Hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam hiện tại sẽ là cơ sở để chọn lựa giải pháp ứng dụng công nghệ IP trên quang vào mạng đường trục đạt được mục đích, đúng theo xu thế phát triển, kết thừa được cơ sở hạ tầng mạng hiện có. Đây là bước cần thiết trước khi ứng dụng công nghệ IP trên quang vào mạng đường trục nói riêng và mạng viễn thông của VNPT nói chung.
3.1.1 Hạ tầng mạng viễn thông đƣờng trục hiện tại. [5,10,12]
Về tổng thể, mạng VTN hiện tại bao gồm 17 vòng ring OPTera Connect DX 2.5G SNCP được kết nối với nhau thông qua 5 vòng ring trục chính OPTera Long Haul 2.5G DWDM. Các điểm nút Connect DX theo kiểu dạng back-to-back giữa các vòng ring DWDM. Tại mỗi đầu cuối và mỗi nút OADM, OM4200, OM4150 và TN-4T tương ứng với một cung kết nối Connect DX. Hệ thống OPTera LH thuộc hệ nền DWDM được trang bị các bộ khuếch đại quang OPTera Long Haul 1600G. Bộ OPTera Long Haul 1600G DWDM là bộ khuếch đại hai hướng có thể khuếch đại tối đa 40 tín hiệu quang DWDM trên cùng một sợi quang. Ngoài ra trong hệ thống OPTera LH 1600G còn có rất nhiều các bộ nối ghép/tách kênh quang DWDM. Mỗi bộ OPTera Connect DX được cấu hình như là bộ đấu nối chéo (cross connect) tốc độ thấp 2.5G (LSX) và được thiết kế để truyền tải 4 tín hiệu kết nối mạng nhánh đã được bảo vệ (SNCP)tới nút lân cận (trừ vòng ring HCM - Can Tho – HCM đã có một vòng ring có SNCP). Đồng thời, còn có hai vòng ring SNCP để dự phòng cho việc mở rộng mạng trong tương lại.
Ngoài ra, còn có dự án mở rộng hệ thống mạng VTN 20G DWDM/SDH để bổ sung thêm 2 hay nhiều kênh vào trong từng vòng ring hiện có. Như vậy, cần bổ sung 3 bộ OPTera LH Regenerator Bays mới, được lắp đặt tại 3 điểm Vinh, Đà Nẵng và Quy Nhơn. Đồng thời, tại điểm Cần Thơ OADM sẽ được nâng cấp lên mức mạng cuối (Terminal).
Hiện nay mạng truyền dẫn đường trục bao gồm hai hệ thống :
- Hệ thống mạng quang theo công nghệ ghép kênh của bước sóng mật độ cao DWDM Bắc - Nam với luồng 20 Gb/s, bắt đầu khai thác tháng 9/2003.
- Hệ thống sử dụng công nghệ SDH 2,5Gb/s khai thác từ năm 1995, được xây dựng theo cấu hình vòng ring dọc theo tuyến cáp quang quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh và đường điện 500 kV.
Hình 3.1 Mạng đường trục DWDM 2.5G LH hiện có của VTN
Hình 3.3 Mạng đường trục SDH hiện có của VTN
Hệ thống SDH do được đưa vào khai thác sớm với băng thông 2,5 Gb/s nên đã sử dụng hết lưu lượng, còn hệ thống DWDM 20 Gb/s đang sử dụng 6/32 bước sóng. Trong đó, vòng ring quang được sử dụng chủ yếu, nhờ sử dụng công nghệ WDM các thiết bị chuyển mạch WDM cho phép triển khai kết nối kiểu mạng lưới logic (các bước sóng).
Cả hai hệ thống này đều lấy Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh là 3 nút mạng chính, đầu mối phân đi các tỉnh và kết nối với mạng viễn thông quốc tế qua cổng kết nối cáp quang biển, trạm vệ tinh.
Với sự bùng nổ của lưu lượng Internet và định hướng phát triển để đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng trong tương lai, Tổng Công ty VNPT bắt đầu triển khai mạng quang theo công nghệ IP/MPLS cho mặt phẳng 2 vào cuối năm 2007 với lưu lượng lên tới 80 Gb/s, nhờ sử dụng công nghệ ghép kênh với 8 bước sóng (8x10Gb/s) cho pha ban đầu, hệ thống này có khả năng mở rộng lên tối đa 320Gb/s khi ghép kênh với 32 bước sóng. Đây là mạng quang đường trục hứa hẹn sẽ đáp ứng hoàn toàn nhu cầu khách hàng trong thời cuộc đại công nghệ thông tin, khi Việt Nam đã gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO.
3.1.2 Hạ tầng mạng liên quan tới việc ứng dụng
3.1.2.1 Mạng truyền dẫn quang liên tỉnh
Cấp thấp hơn mạng đường trục là mạng truyền dẫn liên tỉnh. Mạng liên tỉnh chủ yếu sử dụng ở 2 nút mạng Bắc Nam, các tỉnh dọc theo đường trục sử dụng chúng như mạng trục. Công nghệ SDH chủ yếu sử dụng trong mạng liên tỉnh, theo cấu hình ring. Theo cấp độ, có 2 tốc độ STM-1 và STM-4 đang được sử dụng. Khi tiến tới mạng trục IP/MPLS (mặt phẳng 2) thì có cả tốc độ STM16, STM64 cũng được sử dụng (đang triển khai).
3.1.2.2 Mạng truyền dẫn quang nội hạt
Mạng này đang được mở rộng triển khai trong nội các tỉnh/thành phố. Trong 2 năm gần đây cáp sợi quang đã được triển khai rộng khắp cả nước (64/64 tỉnh thành đã có cáp quang). Mạng vòng ring với 2 tốc độ STM-1, STM-4 được áp dụng chủ yếu, riêng các tỉnh thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng trong mạng tới tốc độ STM-16.
3.1.2.3 Các cổng quang kết nối quốc tế
Việt nam đang có nhiều tuyến quang kết nối đi quốc tế, các cổng này chủ yếu kết nối với các tuyến cáp quang biển đặt tại Đà Nẵng và Vũng Tàu.
- Tuyến cáp quang biển SMW3 (công nghệ SDH) từ Việt Nam đi Hồng Công, có dung lượng 80Gb/s được đưa vào khai thác từ tháng 9-1999, kết nối VN với gần 40 nước Á - Âu và có hệ thống cập bờ tại Đài cáp quang biển quốc tế Đà Nẵng. - Tuyến TVH (Thái Lan - Việt Nam - Hồng Kông), sử dụng công ngệ PDH, có
dung lượng mỗi hướng 560Mb/s và có hệ thống cập bờ tại Vũng Tàu (khai thác từ tháng 11/1995), với tổng chiều dài là 3373km, kết nối với Thái Lan và Hồng Kông, có dung lượng 560Mps và kết nối tiếp đi hơn 30 hướng trên thế giới. - Tuyến CSC được đưa vào khai thác năm 2001, kết nối Trung Quốc, VN, Lào,
Thái Lan, Malaysia, Singapore với tốc độ hiện tại 2,5Gbs, khai thác vào tháng 6/2006. Tỷ lệ dung lượng khai thác trên CSC so với tổng dung lượng quốc tế đang khai thác của VNPT là 10% và đang được nâng cấp lên 10Gbs.
- Tuyến PnomPenh – Thành phố Hồ Chí Minh STM-1 (155Mb/s), thuộc tuyến cáp quang đất liền. Chủ yếu trao đổi thông tin giữa các quốc gia láng giềng Lào, Campuchia.
- Tuyến cáp quang treo của EVN Telecom, nối liền Việt Nam và Trung Quốc có dung lượng 5G. Đồng thời, EVN cũng đang xây dựng 2 tuyến cáp sang Trung Quốc đi qua Lào Cai và Hà Giang, đều chạy trên đường điện. Chỉ đến tháng 7, hoặc tháng 8/2007, hai tuyến này sẽ được hoàn thành. Bên cạnh đó, EVN cũng đầu tư dự án cáp biển cập bờ Liên Á (VN cập tại Vũng Tàu) tại Singapore, Hồng Kông, Philippin và Nhật Bản có dung lượng 5G, hoàn thành vào quý 4/2008.
Hiện tại, hai hệ thống TVH và SMW3 là huyết mạch chính kết nối mạng viễn thông của VN ra thế giới, truyền các tín hiệu thoại, fax, truyền số liệu và phần lớn dung lượng Internet của VN. Hiện nay, gần 90% dung lượng thông tin liên lạc với quốc tế đều đi qua hai hệ thống cáp này.
Ngoài ra, để đáp ứng cho tương lai, VNPT đang tính đến việc xây dựng cáp quang mới, ngoài tuyến AAG đi Mỹ đang triển khai (Dài 20.000 km - Dung lượng 1.92 Tbps), dự án xây dựng tuyến cáp 10 Gbps qua cửa khẩu Hữu nghị đi Trung Quốc với đối tác China Netcom cũng đang được xúc tiến. Hiện tại, VTI đang tiến hành đàm phán với đối tác này, dự kiến ký MOU trong tháng 6 năm nay. Tháng 8 năm nay, VTI cũng sẽ triển khai lắp đặt thiết bị và hoàn thành trong quý 4/2007.
Hình 3.4 : Tuyến cáp quang SMW3
3.1.2.4 Hạ tầng mạng NGN của VNPT
Trên con đường tất yếu của mạng viễn thông thế giới, mạng viễn thông Việt Nam cũng đã sớm có quyết định sáng suốt theo định hướng tiến dần sang mạng
NGN. Do Bộ Bưu chính viễn thông sớm nhận rõ được vai trò và khả năng của mạng NGN, thấy rõ vấn đề cần phải sớm chuyển sang mạng viễn thông NGN, với công nghệ chuyển mạch gói (được kết hợp giữa 3 mạng cơ sở hiện nay là viễn thông, truyền thông và Internet), có thể cung cấp nhiều dịch vụ linh hoạt, uyển chuyển như điện thoại, truyền số liệu, Internet, phát thanh, truyền hình, giải trí qua mạng, điều khiển từ xa.... Cho tới nay, mạng NGN của VNPT đã triển khai tới nhiều tỉnh/thành phố trong cả nước.
Hình 3.5 : Mô hình phân lớp mạng NGN.
3.1.2.4.1 Tổ chức mạng NGN hiện tại của VNPT
Trước hết, VNPT sẽ cung cấp mạng NGN cho những khu vực thành phố, vì nơi này cần cung cấp các dịch vụ băng rộng. Hiện VNPT đã triển khai xong mạng đường trục liên tỉnh sử dụng công nghệ IP vào đầu năm 2006, triển khai mạng nội hạt dựa trên công nghệ IP. Tuy nhiên, đối với những vùng chưa có nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng vẫn có thể duy trì các tổng đài cũ. Vì vậy, hệ thống mạng cũ (TDM) của VNPT vẫn phải sử dụng đến khoảng năm 2010 mới loại bỏ toàn bộ.
a. Nguyên tắc tổ chức 4 lớp chức năng.
Lớp ứng dụng và quản lý : tổ chức thành 1 cấp duy nhất cho toàn mạng nhằm bảo đảm cung cấp dịch vụ đến tận nhà thuê bao một cách thống nhất và đồng bộ. Số lượng nút ứng dụng và dịch vụ phụ thuộc vào lưu lượng dịch vụ của từng vùng lưu lượng cũng như số lượng và loại hình dịch vụ, được tổ chức phân tán theo dịch vụ
đảm bảo tính an toàn của hệ thống. Hai nút mạng chính đặt tại tại Trung tâm mạng NGN Hà nội và T.P Hồ Chí Minh.
Lớp điều khiển : tổ chức thành 1 cấp thay vì 4 cấp như hiện nay của mạng PSTN nhằm giảm tối đa cấp mạng và tận dụng năng lực xử lý cuộc gọi rất lớn của thiết bị điều khiển thế hệ mới. Lớp điều khiển có chức năng điều khiển lớp chuyển tải và lớp truy nhập cung cấp các dịch vụ mạng NGN gồm nhiều mô đun như mô đun điều khiển kết nối ATM, điều khiển định tuyến IP, điều khiển kết nối thoại, báo hiệu số 7... Số lượng nút điều khiển được tổ chức thành cặp (mặt phẳng A&B) được kết nối trực tiếp với 1 cặp nút chuyển mạch IP-MPLS đường trục.
Lớp chuyển tải : Lớp chuyển tải phải có khả năng chuyển tải cả hai loại lưu lượng gói được thành hai cấp: đường trục quốc gia và vùng thay vì 4 cấp như hiện nay.
• Cấp đường trục quốc gia : bao gồm các nút chuyển mạch lõi IP-MPLS và các tuyến truyền dẫn được tổ chức thành 2 mặt phẳng A&B kết nối chéo giữa các nút đường trục ở mức tối thiểu 2,5Gb/s. Mỗi vùng do một cặp tổng đài Core đảm trách việc chuyển lưu lượng giữa các vùng và đi quốc tế.
• Cấp vùng : bao gồm các nút chuyển mạch biên IP-MPLS, các bộ tập trung nội vùng bảo đảm việc chuyển mạch cuộc gọi trong nội vùng và sang các vùng khác. Các nút chuyển mạch này được đặt tại vị trí các tổng đài Host hay Tandem nội hạt hiện nay và kết nối trực tiếp với nhau theo dạng Ring qua các cổng quang của nút IP-MPLS. Các nút chuyển mạch nội vùng chỉ được kết nối với cặp nút Core của vùng đó trừ khi trong giai đoạn quá độ không trang bị đủ cặp tổng đài core. Các nút chuyển Mạch nội vùng này có tích hợp tính năng BRAS nhằm thực hiện chức năng điểm truy nhập PoP băng rộng cho các thuê bao xDSL.
Lớp truy nhập : gồm toàn bộ các nút truy nhập được tổ chức không phụ thuộc theo địa giới hành chính. Các nút truy nhập của các vùng lưu lượng chỉ được kết nối đến nút chuyển mạch đường trục của vùng đó qua các nút chuyển mạch nội vùng.
b. Hạ tầng kết nối giữa mạng NGN và mạng PSTN hiện có.
Hình 3.6 : Hạ tầng kết nối giữa mạng NGN và mạng PSTN của VNPT
3.1.2.4.2 Kết quả triển khai mạng NGN cho đến nay
“Hiện mạng đường trục IP của VTN đang cung cấp dịch vụ PSTN, VoIP và khám bệnh từ xa, MegaWan, ADSL, 1719, 1800, 1900... Trong thời gian tới, VNPT sẽ dần chuyển những dịch vụ trên mạng cũ sang mạng NGN. Cụ thể, VNPT sẽ chuyển dịch vụ 1717 do VDC đang quản lý chuyển sang sử dụng dịch vụ 1719 do VTN quản lý từ năm 2006. Ngoài ra, sẽ chuyển dịch vụ PayPhone do GPC cung cấp sang sử dụng PayPhone 1719. Với dịch vụ này, khách hàng không cần phải quay mã pin code mà gọi thẳng mã vùng và số thuê bao. Sắp tới, VNPT sẽ triển khai lắp các Cardphone cho 1719 tại các bệnh viện và trường học tại Hà Nội.
Đối với mạng di động, VNPT cũng sẽ chuyển sang mạng NGN từ năm 2006 đến năm 2008. Trước hết, VNPT sẽ ưu tiên chuyển mạng lõi của mạng di động sang mạng IP để phát huy phần ứng dụng điều khiển. Như vậy, sẽ tạo ra cơ sở hạ tầng để làm phần điều khiển ứng dụng NGN Mobile. Trước mắt, VNPT sẽ triển khai công nghệ EDGE để nâng tốc độ truy nhập của điện thoại di động lên trên 100 Kbps. Khi đưa công nghệ này vào khai thác, VNPT có thể cung cấp các dịch vụ như nghe nhạc, xem phim... trực tiếp trên điện thoại di động. Ông Trần Mạnh Hùng cho rằng,
hiện thị trường cho các dịch vụ của mạng NGN chưa nhiều và doanh thu của các dịch vụ này vẫn còn ít. Sở dĩ như vậy, vì các doanh nghiệp vẫn sử dụng máy điện thoại truyền thống, chưa có hệ thống điện thoại IP, mạng LAN hoàn chỉnh. Tuy nhiên, trong thời gian tới cùng với việc phát triển mạng NGN và cung cấp nhiều dịch vụ tiện ích trên mạng này sẽ thúc đẩy các doanh nghiệp chuyển đổi sang sử dụng các dịch vụ trên mạng IP này.”
[Nguồn : “Ứng dụng trên mạng NGN : Chi phí rẻ, dịch vụ đa dạng” của báo Bưu điện, tác giả TK].
Các nhiệm vụ đã đạt đƣợc :
- Đã lắp đặt và đưa vào khai thác mạng lõi gồm 3 thiết bị định tuyến (M160) tại ba trung tâm mạng Hà nội, Đà nẵng và TP. Hồ Chí Minh.
- Triển khai các 11 POP biên tại các tỉnh thành trong cả nước, gồm : Hà nội (HNI), Hải phòng (HPG), Hải dương (HDG), Quảng ninh (QNH), Đà nẵng (DNG), Huế (HUE), Khánh hoà (KHA), TP. Hồ Chí Minh (HCM), Vũng tàu (VTU), Cần thơ (CTO), Bình dương (BDG) và Đồng nai (DNI).
- Hoàn thành việc nâng cấp hệ thống truyền dẫn trục Bắc Nam lên 20 Gbit/s sử dụng công nghệ WDM.
3.1.2.5 Hạ tầng mạng chuyển mạch hiện tại
Mạng chuyển mạch viễn thông VNPT được chia theo thành 4 cấp : Trung tâm chuyển mạch quốc tế, Trung tâm chuyển mạch quốc gia, các Trung tâm chuyển tiếp và các Tổng đài nội hạt. Hệ thống chuyển mạch là các tổng đài điện tử hoạt động ở các cấp khác nhau cung cấp chủ yếu dịch vụ thoại truyền thống. Dịch vụ ISDN được cung cấp trên diện hẹp với số lượng thuê bao rất thấp.
Hình 3.7 : Cấu trúc phân cấp mạng chuyển mạch viễn thông Việt Nam hiện tại.
3.1.2.6 Hạ tầng và sự phát triển mạng Internet Việt Nam
3.1.2.6.1 Cấu trúc mạng Internet Việt Nam
Hiện nay, theo thống kê có 26 doanh nghiệp đã được cấp phép cung cấp dịch vụ Internet như VDC (VNPT), EVN, FPT, Viettel, netnam... với thị phần khác nhau. Tuy nhiên chỉ có 7 nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) chủ đạo cung cấp dịch vụ đó là VNPT (VDC), FPT, NetNam, Saigon Postel, Hanoi Telecomm, OCI và Viettel. Đặc biệt, công ty Điện toán và truyền số liệu VDC đang là nhà cung cấp quản lý tất cả các cổng Internet. Hiện nay có 3 cổng đi quốc tế từ Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh với tổng dung lượng đi quốc tế khoảng 1 Gb/s. Với xu thế phát triển kinh tế thị trường trong thời kỳ Việt nam hội nhập WTO thì số lượng ISP sẽ còn gia tăng. Hiện có hàng trăm nút truy nhập trực tiếp tại các tỉnh, thành phố và khu công nghiệp. Cho tới nay, 64/64 tỉnh thành đều có khả năng cung cấp dịch vụ Internet.
38% 24% 4% 14% 2% 4% 4% 10% VDC Viettel EVN FPT Netnam Hanoi Telecom SPT Khac
Hình 3.8 : Lược đồ thị phần Internet giữa các ISP tính đến 01/2007
Về cấu trúc ban đầu, mạng Internet được chia làm 3 vùng lưu lượng chính