4.2.1 Giới thiệu về mạng truy nhập quang
Mạng viễn thông thường được cấu thành bởi ba mạng chính: mạng lõi, mạng phía khách hàng và mạng truy nhập. Mạng truy nhập đảm nhiệm việc kết nối giữa tổng đài truy nhập dịch vụ và thiết bị khách hàng, do đó nó là một phần rất quan trọng. Với xu hướng phát triển dịch vụ băng rộng ngày nay việc đưa sợi quang vào mạng truy nhập được quan tâm đặc biệt. Nhiều giải pháp truy nhập quang như FTTC/B, FTTH đã đáp ứng được sự mong đợi của cả hai phía nhà cung cấp và khách hàng. Trong môi trường cạnh tranh đòi hỏi các mạng truy nhập phải có khả năng chia sẻ tài nguyên cho nhiều khách hàng. Đây là một yếu tố quan trọng để giảm chi phí dịch vụ.
4.2.2 Các công nghệ mạng truy nhập
Mạng truy nhập băng rộng thực chất là một mạng cung cấp đa dịch vụ trong phạm vi nội vùng (thảnh phố/tỉnh) với dịch vụ chủ đạo dựa trên nền IP. Các dịch vụ băng rộng được cung cấp tới khách hàng thông qua mạng biên của mạng truy nhập băng rộng. Mạng lõi truy nhập có nhiệm vụ gom, định tuyến và truyền dẫn lưu lượng:
Các công nghệ chủ yếu cho mạng biên truy nhập bao gồm:
• Công nghệ xDSL
• Công nghệ HFC
• Công nghệ PON
Các công nghệ cho mạng lõi truy nhập bao gồm:
• Công nghệ SDH (SDH truyền thống, NG-SDH)
• Công nghệ RPR
• Công nghệ Ethernet
• Công nghệ MPLS
Tuy nhiên, vấn đề đặt ra cho các nhà xây dựng và cung cấp dịch vụ mạng là trên cơ sở mục tiêu xây dựng mạng cần phải lựa chọn được những công nghệ phù hợp để áp dụng vào việc xây dựng mạng. Trên cơ sở những công nghệ mạng được lựa chọn, các nhà thiết kế mạng sẽ xây dựng những cấu hình mạng thích hợp, lựa chọn thiết bị phù hợp để xây dựng được mạng lưới đáp ứng những mục tiêu đề ra ban đầu. Hiện tại, Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam nói chung và Viễn thông Tây Ninh nói riêng chủ yếu triển khai các công nghệ mạng truy nhập xDSL, FTTx và công nghệ mạng lõi truy nhập NG-SDH.
4.2.2.1 Công nghệ mạng truy nhập xDSL
xDSL là công nghệ truy nhập được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, đây là công nghệ sử dụng truyền dẫn cáp đồng cung cấp dịch vụ đến nút truy nhập tận dụng được hạ tầng mạng sẵn có (cáp điện thoại), rẻ tiền và có thể nhanh chóng đưa vào khai thác. Bảng 4.1 trình bày sơ lược các đặc điểm chính về công nghệ này
Bảng 4.1: công nghệ xDSL
Công nghệ Lợi thế Nhược điểm
xDSL cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng thông qua đôi dây cáp đồng Các kiểu xDSL: - ADSL - HSDL - VDSL Các phần tử mạng cơ bản: - Modem xDSL
- Đường dây điện thoại - DSLAM
Tốc độ truyền dẫn có thể lên đến 100Mbps (VDSL) tùy theo công nghệ DSL
Khả năng triển khai nhanh trên hạ tầng mạng sẵn có
Luôn cung cấp kết nối Internet Không cần phải triển khai thêm đường dây
xDSL dự kiến có thể đạt được khả năng cung cấp băng thông và cự ly như mạng PON G.983 xDSL yêu cầu có modem ở cả hai hướng kết nối Tốc độ xDSL phụ thuộc khoảng cách kết nối, càng xa tổng đài truy nhập tốc độ kết nối càng giảm Tốc độ truyền dẫn không đối xứng xDSL là công nghệ truy nhập chủ yếu trước khi tiến tới mạng truy nhập quang. Tùy theo tình hình phát triển và nhu cầu của khách hàng mà các nút đầu cuối quang làm mạng truyền tải cho xDSL được đẩy dần về phía khách hàng để vừa đảm bảo chất lượng dịch vụ cũng như tính kinh tế.
Đối với các khu vực mới có mức độ tập trung nhu cầu dịch vụ cao, việc mở rộng mạng bổ sung các điểm đặt DSLAM có nhiều cổng dịch vụ là cần thiết, tuy nhiên cũng cần bổ sung các thiết bị truyền dẫn kết nối với hệ thống và nhà trạm để đặt thiết bị.
Sử dụng các DSLAM kết nối từ xa
DSLAM kết nối từ xa (Remote DSLAM) là một giải pháp mở rộng mạng DSL một cách hiệu quả đối với các khu vực tương đối biệt lập và có nhu cầu dịch vụ không quá cao (20 đến 30 cổng), DSLAM từ xa có thể nối với mạng hiện tại thông qua việc xếp tầng các DSLAM sử dụng kết nối Ethernet quang hoặc qua mạng quang thụ động.
4.2.2.2 Công nghệ mạng lõi truy nhập SONET/SDH thế hệ sau
Từ trước tới nay công nghệ truyền dẫn SDH được xây dựng chủ yếu cho việc tối ưu truyền tải lưu lượng thoại. Tuy nhiên SDH hiện có không đáp ứng được nhu cầu truyền tải lưu lượng các dịch vụ băng rộng. Do vậy yêu cầu đặt ra là cần phải có một cơ sở hạ tầng truyền tải mới để có thể đồng thời truyền tải trên nó lưu lượng của hệ thống SDH hiện có và lưu lượng của các loại hình dịch vụ mới khi chúng được triển khai. Đó chính là lý do của việc hình thành một hướng mới của công nghệ SDH, đó là SDH thế hệ kế tiếp NG-SDH.
Các công nghệ để tạo ra NG-SDH được tập hợp chung trong một khái niệm đó là khái niệm truyền dữ liệu qua mạng SDH DoS (data over SDH). DoS là cơ cấu truyền tải lưu lượng cung cấp một số chức năng và các giao diện nhằm mục đích tăng hiệu quả của việc truyền dữ liệu qua mạng SDH. Mục tiêu quan trọng nhất mà các hướng công nghệ nói trên cần phải thực hiện được đó là phối hợp hỗ trợ lẫn nhau để thực hiện chức năng cài đặt/chỉ định băng thông cho các dịch vụ một cách hiệu quả mà không ảnh hưởng tới lưu lượng đang được truyền qua mạng SDH hiện tại. Điều này có nghĩa là mạng sẽ đảm bảo được chức năng hỗ trợ truyền tải lưu lượng dịch vụ của mạng hiện có và triển khai các loại hình dịch vụ mới. Thêm vào đó, NG-SDH cung cấp chức năng đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS với mức độ chấp nhận nào đó cho các loại hình dịch vụ mới; mềm dẻo và linh hoạt trong việc hỗ trợ truyền tải lưu lượng truyền tải bởi các giao thức khác nhau qua mạng.
4.3 Mạng truyền dẫn NG – SDH tại viễn thông Tây Ninh phục vụ chuyển tải lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL lưu lượng cho mạng truy nhập xDSL
4.3.1 Mạng truy nhập DSLAM
4.3.1.1 Mạng truy nhập ATM-DSLAM
Hình 4.1: Sơ đồ đấu nối ATM DSLAM – HUB1 4.3.1.2 Mạng truy nhập IP-DSLAM
Hình 4.3: Sơ đồ đấu nối IP DSLAM – HUB3
4.3.2 Mạng truyền dẫn SDH trước khi chuyển sang sử dụng NG-SDH
Thiết bị truyền dẫn SDH chủ yếu được triển khai tại Viễn thông Tây Ninh trước đây là FLX của Fujitsu, Optix của Huewei. Các thiết bị này đáp ứng các dung lượng mềm dẻo phù hợp với các nhu cầu khác nhau STM-1/4/16 với các khả năng đấu nối chéo (cross-connect), xen rẽ (add/drop), khả năng tích hợp hỗ trợ truyền tải đa dịch vụ: thoại, dữ liệu và hình ảnh nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của khách hàng, hỗ trợ đa dạng các cấu hình: vòng ring, hub, hình sao, hình cây, điểm-điểm. Bảng 4.2 thống kê hiện trạng sử dụng các thiết bị FLX và Optix ở Viễn thông Tây Ninh.
Bảng 4.2: Thống kê số lượng truyền dẫn SDH
TRUYỀN DẪN FUJITSU
1 Host Tây Ninh FLX600A 622M Fujitsu 1 126 ADM
2 Thanh Điền FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
3 Châu Thành FLX600A 622M Fujitsu 1 21 ADM
4 Hòa Bình FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
5 Ninh Điền FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
6 Long Vĩnh FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
7 Long Chữ FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
8 Long Thuận FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
9 Long Phước FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
10 Tiên Thuận FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
11 Bến Cầu FLX600A 622M Fujitsu 1 21 ADM
12 Mộc Bài FLX600A 622M Fujitsu 1 21 ADM
13 An Thạnh FLX150 622M Fujitsu 1 21 ADM
STT VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TÊN THIẾT BỊ TỐC ĐỘ HÃNG SỐ LƯỢNG DUNG LƯỢNG (E1) LOẠI TRẠM
18 Bàu Năng FLX600 622M Fujitsu 1 42 ADM
19 Hòa Thành FLX600A 622M Fujitsu 1 63 ADM
20 Giang Tân FLX600 622M Fujitsu 1 42 ADM
21 Trường Đông FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
22 Long Hải FLX600 622M Fujitsu 1 21 ADM
23 Tua Hai FLX150 622M Fujitsu 1 21 ADM
24 Tân Châu FLX600 622M Fujitsu 1 42 ADM
25 Tân Hội FLX150 155M Fujitsu 1 21 ADM
26 Tân Đông FLX150 155M Fujitsu 1 21 ADM
27 Cây Cầy FLX150 155M Fujitsu 1 21 ADM
28 Suối Ngô FLX150 155M Fujitsu 1 21 ADM
29 Suối Dây FLX150 155M Fujitsu 1 21 ADM
TỔNG CỘNG 29
TRUYỀN DẪN OPTIX HUAWEI
1 Host Tây Ninh (3)
Optix 155/622 155M Huawei 1 48 ADM 2 Gò Dầu Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 3 Bố Heo Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 4 KCN Linh Trung 3 Optix 155/622 155M Huawei 1 24 ADM 5 Gia Lộc Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 6 Ngã 3 Đất Sét Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 7 Bến Củi Optix 155/622 155M Huawei 1 8 TRM
STT VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TÊN THIẾT BỊ TỐC ĐỘ HÃNG SỐ LƯỢNG DUNG LƯỢNG (E1) LOẠI TRẠM 8 Bùi Thị Xuân Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 9 Trường Cửu Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM
10 Host Tây Ninh (2)
Optix
155/622 155M Huawei 1 48 ADM
11 BTS TNH08-2
Optix
155/622 155M Huawei 1 16 TRM
12 Host Tây Ninh (4)
Optix 155/622 155M Huawei 1 48 ADM 13 Bến Xe Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 14 Châu Thành Optix 155/622 155M Huawei 1 16 TRM
15 Host Tây Ninh (5)
Optix
155/622 155M Huawei 1 48 ADM
16 Host Tây Ninh (1)
Optix 155/622 155M Huawei 1 48 ADM 17 Xã Phan Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 18 Tân Phú Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 19 Tân Châu Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 20 Tân lập Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 21 Trà Vong Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM
STT VỊ TRÍ LẮP ĐẶT TÊN THIẾT BỊ TỐC ĐỘ HÃNG SỐ LƯỢNG DUNG LƯỢNG (E1) LOẠI TRẠM 24 Tafico Optix 155/622 155M Huawei 1 16 ADM 25 Tân Hòa Optix 155/622 155M Huawei 1 8 ADM 4.3.2.1 Mạng truyền dẫn sử dụng thiết bị FLX Hình 4.5: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị FLX
4.3.2.2 Mạng truyền dẫn sử dụng thiết bị Optix
Hình 4.6: Mạng truyền dẫn SDH sử dụng thiết bị Optix
Vấn đề đặt ra khi sử dụng hệ thống truyền dẫn SDH chuyển tải lưu lượng cho mạng truy nhập băng rộng xDSL :
• Lãng phí tài nguyên truyền dẫn SDH khi sử dụng chuyển tải cho DSLAM, đặc biệt là đối với IP-DSLAM sử dụng các cổng FE (100Mb/s), từ đó dẫn đến truyền dẫn SDH của Viễn thông Tây Ninh không đủ đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng cho cả các dịch vụ băng hẹp và DSLAM.
Với một số nguyên nhân chính trên, Viễn thông Tây Ninh đã lựa chọn sử dụng công nghệ truyền dẫn thế hệ sau NG-SDH cho mạng truy nhập băng rộng xDSL của mình và sử dụng các thiết bị SDH cho lưu lượng thoại là chủ yếu.
4.4 Đánh giá hệ thống truyền dẫ lõi cho mạng truy nhập IP-DSLAM tại viễn thông Tây Ninhthông Tây Ninh thông Tây Ninh
Giai đoạn 2008-2010 với việc ứng dụng thiết bị truyền dẫn NG-SDH OSN 3500 cho mạng truy nhập băng rộng IP-DSLAM tại Viễn thông Tây Ninh đã góp phần giải quyết bài toán lưu lượng trong giai đoạn thuê bao băng rộng ADSL phát triển rất nhanh. Năm 2008, số thuê bao ADSL của VNPT Tây Ninh chỉ vào khoảng 8.000 thì đến cuối năm 2010 đã lên gần 25.000 thuê bao và các thuê bao nhu cầu băng thông lớn hơn 2Mb/s ngày càng nhiều. Với số lượng thuê bao tăng trên 3 lần thì đòi hỏi nhu cầu băng thông truyền tải cũng tăng lên trên 3 lần trong khi với hệ thống thiết bị SDH cũ thì chỉ đáp ứng nhu cầu thoại và một phần cho băng rộng nên có thể nói hệ thống truyền dẫn NG-SDH sử dụng OSN 3500 cung cấp tới STM-16 đã góp phần giải quyết việc truyền tải lưu lượng băng rộng ở Tây Ninh.
Tuy nhiên, hiện nay, với việc nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng rất lớn như ADSL, FTTh và nhất là dịch vụ MyTV của VNPT và giá thành cáp quang ngày càng giảm đã buộc Viễn thông Tây Ninh tính toán đầu tư hệ thống mạng MAN-E (Metropolitan Area Network (MAN) – Ethernet) sử dụng đấu nối cáp quang trực tiếp để sử dụng truyền tải lưu lượng băng rộng và các thiết bị NG-SDH được thu lại thành những vòng Ring hẹp ở những vùng khó khăn triển khai thi công cáp quang. Hình 4.9 thể hiện cấu trúc mạng MAN-E mà Viễn thông Tây Ninh đang xây dựng.
4.5 Thiết kế mạng MAN – E cho viễn thông Tây Ninh4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E 4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E 4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E 4.5.1 Nguyên tắc xây dựng mạng MAN – E
Mạng MAN-E được tổ chức thành 2 lớp: Lớp trục - ring core và Lớp truy nhập – ring access.
- Lớp trục (ring core): Bao gồm các CES (Carrier Ethernet Switch) cỡ lớn lắp đặt tại các trung tâm lớn nhất của tỉnh, với số lượng hạn chế, vị trí lắp đặt các CES core tại điểm thu gom truyền dẫn và dung lượng chung chuyển qua đó cao. Các thiết bị này được kết nối ring với nhau bằng một đôi sợi cáp quang trực tiếp, sử dụng giao diện kết nối Ethernet cổng 1Gbps hoặc 10Gbps.
- Lớp truy nhập MAN-E (access): Bao gồm các CES lắp đặt tại các trạm Viễn thông, kết nối với nhau và kết nối tới ring core bằng một đôi cáp quang trực tiếp. Tùy theo điều kiện, lớp truy nhập có thể sử dụng kết nối dạng hình sao, ring hoặc đấu nối tiếp nhau, vị trí lắp đặt các CES truy nhập thường đặt tại các điểm thuận tiện cho việc thu gom truyền dẫn kết nối đến các thiết bị truy nhập (như MSAN/IP- DSLAM…).
• Các thiết bị truy nhập (MSAN, IP DSLAM) dùng giao diện Ethernet (FE/GE) sẽ được kết nối đến các thiết bị mạng truy nhập MAN-E (CES) để chuyển tải lưu lượng trong tỉnh và chuyển lưu lượng lên lớp trên.
• Thiết bị MAN-E có thể cung cấp các kết nối FE/GE trực tiếp tới khách hàng.
• Để đảm bảo an toàn cho phần lớp truy nhập thì các vòng ring access hoặc các kết nối hình sao (star) được kết nối tới 2 node core.
4.5.2 Hệ thống mạng MAN – E của viễn thông Tây Ninh
Dựa trên dự báo dung lượng cổng POTS, ADSL2+, SHDSL, VDSL2, Ethernet để dự báo và tính toán năng lực mạng, từ đó có kế hoạch xây dựng mạng phù hợp.
Tính toán các loại lưu lượng :
• Lưu lượng thoại(A) Các chỉ số:
Băng thông của một kênh thoại: a1=64Kbps. Tỉ lệ thuê bao sử dụng đồng thời:Ca=15%. Dung lượng băng thông dùng cho kênh thoại là: A=(a1*Ca)/1024.
Tỉ lệ truy nhập internet đồng thời chiếm băng thông: Cb2=70%. Dung lượng băng thông dùng để truy nhập internet:
B=((bw1*Urr*Cb1)+(bw2*Urb*Cb2))/1024.
• Lưu lượng VoD(C=C1+C2) Các chỉ số:
Băng thông truy nhập/thuê bao: dw1=2048Kbps. Tỉ lệ thuê bao ADSL2+ sử dụng dịch vụ: Su1=5%. Tỉ lệ thuê bao chiếm băng thông: CC1=10%. Dung lượng băng thông sử dụng ADSL2+: C1=(dw1*Su1*CC1)/1024.
Băng thông truy nhập/thuê bao: dw2=2048Kbps. Tỉ lệ thuê bao VDSL2+ sử dụng dịch vụ: Su2=50%. Tỉ lệ thuê bao chiếm băng thông: CC2=10%.
Dung lượng băng thông sử dụng SHDSL: C2=(dw2*Su2*CC2)/1024.
Tổng băng thông sử dụng VoD: C=C1+C2.
• Lưu lượng IP/TV(D Ethernet) Các chỉ số:
Băng thông truy nhập 1 thuê bao: ew1=2048Kbps. Tỉ lệ thuê bao chiếm băng thông: Cd=50%.
Tổng băng thông sử dụng IP/TV: D=(ew1*Cd)/1024.
• Tổng băng thông tại từng IPDSLAM CS=A+B+C+D
• Băng thông kết nối Ring
RT=∑ Csi (i = số lượng các IPDSLAM của Ring)
• Tổng băng thông Ring Core RC=∑RTi - ∑ (B+C)i
Áp dụng các công thức trên vào bảng số liệu thuê bao dự báo đến 2012 do