Cau truc mang Viễn Thông VN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (731.97 KB, 56 trang )
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Trịnh Phú Qúy
NGHIÊN CỨU XU THẾ BIẾN ĐỔI VỀ CẤU TRÚC
CỦA MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Viễn thông
HÀ NỘI - 2005
Trịnh Phú Quý
1
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Trịnh Phú Qúy
NGHIÊN CỨU XU THẾ BIẾN ĐỔI VỀ CẤU TRÚC
CỦA MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Viễn thông
Cán bộ hướng dẫn: PGS-TS. Nguyễn Cảnh Tuấn
HÀ NỘI - 2005
Trịnh Phú Quý
2
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
TÓM TẮT NỘI DUNG KHOÁ LUẬN
Trong bản khoá luận này đã trình bày cấu trúc phân cấp của mạng Viễn
thông Quốc gia nói chung theo khuyến nghị của ITU (International Telecommunication
Union). Khóa luận cũng đã trình bày tỉ mỉ cấu trúc phân cấp của mạng Viễn thông Việt
Nam, đồng thời phân tích những mặt tồn tại dẫn đến nhu cầu phải xây dựng mạng Viễn
thông thế hệ mới tại Việt Nam.
Điểm quan trọng nhất của khóa luận này là phân tích những mặt bất
cập của mạng Viễn thông hiện có (PSTN- Public Switched Telephone
Network) của các nước nói chung và của Việt Nam nói riêng và trình bày xu
thế tất yếu chuyển sang mạng thế hệ mới có cấu trúc phân lớp.
Phần cuối của khóa luận đã trình bày cấu trúc cụ thể về mạng NGN ( Next
Generation Network) của Việt Nam được thiết kế phân lớp theo 5 vùng lưu lượng.
Trịnh Phú Quý
3
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Mục lục
Lời nói đầu---------------------------------------------1
Chương 1 : Các khuyến nghị của ITU về cấu trúc phân cấp mạng Viễn thông
------------ 3
1.1. Các phần tử chủ yếu của mạng Viễn thông------------------------------------------------- 3
1.1.1. Mô tả cấu trúc vật lý--------------------------------------------------------------------- 3
1.1.2. Các tham số của các phần tử cấu trúc tạo nên các mạng Viễn thông.------------- 4
1.2. Cấu trúc phân cấp của mạng Viễn thông---------------------------------------------------- 6
1.2.1. Các cấu trúc cơ bản của mạng Viễn thông--------------------------------------------- 6
1.2.2. Cấu trúc phân cấp của mạng Viễn thông----------------------------------------------- 8
1.2.2.1. Mạng đường trục--------------------------------------------------------------------8
1.2.2.2. Mạng nội hạt-------------------------------------------------------------------------9
Chương 2 : Hiện trạng cấu trúc phân cấp mạng Viễn thông Việt Nam--------------------- 13
2.1. Cấu trúc phân cấp-----------------------------------------------------------------------13
2.1.1. Cấp đường trục--------------------------------------------------------------------------14
2.1.2. Cấp nội hạt------------------------------------------------------------------------------- 15
2.2. Công nghệ áp dụng trên mạng------------------------------------------------------------16
2.2.1. Chuyển mạch --------------------------------------------------------------------------- 17
2.2.2. Truyền dẫn------------------------------------------------------------------------------- 17
2.3. Những bất cập còn tồn tại của mạng Viễn thông Việt Nam---------------------------- 18
2.3.1. Bất cập từ cách tổ chức mạng theo v ùng địa lý hành chính--------------------- 18
2.3.2. 2.3.2. Cấu trúc mạng Viễn thông hiện tại quá phức tạp--------------------------------19
2.3.3. Cấu trúc mạng đóng tạo ra sự độc quyền của các nhà cung cấp hệ thống------ 20
2.3.4. Việc cung cấp dịch vụ mới chậm và có nhiều bất cập----------------------------212.3.5. Quản lý mạng khó khăn---------------------------------------------------------------- 21
Chương 3: Xu thế phát triển mạng thế hệ mới (NGN) của Việt Nam---------------------- 22
3.1. Sự cần thiết phải chuyển đổi công nghệ mạng------------------------------------------- 22
Trịnh Phú Quý
4
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
3.1.1. Sự hội tụ của mạng Viễn thông và tin học------------------------------------------ 22
3.1.2. Nhu cầu cung cấp nhiều dịch vụ mới------------------------------------------------- 22
3.1.3. Nhu cầu tổ chức khai thác dịch vụ linh hoạt---------------------------------------- 25
3.1.4. Nhu cầu về quản lý--------------------------------------------------------------------- 26
3.2. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau NGN---------------------------------------------- 26
3.2.1. Mục tiêu -------------------------------------------------------------------------------- 26
3.2.2. Nguyên tắc tổ chức-------------------------------------------------------------------- 28
3.3. Cấu trúc tổ chức mạng--------------------------------------------------------------------- 31
3.3.1. Cấu trúc mạng hoàn chỉnh----------------------------------------- 31
3.3.2. Lựa chọn công nghệ và tổ chức mạng----------------------------------------------- 34
3.3.3. Lộ trình chuyển đổi mạng Viễn thông Việt Nam đến năm 2010----------------- 45
3.3.4. Mạng NGN khắc phục được những bất cập của mạng hiện tại----------------- ---- 45
Kết luận----------------------------------------------- 49
Trịnh Phú Quý
5
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG KHOÁ LUẬN
ATM Asynchronous Tranfer Mode
Chế độ truyền tải không
đồng bộ
CATV
Cable Tele Vision
Truyền hình cáp
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
ISDN Intergrated Service Digital Network
Mạng số liên kếtđa dịch vụ
ITU
International Telecommunication Union Liên minh điện chính quốc tế
PDH
Plesiochronous Digital Hierarchy
Hệ thống truyền dẫn số cận đồng
bộ
POST Plain Old Telephone Service
Dịch vụ điện thoại đơn
giản
PSTN Public Switched Telephne Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
Hệ thống truyền dẫn phâncấp
số đồng bộ
TDM Time Division Multiplex
Ghép kênh theo thời
gian
TMN Telecommunication Management Network
Mạng quản lý Viễn
thông
WLL
Wireless Local Loop
Mạch
vòng vô tuyến
Trịnh Phú Quý
6
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của công nghệ, xu hướng hội tụ của Viễn thông và công
nghệ thông tin có nhiều ảnh hướng đến cấu trúc mạng Viễn thông, đòi hỏi mạng Viễn
thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cho
người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển…..
Ở Việt Nam, mạng Viễn thông của Tổng công ty Bưu chính Viễn thông (VNPT) là
mạng Viễn thông chủ lực quốc gia đã được số hoá với các thiết bị hiện đại, tuy nhiên
mạng là sự tập hợp của một hệ thống các mạng riêng lẻ : cố định, di động, ISDN,
Internet….Mỗi một mạng riêng biệt đó chỉ phục vụ cho một loại hình dịch vụ nhất định
mà không thể sử dụng cho mục đích khác. Mỗi mạng lại đòi hỏi một đội ngũ vận hành,
quản lý khác nhau dẫn đến chi phí khai thác cao.
Đứng trước xu hướng tự do hoá thị trường, cạnh tranh và hội nhập, việc phát triển
theo cấu trúc mạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network) với các công nghệ phù
hợp là bước đi tất yếu của Viễn thông thế giới và mạng Viễn thông Việt Nam.
Việc nghiên cứu để tiến tới xây dựng mạng thế hệ sau (NGN) của VNPT là rất cần
thiết và mang tính chiến lược, cần được tiến hành một cách quy mô, hệ thống.
Trong khuôn khổ của bản khoá luận này, em tập trung nghiên cứu hiện trạng cấu
trúc phân cấp mạng Viễn thông Việt Nam từ đó rút ra những nhược điểm còn tồn tại, trên
cơ sở đó đưa ra xu thế biến đổi về cấu trúc của mạng Viễn thông Việt Nam từ mạng
chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN (Public Switched Telephone Network) sang
mạng thế hệ sau NGN với các nội dung cụ thể như sau :
Chương 1: Giới thiệu về các thành phần, cấu trúc cơ bản của mạng Viễn thông và
các khuyến nghị của ITU (International Telecommunication Union) về cấu trúc phân cấp
mạng Viễn thông
Chương 2 : Giới thiệu về cấu trúc phân cấp hiện tại của mạng Viễn thông Việt
Nam từ đó rút ra các bất cập còn tồn tại cuả hệ thống mạng đó
Trịnh Phú Quý
7
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Chương 3 : Trình bày về xu thế tất yếu của mạng Viễn thông Việt Nam là xây
dựng mạng thế hệ sau (NGN), mục tiêu, nguyên tắc xây dựng và cấu trúc mạng hoàn
chỉnh về mạng NGN của Việt Nam.
Trong quá trình làm bản khoá luận này em đã cố gắng hết sức để bản khoá luận
hoàn chỉnh nhất, nhưng do thời gian có hạn và trình độ còn hạn chế nên chắc chắn không
thể tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo
và các bạn để bản khóa luân được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại Học Công Nghệ Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt bốn
năm qua giúp em tiếp cận và hoàn thành bản khoá luận này, đặc biệt em xin gửi lời biết
ơn sâu sắc tới thầy giáo, PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, tạo
mọi điều kiện giúp em nghiên cứu và hoàn thiện bản khoá luận tốt nghiệp này
Xin chân thành cảm ơn những người thân, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi hoàn
thành bản khoá luận tốt nghiệp của mình
Sinh viên
Trịnh Phú Quý
Trịnh Phú Quý
8
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Chương 1
CÁC KHUYẾN NGHỊ CỦA ITU VỀ CẤU TRÚC PHÂN CẤP MẠNG
VIỄN THÔNG
Các mạng Viễn thông mới có mối liên hệ hữu cơ với mạng điện thoại đang tồn tại.
Bởi vậy , để hiểu đựơc cấu trúc của các mạng mới trước hết hãy xét về cấu hình của mạng
điện thoại chuyển mạch công cộng (Public Switched Telephone Network).
1.1. Các phần tử chủ yếu của mạng Viễn thông
1.1.1.Mô tả cấu trúc vật lý
Các mạng viễn thông được cấu trúc từ các tổng đài (tương ứng với các nút), các
đường truyền dẫn (tương ứng với các tuyến kết nối) và các thiết bị đầu cuối như mô tả
trong hình 1.
Trịnh Phú Quý
9
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Hình1 : Cấu trúc vật lý của mạng Viễn thông
Để tham gia vào mạng Viễn thông thì từ thiết bị đầu cuối của người sử dụng dịch
vụ sẽ qua đường dây thuê bao đến tổng đài, đường dây có thể đi trên cột điện thoại hoặc
theo các rãnh cáp ngầm dưới đất xuống hầm cáp và tới hệ thống tổng đài. Sau đó được
truyền trên hệ thống cáp liên đài (có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến) tới các tổng đài khác
Cấu trúc mạng Viễn thông cũng có thể được mô tả theo sơ đồ hình khối như sau:
Hình 2: Sơ đồ khối cấu trúc mạng Viễn thông
Các đường dây thuê bao thường sử dụng cáp đồng, cáp quang hoặc hệ thống vô
tuyến mạch vòng để kết nối tới hệ thống tổng đài. Các đường thuê bao chiếm phần chính
trong các công trình này là các cáp sợi đôi được nối tới từng thuê bao theo kiểu mỗi máy
một đôi riêng. Bởi vậy đối với các công ty viễn thông điều quan trọng là phải xây dựng
các đường dây thuê bao sao cho có hiệu quả cao nhất.
1.1.2.Các tham số của các phần tử cấu trúc tạo nên các mạng Viễn thông.
Các phần tử cấu trúc ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của mạng Viễn thông,
vì vậy ta cần hiểu được các tham số của các phần tử đó để đễ dàng trong việc thiết kế hệ
thống mạng Viễn thông. Bảng sau trình bày các tham số của các phần tử cấu trúc mạng.
Trịnh Phú Quý
10
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Bảng 1: Các tham số của các phần tử cấu trúc mạng
Phần tử
Kim loại
Cáp
Sợi dẫn quang
Hệ thống tổng đài
Hệ thống truyền dẫn
Hệ thống vô tuyến
Tham số
-Đường kính sợi dẫn (điện trở dây)
-Số lượng đôi
-Số lõi dẫn
-Bước sóng
-Suy hao
-Phân bố
-Chức năng của tổng đài
-Dung lượng mạch
-Khả năng xử lý
-Khả năng bố trí đường dẫn qua
-Tốc độ bít
-Khoảng cách lặp tín hiệu
-Dung lượng truyền dẫn
-Khả năng bố trí đường dẫn qua
-Tốc độ bít
-Khoảng lặp tín hiệu
-Tần số
-Độ rộng băng tần
-Đặc tính truyền lan
a.Cáp.
Trịnh Phú Quý
11
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Sợi dẫn của cáp kim loại thường có đường kính trong khoảng 0.4 đến 0.6 mm. Số
lượng đôi thường là hàng nghìn đối với cáp dung lượng lớn. Cáp quang làm từ SiO2 , có
các tham số về số lõi dẫn, tốc độ bít, độ rộng băng tần khả dụng (unsable bandwidth) độ
rộng suy hao (attenuation) và độ tán sắc (dispersion).
b.Các tổng đài
Các loại chức năng chuyển mạch tổng đài liên quan dến quản lý mạng là một tham
số thiết kế chủ yếu trong việc lập kế hoạch mạng. Các yếu tố khác quyết định đến cấu trúc
mạng là dung lượng mạch và khả năng xử lý (số các cuộc gọi có thể xử lý trong 1 giờ).
c.Hệ thống mạng và hệ thống truyền dẫn vô tuyến
Đối với các hệ thộng mạng cần xem xét tốc độ (bit rate) và khoảng cách trạm lặp (
repeater spacing). Đối với hệ thống truyền dẫn vô tuyến cũng cần xem xét tới tần số khả
dụng (usable frequency), độ rộng băng tần và các điều kiện truyền lan (propagation
conditions). Hệ thống SDH hiện đại (Synchronous Digital Hierarchy) sử dụng các chức
năng “add-drop” của nó để ghép thêm luồng vào và tách luồng ra như một chức năng nút
(node) truyền dẫn
1.2.Cấu trúc của mạng Viễn thông
1.2.1.Các cấu trúc cơ bản của mạng Viễn thông
Trên mạng Viễn thông nếu số thiết bị đầu cuối nhỏ thì một tổng đài có thể trang bị cho tất
cả các đầu cuối, nhưng đối với một vùng quá rộng và có số đầu cuối lớn thì một tổng đài
không thể trang bi cho tất cả các đầu cuối đó. Do vậy cấu trúc sử dụng nhiều tổng đài nối
với nhau bằng một nhóm các mạch trung kế đã trở nên cần thiết. Các hình mẫu của nhiều
tổng đài được nối với nhau bằng các mạch như vậy được gọi là mạng hoặc các mạng Viễn
thông. Các loại mạng tiêu biểu bao gồm các mạng hình sao (star networks), các mạng mắt
lưới (mesh networks) và các mạng hỗn hợp (composite networks) bao gồm cả loại sao và
loại mắt lưới.
Trịnh Phú Quý
12
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Hình 3: Cấu trúc cơ bản của mạng Viễn thông.
Các loại mạng có thể được biểu thị chung qua sự kết hợp của các nút (node) và các
đường kết nối (link). Nút là tổng đài còn link gồm các đường truyền dẫn kết nối một nút
tới nút kề cạnh .Một lối đi của tín hiệu còn gọi là tuyến (route) là một nhóm các mạch mà
nó cùng kết nối giữa hai nút với nhau (có thể hai nút không kề cạnh). Hình sau mô tả các
lối đi có thể lựa chọn để kết nối cuộc gọi từ nút A đến nút D:
Hình 4: Tuyến kết nối (Routes)
Tín hiệu có thể đi trực tiếp từ nút A tới nút D hoặc qua các nút B và C rồi tới nút
D. Các đường đi này còn được gọi là tuyến kết nối.
Trịnh Phú Quý
13
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
1.2.2 Cấu trúc phân cấp của mạng Viễn thông.
Cấu trúc phân cấp là sự phân định các thành phần của mạng theo nhóm các chức
năng của chúng, sao cho mọi kết nối để truyền, đưa các dịch vụ được thực hiện từ cấp
thấp đến cấp cao
Theo ITU (International Telecommunication Union) mạng Viễn thông cơ bản có thể
được phân tích thành mạng nội hạt (local network) và mạng đường trục (trunk network)
cấu trúc đó được mô tả như trên hình vẽ sau đây:
Hình 5 : Cấu trúc mạng Viễn thông
Theo hình vẽ trên thì phần mạng nối từ các thuê bao đến tổng đài nội hạt được gọi
là mạng truy nhập . Nếu là cuộc gọi nội hạt thì từ thuê bao chủ gọi sẽ nối với thuê bao bị
gọi qua một hoặc nhiều tổng đài nột hạt, nếu là cuộc gọi đường dài thì thuê bao chủ gọi sẽ
kết nối qua tổng đài nội hạt sau đó sẽ kết nối lên các tổng đài của mạng đường trục rồi
xuống tổng đài nội hạt của thuê bao bị gọi.
1.2.2.1. Mạng đường trục
Mạng đường trục bao gồm các tổng đài chuyển tiếp, các tuyến truyền dẫn quốc tế
và liên vùng. Mạng đường trục sử dụng các mạch 4 dây và có thể trang bị các bộ khuyếch
đại.
Trịnh Phú Quý
14
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Các tổng đài chuyển tiếp:
Tổng đài chuyển tiếp đóng vai trò quan trọng như một cổng vào ra để các tổng đài
nội hạt thông qua nó tham gia vào mạng đường trục. Nó biến đổi truyền dẫn hai dây (cho
mạng nội hạt) thành truyền dẫn bốn dây (cho mạng trung kế). Cước đường dài được tính
toán dựa theo khoảng cách và thời gian. Song để đơn giản trong tính toán, người ta chia
đất nước theo các vùng hành chính. Cước phí tiêu chuẩn được đặt theo khoảng cách giữa
các vùng cước.
Tổng đài chuyển tiếp được định vị trong mỗi vùng như vậy để đơn giản hoá hệ
thống tính cước. Mạng đường trục được phân cấp theo từ 2 đến 4 tầng chuyển mạch
(stage) tuỳ theo độ lớn của vùng, lượng tải và điều kiện địa lý của từng nước. Tại mỗi
tầng trung tâm chuyển mạch được đặt tại một vùng quản trị của nó. Kết quả là một kết nối
đường dài (the long-distance toll connection) từ thuê bao chủ gọi đến thuê bao bị gọi có
thể được thực hiện thông qua 3 đến 7 tổng đài. Mỗi tổng đài được cho phép tổn thất cuộc
gọi khoảng 1/100 đối với các đường ra của nó và như vậy các mạch đường trục phải giữ
cho tổng tổn thất tín hiệu vào khoảng 1/10.
Chi phí kết nối sẽ tăng theo số các các tổng đài được lắp đặt, để làm giảm số tầng
chuyển mạch, một lượng tải đáng kể được gửi theo các mạch trực tiếp (direct circuit). Do
vậy, mạng điện thoại thường có cấu trúc hình cây (tree structure) ở mạch trục chính
(backbone circuits) và có cấu trúc mắt lưới (mesh structure) ở các mạch trực tiếp.
Các tuyến truyền dẫn đường trục:
Các tuyến truyền dẫn đường trục thường sử dụng cáp sợi quang có dung lượng lớn
để liên kết các tầng chuyển mạch. Các tuyến truyền dẫn này có thể là các tuyến truyền
dẫn đi ra quốc tế hoặc các đường truyền từ quốc tế về.
1.2.2.2. Mạng nội hạt
Mạng nội hạt dùng các mạch cáp 2 dây và không đòi hỏi các bộ khuyếch đại. Do
sự suy giảm tín hiệu phân bổ trên đường dây thuê bao và lượng vốn đầu tư vào trang thiết
bị nên các tổng đài nộI hạt chỉ bao phủ một vùng có bán kính từ 5 đến 7 km và các đường
thuê bao tập trung tại đó.
Trịnh Phú Quý
15
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Do các đường truyền dẫn nội hạt dùng cáp đôi ( pair cables) nên các mạch trung kế
nội hạt ( junction circuits ) được sắp đặt cùng với việc xây dựng mạng tổng đài. Do các
tuyến này có dung lượng thấp nên các bộ ghép kênh số ( Digital Multiplexers ) đã được
lắp đặt ở ngay trong các mạch trung kế nội hạt. Nhưng ở thờI kỳ tổng đài Analogue, hệ
thống truyền dẫn đã được lắp đặt trên sơ sở từng chặng tuyến ( line-by-line basic ).
Các đường truyền dẫn hiện tại cho các tổng đài số là loại 4 dây mang tín hiệu số
hoá hoàn toàn. Chúng có tính kinh tế cao trong trong việc ghép nối với các bộ ghép kênh
số. Từ khi các mạch trung kế nội hạt được lập kế hoạch như một mạng truyền dẫn, sự xây
dựng các mạng nội hạt đã trở nên khác so với các mạng truyền dẫn Anologue truyền
thống.
Trong mạng nội hạt phần mạng nối từ mỗi thuê bao tới tổng đài gọi là mạng truy
nhập, do vậy phương pháp cấu hình mạng của mạng truy nhập là khác hẳn so với mạng
đường trục. Do kết nối nội hạt chỉ sử dụng một phần cuả hệ thống đánh số quốc gia và có
hệ thống cước riêng biệt ,nên mạng nội hạt và mạng đường trục được mô tả tách biệt
nhau. Mạng truy nhập bao gồm một số lượng lớn các đường dây thuê bao và một số lượng
tài sản công trình viễn thông tương ứng nó có hiệu suất sử dụng rất thấp, do vậy mạng
truy nhập yêu cầu một kế hoạch tối ưu để triển khai.
Đối với mạng truy nhập, sự bố trí các nút (các bộ tập trung đường dây xa, các bộ
chuyển mạch nội hạt) là điều rất quan trọng .Ta hãy xét các yếu tố chủ yếu xác định mạng
truy cập đó là:
• Phân bổ nhu cầu thuê bao
• Độ dài giới hạn của đường dây thuê bao
• Dung lượng tổng đài
• Cơ cấu chi phí đường dây và chi phí tổng đài
• Dự đoán sự gia tăng nhu cầu thuê bao
Các yếu tố này rất cần thiết để tính toán chi phí tổng thể tối thiểu của mạng trong
khi xét sự phát triển của mạng tương lai.
Từ các phân tích ở trên ITU đưa ra mô hình về cấu trúc phân cấp của mạng Viễn
thông :
Trịnh Phú Quý
16
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Hình 6:Cấu trúc phân cấp của mạng Viễn thông
Trong cấu trúc phân cấp này thì một tổng đài chuyển tiếp có thể ứng với nhiều
tổng đài nội hạt do các tổng đài chuyển tiếp tập trung lưu lượng của một vùng rộng
lớn. Số các tầng chuyển tiếp nhiều hay ít tuỳ thuộc vào điều kiện địa lý, tự nhiên của
từng nước. Các tổng đài chuyển tiếp và quốc tế được nối với nhau theo kiểu hình lưới
để đảm bảo độ tin cậy
Để hiểu rõ hơn về cấu trúc phân cấp của mạng Viễn thông ta hãy xét kích cỡ các
vùng trung kế và cấp bậc chuyển mạch
Trịnh Phú Quý
17
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Hình 7: Kích cỡ các vùng trung kế và cấp bậc chuyển mạch
Chú giải:
TC (Tertiary Center): Trung tâm cấp 3
SC (Seconday Center): Trung tâm cấp 2
PC (Primary Center): Trung tâm cấp 1
LE (Local Exchange): Tổng đài nội hạt
Các tổng đài nội hạt được kết nối với trung tâm cấp 1 hình thành vùng trung kế
cấp1. Tập hợp một số vùng trung kế cấp 1 sẽ hình thành nên vùng trung kế cấp 2, tập hợp
một số vùng cấp 2 sẽ tạo thành vùng trung kế cấp 3 hoà vào mạng quốc gia và quốc tế.
Trịnh Phú Quý
18
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Chương 2
HIỆN TRẠNG CẤU TRÚC PHÂN CẤP MẠNG VIỄN THÔNG
VIỆT NAM
2.1.Cấu trúc phân cấp
Trong mạng Analogue, thông thường các tổng đài nội hạt được nối trực tiếp với
nhau hoặc qua tổng đài tandem và được nối với trung tâm cấp 1, cấp cuối cùng là mạng
nội hạt. Trung tâm cấp 1 lại được nối với các trung tâm cấp cao hơn theo kiểu hình lưới
nhưng không được kết nối vượt cấp, cấp tối đa của mạng là 5.
Khi chuyển sang mạng số liên kết trung tâm cấp 1, 2 và tổng đài tandem nội hạt
được kết hợp trong một tổng đài hỗn hợp và được gọi là trung tâm cấp 1 (tổng đài nội
hạt). Như vậy mạng Viễn thông nông thôn không nằm trong cấu trúc phân cấp của mạng
Viễn thông quốc gia.
Thành phần của mạng PSTN bao gồm các trung tâm chuyển mạch và các đường
truyền dẫn, độ phức tạp của mạng phụ thuộc vào số lượng nút chuyển mạch và số lượng
liên kết truyền dẫn. Đất nước được chia thành các vùng hành chính, mỗi vùng ứng với 1
trung tâm chuyển mạch nội hạt (Host), nếu vùng hành chính có số lượng thuê bao lớn thì
sẽ có nhiều tổng đài Host nối trực tiếp với nhau. Liên kết trực tiếp giữa các tổng đài phụ
thuộc vào mức độ tải giữa chúng phần tải thừa ra được định tuyến qua tổng đài transit, do
đó đã cung cấp 1 hay nhiều tuyến để lựa chọn cho tải giữa 2 tổng đài cho trước. Các thuê
bao được đấu nối vào các tổng đài nội hạt, các tổng đài nội hạt lại đấu nối lên các tổng đài
transit vùng.
Mạng Viễn thông của Việt Nam có cấu trúc hỗn hợp vừa 3 cấp vừa 4 cấp. Ở các
thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh các tổng đài nội hạt được liên kết với
nhau bằng các mạch vòng quang và được nối trực tiếp với tổng đài transit quốc gia, vì vậy
nó chỉ là mạng 3 cấp, ở các tỉnh, đặc biệt là vùng nông thôn, miền núi, các tổng đài câp
huyện thường là các tổng đài độc lập. Các tổng đài này không được nối trực tiếp với các
tổng đài transit quốc gia cho nên nó là một cấp thấp hơn cấp tổng đài cấp 1(tỉnh), do đó có
thể coi phần mạng quốc gia cho các tỉnh này là 4 cấp.
Trịnh Phú Quý
19
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Để dễ dàng cho việc quản lý và khai thác mạng tiến tới giảm số cấp chuyển mạch,
mạng Viễn thông Việt Nam được phân chia thành hai cấp chính là cấp đường trục và cấp
nội hạt. Cấu trúc phân cấp mạng Viễn thông của VNPT (Tổng công ty Bưu chính Viễn
thông Việt Nam) có thể được mô tả như hình sau:
Hình 8: Cấu trúc phân cấp mạng Viễn thông Việt Nam
Khu vực Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh tuy cũng là một vùng hành chính
nhưng do lượng tải nhiều nên bao gồm nhiều tổng đài Host nối với nhau.
2.1.1.Cấp đường trục
Cấp đường trục bao gồm 3 tổng đài Gateway quốc tế, 5 tổng đài transit miền và
các tuyến truyền dẫn đường trục:
Các đường truyền dẫn quốc tế:
Trịnh Phú Quý
20
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
-
8 trạm mặt đất thông tin vệ tinh của hệ thống Intelsat và Intersputnik.
-
Mạng cáp quang biển quốc tế 565 Mb/s (Thái Lan - Việt Nam - Hồng
Kông) có chiều dài 3375 km với dung lượng 7500 kênh thoại mỗi hướng
-
Tham gia xây dựng tuyến cáp quang 6 nước Đông Nam Á : Trung Quốc Việt Nam – Lào – Thái Lan – Malaysia – Singapore.
-
Đã khai thác tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE 3 nối từ châu Âu sang
châu Á có dung lượng bước 1 là 10 Gb/s.
-
Mạng VSAT có trạm chủ (HUB) đã được thiết lập với 45 trạm thuê bao.
-
Đã ứng dụng báo hiệu kênh chung số 7.
Các tuyến truyền dẫn đường trục quốc gia:
-
Truyền dẫn đường trục Bắc – Nam sử dụng mạng RING cáp quang 2.5 Gb/s
và Vi ba số 140 Mb/s, 622 Mb/s.
-
Mạng truyền dẫn liên tỉnh phía Đông Bắc, Tây Bắc, Tây Nam, Đông Nam
sử dụng cáp quang 622 Mb/s và 2.5 Gb/s.
-
Mạng thông tin di động GSM (Mobilephone và Vinaphone) đã phủ sóng
toàn quốc
-
Mạng truyền số liệu ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line), ISDN
(Integrated Services Digital Network), X.25……
2.1.2.Cấp nội hạt
Cấp nội hạt (tỉnh/thành phố) bao gồm:
- Các tuyến truyền dẫn nội tỉnh bằng cáp quang và vi ba số có dung lượng từ 2
Mb/s đến 34 Mb/s, các tuyến truyền dẫn đến từng thuê bao.
- Các tổng đài Host và các tổng đài vệ tinh do các bưu điện tỉnh/thành phố quản
lý và khai thác.
Trịnh Phú Quý
21
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
κ Nếu xem xét ở khía cạnh các chức năng của các hệ thống thiết bị trên mạng thì
mạng Viễn thông Việt Nam bao gồm:
- Mạng chuyển mạch
- Mạng truyền dẫn
- Các mạng Chức năng
Mạng đồng bộ
Mạng báo hiệu
Mạng quản lý.
2.2.Công nghệ áp dụng trên mạng
Trên mạng Viễn thông của VNPT các thiết bị chuyển mạch đã được số hoá 100%,
mạng truyền dẫn cũng đã được số hoá và đang thực hiện chiến lược cáp quang hoá, công
nghệ truyền dẫn đang chuyển mạnh mẽ từ PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) sang
SDH. Mạng Viễn thông của VNPT đã và đang tiếp cận những công nghệ hiên đại nhất
của thế giới, tăng năng lực và nâng cao chất lượng mạng. Tuy nhiên mạng cũng khá phức
tạp do có nhiều chủng loại thiết bị.
2.2.1.Chuyển mạch
Hiện nay mạng Viễn thông Việt Nam đã có các trung tâm chuyển mạch quốc tế và
chuyển mạch quốc gia ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh. Mạng của các bưu
điện cũng đang phát triển mở rộng. Nhiều tỉnh/thành phố xuất hiện các cấu trúc mạng với
nhiều tổng đài HOST, các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh đã và đang
triển khai các Tandem nội hạt.
Các số liệu cụ thể về các hệ thống chuyển mạch trên mạng như sau:
a.Gateway:
Chủng loại: AXE 105
Số lượng: 3
Dung lượng lắp đặt :508 E1
Hiệu suất sử dụng : 35%
b.Toll:
Trịnh Phú Quý
22
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
Chủng loại : AXE 10 và TDX 10
AXE 10:
- Số lượng :3
- Dung lượng lắp đặt: 110 E1
- Hiệu suất sử dụng : 90%
TDX 10
- Số lượng 2
- Dung lượng lắp đặt : 320 E1
- Hiệu suất sử dụng : 90%.
Các chuyển mạch TDX-10 và AXE-10 tại Hà Nội xử lý các cuộc gọi liên tỉnh và
transit đi quốc tế từ các tổng đài Host của các tỉnh/thành phố phía Bắc.
Các chuyển mạch TDX-10 và AXE-10 tại thành phố Hồ Chí Minh xử lý các cuộc
gọi liên tỉnh và transit đi quốc tế từ các tổng đài Host của các tỉnh/thành phố phía Nam.
Chuyển mạch AXE-10 tại Đà Nẵng xử lý các cuộc gọi liên tỉnh và transit đi quốc
tế từ các tổng đài Host của các tỉnh/thành phố Miền Trung.
c. Host và vệ tinh
Các tổng đài Host và vệ tinh rất đa dạng về chủng loại, tiêu biểu là các tổng đài
1000E10, EWSD, TDX1B, NEAX……
2.2.2.Truyền dẫn
Các hệ thống thiết bị truyền dẫn trên mạng Viễn thông VNPT hiện nay chủ yếu sử
dụng hai loại công nghệ là: Cáp quang SDH và Vi ba PDH:
- Cáp quang SDH : thiết bị do nhiều hãng cung cấp khác nhau là: Northern
Telecom, Siemens, Alcatel, Fuitsu, Bosch, Lucent, NEC…… Dung lượng chủ
yếu là: 155 Mb/s, 622Mb/s và 2.5 Gb/s.
- Vi ba PDH: thiết bị cũng có nguồn gốc nhiều hãng cung cấp khác
nhau:Seimens, Alcatel, Fujitsu, Sis, SAT, Nokia, AWA….. Dung lượng chủ
yếu: 140 Mb/s, 34 Mb/s, và n*2Mb/s. Công nghệ Vi ba SDH được sử dụng hạn
chế với một số lượng ít.
Ngoài những tuyến truyền dẫn quốc gia sử dụng công nghệ vi ba PDH và cáp
quang SDH 2.5Gb/s, mạng truyền dẫn liên tỉnh còn được trang bị 13 vòng RING SDH
(trong dó có 4 vòng Ring thuộc tuyến trục Backbone) và một số tuyến nhánh.
Trịnh Phú Quý
23
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
2.3.Những bất cập còn tồn tại của mạng Viễn thông Việt Nam
2.3.1. Bất cập từ cách tổ chức mạng theo vùng địa lý hành chính
Với cách tổ chức cung cấp dịch vụ thông tin theo điạ bàn hành chính tỉnh / thành
phố như hiện nay, mã vùng tương ứng với mã tỉnh/thành phố, ngoại trừ Hà Nội (mã 04)
và thành phố Hồ Chí Minh (mã 08) và một số tỉnh/ thành phố trọng điểm khác, còn lại
mỗi vùng tương ứng với mỗi tỉnh/thành phố tuy có số lượng thuê bao và lưu lượng không
lớn nhưng vẫn hình thành mạng riêng theo địa bàn hành chính. Đặc biệt một số tỉnh khi
tiến hành tách tỉnh theo địa bàn hành chính (năm 1997) thì cũng hình thành mạng mới với
các Host mới tạo nên một số vấn đề phức tạp trong việc cung cấp dịch vụ. Ví dụ: Hai thuê
bao truớc đây thuộc một tỉnh khi thực hiện cuộc gọi thì lưu lượng cuộc gọi chỉ cần đi qua
hai tổng đài vệ tinh và một tổng đài Host và cước cuộc gọi được tính với giá cước nội hạt.
Khi tiến hành tách tỉnh hai thuê bao này ở hai tỉnh liền kề nhau khi thực hiện cuộc gọi thì
lưu lượng cuộc gọi phải đi qua hai tổng đài Host và vòng qua tổng đài Toll (đặt tại Hà
Nội, Đà Nẵng hoặc thành phố Hồ Chí Minh) và giá cước sẽ được tính theo cước đường
dài.
Theo cấu hình và tổ chức khai thác hiện nay của mạng Viễn thông Việt Nam, các
cuộc gọi đường dài quốc gia phải đi qua tối thiểu qua 3 tổng đài và 2 đoạn truyền dẫn, nếu
cuộc gọi không thể gửi theo mạch trực tiếp được thì lưu lượng cuộc gọi phải định tuyến
qua rất nhiều tổng đài chuyển tiếp. Do vậy chất lượng của dịch vụ Viễn thông được cung
cấp sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi cấu hình và cách tổ chức khai thác này. Mặt khác nếu
xem xét ở góc độ kinh tế thì cách thức thực hiện việc cung cấp các dịch vụ Viễn thông và
việc tổ chức khai thác như vậy là không hiệu quả cao. Do đó phải tìm ra một cấu trúc tổ
chức khác hoàn thiện hơn đáp ứng được nhu cầu quản lý và cung cấp dịch vụ.
Việc cung cấp các dịch vụ Viễn thông và tổ chức khai thác mạng không nên theo
địa bàn hành chính như hiện nay mà cần dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý, nhu
cầu phát triển dịch vụ và tổ chức theo vùng lưu lượng, nên giảm thiểu số cấp chuyển
mạch trên mạng.
Trịnh Phú Quý
24
Trường đại học Công Nghệ
Khoá luận tốt nghiệp
2.3.2. Cấu trúc mạng Viễn thông hiện tại quá phức tạp
Mạng Viễn thông thế hệ cũ đã tồn tại và phát triển gần 100 năm, trong 100 năm đó
ít có sự thay đổi mang tính cách mạng và khoảng cách giữa các mốc chuyển đổi công
nghệ cũng rất xa nhau (từ chuyển mạch cơ sang chuyển mạch điện tử analog rồi đến
chuyển mạch số, chuyển mạch gói…..)
Các nhánh công nghệ Viễn thông khác nhau đã tạo ra các mạng lõi cung cấp các
dịch vụ Viễn thông tồn tại dưới những dạng “ốc đảo” như mạng chuyển mạch PSTN,
mạng X.25, mạng di động…..Khái niêm “ốc đảo” ở đây không những chỉ sự ngăn cách về
mặt công nghệ mà cả sự cô lập về dịch vụ giữa các mạng này. Hình sau mô tả về những
dạng “ốc đảo” của mạng Viễn thông Việt Nam.
Hình 9: Mạng Viễn thông tồn tại dưới dạng các “ốc đảo”
Các rào cản cho việc hợp nhất các mạng này nằm ở chỗ chưa có một công nghệ
được chuẩn hoá nào bao trùm được tất cả các công nghệ khác. Giữa các mạng có công
Trịnh Phú Quý
25
