Nhìn tổng quát chúng ta có thể chia mạng truyền dẫn thông tin quang quốc gia thành ba cấp: cấp đường trục, cấp miền/khu vực, cấp nội tỉnh. Cấp đường trục liên kết với cấp miền/khu vực thông qua ba trung tâm viễn thông khu vực là trung tâm I - Hà Nội, trung tâm II - Sài Gòn, trung tâm III - Đà Nẵng; cấp
miền/khu vực liên kết với cấp nội tỉnh thông qua các trung tâm/trạm viễn thông liên tỉnh.
• Cấp đường trục có hai mạng truyền dẫn hoạt động song song do hai trung tâm viễn thông khu vực I và II luân phiên quản lý: (i) mạng 2,5G SDH sử
dụng các thiết bị TN-16X và TN-1X của Nortel với dung lượng tối đa (có bảo vệ) là 8 STM1 trên 1 Ring; (ii) mạng 40G DWDM sử dụng các thiết bị WDM (Amp, WT, Regen) và SDH (DXC-140, OM-4200, TN-4T) của Nortel với 4 bước sóng loại 10G.
• Cấp miền/khu vực do ba trung tâm viễn thông khu vực I, II, III quản lý
độc lập ba khu vực tương ứng là Bắc, Nam, Trung.
Khu vực phía Bắc đã xây dựng được 3Ring 622M SDH, 5 Ring 2.5G SDH, 7 Ring 10G SDH phủ toàn bộ các tỉnh thành của khu vực phía bắc, sử
dụng các thiết bị FLW 4560, FLX-2500A, FLX-600A, FLX-150/600 của Fujitsu. Các Ring này phục vụ xen/rẽ lưu lượng giữa các nút mạng trong cùng Ring và tập trung lưu lượng về Hà Nội.
• Cấp nội tỉnh do các Bưu điện tỉnh tự quản lý phục vụ truyền dẫn nội tỉnh và tập trung lưu lượng liên tỉnh về các trạm viễn thông liên tỉnh để kết nối lên mạng cấp miền/khu vực.
Riêng tại ba tỉnh/thành phố lớn là Hà Nội, Sài gòn, Đà Nằng có các mạng trung kế phục vụ kết nối giữa các khách hàng lớn với mạng viễn thông quốc gia. Tại Hà Nội có một Ring trung kế 10G SDH Alcatel và các trung kế điểm-điểm 2,5G SDH và 622M SDH để kết nối với các đơn vị VTI, VDC, GPC, VMS, Viettel, SaigonPostel, CP16, Bưu điện thành phố Hà Nội ...
+ Các mạng trung kế tại Hà nội :
– Ring 2,5Gbit/s C2: sử dụng thiết bị Nortel (TN-16X), Ring C2 gồm 3
điểm là: TE, AXE, VTI dùng để kết cuối thông tin đi các tỉnh, quốc tế, làm trung kế giữa VTN các đơn vị thuê kênh khác.
– Ring Metro Alcatel 10Gbit/s: sử dụng thiết bị Alcatel gồm thiết bị
ty viễn thông VTN, VTI, VDC, VNF, VMS, BĐ Hà nội. Vòng Ring nối các thiết bị 1670 nối với nhau sử dụng phương thức bảo vệ SNCP.
+ Tuyến HNI-BNH-BGG-LSN-CBG:
a.Hiện trạng
Hiện nay, trên tuyến viễn thông HNI-LSN-CBG sử dụng đồng thời hai phương thức thông tin cáp quang và viba như sau:
Hệ thống cáp quang gồm:
- Ring CSC phía Bắc 2,5 Gb/s HNI-BNH-BGG-LSN với kiểu bảo vệ MS- SPRING, sử dụng 04 kênh VC-4 cho BNH, BGG, LSN. Đoạn cáp HNI-BNH hiện tại đang sử dụng sợi 35,36 ODF-CSC nhảy 7,9 ODF-TNN nhảy 7,8 ĐAH nhảy 45,46 ĐGG nhảy 19,20 BNH và cáp dự phòng là 1->18 đi thẳng BNH không qua ĐAH. Đoạn BNH-BGG, BGG-LSN sử dụng cáp của VTN thẳng.
- Các nhóm VC4 sử dụng: VC4 # 1,2,6: HNI - LSN, VC4 # 3,4,6: HNI - BNH, VC4 # 7: HNI - BGG, VC4 # 8: BNH - BGG – LSN.
- Ring 622Mb/s HNI-BNH-LSN: đây là Ring sử dụng thiết bị Fujitsu 622 với phương thức bảo vệ SNCP. Với Ring này thì hai tỉnh CBG, BKN đã được bảo vệ, không cần phải dự phòng bằng viba.
- Ring HUAWEI 10Gbit/s. Mạng này gồm các trạm sau:
HÀ NỘI - BẮC GIANG - LẠNG SƠN- TIÊN YÊN - QUẢNG NINH - HẢI DƯƠNG
Sử dụng các thiết bị LH1600G và thiết bị OSN3500 với phương thức bảo vệ MSP-Ring. Đây là mạng sử dụng công nghệ DWDM, hiện thời dung lượng của mạng gồm 1 bước sóng 10Gb/s, ta có thể mở rộng ra thêm nhiều bước sóng nữa. Hiện tại ta mới chuyển liên lạc HDG và LSN từ Ring 3B sang.
- Tuyến cáp quang NT KLA- CĐG-VVI với phương thức bảo vệ MSP trên từng đoạn KLA-CĐG và CĐG-VVI
Hệ thống Viba ATFH cấu hình 2+1 đoạn HNI-VVI: (Hiện tại hệ thống này dùng để dự phòng)
b. Số lượng kênh luồng hiện tại
- HNI-BNH: hiện có 101 E1 trên Ring CSC và Ring 622; 03 STM1. - HNI-BGG : Hiện có 77 E1 trên Ring CSC, 02 34Mbps.
- HNI-LSN : Hiện có 68 E1 trên Ring CSC,01E3 cho VDC, 16 STM1 - HNI-CBG : Hiện có 50 E1
- BNH-BGG : Hiện có 36 E1 trên Ring CSC , 02 STM1 - BNH-LSN : Hiện có 17 E1 trên Ring BGG-LSN - HNI-HLG : Hiện có 01 E1 (VMS-HLG)
+ Tuyến HNI-HDG-HPG-QNH.
Đây là tuyến có lưu lượng thông tin rất lớn, gồm các trạm thuộc các Ring sau: Trạm HPG thuộc Ring 2,5 HNI-NĐH-HPG:
Thông tin hiện tại như sau:
HNI-HPG: 05 STM1: 02 TĐI, 03 NGN
HNI-NĐH: 101 E1, 04 STM1 (02: NGN, 01 VDC, 01 ADSL) Trạm HPG thuộc Ring 10G HNI-NDH-HPG:
02STM1 81E1
+ Tuyến HNI-HTY-HBH-SLA-LCU
Tuyến này có địa hình phức tạp trải rộng, gồm hai hệ thống cáp quang và viba hoạt động song song.
Hệ thống viba gồm hai hệ thống
- Hệ thống viba SIE 140 QLM-SLA1 có OPI và OPII mỗi OP có 4 kênh 34Mbit/s hiện tại đang có 02 kênh 34Mbit/s được sử dụng cho SLA và ĐBN chia
đều cho hai OPI và OPII.
- Hệ thống Viba SLA1 - ĐBN Sử dụng thiết bị CTR, SAT, gồm 03kênh N1, N2, X <kênh 34Mbit/s> hiện tại có một kênh X cho ĐBN đang được sử
dụng.
- Sử dụng thiết bị Fujitsu 622 Cho vòng Ring tròn với 4 trạm: HNI, HBH, HTY, QLM bao gồm: Đoạn HNI-HBH sử dụng cáp của Quân đội, đoạn HNI- HĐG sử dụng cáp Sie20 sợi, HĐG-QLM đi như sau từ HĐG-HBH sau đó từ
HBH tới QLM bằng cáp nội tỉnh.
- Tuyến cáp quang Fujitsu 622 VTRI-PYN-SLA-MLA-ĐBN. VTRI-PYN sử dụng cáp của ETC & Viettel, đoạn YBI-VTRI, YBI-PYN là cáp VTN, PYN- SLA sử dụng cáp ETC&cáp nội tỉnh, bảo vệ theo hai hướng khác nhau, SLA- MLA: sử dụng cáp NT & cáp ETC.
- Trạm HNI-HTY-HBH thuộc Ring 10G
+ Tuyến HNI -TNN-BCN
- HNI-TNN sử dụng thiết bị 2,5Gb/s Fujitsu 2500A trên vòng Ring tròn. Gồm các vòng Ring sau: HNI-VYN-VTRI-TQG-TNN
HNI-VTRI-YBI-TQG-TNN
- Sử dụng thiết bị DM1000 đoạn TNN-BCN có dự phòng cáp quang trên thiết bị Fujitsu622 khi Viba có sự cố (DM7G dùng cho TNN-NNN;
- DM7G dùng cho NNN-ATG.
- Ring 10G Fujitsu
+ Tuyến HOÀNG LIÊN SƠN
Gồm các hệ thống cáp quang Fujitsu 2.5G, 622M và hệ thống viba ATFH HNI- YBI, TQG-HGG
- HNI-VYN-VTRI-TQG-TNN chạy Ring tròn 2,5Gb/s Fujitsu hoạt động theo kiểu MSP-Ring
- HNI-VTRI-YBI-TQG-TNN chạy Ring tròn 2,5Gb/s Fujitsu hoạt động theo kiểu MSP-Ring
- HNI-YBI: Sử dụng thiết bị ATFH 34Mb/s gồm: Kênh N1; N2: Đoạn HNI-YBI dùng dự phòng HNI-YBI khi cáp quang có sự cố, đồng thời dùng cho LCI.
- TQG-HGG: đã được bảo vệ bằng cáp quang, một hướng theo HGG- BLC-CBG, một hướng theo HGG-TQG.
- Ring Fujitsu 4560
+ Tuyến viba 140Mb/s Bắc-Nam.
- Sử dụng thiết bị Siemens 140Mb/s: Đoạn HNI-ĐNG.
- Sử dụng thiết bị ATFH 140Mb/s: Đoạn ĐNG-HCM.
+ Mạng BACKBONE 2,5Gbit/s HNI-ĐNG-HCM.
Sử dụng thiết bị Nortel (TN-16X) gồm 4 vòng Ring:
- Ring 1: Hà Nội – Hà Tĩnh.
- Ring 2: Hà Tĩnh – Đà Nẵng.
- Ring 3: Đà Nẵng - Quảng Nam.
- Ring 4: Quảng Nam – TP HCM.
Đây là mạng đường trục để kết cuối thông tin các tỉnh từ Bắc tới Nam, với cấu hình bảo vệ MSP-Ring hai sợi (theo đường quốc lộ 1 và theo đường 500KV). Đây là mạng đường trục Bắc Nam quan trọng lưu lượng thông tin rất lớn.
Ring 1
Ring này gồm các nút sau : HNI-PLY-NBH-THA-VIH-HTH-VIHRegen- TinhGiaRegen-NBHRegen.
- Về thiết bị:
Mạng BACKBONE 2,5Gbit/s sử dụng thiết bị Nortel (TN-16X).
- Vềđường cáp hiện như sau:
Đoạn HNI-PLY sử dụng sợi 1,2 Maconi
Đoạn PLY-NBH sử dụng cáp Mac PLY-NĐH-NBH
Đoạn HNI-NBHRegen sử dụng cáp CSC
Đoạn NBHRegen – TinhGiaRegen sử dụng cáp CSC
Đoạn sử dụng cáp Mac sợi 7,8
+ Mạng BACKBONE 40Gbit/s HNI-ĐNG-HCM.
Tuyến cáp quang đường trục 40 Gbit/s Hà nội - TP HCM là một hệ thống thông tin quang ghép kênh theo bước sóng được đưa vào sử dụng ngày 30-08- 2007. Tuyến truyền dẫn này đi theo hai hướng : dọc quốc lộ 1A và trên đường dây điện 500 KV, cáp quang trên tuyến là cáp quang đơn mode theo khuyến nghị
G.652. Đây là tuyến có cấu hình mạng Ring được giám sát, quản lý, điều khiển với năm vòng Ring con như hình vẽ. - Ring 1: Hà Nội - Vinh. - Ring 2: Vinh - Đà Nẵng. - Ring 3: Đà Nẵng - Quy Nhơn. - Ring 4: Quy Nhơn - TP HCM. - Ring 5: TP HCM - CTO.
Trong đó, nửa vòng Ring trên đường cáp quang theo tuyến đường dây
điện lực chủ yếu làm đường dự phòng bảo vệ cho lưu lượng thông tin trên đường quốc lộ 1A. Khác với các hệ thống truyền dẫn trước đây (các Ring của mạng kết nối với nhau bằng tín hiệu điện), mạng DWDM của VTN liên kết các Ring bằng tín hiệu quang. Các nút liên giữa các Ring trên mạng là : Vinh, Đà Nẵng, Quy Nhơn.
Mạng đường trục của VTN có dung lượng 40Gbit/s : Thực hiện ghép 4bước sóng (Sử dụng băng C) , mỗi bước sóng có dung lượng 10 Gbit/s. Nhưng hệ thống cho phép ghép tối đa 32 bước sóng.
Ta xét cụ thể Ring 1 : Hà Nội - Vinh :
Hệ thống của chúng ta là hệ thống thông tin 2 chiều nhưng không trên cùng một sợi quang, có nghĩa là chúng ta sử dụng 2 sợi quang để truyền tín hiệu, một cho chiều đi và một cho chiều về, bước sóng tín hiệu sợi đi cũng như sợi về, nhưng kênh nghiệp vụ trên 2 đường là khác nhau: Đối với chiều xuất phát (ở Hà nội) sử dụng kênh nghiệp vụ có bước sóng là 1510 nm (OSC 1), còn chiều ngược lại kênh nghiệp vụ có bước sóng là 1615 nm (OSC 2).
Tín hiệu được truyền đi theo một đường vòng đểđề phòng trường hợp xấu xảy ra như đứt cáp quang. Trên tuyến có sử dụng nhiều trạm lặp, tại các trạm lặp này tín hiệu sẽ được khuếch đại lên nhờ bộ khuếch đại EDFA. Ví dụ như từ Hà Nội tới Ninh Bình (96 km) chúng ta có một trạm khuếch đại, rồi từ Ninh Bình tới Thanh Hoá (63 km) chúng ta lại có bộ khuếch đại tiếp theo và lần lượt cho tới Vinh. Hướng Nam Định chúng ta đều có các trạm lặp. Những trạm này được xây dựng trên cơ sở thực tế của từng khu vực và dựa vào đường quang (độ suy hao công suất của tín hiệu) mà tín hiệu truyền.
Mỗi luồng thông tin SDH – 10 Gbit/s sẽ được chuyển đổi thành một tín hiệu quang tương ứng với một bước sóng, sau đó được khuếch đại với công suất
đủ lớn để truyền đi.
Ta xét cụ thể đường đi của tín hiệu trong mạng DWDM. Các luồng tín hiệu 2Mbit/s được ghép thành luồng tín hiệu STM-4 qua thiết bị TN-4T, tiếp đó
tín hiệu sẽ được ghép lên tốc độ 2,5 Gbit/s qua OM 4200 ( Ghép tối đa 4xSTM- 4). Các luồng tín hiệu 10 Gbit/s được nối chéo qua bộ nối chéo số DXC. Các tín hiệu qua DXC đều có chung một bước sóng là 1310 nm, sau khi qua bộ chuyển
đổi bước sóng LH RPT (LH RPT có chức năng như bộ chuyển đổi bước sóng WT), tín hiệu được biến đổi thành các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng mang dung lượng 10Gbit/s. Các bước sóng khác nhau này sẽ được ghép thành luồng tín hiệu tổng qua bộ ghép/tách kênh quang OMUX/ODEMUX. Cuối cùng tín hiệu tổng này được khuếch đại với công suất đủ lớn bởi bộ khuếch đại EDFA và truyền đi theo hai hướng : Quốc lộ 1A và hướng 500kV.
4. Thuật toán tính dung lượng
Để tính dung lượng hiện có tại các nút mạng, ta sẽ tính dung lượng của nút đó tại các Ring, sau đó lấy tổng dung lượng của các kết quả trên. Như vậy, bài toán tính toán dung lượng của mạng lưới sẽ được quy về bài toán tính toán dung lượng của Các Ring. Để có thể mởđược kênh từ nút nguồn đến nút đích thì cần thiết phải đảm bảo đủ 2 điều kiện: đủ kênh truyền dẫn, và đủ giao diện đầu cuối (trib). Do đó, bài toán sẽđược chia thành 2 thuật toán:
• Thuật toán tính số kênh còn trống
• Thuật toán tính số trib còn trống.
4.1. Định nghĩa một số thuật ngữ như sau
• Cấp độ: Thùng ghép kênh cao nhất là cấp 1(HNI-2500-01), các thùng kết nối trực tiếp kết nối với Thùng cấp 1 là cấp 2(HNI7, VTN-150-01…) , và các thùng kết nối trực tiếp với các thùng cấp 2 có cấp độ
3(DOICONOC150-01).
• ID: Mỗi thùng được gán một ID duy nhất tính theo chiều kim đồng hồ: ID_HNI2500A-01=1, ID_HDG-2500A=2…,ID_BNH-2500A=7
• Chuỗi liên kết Ring (Tham số này là một thuộc tính trong phần mô tả
4.2. Các tham số cần để tính dung lượng:
• Thùng ghép kênh cấp 1(HNI-2500A-01):
- Tổng số kênh VC4 theo hướng G1 và G2.
- Số Cổng STM1 hiện có tại các thùng TR(G3 có 4 port STM1, G4 có 3…) • Thùng cấp 2: - Tổng số kênh VC4 nối lên thùng cấp 1. - Số cổng STM1, 34M, 2M • Thùng cấp 3: - Số port 2M, 34M 4.3. Thuật toán
4.3.1. Thuật toán tính dung lượng giữa các thùng cấp 1
Các dữ liệu nhận được từ cơ sở dữ liệu:
• Channel_Num=Số kênh theo hướng G1=Số Kênh theo hướng G2=8.
Từ tên thùng HNI2500A-01, thuộc một loại thiết bị đã được định nghĩa trước, với các thuộc tính đã xác định(ởđây thuộc tính channel_num được định nghĩa là 8.
• Số kênh đã sử dụng theo hướng 1, và 2 theo các đoạn:
Khi nhập liệu về một luồng STM1 NGN-HNI-QNH chúng ta xác định được các thông tin như sau: G3-2/HNI-2500A-01ÅG1-2ÆG4/HGI-600A-NT. Như vậy sẽ
xác định được kênh VC4 thứ 2 theo hướng G1 của HNI-2500A-01 đã được sử
dụng, và theo các thuộc tính đã được định nghĩa về Ring này thì nó sẽ through qua trạm HDG-2500, và kênh VC4 thứ 2 của thùng HGI-2500A đã được sử
dụng.
• Chuỗi liên kết các phần tử trong Ring:
Thuộc tính này cho biết các NE trong Ring liên kết với nhau như thế nào (hướng liên kết).
ID=ID+1 Channel_Num_G1(ID)=8 Channel_num_G2(ID)=8 i=i+1 Chanel_Num_G1-=Channel_Num_G1-Channel_G1_Used(ID=m&ID=m+i) Chanel_Num_G2-=Channel_Num_G1-Channel_G2_Used(ID=m&ID=m+i) i=Num_NE-1? No ID=0 i=0 Yes ID=Num_NE? No
Xác định được cho tất cả các phần tử trong Ring 2 tham số: -Chanel_Num_G1: Số kê còn lại theo hướng G1 -Chanel_Num_G2: Số kê còn lại theo hướng G2 Num_VC4(m,n)=0
Yes
G1_VC4_No(ID=m)=G2_VC4_No(ID=n) or G2_VC4_No(ID=m)=G1_VC4_No(ID=n) =G1_VC4_No(ID=m+i)=G2_VC4_No(ID=m+i) with m<i<n or m<i<Num_NE?
Begin
Yes
End. Num_VC4(m,n)+=1 No
Giải thích:
• Đánh ID cho thiết bị cấp 1, bắt đầu từ HNI
• Nhập vào số kênh VC4 theo mỗi hướng tham chiếu
• Giả sử trong Ring có 8 NE, ta cần tính số VC4 Trail từ phần tử có ID=2
đến phần tử có ID=6
• Tính số kênh trống theo hướng tham chiếu thứ 1 của phần tử có ID=2, và số kênh trống theo hướng tham chiếu 2 của phần tử có ID=6.
• Xét xem có bao nhiêu kênh trống như nhau theo 2 hướng này của hai phần tử
• Nếu có, xét tiếp 2 hướng còn lại của các phần tử có ID=3,4,5. Nếu có thì sẽ có được kênh trống từ 2 NE.