mạng thông tin quang thế hệ sau TS Hoàng Văn Võ

TS. HO ÀNG VÀN võ
N Ạ I I 6 T H Ô m f I N 0 U A N 6
thế hệ sau
t
NHÀ XUẤT BẢN THỎMG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
Chương 1
TỔNG QUAN VÊ KIÍN TRÚC MẠNG TRUYẾN TẢl
1.1. GIẢI PHÁP T ỏ CHỨC CÁC MẠNG VIỀN THÔNG [lị
Trong những năm cuối thế kỳ XX đầu ihế kỷ X!, công nghệ truyền thông, tin học đã có
những bước phát triển mạnh mẽ, đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống kinh tế xã hội.
Sự phát triển này làm thay đồi hẳn cách sống, cách làm việc của con neười và đã đưa loài
người sang một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên cùa nền kinh tế tri thức.
Để đáp ứng được vai trò động lực thức đẩy sự phát triền cùa kỳ nguyên thông tin, cũng
trong thời gian qua công nghệ điện từ - viễn thông - tin học đã phát triển như vũ bão và tạo nên
nhiều thay đồi trong nền kinh tế nói chung và trong bàn thân ngành Viễn thông nói riêng. Có
thể nhận thấy một đặc điểm nổi bật trong sự phát triền của công nghệ Viễn thông trong thời
gian qua, cũng như trong thời gian tới, đó là công nghệ thay đồi rất nhanh, sán phẩm được tạo
ra thay đồi thường xuyên, năng lực tích hợp càng nhiều; công nghệ IP tốc độ ngày càng cao,
ngày càng đáp ứng được tất cả các loại hình dịch vụ băng rộng chất lượng cao; tốc độ truyền
cùa các đường cáp quang tăng theo hàm số mũ với sự ra đời của công nghệ DWDM. Một số
công nghệ mang tính cách mạng, ví dụ như 1P/DWDM, , sẽ xuất hiện và làm thay đổi loàn bộ
bộ mặt của ngành công nghiệp này.
Đồng thời, chúng ta cũng nhận thay một so xu hướng phát triển công nghệ viền thông
của tất cả các hãng cung cấp thiét bị vicn thông Irên thé giới: Xu hướng tích hợp giừa viền
thông và tin học ngày càng phát triển mạnh mẽ và trở thành động lực chủ yếu phát triển các
sản phầm viễn thông. Phát triền công nghệ tích hợp cao về cả linh kiện và hệ thống thiết bị. Xu
hướng tăng tỳ trọng phần mềm và cứng hóa phần mềm nhằm tăng độ linh hoạt, tăng hiệu quả
sử dụng của thiết bị viễn thông.
Xu hướng phát tricn công nghệ và các sàn pham viễn thông - tin học đó đã ảnh hường rất
lớn đến các giải pháp và công nghệ phát triền mạng viễn thông. Dưới đây ta sẽ xem xét các
giái pháp và công nghệ phát triển mạng viễn thông trong thời gian qua và hướng phát triển

trong tương lai.
Khi công nghệ viễn thông và tin học phát triển đcn trình dộ cao, chúng luôn luôn tác
động và hỗ trợ cho nhau cùng phát triẻn. Quá trinh này dẫn đcn sự hội tụ của công nghệ viễn
thông và tin học, tạo nên một mạng truyền thông thống nhất đáp ứng mọi nhu cầu dịch vụ đa
dạng, phong phú của xã hội.
Mcm^ íhỏn^ ÚỊÌ quanị^ ỉhế hệ sau
Mạng NGN. inà giai đoạii tiếp theo cùa nó là mạng BCN, là một xu hirớnu hội tụ tất vếu
cùa các dịch vụ thoại, dừ liệu, truycn thanh và truycn hình, hội tụ của các mạrm thoại và dữ
liệu, giừa cố định và di động, uiừa truyền tài tính loán, và nó đang dược íríén khai trôn nhiều
nước trên thế giới. Đó chính là íaiài pháp tổ chức mạng tích hợp các mạng viễn ihỏng.
Giải pháp mạng tích họp các mạng viễn thông (gọi tắt là giải pháp tích Kợp) là giài pháp
lô chức các mạng viễn thông cung cap các dịch vụ khác nhau, nhir thoại, dừ liệu, truyền thanh
và truyên hình, mạng cố định và di độnii, mạng truyền tái tính toán, thành một mạng thống
nhâl và duy nhất. Đây cũng la một xu hướng quan trọrm để phát triẻn các mạng viễn thòng (xu
lurớng tổ chức mạng tích hợp).
Mặt khác, khi cônG nahệ iruvền dẫn quang ghép kênh phân chia theo bước sóng - WDM
(Wavelength Division Mulíiplexing), mà giai đoạn tiép theo cùa nó là ghép kênh phân chia
ihco bước sóim mật độ cao - D\VDM (Dense Wavelengíh Division iMultiplexing), ra đời với
nhừng iru đicm \'ượl trội về chất lượrm truyền dẫn cao. đặc biệt là băntí íhông rộng/tốc độ lớn
(tới hàng ngàn l'erabit) đã là một cuộc các mạng không chi trong cỏnu imliệ truyền dẵn mà còn
cà giái pháp phát triền m ạnu V icn thòim.
Vói sự ra đời của cònn imhệ truyền dẫn quang ghép kônh theo bưóc sóng làm cho khá
năng tò chức mạng trờ nên dcm giản, tính hiệu quả kinh íe cao. mà chất lượn^ dịch vụ cũng cao
hon nhiều so với giải pháp tích hợp các dịch vụ cũng như các mạng vicn thông bằng cách
triiycn dẫn độc lập các dịch vụ irên các bước sóng khác nhau, ví dụ như itioại, dừ liệu, truyền
llianh và truycn hinh, giìra truycn lảị và tính toán, , thậm chí giừa các mạng, các thé hệ mạng
trên các bước sóng khác nhaiL như PDH, SDIỈ, PS'!'N, NGN, mạng Iruvền số ỉiệu, mạng
truyền thanh, truyền hình,
Giái pháp tỏ chức mạng như vặy gọi là “Giài pháp lổ chức mạng phân tán”, gọi lầt là
‘‘Giái pháp mạng pliân ián'\ Bán chấl của “Giai pháp mạng phản tán" là tỏ chức các mạiìg

cung cấp dịcli vụ khác nhau cùng như các loại mạng và các the hệ mạnu khác nhau Irên các
hiiớc sóng khác nhau trên một sợi quang.
^!'uv nhicn, xéí vc mủt sọi quang vật Iv thỉ vẫỉi tích hợp các dịch vụ cùnií như các loại
mạim và các thc hệ mạng.
Xu lìướna phát tricn các mạng vicn ihònn, dựa trôn giái pháp mạng lích hợp dược gợi là
xu hirớng tồ chức mạng tícii h.ọp.
Mặt khác, dc báo dani lính kc thừa cùng như tínỉi hiệu qiKỉ díUi lir quá trinh phát
ínèn cac mạng vicn ihỏnu tỉico MI liiróng hội tụ các mạne vicíi llìõnu và \u liướnu phân lán các
mạng viễn ihỏnu. 'ỉ’rong dó phủn tán là lìạ tang và hội tụ là giủi pháp. Do chính là ''(ÌKÌi pháp
lìỗìi hợp" phái íriên cáe mạng vicn thông.
Do dỏ, dố lô chức mạim vicn thônii trong tương lai la cỏ 3 giai pháp:
' (ỉiai pháp niạnu líciì họp
- (ỉiai pháp mạng phân lán
- (iiài pháp mạnu hỗn hợp
( 'hưong ỉ : Tỏnịỉ^ cỊuan kiến ínk’ ỉìỉcỉní^ ỉruyẻn íai
1 rên ca sở cùa 3 giải pháp tò chức mạng, sự phát triền các mạnq vicii thôníí hiện nay và
írong tương lai trên thế giới diễn ra theo 3 xu hướng: Hội tụ, phán tán và hồn hợp giừa hội tụ
và phản tán các mạnu viễn thÔ!i£>.
l . u . Giái pháp tích họp phái triển mạng viễn thông
Như trên đă trình bày, giái pháp mạng tích hợp các mạng viền thônu là tất cả các mạng
victi thòng cung cấp các dịch vụ khác nhau, như thoại, dữ liệu, truyền thanh và truyền hihh,
mạng cỏ dịnh và di động, mạng truyền tải và tính toán, được tích họp thành mội mạng thống
nhat và duy nhất.
Hiện nay. trên thế giới đã, đang tồn tại và sể phát triển 3 Ihe hệ mạng đề cung cấp các
dịch vại viễn thông, tin học như íhoạỉ, dữ liệu, íruyen thanh và Iruyền hình, co định và di động,
truyẽn tai và tính toán, Đó là các mạng điện ihoại chuyền mạch công cộnu PSTN (mạng hiện
tại), mạng thế hệ sau (NGN) và mạng hội tụ báng rộng (BCN).
Mặt khác, tô chức và phát triển mạna là một quá trinh. Do đó, trong quá trình tồ chức
phát tricn mạng viễn thông đc hội lụ các inạnu cung cấp các dịch vụ khác nhau, các mạng cố
dịnh và di động, các mạng truyền tài và lính íoán, tạo íhànlì mộl mạnu thống nhất và duy

nhai cần phải cỏ tính kế thừa và phát triẻn, Tính kẻ thừa the hiện ớ chỗ, mạng mới phải kết nối
đưcrc với mạng cu cũng như tận dụn^ dưọ’c khả nãng của mạng cù dê đảm bào tính hiệu quả
kinh lé dầu tư. Tính phát triển thể hiện ỏ' chồ, mạng mới phải đáp ứng được yêu cầu cúa nhà
tlìiêt kc tô chức mạni> mới.
Do đó, giải pháp tích hợp mạng phải dược thực hiện trên cả ba thế hệ mạn^. Ví dụ, khi
xây mạng NGN cho hiện tại phải suy nghĩ và tính toán khả năng cho sự phát triển mạng
B(’N irong tương lai; đồrm thời cùng phái quan tảm đến sự khấu hao và nhu cầu chuvcn đổi
cua mạng PS'1‘N Icn mạng NGN. Bên cạnh đó, khi xây dựng mạng BCN cũng phái quan tâm
dcn sự khấu hao và iihu cầu cỉuiycn dỏi của mạng NGN lên mạng BCN. Và khi phát íriển
nụum PSTN ncu có nhu cầu ihi củng phai quan lâm dcn sự khâu hau và nhu câu chuycn dôi
của lìiạng Ỉ^STN lên mạng NGN. Tuy nhiên, trường này cần cố gắng hạn chế tới mức tối đa.
Ị)o dó. SO' do ihực hiện giải pháp tích hợp mạng dirợc biểu dien ớ hình ỉ. 1.
Hình ỉ. ĩ: Sơ dồ thực hiện ỵiảỉpháp tích hợp mạnỵ
10
Muỉiị^ (hòns^ im qiuỉììị^ (hẻ lê sau
1,1.2, Giải pháp phân tán phai triền mạng viển thông
Giái pháp lích họp phat triển các mạng viền thông có ưu điềm ià giao diện nmròi sLỉdụníỉ
cùng như quàn lý khá đơiì uián và dang là một \u hướng phát triên của các mạng viền :hỏng
hiện tại và nó đang được triển khai ờ nhiều nước trẻn íhế giới. Tii\ nhiên nó có khá ihiều
.ihược điêm. như: tồ chức mạna phức lạp, độ tin cậy \'à chất lượng truyèn dần thắp, tíỉih trong
suốt cùa mạng và tính hiệu quà kinh tế thấp,
Trong khi đó, giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thỏng có ưu điểm là lồ chức
mạng dơn giản, độ tin cậy và chất lượng truyền dẫn cao, tính tronq suốt cua lìiạng và tính hiệu
quả kinh lê lớn, Chính vi vạy, đả có một sô nước trên thế giới đang nghiên cứu dẻ pháĩ triển
cúa các mạng viễn thông của ininh. Tuy nhiên, giải pháp này cũng có mội số hạn chc, như giao
diện niíuời sử dụng cũng như quản lý phức tạp hơn.
Như đã trình bày ờ mục 1.1.1, giải pháp phân tán là giải pháp tổ chức các mạnu cung cấp
dịch vụ khác nhau, ví dụ như thoại, dừ liệu, truvền thanh và truyền hinh, giữa truvcn tái và lính
toán, cùng như tồ chức các mạníí cho các thế hệ mạng khác nhau như mạng hiện tại PSTN
(vói công nghệ truyền dẫn chù yếu là SDH và PDH), mạnu ihế hệ sau NGN, mạng hội tụ bàng

rộnu BCN (giai đoạn phát triển tiép theo của mạng NGN) trên các kênh quang khác nhau, trén
một sọ'i quang hay một mạng quang, hoặc tồ chức hỗn hợp các mạnu cung cấp dịch vụ khác
nhau, các mạng cho các thé hệ mạng khác nhau trên các kênh quang khác nhau, Irên một sợi
quang hay một mạng quang.
Trên cơ sở phân tích ờ trên, có mô hình các giải pháp phân phân íán phái tricn mạng viển
Ihôiig dược mô tà ờ hinh 1.2.
Hình L2: Mô hình các giãi pỊtáp m ụnỵ phíln Um
G idi pháp p h ãn tán ph át trìén nnuiỊị viển ilỉô iĩịỊ (fĩc'o ciíc (lìế hệ m ụtìịị
ỉíiộn nav và xu hướng phát trìen mạng vicn thông ironu urcrng lai cỏ 3 Ihc hộ mạng:
Iiiạnu hiện tại l’S'Ị'N, ỉnạng N(jN và tircTiig lai là B("N. Ciiài pháp phan tán phái tricn mạng vicn
thông theo các ihc hộ mạnu có nulìTa là các tiìê hệ tnạng dưỢí^ lô cliirc UCII các bước sóng khác
nhau, ('ỏ ihc mồi ihc hộ mạng dược tồ chức trôn một hay một số bước sónu xác dinh luỳ theo
nhu cau trao dồi lưu lượnu của các thế hộ mạng. Tuy nhicn, sô ưu licn phái Iriển các mạng thc
( ììĩt'(r}ĩỊỊ ỉ : 1 ỏnịỊ cỊìicnì VL^' kiến írúc mạnsỉ, ỉruyền lai 11
hệ nnVi như NCiN/BCN. Đồng thời, trong quá trình phát Irién mạng hiện tại cằn quan tâm đến
inạng NCÌN và trong quá trinh phát tncn mạng NGN cần quan tâm dến mạng BCN đề có kc
hoạch phát trién hợp lý các mạnu này bào dàm lính kinh tế, tính kế thừa va tinh phát Iriền.
Giai pháp phãn rún ph át triển mạtĩịỉ viễn thông theo các dịch vụ
Trong giải pháp phân tán phái Iriển mạnụ vicn thônu theo các dịch vụ, các mạng dịch vụ
diạrc tô chức trên các bước só^^ khác nhau. Mỗi mạng của dịch vụ tươnụ ứng có thé được tồ
chức trên một hay một số bước sóng xác định tuỳ theo nhu cầu trao đổi iưu lượng của các tlìé
hệ niạim.
Giái pháp phãn tán phát triển mạng viển thông theo phương pháp hỗn hợp
Trẽn co‘ sỏ‘ hiện tại và xu hướng phái triển mạng viền thônií trong lương lai có 3 thế hệ
lìiạng: mạng hiện tai (SDH), mạng NGN và BCN cùng với các mạng cunu cấp dịch vụ, giải
pháp phân tán phát triền mạng viễn thông iheo phương pháp hỗn họp sc tổ chức các thế hệ
mạniz (mạng hiện tại PSTN. mạng NGN và mạng BCN) cũng như các mạng dịch vụ trên các
bưóc sóim khác nhau. Có thể mỗi thế hệ mạníi cũim như các mạng dịch vụ được tổ chức trôn
niột hay một số bước sóng xác định tuỳ theo nhu cầu trao đổi lưu lượng cua các thế hệ mạng.
'Ị'uy nhiên, sè ưu tiên phái triển các mạng the hệ mới như NGN hay BCN. Đồng thời, trong quá

trinh plìáí ínên mạng hiện tại cần quan tâm đen mạng NGN và trong quá trinh phát triển mạng
N(ÌN can quan tâm đén mạng BCN đe cỏ kc hoạch phát trién hợp lý các mạng này bào đám
rínlì knilì tế, tính ké thừa và lính phát triển.
1.2. GIAO TH ỬC THỎNG NHÁT CỦA MẠNC TRUYÈN TẢI
1.2.1. IP - Giao thức thốnị' nhất của mạng truyền tải
('ùng vái sự ra dời và phát íriôn cua nền kiniì te tri ihức, sự phát Iricn bùng nố cúa lưu
Inícrnct/ỉntranet cũnu như còng nghẹ triivcn dẫn ỊP băng rộng/tốc dộ cao có khả năng
liLiycii lai duvc lắl cà các dịch VỊ! viễn lliỏng hav dù liệu làĩiì cho truycỉi tài ỈP dang irờ Ihành
phưcrng íhửc truyền tái chính (all IP) Irẻn cơ sớ hạ tarm truyền tải thông tin hiện nay cùng như
trong tưong lai.
Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của luồng lưu lượng IP dược kct họp vứi sự lãng trường
lón mạnlì liên tục cùa việc sử dụnu mạng intcrnel và Intranet diện rộng, sự hội tụ nhanh chóng
CIUÌ các dịch vụ ỈP tiên licn, khá năng kct nối ilơn giản, dc dàng và linh hoạt dà tạo ra một sự
dịcli cluiyôn mang tính dột bícỉi trong quá trinh pliál Iricn cua mạng vìCmì llìỏng. Sự dịch chuyên
nay kiiỏng chí xáy ra Ircn lĩnh vực nội dung mà còn ở cách thức cúa truyên tài lưu lượng. Nó
dã làni tliay dối hoàn loàn quan đicm thiết kế cùa các mạng viễn thỏnu.
Mặl kliác, côĩiiì nghẹ thông tin quanií nuày càng phát tricn mạnh mc. Dặc biệl, khi công
nghệ iruycn dẫn quang ghép kênh phán chia Iheo bước sóng - WÍ^VÍ, ma giai doạiì licp theo
cua ỈIÓ là ghép kcnh phân chia theo buxVc sóng mậl dộ cao - DWI)fVl, ra dỏi với nhừng ưu dicm
Mfựl trội vè băng ílìông rộng/tốc độ lớn (tới hàng ngàn 'lcrabií) và chai lượng truyền dẫn cao
cuim lạo ncn một sự phát Irién dột biốn trong công nghệ truyền dẫn.
12
Mạny^ íhỏnị^: c/ĩuỊníỊ (hể hệ .sau
Từ sự bùng nò ỉưu lượng IP cùng sự phát triẻn mạnh mẽ của cônu ỉmhẹ IP và công nghệ
thông tin quang đà tạo nên một cuộc cách mạng trong mạnu truyềìi tái cua các mạng \ iễn
thông. Ket hợp hai công nghệ mạim này trên cùng một cơ sờ hạ tầtm niạnu tạo thành một giái
pháp tích hợp đẻ truyén tái đang là vân đê mang tính ihòi sự. I'ron^ hâu hci các kiến Irúc mạng
viễn đề xuất cho tương lai đều thừa nhận sự thống trị cùa công nghệ truycn dẫn IP Irên quang.
Đặc biệt, truyền tải IP trên mạng quang được xem là nhân lố then cliốt trong việc xây dựng
mạnụ truyền tải NGN.

Cho đến nay người ta đầ tạo ra được nhiều giải pháp liên quan đến vấn đề làm thế nào
truyẻn lái các gói ỈP qua môi trường sợi quang. Và nội dung của chúng đều tặp truns vào việc
giảm kích thước mào đầu trong khi vẫn phải đàm bảo cung cấp dịch vụ chất lượng khác biệt
(nhiều cấp dịch vụ), độ khả dụng và bảo mật cao.
Có hai hướng giải quvét chính cho vắn đề trên đó là: giữ lại công nghệ cũ, phát triển các
lính năng phù hợp chc lớp mạng trung gian như ATM và SDH đề truyền tai rói IP trên mạng
WDM, hoặc tạo ra công nghệ và giao thức mới như MPLS, GMPLS.
Đối với kiến trúc mạng IP được xây dựng theo ngăn mạng sử dụng nliững công nghệ như
A'ĨM, SDH và WDM, do có nhiều lớp liên quan nên đặc trưng cùa kiến trúc này là dư ihừa các
tính năng và chi phí cho khai thác và bào dưỡng cao. Hơn nừa, kiến trúc này trirớc đây sử dụng
dc cung cấp chi tiêu dảrn bảo cho dịch vụ thoại và thuê kênh. Bời vậy, nỏ không còn phù hợp
cho các dịch vụ chuyền mạch gói mà được thiết kế lối ưu cho số liệu và truycn tài liru lượng IP
bùng nô.
Một số nhà cung cấp và tồ chức tiôu chuẩn dà đề xuất nhừng giải pháp mới cho khai thác
IP trôn một kién trúc mạng đơn gián, ở đó lớp WDM là nơi cung cấp băng tẩn trưyền dẫn. Những
giái pháp này cố gắng giảm mức tính năng dư thừa, giám mào dầu giao ihức, dưn gián hoá công
việc quán lý và qua dó tmyền tai IP trên lớp WDM (lớp mạng quang) càng hiệu quá càng tốl. 'ỉ'ất
cá clìúng dcu liên quan dcn viộc đơn giàn hoá các ngăn giao thức, nhưnu Irong số chúng chí có
mộl số kicn Irtk có nhiều dặc lính hứa hẹn như các ^iài pháp gói trcn SONllVSDH (POS),
(ìigabit ỉilhemcl (GbH) và Iruycn tài gói động (Dynamic Packcl 1'ransporl - DPT), ĩuy nhiẻn,
các giai pháp Gbỉi và DP r thưànụ được sừ dụng cho lớp truy nhạp.
Các kiến írúc khác nhau của giải pháp tích hợp truyền tai IP trỏn quang: dirợc bicLi dicn
trên hình ỉ .3.
iP
ATM
SDH
IP
ATM
ỈP
SDH

IP
Công nghệ
khác
IP
Mạng ghép kênh bưởc sóng quang DWDM
Sợt quang vật lý
ỉìình ỉ.3: Nỵãn ỵỉao (hức của các kiều kiến (rúc
1 Iiỳ lừng giai pháp tích hợp truyền tài IP trẽn quang các tín hiệu dịch vụ được đóng uỏi
qua các tâng khác nhau. Đỏng gói cỏ ihẻ hiẻu một cách đơn gian chính là quá trình các dịch vụ
lóp trcn dưa XLiỏng lớp dưới và khỉ chúng đà dược thêm các tiêu dê và duỏi theo khuôn dạng
tín lìỉệii đă được dịnh nghTa ờ lớp dưới. Các phưane ihức tích hợp IP trẽn quang bao gồm;
^ Kicn trúc IP/PDH/WDM
+ Kicn trúc 1P/ATM/SDH/WDM
+ Kiến trik 1P/ATM/WDM
+ Kién trúc 1P/SDH/WDM
f Kiến trúc !P/NGSDH/WDM
f Kiển trúc 1P/!V1PLS/WDM
Phương thức truyền tải !P trên quang là một trong nhừng ycu tổ quan Irọng đề người ta
lựa chọn giao thức IP làm giao thức thống nhất cho mạng truyền tải trong tương lai.
DlixVì dảy sẽ trinh bày tóm tát về các giao thức ỈP và một số thông tin liên quan đến hai
mô liinh phân loại các gói ÍP thành các lóp dịch vụ iheo ticu chuẩn của tổ chức ỈETF; DiííìServ
và IntServ.
1.2.2. Giao thúc IP
C'ho dcn nay đà có hai phiên bán cùa giao thức ỈP dó là: IP version 4 (IPv4) và IP
vcrsion 6 (!Pv6). 'i\iy vậy, chúng vẫn thực hiện nhừng chức năng chính sau:
+ IP dịiih n^hTa dơn vị số liộu ỉììà có thc gửi qua Internet, nghĩa là [p qui dịnh định dạng
cúa dơn vị sô liệu (datagram) dược gửi đi;
f Phần lììèm IP thực hiện chức năng dịnh tuvến dựa trcn dịa chí IP;
+ IP gồm một íạp hựp các nguyên tác cho việc xử lý đơn vị so liệu tại các bộ định luyến
và ỉlost như thc nào và khi nào và bao giờ bản lin iỗị cần được lạo ra, và khi nào số

liệu cần lìLiỷ bỏ.
Sự phát iriên mạnh mẽ cùa IPv6 chù ycu bắt nguồn từ việc thiêu khỏng gian địa chi của
phiỏn ban tiền nhiệm trước nó (lí^v4). Ycư cầu phát triển đòi hỏi phải dịnh nghĩa lại phần mào
dầu nhầm cai thiện hiệu quá định tuycn, đó cũng !à nìộl dộng lực quan trọng khác cúa lPv6.
'ỉ'rong nội dung liep theo sc dề cộp dổn các dặc tính chính cùa từng giao thức Ircn.
Ĩ,2.2.L lPv4
Ỉi’v4 tô chức ihict bị/iigười sư dụng cua nó theo kicn trúc dịa chi 2 lóp dcrn gian, bao
gồm dịa chi mạiìg và dịa chi I losl (ID). Nhằm thích ứng cho kích thước mạng khác nhau, dộ
dài clỊa chi 32 bil dược chia thành 3 lớp cho các ứng dụng quàng bá: lớp A. B vù c tưưng ứng
vói các kích thước mạng lớn, vừa và nhỏ. Việc dánh dia chi hàng triệu Iriệii máy lính trên toàn
ihc uiới chi sư dụng kiến trúc 2 lớp như dinh nghĩa tronu lPv4 sổ tạo ra những bàng định tuyén
klìổtm !ỏ. Mặt khác, dồi với các bộ dịỉilì luycn nội bộ kct qua này lạo nên niào dầu kích thước
lớn. '!'ừ năni 1992 các vấn dề về cư ché dịa chi của il^v4 dà bộc lộ những yêu dicm (số lượng
địa chi dã ticn uần dcn ụiới hạn) do thiểu dịa chi lớp B và kích thước cùa các bàng định tuyến.
( 'lìiarỊì^ Ị : lô iỉg cỊuan \’c’ kỉén irùc man<tị ỉruyèn lai 13
Một giải pháp tạm thòi là sáp nhập các mạng (tên chuẩn tấc là Định tuỵền liẽn vùng không
phán lớp - CiDR) theo cách chia các địa chi lớp c còn lại thành các khối có kích thước thay
đồi. Tiếp đến, định nghĩa 4 vùng địa lý đề làm cơ sở gán một phần không gian địa chi \ 'yp c
đó. Đặc biệt việc gán địa chỉ lcVp c cho các vùng trên sẽ giúp giảm kích thước các bảng định
t'’yến một cách đáng kể.
Do sự phát triển của lPv4 là từ những năm 1970 nhưng đen nay công suất và kích tiước
bộ nhớ cùa các máy tính cùng với bản chất của các ứng dụng đã thay đồi đáng kề. Do sự phát
triền của công nghệ và sự thành cỏng của IP (như một giao thức chung), một số hạn chế khác
ngoài vấn đề địa chi cũng đã nảy sinh trong IPv4, ví dụ như định tuyến thiếu hiệu quả và :hiếu
sự hỗ trợ cho dịch vụ đa phưcmg tiện.
L 2.1 2. IPv6
IPv6 không tương hợp trực tiếp với ỈPv4. Cơ chế địa chi của IPv6 là hoàn toàn mới và
dưa trên cơ sờ sử dụng đia chi của các mạng liên tiến đang sừ dụng nó. KhôníỊ gian địa chi cùa
IPv6 có độ dài 128 bit nên có khả năng tạo ra một lượng lớn địa chi ỈP. Đặc biệt, kích thước
cùa địa chi không quan trọng bằng cấu trúc cùa nó: lPv6 có 3 kiếu địa chi quảng bá đơn, cung

cấp một kiểu định dạng địa chi đa quảng bá và giới thiệu địa chi hoàn toàn quảng bá. Dạng địa
chỉ đa quảng bá trong lPv6 cho phép tạo lập một lượng lớn mã nhóm (2’*^), mỗi nhỏm xác
định hai hoặc nhiều người tham gia. Địa chi quảng bá hoàn toàn là một giá trị được gán cho
nhiều giao diện, cụ thể là chơ các máy tính khác nhau. Một gói được gừi tới địa chi quảng bá
hoàn toàn được định tuyến theo giao diện gần nhất có chứa địa chỉ này.
Một đặc lính mới của lPv6 so với IPv4 đó là khả năng hỗ trợ QoS tại lớp mạng. Tuy
nhiên, điều này được thực hiện aián tiếp qua nhãn luồng và chi thị ưu tiên, và không có sự đảm
báo nào về QoS từ đầu đến cuối cũng như không thực hiện chức năng dành trước tài nguyên
mạng. Dù sao khi các tính năng cua lPv6 được sừ dụng với các Giao thức đặt trước tài nguyên
mạng như RSVP chất lượng dịch vụ từ đầu đến cuối được đảm bảo.
Đặc tính bảo mật của ll^vó hỗ trợ cho tính hợp pháp và bí mật cá nhân. Chúng cũng cung
cấp chức năng cơ bản cho việc tính cước dịch vụ và lưu lượng tương lai theo cước phí.
Nhằm cài thiện vấn đề định tuyến, định dạng mào đầu (cơ sờ) của iPv6 sẽ được cố định;
điều này cho phép giảm thời gian xử lý ở phần mềm do phần cứng thực hiện nhanh hơn nên
định tuyến cũng sẽ nhanh han. Nhiều thay đồi chù yếu tập trung ờ phần phân tách số liệu.
'1’rong IPv6, phân tách số liệu dược thực hiộn tại phía nguồn và khác với IPv4, bộ dịnh íuycn
có dung lượng kích thước Iiỏi giai hạn. Kct hợp với nhừng thay dổi này bộ dịnh tuyến lPv6
phải hỗ trợ tối thiểu 576 byte so với 68 bytc cúa bộ định tuyến IPv4. Tất cả thông tin về phân
tách được chuyển từ mào đầu IP tới phần mào đầu mờ rộng nhằm đơn giản hoá giao thức và
nâng tốc độ xử lý số lỉộu iP trong bộ dịnh tuyén.
Kicm tra lỗi ở mức II’ khỏn^ dược thực hiện trong lPv6 dc giàm khối lượng xử lý và cài
thiện dịnh luyến. Kiềm tra lỗi ticu tốn nhiều ihời gian, mất nhiều bit mào đầu và dư thừa khi cà
lớp định tuyến và lớp truyền tài đều có chức năng kiểm tra lỗi íin cậy.
14 M ạn^ íỉìóng tin quang ỉhé h( sau
1.2.2,3. Vấn đẻ lựa chọn ỈPv4 hay ỈP\ 6
Cho đcn nay, chúíìiĩ ta có thể klìẳng định chắc mộí điều là IPvó sè klìônii thể thay thế
lỉ\4 chi trong mội sớm một chiều. Hai phiên bàn IP này sẽ cùng tồn lại Irong nhiều nàm nữa.
\'c ngu\'èn lý, cỏ thể íhực thi lPv6 bằrm cách nâna cấp phần mềm thiết bị ỈPv4 hiện thời và
Jưa ra mộí giai đoạn chuyển đồi đê giám thicu chi phí mua sắm thiết bị mới và bảo vệ vốn đầu
lư quá khứ. Tuy nhiên, có một điều chưa chắc chán đó là liệu tất cà các nhà khai thác Internet

sè chuyẻn sang lPv6 hay không? Điêu này phụ thuộc rất lớn vào lợi ích mà nhà khai thác thu
ducTc khi chuyền sang nó. Hiện tại, quanh các nhà khai ihác vẫn là các bộ dịnh tuyến lPv4 và
phân lớn lưu lượng trên mạng được thích ứng cho lPv4, đây không chi là một yếu tố làm hạn
chê sự thay đôi. Một đặc tính khác lôi cuôn các nhà khai thác có cơ sờ hạ tầng phát triền nhanh
dó là dặc tính cắm-và-chạy, nó làm cho mạnc lPv6 dễ dàng trong việc cấu hình và bào dường
hơn so với mạng IPv4. Đẻ dễ dàng khi chuyển sang [Pv6 thi các ửnu dụiìụ của IPv4 và !Pv6
phải có khả năng liên kết và phối hợp hoạt động với nhau (ví dụ các nhà sản xuất ỉnteríìel
brovvser cần phân phối cho các máy khách (ciient) khả năng thông tin vói cả lPv4 và IPvỏ).
MỘI dỉcu kiện quan trọim và tiên quyét cho việc phối họp hoạt động đó ỉà ỈPv6 cằn hoạt dộng
theo kicu Host ngán kép: một cho ngăn giao thức lPv4 và mộl cho ngăn giao thức lPv6.
Như vậy. xu thế chuyền santí !Pv6 là xu thé phát triển tất yếu. Nghi ngại về độ phức tạp
của IPv6 so với lPv4 sẽ được loại bò vi đến nay các ứng dụng IP đang cố thu nạp những điểm
mạnh của IPv6 chắng hạn như QoS. Chúng ta có thể thấy ràng trưóc rnắl việc chuyển sang
ll*v6 sè khôim diễn ra một cách ào ạt. Các nhà khai íhác sẽ chuyển đổi từníỉ bước một cách
thận írọng.
Ì.2,2A. ỈPv6 cho IP/WDM
Vấn dề chính cùa chúng ta là phài xác dinh xem những gì cần cho mạng và những gi nên
loại bỏ dè làm cho Iruyền tải IP trôn mạníí WDM hiệu quả hơn. Trong bối cánh hiện nay, iPv6
là pliiên bán hợp Iv nhất đẻ hiộn thực hoá đicu nàv, đề mạng lối ưu hơn. Mào đầu nlìỏ và tìiộu
quíi cao, khòng cỏ chức năng kiềm Ira lồi trong giao thức đó là ưu diểm cua viộc sứ dụng IPv6.
Dìcli này có nghĩa là yêu cầu cơ bản dối với hạ tầng W'DM là phân phối dung lượng truyền tài
lìn cậy. dó !à một trong những điểm uiá trị nhấl của nó. 1'rong baí kỳ trường hợp nào, sự thích
ứng mới giữa IP và WDM cần dược phát tricn. IxVp thích ứng mới này phai có kha năng dành
lru'0'c lÙ! ngiiỵcn.
Kịcli ban này \ciii các bộ dịiili tuycn lỉ\'4 dược ílìích ứng o' bicii cua mạng VVDM, dicu
này clồnu nghĩa với việc lạo ra một quá trìnli chuycn dồi dan dan lại biên giới giừa các thành
phần mạng. Sử dụni> IPvó trong phần lõi của mạng WDM sẽ đem lại hiệu quà, khà nàng mở
rộnụ lớn hơn so vứi iPv4.
/.2.2.5. Hồ (rợ chất lumtịĩ dịch vụ iroỉtịỊ IP
'1 rước dây, Inlcrncl chi hỗ trạ dịch vụ vứi nồ lực tối da như ban clìầl thuật ngừ "bcst

cỉlbrl” (cố gang tối da), ở dỏ tất cà các gói cỏ cung năng lực truy nhập tài nguyên mạng. Lớp
niạne liên quan dcn việc tru vồn tài các gói từ nguồn dcn dích bằng cách sứ dụnu dịa chỉ đích
( 'hinrỉĩịỊ I: ĩónịỊ quan vẻ kién trúc mạn^ (ruyèn iàĩ 15
Mcuìịy iỉnm^ íìỉì quan^ íhế hệ sau
trong mào dâu gói dựa trên một thực thể trong bàng định luyến. Sự phàn tách Irone quá trinh
dịnh tuyến (tạo, duy trì, cặp nhật bảna định tuyến) từ quá trinh gừi eói tiỉi thực tc là một khái
niệm thiêt ké rât quan trọng trong Inlernet. Gân đây IETF đà giói thiọu một vài giài pháp thúc
dầy QoS trong Internet. Tron^ số những giài pháp này, IntServ^RSVỈ* và DiftServ/ỌoS *
agents là nhừng giải pháp hứa hẹn nhắt.
/.2.2. ố. Mô hình phân loại các gỏi IPtỉĩành các lớp dịch vụ
Hai mô hình cũng quan trọng cho việc cung cấp thông tin lóp dịch vụ (CoS: Class of
Service) cho biên của mạng WDM. đó !à bước sóng hoạt động như phương tiện trung gian cùa
thỏng tin CoS qua mạng.
* Kiêu dịch vụ tích hợp (IrìlServ)
Giao thức đặt trước tài nguyên (RSVP - Resource reSerVation Protocol) và kiến trúc để
íhực hiện QoS từ đầu đến cuối là két quả cùa nhóm IntServ. RSVP là mội uiao ihức báo hiệu
thiết lập và duy trì sự dành trước tài nguyên mạng. Do đó RSVP sẽ có giai đoạn thiết lập, ờ đó
các vùng tài nguyên được dành trước trong các bộ định íuycn trung gian (ví dụ như báng tần
hoặc năng lực xử lý ờ CPU). ỉntServ định nghĩa các dịch vụ và cùng vói nó dành trước các
luong quảng bá đơn hướng và đa hướng giừa các ứng dụng nhận biết QoS. Neu như mọi điểm
(lìủt mạng) dồng ý dành tài nguyên thi người sử dụng sẽ có luồng dặt trước dành riêng với
dung lượng đàm bảo. Khi kél thik kết nối thì tài nguyên này sẽ dược giái phỏrii^;.
lYong RSVP việc dành triròc lài nguyên chi hợp lệ trong một khoanu thời gian nhất
dịnh. Nếu không nhặn được bán tin nào trong khoảng thòi gian định Iru-ớc dỏ Ihì sự dành trước
này sè bị liuỷ bỏ. RSVP gây lãng p^í băng tần bởi vi chức năng làm “lu‘(>r’ theo chu kỳ luôn
dược phái di trong nó. Hơn thổ nừa, các bản íin phục vụ cho chức năng này và luồng số liệu có
thc di iheo những đường khác nhau (nghĩa là chiếm băng tan) do giao thức dịnh tuyến hoàn
loàn dộc lạp với RSVP.
Van dc cãn bán của RSVP đó là sự mớ rộng việc quàn lý tinh Irạng lài nguyên cho một
luợng lớn các kcí nối. Các giải pháp cho vấn đề mở rộng này là tập hạp luồng RSVP llìành mộl

luồng hoặc RSVP theo kícn irúc (theo cấp).
Các hạn che trong RSVP đă thúc đẩy việc phát trién một mô hình khác, dó là mỏ hình
DiíìScrv. ơ đây, sự phức tạp theo trạng thái luồng và phân loại chi dược thực hiện tại các bộ
dịnh tuyến bicn.
* Mõ ììình dịch vụ Ị)hàn hiệl (l)ịfJServ)
Ca ché dịch vụ phân biẹt (DinScrv) cho phép nhà cung cấp các mức dịch vụ khác nhau
cho nlùrng người sử dụng Internet khác nhau. Mồi mạng riêng hoặc mạng cua ISP có một miền
DỉnScrv. 'Trong mièn này, lưu lượng và các gói dược xừ lý ihco cùng một kicLi. Oicin mã
DiíìScrv cùa \V’\'\' (l)SCP) trong phần mào dầu gói dịnh nghĩa dáp ứnu cho mỗi nút. Lưu
Urọ'im di vào mạng dược phân loại và gán vào các khối đáp ứng khác nhau. Mồi khối dáp ứng
dưạc dịnh nghĩa bới DSCP dơn giàn nàm trong phần mào dau gói. Trong mạng, các gói này
dưạc chuvcn phát tương ứng theo dáp ứng cùa nút kcl hợp với DSC1^ Sc có các nút biên
DiMSen' thực hiện chức năng phân loại và đánh dấu lưu lượng lương ứng. Giữa các miền sẽ SỪ
dụng Thoa ihuận mức dịch vụ (SLA: Service Level Agreement) và Thoa ihiiận điều kiện lint
hạrnị^ (TC'A: Traffic Conditioning Agreement). Điều này có nghĩa là DiftScrv không cung cấp
bàt kỳ cơ chê dành trước tài nguyên trong mạng và trong nhiều mạng nó dồng nghĩa với việc
DiíKerv chi cung cấp CoS. Tuy nhiên, Dií^erv sẽ được sừ dụng như thế nào hiện vẫn đang
còn bàn luận,
DiffServ' cung cấp QoS cho toàn bộ luTi lượng bằng cách sừ dụng các thành phần chức
năng tại nút mạng. Những thành phần này bao gồm:
- Tập hợp đáp ứng chuyên phát mà định nghĩa lớp QoS cung cấp. Việc phân loại gói tới
dưọc thực hiện nhờ trường DS trong phần mào đầu gói (6 bit cùa trưòng TOC và TC của IPv4
và IPv6) cùng với tổng hợp đáp ứng tại mồi nút
- Điêu hoà luii lượng gồm việc đo đạc, loại bò (dropping) và kiểm soát. Phân loại gói và
điều hoà kru lượng chỉ được thực hiện tại các bộ định tuyến biên. Trong mạng lõi, DiffServ chỉ
thực hiện phân loại qua trường DS có độ dài cố định. Điều này mang lại cho DiffServ khả năng
IIIÒ’ rộng rất lón. Có hai kiểu phân loại được định nghĩa trong DiffServ: phân loại chỉ dựa vào
truờng DS và phân !oại đa trường (MF) dựa vào giá trị kết hợp giũa địa chỉ nguồn và đích,
irưòntĩ DS, RÌao thức ID, số cổng nguồn và cồng đích.
1.3. MẠNG TRƯYÈN TẢI TRUYÈN THỐNG

1.3.1. Kiến trúc mạng truyền thống
Các nhà cung cấp dịch vụ từ trước đến nay vẫn sử dụng một sự pha trộn nhiều loại công
nghệ mạng khác nhau dể xây dựng lên các mạng dịch vụ cấp quốc gia hoặc quốc tc (hinh 1.4).
Khi làm vậy, họ đà phải đương đầu với một số sức ép và thách thức. Mỗi công nghệ mạng đưa
ra bcVi nhà cung cắp dịch vụ đà xử iý và trong nhiều mạng vẫn xử lý các vấn đề của một hoặc
nlìiều ho'n nhừng thách thức này.
Kẻt quả là kiến trúc mạng cùa các nhà cung cấp dịch vụ truyền thống được xây dựng bởi
nlìícu lớp. Lớp tín hiệu quang/Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) tạo nên môi
triiòng truyền dẫn vật lý với toàn bộ băng tằn truyền dẫn. Trong quá khứ, lóp này không được
dịnh tuycn thông minh. Nhằm phân phối được băng tần hợp lý, người la sử dụng lớp mạng
quang phân cấp số đồng bộ (SONBT/SDM) trong nhiều mạng truyền thống. Trôn đó, người ta
dưa ra niột cơ chc nhằin sử dụng hiệu quá băng tần cộng với báo vệ thônu minh nhưng không
có cơ chc dịnh tuyến Ihông minh. Lớp ATM phía trên đưa ra khả năng bồ sung cho khả năng
uhép kênh thống kô cùng với nhiều dịch vụ tích hợp đồng thời. Những đicLí này làm tăng khà
năng sư dụng hiệu quả cùa các lớp dưới (SONET/SDH và quang/WDM). A1'M cũng được
dịnh nghĩa ca ché dịnh tuyến nhằm lối ưu lưu lượng truyền qua mạng trong giới hạn của các
dịch vụ A'I'M khác nhau.
Khi cỏ sự bùng nồ về thông tin, đà phát sinh nhu cầu và lốc độ phát triẽn rất nhanh cùa
mạnu Internet dòi hỏi yêu cầu phải có một giao thức mới đảm bào chất lượng dịch vụ theo yêu
( 'ìnicrnịỊ I: Tông quan vể kiến trúc mạng truyền lủi 17
18
Mạnị’ thông tin quanír thế hệ sau
cằu dồng thời pliài đơii gián và tòc độ xừ lý phải rấl cao. Khi đó, các nhà cung cấp đã đề xuất
nhiều giải pháp công nghệ đề xâ> dựng mạng IP, như iPoA (IP qua A [ M) IPoS (IP qua
SONET/SDH), IP qua WDM. Mỗi công nghệ có ưu điềm và nhược điêm nhất định. Công nghệ
ATM được sừ dụng rộng rãi trên toàn cầu trong các mạng IP xưcvng sốnu do tốc độ cao. chất
ìượng dịch vụ QoS, điều khiền luồng và các đặc tính khác của nó mà cac dạni> định tuyển
truyền thống không có. Nó cũng được phát triền dề hồ trợ cho ỈP, Hon nũ'a. trong các trường
hợp yêu cầu thời gian thực cao, iPoA sẽ là lựa chọn số một.
IP

í
ATM
ỉ
SONET/SDH
QuangA/VDM
w
Các dịch vụ Internet,
dử ỉiệu
Ghép thống kê tích hựp
đa dịch vụ
Ghép kẽnh cố định vả
bảo vệ
Khả năng truyền tải
Hìnỉi ĩ.4: Kiến trúc mang truyền thốnịỉ hao gằm nhiều Ị(rp
IPoA truyền thống là mội công nghệ tự lai glìép. Nó đặt IP (cỏng nghệ lớp Ihứ 2) trên
A'Í’M (còng nghệ lóp thử 3). Các giao thức cùa hai lớp là hoàn toàn dộc lặp. Chúnu được kếl
nối với nhau bằng một loạt các líiao thức (như NHRP, ARP, ). Cách tiép cận' này hình thành
lự nliiỏn và p.ó được sử dụne rộng răi. Tuy nhiên, khi xuâl hiện sự bùng nỏ iưu lircTng mạng,
plnrơng thức này dan đến một loạt các vân đé giải quyét.
'Thứ nhắt trong phưcTiìg thức lai ghép, cần phái thiết lập các kct nối í^vc cho lắt ca các
nút nghĩa là dc ihiét lập mạng với tất cá các kết nối, diều nàv sẽ tạo ra hinh vuỏny N, Khi thiél
lập, duv Iri và ngắt kct nối uiữa các nút, các mào đầu liẻii quan (như số kênh ảo, số lượng
thông tin diều khiển) sè chỉ thị về dộ iớn cùa hình vuông giừa giá cá và chất lượng thì tổnư dài
chuyốn mạch chắc chắn lốt hơn nhiều so với bộ định tuyến. l ’uy nhiên, các bộ dịnh tuyến có
các chức nãng định tuyến mềm dèo mà lổng dài không ihề so sánh đưạc. í)o dó, chúng ta
khòiig thc không nghĩ rằng có thể có một thiết bị có khả nănu diều khiển lLiồn», tốc dộ cao cửa
tỏ!ií
4
dài như các clìức năng dịnh luycn inèm deo cùa bộ dịnh tuyèn. ỉ)ỏ là dộnỉ^ cơ llìcn chỏt dù
pliál Iricn chuyên mạch nhãn da giao ihức (MPl.S: MulliỉVotocol Labcỉ Svviicliiim).

Nguvcn tac cơ bán cúa chuycn mạch nhàn là sừ dụng mộl Ihict bị lưong tự bộ dịnh iLiycn
dc diồLi khicn thict bị chuycn mạch bộ dịnh luvến phần cứng ATM , do vậ\ cỏnu nghệ này có
dược li lộ giữa giá ihành và chất lượng có thc sánh được với lồng dài. Nỏ cQug có thế hỗ Irợ
lliậm clií ral nhiều chức năng định tuvcn mới mạnh hơn như dịnh luyốn hiện, v.v Công nuhệ
lìày do dỏ kct liợp một cách hoàn hao ưu dicm cùa các lổng dài chuycn mạcỉì với ưu diêm CLia
các bộ dịnh tiiycn, vi Ihé nó đă dược sự chú ý rất lớn. MPLS dcm lại mội số lợi ích cho nhà
cung cap 11^:
- Chuyên phái hiệu quá: do sử dụng nhàn nên các bộ định tuyến lõi/l.SR khỏng cần thực
hiện việc tìm kiém luyến trong các bảng định tuyến lớn mà chi cần thực hiện trong LIB nhò hơn-
- Dịch vụ phán biệĩ: các tuyến hoặc FEC có thể được gán cho CoS khác nhau. Sử dụng
nhãn kct hợp với các tham sô CoS cho phép dề dàng nhận diện dòng lưu Iưọng như vây
- Mạn^^ riêng ùo\ VPN có thề được thiết lập bàng cách tương đối đơn gián. Thêm nừa, sứ
dụng các nhàn lưu lượng riêng có thề tách ra trong mạng công cộng;
- Thiẻỉ ké luĩi lượng: bời vi các luyến MPLS dựa trên topo và sử dụni> nhàn để nhận diện
chúng nên tuyến dễ dàng được định tuyến lại. Lại một lần nữa nhãn được sử dụng để thực hiện
điều nàv.
- Do có thể thực hiện trên các phần từ chuyền mạch ATM nên chuyển phát gói có thể đạt
đèn tốc độ đường truyền.
1.3.2. Các công nghệ sử dụng trong mạng truyền tải truyền thống
Mạng truyền tải truyền thống thường sử dụng các hệ thống thông tin trên cáp sợi quang
vói phương thức truyền dẫn đồng bộ hoặc không đồng bộ, bời vì các hệ thống thông tin này cỏ
các ưu việl của kỹ thuật thông tin quang như cự ly truyền dẫn xa, khá năng truyền dẫn lớn và
chât lưọng truyền dẫn cao và được xác định là một phương tiện truyền dẫn chủ đạo của mạng
íruycn tái truyền thống.
C’ác mục sau sẽ trình bày tổng quan về hệ thống thông tin quang với phương thức truyền
dẫn dồng bộ và không đồng bộ.
U .2 , L Kỹ thuật thông tin (Ịuang 12Ị
Như trên đã trinh bày, mục tiêu sử dụng các hệ thống thông tin quang cho mạng Iruyền
lai nhằm sứ dụng các ưu việt cùa kỹ íhuật thông tin quang như cự ly truyền dẫn xa, khả năng
(ruyen dần lón và chấl lưọ’ng truyền dẫn cao. cấu trúc các thành phần chính cúa một hệ thống

truyền dẫn thông tin quang được chỉ ra ở hình 1.5.
Các ihànli phần chính của một hệ thống thông tin quang gồm cỏ bộ phát quaim, cáp sợi
quang và bộ thu quang. Bộ phát quang được cấu tạo từ nguồn phái tín hiệu quang và các mạch
diện diều khicn liên kết với nhau. Cáp sợi quang gồm có các sợi quang và các lớp vở bọc xung
quanh dc báo vệ khòi tác động có hại từ mỏi trường bên ngoài. Bộ thu quang do bộ tách sóng
quang và các mạch khuếch đại, tái tạo tín hiệu hợp thành. Ngoài các thành phần chú vếu này,
tuycn tlìỏng lin quang còn có các bộ glìép nối quang (conncctor), các mối hàn, các bộ ghép nối
quang, chia quang và các Irạm lặp; tất cà tạo nên một hệ thống thông tin quang hoàn chỉnh.
Tham số quan trọng nhất của cáp sợi quang tham gia quyết định độ dài cùa luyến là suy
hao SỌ'Ì quang theo bước sóng. Đặc tuyến suy hao cùa sợi quang theo bước sóng tồn tại ba
vùng mà tại dó có suy hao thấp là các vùng bước sóng 850 nm, 1300 nm và 1550 nm. Ba vùng
bưóc sónu này dưạc sứ dụng cho các hệ thống ihông tin quang tương ứniĩ và gọi là các vùng
cưa sỏ thử nhất, ihứ hai và thứ ba. Thời kỳ đầu của kỹ thuậl thông tin quang, cửa sồ thứ nhất
duọc sử dụng. Nhưng sau này do công nghệ chế tạo sợi phát triền mạnh, suy hao sợỉ ờ hai cửa
( ìnamg ì : Tông quan Ví? kiêrĩ írúc mạng íriẮyền tái 19
20
Mạng thỏng Ún C/IUIHÍ' thể hệ sau
sô sau rất nhò cho nên các hệ thống thông tin ngày nay chủ yếu hoạt độrm ở cứa sổ thứ hai và
thứ ba. Các hướng nghiên cửu về công nghệ sợi quang còn cho biết ràng, suy hao sợi quang ờ
các vùng bước sóng dài hơn còn nhỏ hơn nữa. Giá trị su> hao sọ'i nhỏ nhất có được ở vùng
bước sóng 2.55 |im trên sợi íluoride. Sợi quang có suy hao nhò này dược chế tạo từ thúy tinh
tluoride có hàm lượng kim loại nặna trong đó ZrF4 là thành phần chu yếu, Giá trị suy hao tối
thiều ở sợi đặc biệt này đạt tới 0,01 đến 0,001 dB/km.
Tin hiệu
điện vào
Bộ phát quang , Bộ nối
Ị quang
ị i
Mạch điều
Nguồn phái 1

i
khiển
quang 1
Mối hàn sợi
Bộ thu quang
Khuếch đại
quang
H í
Đầu thu
quang
w.
Chuyền đổi
—p
tín hiệu
Tin hỉèu
: điện ra
-i— >
Khuéch đại
Hình L5: Các ihành phần chính của mộỉ hệ thốnỵ tỉỉôỉíỊ' tin (ỊiHiỉĩịị
Nguồn phát quang ở ihịét bị phát có ĩhề sự dụng đi-ốĩ phát quạn^r (I Fn- í \g\w RĩTìịtting
Diode) hoặc lascr bán dẫn (LD: Lascr Diode). Cả hai loại nguồn phát này đều phù hợp cho các
hệ thống thông tin quane, có tín hiệu quang đầu ra tương ứng với sự ihav đổi của dòng điều
biến. Tín hiệu điện ở đầu vào thiết bị phát ờ dạng số hoặc đôi khi có dạng lu*ơng tự. rhiet bị
phát sẽ thực hiện biến đối lín hiệu này thành lín hiệu quang tương ứng và còng suất quang đầu
ra sc phụ thuộc vào sự thay đồi của cường độ dòng diều bién. Bước sóng làm việc cúa ỉmuồn
plìál quang CO' ban phụ ihuộc vào vậl liẹu cấu lạo. D uòi sọi ra (pig taiỉ) cua ni^Liồn phái quang
phai phù hợp với sợi quang dược khai thác trên tuyến.
Tín hiệu ánh sáng dà dược diều chc tại nguồn phái quang sẽ lan iruycn dọc llico sợi
quang (Jc tới bộ thu quang. Khi truyền trcn sợi quang, tín hiệu ánh sáng thường bị suy hao và
méo do các yếu lố hấp thụ, lán xạ, lán sắc gây nên. Bộ tách sóng quang O' phần thu thực hiện

licp nhạn ánh sánu và tách lay tín hiệu từ hướng phát tói. 'rin hiệu qiiarm dược biến đôi trực
licp irớ lại ihành lín lìiộu diện. Các photodiode PIN và photodiodc thác AFD dều có thề sử
dụnu làm các bộ lách sóng quang trong các hệ thống thông tin quang, cả hai loại này đều có
hiệu suât làm việc cao và có tốc độ chuyền đổi nhanh. Các vật liệu bán dẫn chế tạo nên các bộ
tách sóng quang sẽ quyết định bước sóng iàm việc cùa chúng và đuôi sợi quang đầu vào của
các bộ tách sóng quang cũng phải phù hợp với sợi quang được sứ dụng trên tuyến lấp đặt. Yếu
tỏ quan trọng nhât phán ánh hiệu suât làm việc cùa thiêt bị thu quang là độ nhạy ihii quang, nỏ
mô tả công suất quang nhỏ nhất có thề thu được ờ một tốc độ truyền dẫn số nào đó ứng với tỷ
iệ lồi bit cùa hệ thống.
Khi khoảng cách truyền dẫn khá dài, tới một cự ly nào đó, tín hiệu quang trong sợi bị suy
hao khá nhiều thì cần thiết phải có trạm lặp quang đặt trên tuyến, cấu trúc của thiết bị trạm iặp
quang gồm có thiết bị phát và thiết bị thu ghép quay phần điện vào nhau. Thiết bị thu ở trạm
lặp sẽ thu tín hiệu quang yểu rồi tiến hành biến đổi thành tín hiệu điện, khuếch đại tín hiệu này,
sửa dạng và đưa vào đầu vào thiết bị phát quang. Thiết bị phát quang thực hiện biến đổi tín
hiệu điện thành tín hiệu quang rồi lại phát tiếp vào đường truyền. Những năm gần đây, các bộ
khuếch đại quang đã được sử dụng để thay thế cho các thiết bị trạm lặp quang.
1.3.2.2. Kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ (SDH) [3, 4Ị
Bản chất của truyền dẫn đồng bộ SDF1 là thực hiện ghép các tín hiệu có tốc độ thấp
thành tín hiệu có tốc độ cao hơn để truyền dẫn. Trước đây, các nhà cung cấp dịch vụ thường
chì cung câp cho người dùng chủ vếu là các dịch vụ thoại. Do đó để thực hiện các tín hiệu, các
nhà cung câp dịch vụ chỉ cần sừ dụng hệ thống truyền dẫn phân cấp cận dồng bộ - PDH (tuy
nhiên ngày đó sự phát triển công nghệ để đưa vào truyền dẫn trên thực lé mới chỉ đạt được
trinh dộ PDH).
Trong hệ thống thòng tin PDM, trước khi ghép các luồng số lốc độ thấp thành một iuồní}
ra có tôc độ cao hơn thi phải tiến hành hiệu chinh cho tốc độ bit cùa các luồng vào hoàn ỉoàn
bảng nhau bằng cách chèn thêm các bit không mang tin. Do đó, các luồng vào đã đồng bộ về
tốc dộ bit nhưng không đồng bộ về pha, vì vậy công nghệ này được gọi ià kỹ thuật ghép kênh
cận đồng bộ (PDM). PDH tồn tại những nhược điểm sau;
- Quá trinh ghép/tách các luồng số phức tạp.
- Dung lượng các byte dành cho quản lý và bào dưỡng nhỏ cho nên việc quàn lý mạng

không dám bào. độ tin cậy thấp.
- Mã duửna diện và mã dưònt’ quang khác nhau nên thiết bị ghép kênh và thiết bị truyền
(.lân quang là kliác nhau dan dến việc quán lý công kênh, chiêm diện lích lớn.
- Hiện nay tồn tại ba phân cấp số cận đồng bộ (châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bàn), các phân
cấp số cận dồng bộ này không có khả năng truyền tải tín hiệu B-ISDN và các giao diện chưa
dược tiêu chuẩn hoá quốc tế nên không đáp ứng được nhu cầu phát iricMi cúc dịch vụ viễn thông
trong giai đoạn hiện tại và tương lai.
Vì những nhược điểm trên mà hiện nay trên các tuyến truyền dẫn liên tinh, quốc tế và
mạn” nội hạt cùa một sổ thành phố lớn đă thay thế truyền dẫn PDH bằng truyèn dẫn quang SDH.
( 'hươnịị I : Tõng quan về kiến trúc mạng íruvền tái 21
22
M ợ ììị’ í h ò n g lin q u Lììig íh é hệ s a u
* Các ưu điểm co bản cúa SUH
Đến năm 1990, ITLỈ-1'đã chnih thức ban hành các tièu chuẩn cùa SDH.
So với PDH thi SDH có các uu điểm cơ bản sau đây:
- Giao diện đồng bộ, thồní nhất, nhờ vậy mà trên mạn» SDH có thè sử dụng các chùng
loại thiêt bị cùa nhiều nhà cung cấp khác nhau,
- Nhờ việc sử dụng các con trò mà việc tách/ghép các luồng nhánh từ/thành tín hiệu
STM-N đon giản và dễ dàng.
- Có thể ghép được các loại tín hiệu khác nhau một cách linh hoạt, không chỉ tín hiệu
thoại mà cả các tín hiệu khác nhưtế bào ATM, dữ liệu, đều có thể ghép vào khung SDH.
- Dung lượng các bvte dành cho quản lý và bảo dưỡng iớn, do đó tăng khả năng quản lý
mạng, độ tin cậy cao.
* Tiêu chuẩn tốc độ bit của SDH
SDH được hình thành và phát triên trên cơ sờ các tiêu chuân của mạng thông tin quang
đồi g bộ SONET, năm 1986 ITU-T bắt đầu nghiên cứu các tiêu chuẩn của SONET và đến năm
thi các tiêu chuẩn cùa SDH như tốc độ bit, kích cỡ khung tín hiệu, cấu trúc bộ ghép, trình
tự sắp xếp các luồng, nhánh, đă được lTU-'f ban hành.
Tốc dộ bit cúa SDH gôir. có:
STM-1 = 155,52 (Mbiưs) STM-4 = 622,08 (Mbiưs)

STM-16 = 2488,32 (Mbit/s) STM-64 = 9953,28 (Mbit/s)
Các lốc độ bit STM-1, STìVl-4, S'f'M-16 cùa ITU-T tmng với các tốc dộ bit STS-3, S'TS-12
và STS-48 cúa SONET,
* Hỏ ghép fín hiệu (ghép kênh) của SDH
S i,'
' •
‘'h d i i)ộ ỵ h c p k ê ĩtỉi S D H
Bộ ghép kênh SDlỉ diísiX; rril-'í’ lựa chọn và khuỵcn nghị ứng dụng khi sản xuất Ihiết bị
như hinh ' •) g',v,M ■ H' !ucng nhánh thành luồng tồng STM-N giĩra cliâu Âu vù Bắc
Mỹ khác nhau ở chỗ: châu Âu sừ dụng khối AU-4, còn Bắc Mỹ sử dụng khối AU-3.
x3
H ^ u > -
vcõỊr
x7
\
1 X ử lý con trỏ
-ịĩuaệ

► s ả p xép
- - Đ òng ch ỉnh
*' G hé p kènn
|tU*3V - - -Ịvc^
XI
\
\
139264 kbiưs
44r 3G kbiưs
34368 kồiưs
{ c ^ Ỵ - 63l2 Kbiưs
& 2048 kbiưs

1 644 kbiưs
Ilìnli Ị. 6: Sư dồ hộ ịỊỈiép SONET/SDH tiêu chuẩn
Chương 1: Tông quan về kiến trúc mạng truvền tài
23
CÓ hai phương pháp hình thành tín hiệu STM-N. Phương pháp thứ nhất qua AU-4 và
phưong pháp thứ hai qua AU-3, phương pháp thứ nhất được sử dụng ờ châu Âu và một số
nước khác trong đó có Việt Nam, phương pháp thứ hai được sử dụng tại Bắc Mỹ, Nhật Bản và
các nước khác. Tín hiệu AU-4 được hinh thành từ một luồng nhánh 139264 kbiưs, hoặc 3
luồng nhánh 34368 kbiưs, hoặc 63 luồng nhánh 2048 kbiưs thuộc phân cấp số PDH của châu
Âu. AU-3 được tạo thành từ một luồng nhánh 44736 kbiưs, hoặc từ 7 luồng nhánh 6312 kbiưs
hoặc từ 84 luồng nhánh 1544 kbiưs. Cũng có thể sử dụng 63 luồng 1544 kbiưs để thay thế cho
63 luồng 2048 kbiưs ghép thành tín hiệu STM-1 qua TU-Ỉ2 , AU-4.
Chức năng các khối trong bộ ghép
Trong bộ ghép SDH có các khối và nhóm khối như sau: con-te-nơ mức n, con-te-nơ ảo
mức n, khối nhánh mức n, nhóm các khối nhánh, khối quản lý mức n, nhóm các khối quản lý
và mô-đun truyền tải đồng bộ mức N.
- Con-te-nơ mức n, ký hiệu là C-n (n = 1, , 4): C-n là một khối thông tin chứa các byte
tải trọng do luồng nhánh PDH cung cấp trong thời gian !25 |ÌS cộng với các byte động không
mang thông tin.
- Con-te-nơ ảo mức n, ký hiệu VC-n: VC-n là một khối thông tin gồm phần tải trọng do
các TUG hoặc C-n tưcmg ứng cung cấp và phần mào đầu POH. POH được sử dụng để xác định
vị trí bắt đầu cùa VC-n, định tuyến, quàn lý và giám sát luồng nhánh. Trong trường hợp sắp
xếp không đồng bộ các luồng nhánh vào VC-n thì phải tiến hành chèn bit. Có hai loại VC-n là
VC-n mức thấp (n = 1, 2) và VC-n mức cao (n = 3, 4),
- Khối nhánh mức n, được ký hiệu là TU-n: TU-n là một khối thông tin bao gồm một
con-te-nơ ào cùng mức và một con trỏ khối nhánh dể chỉ thị khoảng cách từ con trỏ khố! nhánh
đến vị trí bắt đầu của con-te-nơ ảo VC-3 hoặc VC-n mức thấp.
- Nhóm các khối nhánh, được ký hiệu là TUG-n (n = 2, 3): TUG-n được hình thành từ
các khối nhánh TU-n hoặc từ TUG mức ihấp hơn. TI ICì-n tạo ra sụ tương hợp giữa các con-tc-nơ
áo mức thấp và con-te-nơ ảo mức cao hơn.

- Khối quản lý mức n, được ký hiệu là AU-n: AU-n !à một khối thông tin bao gồm một
VC-n cùng mức và một con trỏ khối quản lý để chỉ thị khoảng cách từ con trỏ khối quàn lý đến
vị trí bẳt đầu của con-te-nơ ảo cùng mức.
- Nhóm các khối quản lý, được ký hiệu là AUG: Gồm một AU-4 hoặc AU-3.
- Mô-đun truyền tải đồng bộ mức N, được ký hiệu là STM-N (N = 1, 4, 16, 64): STM-N
cung cấp các kết nối lớp đoạn trong SDH, bao gồm phần tải trọng là N X AUG và phần đầu
đoạn s o n để đồng bộ khung, quàn lý và giám sát các trạm lặp và các trạm ghép kênh.
Phương thứ c ghép luồng bậc cao
Muốn có được tín hiệu STM-4 cần phài sừ dụng 4 tín hiệu STM-1 và ghép xen byte các
tín hiệu đó như hình I.7a. Tín hiệu STM-16 được hình thành bằng cách ghép xen byte 16 tín
hiệu STM-I hoặc ghép xen nhóm 4 byte tín hiệu STM-4 (hinh 1.7). Tín hiệu STM-64 thường
24
M ạn g (hân^ íin quang ỉhé hệ sau
hinh Ihành từ 4 tín hiệu STM-16, tuy nhiên cũng có thể sừ dụng hồn hợp nhiều loại tín hiệu
đồng bộ mức thấp đề tạo thành tín hiệu đồng bộ mức cao hơĩì. cấu trúc kliung STM-16 được
mỏ tá như hinh 1.8.
STM-1 #1
STM-1 #2
STM-1 #3
STM-1 #4
STM-4 #1
STM-4 #2
STM-4 #3
STM-4 #4
a a a a ,
b b b b
c c c c
dddd
dcbadcba
(a)

STM-4
a a a a
bbbb
c c c c .
d d d d
dcbadcba .
STM-16
(b)
Hình ỉ. 7:
B ộ
ghép các luồng số STM‘N
270 cột X N
9 dòng
9 cột X N i
4— i:— ^
261 cộtxN
RSOH
Phần tái íín
MSOH
125ms
Hình 1.8: cấu trúc khung STM -N
^ TỒ chức mạnịỊ truyền dẫn SDH
Các cấu hình mạnỊỊ SDH
+ càu
h ìn h m ạ ng đ iê m -n oi-đ ìẽ m
Trong cấu hình đicm-điểm chi có hai thiết bị đầu cuối TR M kết nối vói nhau trục tiếp
hoặc qua các trạm lặp (REG). Đày ià cấu hình mạng đơn giản nhất (hình 1.9).
STM-N(N> M)
Hình L9: cấu liinlí ếỉtạnỊỊ diềm-nối-diếm
Cỉiao diện các luồng nhánh được bố trí vồ một phía và giao diện lỏim hợp bố Irí \c phía

kia dc kcl nối với trạm khác. l'uỳ thuộc vào dung lượng ghép cua '1’RM dè bố Irí các luồng
nhánh thích hợp.
( 'hiarng ỉ : Tỏng quan \'C^ kién írúc mạng ỉruyẻn ỉai
25
+
cdu hình mạng chuồi
Trong câu hình này ngoài hai trạm đau cuối còn có thêm íl nhất là một trạm xen/rẽ
ADM)(hinh l.ỊO).
STM-N STM-N ^
TRM
ĨRM
n
Hình LỈO: cấu ềiình tnạng chuỗi điểm
Các trạm đầu cuối có cấu trúc và chức năng giống như trong cấu hình điềm-nối-điềm.
('ác trạm ADM có các giao diện tồne hợp đề kết nối với các trạm ADM khác hoặc với Irạm
dầu cuối, các giao diện luồng nhánh đê tách các luồng nhánh từ tín hiệu STM-N và xen các
luồng nhánh vào tín hiệu STM-N. Tại trạm đầu cuối truy nhập các luồng nhánh ó' mức nào íhi
tại các trạm ADM có ihể tách luồng nhánh ờ mức ắv.
+ Can hình ìuạnịĩ, phán nhánh
Mạnti phán nhảnh được mô tà như hình 1.11. Trong cấu hinh mạng gồm các TRM và nút
rò nhánli. Trạm dầu cuối cũng cỏ chức năng như ớ hai cấu hình Irên. Tại nút rẽ nhánh có các
giao díẹn quang tạo ra các tuyến nhánh (tốc độ luyến nhánh < tốc độ tuyến clìính).
FRM
HNút rỗs
stm-n stm^n
ĨRM
STM-M
STM-M
■rm:
'RM

Hình LI ỉ: cấu hình tnạnịỊ phãn nhánh
-t-
càiỉ
h ìn h vònỊ^
Trong cắu hinh này mạng chi có các trạm ADM kết nối với nhau tạo thành một vòng kín
(hinh ỉ.12).
26
Mạng thông ỉin quan^ thế hệ sau
Trong cáu hinh này có íhế dùng hoặc mạng vòng hai sợi, một liướnu: hoặc mạng vòng
hai sọi, hai hướng; hoặc mạng vòng 4 sợi hai hướng, Uu điềm nồi bậl cúa cấu hình mạng
này so với các cấu lìình khác là khà năng tự phục hồi khi nút mạní; hay đuòng dây bị sự cố mà
khỏiig cần sự can thiệp từ bên ngoài.
Hình ỈA2: cấu hình vòng (Ring)
Ngoài các loại cấu hình cơ bản ở trên thi người ta có thể kết họp chúng với nhau để tạo
thành cấu hinh mạng hỗn hợp sử dụng cho các mạng có dung lượng rất ló'n trẽn rnạng đường
trục (backbone), trong cấu hinh mạng này lại các nút thường sử dụng các thiết bị đấu nối chéo
số độc lập.
Các phần tử mạng SDH
Mạng truyền dẫn SDH được cấu thành từ các phần tử mạng íiọi là Niì như sau;
+ Tìĩieí bị dầu cuối
Sơ đồ khối cúa thiết bị dầu cuối TRM như hình 1.13.
1 rvm
Ị^ình ĩ. lĩ: Thiết bị đầu cuối TRM
'Ỉ’hỉết bị dầu cuối thực hiện hai clìức năng; ghép các tín hiệu luồng nhánh ihành tín hiệu
S1'M-N (N == 1, 4, 16, 64) và tách tín hiệu STM-N thành các tín hiệu luồng nỉìáiìh. Có ihề chi
dùng một loại luồng nhánh hoặc dùng két hợp nhiều loại luồng nhánh.
'íhicỊ hị xcfì/rè kữnli (A D M )
ScTclo khối ihiét bị xen/rẽ như hình 1.14.
'íạị hướns:, rẽ: Tín hiệu S'I’M-N cùa giao diện tổng hirớng A hoặc hướng lì được chuyển
tlìànlì các tín hiệu VC-n. 'Tín hiệu VC-n nào có yêu cầu rẽ thi ticp tục chuycMì xuống C-n và qua

giao diện luong nhánh dc dưa lín hiệu luonu nhánh PDi 1 tới tổng dài lại chỗ lioặc dưa vào ihicl
bị uhcp kC‘iih IM)11. Tín hiệu VC-n nào không có nhu cầu rc thi nối chuvcii ticp hoặc nối chéo
sô sang giao diện lòng hcrp cùa hướng kia.
Chương ỉ: Tông quan về kiến trúc mạng truyền tái
27
Hìniĩ 1.14: Thỉêĩ bị xen/rẽ ADM
Tại hướng xen: Tín hiệu các luồng nhánh qua các giao diện luồng nhánh đề chuyển thành
các tín hiệu VC-n và xen vào tín hiệu STM-N. Mỗi hướng, rẽ bao nhiêu luồng nhánh có tốc
độ bit nào thi phải xen vào bấy nhiêu luồng nhánh ở tốc độ bit ấv. Vì thông tin thoại là
song hướng.
Thiết bị lặp (REG)
Sơ đồ khối thiết bị lặp REG như hinh 1.Í5. Thiết bị lặp, có 3 chức năng gồm có Cíit ;^n
đổi quang-điện và điện-quang, tách đồng hồ từ luồng lín hiệu thu đề phục vụ chức năng táỉ tạo
lại xung tín hiệu điện.
STM-N
REG
STM-N
innh L I 5: Thiết bị lặp REG
+ Thiết bị đau nối chéo (DXC)
Sơ đồ khối tồng quát cùa thiết bị đấu nối chéo như hình 1.16. DXC thực hiện chừc ũẽn;i
nối bán cố định các luồng số dưÓ! sự điều khiển cùa nhà khai thác mạng.
STM-N
DXC
■■V-
.
1
“X "
STM-N
^ T [
(M < N)

STM-M STM-M/PDH
Hình L I6: cấu hình bộ kết nối chéo DXC
Chuyển m ạch bảo vệ trong mạng SDH
Trong mạng SDH cấu hình mạng vòng là cấu hình an toàn nhất vi nó có cà chuyển mạch
bảo vệ tuyến và chuyền mạch bảo vệ đường. Vỉ vậy sau đáy ta chi xét chuyển mạch bảo vệ
trong các mạng vòng.
+ C huyến mạch bào vệ tuyến
Hoạt động chuyển mạch bào vệ luyến được mô tà như hinh 1.17.
28
Mạng thông lin quang thế hệ sau
Hoạt động chuyền mạch được thực hiện tại các nút kết cuối tuyến. Đây là hoạt động
chuyên mạch bảo vệ tuyẽn trong mạng vòng một hướng 2 sợi. Trong mạnu này sử dụng một
sợi quang đề truyền tín hiệu lúc binh thường, hướng truyền theo chiều kim đồng hồ, Sợi thứ
hai dùng cho dự phòng khi co sự cố, Giả thiết ta có tuyến thông tin từ A đến D và khi cáp bị
đứt trong đoạn BC thi nút Đ tiến hành chuyền mạch để đưa lưu lượng trên sợi bị đứt sang sợi
dự phòng.
Sọi làm viêc
Sợ'ỉ dự phỏng
Hình L ỉ 7: MiỉỉíịỊ vòng tự phục hồi tuột hướnịỊ 2 sợị chuyến mụch háo vệ tuyén
+ Clìuyên mạch hao đườn^
I ỉoại dộng chuycn mạch bào vệ dường dược mô lả như hình ì . 18
Chưonịĩ, ỉ : Tông quan vẻ kiến írủc mạng Ịruyén Ịai
29
Hoạt độna chuyền mạch được thực hiện tại các nút lân cặn cùa noi xáy ra sự cố.
Ị-ỉình 1.18 minh hoạ hoạt động chuvền mạch bào vệ đường tronu mạng vòng ha! hướrm 2 sợi.
'['rong cau hình này sừ dụnu hai sợi cho cà hoạt động và bào vệ. Vì vậy Irèn mồi sợi SỪ dụng
một nưa tổnu số kẻnh cho hoại độnu và nửa tồng số kênh còn lại cho bào vệ. Già ihiết khi cáp
bị đín tronu đoạn BC thi nút B và c tiến hành đấu vòng đề chuyển liru lưọng trên sợi bị đírt
sang sọi bảo vệ.
Khí mạng hoạt động binh thường

Khi bị đứt cáp giừa đoạn BC
■ Phằn hoạt động
□ Phần dự phòng
ễỉình LI 8: Mạng vònỵ tự phục hồi 2 sợì chuyến mạch bảo vệ ítr dộnỊị
Đonịị hộ các nút m ạnỵ SD H
Các f)ỉiir(rfỉí^ ỉliửc (ỉồn^ hộ phàn íir m ụn^ SDỈỈ
Co 5 phưcrng ihức dồng bộ phần từ mạng SDỈi như hinh 1.19,
30
M ạng ihỏrig íin quanịr íhé hệ sau
Tín hiệu đồng bộ ngoài: Phương thức tín hiệu đồng bộ ngoài sử dụng một nguồn đồng
hồ độc lập với đồng hồ nội bộ, nhịp đồng hồ nhận được từ tín hiệu quang phát, tín hiệu nhánh
thu. Nguồn đồng hồ n.goài thường là một nguồn đồng hồ có cấp chính xác cao.
Tín hiệu đồng bộ hai hướng: Tín hiệu đồng bộ hai hướng là phương pháp tách íín hiệu
đồng hồ lừ tín hiệu quang thu. Tín hiệu tách được dùng trong các ADM để đồng bộ tín hiệu
quang hướng phát cùa cà hai phía và tất cả các tín hiệu nhánh cùa ADM.
Tín hiệu đồng bộ vòng: Phương pháp này được sử dụng cho các phần tử mạng đầu cuối
(TRM). Nó là một trường hợp riêng của phương thức đồng bộ hai hướng, trong đó tín hiệu
đồng hồ được sử dụng đề đồng bộ tín hiệu quang phát cho hướng ngược lại và các tín hiệu
nhánh cho các thiết bị đầu cuối.
Tín hiệu đồng bộ xuyên qua: Tín hiệu đồng bộ xuyên qua là mội dạng của tín hiệu
dồng bộ đưòng truyền áp dụng cho các trạm lặp. Trong phương thức đồng bộ này tín hiệu
quang thu được sử dụng đề đồng bộ tín hiệu quang phát cùng hướng. Việc đồng bộ của các tín
hiệu quang truyền theo hướng ngược lại qua Irạm lặp là độc lập, vi vậy mỗi hướng cần có một
nguồn đồng hồ.
Tín hiệu đồng bộ chạy tự do: Phương thức chạy lự do là phương thức sử dụng đồng hồ
nội bộ. Đồng hồ nội bộ của thiết bị cung cấp tín hiệu định nhịp cho tín hiẹu quang và các tín
hicii nhánh.
a) Tin hiệu đồng bộ ngoải b) Tín hiệu đồng bộ hai hướng
e) Tín hiệu đồng bộ chạy tự do
///;/// /. / 9: Các phiiơtĩỵ thửc ciồttịỊ bộ p liầỉi ỉu S D ii

Hộ ihỏnịi íiiHÌn !ỷ mụnịị SDH
Mỏ hinh của hệ thống quán lý mạng SDH như trong hình 1.20. Mạng quản iý SDH sử
dụng quá trinh quủn lý phân chia da lớp. Mồi lớp cung cấp mộl chức năng quản lý mạng, lớp
bậc thap gồm các phần từ mạng SDII cung cấp các dịch vụ và chức năng ứng dụng quản lý
(MAI*). Quá Irình thòng tin giữa các NE được thực hiện thông qua các bán tin chức năng
iruycn ihỏim báo (MCF) trong mỗi thực thể.