− Sau khi xõy dựng xong sẽ kết nối hệ thống cỏp quang biển với hệ thống cỏp quang trờn đất liền thụng qua việc ghộp kờnh thiết bị kết nối giữa hai thiết bị mức 2,5 Gbps. Để đảm bảo khả năng phối hợp giữa hai tuyến một cỏch thống nhất, thỡ việc kết nối nờn thực hiện giữa thiết bị ghộp kờnh lớp WDM của tuyến cỏp quang biển với thiết bị OXC- DX lớp SDH của tuyến đƣờng trục trờn đất liền.
− Khi dung lƣợng qua nỳt DX đủ lớn, thỡ cú thể trang bị chuyển mạch OXC Core lớp quang để định tuyến luồng quang đảm bảo giảm tải cho thiết bị DXC Optera DX.
3.3.6 Cỏc phương ỏn tổ chức mạng chuyển mạch quang cho mạng VNPT
Mạng hiện tại của VNPT cũng đang đƣợc phỏt triển theo xu hƣớng chuyển sang mạng NGN. Mạng truyền tải của VNPT sẽ đƣợc phỏt triển dựa trờn nờn tảng cụng nghệ IP/MPLS. Cú thể núi mạng đƣờng trục NGN hiện nay của VNPT đó đƣợc xõy dựng và triển khai ỏp dụng cụng nghệ MPLS. Bƣớc tiếp phỏt triển trong những năm tiếp theo là mở rộng khả năng ỏp dụng cụng nghệ MPLS xuống mạng của cỏc bƣu điện tỉnh/ thành phố để cú thể triển khai dịch vụ mạng MPLS trờn phạm vi mạng toàn quốc.
Cỏc kiến trỳc mạng dựa trờn nhiều tham số, bao gồm loại hỡnh ứng dụng, kiểu giao thức, khoảng cỏch truyền, kiểu truy nhập, và topo mạng. Trong mụi trƣờng mạng vựng, vớ dụ topo điểm-điểm cú thể sử dụng để kết nối cỏc khu vực khỏch hàng, Topo Ring dựng để kết nối bờn trong mạng phục vụ tốt cho truy nhập khỏch hàng, topo Mesh kết nối cỏc trung tõm hoặc cỏc PoP với mạng đƣờng dài. Chớnh vỡ lý do đú, lớp quang phải cú khả năng hỗ trợ nhiều loại topo khỏc nhau để nõng cao năng lực truyền tải mạng.
Chuyển mạch quang đúng vai trũ rất lớn trong mạng truyền tải NGN. Chuyển mạch quang cũng cú cỏc phƣơng ỏn khỏc nhau trong mạng truyền tải NGN. Trong mạng đƣờng trục và mạng vựng/metro chuyển mạch quang cú thể triển khai theo cỏc phƣơng ỏn khỏc nhau, mỗi phƣơng ỏn đều cú những ƣu nhƣợc điểm riờng.
Cỏc phƣơng ỏn sử dụng chuyển mạnh quang dựa trờn 3 mụ hỡnh tổ chức chuyển mạch quang:
- Mụ hỡnh sử dụng cho chuyển mạch quang theo topo WDM điểm- điểm; - Mụ hỡnh sử dụng chuyển mạch quang theo topo ring WDM;
- Mụ hỡnh sử dụng chuyển mạch quang theo topo mesh.
3.3.6.1 Phương ỏn triển khai chuyển mạch quang theo topo WDM điểm- điểm
Phƣơng ỏn sử dụng chuyển mạch quang theo topo điểm - điểm đặc trƣng cho kờnh quang tốc độ cao. Hiện tại tốc độ là 20Gb/s và 40Gb/s. Kiến trỳc này cú độ tin cậy cao và khụi phục tớn hiệu cao. Trong mạng đƣờng dài, tớn hiệu cần phải đƣợc tỏi tạo mỗi lần khi chỳng đi qua một khoảng cỏch giới hạn. Khoảng cỏch giữa cỏc bộ tỏi tạo khoảng vài trăm km. Trong mạng vựng topo điểm -điểm khụng cần dựng cỏc bộ tỏi tạo tớn hiệu.
OADM OADM
Hỡnh 39. Phƣơng ỏn triển khai chuyển mạch quang theo topoWDM điểm- điểm Đối với cấu hỡnh đƣờng thẳng cú thể ỏp dụng trực tiếp cỏc kỹ thuật bảo vệ tuyến riờng/chia sẻ nờn khụng cần phõn tớch nhiều. Mặc dự đƣợc bảo vệ thỡ cấu hỡnh này tiềm tàng rất nhiều nguy cơ nhƣ đứt cả tuyến cỏp hay sự cố thiết bị nờn chỉ đƣợc sử dụng ở giai đoạn đầu thử nghiệm chƣa phỏt triển dung lƣợng mà khụng mấy khi đƣợc sử dụng trong cỏc mạng qui mụ lớn. Trong trƣờng hợp bất khả khỏng thỡ cỏch đề phũng hiệu quả nhất là chọn tuyến đƣờng đi cỏp thuận lợi hạn chế tối thiểu khả năng bị xõm phạm, cú chớnh sỏch bảo dƣỡng thƣờng xuyờn, và ỏp dụng kỹ thuật bảo vệ 1+1 hay 1:1.
Bảo vệ luồng quang 1+1 tƣơng tự nhƣ phƣơng thức bảo vệ 1+1 SDH. Phớa phỏt sử dụng bộ chia để chia cụng suất quang và phỏt trờn cả hai tuyến hoạt động và dự phũng; ở phớa thu sử dụng một chuyển mạch quang cú chức năng nhƣ một bộ lựa chọn và chuyển mạch lờn tuyến bảo vệ khi tuyến hoạt động tƣơng ứng cú sự cố.
3.3.6.2 Phương ỏn triển khai chuyển mạch quang theo topo ring WDM
Topo Ring là loại phổ biến nhất trong mạng trục và mạng vựng cú diện tớch từ 10 km đến vài trăm km. Một sợi ring quang cú thể chứa trong nú 4-8 kờnh bƣớc súng và thƣờng cú 3 đến 6 nỳt. Tốc độ khoảng 155Mbps đến 2.5Gbps.
Cấu hỡnh ring đƣợc phỏt triển với 1 hoặc nhiều hệ thống DWDM. Mỗi ring cú 1 trạm hub và một số bộ OADM xen/rẽ quang . Một Hub phục vụ việc kết hợp ring, quản lý luồng và thiết lập kết nối với cỏc mạng khỏc. Nỳt OADM phục vụ cho việc xen/rẽ một hoặc nhiều bƣớc súng bờn trong nỳt, những bƣớc súng cũn lại truyền qua trong suốt. Theo phƣơng phỏp này, kiến trỳc ring cho phộp cỏc nỳt trờn ring cung cấp truy nhập tới cỏc phần tử mạng giống nhƣ cỏc bộ định tuyến IP, chuyển mạch MPLS, hoặc cỏc loại dịch vụ bằng cỏch xen/rẽ kờnh trong miền quang.
Cỏc giải phỏp bảo vệ phục hồi mạng WDM topo ring Bảo vệ kờnh quang (bảo vệ tuyến)
-Giải phỏp vũng ring bảo vệ riờng kờnh quang (OCh-DPRING): Bảo vệ trong cấu hỡnh này đƣợc thực thi ở lớp kờnh quang sử dụng cỏc chuyển mạch quang để chuyển mạch lƣu lƣợng lờn sợi hoạt động hay bảo vệ tuỳ thuộc vào trạng thỏi của ring ở điều kiện bỡnh thƣờng hay sự cố mà khụng yờu cầu bỏo hiệu. Kiến trỳc bảo vệ này cú thể chống lại sự cố chặng đơn, sự cố đa chặng, hay sự cố tại nỳt trung gian trờn tuyến hoạt động. Nhƣng cú nhƣợc điểm chung là yờu cầu chi phớ đắt hơn so với cỏc giải phỏp khỏc.
- Giải phỏp vũng ring bảo vệ chia sẻ kờnh quang (OCh-SPRing): Ring này sử dụng hai sợi cho truyền thụng hai hƣớng giữa cỏc nỳt. Trong điều kiện bỡnh thƣờng, mỗi sợi hoạt động trờn một bƣớc súng khỏc nhau (1 thuận chiều kim đồng hồ và 2 ngƣợc chiều kim đồng hồ). Nếu một đoạn hay một nỳt bị sự cố thỡ cỏc nỳt kế cận sẽ định tuyến lại cỏc bƣớc súng cho đoạn cung bự đú. OCh-SPRing thƣờng đƣợc dựng để cung cấp bảo vệ quang cho cỏc ring SDH hai sợi. Việc định tuyến lƣu lƣợng liờn quan đƣợc thực hiện ở lớp điện bởi thiết bị SDH, cỏc kờnh quang chỉ tồn tại giữa cỏc nỳt kề nhau tƣơng đƣơng với cỏc đoạn vật lý nỳt-nỳt.
Bảo vệ đoạn ghộp kờnh quang
Giải phỏp vũng ring bảo vệ riờng đoạn ghộp kờnh quang (OMS-DPRing): OMS- DPRing cú thể ỏp dụng cho ring hai sợi hoặc bốn sợi cấp phỏt cỏc bƣớc súng khỏc nhau cho cỏc liờn kết nỳt–nỳt khỏc nhau. Bảo vệ đƣợc thực thi ở tầng đoạn ghộp kờnh quang nờn tất cả cỏc kờnh quang trờn cựng một chặng sẽ đƣợc bảo vệ đồng thời khi xuất hiện sự cố. Khi xem xột bảo vệ OMS giữa cỏc OADM trong một kiến trỳc ring yờu cầu phải sử dụng cỏc chuyển mạch kộp (dual-ended switching) hoặc cỏc chuyển mạch đơn cú hỗ trợ biến đổi bƣớc súng tại mỗi nỳt.
Giải phỏp vũng ring bảo vệ chia sẻ đoạn ghộp kờnh quang (OMS-SPRing): Kiến trỳc này cú thể ỏp dụng cho ring hai sợi hoặc bốn sợi. Cỏc liờn kết logic trực tiếp nỳt-nỳt cú thể đƣợc thiết lập sử dụng cỏc bƣớc súng khỏc nhau, cho phộp ta xõy dựng nờn cỏc lƣới logic kết nối mỗi nỳt tới nỳt khỏc trong ring.
Hỡnh 40. Phƣơng ỏn triển khai chuyển mạch quang theo topo ring WDM
3.3.6.3 Phương ỏn triển khai chuyển mạch quang theo topo mesh
Khỏc với cỏc topo trờn, Topo Mesh đem lại cho mạng độ linh động và khả năng sử dụng tốt băng thụng. Trong quỏ trỡnh mở rộng cỏc mạng, kiến trỳc ring và điểm-điểm vẫn sẽ đƣợc triển khai, nhƣng kiến trỳc Mesh sẽ là một kiểu topo đƣợc
OADM
OADM OADM
OADM OADM
ƣu tiờn triển khai trong tƣơng lai. Chuyển mạch quang nối chộo OXC topo mesh cú cấu hỡnh rất linh hoạt.
Trờn quan điểm kiến trỳc, topo mesh sẽ tiếp tục mở rộng và phỏt triển từ cỏc mạng điểm-điểm và ring cú sẵn. Ban đầu là topo điểm-điểm và ring cú thể kết nối cỏc nỳt này thành một topo mesh (hỡnh 41).
Hỡnh 41. Topo điểm-điểm và ring cú thể kết nối thành topo mesh
Mặc dự topo mesh giảm thiểu cỏc thành phần mạng bảo vệ và phục hồi, nhƣng sẽ làm tăng thờm độ phức tạp của mạng SDH/SONET. Trong mạng SDH/SONET, cơ chế bảo vệ và điều khiển luồng dựa vào tuyến dự phũng của hệ thống, ở mức card hay mức sợi cao hơn mức bƣớc súng. Khi một kờnh dữ liệu đƣợc gỏn cố định với một bƣớc súng, nú sẽ khụng bị thay đổi khi lƣu lƣợng đi qua mạng. Khi cú lỗi xảy ra bờn trong sợi mang kờnh này, tất cả cỏc lƣu lƣợng bờn trong sợi này sẽ phải thay đổi đƣờng đi, sử dụng topo Mesh ở đõy là khụng cú ý nghĩa.
Mạng chuyển mạch quang topo mesh kết nối cỏc nỳt toàn quang, nú sẽ cần một cơ chế bảo vệ mới dựa trờn tuyến dự phũng ở mức bƣớc súng hơn là ở mức card hay mức sợi. Điều này cú nghĩa là cỏc kờnh dữ liệu cú thể thay đổi bƣớc súng giống nhƣ việc tạo ra một đƣờng đi qua mạng, theo đú thực hiện chuyển mạch bƣớc súng hoặc
OADM OADM OADM OADM OADM OADM OXC OXC OXC OXC OXC
đƣờng đi khi cú sự cố xảy ra. Vỡ vậy yờu cầu cỏc mạng mesh cú độ thụng minh cao hơn để thực hiện chức năng bảo vệ và quản lý băng thụng.
Hơn nữa, sợi quang đƣợc sử dụng hiệu qua hơn so với giải phỏp ring bởi khụng cần thờm sợi dự phũng trong mỗi liờn kết. Bảo vệ và phục hồi cú thể dựa trờn cỏc đƣờng dựng chung, do đú yờu cầu ớt đụi sợi quang hơn trong cựng một khối lƣu lƣợng.
Hỡnh 42. Phƣơng ỏn triển khai chuyển mạch quang theo topo mesh
Mặc dự cấu hỡnh vật lý ring hiện đang đƣợc sử dụng rộng rói nhƣng với sự phỏt triển của cỏc thiết bị chuyển mạch quang OXC thỡ cấu hỡnh lƣới sẽ trở nờn quan trọng và thay thế dần cỏc cấu hỡnh điểm-điểm và vũng ring hiện nay. Trong cấu hỡnh lƣới phải xử lý một số lƣợng lớn cỏc quyết định định tuyến và thiết kế nờn vấn đề hồi phục phức tạp hơn nhiều so với cấu hỡnh ring.
Do cấu hỡnh lƣới là giải phỏp thay thế cho cả hai cấu hỡnh vũng ring và điểm- điểm nờn nú sẽ kế thừa khỏ tốt cỏc phƣơng thức hồi phục tuyến ở mức kờnh quang. Trong bảo vệ tuyến, cỏc nỳt nguồn và đớch của mỗi kết nối tĩnh xỏc định cỏc đƣờng dự phũng end-to end trong quỏ trỡnh thiết lập phiờn liờn lạc.
Trong phục hồi tuyến kờnh quang, cỏc nỳt nguồn và đớch của mỗi kết nối đi qua đoạn bị sự cố tỡm một tuyến và bƣớc súng dự phũng động từ đầu cuối-tới-đầu cuối, vớ dụ một đƣờng dự phũng trờn một kờnh bƣớc súng khỏc. Tuyến dự phũng đƣợc
OXC OXC
OXC
tỡm thấy bởi một số thuật toỏn phõn bố sử dụng phƣơng phỏp tràn hoặc thụng qua tớnh toỏn tại nỳt nguồn nếu nú cú thụng tin định tuyến QoS về mạng WDM.
Trong hồi phục đoạn ghộp kờnh quang, tất cả cỏc kết nối đi qua đoạn bị sự cố đƣợc định tuyến lại để đi vũng qua đoạn đú. Quỏ trỡnh chuyển mạch bảo vệ đoạn đƣợc thực thi trong suốt đối với cỏc nỳt nguồn và đớch. Đối với bảo vệ đoạn, trong suốt quỏ trỡnh thiết lập phiờn liờn lạc, cỏc đƣờng và bƣớc súng dự phũng đƣợc dành trƣớc vũng qua mỗi đoạn của đƣờng ban đầu. Cũn trong phục hồi đoạn, cỏc nỳt kế cận của đoạn bị sự cố tỡm một tuyến động vũng qua đoạn cho mỗi bƣớc súng đi qua đoạn bị sự cố đú.
3.3.7 Xõy dựng lộ trỡnh chuyển đổi ứng dụng chuyển mạnh quang cho mạng trục VNPT trục VNPT
3.3.7.1 Mục tiờu ứng dụng mạng chuyển mạch quang của VNPT
Tại thời điểm hiện nay mạng truyền tải trục của VNPT dựa trờn hệ thống truyền dẫn DWDM 20Gbit/s kết hợp với hệ thống SDH thực hiện tỏch/ghộp kờnh dung lƣợng thấp phự hợp với nhu cầu sử dụng. Lớp mạng truyền tải quang đƣờng trục (gồm cỏc thiết bị truyền dẫn DWDM và cỏc bộ nối chộo điện) hiện nay sử dụng dũng thiết bị của Nortel OPTera LH 1600, OPTera Connect DX (DXC) và hệ thống quản lý mạng Preside
Cấu hỡnh hệ thống:
Cấu hỡnh hệ thống WDM đƣợc triển khai với cơ chế bảo vệ SNCP ở lớp DXC/SDH trờn từng Ring.
− Cấu trỳc của hệ thống bao gồm 5 vũng ring nối múc xớch với nhau (hỡnh 33) − Cỏc điểm nối chộo, và xen/rẽ: Hà Nội, Vinh, Huế, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang, Buụn Mờ Thuật, Bỡnh Dƣơng, Cần Thơ.
− Sử dụng cỏc tuyến cỏp đó và đang đƣợc triển khai nhƣ tuyến cỏp quang trờn quốc lộ 1A, tuyến cỏp quang trờn đƣờng Hồ Chớ Minh.
Buụn Mờ Thuật (qua Đà Lạt). Do đú trạm BMT sẽ đƣợc lắp đặt thiết bị OPTera Connect DX. Vũng 4 cú thể đƣợc chia ra làm hai vũng tại BMT khi cỏp đƣợc giải phúng giữa PRG và BMT. Điều này đảm bảo độ bảo vệ an toàn cho vũng ring nội vựng. Khi đú cấu hỡnh mạng bao gồm 5 vũng ring DWDM và 1 vũng TDM.
Cấu hỡnh thiết bị:
Cấu hỡnh thiết bị tại cỏc trạm điển hỡnh. Hệ thống thiết bị bao gồm 2 phần: - Phần thiết bị truyền dẫn ghộp kờnh WDM sử dụng dũng thiết bị Optera LH 1600, bao gồm cỏc modul chớnh:
+ Modul khuếch đại quang 2 tầng dải băng C, cú thể ghộp thờm modul xen rẽ quang với bƣớc súng cố định F-OADM đặt ở giữa.
+ 2 modul ghộp kờnh WDM, mỗi modul cú 10 bƣớc súng.
+ Modul chuyển đổi bƣớc súng (WT) -transponder gồm 6 luồng 2.5G/s chuyển đổi bƣớc súng 1310nm sang bƣớc súng của hệ thống WDM
- Phần thiết bị đấu nối chộo/xen rẽ kờnh
+ Chuyển mạch quang Grooming- Optera Connect DX (DXC-DX) cú trang bị Modul chuyển mạch DX140 - dung lƣợng 140G, cỏc giao diện quang phớa đƣờng truyền là STM-16 và phớa nhỏnh là STM-1 và STM-16.
+ Thiết bị truyền dẫn quang SDH thế hệ sau họ OM4000: OM4200, OM4150 và TN4T để xen rẽ xuống cỏc luồng tốc độ thấp hơn nhƣ STM-4, STM-1, 40Mbit/s và E1.
* Dung lƣợng hệ thống: thiết kế cho 32 bƣớc súng x 2.5Gb/s; bảo vệ 1+1 SNCP trờn 2 tuyến QL.1A và 500KV/Hồ Chớ Minh. Hiện nay, dung lƣợng xen rẽ cỏc luồng E1,E4, STM-1/4/16 sử dụng cỏc thiết bị NG-SDH chiếm 4 bƣớc súng và 2 dành cho dự phũng.
VNPT đó đƣợc xõy dựng trờn nguyờn tắc mạng OTN truyền thống, nghĩa là cỏc chức năng hệ thống, thiết bị mạng đó đỏp ứng yờu cầu của mạng OTN (theo cỏc khuyến nghị liờn quan đến mạng OTN của ITU-T).
Hiện tại dung lƣợng truyền dẫn mạng quang đƣờng trục của VNPT đỏp ứng đủ yờu cầu lƣu lƣợng của cỏc loại hỡnh dịch vụ viễn thụng hiện tại.
Tuy nhiờn với nhu cầu lƣu lƣợng phỏt triển đến năm 2010 (kể cả về loại hỡnh dịch vụ mới và cũ) thỡ dung lƣợng truyền dẫn đƣờng trục cần phải đƣợc nõng cấp mở rộng hoặc phỏt triển thờm cỏc hệ thống mới để đỏp ứng nhu cầu lƣu lƣợng của tƣơng lai.
Với định hƣớng phỏt triển mạng truyền tải quang theo hƣớng NGN. Yờu cầu đặt ra đối với cỏc dự ỏn phỏt triển mạng truyền dẫn quang đƣờng trục là phải lựa chọn đƣợc cụng nghệ truyền dẫn thớch hợp, đảm bảo khả năng kết nối thống nhất giữa cỏc tuyến , hệ thống. Cỏc thiết bị chuyển mạch quang phải cú cỏc chức năng mềm trong việc quản lý kết nối (luồng, bƣớc súng) (khả năng xen /rẽ luồng hoặc bƣớc súng mềm dẻo, hỗ trợ kết nối, bảo vệ nhiều loại cấu hỡnh Ring, Mesh tốc độ khỏc nhau), cú khả năng cung cấp cỏc giao diện kết nối với cỏc hệ thống định tuyến/chuyển mạch thế