Đề tài Nghiên cứu ứng dụng công nghệ truyền dẫn ATM và công nghệ truyền số liệu tốc độ cao GPRS trên mạng TTDĐ GSM/VMS

BUS này có thể là một tầm mạch nhiều dây song song). Tốc độ tổng của BUS này thường vào khoảng 1 đến 10 Gbit/s. Cấu trúc này không phức tạp vì chỉ cần giải quyết sự phân chia BUS kết hợp với chiến lược đệm để điều khiển mức chặn. Đa phương dễ dàng thực hiện vì tất cả các cửa đều dùng 1 BUS chung. Chuyển mạch đa BUS mở rộng khái niệm BUS đơn bằng cách sử dụng BUS quảng bá cho từng cửa vào. Điều này loại bỏ được sự phân chia BUS nhưng lại tăng thêm các yêu cầu kiểm soát chặn đối với các đầu ra. Nói chung mỗi BUS làm việc ở tốc độ hơi lớn hơn tốc độ của Card cửa ( từ 100 đến 600 Mbit/s). Độ rộng dải thông chuyển mạch ngang bằng với chuyển mạch BUS đơn. Thế hệ cũ của kết cấu này chỉ có thể nhận các tế bào từ số lượng hạn chế các đầu vào ở cùng một thời điểm để cấu trúc có khả năng mở rộng. Đối với các chuyển mạch nhỏ, mọi đầu ra có thể nhận đồng thời mọi đầu vào. Một phương pháp khác là sử dụng trọng tài để đảm bảo rằng cửa ra không nhận đồng thời quá nhiều tế bào, nhưng điều này đòi hỏi đệm ở đầu vào và tăng thêm độ phức tạp. Kiểu chuyển mạch này hiển nhiên có khả năng đa phương vì mỗi đầu vào được đấu quảng bá đến tất cả các đầu ra. Các kết cấu chuyển mạch tự định tuyến kết cấu bên trong phức tạp hơn. Các chuyển mạch này không hỗ trợ đa phương, để đạt được khả năng này cần quá trình xử lý đặc biệt. Nếu mạng tự định tuyến hoạt động cùng tốc độ với các cửa vào thì độ chặn có thể cao. Một kết cấu tự định tuyến tăng cường thường sử dụng các ma trận bên trong làm việc ở tốc độ cao hơn hay sử dụng nhiều đấu nối giữa các phần tử chuyển mạch. Bảng 1 sau đây đưa ra các tổng kết đặc tính của các kết cấu nói trên Đặc tính BUS đơn Đa BUS Tự định tuyến Tự định tuyến tăng cường Độ phức tạp Thấp Trung bình Cao Cao Tốc độ tổng cực đại 1 - 10 Git/s 1 - 10 Git/s 1 - 200 Gbit/s 1 - 200 Gbit/s Khả năng mở rộng Khó Dễ hơn Tốt Tốt nhất Hỗ trợ điểm đa điểm Tốt Tốt Kém Kém Mức độ chậm Thấp Thấp - Trung bình Trung bình Thấp Bảng 1: Các đặc tính chuyển mạch ATM Các phương pháp xếp hàng ở chuyển mạch ATM Có những phương pháp xếp hàng sau đây ở chuyển mạch ATM: Xếp hàng trung tâm ( bên trong). Xếp hàng ( queuing) ở đầu vào Xếp hàng ở đầu ra Sau đây đi sâu phân tích từng loại xếp hàng. Xếp hàng trung tâm Hình 13: Chuyển mạch với bộ đệm ở trung tâm ở phương pháp xếp hàng này, các bộ đệm cho các hàng không được dành riêng cho đầu vào hay đầu ra mà dùng chung cho cả hai đầu. Mỗi tế bào đầu vào sẽ được lưu trữ trực tiếp ở bảng trung tâm. Mỗi đầu ra sẽ chọn tế bào dự định đưa đến nó từ hàng trung tâm làm việc theo nguyên lý FIFO. Phải đảm bảo rằng các đầu ra biết được các tế bào dự định đến nó. Việc viết vào đọc ra từ bộ nhớ trung tâm không phải chỉ đơn giản theo nguyên tắc FIFO, vì các tế bào đến các nơi nhận khác nhau đềi được xếp chung vào một hàng. Điều đó có nghĩa là bộ nhớ trung tâm có thể được đánh địa chỉ ngẫu nhiên. Tuy nhiên các hàng lôgic phải tuân thủ nguyên tắc FIFO. Do các tế bào có thể viết vào và đọc ra từ bộ nhớ ở các vị trí ngẫu nhiên nên cần phải có một bộ phận điều hành bộ nhớ khá phức tạp. Phương pháp này có ưu điểm là dễ phát triển đến kích thước lớn nhưng có nhược điểm là khó cung cấp các chức năng khác như: Xếp hàng ưu tiên Các bộ đệm lớn và đa phương. Xếp hàng ở đầu vào Hình 14 : Chuyển mạch với bộ đệm ở đầu vào Đối với phương pháp này, vấn đề tranh chấp cùng một khe thời gian ở cùng một cửa của hai hay nhiều tế bào ở đầu vào được giải quyết ở ngay đầu vào. Mỗi đầu vào được trang bị một bộ đệm riêng cho phép nó lưu giữ các tế bào cho đến khi lôgic trọng tài quyết định có thể phục vụ bộ đệm này. Khi này môi trường truyền tải của chuyển mạch sẽ truyền các tế bào ATM từ các hàng của đầu vào đến đầu ra mà không xảy ra tranh chấp bên trong. Phương pháp này đơn giản nhưng có nhược điểm là nếu đầu hàng ( Head of Line - HOL) không thể chuyển mạch được quan chuyển mạch thì tất cả các tế bào sau sẽ bị trễ. Hiện tượng này được gọi là chặn HOL. Quá trình chặn được miêu tả như sau. Tế bào đầu vào i được chọn để đưa ra đầu ra p, nếu ở cùng thời điểm này tế bào đầu vào j cũng dự định được đưa ra đầu ra p thì nó bị dừng cùng với tất cả các tế bào đứng sau nó trong hàng. Giả sử tế bào thứ hai trong hàng đầu vào j được dự định đưa ra đầu ra q và đầu ra này hiện đang rỗi thì tế bào này cũng không thể được phục vụ vì tế bào đứng trước nó bị chặn. Môi trường truyền tải của chuyển mạch có các hàng ở đầu vào trong khoảng thời gian một tế bào có thể truyền được p tế bào ( p nhỏ hơn hoặc bàng số đầu vào N cho phép) từ p đầu vào đến p đầu ra. Mặc dù phương pháp này đơn giản nhưng bị hạn chế tổng lưu lượng chỉ bằng 50-60% tốc độ cửa vào, nên không phù hợp đối với nhiều ứng dụng và thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp khác. Xếp hàng ở đầu ra Hình 15 : Chuyển mạch với bộ đệm ở đầu ra Phương pháp xếp hàng ở đầu ra dựa trên nguyên tắc các tế bào của các đầu vào khác nhau dự định đưa đến cùng một đầu ra có thể được chuyển mạch trong khoảng thời gian một tế bào. Tuy nhiên do mỗi đầu ra chỉ có thể phục vụ một tế bào nên để tránh sự tranh chấp một bộ đệm được đặt ở mỗi đầu ra của từng phần tử chuyển mạch. Mỗi đầu ra có 1 bộ đệm riêng cho phép nó lưu giữ nhiều tế bào truyền đến trong thời gian một tế bào. Về nguyên tắc, nhiều tế bào có thể đưa đến đồng thời tất cả các đầu vào dự định kết nối với một đầu ra. Để không một tế bào nào bị mất trong môi trường chuyển mạch khi đi đến đầu ra, việc chuyển mạch phải thực hiện ở tốc độ lớn hơn tốc đọ của các đầu vào N lần. Hệ thống cũng phải có khả năng viết N tế bào vào hàng trong khoảng thời gian một tế bào. Chuyển mạch này không cần lôgic trọng tài vì tất cả các tế bào đều có thể đến hàng của mình. Điều khiển hàng thực hiện trên nguyên tắc FIFO. Ngoài ra, tồn tại phương pháp xếp hàng đầu ra/đệm chung. Về lý thuyết, hai phương pháp xếp hàng đầu ra và xếp hàng đầu ra/đệm chung là hai phương pháp tối ưu nhất vì chúng đạt được thông lượng cao nhất với kích thước nhớ đệm cho các tế bào nhỏ nhất. Thực tế, các chuyển mạch ATM sử dụng kết hợp các phương pháp xếp hàng nói trên. Thí dụ kết cấu chuyển mạch Xét chuyển mạch Banyuan làm thí dụ . Mạng chuyển mạch này thuộc loại được gọi là các mạng kết nối đa tầng ( Multistage Interconnnection Networks- MIN). Kết cấu này thuộc loại tự định tuyến với các hàng ở đầu ra. Trên hình 13, mạng chuyển mạch bao gồm 3 tầng, mỗi tầng chứa 4 phần tử chuyển mạch 2x2, các bộ đệm ( các hàng) được đặt ở đầu ra của mạng. Nguyên lý làm việc của kết cấu chuyển mạch này như sau: Trước khi đi vào kết cấu chuyển mạch, cửa ra của một tế bào được xác định bằng các nhận dạng kênh ảo và đường dẫn ảo. Cửa ra này được xác định bằng nhãn định tuyến ở dạng cơ số 2 được gắn vào đầu mỗi tế bào. Mỗi phần tử của mạng chuyển mạch thực hiện diễn giải 1 bit của nhãn đầu đề như sau: Nếu bit này bằng "1" thì chuyển mạch tế bào đến đầu ra 1 ( phía trên), còn nếu bit này bằng "0" thì chuyển mạch tế bào đến đầu ra 0 ( phía dưới). ình dưới tả đường truyền qua chuyển mạch của hai tế bào có cùng một địa chỉ đầu ra. Nhãn định tuyến của mỗi tế bào là 100 nên ở tầng thứ nhất của chuyển mạch chúng được chuyển đến đầu ra 1 của phần tử chuyển mạch, ở tầng thứ hai và thứ ba chúng được chuyển đến đầu ra 0 của chuyển mạch. Vì hai tế bào này có cùng một đầu ra được xác định bởi cùng một nhãn định tuyến nên một tế bào phải xếp hàng ở bộ đệm sau tế bào kia trước khi ra ngoài chuyển mạch. Hình 16: Thí dụ chuyển mạch ATM Phát triển mạng 4.1 Các phương pháp phát triển mạng Có nhiều chiến lược và hoạch định khác nhau để đưa các dịch vụ ISDN băng rộng vào mạng viễn thông công cộng với mục đích cuối cùng là phát triển đến một mạng toàn cầu cung cấp tất cả các dịch vụ. Để đưa ATM vào mạng, cần quy hoạch mạng tốt khi xem xét đến các mạng và các dịch vụ hiện có, tuổi thọ các mạng này cũng như ảnh hưởng của chúng lên người sử dụng đầu cuối. Sự phát triển các dịch vụ là vấn đề cơ bản vì mục tiêu cuối cùng của phát triển mạng là đạt được một mạng phục vụ được tốt các yêu cầu của khách hàng cần mua nó. Phạm vi thời gian đưa vào cũng quan trọng. Thời gian phụ thuộc vào khả năng sẵn sàng của các dịch vụ mới, công nghệ hỗ trợ, các sản phẩm dịch vụ này và điều quan trọng nhất là nhu cầu đối với các dịch vụ. Nhu cầu này chịu ảnh hưởng mạnh mạnh mẽ của chính sách cước, đặc biệt đối với các khách hàng nhà riêng hay thương gia nhỏ. Để giảm sự tăng giá thành đối với cả người sử dụng lẫn nhà khai thác thì cần có một chiến lược tổng hợp liên kết tất cả các dịch vụ, thiết bị và mạng hiện có. Một điểm quan trọng nữa là có thể phát triển các phần khác nhau của mạng một cách riêng rẽ. Chẳng hạn mạng thâm nhập ở một vùng địa lý nào đó có thể phát triển hoàn thiện đến mục tiêu trước khi mạng quốc gia phát triển đến mục tiêu này, có nghĩa, tất cả các dịch vụ sẽ được thực hiện bởi các đường thâm nhập ATM, nhưng các dịch vụ băng hẹp được kết nối bởi các cổng đến của các mạng ATM hiện có. 4.2 Các phương pháp đưa ATM vào mạng Tồn tại ba phương pháp đưa ATM vào mạng băng rộng: Phương pháp thay thế Phương pháp ốc đảo Phương pháp chồng lấn. Cần nhấn mạnh rằng mỗi phương pháp chỉ thể hiện giai đoạn đầu đưa ATM vào mạng, mạng đích là mạng ATM băng rộng liên kết truyền tải tất cả các dịch vụ qua tất cả các nước. Xét chi tiết qua từng phương pháp đưa ATM vào mạng. Phương pháp thay thế Bao gồm việc thay thế tất cả các mạng hiện có trong một vùng địa lý đặc thù bằng mạng băng rộng. Phương pháp này cần một cổng trong mỗi ốc đảo ATM nối đến các mạng hiện có xung quanh. Phương pháp ốc đảo Bao gồm việc đưa vào mạng ATM mang các dịch vụ băng rộng ỏ một vùng đặc thù nhưng vẫn duy trì các dịch vụ băng hẹp ở mạng hiện có. Bằng phương pháp này có thể đưa các dịch vụ băng rộng vào các vùng tài chính chính ở các thành phố trên toàn bộ một nước mà không cần cản trở các dịch vụ hiện có của chúng. Mặc dù những người sử dụng ở mỗi vùng có khả năng kết nối băng rộng, nhưng những người khác nhau ở các ốc đảo khác nhau không có khả năng này và chỉ có thể kết nối đến các mạng băng hẹp qua các cổng. Phương pháp chồng lấn Các dịch vụ băng rộng được cung cấp cho các người sử dụng trên toàn bộ vùng ( trên toàn bộ quốc gia) chồng lấn lên các mạng hiện có. Phương pháp này cho phép cung cấp các dịch vụ băng rộng cho nhiều người sử dụng trên một vùng rộng lớn hơn nhưng nó có thể dẫn đến đường thâm nhập đến chuyển mạch tập trung quá dài. Tựu chung lại, phương pháp ốc đảo hấp dẫn đối với các hãng khai thác hoạt động trong môi trường tự do hoá đòi hỏi dẫn đầu trong việc tiếp thị. Phương pháp chồng lấn dễ chấp thuận bởi các nhà khai thác lấy quan điểm đầu tư cho mạng mình là chủ đạo. Địa lý của một vùng và tính chất kinh doanh cũng là yếu tố quan trọng. Trong thực tế, có lẽ sẽ sử dụng kết hợp các phương pháp trên. Chẳng hạn, chồng lấn các bộ nối chéo để đảm bảo phủ mạng quốc gia cho các "đường thuê" có thể được sử dụng cho giai đoạn đầu cùng với việc bổ sung các ốc đảo chuyển mạch ATM cho các cuộc gọi khi yêu cầu các dịch vụ băng rộng tăng. Để đặt ra chiến lược phát triển mạng người ta thường phân loại khách hàng thành các nhóm, tương ứng với các nhóm này sẽ có các chiến lược phát triển mạng khác nhau. Sau đây đề cập chiến lược phát triển mạng cho một số loại khách hàng. 4.3 Cáp quang trong mạng thâm nhập cho khách hàng doanh nghiệp Đối với các doanh nghiệp nhỏ và khách hàng nhà riêng, nhu cầu thấp nên ta không phân tích tại đây. Yêu cầu chủ yếu để đưa vào ISDN băng rộng là việc cung cấp một đường thâm nhập đến khách hàng. Đối với các khách hàng doanh nghiệp vừa và lớn, dự kiến rằng sẽ cần có một đường nối sợi quang giữa khách hàng và ISDN băng rộng. Đối với doanh nghiệp lớn, đường này có thể kết nối trực tiếp đến tổng đài nội hạt, nhưng đối với doanh nghiệp vừa, đường này có thể được nối qua khối kéo xa ( Remote Unit). Sau đây trình bày ba phương pháp cung cấp các dịch vụ ( cho các dịch vụ hiện có cũng như băng rộng). Tương ứng với từng phương pháp là cách phát triển đến mạng đích. Thâm nhập băng rộng cách biệt Phương pháp này các dịch vụ ISDN băng rộng được cung cấp cho khách hàng trên các đường thâm nhập cách biệt đến tổng đài nội hạt ATM. Không xảy ra trở ngại gì đến các dịch vụ hiện có. Các ưu điểm của phương pháp này: Giá khởi đầu thấp Sớm thu lợi nhuận Phát sinh phần cứng mới tối thiểu Không ảnh hưởng lên mạng băng hẹp Cho phép sớm đưa vào kết nối ATM đầu cuối đầu cuối Các nhược điểm của phương pháp này: Liên kết thấp nhất hiữa các dịch vụ hiện có và dịch vụ mới triển khai Không làm đơn giản việc khai thác và bảo dưỡng mạng Sau khi đã lắp đặt, khách hàng có thể từ bỏ dịch vụ băng hẹp của mình và chuyển đến dịch vụ băng rộng. Thâm nhập ghép kênh Phương pháp này sử dụng một đường thâm nhập duy nhất đến khách hàng để mang cả thông tin băng hẹp và băng rộng. Trước khi đưa đến khách hàng lưu lượng tổng được phân kênh để khách hàng nhận được dịch vụ băng hẹp hiện có. Có hai kỹ thuật ghép kênh: Ghép kênh quang học ( ở mức vật lý) và ghép kênh ATM ( ở lớp ATM). Với phương pháp ghép kênh quang, các dịch vụ băng hẹp và băng rộng sẽ đựoc truyền ở các bước sóng khác nhau trên sợi quang của đường truyền thâm nhập. Có thể coi rằng kỹ thuật này rất gần với thâm nhập cách biệt. Nếu phân kênh được thực hiện tại hãng khai thác thì khách hàng không biết đây là kiểu thâm nhập cách biệt hay ghép kênh. Với ghép kênh ATM, tất cả các dịch vụ sẽ được truyền tải bằng ATM và lưu lượng băng hẹp được phân tách trước khi đưa dến khách hàng. Thiết bị ghép kênh trong trường hợp này phải thực hiện sự thích ứng cần thiết để truyền tải các dịch vụ băng hẹp ở ATM. Phương pháp này gần với đích hơn phương pháp ghép kênh quang vì có thể thay thế thiết bị phân kênh ở đầu cuối tổng đài bằng một đấu nối kết hợp đến tổng đài ATM như là một bước tiến trên lộ trình phát triển. Ưu điểm: Giá thành khởi đầu trung bình Thu lợi nhuận nhanh Sớm đưa vào kết nối ATM đầu cuối đầu cuối Bắt đầu đơn giản hoá quản lý và khai thác mạng. Nhược điểm: - Đối với ghép kênh, việc biến đổi vào ATM đối với băng hẹp có thể gây ra các vấn đề liên quan đến trễ. Thâm nhập dịch Vào thời điểm đang xem xét đưa vào các mạng ATM, có thể sẽ có thiết bị tại nơi khách hàng sử dụng ATM. Phương pháp này chủ ý cung cấp cho khách hàng sử dụng đầy đủ nhất thiết bị ATM tư bằng cách cung cấp thâm nhập đầy đủ đến tổng đài ATM. ở thâm nhập này các dịch vụ băng hẹp và ATM đều được truyền tải, thâm nhập đến các mạng hiện có được bảo đảm bằng các cổng giữa các mạng này và mạng ATM. Phương pháp này có thể là sự phát triển của phương pháp khác ít toàn diện hơn hay nó có thể là phương pháp của chính nó. Ưu điểm: Đây là mạng đích Mang lợi nhuận cực đại Linh hoạt nhất đối với khách hàng Đơn giản hoá nhất trong khai thác và bảo dưỡng đối với thâm nhập của khách hàng. Nhược điểm: Giá thành ban đầu cao vì cần có các cổng đến các mạng không phải ATM và các giao tiếp giữa thiết bị ATM và không ATM Mạng ATM phải đảm bảo ngay chất lượng dịch vụ để phù hợp với các dịch vụ hiện có và phải đảm bảo mức tin cậy cao. 4.4 Các khách hàng nhà riêng và phân bố lưu lượng Việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng tại nhà riêng tạo cơ hội cung cấp các dịch vụ mới để tăng thêm lưu lượng và thu nhiều lợi nhuận hơn. Nhưng đồng thời cũng nảy sinh các vấn đề cần giải quyết: phải đảm bảo các dịch vụ mới này ở một giá thành cho phép, phải cạnh tranh với các dịch vụ hiện có. Các yếu tố cổ vũ cho việc đưa vào các dịch vụ mới tốc độ bit cao cho khách hàng nhà riêng: Xã hội thịnh vượng đến tăng thu nhập Tăng số người sử dụng phương pháp làm việc từ xa Giảm giá thành nhờ các tiến bộ kỹ thuật và sự tiết kiệm khi đã đảm bảo ISDN băng rộng cáp quang cho khách hàng Các quyết định chính trị để cải thiện hạ tầng viễn thông cho khách hàng nhà riêng. Một điều đáng ghi nhớ là khách hàng sẽ trả tiền cho dịch vụ chứ không phải cho mạng, vì thế cần nghĩ ra các dịch vụ hấp dẫn có thể cung cấp ỏ giá cả chấp nhận được. Thành phần chính trong giá thành cung cấp dịch vụ băng rộng cho khách hàng nhà riêng là giá thành của mạng thâm nhập, vì thế vấn đề quan trọng là phải có các biện pháp kinh tế cho mạng thâm nhập. Khi bàn về phương pháp thâm nhập cần sử dụng, cần phải xem xét kiểu dịch vụ cần truyền tải, đặc biệt là độ rộng dải thông. Bảng 2 sau đây miêu tả chi tiết hơn phân tích này. Độ rộng băng tần dùng chung Độ rộng băng tần dùng riêng Độ rộng băng tần nhỏ Cáp quang đến vỉa hè Mạng cáp quang thụ động Độ rộng băng tần lớn Cáp quang trực tiếp Hình sao lôgic Bảng 2: Các kiểu thâm nhập ở mạng cáp quang thụ động ( Passive Optical Network - PON) sử dụng phương pháp ghép kênh phân chia theo thời gian và đa thâm nhập phân chia theo tần số trên một sợi quang dfng chung từ tổng đài đến điểm phân phối, nơi mà bộ chia nhánh sẽ phân chia đến khách hàng. Có thể sử dụng nguyên lý mạng quang thụ động ( PON) để phân phối các dịch vụ băng rộng ( Broad Band Optical Network - BPON) để phân phối các dịch vụ băng rộng. ở mạng này các dịch vụ băng hẹp tương tác được truyền tải trong độ rộng dải thông ( trên cùng một bước sóng) dùng chung của mạng quang thụ động băng hẹp và các dịch vụ phân bố ( một chiều) được truyền tải trên một bước sóng riêng sử dụng kỹ thuật ghép kênh quang. Về bản chất, BPON vẫn là quan điểm đồng bộ. Việc thay thế phương pháp TDMA bằng công nghệ ATM sẽ phù hợp hơn cho việc kết hợp các dịch vụ vào ATM băng rộng. Đây là biện pháp hấp dẫn cho việc sớm đưa vào ATM đến các khách hàng nhà riêng và doanh nghiệp nhỏ. Luồng tế bào 155 Mbit/s hay 622 Mbit/s được truyền quảng bá từ tổng đài đến các thiết bị đầu cuối của khách hàng. ở hướng ngược lại cần có một giao thức đàm phán để từng đầu cuối có thể truyền được các tế bào của mình, quá trình này được định thời sao cho chỉ có một luồng tế bào duy nhất được tạo ra ở đường về. Giao thức ATM có ưu điểm là mặc dù toàn bộ dải thông vẫn dùng chung cho các khách hàng, nhưng việc ấn định dải thông không cần cố định, ở một thời điểm định trước một khách hàng có thể được dành nhiều dải thông hơn. Nhờ vậy, có thể sử dụng các dịch vụ tương tác băng rộng hơn. Tuy nhiên chiến lược này có thể dẫn đến giới hạn nếu nhiều khách hàng đòi hỏi độ rộng dải thông lớn hơn ở một thời điểm nào đó. Phương pháp lý tưởng nhất là có mạng kết nối sợi quang hình sao từ các khách hàng đến các khối kéo xa hay tới tổng đài nội hạt. Phương pháp này sẽ cung cấp cho khách hàng nhiều độ rộng dải thông nhất và cho phép thâm nhập đến mọi dịch vụ. Nhược điểm của phương pháp này là đắt tiền. Tuy nhiên tiến bộ công nghệ của cáp quang có thể dẫn đến giải pháp quan trọng này. ở phương pháp này, một mạng hình sao lôgic trên một cấu trúc vật lý hình cây có thể được phát triển từ mạng quang thụ động dùng chung băng tần bằng cách bổ sung thêm các bước sóng cho các khách hàng cần băng tần riêng khi nhu cầu này xuất hiện. Bằng cách sử dụng công nghệ hiện có với khoảng cách bước sóng vào khoảng 2nm có thể phục vụ được khoảng 30 khách hàng với bước sóng riêng trên cả hướng đi lẫn hướng về để cung cấp thâm nhập cho các dịch vụ tương tác 155 Mbit/s trên một cây sợi quang. Với sự phát triển của công nghệ quang, con số này có thể đạt được tới 60 khách hàng. Các dịch vụ phân phối vẫn tiếp tục được cung cấp trên các bước sóng riêng sử dụng chung cho tất cả các khách hàng ở cây này. ở hướng về, các bộ lọc dạng lưới được đặt ở phía tổng đài, ở hướng đi, các bộ lọc này có thể được đặt ở phía kết cuối mạng. Hệ thống truyền dẫn/ nén kênh ATM giữa 3 Trung tâm Tp HCM ATM node ATM node ATM node Danang Hanoi MSC Router IT network MSC HN Router IT network Router IT network MSC DN 2E1 1E1 1E1 Fig 1 Hình 17 Sơ bộ cấu hình kết nối của dự án ATM. chương ii: nghiên cứu giải pháp kỹ thuật triển khai dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao gprs trên mạng gsm 1. Hiện trạng mạng lưới, sự cần thiết đầu tư: Mạng thông tin di động MobiFone được xây dựng trên cơ sở công nghệ GSM, thường xuyên được nâng cấp, mở rộng nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và sự phát triển công nghệ trên thế giới. Về mặt công nghệ, mạng GSM hoàn toàn hội đủ điều kiện để tiến hoá lên các thế hệ thông tin di động 2,5G (GPRS/EDGE) và 3G (IMT2000) mà vẫn khai thác tối đa tài nguyên sẵn có của mạng lưới, tận dụng tối đa hiệu quả của thiết bị đã đầu tư. Việc đầu tư hệ thống GPRS là thực sự cần thiết nhằm từng bước triển khai hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 trên mạng. Đây cũng là xu hướng tất yếu mà các nhà khai thác thông tin di động phải thực hiện nhằm giữ vững thị trường và tăng cường khả năng cạnh tranh. Một số lợi ích của GPRS được tóm tắt như sau: Giảm chi phí đầu tư: Một trong những giải pháp tốt tối ưu về mặt công nghệ của mạng GSM là có khả năng cung cấp các dịch vụ số liệu di động cao cấp (truyền số liệu với tốc độ cao) mà không phải xây dựng một mạng hoàn toàn mới. Thông qua việc triển khai GPRS, nhà khai thác dịch vụ có thể nâng cấp hệ thống GSM của minh tiến tới hệ thống thông tin di động thứ 3 - 3G. Bởi GPRS cho phép cùng tồn tại song song với mạng GSM, tận dụng tối đa khả năng và nguồn tài nguyên rỗi của thiết bị hiện có trên mạng GSM. Tính cước mềm dẻo và linh hoạt: Sau khi triển khai GPRS, việc tính cước sử dụng dịch vụ của khách hàng có thể dựa trên nguyên tắc theo thời gian truy cập hệ thống (như phương pháp tính cước truyền thống) hoặc dựa trên nguyên tắc tính theo dung lượng dữ liệu được truyền thông qua hệ thống, hoặc có thể kết hợp cả hai phương pháp. Điều này làm cho dịch vụ thông tin di động càng trở nên hấp dẫn khách hàng, không những đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ tốc độ cao của khách hàng mà còn cung cấp khả năng lựa chọn về phí sử dụng dịch vụ sao cho phù hợp của khách hàng. Đó chính là tính mềm dẻo và linh hoạt trong phương án tính cước sử dụng dịch vụ mới mà GPRS hỗ trợ. Nâng cao doanh thu và lợi nhuận: Bằng việc triển khai GPRS, một số các dịch vụ mới sẽ ra đời như: + Truy nhập mạng nội bộ Intranet: Email/fax, truy nhập cơ sở dữ liệu công cộng, cơ sở dữ liệu cá nhân... + Truy nhập Internet: Truy nhập WEB; Tin tức; Thương mại điện tử. + Truyền hình ảnh. + Giải trí. + Nhắn tin. Thông qua GPRS, nhà cung cấp dịch vụ đã tạo ra một cơ hội tốt để mang lại các nguồn thị trường mới cho mình. Từ đó có thể nâng cao doanh thu và kèm theo đó là nguồn lợi nhuận mới cho mình. 2. Kết luận: Trên cơ sở những phân tích ở trên, có thể nói rằng GPRS là thực sự cần thiết và là xu hướng, là con đường đi tất yếu hướng tới 3G của các nhà khai thác thông tin di động GSM. Quy mô, phương án đầu tư 1. Dung lượng và phạm vi cung cấp dịch vụ GPRS Dung lượng dự kiến thiết kế hệ thống như sau: + Tại Hà Nội : 2,000 thuê bao. + Tại Thành phố Hồ Chí Minh: 5,000 thuê bao. + Tại Đà Nẵng: 1,000 thuê bao. Lưu lượng sử dụng trung bình của 1 thuê bao GPRS là 2Kb/s. Tỷ lệ người sử dụng GPRS trên giờ bận là 10%. 2. Hệ thống GPRS: SGSN tại ba trung tâm Hà nội, Đà nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh. Mục tiêu ban đầu là cung cấp dịch vụ GPRS cho các thành phố lớn, thị xã và thị trấn. 01 cổng GGSN tại Hà nội để kết nối tới SGSN tại Hà nội, Đà nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh. 01 Charging Gateway để tính cước dịch vụ GPRS. 01 hệ thống quản lý & khai thác. Thiết lập mạch vòng truyền dẫn ATM giữa GGSN và các nút SGSN. Theo cấu hình dự kiến, GGSN sẽ được đặt tại Hà nội và được kết nối tới các SGSN tại các trung tâm trên các tuyến truyền dẫn ATM. Để đảm bảo an toàn cho các kết nối số liệu, mạch vòng truyền dẫn ATM giữa Hà nội – Thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng được thiết lập. Cụ thể là: # 01 thiết bị đầu cuối ATM tại Hà nội. # 01 thiết bị đầu cuối ATM tại Đà nẵng. # 01 thiết bị đầu cuối ATM tại Thành phố Hồ Chí Minh. Cấu hình thiết bị ATM như sau: 8 cổng giao tiếp E1 đầu ra (sau nén) 6 cổng Ethernet 10BaseT. 8 cổng V35/X25. 32 cổng giao tiếp E1 đầu vào. Phần mềm quản lý và giám sát hệ thống truyền dẫn. Giải thích chức năng các phần tử: SGSN: có chức năng định tuyến gói số liệu trong vùng phục vụ của nó. Một thuê bao GPRS có thể được phục vụ bởi một SGSN trên mạng tuỳ vào vị trí định vị của thuê bao. GGSN: có chức năng giao tiếp với các hệ thống GPRS khác hoặc mạng Internet/Intranet... Một số chức năng của GGSN gồm: + Định tuyến. + Fire wall. + Gateway/Security. Cả hai chức năng SGSN và GGSN đều tạo ra các bản ghi cước CDR. Quản lý và khai thác O&M: có chức năng quản lý và giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống. Charging Gateway: Tiếp nhập các bản ghi cước từ SGSN, GGSN. Sử lý và tổng hợp cước đối với từng trường hợp sử dụng. Giao tiếp với các hệ thống tính cước. Hình 18 :Giải pháp kết nối cho mạng mobifone Nâng cấp hệ thống mạng GSM để có khả năng kết nối GPRS: hình 1 :giải pháp kết nối cho mạng mobifone Trang bị bổ xung chức năng quản lý các gói số liệu trên mạng PCU (Package Control Unit). Nâng cấp phần mềm cho NSS và BSS để hỗ trợ kết nối GPRS. Bổ xung chức năng PCU cho các BSC trên mạng. PCU là chức năng bổ xung tại BSC phục vụ cho kết nối số liệu dạng gói giữa thuê bao và SGSN. Chuẩn giao tiếp là Gb. Để có thể mở rộng khả năng triển khai dịch vụ GPRS về sau, ban đầu khi triển khai hệ thống GPRS sẽ đồng thời tiến hành thử nghiệm trên cả hai dải tần GSM90