3.4.1 Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ ASON cho mạng Viettel
Về mặt tổ chức thì mạng lưới được chia thành mạng trục và mạng liên tỉnh: Mạng đường trục được thiết kế là mạng hình lưới SDH chạy trên hạ tầng DWDM. Các mạng
liên tỉnh là mạng SDH được tổ chức theo 3 cấp: lớp lõi (liên tỉnh/thành), lớp hội tụ (liên quận/huyện) và lớp truy nhập (liên trạm).
Hiện tại, SDH/DWDM tích hợp ASON không phải công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Để đáp ứng cho sự bùng nổ lưu lượng trong tương lai, các mạng chia sẻ băng thông như PTN (Packet Transport Network), GE Turbo ring,.. đã được xét tới. Tuy nhiên, cân nhắc về hai khía cạnh bảo vệ đầu tư và độ tăng trưởng của nhu cầu lưu lượng thì việc tích hợp ASON trong giai đoạn hiện nay là hợp lý.
Thứ nhất, xét về độ tăng trưởng nhu cầu lưu lượng. Với công nghệ SDH trên hạ tầng DWDM hiện nay, thì việc cải thiện hiệu quả sử dụng băng thông bằng ASON sẽ làm cho việc đáp ứng nhu cầu lưu lượng trong tương lai gần là khả thi. So với việc thay đổi hoàn toàn mạng SDH thành một mạng chia sẻ băng thông PTN, GE Turbo ring thì giải pháp ASON đơn giản và hiệu quả hơn. Việc bùng nổ lưu lượng trong tương lai xa sẽ được đảm bảo bằng hạ tầng DWDM.
Thứ hai, xét về góc độ bảo vệ đầu tư. Việc tích hợp ASON với thiết kế phân bổ lưu lượng hợp lý kết hợp với việc nâng cấp dung lượng SDH bằng hạ tầng DWDM sẽ bảo vệ đầu tư mạng SDH trong khi vẫn đảm bảo nhu cầu băng thông và tiến trình phát triển. ASON sẽ tạo ra sự thích nghi của SDH đối với yêu cầu tương lai gần với chi phí rất thấp mà không ảnh hưởng đến các tiến trình nâng cấp sau này.
3.4.2 Ứng dụng ASON trong mạng SDH của Viettel 3.4.2.1 Hiện trạng mạng đường trục và liên tỉnh a. Hiện trạng đường trục
Hiện nay Viettel đang sử dụng 2 đường trục là 1C, 1B và sử dụng chung đường 1A của bộ tư lệnh. Trong tương lai sẽ có thêm đường trục 1D (sợi VTN) và 2B (ADSS treo trên cột tín hiệu đường sắt). Cấu trúc mạng đường trục có dạng chuỗi (chain), các trục liên kết với nhau tại 3 điểm chính là Hà Nội, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh tạo thành mạng lưới như mô tả trên hình 3.3
Các dịch vụ đang truyền tải trên mạng đường trục gồm có dịch vụ TDM, dịch vụ truyền dữ liệu.
b. Hiện trạng mạng liên tỉnh
Cấu trúc chung của mạng liên tỉnh hiện nay của Viettel gồm 3 lớp: lớp lõi, lớp hội tụ, lớp truy nhập. Lớp lõi là một vòng ring STM-64. Lớp hội tụ và lớp truy nhập có cấu trúc chung là chuỗi có hai đầu kết nối vào hai thiết bị độc lập vào lớp cao hơn kế tiếp. Khả năng triển khai cáp hiện nay cũng chỉ dừng lại ở bảo vệ hướng 1+1 và 1+2 mà chưa có khả năng kiến thiết mạng hình lưới. Một hình ảnh ví dụ điển hình của mạng đường trục là quy hoạch mạng liên tỉnh Đông Bắc 1 (hình 3.4).
Công nghệ ASON chỉ có hiệu quả đối với mạng hình lưới. Do đó, với cấu trúc mạng và khả năng triển khai cáp như vậy thì việc triển khai công nghệ ASON sẽ không mang lại hiệu quả cao. Do đó trong điều kiện hiện tại thì không nên triển khai ASON tại mạng liên tỉnh.
Hình 3.4 Quy hoạch dự kiến quy hoạch mạng liên tỉnh Đông Bắc 1
3.4.2.2 Khả năng ứng dụng ASON
Như đã phân tích về hiện trạng mang lưới hiện tại của mạng liên tỉnh, thời điểm hiện tại chưa thể triển khai ASON cho mạng liên tỉnh được. Hiện tại, mạng ASON có thể triển khai ở mạng đường trục theo mô hình mạng lưới được biểu diễn trong hình 3.4. Mạng hình lưới này được kết hợp bởi 3 đường trục 1D, 1B và 1C. Thiết bị SDH của một hãng duy nhất được kết nối bằng kênh bước sóng của các hệ thống DWDM thuộc các nhà cung cấp khác nhau.
Giai đoạn hiện tại, triền khai ASON trên 15 node đường trục, gồm có - Trục 1D:
+ Tổng trạm tại Hà Nội + Trạm D8 tại Quảng Bình
+ Tổng trạm D12 tại Đà Nẵng
+ Trạm D18 tại Nha Trang – Khánh Hòa + Tổng trạm tại thành phố Hồ Chí Minh
Hình 3.5 Sơ đồ mạng đường trục đề xuất áp dụng công nghệ ASON
- Trục 1B:
+ Tổng trạm tại Hà Nội + Trạm T8 tại Quảng Bình + Tổng trạm tại Đà Nẵng
+ Trạm T17 tại Nhà Trang – Khánh Hòa + Tổng trạm tại thành phô Hồ Chí Minh - Trục 1C:
+ Tổng trạm tại Hà Nội + Trạm V06 tại Hà Tĩnh + Tổng trạm tại Đà Nẵng
+ Trạm V15 tại Krong Pak – Đăk lăk + Tổng trạm tại thành phố Hồ Chí Minh Yêu cầu đối với các kết nối
+ Các đường liên kết phải tách biệt về cáp và thiết bị trong hệ thống DWDM. + Các kết nối không cần thiết lập bảo vệ trên DWDM để tránh lãng phí tài nguyên.
c. Hoạt động của hệ thống
Với đặc điểm của mạng trục quốc gia có 3 đường trục, các node được liên kết với nhau tạo thành một mạng lưới như vậy sẽ phát huy được ưu điểm bảo vệ bằng cơ chế tự động tìm đường của công nghệ ASON. Với mô hình này việc thiết lập các vòng MSP là không hiệu quả nên với mạng này, nên áp dụng cả hai mức dịch vụ kim cương và dịch vụ bạc tùy theo mức độ yêu cầu của dịch vụ. Với mô hình mạng lưới như trên, dịch vụ sẽ được bảo vệ trung bình là 1+2. Các node cấp thấp hơn sẽ kết nối trực tiếp
với các node ASON này. Dịch vụ thiết lập bằng cơ chế đường ngầm. Trong quá trình khai thác hệ thống, nên gom các lưu lượng cùng cấp độ dịch vụ vào thành nhóm để thuận tiện trong quản lý và tối ưu khi sử dụng tài nguyên. Các dịch vụ được hỗ trợ tương tự như NG-SDH thông thường.
3.4.2.3. Ưu nhược điểm khi áp dụng ASON
- Ưu điểm:
+ Bảo vệ dịch vụ:
Tăng khả năng bảo vệ dịch vụ lên 1+2. Khi xảy ra sự cố, hệ thống chuyển mạch bảo vệ hoàn toàn tự động và đảm bảo thời gian chuyển mạch nhỏ hơn 50ms với cơ chế chuyển mạch bảo vệ và 2s với cơ chế định tuyến lại. Sử dụng linh hoạt các mức dịch vụ, tùy theo yêu cầu của khách hàng mà có thể thiết lập mức ưu tiên dịch vụ khác nhau.
+ Sử dụng hiệu quả tài nguyên: Một đơn vị băng thông có thể dùng để bảo vệ cho nhiều hướng lưu lượng khác nhau do mạng có cơ chế bảo vệ bằng định tuyến lại. + Quản lí mạng: Khả năng quản lý đồ hình mạng theo thời gian thực do ASON cho phép NMS tự động phát hiện tài nguyên và cập nhật topo mạng. Rất thuận lợi trong việc khai thác và mở rộng hệ thống. Việc thiết lập dịch vụ nhanh và thuận lợi với khả năng tự động cao.
- Nhược điểm:
+ Quy hoạch lưu lượng:
Để đảm bảo sử dụng hiệu quả tài nguyên mạng cho chuyển mạch bảo vệ dịch vụ thì việc quy hoạch lưu lượng đòi hỏi phải tính toán phức tạp.
+ Yêu cầu cao hơn đối với khai thác viên:
Khai thác viên phải hiểu rõ về cơ chế ASON và hạ tầng mạng để điều khiển, xử lý trong quá trình khai thác và kiểm soát lưu lượng trong mạng.
+ Toàn mạng SDH đường trục phải sử dụng một loại thiết bị.
3.4.3 Mô hình thử nghiệm
Mô hình thử nghiệm ASON được nâng cấp từ mạng SDH Huawei là mạng gồm 4 node Huawei OSN 3500, một node được kết nối với tất cả các node khác bằng liên kết quang STM-64 trên hình 3.6
Hình 3.6 Mô hình thử nghiệm ASON
Mạng thử nghiệm thực tế là 4 node mạng C3 HTT, PSTN NAM LONG, C3TDT, C3 HCM253 được kết nối theo mô hình thử nghiệm như trên hình 3.9
Hình 3.7 Sơ đồ mạng thử nghiệm ASON
Tiến trình triển khai ASON trên mạng SDH như sau:
1. Chuẩn bị
- Thiết lập cấu hình phần cứng – Hardware configuration Yêu cầu về phiên bản của thiết bị và NMS hỗ trợ ASON R2: + OSN3500: V100R006
+ OSN2500: V100R006
+ NMS NMS: V200R004CO1 trở lên Yêu cầu loại card SCC:
+ OSN 3500: SSN1GSCC, SSN3GSCC + OSN 2500: SSQ2CXL
- Đưa phần tử vào hoạt động – NE commissioning
- Đưa mạng vào hoạt động – Network commissioning
Đảm bảo giám sát không có lỗi trong vòng 24 giờ và các kết nối quang là chính xác. 2. Thực hiện các cài đặt cần thiết
- Tạo card logic – Create logical board Tạo các card logic trên thiết bị bằng NMS - Thiết lập DCC – DCC setting
Thiết lập phân bố tài nguyên DCC - DCC resource allocation theo bảng sau để giới hạn số kênh DCC trên NE
- Thiết lập NODEID – NODEID setting
Trước khi kích hoạt tính năng ASON, phải thiết lập node ID cho các ASON NE. Node ID là định danh đơn nhất của một NE trong mặt phẳng điều khiển ASON. Việc thay đổi Node ID sau khi kích hoạt tính năng ASON sẽ gây xáo trộn trong mặt phẳng điều khiển ASON làm gián đoạn dịch vụ.
Bảng 3.1 Thiết lập phân bổ DCC
Số 10, 40 hoặc 0 là do nhà sản xuất quy định: ví dụ DCC sử dụng byte D1 đến D3 tối đa là 10 kênh DCC từ 10 hướng nối vào thiết bị. DCC từ D1 đến D3 có thể quản lý được tất cả các thiết bị kể cả thiết bị lặp. Còn D4 đến D12 bỏ qua các thiết bị lặp ở trung gian
3. Kích hoạt tính năng ASON: Kích hoạt chức năng ASON trên thiết bị. 4. Quản trị giao thức ASON:
- Kiểm tra kênh điều khiển – Control channel verification Kiểm tra các kênh đang ở trạng thái up
- Kiểm tra liên kết số liệu – Data link verification Kiểm tra các kênh đang ở trạng thái up
- Kiểm tra liên kết TE – TE link verification Kiểm tra các kênh đang ở trạng thái up 5. Tạo miền ASON:
- Tạo/sửa đổi miền ASON – Create/modify ASON domain
Sau khi kích hoạt tính năng ASON trên thiết bị, NMS sẽ hiển thị danh sách ASON NE trong mục quản lý đồ hình ASON. Tạo/sửa tên miền ASON.
Sau khi tạo miền ASON, đồng bộ các NE và đảm bảo các NE đã được thêm vào các miền ASON thích hợp.
- Cấu hình NE thứ yếu – Secondary NE configuration
Trong ASON, tất cả các ASON NE đều lưu thông tin đồ hình toàn mạng. Do đó, NMS chỉ cần thông tin với một NE, gọi là “communication NE”. Thiết lập Active NE và Stanby NE để chọn “communication NE”. NMS chọn Active NE là “communication NE”. Trong trường hợp có lỗi xảy ra Stanby NE sẽ hoạt động như “communication NE”.
6. Tự động tạo liên kết quang : Trong ASON N2, số lượng liên kết TE bằng số lượng cổng quang, mỗi cổng quang tương ứng với một liên kết TE. Tạo sợi quang trên cơ sở liên kết TE. Kết nối sợi quang giữa các NE trong miền ASON có thể được tạo tự động bằng chức năng này.
7. Thiết lập tùy chọn
- Tạo SRLG – Create SRLG
SRLG là nhóm liên kết cùng rủi ro - share rick links group. Các sợi quang trong cùng một cáp thì có cùng rủi ro. Trong trường hợp này, để tránh khả năng định tuyến trên các đường cùng rủi ro, phải tạo các nhóm SRLG.
- Tạo khoảng cách liên kết – Create link distance
Cần phải đưa vào khoảng cách các liên kết để khi tạo và định tuyến lại, ASON không chọn các tuyến quá dài.
- Dành trước tài nguyên liên kết – Reserve link resource
Trong ASON, bên cạnh việc tạo dịch vụ ASON cũng cần tạo các dịch vụ SDH truyền thống. Việc dành trước tài nguyên liên kết nhằm quy hoạch một phần các khe thời gian của liên kết dùng để tạo các dịch vụ SDH truyền thống. Các khe thời gian dành trước không thể được dùng để tạo và định tuyến lại dịch vụ ASON.
8. Quy hoạch MS (Multiplex section): Trước khi tạo dịch vụ ASON, cần phải quy hoạch MS. Xác định phần làm việc, phần bảo vệ và phần không sử dụng cho MSP, Thiết lập cơ chế bảo vệ MSP sau đó mới tạo các dịch vụ ASON.
9. Tạo các dịch vụ ASON:
Để tạo các dịch vụ ASON, chỉ cần chọn băng thông, loại dịch vụ (kim cương, vàng, bạc, đồng, sắt), đặc tính định tuyến lại, điểm đầu và điểm cuối.
Hình 3.8 Tạo dịch vụ ASON - Dịch vụ ống - Tunnel service
Hình 3.9 Tạo các ống Tunnel
Tạo các ống cho mạng dịch vụ mức thấp VC-12 và VC-3. Đặc tính của dịch vụ ống như sau:
+ Hỗ trợ các các kiểu ống: vàng, bạc, đồng.
+ Hiện tại mới chỉ hỗ trợ các ống VC-4 nhưng không thể mang dịch vụ VC-4. + Kết nối chéo từ luồng nhánh lên giao diện đường phải tạo và xóa nhân công.
+ Khi định tuyến lại hay tối ưu trên dịch vụ ống, kết nối chéo của node nguồn và đích sẽ được chuyển mạch tự động đến cổng mới mà không cần can thiệp nhân công. + Hỗ trợ chuyển đổi từ dịch vụ đường ngầm đến dịch vụ tĩnh truyền thống.
Để tạo các dịch vụ mức thấp, trước hết tạo các ống VC-4 ASON server trail (hình 3.9). Sau đó tạo các tuyến VC bậc thấp đi qua các ống (hình 3.10).
Hình 3.10 Tạo các VC bậc thấp - Kết hợp dịch vụ - Service associatio:
Các dịch vụ kết hợp giống như các dịch vụ kim cương, được sử dụng cho dịch vụ bao gồm hai điểm truy nhập. Với dịch vụ kết hợp, hai LSP sẽ cùng mang một dịch vụ để cải thiện mức bảo vệ. Khi kết hợp các dịch vụ, việc định tuyến lại sẽ được đảm bảo không trùng lặp hai tuyến. Các đặc tính của dịch vụ kết hợp như sau:
+ Hỗ trợ kết hợp giữa các dịch vụ bạc, giữa các dịch vụ đồng, giữa dịch vụ bạc và dịch vụ đồng.
+ Hỗ trợ kết hợp dịch vụ giữa các node nguồn và đích giống hoặc khác nhau, hỗ trợ kết hợp giữa các ống bạc, giữa các ống đồng, giữa ống bạc và ống đồng. Hai ống loại two-end và loại single-end (same time) có thể được kết hợp.
+ Không hỗ trợ kết hợp đối với dịch vụ kim cương và vàng. - Tạo dịch vụ với các kịch bản khác nhau
Hỗ trợ tạo dịch vụ với các kịch bản như sau:
+ Dịch vụ ASON từ ASON NE đến ASON NE (VC-4) + Dịch vụ ống từ ASON NE đến ASON NE (VC-3/VC-12) + Dịch vụ ASON từ non-ASON NE đến ASON NE (VC-4) + Dịch vụ ống từ non-ASON NE đến ASON NE (VC-3/VC-12)
3.4.4 Kết quả thử nghiệm và hướng phát triển 3.4.4.1 Tự động phát hiện Topo mạng
a. Xây dựng topo mạng (thiết lập mạng)
Đối với mạng thông thường, không có ASON mạng không thể tự cập nhật được thông tin và không hiện lên được topology của mạng. Việc thiết lập các kết nối được thực hiện bằng tay.
Mô hình kết nối các nút
Các bước thực hiện
(1) Kết nối các phần tử theo đúng mô hình kết nối đưa ra.
(2) Tạo cơ sở dữ liệu NE1, NE2, NE3 và NE4 trên hệ thống EMS.
(3) Cập nhật topo mạng bằng chức năng tự động phát hiện tài nguyên mạng.
(4) Kiểm tra các thông tin kết nối các phần tử được cập nhật trên EMS, đối chiếu với các kết nối vật lý thực tế.
Kết quả yêu cầu: NMS có thể tự động hiển thị topo mạng và các thông tin kết nối các phần tử trên mạng. Khai thác viên không cần nhập thủ công thông tin cho từng liên kết.
Kết quả đạt được: Hệ thống cả khả năng tự cập nhật topo mạng và các thông tin kết nối khi bắt đầu xây dựng một mạng mới.
b. Cập nhật topo mạng
Trong trường hợp không sử dụng công nghệ ASON, khi kết nối bị đứt mạng không tự cập nhật được đồ hình mạng.
Mục đích Kiểm tra chức năng tự động cập nhật các liên kết mạng