HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Nguyễn Hoàng Dương NGHIÊN CỨU IMS VÀ ỨNG DỤNG CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CHO MẠNG VIỄN THÔNG CỦA VNPT Chun ngành: Kỹ thuật Viễn thơng Mã số: 60.52.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2014 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: T.s Hồng Văn Võ Phản biện 1: Ts.Hoàng Ứng Huyền Phản biện 2: PGS.Ts Lê Nhật Thăng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày 15 tháng 02 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển vượt bậc cơng nghệ thơng tin bùng nổ dịch vụ tiện ích mạng viễn thơng internet tất yếu, đặc biệt thị trường đầy tiềm nước ta Để đáp ứng phát triển vượt bậc đó, mạng viễn thơng cần phải có khả linh hoạt cao, tốc độ truyền dẫn lớn, băng thông rộng, đa dịch vụ đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin xã hội Trong đẩy mạnh phát triển dịch vụ ứng dụng hạ tầng băng rộng, hội tụ dịch vụ mặt, phát triển dịch vụ phù hợp với xu hướng hội tụ công nghệ dịch vụ Viễn thơng Trong đó, IP cơng nghệ mang tính hội tụ cao, giúp cho nhà khai thác dịch vụ viễn thông cung cấp đa dạng dịch vụ hạ tầng mạng Xu hướng phát triển mạng NGN theo hướng toàn IP với việc sử dụng phân hệ IMS (IP Multimedia Subsystem – Phân hệ đa phương tiện IP) cho phép nhiều mạng truy nhập khác, bao gồm mạng di động lẫn mạng cố định, cung cấp dịch vụ băng rộng cách nhanh chóng, kết nối với thơng qua lớp dịch vụ chung để cung cấp gói dịch vụ hội tụ Hiện nay, VNPT triển khai IMS để cung cấp dịch vụ điện thoại cố định toàn tỉnh thành, chưa đồng tận dụng hết khả hệ thống Do đó, việc nghiên cứu đề xuất phương án triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN IMS cho VNPT vấn đề cấp thiết Trước thực trạng vậy, học viên đề xuất « Nghiên cứu IMS ứng dụng cung cấp dịch vụ băng rộng cho mạng viễn thông VNPT» CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ IMS Mục tiêu chương nhằm giới thiệu xu hướng phát triển mạng viễn thông, xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông, giới thiệu tổng quan NGN-IMS khả cung cấp dịch vụ băng rộng IMS 1.1.Xu hướng phát triển mạng viễn thơng Mơi trường kinh doanh ngày mang tính cạnh tranh phức tạp hết Bảo đảm chất lượng dịch vụ trở thành tiêu chí sống cịn, ngun nhân dẫn tới thành cơng nhà cung cấp dịch vụ Song song với xu này, nhu cầu ngày gia tăng dịch vụ truyền thơng mới, địi hỏi khả đáp ứng việc cung cấp dịch vụ tăng tính cạnh tranh Chính mạng viễn thơng đời phải đảm bảo hội tụ yếu tố: - Hội tụ dịch vụ - Hội tụ thiết bị đầu cuối - Hội tụ hạ tầng 1.2.Xu hướng phát triển dịch vụ viễn thông Ngày nay, mong muốn nhiều khách hàng triển khai dịch vụ đặc biệt dịch vụ băng rộng, tích hợp dịch vụ đường dây thuê bao, tích hợp đa chức mạng khoảng thời gian ngắn Dịch vụ băng rộng: Theo xu hướng phát triển giới, nhu cầu dịch vụ băng thông rộng như: truy nhập Internet tốc độ cao, truyền hình theo u cầu (Video on Demand), truyền hình HD cịn tăng cao tương lai, hình thành mạng riêng ảo (VPN) có tốc độ cao, Webhosting…và di động động lực thúc đẩy phát triển xã hội Hội tụ dịch vụ: Với tiện ích việc hội tụ mang lại hội tụ dịch vụ trở thành hướng tất yếu ngành viễn thông tương lai 1.3.Tổng quan mạng NGN-IMS Tổng quan IMS Đầu tiên IMS phát triển 3GPP cấu trúc cho hệ thống điện thoại 3G mạng UMTS IMS kiến trúc chuẩn, mở nhằm mục đích chuyển tiếp dịch vụ đa phương tiện qua mạng di động IP, sử dụng loại giao thức chuẩn cho dịch vụ di động IP cố định, IMS định nghĩa giao diện mặt điều khiển chuẩn để tạo ứng dụng Sự phát triển NGN NGN bước lĩnh vực truyền thông giới NGN hội tụ mạng vào kết cấu thống để hình thành mạng chung, thông minh, hiệu cho phép truy nhập mang tính tồn cầu, tích hợp nhiều cơng nghệ mới, ứng dụng mở đường cho hội kinh doanh phát triển Thuật ngữ NGN nói chung sử dụng để đặt tên cho cấu trúc mạng sở hạ tầng dịch vụ nhà cung cấp hội tụ công nghệ thơng tin viễn thơng Vai trò IMS NGN Hiện nay, IMS lựa chọn tối ưu cho việc phân phát dịch vụ hội tụ đa phương tiện, cho phép cung cấp dịch vụ IP mạng di động cố định IMS chuẩn dựa mạng IP sử dụng mạng cố định không dây, cung cấp dịch vụ đa phương tiện bao gồm: audio, video, thoại, văn liệu IMS hạt nhân trung tâm NGN-IMS thể Hình 1.22: Hình 1.2 : Vị trí IMS mạng NGN-IMS 1.4.Khả phát triển dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS Với cấu trúc phân lớp, sử dụng chuẩn giao thức Internet, cổng kết nối cổng báo hieenuj với mạng truy nhập khác nhau, NGN-IMS đáp ứng phát triển dịch vụ băng rộng Hình 1.3 trình bày kiến trúc mạng NGN-IMS theo ETSI TISPAN, bao gồm tầng tầng truyền tải tầng dịch vụ Tầng truyền tải đảm nhận trách nhiệm cung cấp đường đường truyền tốt đáp ứng yêu cầu hoạt động dịch vụ.Tầng dịch vụ đảm nhận việc điều khiển hoạt động dịch vụ Hình 1.3: Kiến trúc phân lớp mạng viễn thông NGN-IMS Kết chương Nội dung chương đề cập xu hướng phát triển mạng dịch vụ viễn thông để thấy bất cập công nghệ mạng cũ đơn lẻ dịch vụ đơn lẻ, bùng phát nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng người dùng đầu cuối Đặc biệt dịch vụ băng rộng tương lai cần phải: hội tụ mạng, hội tụ dịch vụ hội tụ thiết bị đầu cuối phát triển hội tụ dịch vụ băng rộng lớn triển khai IMS để cung cấp hội tụ dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS tất yếu VNPT CHƯƠNG 2-CÔNG NGHỆ IMS VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ BĂNG RỘNG IMS phân hệ đa phương tiện IP tảng hạ tầng công nghệ chung nhằm cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng, IMS dựa hai yếu tố công nghệ IP giao thức như: SIP, Diameter, COPS 2.1.IMS: Các định nghĩa liên quan tính 2.1.1 Cơng nghệ IP 2.1.1.1 Tổng quan Công nghệ IP đánh giá công nghệ mang tính hội tụ cao, giúp cho nhà khai thác dịch vụ viễn thông cung cấp đa dạng dịch vụ hạ tầng mạng IP trở thành công nghệ viễn thông lựa chọn suốt thập kỷ qua với bùng nổ Internet Sự gia tăng số lượng máy tính cá nhân, kết nối băng thông rộng, ứng dụng IP ngày trở nên đa dạng 2.1.1.2 Sự phát triển công nghệ IP  IPv4 Kể từ thức đưa vào sử dụng định nghĩa kiến nghị RFC791 năm 1981 đến nay, không gian địa IPv4 ngày chật hẹp bộc lộ nhiều điểm yếu Ipv4  Hạn chế địa IPv4 đời IPv6 Hiện nhu cầu sử dụng Internet bùng nổ mạnh khu vực đông dân cư đặc biệt khu vực Châu Á Để giải vấn đề cạn kiệt địa IPv4, giải pháp công nghệ mang tên IPv6 đời IPv6 hay Internet Protocol version đời giải vấn đề cạn kiệt địa mà khắc phục hạn chế IPv4 cung cấp thêm thuộc tính vượt trội 2.1.2 Giao thức SIP 2.1.2.1 Tổng quan giao thức SIP SIP giao thức khởi tạo phiên, dùng để thiết lập, sửa đổi kết thúc gọi điện thoại VoIP SIP phát triển IETF ban hành tài liệu RFC 3261 vào tháng năm 2003 SIP sử dụng cho nhiều dịch vụ khác mạng IP dịch vụ tin nhắn, thoại, hội nghị thoại, hội nghị truyền hình, email, dạy học từ xa, quảng bá, … 2.1.2.2 Cấu trúc SIP  Máy chủ Là chương trình ứng dụng chấp nhận tin yêu cầu từ máy Ta có loại máy chủ sau: Máy chủ ủy quyền ,định vị , đổi địa , đăng ký  Máy khách Máy khách giao thức SIP thiết bị mà người dùng Thiết bị thiết bị phần cứng hổ trợ chuẩn SIP điện thoại IP phần mềm hổ trợ chuẩn SIP Express Talk, Sidefisk,…  Bản tin SIP SIP sử dụng tin để khởi tạo, hiệu chỉnh kết thúc phiên người dùng 2.1.2.3 Tính SIP Giao thức SIP thiết kế với tiêu sau: Tích hợp với giao thức có IETF Đơn giản có khả mở rộng Hỗ trợ tối đa di động đầu cuối, dỗ trợ tối đa di động đầu cuối, dễ dàng tạo tính dịch vụ 2.1.3 Giao thức Diameter 2.1.3.1 Tổng quan giao thức Diameter Giao thức Diameter chia phần: Diameter Base Protocol Diameter Application Diameter Base Protocol cần thiết cho việc phân phối đơn vị liệu, khả thương lượng, kiểm soát lỗi khả mở rộng Diameter giao thức truyền thông hoạt động giao diện Sh HSS, AS, S-CSCF 2.1.3.2 Cấu trúc giao thức Diameter Trong Diameter có thành phần Server, Client Agent Client thiết bị biên, thực truy vấn sử dụng dịch vụ Một Diameter Agent thực chức Proxy, Relay, Redirect Agent va dịch tin Diameter Server quản lý yêu cầu AAA cho hệ thống 2.1.3.3 Bản tin Bản tin Diameter chứa header số cặp giá trị thuộc tính AVP 2.1.3.4 Bảo mật tin Diameter Để bảo mật, khuyến nghị nên sử dụng IPSec nút miền Client Proxy sử dụng TSL để bảo mật có giao dịch miền với 2.1.3.5 Khả kiểm soát lỗi giao thức Diameter Lỗi giao thức Diameter chia thành loại: lỗi giao thức lỗi ứng dụng 2.1.4 COPS Giao thức COPS 2.1.4.1 Tổng quan giao thức COPS COPS giao thức IETF chuẩn hóa nhằm thực việc quản lý, cấu hình áp đặt sách Giao thức hoạt động theo mơ hình Client-Server 2.1.4.2 Chức COPS Giao thức giao việc cho Client hỗ trợ cho mơ hình Client/Server Trong Client gửi tin: yêu cầu, cập nhật, xóa tới PDP PDP gửi trả định cho PEP 2.1.4.3 Bản tin COPS Gồm có header phần tải tin 2.1.5 IMS tính - Là phân hệ đa phương tiện IP có kiến trúc mạng lõi dựa IP xây dựng với mục đích phân phối dịch vụ đa phương tiện, hội tụ di động – cố định kết nối với nhiều loại mạng truy nhập khác (mạng di động 2G/3G, WiFi, xDSL, MAN-E, GPON,…) thể qua Hình 2.4 Hình 2.4 IMS tính - IMS có khả hội tụ mạng cố định không dây FMC - IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập GSM, UMTS, CDMA, xDSL, cáp quang, cáp truyền hình, WLAN, WiMAX IMS tạo điều kiện cho hệ thống mạng khác tương vận với - Có nhiều Server dịch vụ tính mạnh - Quản lý mạng dịch vụ, Hội tụ tính cước - Hỗ trợ nhiều dịch vụ băng rộng đa phương tiện: Các dịch vụ chất lượng cao truy nhập internet tốc độ cao, hội nghị truyền hình, PoC, VoIP… - Hỗ trợ nâng cao dịch vụ mới: Các cơng ty thứ ba đưa dịch vụ - Nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng hội tụ dịch vụ - Theo chuẩn truy nhập 3GPP: Thiết bị truy nhập điện thoại di động (2G, 2.5G, 3G), ngồi có mạng cố định (LAN, MAN, ), mạng không dây cố định (WLAN) hay mạng cố định băng rộng (xDSL, FTTx) - Nâng cao QoS bảo mật: Hỗ trợ thêm QoS liên mạng với mạng đa phương tiện IP Sử dụng máy chủ xác thực, cấp quyền để nâng cao tính bảo mật - Khai thác lợi nhuận tối đa từ mạng băng rộng di động - Hỗ trợ mở rộng giao diện IMS (theo chuẩn 3GPP): Đặc biệt giao diện nhà khai thác mạng di động đối tác thứ 3, giao diện nhà quản trị mạng di động 2.2.Cấu trúc khối chức IMS, NGN-IMS 2.2.1 Kiến trúc tổng IMS Kiến trúc IMS tổ hợp chức gắn kết với thông qua giao tiếp chuẩn hóa Hình Error! No text of specified style in document Kiến trúc IMS theo 3GPP [5] Kiến trúc IMS theo 3GPP có cấu trúc hình 2.5 Các thành phần bao gồm: Cơ sở liệu: HSS (Home Subscriber Server) SLF (Subscriber Location Funtion) 10 Gồm máy chủ ứng dụng AS (Application Server) máy chủ thuê bao thường trú HSS (Home Subscriber Server) a Máy chủ ứng dụng Hình 2.7 Máy chủ ứng dụng b Cơ sở liệu HSS SLF Hình 2.8 Cơ sở liệu HSS/UPSF HSS (Home Subscriber Server) trung tâm lưu trữ liệu thông tin liên quan đến người dùng SLF sở liệu đơn giản ánh xạ địa người dùng tới HSS quản lý tương ứng 2.2.2.2 Lớp điều khiển Chức lõi IMS quản lý việc tạo lập phiên liên lạc dịch vụ đa phương tiện CSCF phân loại : Serving-CSCF, Proxy-CSCF Interogating-CSCF 11 Hình 2.9 Khối chức CSCF Proxy-CSCF (P-CSCF) proxy SIP Nó nhận yêu cầu dịch vụ, xử lý nội chuyển tiếp yêu cầu đến phận khác hệ thống IMS Đây điểm kết nối hạ tầng IMS người dùng IMS/SIP Để kết nối với hệ thống IMS, người dùng trước tiên phải đăng ký với P-CSCF mạng mà kết nối Địa P-CSCF truy cập thông qua giao thức DHCP Chức P-CSCF bao gồm:  P-CSCF xác thực người dùng, thiết lập kết nối bảo mật IPSec với thiết bị đầu cuối  Nén giải nén thông điệp SIP, đảm bảo QoS cho dịch vụ đa phương tiện  Tham gia vào q trình tính cước dịch vụ Serving-CSCF (S-CSCF) nút trung tâm hệ thống báo hiệu IMS, vận hành giống máy chủ SIP, chức quản lý phiên dịch vụ Các chức S-CSCF bao gồm:  Đăng ký SIP nhằm thiết lập mối liên hệ địa người dùng máy chủ SIP  Tham gia tất trình báo hiệu từ hệ thống IMS với người dùng  Quyết định chọn lựa AS cung cấp dịch vụ cho người dùng  Thực sách nhà cung cấp dịch vụ Interrogating-CSCF (I-CSCF) hệ thống mạng nhà cung cấp dịch vụ điểm liên lạc cho tất kết nối hướng đến UE nằm mạng Địa IP ICSCF cơng bố máy chủ DNS hệ thống Chức I-CSCF bao gồm: 12  Định tuyến thông điệp yêu cầu SIP nhận từ mạng khác đến S-CSCF tương ứng, I-CSCF liên lạc với HSS (thông qua DIAMETER) để cập nhật địa SCSCF tương ứng người dùng  Định tuyến thông điệp yêu cầu SIP thông điệp trả lời SIP đến S-CSCF/ICSCF nằm mạng nhà cung cấp dịch vụ khác BGCF (Breakout Gateway Control Function) máy chủ SIP chứa đựng chức định tuyến dựa số điện thoại Được sử dụng thiết bị IMS thực gọi đến mạng điện thoại cố định truyền thống PSTN Hình 2.10 Khối chức BGCF MGCF ( Media Gateway Control Function) có nhiệm vụ quản lý cổng phương tiện, bao hàm chức như: liên lạc với S-CSCF để quản lý gọi kênh phương tiện, làm trung gian chuyển đổi (conversion) giao thức báo hiệu ISUP SIP Hình 2.11 Khối chức MGCF 13 Chức quản lý tài nguyên đa phương tiện (Media Resource Function) phân thành thành phần: MRFC (Media Resource Function Controller) MRFP (Media Resource Function Processor) MRFC có vai trị quản lý tài ngun cho dịng liệu, giải mã thơng điệp đến từ máy chủ ứng dụng AS, thích ứng nội dụng dịch vụ, chuyển đổi định dạng nội dung MRFP đóng vai trị quan trọng việc thích ứng nội dụng dịch vụ, chuyển đổi định dạng nội dung Hình 2.12 Khối chức MRFC 2.2.2.3 Lớp truyền tải Ở đây, tạm xem NASS RACS thành phần thuộc lớp vận tải Vài trò thành phần miêu tả đây:  NASS (Network Attachment Subsystem): Cung cấp linh hoạt địa IP, thơng số cấu hình khác cho UE (sử dụng DHCP), xác thực người dùng trước trình cấp phát địa IP, cấp phép cho mạng truy nhập dựa hồ sơ mạng, quản lý định vị người dùng, hỗ trợ trình di động roaming  RACS (Resource & Admission Control Functionality): chức định sách dịch vụ (S-PDF) chức điều khiển chấp nhận kết nối tài nguyên truy nhập (A-RACF) 2.2.3 Chuẩn hóa IMS Chuẩn IMS định nghĩa cấu trúc chung để đưa dịch vụ thoại dịch vụ đa phương tiện IP Đó chuẩn công nhận tổ chức quốc tế, 14 đưa 3GPP kết hợp tổ chức quốc tế khác ETSI/TISPAN Có thể phiên bản: Năm 2008, Release 8, Release mắt chuẩn hóa với nhiều tính hỗ trợ thoại, WiMAX LTE Hiện có phiên Release 10, Release 11 2.3.Khả cung cấp dịch vụ băng rộng IMS 2.3.1 Vai trò IMS việc cung cấp dịch vụ băng rộng Qua cấu trúc mạng NGN-IMS ta thấy rõ ràng vai trò to lớn IMS hệ thống mạng hạt nhân hệ thống mạng - Đóng vai trị điều khiển tín hiệu báo hiệu, điều khiển kết nối - Cho phép kết nối với toàn mạng truy nhập như: xDSL, MAN-E, GPON, PSTN, GSM…nhằm tiến tới hội tụ mạng dịch vụ - Xác thực cấp quyền, DHCP, tính cước… - Cung cấp dịch vụ nội dung thông qua máy chủ dịch vụ 2.3.2 Khả cung cấp dịch vụ băng rộng mạng hội tụ NGN IMS Hội tụ mạng tích hợp dịch vụ vấn đề then chốt xây dựng NGN Xu hướng phát triển mạng hệ sau NGN chuyển từ Softswitch sang IMS IMS đem lại khả cung ứng dịch vụ đa phương tiện cho người sử dụng đầu cuối mà không bị phụ thuộc vào vị trí, cơng nghệ truy nhập mạng vào thiết bị đầu cuối người sử dụng IMS hỗ trợ loại hình dịch vụ khác (thoại, liệu, hình ảnh khả tích hợp ba loại hình dịch vụ trên), công nghệ mạng thiết bị đầu cuối 2.3.3 Một số dịch vụ IMS mạng NGN Hiện nay, với việc đời kiến trúc IMS dịch vụ viễn thơng có tảng đề phát triển lên bước Các dịch vụ gia tăng thoại, Voice mail, IP Centrex, dịch vụ giàu nội dung (RCX), dịch vụ băng rộng Kết Chương 15 Chương sâu vào nghiên cứu kiến trúc IMS, tính năng, cơng nghệ IP khả cung cấp dịch vụ băng rộng Để từ làm xây dựng phương án cung cấp dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT Vì IMS giải pháp hứa hẹn cho việc quản lý dịch vụ hệ mạng IMS bước mang tính chiến lược lâu dài tập đồn Bưu viễn thơng Việt nam CHƯƠNG 3- PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI CÁC DỊCH VỤ BĂNG RỘNG TRÊN MẠNG NGN-IMS CỦA VNPT Xuất phát từ nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng VNPT, dựa yếu tố như: - Nhu cầu xã hội phát triển ngày mạnh mẽ dịch vụ băng rộng như: Internet tốc độ cao (HSI), IPTV, VoiP, Metronet, dịch vụ đa phương tiện HSI+ IPTV, HSI+ IPTV +VoiP ,… - Nhu cầu cần phát triển mạnh mẽ dịch vụ băng rộng VNPT để tăng doanh thu hiệu đầu tư Và vào trạng hạ tầng mạng VNPT: - Mạng truyền dẫn đường trục VNPT mạng lõi VNPT tỉnh thành phát triển tạo đủ điều kiện để cung cấp dịch vụ băng rộng xã hội - Tuy nhiên, mạng truy nhập để cung cấp dịch vụ VNPT tỉnh thành hạn chế Đồng thời, phương án triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT luận văn thực nguyên tắc sau: - Kế thừa hạ tầng mạng đường trục mạng lõi VNPT tỉnh thành - Tận dụng triệt để hạ tầng mạng truy nhập có - Xây dựng thêm hạ tầng mạng truy nhập G-PON làm tảng cho mạng truy nhập băng rộng - Khai thác triệt để mạnh khả cung cấp dịch vụ đa truy nhập IP, hội tụ dịch vụ, hôi tụ mạng, hội tụ thiết bị đầu cuối lợi công nghệ phân hệ IMS mạng NGN-IMS VNPT - Coi phương án chủ đạo để phát triển dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT 16 Để tăng tính hiệu đầu tư dựa cở sở nhu cầu dịch vụ khách hàng từ đề lộ trình triển khai dịch vụ băng rộng phân khúc tỉnh thành VNPT Vì để có phương án triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT, luận văn nghiên cứu nội dung trình bầy 3.1 Hiện trạng mạng truyền tải băng rộng VNPT 3.1.1 Cấu trúc mạng VN2 - Mạng lõi - Mạng Biên 3.1.2 Điều khiển mạng VN2  Các giao thức điều khiển chuyển tiếp mạng VN2 Mạng VN2 sử dụng kết hợp giao thức điều khiển định tuyến chuyển tiếp sau: BGP, IS-IS, LDP, RSVP giao thức MPLS 3.1.3 Cấu trúc mạng MAN-E Kiến trúc mạng Metro dựa cơng nghệ Ethernet, bao gồm vịng Ring Access Ring Core 3.1.4 Các đặc tính MAN-E Khách hàng kết nối đến MAN-E sử dụng giao diện thích hợp với Ethernet, cung cấp ống băng thông node khách hàng đầu cuối để cung cấp mạng LAN ảo 3.1.5 Mơ hình kết nối MAN-E 3.1.5.1 Phương án tổ chức MAN-E cho tỉnh, thành phố MAN-E tỉnh tổ chức thành hai lớp Lớp thứ lớp lõi, lớp thứ hai lớp truy nhập, phục vụ vai trò thu thập lưu lượng loại ứng dụng khác 17 3.1.5.2 Phương án kết nối MAN-E IP/MPLS/WDM BackBone PE PE BRAS BRAS CES CES CES MAN E CORE CES MAN E CORE CES CES CES Hệ thống quản lý ACCESS CES CES ACCESS CES CES CES CES CES Hình 3.11 Mơ hình kết nối MAN-E thông qua mạng trục 3.1.6 Mạng truy nhập quang G-PON Mạng quang thụ động (PON) định nghĩa cách ngắn gọn sau: “Mạng quang thụ động (PON) mạng quang khơng có phần tử điện hay thiết bị quang điện tử” PON bao gồm: sợi quang, chia, ghép định hướng, 3.2 Nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng VNPT Đến cuối tháng 9/2013, Tổng dung lượng kết nối Internet quốc tế Công ty Viễn thông liên tỉnh (VTN) thực mở vượt qua mốc 200GBbps, với tổng dung lượng mở lên đến 17Gbps, chiếm 80% tổng dung lượng băng thông Internet quốc tế Việt Nam Với mục tiêu mở rộng băng thông lưu lượng Mỹ châu Á, đợt mở có 10Gbps Mỹ chạy cáp đất CSC 7.5Gbps Hồng Kông cáp biển AAG Các kênh mở nằm Kế hoạch mở rộng phát triển mạng lưới Tập đoàn VNPT năm 2013 với việc tổ chức kết nối, quản lý khai thác Công ty VTN trực tiếp thực Dự kiến hết năm 2013, Công ty VTN nâng tổng dung lượng Internet quốc tế lên 220Gbps, đảm bảo lưu thông mạng Internet quốc tế hướng quan trọng châu Á như: Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài Loan, Mỹ châu Âu: Pháp, Đức, Nga…, kết nối với tất ISP nhà cung cấp nội dung lớn giới, đáp ứng nhu cầu ngày cao 18 khách hàng Internet Việt Nam, khẳng định giá trị chất lượng hàng đầu dịch vụ Internet VNPT Các chủ trương xách VNPT: VNPT khơng ngừng phát triển ứng dụng, dịch vụ giá trị gia tăng mạng băng rộng Cung cấp dịch vụ băng rộng đến xã, phường nước, kết nối Internet tất trường học; phủ sóng thơng tin di động băng rộng đến 85% dân cư vào năm 2015 theo Đề án “Đưa Việt Nam sớm trở thành quốc gia mạnh công nghệ thông tin truyền thơng" Chính phủ 3.3 Phương án triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT Lưu lượng khách hàng băng rộng tập trung mạng truy nhập như; xDSL, MEN, GPON sau truyền tải thu gom mạng MAN-E sau toàn lưu lượng đưa lên mạng truyền tải liên tỉnh VN2 Sau mạng VN2 định tuyến cho lưu lượng tới mạng nhà cung cấp nội dung như: VDC cung cấp dịch vụ Internet, VASC cung cấp dịch vụ MyTV Tại nhà cung cấp dịch vụ có máy chủ làm nhiệm vụ xác thực, tính cước riêng không phân tách luồn lưu lượng luồng tín hiệu điều khiển, dẫn tới việc tăng băng thông phức tạp không linh hoạt Cũng việc tồn nhiều tuyến kết nối khác làm tốn nhiều tài nguyên mạng Tốn nhiều nhân lực để quản lý giám sát, điều hành hệ thống đơn lẻ Vì đề tài học viên xin xác định phương án truyền tải dịch vụ băng rộng từ đơn lẻ đến hội tụ tiêu chí sử dụng lại mạng truy nhập có xDSL, MEN, G-PON sử dụng hệ thống IMS làm trung tâm sau 3.3.1 Dịch vụ truy nhập internet tốc độ cao (HSI) Dịch vụ internet tốc độ cao dịch vụ cho phép khách hàng sử dụng thiết bị đầu cuối có phần mềm trình duyệt web cho phép khách hàng truy cập internet với tốc độ cao từ 4Mb trở lên 19 Trong phương án cho phép khách hàng thuộc mạng truy nhập xDSL, MEN, GPON truy nhập internet thơng qua hệ thống IMS Hình 3.14 Cung cấp dịch vụ Internet tốc độ cao qua IMS 3.3.2 Dịch vụ IPTV IPTV (Internet Protocol Television: Truyền hình giao thức Internet) hệ thống dịch vụ truyền hình kỹ thuật số phát nhờ vào giao thức Internet truyền thông qua kết nối băng thơng rộng Mơ hình dịch vụ: Hình 3.15 Cung cấp dịch vụ MyTV qua hệ thống IMS 20 3.3.3 Dịch vụ Metronet Dịch vụ Metronet dịch vụ kết nối mạng (như mạng LAN văn phòng, chi nhánh…) doanh nghiệp, tổ chức thành mạng riêng, Về mặt kỹ thuật, dịch vụ Metronet VPLS ( Virtual Private LAN service), mạng riêng ảo lớp dựa công nghệ MPLS Ethernet Mơ hình kết nối: Hình 3.16 Cung cấp dịch vụ Metronet qua hệ thống IMS 3.3.4 Dịch vụ Megawan nội tỉnh sử dụng mạng truy nhập MEN G-PON Megawan dịch vụ kết nối mạng máy tính nhiều điểm cố định khác diện rộng tổ chức, doanh nghiệp truyền số liệu, truyền liệu thông tin tiện lợi Mô hình cung cấp dich vụ: Hình 3.17 Cung cấp dịch vụ Megawan nội tỉnh G-PON Switch 21 3.3.5 Dịch vụ Megawan liên tỉnh sử dụng mạng truy nhập MEN G-PON Megawan liên tỉnh dịch vụ kết nối mạng máy tính nhiều điểm cố định khác diện rộng tổ chức, doanh nghiệp Đây mạng riêng ảo kết nối mạng riêng liên tỉnh để truyền số liệu, truyền liệu thông tin tiện lợi đáng tin cậy cho doanh nghiệp kinh doanh Hình 3.18 Cung cấp dịch vụ Megawwan liên tỉnh 3.3.6 Nhóm dịch vụ Internet + MyTV Đây dịch vụ cung cấp đồng thời 02 dịch vụ truy nhập Internet dịch vụ MyTV VNPT đường cáp th bao Mơ hình cung cấp dịch vụ: Hình 3.19 Cung cấp dịch vụ Internet+MyTV 22 3.3.7 Nhóm dịch vụ Internet+MyTV+điện thoại IMS Đây dịch vụ cung cấp đồng thời 03 dịch vụ truy nhập Internet, dịch vụ MyTV dịch vụ điện thoại cố định IMS VNPT đường cáp thuê bao Tại đầu thiết bị đầu cuối khách hàng: PC/laptop để truy cập dịch vụ Internet, TV để xem truyền hình điện thoại Analog thơng thường IP-Phone để đàm thoại Mơ hình cung cấp dịch vụ: Hình 3.20 Cung cấp dịch vụ Internet+MyTV+IMS 3.4 Đề xuất lộ trình triển khai dịch vụ băng rộng phân khúc tỉnh thành VNPT Căn tình hình phát triển kinh tế trị tỉnh thành phố khả phát triển dịch vụ băng rộng.Luận văn xin đưa lộ trình triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT nên chia làm giai đoạn sau: Giại đoạn 1: 2013-2015: Cho phép 02 viễn thông thành phố VNPT-Hà Nội VNPT-Thành Phố Hồ Chí Minh xây dựng hồn thiện mạng truy nhập cáp quang FTTx, G-PON chuyển hướng thuê bao băng rộng cấp mạng cung cấp dịch vụ cũ lên mạng NGN-IMS cụ thể sau: Bước 1: Chuyển hướng điều khiển cung cấp dịch vụ Internet mạng truy nhập xDSL, cáp quang chủ động (AON), G-PON thông qua NGN-IMS 23 Bước 2: Chuyển hướng điều khiển cung cấp dịch vụ IP-TV mạng truy nhập xDSL, cáp quang chủ động (AON), G-PON thông qua NGN-IMS Bước 3: Chuyển hướng điều khiển cung cấp dịch vụ Metronet, Megawan mạng truy nhập xDSL, cáp quang chủ động (AON), G-PON thông qua NGN-IMS Bước 4: Chuyển hướng điều khiển cung cấp nhóm dịch vụ như: Internet + MyTV + điện thoại IMS thông qua NGN-IMS Giai đoạn 2: 2015-2018: Tiếp tục triển khai xây lắp mạng truy nhập G-PON cho viễn thông tỉnh thành khu vực đồng có doanh thu lớn khả phát triển mạnh dịch vụ băng rộng như: Quảng Ninh, Hài Phịng, Hải Dương, Đà Nẵng, Huế, … Từ tiếp tục thực cơng việc rà sốt chuyển hướng hệ thống mạng truy nhập cung cấp dịch vụ băng rộng xDSL, quang chủ động (AON), G-PON lên mạng NGN-IMS viễn thông thành phố Hà Nội Thành Phố Hồ Chí minh thực Giai đoạn 3: Sau 2019: Tăng cường đầu tư mạnh mẽ mạng cáp quang FTTx G-PON tới toàn tỉnh thành tiến tới thay hoàn toàn mạng cáp đồng mạng truy nhập cáp đồng lỗi thời Tăng cường đầu tư để nâng cao tốc độ truyền tải nội tỉnh (MANE) tuyến đường trục liên tỉnh VN2 yếu tố khác để đáp ứng tốc độ phát triển dịch vụ băng thông rộng Tiếp tục thực chuyển hướng toàn dịch vụ băng rộng tốc độ cao toàn quang dựa mạng quang chủ động (AON), G-PON thông qua NGN-IMS để đảm bảo dịch vụ QoS Kết chương Như chương nghiên cứu trạng mạng truy nhập mạng truyền tải nội tỉnh, liên tỉnh có VNPT Xây dựng phương án truyền tải dịch vụ băng rộng có mạng NGN-IMS VNPT Từ đề xuất lộ trình triển khai dịch vụ băng rộng phân khúc tỉnh thành nước 24 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Luận văn xu hướng phát triển hội tụ mạng dịch vụ viễn thông ngày chủ yếu lấy giao thức IP làm chủ đạo nhờ ưu việt đặc biệt phát triển dịch vụ băng rộng IP, từ dự báo xu hướng phát triển mạng dịch vụ viễn thơng tương lai Luận văn tìm hiểu phân hệ đa truy nhập IMS (IP multimedia subsystem) chuẩn dựa mạng IP sử dụng cho mạng cố định khơng dây, có khả cung cấp dịch vụ đa phương tiện bao gồm: dịch vụ băng rộng truy nhập internet tốc độ cao, IPTV, Metronet, VPN….IMS đem lại khả cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng mà khơng bị phụ thuộc vào vị trí, cơng nghệ truy nhập mạng hay thiết bị đầu cuối khách hàng IMS hứa hẹn đem lại khả hội tụ cho loại hình dịch vụ, cơng nghệ mạng thiết bị đầu cuối, mạng ứng cử số cho tương lai Luận văn phân tích trạng mạng truy nhập mạng truyền tải VNPT với nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng phân khúc tỉnh thành khác để từ đưa phương án triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN-IMS VNPT đề xuất lộ trình triển khai dịch vụ băng rộng NGN-IMS phân khúc tỉnh thành Luận văn hoàn thành nội dung yêu cầu luận văn tốt nghiệp thạc sĩ xong thời gian thực có hạn, nội dung khơng tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp Hội đồng để bổ sung hoàn thiện Một số kiến nghị hướng phát triển tiếp theo:  Kiểm tra khả tương thích dịch vụ loại đầu cuối khác  Cần đầu tư hệ thống Application Server theo lộ trình để tránh đầu tư trùng lặp gây lãng phí  Cần quan tâm đặc biệt đến chất lượng dịch vụ mạng lưới  Cần tăng cường quảng bá dịch vụ để thu hút khách hàng ... triển khai dịch vụ băng rộng mạng NGN IMS cho VNPT vấn đề cấp thiết Trước thực trạng vậy, học viên đề xuất « Nghiên cứu IMS ứng dụng cung cấp dịch vụ băng rộng cho mạng viễn thông VNPT? ? CHƯƠNG... cung cấp dịch vụ: Hình 3.19 Cung cấp dịch vụ Internet+MyTV 22 3.3.7 Nhóm dịch vụ Internet+MyTV+điện thoại IMS Đây dịch vụ cung cấp đồng thời 03 dịch vụ truy nhập Internet, dịch vụ MyTV dịch vụ. .. 2.3.Khả cung cấp dịch vụ băng rộng IMS 2.3.1 Vai trò IMS việc cung cấp dịch vụ băng rộng Qua cấu trúc mạng NGN -IMS ta thấy rõ ràng vai trò to lớn IMS hệ thống mạng hạt nhân hệ thống mạng - Đóng