ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đỗ Phúc Tuyên

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MẠNG
THẾ HỆ MỚI NGN CỦA VIỆT NAM

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: CN Điện tử -Viễn thông

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MẠNG
THẾ HỆ MỚI NGN CỦA VIỆT NAM

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: CN Điện tử -Viễn thông Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn

HÀ NỘI - 2005

TÓM TẮT NỘI DUNG KHOÁ LUẬN
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MẠNG THẾ HỆ MỚI

1
Chương 1. GIỚI THIỆU MẠNG PSTN HIỆN TẠI CỦA VIỆT NAM

1.1.Tổng quan về cấu trúc phân cấp theo tổ chức viễn thông quốc tế
ITU………………………………………………………………………………
3
1.1.1. Mạng đường trục…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
……………
…
…

3
1.1.2. Mạng nội hạt………………………………………………………………
4
1.2. Cấu trúc và khả năng cung cấp dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại…………
4

16

2.2.2.2. Giải pháp của hãng Siemens………………………………………
18

2.2.2.3. Giải pháp của hãng Alcatel…………………………………………
21
2.3. Kết luận…………………………………………………………………………
26
Chương 3. CẤU TRÚC MẠNG NGN CỦA VIỆT NAM

3.1. Tiến trình phát triển về cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam……………………
28
3.1.1. Các mục tiêu phát triển cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam………
…
…
…
28
3.1.2. Nguyên tắc tổ chức xây dựng mạng viễn thông thế hệ mới………………
29
3.1.3. Xây dựng cấu trúc mạng thế hệ mới mục tiêu……………………………
31
3.2. Phân tích các đặc điểm cấu trúc mạng viễn thông thế hệ mới……………………
33
3.2.1. Đặc điểm cấu trúc lớp ứng dụng dịch vụ…………………………………
33
3.2.2. Đặc điểm cấu trúc lớp điều khiển…………………………………………
34
3.2.3. Đặc điểm cấu trúc lớp chuyển tải/lõi………………………………………
36

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bảng các thuật ngữ viết tắt
AGW Access Gateway Cổng truy nhập
CO Connective Object Định hướng kết nối
DSL Digital Subcrible Line Đường dây thuê bao số
FR Frame Relay Chuyển mạch khung
GII Global Infomation Infrastructure Cấu trúc hạ tầng thông tin toàn cầu
GW Gateway Cổng chuyển mạch quốc tế
IN Intelligent Network Mạng thông minh
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IAD Intergrated Access Device Thiết bị truy nhập tích hợp
MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng thiết bị
MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng thiết bị
MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới
PDH Plesiochronous Digital Hierachy Phân chia số cận đồng bộ
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động công cộng mặt đất
POTS Plain Old Telephone Service Các dịch vụ điện thoại đơn giản
PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
RAS Remote Access Server Máy chủ truy nhập từ xa
SDH Synchronous Digital Hierachy Phân chia số đồng bộ
SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu
SS7 Signalling System No 7 Hệ thống báo hiệu số 7

M ạng viễn thông truyền thố
ng là sự tập hợp của các mạng riêng lẻ: cố định, di
động, internet. Mỗi một mạng riêng biệt đó chỉ phục vụ cho một loại dịch vụ viễn
thông nhất định và không thể sử dụng cho mục đích khác. Mỗi mạng lại đòi hỏi một
đội ngũ vận hành, quản lý khác nhau dẫn đến chi phí khai thác cao. Do đó xu hướng
tất yếu là xây dựng mạng thế hệ mớ
i mang lại những thuận lợi về quản lý, đầu tư,
cấu trúc mở cho phép nhiều công ty cung cấp thiết bị viễn thông tham gia xây dựng,
các công ty phần mềm nội địa sẽ có cơ hội cung cấp giải pháp đặc thù của từng
quốc gia vào hệ thống viễn thông dựa trên lớp giao diện API (Application Program
Interface) để tuỳ biến lập trình.
S ự chuyển biến hướng từ mạng truyền thống dự
a trên công nghệ chuyển mạch
kênh sang mạng NGN chuyển mạch gói của viễn thông Việt Nam cũng giống như
cách thức phổ biến trên thế giới: thay thế dần. Nghĩa là sẽ có một cơ sở hạ tầng
truyền tải cơ bản là mạng lõi IP, các trung tâm điều khiển chuyển mạch mềm
softswitch của mạng NGN kết nối làm việc với hạ tầng viễn thông cũ qua các cổng
giao ti
ếp truyền thông Media Gateway. Cách thức tịnh tiến sang NGN vừa đảm bảo
khai thác những tiện ích mới của mạng mới vừa tận dụng được những cơ sở hạ tầng
viễn thông đã có.
Việc đưa mạng NGN vào hoạt động sẽ góp phần hoàn thiện cơ sở hạ tầng viễn
thông nước ta theo hướng hiện đại đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội.
M
ạng NGN ra đời ở Việt Nam chính là giải pháp khắc phục một trong những hạn
chế của ngành viễn thông nước ta từ nhiều năm nay là chưa phát triển được nhiều
dịch vụ hiện đại, tiên tiến như ở các nước trên thế giới. Với NGN, khách hàng sẽ
được sử dụng những dịch vụ tiện ích ngày càng có chất lượng cao.
- 1 -
V ới nội dung nghiên cứu về cấu trúc mạng thế hệ mới NGN của Việt Nam, - 2 -
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU MẠNG PSTN HIỆN TẠI CỦA VIỆT NAM

1.1. Tổng quan về cấu trúc phân cấp mạng lưới viễn thông theo ITU.
Độ phức tạp của một mạng viễn thông phụ thuộc vào lưu lượng thông tin cần
chuyển tải, số lượng các node chuyển mạch và số lượng các liên kết truyền dẫn. Do
đó quy mô của một mạng có thể từ rất đơn giản đến cực kỳ phức tạp. Theo ITU
(International Telecommunication Union) mạng viễn thông cơ bản có thể
được phân
tích thành mạng nội hạt và mạng đường trục.

Hình 1.1. Cấu trúc phân cấp theo ITU


tổng đài vệ tinh và tổng đài transit nội tỉnh (tandem).
1.2.1. Cấp quốc tế
Bao gồm 8 trạm mặt đất thông tin vệ tinh của hệ thống Intelsat, Intersputnik và
3 tổng đ
ài Gateway AXE-105 chuyển mạch đi quốc tế tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP.Hồ
Chí Minh.
Mạng chuyển mạch cấp quốc tế gồm 3 trung tâm chuyển mạch tương ứng cho
3 vùng lưu lượng miền Bắc, miền Nam, miền Trung. Các nút chuyển mạch quốc tế
được nối với nhau theo hình lưới để đảm bao tính an toàn khi xảy ra sự cố.
Mạng truyền dẫn cấp quốc tế gồm có: tuyến cáp quang bi
ển TVH (Thái Lan -
Việt Nam - Hồng Kông), đường cáp quang nối 6 nước khu vực Đông Nam Á:
- 4 -
Trung Quốc - Việt Nam - Lào - Thái lan - Malaysia - Singapore và tuyến cáp quang
biển SE-ME-WE3 nối từ châu Âu sang châu Á.
1.2.2. Cấp quốc gia (liên tỉnh)
Mạng truyền dẫn liên tỉnh gồm tuyến truyền dẫn đường trục Bắc Nam sử dụng
mạng Ring cáp quang tốc độ 20Gbps và viba số 140Mbps, 622 Mbps, mạng truyền
dẫn cáp quang liên tỉnh phía Đông Bắc, Tây Bắc, Tây Nam, Đông Nam.
Mạng chuyển mạch liên tỉnh được tổ chức gồm 3 trung tâm chuyển mạch:
vùng mạng miền Bắ
c, vùng mạng miền Nam, vùng mạng miền Trung. Ba trung tâm
này được nối với nhau và nối với các nút chuyển mạch quốc tế theo hình lưới.
Trung tâm chuyển mạch liên tỉnh phía Bắc tại Hà Nội gồm tổng đài chuyển
mạch TDM, AXE-10 thực hiện nhiệm vụ xử lý các cuộc gọi liên tỉnh từ các tổng đài
Host của các tỉnh và thành phố sau đây:
Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Hà Tây,
Hoà Bình, Sơn La, Lai Châu, Hà Giang, Tuyên Quang, Thái Nguyên, B
ắc Cạn, Lào
Cai, Yên Bái, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà

ối lên tổng đài chuyển tiếp (transit) quốc gia.
Mạng truyền dẫn nội tỉnh được truyền dẫn bằng cáp quang và viba có dung
lượng từ 2Mbps đến 34Mbps, thực hiện kế hoạch cáp quang hoá thông tin nội hạt
tại nhiều tỉnh và thành phố trong cả nước.

1.2.4. Khả năng cung cấp dịch vụ
Trong những năm qua với chiến lược đi thẳng vào công nghệ
hiện đại, cập
hật những công n ế giới đưa vào
Hình 1.2. Cấu trúc mạng PSTN của Việt Nam n ghệ về viễn thông và công nghệ thông tin của th
- 6 -
phát triển mạng viễn thông Việt Nam đã tạo ra động lực phát triển mạnh mẽ cơ sở
hạ tầ ng lưới viễn thông Việt Nam đã được số
n được gọi là dị
ch vụ điện thoại tiêu

thuê bao đang tiến hành cuộc gọi khác.
- Quay số tắt, cung cấp một phương thức thuận tiện cho thuê bao lưu trữ các
con số thường xuyên sử dụ
- Cuộc gọi tay ba, cho phép các thuê bao đàm thoại với một thành viên thứ
ba trong một cuộc hội thoại.
- Giám sát chủ gọi, cho phép thuê bao quay một mã số đặc biệt sau khi
khách hàng nhận được cuộc gọ
t định theo luật định.
- 7 -
- Tự động gọi ngược lại (Call Back) sử dụng khi thuê bao nhận được tín hiệu
báo bận. Đặc tính này thông báo cho thuê bao khi đường dây thuê bao bị gọi rỗi sẽ
tiến hành gọi lại.
- Tự động gọi lại cho phép thuê bao dễ dàng gọi lại cuộc gọi nhỡ.
- Đặc tính hiển thị số chủ gọi và tên chủ gọi.
- Khoá số chủ gọi cho phép thuê bao che dấu nhận dạng , khi các thuê bao
quay
hận, từ chối, hoặc chuyển cuộc
gọi d
hép các thuê bao nhận Fax và xem chúng sau.
tin do các thuê bao khác gửi tới.


g kênh
64
a các khu vực sản xuất và
iều
ỗ, các công ty đưa
thô mắc



- 8 -
1.3. Phân tích và nhận xét
Xét về công nghệ mạng viễn thông Việt Nam đạt công nghệ hiện đại đã
được n dẫn và chuyển mạch với các thiết bị công nghệ
hiệ quốc, cùng với mạng thuê bao rộng lớn và nhiều điểm
ế hệ mới, cho phép tận dụng và cải tạo
hau bằng các mạch vòng quang và được kết nối trực
ếp v
au, sẽ phải thiết lập kết nối giữa 2 thuê bao này qua tổng đài nội
 Về cơ sở hạ tầng

số hoá hoàn toàn cả về truyề
n đại trên phạm vi toàn
cung cấp dịch vụ bưu chính viễn thông là một thuận lợ
i lớn trong quá trình phát
triển tiến tới cấu trúc mạng thế hệ mới.
Mạng truyền dẫn đường trục và nội hạt đã được xây dựng các đường truyền
cáp quang sử dụng công nghệ truyền dẫn SDH, và viba đây là điểm thuận lợi lớn
khi xây dựng mạng truyền dẫn cho mạng th
mạng truyền dẫn hiệ
n có này.
Xét về cấu trúc phân cấp, mạng viễn thông Việt Nam có cấu trúc hỗn hợp
vừa 3 cấp vừa 4 cấp. Ở các thành phố lớn như Hà Nội, Tp.Hồ Chí Minh các tổng
đài nội hạt được liên kết với n
ti ới tổng đài transit quốc gia, vì vậy nó chỉ là mạng 3 cấp. Ở các tỉnh, đặc biệt là
vùng miền núi, các tổng
đài cấp huyện thường là các tổng đài độc lập. Các tổng đài
cấp huyện không được nối trực tiếp với tổng đài transit quốc gia cho nên nó là một
cấp thấp hơn cấp tổng đài cấp tỉnh. Do đó có thể coi phần mạng quốc gia cho các
tỉnh này là 4 cấp.

thiết bị của nhà k
p cứng trong một hệ thống đóng gói do đó khó khăn cho việc phát triển thêm các
dịch vụ mới, cũng nh
ư việc phát triển các phần mền hay phần cứng cho hệ thống.
Do đó để phát triển các dịch vụ mới trong tương lai để đáp ứng cho các nhu cầu
ngày càng cao thì hệ thống mạng viễn thông hiện tại có nhiều bất cập trong việc
phát triển và cung cấp dịch vụ… - 10 -
CHƯƠNG 2
XU HƯỚNG PHÁ U TRÚC MẠNG
2.1. Những động lực thúc đẩy sự chuyển đổi cấu trúc mạng
ầu về phát triển kinh tế, giáo
dục,
d
ịch vụ mới
ầu được cung cấp đa
dịch
cầu về khả năng liên lạc thông tin rộng khắp
, có khả năng liên lạc

có khả năng h
ỗ trợ tất cả các kết nối cho cả vô tuyến và hữu tuyến, hỗ trợ tất cả các
dịch vụ của các mạng hiện tại, dễ dàng nâng cấp và mở rộng…
 Nhu cầu dễ dàng phát triển dịch vụ mới
Cấu trúc mạng phải cho phép việc tạo ra các
- 11 -
triển
ù mạng viễn thông PSTN đã thực hiện tốt chức năng chuyển mạch các
cuộc
cao, nhưng để đáp ứng việc
phát
, các nhà
cun
mà họ đang
có. B
th ập internet), truy nhập thoại và truy nhập
hình
hỏi phải có một kênh cố định giữa hai
thu i gì thì cũng không thể có bất
cứ ng
dịch vụ mới, mà không phụ thuộc vào nhà cung cấp mạng, để có thể tạo ra các
dịch vụ mới tích hợp công nghệ thông tin và viễn thông IT (Infomation
telecommunication), các dịch vụ đáp ứng cho các nhu cầu phát triển của các doanh
nghiệp, …
2.1.2. Những hạn chế của mạng PSTN hiện tại
Mặc d
gọi, cung cấp các dịch vụ
thoại chất lượng QoS
triển đa dịch vụ và các dịch vụ viễn thông mới trên nền tảng chuyển mạch kênh
của mạng PSTN thì có rất nhiều hạn chế, cụ thể do các nguyên nhân sau:

số cấ
hần cứng
và c.
Mạng
hiển,
quản
ố để
NGN
ải qua nhiều lần cải
cách, trước áp lực cạnh tranh thách thứ
c và cả cơ hội
mới.
xu hướng hội tụ định hướ
ng kết nối CO (Connection Operation) và
khôn

C
Nội và TP Hồ Chí Minh số cấp mạng chỉ là 3, tro
p mạng là 4. Do số phân cấp lớn mà khó khăn trong việc quản lý cũng như tính
cước, do đó cần thiết tổ chức mạng theo xu hướng đơn giản gồ
m cấp đường trục và
cấp nội hạt, sẽ tạo điều kiện dễ dàng hơn trong việc quản lý và tính cước.
 Cấu trúc mạng PSTN không cho phép phát triển các tính năng mới
Trong mạng PSTN thì dịch vụ được cài sẵn theo thiết bị (bao gồm p
phần mềm), ví dụ mỗi chủng loại tổng đài chỉ cung cấp một dịch vụ định trướ
PSTN không t
ạo điều kiện để khách hàng tự phát triển các dịch vụ mới.
Để khắc phục những nhược điểm của mạng PSTN, muốn vậy phải tạo ra tổng
đài thế hệ mới: tổng đài chỉ làm chức năng chuyển mạch, còn chức năng điều k
lý và cung cấp dịch vụ được tách ra độc lập với chức năng chuy

g
h
ộ
i t
ụ
côn
g
n
g
h
ệ
u hướ định hướng kết
nối d ệm cận gần nhau và hội tụ tiến tới việc phát triển công nghệ ATM/IP được
đặt nhiều kỳ vọng cho hợp thống nhất có thể
làm c
2.1. Các nghiên cứu của tổ chức ITU về NGN
ầu GII (Global Infomation Infrastructure) do ITU đưa ra. Mô hình này bao
gồm

iển dịch vụ
uyển tải và chức năng điề
u khiển).
à xử lý.
máy.

ng phát triển công nghệ định hướng kết nối và không
ần ti
việc phát triển mạng theo hướng dung
ho dịch vụ độc lập với mạng lưới, nhanh chóng cung cấp dịch vụ mang tính
tổng h

kt
hõn on mng lừi (Core).

ng.
tin qua cỏc giao din cú th giao tip vi phn
m phn mng lừi.
hc nng:

lp nờn cu trỳc phõn lp c
a
m in nay.
Hỡnh 2.2. Cỏc chc nn
g
GII v mi
q
uan h ca chỳn
g

Các chức năng cơ sở
Chức năng giao tiếp ngời máy
Các chức năng xử lý và lu trữ
Các chức năng điều khiển và truyền tải

õy (thi k chuyn mch gúi) ITU ó xem xột c

Các chức năng điều khiển và truyền tải
Giao diện chơng trình
ứng dụng
Các chức năng ứng dụng
Các chức năng trung gian
Giao diện chơng trình
cơ sở
Giao diện chơng trình
ứng dụng
- 15 -
2.2.2. Giải pháp của một số hãng cung cấp thiết bị viễn thông 3 lớp là: lớp
truy n
ới với sản phẩm hệ thống node chuyển
ạch
các tổng đài NEAXΣ61 hiện đang hoạt
động
băng rộng BLM (Broadband Line
 ăng rộng BLM
M trong tổng đài NEAX61Σcx sẽ cung cấp chức năng hỗ trợ phát
iển dịch vụ đường thuê bao số xDSL cho các nhà cung cấp dịch vụ.
Khối thuê bao băng rộng BLM bao gồm Card giao tiếp quang OC-3C cho

NEAX
POTS/ISDN
_
Voice
_
Internet
xDSL
_
Voice
_
Internet
Khối thuê bao b
Khối BL
tr
g
lo
và t
- 16 -
Nhằm cung cấp chức năng DSLAM cho các thuê bao tại Host, khối BLM được
ặt trong giá t à được đặt bên
cạn
M
bao DSL. Vì
vậy m
n cho cả nhà cung cấp
dịch ấp dịch vụ Internet
(ISP)
ài trời tại các tr
ạm ELU được điều khiển
bởi H

Bộ đầu cuối vận hành và bảo dưỡng B
dưỡng từ xa thông qua giao diện GUI. Bên cạnh các công việc
thái đường dây, kiểm tra đường dây, phân tích lỗi phần cứng, B-MAT còn có
khả năng tạo mới hay xoá bỏ thuê bao và cập nhật phần mềm.
 Khối chuyển mạch IP
Khối chuyển m
ạch IP sẽ bao gồm kh
rnet Access Terminal) và khối trung kế thoại Internet (Voice) IVT (Internet
Voice Terminal).
- Khối truy nhập Internet(data) IAT
Khối IAT cung cấp các đường trun
- 17 -
- Khối trung kế thoại internet IVT
Khối IVT cung cấp các đường trung kế thoại qua mạng IP (VoIP)
Giải pháp của hãng NEC hỗ trợ chức năng gateway VoIP đảm bảo chất lượng
thoại trên mạng IP. Cho phép thực hiện dịch vụ thoại qua mạng Internet hay băng
rộn ại truyền thống.

hi thoại (dat, video,…) và dịch vụ thoại qua mạng ATM.

hập, chuyền tải, điều khiển và quản lý
mạng u trúc mạng thế hệ mới gồm 3 lớp chức
năng

yển mạch lớp biên ERX 700/ ERX
140 mạng lõi NGN với các mạng hiện tại bao gồm
mạng
ignaling Overlay Network, cho phép
URPASS Next Generation Access bao gồm các
thành