Mục lục
Mục lục………………….…………………… ……………………………….……… i
Danh mục các chữ viết tắt…………….………………………………………….…… iv
Danh mục các bảng biểu………………………………………………………….……vii
Danh mục các hình vẽ ……………… ………………………………………………viii
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………… 1
Chương 1. KHẢO SÁT MẠNG VÀ DỊCH VỤ VIỄN THÔNG TẠI VIỆT NAM …3
1.1 MẠNG VIỄN THÔNG CỦA VNPT……………………………… ………………… 3
1.1.1. Mạng điện thoại công cộng PSTN.….………………………….…………………3
1.1.2. Mạng IP ………………………… …………………………………………… 5
1.1.3. Mạng truyền số liệu………… …………………………………………… … 11
1.1.4. Mạng di động………………………………….……………………………… 13
1.1.5. Mạng báo hiệu……… ……….…….…….……………………………… ……13
1.1.6. Mạng đồng bộ…………………………………………………………… 14
1.2 MẠNG VIỄN THÔNG CỦA CÁC NHÀ CUNG CẤP LỚN KHÁC TẠI
VIỆT NAM…… ………………………………………………15
1.2.1 Viettel…… ……………………………………………….…………………… 15
1.2.2 SPT…… ………………………………………………………………….…… 16
1.2.3 Các nhà cung cấp dịch vụ khác…………………………………….………… 16
1.3 ĐÁNH GIÁ VỀ HIỆN TRẠNG MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM………… … 16
Chương 2. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ CÁC MÔ HÌNH MẠNG NGN… 19
2.1. CÁC HOẠT ĐỘNG TIÊU CHUẨN HÓA VÀ KHÁI NIỆM MẠNG NGN………….19
2.1.1. Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – T)……………………………………… 19 ii
2.1.2. Viện tiêu chuẩn hóa viễn thông châu Âu (ETSI)……………………………… 20
2.1.3. IETF………………………………………………………….………………… 21
3.3. LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI MẠNG NGN TẠI VIỆT NAM …… ……… ……….88
3.3.1. Cơ sở xây dựng lộ trình triển khai……… …… ………………………………88
3.3.2. Triển khai mạng NGN giai đoạn 2003-2006…… … …………………………89
3.3.3. Triển khai mạng NGN giai đoạn 2007-2010……………….………………… 100
KẾT LUẬN……………….……………………………………………… …… 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………… ………………………………… 112
iv
Danh mục các chữ viết tắt
Viết tắt
Tiếng Anh
Nghĩa
A
Đa truy nhập phân chia theo mã.
COS
Class of Service
Lớp các dịch vụ
D
DSL
Digital Subcriber Line
Đường dây thuê bao số
DWDM
Density Wavelength Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước sóng
mật độ cao
DXC
Digital Cross Connection
Kết nối chéo kênh
E
EDGE
Enhanced Data Rates for Global
Evolution
Công nghệ di động nâng cao của
GPRS
F
Label Distribution Protocol
Giao thức phân phối nhãn
LSR
Label Switching Router
Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
M
MG
Media Gateway
Cổng giao tiếp thiết bị
MGCP
Media Gateway Control Protocol
Giao thức điều khiển MG
MPLS
MultiProtocol Label Switch
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MSC
Mobile Switching Center
Trung tâm chuyển mạch di động
N
NGN
Next Generation Network
Mạng thế hệ tiếp theo
O
ODXC
Remote Acess Server
Server truy nhập từ xa
S
SIP
Session Initiation Protocol
Giao thức khởi tạo cuộc gọi
SS7
Signalling System No7
Hệ thống báo hiệu số 7
Hình 1-1: Mạng Internet VNPT……… ………………………………………… …7
Hình 1-2: Mạng VOIP 1717 của VNPT……………….………………… ……… 9
Hình 1-3: Mạng VoIP 171 theo định hướng NGN….……………………… …… 11
Hình 1-4: Mạng Frame Relay…….………… …………………………… … …12
Hình 2-1: Hoạt động của mạng MPLS…………………………… ……… ………29
Hình 2-2: Chồng giao thức H323……………………………… ………… ………30
Hình 2-3: Thành phần kiến trúc mạng H.323……………………………………… 31
Hình 2-4: Các thành phần của thiết bị đầu cuối H.323…………………………… 32
Hình 2-5: Giao thức SIP trong mạng IP………………………….………………….36
Hình 2-6: Thành phần kiến trúc của mạng SIP…………………………………… 38
Hình 2-7: Quan hệ giữa MG và MGC……………………….………………………45
Hình 2-8: Quá trình hình thành MEGACO/H248…………………….…………… 47
Hình 2-9: Mô hình thiết lập cuộc gọi bởi Megaco…………….…………………….49
Hình 2-10: Mô hình chức năng của SIGTRAN……………………………………….51
Hình 2-11: Mô hình phân lớp mạng NGN của Alcatel………………… ………… 55
Hình 2-12: Các thành phần của mạng NGN của Alcatel………………….………….57
Hình 2-13: Các thành phần của mạng NGN của SIEMENS………… ………… ….58
Hình 2-14: Giải pháp chuyển mạch nội hạt NGN của SIEMENS……………………60
Hình 2-15: Cấu trúc mạng NGN của Ericsson…………………………… ……… 65
Hình 2-16: Mô hình kết hợp mạng ATM/IP……… …………… ……………… 67
Hình 3-1: Cấu trúc lớp chức năng mạng NGN………………………………………74
Hình 3-2: Mô hình tổng quát mạng NGN Việt Nam……………………………… 75 ix
Hình 3-3: Mô hình lớp điều khiển trong mạng NGN……………….……………….79
Hình 3-4: Cấu trúc lớp truyền tải trong mạng NGN…………………………… 82
Hình 3-5: Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền dẫn trên mạng NGN……………………85
Hình 3-6: Đấu nối hệ thống mạng NGN với mạng PSTN năm 2003-2006….…… 92
Hình 3-7: Đấu nối hệ thống mạng NGN với mạng truyền số liệu Internet
phương thức truy nhập vô tuyến như WLAN, Wi-Fi, Wi-Max. Lĩnh vực công nghệ
thông tin đã phát triển mạnh mẽ, các hệ thống máy tính xử lý tốc độ cao lên đến
hàng Gbps, các hệ quản trị dữ liệu lớn như Oracle, Unix,…và hàng loạt các ngôn
ngữ lập trình ứng dụng ra đời đã phần nào giúp “mềm hoá” và thực hiện nhanh hơn
các chức năng điều khiển và xử lý trong các hệ thống viễn thông vốn được coi là
các các thiết bị điện tử thiên về phần cứng trước đây.
Ở một khía cạnh khác, môi trường kinh doanh của thế giới đang phát triển
mạnh mẽ. Các nhà cung cấp dịch vụ, cung cấp thiết bị và công nghệ đang cố gắng
đẩy mạnh hiệu quả kinh doanh trong một môi trường cạnh tranh toàn cầu hóa. Đối
với các nhà cung cấp dịch vụ, việc nâng cao hiệu quả đầu tư vào hạ tầng mạng lưới 2
và việc tạo ra những dịch vụ viễn thông tiện ích nhất đáp ứng tối đa nhu cầu của xã
hội luôn là bài toán đặt ra và phải cân đối giữa các yếu tố đó. Một mặt, cần tận dụng
hạ tầng mạng lưới viễn thông trước đây với các dịch vụ viễn thông truyền thống,
một mặt khác cần phải phát triển mạng để đáp ứng nhu cầu các dịch vụ mới như
trao đổi dữ liệu, Internet, các dịch vụ trên nền IP, dịch vụ đa phương tiện trong
tương lai như đã nêu bên trên… Từ nhu cầu đó dẫn đến sự ra đời của khái niệm,
hướng xây dựng và phát triển mạng NGN (Next Generation Network).
Với vai trò và ý nghĩa đó của mạng NGN trong việc phát triển các dịch vụ viễn
thông, tin học trong tương lai, đề tài này đi sâu vào nghiên cứu về mạng NGN, các
vấn đề kỹ thuật, công nghệ liên quan đến NGN, từ đó đề xuất hướng xây dựng và
phát triển mạng NGN của Việt Nam trên cơ sở hạ tầng mạng viễn thông hiện tại. Đề
tài được chia thành 3 chương sau:
- Chương 1. Khảo sát mạng và dịch vụ viễn thông Việt Nam
- Chương 2. Nghiên cứu công nghệ và các mô hình mạng NGN
- Chương 3. Xây dựng cấu trúc mạng và tiến trình triển khai mạng NGN tại
Việt Nam.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo
- Các trạm cáp đất liền thuộc tuyến CSC (2,5Gb/s), tuyến cáp quang TP.
HCM Phnômpênh (155Mb/s).
- Các trạm thông tin vệ tinh mặt đất sử dụng qua vệ tinh Intelsat, Intersputnik
và các hệ thống thông tin VSAT DAMA, VSAT TDM/TDMA, VSAT-IP.
1.1.1.2 Cấp quốc gia
Cấp quốc gia bao gồm các hệ thống chuyển mạch và truyền dẫn liên tỉnh do
Công ty Viễn thông Liên tỉnh (VTN) quản lý.
Hệ thống chuyển mạch bao gồm các tổng đài Toll của Ericsson AXE-10, trong
đó loại Local 6 (BYB 202) lắp đặt tại Hà nội, HCM, Đà nẵng và Local 7.2 (BYB 2
501) lắp đặt tại Hà Nội, Đà nẵng, TP.HCM và Cần Thơ. Các tổng đài Toll thực hiện
chức năng chuyển tiếp (Transit) các cuộc gọi trong nước (từ cấp nội tỉnh) đi quốc tế
và ngược lại.
Mạng truyền dẫn liên tỉnh hiện nay phát triển hầu hết đến các trung tâm tỉnh,
chủ yếu sử dụng công nghệ SDH tốc độ từ 622Mb/s đến 2,5Gb/s. Tuyến trục Bắc
Nam sử dụng mạng Ring cáp quang 2,5 Gb/s sử dụng công nghệ SDH, 20Gb/s sử
dụng công nghệ DWDM và tuyến viba PDH 140Mb/s có cấu hình 2+1.
1.1.1.3 Cấp nội tỉnh
Cấp nội tỉnh bao gồm hệ thống chuyển mạch và mạng truyền dẫn nội tỉnh do
61 Bưu điện tỉnh, thành phố quản lý.
Mạng chuyển mạch nội tỉnh gồm tổng đài Host và các vệ tinh được quy hoạch
theo vùng mạng và từng bước được thực hiện việc đánh số và quản lý thuê bao theo
vùng địa lý. Mỗi tỉnh gồm 2 đến 3 tổng đài Host đảm bảo độ tin cậy, an toàn mạng
lưới. Các chủng loại tổng đài chính là Alcatel 1000E1, Siemens EWSD, NEC
Neax61Sigma, VKX. Bên cạnh đó, còn các chủng loại khác như Fetex, Neax61E,
TDX1B đang được thu hẹp vùng mạng và đưa dần ra khỏi mạng lưới do chất
lượng dịch vụ không cao. Ngoài ra còn có nhiều tổng đài độc lập với các chủng loại
khác nhau và phân bố không theo quy luật, bao gồm khoảng 20 loại tổng đài khác
core lên sử dụng bởi các thiết bị Cisco 12000, đây là dòng thiết bị có năng lực rất
mạnh có thể đáp ứng nhu cầu truyền tải các dịch vụ trên Internet tại Việt Nam trong
thời gian tới (Hình 1-1).
Phân mạng VNN ISP cung cấp các dịch vụ VNN ISP, cung cấp các kết nối cho
mạng Access và kết nối với phân mạng VNN IXP, bao gồm các Router Backbone
kết nối 3 trung tâm tại VDC1, VDC2 và VDC3 tạo thành một tam giác Backbone
VNN ISP, sử dụng định tuyến EIGRP.
Việc ra đời mạng Internet của Việt Nam trong những năm qua đã góp phần
thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ và phổ cập công nghệ thông tin đối với cả nước.
Ngày càng có nhiều dịch vụ được phát triển trên môi trường mạng Internet, như các
dịch vụ điện thoại qua Internet (Fone VNN), VPN, Video On Demand, Video
Conferencing, mua bán vào đào tạo từ xa qua mạng Internet… 4
VNN ISP Network
FTP
Server
Web
Server
Mail
Server
Others
Server
DNG ISP Distribution Router
Cisco 7513
Leased Line
Customers
Leased Line
Customers
FTP ServerWeb ServerMail Server
Others
Server
HCM Server farm
HaNoi Server farm
HNI DNS Server
HCM DNS Server
VDC3 POPs
VDC1 POPs
VDC2 POPs
1
5
5
M
b
p
s
8
E
1
-
H
S
S
I
8
E
Larscom Orion 4000
1
6
M
b
p
s
-
H
S
S
I
2
M
b
p
st
o
K
o
r
e
a
1
5
5
a
p
o
r
e
3x45Mbps to
HongKong
32 Mbps
8
E
1
-
H
S
S
I
8
E
1
-
H
S
S
I
DNG IXP & ISP Switch
Cisco 6509
HCM IXP Distribution Router
Cisco 7204VXR
t
o
H
o
n
g
K
o
n
g
1
M
b
p
s
t
o
T
a
i
w
a
n
HCM Server farm
HCM Server farm
H×nh 1-1. M¹ng Internet VNPT
TVH PSTN
NBH PSTN
HTH PSTN
TNN PSTN
BCN PSTN
BGG PSTN
HDG PSTN
DNG PSTN
VLG PSTN
CMU PSTN
STG PSTN
BDH PSTN
HTY PSTN
02 E1
SLA PSTN
HNI PSTN
HCM PSTN
LCU PSTN
SC2200
VTN
Catalyst 2948G-L3
Catalyst 2948G-L3
LSN PSTN
3 E1
M¹ng ®-êng trôc " Gäi 1717"
3 E1
SC2200
SLT-2
SLT-2
Catalyst 2948G-L3
BTN PSTN
§NI PSTN
VTU PSTN
04 E1
03 E1
02 E1
01 E1
DTP PSTN
KGG PSTN
AGG PSTN
CTO PSTN
02 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
BDG PSTN
03 E1
Cisco AS5300
TGG PSTN
BTE PSTN
LAN PSTN
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
Cisco AS5300
KHA PSTN
QNH PSTN
HPG PSTN
02 E1
02 E1
Cisco AS5400/7.2E1
04 E1
01 E1
01 E1
Cisco AS5300
Cisco AS5300
01 E1
01 E1
01 E1
03 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
01 E1
Cisco AS5400/8E1
Cisco AS5400/14.4E1
01 E1
01 E1
Cisco 7206 VXR
cto
®ni
Cisco AS5400/8E1
Cisco AS5400/7.2E1
Cisco AS5400/16E1
RTS Prepaid
Si
Si
RTS
Prepaid
Si
Si
H×nh I-2. M¹ng VOIP 1717 cña VNPT7
1.1.2.3 Mạng VoIP định hướng NGN
Mạng 171 hiện nay đang được triển khai trên cơ sở dự án VoIP được đầu tư
tập trung tại VNPT bao gồm 3 node trục chính ở Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng và các
tỉnh thành trên cả nước. Đây chính là các thiết bị cơ sở hạ tầng mạng cho việc triển
khai mạng NGN của VNPT trong thời gian tới.
Các Node mạng chính (Core) tại Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng được triển khai
với thiết bị M160 của hãng Siemens tại 3 Trung tâm. Các thiết bị mạng trục này làm
chức năng truyền tải lớp core cho mạng NGN của VNPT. Hiện tại, mạng trục này
đang thực hiện việc truyền tải lưu lượng dịch vụ VoIP 171, một phần dữ liệu mạng
ADSL, dịch vụ PSTN trả trước 1719 sắp ra đời và các dịch vụ dữ liệu khác trong
tương lai. Tại các tỉnh thành khác, hiện đang dùng các thiết bị Siemens ERX
705/1400 để triển khai. Các thiết bị này có năng lực thấp hơn thiết bị M160 nhưng
đáp ứng được nhu cầu truyền tải tại địa bàn các tỉnh trên cả nước.
Theo định hướng của VNPT, dự kiến mạng trục với các thiết bị đang triển khai
PSTN/ISDN
MG
nxE1/SS7Link
nxE1/SS7LinkHình 1-3: Mạng VoIP 171 theo định hướng NGN
1.1.3 Mạng truyền số liệu
1.1.3.1 Mạng X25
Mạng truyền số liệu X25 hay còn gọi là mạng chuyển mạch gói VIETPAC
của VDC được đưa vào cung cấp năm 1993. Mạng VIETPAC dựa trên cơ sở giao
thức chuyển mạch gói X25, X28. Ngoài việc cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu
trong nước, nó còn được nối kết trực tiếp với các mạng truyền số liệu quốc tế như
TRANSPAC của Pháp, SPRINTNET của Mỹ, AUSTPAC của Australia, TELEPAC
của Singapore và mạng trục VNN của Việt Nam. Các dịch vụ VIETPAC mang lại
như: Truy nhập dữ liệu trong nước và thế giới, truy cập Internet, thư điện tử, chuyển
thư ra telex và fax, cho thuê kênh truyền, tạo mạng diện rộng, truyền báo ảnh màu
với tốc độ cao (tới nay mạng lưới truyền báo của VDC đã có 8 điểm đặt tai các tỉnh
thành: Cần Thơ, Tp.HCM, Đắc Lắc, Bình Định, Đà Nẵng, Nghệ An, Hà nội và Điện
Biên)… 9
1.1.3.2 Mạng Frame Relay
Frame Relay là một mạng truyền số liệu diện rộng dựa trên công nghệ chuyển
mạch gói được VDC cung cấp từ năm 2000 trên cơ sở mạng Vietpac cũ. Sơ đồ cấu
trúc mạng như Hình 1-4. Đây là một chuẩn của CCITT và ANSI định ra quá trình
truyền dữ liệu qua mạng dữ liệu công cộng. Hiện tại VDC đang tiến hành mở rộng
qui mô cung cấp cho dịch vụ Frame Relay phục vụ cho các khách hàng có nhu cầu
nxE1
HCM
hcm
nxE1
nxE1
nxE1
nxE1
nxE1
Binh
duong
Can tho
Dong nai
Tay ninh
Tra vinh
nxE1
nxE1
Vung tau
Lam dong
DDN
nxE1
DA NANG
HUE
nxE1
nxE1
nxE1
nxE1
KHANH
HOA
daC LAC
BINH DINH
Hiện nay, mạng viễn thông Việt Nam sử dụng cả hai loại báo hiệu R2 và C7.
Mạng báo hiệu số 7 được đưa vào khai thác tại Việt Nam theo chiến lược triển khai
từ cấp mạng quốc tế trở xuống theo tiêu chuẩn của ITU-T (khai thác thử nghiệm
đầu tiên từ năm 1995 tại VTN và VTI). Cho đến nay mạng báo hiệu số 7 đã hình 11
thành với một cấp STP tại 3 trung tâm (Hà Nội, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh,…) của
3 khu vực Bắc, Trung, Nam và sử dụng hầu hết đối với các tổng đài trên mạng.
1.1.5.2 Hệ thống báo hiệu cho mạng VoIP
Mạng VoIP hiện tại của VNPT đang sử dụng hệ thống báo hiệu MGCP/BICC/
SIGTRAN cho việc điều khiển các cuộc gọi từ mạng PSTN, SS7 sang mạng IP. Các
giao thức này được hoạt động trong thiết bị MGC (Media Gateway Controler) -
thiết bị SURPASS HiQ để điều khiển các MG (Media Gateway) - thiết bị
SURPASS HiG trên mạng VoIP hiện tại.
Riêng chuẩn báo hiệu SIP và H323, Công ty VDC và VTN cũng đang thực
hiện dự án thử nghiệm đưa công nghệ này vào sử dụng cho dịch vụ Fone-Vnn, 1717
và VoIP171 trong thời gian tới.
BICC là giao thức hoạt động giữa các MGC, trong khi H323 và SIP còn xử lý
cho tới cuộc gọi đầu cuối. Chúng đều được coi là những giao thức điều khiển linh
hoạt mới cho việc thực hiện các cuộc gọi trên môi trường IP. SIP và H.323 đều có
những thế mạnh riêng. SIP được coi là giải pháp cho việc phát triển các dịch vụ IP
trong tương lai trên mạng NGN tuy nhiên các chuẩn về SIP vẫn còn tiếp tục được
hoàn thiện.
1.1.6 Mạng đồng bộ
Mạng đồng bộ Việt nam hoạt động theo phương thức chủ tớ có dự phòng.
Mạng đồng bộ của VNPT bao gồm 4 cấp là: cấp 0, cấp 1, cấp 2, cấp 3.
Trong đó:
- Cấp 0: là cấp của các đồng hồ chủ quốc gia (PRC)
- Cấp 1: là cấp mạng được đồng bộ trực tiếp từ đồng hồ chủ (PRC) tới các
45Mb/s. Hiện cung cấp dịch vụ truy nhập Internet ISP và dịch vụ kết nối Internet
IXP. Dự kiến trong năm 2006, sẽ được mở rộng ra toàn quốc. 13
1.2.2 SPT
SPT là công ty cổ phần, hiện tại đã triển khai các dự án sau:
- Mạng VoIP đã mở dịch vụ chính thức tại 38 BĐ tỉnh,TP
- Mạng thông tin di động CDMA khai thác chính thức từ 26/06/2003. Dự kiến
trong năm 2006, phủ sóng trên toàn quốc.
- Mạng thông tin cố định mới triển khai được 01 tổng đài tại khu vực phía nam
thành phố Hồ Chí Minh.
1.2.3 Các nhà cung cấp khác
Theo định hướng mở cửa và hội nhập kinh tế thế giới, Nhà nước đã đổi mới
các quy chế về quản lý trong lĩnh vực Bưu chính Viễn thông Tin học, tạo môi
trường thuận tiện cho sự phát triển và cạnh tranh bình đẳng giữa các doanh nghiệp
cung cấp dịch vụ. Với chính sách đó của Nhà nước, ngày càng có nhiều công ty lớn
tham gia thị trường dịch vụ này, trong đó phải kể đến các doanh nghiệp khác như
Công ty Viễn thông điện lực EVNTelecom, Hanoi Telecom, Vishipel, FPT Dự
kiến trong năm 2006, EVNTelecom và Hanoi Telecom đưa mạng thông tin di động
sử dụng công nghệ CDMA vào khai thác.
1.3 ĐÁNH GIÁ VỀ HIỆN TRẠNG MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM
Qua khảo sát hiện trạng mạng viễn thông Việt nam, chúng ta có một số đánh
giá sau:
- Môi trường và khả năng phát triển mạng Viễn thông thông Việt nam có rất
nhiều triển vọng. Điều đó thể hiện ở chỗ chúng ta đã có một mạng Viễn thông khá
hiện đại với các loại hình dịch vụ phong phú. Nhu cầu về thị trường dịch vụ cũng
khá lớn đối với đất nước có trên 80 triệu dân, cơ chế chính sách đã mở khá thông
thoáng cho việc cạnh tranh và hội nhập quốc tế.
- Mạng viễn thông của VNPT và của các nhà khai thác khác hầu hết đã được
hình cấu trúc phù hợp với môi trường, điều kiện cơ sở hạ tầng mạng viễn thông của