Tìm hiểu về công nghệ ASON và ứng dụng công nghệ ASON

Đồ án: Tìm hiểu về công nghệ ASON và ứng dụng công nghệ ASON. Nội dung đồ án gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan về mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 2: Định tuyến trong mạng ASON Chương 3: Ứng dụng công nghệ ASON Kết luận và kiến nghị.

Đồ án tốt nghiệp Đại học Nhận xét của giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm:… (Bằng chữ …… ) Ngày … tháng … năm 2012 Giáo viên hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp Đại học Nhận xét của giáo viên phản biện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Điểm: … (Bằng chữ ………………) Ngày … tháng … năm …… Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp Đại học Nhận xét của giáo viên phản biện LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thạc sĩ Phạm Hồng Nhung, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình viết khóa luận này. Em chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Khoa Viễn Thông I, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã tận tình và tâm huyết truyền đạt không chỉ những kiến thức mà còn cả những kinh nghiệm sống và làm việc trong hơn 4 năm học tập của em. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận này mà còn là hành trang quý báu để em bước vào công việc một cách tự tin và vững chắc. Em kính chúc quý Thầy Cô dồi dào sức khỏe, thành công trong sự nghiệp và hạnh phúc trong cuộc sống. Mình xin gửi lời cảm ơn tới tập thể lớp D08VT3 yêu quý đã luôn sát cánh cùng mình, cùng nhau đi qua chặng đường Đại Học, luôn bên nhau lúc khó khăn và giúp đỡ nhau trong quá trình học tập cũng như cuộc sống. Cảm ơn những người bạn, những anh chị trong khoa Viễn thông đã cho mình những lời khuyên bổ ích để mình hoàn thành tốt công việc. Cuối cùng, con xin gửi lời tri ân sâu sắc tới Bố Mẹ, gia đình đã luôn bên con, là động lực lớn nhất để con bước đi trên con đường mà mình đã chọn. Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2012 Sinh viên thực hiện PHẠM VĂN TÂM MỞ ĐẦU Ngày nay công nghệ viễn thông không ngừng được cải tiến cũng như thay mới nhằm đáp ứng nhu cầu không hạn chế của người sử dụng, trong đó phải nói đến lĩnh vực truyền dẫn số. Hầu hết các hệ thống truyền dẫn ban đầu chủ yếu dựa trên cơ sở hạ tầng sẵn có của các tuyến truyền dẫn tín hiệu tương tự. Thời kì đầu truyền tải quang bằng hệ thống cận đồng bộ PDH giản đơn và thiếu đồng bộ. Các hệ thống PDH phát triển chủ yếu dựa trên cơ sở đáp ứng các dịch vụ thoại thông thường. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thì các nhu cầu về dịch vụ viễn thông không ngừng tăng lên, các loại dịch vụ thoại và phi thoại như hội nghị truyền hình, truy nhập vào cơ sở dữ liệu từ xa, đa dịch vụ tích hợp v.v…nên đòi hỏi phải có mạng lưới viễn thông linh hoạt hơn với băng tần lớn hơn. Sau đó công nghệ truyền dẫn đồng bộ SDH ra đời, công nghệ SDH có nhiều những ưu điểm vượt trội như đây là một chuẩn được áp dụng cho toàn thế giới, tách ghép kênh trực tiếp, dễ dàng trong khai thác, vận hành linh hoạt. Hoàn thiện hơn nữa là công nghệ WDM. Thế nhưng WDM vẫn chưa phải là giải pháp công nghệ tối ưu trước sự bùng nổ về công nghệ, và nhu cầu về các loại hình dịch vụ, băng thông ngày càng gia tăng như hiện nay. Về thực tế rõ ràng WDM bộc lộ nhiều hạn chế và cần có một công nghệ mới nào đó hoàn thiện hơn nữa để giải quyết được các vấn đề này. Vào những năm đầu thế kỉ 21 ITU- T đã đưa ra khái niệm về một mạng truyền tải mới, đó là ASON. Công nghệ ASON ra đời đã mang lại những thay đổi tích cực. Công nghệ ASON được phát triển theo xu hướng tự động hóa mạng truyền dẫn, trên nền tảng của WDM nhưng phần quản lí, và điều khiển được tách biệt với phần truyền tải. Do đó tăng tính tự động của thiết bị và giảm tác động của con người. Mục đích là làm tăng khả năng duy trì dịch vụ, tăng hiệu quả sử dụng băng thông và tăng cường khả năng quản lí mạng và giảm chi phí về nhân công do quá trình thực hiện là tự động. ASON có thể áp dụng cho nhiều mạng SDH, WDM, DWDM… Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án: Tìm hiểu về công nghệ ASON và ứng dụng công nghệ ASON. Nội dung đồ án gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan về mạng quang chuyển mạch tự động ASON Chương 2: Định tuyến trong mạng ASON Chương 3: Ứng dụng công nghệ ASON Kết luận và kiến nghị. Quá trình làm đồ án mặc dù đã rất cố gắng nhưng em vẫn không tránh được thiếu sót, em rất mong được Thầy Cô và các bạn đóng góp thêm ý kiến để đồ án được hoàn chỉnh hơn. Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2012 Sinh viên thực hiện PHẠM VĂN TÂM Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC v v DANH MỤC HÌNH VẼ 7 Chương 1 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ASON 1 1.2.3 Sự phát triển của GMPLS trong IETF 3 1.4.1 Khả năng tự động phát hiện của các liên kết điều khiển 9 1.4.2 Khả năng tự động phát hiện của các TE link 10 1.4.3 Tạo và xóa một tuyến ASON R 11 1.4.3.1 Tạo LSP 11 1.4.3.2 Xóa LSP 12 1.4.4 Cấu hình dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối 12 1.5 Giao thức ASON 14 1.5.1. LMP 14 1.5.2 OSPF-TE 16 1.5.3 RSVP-TE 16 1.6 Kết luận 16 Chương 2 18 ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG ASON 18 2.2.1 Trạng thái liên kết theo khuyến nghị G.7715 19 2.2.2 Nhận biết các thành phần và sự phân cấp 20 2.2.3 Khởi động làm việc từ các bộ định danh RA 21 2.2.4 Đánh địa chỉ 22 2.2.4.1 Các khoảng địa chỉ 22 2.2.4.2 Các địa chỉ thành phần định tuyến 23 2.2.4.3 Tương tác giữa các khoảng tên 24 2.2.4.4 Phân cấp định tuyến và các khoảng tên 24 2.2.4.5 Các thành phần của tên SNPP 24 2.2.5 Điều khiển cuộc gọi và định tuyến trong một Phân cấp 25 2.2.5.1 Luồng thông tin định tuyến 25 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục 2.2.5.2 Thông tin định tuyến đi lên và xuống phân cấp 26 Các yêu cầu 26 2.3.1 Kiến trúc tổng quát 27 2.3.1.1 Truy vấn định tuyến được sử dụng bởi các liên minh RC 27 2.3.1.2 Giao diện truy vấn định tuyến 29 2.3.1.3 Tính toán đường đi bởi một hoặc nhiều RC 30 2.3.1.4 Cấu trúc mối quan hệ giữa các liên lạc RC 32 2.3.1.5 Khả năng của bộ trả lời truy vấn định tuyến 32 2.3.1.6 Yêu cầu định tuyến và các thông điệp trả lời 33 2.3.1.7 Các bộ điều khiển định tuyến và sự liền kề của chúng 33 Chương 3 37 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ASON 37 3.1 Các vấn đề cần xem xét khi xây dựng một mạng ASON 37 3.1.1 Lựa chọn kiến trúc mạng 37 3.1.2 Định hướng ứng dụng 37 3.1.3 Độ tin cậy của phần mềm giao thức điều khiển 37 3.1.4 Quản lí và bảo trì 38 3.2 Một số nguyên tắc xây dựng mạng ASON 38 3.4 Tìm hiểu ứng dụng công nghệ ASON trong mạng truyền tải của Viettel 40 Cơ chế bảo vệ mạng hình lưới 53 KẾT LUẬN CHUNG 60 Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Node truyền dẫn tích hợp tính năng ASON 6 Hình 1.2 Ba mặt phẳng điều khiển của ASON 7 Hình 1.3 Vị trí của phần mềm ASON 8 Hình 1.4 Cấu trúc của phần mềm ASON 9 Hình 1.5 Tự động phát hiện liên kết điều khiển 10 Hình 1.6 Tự động phát hiện TE link 10 Hình 1.7 Tạo LSP 11 Hình 1.8 Xóa một LSP 12 Hình 1.9 Cấu hình dịch vụ end-to-end 13 Hình 1.10 Mạng hình lưới 14 Hình 1.11 Tạo các kênh điều khiển 15 Hình 1.12 Kiểm tra các TE link 15 Hình 2.1 Mạng ví dụ khi các bộ định danh RC trong một RA được tái sử dụng trong một RA khác 21 Hình 2.2 Ví dụ hệ thống phân cấp lên với dòng chảy của thông tin từ các RC 25 Hình 2.3 Phân cấp được ngăn vùng 27 Hình 2.4 Sự tính toán đường đi từ xa Step-by-step 28 Hình 2.5 Sự tính toán đường đi từ xa phân cấp 28 Hình 2.6 Sự kết hợp giữa step-by-step và liên minh RC phân cấp 29 Hình 2.7 Tiếp xúc CC-to-RC và RC-to-RC giao diện truy vấn định tuyến 30 Hình 2.8 Sự tính toán đường đi 32 Hình 3.1 Kiến trúc mạng ASON áp dụng trong giai đoạn 1 39 Hình 3.2 Kiến trúc xậy dựng mạng ASON trong giai đoạn 2 40 Hình 3.3 Mô hình mạng đường trục Bắc – Nam 41 Hình 3.4 Quy hoạch dự kiến quy hoạch mạng liên tỉnh Đông Bắc 1 42 Hình 3.5 Sơ đồ mạng đường trục đề xuất áp dụng công nghệ ASON 43 Hình 3.6 Mô hình thử nghiệm ASON 45 Hình 3.7 Sơ đồ mạng thử nghiệm ASON 45 Hình 3.8 Tạo dịch vụ ASON 48 Hình 3.9 Tạo các ống Tunnel 48 Hình 3.10 Tạo các VC bậc thấp 49 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục DANH MỤC BẢNG BIỂU Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa tiếng anh Nghĩa tiếng việt AD Administration Domain Miền quản lý ALC Automatic Level Control Điều khiển mức tự động APE Automatic Power Equilibrium Cân bằng công suất tự động ASON Automatically Switched Optical Network Mạng quang chuyển mạch tự động ASTN Automatically Switched Transport Network Mạng truyền tải chuyển mạch tự động CC Connection Controller Bộ điều khiển kết nối CCI Connection Control Interface Giao diện điều khiển kết nối CoS Class of Service Phân lớp dịch vụ DCE Data Circuit Equipment Thiết bị mạch dữ liệu DCM Distributed Call and connection Management Quản lý kết nối và cuộc gọi phân tán DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối dữ liệu DWDM Density Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao E-NNI External- Network Network Interface Giao diện mạng mạng ngoài EPL Ethernet Private Line Đường riêng Ethernet EPLAN Ethernet Private Local Area Network Mạng nội hạt riêng Ethernet FOADM Fixed Optical Add/Drop Multiplexing Ghép kênh xen/rẽ quang cố định GE GigabitEthernet Dịch vụ GigabitEthernet GMPLS Generalized Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát I-NNI Internal Network Network Interface Giao diện mạng mạng trong IP Internet Protocol Giao thức liên mạng ITU International Telecommunications Union Liên minh viễn thông quốc tế SVTH: Phạm Văn Tâm- Lớp: D08VT3 Trang ix Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc nhiệm kỹ thuật Internet LC Link Connection Kết nối liên kết LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý liên kết LSP Label Switching Path Tuyến chuyển mạch nhãn MPLS Multi-protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NE Network Element Phần tử mạng NMI Network Management Interface Giao diện quản lý mạng NMS Network Management System Hệ thông quản lý mạng OLP Optical Line Protection Bảo vệ đường quang ON Optical Network Mạng quang OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến OSPF OTU Optical Transponder Unit Khối truyền tải quang PC Protocol Controller Bộ điều khiển giao thức PI Physical Interface Giao diện vật lý RA Routing Area Vùng định tuyến RAdj Routing Adjacency Liền kề định tuyến RC Routing Controller Điều khiển định tuyến RCD Routing Control Domain Miền điều khiển định tuyến RDB Routing Information DataBase Cơ sở dữ liệu thông tin định tuyến ROAD M Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing Ghép xen/rẽ quang có thể cấu hình RP Routing Performer Hệ thực hiện định tuyến RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên SC Switched Connection Kết nối chuyển mạch SLA Service Level Agreement Thỏa thuận mức dịch vụ SNC SubNetwork Connection Kết nối mạng con SNP SubNetwork Point Điểm mạng con SNPP SubNetwork Point Pool Bộ điểm mạng con SPC Soft Permanent Connection Kết nối cố định mềm TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng TMN Telecommunication Management Network Mạng quản lý viễn thông [...]... của ASON/ GMPLS, sơ lược về sự ra đời và phát triển của ASON trên cơ sở công nghệ MPLS và các hệ thống tiêu chuẩn hóa ASON/ GMPLS, sự cần thiết của ASON, đồng thời nêu bật nên những điểm cơ bản về các tính năng của ASON Các liên kết của ASON với các kênh điều khiển, các liên kết điều khiển và các TE link, khả năng tự động phát hiện của các cấu hình mạng, việc tạo và xóa một tuyến ASON, các chức năng cấu... định tuyến và điều khiển chuyển mạch Khi tuyến bị sự cố, mạng tự động tìm ra tuyến mới khả dụng và điều khiển kết nối chéo tại các node mạng chuyển dịch vụ sang đường mới 1.3.2 Một số khái niệm cơ bản của ASON ASON là một mạng quang bao gồm các phần tử mạng quang chuyển mạch tự động ASON NE (Network Element) ASON thực hiện truyền báo hiệu và chuyển mạch Các ASON NE lưu thông tin về đồ hình và tuyến của... một mạng ASON, mỗi ASON NE sử dụng giao thức OSPF để phát hiện các liên kết điều khiển và sau đó phát tán thông tin về các liên kết điều khiển của bản thân nó tới các thực thể mạng Kết quả là, mỗi NE thu được thông tin của các liên kết điều khiển trong toàn mạng và cũng thu được thông tin về cấu hình điều khiển mạng - diện rộng Mỗi ASON NE sau đó tính toán tuyến ngắn nhất tới bất kỳ ASON NE nào và viết... thành công khi các các chế độ nhận thực và khóa của các node liền kề là giống nhau các tuyến này để phát các gói bản tin 1.6 Kết luận Chương 1 đã nghiên cứu những vấn đề cơ bản của mạch chuyển mạch quang tự động gồm các khái niệm, vai trò, vị trí của ASON trong tiến trình phát triển của công Đồ án tốt nghiệp Đại học ASON Chương 1- Tổng quan về công nghệ nghệ truyền dẫn Lịch sử phát triển của ASON/ GMPLS,... mềm ASON thực tế 1.3.3 Vị trí phần mềm ASON Hình 1.3 chỉ ra vị trí của phần mềm ASON trong hệ thống phần mềm của thiết bị Phần mềm ASON và phần mềm NE chạy trên cạc SCC trong khi phần mềm bảng mạch và phần mềm quản lý mạng NM (Network Management) chạy trên các bảng mạch và máy tính quản lý mạng NM để thực hiện các chức năng tương ứng Hình 1.3 Vị trí của phần mềm ASON 1.3.4 Cấu trúc của phần mềm ASON. .. học ASON Chương 1- Tổng quan về công nghệ - Tạo/xóa các kết nối chéo - Báo trạng thái liên kết và cảnh báo Hình 1.4 Cấu trúc của phần mềm ASON 1.4 Các tính năng mạng 1.4.1 Khả năng tự động phát hiện của các liên kết điều khiển Mạng ASON tự động phát hiện các liên kết điều khiển thông qua giao thức OSPF-TE Khi kết nối sợi (bao gồm sợi liên trạm tự động phát hiện và sợi trong trạm cấu hình nhân công) ... UNI User Network Interface Giao diện mạng người sử dụng VLAN Virtual Local Area Network Mạng nội hạt ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WDM Wavelenght Division Multiplexing Ghép kênh phân chia bước sóng SVTH: Phạm Văn Tâm- Lớp: D08VT3 Trang xi Đồ án tốt nghiệp Đại học ASON Chương 1- Tổng quan về công nghệ Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ASON 1.1 Lời mở đầu Mạng viễn thông đang phát triển... việc xóa và thêm các liên kết, và thay đổi các tham số của liên kết, và sau đó thông báo lại thay đổi với T2000 thực hiện cập nhật thời gian thực Như được chỉ ra trong hình 1-5, nếu một link bị đứt, NM cập nhật cấu hình tài nguyên hiển thị trên NM trong thời gian thực Hình 1.6 Tự động phát hiện TE link Đồ án tốt nghiệp Đại học ASON Chương 1- Tổng quan về công nghệ 1.4.3 Tạo và xóa một tuyến ASON R Báo... GMPLS) ITU đưa ra các yêu cầu và các kiến trúc dựa trên yêu cầu của các thành viên Một mục đích thấy rõ là để tránh việc phát triển các giao thức mới trong khi các giao thức đang tồn tại vẫn đảm bảo được nên IETF đưa ra các giao thức đáp ứng các yêu cầu công nghiệp tổng quát, bao Đồ án tốt nghiệp Đại học ASON Chương 1- Tổng quan về công nghệ gồm các phần ngoài ITU Vì thế, ASON và GMPLS không đối lập mà... bị truyền tải ASON có ba mặt phẳng: một mặt phẳng điều khiển, một mặt phẳng quản lý và một mặt phẳng truyền tải Mặt phẳng quản lý được coi là lớp quản lý mạng NM và mặt phẳng truyền tải được coi là mạng SDH Phần mềm ASON được sử dụng trong mặt phẳng điều khiển, bao gồm quản lý liên kết, định tuyến sử dụng thuật toán tìm đường đi ngắn nhất OSPF (Open Shortest Path Firth), và báo hiệu sử dụng giao thức . trình thực hiện là tự động. ASON có thể áp dụng cho nhiều mạng SDH, WDM, DWDM… Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án: Tìm hiểu về công nghệ ASON và ứng dụng công nghệ ASON. Nội dung đồ án gồm. Định hướng ứng dụng 37 3.1.3 Độ tin cậy của phần mềm giao thức điều khiển 37 3.1.4 Quản lí và bảo trì 38 3.2 Một số nguyên tắc xây dựng mạng ASON 38 3.4 Tìm hiểu ứng dụng công nghệ ASON trong. là công nghệ WDM. Thế nhưng WDM vẫn chưa phải là giải pháp công nghệ tối ưu trước sự bùng nổ về công nghệ, và nhu cầu về các loại hình dịch vụ, băng thông ngày càng gia tăng như hiện nay. Về