HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

NGUYỄN TRỌNG TUẤN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ
TRONG MẠNG MAN-E TẠI CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 3
Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2014

Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Tiến Ban

các công nghệ truy nhập băng rộng mới như xDSL, FTTx và các dịch vụ mới
như VoIP, IPTV, VoD, …, đặc biệt là xu hướng tiến lên NGN của các nhà khai
thác Viễn thông. Yêu cầu về băng thông kết nối tới các thiết bị truy nhập (IP
DSLAM, 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, … 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 100 Mbps dần được thay thế
bằng tốc độ 1 Gbps, 10 Gbps, thậm chí 40 Gbps. Việc này cho phép các nhà
cung cấp dịch vụ có thể sử dụng công 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 lần
lên đến hàng chục kilomet. Vì vậy, sử dụng công nghệ MAN-E để cung cấp
dịch vụ chất lượng cao và đa dạng đến khách hàng của các nhà cung cấp dịch
vụ đang là xu hướng chung trên toàn thế giới.
Trong nhiều năm qua, VNPT đã khẳng định được vai trò chủ đạo, dẫn
đầu trong phát triển hạ tầng viễn thông, công nghệ thông tin nói chung và hạ
tầng băng rộng nói riêng. Trên nền băng rộng, các dịch vụ cáp quang tốc độ cao
đã được VNPT cung cấp như FTTH, FTTB, … Công ty Điện thoại Hà Nội 3
cùng với VNPT Hà Nội định hướng từ nay đến năm 2015 sẽ đưa dịch vụ băng
rộng tới mọi hộ gia đình, khách hàng có thể sử dụng dịch vụ băng rộng mọi lúc,

2
mọi nơi. Cùng với sự phát triển về dịch vụ thì yêu cầu về chất lượng dịch vụ
của người dùng ngày càng cao. Chất lượng dịch vụ luôn là một vấn đề quan tâm
hàng đầu của người sử dụng và nhà cung cấp mạng. Chính vì vậy, là cán bộ
công tác tại Công ty Điện thoại Hà Nội 3 thuộc VNPT Hà Nội, học viên đã
4
1. 3. Mô hình phân lớp mạng MAN-E
Mô hình phân lớp mạng MAN-E được định nghĩa theo MEF 4 được chia
làm 3 lớp bao gồm:
- Lớp truyền tải dịch vụ (TRAN layer): bao gồm một hoặc nhiều dịch vụ
truyền tải.
- Lớp dịch vụ Ethernet (ETH layer): hỗ trợ các dịch vụ thông tin dữ liệu
Ethernet lớp 2 (trong mô hình OSI).
- Lớp dịch vụ ứng dụng: hỗ trợ các ứng dụng được truyền tải dựa trên
dịch vụ Ethernet lớp 2.
- Lớp truyền tải dịch vụ (Transport Services Layer)
1.4. Các điểm tham chiếu trong mạng MAN-E
Điểm tham chiếu trong mạng MAN-E là tập các điểm tham chiếu lớp
mạng được sử dụng để phân các vùng liên kết đi qua các giao diện. Hình 1.3 chỉ
ra các quan hệ giữa các thành phần kiến trúc bên ngoài và mạng MAN-E. Các
thành phần bên ngoài bao gồm:
- Từ các thuê bao đến các dịch vụ MAN-E
- Từ các mạng MAN-E khác
- Các mạng truyền tải dịch vụ (không phải Ethernet) khác.
Các thuê bao kết nối đến mạng MAN-E thông qua điểm tham chiếu giao
diện Người dùng – Mạng (UNI: Uset – Network interface). Các thành phần
trong cùng mạng (NE: Internal Network Elements) hoặc I-INNIs ( Internal –
NNIs). Hai mạng MAN-E độc lập có thể kết nối với nhau tại điểm tham chiếu
External NNI (E-NNI). Một mạng MANE có thể kết nối với các mạng dịch vụ
và truyển tải khác tại điểm tham chiếu liên mạng Network Interworking NNI

5
(NI-NNI) hoặc điểm tham chiếu liên dịch vụ Service Interworking NNI (SI-


7
CHƢƠNG 2 : GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MAN-E TẠI
CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 3
2.1.Đặc điểm, tổng quan mạng Viễn thông tại Công ty Điện thoại Hà Nội 3
Hiện trạng mạng MAN-E của Công ty Điện thoại Hà Nội 3 cụ thể như
sau:
* Lớp NPE (Agg Switch):
- 05 thiết bị MEN Switch Cisco 7609 đặt tại Hà Đông (HDG-Agg-7609),
Ứng Hòa (UHA-Agg-7609), Xuân Mai (XMI-Agg-7609), Hòa Lạc (HLC-Agg-
7609), Sơn Tây (STY-Agg-7609) được kết nối với nhau theo kết nối Ring với
băng thông kết nối là 20Gbps
- Thiết bị NPE 7609 tại Hà Đông và Xuân Mai kết nối lên 02 thiết bị Core
MEN Switch Cisco 7609 tại Đinh Tiên Hoàng và Cầu Giấy trên các tuyến trung
kế như sau: 2 x (2 x 10Gbps)
* Lớp UPE (Acc Switch)
19 thiết bị (02 MEN Switch Cisco 7609 và 17 MEN Switch Cisco 7606)
thiết lập thành các vòng Ring 10Gbps kết nối lên các NPE (Agg Switch 7609).
Các vòng Ring cụ thể như sau:
- Ring 1: Hà Đông - Ứng Hòa - Xuân Mai - Hòa Lạc - Sơn Tây - Hà
Đông
- Ring 2: Hà Đông - Bình Đà - Ứng Hòa - Ứng Hòa - Hà Đông
- Ring 3: Hà Đông - Thường Tín - Tía - Phú Xuyên - Ứng Hòa - Hà Đông
- Ring 4: Xuân Mai - Quốc Oai - Thạch Thất - Hòa Lạc - Xuân Mai

.6
.7
.11
.17
.20
.18
Ten
7
/
1
.11
Ten
4
/
0
/
1
XMI-Agg-7609
.3
.12
.12
.13
.14
.4
.13
.14
.15
.9
.10
.16

Ten4/0/1
Ten
3
/
0
/
0
Ten2/0/0
Ten2/0/
1
Ten
1
/
0
/
1
Ten
1
/
0
/
0
Ten3/0/1
Ten
2
/
0
/
1
Ten

Ge2/0/1
UHA-Acc-7606
BDA-Acc-7606
Ge
4
/
0
/
1
Te4/1
HDG-Acc-7609
Ten
1
/
0
/
1
Ten
1
/
0
/
0
TTN-Acc-7606
TIA-Acc-7606
Ten
1
/
0
/

/
1
NCU-Acc-7606
Te
1
/
1
Te
1
/
2
Te
1
/
1
.19
HDC-Acc-7606
DPG-Acc-7606
Ten
1
/
0
/
0
Ten
1
/
0
/
1

0
/
1
Ten1/0/0
Ten
1
/
0
/
1
Ten1/0/0
Ten
1
/
0
/
1
BVI-Acc-7606
Ten1/0/0
SLC-Acc-7606
Ten1/0/1
Ten1/0/1
Ten
1
/
0
/
0
Ten
1

/
0
/
0
Ten
3
/
0
/
1
Ten
2
/
0
/
1
Ten
2
/
0
/
0
Ge4
/
0
/
2
Ge4
/
0/

E320-01
Ge
9
/
0
/
5
Ge1/1/0
Te7/2
Te4/0/0
Ge
9
/
0
/
6
Ge1/1/1
Ge
9
/
0
/
7
Ge1/1/3
Ge
9
/
0
/
8

9
/
0
/
16
Ge16/1/0
Ge
1
/
1
/
2
Ge9/10
Ge
15
/
1
/
0
Ge9/11
Ge
11
/
1
/
0
Ge9/12
Ge
1
/

2
Ge2/0/0
Ge
9
/
0
/
12
Ge3/0/0
Ge
3
/
1
/
0
Ge9/15
Ge
4
/
1
/
0
Ge1/15
CGY-GW-6509
HDG-BRAS-
CISCO 10K
Ge
9
/
0

Te3/4
HDG-PE-
7609-01
Ge
9
/
0
/
1
Ge4/2
Ge
9
/
0
/
13
Ge4/1
VTN-Core
STM
1
(
Megawan)
STM
1
(
Megawan)
Pos
3
/
0

phát triển các dịch vụ: Internet, truyền số liệu, dịch vụ băng rộng và dịch vụ
thoại (trên cơ sở thiết bị MSAN trang bị mới).
Cấu trúc mạng MAN-E và truy nhập quang trong giai đoạn đầu gồm các
phần sau:
- Mạng MAN-E Ethernet, làm chức năng thu gom lưu lượng của các thiết
bị mạng truy nhập (MSAN/IP-DSLAM), lưu lượng các khách hàng kết nối trực
tiếp vào mạng MAN-E để chuyển tải lưu lượng trong nội tỉnh, đồng thời kết nối
lên mạng trục IP/MPLS NGN để chuyển lưu lượng đi liên tỉnh, đi quốc tế.
- Hệ thống mạng cáp quang truy nhập, được sử dụng để kết nối các thiết
bị mạng MAN-E và cung cấp cáp quang truy nhập đến các tòa nhà, khu công
nghiệp, khu chế xuất và các khách hàng lớn.
Hiện tại Công ty Điện thoại Hà Nội 3 đang cung cấp dịch vụ băng rộng
cho khoảng 70.200 thuê bao Megavnn; 6.200 thuê bao FTTH; 7.750 thuê bao
MyTV
2.2.2. Phương án triển khai các dịch vụ băng rộng
2.2.2.1 Internet băng rộng (MegaVnn)
Là dịch vụ truy nhập Internet băng rộng qua mạng VNN do Tập đoàn
Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) cung cấp, dịch vụ này cho phép khách
hàng truy nhập Internet với tốc độ cao dựa trên công nghệ đường dây thuê bao
số bất đối xứng ADSL. Tốc độ Download lên đến 8 Mbps.
2.2.2.2 Dịch vụ mạng riêng ảo VPN (MegaWan)
Là dịch vụ cung cấp mạng riêng ảo (VPN) trên nền mạng cáp đồng xDSL
và cáp quang MetroNet để kết nối các mạng máy tính tại các vị trí địa lý khác
nhau.

10
Các điểm kết nối nằm trong địa bàn Hà Nội: dịch vụ MegaWAN nội tỉnh.
Các điểm kết nối nằm tại các tỉnh/thành phố khác nhau: dịch vụ
MegaWAN liên tỉnh.
2.2.2.3 Internet băng rộng cáp quang (FiberVNN)

- Cung cấp dịch vụ điện thoại cố định trên cáp quang với công nghệ G-
PON tới các khách hàng của VNPT Hà Nội.
- Cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (FiberVNN) và dịch vụ
Truyền hình tương tác độ phân giải cao (MyTV HD) trên cáp quang với công
nghệ G-PON tới các khách hàng của VNPT Hà Nội.
2.2.2.10 Dịch vụ MegaWAN nội tỉnh (VPN L3) trên hệ thống GPON
- Cung cấp các kết nối MegaWAN nội tỉnh trên cáp quang với công nghệ
G-PON tới các khách hàng của VNPT Hà Nội.
2.2.2.11 Dịch vụ MegaWAN liên tỉnh (VPN L3) trên hệ thống GPON
- Cung cấp các kết nối MegaWAN liên tỉnh trên cáp quang với công nghệ
G-PON tới các khách hàng.
2.4. Kết luận chƣơng 2
Chương này đã trình bày tổng quan mạng MAN-E của Công ty Điện thoại
Hà Nội 3. Xây dựng và đưa ra topo mạng MAN-E cụ thể của Công ty Điện
thoại 3 nhằm đáp ứng nhu cầu dung lượng hiện tại và dự phòng cho tương lai.
Trong chương này cũng đã đưa ra giải pháp và các loại dịch vụ có thể cung cấp
cho khách hàng, mô hình cụ thể từng loại dịch vụ. 12
CHƢƠNG 3 : ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
DỊCH VỤ TRÊN MẠNG MAN-E TẠI CÔNG TY ĐIỆN THOẠI
HÀ NỘI 3
3.1. Tổng quan về QoS
Mục tiêu chính của QoS là cung cấp thứ tự ưu tiên trên mạng bao gồm cả
băng thông, kiểm soát JIT(biến động trễ) và sẽ được sử dụng cho các ứng dụng
kinh doanh trong tương lai đổi với mạng diện rộng, mạng cung cấp dịch vụ
[10].
Chất lượng dịch vụ luôn được xem xét là chất lượng dịch vụ end-to-end
nên giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ sẽ được triển khai trên tất cả mạng.

Tất cả các ứng dụng đều yêu cầu một mức chất lượng dịch vụ nào đó, mỗi
một ứng dụng đều có một số đặc tính cơ bản khác nhau. Để nhận biết các yêu
cầu chất lượng dịch vụ, hệ thống thường nhận biết qua các lớp dịch vụ.
3.3. QoS theo cách nhìn của nhà tổ chức mạng
Đứng dưới góc độ VNPT (Gồm cả vai trò của Operator, Provider và
ASP) để giải quyết QoS thì đồng thời phải giải quyết hai vấn đề : Thoả mãn tối
đa yêu cầu của khách hàng và sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả
3.3.1. Thỏa mãn yêu cầu của khách hàng
Thoả mãn yêu cầu của khách hàng là thoả mãn các yêu cầu về ràng buộc
được định lượng hoá (Chẳng hạn: Băng thông <=2Mbps, Trễ < 100ms, Mất gói
< 5% ).
3.3.2. Sử dụng tài nguyên hiệu quả
Mong muốn này thường được hỗ trợ bởi việc sử dụng kỹ thuật lưu lượng
(TE). TE có khả năng hỗ trợ việc cân bằng tải, khôi phục đường nhanh trong
trường hợp lỗi và có thể dành trước tài nguyên cho các yêu cầu kết nối đồng
thời duy trì thông số băng thông cho kết nối trong suốt thời gian sống của kết
nối. TE cũng có chế độ cho phép khai báo Path bằng tay thay vì sử dụng các
thuật toán định tuyến tự động
3.4. Các tiêu chí kỹ thuật QoS cho dịch vụ mạng MAN-E
Các tổ chức viễn thông thường đưa ra các bộ tiêu chí và chỉ tiêu kỹ thuật
cho các dịch vụ. Sau khi triển khai các giải pháp QoS trên mạng cần đối chiếu
so sánh với bộ tiêu chí và chỉ tiêu kỹ thuật này.

15
3.4.1. Dịch vụ VoIP
3.4.2. Dịch vụ IPTV
3.4.3. Dịch vụ HSI
3.5 Đề xuất giải pháp nâng cao chất lƣợng dịch vụ
3.5.1 Đặt vấn đề
Từ công nghệ triển khai trên mạng hiện tại có thể thấy giải pháp QoS trên

Core
MEN
End to End QoS profile #1
N PE
NPE
UPE
UPE
App 1
App i
App n
End to End QoS profile #n
PE AGG
PE AGG
Các điểm cần thống nhất toàn mạng
Phần do Hãng khuyến nghị
Phần do SP thực hiện
OPERATOR
Provider (network
and Application)

Hình 3.9: Toàn mạng nên sử dụng chung các Profile QoS [9].
tính độc lập của mỗi miền mạng metro/core nên trong nội miền (MAN-E
hoặc core) hãng cung cấp có thể sử dụng các biện pháp kỹ thuật riêng để tạo ra
các Profile QoS. Tại biên giới các miền Core/MEN cần thống nhất việc sử dụng

AF41
EF
CS-6
EXP 7
EXP 0
EXP 1
EXP 2
EXP 3
EXP 4
EXP 5
EXP 6
M
M
P
P
L
L
S
SE
E
X
X
P
PD

f
i
i
l
l
e
e
s
sT
T
r
r
a
a
f
f
f
f
i
i
c
cc
c
l


U
U
n
n
g
gd
d
u
u
n
n
g
gVPN L2/3
C
C
o
o
n
n
g
g
e
e

n
n
g
g
e
e
s
s
s
s
i
i
o
o
n
nM
M
n
n
g
g
t
t



Network
routing
VoIP
HSI
IPTV
VPN
Signalling
Voice
Video
OSPF, RSVP, ISIS

Business
Residential
Broadcast TV
VoD
OAM
OAM
Network Control
(5-100%)
Realtime-Voice
20%
Realtime-Video
30%
Data 1 (Critical)
(15-30%)
Data 2(Assured
elastic)
(15-100%)
Standard (Elastic)

X
X
P
PD
D
S
S
C
C
P
PD
D
S
SQ
Q
o
o
S
Sc
c
l
l
a
a
s
s
s
sD
D
i
i
̣
̣
c
c
h
hv
v
u
u

n
g
g
e
e
s
s
s
s
i
i
o
o
n
na
a
d
d
v
v
o
o
i
i
d
d


t
Phần Hãng định nghĩa
Phần cần thống nhất toàn mạng
Phần do các nhà tổ chức dịch vụ cụ thể lựa chọn
Devices

Hình 3.11: Thống nhất việc ánh xạ các QoS Profile sang DSCP [3].
3.5.4 Cấu hình QoS trong MAN-E
Để đảm bảo dịch vụ, khuyến nghị cấu hình QoS trên 2 loại interface:
 Interface kết nối đến các thiết bị khác trong mạng MAN
 Interface kết nối đến các thiết bị khách hàng


CBWFQ, priority, policed

Hình 3.14: Mô hình WRED [5].

Hủy bỏ gói cuối hàng đợi -Tail drop xuất hiện khi một datagram vào hàng
đợi, nhưng lúc này hàng đợi đầy. Các routerr sẽ hủy bỏ các datagram sau đó tức
các router sẽ hủy bỏ phần đuôi của chuỗi dữ liệu.
Congestion Management (Quản lí tắc nghẽn)
Thông thường, khi một giao diện mạng bị tắc nghẽn thì các kỹ thuật hàng
đợi là cần thiết để đảm bảo rằng lưu lượng các ứng dụng quan trọng có thể được
chuyển tiếp phù hợp. Ví dụ, các ứng dụng thời gian thực như VoIP đòi hỏi được
chuyển tiếp với thông số loss và delay nhỏ nhất. Các kỹ thuật hàng đợi bao gồm
CBWFQ, priority, policed.

20
3.5.6 Đề xuất một số giải pháp thực tế nâng cao chất lượng dịch vụ
Đối với thiết bị trên mạng MAN-E của Công ty Điện thoại Hà Nội 3 bên
cạnh việc đảm bảo Qos trên đường truyền, qua theo dõi đánh giá nhằm đảm bảo
về chất lượng dịch vụ cần có một số giải pháp cụ thể sau :
 Tăng cường đấu nối uplink hướng 2 cho các L2 SW và OLT GPON với
điều kiện 2 uplink trên 2 cáp nhằm đảm bảo dự phòng 1+1
 Dùng giao thức link aggregation gộp 2 uplink vật lý thành 1 đường logic
đảm bảo cho việc tăng dung lượng đường truyền uplink và dự phòng 1+1
 Đảm bảo an toàn cho thiết bị và nâng cao chấp lượng dịch vụ khách
hàng.
 Đảm bảo các thiết bị IP DSLAM , L2 SW, OLT GPON đấu trực tiếp vào
Access SW 7606, 7609 mạng MAN-E đảm bảo truy cập đến các ISP
thông qua số hop ít nhất  đảm bảo chất lượng dịch vụ thuê bao.
 Cùng với việc đấu nối hướng 2 tăng dung lượng uplink, đồng thời sử
dụng một số cấu hình liên quan nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống và


22
KẾT LUẬN
Kết quả chính của luận văn:
Với xu hướng tiến lên NGN của các nhà khai thác Viễn thông yêu cầu về
băng thông kết nối tới các thiết bị truy nhập (IP DSLAM, 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, … Việc triển khai mạng Ethernet-based MAN để truyền
tải lưu lượng IP là cần thiết.
Từ yêu cầu trên luận văn đã tìm hiểu, nghiên cứu tổng quan về mạng
MAN-E, cấu trúc và các đặc tính mạng, các dịch vụ và xu hướng phát triển của
MAN-E, giải pháp triển khai công nghệ MAN-E tại Công ty Điện thoại Hà Nội
3, các chỉ tiêu kỹ thuật cho dịch vụ trên MAN-E, công nghệ sử dụng và vấn đề
QoS trên MAN-E và một số đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trên
mạng MAN-E tại Công ty Điện thoại Hà Nội 3.
Kết quả của luận văn có thể được ứng dụng thực tế trong hệ thống mạng
MAN-E của các nhà cung cấp dịch vụ nói chung và Công ty Điện thoại Hà Nội
3 nói riêng để nâng cao chất lượng dịch vụ, đồng thời cũng có thể là tài liệu
tham khảo cho các kỹ sư, sinh viên làm việc và nghiên cứu về vấn đề nâng cao
chất lượng dịch vụ trên mạng MAN-E.
Hƣớng mở của luận văn:
Tìm hiểu thêm về các quy chế, thuật toán QoS mới, cách kết hợp và
vận dụng các cơ chế QoS; sử dụng công cụ mô phỏng, tính toán tìm kiếm và