DSpace at VNU: Nghiên cứu công nghệ thông tin IP trên mạng (IP WDM) và ứng dụng cho mạng viễn thông đường trục của Việt Nam

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Đỗ Văn Tráng

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG
(IP/WDM) và ỨNG DỤNG CHO MẠNG
VIỄN THÔNG ĐƢỜNG TRỤC CỦA VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2007
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI


ii

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Đỗ Văn Tráng

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG
(IP/WDM) và ỨNG DỤNG CHO MẠNG VIỄN THÔNG ĐƢỜNG
TRỤC CỦA VIỆT NAM

Ngành
: Công nghệ điện tử - viễn thông
Chuyên ngành : Kỹ thuật vô tuyến điện tử và thông tin liên lạc
Mã số

: 2.07.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. HOÀNG VĂN VÕ

Hà Nội - 2007
LỜI CẢM ƠN


iii

Em muốn cảm ơn sâu sắc tới TS. Hoàng Văn Võ – thầy giáo hướng dẫn.
Thầy đã tận tình hướng dẫn, gợi ý cho em hoàn thành luận văn thạc sĩ này.
Cảm ơn những lời nhận xét quý giá của thầy.
Em xin cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Trường Đại học
Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ, góp ý cho em trong quá
trình thực hiện luận văn.
Em xin cảm tới toàn thể đồng nghiệp tại công ty Công nghệ liên kết
truyền thông – Comlink, đơn vị mà em đang công tác và học tập, đã có nhiều
giúp đỡ cho em trong quá trình công tác và học tập. Cảm ơn các anh chị
trong Phòng thông tin quang - Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, các anh
chị trong Trung Tâm Viễn Thông Khu Vực I và các thành viên của lớp
K44ĐA, K11Đ2 – Trường đại học Công nghệ đã tạo điều kiện giúp đỡ và có
những lời khuyên bổ ích giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, những người đã có nhiều
động viên, khuyến khích em trong cuộc sống cũng như trong học tập.
Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn tới tất cả những người đã hỗ trợ và
giúp đỡ em trong quá trình hòan thành quyển luận văn thạc sĩ này.
Hà Nội, tháng 8 năm 2007

ĐỖ VĂN TRÁNG


iv

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................... iv
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ........................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH VẼ và BIỂU BẢNG ................................................... viii
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 9
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
TRUYỀN TẢI IP TRÊN QUANG .......................................3
1.1 Cơ sở khoa học, tính thực tiễn của giải pháp IP trên quang .. 12
1.1.1 Cơ sở khoa học ......................................................................... 12
1.1.1.1 Xu thế phát triển dịch vụ truyền thông trên thế giới ............ 12
1.1.1.2 Xu thế phát triển công nghệ trên thế giới ............................ 13
1.1.1.3 Xu thế chế tạo, áp dụng công nghệ của các nhà chế tạo và các
tổ chức
viễn thông Quốc tế ................................................................. 13
1.1.1.4 Xu thế phát triển của mạng viễn thông Việt nam
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.1.2 Tính thực tiễn của ứng dụng IP trên quang
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
1.2 Giao thức Internet (IP - Internet protocol)
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
1.2.1 Phiên bản IPv4

............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
1.2.1.1 Cách tổ chức địa chỉ IPv4
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.2.1.2 Nhược điểm của IPv4.
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.2.1.3 Cảnh báo về khả năng IPv4 sẽ cạn kiệt tài nguyên
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.


v

1.2.2. Phiên bản IPv6
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
1.2.2.1 Phân loại địa chỉ IPv6
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.2.2.2 Các đặc tính vượt trội của IPv6 so với IPv4
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.2.2.3 Các phương pháp chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.2.2.4 IPv6 ứng dụng cho IP/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.

1.2.2.5 Hoạt động chuyển giao IPv6 trên thế giới
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3 Công nghệ ghép kênh đa bƣớc sóng (WDM)
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
1.3.1 Nguyên lý cơ bản của ghép kênh WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
1.3.2 Các đặc điểm của công nghệ WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
1.3.3 Các thành phần cấu thành hệ thống WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
1.3.3.1 Bộ phát quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3.3.2 Bộ thu quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3.3.3 Bộ tách ghép bước sóng quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.


vi

1.3.3.4 Bộ lọc quang
................................................................................................ Err

or! Bookmark not defined.
1.3.3.5 Bộ đấu nối chéo quang OXC
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3.3.6 Bộ xen/rẽ quang OADM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3.3.7 Bộ chuyển mạch quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3.3.8 Bộ khuếch đại quang sợi
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.3.3.9 Các chủng loại sợi quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
1.4 Các giai đoạn phát triển tiến tới mạng IP trên quang
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
1.4.1 Giai đoạn I : IP trên ATM/SDH/DWDM
............................................................................................................. Err
or! Bookmark not defined.
1.4.2 Giai đoạn II : IP trên NG-SDH/DWDM
....................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.
1.4.3 Giai đoạn III : IP trên DWDM
....................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2 : CÁC GIẢI PHÁP TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG ........... 28
2.1 Giới thiệu các giải pháp tích hợp IP trên quang

....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
2.2 Các giải pháp tích hợp IP trên quang
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.


vii

2.2.1 Thích ứng IP trên lớp mạng quang (WDM)
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.2.2 Các giải pháp tích hợp IP trên quang
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.2.2.1 Giải pháp IP/ATM/SDH/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.2 Giải pháp IP/ATM/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.3 Giải pháp IP/SDH/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.4 Giải pháp IP/SDL/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.5 Giải pháp IP/GbE/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.

2.2.2.6 Giải pháp IP/NG-SDH/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.7 Giải pháp IP/MPLS/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.8 Giải pháp IP/WDM [7,11]
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.2.2.9 Giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.3 So sánh các giải pháp truyền tải IP trên quang nhằm xác định
các giải pháp áp dụng vào mạng viễn thông đƣờng trục
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
2.3.1 Tiêu chí đánh giá các giải pháp
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.


viii

2.3.2 So sánh và đánh giá giữa các giải pháp
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.3.2.1 Đánh giá giải pháp IP/ATM/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.3.2.2 Đánh giá Giải pháp IP/ SDL/SDH/WDM

................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.3.2.3 Đánh giá giải pháp IP/ SDH/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.3.2.4 Đánh giá giải pháp IP/GbE/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.3.2.5 Đánh giá giải pháp IP/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.3.2.6 Đánh giá giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4 Giải pháp truyền tải IP/WDM trong mạng toàn quang
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
2.4.1 Nguyên lý hệ thống
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.4.2 Các mô hình giải pháp mạng IP/WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.4.2.1 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM ngang hàng
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.2.2 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM xếp chồng
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.2.3 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM lai

................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.


ix

2.4.2.4 So sánh các mô hình giải pháp mạng IP/WDM
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.3 Các phƣơng pháp định tuyến trong mạng IP/WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.4.3.1 Phương pháp định tuyến tích hợp
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.3.2 Phương pháp định tuyến địa chỉ vùng.
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.3.3 Phương pháp định tuyến chồng lấn
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.4 Các mô hình dịch vụ trong mạng IP/WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.4.4.1 Mô hình dịch vụ miền
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.4.2 Mô hình dịch vụ hợp nhất
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.

2.4.5 Kỹ thuật lƣu lƣợng trong mạng IP/WDM
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
2.4.5.1 Mô hình kỹ thuật lưu lượng xếp chồng.
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
2.4.5.2 Mô hình kỹ thuật lưu lượng tích hợp.
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 3 : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IP TRÊN QUANG VÀO
MẠNG
VIỄN THÔNG ĐƢỜNG TRỤC VIỆT NAM ..................... 65


x

3.1 Phân tích hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
3.1.1 Hạ tầng mạng viễn thông đƣờng trục hiện tại
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.1.2 Hạ tầng mạng liên quan tới việc ứng dụng
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.1.2.1 Mạng truyền dẫn quang liên tỉnh
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.2.2 Mạng truyền dẫn quang nội hạt

................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.2.3 Các cổng quang kết nối quốc tế
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.2.4 Hạ tầng mạng NGN của VNPT
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.2.5 Hạ tầng mạng chuyển mạch hiện tại
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.2.6 Hạ tầng và sự phát triển mạng Internet Việt Nam
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.3 Hiện trạng mạng cáp quang của Việt nam
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
3.1.4 Một số thiết bị trong mạng truyền tải IP
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.1.4.1 Thiết bị định tuyến
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.1.4.2 Thiết bị chuyển mạch
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.


xi

3.1.4.3 Thiết bị truyền dẫn
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.2 Giải pháp ứng dụng tích hợp IP trên quang vào mạng viễn
thông đƣờng trục của Việt Nam
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
3.2.1 Giải pháp mạng đƣờng trục tới năm 2010
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.2.1.1 Về mục tiêu phát triển mạng trục
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.2.1.2 Lựa chọn và phân tích giải pháp áp dụng IP trên quang.
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.2.2 Giải pháp mạng đƣờng trục mục tiêu sau năm 2010
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.2.2.1 Về tiêu phát triển mạng trục
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.2.2.2 Phân tích và lựa chọn giải pháp áp dụng
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.3. Lộ trình ứng dụng công nghệ IP trên quang cho mạng viễn
thông đƣờng trục của Việt Nam
....................................................................................................... Erro
r! Bookmark not defined.
3.3.1. Các bƣớc chuyển đổi trong mạng trục

............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.3.1.1 Chuyển đổi mặt số liệu
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.3.1.2 Chuyển đổi mặt quản lý và điều khiển
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.


xii

3.3.1.3 Chuyển đổimặt chuyển mạch quang
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.3.2 Chuyển đổi trong lớp mạng IP
............................................................................................................. Erro
r! Bookmark not defined.
3.3.2.1 Giai đoạn tới năm 2010
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.3.2.2 Giai đoạn 2010-2015
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
3.3.2.3 Giai đoạn sau 2015
................................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN
...................................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 14
PHỤ LỤC
...................................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.
Phụ lục 1 : Kết quả dự báo lưu lượng giữa các điểm nút chính của mạng
viễn thông đường trục Việt Nam
............................................................................................ Err
or! Bookmark not defined.
Phụ lục 2 : Dự báo lưu lượng mạng vòng ring của mạng trục
....................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.
mặt phẳng 2 tại các điểm nút chính tới các tỉnh/thành.
....................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.
Phụ lục 3 : Dự báo lưu lượng Internet của Việt Nam
....................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.
Phụ lục 4 : Sơ đồ hệ thống mạng quang của Việt Nam
....................................................................................................... Err
or! Bookmark not defined.


xiii

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT


viii

DANH MỤC HÌNH VẼ và BIỂU BẢNG

MỞ ĐẦU
Trong nhiều thập niên gần đây (1970 – 2007), nhờ có sự phát triển của
công nghệ tin học - viễn thông mà nền kinh tế (văn minh nhân loại) phát
triển mạnh mẽ như hiện nay và giúp loài người khám phá - trinh phục tự
nhiên. Kéo theo đó, nhu cầu trao đổi thông tin, giải trí của con người ngày
càng gia tăng. Đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phải không
ngừng nghiên cứu phát triển để đổi mới cả về chất lượng, số lượng các dịch
vụ mới: truyền hình trực tuyến, trò chơi trực tuyến, truyền số liệu, VoiceIP,
Internet ... Càng ngày, số lượng người sử dụng internet và nhiều dịch vụ
viễn thông mới một tăng dẫn đến sự bùng nổ lưu lượng thông tin ngày
càng tăng. Chính vì vậy, việc đầu tư nghiên cứu để tìm ra các giải pháp
nhằm tăng lưu lượng đường truyền, và nâng cao hiệu suất mạng luôn được
sự quan tâm của các nhà cung cấp dịch vụ nhằm đáp ứng được yêu cầu
của khách hàng.
Thực tế đã cho thấy, việc sử dụng mạng lõi dùng cáp sợi quang là giải
pháp hiệu quả nhất. Bởi vì, cáp sợi quang với công nghệ WDM có băng
thông rất lớn (tới hàng Tera Bit) và chi phí đầu tư không cao. Do đó, cho
tới nay mạng cáp quang đã được triển khai rộng khắp trên toàn thế giới và
mạng này đảm nhận việc truyền phần lớn lưu lượng thông tin trao đổi toàn
cầu. Lưu lượng thông tin trong đó phần lớn đều xuất phát từ mạng
internet, sử dụng các gói tin IP. Hiện nay, để truyền các gói IP được thông
qua sợi cáp quang cần rất nhiều bước trung gian như sau :
IP/ATM/SDH/WDM (sợi quang), qua nhiều bước trung gian tất yếu sẽ kéo
theo việc tăng lượng thông tin dư thừa (giảm hiệu suất mạng), tăng chi phí
đầu tư mạng, phức tạp quản lý-điều hành... Với cách tiếp cận đó, các nhà
cung cấp dịch vụ, các nhà khoa học, các tổ chức viễn thông quốc tế đã đề
xuất nhiều giải pháp truyền tải gói tin IP trên quang, nhằm thống nhất điều
khiển việc truyền gói tin IP qua WDM hiệu quả và đơn giản hơn.

Nhận thấy giải pháp truyền tải IP trên quang (WDM) là giải pháp hữu
hiệu và khả dụng cho mạng viễn thông thế giới nói chung, mạng đường
trục của Việt Nam nói riêng. Vì vậy em đã chọn đề tài: “Nghiên cứu công
nghệ tích hợp IP trên quang (IP/WDM) và ứng dụng cho mạng viễn thông
đường trục của Việt Nam”.
Nội dung của đề tài được chia thành 3 chương như sau :
Chương 1 : Tổng quan về công nghệ truyền tải IP trên quang. Mở đầu
bằng cách trình bày cơ sở khoa học và tính thực tiễn của công nghệ truyền tải
IP trên quang, nhằm giúp đọc giả dễ tiếp cận với đề tài. Sau đó, giới thiệu
chung về công nghệ IP (IPv4, IPv6, cách thức chuyển dần từ IPv4 sang IPv6,
IPv6 cho truyền tải IP trên quang), về công nghệ truyền tải quang (ghép kênh
đa bước sóng WDM, các thành phần cấu thành mạng truyền tải quang, các kỹ
thuật chuyển mạch quang cho mạng IP trên quang). Cuối cùng trình bày khái
quát các giai đoạn phát triển của công nghệ truyền tải IP trên quang hiện có
trên thế giới.
Chương 2 : Nghiên cứu các giải giải pháp truyền tải IP trên quang :
Chương này sẽ trình bày chi tiết (nguyên lý, kiến trúc, định tuyến, vấn đề lưu
lượng,...) từng giải pháp truyền trải IP trên quang đã liệt kê tại chương 1.
Đồng thời, tiến hành so sánh các giải pháp này để chọn lựa ra giải pháp phù
hợp cho mạng viễn thông đường trục của Việt nam. Vì vậy, chương 2 còn
được coi là cơ sở cho chương 3 để ứng dụng công nghệ một cách hiệu quả
nhất.
Chương 3 : Ứng dụng công nghệ tích hợp IP trên quang cho mạng
viễn thông đường trục của Việt Nam : Đây được coi là chương quan trọng
và có ý nghĩa nhất của luận văn. Bởi vì, đó chính là kết quả của việc nghiên
cứu khoa học đạt được của luận văn(đề xuất giải pháp áp dụng, xây dựng lộ

trình áp dụng). Trên sở cứ khoa học đó là: vận dụng các cơ sở đã trình bày
trong 2 chương trên, phân tích hiện trạng mạng viễn thông của Việt Nam.
Tóm lại, đề tài nghiên cứu công nghệ tích hợp (truyền tải) IP trên quang
tuy không phải là ý tưởng mới, nhưng cũng mang lại nhiều ý nghĩa trong việc
tiếp tục nghiên cứu giải pháp truyền tải IP trên quang. Bởi vì, vấn đề cần giải
quyết trong đó để đưa đến mạng toàn quang (IP/WDM) cho tới nay vẫn chưa
được thực tế hoá. Trong nội dung của luận văn chắc sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong quý thầy cô và các bạn đọc quan tâm, đóng góp
ý kiến, để luận văn được hoàn thiện hơn.
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
TRUYỀN TẢI IP TRÊN QUANG
Trong những năm cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21, nhu cầu sử dụng các ứng
dụng trên mạng internet (IP) ngày một gia tăng, đặc biệt trong việc trao đổi
thông tin trên diện toàn cầu : email, mua sắm trực tuyến, truyền hình hội
nghị... điều này đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển đời sống
kinh tế xã hội. Chính sự phát triển này làm thay đổi cách sống và cách làm
việc của con người và đưa loài người sang một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên
cuộc sống số, thông tin toàn cầu.
Đồng thời, sự phát triển về công nghệ của các linh kiện quang đã đạt tới
tầm cao, giúp cho công nghệ ghép kênh đa bước sóng WDM đã phát triển và
triển khai rộng khắp toàn cầu với ưu điểm siêu việt về lưu lượng.
Kết hợp hai công nghệ trong cùng một mạng truyền tải đã được quan
tâm nghiên cứu, đầu tư của các nhà khoa học, các nhà cung cấp dịch vụ và
nhiều cá nhân quan tâm. Việc này, thực tế đã đạt được rất nhiều thành tựu lớn
trong việc truyền tải các gói tin trên sợi quang, song hiện tại vẫn còn qua lớp
công nghệ trung gian ATM, SDH. Tiếp tục nghiên cứu, cải tiến mạng nhằm
hữu hiệu băng thông kênh truyền và đơn giản điều khiển mạng để sớm đạt

đƣợc mục đích mạng toàn quang hay truyền trực tiếp IP/WDM. Đồng
thời, đây cũng là một xu thế tất yếu công nghệ mạng viễn thông của thế giới.
Công nghệ truyền tải IP trên quang chính là một giải pháp hữu hiệu để
phát triển các mạng viễn thông, nhằm tiến tới một mạng viễn thông :
- Công nghệ hiện đại.
- Chất lượng cao.
- Chuẩn hoá quốc tế.
- Khai thác đơn giản, thuận tiện và mang lại hiệu quả kinh tế cao.
1.1 Cơ sở khoa học, tính thực tiễn của giải pháp IP trên quang
1.1.1 Cơ sở khoa học
1.1.1.1 Xu thế phát triển dịch vụ truyền thông trên thế giới
Trước kia, trao đổi thông tin thoại (băng thông hẹp 64kb/s) là chủ yếu,
còn dữ liệu truyền dẫn trên kênh thoại là thứ yếu. Do vậy, người ta thiết kế
các mạng viễn thông chủ yếu là để truyền thoại, còn số liệu được truyền dẫn
trên kênh thoại (data over voice).
Ngày nay, do sự bùng nổ nhu cầu sử dụng Internet đã khiến cho nhu cầu
trao đổi thông tin tăng, lưu lượng từ các dịch vụ trên nền IP tăng rất nhanh.
Chứng tỏ việc truyền dữ liệu lại là chủ yếu, thông tin thoại là thứ yếu hoặc có
thể truyền thoại thông qua số liệu (Voice over data : Voice-IP). Theo số liệu
thống kê trên thế giới trong 7 năm qua, lưu lượng Internet đã tăng 86% mỗi
năm, hơn 6 lần tốc độ phát triển của lưu lượng thoại. Hiện khoảng 48% dân số
EU kết nối Internet. Các nước Châu Á tuy tỷ lệ kết nối Internet hiện còn thấp,
nhưng đang rất nhanh cùng với số lượng máy tính có kết nối internet tăng
nhanh, đặc biệt là các thị trường tiềm năng như Trung Quốc, Ấn Độ,
Singapore, Việt Nam... Như vậy, cần thiết phải luôn luôn nghiên cứu thiết kế
mạng để truyền số liệu là chính và nâng cao lưu lượng mạng.
Mặt khác, do sự bùng nổ thông tin nên lưu lượng ngày càng lớn, đòi hỏi
mạng viễn thông truyền tải phải có băng thông lớn. Đó chính là sử dụng cáp
sợi quang, đặc biệt là mạng truyền tải quang sử dụng phương pháp ghép kênh

đa bước sóng (WDM). Kết hợp hai công nghệ IP và công nghệ WDM tạo
thành mạng truyền tải tích hợp IP/WDM có lưu lượng cực lớn (tới hàng
Terabit), hoàn toàn có thể đáp ứng được nhu cầu của khách hàng.
1.1.1.2 Xu thế phát triển công nghệ trên thế giới
Trong quá khứ, công nghệ truyền thông tin thoại là chủ yếu, các dữ liệu
là thứ yếu và cũng được truyền thông trên kênh thoại (data over voice). Ngày
nay, công nghệ truyền dẫn dữ liệu lại là chủ yếu, còn thoại là thứ yếu và thông
tin thoại được truyền trên các kênh dữ liệu (voice over data).
Đặc biệt, sự ra đời của giao thức IPv6 giúp cho Internet có tốc độ cao
hơn, dễ dàng mở rộng mạng lớn hơn và phát triển nhiều dịch vụ chất lượng tốt
hơn. Đồng thời, sự ra đời của công nghệ ghép kênh đa bước sóng (WDM) –
một công nghệ cho phép nâng cao dung lượng truyền dẫn của tuyến quang tới
hàng Terabit/s. Kết hợp hai công nghệ này trên một mạng sẽ mang lại một
mạng viễn thông linh hoạt, dung lượng cực lớn, chất lượng cao và nhiều cấp
độ dịch vụ. Đó chính là mạng tích hợp IP trên quang. Một xu thế tất yếu trong
mạng viễn thông thế giới.
Công nghệ truyền tải IP có nhiều điểm ưu việt so với công nghệ truyền
dẫn kênh truyền thống. Bởi vì, nó là hình thức truyền dẫn thông tin theo các
gói nên định tuyến các gói tin là độc lập nhau, hiệu suất sử dụng tài nguyên
mạng cao, quản lý đơn giản, khai thác dễ dàng... và nó sẽ là xu hướng phát
triển tất yếu. Ngoài ra, công nghệ vật liệu chế tạo sợi quang, chuyển mạch
quang, tin học luôn là nền tảng cho sự phát triển của các kỹ thuật tiên tiến
mới.

1.1.1.3 Xu thế chế tạo, áp dụng công nghệ của các nhà chế tạo và các tổ
chức viễn thông Quốc tế
Nhằm đáp ứng được nhu cầu sử dụng băng thông, các dịch vụ mới của
khách hàng, đòi hỏi các nhà viễn thông và các tổ chức viễn thông phải luôn nỗ
lực đầu tư nghiên cứu các phương thức truyền dẫn hiệu quả. Với những lợi

ích kinh tế của công nghệ IP trên quang mang lại, đẩy mạnh việc nghiên cứu
ứng dụng nhanh chóng công nghệ này vào mạng truyền dẫn của mình là một
tất yếu. Cụ thể, với DWDM cho phép ghép STM-16 (2,5 Gbps) hay STM-64
(10 Gbps) kênh thoại dưới dạng bước sóng để truyền dẫn song song trên một
sợi cáp quang.
Một số nhà cung cấp cho rằng các chức năng của tầng truyền dẫn đồng
bộ ATM hay tầng SDH - các thành phần chính trong cơ sở hạ tầng của nhiều
mạng - cần nên loại bỏ để tiến tới tầng IP trực tiếp trên tầng quang. Vì điều
này, dẫn đến loại bỏ được một số phần cứng và giảm chi phí vận hành mạng,
cơ sở hạ tầng của mạng sẽ có giá thành thấp và đơn giản hơn. Tất nhiên nó
không đúng cho mọi trường hợp, cụ thể là đối với các nhà cung cấp còn sử
dụng các dịch vụ ATM hay TDM.
Đối với các tổ chức viễn thông quốc tế, Tổ chức kỹ thuật internet (IETF) luôn
nghiên cứu, cải tiến để tìm ra những phương pháp truyền dẫn IP trên mạng
quang hiệu quả hơn, để quy chuẩn thống nhất cho các hãng sản xuất. Đặc biệt,
nhóm làm việc về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS (MultiProtocol
Label Switching) đã đề xuất việc mở rộng để có thể thực hiện được tại các kết
nối chéo quang OXC

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt :
1. TS. Vũ Văn San & TS. Hoàng Văn Võ (1998), Kỹ thuật thông tin quang,
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội.
2. KS. Phạm Thị Hồng Nhung (2003), “Phối hợp bảo vệ/phục hồi trong
mạng IP/WDM”, trong Kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ, Viện
Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu điện.
3. TS. Cao Phán & TS. Cao Hồng Sơn (6/2003), Thông tin quang PDH và
SDH, HVCN – BCVT.

4. TS. Nguyễn Đức Thủy, KS. Đoàn Anh Tuấn (2003), “Một số kỹ thuật hồi
phục mạng WDM”, trong Kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ,
Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu điện.


5. KS. Đỗ Mạnh Quyết (2001), “Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn
đa giao thức MPLS và đề xuất kiến nghị áp dụng công nghệ MPLS trong
mạng thế hệ sau của Tổng công ty”, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện,
Nhà xuất bản Bưu điện.
6. Anh Dũng(2007), “10 năm Internet Việt Nam”, Báo điện tử tạp chí
bưu chính viễn thông www.tapchibcvt..gov.vn.
Tài liệu tiếng Anh :
7. N. Ghani (2000), A Framework for IP-over-WDM using MPLS, Opt.
Networks Mag, vol.1.
8. ETSI ES 282 001 V1.1.1 (2005-08), Telecommunications and Internet
converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN);
NGN Functional Architecture Release 1.
9. Inc Cisco (1999), Internetworking Technology Overview, Chapter 30.
10. Daisylou(03/2007),
VTN_Expansion_P3_40G_NetworkDesign_Draft0[1].1
11. Kenvi H. Liu (2002), IP over WDM, QOptics Inc, USA.
Trang web tham khảo :
12. www.vnpt.com.vn.
13. www.vnpost.mpt.gov.vn.
14. www.juniper.net.
15. www.ipv6forum.org.
16. />45