CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MẠNG ĐƯỜNG TRỤC NGN CỦA VIỆT NAM
4.2. Giải phỏp nõng cấp mạng truyền dẫn đƣờng trục quốc gia tiến tớ
4.2.4 Tiến trỡnh chuyển đổi mạng truyền dẫn NGN của VNPT
Việc xõy dựng cấu trỳc mạng truyền dẫn quốc gia được tiến hành theo 2 giai đoạn như sau:
a. Cấu trỳc
- Hoàn thành nõng cấp mạng cỏp quang đường trục Bắc-Nam lờn 20 GHz bằng việc sử dụng kỹ thuật WDM điểm nối điểm (pt-pt WDM) với số kờnh quang là
8 bước súng, tốc độ STM-16 cho mỗi một kờnh. Mạng đường trục quốc gia gồm 4 vũng Ring (WDM) tốc độ 20 Gbit/s đú là vũng 6, 7, 8, 9.
- Hoàn thiện tuyến cỏp quang dọc đường Hồ Chớ Minh theo tiến độ hoàn thành tuyến đường của Bộ Giao thụng ận tải.
- Cấu trỳc mạng đường trục sẽ gồm 6 vũng Ring SDH được kết nối với nhau vẫn bằng cỏc thiết bị nối chộo số DXC, bảo đảm an toàn cho cấu hỡnh bảo an luồng SDH trong mạng chuyển tải TDM. Đang hoàn thiện Ring thứ 6 từ TP. HCM qua Mỹ Tho, Cần Thơ và khộp kớn tại TP HCM.
- Cỏc địa bàn cú lưu lượng lớn đi qua vẫn giữ cỏc thiết bị xen rẽ ADM
- Tuyến trờn đường dõy 500 kV chuyển sang cấu trỳc theo tuyến thẳng, và dự phũng cho mạng.
- Chuẩn bị tiến hành tuyến cỏp quang biển Bắc-Nam.
Cấu trỳc và kết nối mạng trục quốc gia với mạng truy nhập tiến tới NGN. Mục tiờu nhằm hoàn thiện khả năng sử dụng SDH và cú thể thực hiện chuyển tải IP, ATM và mở rộng lưu lượng truyền dẫn và khả năng chuyển tải của SDH.
Nhận xột: Đõy cú thể coi là giai đoạn trung gian để chuẩn bị tiến tới mạng OTN theo NGN.
b. Phõn tớch cấu trỳc mạng
- Trờn mạng đường trục, vị trớ cỏc nỳt truyền dẫn đường trục cần bố trớ tại cỏc nỳt chuyển mạch quốc gia và quốc tế.
- Trờn mạng nội hạt, cỏc nỳt truyền dẫn nội hạt được bố trớ tại cỏc nỳt chuyển mạch nội hạt, cỏc địa điểm tập trung xen rẽ, chuyển đổi luồng và cỏc điểm cú hướng phỏt triển mạnh.
- Cỏc điểm truy nhập trong mạng truy nhập được bố trớ tại cỏc nỳt truy nhập và cỏc điểm cú sự tập trung, thay đổi lưu lượng.
- Loại điểm kết nối bao gồm: trục-trục, trục-nội hạt, nội hạt-nội hạt và nội hạt-truy nhập.
- Thứ tự việc nõng cấp hoàn thiện cụng nghệ SDH cần ưu tiờn theo:
+ Kết nối giữa cỏc điểm xen rẽ và kết nối trờn cỏc Ring SDH trờn tuyến trục. + Kết nối giữa cỏc điểm xen rẽ trờn Ring SDH nội hạt và giữa nội hạt với tuyến trục.
+ Cỏc Ring được hoàn thiện theo nguyờn tắc Ring 4 sợi.
2) Giai đoạn 2 (2005-2015)
Trong giai đoạn này, cần phải xõy dựng được mạng truyền dẫn đường trục với cỏc hệ thống sử dụng kỹ thuật Loop WDM kết hợp với cụng nghệ Ring SDH.
a. Cấu trỳc
Đõy được coi là giai đoạn cuối cựng để cú mạng OTN đỏp ứng NGN
- Mạng được tiếp tục được nõng cấp trờn cơ sở tuyến trục Bắc - Nam và tuyến dọc đường dõy 500 kV, và tuyến cỏp quang dọc đường Hồ Chớ Minh theo hướng hoàn toàn quang.
- Hệ thống sử dụng kỹ thuật Loop WDM bao trựm lờn mạng chuyển tải SDH để tạo ra OTN. Số kờnh quang là đủ và cõn bằng 8 bước súng, tốc độ STM-16 cho mỗi kờnh.
- Cấu trỳc gồm 6 vũng Ring được kết nối với nhau bằng cỏc thiết bị ODXC để thực hiện định tuyến luồng quang, tuy nhiờn bước đầu khụng nhất thiết phải trang bị hoàn toàn ODXC.
- Cỏc địa bàn cú lưu lượng lớn đi qua được trang bị thống nhất cỏc thiết bị xen rẽ OADM
- Tuyến trờn đường dõy 500 kV chuyển sang cấu trỳc dự phũng theo tuyến thẳng kết nối qua ODXC.
Cấu trỳc và kết nối mạng trục quốc gia OTN với mạng truy nhập trong NGN
Mục tiờu là tạo ra mạng truyền dẫn đường trục OTN trong mạng NGN. Thuyết minh nguyờn tắc kết nối cấu trỳc mạng
Đõy được coi là giai đoạn cuối cựng để cú mạng OTN đỏp ứng NGN
- Cỏc thiết bị ODXC được dựng trong cấu trỳc mạng để định tuyến luồng và tạo sự thụng suốt trong vai trũ chuyển tải tại điểm kết cuối mạch vũng WDM.
- Cỏc trung kế nội hạt tại 3 thành phố lớn: Hà Nội, TP. Hồ Chớ Minh và Đà Nẵng cú thể được kết nối với mạng trục thụng qua ODXC khi Ring nội hạt được nõng cấp bằng WDM với cỏc luồng quang cõn bằng với mạng trục.
- Mạng Ring SDH tại mạng lớp nội hạt sử dụng 4 sợi với dung lượng tương đương tốc độ 2,5 Gbit/s. Khi Ring nội hạt được nõng cấp lờn WDM ở giai đoạn này, việc xen rẽ kờnh thụng qua OADM để thực hiện định tuyến và bảo an luồng quang.
- Khi cỏc mạng trục, nội hạt và việc kết nối ở trong và giữa chỳng thụng qua luồng tớn hiệu quang trong giai đoạn này chớnh là sự ra đời OTN cho NGN.
Mạng thụng tin vệ tinh nội địa Việt Nam trong tương lai sẽ đỏp ứng nhu cầu thụng tin cho mạng viễn thụng. Như vậy sẽ cú tỏc động tới cấu hỡnh mạng đường trục. Trong trường hợp này, mạng được mụ tả như sau:
Cỏc trạm mặt đất của mạng thụng tin vệ tinh đường trục sẽ được đặt tại cỏc thành phố và trung tõm của cỏc tỉnh lớn nằm trờn đường trục thụng tin Bắc Nam. Mỗi trạm đều cú cỏc cổng đấu nối ra tổng đài PSTN tại tỉnh đú. Dự kiến cỏc trạm mặt đất sẽ được đặt tại cỏc thành phố và cỏc tỉnh sau đõy:
- Miền Bắc: Hà Nội, Quảng Ninh, Hải Phũng, Nam Định, Vinh
- Miền Trung: Đà Nẵng, Huế, Nha Trang, Buụn Mờ Thuột, Quy Nhơn - Miền Nam: Cần Thơ, Biờn Hoà, Long Xuyờn, Vũng Tàu, TP. Hồ Chớ Minh.
Với 15 tỉnh thành phố như dự kiến, chỳng ta cần 15 trạm mặt đất trong mạng thụng tin vệ tinh (TTVT) đường trục. Dung lượng của cỏc trạm được phõn bổ như sau:
- Hai trạm đặt tại Hà Nội và TP. Hồ Chớ Minh cú dung lượng mỗi trạm tương đương 200 kờnh 32 kbit/s (ADPCM).
- Hai trạm đặt tại Hải Phũng và Đà Nẵng cú dung lượng mỗi trạm tương đương 100 kờnh 32 kbit/s (ADPCM)
- Cỏc trạm cũn lại cú dung lượng 50 kờnh 32 kbit/s (ADPCM) cho mỗi trạm. Tổng số kờnh của mạng là 1150 kờnh 32 kbit/s (ADPCM).
Cấu hỡnh mạng TTVT như sau:
- Mạng TTVT đường trục đúng vai trũ dự phũng và phõn tải lưu lượng cho mạng đường trục hiện tại, do vậy mạng được tổ chức theo cấu trỳc mạng lưới đảm bảo thực hiện cỏc kờnh đấu nối trực tiếp giữa cỏc trạm với nhau. Cỏc trạm sẽ dựng chung theo phương thức đa truy nhập TDMA cú dung lượng bằng tổng dung lượng mạng.
- Mạng TTVT cũng sẽ hỗ trợ truyền dẫn liờn tỉnh được tổ chức thành 3 mạng với tổng số 33 trạm mặt đất phõn bố trờn 3 tỉnh miền Bắc, Trung, Nam.
Như vậy, trong trường hợp tớnh cả đến TTVT thỡ mạng truyền dẫn đường trục quốc gia sẽ cú cấu hỡnh mắt lưới. Điều này phự hợp với xu thế chung của tiến trỡnh phỏt triển mạng đó được giới thiệu ở phần trờn.
4.2.5 Lộ trỡnh nõng cấp mạng truyền dẫn đƣờng trục tiến tới NGN
4.2.5.1 Nguyờn tắc cơ bản
Hiện nay cấu trỳc mạng chuyển tải VNPT dựa trờn cụng nghệ SDH. Khi nõng cấp mạng lờn hệ thống dung lượng cao hơn thỡ việc duy trỡ tớnh hiện tại và cấu trỳc của mạng là một trong những yờu cầu rất quan trọng. Do đú, cấu trỳc mạng ở lớp vật lý cỏp sợi quang thường ớt thay đổi và được coi như đó xỏc định như ở trờn.
Trong quỏ trỡnh chuyển đổi, cần phải tuõn theo cỏc yờu cầu sau: - Khụng làm ảnh hưởng tới việc cung cấp cỏc dịch vụ viễn thụng
- Việc chuyển đổi phải thực hiện theo sự ưu tiờn về nhu cầu thị trường và thực hiện thụng qua từng bước.
- Chỳ ý việc phõn tải lưu lượng dịch vụ, đặc biệt là Internet.
- Bảo đảm cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng tại cỏc thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chớ Minh, Đà Nẵng, và tiếp theo là một số thành phố khỏc.
- Bảo đảm nguyờn tắc hoàn vốn của ngành. Về nguyờn tắc chung cần thực hiện như sau: - Phải tuõn thủ việc chuyển đổi từng bước.
- Ưu tiờn mạng đường trục và liờn tỉnh trước nhằm trước mắt đỏp ứng cỏc nhu cầu về thoại và truyền số liệu liờn tỉnh.
- Phỏt huy hiệu quả sử dụng năng lực cỏc tuyến truyền dẫn đường trục, đặc biệt là cỏc tuyến cỏp quang.
- Thực hiện cú trọng điểm đối với cỏc mạng nội tỉnh, ưu tiờn cỏc thành phố và tỉnh thành cú nhu cầu nhiều về truyền số liệu, Internet và cỏc dịch vụ băng rộng.
- Tiếp tục ưu tiờn xõy dựng mới cỏc tuyến truyền dẫn quang, nõng cấp cỏc tuyến hiện cú để đủ sức tiếp cận với mạng NGN. Ngừng trang bị mới cỏc hệ thống truyền dẫn viba.
- Cần xem xột cỏc hệ thống thiết bị truyền dẫn mới theo hướng đỏp ứng yờu cầu cho mạng trong tương lai, cho khả năng mở rộng nõng cấp thuận lợi.
Trong phần này, việc tổ chức xõy dựng mạng để mang lại hiệu quả được xỏc định bao gồm: sử dụng mạng Ring WDM trờn nền cỏp sợi quang như thế nào và kết hợp cụng nghệ Ring ảo SDH và cỏc cụng nghệ IP trong tương lai khi triển khai trờn nền WDM như thế nào cho hiệu quả. Vỡ vậy, cú thể đưa ra một số nguyờn tắc chuyển đổi cụng nghệ chủ yếu sau:
- Áp dụng phương ỏn hệ thống đường trục đa lớp, trong đú:
+ Lớp cao nhất (mạng đường trục): là lớp cao nhất thu nhận lưu lượng truyền giữa Hà Nội, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang và Hồ Chớ Minh.
+ Lớp giữa (mạng nội vựng): Là lớp giữa mở rộng mạng SDH tới 61 tỉnh thành trong cả nước.
+ Lớp thấp nhất: Là lớp thu nhận lưu lượng giữa cỏc P&T và truyền lưu lượng này tới lớp giữa.
- Mở rộng cơ cấu đấu vũng: Cơ cấu đấu vũng với cụng nghệ SDH trờn sợi quang là một cấu hỡnh cơ bản và quang trọng trong mạng số.
- Áp dụng cụng nghệ WDM cú dung lượng truyền dẫn lớn. Trong thời gian gần đõy. WDM đang được giới thiệu chủ yếu ở Mỹ. Hệ thống này nõng cao dung lượng truyền dẫn trờn một sợi quang, hiện tại cú thể truyền được tới 40 Gbit/s (16xSTM-16) và trong tương lai khụng xa là truyền được dung lượng tới 400 Gbit/s. Ưu điểm của WDM là khả năng tăng dung lượng trờn sợi hiện cú mà khụng cần phải lắp đặt thờm sợi mới. Hầu hết lưu lượng được truyền trờn đường trục nờn WDM là giải phỏp thớch hợp nhất cho mạng đường trục. Với những ưu
điểm của cụng nghệ WDM việc lựa chọn cấu trỳc mạng sử dụng IP/SDH/WDM như trờn là một phương ỏn thớch hợp cho mạng đường trục Việt Nam.
4.2.5.2 Lộ trỡnh nõng cấp mạng
a) Giai đoạn 1:
Đõy là giai đoạn dựa trờn cấu trỳc và hiện trạng mạng hiện tại là chủ yếu để thực hiện việc nõng cấp bổ sung cả về chức năng thiết bị và khả năng truyền dẫn đỏp ứng nhu cầu tăng lưu lượng hiện tại và trong cỏc năm tới.
Việt Nam đang trong quỏ trỡnh phỏt triển mạng NGN của mỡnh. Giai đoạn 1 được chia thành 2 bước. Bước một vừa kết thỳc vào đầu năm 2004 với việc triển khai rộng rói mạng truy nhập sử dụng cụng nghệ ADSL và mạng lừi. Chỳng ta đang bắt kịp với tốc độ phỏt triển chung của cỏc nước trờn thế giới và trong khu vực. Với cỏch tiếp cận phỏt triển ADSL, sau đú xõy dựng mạng chuyển tải và cung cấp cỏc dịch vụ trờn nền mạng NGN là rất hợp lý
Cấu hỡnh:
- Giữ nguyờn cấu hỡnh mạng truyền dẫn đường trục như hiện cú đối với cỏc tuyến truyền dẫn đang khai thỏc.
- Xõy dựng tuyến cỏp dọc theo đường Hồ Chớ Minh và hoàn thành tuyến này sớm để kịp đưa vào khai thỏc, và hỡnh thành cơ sở mạng trục mới.
- Tạo vũng Ring thứ 5 trờn cơ sở 4 vũng Ring hiện cú. Đồng thời tạo vũng Ring thứ 6 từ TP. Hồ Chớ Minh qua Mỹ Tho, Cần Thơ. Cú thể coi vũng Ring thứ 6 này thuộc một trong cỏc Ring khu vực phớa nam.
- Cú thể tiếp tục khai thỏc cỏc vũng Ring hiện tại
Thiết bị:
- Chuẩn bị cỏc phương ỏn nõng cấp thiết bị: Nõng cấp hoàn thiện cỏc chức năng hệ thống thiết bị với cụng nghệ SDH. Xem xột cỏc tớnh năng kỹ thuật của thiết bị, đặc biệt là cỏc tớnh năng cơ bản để cú nhận xột cụ thể trong cỏc ứng dụng khai thỏc tiếp theo.
- Đưa thờm cỏc Modul xử lý lưu lượng kiểu gúi (IP và ATM). Trong giai đoạn này, trước hết cần cú khảo sỏt để kết luận về chức năng chuyển tải IP và
ATM của hệ thống thiết bị ghộp kờnh TDM, rồi tiến hành nõng cấp. Nhỡn chung, giải phỏp tốt nhất là kết nối thờm cỏc thiết bị hoặc thay thế hoàn toàn thiết bị nếu cần thiết. Việc can thiệp trực tiếp vào thiết bị khụng bảo đảm tớnh phự hợp cả về kỹ thuật và tớnh hiệu quả của nú.
- Cỏc modul xử lý này chỉ thờm vào tại những nơi cú nhu cầu xen rẽ lưu lượng gúi.
- Kết nối cỏc vũng Ring bằng thiết bị DXC để bảo đảm hoàn thiện cỏc chức năng bảo an của cụng nghệ truyền dẫn SDH được xõy dựng trờn cơ sở cấu hỡnh Ring.
Bước 2:
Bước này cần tiến hành cỏc cụng việc nhằm chuẩn bị năng lực cho mạng truyền dẫn đủ để chuẩn bị cho giai đoạn nõng cấp và xõy dựng mạng thế hệ sau NGN. Vỡ vậy cú thể thực hiện như sau:
Cấu hỡnh:
- Hoàn thành xõy dựng cấu hỡnh mạng truyền dẫn đường trục theo tuyến 1A, đường Hồ Chớ Minh, và tuyến truyền dẫn trờn đường dõy 500KV vào năm 2004 theo cấu hỡnh gồm 6 vũng Ring khộp kớn. Cỏc Ring này vẫn kết nối với nhau bằng thiết bị DXC và bảo an bằng cụng nghệ SDH.
- Nõng cấp bằng cụng nghệ WDM theo từng tuyến riờng rẽ theo nhu cầu. Tạo cấu hỡnh WDM điểm nối điểm trờn từng tuyến truyền dẫn riờng rẽ. Để thực hiện nõng cấp trong giai đoạn này, trước hết cần kiểm tra lại tất cả cỏc sợi trờn tuyến cỏp để khẳng định giỏ trị suy hao và tỏn sắc cho phộp. Lộ trỡnh như sau:
+ Xỏc định cỏc giỏ trị suy hao và tỏn sắc sợi dẫn quang hiện cú để thiết kế theo phõn bố suy hao và tỏn sắc.
+ Để nguyờn tỡnh trạng hoạt động của tuyến hiện tại. Thực hiện nõng cấp trờn đụi dự phũng
+ Tất cả cỏc bước súng cú hướng đi cựng chiều cần phải được thiết kế cho truyền trờn một sợi. Tất cả cỏc chiều ngược lại cho truyền trờn sợi kia. Khụng
nờn thực hiện hai chiều tren cựng một sợi. Điều này cú nghĩa rằng việc xõy dựng hệ thống thụng tin đường trục sẽ thực hiện theo phương ỏn truyền dẫn một hướng (hay 2 sợi).
- Những tuyến chưa cú điều kiện nõng cấp vẫn duy trỡ mạng chuyển tải TDM. - Khi chưa hoàn thiện 5 Ring được tạo từ tuyến quốc lộ 1A và tuyến đường Hồ Chớ Minh, thực hiện chuyển tải trờn cấu hỡnh hiện nay là chớnh.
- Chuyển tuyến thụng tin quang trờn đường dõy 500 kV sang cấu trỳc tuyến thẳng và làm dự phũng cho mạng. Tuyến này thực chất đó được thay thế bằng tuyến đường Hồ Chớ Minh. Trong tuyến dọc đường dõy 500 kV thỡ chỉ cú 4 sợi do VTN sử dụng trong thoả thuận giữa VNPT và Bộ Năng lượng và Quõn đội. Vỡ thế việc chuyển này là hợp lý.
- Cỏc thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chớ Minh và Đà Nẵng chưa cần nõng cấp lờn cấu hỡnh WDM trong giai đoạn này. Cần phỏt huy năng lực bằng cỏch sử dụng cỏc sợi quang dư trong cỏp hiện cú.