Tìm hiểu cấu trúc của hệ thống thông tin quang đường trục bắc nam (vnpt quản lý)

Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang

Trường Đại học Giao thông vận tải
Khoa Điện – Điện tử

―――――― ⃰⃰ ⃰⃰ ⃰⃰ ⃰⃰ ⃰⃰
⃰⃰――――――

THIẾT KẾ MÔN HỌC
KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG
Đề tài: Tìm hiểu cấu trúc của hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam (
VNPT quản lý).
Giáo viên hướng dẫn: Chu Công Cẩn
Lớp:

Kỹ thuật viễn thông K52

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

1


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin liên lạc đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát triển
mạnh mẽ của xã hội loài người, là một trong những cơ sở hạ tầng, là điều kiện thiết
yếu để phát triển kinh tế. Thời gian qua kinh tế nước ta đã chuyển biến tích cực, hoà
nhịp với sự phát triển chung của khu vực và thế giới. Xu thế toàn cầu hoá về thương
mại và thông tin thoả mãn các nhu cầu và dịch vụ.
Mặc dù khoa học công nghệ, kỹ thuật vô tuyến, thông tin vệ tinh đang có
nhiều bước tiến quan trọng nhưng trong việc xây dựng hệ thống cáp quang rộng

khắp, đặc biệt đối với mạng đường trục là một phương án hữu hiệu nhằm thoả mãn
và kết hợp các phương thức và nhu cầu ngày càng phong phú trong xã hội thông tin.
Mạng viễn thông đã và đang được phát triển cả về chất lượng cũng như số
lượng. Tuyến thông tin quang đường trục SDH tốc độ 2,5Gbit/s được đưa vào sử
dụng cuối năm 1995 đã đáp ứng nhu cầu thông tin trong giai đoạn vừa qua và sẽ
phát huy thêm một thời gian nữa. Các tuyến thông tin T-V-H, C-S-C và đặc biệt
tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3 là siêu lộ thông tin nối Việt Nam với các nước
trong khu vực và quốc tế.
Nhu cầu về thông tin liên lạc trong cả nước tăng nhanh, đặc biệt là ở các
thành phố sẽ dẫn tới tình trạng quá tải của các trục hiện tại. Nhiều phương án đã
được đề xuất nhằm khắc phục tình trạng quá tải, trong đó tuyến thông tin cáp sợi
quang đường Hồ Chí Minh và cáp quang biển trục Bắc– Nam được xem là thích
hợp hơn cả. Trong tình hình hiện nay ở Việt Nam, cùng với biện pháp nâng dụng
lượng cho thông tin đường trục, xây dựng cáp quang ven biển xây dựng tuyến cáp
quang mới trên đất liền là chiến lược đưa cáp quang.
Nhóm em xin trân trọng cám ơn sự quan tâm giúp đỡ và sự hướng dẫn của cô
Chi và thày Lê Công Cẩn trong quá trình giảng dạy và hướng dẫn đề tài này.
Xin cám ơn các thầy cô trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Hà Nội đã
nhiệt tình giảng dạy, trang bị cho nhóm chúng em kiến thức tổng hợp nhất định để
nhóm có thể hoàn thành đề tài, tuy vậy do trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi
nhưng sai sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo,
chuyên gia chuyên nghành và các bạn.

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

2


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang

I. Cấu trúc tổng quan mạng đường trục Bắc- Nam
1.1. Đánh giá hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam.
Những năm qua mạng Viễn thông Việt Nam phát triển nhanh chóng về cả số
lượng, chất lượng cũng như quy mô và mức độ. Các tuyến thông tin T-V-H, C-S-C
và đặc biệt tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3 là siêu xa lộ thông tin nối Việt
Nam với các nước trong khu vực và quốc tế. Mạng viễn thông đã và đang phát triển
về cả chất lượng cũng như số lượng. Tuyến thông tin quang đường trục SDH tốc độ
2,5Gbit/s đã đáp ứng nhu cầu thông tin trong giai đoạn vừa qua.

Gateway

Gateway

TOLL

TOLL

HOST

TANDEM

HOST

Hình 1.1 Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam
Toàn bộ tổng đài đi quốc tế và tổng đi chuyển tiếp quốc gia đã được nâng hệ thông báo
hiệu số 7 và dịch vụ ISDN. Toàn bộ tổng đài cấp huyện và cấp tỉnh đã được số hoá, nhiều
tuyến cáp quang đã nối đến các tỉnh ven đường trục quốc gia.
Mạng viễn thông Việt Nam được chia ra làm 3 cấp:

-

Cấp 1 là cấp quốc tế gồm các trạm vệ tinh mặt đất, các tổng đài Gateway.

-

Cấp 2 là cấp liên tỉnh gồm các tuyến dẫn đường trục, các tổng đài Toll

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

3


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
-

Cấp 3 là cấp nội tỉnh gồm các tuyến dẫn nội tỉnh, các tổng đài Host , tổng đài
vệ tinh và các Tandem.

1.1.1. Mạng quốc tế.
Hiện trạng mạng quốc tế của viễn thông Việt Nam có 3 cửa ngõ quốc tế Hà Nội ,
Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh.
Mạng truyền dẫn quốc tế có hai trạm vệ tinh Intesputnis tại Phủ Lý và thành phố Hồ
Chí Minh được xây dựng và đưa vào sử dụng từ năm 1979 đã được số hoá nhằm
nâng cao chất lượng khai thác và hiệu quả sử dụng.
Các trạm vệ tinh Intelsat hướng Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương bao gồm:
-

Trạm Intelsat 600 tại C2 Hà Nội.

-

Trạm Intelsat 700 tại 1B Lý Tự trọng- Đà Nẵng

-

Trạm Intelsat 1740 , 1570, 1660 tại Sông Bé.

Cuối năm 1996, hệ thống cáp quang biển TVH (Thái Lan, Việt Nam, Hồng
Kông) được đưa vào sử dụng, tuyến cập bờ ở Vũng Tàu được chuyển tiếp về thành
phố Hồ Chí Minh bằng viba sè 140 Mbit/s. Trạm Intelsat 157 0 tại Bình Dương là
trạm dự phòng cho tuyến cáp biển TVH.
*Mạng chuyển mạch quốc tế gồm có:
• Cửa ngõ quốc tế miền Bắc : Tổng đài AXE-105, dung lượng 150 luồng E1 tại
C2-Láng Trung, Hà Nội.
• Cửa ngõ quốc tế miền Nam : Tổng đài AXE-105, dung lượng 269 luồng E1
tại khu công viên Mạc Đĩnh Chi.
• Cửa ngõ quốc tế miền Trung: Tổng đài AXE-105, dung lượng 269 luồng E 1
tại thành phố Đà Nẵng.

1.1.2.Mạng viễn thông liên tỉnh.
Tuyến truyền dẫn đường trục chính (backbone):

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

4


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
Tuyến truyền dẫn đường trục chính là tuyến trục cáp sợi quang Bắc –Nam,
nối từ Hà Nội đến thành phố Hồ Chí Minh dài 1850km. Giai đoạn đầu làm việc tốc

độ 34Mbit/s với công nghệ truyền dẫn SDH ở mức STM-16. Tuyến trục HN- TP
HCM được đảm bảo trên hai phương thức truyền dẫn: tuyến viba sè PDH=140Mb/s
và 02 tuyến cáp quang (08 sợi trên quốc lộ QL1A và 04 sợi trên đường dây
500KV). Tuyến trục này cùng với tuyến nhánh tạo thành 04 mạch vòng với dụng
lượng khai thác 2,5GB/s. Tuyến trục này đi qua 18 tỉnh và thành phố dọc theo quốc
lộ 1A gồm: Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng
Trị, Quảng Bình, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên,
Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận, Đồng Nai. Tuyến cáp quang trên đường dây
điện lực 500KV dài 1448km tạo thành mạng vòng Ring, kết hợp với tuyến viba
140Mbit/s công nghệ PDH tương ứng 1920 kênh thoại tạo thành mạng đường trục
đáp ứng nhu cầu thông tin trên toàn quốc.

Hình 1-2. Cấu hình tuyến trục Bắc Nam
Cấu hình tuyến trục Bắc- Nam là mạng Ring vu hồi có khả năng bảo vệ cao với các
luồng thông tin. Mạng bao gồm 4 mạng Ring:

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

5


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
Hà Nội- Hà Tĩnh (HNI-HTH)
Hà Tĩnh- Đà Nẵng (HTH- ĐNG)
Quy Nhơn- TP. Hồ Chí Minh (QNN-HCM).
Hình vẽ 1.3 thể hiện cấu hình tuyến trục cáp quang Bắc – Nam. Thiết bị do
hãng Telecom cung cấp. Tại mỗi tỉnh dọc quốc lộ 1A mà tuyến trục đi qua có ít
nhất một thiết bị ADM cấp STM-16 và một thiết bị ADM cấp STM-1 cho phép xen
rẽ các luồng 2Mb/s. Chúng bao gồm 21 ADFM cấp STM-16, 18 trạm lặp cho sử
dụng khuếch đại quang 28 ADM cấp STM(TN-1X).

Tại 4 trạm: Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Plây Ku sử dụng 2ADM cấp
STM-16 lắp theo kiểu back-to-back để thực hiện chức năng Cross- Connect.
Việc bố trí các thiết bị ADM cấp STM-1, ADM cấp STM-16 và phân bổ số
kênh theo luồng xen kẽ xuống các tỉnh được thực hiện theo yêu cầu cụ thể về lưu
lượng cung cấp dịch vụ hiện tại và xu hướng phát triển trong tương lai. Việc phân
bố kênh luồng hiện này được thể hiện trong bảng phân kênh hệ thông cáp quang
2,5Gb/s Hà Nội-TpHCM. Tại mỗi tỉnh mà trục tuyến Bắc- Nam đi qua đều có
xen/rẽ xuống các luồng 2Mb/s.

N3

N1

T

R
B

A

Nút

A

R

NÚTB

N2

A

N3
MS
SPRIN
G222 2
n

MS
SPRIN
G1 1

Chế độ bảo vệ:

TB

Luồng làm việc
Luồng bảo vệ

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

6


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
-

Mỗi Ring được bảo vệ theo kiểu MSSPRING (MS-BSHR)

-

Kết nối bảo vệ (HTH và ĐNG) giữa các Ring thuộc kiểu trong cùng lớp bảo
vệ (chained inter- layer protection interworking-theo TS 101
010V1.1.1[7.1.1]).

-

Trong trường hợp R1 và R2 chỉ giao với Ring lân cận tại một nút (HTH và
ĐNG) mà không có N2 và N4, nếu xảy sự cố ở nút N1 hoặc N3 thì Ring 1
không thể kết nối được với Ring 2. Kết nối này bảo vệ chưa hợp lý, chỉ có
khả năng bảo vệ lưu lượng cho từng Ring mà không có khả năng bảo vệ lưu
lượng kết nối giữa các Ring khi có sự cố tại nút kết nối (mức bảo vệ 1-TS
101 010 V1.1.1[5.1]).

-

Nút N2, N4 tồn tại trong trường hợp Ring 3, Ring 4 nối nhau ở QNN và PKU.
Đó là kiểu mached-node bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra tại nút kết nối
tương ứng mức bảo vệ 3-TS 101 010 V1.1.1[5.2] (chined inter- layer
protection interworking).

-

Tuyến đường trục bảo vệ SDH là nơi có dung lượng cao, quan trọng nên cấu
hình Ring là hợp lý để bảo vệ toàn bộ lưu lượng khi có sự cố trên cáp hoặc
tại một nút nào đó.

-

Để bảo vệ toàn bộ lưu lượng của Ring thì có hai kiểu là MS SPRING MS

DPRING (2 sợi hoặc 4 sợi).
Việc sử dụng kiểu bảo vệ nào phụ thuộc nhiều yếu tố như dung lượng Ring

khả năng xen rẽ HOVC, khả năng truyền dụng lượng phụ (secondary trafic), tính
đơn giản của cơ chế bảo vệ, số nút tối đa trên một Ring.
Hiện tại, sét tổng quát các yếu tố đối với mạng đường trục thì kiểu MS
SPRING có nhiêu ưu điểm hơn, kiểu MS DPRING vứi việc sử dụng 4 dây để bảo
vệ còn đang được tiếp tục nghiên cứu thêm (TS 101 009 V1.1.1[0.2.2]).Do vậy kiểu
bảo vệ được tiếp tục ở MS SPRING 2 sợi hiện nay trên tuyến đường trục Việt Nam
là hợp lý.
Mạng đường trục cần bảo vệ toàn bộ lưu lượng kết nối giữa các Ring xuất
hiện một sự cố (mức bảo vệ 3).

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

7


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
+ Các tuyến dẫn đường trục cấp 1:
Hiện tại cấu trúc mạng truyền dẫn đường trục đã có những bước tiến lớn về
số lượng và chất lượng. Các trung tâm truyền dẫn quốc gia ở Hà Nội, Đà Nẵng và
TPHCM được hình thành. Mặt khác các trung tâm truyền dẫn khu vực khác được
xây dựng như ở Cần Thơ, Tiền Giang, Plây ku, Hải Dương..Ngoài ra các trung tâm
nhỏ đang hình thành chẳng hạn như Nam Định, Thái Nguyên, Đắc Lắc..Mạng phát
triển rộng như vậy đòi hỏi phải có cấu trúc phù hợp đảm bảo được an toàn mạng
lưới.Cấu hình Ring được hình thành , kết nối mạng các khu vực lại với nhau nhằm
nâng cao độ tin cậy. Các Ring giao nhau tại các nút , đó là những nơi phân phối lưu
lượng khi quá tải hoặc khi xảy ra sự cố tại nơi nào đó trên mạng. Các nút này được
bố trí các thiết bị chyển mạch. Trong tương lai sẽ trang bị các thiết bị nối chéo

(DXC) tại một số nút quan trọng nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin trên mạng lưới.
100% các trung tâm tỉnh đã có truyền dẫn vi ba về các tổng đài Toll, một số tuyến
liên tỉnh quan trọng đã được triển khai các tuyến cáp quang 622Mb/s: HNI-HDGHPG&QNH,HNI-VYN-VTI-YBI&TQG,TPHCM-VTU. Các tuyến

cáp

quang

2,5Gb/s:TPHCM-TNH, TPHCM-CLH-CTO. Các tuyến liên tỉnh còn lại theo kế
hoạch 1998-2000 đang được triển khai mạng cáp quang SDH có dung lượng
622Mb/s hoặc 2,5Gb/s nhằm đáp ứng đầy đủ nhu cầu truyền dẫn liên tỉnh và hình
thành các mạch vòng liên tỉnh nhằm đạt được độ an toàn cao nhất cho mạng truyền
liên
1.2.Cấu trúc mạng viễn thông 2001- 2002.
1.2.1. Mạng chuyển mạch.
Để từng bước hoàn thiện mạng lưới theo cấu trúc PSTN đã được HĐQT Tổng
công ty Bưu Chinh Viễn Thông phê duyệt, trong giai đoạn kế hoạch 2002-2005
mạng PSTN được tổ chức thành 5 vùng lưu lượng: miền Bắc, Hà Nội, miền Trung,
TPHCM, miền Nam.
Để đảm bảo lưu thoát lưu lượng liên tỉnh và quốc tế cho các vùng lưu lượng trên
cơ sở năng lực mạng Toll hiện có, giai đoạn 2001-2002 mạng chuyển mạch được
trang bị như sau:

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

8


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
-

Trang bị mới tổng đài Toll HDG dụng lượng 12000 trunk/C7 (400E1) với
45C7-ST.

-

Trang bị mới tổng đài Toll ĐNG2 dụng lượng 15000 trunk/C7 (500E1) với
45 C7-ST.

-

Thay thế miễn phí 02 tổng đài TDX-10HNI 5K và TDX-10 HCM8K bằng hệ
thống tổng đài công nghệ mới, đảm bảo đầy đủ các tính năng cần thiết.

-

Mở rộng node các tổng đài Toll HN1,TPHCM mỗi khu vực thêm 300 E1/C7.

1.2.2. Mạng truyền dẫn.
Từng bước hoàn thiện mạng lưới theo cấu trúc PSTN đã được HĐQT phê
duyệt.
Trong giai đoạn kế hoạch 2001-2005 mạng truyền dẫn liên tỉnh sẽ được tổ
chức thành 02 lớp: lớp mạch vòng đường trục và lớp mạch vòng khu vực.
+ Tuyến trục Hà Nội- TP Hồ Chí Minh:
-

Xây dùng lớp mạch vòng cấp quang đường trục Bắc- Nam 20Gb/s sử dụng
công nghệ WDM trên cơ sở tuyến cáp quang mới dọc QL1A và tuyến cáp
quang đường TP.Hồ Chí Minh. Thiết bị xen rẽ được bố trí tại một số node
quan trọng như Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang, Gia Lai, Đắc

Lắc, TP HCM. Các mạch vòng cáp quang trung kế hiện có sẽ được kết hợp
với nhau. Xây dựng phương án cải tạo và nâng cấp các mạch vòng cáp quang
tại Hà Nội, TPHCM có dung lượng 2,5Gb/s (trang bị dung lượng ban đầu
5Gb/s) và tại Đà Nẵng co dụng lượng 2,5Gb/s để kết nối các điểm chuyển
mạch Gateway, Toll, tandem Local, các MSC của VMS,GPC, các máy chủ
tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP HCM. Tuyến cáp quang đường TP Hồ Chí Minh sẽ
được thi công từng đoạn đồng bộ với việc thi công đường của Ngành Giao
Thông.
Trước mắt khi chưa hình thành toàn bộ tuyến cáp quang QL1A mới và tuyến

đường Hồ Chí Minh, sẽ sử dụng 02 sợi cáp quang trên tuyến QL1A cũ và tuyến cáp
quang trên đường dây 500KV để lắp đặt thiết bị 20gb/s (trang bị dung lượng ban
đầu 5Gb/s).

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

9


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
+ Các tuyến truyền dẫn liên tỉnh:
-

Tiếp tục thực hiện các dự án cáp quang đã được phê duyệt trong giai đoạn
1998-2000.

-

Nâng dung lượng mạch vòng cáp quang 622 Mb/s Nà Nội- Vĩnh Yên- Việt
Trì- Tuyên Quang- Thái Nguyên- Hà Nội lên đủ 04 STM-1.

-

Xây dựng tuyến cáp quang:

* Tuyến cáp quang vu hồi Lạng Sơn- Quảng Ninh, sử dụng thiết bị cùng chủng
loại hệ thống SDH của tuyến CSC tạo thành mạch vòng cáp quang Hà Nội- Bắc
Ninh- Bắc Giang- Lạng Sơn- Quảng Ninh- Hải Dương- Hà Nội.
*Tuyến cáp quang 622 Mb/s (trang bị dụng lượng ban đầu 02 STM-1) : Hoà
Bình- Sơn La- Điện Biên Phủ.
Tuyến cáp quang Hải Phòng- Thái Bình trên cơ sở kết hợp với tuyến cáp quang
nội tỉnh Hải Phòng để tạo thành mạng vòng 622Mb/s Hải Dương- Hải PhòngThái Bình- Hải Dương(xây dựng mới 25 km cáp quang dọc theo quốc lộ 10, kết
hợp với các tuyến cáp quang liên tỉnh và nội tỉnh đã có để khép kín vòng RingThiết bị mua mới hoặc điều chuyển thiết bị 622Mb/s Bosh Telecom từ tuyến Hà
Nội – Quảng Ninh sang).
• Tuyến cáp quang vu hồi 2,5Gb/sVũng Tàu – Xuân Lộc nhằm tạo thành mạng
vòng TP HCM- Vũng Tàu-Xuân Lộc- TP HCM.
• Tuyến cáp quang vu hồi Tây Ninh – Bình Dương để tạo thành mạng vòng TP
HCM-Tây Ninh- Đài mặt đất Bình Dương- BĐT Bình Dương- TPHCM.
• Tuyến cáp quang vu hồi 2,5Gb/s Đà Lạt- Buôn Mê Thuột để tạo thành mạng
vòng TP HCM- Bình Dương- Bình Phước- Buôn Mê- Thuột - Đà LạtTPHCM(sử dụng 08 sợi trên tuyến cáp nội tỉnh đã xây dựng BĐT Đắc Lắc
và BĐT Lâm Đồng.)
• Tuyến cáp quang 622Mb/s Vĩnh Long-Trà Vinh: xây dựng mới 50km cáp
quang kết hợp với tuyến cáp quang nội tỉnh đã xây dựng.

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

10


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang

• Tổ chức tuyến truyền dẫn viba SDH Mỹ Tho- Bến Tre SDH-155Mb/s tuyến
Bãi Cháy- Hòn Gai.
• Tuyến cáp quang biển trục Bắc- Nam dự kiến triển khai vào giai đoạn kế
hoạch 2003-2005.

1.3. Dự án tiền khả thi tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ Chí Minh
Trong quá trình khai thác, tuyến cáp quang trên đường dây 500KV đã bị sự
cố đứt cáp 7 lần, việc khôi phục thông tin phụ thuộc vào ngành năng lượng. Tuyến
cáp quang theo QL1A bị đứt cáp nhiều lần do con người hoặc do lũ lụt gây ra.Tình
hình thời tiết diễn biến rất phức tạp, ảnh hưởng El-Nino va La-Nina ngày càng rõ
nét do vậy cần phải có những biện pháp dự phòng hữu hiệu cho các tuyến truyền
thông tin, nhất là thông tin đường trục.
Để tăng thêm độ vững chắc của hệ thống thông tin trục Bắc- Nam, trong khi
tuyến cáp quang biển trục Bắc-Nam chưa hình thành, cần có thêm tuyến cáp theo
đường Hồ Chí Minh. Hiện tại ở đã có cáp quang trên đoạn Hà Nội – Xuân Mai; ở
phía Nam, từ Ngọc Hồi (Kon Tum) vào Tp HCM đã và đang xây dựng từng tuyến
cáp quang, dự kiến cuối năm 2000 sẽ nối thông. Nay xây dựng tiếp đoạn tuyến cáp
quang từ Xuân Mai theo đường TPHCM vào đến Ngọc Hồi để nối liền với cáp
quang đã có hoặc đang xây dựng từ Ngọc Hồi đến TPHCM, sẽ hình thành tuyến
nhánh phíaTây được nối vào mạng trục Bắc- Nam qua các điểm nút Hà Nội, Hà
Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn, Playku, TPHCM theo 4 mạch vòng như có hiện tại,
nâng cao mức độ an toàn cho thông tin, kể cả trong tình huống lũ lớn như cuối năm
1999. Tóm lại tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ Chí Minh là một đoạn thuộc
nhánh phía Tây của hệ thống cáp quang tuyến trục Bắc – Nam.
Dự kiến quy mô đầu tư cho tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ Chí
Minh gồm ba hạng mục chính như sau:
-

Hạng mục tuyến cáp : xây dựng tuyến cáp (sử dụng cáp 24 sợi quang) theo
đường Hồ Chí Minh tương ứng với kế hoạch xây dựng giao thông. Cụ thể

xây dựng các tuyến cáp:
Xuân Mai- Khe Gát: 510km; Khe Gát- Ngọc Hồi:678km.

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

11


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
Tổng số chiều dài tuyến cáp xây dựng mới theo đường Hồ Chí Minh giai
đoạn 1 là 1188km.
Giai đoạn 2, xây dựng tiếp đoạn mối ngang từ Thạnh Mỹ (đường HCM) đến
Đà Nẵng, dài khoảng 100km theo đường địa phương.
Tổng chiều dài tuyến cáp xây dựng theo đường HCM, kể cả đoạn nhánh
Thạch Mỹ- Đà Nẵng là 1288km.
-

Hạng mục nhà trạm: nhà trạm đặt máy cáp quang kết hợp bảo dưỡng tuyến,
quy mô hai tầng với 100 m2 và giữa hai trạm có thêm 1 trạm quản lý bảo
dưỡng tuyến cáp. Mỗi loại cần xây dựng 15 trạm.
Phần thiết bị truyền dẫn: dự kiến hệ thống dẫn trục sẽ dùng thiết bị truyền

dẫn 10Gb/s-20 Gb/s.
Do đoạn tuyến cáp sợi cáp quang đường HCM từ Xuân Mai đến Ngọc Hồi
dài gần 1200km, qua các vùng hầu hết là miền núi, không có các tỉnh lỵ, nên chỉ
chủ yếu sử dụng các trạm lặp tín hiệu, ước tính khoảng 80-100km/1 trạm lặp.
Toàn bộ hệ thống truyền dẫn 20Gb/s trục Bắc- Nam, dự kiến gồm 22 trạm
xen rẽ quang OADM và16 trạm khuyếch đại quang bao gồm cả đoạn tuyến cáp sợi
quang đường HCM.
Thiết bị dự kiến dùng loại có công nghệ ghép bước sóng (WDM) đang phát

triển trên thế giới.
Cáp sợi quang đơn mode (single- mode) sản xuất theo khuyến nghị G-652
của ITU-T thường được dùng cho đường trục. Việc Nam đang dùng cáp có sợi loại
này. Khi sử dụng thiết bị truyền dẫn ghép kênh theo bước theo bước sóng, sẽ có
những hiện tượng: mức độ tán sắc lớn, có hiệu ứng phi tuyến (giao thoa sóng, phát
sinh sóng hài, lẫn pha, tự điều chế pha..) ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng
đường truyền. Để khắc phục, phải dùng các thiết bị tránh được các hiện tượng trên,
đặc biệt phải dùng các bộ bù tán sắc.
Hiện nay trên thế giới, để truyền tín hiệu có tốc độ cao (dung lượng đường
truyền rất lớn) người ta đã chế tạo các loại sợi có chất lượng cao hơn. Cụ thể là có

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

12


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
mức tán sắc nhỏ, nhờ đó khi sử dụng thiết bị ghép kênh theo bước sóng trên khoảng
dài không cần đến hoặc giảm được các bộ bù tán sắc, tăng khoảng cách trạm lặp tín
hiệu (ví dụ loại sợi tán sắc dịch chuyển DSF hoặc mới đây là sợi có vùng hiệu dụng
–large effective area fiber – LEAF của hãng Corning giới thiệu).Tuy nhiên cáp
quang dùng sợi này có thể có giá thành cao hơn so với sợi SMF tiêu chuẩn.

1.4. Tuyến cáp quang biển trục Bắc- Nam.
Cáp quang biển và hệ thống truyền dẫn dựa trên cáp quang biển là xu hướng
phát triển nhanh trong lĩnh vực thông tin quang. Cáp quang biển là giải pháp được
xem là khả thi và có hiệu quả kinh tế cao. Ưu điểm của hệ thống cáp quang biển so
với các hệ thống cáp quang khác là nó có độ tin cậy cao, đặc biệt khi xảy ra các sự
cố thiên tai như bão, lũ lụt; không phụ thuộc vào việc xây dựng đường giao thông.
Tuy nhiên việc sửa chữa khi có sự cố trên toàn tuyến chi phí hơn, bởi vậy hệ thống

quang biển đòi hỏi công nghệ cao hơn. Trong quá trình lắp đặt sửa chữa cáp biển
cần chú ý lực căng của cáp do chịu áp suất lớn dưới biển sâu.

1.4.1. Sự cần thiết của dự án.
• Điều kiện địa lý Việt Nam: nước ta có bờ biển trải dài 2500km từ Bắc Nam
do đó một tuyến cáp quang biển trục sẽ đảm bảo thông tin xuyên suốt cho cả
nước. Mặt khác, các trung tâm chuyển mạch quốc tế lớn như Hà Nội (Hải
Phòng), Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh (Vũng Tàu) đều nằm gần bờ biển, đó là
điều kiện thuận lợi liên kết với các tuyến trục khác. Xây dựng một hệ thống
thông tin có độ tin cậy cao như tuyến cáp biển dọc bờ biển đất nước để kết
nối các nút thông tin quan trọng của mạng quốc gia là phương thức khả thi
và kinh tế để nâng cao chất lượng mạng lưới cũng như tăng dung lượng
truyền dẫn.
• Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, bão được coi là thiên tai nguy
hiểm kèm theo bão la lũ lụt. Hướng bão chủ yếu từ Thái Bình Dương và biển
Đông.Vùng Bắc và Nam Trung Bộ địa hình từ Tây sang Đông hẹp và dốc
nên bão thường tan nhanh nhưng cường độ mạnh nên sức tàn phá lớn. Cũng
vì những nguyên nhân trên mà tuyến cáp quang trên Quốc lộ 1A và trên
đường dây 500KV kể từ ngày đưa vào sử dụng đến tháng 7/2000 đã bị hư

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

13


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
hỏng 166 lần (phần lớn do thiên tai, tai nạn giao thông và việc nâng cấp
đường).
• Tình hình cáp quang quốc tế và đường trục chủ yếu hiện tại:
-

Tuyến cáp quang biển quốc tế T-V-H tốc độ 565Mb/s nối Hồng Kông- Vũng
Tàu- Thái Lan.

-

Tuyến cáp quang biển quốc tế SE-ME-WE3 có dung lượng tổng cộng tương
ứng với tốc độ 40Gb/s.

-

Tuyến cáp quang CSC nối Trung Quốc và các nước trong khu vực.

-

Tuyến cáp quang dọc quốc lộ 1A và dọc theo đường dây 500kv có tốc độ là
2,GKb/s.

-

Tuyến cáp quang sắp được triển khai: đang nghiên cứu tuyến cáp quang dọc
theo đường Hồ Chí Minh.

• Vấn đề an toàn mạng Viễn thông trong nước: Hiện nay tuyến trục đường
Bắc- Nam và dọc theo đường dây 500KV tạo thành 4 mạch vòng SDH có
khả năng phục hồi tuyến nhanh khi có sự cố trên mạng. Tuy nhiên, khi có sự
cố trên nút mạng tại các điểm như Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Quy Nhơn thì không
có khả năng phục hồi tuyến.Tuyến cáp quang biển nội địa cho phép khôi
phục thông tin nhanh chóng khi có sự cố trên các tuyến khác do đó đảm bảo
an toàn mạng Viễn thông trong cả nước.

• Ưu thế của cáp quang tuyến nội địa: Sự phát triển kỹ thuật, công nghệ cáp
quang biển trên thế giới, đặc biệt kỹ thuật quang sợi làm cho phương án xây
dựng tuyến cáp quang biển nội mang tính thực tiễn và hiệu quả kinh tế cao.
- Cáp quang biển nội địa cung cấp giao diện chất lượng cao khi kết nối với các
mạng cáp quang biển quốc tế tạo nên tuyến truyền dẫn dụng lượng cao giữa hai
miền, đồng thời phục vụ các thành phố trọng điểm dọc bờ biển cũng như các
tổng đài đi quốc tế; góp phần nâng cao chất lượng và bổ sung cho mạng truyền
dẫn trên đất liền.

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

14


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
-

Cáp quang biển nội địa có độ tin cậy cao nhất, cung cấp công nghệ kết nối
SDH hiện đại nhất, rút ngắn thời gian chuyển giao công nghệ.

* Đáp ứng nhu cầu thông tin: Dự báo giai đoạn 2002-2010 Việt Nam tăng
trưởng kinh tế đạt khoảng 7% và giai đoạn 2010-2020 có thể đạt 7%-10%. Tăng
trưởng kinh tế có ảnh hưởng sự phát triển của ngành Viễn thông. Ngoài nhu cầu
điện thoại, các nhu cầu khác như Internet, truyền số liệu v.v…cũng gia tăng. Với
lĩnh vực phát thanh và truyền hình, VNPT chịu trách nhiệm cung cấp đường
truyền cũng như sự phát triển nhanh chóng. Dụng lượng truyền dẫn được tính
toán dựa trên lưu lượng và sự phân bố lưu lượng trên trục Bắc- Nam. Yêu cầu
trên trục này qua các năm cụ thể như sau:

Danh Mục

2000

2005

2010

Kênh

15619 23111 32282

STM-1 (Khai thác)

8

12

17

STM-1 (Dự phòng)

8

12

17

Tổng STM-1

16

24

34

Dụng lượng truyền dẫn (Gb/s)

2,5

5

10

Dịch vị khác: Internet, truyến số liệu..(STM-1)

1

4

10

Pát thanh truyền hình (Mb/s)

18

1766

3500

Tổng dung lượng (Gb/s)

> 2,5

10

20

1.4.2. Cấu hình cáp quang biển nội địa.
Có các phương án sau:
-

Cấu hình nối trực tiếp.

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

15


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
-

Cấu hính có điểm rẽ nhánh trung gian.

-

Cấu hình hoa cung nối tất cả các trung tâm chuyển mạch.

-

Cấu hình hoa cung nối một số trung tâm chuyển mạch.

-

Tuyến cáp quang nội địa được tiếp bờ do dung lượng đi và đến các trạm tiếp
bờ sẽ tăng nhanh trong tương lai và tuyến này sẽ ứng dụng hệ thống không
khuếch đại.

-

Dựa trên dữ liệu và thông tin đạt được trong quá trình khảo sát thực địa và
quá trình tìm hiểu từ các nhà chức trách có liên quan, từng điểm cặp bờ đã
được nghiên cứu.
Hải Phòng

Hàchọn
Nội lựa điểm cặp bờ được chỉ ra như sau:
Các điều kiện

- Sự kết nối với các trạm đầu cuối (nút mạng) được xem xét.
Vinh

Hà Tĩnh

- Sự thuận tiện đi lại, truy nhập vào trạm cặp bờ qua các đường công cộng phải
được xét xem.
Đà Nẵng

- Bãi cát được lựa chọn như điểm cặp bờ.

Quy Nhơn

- Khu vực xung quanh cửa sông lớn phải được tránh nhằm tránh ảnh hưởng của
lũ lụt.

Quy Nhơn

Quy Nhơn

- Theo kết quả của quá trình nghiên cứu, những địa điểm sau được lựa chọn như
điểm cặp bờ tiềmNha
năng
nhất: Hải Phòng (Đồ Sơn), Hà
Tĩnh
(Như Sơn), Đông Hà
Trang
Nha
Trang
(Phố Nội), Đà Nẵng, Quy Nhơn, Nha Trang, Vũng Tàu, Vĩnh Châu, Côn Đảo. Hình
1-4 là sơ đồ kết nối cáp quang biển với cáp trên đất liền.
TP. HCM

Vũng Tàu

Côn Đảo

Vĩnh Châu

Ghi chó:
Cáp trên đất liền
Cáp biển

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam
Hình 1-4: Sơ đồ kết nối cáp quang biển với cáp trên đất liền

16


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang

Nhưng điểm đấu nối giữa tuyến trục hiện tại trên quốc lộ 1A và tuyến cáp biển thức
hiện giữa trạm bờ và các nốt chuyển mạch Toll.

1.4.3. Kỹ thuật của tuyến đáy biển.
Vấn đề kỹ thuật của tuyến đáy biển phải được thực nhằm lựa chọn tuyến
ngắn nhất, cùng với điều kiện đáy tốt nhất đảm bảo an toàn cho việc chôn cáp.
Các điều kiện lưa chọn cho tuyến đáy biển được liệt kê như sau:

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

17


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang
-

Lựa chọn những tuyến ngắn nhất với góc nghiêng nhỏ. Ngoài ra nên chọn
một đáy biển bằng phẳng căn cứ vào đường mức hải đồ.

-

Khu vực đáy biển có nhiều cát và bùn được lựa chọn như tuyến lý tưởng.

-

Góc luân phiên của dòng chảy cần được cân nhắc và nó phải lớn hơn 120 0.

-

Tránh những khu vực nguy hiểm như những khu tạp trận, khu vực mìn thuỷ
lô lôi.

-

Tránh những khu vực có dầu mỏ, khí tự nhiên (bao gồm cả những khu vực
cho phát triển trong tương lai).

Kết luận
Bài Báo Cáo đánh giá cấu trúc tổng thể đường trục Hà Nôi-TP Hồ Chí Minh.
Để đánh giá đúng vai trò của mạng đường trục ta cần xem xét nó trong tổng thể
mạng viễn thông Việt Nam, có như vậy mới có thể xây dựng, phát triển mạng
đường trục đúng hướng, hiệu quả và đồng bộ với mạng quốc tế, mạng liên tỉnh,
mạng nội hạt. Sau đó ta xem xét cấu hình hiện tại của mạng đường trục. Căn cứ
nhu cầu phát triển, ngành Bưu Điện đã dự báo dung lượng của tuyến trục trong từng
giai đoạn quy hoạch. Trên cơ sở đó chúng ta xây dựng cấu hình mạng đường trục
trong từng giai đoạn. Dự án tiền khả thi tuyến thông tin sợi cáp quang đường Hồ
Chí Minh được thiết lập để tăng thêm độ vững chắc của hệ thống thông tin trục
Bắc- Nam khi tuyến cáp quang biển trục Bắc- Nam chưa hình thành. Tuyến thông
tin này có nhiều ý nghĩa quan trọng về tầm chiến lược kinh tế, chính trị, an ninh,
quốc phòng. Các hạng mục lắp đặt tuyến cáp quang trên từng giai đoạn được đưa
gia phù hợp với tiến bộ xây dựng đường Hồ Chí Minh của nghành giao thông vận
tải. Trong tương lai gần tuyến cáp quang biển trục Bắc- Nam sẽ được xây dựng phù

hợp với xu hướng phát triển của thời đại, nó có tính khả thi và hiệu quả kinh tế cao.
Đề tài có phân tích sự cần thiết của dự án sau đó đưa ra cấu hình của tuyến cáp này.
Vấn đề kỹ thuật của tuyến đáy biển cũng được đề cập nhằm chọn tuyến ngắn nhất
với điều kiện đáy biển tốt nhất, đảm bảo an toàn cho việc chôn cáp.

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

18


Thiết kế môn học Kỹ thuật thông tin quang

Tài liệu tham khảo:
1. Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin sợi quang của Chu Công Cẩn.
2. Tài liệu trên mạng: doko.vn, luanvan.net, tailieu.vn…

Mục Lục
Đề tài: Tìm hiểu cấu trúc của hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam (
VNPT
quản lý)...................................................................................................................................1
Giáo viên hướng dẫn: Chu Công Cẩn ................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................2
1.3. Dự án tiền khả thi tuyến thông tin cáp sợi quang đường Hồ Chí Minh........................11
1.4. Tuyến cáp quang biển trục Bắc- Nam...........................................................................13
1.4.1. Sự cần thiết của dự án................................................................................................13
1.4.2. Cấu hình cáp quang biển nội địa................................................................................15
1.4.3. Kỹ thuật của tuyến đáy biển.......................................................................................17
Kết luận................................................................................................................................18
Tài liệu tham khảo:...............................................................................................................19

Tìm hiểu cấu trúc hệ thống thông tin quang đường trục Bắc- Nam

19