Luận Văn Quản lý hiệu năng mạng NGN và ứng dụng tại VNPT

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Lời nói đầu
Hiện nay các nhà cung cấp dịch vụ đang đứng trước những cơ hội to lớn nhưng đầy thách thức do sự gia tăng mạnh các loại hình dịch vụ thông tin, cả về số lượng cũng như chất lượng, bao gồm cả thoại và dữ liệu của khách hàng. Bên cạnh đó, các nhà cung cấp cũng phải chiụ nhiều áp lực từ sự cạnh tranh ngày càng lớn từ các đối thủ. Chính vì vậy để duy trì ưu thế cạnh tranh thì các nhà cung cấp luôn phải trang bị thêm thiết bị, công nghệ để đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ, dung lượng ngày càng gia tăng và phải bảo đảm sự cam kết chất lượng dịch vụ cho khách hàng.
Với xu thế hiện nay trong ngành công nghiệp viễn thông, các nhà cung cấp dịch vụ đang kết hợp với các nhà cung cấp thiết bị để hướng mạng của họ tới mạng thế hệ sau NGN. NGN là mạng truyền dẫn trên cơ sở gói, đó là một mạng lõi IP có giao diện kết nối với tất cả các mạng đang tồn tại như PSTN, Internet, CATV Nó cho phép đưa ra nhiều loại hình dịch vụ mới với các yêu cầu băng thông thay đổi Đồng thời NGN cũng phải đảm bảo duy trì các dịch vụ của những mạng đang tồn tại. Như vậy, ta có thể hình dung được độ lớn, sự phức tạp của NGN, một mạng đa dạng về các loại hình dịch vụ, băng thông theo yêu cầu, thiết bị và công nghệ phong phú. NGN sẽ đặt ra cho những nhà khai thác bài toán lớn là quản lý hiệu quả để thu lợi nhuận tối đa. Nó đòi hỏi nhà cung cấp phải có giải pháp quản lý mạng phức tạp này thật tốt.
Bản đồ án này đề cập tới một phần trong nội dung quản lý mạng đó là “Quản lý hiệu năng” trong NGN. Quản lý hiệu năng là vấn đề rất quan trọng trong quản lý mạng nói chung, vì đó là cơ sở, nền tảng để nhà cung cấp dịch vụ đưa ra và đảm bảo được QoS mong muốn. Với mạng phức tạp như NGN thì công việc quản lý hiệu năng này càng được coi trọng. Nhà cung cấp cần có biện pháp giám sát, quản lý các mức lưu lượng, sự tắc nghẽn mạng xảy ra cũng như trạng thái làm việc cuả thiết bị mạng để đánh giá hiệu năng mạng nói chung. Có như vậy họ mới đáp ứng được các yêu cầu chất lượng dịch vụ ngày càng khắt khe của khách hàng.
Bản đồ án này với nội dung “Quản lý hiệu năng mạng NGN và ứng dụng tại VNPT” được trình bày gồm bốn chương như sau:
Chương 1: Trình bày tổng quan NGN, bao gồm nhiều vấn đề liên quan như động lực thúc đẩy NGN, mô hình cấu trúc, công nghệ, giao diện kết nối NGN với các mạng khác . Chương này nhằm mục đích giúp người đọc hiểu được những vấn đề cơ bản của NGN trước khi đi sâu vào phần quản lý ở chương sau.
Chương 2: Đây là chương quan trọng của đồ án. Chương này trình bày các nguyên lý quản lý NGN sau đó tập trung đi sâu vào tìm hiểu quản lý hiệu năng. Phần thứ nhất trình bày các nguyên tắc cho quản lý NGN, được dựa phần lớn trên khuyến nghị ITU-T M.3060, được xây dựng trên mô hình TMN. Trong phần này sau khi nêu ra các mục tiêu, các yêu cầu cho quản lý sẽ tập trung vào nghiên cứu các kiến trúc quản lý NGN. Phần thứ hai trong chương này là phần đi sâu vào quản lý hiệu năng NGN. Trong phần này nêu khái niệm, những yêu cầu, khó khăn trong cho quản lý hiệu năng, sau đó tập trung nghiên cứu các tham số dùng để đánh giá, các phương pháp đo, và các phương pháp đánh giá hiệu năng.
Chương 3: Giới thiệu tổng quan giải pháp mạng và giải pháp quản lý cho NGN của hai nhà cung cấp thiết bị viễn thông lớn, có liên hệ mật thiết tới NGN của Việt Nam là Alcatel và Siemens.
Chương 4: Trình bày ứng dụng quản lý hiệu năng NGN vào tình hình thực tế VNPT. Nội dung của chương bao gồm các vấn đề như thực trạng mạng viễn thông và phương pháp quản lý hiệu năng, định hướng của VNPT trên con đường tiến lên NGN cũng như thực tiễn triển khai, quản lý hiệu năng mạng.
NGN là vấn đề vẫn còn rất mới mẻ và vẫn đang được các tổ chức viễn thông nghiên cứu. Việc quản lý NGN nói chung và quản lý hiệu năng nói riêng là vấn đề lớn và phức tạp với một mạng đa dạng về công nghệ, nhiều về chủng loại thiết bị. Mặt khác vấn đề quản lý hiệu năng vẫn đang trong quá trình nghiên cứu, và chưa có tiêu chuẩn chính thức nào được ban hành. Do đó bản đồ án này dù đã rất cố gắng song không tránh khỏi nhiều thiếu sót, khiếm khuyết. Vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô trong hội đồng phản biện.
Để hoàn thiện được bản đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ, định hướng, động viên nhiệt tình của cô giáo Ths. Nguyễn Thị Thu Hằng và thầy giáo Lê Hải Châu cùng các thầy cô trong bộ môn mạng viễn thông. Em xin gửi tới thầy cô lời biết ơn chân thành nhất vì những gì đã dành cho em trong suốt thời gian vừa qua.

Mục lục

Danh mục hình vẽ iv
Các từ viết tắt và thuật ngữ vi

Lời nói đầu 1
Chương 1: Tổng quan mạng thế hệ sau NGN 3
1.1 Các động lực thúc đẩy sự phát triển NGN 3
1.1.1 Động lực của sự hội tụ và kết hợp mạng 3
1.1.2 Động lực của công nghệ 3
1.1.3 Động lực thị trường 4
1.1.4 Động lực dịch vụ 4
1.2 Giơí thiệu chung về NGN 5
1.2.1 Khái niệm NGN 5
1.2.2 Mục tiêu của NGN 6
1.2.3 Đặc điểm cơ bản của NGN 6
1.3 Mô hình chức năng 7
1.3.1 Các chức năng 8
1.3.2 Tài nguyên mạng 9
1.4 kiến trúc NGN 9
1.5. Các thành phần cơ bản của NGN 12
1.6 Các công nghệ áp dụng cho NGN 13
1.6.1 Công nghệ áp dụng cho lớp mạng chuyển tải 13
1.6.2 Công nghệ áp dụng cho lớp mạng truy nhập 13
1.7 Dịch vụ của NGN 13
1.7.1 Cỏc dịch vụ NGN 13
1.7.2 Đặc điểm của cỏc dịch vụ NGN 14
1.8 Giao diện kết nối của mạng thế hệ sau NGN 15
1.8.1 Kết nối tới PSTN 17
1.8.2 Kết nối tới PLMN 17
1.8.3 Kết nối tới mạng riêng ảo VPN 18

Chương 2: Quản lý hiệu năng trong NGN 19
2.1 Giới thiệu chung 19
2.2 Đặc điểm quản lý trong NGN 19
2.2.1 Tuõn theo cỏc chuẩn 19
2.2.2 Quản lý hạ tầng NGN với sự phức tạp tăng dần 20
2.2.3 Quản lý xuyờn miền 20
2.2.4 Vấn đề đảm bảo QoS trong NGN 21
2.2.5 Xõy dựng giao diện quản lý hiệu quả cho nhõn viờn điều hành 21
2.2.6 Vấn đề đảm bảo an ninh trong NGN 21
2.2.7 Quản lý tớch hợp 22
2.3 Mục tiêu cơ bản cho quản lý NGN 23
2.4 Yêu cầu chung đối với quản lý NGN 24
2.5 Tổng quan kiến trúc quản lý NGN 25
2.5.1 kiến trúc quá trình kinh doanh 26
2.5.2 kiến trúc chức năng quản lý 27
2.5.2.1 Các khối chức năng quản lý 28
2.5.2.2 Điểm tham chiếu 29
2.5.2.3 Các tầng quản lý trong kiến trúc chức năng quản lý 31
2.5.3 kiến trúc thông tin quản lý 36
2.5.3.1 Các nguyên tắc 36
2.5.3.2 Mô hình tương tác 36
2.5.3.3 Mô hình thông tin quản lý 37
2.5.3.4 Phần tử thông tin quản lý 38
2.5.3.5 Mô hình thông tin của một điểm tham chiếu 38
2.5.3.6 Các điểm tham chiếu 38
2.5.3.7 kiến trúc phân tầng logic quản lý 39
2.5.4 kiến trúc vật lý quản lý 39
2.5.4.1 Khối vật lý quản lý 39
2.5.4.2 Mạng truyền số liệu DCN 41
2.5.4.3 Khối vật lý hỗ trợ 41
2.5.4.4 Các giao diện tiêu chuẩn quản lý 41
2.5.5 Mối quan hệ giữa các kiến trúc quản lý 42
2.6 Quản lý hiệu năng trong NGN 43
2.6.1 Tổng quan 43
2.6.1.1 Định nghĩa hiệu năng mạng 43
2.6.1.2 Quản lý hiệu năng NGN 44
2.6.1.3 Những khó khăn mà nhà cung cấp dịch vụ phải đối mặt khi
tích hợp giải pháp quản lý hiệu năng 47
2.6.2 Tham số đánh giá hiệu năng NGN 49
2.6.3 Phương pháp đo các tham số hiệu năng 50
2.6.4 Các phương pháp đánh giá hiệu năng mạng NGN 52
2.6.4.1 Phương pháp toán học 52
2.6.4.2 Phương pháp mô phỏng 52
2.6.4.3 Phương pháp đo kiểm 52

Chương 3: Giới thiệu mô hình và giải pháp quản lý NGn của một số hãng cung cấp thiết bị 54
3.1 Giải pháp của Alcatel 54
3.1.1 Mô hình NGN của Alcatel 54
3.1.2 Giải pháp quản lý tích hợp cho mạng thế hệ sau của Alcatel 55
3.2 Giải pháp của Siemens 59
3.2.1 Mô hình NGN 59
3.2.2 Giải pháp quản lý mạng thế hệ sau SURPASS 61
3.2.2.1 Tổng quan 61
3.2.2.2 Netmanager 61
3.2.2.3 kiến trúc hệ thống 62
3.2.2.4 Hệ thống cơ sở 64


Chương 4: Quản lý hiệu năng NGN của VNPT 67
4.1 Thực trạng mạng viễn thông VNPT 67
4.2 Định hướng phỏt triển mạng viễn thụng của VNPT tới 2010 70
4.2.1 Mục tiờu và yờu cầu 70
4.2.2 Nguyờn tắc tổ chức NGN 71
4.2.2.1 Phân vùng lưu lượng 71
4.2.2.2 Tổ chức lớp ứng dụng và lớp dịch vụ 72
4.2.2.3 Tổ chức lớp điều khiển 72
4.2.2.4 Tổ chức lớp truyền tải 73
4.2.2.5 Tổ chức lớp truy nhập 74
4.2.3 Kết nối NGN với các mạng hiện tại 74
4.2.3.1 Kết nối mạng NGN với PSTN 74
4.2.3.2 Kết nối tới mạng Internet 75
4.2.3.3 Kết nối với mạng FR, X25 hiện tại 75
4.2.3.4 Kết nối với mạng di động GSM 75
4.2.4 Lộ trỡnh chuyển đổi lờn NGN 75
4.2.4.1 Giai đoạn 2001-2005 75
4.2.4.2 Giai đoạn 2006-2010 78
4.3 Tỡnh hỡnh triển khai NGN tại VNPT 80
4.3.1 Giải phỏp triển khai NGN 80
4.3.2 Thực tế triển khai NGN 81
4.2.3 Cỏc dịch vụ NGN của VNPT 82
4.4 Công tác quản lý QoS và năng mạng viễn thông của VNPT 84
4.4.1 Tổ chức quản lý viễn thông trong VNPT 84
4.4.2 Công tác đo kiểm nâng cao hiệu năng mạng và chất lượng dịch vụ 85
4.4.3 Các tham số đánh giá chất lượng mạng 85
4.5 Giới thiệu hệ thống quản lý mạng NMS của VNPT 86
4.6 Quản lý mạng và quản lý dịch vụ trong NGN của VNPT 88
4.6.1 Tổ chức quản lý 88
4.6.2 Các ứng dụng của NetManager trong NGN VNPT 90
4.7 Quản lý hiệu năng trong NGN của VNPT 91
Kết luận 94
Tài liệu tham khảo 96