Hình 2.1 Tốc độ tăng trưởng lưu lượng dữ liệu Internet Để đáp ứng tốc độ tăng trưởng lưu lượng dữ liệu Internet, các nhà sản xuất thiết bị viễn thông đã ứng dụng công nghệ ghép bước són
MÔ HÌNH VNPT NET
Tổng quan về VNPT NET
1.1.1 Mô hình tổ chức a Tầm nhìn
• Trở thành nhà cung cấp dịch vụ số hàng đầu Việt Nam vào năm 2025.
• Trở thành Trung tâm số (Digital Hub) của châu Á vào năm 2030.
• Trở thành lựa chọn số 1 của khách hàng sử dụng sản phẩm, dịch vụ Công nghệ thông tin – Viễn thông (ICT) tại thị trường. b Sứ mệnh
• Cung cấp cho khách hàng và đối tác các sản phẩm, dịch vụ Viễn thông - CNTT - Truyền thông và Dịch vụ số chất lượng, đột phá, sáng tạo.
• Trở thành trung tâm số (Digital Hub) của khu vực châu Á.
• Tôn vinh giá trị đích thực của người lao động.
• Tiên phong trong các hoạt động về cộng đồng c Mục tiêu chiến lược
• Xây dựng và phát triển VNPT thành tập đoàn kinh tế năng động, hiện đại, là nòng cốt của ngành viễn thông và CNTT.
• VNPT sẽ trở thành nhà cung cấp dịch vụ số hàng đầu tại Việt Nam và trung tâm giao dịch số tại thị trường Đông Nam Á và Châu Á trong cuộc cách mạng công nghệ 4.0.
1.1.2 Mô hình tổ chức tập đoàn VNPT
Hình 1.1 Tổ chức tập đoàn VNPT
1.1.3 Mô hình tổ chức tổng công ty hạ tầng mạng
• Thành lập theo quyết định số 960/QĐ-VNPT-TCCB ngày 30/6/2015
• Tên giao dịch bằng tiếng Việt: Ban Khai thác mạng (Ban KTM), tên giao dịch
• quốc tế: Network Operations Division.
• Trụ sở chính: số 30 đường Phạm Hùng, Nam Từ Liêm, Hà Nội.
• Là đơn vị kinh tế trực thuộc, hạch toán phụ thuộc TCT, chịu trách nhiệm trước
• TCT và pháp luật về mọi hoạt động của đơn vị trong phạm vi nhiệm vụ và quyền
• hạn đã được quy định.
Hình 1.2 Tổ chức tổng công ty hạ tầng mạng
1.1.5 Mô hình tổ chức ban khai thác mạng
1.1.6 Mô hình tổ chức, bố trí nhân lực a Cơ cấu tổ chức, quản lý của Ban Khai thác mạng gồm:
• Các Phó giám đốc Ban; Kế toán trưởng;
• Bộ máy giúp việc (gồm các đơn vị tham mưu giúp việc và các đơn vị trực tiếp sản xuất). b Các tổ chức Đảng, Công đoàn, Đoàn Thanh niên:
• Tổ chức Đảng: Đảng bộ Ban Khai thác mạng là Đảng bộ cơ sở trực thuộc Đảng bộ TCT Hạ tầng mạng, được thành lập theo quyết định số 42/QĐ-ĐU VNPT-Net ngày 14/09/2015 (gồm Bí thư Đảng ủy và 08 chi bộ).
- 08 tổ Công đoàn bộ phận
- Gồm có Bí thư Đoàn và 6 Chi đoàn
Hình 1.3 Tổ chức ban khai thác mạng
1.1.7 Chức năng, nhiệm vụ chính của Ban khai thác mạng
• Điều hành, giám sát hoạt động toàn bộ hạ tầng mạng lưới.
• Quản lý, VHKT, bảo dưỡng, xử lý sự cố các dịch vụ viễn thông, công nghệ thông tin.
• Tổ chức, quản lý khai thác các tài nguyên viễn thông.
• Đề xuất, xây dựng phương án triển khai các thiết bị công nghệ mới, dịch vụ mới.
• Xây dựng các phương án tối ưu mạng lưới.
• Đề xuất và thực hiện các biện pháp để nâng cao chất lượng mạng lưới.
• Quản lý và thực hiện đảm bảo an toàn mạng lưới và thiết bị, an toàn an ninh thông tin.
• Đề xuất nội dung, biên soạn tài liệu, trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn các lớp nghiệp vụ viễn thông, CNTT của TCT, Tập đoàn.
• Thường trực công tác phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai của TCT.
• Xây dựng, lập kế hoạch hành động và quản lý việc triển khai các kế hoạch hành động đối với các rủi ro mà đơn vị được giao.
1.1.8 Nhiệm vụ chính của các đơn vị
Phòng Nhân sự - Hành chính
• Công tác tổ chức bộ máy
• Công tác quản trị NNL
• Xây dựng, quản lý, triển khai, giám sát quản trị Khung năng lực, eTOM và các công cụ quản trị hiện đại theo lĩnh vực phụ trách
• Công tác tiền lương; Chế độ chính sách
• Đào tạo, phát triển nguồn nhân lực
• Bảo hộ lao động, an toàn VSLĐ, phòng chống cháy nổ
• Thi đua khen thưởng; Thanh tra kỷ luật
• Công tác tổng hợp; hành chính, Văn hoá doanh nghiệp và truyền thông nội bộ
• Công tác Đảng, Công đoàn.
Phòng Kế hoạch - Kế toán
• Thực hiện công tác kế toán của Ban
• Thực hiện công tác Kế hoạch của Ban
• Quản lý doanh thu, chi phí nội bộ
• Thực hiện mua sắm vật tư, thiết bị theo phân cấp
• Tổ chức công tác Quản lý tài sản vật tư của Ban theo quy định
• Thực hiện quản lý, theo dõi tiến độ, thanh quyết toán các hợp đồng theo phân cấp.
• Chịu trách nhiệm xây dựng và giao các chỉ tiêu BSC/KPI cho các đơn vị trực thuộc Ban
• Chịu trách nhiệm thực hiện công tác quản lý đối tác của Ban
Trung tâm an ninh mạng
• Quản lý chính sách an toàn, an ninh mạng: xây dựng , triển khai áp dụng các chính sách; kiểm tra, kiểm soát tuân thủ chính sách, quy định an toàn, an ninh mạng.
• Quản lý an ninh chủ đông: đánh giá rủi ro an toàn mạng, phát hiện nguy cơ tiềm ẩn; triển khai các biện pháp xử lý Đánh giá, kiểm thử an toàn bảo mật các hệ thống mạng; xây dựng & triển khai các hệ thống kỹ thuật, giải pháp công nghệ về an toàn an ninh mạng.
• Quản lý an ninh thụ động: Giám sát, phân tích, điều tra, xử lý, khắc phục các sự cố an toàn an ninh mạng.
• Tổ chức thực hiện công tác điều hành, hỗ trợ, phối hợp các đơn vị khác nhằm đảm bảo an toàn, an ninh thông tin mạng Điều phối mạng lưới ứng cứu thông tin.
• Đào tạo, tập huấn, diễn tập an toàn, an ninh mạng cho cán bộ làm công tác an toàn, an ninh mạng của TCT& các VNPT T/TP.
• Quản lý chính sách chống gian lận Điều tra xử lý gian lận trên mạng viễn thông.
• Quản lý, vận hành các hệ thống kỹ thuật về chống gian lận.
• Quản trị, vận hành các hệ thống an toàn, anh ninh mạng.
• Phân bổ, kiểm soát, đánh giá chỉ tiêu BSC/KPI về an toàn an ninh mạng cho các đơn vị.
• Thực hiện các yêu cầu cung cấp thông tin, đảm bảo an toàn an ninh mạng của cơ quan chức năng.
• Triển khai quản trị công cụ hiện đại (eTOM, ITIL, QTRR, CEM ) theo lĩnh vực chuyên môn phụ trách.
Trung tâm quản lý điều hành mạng (NMC)
• Tổ chức quản lý, điều hành khai thác, tối ưu và nâng cao chất lượng mạng lưới, hệ thống mạng VT và CNTT.
• Xây dựng các qui định, qui trình, quy chế chính sách… liên quan tới điều hành khai thác, bảo dưỡng, nâng cao chất lượng mạng lưới.
• Quản lý cấu trúc mạng; Điều hành khai thác các tài nguyên viễn thông.
• Xây dựng cơ sở dữ liệu về năng lực, hiệu năng và tình trạng hoạt động mạng, cấu trúc mạng, vật tự dự phòng, sửa chữa, số liệu đo kiểm tối ưu…Lập kế hoạch mua sắm, bổ sung thiết bị dự phòng.
• Đầu mối quản lý, điều phối và giám sát triển khai các DA phát triển mạng
• Nghiên cứu xây dựng, thử nghiệm, vận hành khai thác hệ thống kiểm định
Trung tâm Điều hành Dịch vụ (SOC)
• Thực hiện các công việc liên quan đến dịch vụ: xây dựng phương án kỹ thuật triển khai, cung cấp dịch vụ, xử lý đảm bảo chất lượng dịch vụ, giải quyết phản ánh, khiếu nại về dịch vụ, cung cấp số liệu đối soát.
• Thực hiện khảo sát, lập phương án, triển khai/thay đổi, thiết lập/cắt hủy dịch vụ theo quy hoạch.
• Xây dựng các phương án triển khai kỹ thuật dịch vụ và phối hợp tư vấn giải pháp cho khách hàng của các đơn vị; xây dựng các qui định, qui trình, quy chế liên quan tới công tác quản lý, điều hành dịch vụ.
• Chủ trì, phối hợp với các đơn vị thực hiện đối soát lưu lượng, sản lượng, doanh thu và các chỉ tiêu cung cấp dịch vụ.
• Nghiên cứu, định hướng và đề xuất thực hiện triển khai dịch vụ mới trên hạ tầng mạng lưới.
Trung tâm VHKT mạng khu vực miền Bắc/Trung/Nam (NOC1/2/3)
• Quản lý, vận hành khai thác, điều hành các hệ thống mạng khu vực miền
Bắc/Trung/Nam: theo dõi, giám sát hệ thống, quản lý cầu hình mạng lưới, các chỉ tiêu chất lượng mạng, quản lý cấu hình bảo mật hệ thống, nâng cấp, bảo dưỡng, cập nhật phần mềm, cập nhật, quản lý các cơ sở dữ liệu, tài nguyên hệ thống…
• Thực hiện hòa mạng, điều chỉnh, nâng cấp mở rộng thiết bị, đưa thiết bị thuộc các dự án vào hoạt động.
• Thực hiện xây dựng và triển khai các phương án đảm bảo an toàn thông tin, phương án vận hành khai thác, phương án xử lý ứng cứu thông tin, phương án tối ưu, phương án nâng cao chất lượng mạng, dịch vụ.
• Giám sát, định tuyến lưu lượng; Tham gia triển khai dự án phát triển mạng…
CÔNG NGHỆ OTN (Optical Transport Network)
Thế nào là mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network)?
Được xác định bởi Bộ phận Tiêu chuẩn hóa Viễn thông ITU (ITU-T), OTN là một công nghệ bao bọc kỹ thuật số cung cấp một cách hiệu quả và được chấp nhận trên toàn cầu để ghép các dịch vụ khác nhau lên các đường dẫn ánh sáng quang học Công nghệ OTN hoặc công nghệ trình bao bọc kỹ thuật số cung cấp một khuôn khổ toàn mạng bổ sung các tính năng giống SONET / SDH cho thiết bị WDM Nó tạo ra một mạng phân cấp, minh bạch được thiết kế để sử dụng trên cả thiết bị WDM và TDM.
OTN tích hợp các chức năng truyền tải, ghép kênh, định tuyến, quản lý, giám sát và xây dựng các kết nối OTN client (ví dụ: SONET / SDH, IP, ATM) trong mạng Metro và Core Ngày nay, nó được triển khai rộng rãi trong các mạng vận tải quang gói DWDM đường dài, khu vực và đường dài.
2.1.1 Các yêu cầu của mạng quang để quản lý băng thông mạng quang DWDM 100G, 500G, 1Tb/s.
2.1.1.1 Các yếu tố thúc đẩy hiện đại hóa mạng thông tin quang
Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hiện đang phải đối mặt với nhiều khó khăn, thách thức từ sự sụt giảm doanh thu của các dịch vụ thoại truyền thống, cạnh tranh gia tăng, chi phí leo thang cũng như sự bùng nổ của lưu lượng dữ liệu Báo cáo của T-Mobile trong Hình 1.1 cho thấy việc sử dụng dữ liệu di động trên điện thoại thông minh đã tăng từ 25 MB/người dùng/tháng năm 2009 lên 760 MB vào năm 2012, với tốc độ tăng trưởng hai chữ số hàng năm (CAGR) trên 200% Sự phát triển mạnh mẽ của các mạng 4G sẽ chỉ tiếp tục đẩy nhanh xu hướng này, tốc độ tải tin download mạng di động 4G có thể tăng gấp 10 lần một khi mạng 4G được triển khai rộng rãi.
Theo Economist, mức tiêu thụ dữ liệu Internet tại hầu hết các quốc gia được dự báo sẽ tăng gấp ba lần từ năm 2010 đến năm 2015, tại các quốc gia phát triển con số này sẽ vượt 30 GB/người dùng/tháng Với chỉ 33% dân số thế giới hiện nay có thể truy cập Internet, thì sự tăng trưởng dường như không có dấu hiệu chậm lại sớm
Hình 2.1 Tốc độ tăng trưởng lưu lượng dữ liệu Internet Để đáp ứng tốc độ tăng trưởng lưu lượng dữ liệu Internet, các nhà sản xuất thiết bị viễn thông đã ứng dụng công nghệ ghép bước sóng quang WDM kết hợp với hệ thống thiết bị truyền dẫn SDH truyền thống.
Trong công nghệ ghép bước sóng quang WDM, lưu lượng được gia tăng trên cùng một sợi quang bằng cách gửi đi cùng lúc trên cùng sợi quang nhiều tín hiệu có bước sóng riêng của chúng, không phải là tăng tốc độ của một tín hiệu duy nhất (ví dụ gửi 16 tín hiệu 10Gb/s, mỗi tín hiệu 10Gb/s sẽ trên bước sóng riêng của chúng, chứ không phải gửi đi là duy nhất chỉ 1 luồng 160Gb/s) Ghép như vậy được gọi là ghép kênh phân chia bước sóng WDM (wavelengthdivision multiplexing).
Hệ thống WDM gửi mỗi tín hiệu quang ở định dạng gốc của nó chứ không phải là lập ánh xạ vào tải tin của một tín hiệu khác như trong hệ thống SONET/SDH Phương thức ghép kênh phân chia bước sóng WDM sẽ gây khó cho một nhà điều hành mạng trong việc cung cấp sự khai thác, quản lý , bảo trì, và dự phòng ( OAM & P) cho mỗi tín hiệu nếu nó được sử dụng với định dạng tín hiệu gốc, vì điều này sẽ đòi hỏi có thêm các hệ thống quản lý phụ thuộc vào tín hiệu của khách hàng Vấn đề này đặc biệt đúng với các tín hiệu của các kênh truyền hình.
Do các hệ thống thiết bị có nền tảng là công nghệ truyền dẫn SDH và ghép bước sóng quang WDM được cung cấp bởi nhiều hãng sản xuất thiết bị khác nhau và WDM không có giao thức tiêu chuẩn để ánh xạ lưu lượng vào hệ thống thiết bị (như đã trình bày trên), cho nên việc giám sát chất lượng và tính toàn vẹn tín hiệu gặp nhiều khó khăn, hiệu quả hoạt động không cao Việc phát triển một định dạng tín hiệu mới cho các tín hiệu WDM (thay vì chỉ sử dụng các tín hiệu SONET/SDH hiện có) là khả năng thêm các kênh dành cho tiêu đề mới sẽ cung cấp cho các tính năng bổ sung cần thiết để thực hiện có hiệu quả các chức năng OAM & P trên mạng WDM Một lý do khác cho việc phát triển một tiêu chuẩn mới dành cho các tín hiệu WDM là cung cấp một phương tiện có khả năng sửa lỗi mạnh mẽ hơn Hệ thống SDH truyền thống có một khả năng sửa lỗi chuyển tiếp FEC tương đối khiêm tốn Khi tín hiệu đi qua một mạng quang đachăng, tỷ số tín hiệu trên tạp âm SNR bị giảm Vì các nhà khai thác mạng mong muốn gia tăng khoảng cách truyền dẫn và tốc độ bit mỗi bước sóng, sửa lỗi chuyển tiếp FEC của hệ thống SDH FEC không phải luôn luôn đáp ứng được Cuối cùng, một lý do khác cho tiêu chuẩn mới dành cho truyền tải WDM là cung cấp một khả năng đóng gói tải tin để truyền tải lưu lượng khách hàng cá nhân có băng thông cao hơn được tích hợp từ các mạng truy cập
Ví dụ, nếu lưu lượng của khách hàng cần băng thông chuyển mạch cuối cùng nhỏ nhất trong mạng là một tuyến liên kết Gigabit Ethernet duy nhất thì việc cung cấp chuyển mạch trong mạng truyền tải với tốc độ STS-1s ( 51,84 Mbps) sẽ làm phát sinh chi phí và sự phức tạp trong mạng.
Ngoài ra, các kiến trúc vòng (ring) SDH thường được sử dụng để bảo vệ các thay đổi theo địa lý vốn không hiệu quả, lãng phí đến 50% tổng băng thông mạng Thực tế là những thiết bị cũ này đã gần hết tuổi thọ và không thể đáp ứng được nhu cầu của các mạng hiện nay Do đó bắt buộc các nhà cung cấp dịch vụ phải nâng cấp mạng, nhưng nâng cấp cái gì và nâng cấp như thế nào lại là một vấn đề ?
Với nhiều ưu điểm so với hệ thống SDH và WDM truyền thống, các thiết bị mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) đã trở thành nền tảng hạ tầng thông tin thay thế tiếp theo cho hệ thống SDH Dự báo của Infonetics cho thấy mức chi tiêu cho công nghệ OTN sẽ tăng từ con số dưới 50% tổng mức chi tiêu quang trong năm 2011 lên
80% vào năm 2016 OTN cung cấp các tính năng quản lý và giám sát tốt trên hạ tầng thiết bị cũng như khả năng truyền tải Ngoài ra các đặc điểm quan trọng khiến cho OTN trở nên hấp dẫn là khả năng đóng gói, cho phép quản lý hiệu năng dịch vụ khách hàng đến 2 đầu cuối (end-to-end), ghép các khung tín hiệu ODU tốc độ thấp thành các khung tín hiệu OTN tốc độ cao hơn nhiều lần để truyền tải và khả năng hỗ trợ đối với nhiều tầng dịch vụ được tối ưu hóa về độ trễ, khoảng cách, tính hiệu quả và/hoặc chi phí Do đó, hệ thống thông tin với nền tảng công nghệ OTN đã thực sự chiếm lĩnh được thị trường và thay thế các hệ thống mạng SDH cũ truyền thống.
2.1.1.2 Hiện đại hoá mạng thông tin trên nền tảng công nghệ OTN
Việc triển khai hệ thống thông tin cấu hình lưới (mesh) với nền tảng công nghệ OTN còn giúp giải phóng dung lượng rỗi trong mạng mà trước đây được dành cho việc bảo vệ ring Nhờ đó, các nhà cung cấp dịch vụ có thể khai thác thêm những nguồn doanh thu mới từ việc đưa ra các gói cước dịch vụ có nhiều đặc tính linh hoạt khác nhau về độ khả dụng, độ trễ và dung lượng… qua đó nâng cao lợi nhuận và khả năng cạnh tranh Ngoài ra, với khả năng quản lý, giám sát và thống kê tự trị, mạng OTN giúp việc triển khai các dịch vụ mới nhanh hơn, dễ dàng hơn Bên cạnh đó là những lợi ích liên quan tới việc giảm chi phí và tăng tính hiệu quả mà OTN cung cấp.
Việc chuyển đổi sang các thiết bị thế hệ kế tiếp cho phép các nhà cung cấp dịch vụ cải thiện hiệu quả sử dụng điện: điện năng cần thiết để truyền tải dữ liệu đã giảm từ trên 200W/GB xuống dưới 10W/GB trong 10 năm qua Thông thường việc xử lý thông tin sẽ tiêu thụ khoảng 20W/GB dữ liệu, vượt quá 10 lần điện năng cần thiết cho chuyển mạch ghép bước sóng quang DWDM Trong đó, khoảng 60% lưu lượng được xử lý bởi một bộ định tuyến lõi là lưu lượng chuyển tiếp Vì thế với giải pháp bỏ qua bộ định tuyến lõi sẽ giúp mạng OTN tiết kiệm đáng kể chi phí do không cần phải có chuyển đổi qua lại quang
- điện - quang từ các bộ định tuyến (Hình 2.2) Cụ thể là sử dụng các chuyển mạch OTN ở tốc độ 10G chỉ để gửi lưu lượng cần phải được xử lý tới bộ định tuyến và cho phép những lưu lượng còn lại chuyển tiếp nhanh và tốc độ cao qua các tuyến quang OTN Do đó giảm đáng kể OPEX (mức tiêu thụ điện năng) tại bộ định tuyến
Hình 2.2 Bỏ qua bộ định tuyến lõi thay bằng việc sử dụng chuyển mạch OTN
Các tiêu chuẩn truyền tải quang SDH/SONET bị giới hạn ở tốc độ tối đa là
Các đặc điểm mới của mạng OTN
2.2.1 Sửa lỗi Chuyển tiếp FCC (Forward Error Correction)
Sửa lỗi Chuyển tiếp FCC là một tính năng chính của hệ thống OTN Chúng ta đã biết khung tín hiệu SDH đã có một bộ sửa lỗi chuyển tiếp FCC Bộ sửa lỗi chuyển tiếp FCC trong khung tín hiệu SDH sử dụng các byte tiêu đề Đoạn SOH (Section Overhead) để truyền tải các thông tin kiểm tra sửa lỗi chuyển tiếp FEC và do đó được gọi là loại sửa lỗi chuyển tiếp FCC trong băng (in-band FEC) Bộ sửa lỗi chuyển tiếp FCC của khung tín hiệu SDH cho phép chỉ có một số hạn chế về thông tin kiểm tra sửa lỗi chuyển tiếp FEC, cho nên làm hạn chế hiệu quả hoạt động sửa lỗi của FEC. Độ lợi mã hóa đạt được nhờ Sửa lỗi Chuyển tiếp FCC của tín hiệu OTN có thể được sử dụng để:
1) Tăng chiều dài chặng quang (span) tối đa và/hoặc số lượng chặng của một tuyến quang kết nối giữa 2 nút mạng liên tiếp, nhờ vậy mở rộng cự ly truyền dẫn của tuyến quang (Lưu ý rằng điều này chỉ đúng với giả định rằng các ảnh hưởng suy yếu tín hiệu khác như tán sắc màu và tán sắc phân cực (chromatic and polarization mode dispersion) không trở thành các yếu tố hạn chế cự ly truyền dẫn).
2) Tăng số lượng các kênh DWDM trong một hệ thống DWDM bị giới hạn bởi công suất đầu ra của bộ khuếch đại quang bằng cách giảm công suất cho mỗi kênh quang và tăng số lượng các kênh quang của hệ thống DWDM ( Lưu ý rằng phải tính đến những thay đổi tác động các hiệu ứng phi tuyến tính do sự giảm công suất mỗi kênh quang của hệ thống DWDM).
3) Giảm nhẹ các tham số thành phần (ví dụ như công suất phát ra, mặt nạ mắt, tỷ lệ phân biệt (extinction ratio), hệ số tiếng ồn NF (noise figures), hệ số cách ly bộ lọc ) cho các giao diện của một tuyến liên kết quang đã xác định trước và do đó làm giảm chi phí thành phần.
4) Nhưng quan trọng nhất, Sửa lỗi Chuyển tiếp FEC đã làm gia tăng khả năng truyền dẫn cho các mạng quang trong suốt: Các phần tử của mạng quang trong suốt như trạm OADMs và trạm OXCs sẽ phát sinh ra các khiếm khuyết về quang nghiêm trọng (ví dụ như làm suy hao tín hiệu) Do đó điều này làm hạn chế nhiều về số lượng các phần tử của mạng quang trong suốt có thể được vượt qua, bằng một đường dẫn quang trước khi tín hiệu cần được tái sinh 3R Nhờ Sửa lỗi Chuyển tiếp FEC, một đường dẫn quang có thể vượt qua một số lượng các phần tử nhiều hơn của mạng quang trong suốt Điều này cho phép phát triển từ các tuyến quang liên kết điểm- điểm phổ biến hiện nay tiến đến các mạng quang mắt lưới trong suốt với đầy đủ chức năng.
Hình 2.6 FEC cải thiện chất lượng truyền tải được 6dB tại BERE-15
2.2.2 Giám sát Kết nối Bộ đôi TCM (Tandem Connection Monitoring)
Chúng ta đã biết chức năng giám sát mạng SDH truyền thống được chia thành 3 loại : giám sát phân khúc (section), giám sát đường (line) và giám sát đường dẫn (path) Một vấn đề phát sinh khi bạn gặp trường hợp "nhà Khai thác của nhà Khai thác "
(“Carrier’s Carrier”) như thể hiện trong Hình 2.7, nơi đó một nhà Khai thác cần giám sát một đoạn (segment) của đường dẫn (path) đi xuyên qua mạng của nhà Khai thác khác.
Kết nối bộ đôi TC1 được sử dụng bởi người dùng để giám sát chất lượng dịch vụ (QoS) của chính người dùng Kết nối bộ đôi TC2 được sử dụng bởi các nhà Khai thác đầu tiên (ở đây là nhà Khai thác A) theo dõi chất lượng dịch vụ QoS tại 2 đầu cuối (end-to- end) của nhà Khai thác A Kết nối bộ đôi TC3 được sử dụng trong các miền khác nhau để theo dõi chất lượng dịch vụ bên trong mỗi miền (hoặc của nhà Khai thác A hoặc của nhà Khai thác B theo dõi chất lượng dịch vụ) Sau đó kết nối bộ đôi TC4 được sử dụng để theo dõi giám sát sự bảo vệ bởi nhà Khai thác B Tuy nhiên, không có tiêu chuẩn xác định nhà Khai thác nào sử dụng TCM Các nhà Khai thác phải có một thỏa thuận, để họ không xung đột trong quản lý và khai thác các TCM.
2.2.3 Truyền tải trong suốt các tín hiệu khách hàng mạng OTN
- Đối với mạng OTN các tín hiệu SDH ở đây được gọi là các tín hiệu khách hàng (client signals) G.709 đã định nghĩa khung OPUk có thể chứa toàn bộ tín hiệu SDH Điều này có nghĩa rằng người ta có thể truyền tải bốn tín hiệu khách hàng STM-16 trong một khung OTU2 và không cần phải sửa đổi bất kỳ gì trong phần tiêu đề SDH Do đó việc vận chuyển các tín hiệu của khách hàng trong mạng OTN
Hình 2.7 Giám sát Kết nối Bộ đôi TCM (Tandem Connection Monitoring) như vậy là trong suốt đến bit (tức là tính toàn vẹn của toàn bộ tín hiệu khách hàng được bảo toàn khi truyền tải qua mạng OTN).
- Việc vận chuyển các tín hiệu của khách hàng trong mạng OTN cũng trong suốt về thời gian (timing transparent) Kiểu ánh xạ không đồng bộ của mạng OTN sẽ truyền đạt trạng thái thời gian của tín hiệu đầu vào (là tín hiệu khách hàng được ánh xạ không đồng bộ vào các khung tín hiệu của mạng OTN) đi đến đầu cuối phía đầu xa (far-end) (ở thiết bị thu phía đầu xa tín hiệu khách hàng được giải ánh xạ không đồng bộ khỏi các khung tín hiệu của mạng OTN).
- Việc vận chuyển các tín hiệu của khách hàng trong mạng OTN cũng trong suốt về độ trễ (delay transparent) Ví dụ, nếu bốn tín hiệu khách hàng STM-16 được ánh xạ vào khung tín hiệu ODU1 và sau đó được ghép vào một khung ODU2, mối quan hệ thời gian của bốn tín hiệu khách hàng STM-16 vẫn được bảo tồn cho đến khi chúng được giải ánh xạ (demapped) quay trở lại khung tín hiệu ODU1.
2.2.4 Mở rộng dung lượng chuyển mạch (Switching Scalability)
Khi hệ thống SDH đã được phát triển trong thập niên tám mươi với mục đích chính của nó là để cung cấp các công nghệ truyền tải cho các dịch vụ thoại Do đó hai cấp độ chuyển mạch của hệ thống SDH đã được xác định như sau :
Cấp độ chuyển mạch bậc thấp được thực hiện ở mức tốc độ 2 Mbit/s để hỗ trợ trực tiếp các tín hiệu thoại E1,
Cấp độ chuyển mạch bậc cao hơn được thực hiện ở mức tốc độ 150 Mbit/s dành cho các kỹ thuật lưu lượng.
Các cấp độ chuyển mạch ở tốc độ bit cao hơn của hệ thống SDH vẫn chưa được xác định trước Thời gian sau, tốc độ đường truyền tăng lên trong khi tốc độ chuyển mạch của hệ thống SDH vẫn giữ cố định Khoảng cách giữa tốc độ đường truyền và tốc độ bit chuyển mạch của hệ thống SDH ngày càng mở rộng Ngoài ra các dịch vụ mới ở các tốc độ bit cao hơn (dịch vụ IP, các dịch vụ Ethernet) phải được hỗ trợ bởi hệ thống SDH.
Hệ thống thiết bị SDH thế hệ tiếp theo (Next Generation-SDH) đã đưa ra các giải pháp liên kết liên tục và ảo (contiguous and virtual concatenation) các khung SDH truyền thống, để giải quyết một phần của vấn đề về truyền tải dịch vụ gói Các giải pháp liên kết liên tục và ảo cho phép hỗ trợ truyền tải các loại dịch vụ gói theo các tốc độ bit chuyển mạch của tiêu chuẩn SDH Tuy nhiên khoảng cách giữa tốc độ truyền trên đường dây hay tốc độ bit dịch vụ với tốc độ bit chuyển mạch vẫn còn tồn tại, ngay cả đối với chuyển mạch liên kết (concatenation switching) được thực hiện ở cấp VC-4.
Khi thực hiện ghép 4x10G thành một tín hiệu 40G, thiết bị SDH phải xử lý lên đến
Mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network)
2.3.1 Cấu trúc giao diện mạng truyền tải quang (Optical transport network interface structure)
Xét về chức năng phân lớp trong liên kết giữa các mạng OTN, Hình 3.6 trình bày một ví dụ sự liên kết các mạng OTN với các phân lớp khác nhau và phạm vi chức năng tương đối của chúng Mạng truyền tải quang OTN theo quy định tại ITU-T Rec G.872 định nghĩa hai lớp giao diện: giao diện liên miền IrDI (Inter-Domain Interface) và giao diện nội miền IaDI (Intra-Domain Interface).
Các IrDI là các giao diện liên miền và được xác định là có xử lý tái tạo 3R ở cả hai phía của giao diện Các IrDI là giao diện được sử dụng giữa các nhà khai thác mạng khác nhau, và cũng có thể là giao diện giữa các thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau ở trong cùng miền của cùng một nhà khai thác mạng.
Vì IrDI là giao diện dành cho liên kết mạng (interworking), nó là trọng tâm của sự phát triển tiêu chuẩn ban đầu IaDI là giao diện nội bộ miền được sử dụng trong cùng một miền của một nhà khai thác mạng Vì IaDI thường nằm giữa các thiết bị của cùng một nhà nhà cung cấp thiết bị, cho nên nó có thể có các tính năng độc quyền bổ sung ví dụ như có một bộ xử lý FEC mạnh hơn.
Hình 2.8 Ví dụ về chức năng phân lớp trong liên kết giữa các mạng OTN
Trong Hình 2.8 có sự tương ứng về khoảng của tuyến truyền dẫn được giám sát tương tự như nhau của 2 phân lớp chức năng OCh và OTU, chỉ khác là loại tín hiệu quang (OCh) và tín hiệu điện (OTU)
Mô-đun Truyền tải quang-n OTM-n (Optical Transport Module-n) là cấu trúc thông tin được sử dụng để hỗ trợ các giao diện OTN ( bao gồm IrDI và IaDI) Hai cấu trúc OTM-n được định nghĩa:
1) Giao diện OTM với đầy đủ chức năng, được kí hiệu là OTM-n.m;
2) Giao diện OTM giảm bớt một số chức năng, được kí hiệu là : OTM-0.m, OTM- nr.m, OTM-0.mvn Các giao diện OTM giảm bớt một số chức năng, được xác định với xử lý 3R ở mỗi đầu của giao diện để hỗ trợ các lớp giao diện OTN liên miền IrDI.
2.3.2 Cấu trúc tín hiệu OTN cơ bản
Cấu trúc cơ bản của tín hiệu OTN được thể hiện trong Hình 2.9
Hình 2.9 Cấu trúc của các giao diện OTN
2.3.3 Cấu trúc thông tin cho các giao diện OTN
Cấu trúc thông tin cho các giao diện OTN được đại diện bởi các mối quan hệ giữa các bộ chứa tin tức (information containment) và luồng thông tin Các mối quan hệ giữa các bộ chứa tin tức chủ yếu được mô tả trong Hình 3.8 Các luồng thông tin được minh họa trong Hình 2.10.
Vì các mục đích giám sát trong OTN, các tín hiệu OTUk/OTUkV được kết cuối, bất cứ khi nào các tín hiệu OCh tương ứng được kết cuối.
Hình 2.10 Mối quan hệ giữa các bộ chứa tin tức OTM-nm
Hình 2.11 Các luồng thông tin trên mạng OTN
Các nguyên lý ghép kênh/ánh xạ và tốc độ bit
Hình 2.12 trình bày tương quan giữa các phần tử cấu trúc thông tin khác nhau và mô tả cấu trúc ghép kênh và ánh xạ ( bao gồm ghép kênh phân chia thời gian và bước sóng ) cho OTM-n.
Mào đầu OTS, OMS, OCh, và COMMS được chèn vào trong OOS sử dụng kỹ thuật ánh xạ và ghép kênh.
Tín hiệu client hoặc một tập hợp khối nhánh dữ liệu kênh quang (ODTUGk) được ánh xạ vào trong OPUk OPUk ánh xạ vào trong một ODUk và ODUk ánh xạ vào trong một OTUk[V] OTUk[V] được ánh xạ vào trong một OCh[r] và sau đó được điều chế lên trên một OCC[r].
2.4.2 Ghép kênh phân chia bước sóng
Lên tới n (n ≥ 1) OCC[r] được ghép kênh vào trong một OCG-n[r].m sử dụng ghép kênh phân chia bước sóng Các khe phụ của OCG-n[r].m có thể có các kích cỡ khác nhau OCG-n[r].m được truyền tải qua OTM-n[r].m Với trường hợp của chức năng đầy đủ OTM-n.m giao diện OSC được ghép kênhvào trong OTM-n.m sử dụng ghép kênh phân chia bước song.
Hình 2 12 Cấu trúc ghép kênh và ánh xạ OTM
2.4.3 Các tốc độ bit và dung lượng
Các tốc độ bit và dung lượng của tín hiệu OTUk định nghĩa trong bảng 2.1 Các tốc độ bit và dung lượng của tín hiệu ODUk định nghĩa trong bảng 2.2.
Các tốc độ bit và dung lượng của tín hiệu OPUk và OPUk-Xv định nghĩa trong bảng 2.3.
Các chu kỳ khung OTUk/ODUk/OPUk/OPU-Xv định nghĩa trong bảng 2.4.
Bảng 2.1 Các kiểu và dung lượng OUT
Bảng 2.2 Các kiểu và dung lượng ODU
Bảng 2.3 Các kiểu và dung lượng OPU
Bảng 2.4 Các chu kỳ khung OTUk/ODUk/OPUk
2.4.4 Ghép kênh phân chia thời gian ODUk
Hình 2.13 trình bày mối liên quan giữa các phần tử ghép kênh phân chia thời gian khác nhau, và mô tả các cấu trúc ghép kênh có thể có Lên tới 4 tín hiệu ODU1 được ghép vào trong một ODTUG2 sử dụng ghép kênh phân chia thời gian ODTUG2 được ánh xạ vào trong OPU2 Một hốn hợp của j (j
