Làm chủ công nghệ truyền dẫn, Viettel nâng cao khả năng phục hồi kết nối 5G

Từ mức tham chiếu khoảng 180 giây ở hệ thống truyền dẫn truyền thống, Viettel đã rút thời gian khôi phục dịch vụ xuống còn 0,2-1,5 giây trong các kịch bản kiểm thử. Kết quả đạt được nhờ ứng dụng công nghệ giám sát, điều khiển tự động và phát triển hệ thống kiểm thử với hơn 30.000 kịch bản, góp phần nâng cao độ ổn định, hạn chế gián đoạn kết nối trên hạ tầng mạng 5G.

Kết quả thuộc công trình "Nền tảng công nghệ và thiết kế, chế tạo hạ tầng mạng viễn thông 5G phục vụ lưỡng dụng cho hạ tầng số quốc gia và quốc phòng an ninh", do Tổng Công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel (Viettel High Tech), thuộc Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội, chủ trì thực hiện.

Trong hoạt động viễn thông, một sự cố tại thiết bị hoặc đường truyền có thể ảnh hưởng đến nhiều dịch vụ đang sử dụng chung hạ tầng. Khi mạng lưới ngày càng phục vụ nhiều hoạt động kinh tế, xã hội, khả năng duy trì kết nối và nhanh chóng khôi phục dịch vụ trở thành yêu cầu quan trọng đối với các nhà cung cấp thiết bị.

Xuất phát từ yêu cầu đó, Viettel tập trung nghiên cứu các công nghệ nâng cao khả năng phục hồi kết nối trên thiết bị truyền dẫn tốc độ cao Site Router 100G (SRT100G), hướng tới giảm thời gian gián đoạn dịch vụ khi mạng gặp sự cố.

Thử nghiệm hàng chục nghìn tình huống để kiểm chứng độ tin cậy

Đối với hạ tầng mạng 5G, những sự cố tại hệ thống truyền dẫn có thể ảnh hưởng đến nhiều kết nối cùng lúc. Khả năng phục hồi nhanh vì vậy phải được tính toán ngay từ quá trình thiết kế thiết bị và phát triển phần mềm điều khiển.

Trong quá trình nghiên cứu SRT100G, Viettel đã xây dựng môi trường thử nghiệm có mức độ tương đồng cao với mạng viễn thông thực tế, với hơn 30.000 kịch bản kiểm thử phục vụ đánh giá chất lượng thiết bị.

Các kịch bản bao gồm hoạt động trong điều kiện bình thường, lỗi kết nối, lỗi phần cứng, mất gói dữ liệu và những tình huống lưu lượng tăng đột biến. Qua đó, nhóm nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý của thiết bị, xác định những hạn chế và điều chỉnh giải pháp trước khi đưa vào khai thác.

Yêu cầu đặt ra là thiết bị phải nhanh chóng nhận biết sự cố, tìm được đường truyền thay thế và khôi phục hoạt động của các dịch vụ đang bị ảnh hưởng. Thách thức nằm ở việc một thiết bị truyền dẫn có thể phục vụ đồng thời nhiều loại dịch vụ, với những yêu cầu khác nhau về tốc độ, độ ổn định và thời gian gián đoạn cho phép. Quá trình khôi phục phải bảo đảm tính chính xác, đồng thời hạn chế ảnh hưởng đến những kết nối vẫn đang hoạt động bình thường.

Kỹ sư Viettel kiểm tra hoạt động của thiết bị truyền dẫn Site Router

Để giải quyết bài toán trên, đội ngũ kỹ sư Viettel đã nghiên cứu, tối ưu phần mềm điều khiển và các cơ chế xử lý sự cố trên SRT100G. Những thay đổi được kiểm chứng qua nhiều tình huống lỗi, làm cơ sở đánh giá khả năng phục hồi của thiết bị.

Việc chủ động xây dựng hệ thống thử nghiệm còn giúp Viettel trực tiếp kiểm soát quá trình đánh giá chất lượng sản phẩm. Các vấn đề phát sinh được phát hiện, phân tích và xử lý ngay trong quá trình nghiên cứu, hạn chế phụ thuộc vào công nghệ hoặc quy trình kiểm thử của nhà cung cấp bên ngoài.

Đối với ngành sản xuất thiết bị viễn thông, năng lực thử nghiệm có vai trò quan trọng trong việc đưa sản phẩm từ phòng nghiên cứu đến mạng lưới thực tế. Những kết quả đo kiểm cũng là cơ sở để tiếp tục hoàn thiện thiết bị, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về tính ổn định và khả năng vận hành liên tục.

Từ xử lý sự cố thủ công đến tự động khôi phục kết nối

Trên cơ sở nghiên cứu và thử nghiệm, Viettel đã phát triển các giải pháp giúp thiết bị truyền dẫn chủ động hơn trong phát hiện và xử lý sự cố.

Trước đây, việc giám sát mạng thường dựa vào cơ chế thu thập thông tin theo chu kỳ. Hệ thống quản lý gửi yêu cầu kiểm tra đến thiết bị, sau đó tiếp nhận dữ liệu để đánh giá tình trạng hoạt động. Khoảng cách giữa các lần cập nhật có thể kéo dài từ vài giây đến vài phút, làm hạn chế khả năng phát hiện những biến động diễn ra trong thời gian ngắn.

Với giải pháp mới, Viettel ứng dụng công nghệ thu thập dữ liệu liên tục, cho phép thiết bị chủ động chuyển thông tin về hệ thống giám sát. Những thay đổi trên đường truyền được cập nhật thường xuyên, tạo điều kiện phát hiện và cảnh báo sự cố nhanh hơn.

Khối lượng dữ liệu thu thập phục vụ giám sát tăng khoảng 10 lần so với phương thức truyền thống. Hệ thống có khả năng phát hiện, cảnh báo bất thường với độ trễ ở mức mili-giây, giúp bộ phận vận hành nắm bắt kịp thời tình trạng mạng.

Kỹ sư Viettel thực hiện kiểm tra, cấu hình thiết bị

Trên nền tảng dữ liệu được cập nhật liên tục, nhóm nghiên cứu tiếp tục phát triển chức năng điều khiển tập trung, cho phép nhanh chóng thay đổi đường truyền khi xảy ra sự cố hoặc cần điều chỉnh hoạt động của mạng. Thời gian điều chỉnh tuyến truyền dữ liệu đạt khoảng 0,1 giây. Nhờ đó, hệ thống có thể chuyển dữ liệu sang đường truyền phù hợp nhanh hơn, hạn chế ảnh hưởng đến các dịch vụ đang hoạt động.

Trong các kịch bản kiểm thử, thời gian khôi phục được rút từ mức tham chiếu khoảng 180 giây xuống còn 200–1.500 mili-giây, tùy loại dịch vụ và tình huống phát sinh. Với trường hợp lỗi một kết nối, nhiều dịch vụ có thể khôi phục trong thời gian không quá 200 mili-giây. Khi xảy ra lỗi thiết bị hoặc nhiều kết nối, phần lớn dịch vụ được kiểm thử đạt thời gian khôi phục không quá 500 mili-giây. Đối với một số dịch vụ truyền hình trong các tình huống sự cố phức tạp, thời gian khôi phục được ghi nhận ở mức không quá 1,5 giây.

Các kết quả cho thấy khả năng rút ngắn đáng kể thời gian gián đoạn kết nối. Thay vì phải chờ hệ thống hoàn tất quá trình xử lý trong hàng chục hoặc hàng trăm giây, nhiều dịch vụ có thể hoạt động trở lại trong khoảng thời gian tính bằng phần nhỏ của giây.

Cùng với việc nâng cao tốc độ xử lý, các giải pháp giám sát và điều khiển tập trung giúp giảm khoảng 50% số lần can thiệp thủ công trong quá trình vận hành mạng.

Sự thay đổi này góp phần giảm khối lượng công việc kiểm tra, điều chỉnh trực tiếp của nhân sự kỹ thuật, đồng thời nâng cao khả năng quản lý mạng lưới có quy mô lớn. Bộ phận vận hành có thể tập trung vào phân tích chất lượng dịch vụ và xử lý những vấn đề phức tạp, trong khi nhiều thao tác giám sát, điều chỉnh thông thường được hệ thống hỗ trợ tự động.

Thiết bị truyền dẫn Site Router do Viettel High Tech phát triển được giới thiệu tại Triển lãm.

Đối với các nhà mạng, khả năng phục hồi kết nối nhanh có ý nghĩa trực tiếp trong duy trì chất lượng dịch vụ và hạn chế ảnh hưởng của sự cố đến người sử dụng. Các giải pháp còn có tiềm năng ứng dụng trong hạ tầng kết nối trung tâm dữ liệu, hệ thống điện toán đám mây và những mạng thông tin đòi hỏi độ tin cậy cao.

Việc tự nghiên cứu những công nghệ chuyên sâu về giám sát và khôi phục kết nối cũng giúp Viettel chủ động hơn trong thiết kế, phát triển và nâng cấp thiết bị truyền dẫn. Khi phát sinh yêu cầu mới, đội ngũ kỹ thuật trong nước có thể trực tiếp nghiên cứu, hoàn thiện phần mềm và kiểm chứng khả năng đáp ứng của sản phẩm.

Trong bối cảnh hạ tầng viễn thông ngày càng gắn với những hoạt động thiết yếu của nền kinh tế, kết quả nghiên cứu còn có ý nghĩa đối với việc phát triển các hệ thống thông tin phục vụ quốc phòng, an ninh, nơi tính liên tục và độ tin cậy của kết nối là những yêu cầu quan trọng.

Công trình "Nền tảng công nghệ và thiết kế, chế tạo hạ tầng mạng viễn thông 5G phục vụ lưỡng dụng cho hạ tầng số quốc gia và quốc phòng an ninh" đã được Hội đồng cấp Nhà nước đề nghị xét tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học và công nghệ đợt 7.