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

Sử dụng giao thức X.25 để truyền dẫn có nhược điểm là thời gian trễ lớn do có nhiều thủ tục quản lý, sửa lỗi, phát lại gói tin và cần thiết lập liên kết trước khi truyền, các liên kết này được dùng riêng nên hiệu suất sử dụng không cao

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM Người hướng dẫn: TS. Hoàng Văn Võ Người thực hiện: Nguyễn Thị Yến Lớp: D2001VT Hà Nội 2005 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM Người thực hiện: Nguyễn Thị Yến Hà Nội 2005 N G U Y Ễ N T H Ị Y Ế N C Á C P H Ư Ơ N G T H Ứ C T Í C H H Ợ P I P T R Ê N Q U A N G … D 2 0 0 1 V T d 9 9 v t - t c HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THƠNG I -----o0o----- CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc -----o0o----- ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Yến Lớp: D2001VT Khố: 2001-2006 Ngành: Điện tử - Viễn thơng Tên đề tài: Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN của Tổng cơng ty BCVT Việt Nam Nội dung đồ án: • Tổng quan • Cơng nghệ ghép kênh theo bước sóng • Internet Protocol – IP • Các phương thức tích hợp IP trên quang • Ứng dụng IP trên quang trong NGN của Tổng cơng ty BCVT Việt Nam Ngày giao đề tài: Ngày nộp đồ án: Hà Nội, ngày tháng năm 2005 Giáo viên hướng dẫn TS. Hồng Văn Võ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm: (Bằng chữ: ) Hà Nội, ngày tháng năm 2005 Giáo viên hướng dẫn TS. Hoàng Văn Võ NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN . Điểm: (Bằng chữ: ) Hà Nội, ngày tháng năm 2005 MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i Lời nói đầu .1 CHƯƠNG 1 3 TỔNG QUAN .3 1.1. Xu hướng tích hợp IP trên quang 3 1.1.1. Sự phát triển của Internet 3 1.1.2. Sự phát triển của công nghệ truyền dẫn 4 1.1.3. Nỗ lực của các nhà cung cấp và các tổ chức 5 1.2. Quá trình phát triển 6 1.2.1. Các giai đoạn phát triển 6 1.2.2. Mô hình phân lớp của các giai đoạn phát triển 9 1.3. Các yêu cầu đối với truyền dẫn IP trên quang .12 CHƯƠNG 2 13 CÔNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG .13 2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM .13 2.2. Các đặc điểm của công nghệ WDM 15 2.3. Một số công nghệ then chốt .16 2.3.1. Nguồn quang 16 2.3.2. Bộ tách ghép bước sóng quang .19 2.3.3. Bộ lọc quang 21 2.3.4. Bộ đấu nối chéo quang OXC 22 2.3.5. Bộ xen/rẽ quang OADM .24 2.3.6. Chuyển mạch quang .25 2.3.7. Sợi quang .28 2.3.8. Bộ khuếch đại quang sợi .30 2.3.9. Bộ thu quang .31 2.4. Một số điểm lưu ý 33 2.4.1. Nguồn quang 33 2.4.2. Sợi quang .33 2.4.3. Bộ khuếch đại quang .33 2.4.4. Hiệu ứng phi tuyến 33 2.4.5. Tán sắc .34 CHƯƠNG 3 37 INTERNET PROTOCOL – IP .37 3.1. IPv4 37 3.1.1. Phân lớp địa chỉ .37 3.1.2. Các kiểu địa chỉ phân phối gói tin 39 3.1.3. Mobile IP 40 3.1.4. Địa chỉ mạng con (subnet) 40 3.1.5. Cấu trúc tổng quan của một IP datagram trong IPv4 41 3.1.6. Phân mảnh và tái hợp .45 3.1.7. Định tuyến 47 3.2. IPv6 49 3.2.1. Tại sao lại có IPv6? .49 3.2.2. Khuôn dạng datagram IPv6 .50 3.2.3. Các tiêu đề mở rộng của IPv6 .51 3.2.4. Các loại địa chỉ IPv6 .55 3.2.5. Các đặc tính vượt trội của IPv6 .56 3.2.6. Sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 .56 3.2.7. IPv6 cho IP/WDM .59 3.3. Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong IP 60 3.3.1. Kiểu dịch vụ tích hợp (IntServ) 60 3.3.2. Mô hình dịch vụ phân biệt (DiffServ) 61 CHƯƠNG 4 62 CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG 62 4.1. Kiến trúc IP/PDH/WDM .64 4.2. Kiến trúc IP/ATM/SDH/WDM .64 4.2.1. Mô hình phân lớp 64 4.2.2. Ví dụ .69 4.3. Kiến trúc IP/ATM/WDM 71 4.4. Kiến trúc IP/SDH/WDM 72 4.4.1. Kiến trúc IP/PPP/HDLC/SDH 73 4.4.2. Kiến trúc IP/LAPS/SDH .75 4.5. Công nghệ Ethernet quang (Gigabit Ethernet- GbE) 77 4.6. Kỹ thuật MPLS để truyền dẫn IP trên quang .79 4.6.1. Mạng MPLS trên quang .79 4.6.2. Kỹ thuật lưu lượng MPLS trên quang 82 4.6.3. Mặt điều khiển MPLS .84 4.7. GMPLS và mạng chuyển mạch quang tự động (ASON) – Hai mô hình cho mảng điều khiển quang tích hợp với công nghệ IP .85 4.7.1. MPLS trong mạng quang hay GMPLS (Generalized MPLS) .85 4.7.2. Mạng quang chuyển mạch tự động (ASON) .89 4.8. Công nghệ truyền tải gói động (DPT) 91 4.9. Phương thức truyền tải gói đồng bộ động (DTM) .92 4.9.1. Truyền tải IP qua mạng DTM 93 4.9.2. Cấu trúc định tuyến 93 4.9.3. Phân đoạn IPOD .93 4.9.4. Tương tác với OSPF 94 4.10. Kiến trúc IP/SDL/WDM 94 4.11. Kiến trúc IP/WDM 95 4.11.1. IP over WDM 95 4.11.2. IP over Optical 104 CHƯƠNG 5: .109 ỨNG DỤNG IP TRÊN QUANG TRONG NGN 109 CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM 109 5.1. Mạng thế hệ sau (NGN) của Tổng công ty 109 5.1.1. Khái niệm về NGN 109 5.1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau (NGN) .110 5.1.3. Mạng thế hệ sau của Tổng công ty .110 5.2. Phân tích và đánh giá các phương thức tích hợp IP trên quang 113 5.2.1. Các chỉ tiêu phân tích và đánh giá .113 5.2.2. Phân tích và đánh giá 114 5.3. Tình hình triển khai IP trên quang của Tổng công ty 118 5.3.1. Giai đoạn trước năm 2004 118 5.3.2. Giai đoạn từ năm 2004 đến nay 119 5.4. Đề xuất phương án IP trên quang cho Tổng công ty trong những năm tới .120 5.4.1. Giai đoạn 2005-2006 120 5.4.2. Giai đoạn 2006-2010 121 5.4.3. Giai đoạn sau năm 2010 122 KẾT LUẬN 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO .124 Đồ án tốt nghiệp Đại học THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM ADM Add/Drop Multiplexer Bộ xe/rẽ kênh quang APD Avalanche PhotoDetector Bộ tách quang thác APS Automatic Protection Switch Chuyển mạch bảo vệ tự động AR Asynchronous Regernation Tái sinh cận đồng bộ ARP Address Resolution Protocol Giao thức chuyển đổi địa chỉ ASE Amplified Spontanous Emission Bức xạ tự phát có khuếch đại ATM Asychronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit không đổi CR-LDP Constain-based Routing using Lable Distribution Protocol Định tuyến và sử dụng giao thức phân phối nhãn DBR Distribute Bragg Reflect Laser phản xạ Bragg phân bố DFB Distribute FeedBack Laser phản hồi phân bố DVA Distance Vector Algorithm Thuật toán vector khoảng cách DWDM Dense Wavelength Division Multiplex Ghép kênh bước sóng mật độ cao DXC Digital Cross-Connect Kết nối chéo số EGP External Gateway Protocol Giao thức ngoài cổng FCS Frame Check Sequence Chuỗi kiểm tra khung FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FPA Fabry-Perot Amplifier Bộ khuếch đại Fabry-Perot FR Frame Relay Trễ khung FWM Four Wavelength Mix Hiệu ứng trộn bốn bước sóng HDLC High-level Data Link Control Điều khiển liên kết dữ liệu mức cao Host ID Host Identification Phần chỉ thị host ICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển Internet IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản lý nhóm IGP Internal Gateway Protocol Giao thức trong cổng IP Internet Protocol Giao thức Internet IS - IS Intermediate System-to- Intermadiate System Giao thức node trung gian-node trung gian ITU International Telecommunication Union Liên hiệp viễn thông quốc tế LAN Local Area Network Mạng địa phương LCP Link Control Protocol Giao thức điều khiển liên kết LEAF Larger Effect Area Fiber Sợi quang có diện tích hiệu dụng cao LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý liên kết LSA Link State Algorithm Thuật toán trạng thái liên kết Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông i Đồ án tốt nghiệp Đại học LSP Lable Switch Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Lable Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MF More Fregment Còn mảnh MPLS MultiProtocol Lable-Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS TE MPLS Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng MPLS MPλS MultiProtocol Lambda Switching Chuyển mạch bước sóng đa giao thức MSOH Multiplex Section OverHead Mào đầu đoạn ghép MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn lớn nhất Net ID Network Identification Chỉ thị mạng NMS Network Management Station Trạm quản lý mạng NNI Network-Network Interface Giao diện mạng-mạng OADM Optical ADM ADM quang OAM&P Operation, Administation, Maintaince and Provisioning Các chức năng vận hành, quản lý, bảo dưỡng và giám sát Och Optical Channel Kênh quang OCHP Optical CHannel Protection Bảo vệ kênh quang ODSI Optical Domain Service Interconnect Kết nối dịch vụ miền quang OIF Optical Internetworking Forum Diễn đàn kết nối mạng quang OMS Optical Multiplex Section Đoạn ghép kênh quang OMSP OMS Protection Bảo vệ đoạn ghép kênh quang OSPF Open Shortest Path First Lựa chọn đường đi ngắn nhất OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang OTS Optical Transmission Section Đoạn truyền dẫn quang O-UNI Optical User-Network Interface Giao diện mạng-người sử dụng OXC Optical Cross-connect Kết nối chéo quang PCM Pulse Code Modulaion Điều chế xung mã PDH Plesiochronous Digital Hierarche Phân cấp số cận đồng bộ PIN Positive Intrinsic Negative Bộ tách sóng quang loại PIN POH Path OverHead Mào đầu đường truyền PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm nối điểm PSTN Public Switching Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PVC Permanent Virtual Channel Kênh ảo cố định QoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụ RARP Reverse ARP Giao thức chuyển đổi địa chỉ ngược RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến RSOH Regeneration Section OverHead Mào đầu đoạn lặp RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức chiếm tài nguyên RTCP RTP Control Protocol Giao thức điều khiển RTP RTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thực SAPI Service Access Point Identifier Chỉ thị điểm truy cập dịch vụ SDH Synchronous Digital Hierarche Phân cấp số đồng bộ SLA Semiconductor Laser Amplifier Bộ khuếch đại laser bán dẫn Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông ii [...]... đồ án tốt nghiệp của em với đề tài Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN của Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam sẽ trình bày tổng quan các phương thức Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 Đồ án tốt nghiệp Đại học hướng đến công nghệ IP trên quang bằng cách sử dụng lại các công nghệ hiện có như: PDH, SDH, ATM và sử dụng các công nghệ mới như:... bước sóng, các thiết bị của hệ thống và yêu cầu đối với các thiết bị này Và một số chú ý khi sử dụng công nghệ DWDM - Chương 3: Tìm hiểu về giao thức IP với hai phiên bản là IPv4 và IPv6 Bao gồm: khuôn dạng gói tin, quá trình phân mảnh và tái hợp, định tuyến, đặc tính vượt trội của IPv6 so với IPv4 và sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 - Chương 4: Nghiên cứu các phương thức truyền dẫn IP trên quang Đặc... đánh giá về QoS của các phương thức và trình bày công nghệ được ứng dụng trong mạng viễn thông hiện nay Nội dung của đề tài được chia thành 5 chương như sau: - Chương 1: Giới thiệu chung về sự phát triển của Internet, công nghệ truyền dẫn Đánh giá sơ bộ về ưu điểm và nhược điểm của các mô hình truyền dẫn IP trên quang Yêu cầu đối với việc truyền dẫn IP trên quang - Chương 2: Trình bày về công nghệ ghép... vai trò quyết định trong quá trình tích hợp IP trên quang Trong phần tiếp theo, em sẽ nghiên cứu về giao thức và công nghệ này Tuy nhiên, các công nghệ khác như: MPLS, GMPLS, DTM, GbE…đã làm tăng tính đa dạng cho quá trình này và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tích hợp IP trên quang sẽ được giới thiệu trong các kiến trúc cụ thể tương ứng Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính... kỹ thuật này vào thực tế, một yêu cầu khá quan trọng khác là tính hiện hữu của công nghệ cũng như giá thành thiết bị của nhà cung cấp hay các thiết bị của khách hàng Như vậy, trong chương này em đã trình bầy xu hướng tất yếu là tích hợp IP trên quang Trong đó, với sự phát triển mạnh mẽ của Internet thì giao thức IP và công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM và DWDM là những công nghệ lõi và đóng một... và thông tin phụ của đoạn ghép kênh quang, cung cấp chức năng đo kiểm và quản lý của đoạn ghép kênh quang để vận hành và bảo dưỡng mạng • Lớp đoạn truyền dẫn quang (OTS): định nghĩa cách truyền tín hiệu quang trên các phương tiện quang đồng thời thực hiện tính năng đo kiểm và điều khiển đối với bộ khuếch đại quang và bộ lặp Lớp này thực hiện các vấn đề sau: cân bằng công suất, điều khiển tăng ích của. .. cùng - truyền dẫn IP datagram trực tiếp trên quang: nguyên lý, kiến trúc, các yêu cầu đối với hệ thống - Chương 5: Phân tích và đánh giá các giải pháp đã trình bày ở chương 4 Tìm hiểu nguyên tắc tổ chức và phương thức ứng dụng trong NGN của TCT Do hạn chế về thời gian và năng lực nên nội dung của đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót và nhầm lẫn Em mong quý Thầy, Cô giáo và các bạn quan tâm, đóng... các giai đoạn về sau thì các tầng ATM, SDH càng giảm do ít sử dụng vì một số hạn chế vốn có của nó trong khi yêu cầu về chất lượng dịch vụ càng ngày càng tăng, còn DWDM càng tăng lên do có những ưu điểm ưu việt cho việc tích hợp các gói tin IP trên quang Trong quá trình đó xuất hiện một số công nghệ mới hỗ trợ cho việc phát triển truyền dẫn cho quá trình tích hợp IP trên quang như GMPLS, DTM, GbE Trong. .. giản trong sử dụng, đa dạng trong số các dịch vụ cung cấp và tương đối rẻ so với các loại hình thức dịch vụ khác, Internet đã phát triển một cách mạnh mẽ và nhanh chóng tại các quốc gia trên thế giới Bên cạnh đó, các nhà cung cấp dịch vụ ngày càng cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng Các loại hình dịch vụ như: thoại, âm thanh, hình ảnh đều có thể sử dụng giao thức. .. truyền dẫn IP trên quang Giao thức IP thực hiện truyền dẫn dựa trên cơ sở đơn vị truyền dẫn là các IP datagram Và các datagram này định tuyến hoàn toàn độc lập với nhau cho dù có xuất phát từ cùng một nguồn và đến cùng một đích Để đảm bảo sử dụng các tài nguyên của mạng với hiệu suất cao thì các gói tin có thể đi theo bất kỳ hướng nào mà tài nguyên rỗi Vì thế đòi hỏi năng lực định tuyến của các node . • Internet Protocol – IP • Các phương thức tích hợp IP trên quang • Ứng dụng IP trên quang trong NGN của Tổng cơng ty BCVT Việt Nam Ngày giao đề tài:. Viễn thơng Tên đề tài: Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN của Tổng cơng ty BCVT Việt Nam Nội dung đồ án: • Tổng quan • Cơng nghệ