CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG

CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG

CHƢƠNG I : XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 1.1. Xu hƣớng phát triển của các dịch vụ viễn thông Sự bùng nổ của các dịch vụ trên mạng Internet Trong hiện tại và tương lai, nhưu cầu sử dụng các dịch vụ Internet cho những nhưu cầu về giải trí và thương mại ngày càng bùng nổ. Các trang web phục vụ cho các nhưu cầu này thường có kích thước lớn, tích hợp nhiều tài nguyên âm thanh và hình ảnh. Nhưu cầu giao lưu hội thảo qua mạng ngày càng đặt ra như một nhưu cầu bức thiết trong một thế giới mở. Nội dung thông tin đa dạng và tích hợp cao và có cả tính riêng tư trên mạng dẫn đến nhưu cầu về một mạng thông tin mang tính bảo mật cao. Những nhưu cầu này thay đổi một cách toàn bộ về loại lưu lượng truyền dẫn trên hệ thống viễn thông từ nhưu cầu thoại là chủ yếu chuyển sang nhưu cầu về truyền số liệu nên kéo theo đòi hỏi về đáp ứng nhưu câu truyền dẫn cao hơn. Sự tích hợp dịch vụ Người sử dụng yêu cầu có một mạng truyền tải có khả năng tích hợp dịch vụ. Tích hợp dịch vụ mang lại cho người sử dụng nhiều lợi ích to lớn như kiến trúc mạng đơn giản thiết bị đầu cuối đa tính năng Khả năng di động và chuyển vùng Một trong những xu thế đươc nhận diện sớm nhất chính là tính di động của khách hàng khi sử dụng dịch vụ. Các dịch vụ cung cấp cho khách hàng bị giới hạn trong một phạm vi di chuyển hẹp sẽ được thay thế bang những dịch vụ có khả năng cung cấp kết nôi mạng ở bất kì đâu bất kỳ khi nào thậm chí cả khi khách hàng đang di chuyển với một tốc độ cao. Yêu cầu QoS theo nhiều mức độ khác nhau Tùy theo mục đích của người sử dụng mà có ưu tiên về QoS khác nhau. Do đó, người sử dụng chỉ phải chi trả cước phí ở một mức hợp lý. Có thể phân chia thành những loại dịch vụ ứng dụng với các yêu cầu QoS sau. - Nhạy cảm với trễ và tổn thất (video tương tác, trò chơi trực tuyến….) - Nhạy cảm với trễ nhưng tổn thất vừa phải (thoại) - Nhạy cảm về tổn thất nhưng yêu cầu trễ vừa phải (dữ liệu tương tác ) - Yêu cầu đối với trễ và tổn thất đều không cao(truyền tệp ) Độ an toàn cao Thương mại điện tử,giao dích trực tuyến như ngân hàng hay thanh toán trực tuyến. dung trên mạng điện thoại cũng như mạng internet tiềm ẩn nhiều nguy cơ bị tấm công bởi những tin tặc nhằm vào các thanh toán kiểu này làm ảnh hưởng tới quyền lợi của cá nhân cũng như các tổ trức đứng ra thực hiện các giao dịch này như vậy nhưu cầu về một mạng có tính an toàn lại được đặt lên hàng đầu. Tính linh hoạt,tiện dụng Nhìn chung, các khách hàng thường đòi hỏi một mạng cung cấp đầy đủ các loại hình dịch vụ mà không quan tâm đến độ phức tạp của cấu hình mạng vận hành. Tính linh hoạt đò hỏi mạng cung cấp một số dịch vụ trong suốt theo hướng ẩn những thứ mang tính kỹ thuật của mạng đối với người sử dụng. Có thể đạt được điều này bằng cách định nghĩa các giao diện truy nhập mức cao càng ẩn các tham số điều chỉnh và Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 2 vận hành mạng càng nhiều càng tốt. Chú ý rằng tính trong suốt là yếu tố quyết định cho sự chuyển đổi. Ngoài ra nhà sản suất cũng có các nhưu cầu nhất định về bảo dưỡng và vận hành, mở rộng và nâng cấp thiết bị Giá thành Giá thành là một yếu tố khá quan trọng trong xu hướng sử dụng dịch vụ. Giá của các dịch vụ giảm xuống trên phạm vi toàn thế giới khi mở rộng thị trường viễn thông. Tuy nhiên các dịch vụ mới đang nổi lên sẽ chiếm lấy những phần doanh thu giảm xuống này. Qua những phân tích trên có thể thấy xu hướng sử dụng dịch vụ theo hướng tang giá trị, tăng tính di động, tăng khả năng thích nghi giữa các mạng, tăng tính bảo mật tăng tính tương tác nhóm giảm chi phí Ngoài ra những yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ hay ảnh hưởng của các yếu tố chính trị, xã hội kinh tế cũng như những tác động không nhỏ đến định hướng và tiến trình phát triển của mạng viễn thông nói riêng và mạng NGN nói riêng. Yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ lien quan đến vấn đề cụ thể như sau. - Giá cả thương mại: Các nhà cung cấp dịch vụ cần tạo ra lợi nhuận, do đó giá thảnh sử dụng mạng sẽ xác định điểm cân bằng. - Khả năng mở rộng: Khả năng mở rộng các dịch vụ được cung cấp tới khách hàng - Quản lý: Chức năng quản lý thuận tiện cho nhà cung cấp dịch vụ - Độ tin cậy và độ khả dụng: Các dịch vụ cung cấp đến khách hàng phải khả dụng tại mọi thời điểm. - Cơ sở hạ tần hiện tại: Hoạt động và đầu tư của nhà cung cấp dịch vụ phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng của nhà cung cấp mạng. Nếu cơ sở hạ tầng hiện tại nghèo nàn, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ khó có thể cung cấp được các dịch vụ mới. - Tô-pô mạng: Có thể ảnh hưởng tới các phương thức cung cấp dịch vụ cho khách hàng ví dụ các mạng theo cấu trúc điểm – điểm thì khó có thể cung cấp các dịch vụ quảng bá - Tiêu chuẩn: Các mạng đa truy cập và các thiết bị phải tương thích với nhau trên mạng để đản bảo khả năng cung cấp dịch vụ tới tận nơi yêu cầu. Điều này chỉ có thể thực hiện khi có sản phẩm tuân theo tiêu chuẩn. - Vấn đề pháp lý: Môi trường pháp lý sẽ giữ vai trò chính trong sự phát triển của mạng viên thông theo hướng công nghệ hiện đại dung lượng lớn chất lượng cao khai thác đơn giản thuận tiện và mang lại hiệu quả kinh tế cao. 1.2 Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang 1.2.1. Sự phát triển của cấu trúc mạng Theo quan niệm phát triển gần đây, con người muốn tích hợp mạng truy nhập với mạng lõi và mạng metro, cụ thể là hỗ trợ điều khiển kết nối từ đầu đến cuối, như vậy cũng có sự phân bố các chức năng giữa mạng truy nhập và mạng lõi/đô thị. Việc chuyển đổi sang mạng thông tin trên cơ sở gói và việc thu hẹp vai trò của chuyển mạch và tổng đài truyền thống cũng hỗ trợ việc xóa đi ranh giới giữa mạng truy nhập và mạng lõi. Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 3 Bốn xu hướng mới được quan tâm lien quan tới sự phát triển của mạng truy nhập/lõi( metro) - Mạng truyền tải quang ( trên cơ sở WDM ) trong mạng lõi cố định và dần mở rộng ra phía mạng truy nhập và mạng đô thị (Metro) - Công nghệ trong mạng truy nhập sẽ phát triển dựa trên mạng truy nhập cố định hiện tại sử dụng cáp đồng và cáp đồng trục để cung cấp băng tần truy nhập Internet cao hơn (tiêu biểu là xDSL). - Các công nghệ trong mạng truy nhập sẽ hỗ trợ khả năng di động: GPRS, UMTS, WLAN, …. - Hỗ trợ QoS. a) Sự phát triển của mạng lõi và mạng đô thị Sợi quang sẽ chiếm ưu thế trong mạng lõi và mạng đô thị. Có tới 99% mạng lõi sử dụng công nghệ truyền tải quang. Chỉ có 1% còn lại là sử dụng các công nghệ viba và vệ tinh trong các môi trường truyền dẫn có địa hình phức tạp. Dự đoán trong 15 năm tới, số lượng kênh quang sẽ tăng lên từ 40-80 kênh tới 200 kênh và tốc độ mỗi kênh sẽ tăng lên từ 2,5-10Gbit/s tới 40-160Gbit/s song song với sự phát triển của số kênh thì mạng còn tăng tính phức tạp và thông minh hơn các trức năng thực hiện tại các lớp sẽ tăng lên và loại bỏ các giao thức trung gian. Do sự phát triển, OTN sẽ kéo theo rất nhiều kiến trúc mức cao hơn khi sử dụng SONET/SDH. Sự khác nhau chính sẽ suất hiện từ dạng công nghệ chuyển mạch được sử dụng :TDM cho SDH với ghép bước sóng cho OTN. Kiến trúc OTN bao gồm phần lõi, metro và truy nhập tốc độ cao. Lúc đầu nhưu cầu quản lý băng tần lớp quang chủ yếu ở môi trường mạng lõi, tuy nhiên khi số lượng khách hàng và máy chủ trong mạng truy nhập tăng lên va thành nút cổ chai cho truyền tải dữ liệu, khả năng kết nối logic dựa trên mạng “mesh” trong mạng lõi sẽ hỗ trợ thông qua topo vật lý, gòm có các OADM trên cơ sở SPRing và OXC dựa trên cấu trúc phục hồi “mesh”. Khi nhưu cầu băng tần cho mạng đô thị và truy nhập tăng lên, các bộ OADM cũng sẽ được sử dụng. Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 4 IP ATM SONET/SDH Quang/DWDM IP ATM Quang/DWDM IP SONET/SDH Quang/DWDM IP/NG-SDH Quang/DWDM Hình 1.1. Loại bỏ ngăn giao thức trung gian Điều này cho thấy rằng mạng lõi và mạng đô thị sẽ phát triển chỉ trên nền công nghệ IP và WDM. Kiến trúc mạng thế hệ mới sẽ mang những ưu điểm của lớp mạng IP tích hợp trực tiếp trên lớp truyền tải WDM. Sự kết hợp của IP trên WDM có thể đi theo nhiều hướng khác nhau bằng cách triển khai đơn giản hóa các ngăn giao thức mạng như gói trên SDH, Gigabit Ethernet. Nguyên tắc cơ bản cho việc tích hợp kiến trúc IP/WDM là WDM được coi như công nghệ đường trục và IP liên kết với thiết bị WDM ở biên của mạng lõi. Hạ tầng quang sẽ dần được chuyển đổi xuất phát từ công nghệ ATM/SDH. Các topo khác nhau của thiết bị WDM có thể triển khai ở khu vực mạng trục và đô thị. Các nhà khai thác mạng hiện tại có thể cũng triển khai mạng như vậy trong trường hợp họ tích hợp mạng ATM và SDH hiện tại với thiết bị DWDM bằng cách sử dụng mạng đường trục WDM để tải lưu lượng ATM và SDH. - Phân mạng đường trục: gồm các PoP IP lõi lien kết với nhau qua mạng đường trục WDM. Kích cở topo mạng đường trục WDM phụ thuộc vào khoảng cách giữa các PoP IP. Đối với các mạng mesh và các mạng vòng ring lien kết từ các hệ thống WDM điểm điểm có khoảng cách lớn và suy hao đáng kể sẽ phổ biến hơn trong khi với những khoảng cách nhỏ hơn và cấu trúc tương tự có thể áp dụng phần mạng đô thị. - Phân mạng đô thị: Bao gồm các lõi Metro quang WDM với cấu trúc mạng vòng ring chiếm ưu thế và mạng truy nhập Metro sử dụng PoP IP.PoP IP có thể chia làm hai loại: + Một phần biên sử dụng cho các thiết bị IP của khách hàng + Một phần lõi và truyền tải được sử dụng để gom và truyền lưu lượng tới mạng trục IP - Phân mạng truy nhập: phục vụ cho các khách hàng chính là các doanh nghiệp, công sở và các khách hàng nhỏ hơn là các hộ gia đình. Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 5 T IP PoP Bộ định tuyến (P) nhà cung cấp IP Đến đƣờng trục WDM IP LAN T WDM OADM RING Metro core WDM OADM RING Metro core Bộ định tuyến CE SDH Bộ định tuyến PP IP PoP ATM SDH OXC Bộ định tuyến biên IP phía nhà cung cấp Bộ định tuyến biên IP phía khách hàng Phía khách hàng IP PoP Bộ định tuyến PE IP PoP Truy nhập Metro : Bộ thích ứng bƣớc sóng Bộ định tuyến CE Hình 1.2. Mạng Metro của các ISP trong tương lai Hình 1.3 mô tả mạng đô thị của các ISP trong tương lai gồm có phần lõi Metro quang WDM và truy nhập Metro IP. Phần IP bao gồm cả một số PoP IP, tại đó khách hàng có thể truy nhập dịch vụ mạng IP và lưu lượng sẽ được chuyển tới các PoP khác hoặc lên mạng trục. khach hàng có thể truy nhập thuận tiện hơn thông qua kết nối của các bộ định tuyến IP biên phía nhà cung cấp và bộ định tuyến IP biên phía khách hàng. Các thiết bị ATM và SDH trong hình được trình bầy mang tính minh họa đầy đủ các thiết bị của phía nhà cung cấp có thể đạt cùng hoặc không với thiết bị khách hàng phụ thuộc vào khoảng cách giữa khách hàng và nhà cung cấp, lưu lượng sử dụng của của khách hàng và cách sử dụng. Lõi Metro quang WDM thường có một mạng vòng ring có các OADM có khả năng định lại cấu hình đồng thời bổ sung các tuyến WDM điểm điểm với các đầu cuỗi có thể ghép kênh cho các khách hàng tiềm năng. OADM đưa ra các giao diện quản lý để chúng có thể định lại cấu hình từ xa để xen rẽ các bước sóng (kênh quang) cho các mạng vòng ring thông qua các card phân bố và ghép chúng lại dưới dạng các tín hiệu quang trong các card đường truyền đáp ứng của mỗi hướng mạng vòng ring. Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 6 Trong trường hợp có hai mạng vòng ring lõi metro WDM, khi đó sẽ cần tới các bộ đấu chéo quang để định tuyến các bước sóng từ một mạng vòng ring sang một mạng khác hỗ trợ toàn quang. Các bộ đâu tréo có giá thành lớn nhất trong các thiết bị mạng thông tin quang và có khả năng thực hiện các nhiệm vụ bổ sung như chuyển mạch bước sóng và chuyển đổi hàng trăm cổng dưới dạng toàn quang mà không phải chuyển đổi EO. Mạng Metro có thể mở rộng tới LAN thông qua mạng lõi quang. Truy nhập IP Metro có cá bộ định tuyến PE lien kết thông qua giao diện quang với các bộ OADM. Ở phía truy nhập của các mạng thị, Fast Ethernet sẽ trở thành phổ biến. Tuy nhiên phương pháp thích hợp hơn sử dụng Ethernet quang (tốc độ 40 Gbits). Các nhà khai thác mạng có thể giới hạn các khách hàng của họ chỉ với một vài Mbit/s tuy nhiên các đường truyền là hàng Gigabit và đến một lúc nào đó khả năng cung cấp các dịch vụ GigaEthernet sẽ thàng hiện thực. trong khi chờ đợi, công nghệ và giao thức sẽ được chia sẻ trên đường chuyền hiện tại cho hàng ngàn các khách hàng khác nhau. Đó là một bước đơn giản trong quá trình tiến tới các trung kế Ethernet trên các bước sóng riêng biệt tất cả được ghép kênh trên một đôi sợi quang sử dụng công nghệ DWDM. Đây là phương pháp các đường truyền Ethernet điểm-điểm có thể đạt được kênh 10 Gbit/s với băng tần có lẽ khoảng 400 Gbit/s. Tất nhiên loại mạng như thế này yêu cầu về chuyển mạch rất lớn ở mỗi đầu sợị quang Băng tần Ethernet quang có lẽ chỉ bị giới hạn bởi băng tần sợi quang (khoảng 25Tbit/s cho loại sợi hiện nay) và vẫn thoải mái trong khả năng của Laser và điện tử hiện nay. Tuy nhiên bằng ngoại suy với su hướng này chúng ta có thể tới mức đó trong khoảng 5-10 năm tới Trong trường hợp các bộ định tuyến cung cấp giao diện làm việc ở bước sóng 15xx nm để truyền dẫn. sẽ không cần các bộ chuyển tiếp trong các bộ OADM. Trương hợp thông thường khi các bộ định tuyến làm việc ở giao diện quang 1310 nm và cần chuyển đổi bước sóng thành 15xx nm bằng các bộ chuyển đổi hai chiều. Các bộ chuyển tiếp chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện rồi lại chuyển lại thành tín hiệu quang. Mạng diện rộng thường có một phần mạng thông tin quang WDM loại mesh. Tốc độ truyền dẫn lớn hơn 10GBit/s mỗi bước sóng được cung cấp truy nhập tới băng tần Terabit giữa các mạng đô thị. Dải công suất đủ cho khoảng cách tới 1000 km mà không cần trạm lặp với chất lượng đản bảo. Các bộ khuếch đại quang được dung để tăng toàn bộ tín hiệu quang được ghép kênh hoặc tái tạo tách rời từng kênh quang. Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 7 b) Sự phát chiển của mạng truy nhập quang Nhưu cầu truy nhập băng rộng của khách hàng tăng rất nhanh. Mạng nội dung sẽ được triển khai có yêu cầu cao về tốc độ cũng như yêu cầu cao về tốc độ cũng như yêu cầu trao đổ dữ liệu hai chiều. công nghệ mạng truy nhập quang đã có những bước phát triển mạng đáp ứng tốt các yêu cầu trên. Sợi quang đang thâm nhập vào phần mạng truy nhập. Tuy nhiên để có được FTTH hay FTTD vẫn chưa thể trở thành hiện thực. Lý do chính là tính nhậy cảm của giá thành khi triển khai trên thực tế. Mạng thông tin thụ động (PON) sẽ cung cấp thông tin qua sợ quang mà không phải thực hiện việc chuyển đổi điện nào cả. Hiện nay chúng sẽ phù hợp hơn khi thay thế cáp đồng từ tổng đài tới các điểm truy nhập linh hoạt. Từ đó chúng có thể kết hợp với DSL hoặc cáp đồng trục để đến tận thuê bao. Kết hợp các công nghệ truy nhập khác nhau cho phép xây dựng một hệ thống linh hoạt và ít tốn kém nhât. 1.2.2. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Xu hướng phát triển của mạng truyền tải quang trong tương lai là sự kết hợp của nhiều công nghệ mới giúp hỗ trợ việc truyền đa dịch vụ trên hệ thống mà hỗ trợ một cách tốt nhất nhưu cầu về chất lượng của từng dịch vụ. Để giải quyết những khó khan trước mắt của mạng truyền tải quang hiện tại đang triển khai trên nền công nghệ SONET/SDH. Các nhà cung cấp hạ tầng mạng truyền dẫn đã tìm kiếm những giải pháp công nghệ tiên tiến để xây dựng thế hệ mạng mới, đáp ứng được mọi nhưu cầu của người sử dụng trên một hạ tầng mạng duy nhất. Xu hướng công nghệ được lựa chọn áp dụng để xây dựng mạng truyền tải quang thế hệ mới chủ yếu tập trung vào các loại công nghệ sau. - NG-SONET/SDH - DPT - ASON - Ethernet/Gigabit Ethernet (GE) - WDM - IP - Chuyển mạch kết nối và điều khiển MPLS/GMPLS,…. Các công nghệ này bổ xung nhau và cũng hỗ trợ các dịch vụ số liệu như GbE (Gigabit Ethernet), FC (Fibre Channel : kênh quang), FICON (Fiber Connection: Kết nối sợi), ESCON (Enterprise System Connection: hệ thống kết nối doanh nghệp), IP Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 8 (Internet Protocol: Giao thức Internet), và PPP (Point – Point Protocol : Giao thức điểm điểm)…. Với mức độ phức tạp giảm và chi phí khai thác thấp so với phương thức truyền tải dịch vụ này qua SONET/SDH. Các công nghệ trên được xây dựng khác nhau cả phạm vi và phương thức mà chúng được sử dụng. Nhà cung cấp dịch vụ mạng có xu hướng kết hợp một số loại công nghệ trên đường truyền của họ nhằm tận dụng những ưu điểm của từng công nghệ và khác phục nhược điểm của từng công nghệ khi chúng đứng riêng nhằm đạt được những mục tiêu sau - Giảm chi phí đầu tư xây dựng mạng - Rút ngắn thời gian đáp ứng dịch vụ cho khách hàng - Dự phòng dung lượng đối với sự gia tăng lưu lượng mạng gói - Tăng lợi nhuận từ việc triển khai các dịch vụ mới - Nâng cao hiệu suất khai thác mạng a) NG-SONET/SDH NG-SONET/SDH là công nghệ phát chiển trên nền công nghệ SONET/SDH truyền thống. Nó kết thừa một số đặc tính của mạng SDH thế hệ cũ và loại bỏ đi những tính chất không phù hợp với nhưu cầu truyền tải các dịch vụ ngày nay, vẫn cung cấp các dịch vụ TDM như đối với SONET/SDH truyền thống trong khi vẫn xử lý truyền tải hiệu quả đối với các dịch vụ truyền dữ liệu trên cung một hệ thống truyền tải. NG-SONET/SDH kết thừa các kỹ thuật như chuyển mạch bảo vệ và mạng vòng ring phục hồi quản lý luồng, giám sát chất lượng, bảo dưỡng từ xa và các chức năng giám sát khác. NG-SDH phát triển các kỹ thuật ghép kênh mới để kết hợp các dịch vụ khách hàng đa giao thức thành các Container SONET/SDH ghép ảo hoặc ghép chuẩn. công nghệ này được sử dụng để thiết lập các MSPP TDM gói lại hoặc cung cấp định khung luồng bit cho một cấu trúc mạng gói. Điểm hấp dẫn của công nghệ này là nó được xây dựng trên một công nghệ cũ tận dụng được những ưu điểm của kỹ thuật cũ cũng như một lượng thiết bị trên đường truyền hiện tại Các giải pháp NG-SDH bao gồm việc triển khai các công nghệ đã chuẩn hóa vào thiết bị truyền tải dựa trên SDH. Các tiêu chuẩn này gồm. - Thủ tục định khung chung (GFP): ITU-T G.7041 - Ghép chuỗi ảo (VCAT): ITU-T G.707/783 - Cớ chế thích ứng dung lượng tuyến (VCAT) : ITU-T G.7042 - RPR : IEEE 802.17 b) Ethernet/Gigabit Ethernet Ethernet là một công nghệ đã được áp dụng phổ biến cho mạng cục bộ LAN (Local Area Network) trong một thời gian dài. Hầu hết các vấn đề kỹ thuật cũng như Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 9 vấn đề xây dựng mạng Ethernet đều đã được chuẩn hóa bởi tiêu chuẩn IEEE.802 của viện kỹ thuật Điện và Điện Tử Hoa Kỳ (IEEE). Để xây dựng mạng MAN hiện tại thì công nghệ Ethernet đang chiếm ưu thế như một sự lựa trọn hàng đầu vì đơn giản trong chức năng thực hiện và chi phí xây dựng thấp. Hơn nữa việc sử dụng Ethernet mở ra cơ hội cho các dịch vụ đa phương tiện, do đó tạo ra một lợi nhuận khổng lồ cho các nhà khai thác đường chuyền. Mục đích của việc ứng dụng công nghệ Ethernet vào xây dựng mạng - Cung cấp các giao diện cho các loại hình dịch vụ phổ thông, có khả năng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thoại và số liệu, - Ethernet được xem như một cơ chế truyền tải cơ sở, có khả năng truyền tải lưu lượng trên nhiều tiện ích truyền dẫn khác nhau. Gigabit Ethernet là bước phát chiển cao hơn của Ethernet. Ngoài đặc điểm của công nghệ Ethernet truyền thống nó bổ xung thêm nhiều chức năng và các tiện ích mới nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng về loại hình dịch vụ, tốc độ truyền tải, phương tiện truyền dẫn. hiện nay Gigabit Ethernet đã được chuẩn hóa trong các tiêu chuẩn IEEE 802.3z, 802.3ae, 802.1w. Gigabit Ethernet cung cấp các kết nối có tốc độ 100Mbit/s, 1Gbit/s hoặc vài chục Gbit/s và hỗ trợ nhiều tiện ích truyền dẫn vật lý khác nhau như cáp đồng, cáp quang và các phương pháp truyền tải bán song công (half duplex) hoặc song công (full duplex). Công nghệ Gigabit Ethernet hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cho nhiều nhưu cầu khác nhau như kết nối điểm điểm ,điểm- đa điểm kết nối đa điểm-đa điểm… điển hình là các dịch vụ đường kết nối Ethernet (ELS : Ethernet Line Service), dịch vụ chuyển tiếp Ethernet (ERS : Ethernet Relay Service), dịch vụ kết nối đa điểm Ethernet ( EMS : Ethernet Multipoint Service). Một trong số những ứng dụng quan trọng tập hợp chức năng của nhiều loại hình dịch vụ kết nối là dịch vụ mạng LAN ảo VLAN (virtual LAN), dịch vụ này cho phép các cơ quan, doanh nghiệp, tổ chức kết nối mạng từ cac phạm vi địa tách rời thành một mạng thống nhất. Công nghệ Gigabit Ethernet được áp dụng hỗ trợ với lớp vật lý thuộc hai phạm vi mạng là - LAN PHY với các phương thức mã hóa đơn giản cho tín hiệu truyền trên sợi quang (dark fiber) hoặc bước sóng (dack warelengh) với khoảng cách tới 40 km trên sợi đơn mode. - WAN PHY với lớp con định khung SONET/SDH (gọi là hệ thống giao diện diện rộng WIS) hoạt động tại một tốc độ dữ liệu tương thích với tốc độ tải của Chƣơng 1. Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 10 SONET OC 192c và SDH VC4-64c. có thể hoạt động qua bất kỳ khoảng cách nào khả thi trên một mạng WAN. Ethernet 10 Gbit/s có thể được sử dụng để thiết lập các mạng mesh, chuyển mạch, Ethernet, hướng kết nối hoặc loại bỏ SONET/SDH (Sợi quang thông qua các tuyến điểm-điểm trực tiếp sử dụng LAN PHY) hoặc các mạng SONET/SDH (Sử dụng WAM PHY), ngoài ra còn có thể hoạt động như một bộ tập hợp các kết nối Ethernet 1 Gbit/s. Lợi thế của Ethernet là công nghệ này được sử dụng phổ biến trên toàn cầu ở các mạng LAN. Nhìn chung có khoảng 85% lưu lượng gói số liệu bắt đầu và kết thúc dưới dạng các gói Ethernet. Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 250 triệu cổng Ethernet. Do đó các khách hàng rất quen thuộc và thấy tiện ích và dễ tiếp cận với các loại hình dịch vụ được cung cấp bởi công nghệ Ethernet. Ngoài ra công nghệ Ethernet còn có một số lợi ích khác như : - Các tốc độ dịch vụ phân cấp rất rộng. - Có thể cung cấp các loại dịch vụ điểm-điểm, điểm-đa điểm. đa điểm-đa điểm. - Tính tương thích cao về kết nối của Ethernet với công nghệ mạng hiện tại. - Chi phí xây dựng mạng thấp. - Thời gian đáp ứng cung cấp dịch vụ cho khách hàng nhanh. Công nghệ Ethernet đã được các nhà cung cấp thiết bị mạng đô thị và các nhà khai thác mạng quan tâm. Tuy nhiên nhưng lo ngại về khả năng cung cấp các loại hình dịch vụ và đả bao QoS cũng như tính khả dụng ( độ duy trì ) của mạng. Là rào cản chính để các nhà cung cấp dịch vụ mạng sử dụng công nghệ này như một công nghệ chủ đạo. Thực tiễn cho thấy công nghệ Ethernet không đạt được độ ổn định khi thực thi trên hệ topo mạng chủ đạo ngày nay là mạng vong ring. Điều đó đã dẫn đến sự phát chiển của giao thức mới là MAC Ethernet (IEEE 802.17 RPR). Giao thức này cho phép sử dụng hiệu quả băng thông của mạng vòng ring, và chuyển mạch bảo vệ chuyển mạch vòng ring Thực tiễn cũng cho thấy topo mạng mesh đản bảo khả năng phục hồi mạng nhanh hơn topo mạng vồng ring, vì chúng thực hiện các cơ chế phục hồi bảo vệ dạng n+1 thay vì 1+1 trong mạng vòng ring. Do đó, xét về kiến trúc thì công nghệ Ethernet triển khai trên topo mạng mesh hiệu quả hơn triển khai trên topo mạng vòng ring. c) MPLS/GMPLS MPLS là một giao thức cho phép cung cấp một mặt phẳng điều khiển chung cho lớp dịch vụ nhằm cung cấp động và nhanh các dịch vụ số liệu. Chức năng cơ bản [...]... Chƣơng 1 Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang diện của nút đó có thể được sử dụng như là định danh cho nút đó Phiên bản hiện tại của Ipv6 cho phép ta mã hoá địa chỉ Ipv4 vào địa chỉ Ipv6 e) WDM Công nghệ truyền dẫn quang ghép kênh theo bước sóng WDM là một công nghệ lõi quang cho phép truyền đồng thời nhiều tín hiệu quang thông qua các bước sóng khác nhau trên một sợi quang Điều này cho phép tăng... ATM.Tích hợp IP/WDM sẽ cho phép truyền dẫn mạng quang một cách hiệu quả, làm giảm chi phí cho lưu lượng IP và tăng cường sự tận dụng mạng quang Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 13 Chƣơng 2.Giải pháp công nghệ NG-SDH CHƢƠNG II GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NG-SDH 2.1 Giới thiệu chung về công nghệ NG-SDH NG-SDH là công nghệ truyền dẫn được phát triển trên nền công nghệ SDH truyền thống, nhưng nó vẫn tận... được cơ sở hạ tầng mạng hiện có đồng thời khắc phục được những hạn chế của công nghệ SONET/SDH cũ 2.1.1 Hạn chế của công nghệ truyền dẫn SONET/SDH truyền thống SONET/SDH truyền thống là công nghệ TDM đã được tối ưu hóa để lõi các lưu lượng dịch vụ thoại Khi lõi các lưu lượng dựa trên dịch vụ IP, các mạng sử dụng công nghệ SONET/SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế sau:  Liên kết cứng: do các tuyến... ba và từ đó định tuyến qua các mạng con với các công nghệ lớp hai khác nhau Phía trên tầng IP tồn tại rất nhiều các dịch vụ và ứng dụng dựa trên nền tảng IP khác nhau Trong khi đó, phía dưới lớp IP thì sợi quang sử dụng công nghệ WDM là công nghệ truyền dẫn hứa hẹn nhất, cho phép dung lượng mạng vô cùng lớn để đáp ứng được sự phát triển của Internet Công nghệ này sẽ trở nên hấp dẫn hơn nhiều khi giá... tin của sợi quang lên hàng chục tới hàng trăm lần (công nghệ này hiện tại đã cho phép xây dựng các hệ thống WDM có thể lõi đồng thời 160 bước sóng quang, mỗi bước sóng có thể truyền thông tin với tốc độ 80Gbps) Hiện nay công nghệ WDM được quan tâm rất nhiều trong việc lựa chọn giải pháp xây dựng mạng lõi quang cho mạng đô thị Các hệ thống WDM thương mại thông thường có cấu hình có thể truyền đồng thời... mạng toàn quang, bao gồm các kết nối SONET/SDH, WDM và truyền trực tiếp trên sợi quang GMPLS có khả năng cấu hình các luồng lưu lượng dạng gói và cả các dạng lưu lượng khác GMPLS đã mở ra khả năng đạt được sự hợp nhất các môi trường mạng số liệu truyền thống và quang Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn khi triển khai GMPLS trên các mạng đã lắp đặt d) Công nghệ IP Sự phát triển của công nghệ IP gắn... thông tin là phụ thuôc vào công nghệ áp dụng phía trên lớp mạng SDH như đã mô tả ở trên Do đó các loại hình dịch vụ triển khai tới khách hàng sẽ quyết định bởi công nghệ đó Tuy nhiên mạng triển khai trên cơ sở công nghệ SDH-NG có những khả năng cung cấp những dịch vụ có tính chất đặc thù Mạng lõi dựa trên công nghệ SDH-NG có thể cung cấp các loại hình dịch vụ như đối với mạng SDH truyền thống, ngoài ra... tiên Các thực hiện hỗ trợ kênh quang sắp xếp theo khung phải cung cấp phần tải tin GFP ít nhất 2156 octet Thứ tự truyền octet 5 6 7 8 9 n Tiêu đề tải tin X = 4 đến 64 Trƣờng tải tin 0 đến 65535 - x FSC tải tin (tuỳ chọn) 1 2 3 4 5 6 7 4 8 Thứ tự truyền bit Hình 2.10 Định dạng phần tải tin GFP * Tiêu đề tải tin Tiêu đề tải tin là một vùng có độ dài thay đổi từ 4 đến 64 octet, mục đích để hỗ trợ... triển khai trên cơ sở công nghệ SDH-NG được mô tả ở hình 2.7 Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 24 Chƣơng 2.Giải pháp công nghệ NG-SDH Mạng WDM OXC ADM Mạng NG-SDH ADM ADM Dịch vụ mạng: - Dịch vụ Internet tốc độ cao - Dịch vụ truyền hình TV: CATV, SDTV, HDTV - Dịch vụ điện thoại truyền hình, hội nghj truyền hình - VPN - Các dịch vụ thuê kênh viễn thông - Các dịch vụ truyền dữ liệu (có hoặc... khiển mạng WDM truyền thống sử dụng một kênh điều khiển riêng biệt, còn được gọi là mạng truyền thông dữ liệu, để truyền dẫn các bản tin điều khiển Một hệ thống quản lý và điều khiển mạng WDM, theo TMN, được triển khai theo cấu trúc tập trung Kết hợp IP và WDM có nghĩa là, ở trong mặt phẳng dữ Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 12 Chƣơng 1 Xu hƣớng phát triển công nghệ truyền tải quang liệu . nghệ NG-SDH Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 14 CHƢƠNG II GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NG-SDH 2.1. Giới thiệu chung về công nghệ NG-SDH NG-SDH. Chƣơng 2.Giải pháp công nghệ NG-SDH Sinh Viên thực hiện : Nguyễn Bá Linh – Đ07VT1 17 2.1.3. Đặc tính kỹ thuật của NG-SDH a) Gói trên SONET/SDH