Ring, n x 1G, hoặc nx10G.
Các nguyên tắc cấu trúc mạng MAN-Ethernet (tiếp theo): Lớp truy nhập (Access): Bao gồm các CES lắp đặt tại các trạm Viễn thông, kết
nối với nhau và kết nối tới ring core bằng cáp quang trực tiếp.
Tùy theo điều kiện, lớp truy nhập có thể sử dụng kết nối dạng hình sao, ring (trong một ring tối đa từ 4 - 6 thiết bị CES), hoặc đấu nối tiếp nhau (tối đa đấu nối tiếp từ 4 - 6 thiết bị CES)
Để đảm bảo an toàn các vòng Ring Access sẽ được kết nối tới 2 thiết bị Core CES khác nhau
Vị trí lắp đặt các CES truy nhập thường đặt tại các điểm thuận tiện cho việc thu gom truyền dẫn kết nối đến các thiết bị truy nhập (như MSAN/IP-DSLAM,…)
Các nguyên tắc cấu trúc mạng MAN-Ethernet (tiếp theo):• Kết nối tới mạng Core IP/MPLS: Để đảm bảo mạng hoạt động ổn
định cao, kết nối từ mạng MAN E tới mạng trục IP/MPLS NGN sẽ thông qua 2 thiết bị core CES của mạng MAN E (để dự phòng và phân tải lưu lượng), kết nối như sau: Tại tỉnh, thành phố đó chức năng BRAS và PE tích hợp trên
cùng một thiết bị thì mỗi thiết bị core CES đó sẽ kết nối tới BRAS/PE.
Tại tỉnh, thành phố đó chức năng BRAS và PE được tách riêng thì các thiết bị core CES đó sẽ có 2 kết nối sử dụng giao diện Ethernet, trong đó một kết nối tới BRAS (để cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao), một kết nối tới PE (để cung cấp các dịch vụ khác, như: thoại, multi media (VoD, IP/TV, IP conferencing…)).
• Các thiết bị MSAN/IPDSLAM cũng như các khách hàng lớn sử dụng thuê bao FE/GE sẽ chỉ được đấu và các Access CES (không đấu vào Core CES) để đảm bảo an toàn cho mạng.
Thưc hiện tính toán định cỡ mạng MAN-Ethernet:• Các thông số đầu vào:
Số liệu dự báo thuê bao ADSL 2/2+, SHDSL, Ethernet (FE/GE).
Các thông số về băng thông cung cấp cho mỗi loại dịch vụ (Voice, IPTV, VPN, Internet…), loại thuê bao (residential, business), số lượng thuê bao sử dụng đồng thời…
• Xác định vị trí các điểm đặt các thiết bị truy nhập, các CES.
• Phân bố dự báo thuê bao tại các điểm.• Tính băng thông của các vòng Ring Access, Ring Core.• Xác định cấu hình cụ thể cho từng CES: năng lực xử lý,
cấu hình thiết bị…• Tính băng thông kết nối lên mạng đường trục (BRAS, PE)
Số liệu dự báo thuê bao để tính toán MAN_Ethernet giai đoạn 07-08TT Tên Tỉnh, Tp ADSL2+ SHDSL TT Tên Tỉnh, Tp ADSL2+ SHDSL
1 Quảng Nam 47,000 235 14 Đồng tháp 41,556 208
2 Quảng ngãi 22,374 112 15 Tiền Giang 30,266 151
3 Bình Định 23,558 118 16 Bến tre 45,882 229
4 Phú Yên 11,940 60 17 Trà Vinh 29,882 149
5 Gia Lai 33,356 167 18 Vĩnh Long 19,840 99
6 Kon tum 13,286 66 19 An Giang 39,684 198
7 Đăk Lăk 31,272 156 20 Kiên Giang 48,164 241
8 Ninh Thuận 13,156 66 21 Cà Mau 17,798 89
9 Bình Thuận 39,852 199 22 Sóc trăng 16,792 84
10 Lâm Đồng 45,914 230 23 Bạc liêu 16,042 80
11 Bình Phước 27,562 138 24 Quảng Bình 15,264 76
12 Tây Ninh 37,228 186 25 Quảng trị 17,640 88
13 Long an 101,864 509
Dựa trên số liệu dự kiến như trên các đơn vị phân bổ thuê bao vào các điểm node truy nhập tại trung tâm, tỉnh, tp, huyện, thị, các nơi có nhu cầu dịch vụ cao để đáp ứng cho nhu cầu phát triển thuê bao GĐ 2007 - 2008
Các thông số đầu vào (giả định) để tính toán MAN-E
CoreP-Router
BRAS
DSLAM
ADSL2+
ADSL2+
90%
10%
Ethernet
ADSL2+VDSL2
Access
ProvincialPE-Router
G.SHDSL
MAN
Note 1 0.3%/ 0.5%
5%
(của ADSL2+)
50%(của VDSL2)
% của tổng số
ADSL2+ ports
Internet 20% 100 /200 kbit/s
Internet 80% 2 Mbit/s
Internet 70% 2 Mbit/sVPN 70% 1 Mbit/s
Internet 70% 2 Mbit/sVPN 70% 5 Mbit/s
VoD 10% 2 Mbit/s
Multicast 100 ch. 2 Mbit/s
Residential User
Business User
Business User
Business User
VoD User
IPTV User
Dịch vụ
% tỷ lệ kết nối chiếm
băng thông
Băng thông trên một
kết nối
Voice MGW
80% G.711 @ 128 kbit/s per ch.20% G.729 @ 39 kbit/s per ch.Tỷ lệ kết nối đồng thời 15%
Business UserVPN 70% 640 kbit/s
ADSL2+
1%
Internet 20% 100/200 kbit/sVPN 70% 1 Mbit/s
SmallBusiness User
90%
10%
G.SHDSL
% của tổng số SHDSL2 ports
VoD 10% 2 Mbit/sVoD User
xxx
IP/MPLS BackBone
CES
CES
CES
CESCESCES
CESCES
CES
CES
CES
Hệ thống quản lý
CES CES
Ring access
Ring access
Ring access
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ ĐĐ
CESCES ĐĐ
CES
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km
…..km…..km
…..km
ĐĐBRAS
PE
Dịch vụ MegaVNN
Dịch vụ Thoại, Multimedia, Mega WAN
NG-SDH
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐ
…..km
…..km…..km
…..km
ĐĐ
ĐĐ
ĐĐRing core
…..km
Cấu hình mạng MAN-Equá độ
Ví dụ một cấu hinh MAN-E sau khi đã hoàn thiện
7x1G
1G
7x1G
1G
IP/ MPLS BackBoneBRAS
PE
CẤU HÌNH MẠNG MAN GIAI ĐOẠN 2007-2008BƯU ĐIỆN TỈNH
C3
C2
M
RING CORE/ 10G
N
R
L
K
J
H
F
E
G
S B
C1
O
P
RING 1/ 10G
RING 2/ 1G
RING 6 / 2x1G
RING 7/ 2x1GQ
AC
RING 3/ 2x1G RING 4/ 2x1G4 km4 km
26,5 km
8 km 23 km
10 km20 km
10 km
28 km
7 km
9 km
30 km
53 km
40 km
11 km
26 km
37 km
9 km 3 km
17 km
25 km
21,6 km
D
I
11 km
33 km
28 km
RING 5/ 2x1G
15 km
Một số vấn đề cần quan tâm:• Lựa chọn công nghệ mạng.• Mô hình tổ chức tương tác giữa các MAN-E, và giữa MAN-E
với IP/MPLS Core• Theo dõi sự phát triển của các công nghệ mới, các phương
thức mới: Q-in-Q, MAC-in-MAC, multicast over MPLS…• Tối ưu hóa mô hình cung cấp dịch vụ, định tuyến lưu
lượng dịch vụ: BRAS, DHCP…• Lưu ý tới các loại hình truy nhập mới và các yêu cầu đối
với MAN-E khi kết nối với các thiết bị cung cấp dịch vụ truy nhập trong tương lai: WiMAX, Mobile, FTTx…
Phần IITổng quan mạng truy nhập NGN
và hiện trạng triển khai của VNPT
1. Xu hướng của các dịch vụ Viễn thông:
• Lưu lượng thoại truyền thống suy giảm.• Chuyển dịch sang các dịch vụ di động và VoIP.• Sự phát triển nhanh chóng của các phương thức truy nhập băng
rộng càng gia tốc thêm sự suy giảm của các dịch vụ truyền thống.
1. Xu hướng của các dịch vụ Viễn thông (tiếp theo):
• Các dịch vụ băng rộng chiếm tài nguyên mạng hơn rất nhiều so với các dịch vụ truyền thống.
• Tuy nhiên, trong tương lai gần 80% lợi nhuận của các nhà khai thác viễn thông vẫn đến từ các dịch vụ truyền thống: TDM voice, Leased-line…
Thách thức cho các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ viễn thông
1. Xu hướng của các dịch vụ Viễn thông (tiếp theo):
TDM POTS (Legacy TDM)ISDN BRI/PRI (Legacy TDM)
ADSL/SHDSL/VDSL
N x 64KE1, E3, STM1
FR, ATM
POTS (VoIP) – Softswitch controlledISDN (VoIP) – Sostswitch controlled
ADSL2/ADSL2+SHDSL.Bis
VDSL2
Ethernet ServiceIP VPN
VOICE
BB
DATA
• Duy trì “sự trung thành” của các khách hàng hiện có.
• Tăng tỉ lệ ARPU bằng cách giới thiệu các gói dịch vụ, các loại hình dịch vụ mới, đa dạng tới các đối tượng khách hàng khác nhau.
• Giảm chi phí đầu từ (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX) nhiều hơn so với các đối thủ cạnh tranh.
• Xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng thống nhất, vững chắc và đáp ứng sẵn sàng các yêu cầu của các dịch vụ phát triển trong tương lai
Xu hướng tiến lên NGN là xu hướng tất yếu của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông.
NEXT GENERATION NEXT GENERATION NETWORKNETWORK
Call Control
Core Packet NetworkCore Packet Network
Call Control
Internet
IPTV
DDN
OA&MApplication
Server
PSTN
Các thách thức với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông
• Hợp nhất các mạng truy nhập trên một hạ tầng thống nhất: Dễ dàng triển khai các dịch vụ truyền thống cũng như các
dịch vụ mới Giảm đáng kể CAPEX và OPEX
• Các dịch vụ băng rộng (Broadband) là tương lai của mạng cố định.
• Các dịch vụ truy nhập không dây băng rộng sẽ phát triển nhanh chóng.
• Các dịch vụ truyền thống vẫn đem lại các nguồn doanh thu, lợi nhuận chính cho các nhà cung cấp dịch vụ trong tương lai gần.
• Các vấn đề cần quan tâm: Lựa chọn các loại công nghệ truy nhập khác nhau, các loại
giao diện khác nhau. Chi phí đầu tư cho mạng truy nhập chiếm hơn 60% tổng chi
phí xây dựng mạng. Chi phí vận hành mạng truy nhập chiếm 80% tổng chi phí
vận hành.
Xu hướng chuyển đổi của mạng truy nhập
2. Các phương thức truy nhập NGN:
2.1 Mạng truy nhập broadband cố định
• Dịch vụ truy nhập xDSL đang chiếm lĩnh thị trường truy nhập băng rộng. Băng thông cung cấp của dịch vụ xDSL càng cao thì cự ly càng ngắn.
• Cáp quang hiện đang là một xu hướng phát triển để cung cấp các kết nối tốc độ cao, cự ly truyền dẫn xa và độ ổn định cao tới khách hàng.
• Các nhà cung cấp dịch vụ cần cân nhắc tới băng thông cung cấp, khoảng cách tới khách hàng, và chi phí đầu tư để lựa chọn công nghệ truy nhập.
Phương thức truy nhập xDSL
• ADSL2+ hiện đã được hoàn thiện và bắt đầu được triển khai thương mại rộng rãi. Trong khi đó, VDSL2 vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, hoàn thiện
• Đối với cự li truyền dẫn 1.2km thì tốc độ truy nhập của ADSL2+ và VDSL2 là như nhau
• ADSL 2+ hoàn toàn tương thích với ADSL tuy nhiên tốc độ cao hơn, và ít tốn nguồn cung cấp hơn (Seamless Rate Adaption - SRA)
Cung cự li: ADSL2+ tốc độ cao hơn.
Cùng tốc độ: ADSL2+ có cự li cung cấp xa hơn
Phương thức truy nhập FTTx (FTTC, FTTB, FTTH):
• Point-to-Point: Cung cấp các kết nối Leased-line cho các khác hàng lơn
• Passive Optical Network-PON: Công nghệ mạng quang thụ động, dải thông được chia đều cho các thuê bao trên một sợi quang bằng thiết bị Splitter
2.2 Phương thức nhập không dây WiMAX
• Là công nghệ truy nhập broadband không dây hứa hẹn nhất hiện nay.
• Đáp ứng đầy đủ yêu cầu cho các dịch vụ IP/NGN: data, VoIP• Khả năng di dộng, thu phát cự li xa, NLOS, thiết bị đầu cuối gọn
nhỏ• …
2.2 Phương thức nhập không dây WiMAX (tiếp theo):
IEEE 802.16(12/2001)
802.16c(01/2002)
OFDM
802.16a(01/2003)
802.16d(Q3 2004)
802.16e(Q4 2005)
WIM
AX
802.16: sử dụng cho truyền dẫn không dây cố định sử dụng dải tẩn số 10–66Ghz. LOS và chỉ dùng cho các kết nối Point-to-Point.
802.16c: phát triển sử dụng cho hệ thống mạng MAN không dây cố định: LOS, Point- to-Point backhaul, 10–66GHz.
802.16a: phảt triển cho dải tần 2-11GHz, NLOS, các ứng dụng Point-to-Mutilpoint.
2.2 Phương thức nhập không dây WiMAX (tiếp theo):
IEEE 802.16(12/2001)
802.16c(01/2002)
OFDM
802.16a(01/2003)
802.16d(Q3 2004)
802.16e(Q4 2005)
WIM
AX
802.16d (802.16-2004): thay thế cho phiên bản trước (802.16a), sử dụng dải tần 2-6GHz, NLOS, ứng dụng cho hệ thống truy nhập không dây Point-to-Multipoint cố định (Fixed & Portable).
802.16e: sử dụng dải tần 2-6GHz, NLOS, phát triển thêm các khả năng Roaming, truy nhập khi đang di chuyển với tốc độ cao. Ứng dụng cho các dịch vụ truy nhập không dây di động.
2.2 Phương thức nhập không dây WiMAX (tiếp theo):
• Tình hình sử dụng tần số cho WiMAX trên Thế giới:
CanadaCanada2.5, 3.5 & 5 GHz2.5, 3.5 & 5 GHz
Central andCentral andSouth AmericaSouth America2.5, 3.5 & 5 GHz2.5, 3.5 & 5 GHz
RussiaRussia3.5 GHz3.5 GHz
W. & E, EuropeW. & E, Europe3.5 & 5 GHz3.5 & 5 GHz
Middle EastMiddle East& Africa& Africa
3.5 & 5 GHz3.5 & 5 GHz
USA USA 2.5 & 5 GHz2.5 & 5 GHz
APACAPAC2.3, 2.5, 3.3, 3.5 2.3, 2.5, 3.3, 3.5
and 5 GHzand 5 GHz
• xDSL: Tiếp tục là phương thức truy nhập chủ đạo của các nhà cung
cấp dịch vụ trên TG (ít nhất là tới 2009). Chiếm 70% thị trường truy nhập băng rộng.
ADSL2+ sẽ thống trị các phương thức truy nhập xDSL trong vòng từ 3 tới 5 năm nữa
• FTTx: Là phương thức truy nhập tiềm năng đối với các nước phát
triển. Xóa bỏ các giới hạn của xDSL về cự li và tốc độ truyền dẫn. Dự bá0 sẽ được triển khai rộng rãi sau 2009. Chiếm khoản 10%
thị trường truy nhập băng rộng, nhưng sẽ trở thành phương thức chủ đạo trong khoảng 10 – 15 năm nữa.
• WiMAX: Đang trong quá trình tiêu chuẩn hóa. Bước đầu được triển khai tại những nơi mạng cố định khó triển
khai. Dịch vụ cá nhân WiMAX mobile bắt đầu được triển khai trên TG vào
2008.
Tóm tắt tình hình các phương thức truy nhập NGN
Triển khai mạng truy nhập của VNPT
IP
Leased lines, FR …
PSTN
SDH
xDSL
PSTN
DSL
Leased-Line
SDH access
Copper
Mobile
1. Hiện trạng
• Các mạng cung cấp dịch vụ của VNPT hiện vẫn đang khá tách biệt.
• Phức tạp, nhiều tầng nhiều lớp.• Rất khó quản lý tập trung và đưa ra các dịch vụ tích hợp.
Hiện trạng mạng truy nhập xDSL:
IP/MPLS Core
VNN Internet
BRASBRAS
DSLAM
ADSL 2/2+SHDSL
DSLAM
• Bắt đầu triển khai từ tháng 9/2003
• Là hệ thống dựa trên công nghệ ATM (ATM-based).
• Các DSLAM kết nối về BRAS hoặc về DSLAM-HUB bằng nxE1 hoặc STM1
• DSLAM-HUB kết nối BRAS bằng STM1
• BRAS kết nối mạng backbone bằng các kết nối n x STM1, n x STM4, GE
• ADSL/ADSL2+ cung cấp dịch vụ Internet cho khách hàng.• SHDSL sử dụng để cung cấp VPN
Hiện trạng mạng truy nhập xDSL (tiếp theo):
• Hệ thống ATM-based hiện nay sử dụng công nghệ SDH làm truyền dẫn uplink cho các DSLAM giới hạn về băng thông, đặc biệt là khi cung cấp các dịch vụ mới đòi hỏi băng thông cao.
• Không hỗ trợ hoặc hỗ trợ yếu các tính năng broadcast/multicast phục vụ cho các dịch vụ tương lai: IPTV
2. Tình hình triển khai
xDSL: Tiếp tục phát triển, mở rộng phạm vi cung cấp trên tất cả các
Tỉnh/Thành phố. Tăng cường băng thông cung cấp cho khách hàng. Dần dần thay thế các thiết bị ATM-based sang IP-based để sẵn
sàng cung cấp các dịch vụ mới
M ng Băng r ngạ ộ M ng truy nh pạ ậ
AccessNode
(DSLAM)
AccessLoop
MDFEthernet
AggregationIP
BBNetworkGateway
L2TS
IP - QoS
L2TP
M ng khách hàngạ
CPE
NSP1
ASP1
A10-ASP
A10-NSP
U
User1
User2T
NIDNSP2
A10-NSP
IP - QoS
A10-ASP
V
ASP/BB Network Gateway
M ng thu gomạ
Cấu trúc mạng truy nhập DSL dùng thiết bị Ethernet – TR101
Triển khai mạng xDSL (tiếp theo):• Triển khai các thiết bị IP-DSLAM và MSAN cung cấp dịch vụ.
Triển khai mạng xDSL (tiếp theo):• Thiết bị truy nhập MSAN – Multi Service Access Node: Cung cấp nhiều loại phương
thức truy nhập đồng thời: băng rộng và băng hẹp.
Có các kết nối TDM tới hệ thống cũ để cung cấp dịch vụ băng hẹp.
Các kết nối IP : cung cấp các dịch vụ băng rộng và kết nối tới mạng NGN.
Sẵn sàng nâng cấp lên VoIP (H.248, SIP), và các tính năng QoS, Multicast… để chuyển đổi lên NGN.
Triển khai mạng xDSL (tiếp theo):• Cấu trúc thiết bị truy nhập MSAN: Bao gồm 2 bộ phận cơ bản: phần chuyển mạch TDM và phần chuyển mạch
IP Kiến trúc Bus nội bộ cũng gồm 2 phần tương ứng: Bus TDM cho các dịch vụ
băng hẹp (POTS, TDM Leased-line..) và Bus IP cho các dịch vụ băng rộng (xDSL, VoIP)
Giao diện kết nối thoại POTS: V5.2 TDM Giao diện kết nối thoại VoIP (H.248, SIP): là các giao diện IP (FE, GE…)
TDM Switch
IP Switch
Control
TDM Bus
IP Bus
SDH
E1
IMA E1
ATM
FE/GEPOT
S
V.24 / V.35 G.SHD
SL
ADSL
ADSL2+
ISDN
VDSL
FE
• Kết nối mạng thiết bị truy nhập MSAN: Vòng, sao, chuỗi…
MSAN phù hợp triển khai trong giai đoạn chuyển tiếp lên NGN: cơ sở hạ tầng IP chưa hoàn thiện, từng bước triển khai Softswitch.
Triển khai ở nhưng nơi vẫn còn nhu cầu phát triển dịch vụ thoại POTS. Kết nối V5.2 và sử dụng cơ sở hạ tầng có sẵn (truyền dẫn TDM và giao diện V5.2 trên tổng đài).
Kết nối tới hệ thống xDSL bằng TDM hoặc IP để cung cấp dịch vụ. Chuyển đổi lên NGN:
Vẫn dùng các thuê bao cũ để cung cấp dịch vụ voice cho khách hàng.
Nâng cấp card Coder VoIP và Card điều khiển báo hiệu (H.248, SIP) để làm việc với Softswitch cung cấp dịch vụ VoIP.
Đấu nối phần uplink IP để cung cấp đông thời các dịch vụ BB và NB.
• Hiện nay, Tập đoàn đã triển khai thiết bị MSAN cho một số Tỉnh/TP để đáp ứng nhu cầu phát triển thuê bao.
• Trong thời gian tới, sẽ tiếp tục triển khai MSAN cho các Tỉnh/TP khác sẵn sàng cho bước chuyển đổi lên NGN.
Phương án sử dụng thiết bị truy nhập MSAN
Triển khai mạng xDSL (tiếp theo):• Thiết bị truy nhập IPDSLAM:
Cấu trúc của IPDSLAM tương đối đơn giản: thông thường gồm 1 Layer 2 Switch được tích hợp trong Card điều khiển làm nhiệm vụ chuyển mạch các gói tin và thực hiện các tính năng lớp 2: STP, Multicast, Q-in-Q…
Hiện nay có một số hãng sản xuất tích hợp phần VoIP vào IPDSLAM để cung cấp dịch vụ thoại NGN trong tương lai.
• Phương án sử dụng thiết bị truy nhập IPDSLAM: IP DSLAM hiện đã được sử dụng tương đối phổ biến trong mạng truy nhập
VNPT. IPDSLAM được sử dụng để cung cấp dịch vụ truy nhập HSI.
BTV/VOD STB
MODEM
IP Phone
PC
Home network
DSLAMPPPOE
IP CORE
1) Tagging VLAN theo port hoặc PVC; hoặc dựa trên kiểu dịch vụ (Prototype)
2) PPPoE Intermediate agent: thông tin về vị trí được chèn vào theo port hoặc PVC
3) Hạn chế số lượng địa chỉ MAC
AAA Server
BRAS
PPPOE termination &Radius client
DHCPServer
Kết cuối VLAN và PPPoE, chuyển lưu lượng theo địa chỉ đích của gói
Chấp nhận PPPoE authentication, DHCP server xác lập địa chỉ IP động cho thuê bao.
• Phương án sử dụng thiết bị truy nhập IPDSLAM (tiếp theo): Hiện nay các IPDSLAM đang được triển khai cung cấp HSI bằng giao
thức PPPoE và theo mô hinh 1:1 VLAN
Với bản chất có 1 Layer 2 Switch tích hợp nên mô hình đấu nối của IPDSLAM rất linh động: Ring, Star, String…
Ngoài ra IPDSLAM còn sẵn sàng tính năng Multicast để cung cấp dịch vụ IPTV.
Các phương thức truy nhập khác• Gigabit Ethernet: cung cấp bởi mạng MAN_E hiện nay
đã bắt đầu được cung cấp thử nghiệm tại môt số thành phố lớn (HNI, TPHCM, HPG…)
• FTTx: Đang trong quá trình cung cấp thử nghiệm.• WiMAX: đã tiến hành thử nghiệm, hiện đang chờ quá
trình tiêu chuẩn hóa và thương mại hóa sản phẩm của các nhà cung cấp thiết bị.
• IPTV: đã tiến hành thử nghiệm trên mạng xDSL. Đang xây dựng phương án cung cấp dịch vụ.
Xin cảm ơn !