CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM

HC VIN CễNG NGH BU CHNH VIN THễNG






N
TT NGHIP I HC


ti:

CC PHNG THC TCH HP IP
TRấN QUANG V NG DNG TRONG NGN
CA TNG CễNG TY BCVT VIT NAM








Ngi hng dn
:
TS. Hong Vn Vừ
Ngi thc hin
:
Nguyn Th Yn
Lp

: D2001VT











H Ni 2005

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG







ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC




CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP

TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN
CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM








Người thực hiện
:
Nguyễn Thị Yến











Hà Nội 2005

NGUY
Ễ
N TH
Ị

Y
Ế
N CÁC PH
ƯƠ
NG TH
Ứ
C TÍCH H
Ợ
P IP TRÊN QUANG… D2001VT



THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG I
-----o0o-----

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
-----o0o-----

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC


Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Yến

Lớp: D2001VT

Khố: 2001-2006

Ngành: Điện tử - Viễn thơng


Tên đề tài:

Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN
của Tổng cơng ty BCVT Việt Nam

Nội dung đồ án:
• Tổng quan
• Cơng nghệ ghép kênh theo bước sóng
• Internet Protocol – IP
• Các phương thức tích hợp IP trên quang
• Ứng dụng IP trên quang trong NGN của Tổng cơng ty BCVT Việt Nam

Ngày giao đề tài:
Ngày nộp đồ án:


Hà Nội, ngày tháng năm 2005

Giáo viên hướng dẫn





TS. Hồng Văn Võ
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN

NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN



...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

im: (Bng ch: )
H Ni, ngy thỏng nm 2005

Giỏo viờn hng dn





TS. Hong Vn Vừ


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN



...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Điểm: (Bằng chữ: )

Hà Nội, ngày tháng năm 2005









THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN


MỤC LỤC


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .......................................................................................... i


Lời nói đầu ................................................................................................................. 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 3

1.1. Xu hướng tích hợp IP trên quang ...................................................................... 3

1.1.1. Sự phát triển của Internet ............................................................................ 3

1.1.2. Sự phát triển của công nghệ truyền dẫn ...................................................... 4

1.1.3. Nỗ lực của các nhà cung cấp và các tổ chức ............................................... 5

1.2. Quá trình phát triển ........................................................................................... 6

1.2.1. Các giai đoạn phát triển .............................................................................. 6

1.2.2. Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển ............................................ 9

1.3. Các yêu cầu đối với truyền dẫn IP trên quang ................................................. 12


CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG ....................... 13

2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM ............................................................. 13

2.2. Các đặc điểm của công nghệ WDM ................................................................ 15

2.3. Một số công nghệ then chốt ............................................................................ 16

2.3.1. Nguồn quang ............................................................................................ 16

2.3.2. Bộ tách ghép bước sóng quang ................................................................. 19

2.3.3. Bộ lọc quang ............................................................................................ 21

2.3.4. Bộ đấu nối chéo quang OXC .................................................................... 22

2.3.5. Bộ xen/rẽ quang OADM .......................................................................... 24

2.3.6. Chuyển mạch quang ................................................................................. 25

2.3.7. Sợi quang ................................................................................................. 28

2.3.8. Bộ khuếch đại quang sợi .......................................................................... 30

2.3.9. Bộ thu quang ............................................................................................ 31

2.4. Một số điểm lưu ý ........................................................................................... 33

2.4.1. Nguồn quang ............................................................................................ 33

2.4.2. Sợi quang ................................................................................................. 33

2.4.3. Bộ khuếch đại quang ................................................................................ 33

2.4.4. Hiệu ứng phi tuyến ................................................................................... 33

2.4.5. Tán sắc ..................................................................................................... 34


CHƯƠNG 3: INTERNET PROTOCOL – IP ........................................................ 37

3.1. IPv4 ................................................................................................................ 37

3.1.1. Phân lớp địa chỉ ........................................................................................ 37

3.1.2. Các kiểu địa chỉ phân phối gói tin ............................................................ 39

3.1.3. Mobile IP ................................................................................................. 40

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

3.1.4. Địa chỉ mạng con (subnet) ........................................................................ 40

3.1.5. Cấu trúc tổng quan của một IP datagram trong IPv4 ................................. 41

3.1.6. Phân mảnh và tái hợp ............................................................................... 45

3.1.7. Định tuyến................................................................................................ 47

3.2. IPv6 ................................................................................................................ 50

3.2.1. Tại sao lại có IPv6? .................................................................................. 50

3.2.2. Khuôn dạng datagram IPv6 ...................................................................... 50

3.2.3. Các tiêu đề mở rộng của IPv6 ................................................................... 51

3.2.4. Các loại địa chỉ IPv6 ................................................................................ 55

3.2.5. Các đặc tính vượt trội của IPv6 ................................................................ 56

3.2.6. Sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 .............................................................. 57

3.2.7. IPv6 cho IP/WDM .................................................................................... 60

3.3. Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong IP .................................................................. 60

3.3.1. Kiểu dịch vụ tích hợp (IntServ) ................................................................ 60

3.3.2. Mô hình dịch vụ phân biệt (DiffServ) ....................................................... 61


CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG ................ 63

4.1. Kiến trúc IP/PDH/WDM ................................................................................. 65

4.2. Kiến trúc IP/ATM/SDH/WDM ....................................................................... 65

4.2.1. Mô hình phân lớp ..................................................................................... 65

4.2.2. Ví dụ ........................................................................................................ 70

4.3. Kiến trúc IP/ATM/WDM ................................................................................ 72

4.4. Kiến trúc IP/SDH/WDM ................................................................................. 73

4.4.1. Kiến trúc IP/PPP/HDLC/SDH .................................................................. 74

4.4.2. Kiến trúc IP/LAPS/SDH ........................................................................... 76

4.5. Công nghệ Ethernet quang (Gigabit Ethernet- GbE)........................................ 78

4.6. Kỹ thuật MPLS để truyền dẫn IP trên quang ................................................... 80

4.6.1. Mạng MPLS trên quang ........................................................................... 80

4.6.2. Kỹ thuật lưu lượng MPLS trên quang ....................................................... 83

4.6.3. Mặt điều khiển MPLS .............................................................................. 85

4.7. GMPLS và mạng chuyển mạch quang tự động (ASON) – Hai mô hình cho
mảng điều khiển quang tích hợp với công nghệ IP ................................................. 86

4.7.1. MPLS trong mạng quang hay GMPLS (Generalized MPLS) .................... 86

4.7.2. Mạng quang chuyển mạch tự động (ASON) ............................................. 89

4.8. Công nghệ truyền tải gói động (DPT) ............................................................. 92

4.9. Phương thức truyền tải gói đồng bộ động (DTM) ............................................ 93

4.9.1. Truyền tải IP qua mạng DTM ................................................................... 93

4.9.2. Cấu trúc định tuyến .................................................................................. 94

4.9.3. Phân đoạn IPOD ....................................................................................... 94

4.9.4. Tương tác với OSPF ................................................................................. 95

4.10. Kiến trúc IP/SDL/WDM ............................................................................... 95

4.11. Kiến trúc IP/WDM ........................................................................................ 96

4.11.1. IP over WDM ......................................................................................... 96

4.11.2. IP over Optical ..................................................................................... 105


THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG IP TRÊN QUANG TRONG NGN CỦA TỔNG
CÔNG TY BCVT VIỆT NAM .............................................................................. 110

5.1. Mạng thế hệ sau (NGN) của Tổng công ty .................................................... 110

5.1.1. Khái niệm về NGN ................................................................................. 110

5.1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau (NGN) ........................................... 111

5.1.3. Mạng thế hệ sau của Tổng công ty ......................................................... 111

5.2. Phân tích và đánh giá các phương thức tích hợp IP trên quang ...................... 114

5.2.1. Các chỉ tiêu phân tích và đánh giá .......................................................... 114

5.2.2. Phân tích và đánh giá ............................................................................. 115

5.3. Tình hình triển khai IP trên quang của Tổng công ty ..................................... 119

5.3.1. Giai đoạn trước năm 2004 ...................................................................... 119

5.3.2. Giai đoạn từ năm 2004 đến nay .............................................................. 120

5.4. Đề xuất phương án IP trên quang cho Tổng công ty trong những năm tới ..... 121

5.4.1. Giai đoạn 2005-2006 .............................................................................. 121

5.4.2. Giai đoạn 2006-2010 .............................................................................. 122

5.4.3. Giai đoạn sau năm 2010 ......................................................................... 123


KẾT LUẬN ............................................................................................................ 124


TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 125

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Đại học


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng

i
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM
ADM Add/Drop Multiplexer Bộ xe/rẽ kênh quang
APD Avalanche PhotoDetector Bộ tách quang thác
APS Automatic Protection Switch Chuyển mạch bảo vệ tự động
AR Asynchronous Regernation Tái sinh cận đồng bộ

ARP Address Resolution Protocol Giao thức chuyển đổi địa chỉ
ASE Amplified Spontanous Emission Bức xạ tự phát có khuếch đại
ATM Asychronous Transfer Mode Phương thức truyền tải khơng đồng
bộ
BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên
CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit khơng đổi
CR-LDP Constain-based Routing using
Lable Distribution Protocol
Định tuyến và sử dụng giao thức
phân phối nhãn
DBR Distribute Bragg Reflect Laser phản xạ Bragg phân bố
DFB Distribute FeedBack Laser phản hồi phân bố
DVA Distance Vector Algorithm Thuật tốn vector khoảng cách
DWDM Dense Wavelength Division
Multiplex
Ghép kênh bước sóng mật độ cao
DXC Digital Cross-Connect Kết nối chéo số
EGP External Gateway Protocol Giao thức ngồi cổng
FCS Frame Check Sequence Chuỗi kiểm tra khung
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước
FPA Fabry-Perot Amplifier Bộ khuếch đại Fabry-Perot
FR Frame Relay Trễ khung
FWM Four Wavelength Mix Hiệu ứng trộn bốn bước sóng
HDLC High-level Data Link Control Điều khiển liên kết dữ liệu mức cao
Host ID Host Identification Phần chỉ thị host
ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển Internet
IGMP Internet Group Management
Protocol
Giao thức quản lý nhóm
IGP Internal Gateway Protocol Giao thức trong cổng

IP Internet Protocol Giao thức Internet
IS - IS Intermediate System-to-
Intermadiate System
Giao thức node trung gian-node
trung gian
ITU International Telecommunication
Union
Liên hiệp viễn thơng quốc tế
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip i hc


Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

ii
LAN Local Area Network Mng a phng
LCP Link Control Protocol Giao thc iu khin liờn kt
LEAF Larger Effect Area Fiber Si quang cú din tớch hiu dng
cao
LMP Link Management Protocol Giao thc qun lý liờn kt
LSA Link State Algorithm Thut toỏn trng thỏi liờn kt
LSP Lable Switch Path ng chuyn mch nhón
LSR Lable Switched Router B nh tuyn chuyn mch nhón
MF More Fregment Cũn mnh
MPLS MultiProtocol Lable-Switch Chuyn mch nhón a giao thc
MPLS TE MPLS Traffic Engineering K thut lu lng MPLS
MPS MultiProtocol Lambda Switching Chuyn mch bc súng a giao
thc
MSOH Multiplex Section OverHead Mo u on ghộp
MTU Maximum Transmission Unit n v truyn dn ln nht

Net ID Network Identification Ch th mng
NMS Network Management Station Trm qun lý mng
NNI Network-Network Interface Giao din mng-mng
OADM Optical ADM ADM quang
OAM&P Operation, Administation,
Maintaince and Provisioning
Cỏc chc nng vn hnh, qun lý,
bo dng v giỏm sỏt
Och Optical Channel Kờnh quang
OCHP Optical CHannel Protection Bo v kờnh quang
ODSI Optical Domain Service
Interconnect
Kt ni dch v min quang
OIF Optical Internetworking Forum Din n kt ni mng quang
OMS Optical Multiplex Section on ghộp kờnh quang
OMSP OMS Protection Bo v on ghộp kờnh quang
OSPF Open Shortest Path First La chn ng i ngn nht
OTN Optical Transport Network Mng truyn ti quang
OTS Optical Transmission Section on truyn dn quang
O-UNI Optical User-Network Interface Giao din mng-ngi s dng
OXC Optical Cross-connect Kt ni chộo quang
PCM Pulse Code Modulaion iu ch xung mó
PDH Plesiochronous Digital Hierarche Phõn cp s cn ng b
PIN Positive Intrinsic Negative B tỏch súng quang loi PIN
POH Path OverHead Mo u ng truyn
PPP Point to Point Protocol Giao thc im ni im
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
ỏn tt nghip i hc

Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

iii
PSTN Public Switching Telephone
Network
Mng chuyn mch in thoi cụng
cng
PVC Permanent Virtual Channel Kờnh o c nh
QoS Quality of Service Cht lng ca dch v
RARP Reverse ARP Giao thc chuyn i a ch ngc
RIP Routing Information Protocol Giao thc thụng tin nh tuyn
RSOH Regeneration Section OverHead Mo u on lp
RSVP Resource Reservation Protocol Giao thc chim ti nguyờn
RTCP RTP Control Protocol Giao thc iu khin RTP
RTP Real Time Protocol Giao thc thi gian thc
SAPI Service Access Point Identifier Ch th im truy cp dch v
SDH Synchronous Digital Hierarche Phõn cp s ng b
SLA Semiconductor Laser Amplifier B khuch i laser bỏn dn
SPM Self Pulse Modulation Hiu ng t iu ch pha
SRS Stimulated Raman Scattering Hiu ng tỏn x b kớch thớch Raman
SVC Switched Vitual Channel Kờnh chuyn mch o
TCP Transmission Control Protocol Giao thc iu khin truyn dn
TE Traffic Engineering K thut lu lng
TLV Type Length Value Kiu mó hoỏ loi- di-giỏ tr
UBR Unspecified Bit Rate Tc bit khụng xỏc nh
UCP Unified Control Plane Mt iu khin chung
UDP User Datagram Protocol Giao thc gúi d liu ngi dựng
UNI User-Network Interface Giao din mng-ngi dựng
VBR-rt Variable Bit Rate-real time Tc bit kh bin-thi gian thc
VC Virtual Channel Kờnh o

VCI VC Identification Nhn dng kờnh o
VP Virtual Path ng o
VT Virtual Tributary Lung o
WAN Wide Area Network Mng din rng
WP Wavelength Path ng bc súng
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng

1
Lời nói đầu
Internet đã làm một cuộc cách mạng hố đến rất nhiều khía cạnh trong cuộc sống
của chúng ta. Nó đã ảnh hưởng đến cách mà chúng ta kinh doanh cũng như cách mà
chúng ta giải trí. Nó làm thay đổi hẳn các hoạt động mang tính chất truyền thống của
con người. Bằng cách sử dụng Internet người ta có thể đọc một tờ báo ở một thành phố
rất xa, hoặc tìm kiếm một bộ phim hành động đang chiếu ở đâu đó, nói chuyện với một
người lạ ở bất kỳ nơi nào người ta muốn, hoặc so sánh giữa các cửa hàng với nhau về
một sản phẩm nào đó (ví dụ như một chiếc máy tính)… Chính sự đơn giản trong sử
dụng, đa dạng trong số các dịch vụ cung cấp và tương đối rẻ so với các loại hình thức
dịch vụ khác, Internet đã phát triển một cách mạnh mẽ và nhanh chóng tại các quốc gia
trên thế giới.
Bên cạnh đó, các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng cung cấp các loại hình dịch vụ
khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Các loại hình dịch vụ như: thoại,
âm thanh, hình ảnh đều có thể sử dụng giao thức Internet (IP) nhờ tính phổ thơng và
giá thành rẻ của nó. Mỗi loại dịch vụ đều có một u cầu về băng thơng, tốc độ truyền
dẫn, QoS…phục vụ nhu cầu của người sử dụng.
Nhu cầu lưu lượng tăng mạnh do sự bùng nổ của các loại hình dịch vụ Internet và
các dịch vụ băng rộng đã tác động mạnh mẽ tới việc cải tiến, xây dựng cấu trúc mạng

viễn thơng. Việc xây dựng mạng thế hệ sau (NGN) là một giải pháp hữu hiệu nhằm
thoả mãn nhu cầu của mạng lưới. Trong cấu trúc NGN, lớp truyền tải là khâu quan
trọng nhất có nhiệm vụ truyền dẫn thơng suốt lưu lượng trao đổi thơng tin của người
dùng với tất cả các loại hình dịch vụ trên mạng, trong đó mạng truyền dẫn được xem là
huyết mạch chính. Để thoả mãn việc thơng suốt lưu lượng với băng tần lớn, các hệ
thống truyền dẫn thơng tin quang được sử dụng nhờ các ưu điểm nổi bật của nó. Mặt
khác, cơng nghệ WDM được xem là cơng nghệ quan trọng và hiệu quả nhất cho đường
truyền dẫn. Cơng nghệ WDM đã và đang cung cấp cho mạng lưới khả năng truyền dẫn
cao trên băng tần cực lớn. Với cơng nghệ WDM, nhiều kênh quang, thậm chí tới hàng
ngàn kênh quang, truyền đồng thời trên một sợi, trong đó mỗi kênh quang tương ứng
một hệ thống truyền dẫn độc lập tốc độ nhiều Gbps. Hơn nữa, sự ra đời phiên bản mới
IPv6 và các cơng nghệ như: chuyển mạch quang, GbE…là cơ sở để xây dựng một
mạng thơng tin tồn quang. Với tốc độ truyền dẫn ánh sáng và dung lượng truyền dẫn
có thể đạt tới tốc độ nhiều Gbps hoặc Tbps trong các mạng tồn quang này, khối lượng
lớn các tín hiệu quang được truyền dẫn trong suốt từ đầu đến cuối.
Do đó, việc ứng dụng kỹ thuật IP over Optical là một xu hướng tất yếu của các
mạng viễn thơng hiện nay. Để tìm hiểu và nghiên cứu kỹ thuật này, đồ án tốt nghiệp
của em với đề tài “Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN
của Tổng cơng ty Bưu chính Viễn thơng Việt Nam” sẽ trình bày tổng quan các phương
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip i hc


Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

2
thc hng n cụng ngh IP trờn quang bng cỏch s dng li cỏc cụng ngh hin cú
nh: PDH, SDH, ATMv s dng cỏc cụng ngh mi nh: DTM, SDLQua ú
ỏnh giỏ v QoS ca cỏc phng thc v trỡnh by cụng ngh c ng dng trong
mng vin thụng hin nay.

Ni dung ca ti c chia thnh 5 chng nh sau:
- Chng 1: Gii thiu chung v s phỏt trin ca Internet, cụng ngh truyn
dn. ỏnh giỏ s b v u im v nhc im ca cỏc mụ hỡnh truyn dn IP trờn
quang. Yờu cu i vi vic truyn dn IP trờn quang.
- Chng 2: Trỡnh by v cụng ngh ghộp kờnh theo bc súng, cỏc thit b ca
h thng v yờu cu i vi cỏc thit b ny. V mt s chỳ ý khi s dng cụng ngh
DWDM.
- Chng 3: Tỡm hiu v giao thc IP vi hai phiờn bn l IPv4 v IPv6. Bao
gm: khuụn dng gúi tin, quỏ trỡnh phõn mnh v tỏi hp, nh tuyn, c tớnh vt
tri ca IPv6 so vi IPv4 v s chuyn i t IPv4 sang IPv6.
- Chng 4: Nghiờn cu cỏc phng thc truyn dn IP trờn quang. c bit lu
ý giai on cui cựng - truyn dn IP datagram trc tip trờn quang: nguyờn lý, kin
trỳc, cỏc yờu cu i vi h thng.
- Chng 5: Phõn tớch v ỏnh giỏ cỏc gii phỏp ó trỡnh by chng 4. Tỡm
hiu nguyờn tc t chc v phng thc ng dng trong NGN ca TCT.
Do hn ch v thi gian v nng lc nờn ni dung ca ỏn ny khụng trỏnh
khi nhng thiu sút v nhm ln. Em mong quý Thy, Cụ giỏo v cỏc bn quan tõm,
úng gúp ý kin thờm.
Em xin chõn thnh cm n Thy giỏo TS. Hong Vn Vừ ó tn tỡnh hng dn
em hon thnh ỏn tt nghip ny. Em cng xin gi li cm n n cỏc Thy, Cụ
giỏo trong khoa Vin thụng I - Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng; cỏc anh,
ch trong Trung Tõm ng dng cụng ngh mi - Vin Khoa Hc K Thut Bu in;
cỏc anh, ch trong Trung Tõm Vin Thụng Khu Vc I, VTN ó cung cp ti liu v cú
nhng li khuyờn b ớch giỳp em trong quỏ trỡnh lm ti ny!


H ụng, thỏng 11 nm 2005
Sinh viờn

Nguyn Th Yn

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng

3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
Trong những năm cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21, cơng nghệ truyền thơng, tin học
đã có những bước phát triển mạnh mẽ và đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến đời
sống kinh tế xã hội. Sự phát triển này làm thay đổi hẳn cách sống và cách làm việc của
con người và đã đưa lồi người sang một kỷ ngun mới - kỷ ngun của nền kinh tế
tri thức.
Khi cơng nghệ viễn thơng và tin học phát triển đến trình độ cao, chúng ln ln
tác động và hỗ trợ cho nhau cùng phát triển. Q trình này dẫn đến sự hội tụ của cơng
nghệ viễn thơng và tin học, tạo nên một mạng truyền thơng thống nhất đáp ứng mọi
nhu cầu dịch vụ đa dạng, phong phú của xã hội. Mạng viễn thơng thống nhất có xu thế
tồn cầu hố với mục tiêu phát triển:
- Cơng nghệ hiện đại.
- Chất lượng tiên tiến.
- Khai thác đơn giản, thuận tiện.
- Chuẩn hố quốc tế và đạt được hiệu quả kinh tế cao.
Chính vì thế, cần có một phương thức truyền dẫn mới ra đời có khả năng đáp
ứng được các u cầu này.
1.1. Xu hướng tích hợp IP trên quang
1.1.1. Sự phát triển của Internet
a) Về mặt lưu lượng
Thoại là hình thức thơng tin đã xuất hiện từ lâu và ngày nay lưu lượng thoại đang
đi vào trạng thái ổn định mà trong q trình phát triển khó có thể có được sự đột biến

nào. Trong khi đó, xã hội lồi người đang chuyển sang xã hội thơng tin, nhu cầu trao
đổi số liệu lớn nên lưu lượng số liệu ngày càng cao. Sự ra đời và phổ biến của mạng
Internet đã khiến cho nhu cầu trao đổi thơng tin tăng, dẫn đến bùng nổ lưu lượng
Internet. Theo số liệu thống kê trên thế giới trong 5 năm qua, lưu lượng Internet đã
tăng 86% mỗi năm, hơn 6 lần tốc độ phát triển của lưu lượng thoại. Hiện nay, khoảng
45% dân số EU kết nối Internet. Các nước Châu Á tuy tỷ lệ kết nối Internet hiện còn
thấp, nhưng trong một vài năm tới sẽ tăng rất nhanh, đặc biệt là các thị trường tiềm
năng như Trung Quốc và Ấn Độ.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng

4
Ngồi ra, ngày nay giao thức IP khơng chỉ còn sử dụng để truyền dẫn số liệu cho
mạng Internet mà nó còn được sử dụng để truyền dẫn các loại lưu lượng khác nhau
như thoại, video... là các dịch vụ với QoS cao. Vì vậy, phương thức truyền dẫn phải có
dung lượng lớn và chất lượng cao.
b) Về mặt cơng nghệ
Các tổ chức viễn thơng quốc tế đã khuyến nghị nhiều cơng nghệ truyền dẫn số
liệu khác nhau. Sử dụng giao thức X.25 để truyền dẫn có nhược điểm là thời gian trễ
lớn do có nhiều thủ tục quản lý, sửa lỗi, phát lại gói tin và cần thiết lập liên kết trước
khi truyền, các liên kết này được dùng riêng nên hiệu suất sử dụng khơng cao. X.25 có
thơng lượng tối đa là 64 Kbps nên khơng đáp ứng được truyền thơng đa phương tiện.
Để khắc phục, giao thức Frame Relay ra đời cho phép thơng lượng đạt tới 2
Mbps. Đồng thời nó còn giảm thời gian trễ vì khơng có chức năng sửa lỗi, gói tin hỏng
sẽ bị loại bỏ, việc kiểm tra gói tin được thực hiện tại từng node trên đường truyền và
khi gói tin bị hỏng sẽ bị loại bỏ ngay và các gói sau sẽ được phát tiếp. Đến đích, gói
nào thiếu mới u cầu phát lại.

IP băng hẹp sử dụng mã hố vi sai nên với cùng một tốc độ truyền dẫn thì lượng
thơng tin truyền đi nhiều hơn. Trong khi đó, IP băng rộng ra đời sẽ cung cấp phương
thức truyền dẫn có băng thơng rộng, truyền được tất cả các nhu cầu dịch vụ của xã hội
như truyền hình, hội nghị truyền hình, giao dịch điện tử, mua hàng tại nhà, truy cập
thơng tin...
Cơng nghệ truyền dẫn IP có nhiều điểm ưu việt so với chuyển mạch kênh truyền
thống, cụ thể: nó là hình thức truyền dẫn thơng tin theo các gói nên định tuyến các gói
tin là độc lập nhau, hiệu suất sử dụng tài ngun mạng cao, quản lý đơn giản, khai thác
dễ dàng... và nó sẽ là xu hướng phát triển tất yếu.
1.1.2. Sự phát triển của cơng nghệ truyền dẫn
Có nhiều hình thức để truyền dẫn tín hiệu từ đầu cuối đến đầu cuối. Các phương
thức truyền thống chính là sử dụng cáp. Đầu tiên là sử dụng cáp đồng. Đây là hình
thức truyền dẫn đơn giản nhất nhưng lại bộc lộ nhiều nhược điểm như: băng thơng
hẹp, tốc độ thấp, chịu ảnh hưởng của sóng điện từ...Hiện nay, cáp đồng chỉ còn được
sử dụng để truyền dẫn ở cự ly ngắn, dung lượng ít. Để cải thiện chất lượng truyền dẫn,
người ta sử dụng cáp đồng trục. Tuy cáp đồng trục đã hạn chế được sự ảnh hưởng của
sóng điện từ nhưng băng thơng và tốc độ truyền dẫn thì vẫn khơng đáp ứng được nhu
cầu phát triển. Các hệ thống truyền dẫn vơ tuyến như vi ba số, vệ tinh cũng đã ra đời
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip i hc Chng 1


Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

5
nhng cht lng ca cỏc phng phỏp truyn dn ny li ph thuc rt nhiu vo
iu kin ca mụi trng nh: nhit , ma, m... Vỡ th, cht lng ng truyn
khụng n nh.
Khi truyn dn cỏp si quang ra i ó em n mt phng phỏp truyn dn
mi cú bng thụng rng, tc cao v cht lng truyn dn tt vỡ ớt chu nh hng

ca súng in t cng nh cỏc iu kin ca mụi trng xung quanh. Ngoi ra, cỏc h
thng ghộp kờnh theo bc súng WDM cng ang c ng dng trờn mng, cú kh
nng ỏp ng c tt c cỏc yờu cu ca ngi s dng cng nh ca cỏc nh cung
cp. DWDM cũn cho phộp ghộp nhiu bc súng hn trờn mt si quang, nh vy giỏ
thnh s gim trong khi dung lng ca h thng l rt ln, ỏp ng c s bựng n
thụng tin ngy nay. DWDM l la chn tt yu cho cỏc mng truyn dn.
1.1.3. N lc ca cỏc nh cung cp v cỏc t chc
Bờn cnh nhu cu lp t cỏc modul nh tuyn IP, ó cú mt s tham lun trong
lnh vc kinh t v k thut cp n nhng n lc nhm kt hp IP vi cụng ngh
quang. Vớ d, i vi cỏc nh cung cp dch v Internet (ISP) cn cú rng bng
thụng cho phộp ghộp kờnh tng dung lng, vỡ th cú th s dng bin phỏp nh ghộp
kờnh theo bc súng mt cao DWDM ỏp ng c cỏc yờu cu truyn ti lu
lng ln mng. DWDM cho phộp ghộp STM-16 (2,5 Gbps) hay STM-64 (10 Gbps)
kờnh thoi trờn cỏc bc súng truyn dn song song trờn mt si cỏp quang.
ISP cũn dựng cụng ngh quang cú chi phớ thp truyn ton b cỏc gúi IP kớch
thc ln di dng quang trong sut qua cỏc im trung chuyn m khụng phi
chuyn i li (khụng cn chuyn tớn hiu quang thnh tớn hiu in, x lý ti tng IP
v chuyn i ngc li thnh tớn hiu quang cho bc tip theo trờn tuyn). Cỏc nh
cung cp luụn mong mun thỳc y vic hon thin c cu k thut lu lng IP
nhanh chúng xõy dng cỏc chc nng cho tng quang nhm ỏp ng c yờu cu
tng s a ch d phũng. Cụng ngh truyn ti quang cũn cú k thut bo v v khụi
phc d liu mt cỏch nhanh chúng. õy l vn m cỏc ISP rt quan tõm khi h
mun truyn c nhiu d liu cú tớnh khn cp cao.
Mt khỏc, mt s nh cung cp cho rng cỏc chc nng ca tng truyn dn ng
b ATM hay tng SDH - cỏc thnh phn chớnh trong c s h tng ca nhiu mng - s
khụng cn thit khi cú cỏc chc nng tng t hay tt hn c thc hin nh s liờn
kt ca tng IP v tng quang. Vic loi b mt tng tng ng vi vic loi b phn
cng v chi phớ vn hnh ca nú; do ú, c s h tng ca mng s cú giỏ thnh thp
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
ỏn tt nghip i hc Chng 1

Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

6
v ớt phc tp hn. Tt nhiờn nú khụng ỳng cho mi trng hp, c th l i vi cỏc
nh cung cp cũn s dng cỏc dch v ATM hay TDM.
Cỏc hot ng giỳp cho vic thng nht cụng ngh IP v cụng ngh quang thc
hin tt hn vn cha c núi n nhiu t trc n nay. Loi router cú card ng
dõy cung cp OC-192/STM-64 ó c sn xut v s dng trong mt s mng. Mt
h thit b mng mi ó ra i gi l cỏc b nh tuyn theo bc súng. Nhng thit b
ny dựng giao thc nh tuyn ng gi IP to v chuyn mch mt s lng ln
cỏc kt ni quang.
T chc IETF ang gii quyt mt s cụng vic tỡm ra nhng cỏch tt hn
nhm thc hin truyn dn IP trờn mng quang. ỏng chỳ ý hn, nhúm lm vic v
chuyn mch nhón a giao thc MPLS (MultiProtocol Label Switching) ó xut
vic m rng cú th thc hin c ti cỏc kt ni chộo quang OXC (Optical Cross
Connect) v c gi l chuyn mch bc súng a giao thc MPS (MultiProtocol
Lambda Switching).
Ngoi ra, cũn cú cỏc t chc khỏc v cỏc Liờn on cụng nghip ang s dng
cỏc giao thc chun cho phộp cỏc thc th client (vớ d nh Router IP) bỏo hiu v
thit lp kt ni qua mng truyn ti quang (OTN). Cỏc nhúm ny bao gm: Din n
kt ni mng quang (OIF), Kt ni song hng dch v min quang (ODSI) v Liờn
hip vin thụng quc t (ITU).
H tng c s ca mng truyn thụng trong tng lai, c bit l trong xó hi
thụng tin, thỡ IP trờn DWDM l tt yu. Trờn c s IP trờn DWDM s ỏp ng c
cỏc nhu cu dch v phong phỳ, a dng cng nh m bo c cht lng dch v.
Vỡ th, IP trờn DWDM ang nhn c s quan tõm ca cỏc nh nghiờn cu, cỏc nh
sn xut cng nh cỏc t chc vin thụng trờn th gii.
1.2. Quỏ trỡnh phỏt trin

1.2.1. Cỏc giai on phỏt trin
Do s phỏt trin v cụng ngh cũn nhiu hn ch m k thut IP over Optical
khụng th thc hin ngay lp tc cỏc gúi IP trc tip trờn quang. t c k thut
ny cn phi tri qua mt quỏ trỡnh phỏt trin. Quỏ trỡnh ny c chia ra lm 3 giai
on phỏt trin v c minh ho trong hỡnh 1.1.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

7

Hình 1.1: Tiến trình phát triển của tầng mạng.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip i hc Chng 1


Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

8
1. Giai on I: IP over ATM
õy l giai on u tiờn trong cụng ngh truyn ti IP trờn quang. Trong giai
on ny, cỏc IP datagram trc khi a vo mng truyn ti quang (OTN) thỡ phi
thc hin chia ct thnh cỏc t bo ATM cú th i t ngun ti ớch. Ti chuyn
mch ATM cui cựng, cỏc IP datagram mi c khụi phc li t cỏc t bo.
õy l giai on u tiờn nờn cú y cỏc tng IP, ATM v SDH, do ú chi phớ
cho lp t, vn hnh v bo dng l tn kộm nht. Tuy nhiờn, khi m cụng ngh ca
cỏc router cũn nhiu hn ch v mt tc , dung lng thỡ vic x lý truyn dn IP
trờn quang thụng qua ATM v SDH vn cú li v mt kinh t.

2. Giai on II: IP over SDH
IP over SDH l giai on tip theo trong tin trỡnh phỏt trin hng ti mng
Internet quang mụ hỡnh ny ó c s dng trong nhiu mng thc t hin nay.
Trong hỡnh v ny, tng ATM ó b loi b v cỏc IP datagram c chuyn trc tip
xung tng SDH. Nh vy, ó loi b c cỏc chc nng, s hot ng v chi phớ bo
dng cho riờng mng ATM. iu ny cú th thc hin c bi cụng ngh router ó
cú nhng u im vt tri so vi chuyn mch ATM v mt tớnh nng, dung lng
v cũn vỡ router IP l phng tin cú chc nng nh hng cho n v truyn dn u
vit: IP datagram.
Ngoi ra, vic cú thờm k thut MPLS b sung vo tng IP s xut hin hai kh
nng mi. u tiờn, nú cho phộp thc hin k thut lu lng nh vo kh nng thit
lp kờnh o VC - ging nh cỏc ng c th trong mng ch gm cỏc router IP. Th
hai, MPLS tỏch riờng mt iu khin ra khi mt nh hng nờn cho phộp giao thc
iu khin IP qun lý trng thỏi thit b m khụng yờu cu xỏc nh rừ biờn gii ca
cỏc IP datagram (nh trong chuyn mch ATM ũi hi phi xỏc nh rừ biờn gii ca
tng t bo). Nh vy, cú th d dng x lý i vi cỏc IP datagram cú di thay i.
3. Giai on III: IP over Optical
Trong giai on ny, tng SDH cng b loi b v IP datagram c chuyn trc
tip xung tng quang. Vic loi b tng ATM v tng SDH ng ngha vi vic cú ớt
phn t mng phi qun lý hn. S kt hp IP phiờn bn mi vi kh nng khụi phc
ca tng quang, cỏc thit b OAM&P v chc nng nh tuyn phõn b ó to ra kh
nng phc hi, phỏt hin li v giỏm sỏt nhanh. Mt im mi l vi cu trỳc khung
gn nh cú th thay th cho cỏc chc nng m cỏc khung SDH thc hin trong cỏc kt
ni Och. S tn ti ca hng lot giao thc k thut lu lng MPLS (MPLS TE) ó
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

9
mở rộng khả năng hoạt động cho mạng quang và tầng IP, đặc biệt là các router IP ngày
nay có thể giao diện trực tiếp với mạng quang.
Thông qua 3 giai đoạn phát triển trên ta thấy rằng càng các giai đoạn về sau thì
các tầng ATM, SDH càng giảm do ít sử dụng vì một số hạn chế vốn có của nó trong
khi yêu cầu về chất lượng dịch vụ càng ngày càng tăng, còn DWDM càng tăng lên do
có những ưu điểm ưu việt cho việc tích hợp các gói tin IP trên quang. Trong quá trình
đó xuất hiện một số công nghệ mới hỗ trợ cho việc phát triển truyền dẫn cho quá trình
tích hợp IP trên quang như GMPLS, DTM, GbE...Trong phần tiếp theo sẽ nghiên cứu
mô hình phân lớp của chúng.
1.2.2. Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển
Hình 1.2 minh hoạ mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển.
Optical
Fiber
Optical
Fiber
Optical
Fiber
Optical
Transport
network
a) b) c)
OTS
IP
ATM
SDH
Och
OMS
IP
(MPLS)

SDH
Och
OMS
OTS
IP
(MPLS)
Och
OMS
OTS

Hình 1.2: Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển.
a) IP over ATM/SDH/Optical.
b) IP over SDH/Optical.
c) IP over Optical.
Tầng OTN
Tầng OTN là lớp mạng truyền tải quang, nó bao gồm các lớp sau:
• Lớp kênh quang (Och): định nghĩa một kết nối quang (đường tia sáng) giữa
hai thực thể client quang. Lớp kênh quang là sự truyền dẫn trong suốt các tin tức dịch
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
ỏn tt nghip i hc Chng 1


Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

10
v t u cui n u cui (Kờnh quang Och tng ng vi mt bc súng trong
DWDM). Nú thc hin cỏc chc nng sau: nh tuyn tin tc ca thuờ bao khỏch hng,
phõn phi bc súng, sp xp kờnh tớn hiu quang mng kt ni linh hot, x lý cỏc
thụng tin ph ca kờnh tớn hiu quang, o kim lp kờnh tớn hiu quang v thc hin
chc nng qun lý. Khi phỏt sinh s c, thụng qua vic nh tuyn li hoc ct chuyn

dch v cụng tỏc sang tuyn bo v cho trc thc hin u chuyn bo v v khụi
phc mng.
Lp on ghộp kờnh quang (OMS): nh ngha vic kt ni v x lý trong ni
b ghộp kờnh hay mt nhúm cỏc kt ni quang mc kờnh quang Och (OMS cũn
c gi l mt nhúm bc súng truyn trờn cỏp si quang gia hai b ghộp kờnh
DWDM). Nú m bo truyn dn tớn hiu quang ghộp kờnh nhiu bc súng gia hai
thit b truyn dn ghộp kờnh bc súng lõn cn, cung cp chc nng mng cho tớn
hiu nhiu bc súng. OMS cú cỏc tớnh nng nh: cu hỡnh li on ghộp kờnh quang
m bo mng nh tuyn nhiu bc súng linh hot, m bo x lý hon chnh tin
tc phi hp ca on ghộp kờnh quang nhiu bc súng v thụng tin ph ca on
ghộp kờnh quang, cung cp chc nng o kim v qun lý ca on ghộp kờnh quang
vn hnh v bo dng mng.
Lp on truyn dn quang (OTS): nh ngha cỏch truyn tớn hiu quang
trờn cỏc phng tin quang ng thi thc hin tớnh nng o kim v iu khin i
vi b khuch i quang v b lp. Lp ny thc hin cỏc vn sau: cõn bng cụng
sut, iu khin tng ớch ca EDFA, tớch lu v bự tỏn sc.
Lp si quang: l tng vt lý di cựng, gm cỏc si quang khỏc nhau nh:
G.652, G.653, G.655... Cỏc si ny s c trỡnh by trong chng sau.
Tng SDH
Tng SDH cú tc thp, cỏc mch ng dõy TDM (vớ d lung 2 Mbps, 34
Mbps) ni vi cỏc thit b client (nh chuyn mch ATM), sp xp chỳng vo khuụn
dng ca cỏc khung ng b truyn ti qua mng truyn ti tc cao (cú th l
STM-1). in hỡnh cho chc nng ny l hot ng ca b ghộp kờnh xen/r ADM
SDH. Núi chung ADM c thit k s dng trong cu hỡnh mng ring quang, v
mng SDH c to bi hai hay nhiu mng ring kt ni vo nhau thụng qua vic s
dng cỏc thit b kt ni chộo s DXC. Vic thit lp mt mch TDM kt ni end-to-
end cú th mt nhiu thi gian bi vỡ nh cung cp phi x lý ti tng ring v tng
DXC dc trờn ng truyn.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1

Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng

11
Kế thừa mạch ghép kênh TDM trong mạng thoại, mạng SDH cung cấp tất cả các
chức năng vận hành, quản lý, bảo dưỡng và giám sát (OAM&P). Các chức năng này
được dùng để thiết lập và quản lý các mạch kết nối qua mạng. Để bảo vệ thơng tin khi
sợi quang bị đứt hay bị các tổn hao quan trọng khác, mạng SDH có chức năng chuyển
mạch bảo vệ tự động (APS). APS cho phép thiết lập và chuyển mạch sang các đường
bảo vệ vật lý dự phòng trong trường hợp lỗi xảy ra trên đường hoạt động. Dịch vụ
được khơi phục nhanh chóng (trong khoảng thời gian xấp xỉ 50 ms), nhưng khi đó ta
phải có băng thơng rộng hơn và phải có chi phí thêm cho các thiết bị được lắp đặt trên
đường truyền dự phòng.
Tầng ATM
Tầng ATM (nếu có) nằm ngay trên tầng SDH, hỗ trợ một vài chức năng mạnh
cho mạng. Đây là kỹ thuật kết nối có định hướng u cầu thiết lập một kênh ảo VC
giữa nguồn và đích trước khi thơng tin được trao đổi. VC có thể được thiết lập thơng
qua tiến trình xử lý động một cách tự động hoặc bằng lệnh. Tiến trình này có sử dụng
báo hiệu của ATM và các giao thức định tuyến. ATM có lớp đa dịch vụ cho phép nhà
cung cấp thực hiện ghép kênh và truyền tải lưu lượng dữ liệu, thoại và video với tính
năng có thể dự đốn trước lưu lượng để thực hiện ghép kênh thống kê ATDM. Ngồi
việc định nghĩa kênh ảo VC trên một đường truyền xác định giữa hai điểm trên mạng,
nhà cung cấp còn có thể sử dụng ATM để thực hiện kỹ thuật lưu lượng TE.
Tại tầng ATM có thể thực hiện chức năng chuyển mạch gói theo từng tế bào
ATM. Việc này được thực hiện tại các tổng đài ATM. Tại đây, chỉ thị kênh ảo VCI và
chỉ thị đường ảo VPI được biên dịch để các tế bào ATM đến được đầu ra tương ứng.
Đây là xử lý chuyển mạch gói tại miền điện.
Tuy nhiên, giống như bất kỳ một cơng nghệ nào khác ATM cũng có những hạn
chế của nó. Hiệu quả băng thơng bị giảm vì ATM cắt các gói thành các tế bào 53 byte

để truyền tải, trong đó có 5 byte tiêu đề mang thơng tin điều khiển cho mỗi tế bào
ATM. Một hạn chế khác là khả năng mở rộng scalability: giao thức định tuyến IP
khơng thể thực hiện được khi lượng liên kết lớn, do đó khơng thể mở rộng phạm vi
mạng. Một VC được coi là một liên kết, và để kết nối N router IP trong kiến trúc mạng
mesh với đầy đủ các kết nối thì cần (N
2
- N) VC được thiết lập và quản lý. Cuối cùng
là ATM u cầu phải có sơ đồ địa chỉ, giao thức định tuyến và hệ thống quản lý mạng
của nó, vì thế làm tăng độ phức tạp của mạng và tăng chi phí vận hành.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
ỏn tt nghip i hc Chng 1


Nguyn Th Yn D2001VT Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng

12
Tng IP
Tng IP cú chc nng cung cp dch v cho cỏc tng di. Tng ny s dng
giao thc chớnh l giao thc IP. Ti õy thc hin vic úng gúi d liu, thoi v video
thnh cỏc IP datagram, sau ú nh hng nú truyn qua mng theo tng bc mt.
Tng IP cung cp cỏc liờn kt any-to-any, chc nng liờn kt mng phi kt ni. Nú
cng cú kh nng t sa li, ngha l cỏc gúi IP cú th c nh tuyn ng khi
mng, node hay liờn kt xy ra li.
1.3. Cỏc yờu cu i vi truyn dn IP trờn quang
Giao thc IP thc hin truyn dn da trờn c s n v truyn dn l cỏc IP
datagram. V cỏc datagram ny nh tuyn hon ton c lp vi nhau cho dự cú xut
phỏt t cựng mt ngun v n cựng mt ớch. m bo s dng cỏc ti nguyờn ca
mng vi hiu sut cao thỡ cỏc gúi tin cú th i theo bt k hng no m ti nguyờn
ri. Vỡ th ũi hi nng lc nh tuyn ca cỏc node mng phi cao.
Mt khỏc, nhc im ln nht ca IP chớnh l tr ln do phi chia s ti nguyờn

v cỏc gúi tin phi x lý tiờu v cú th phi phõn tỏch datagram (nu cn) ti mi
node trung gian trờn ng truyn dn.
khc phc cú th ng dng rng rói phiờn bn mi ca IP l IPv6 cú th nh
tuyn v phõn on datagram ngay ti ngun. Ngoi ra, cú th s dng cỏc giao thc
giỳp nh tuyn nhanh hn nh s dng giao thc MPS.
cú th a k thut ny vo thc t, mt yờu cu khỏ quan trng khỏc l tớnh
hin hu ca cụng ngh cng nh giỏ thnh thit b ca nh cung cp hay cỏc thit b
ca khỏch hng.
Nh vy, trong chng ny em ó trỡnh by xu hng tt yu l tớch hp IP trờn
quang. Trong ú, vi s phỏt trin mnh m ca Internet thỡ giao thc IP v cụng
ngh ghộp kờnh theo bc súng WDM v DWDM l nhng cụng ngh lừi v úng mt
vai trũ quyt nh trong quỏ trỡnh tớch hp IP trờn quang. Trong phn tip theo, em s
nghiờn cu v giao thc v cụng ngh ny. Tuy nhiờn, cỏc cụng ngh khỏc nh:
MPLS, GMPLS, DTM, GbEó lm tng tớnh a dng cho quỏ trỡnh ny v to iu
kin thun li cho quỏ trỡnh tớch hp IP trờn quang s c gii thiu trong cỏc kin
trỳc c th tng ng.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

13
CHƯƠNG 2
CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG
Do hệ thống 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 hưởng của sóng
điện từ…nên thông tin quang đang giữ vai trò chính trong việc truyền tín hiệu ở các
tuyến đường trục và các tuyến xuyên lục địa, vượt đại dương…Công nghệ hiện nay đã

tạo đà cho thông tin quang phát triển theo xu hướng hiện đại và kinh tế nhất trong
mạng viễn thông. Vì vậy, các hệ thống truyền dẫn thông tin quang sẽ dần thay thế các
hệ thống thông tin theo phương pháp truyền thống.
Ngày nay, với sự xuất hiện của các hệ thống truyền dẫn thông tin quang ghép
kênh theo bước sóng (WDM) thì dung lượng, tốc độ, băng thông…của hệ thống ngày
càng nâng cao. DWDM (ghép kênh theo bước sóng mật độ cao) là bước phát triển tiếp
theo của WDM. Nguyên lý của nó tương tự như WDM chỉ khác là khoảng cách giữa
các kênh bước sóng gần hơn, tức là số kênh ghép được nhiều hơn. Thông thường
khoảng cách kênh ghép là 0.4 nm (50GHz). Hiện nay người ta dùng WDM với nghĩa
rộng bao hàm cả DWDM.
Trong chương này sẽ trình bày về công nghệ ghép kênh theo bước sóng.
2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM
Hiện nay, kỹ thuật thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, trong
thời gian gần đây cùng với sự phát triển của Internet do máy tính cá nhân phổ cập, sự
xuất hiện của dịch vụ đa phương tiện và cuộc cách mạng thông tin di động, thông tin
cá nhân…dẫn đến sự bùng nổ thông tin. Với các hệ thống cáp quang đã được lắp đặt từ
trước thì nguồn tài nguyên dường như đã cạn kiệt. Yêu cầu đặt ra là phải có các giải
pháp để khắc phục hiện tượng này. Nếu phải lắp thêm các đường cáp quang mới thì
chi phí sẽ rất cao. Mặt khác, sự ra đời của các loại nguồn quang laser bán dẫn có phổ
hẹp cho phép phổ của tia sáng là rất nhỏ so với băng thông của sợi quang. Về mặt lý
thuyết, có thể làm tăng dung lượng truyền dẫn của hệ thống bằng cách truyền đồng
thời nhiều tín hiệu quang trên cùng một sợi nếu các nguồn phát có phổ cách nhau hợp
lý và ở đầu thu có thể thu được tín hiệu quang riêng biệt khi sử dụng các bộ tách bước
sóng. Và đây chính là cơ sở của kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2


Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

14
Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM là các tín hiệu quang có bước sóng khác
nhau ở đầu phát được ghép kênh và truyền trên cùng một sợi quang. Ở đầu thu, tín
hiệu gồm nhiều bước sóng đến từ sợi quang đó được tách kênh để thực hiện xử lý theo
yêu cầu của từng bước sóng.
Như vậy, WDM có nghĩa là độ rộng băng quang của một liên kết được tách
thành các vùng phổ cố định, không chồng lấn. Mỗi vùng tương ứng với một kênh có
bước sóng λ
i
. Các kênh khác nhau thì độc lập với nhau và truyền với các tốc độ xác
định. Điều này cho phép WDM được xem như là hệ thống truyền dẫn mà tín hiệu được
truyền trong suốt đối với dạng mã và tốc độ bit.
1
λ
N
λ
1
λ
N
λ
''
2
'
1
,...,,
N
λλλ
N
λλλ
,...,,

21
'
1
λ
'
N
λ
N
λλλ
,...,,
21
1
λ
N
λ
1
λ
N
λ
1
λ
N
λ
1
λ
N
λ
N
λλλ
,...,,

21
'
1
λ
'
N
λ

Hình 2.1: a, Hệ thống WDM một hướng.
b, Hệ thống WDM hai hướng.
Hình 2.1 mô tả hai loại hệ thống WDM: hệ thống ghép kênh bước sóng hai
hướng trên hai sợi khác nhau (hệ thống WDM một hướng) và hệ thống ghép kênh
bước sóng hai hướng khác nhau trên một sợi (hệ thống WDM hai hướng).
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN