Luận văn nghiên cứu công nghệ tích hợp ip trên quang ip wdm và Ứng dụng cho mạng viễn thông Đường trục của việt nam

Nhận thấy giải pháp truyền tải IP trên quang WDM là giải pháp hữu hiệu và khả dụng cho mạng viễn thông thẾ giới nói chung, mạng đường rục của Việ noi riéng, Vi vay em dã chọn đề tải: “N

BAI HOC QUOC GIA HANOI

KHOA CONG NGHE

NGO VAN BINH

MOT SO PHU ONG PHAP KHAI PHA DU LIEU

VA UNG DUNG TRONG BAI TOAN LAP THOI KHOA BIEU

LUAN VAN THAC SI

CMUONG Ls TONG QUAN VE CONG NGUE

TRUYEN TAI IP TREN QUANG

1.1 Cư sử khua học, tính thì

1.1.1 Cơ sở khoa bọc

LLL Xu thể phát triển dịch vu truyền thông trên thể giới

1.1.1.2 Xu thể phái triển công nghệ trên thể tồi - 4

1.1.1.3 Xu thể chế tạo, áp dung công nghệ của các nhà chế tạo và các tô chức

viễn thông Quốc tế

1.1.1.4 Xu thể phát triển của mạng viễn thông Việt nam

1.1.2 Tính thạc tiền của ứng dụng IP trên quang

1.2.1.2 Nhược điểm của IPv4

1.2.1.3 Cánh báo về Khả năng IPv4 sẽ can kiệt tài nguyên

1.2.2 Phiên bãn 1Pv6

1.2.2.1 Phân loại địa chỉ iPv6

1.3.2.2 Các đặc tính vượt trội của IPy6 so với IPv4

1.2.2.3 Các phương pháp chuyển đối từ IPv4 sang IPv6

1.2.2.5 Hoạt động chuyển giao IPv6 trên thê giới - - 11

1.3 Công nghệ ghép kênh đa bước sóng (W DM)

1.3.1 Nguyên lý cơ bản của ghép kênh W DM

1.3.2 Các đặc điếm của công nghệ WĐAE

1.3.3.5 Bộ dâu nói chéo quang OXŒ

1.3.3.6 Bỏ xenrẽ quang QAĐM

1.3.3.7 Hộ chuyển mạch quang

1.3.3.8 Bộ khuếch đại quang sợi

1.3.3.9 Các chủng loại sợi quang,

1.£ Các giai duạn nhát triển tiền tới mạng IP trên quang

1.4.1 Giai đoạn L: IP trên ATM/SDH/DWDM

1.4.2 Giai đoạn II : 1P trên NG-SDH/DWDM

1.4.3 Giai đoạn III : IP rên DWDM

mm

CHƯƠNG 2 : CÁC GIẢI PHÁP TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG 28

3.1 Giới thiệu các giải pháp tích hợp 1P trên quang

pen

3.3 So sánh các giải pháp truyền tải LP frén quang nhằm xác định các giải phần

ấp đụng vào mạng viễn (hông đường tru

2.3.1 Tiêu chú dánh giá các giải phái

2.3 4 Dánh gid giải pháp IP/GbE/WDM ee AB

2.3.2.6 Đánh giá giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang _81

2.4 Giải pháp truyền tái IP/WDM trong mạng toàn quang

2.4.1 Nguyên lý hệ thống

2.4.2 Các mô hình giải pháp mạng 1I"/W DM

2.4.3.1 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM ngang làng

2.4.3.2 Mồ hình giải pháp mạng 1P/WDM xếp chồng

2.4.3.3 Mồ hình giải pháp mạng IP/WDM lái 56 3.4.3.4 So sảnh các mô hình giải pháp mang IP/WDM 57 3.4.3 Các phương pháp định tuyên trong mạng 1P/WDM

2.4.5 Kỹ thuật lưu lượng trong mạng IPWDM

3.4.5.1 Mô hình kỹ Thuật lưu lượng xêp chồng

3.4.5.2 Mô hình kỹ thuật lưu lượng tích hợp

CHUONG 3: UNG DUNG CONG NGHE IP TREN QUANG VAO MANG

VIEN THONG DUONG TRUC VIET NAM

3.1 Phân tịch hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam,

3.1.1 Hạ tầng mạng viễn thông đường trục biện tại

3.1.2 Ila tang mạng liên quan tới việc ứng đựng

3.1.2.1 Mạng Iruyên đẫn quang liên lĩnh

3.1.2.2 Mạng truyền dẫn quang nội hạt

3.1.2.3 Các công quang kết nổi quốc tễ

3.1.2.4 La tang mang NGN của VNPI'

3.1.3.5 I1a tầng mạng chuyển mạch hiện tại

3.1.2.6 Ha ting va sự phát triển mang Intemet Việt Nam

3.1.3 Hign trạng mạng cáp quang của Việt nam

3.1.4 Mật số thiết bị trong mang truyén tai LP

pháp mạng đường trục tới năm 2018

3.2.1.1 Về mục tiêu phát trién mang tre

3.2.1.2 Lựa chọn và phân tích giải pháp ap dung 1P trên quang

nhân mạng đường trục mục tiêu sau năm 201 2.2.1 Về tiêu phát triển mạng trục

3.2.2.2 Phân tích và lưa chọn giải pháp áp dụng

trục cửa Việt Nam

3.3.1 Các bước chuyển đổi (rong mạng trục

3.3.1.1 Chuyển đổi mặt số liệu

3.3.1.2 Chuyên dối mặt quản ly và diễu khiến

3.3.1.3 Chuyển đổimặt chuyễn mạch quang

3.3.2 Chuyên đổi trong lớp mang IP

3.3.2.1 Giai đoạn Lới năm 2010,

3.3.7.2 Giai đoạn 2010-2015

3.3.3.3 Giai doạn sau 2015

Phụ lục 1 : Kết quả dụ báo lưu lượng giữa các điểm nút chính của mạng viễn thông

đường trục Việt Nam Phụ lục 3 : Dự bão lưu lượng mạng vòng, ring c của mạng true

mặt phẳng 2 tại ede diém mit chinh téi cdc tinh/thanh

Phu lục 3: Dự báo hưu lượng infernet của Việt Nam

Phụ lục 4 : Sa đồ hệ thẳng mạng quang của Việt Nam

THUẬT NGỮ VIỆT TÁT

APD Avalanche PhotoDeteclor Bộ lách quang thắc

APS Automatic Protection Switch Chuyển mạch bão vệ tụ động,

ARP Address Resolution Protocol Giao thúc chuyển đối địa chỉ

ATM Asydhroneus Transfr Moáe Phương thúc truyền tải không

đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức công biên

DBR Distribute Bragg Reflect Taser phan xa Bragg phan bố

DEB Distribute FeedBack Laser phan héi phân bố

DWDM — Perse Wavelength Division Ghép kênh bước sóng mật độ cao

Multiplex

DXC Digital Cross-Connect Kết nói chéo số

EGP External Gateway Protocol Giao thức ngoài công

TS Frame Check Sequence Chuỗi kiệm tra khung

FEC Forward Error Correction Sứa lỗi trước

Diéu khiến liên kết dữ liệu mức

HDLC High-level Data Link Control cao

Host TD Host Tdentification Phau chi thi host

Giao thức bản tin điêu khiển

ICMP Intemet Control Message Protocol

Internet

TGMP Tntemot Group Managemenl Protseol | Giao thúc quận lý nhằm

IGP Internal Gateway Protocol Giao Thức trong công

18-18 Tmlermethate Syslem-to-Imtermadiale | Giao thúc node ining gian-node

Tru International Telecommunication Liên hiệp viễn thông q uéc tế

Unien

LEAF LargerHffeet Area Fiber là quang 06 điện tích hiệu dụng

TMP Tink Management Protocol Giao thức quân lý liên kết

LSA Link State Algorithm Thuật toán trạng thái liên kết

vi

LSR Lable Switched Router Tộ định tuyên chuyển mạch nhãn MPLS MultiProtocol Lable-Switch Chuyển mạch nhấn da giao (hức

MPLSTE MPLS Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng MPLS

MPMS MultiProtoeolLambda Switching ue “mạch bước sóng, da giao

MSOH Multiplex Section OverHead Mao dau doan ghép

MTU Maximum ‘Lransmission Unit Don vị truyền dân lớn nhất

NMS Network Management Station ‘Tram quan ly mạng

OAMap — OPestion, Administation, Các chức năng vận hành, quần ly,

Maintaince and Provisioning bảo dưỡng và giám sát

OCHP OpticalCHannelProteeion Hảo vệ kênh quang

ODSI Optical Domain Service Interconnect | Kết nói dịch vụ miễn quang,

ig Optical Internetworking Forum Diễn đàn kết nỗi mạng quang,

OMS Optical Multiplex Section Đoạn ghép kênh quang,

OSPr Open Shortest Path First Luựa chọn đường đi ngắn nhất

OTN Optical Transport, Network Mạng truyền lãi quang

OTS Optical Transmission Section Doạn truyền dẫn quang

O-UNL Optical U'ser-Network Interface Giao diện mạng-người sứ đụng,

OxXC Optical Cross-connect Kết nếi chéo quang

PCM Pulse Code Modulaion Liều chế xưng mã

TDH Plesiochronous Digital Hierarche Thủ số cân đồng bộ

PIN Positive Intrinsic Negative Tộ tách sóng quang loại PIN

rrr Point to Point Protocol Giao thire diém noi diem

psi Public Switching ‘Telephone Mạng chuyển mạch điện thoại

PVC Permanent Virlual Charmel Kênh áo cỗ định

Giøo thúc chuyển dỗi địa chỉ

RIP Routing Trformation Prolacal GHao thúc thông lin định tuyển

RSOI Eegeneration Section Overllead Mão đầu đoạn lặp

RSVP Resource Reservation Protocol Giao thúc chiếm tải nguyên:

RICE RIP Control Protocal Giao Thức điên khiển RTE

RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực

SAPT Service Access Point Identifier Chỉ thị điểm truy cập dịch vụ

SAR Segmentation and Reassembly Phân mãnh và tái hợp

SDH Synchronous Digital Hicrarche Phân cấp số đồng bộ

SLA Semiconductor Laser Amplifier Bộ khuếch đại laser bản dẫn

SPM Self Pulse Modulation Hiệu ứng tự điều chế pha

SRS Stimulated Raman Scattering Raman

SVC Switched Vitual Channel Kênh chuyén mach ao

TCP Transmission Control Protocol Giao thúc điều khiển truyén dan

TLV Type Length Value Kiểu mã hoá loại-độ dài-giá trị

UBR ‘Unspecified Bit Rate Tổc độ bịt không xác định

UCE Unified Control Plane Mặt diéu khién chung

UDP User Datagram Protocol Giáo thúc gói dữ liệu người dũng UNI User-Network Interface Giao diện mạng-người dùng

VBR+t Variable Bit Rate-real time Téc dé bit kha bién-thoi gian thực

viii

DANIT MỤC TIÌNTI VẼ và BIỂU BANG

Danh mye hình vẽ :

Tinh 1.1 : Mê hình phân lớp địa chỉ IP

Hình 1.2: Các phương thức chuyến đối IPv4 sang IPv6

Hinh 1.3: a) Hệ thông WDM một hướng,

bà Hệ thống WDM song hướng

Hinh 1.4: Diode tach quang p— 1

Tình 1.5: Thiết bị phân tán góc

Hình 1.6: Thiết bị ghép sợi - -

Tình 1.7: Bộ lọc máng mỏng điện mỗi có nhiều khoang cộng hướng,

Hình 1.8: Bộ đầu chéo quang OXŒ

Hình 1.9: Cá trúc của bộ xen rẽ quang QADM

Tình 1.10 : Giãn đồ năng lượng cia ion Er’ trong soi quang Silica

Hình 1.11 : Quá trình phát triển của tẳng mang,

Tình 2.1 Các giải pháp TP trên quang qua lừng giai đoạn phát trị

Hình 2.2 Mô hình phân lớp thích ứng IP trên quang của 3 giai doạn phat tridn `

Hình 3.3 Phân lớp giải pháp IP/ATM/SDH/WDM

Giải pháp mạng khả thí sử dụng IP/ATM/SDH/WDM : Phân lớp giải pháp IP/ATM/WDM

: Rơ để dâu nói thiết bị theo LP/SDH/WDM

: Phân lớp giải pháp IP/SDH/WDM

: Phân lớp giải phap 1P/SDL/WDM -

Hình 2.9: Sơ đề dấu nói của mạng truyền tải IP/GbHE/WDM

[Linh 2.10 : Khung Gigabit thernet

Hình 2.11 : Phân lớp giải pháp LP/NG-SDH/WDM

11ỉnh 2.12: Phân lớp giải pháp IP/MPLS/WDM

Hình 2.13 : Giá pháp phân lớp IP/WDM

Tlinh 2.14 : Giải pháp TP trực tiếp trên sợi quang ¬

[inh 2.15 : Mé hinh mạng IP/WDM ngang hàng, eo

Tỉnh 2.16 : Mô binh mạng TP/WDM xếp chồng,

Hình 2.17 : Mỏ bình giải pháp mạng IP/WDM lai

Hình 2.18 : Sơ đỗ định tuyển tích hợp trong mạng, IP/WDM

Hình 2.19 : 8ơ đỗ dịnh tuyến địa chỉ vùng trong mang IP/WDM

Hình 2.20 : Mô bình địch vụ miễn của LPWDM à i-c

ix

Hinh 2.22 : Kỹ thuật hưu lượng trong mạng IP/WDM ¬

Tình 2.23 : Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng trong TPDM - 63

Hình 2.24 : Mỏ bình kỹ thuật lưu lượng tích hợp trong mạng IPWDM 63 Hiuh 3.1 Mang dutmg truce DWDM 2.5G LH hin cd ca VIN OF Hình 3.2 Mạng dường true DWDM 2.5G LH nang cap lên 2x10G của VTM 67

1linh 3.8: Lược đề thị phân Internet giữa các LSP tính đến 01/2007

Hình 3.9: Cầu bình triển khai ADSL trong mạng, viễn thông của V

Tlinh 3.10 : Cau tric mang truc va IAPs

llinh 3.11 : Câu trủc mạng trục ISP hiện tại HH

Tỉnh 3.12 : Mạng quang đường trục mặt phẳng 2 sử dụng IP/MPLS/DWDM

Tĩinh 3.13: Bộ định tuyển đường trục Internet MI 60 của Tuniper can

Hình 3.L4 : Mạng Intemet đường trục sử đựng bộ định tuyển Ciseo 7200 8S

Hình 3.21 : Vị trí của mạng đường trục trong mạng tổng thế của VNPT % Tình 3.22 : Cấu hình mạng quang đường trục lới rằm 2010 95

Hình 3.23 : Giải pháp điểm truy nhập POP-trụe điến hình giai đoạn tới 2010 95

Tình 3.24 : Cấu trúc mạng trục mục tiêu sau năm 2010 của VNPT, 97

Tình 3.26 : Giải pháp mạng chuyển rạch quang znụ tiên cho trạng Irụo 201 0 100

Danh muc higu hang :

Bảng 2.1 : Khả năng duy trì của các lớp mang trong giải pháp 45 Tăng 2.2 : 8o sánh 3 rô hình giải phap wang TPAVDM, - 57

Bang 3.1 ; Bắng giải pháp két ndi trong mang Internet ctia 3 lop 1,2,3 79 Đăng 3.2 : Lưu lượng các hướng kết nối quốc tế của Intemet Viét nam (2007) 80

vill

DANH MUC HINH VE va BIEU BANG

MOD

Trong nhiều thập niên gân dây (1970 — 2007), nhờ có sự phát triển của công

nghệ tin học - viễn thông mà nền kinh lễ (văn mình nhân loại phái triển mạnh mế

nhự hiện nay và giúp loài người khám phd - trình phục tự nhiên Kéo theo đó, nhà

câu trao đối thông tin, giải trí củu cơn người ngày càng gia tăng, Đôi hôi các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phải không ngừng nghiên cứu phát triển dễ dỗi mới cả

về chất lượng, số lượng các dịch vụ mới: truyền bình trực ngiễn, trò chơi trực tuyến, truyén sé liéu, VoicelP, Internet Công ngày, số lượng người sit dung internet va nhiều dịch vụ viễn thông mdi mét tang dan dén sir bing né lm long théng tin ngay

càng ting Chính vì vậy, vide ddu tu nghién ctu dé tim ra cde gidi phap nhdm ting

hm lượng dường truyền, và nâng cao hiệu suất mạng luôn dược sự quan tâm của các nhà cưng cấp dịch vụ nhằm đáp ứng được yêu cầu của khách bàng

Thực tế đã cho thấy, việc sử dụng mạng lỗi dùng cáp sợi quang là giải pháp hiệu guả nhất Bởi vì, cấp sợi quang với công nghệ WDM có băng thông rất lớn

tới hàng Tưa Bu) và chỉ phi dầu ue không cao Do đá, cho tới nay mạng cấp

quang dữ dược triển khai rộng khắp trên toàn thể giới và mạng này dam nhận việc truyên phần lớn lưu lượng thông tin trao dỗi toàn câu Lưu lượng thông tin trong dé phân lớn dều xuất phát từ mạng búernet, sử dụng các gói tin IP Hiện nay, dễ truyễn các gói ÍP dược thông qua sợi cáp quang cần rất nhiều bước trung gian nhự sau: IP/ATM/SDHWDM (soi quang), qua nhiều bước trung gian tất yếu sẽ kéo theo việc tăng lượng thông tin dư thừa (giám hiệu suất mang), tang chi phi dau te mạng, phúc tạp quản (ÿ-điều hành Vòi cách tiếp cận đỏ, các nhà cung cấp dịch

vụ, các nhà khoa học, các tô chức viễn thông quốc lễ đỡ đề xuất nhiều giải pháp truyền tải gói tìn 1Ð trên quang, nhằm thông nhất điều khiến việc truyén géi tin IP

qua HDM hiệu quả vả đơn giản hơn

Nhận thấy giải pháp truyền tải IP trên quang (WDM) là giải pháp hữu hiệu và

khả dụng cho mạng viễn thông thẾ giới nói chung, mạng đường (rục của Việ

noi riéng, Vi vay em dã chọn đề tải: “Nghiên cứu công nghệ tích hợp IP trêu quang (IP/WDM) và ứng dụng cho mang viễn thông dường trục của Viét Nam”

Nội đụng của đề tài được clua thành 3 chương như sau +

tà

Chương 1 : Tông quan về công nghệ truyền (ãi IP trên quang Mở dâu bằng

cách trinh bày cơ sở khoa học và tính thực riễn của công nghệ truyền tái IP trên

quang, nhằm ship dọc giả dễ tiếp cận với dề tài, Sau đỏ, giới thiệu chưng VỀ công

nghệ IP {IPv4, lDv6, cách thức chuyên dẫn từ IDv4 sang IPvố, IPvó cho truyền tải

1P trên quang), về công nghệ truyền tãi quang (shép kênh da bước sông WDM, các thành phần cầu thành mợng truyền tải quang, các kỹ thuật chuyển mạch quang cho mạng IP trên quang) Cuối cùng trình bày khải quát các giai đoạn phát trién cua công nghệ truyền tải IP trên quang hiện có trên thể giới

Chư“ng 2 : Nghiên cứu các giải gidi phip truyền tấi TP trên quang :

Chương này sẽ trình bay chỉ tiết (nguyên l, kiến trúc, dịnh huyền, vẫn dé hưu lượng ) từng giải pháp truyền trải IP rên quang dễ liệt kê tại chương 1 Dong

thời, tiến hành so sánh các giải pháp này để chọn lựa ra giải pháp phù hợp cho

mạng viễn thông đường trục của Uiệt nam Vì vậy, chương 2 còn được coi là cơ sử

cho chương 3 đề ứng dụng công nghệ một cách hiệu quá nhất

Chu“ng 3 : Ứng dụng công nghệ tích bợp IP trêu quang cho mạng viễn

thông dường trục của Việt Nam : Đây được coi là chương quan trọng và có ý ngiữu nhật của luận văn Bởi vì, đó chính là kết quả của việc nghiền cứu khoa học

dạt được của luận văn(đề xuất giải pháp áp dụng, xây dụng lộ trình áp dụng), Trên

sử cứ khoa học đã là:

van dung cde cơ sở dã trình bày (rong 2 chương trên, phân

tích biện trạng mạng viễn thông của Việt Nam

Tám lại, đề tài nghiên cứu công nghé tich hop (truyén tai) IP trên quang tụy không phải là ý tưởng mới, nhưng cũng mang lại nhiều ý nghĩa bong việc tiếp lục nghiên cứu giải pháp truyền tải IP rên quang Bởi vì, vẫn dé can gidi quyér trong

dé dé dua dén mang loàn quang (IP/WDM) cho tei nay van chwa được thực lễ hoá Trong nội dung của luận văn chắc sẽ không tránh khối những thiểu a

i, em rất

mong qu) thay cô và các ban doc quan lâm, dòng góp ý kiến, dễ luận vẫn dược

hoàn thiện hơn.

CHUONG 1 TONG QUAN VE CONG NGHE TRUYEN TAI IP TREN QUANG

‘rong những năm cuối thể ký 20 đầu thể kỷ 21, nhu cầu sử dụng các img dụng trên mạng internet (TP) ngày một gia tăng, đặc biệt trong việc trao đôi thông tin trên điện toản cầu : email, mua sắm trực tuyến, truyền hình hồi nghị điển này

đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển đời sống kinh tế xã hội Chinh sự

phát triển này làm thay đổi cách sống và cách làm việc cña con người và đưa loài

Kết hợp hai công nghệ trong cùng một mạng truyền tai di doe quan tam nghiên củu, đầu tư cúa các nhà khoa học, các nhà cung cấp dich vụ và nhiều cả

nhân quan tâm Việc này, thục tế đã đạt được rất nhiều thành tựu lớn trong việc

truyền tải các gói tin trên sợi quang, song hiện tại vẫn còn qua lớp công nghệ trưng

gian ATM, SDH Tiếp tục nghiên cứu, cải tiến mạng nhằm hữu hiện băng thông,

kênh truyền và đơn giản điêu khiển mạng để sớm đạt được mục đích mạng toàn qnang hay truyền trực tiếp IP/WDM Đảng thời, đây cũng là một xu thế tất yếu

công nghệ mạng viễn thông của thẻ giới

Công nghệ truyền lãi TP trên quang chính là một g

pháp hữu liệu để phát triển các rạng viễn thông, nhằm tiến tới một mạng viễn thông :

- Công nghệ hiện đại

- Chảt lượng cao

- Chuẩn hoá quốc tẻ

- Khai thác đơn giản, thuận tiện và mang lại hiệu quá kinh tế cao

1.1 Cơ sử khoa học, tính thực tiễn cia gidi phap IP trên quang

1.1.1 Cơ sỡ khua học

1.1.1.1 Xu thể phát triển dịch vụ truyền thông trên thể giới

Trước kia, Bao đổi thông tím thoại (băng thông hẹp 64kb⁄4) là chủ yếu, côn dữ

liêu truyền dẫn trên kênh thoại là thứ yếu Do vậy, người Ia thiết kế các tnangr viễn thông chủ yếu là để truyền thoại, còn số liệu được truyền dẫn trên kênh thoại (data

over voice)

Ngày nay, đo sự bùng nã nhu cầu sử dụng Internet đã khiển cho nhu cảu trao

đổi thông tin tăng, lưu lượng từ các dịch vụ trên nên IP tang rat nhanh Chúng tô

việc truyền dữ liệu lại là chủ yêu, thông tin thoại là thứ yêu hoặc có thể truyền thoại

théng qua sé ligu (Voice over data: Voice-IP) Theo số liệu thống kê trên thể giới trong 7 năm qua, lưu lượng Internet đã tầng 86⁄4 mỗi năm, hơn 6 lan tée độ phát

triển của lưu lượng thoại lIiện khoảng 48% đân số TU kết nổi Internet Các nước

Chau Á tuy tỷ lệ kết

lượng máy tính có kết nối internet tăng nhanh, đặc biệt là các thị trường tiêm năng

ỗi Internet hiện còn thấp, nhưng đang rất nhanh cùng với số

ubu Trung Quốc, Ấn Độ, Singapore, Việt Nam Như vậy, cẩn thiết phải luôn luôn

nghiên cứu thiết kế mạng để truyền số liệu là chính và nâng cao lưu lượng mạng,

Mặt khác, do sự bùng nỗ thông tin nên lưu lượng ngày cảng lớn, doi hoi mang,

viễn thông truyền tải phải cỏ băng thông lớn Đó chính là sử dụng, cáp sợi quang,

đặc biệt là mạng truyền tải quang, sứ dụng phương pháp ghép kênh đa bước sóng,

(WDM) K& hop hai công nghệ P và công nghệ HDM tạo thành mạng truyền

tấi tích hợp [P/WDAM có lưu lượng cực lớn (tới hàng ‘Yerabit), boan toan c6 thé dap

tửng được nhu cầu của khách liảng,

1.1.1.2 Xu thế phát triển công nghệ trên thế giới

Trong quá khử, công nghệ truyền thông tin thoại là chủ yên, các đữ liệu là thử

yếu và cũng được truyền thông trên kênh thoai (data over voice) Ngày nay, công

nghệ truyện dẫn dữ liệu lại là chủ yếu, còn thoại là thứ yêu và thông tin thoại được

truyền trén cac kénh dit ligu (voice over data)

Đặc biệt, sự ra dời của giao thức 1Pv6 giúp cho Internet cò tốc độ cao hon, dé đảng mỏ rộng mạng lớn hơn vả phát triển nhiều dịch vụ chất lượng tốt hơn Đồng

ta

thời, sự ra dời của công nghệ ghép kênh da bước sóng (WDM) — một công nghệ

cho phép nang cao dung lượng truyền dẫn của tuyến quang, tởi hàng 1erabit/s Kết

hợp hai công nghệ nảy trên một mạng, sẽ mang lại một mạng viên thông, linh hoạt,

dung lượng cục lớn, chất lượng cao vả nhiều cấp độ dịch vụ I3 chỉnh là mạng tích hợp [P trên quang Một xu thể tắt yếu trong mạng viễn thông thế giới

Công nghệ truyền tải IP có nhiều điểm tru việt so với công nghệ truyền dẫn kênh truyền thống Bởi vi, nó là hình thức truyền dẫn thông tin theo các gói nên

định tuyến các gói tin là độc lập nhau, hiệu suất sử đụng tài nguyên mạng cao, quản

lý đơn giản, khai thác đễ đàng và nó sẽ lả xu hưởng phát triển tất yêu Ngoài ra,

công nghệ vật liệu chế tạo sợi quang, chuyến mạch quang, tin học luôn là nên tảng

cho sự phát Iriển của các kỹ thuật tiền Liên mới

1.1.1.3 Xu thế chế tạo, áp dụng công nghệ của các nhà chế tạo và các tổ

chức viễn thông Quốc tế

Nhằm đáp (mg được nhu cầu sủ dụng băng thông, các dich vụ mới của khách

hàng, đôi hỏi các nhà viễn thông và các tỏ chức viễn thông phải luôn nỗ lực đầu tư

nhiên cửu các phương thức truyền dẫn hiện quả Với những lợi ích kinh tế của

công nghệ IP trên quang mang lại đẩy mạnh việc nghiên cứu ứng đựng nhanh chóng công nghệ này vào mạng truyền dẫn của minh lả một tất yếu Cụ thế, với

DWDM cho phép ghép STM-16 (2,5 Gbps) hay STM-64 (10 Gbps) kênh thoại dưới

dang bước sóng dé wuyén dan song song trên rnột sợi cáp quang

Một

ATM hay téng SDH - cdc thành phẩn chính trong, cơ sở hạ tảng của nhiều mạng - cân nên loại bỏ để tiến tới tảng IP uưc tiếp trên tẳng quang Vi điều nảy, dẫn dén loại bố được một số phản cửng vả giắm chi phi vận hành mạng, cơ sỡ hạ tảng của

Š nhả cung cấp cho rằng các chúc măng của lẳng truyền đẫn đồng bộ

mạng sẽ có giá thành thấp và đơn giản hơn Tất nhiên nỏ không dimg cho moi trường hợp, cụ thể là đối với các nhà cùng cấp cỏn sử dụng các dịch vụ ATM hay

TDM

Đôi với các tô chức viễn thông quốc tế, Tổ chức kỹ thuật internet (TETF) luôn

phiên cứu, cải tiến để tìm ra những phương pháp truyền đẫn IP trên mạng quang

điệu quả hơn, để quy chuẩn thống nhất cho các hãng sân xuất Đặc biệt, nhóm làm

việc về chuyển rạch nhãn đa giao thức MELS (MultiProtocol Label Switching) đã

để xuất việc mỡ rộng để có thể thực hiện được tại cáo kết nói chóo quang OXƠ

(Optical Cross Connect) va duve goi la chuyén mạch bước sóng da giao thức MPAS

(MultiProtocol Lambda Switching) Ngoai ra, con nhiều tổ chức khác : Diễn đàn kết nổi mạng quang (OIE), Kết nối song hưởng dich vụ miễn quang (ODSI) và Liên thiệp viễn thông quốc tế (EU) cũng đang nỗ lục nghiên cửu để nhanh chóng tiền tới

xuạng toản quang, Vì thế, IP trên JWDM đang nhận được sự quan tâm của các nhà

nghiên cửu, các nhá sản xuất cững như các tổ chức viễn thông trên thể giới

1.1.1.4 Xu thế phát triển của mạng viỄn thông Việt nam

Sớm nhận định được xu thể phải triển mạng viễn thông của thể giới, Tập đoàn

TBưu chính cũng đã xác định xu thể phát triển rạng viễn thông của tnình tuân theo

xu hưởng chung của thế giới : tiến tới mạng toàn quang troug tương lai Hiện tại,

Tập đoàn đã có nhiều công trình nghiên củu công nghệ TP trên quang áp dịng vào rạng tổng công ty, đặc biệt là mạng viễn thống đường trục và liên Linh,

ệc nghiên cửu công nghệ IP trên quang và áp dung dé phat triển cho mạng viên thông Viet nam nói chung và trang đường trực nói riêng là

rat cin thiét Da đó, để tài nghiên cứu này hoàn toàn có sở cứ khoa học

1.1.2 Tỉnh thực tiễn của ứng dụng IP trên quang

Dé Lai sẽ có tính thực tiểu cao bởi vì

+ Đề tải sẽ cũng cắp dược các sở cứ khoa học vẻ một công nghệ truyền dẫn thông tin tiên tiên _ một trong những công nghệ truyền dẫn chủ đạo trong mạng,

viên thông tương lai, đẻ dịnh hướng phát triển công nghệ cho mạng viễn thông của

Việt Nam

1 Đồng thời đề tài sẽ để xuất cáu trúc, công nghệ và lộ trinh triển khai cho

Trạng viễn thông đường trục của Việt Nam

+ Kết quả dễ tài sẽ là tai liệu tham khảo tốt cho các cán bộ quy hoạch, phát triển mạng viễn thông trong việc triển khai công nghệ TP trên quang vào mạng viễn

thông.

1.2 Giao thire Internet (IP - Internet protocol)

Giao thức TP đá được phat minh cach đây khoảng 31 năm, được đưa vào sử dụng cách dây 25 năm IP nguyên bên là giao thức IP sử dụng cho mạng Internet

Mạng truyền thông kết nói toàn cầu và dược coi là kho thông tin không 16 ma ai cũng có thể truy nhập từ một số trang web đặc biệt sử dụng cho mục dich riêng

Ngày nay, giao thúc IP được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thoại, smobile, video

THiện nay, có hai phiên bản giao tinte IP : IP version 4 (IPv4) va IP version 6

(iPv6), Chung nay sé tim hiéu vé hai giao this IP nay, trén co sé dé lam nén tang

kiên thức tiếp cận cho việc phát triển công nghé IP trén quang [6.9]

1.2.1 Phiên bản IPv4

1.2.1.1 Cách tổ chức địa chỉ IPv4

Trong giao thức IPv.l, sử đựng việc đánh địa chỉ IP cho từng máy đề phân biệt

- nhận đạng sự hiện điện của máy trạm trên mạng, với 32bit (chúa làm 4 Octet) dé

đánh địa chỉ (logie) cho các máy, do tổ chức [AT quản ký Ngoài ra, còn có các khái

niệm về địa chỉ vật lý lả phản duy nhất trong ] mang LAN hay WAN va dia chỉ

cổng đẻ gắn nhần cho các địch vụ đẳng thời

32 bat dia chi TP được phân thành các lớp như sau

LớpE 11111]1 Tự phòng cho tương lại

Lép A : cho phép dịnh danh 2” — 2 mạng và tôi da 2 — 2 host trén méi mang Lớp

nay dùng chơ các mạng có số trạm cực lớn

Lép B : cho pháp định đanh tới 16384 mạng với tôi da 69534 host trén mdi mang

Tiớp Œ ¡ cho phép định đanh 2?“ — 2 mạng với tối đa 154 họa! trên mỗi mạng

Lớp D : WDM ding dé gin datagram tới một nhỏm các host trên một xuạng,

Lớp H : âự phòng để đùng cho tương lại

Nhu vay, mdi dia chi IP là một cặp net TD và hoaLTD với net TD xác định một mạng và host TD xác định một máy trén mang dé Khi TP cé host TD — 0 hi nó sẽ

được đùng để hướng tới mạng định đanh bởi vùng nối TD Ngược lại, host ID gồm toàn gố 1 thì được dùng để hưởng tới tật cả các host nổi vào mạng được định đanh net ID, và nếu vùng not ID cũng gồm toàn số Ì thì nó hướng tới tất cả các host trên tắt cả các mạng,

1.2.1.2 Nhược điểm của IPy4

Mặc dù, phin bản IPy4 đã được ửng dụng rộng rãi và thực sự đã góp phần

quan trọng trong việc phát triển mạng internet, nhưng với sự phát triển chóng, mặt

của Internet, tới nay IPv⁄4 không cỏn phủ hợp với nhu cầu thục tế với một số lý do

sau:

- Không gian địa chỉ sắp cạn kiệt, đặc biệt là địa chỉ lớp B

- Câu trúc bảng dinh tuyến không phân lớp

- Mạng truyền đẫn Iternet yêu cầu về thời gian thực cao trong truyền dẫn hình

ảnh, âm thanh và đo ngày cảng có nhiều địch vụ khác nhau sử đụng IP

1.2.1.3 Cảnh báo về khả năng TPv4 sẽ cạn kiệt tài nguyễn [16]

Sự phố dung của điện thoại thông mình, tuyển hình đực luyển (TPTV) và

các thiết bị kết nói Tutemel dang làm giao thức Tnlernet hiện tại nhanh chóng hết tắt nguyên Hơn mữa, chuẩn IPv4 hạn chế các dịch vụ nội dung, da phương tiện và liên

kết đữ liệu, như dịa chỉ IP cho diện thoại, P2P vả các cuộc gọi video Theo ude tinh

của công ty nghiên cửu thị trường 1DC, đến năm 2012, sẽ có 17 tý thiết bị kết nỗi

Intemet “2072 cũng lã thời diễm chuẩn IPv4 hết nguén tai nguyên địa chỉ web

Đến khoảng năm 2015 và 2020 thì điểu này chắc chắn xáy ra”, Sam Masud, nhà phân tịch cao cấp của Frost & Sullivan, dông tỉnh Mặc dủ một số công ty dé ram

zich chuyển sang chuẩn IPy6 nhưng lại gắp nhiều khó khăn vẻ việc chuyén déi ung dụng, quản lý mang, vận hành và kế cả việc đảo tạo nhân viên

Theo Cục quản lý và ngân sách Mỹ, đến giữa năm 2008, tắt cả các mạng sẽ thải có khả năng nhận và g Wi các gói dữ liệu IPv6 Tuy nhiên, Viện công nghệ và

chuẩn mực quốc gia (MIST) dự đoán, chỉ 30%⁄4 mạng hễ trợ chuẩn Internet mới này

vào năm 2010, và 6 năm nữa mới có 30% người dùng sử dung mạng này Mặc đủ

TPv4 sẽ không biến mắt ngay lập tức nhưng các nhà cung cấp Internet cần phải xây

dựng các chiên hưọc nâng cấp Tắt cả các ứng dụng giao tiếp trên IP sẽ phải điều

chỉnh đề tương thích với IDy6

1.2.2 Phiên bản IPv6

Khắc phục những thiểu sót trên của TPv4, TPv6 ra đời là muội phiên bản chuẩn, tim hẹn nhiêu tính năng nỗi trội, phủ hợp với việc triển khai IP trên quang Định dang và chiêu đải của các địa cld TP được thay đổi cho phù hợp với định dang gai

tin Các giao thức khác trong lớp mạng như ARP, RARP và TGMP hoặc là được xoá

bổ hoặc là dược thêm vào giao thức TƠMP Các giao thức định tuyển như RĨP và

OSEF cũng thay dỏi dễ phú hợp với sự biến đổi trên

1.2.2.1 Phân loại địa chỉ LPy6

_Dịa chỉ IPv6 được phân loại thành 3 loại như sau :

- Unicast : xác định một giao điện duy nhát mà đatagram được gửi đến

- Anycast : xác dịnh một tập hợp các giao điện có thể thuộc cae mang khác nhau

và datagram có thể gửi dến bất kỳ một giao điện nào phủ hợp nhất với

giá trị do của giao thức định tuyến,

- Multicast : xac dinh mét tap hợp các giao điện có thể thuộc các mạng khác nhau

mà datagram sẽ được giủi đến tất cã các giao diện nảy, Dia chi trong TPv6 chi duoc sit dung dé chi dén Lừng máy (lừng giao diện) chứ

Biểu diễn dịa chỉ IP dưới dạng x:X:X:X:X:X:x: xhâyX:X:X:X:K: x:d.d.d.d (sử dụng khú tốn tại cùng với IPv4) Trong đó, x dùng mã cơ 36 16 vad dùng mã cơ số 10

1.2.2.2 Các đặc tính vượt trội của IPvó so với LPv4

Không gian địa chỉ tăng 4 lần : 128 bịt

Dinh dang tiêu đề tất hơn : IPv6 tách riêng các optiens với các tiêu để cơ sở và

được thêm vào giữa tiêu để cơ sở và đữ liệu lớp cao hơn khi cân thiết Điều này

lam cho don giản và tăng tắc độ trong quá trình xử lý định tuyển các gói tin

Bồ sung nhiều option mới

Cho phép mỏ rộng : IPv6 để đàng mở rộng giao thức để thích ứng với các công,

nghệ và ứng đụng mới

Hỗ trợ cho định vị lải nguyên : trong TPv6, các trưởng Type of Service được loại bổ, nhưng một cơ chế (được gọi là Flow Lable) đá được thêm vào để lài

nguyên được phép yêu cầu xử lý gói tin một cách đặc biệt Cơ chế ray có thẻ

được sử đụng để hỗ trợ lưu lượng rửuz vẫn để thời gian thực (real time) của âm thanh và hình ảnh

Hỗ trợ cho tỉnh báo mật cao hơn : các option vẻ việc mã hoá rong IPv6 cưng,

cấp dộ tin cậy vả kiểm tra gủi tin

Hễ trợ chất lượng dịch vụ QoS

Tỉnh di động : TPv6 hỗ trợ việc chuyển vùng (roaming)

1.2.2.3 Các phương pháp chuyển dỗi từ TPv4 sang IPv6

Mặc dù IPvó có nhiều tính năng rất nỗi trội và hứa hẹn nhiều lợi ích cho việc truyền thong toàn cầu Việc chuyển sang sử dụng IPv6 trong Lương lai là một xu thế tất yếu Song hiện nay IPv4 dang dược sử dụng rộng rải trong rất nhiều hệ thông,

trong mạng Internet và vẫn dang đáp ứng được yêu cẩu của người sử dụng thông

thường, nên việc chuyển đổi IPv4 sang IPv6 không thể thực biện một cách tức thì xrà phải cần một thời gian đài Tổ chức IETT đưa ra 3 phương pháp đẻ làm cho giai đoạn chuyển đổi này dé dang hon, như được trình bảy theo hình dưới

Mục đích chính của việc nghiên cứu giao thức IP là phải xáo định xem những

gì cản cho mạng và những gì nên loại bổ dé lam cho wuyén tai IP tén mang WDM

thiệu quả hơn Trên cơ sở phản tích trên, /vổ được cot là phiên bản hợp lý nhất để

hiện thực hoá Ï° wrén mang WOM Bidu wi

tầng WDM là phân phải dung lượng truyền tải tín cây, đó là một trong những điểm

weg ban dai với hạ

Hoạt động thử nghiệm, tiến tới ứng dung IDvó diễn ra rất tích cue Uy ban

Chan Au (Euro Commission) thành lập Lỷ ban thúc đây phát triển IPv6 (IPv6 Task

Force), nham mục địch theo dõi và đây mạng các hoại động vẻ TDv6 của Châu Âu Tại hàng loạt các quốc gia Châu Âu, các Ưỹ ban thúc đây phát triển IPv6 quốc gia được thành lập, hoạt động trao đổi thông tìm với nhau rất phố biển Ủy ban thúc đây phat triển TPv6 Châu Âu là đầu mỗi tập hợp mọi hoạt động tại các quốc gia đề thiết lập nên quá trình TPv6 của toàn bộ Chân Âu Triển khai các dự án tuết lập nhiều

xưạng TPv6: 6NBT, Ruro6lX (Ruropezu IDv6 Iternel Exchange Backhone), GEANT

+ Châu Mỹ:

Tại Châu Mỹ, sự quan tâm va phat triển IPy6 tuy có tốc độ thắp hơn nhưng,

đều đặn (tại khu vực châu Mỹ do đã sở hữu rất nhiêu không gian địa chỉ IDv4 và

chưa sử đựng hét) Lý ban thúc đấy phát triển IDv6 Bắc Mỹ NAv6TE được thành

lập, tập trung vào ứng dụng TDv6 lại mạng chính phủ và mạng của Bộ quốc phòng,

My (US Department of Defense — US DoD) da gianh được sự ủng hộ của Nhà

Trang Ngay 13/6/2003, Bộ quốc phỏng Mỹ công bổ đã ứng dụng IPv6 và sẽ hoàn thảnh ứng dụng IPv6 vào 2007, triển khai IPv6 tới từng bình lính và các thiết bị

quân trang

+ Châu Á - Thái Bình Dương :

TPv6 tiếp tục giảnh được sự quan tâm nhanh chóng trong khu vue Chau A —

Thai Binh Duong Một phân cũng là do sự hạn chẻ vẻ địa chi IPy4 đã đặt một can trở nhật định đối với sự phát triển của Internet tại những khu vực kinh tế quan trọng,

của Châu lục nảy: Trung Quốc, Nhật Bản, Dai Loan, Han Quốc

Các quốc gia nảy có một môi liên hệ hợp tác chặt chế trong việc thúc đây

phát triển IPv6 nói riêng và công nghệ thông tin nỏi chung Ngày 8/9/2003 Trung

Quốc- Nhật Bản, Han Quốc đã tổ chức hội thảo cap Bộ trưởng về công nghệ thông tin Trong đỏ có ký kết hiệp ước giữa các nước nảy về quan hệ tương hỗ trong thúc đây công nghệ Châu A: Hệ thống mobile 3G, tiên tới 4G, broadband, IPv6 Déng

thời, Trung Quốc và Nhật Bản cỏ hội thảo song phương về hợp tác phát triển IPv6,

công nghệ thông tin 3G Bao gồm: trao đổi thông tin vả củng hợp tác tổ chức các

hội thảo về IPv6, hợp tác trong việc nghiên cửu, phát triển và tiêu chuẩn hoá ve

1Pv6, thúc đầy các ứng dung dich vụ IPv6, trao đổi các chính sách cũng như chuyên

gia trong lĩnh vực IPv6, thiết lập nhóm phu trach (working group) nhằm thúc day

các hoạt động hợp tác nói trên

+ Thực trạng thử nghiệm IPv6 tại Việt Nam:

Tại Việt Nam, những năm qua đã có một số hoạt đông thử nghiệm trong lĩnh

vực IPv6 Công ty Điện toán vả Truyền số liệu VDC và công ty Netnam đã tham gia một nhánh của đề tài cấp nhà nước (đề tài nhánh: Triển khai thử nghiệm mạng, TPv6 ở Việt Nam và kết nổi mạng IPv6 quốc tế) Mạng thử nghiêm kết nồi với

6BONE của VDC đã được triển khai trên thực tế nhưng mới chi la mang thir

nghiệm cỡ nhỏ kết nỏi thông qua mạng IPv6 của đối tác của VDC (được cấp một vùng địa chỉ IPv6 kích cỡ /48), chưa xây dựng được các tuyến kết nổi thuần IPv6

(IPv6 native) kết nói với cộng đỏng mạng 6BONE Đặc biệt chưa có các thử

nghiệm điện rộng đánh giá tỉnh tương thích, khả năng hỗ trợ đa dịch vụ IPv4/Pv6,

chưa có kết quả đo năng lực hệ thống lớn khi ap dụng IPv6 /Nguồn :

hfip:/vnnie.eom.vn].

1.3 Công nghệ phép kênh đa bước sóng (WDM]) [1, 2]

Mạng viên thông, đường trục xuyêu lục dịa, vượt dại đương hiện dang sử dụng,

cap soi quang, mạng này dang giữ vai trò chỉnh trong việc truyền tín hiệu trên toàn cầu Trong đỏ, cốt lồi của mạng đường trục hiện đang sử dụng công nghệ WIDM, DWDM Đây là một tất yếu vì hệ thông truyền dẫn thông tin quang có nhiều ưu điểm trội hơn hẳn các hình thức thông tin khác như ; băng thông rộng, tốc độ cao, không chịu ảnh hướng của sóng điện từ Cũng vi vậy mã xu thế trone tương lai, các

hệ thông truyền dẫn thông tin quang sẽ dẫn thay thể các hệ thông truyền dẫn truyền

thông - sử dụng cáp đồng thông tin

Nhờ có hệ thống truyền dẫn thông tin quang ghép kênh theo bước sóng

(WDM) mà đưng lượng, tốc độ, băng thỏng của hệ thống ngây cảng nâng cao

DWDM (ghép kênh theo bước sóng mật độ cao) là bước phát triển tiếp theo của

WDM, cho phép băng thông lên tới hàng Tera bịt Nguyên lý của nỗ lương lự nhự WDM chỉ khác là khoảng cách giữa các kênh bước sóng gần hơn, tức là số kênh ghép được nhiều hơn, khoảng cách kênh ghép là khoảng 0.4imn (lương ứng với đãi 50GH5)

1.3.1 Nguyên lý cơ bản của ghép kênh WDM

Hiện nay, thông tin quang đã được ứng đụng rộng rãi, đó là các hệ thống cáp quang đã được lắp đặt từ trước và đang triển khai Song nguồn tải nguyên đường

truyền của nó đường như đã cạn kiệt Yêu cầu đặt ra là phải có các giải pháp để

khác phục vẫn đẻ này Nếu phải lắp thêm các đuờng cáp quang mới thủ chỉ phí sẽ rất

cao, đo vậy việc tìm ra một cách truyền mới để nâng cao lưu hượng mà vẫn sử dung

trên đường cáp hiển có là nd giải pháp có lính kinh lế cao Mặt khác, sự ra đời của

các loại nguỗn quang laser bản dẫn có phổ hẹp cho phép phố của la sáng là rất nhỏ

so với bằng thông của sợi quang, Về tnặt lý thuyết, có thể làm zồng dụng lượng truyền dẫn của hệ thẳng bằng cách truyền đồng thời nhiễu tín hiệu quang trêm

cùng một sợi nếu cúc ngudn phút cả phố cách nhưa hợp lý và ở đâu thu co thé

thu được tín biệu quang riêng biệt li xử dụng cúc bộ tách bước sông Và đây chính là eo sở của công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM

WDM có nghĩa là độ rộng bảng quang cửa hệ thống được phân thành các vùng,

phổ có định, không chồng lắn Mỗi ving tương ứng với một kênh có bước sóng Ay Các kênh khác nhau độc lập với nhau vả truyền với các tốc độ xác định Như vậy,

cho phép WDM trong qua trình truyền dẫn được xem như là hệ thống truyền dẫn trong suốt

tach © dai quang —°2— lách

4'— Máythm | Ã | kênh sợt kênh 2) | May phat | 1

b} Hệ thing WDM song hướng

Hệ thông WDM một hướng được phát triển và ứng đựng tương; đối rộng rãi do

công nghệ tách ghép kênh ở mức bình thường, tay phải sử đụng gấp đôi thiết bị

song độ phúc tạp không cao Ngược lại, hệ thông WDM sơng hướng tuy cần iL th

bị, tiết kiệm dược 1 sợi quang, xong yêu cầu công nghệ phát triển cao hơn vì khú

thiết kế gặp phải nhiều vận để như can nhiều nhiều kênh (MPD, ảnh hưởng của

phan xa quang, cách ly giữa các kênh hai chiều, xuyên âm Khi công nghệ tách ghép kênh, xứ lý can nhiễu được triệt Liêu thí hệ thống WDM song hướng sẽ lại

mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn

1.3.2 Các dặc diễm của công nghệ WDMI

“ Tận dung tải nguyên dải tần rất rộng của sợi quang

Nếu chưa sử đựng công nghệ WDM, mất sợi quang chỉ sử đụng 1 bước sóng

Khi có công nghệ WDM, ghép nhiều bước sóng củng truyền đồng thời trên 1 sợi quang, lâm đung lượng truyền dẫn của sợi quang so với truyền đẫn bước sóng đơn

tăng từ tới hàng trăm lần Việc truyền dẫn có thế hoàn toàn xong công Diễu này, rÂt

hữu ích khi truyền đẫn thông tin đường đài với dung lượng lớn, vì có chỉ cản sử

dung ít sợi quang Tạo khả năng nâng cao dung lượng mạng trên chính hạ tảng sợi

quang sẵn có Với điều kiện, hệ thống cũ vẫn côn đư cô

tương đối lớn thì có thé ting thém dung lượng mà không cân thay đổi nhiều đổi với hệ thống cứ

khả năng đồng thời truyền dẫn nhiều tín hiệu

bước sóng độc lập với nhau nên có thể truyền dẫn nhiều tín hiện có đặc tình hoản toán khác nhau Diều này tạo thuận lợi thực hiện việc tổng hợp, phân chia

các địch vụ viễn thông Hạo gồm tín hiệu số và tin hiệu tương tự, tín hiệu PDII và

tin hiệu SDII, truyền dẫn tin hiệu đa phương tiện (thoại, số liệu, đồ hoạ, ảnh

động ) Dẫn đến khả năng ứng đụng đa dạng : mạng đường trục, mạng phân phổi quan bá, mạng đa địa chỉ, mạng cục bộ nhiêu đường Chỉ cân đủng thêm một hước

sóng là có thế tăng thêm một địch vụ mới hoặc dung lượng mới mong muốn

~ Kênh truyền dẫn IP

WDM déi với khuên đạng số liệu là trong suốt, không có quan hệ gi với tốo

độ của tín hiệu và phương thức điều chế tín hiệu xét trên phương diện điện

* Có khả năng truyền dẫn hai chiều trên cùng một sợi quang

" Cấu hình mang cé tink link hoạt, tính kinh tế và độ lin cậy cao

1.3.3 Các thành phần cấu thành hệ thắng WDME

1.3.3.1 Bộ phát quang

Các bộ phát quang trong thông từa quang sợi WDM là các lazer dơn mode,

phát ra bước sóng có độ đơn sắc cao Laser đơn mode chí tạo ra một mode dọc chính, còn các mode bên bị loại bỏ nên dược sử dung dé lam nguồn quang cho hệ

théng WDM Cac loai laser don mode phé bién 1a laser phan hỏi phân bố (DFB), laser phan xa Bragg phan bé (DBR)

1.3.3.2 Bộ thu quang

Bộ thu quang (lách sóng quang) thực chất lá các photodiode PD được cấu lạo

từ các chất bản dần, thực hiện chức năng cơ bầu là biến đổi tín hiệu quang thủ được

thành tín hiệu điện Bộ này phãi dim bảo yêu cầu sau : tốc độ lớn, độ nhạy thu cao, bước sóng hoạt dộng thích hợp Hai loại photodiode được sử dụng rộng rãi là photodiode PIN va photodiode thée APD

dé phân tích Có nhiều cách để phân loại thiết bị ghép bước sóng Theo công nghệ chế lạo thì chúng duoc chia lam hai loại chính : thiết bị vị quang va did bi WDM

ghép sqi

vi quang

Các thiết bị vi quang được chế tạo theo hai công nghệ khác nhau : công nghệ

có bộ lọc và công nghệ phân tán góc Các thiết bị có bộ lọc chỉ hoại động mở chơ

nột hước sóng (hoặc một nhóm bước sông) tại một thời điểm, nhi để tách ra một.

bước sóng trong nhiều bước sóng, Để thực hiện thiết bị hoàn chỉnh và có thể sử dụng cho nhiều kênh thị phải tạo ra cầu trúc lọc theo tầng,

Thấu kính Cách tử

Hình 1.5 : Thiết bi phân tán góc

Cáo thiết bị vi quang sử đụng phù hợp với các hệ thống truyén din da mode,

chúng cho phép tách phép đồng thời nhiều bước sóng khác nhau Nhưng chúng lại

khó sử đụng cho sợi đơn mode do ánh sáng phải qua cáo giai đoạn phản xạ, hội

tụ từ đó đẫn tới quang sai, trễ tạo suy hao tín hiệu trong thiết bị

+ Thiết bị ghép sợi

Các thiết bị ghép sợi có cầu trúc dựa trên việc ghép lai trường ánh sáng phúa

ngoài lõi Chúng còn được gọi là các conpler quang Phía phát nó kết hợp các tin

hiệu quang vào từ các tuyển khác nhau thành một lin biêu qương tại đầu ra huyền

trên mội sợi Phía thu, tách công suất quang của mội sợi vào để phân phối cho hai

hoặc nhiêu sợi Vĩ thê, đề tách các bước sóng khác nhau thì sau mỗi một sợi phải có

Chim anh sáng dau ra sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tổ : khoảng cách giữa các

bude song anh sang

1.3.3.4 Bộ lọc quang

Bộ lọc quang sử dụng trong thiết bị WDM thường là bộ lọc mảng mỏng diện

môi, làm việc theo nguyên tắc phản xạ tin hiệu ở một đái phổ nào đỏ và cho phần dãi phổ cón lại dĩ qua, vi vậy nó thuộc loại lọc bước sóng có định Câu trúc bộ lọc gồm một khoang cộng hướng bằng điện môi trong suốt, hai đầu khoang cỏ các sương phản xạ được thực hiện nhờ nhiều lớp màng mỏng điện môi có chiết suất cao thấp xen kế nhau Vì vậy, chiết suất lớp điện môi trong suốt (n3) sẽ thấp hơn chiết

suất của các lớp mảng mỏng điện môi (n1 = 2.2 (1O;), n2 = 1.35 (Mgk;} hoặc 1.46

GiO2))

Hình 17 : Bộ lọc màng mồng điện môi có thiểu khoang công hưởng

1.3.3.5 Bộ đấu nối chéo quang OXC

Chức năng của OXC tương tự như chúc năng của DXC trong mạng SDII, chỉ khảo lá thực hiện trên miễn quang, không cân chuyển đổi O/1/O vả xú lý tin hiệu

điện OXC phải hoàn thành bai chức năng chính sau :

+ Chức năng nói chéo các kênh quang : thực hiện chức năng kết nối giữa N công, đầu vào tới N cổng đầu ra

+ Chức năng xentẻ đường tại chế : chức năng này có thế làm cho kênh quang,

nao dé tach ra dé vao mạng địa phương hoặc sau đó trực tiếp đi vào DXC của

SDH thông qua biển đối O/E,

+ Kết cấu của điểm nude OX:

Hình 1.8 : Bộ dau chéo quang OXC

'Trong đỏ cò 4 sợi quang, đầu vào và 4 sợi quang dấu ra, mỗi sợi mang một số bước sóng Mỗi OXC có 3 thánh phản chính

- Bộ tách bước sóng : thực hiện tách các kènh quang theo các bước sóng khác

nhau từ các sợi quang đầu vào

— Cơ câu (Fabrie) hay còn gợi là rường chuyển mạch : thực hiện đâu nổi chéo Lừ xuột kênh quang đầu vào lới một kênh quang dầu ra

~ Bộ ghép bước sóng : thực hiện phép các kênh quang từ đầu ra tương ứng của

cơ cầu dễ truyền dẫn trên sợi quang

Ngoài các thành phần chính trên thì trong OXC có thé con wang bị các bộ lọc bước sóng dễ loại bỏ các thành phần xuyên nhiều xuất hiện trong, quả trình truyền

tin hiệu Biển dỗi bước sóng là công nghệ then chết trong cấu tạo của OXC Nhờ công nghệ nảy có thể thực hiện kết nói định tuyến äo, đo đó giám nghền mạng, tận dụng tối da tài nguyên sợi quang cũng như bước sóng

1.3.3.6 Bộ xen/rẽ quang OADM

ca n ie cic ohm : cee

Tlinh 1.9: Cầu trúc của bộ xen rẽ quang OADM

OADM là một linh kiện quan trọng trong việc tổ chủc mạng truyền dân Chúc năng, chính của OADM là xen, rẻ vả chuyển tiếp tì hiệu quang (các kẽnh bước

sóng) tại các node mạng quang, Chúc năng nảy tương tự như chức năng của bộ

xen/ré kénh ADM trong mạng SDH nhưng đổi tượng thao tác trực tiếp lả tia hiệu quang Nhờ nắng lực này của OADM nên nó trở thành phản tử co bản nhất trong

các mạng hình vỏng dựa trên công nghệ WDM Mạng bính vòng WDM giữ lại đặc

tính tự khôi phục của kiến trúc hình vòng, đồng thời có thể nâng cắp dung lượng, đều đặn trong trường hợp không biển đổi kiến trúc cửa hệ thông,

Các thiết bị OADM được phía làm hai loại : OADM tĩnh và OADM động

Trong QADM tĩnh, sử dụng tín hiệu kênh quang có bước sóng vào ra cổ định

Vị vậy, trong kết cầu phần tứ tách nhập chú yêu dửng linh kiện thạ động như : bộ tách ghép kênh, bộ lọc cổ định Như vậy, định tuyến cúa điểm node là có định, thiếu

linh hoạt nhưng không có trễ

Trong OADM động, có thể căn cử vào nhu cau dé chon tín hiệu kênh quang

có bước sóng vào#a khác nhau Vì vậy, trong kết cấu phan tử tách nhập thường.

dang linh kiên khoả quang, bộ lọc có diễu khiển Như vậy, có thể phân phi tải

nguyên bước sóng của mạng một cách hợp lý Tuy nhiên, phức tạp và có tré

1.3.3.7 Bộ chuyển mạch quang

Bộ chuyển mạch quang là rnột hệ thống cho phép các tín hiệu bên trong các

sợi cáp quang hay các mạch tích hợp quang (IOC) được chuyển mạch cỏ lựa chọn

từ một cáp (mạch) này tới một cáp (mạch) khác

Mục đích xây dựng các bệ thống truyền dẫn Loàn quang nhằm toi dụng được các ưu điểm của truyền dẫn quang, rên ngoài phần truyền dan là các sợi quang, các thiết bị chuyển mạch cũng, phải làm việc ở miễn quang Các ma trận chuyên mạch được sử dụng dễ câu Lao nên các tiết bị chuyển mạch quang Ngoài ra, các ms trận chuyển mạch quang cũng lả một trong các thành phần lõi của các thiết bị điểm node

trong mạng WDM

Có 4 loại chuyển mạch quang

1 Chuyén mach phan chia theo không gian

2 Chuyén mach phân chia theo thời gian

3 Chuyén mach phan chia theo bước sóng

4 Chuyến mạch phần chia theo mã

Trong hệ thống WDM chỉ đứng hai loại chuyến mạch là : chuyén mach phân

chia theo không gian và chuyển mạch phân chia theo bước sóng Còn chuyên mạch

quang phân chia theo thời gian và chuyển mạch quang phân chỉa theo mã đã được

ving dung vào chuyển mạch gói quang ATM

1.3.3.8 Bộ khuếch đại quang sợi

Hiện nay, công nghệ khuếch đại quang sợi cũng đã được nghiên cứu và ứng

dụng Việc sử đụng các bộ khuếch đại quang sợi giúp để đàng mỡ rộng dụng lượng,

đường đây thông tin (do xử lý hoàn toàn ở miễn quang mà khong cản phải chuyển

đổi O/E/O), tăng khoảng cách trạm Hip va ha gió thành cho hệ thống Mặt khác, các

bộ khuếch đại này còn cô vai trò quan trong trong các hé thong WDM, khi ma cd

din trên mệt sợi quang thì công suất phát của mỗi

nhiểu bước sớng củng truyởi

22

bước sỏng sẽ bị giới hạn vả nhỏ hơn nhiều so với hệ thông truyền dan bước song

đơn nhằm tránh các hiệu ứng phi tuyên Trong khi đó, suy hao vả tán sắc là những nhược điểm cô hữu của truyền dẫn trên sợi quang Vì vậy, công nghệ quang sợi phát

triển sẽ thúc đây sự phát triên và thương mại hoá của hệ thống WDM

Khuéch dai quang sợi chỉnh là một đoạn sợi quang nhưng khi chế tạo có pha

thêm nguyên tổ vi lượng Erbium (BDF) với một tỷ trong nhỏ (0.1) Cac ion Erbium

(Er”) hấp thụ ảnh sáng từ một nguồn bom đẻ nhây lên mức năng lượng cao hơn

phía trên (các bộ khuếch đại quang sợi đạt hiệu suất cao khi làm việc ở các bước

song bom 980 nm hay 1480 nm) Sự dịch chuyên của ion từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp hơn sẽ bức xa ra một photon

Bing lượng,

Bước sóng bơm quang (nm) | Mức năng lượng chuyển tiếp

+ Khuéch đại công suất BA là thiết bị EDFA có công suất bão hoà lớn, được sử dụng ngay sau Tx để tăng công suất tín hiệu phát,

= Khuéch dai đường truyền LA là thiết bị FDFA có múc tạp âm thấp, được sử

dụng trên đường truyền (giữa hai đoạn sợi quang) để tăng chiều dải khoảng lặp

Đối với hệ thông có sử dựng LA đòi hỏi phải cỏ một kênh thông tin riêng (OSC)

để thực hiện việc cảnh báo, giảm sát và điều khiên các LA Kênh OSC nay không được quá gân với bước sóng bem cũng như kênh tín hiện để tránh ảnh hưởng lẫn

nhau Sử đụng các 1A liên tiếp có thế làm suy giảm nghiêm trọng, chất lượng hệ

thẳng do các hiện tượng như : tích luỹ tạp âm, ảnh hưởng của tán sắc, phân cực

và các hiệu ứng phi tuyên, đặc biệt là hình thành đỉnh khuếch đại xung quanh một

bước sóng nào đỏ dẫn đến việc thu hẹp dai phd khuếch đại ota LA Vi

Hội số 1Á cần có các trạm lắp,

in khuếch đại PA là thiết bị HDFA có mức tạp âm rất thấp nhờ sứ dụng các bộ

lọc quang băng hẹp có thêm chức nắng diễu chỉnh bước sóng trung tâm theo

bước sóng của nguồn phát Được sử dụng ngay trước Rx để tăng độ nhạy thu

1.3.3.9 Các chúng loại sợi quang

Hiển nay, có nhiều loại chuẩn sợi quang : G.652, G.653, G.654, G.655 Mỗi

loại sợi này có các yêu nhược điểm khác nhau Trên cơ sở phân tích từng tru nhược của chúng, kết hợp với đặc điểm của công nghệ WDM, nhằm xảc dịnh sử dụng sợi

quang nảo thích hợp nhất cho hệ thống, WI2M lá một vẫn đề rất quan trọng bởi vi nd phải truyền một lủc nhiều sởng mang trên củng một sợi quang, l2o vậy, ngoải việc đáp ứng các yêu cầu như đối với sợi quang một bước séng, no cén phải đáp ứng nhiều yêu cầu phức tạp khác như : giám xuyên nhiễu giữa các kênh, duy trì được sự phan bố đồng đều hệ số khúc xạ, suy hao, tản sắc cha các sóng mang Ngoài ra, xuột vẫn đẻ cũng được đặt ra là khá năng sử dụng các sợi một bước sóng đã tồn tại trên mạng cho hệ thông WDM như thế nào, các giải pháp kỹ thuật để sử dụng chúng, cho hệ théng WDM

O ps/nm.km) và suy hao tương dối lớn Ngược lại, khi lâm việc ở của số 1550 um, G.652 có suy hao truyền dân nhỏ nhất và hệ số tản sắc tương đối lớn

+ Sợi quang G.653

Để xây dựng g

dụng loại sợi cô cả suy hao và tán sắc tối ưu tại một bước sỏng, Hiện nay, bằng cách

tuyển thông lin quang tốc độ cao, cự ly đài thả câu phải sử

thay dỗi mặt cắt chiết suất có thể chế tạo được sợi tân sắc địch chuyển, loại sợi này

goi là sợi DSE hay sợi G.653,

TIệ số suy hao của sợi DST thường nhỏ hơn 0.5 đem ở của số 1310 mm va

nhỏ hơn 0.3 dB/km ở của số 1550 nm Hệ số tân sắc ở vùng bước sỏng 1310 nm

khoảng 20 ps/nm.km, cén ở vùng bước sóng 1550 nm thì nhỏ hơn 3.5 ps‘nm km

Tước sóng cất thường nhỗ hơn 1270 nmì

Xét về mất kỹ thuật, sơi Ở.653 cho phép xây dựng các hệ thống thông tin

quang với suy hao chỉ bằng khong một nữa suy hao uũa hệ thống bình thường khi làm việc ở bước sỏng 1310 nm Còn đối với các tưyến hoạt dộng ở bước sóng 1550

tan thi da soi G.6S3 có lán sắc rất nhỏ, nên nếu chỉ xét về tôn sắc thì gản như không,

có sự giới hạn về tốc độ truyền tín hiệu trong các hệ thông nảy l2o tỉnh chất tru việt

của sợi quang G.653 (DSF) ỡ bước sóng 1550 nm mà nó trở thành sợi quang

được chú ý nhất Nhưng nghiên cửa kỹ người ta đã phát hiện ra rằng khi dừng,

G.653 trong hệ thông WDM thì ở khu vực bước sóng có tán sắc bằng 0 sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hiệu ứng phí tuyến Đây là nhược điểm chính của J8

+ Sợi quang G.654

Œ.654 là sợi quang đơn moáe tới hạn thay đối vị trí bước sóng cắt Loại sợi

nảy có đặc điểm : suy hao ở bước song 1 550 run giảm nhưng lân sắc vẫn lương đối cao, điểm tán sắc bằng 0 vẫn ở bước sóng 1310 nm Œ.654 chủ yên được sử dụng

cho các tuyển cáp quang biển

+ Soi quang G.655

Sgi quang dịch chuyên tán sắc khác 0 (NZ-DSF}, con gọi là sợi quang don

mode G.655, Déi vei loại sợi nảy, điểm tán sắc bằng 0 của nó không nằm ở 1550

um má dịch tới 1570 nm hoặc gẩn 1510 - 1520 nm Gia ti tin sắc trong phạm ví

1548 — 1565 nm là ở Ì ~ 4 psíam.km đủ để đảm bảo tán sắc khác 0, trong khi vẫn duy trì tán sắc tương đối nhỏ

NZ-DSF có ưu diễn của cả hai loại sơi quang G.652 và G,653, đẳng thời khắc phục được nhược điểm cỗ hữu của sợi G.652 (bị bạn chế bởi tán sắc) và sợi G.653 (bị ảnh hưởng bởi hiệu ửng phi tuyến “trộn 4 bước sóng” nên khỏ thực hiện trong

hệ théng WDM) Ly thuyét đã chúng mình rằng tốc độ truyền din của sợi quang, NZ-D§E có thể dạt it nhất la 80 Gbps Vi vay, soi NZ-DSF la su lye chon lý tướng,

đề thiết kế tưyển truyền dẫn tốc độ cao, cự ly đài

+ Sợi quang cỏ tiết diện hiệu dung lớn

Loại sợi này thích hợp ch ứng đựng trong hệ thông WDM có dung lượng và

cự Ìy truyền dẫn lớn Tiết điện hiệu đụng là 72 pm, điểm tán sắc bằng 0 là 1510

run, chịu được công suất tương đối lớn

Một vá

WDM la tan sắc Để khắc phục được ảnh hướng của tản sắc người ta sử đụng sợi

để lớn dặt ra khi sử dụng các sợi quang hiện nay trong hệ thống

quang bu tản sắc Tức trong dường dây truyền dẫn sợi quang đã lắp đặt, cử mỗi khoảng cách nhất định lại lắp vào sợi quang, đã điều chính tốt để bù tản sắc, làm cho toàn bộ chiều dài dường truyền dẫn có tông tản sắc giám xuống, xắp xĩ bằng không,

Việc tân dựng các sợi quang hiện có chỉ là biên pháp tạm thời cho hệ thống WDM, bởi ví nó làm cho hệ thông trở niên phúc tạp cũng như giảm khả năng truyền

dẫn Hướng phát triểu trong tương lại là sử dung:

cho hệ thông WDM

các loại sợi quang mới đành riêng

+ Các yêu cầu của sợi quang mới

dầu lớn

- Dai tan tuyé

-_ Sợi có điện tích hiệu đụng lớn hơn cho phép công suất quang cao hơn

trong sợi mà không bị ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến

- _ Giâm hiệu ứng trộn 4 sống,

-_ Giảm ảnh hưởng PMD cho cáe tuyến truyền dẫn tốc độ cực cao

-_ Có suy hao vả tán sắc thấp ở bước sóng 155D nm

- Cé {an sac bang phẳng trong vùng bước sóng truyền đân

-_ Vị đụ một số loại sợi quang mới ; sợi SMI-28e, sợi LIIAI,

1.4 Các giai đoạn phát triển tiến tới mạng IP trên quang

Để tiến tởi mạng 1P trực tiếp trên quang cản qua nhiều giai đoạn phát triển

THiện nay, do công nghệ vật liệu và tín học còn hạn chế nên công nghệ TP trên quang

chưa thê thực hiện ngay lập tức cáo gói IP trực tiếp trên soi quang, Quá trình này

được chia ra làm 3 giai đoạn phát triển và như được minh hoạ trong bình sau

Huỗng thuêniêng — relay bản t Song ue xiêng

Xiênh bước

song thué xiêng,

Các Cúc kênh krame - Các địch luồng thuê riêng relay = ww IP

tà 9

1.4.1 Giai đoạn T: TP trên ATM/SDH/DWDM

Đây là giai doan dầu tiên rong công nghệ truyền tải IP trên quang Theo hình

vẽ, các gói IP trước khi đưa vào mạng truyền tải quang(OTN) phải thực hiện chia cất thành các tế bào ATM Sau đó khi xuống lẳng SDH, các tế bảo ATM dược sắp xếp và các khung VC-n đơn hay khung nổi mée xích VŒ-n-Xe Cuối cùng các luông SDH được ghép kênh quang vả truyền trên sợi quang Tới bên đích, quả trình

mấy lại được thục hiện ngược lại để khôi phục lại các gói TP

Nhu vay, trong mang cé su tham gia của rhiễu tẳng TP, ATM, 8DH, DWDM

do dé chi phí cho lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng là cỏn cao và hiệu suải truyền cha sao Tuy nhiên, khi mả công nghệ của các bộ dịnh tuyên òn bạn chế vẻ mặt toc dé, dung lượng thì việc xứ lý truyền dẫn ID trên quang thông qua ATM và SDH vẫn có

lợi về mặt kinh tế và đáp ứng được thục tế

1.4.2 Giai đoạn II : IP trên NG-SDH/DWDM

So voi giai đoạn 1, tẳng ATM đã bị loại bố và các gói IP được chuyển trực tiếp xuống làng NG-SDH Như vậy, đã loại bỗ dược các chức năng, sự hoạt động và

chi phi bao dưỡng cho riêng mạng ATM Điêu này có thể thực hiện được khi bộ

định tuyến TP đã được chế txo thành công, có những ưu điểm vượt trội so với

chuyển mạch ATM về mặt tỉnh năng, dung long Router IP là phương tiện có chức

năng, dịnh hưởng cho dơn vị truyền dân ưu việt: gói IP

'Trong giai đoạn này, việc có thêm kỹ thuật MPLS bé sung vao ting IP sẽ xuất

thiện hai khả năng mới Thử nhất, nó cho phép thục hiện kỹ thuật lưu lượng nhờ vào

khả năng thiết lập kênh ảo VC - giống như các đường cụ thê trong mạng chỉ gồm

các routor IP, Tht hai, MPLS tách riêng xuất điều khiển ra khỏi mặt định hưởng nên

cho phép giao thức điều khiến IP quân lý trạng thái thiết bị mà không yêu cầu xác

định rõ biên giới của các IP datagram Như vậy, có thể đề dàng xử lý đổi với các IP

datagram có độ đài thay đổi

1.4.3 Giai doan UL: LP trén DWDM

Trong giai doan nay, tang SDH ciing bi loại bỏ và IP datagram được chuyến

‘true Uép xuing tang quang Như vậy, 06 it phan tur mang phai quan lý hơn và việc

điều khiển được thông nhất Sự kết hợp TP phiên bản mới TPv6 với khả năng khôi phục của tầng quang, các thiết bị OAMAMP vá chức năng định tuyến phản bổ đã tạo

xe khả năng phục hỏi, phái hiện lỗi và giám sát nhanh Mỗi giao thức TP số lương

tưng có một bước sóng hương ứng

Trong tương lai, sự thông nhất của mạng IP và mạng quang nhờ sử dựng các

bộ dịnh tuyên IP hoạt dộng ở tốc dộ Gbps hay Tbps phủ hợp với giao diện quang tốc độ cao, cũng như các thiết bị truyền dẫn WDM có kích thước và cẩu hình khác nhau sẽ tạo ra mạng có nhiều điểm ưu việt mang lại lợi ích kinh tế cao vả đắp ing được nhụ cầu lưu lượng thông tin cửa nhân loại

CIIVONG 2

CÁC GIẢI PHÁP TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG

'Trong những năm gắn đây, nhủ câu sử dụng internet ngảy cảng cao, với tắc độ phát triển nhanh của lưu lượng Internet và sự gia tăng không ngừng số người sử dụng Internet là tác nhân chỉnh làm thay đổi mạng

xây đựng tối uu cho dịch vụ thoại vả thuê kênh Dỏng thời, công nghệ mạng truyền

dẫn quang đã có những thành tựu rất lớn, đặc biệt là công nghệ ghép kênh đa bước sóng mật độ cao (DWDM) cho phép tốc độ đường truyền lên tới Tera bit’s Do vậy,

lễn thông truyện thông mà được

nhà khoa học, nha cung cấp dich vu và các tố chức viễn thông quốc tế Hiện đã có

nhiều giải pháp liên quan đến van dé lam thd nào truyền tải các gói IP qua môi

trường sợi quang,

IP trực tiếp trên sợi quang dang dược dánh giả là một xu thể tất yêu thay thé zạng viễn thông thục tế Song đề hiện thực hoa điêu này cần phải trải qua nhiều giai đoạn dé tương ứng với sự phát triển của công nghệ vật liệu, công nghệ tin học, phù hợp với mạng viễn thông hiện tại Cụ thể sẽ phát triển theo hai hướng : Thứ nhất, giữ lại công nghệ hiện có (theo tỉnh lịch sử), đản xếp các tính năng, phủ hợp cho lớp mạng trung gian như ATM và SDII đề truyền tãi gói IP trên mang WDM Thứ hai xây dựng mạng mới trên cơ sở công nghệ và giao thức mới như MPLS,

GMPLS, SDL, Ethemet.

2.1 Giới thiệu các giải pháp tích hợp IP trên quang

Nghiên cứu vả phân tích những giải pháp khả thí (khái mệm khả thi ở đây được xét trên cả khía cạnh đã cỏ sản phẩm thương mại hay nói cách khác là đã hiện

diện trên mạng và phủ hợp với xu thê phát triền) chúng ta cùng thông kê lại những

giải pháp đã đang được nghiên cứu hoặc được ứng dụng trên mạng của nhả khai

thác trong những năm qua trên thẻ giới

Các nhà cung cấp dich vụ vả tổ chức tiêu chuẩn viễn thông đã đề xuất nhiều

giải pháp mới cho khai thác IP trên một kiến trúc mạng đơn giản, lớp WDM là nơi

cung cấp băng tân truyền dẫn Từng giải pháp có những ưu nhược điểm riêng, song

đó đều là các cơ sở tốt đề tiến tới hiện thực hoá mạng IP trực tiếp trên sợi quang,

Hình 2.1 Các giải pháp IP trên quang qua từng giai đoạn phát triển

Trong các giải pháp trên, mỗi giải pháp có những ưu và nhược điểm khác

nhau Một số giải pháp đã được thực tế hoá trên mạng viên thông

(IP/PDH/SDH/WDM, IP/ATM/SDH/WDM, IP/ATMAVDM, IP/SDH/WDM, IPNG-SDHAVDM), các giải pháp mới đang được tập trung nghiên cứu (IP/MPLS/WDM, IPAVDM)

Qua nghiên cứu cho thấy hai xu hướng thực thi, một là khai thác lợi điểm của các công nghệ hiện có trên mạng, thêm tính năng đẻ thích ứng với việc mạng lưu

lượng IP với kich thước gỏi thay đổi Xu hưởng hưởng kia là nghiên cửu ra các giao thức mới phủ hợp với đặc tính lưu lượng IP Chương 2 được coi la co sé cho

Chương 3, trên cơ sở phân tích các lợi thẻ của các giải pháp từ đỏ đề xuất ra cầu hình triển khai, cơ chế bảo hiệu và kỹ thuật lưu lượng

30

2.2 Các giải pháp tích hợp IP trên quang

2.2.1 Thich ứng TP trên lớp mang quang (WDM)

Hình 2.2 Mô hình phân lớp thích ứng IP trên quang, của 3 giai đoạn phát triển

Trong mô hình trên lớp thích ứng cần quan tâm chính là tầng mạng truyền tải

quang OTN(Och, OMS và OTS), còn các lớp khác thuộc kiên thức cơ bản

« Tiữn kênh nuang(Och}: định riplfa một kết nối quang(đường tia sáng) giữa

bai thực thẻ clienf quang, Lớp kênh quang là sự truyền dẫn trong suốt các tin túc dich vụ bự đầu cuối đến đầu cuỗiCMổi kênh quang Och tương đương với một bước sóng trong DWDM), Och thuc hiện cáo chức năng: dịmh tuyến tín tức của thuê bao

khách hàng, phân phối bước sóng, sắp xếp kênh tín hiệu quang dé mạng kết nói linh

hoạt, xử lý các thông tin phụ của kênh tin hiệu quang, đo kiêm lớp kênh tin hiệu quang và thực hiện chức năng quản lý Khi phát sinh sự có, thông qua việc định

tuyến lại hoặc cỗI chuyển địch vụ công tác sang tuyển bão vệ cho Iruỏe để thực hiện đấu chuyển bảo vệ và khôi phục mạng

+ Lớp đoạn ghép kênh quang(OMS): định nghĩa việc kết nỗi và xử lý trong

k

còn được gợi là một nhỏm bước sóng truyền trên cáp sợi quang giữa hai bộ ghép

kênh DWDM) OMS đảm báo truyền dẫn tin hiệu quang ghép kênh nhiều bước

sóng giữa hai thiết bị truyền đẫn ghép kênh bước sóng lân cận, cung cấp chức năng Trang pho tíu hiệu nhiều bước sóng OMS có các tính năng: cầu hình lại đoạn phép

nội bộ ghép kênh hay muội nhóm nỗi quang ở mức kênh quang Och(OMS