Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và viễn thông, mạng truy nhập quang thụ động (PON) đã trở thành nền tảng quan trọng cho dịch vụ băng rộng cố định tại Việt Nam. Theo thống kê từ Cục Viễn thông, mỗi năm có khoảng 1 triệu thuê bao băng rộng cố định mới được phát triển, trong đó mạng PON chiếm tỷ trọng lớn nhờ ưu điểm về độ tin cậy và hiệu suất băng thông. Tỉnh Hưng Yên, với dân số khoảng 1,7 triệu người và mật độ dân số 1.347 người/km², là một trong những địa phương có tiềm năng phát triển dịch vụ băng rộng cố định rất lớn. Đến tháng 6 năm 2021, VNPT Hưng Yên đã cung cấp khoảng 95.000 thuê bao FTTH, trong đó thuê bao GPON chiếm phần lớn.

Tuy nhiên, sự cạnh tranh gay gắt giữa các nhà mạng như VNPT, Viettel và FPT cùng với yêu cầu ngày càng cao về chất lượng dịch vụ từ khách hàng đã đặt ra thách thức lớn trong việc duy trì và nâng cao chất lượng mạng PON. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ mạng truy nhập quang thụ động tại VNPT Hưng Yên, đảm bảo đáp ứng nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng cố định trong giai đoạn hiện nay và tương lai gần. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào cơ sở hạ tầng mạng PON tại tỉnh Hưng Yên, với các giải pháp được áp dụng trong khoảng thời gian từ năm 2020 đến 2022. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao trải nghiệm khách hàng, tăng cường vị thế cạnh tranh của VNPT trên thị trường viễn thông địa phương, đồng thời góp phần phát triển hạ tầng viễn thông bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về mạng quang thụ động, đặc biệt là công nghệ GPON (Gigabit Passive Optical Network) được chuẩn hóa theo ITU-T G.984.x. GPON sử dụng kỹ thuật truy nhập TDMA (Time Division Multiple Access) cho phép phân chia băng thông hiệu quả giữa các thuê bao, đồng thời hỗ trợ đa dịch vụ như Ethernet, TDM và POTS với hiệu suất cao. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Mạng quang thụ động (PON): Mạng quang không có phần tử điện tử trung gian, sử dụng bộ chia quang thụ động để phân phối tín hiệu.
  • GPON: Công nghệ mạng PON thế hệ kế tiếp với tốc độ truyền dẫn lên đến 2,488 Gbps, sử dụng kỹ thuật TDMA và phương thức ghép kênh song hướng.
  • Chất lượng dịch vụ (QoS): Đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu và sự hài lòng của khách hàng dựa trên các chỉ tiêu như độ khả dụng, thời gian thiết lập dịch vụ, thời gian khắc phục sự cố.
  • Mạng truyền tải MAN-E: Mạng truyền tải diện đô thị sử dụng công nghệ Ethernet, kết nối các node mạng với băng thông từ 1 Gbps đến 40 Gbps.

Khung lý thuyết này giúp phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ mạng PON và xây dựng các giải pháp kỹ thuật phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả vận hành mạng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa thu thập dữ liệu thực tế tại VNPT Hưng Yên và phân tích kỹ thuật mạng quang thụ động. Cụ thể:

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu về cơ sở hạ tầng mạng, lưu lượng băng thông, số lượng thuê bao FTTH, các sự cố mạng và kết quả đo kiểm chất lượng dịch vụ được thu thập từ hệ thống quản lý mạng VNPT Hưng Yên trong giai đoạn 2020-2022.
  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn các node mạng MAN-E, OLT và các tuyến cáp quang có lưu lượng cao và tần suất sự cố lớn để phân tích chi tiết.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phân tích thống kê mô tả, đánh giá hiệu quả các giải pháp kỹ thuật qua các chỉ tiêu như tỷ lệ nghẽn băng thông, thời gian khắc phục sự cố, tỷ lệ port xấu, và mức độ hài lòng khách hàng. Ngoài ra, áp dụng mô hình tối ưu hóa mạng và giám sát băng thông trực tuyến để đề xuất các giải pháp nâng cao.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 1/2020 đến tháng 12/2021, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, đề xuất giải pháp, triển khai thử nghiệm và đánh giá hiệu quả.

Phương pháp nghiên cứu đảm bảo tính thực tiễn và khả năng áp dụng cao trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ mạng PON tại VNPT Hưng Yên.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Lưu lượng băng thông giờ cao điểm vượt ngưỡng an toàn: Trước khi thực hiện giải pháp tách ring, lưu lượng băng thông trên mạng MAN-E tại VNPT Hưng Yên thường vượt 65% vào khung giờ cao điểm (19h-22h), gây nghẽn cục bộ và ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ. Sau khi tách ring và nâng cấp PIC card từ 1Gbit/s lên 10Gbit/s, lưu lượng giờ cao điểm giảm xuống dưới 50%, giảm thiểu nghẽn cục bộ khi xảy ra sự cố đứt cáp.

  2. Tỷ lệ port xấu và sự cố mất liên lạc: Qua giám sát và đo kiểm, tỷ lệ port xấu trên mạng PON tại VNPT Hưng Yên được ghi nhận ở mức khoảng 3-5% trên tổng số port, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dịch vụ. Việc áp dụng giải pháp bảo dưỡng, căng chỉnh cáp và thay thế cáp ODN cũ đã giúp giảm tỷ lệ port xấu xuống dưới 2% trong vòng 6 tháng.

  3. Thời gian khắc phục sự cố: Thời gian khắc phục mất kết nối trung bình tại VNPT Hưng Yên đạt khoảng 30 giờ đối với khu vực nội thành và 60 giờ đối với khu vực nông thôn, đáp ứng chỉ tiêu ≥ 90% số lần mất kết nối có thời gian khắc phục ≤ 36 giờ và ≤ 72 giờ tương ứng theo quy chuẩn quốc gia.

  4. Hiệu quả đào tạo nhân viên: Sau khi triển khai chương trình đào tạo nâng cao kiến thức và kỹ năng cho cán bộ công nhân viên, tỷ lệ xử lý sự cố thành công trong lần đầu tăng từ 70% lên 85%, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm thời gian gián đoạn.

Thảo luận kết quả

Các kết quả trên cho thấy việc mở rộng băng thông, tách ring MAN-E và nâng cấp Uplink cho OLT là những giải pháp kỹ thuật hiệu quả trong việc giảm nghẽn băng thông và tăng độ ổn định của mạng. Việc giảm tỷ lệ port xấu thông qua bảo dưỡng và thay thế cáp cũ giúp cải thiện chất lượng tín hiệu và giảm sự cố mất kết nối. Thời gian khắc phục sự cố được rút ngắn nhờ áp dụng hệ thống giám sát băng thông trực tuyến và quy trình xử lý sự cố cải tiến.

So với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này phù hợp với xu hướng nâng cao chất lượng dịch vụ mạng PON thông qua tối ưu hóa hạ tầng và đào tạo nhân lực. Việc phối hợp chặt chẽ giữa kỹ thuật và quản lý đã tạo ra hiệu quả tích cực, góp phần nâng cao trải nghiệm khách hàng và giữ vững vị thế cạnh tranh của VNPT Hưng Yên. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ lưu lượng băng thông theo thời gian, bảng thống kê tỷ lệ port xấu và biểu đồ thời gian khắc phục sự cố để minh họa rõ ràng hơn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Mở rộng và tách ring mạng MAN-E: Tiếp tục triển khai tách ring cho các node mạng có lưu lượng cao, nâng cấp PIC card lên 10Gbit/s hoặc cao hơn nhằm đảm bảo lưu lượng giờ cao điểm luôn dưới 65%. Thời gian thực hiện trong vòng 12 tháng, chủ thể thực hiện là đội ngũ kỹ thuật VNPT Hưng Yên phối hợp với VNPT Net.

  2. Nâng cấp Uplink cho OLT: Hoàn thành nâng cấp Uplink từ 1GE lên 10GE cho toàn bộ các OLT có dung lượng trên 1000 thuê bao trong năm tiếp theo, nhằm tránh nghẽn băng thông và đảm bảo kết nối ổn định. Chủ thể thực hiện là bộ phận vận hành mạng VNPT Hưng Yên.

  3. Tăng cường công tác bảo dưỡng và thay thế cáp ODN: Thực hiện bảo dưỡng định kỳ, căng chỉnh và làm gọn các tuyến cáp treo, thay thế các tuyến cáp cũ, kém chất lượng bằng cáp mới có chất lượng cao hơn. Mục tiêu giảm tỷ lệ port xấu xuống dưới 1% trong 18 tháng. Chủ thể thực hiện là đội ngũ kỹ thuật hiện trường.

  4. Xây dựng hệ thống giám sát băng thông và cảnh báo sự cố: Triển khai hệ thống giám sát trực tuyến băng thông MAN-E và Uplink OLT, kết hợp cảnh báo tự động qua tin nhắn để phát hiện và xử lý sự cố nhanh chóng. Thời gian hoàn thành trong 6 tháng, chủ thể thực hiện là phòng công nghệ thông tin và vận hành mạng.

  5. Đào tạo nâng cao năng lực nhân viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật mạng PON, xử lý sự cố và chăm sóc khách hàng, đồng thời xây dựng chương trình đào tạo e-learning để cán bộ công nhân viên tự học nâng cao trình độ. Mục tiêu nâng tỷ lệ xử lý sự cố thành công lần đầu lên trên 90% trong 12 tháng. Chủ thể thực hiện là phòng nhân sự và đào tạo VNPT Hưng Yên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và kỹ sư mạng viễn thông: Luận văn cung cấp các giải pháp kỹ thuật thực tiễn và hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ mạng PON, giúp họ có cơ sở để triển khai và tối ưu hóa hạ tầng mạng tại đơn vị mình.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật viễn thông: Tài liệu trình bày chi tiết về công nghệ GPON, các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ và phương pháp phân tích mạng, hỗ trợ nghiên cứu và học tập chuyên sâu.

  3. Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý viễn thông: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực tế và đánh giá hiệu quả các giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy chuẩn và chính sách phát triển hạ tầng viễn thông.

  4. Các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ viễn thông: Tham khảo để áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao trải nghiệm khách hàng, tăng cường cạnh tranh trên thị trường dịch vụ băng rộng cố định.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mạng quang thụ động (PON) là gì và có ưu điểm gì?
    PON là mạng quang không có thiết bị điện tử trung gian, sử dụng bộ chia quang thụ động để phân phối tín hiệu. Ưu điểm gồm độ tin cậy cao, không cần nguồn điện tại các nút mạng, dễ dàng mở rộng và chi phí vận hành thấp.

  2. Tại sao cần nâng cấp băng thông mạng MAN-E?
    Do lưu lượng dữ liệu tăng nhanh, đặc biệt vào giờ cao điểm, băng thông hiện tại dễ bị nghẽn cục bộ, ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ. Nâng cấp giúp đảm bảo lưu lượng luôn dưới ngưỡng an toàn, giảm sự cố nghẽn mạng.

  3. Giải pháp nào giúp giảm tỷ lệ port xấu trên mạng PON?
    Bảo dưỡng định kỳ, căng chỉnh và làm gọn các tuyến cáp treo, thay thế cáp ODN cũ bằng cáp chất lượng cao giúp giảm suy hao tín hiệu và tỷ lệ port xấu, nâng cao chất lượng dịch vụ.

  4. Làm thế nào để rút ngắn thời gian khắc phục sự cố mất kết nối?
    Áp dụng hệ thống giám sát băng thông trực tuyến, cảnh báo tự động và quy trình xử lý sự cố cải tiến giúp phát hiện nhanh và xử lý kịp thời, giảm thời gian gián đoạn dịch vụ.

  5. Vai trò của đào tạo nhân viên trong nâng cao chất lượng dịch vụ là gì?
    Đào tạo nâng cao kiến thức và kỹ năng giúp nhân viên xử lý sự cố hiệu quả hơn, tăng tỷ lệ thành công trong lần đầu xử lý, từ đó nâng cao trải nghiệm khách hàng và giảm thiểu gián đoạn dịch vụ.

Kết luận

  • Công nghệ GPON là nền tảng hiệu quả nhất cho mạng truy nhập quang thụ động, đáp ứng đa dạng dịch vụ băng rộng cố định.
  • Việc mở rộng băng thông, tách ring mạng MAN-E và nâng cấp Uplink OLT đã giảm thiểu nghẽn băng thông và tăng độ ổn định mạng tại VNPT Hưng Yên.
  • Bảo dưỡng, thay thế cáp ODN và giám sát băng thông trực tuyến giúp giảm tỷ lệ port xấu và rút ngắn thời gian khắc phục sự cố.
  • Đào tạo nâng cao năng lực nhân viên góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ và sự hài lòng của khách hàng.
  • Các giải pháp đề xuất có thể triển khai trong vòng 12-18 tháng, góp phần nâng cao vị thế cạnh tranh của VNPT Hưng Yên trên thị trường viễn thông.

Khuyến nghị các đơn vị liên quan nhanh chóng áp dụng các giải pháp kỹ thuật và đào tạo nhân lực để đáp ứng nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng cố định trong thời gian tới. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ triển khai, vui lòng liên hệ với phòng nghiên cứu và phát triển của VNPT Hưng Yên.