Nghiên cứu giải pháp phát triển và nâng cao năng lực thông tin đường sắt thuộc tổng công ty đường sắt việt nam

Trang ph Lời cảm Lời cam Mục lục Các từ v Danh m Danh m Mở đầu Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG ĐƯỜNG SẮT 1.1 1.2 1.3 1.4 Chương 2: Hệ thống truyền DẫN 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.4.1 2.3.4.2 2.3.4.3 2.3.4.4 2.3.4.5 2.3.4.6 2.3.5 2.3.5.1 2.3.5.2 Chương 3: Giới thiệ Cấu trúc Các phư Hệ thốn Hệ thốn Máy tải Thiết bị Hệ thốn Vi ba SI Vi ba G Hệ thốn Tổng qu Cấu hìn Mạng qu Thiết bị Thiết bị Thiết bị Thiết bị Thiết bị Thiết bị Quản lý Hệ thốn Thiết bị Thiết bị Hệ thốn 3.1 Tổng đài SR1000 3.2 Tổng đài Definity 3.3 Tổng đài Mattra 6550 Chương 4: Các giải pháp nâng cao lực mạng viễn thông đường sắt 4.1 Phương hướng đạ 4.2 Lựa chọn công nghệ v 4.2.1 Hệ thống truyền dẫn 4.2.2 Hệ thống đồng 4.2.3 Hệ thống quản lý mạng 4.2.4 Hệ thống chuyển mạc 4.2.5 Hệ thống thông tin chu 4.2.6 Hệ thống giám sát, cản 4.2.7 Hệ thống truyền số liệu Kết lun Tài liệu tham khảo T VIT TT ADM Add and Dr ATM Asynchrono AUX AUXiliary CAS Channel As CCS Channel Co CD Speaker CPC Communic CRC Cyclic redu CT Craft Termi CU Control uni CXC Cross conn DCC Data Comm DCN Data Comm DXC Digital Cro EC Equipment EPROM Read only m EPS Equipment FOX Fiber Optic FXO Foreign Ex FXS Foreign Ex GNE Gateway ne HDSL High data r ISDN Intergrated Network LAN Local Area MDF Medium-de MUX Multiplexer NE Network El NECTAS NMS Network Eq Application Network M OW Optical wir PCM Pulse code PDH Plesiochron PSTN Public Swit RAM Random ac SDH Synchronou SNCP Sub-Netwo SNMP Simple Net Protocol STT TÊN BẢNG BẢNG 1.1 Bảng 2.1 BẢNG 2.2 Bảng 4.1 BẢNG 4.2 STT TÊN HÌNH Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 10 Hình 2.10 11 Hình 2.11 12 Hình 2.12 13 Hình 2.13 14 Hình 2.14 15 Hình 2.15 16 Hình 2.16 17 Hình 2.17 18 Hình 2.18 19 Hình 2.19 20 Hình 2.20 21 Hình 2.21 22 Hình 3.1 23 Hỡnh 3.2 Mở đầu Vit Nam ang đứng trước yêu cầu nghiệp xây dựng bảo vệ tổ quốc cơng nghiệp hố - đại hoá xu hội nhập quốc tế Là doanh nghiệp nhà nước chủ lực sở hạ tầng giao thơng vận tải thơng tin tín hiệu đường sắt, Tổng công ty Đường sắt Việt Nam tiếp tục bước tự đổi mới, tiếp tục phát triển Nhưng thực tế sở hạ tầng thơng tin tín hiệu đường sắt thực chiến lược tăng tốc phát triển, đại hoá chưa thực chiến lược hội nhập phát triển Trong bối cảnh hệ thống thông tin số phát triển mạnh mẽ toàn giới thay hầu hết hệ thống thơng tin tương tự, nước ta, nói gần tất hệ thống chuyển mạch truyền dẫn ngành Bưu điện số hoá Nhưng ngành Đường sắt, tiến trình số hố hệ thống thơng tin tín hiệu bắt đầu triển khai số tuyến cách không đồng Hiện hệ thống truyền dẫn đường trục hệ thống chuyển mạch gấp rút hoàn thiện để đưa vào vận hành khai thác Điều quan trọng Việt Nam nhập WTO, thị trường Việt Nam (bao gồm thị trường khoa học công nghệ) mở cửa, cần thiết phải nhận thức rõ vai trò tầm quan trọng WTO phát triển kinh tế toàn cầu nói chung tăng trưởng kinh tế quốc gia nói riêng Ngành Đường sắt Việt Nam coi bước quan trọng trình hội nhập kinh tế quốc tế Do sở hạ tầng thơng tin tín hiệu phải đầu tư hợp lý cách đồng để nâng cấp, thay áp dụng công nghệ tiên tiến giới Đáp ứng nhu cầu ngày tăng khách hàng nâng cao chất lượng với tất loại hình dịch vụ vận tải đường sắt Trong Đường sắt Việt Nam (ĐSVN), hệ thống thơng tin đường sắt đóng vai trị quan trọng việc đảm bảo an toàn chạy tàu, điều độ huy chạy tầu, trực tiếp liên quan đến an toàn hiệu sản xuất kinh doanh vận tải đường sắt Tuy nhiên hầu hết tuyến đường sắt, hệ thống thông tin sử dụng thiết bị kỹ thuật tương tự Hệ thống khơng cịn thoả mãn chiến lược tăng tốc phát triển hội nhập kinh tế quốc tế Với việc nghiên cứu “Hệ thống thông tin Đường sắt giải pháp nâng cao lực thông tin” trở thành nội dung quan trọng cho chiến lược “Hiện đại hố thơng tin tín hiệu đường sắt Việt Nam” Hệ thống thông tin nghiên cứu luận văn dựa sở tổng hợp công nghệ tiên tiến triển khai rộng rãi ngành đường sắt 10 quốc gia phát triển giới, nhằm đưa giải pháp tối ưu cho hệ thống thông tin đường sắt Việt Nam Cấu trúc luận văn gồm bốn chương sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống viễn thơng Đường sắt Trong trình bày trạng hệ thống viễn thông Đường sắt Việt Nam Chương 2: Các hệ thống truyền dẫn sử dụng mạng viễn thông đường sắt Chương tìm hiểu sâu hệ thống truyền dẫn thiết bị sử dụng mạng để từ đặt giải pháp thiết thực nâng cao lực hệ thống truyền dẫn Chương 3: Hệ thống chuyển mạch, tìm hiểu số tổng đài số sử dụng mạng viễn thông đường sắt đặt móng cho vấn đề quy hoạch mạng viễn thông cách hiệu hướng đến hội nhập với công nghệ giới Chương 4: Các giải pháp nâng cao lực mạng viễn thông, phần giới thiệu số giải pháp kỹ thuật cho hệ thống đồng thời đưa kiến nghị xây dựng hệ thống viễn thông Đường sắt Trong chương nghiên cứu chi tiết giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin đường sắt Việt Nam, vận hành khai thác quản lý hệ thống giải pháp tổng thể xây dựng trung tâm điều hành thông tin Sau thời gian nghiên cứu, đặc biệt giúp đỡ thầy giáo PGS TS Trần Quang Vinh - Đại học Quốc gia Hà Nội, đến luận văn hồn thành Do trình độ thời gian nghiên cứu cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Hà nội, ngày tháng 12 năm 2007 83 - Xây dựng cáp đồng thông tin treo chôn, loại xoắn đôi dung lượng 20x2x0,5 để kết nối thuê bao khu vực ga - Sợi cáp treo khác khu gian gác đường ngang, gác cầu hầm,… xem xét để sử dụng lại cho việc kết nối cho thuê bao lắp 4.2.2 Hệ thống đồng bộ: Trong mạng SDH phần tử hoạt động theo nhịp riêng tạo dao động nội Do vậy, kết nối trao đổi thông tin chúng thường xảy tượng: trôi (wander), trượt (slip), rung pha (jitter) khác biệt cố hữu tồn phần tử mạng, đường truyền, … làm ảnh hưởng xấu kết nối thông tin Cho nên vấn đề cần thiết đặt phải thực đồng mạng Để thực tốt việc đồng mạng phải xét đến vấn đề sau: 4.2.2.1 Lựa chọn phương thức đồng bộ: Trên thực tế có nhiều phương thức đồng mạng khác nhau, nhiên tuỳ theo điều kiện, yêu cầu thực tế: cấu hình (dung lượng, topo mạng), chất lượng độ tin cậy hệ thống thiết bị, khả phát triển quy mô dịch vụ mạng mà đưa phương án đồng mạng cho có hiệu qủa Đối với mạng truyền dẫn sử dụng công nghệ phân cấp số đồng SDH có cấu trúc lớn (mạng quốc gia hay mạng bao phủ phạm vi địa lý lớn), việc giữ nhịp chung cho tín hiệu số truyền đưa mạng (giữa nút mạng đường nối) quan trọng Yêu cầu cao đồng đặc điểm cố hữu mạng này, nhờ mà thơng tin truyền đưa với độ xác cao, cự ly xa, việc xen rẽ thuận tiện Mạng thông tin Đường sắt mạng có cấu trúc tương đối lớn phạm vi địa lý, nhu cầu phát triển mạng tương lai nhiều Do vậy: Cần thiết phải có đồng hồ chủ cấp đặt dọc tuyến có chiều dài địa lý lớn như: Khu vực phía Bắc đặt Hà Nội, khu vực miền trung đặt Đà Nẵng Sài Gòn cấp nguồn định thời cho tất phần tử mạng, phần tử mạng hoạt động theo tín hiệu định thời * Đồng phần tử mạng: Để việc đồng có hiệu cũgn cần lựa chọn hình thức đồng phần tử (nút mạng) Trong thực tế, tuỳ thuộc vào nguồn đồng hồ vào nút có phương thức đồng phần tử mạng sau: Đồng ngoài, đồng đường, đồng xuyên qua, đồng vòng chạy tự Do việc cấp tín hiệu đồng hồ cách sử dụng luồng riêng rẽ đường truyền số sử dụng đường truyền vật lý riêng khơng hiệu 84 tăng hao phí cho độ rộng băng, tăng công suất máy phát tăng chi phí xây dựng nên hầu hết phần tử mạng SDH sử dụng phương thức tách tín hiệu định thời từ luồng số đầu vào để sử dụng nhịp đồng hồ cho hoạt động mạng, như: Sử dụng cho trình chuyển đổi tương tự/ số đầu cuối mạng, sử dụng kết nối chéo số DXC, xen tách kênh ADM,… phương thức đồng đường Với mạng có cấu trúc đường thẳng, phương án vừa hiệu vừa đảm bảo chất lượng hoạt động là: Sử dụng phương thức đồng đường cho phần tử nút mạng Khi tín hiệu đồng hồ tách từ tín hiệu quang thu dùng để đồng cho hướng phát Sử dụng đồng xuyên qua cho trạm lặp: Tín hiệu đồng hồ thu từ luồng tín hiệu quang đầu vào dùng đồng cho tín hiệu quang phát hướng * Đảm bảo nguyên tắc BITS (nguồn định thời thống cơng trình): Sử dụng ngun tắc: Cấp tín hiệu đồng từ đồng hồ chủ nhất, có độ ổn định xác cao lựa chọn cơng trình qua luồng số DS0, DS1, cho thiết bị số (là phần tử mạng, cổng, thiết bị đầu cuối số,…) cơng trình * Ưu điểm BITS: - Nâng cao độ ổn định việc phân phối đồng hồ, tối thiểu hoá số lượng tuyến đồng vào trạm trung tâm - Tăng số dịch vụ trạm, luồng số DS0, DS1 đấu nối gia tăng - Thuận lợi cho cung cấp, bảo dưỡng dịch vụ số mới, BITS tạo mạng đồng bên cơng trình khác cho dịch vụ, không phụ thuộc vào loại dịch vụ - Giảm khả đồng bộ, giảm số lượng đồng trung gian ESI mạng, cải thiện chất lượng đồng hồ nhờ nguyên tắc đồng (tham chiếu) từ BITS gần 4.2.2.2 Lựa chọn phân cấp đồng bộ: Phân cấp đồng nhằm mục đích phân chia tín hiệu đồng đến phần tử nhỏ thuộc mạng với độ xác theo yêu cầu, nhằm tạo thuận lợi quản lý khai thác mạng giảm chi phí khơng cần thiết Hiện giới, tuỳ thuộc vào cấu hình mạng thực tế, dự báo phát triển mạng, hình thức tối ưu hố mạng khả tài mà ITU-T ANSI đưa phân cấp đồng khuyến nghị số cấp đồng phân chia mạng không lớn cấp 85 Cấp đồng Cấp Cấp 2(đồng hồ chuyển tiếp) Cấp Cấp (tham khảo sơ cấp) (đồng hồ cục bộ) (đồng hồ kết cuối) Bảng 4.1 Phân cấp đồng số Muốn việc đồng đạt hiệu quả, phải tuân thủ nguyên tác phân cấp đồng bộ: - Các đồng hồ cấp thấp không trở thành tham khảo cho đồng hồ cấp cao - Lựa chọn tuyến truyền dẫn đồng cấp đồng hồ ngắn để thuận lợi cho cung cấp, giám sát đồng giảm thiểu ảnh hưởng đường truyền lên tín hiệu đồng - Tuyến truyền dẫn đồng bố trí cho khơng tạo thành vịng trao đổi định thời, tránh tích luỹ liên tiếp sai lỗi dẫn đến đồng mạng - Chỉ lấy tham khảo định nhịp từ đồng hồ cấp cao 4.2.2.3 Thiết kế sơ bộ: Với mạng thông tin đường sắt phương án đồng đề xuất: Trang bị đồng hồ đồng cấp (tham khảo sơ cấp) trung tâm thông tin Hà Nội, Đà nẵng Sài Gịn làm đồng hồ chủ, cung cấp tín hiệu định thời cho phần tử mạng - Thực phương thức đồng cho phần tử thuộc mạng đường trục STM-4/16 , tín hiệu định thời từ đồng hồ chủ tách trực tiếp luồng số mức STM- 4/16 tốc độ 622Mbps - Các phần tử mạng đường trục STM- 4/16 trung tâm thông tin tách tín hiệu đồng hồ cấp từ đồng hồ chủ khu vực để tiếp tục thực đồng theo phương thức đồng đường cho phần tử mạng truy nhập đặt ga, trạm - Các trạm lặp đặt ga nhỏ thực theo phương thức đồng xuyên qua Độ lệch tần (ƒ/ ƒ) Loại đồng hồ Cesium Rubidium 86 Đ.hồ tinh thể đkhiển nhiệt Đồng hồ tinh thể Đồng hồ tinh thể (loại sản xuất hàng loạt) Bảng 4.2 Các nguồn đồng hồ sử dụng thực Nguồn đồng hồ cấp 1, cấp tín hiệu định nhịp cho hoạt động mạng lựa chọn loại có độ xác tối thiểu: 1,0*10-11 (độ lệch tần ngắn hạnsai lệch tần tối thiểu) Nguồn đồng hồ dự phòng cho hoạt động đồng mạng: Sử dụng tín hiệu định nhịp từ hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu – GPS (Global Positioning System) Ngồi có cố đồng hồ chủ khu vực hệ thống tham chiếu theo nguồn đồng hồ khu vực lại 4.2.3 Hệ thống quản lý mạng SDH Quản lý mạng SDH lĩnh vực hoạt động mạng quản lý viễn thơng- TMN, tuân thủ nguyên tắc chung mạng viễn thông Do hệ thống quản lý mạng SDH hệ thống phân cấp số đồng nên có nhiều tính ưu việt mạng quản lý viễn thơng nói chung, như: khả tự động hoá cao, giám sát hoạt động từ xa, kiểm tra xác định lỗi, điều khiển tập trung thay đổi cấu hình linh hoạt Việc quản lý mạng SDH thực qua byte mào đầu (Overhead) 4.2.3.1 Yêu cầu chung hệ thống quản lý mạng SDH: Các khả quản lý phân cấp số đồng cần phải chuẩn hoá để mạng SDH quản lý nhà điều hành khai thác mạng khác kết nối hoạt động với nhau; hoạt động phạm vi mạng có nhiều thiết bị nhiều hãng cung cấp thuộc nhà điều hành khai thác đơn giản hoá, đồng thời cần phân cấp quản lý theo yêu cầu cụ thể mạng cách hợp lý xác định rõ phạm vi quản lý mạng nhằm tối ưu hoá hoạt động điều hành khai thác Cần phải có tương thích mạng quản lý để thực liên kết chúng với dựa sở: - Tiêu chuẩn hoá byte quản lý tín hiệu SDH - Chuẩn hố giao thức quản lý (các giao diện Q, X, F) Hiện mạng SDH cịn tồn luồng tín hiệu cận đồng PDH với phân cấp khác nhau: Bắc Mỹ, Châu Âu Nhật ghép vào, 87 công việc quản lý mạng SDH phải bảo đảm cách hài hoà việc truy cập tách ghép luồng khác nhau, kết nối liên mạng Hệ thống quản lý mạng phải coi mạng hoạt động riêng, giao tiếp với mạng SDH, nhận thông tin từ mạng SDH thông qua giao diện nhằm mục đích giám sát, điều khiển hoạt động cách hiệu qủa Nói chung, mục tiêu quản lý mạng SDH tối thiểu hoá thời gian hoạt động mạng, xử lý cố nhanh, xác, cung cấp dịch vụ hỗ trợ quản lý hoàn hảo Tất hoạt động quản lý mạng nhằm mục đích làm tăng hiệu đầu tư khai thác mạng * Các yêu cầu chức hệ thống quản lý mạng NMS: Quản lý kênh điều khiển gắn vào ECC (Embeded Control Chanel) Quản lý cấu hình Quản lý lỗi Quản lý thực Quản lý an toàn Quản lý tính cước 4.2.3.3 Thiết kế sơ bộ: Đối với hầu hết mạng thơng tin nói chung vấn đề phân chia quản lý theo khu vực có ý nghĩa quan trọng, giúp việc quản lý mạng có tính xác sát thực hơn, đồng thời làm giảm áp lực hệ thống, tối ưu hoá hoạt động điều hành khai thác mạng - Tại trung tâm TTTH tuyến lắp đặt thiết bị thực quản lý ga phần tử thuộc mạng SDH lớp truy nhập phạm vi quản lý tạo thành hệ thống quản lý mạng khu vực (NMS truy nhập) - Tại trung tâm lớn Hà Nội, Đà Nẵng, Sài Gòn, Bắc Giang, lắp đặt thiết bị thực quản lý trung tâm thông tin khác phần tử thuộc mạng SDH đường trục tạo thành NMS đường trục Như đề cập trên, khả quản lý theo phân cấp số đồng cần phải chuẩn hoá theo chuẩn quốc tế, để NMS trung tâm lớn kết nối với NMS khu vực khác tạo thành hệ thống quản lý mạng thống mạng thông tin đường sắt nước 4.2.4 Hệ thống chuyển mạch 4.2.4.1 Công nghệ chuyển mạch kỹ thuật số: Chuyển mạch kỹ thuật số công nghệ tiên tiến có ưu điểm sau: 88 - Chuyển mạch kỹ thuật số cho phép kết nối, trao đổi với số lượng kênh thông tin lớn so với kỹ thuật tương tự (Analog) Nó xu tất yếu thay kỹ thuật tương tự để đáp ứng nhu cầu thông tin ngày cao người - Tốc độ độ xác chuyển mạch cao, độ an tồn cho thơng tin lớn - Tạo cho hệ thống linh hoạt kết nối mở rộng hệ thống, đa dạng dịch vụ thông tin cần trao đổi 4.2.4.2 Giải pháp hệ thống chuyển mạch kỹ thuật số Hình thành trung tâm chuyển mạch để thực giám sát tập trung: Các tổng đài chuyển mạch thực tế cần thiết phải giám sát tập trung lý sau: - Tiện lợi cho cơng tác quản lý giám sát hoạt động thiết bị, tăng hiệu mạng chuyển mạch, giảm nhỏ chi phí di chuyển bảo dưỡng theo dõi thiết bị - Tạo thành trung tâm chuyển mạch hoạt động thống tạo điều kiện để thống quản lý giám sát toàn mạng chuyển mạch sau - Đồng thời để phù hợp với định hướng phát triển hệ thống thơng tin tín hiệu ĐS thể Qui hoạch tổng thể phát triển ngành GTVT đường sắt Qui hoạch chi tiết hệ thống TTTH Đsắt đến năm 2020 cần thiết phải thực tập trung quản lý hệ thống tổng đài chuyển mạch thành trung tâm chuyển mạch Hà nội, Vinh, Đà nẵng, Sài gòn - Trung tâm chuyển mạch Hà nội: Quản lý tổng đài chuyển mạch Hà nội tổng đài tuyến phía Bắc, Đơng, Tây tổng đài Nam định - Trung tâm chuyển mạch Vinh: Quản lý tổng đài chuyển mạch Vinh tổng đài Thanh hoá, Cầu giát, Đồng lê - Trung tâm chuyển mạch Đà nẵng: Quản lý tổng đài chuyển mạch Đà nẵng tổng đài chuyển mạch Đồng hới, Đơng hà, Huế, Quảng ngãi, Diêu trì, Quy nhơn - Trung tâm chuyển mạch Sài gòn: Quản lý tổng đài Sài gịn tổng đài Tuy hồ, Nha trang, Tháp chàm, Mương mán, Sóng thần Trung tâm chuyển mạch tổ chức theo kiểu mạng lưới, tổng đài kết nối với luồng E1 thông qua giao diện số 2Mbps, giao diện E&M, mã báo hiệu kênh chung,… Các tuyến rẽ nhánh kết nối luồng 2Mbps Việc phân chia quản lý phù hợp với điều kiện phân cấp quản lý thiết bị thơng tin tín hiệu, tiện cho việc vận hành, khai thác bảo dưỡng hệ thống 89 Nâng cấp, thay tổng đài điện tử số: Trước hết, để đạt mục tiêu xây dựng hệ thống chuyển mạch đồng nhất, thuận tiện với người sử dụng khai thác, quản lý giám sát thuận tiện u cầu tồn mạng chuyển mạch phải có tổng đài với tính hồn thiện thống nhất, thiết bị truyền dẫn có dung lượng lớn, chất lượng cao với hệ thống báo hiệu hệ thống quản lý tổng đài đồng Các tổng đài điện tử số đường sắt đa số có cấu hình thấp, số tổng đài điện tử số khu vực Hà Nội, Vinh (DEFINITY- Mỹ) thay dự án “Hiện đại hoá TTTH Hà nội- Vinh”; tổng đài từ Nha trang đến Sài gịn nâng cấp cơng trình Cáp quang Nha trang- Sài gịn thuộc dự án “Hệ thống thơng tin tín hiệu ĐS thống đến năm 2000” Hiện nay, việc kết nối tổng đài điện tử số ĐS tổng đài Đsắt với tổng đài BĐiện hầu hết thông qua đường trung kế CO Để đại hoá tổng đài điện tử số phù hợp với yêu cầu lực hệ thống chuyển mạch tương lai cần thực nâng cấp thay số tổng đài điện tử số Phương án chuyển mạch đề xuất là: Thay tổng đài nhân công số tổng đài có cầu hình thấp đảm bảo: - Có khả cung cấp báo hiệu thuê bao tương tự số, báo hiệu liên kết   mạng: Báo hiệu R 2- MFC, báo hiệu số (R 7) - Cung cấp giao diện V 5.x - Có đầy đủ giao diện cho phép cung cấp khả năng: + Kết nối với thuê bao tương tự thuê bao số + Kết nối với luồng dung lượng lớn truyền dẫn cáp quang, cáp đồng trục, đồng thời cho phép kết nối thuê bao xa tất ga, trạm phạm vi phân phối quản lý + Kết nối mạng ATM cục bộ; kết nối tự động liên tổng đài qua trung kế 2Mbps (E1) kết nối qua trung kế E&M, trung kế CO; kết nối trạm vô tuyến sở; cung cấp đa dịch vụ băng hẹp băng rộng: Thoại (voice), liệu (data), hình ảnh (video)… + Cho phép thực quản trị tập trung mạng chuyển mạch: Quản lý cấu hình, quản lý định tuyến, quản lý liệu cước, quản lý lỗi Giao diện thiết bị/ người dùng mạnh, có khả cung cấp nhiều tính mở rộng + Có khả thay đổi cấu hình, mở rộng dung lượng cách linh hoạt mềm dẻo, phù hợp với kế hoạch đánh số ngành đường sắt Với phương án này, hệ thống khắc phục hạn chế tổng đài chuyển mạch nội tại, đáp ứng địi hỏi đa dạng thông 90 tin, phù hợp với xu phát triển dịch vụ viễn thông tương lai, tạo điều kiện thuận lợi để xây dựng mạng thơng tin đường sắt đại, thống có khả hịa nhập mạng viễn thơng Quốc gia, Qn đội Kết nối với mạng thông tin Bưu điện: Hiện tại, thỏa thuận hai ngành Đường sắt Bưu điện, tổng đài đường sắt kết nối với tổng đài bưu điện thông qua đường trung kế điều độ trực tiếp CO Phương thức kết nối hạn chế cho nhu cầu liên lạc thuê bao ngành Trong tương lai việc kết nối khơng cịn đáp ứng mà cần phải thực theo phương thức kết nối liên tổng đài luồng số E1 tốc độ 2Mbps, phương thức đánh số phù hợp với qui hoạch đánh số Bộ Bưu viễn thơng Tuy nhiên, việc tahy đổi hình thức kết nối phải đồng ý ngành, nên phương án kết nối với mạng thông tin Bưu điện dự án xác định: Trước mắt sử dụng phương thức kết nối tổng đài điện tử số trang bị Đường sắt với tổng đài điện tử số Bưu điện đường trung kế CO Khi ngành đường sắt Bưu điện có thỏa thuận cụ thể việc thay đổi hình thức kết nối tiến hành thực bổ xung phương thức kết nối luồng E1 Xây dựng mạch vòng bảo vệ (ring) Để đảm bảo cho thông tin liên lạc liên tục, an toàn hệ thống truyền dẫn cáp quang cần xây dựng mạch vòng bảo vệ (ring), có khả thực mạch vịng ring sau: - Kết nối ring qua mạng viễn thông quốc gia (VNPT): Khả thực mạng thơng tin ĐS hịa nhập thành thể thống với mạng viễn thông quốc gia Chủ trương lãnh đạo ngành ĐS VNPT quan tâm có xúc tiến bước đầu để thực - Kết nối ring qua mạng viễn thông Quân đội (Viettel): Hiện tổng đài Vinh, Đà nẵng, Sài gòn tiến hành kết nối với mạng quang Quân đội luồng E1, nhiên kết nối nhằm đáp ứng nhu cầu trước mắt Để đáp ứng yêu cầu kết nối ring dự án (dung lượng kết nối lớn, trang bị thiết bị mới) đoạn Vinh- Sài gòn tiến hành kết nối ring điểm Vinh, Đà nẵng, Sài gịn Trong đó, điểm Vinh Sài gòn thực dự án “Hiện đại hóa TTTH ĐS Hà nội- Vinh” “Cơng trình cáp quang Nha trang- Sài gịn” 91 Như vậy, nội dung kết nối ring qua mạng thông tin quân đội dự án thực kết nối từ trung tâm TTTH Đà nẵng đến Sở huy quân Đà nẵng thiết bị STM 1/4 - Kết nối mạch vịng cơng tác từ ruột quang Quân đội cấp cho đường sắt: Dự án đề xuất việc tạo mạch vòng tự phục hồi hướng bảo vệ theo phân đoạn Phương án nhằm bảo đảm an toàn cho đường cáp hệ thống nhằm khắc phục trở ngại bão, lũ quét nguyên nhân khác gây đứt, trôi đường cáp 4.2.5 Hệ thống thông tin chuyên dùng 4.2.5.1 Yêu cầu hệ thống thông tin chuyên dụng - Thông tin điều độ trung tâm với đối tượng điều độ truyền kênh số riêng biệt, trực tiếp mà không cần thủ tục xin phép ghép nối - Các dịch vụ thông tin chuyên dùng khác phục vụ cho chuyên ngành như: Vận tải, đầu máy toa xe, thơng tin tín hiệu, cầu đường thiết kế đảm bảo tính tiện lợi hiệu - Hệ thống phải có khả kết nối trực tiếp vào mạng truyền dẫn quang SDH thơng qua luồng số E1 - Có cấu trúc dự phịng an tồn 1+1, khả lưu giữ nội dung thông tin đàm thoại cũgn liệu liên quan đến an tồn chạy tàu, có khả tạo mạch vòng số tự vòng tránh - Thiết kế gọn nhẹ, kết cấu theo kiểu module, thuận lợi cho vận hành bảo dưỡng - Có khả kết nối với hệ thống thông tin chuyên dụng đầu tư đoạn tương lai tạo thành mạng thơng tin chun dụng thống tồn tuyến - Phần mềm điều khiển hoạt động, quản lý giám sát mạnh, cung cấp nhiều tiện ích, giao tiếp hỗ trợ người dùng tiếng Việt tiếng Anh phải chuyển giao hoàn toàn - Giá thành hệ thống hợp lý 4.2.5.2 Hệ thống thông tin điều độ chạy tàu Hệ thống thực chuyển mạch kỹ thuật số, có khả đáp ứng yêu cầu nêu trên, thiết kế sơ hệ thống bao gồm: - Tổng đài điều độ trung tâm: Đặt trung tâm trung tâm lớn Hà Nội, Đà nẵng gồm: 01 tổng đài điều độ số với 04 bàn điều độ + Hệ thống quản lý giám sát chuyển mạch + Hệ thống đồng hồ đồng phân phối thời gian thực 92 + Hệ thống ghi âm 24/24h + Hệ thống nguồn + Các bàn điều độ trung tâm - Các thiết bị đầu cuối thông tin chuyên dụng ga (ĐCCDG): Trang bị thiết bị đầu cuối ĐCCDG ghép nối dịch vụ thông tin chuyên dụng trực tiếp phục vụ chạy tàu (phân & máy điện thoại điều độ tàu, điện thoại ga, điện thoại đóng đường, điện thoại gác chắn đường ngang, gác cầu, gác hầm tuần đường) tất phòng trực ban ga tuyến 4.2.5.3 Điện thoại ga, điện thoại đóng đường, gác chắn đường ngang, gác cầu, gác hầm tuần đường Kết nối mạch thơng tin thoại ga, điện thoại đóng đường, gác chắn đường ngang, gác cầu, gác hầm tuần đường với thiết bị ĐCCDG nói phịng trực ban ga Tổng đài điều độ từ trung tâm điều độ thông qua đường truyền quang rẽ xuống ga kết nối đến ĐCCDG qua mạch cáp đồng; Thực truyền dẫn đóng đường khu gian ga cáp quang cáp đồng Mạch điện máy điện thoại đóng đường nối vào ngăn tương ứng ĐCCDG Mạch điện thoại gác đường ngang, gác cầu, hầm kết nối trực thông đến ĐCCDG qua đôi dây đồng sợi cáp đồng dọc tuyến Thông tin gác đường ngang thiết kế liên lạc theo nguyên tắc “chắn chủ”- gác chắn gần ga điều khiển chắn khác để giảm bớt trách nhiệm quản lý chắn khu gian cho trực ban ga, giảm bớt chi phí đầu tư Sử dụng đơi dây đồng sợi cáp đồng dọc tuyến nối từ thiết bị ĐCCDG phòng trực ban ga đến hộp thông thoại khu gian cho người tuần đường sử dụng để thơng báo tình trạng cố khu gian cho trực ban Ở khu gian có nhiều thiết bị khu gian (ví dụ ĐN), ghép chữ đinh hộp thơng thoại tuần đường với mạch gác cầu, hầm, đường ngang để dùng chung, số máy mắc chung không nhiều q máy 4.2.5.4 Thơng tin khách vận, hóa vận, đầu máy- toa xe, điện vụ, đơn vị quản lý bảo dưỡng cầu đường thông tin hành khác ga Lắp đặt kết nối dịch vụ thông tin với tổng đài chuyển mạch ĐS khu vực, thực quay số tự động, có khả cung cấp dịch vụ thoại, fax, dự liệu Các tổng đài chuyển mạch khu vực quản lý thuê bao loại theo khu vực quản lý Đường truyền tới thiết bị sử dụng mạng cáp đồng ga sợi cáp đồng dọc tuyến 93 4.2.5.5Hệ thống đồng phân phối thời gian thực: Hệ thống đồng hồ phân phối thời gian thực đòi hỏi thiết thực cho công tác điều độ vận hành vận tải đường sắt chạy tàu tốc độ cao, cần có chuẩn thống tồn ngành, giúp tránh sai sót xảy thực tác nghiệp có người điều khiển Hệ thống trang bị kèm theo hệ thống thông tin chuyên dùng Thiết kế sơ bộ: Đồng hồ chủ: Lắp đặt hệ thống chính- thơng tin chun dụng đặt trung tâm TTTH lớn, tạo chuỗi liệu quãng cách giây liệu mang xung chuẩn, xung ngày tháng… Dữ liệu truyền đường truyền cáp quang/ SDH để điều khiển đồng hồ phụ trực tiếp qua đồng hồ phụ khác Đồng hồ phụ: Lắp đặt bàn điều khiển hệ thống con- thông tin chuyên dụng đặt phòng trực ban ga phòng điều khiển trung tâm điều độ, tiếp nhận tín hiệu đồng hồ phân phối từ đồng hồ chủ Mặt đồng hồ phụ thiết kế hiển thị Led phát xạ đảm bảo độ sáng yêu cầu điều kiện phòng máy 4.2.6 Hệ thống giám sát, cảnh báo, đo tuyến Ngoài hệ thống quản lý giám sát mạng truyền dẫn, mạng chuyển mạch, mạng thông tin chuyên dùng, cần đầu tư hệ thống giám sát, đo lường cảnh báo tuyến Hệ thống thực chức cung cấp thông tin tình trạng tuyến cáp quang, nguồn điện mơi trường làm việc phòng đặt thiết bị… phục vụ công tác quản lý điều hành khai thác, thuận tiện việc tu bảo dưỡng, khắc phục nhanh cố, bao gồm: Hệ thống giám sát, đo lường đường truyền cáp quang hoạt động: Hệ thống đảm bảo việc giám sát đo lường liên tục 24/24 tuyến cáp quang, kịp thời phát hiện, phán đoán địa điểm trở ngại cảnh báo để kịp thời xử lý trở ngại, đảm bảo thông tin thông suốt Hệ thống giám sát khống chế tập trung mơi trường làm việc: có chức phát hiện, cảnh báo bảo vệ có cháy, thơng báo tình trạng nguồn 4.2.7 Hệ thống truyền số liệu: 4.2.7.1 Hệ thống truyền hình hội nghị VC (Video Conferencing) Thực tế nay, ngành Đường sắt thực lắp đặt cho điểm Hà nội, Đà nẵng, Sài gòn hệ thống truyền hình hội nghị Để phục vụ việc đạo sản xuất tồn ngành cách có hiệu nữa, tăng cường chất lượng, ý nghĩa hội nghị, giao ban từ xa, trang bị hệ thống truyền hình hội 94 nghị theo cơng nghệ Nó đảm bảo tín hiệu thoại hình ảnh với chất lượng cao, tin cậy Với phát triển mạnh mẽ công nghệ mạng máy tính, đặc biệt mạng Iternet, mà giao thức Internet IP (Internet Protocol) trở thành tiêu chuẩn phổ biến mạng máy tính nhờ ưu điểm độ tin cậy, khả đáp ứng yêu cầu khác tốc độ (có thể lên tới hàng Gbps), phân cấp quản lý dễ thực hiện, quản trị mạng ưu việt Do vậy, hầu hết hệ thống cung cấp dịch vụ qua mạgn ngày có xu hướng sử dụng cơng nghệ truyền đưa qua mạng dựa vào giao thức IP mạng thông minh IN, điện thoại qua Internet voice IP Do hệ thống hội nghị truyền hình tương lai đề xuất xây dựng theo mơ hình truyền hình hội nghị qua mạng nhờ giao thức IP, tốc độ đề xuất là: 1920Kbps Thiết kế sơ bộ: Căn theo số liệu nhu cầu vận tải công tác điều hành vận tải, điểm sau cần lắp đặt hệ thống truyền hình hội nghị để kết nối truyền hình hội nghị với Hà nội: Lắp đặt trung tâm TTTH: Đồng hới, Huế, Đà nẵng, Diêu trì kết nối với MCU Hà nội để tạo thành hệ thống truyền hình hội nghị đa điểm, tốc độ 1920Kbps 4.2.7.2 Mạng quản lý đặt chỗ, bán vé thông tin tàu hàng: Hiện đoạn từ Vinh đến Sài gòn trang bị hệ thống bán vé máy tính ga: Vinh, Đồng hới, Huế, Đà nẵng, Diêu trì, Nha trang, Sài gòn, điểm bán vé kết nối qua kênh thuê bao ngành Bưu điện Đoạn từ Nha trang đến Sài gòn đại hóa cơng trình cáp quang Nha trang- Sài gòn Do vậy, đề xuất vấn đề dự trữ kênh, cung cấp giao diện kết nối đường truyền quang cho mạng máy tính bán vé tự động, thơng tin tàu hàng mạng máy tính LAN/WAN ga khác ga lẻ toàn tuyến 95 KẾT LUẬN I Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn “Mạng thông tin đường sắt giải pháp nâng cao lực thông tin đường sắt” hoàn thành Luận văn thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu tổng quan tồn hệ thống viễn thơng đường sắt sử dụng - Nghiên cứu chi tiết thiết bị viễn thông sử dụng cho hệ thống truyền dẫn chuyển mạch ngành đường sắt ngành - Đề xuất phương án kỹ thuật để nâng cao lực thông tin đường sắt Luận văn nghiên cứu dựa sở lý luận thực tiễn mạng viễn thơng nói chung hệ thống thơng tin đường sắt nói riêng Kết nghiên cứu luận văn phân tích khẳng định giải pháp xây dựng hệ thống viễn thông đường sắt cụ thể dựa tài nguyên có ngành Các giải pháp cho hệ thống truyền dẫn chuyển mạch hồn tồn có khả triển khai thực tế để đáp ứng nhu cầu phát triển ngành Đường sắt Việt Nam II.Kiến nghị Trong khuôn khổ luận văn, đưa lý luận giải pháp để khắc phục hệ thống.Tuy nhiên để thực giải pháp cần phải xem xét kỹ lưỡng thêm số vấn đề sau: Hệ thống viễn thông đường sắt nhà thầu khác giới triển khai dự án “Hiện đại hố thơng tin tín hiệu Đường sắt” theo tuyến như: Alcatel & Slitec triển khai tuyến Hà Nội - Vinh, Viện khảo sát thiết kế Đường sắt Trung Quốc triển khai tuyến Vinh - Nha Trang ba tuyến phía bắc bao gồm khu đầu mối, tuyến Nha Trang - Sài Gòn triển khai nhà thầu liên doanh với nhiều chủng loại thiết bị khác Do việc khai thác quản lý trực tiếp thiết bị thông tin tín hiệu tuyến phức tạp khó khăn cho vấn đề đồng Vì hướng nghiên cứu mà luận văn kiến nghị cần phải xây dựng qui chuẩn riêng cho thiết bị dự định đầu tư lắp đặt mạng viễn thơng đường sắt đồng thời cần có xây dựng chiến lược phát triển hệ thống thiết bị phục vụ cho ngành tầm vĩ mô để đảm bảo phát triển hệ thống thông tin đường sắt đại phát triển bền vững phù hợp với phát triển giới 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cơng ty Thơng tin tín hiệu Đường sắt Hà nội (1995), Vi ba số, tr 1-84 Lucent Technologies, Tài liệu hướng dẫn lắp đặt quản lý hệ thống tổng đài Definity, tr 104-119 R.Boisgontier(2005), Hệ thống tổng đài chuyên dụng, tr.1-105 Tổng cục bưu điện(1999), Qui phạm xây dựng cơng trình thơng tin cáp quang, tr 9-37 Hà Huy Trúc(2005), Qui trình quản lý vận hành tổng đài Mattra 6550, tr 1-20 Tiếng Anh Alcatel and Alstom(2001), Modernization of railway signalling and telecommunications Hanoi-Vinh, part I,II,III RAD communication (2002) MP 2100 and DXC equipment catalog, part CD Shanghai telecommunication equipments factory(1972), Intruction manual for 12-Channel open wire carrier telephone system, pp 1-73 ... việc nghiên cứu “Hệ thống thông tin Đường sắt giải pháp nâng cao lực thông tin? ?? trở thành nội dung quan trọng cho chiến lược “Hiện đại hoá thơng tin tín hiệu đường sắt Việt Nam? ?? Hệ thống thông tin. .. tin nghiên cứu luận văn dựa sở tổng hợp công nghệ tiên tiến triển khai rộng rãi ngành đường sắt 10 quốc gia phát triển giới, nhằm đưa giải pháp tối ưu cho hệ thống thông tin đường sắt Việt Nam. .. chương nghiên cứu chi tiết giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin đường sắt Việt Nam, vận hành khai thác quản lý hệ thống giải pháp tổng thể xây dựng trung tâm điều hành thông tin Sau thời gian nghiên