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

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

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN CỦA TỔNG CƠNG TY BCVT VIỆT NAM Người hướng dẫn : TS. Hồng Văn Võ Người thực hiện : Nguyễn Thị Yến Lớp : D2001VT Hà Nội 2005 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGN CỦA TỔNG CƠNG TY BCVT VIỆT NAM Người thực hiện : Nguyễn Thị Yến Hà Nội 2005 NGUY Ễ N TH Ị Y Ế N CÁC PH ƯƠ NG TH Ứ C TÍCH H Ợ P IP TRÊN QUANG… D2001VT THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 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 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Điểm: (Bằng chữ: ) Hà Nội, ngày tháng năm 2005 Giáo viên hướng dẫn TS. Hồng Văn Võ THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Điểm: (Bằng chữ: ) Hà Nội, ngày tháng năm 2005 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i Lời nói đầu . 1 CHƯƠNG 1: 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 cơng nghệ truyền dẫn 4 1.1.3. Nỗ lực của các nhà cung cấp và các tổ chức . 5 1.2. Q trình phát triển . 6 1.2.1. Các giai đoạn phát triển 6 1.2.2. Mơ hình phân lớp của các giai đoạn phát triển 9 1.3. Các u cầu đối với truyền dẫn IP trên quang . 12 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SĨNG . 13 2.1. Ngun lý cơ bản của kỹ thuật WDM . 13 2.2. Các đặc điểm của cơng nghệ WDM 15 2.3. Một số cơng 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: 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 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 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 50 3.2.1. Tại sao lại có IPv6? 50 3.2.2. Khn 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 57 3.2.7. IPv6 cho IP/WDM 60 3.3. Hỗ trợ chất lượng dịch vụ trong IP 60 3.3.1. Kiểu dịch vụ tích hợp (IntServ) 60 3.3.2. Mơ hình dịch vụ phân biệt (DiffServ) . 61 CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG 63 4.1. Kiến trúc IP/PDH/WDM . 65 4.2. Kiến trúc IP/ATM/SDH/WDM . 65 4.2.1. Mơ hình phân lớp . 65 4.2.2. Ví dụ 70 4.3. Kiến trúc IP/ATM/WDM 72 4.4. Kiến trúc IP/SDH/WDM . 73 4.4.1. Kiến trúc IP/PPP/HDLC/SDH 74 4.4.2. Kiến trúc IP/LAPS/SDH . 76 4.5. Cơng nghệ Ethernet quang (Gigabit Ethernet- GbE) 78 4.6. Kỹ thuật MPLS để truyền dẫn IP trên quang . 80 4.6.1. Mạng MPLS trên quang . 80 4.6.2. Kỹ thuật lưu lượng MPLS trên quang . 83 4.6.3. Mặt điều khiển MPLS 85 4.7. GMPLS và mạng chuyển mạch quang tự động (ASON) – Hai mơ hình cho mảng điều khiển quang tích hợp với cơng nghệ IP . 86 4.7.1. MPLS trong mạng quang hay GMPLS (Generalized MPLS) 86 4.7.2. Mạng quang chuyển mạch tự động (ASON) . 89 4.8. Cơng nghệ truyền tải gói động (DPT) . 92 4.9. Phương thức truyền tải gói đồng bộ động (DTM) 93 4.9.1. Truyền tải IP qua mạng DTM . 93 4.9.2. Cấu trúc định tuyến 94 4.9.3. Phân đoạn IPOD . 94 4.9.4. Tương tác với OSPF . 95 4.10. Kiến trúc IP/SDL/WDM . 95 4.11. Kiến trúc IP/WDM 96 4.11.1. IP over WDM . 96 4.11.2. IP over Optical . 105 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG IP TRÊN QUANG TRONG NGN CỦA TỔNG CƠNG TY BCVT VIỆT NAM 110 5.1. Mạng thế hệ sau (NGN) của Tổng cơng ty 110 5.1.1. Khái niệm về NGN . 110 5.1.2. Ngun tắc tổ chức mạng thế hệ sau (NGN) . 111 5.1.3. Mạng thế hệ sau của Tổng cơng ty . 111 5.2. Phân tích và đánh giá các phương thức tích hợp IP trên quang 114 5.2.1. Các chỉ tiêu phân tích và đánh giá 114 5.2.2. Phân tích và đánh giá . 115 5.3. Tình hình triển khai IP trên quang của Tổng cơng ty . 119 5.3.1. Giai đoạn trước năm 2004 119 5.3.2. Giai đoạn từ năm 2004 đến nay 120 5.4. Đề xuất phương án IP trên quang cho Tổng cơng ty trong những năm tới . 121 5.4.1. Giai đoạn 2005-2006 121 5.4.2. Giai đoạn 2006-2010 122 5.4.3. Giai đoạn sau năm 2010 . 123 KẾT LUẬN 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 125 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp Đại học Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng i 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 khơng đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit khơng 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 tốn 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 ngồi 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 thơng quốc tế THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Đồ án tốt nghiệp Đại học Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng ii 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 tốn trạng thái liên kết 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 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN [...]... th c IP v i hai phiên b n là IPv4 và IPv6 Bao g m: khn d ng gói tin, q trình phân m nh và tái h p, nh tuy n, c tính vư t tr i c a IPv6 so v i IPv4 và s chuy n i t IPv4 sang IPv6 - Chương 4: Nghiên c u các phương th c truy n d n IP trên quang c bi t lưu ý giai o n cu i cùng - truy n d n IP datagram tr c ti p trên quang: ngun lý, ki n trúc, các u c u i v i h th ng - Chương 5: Phân tích và ánh giá các. .. quang V i t c truy n d n ánh sáng và dung lư ng truy n d n có th tt it c nhi u Gbps ho c Tbps trong các m ng tồn quang này, kh i lư ng l n các tín hi u quang ư c truy n d n trong su t t u n cu i Do ó, vi c ng d ng k thu t IP over Optical là m t xu hư ng t t y u c a các m ng vi n thơng hi n nay tìm hi u và nghiên c u k thu t này, án t t nghi p c a em v i tài Các phương th c tích h p IP trên quang và. .. I: IP over ATM ây là giai o n u tiên trong cơng ngh truy n t i IP trên quang Trong giai o n này, các IP datagram trư c khi ưa vào m ng truy n t i quang (OTN) thì ph i th c hi n chia c t thành các t bào ATM có th i t ngu n t i ích T i chuy n m ch ATM cu i cùng, các IP datagram m i ư c khơi ph c l i t các t bào ây là giai o n u tiên nên có y các t ng IP, ATM và SDH, do ó chi phí cho l p t, v n hành và. .. và ng d ng trong NGN c a T ng cơng ty Bưu chính Vi n thơng Vi t Nam s trình bày t ng quan các phương Nguy n Th Y n – D2001VT H c vi n Cơng ngh Bưu chính Vi n thơng 1 án t t nghi p ih c THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN th c hư ng n cơng ngh IP trên quang b ng cách s d ng l i các cơng ngh hi n có như: PDH, SDH, ATM và s d ng các cơng ngh m i như: DTM, SDL…Qua ó ánh giá v QoS c a các phương th c và trình bày... trong xã h i thơng tin, thì IP trên DWDM là t t y u Trên cơ s IP trên DWDM s áp ng ư c các nhu c u d ch v phong phú, a d ng cũng như m b o ư c ch t lư ng d ch v Vì th , IP trên DWDM ang nh n ư c s quan tâm c a các nhà nghiên c u, các nhà s n xu t cũng như các t ch c vi n thơng trên th gi i 1.2 Q trình phát tri n 1.2.1 Các giai o n phát tri n Do s phát tri n v cơng ngh còn nhi u h n ch mà k thu t IP. .. có các tính năng như: c u hình l i o n ghép kênh quang m b o m ng nh tuy n nhi u bư c sóng linh ho t, m b o x lý hồn ch nh tin t c ph i h p c a o n ghép kênh quang nhi u bư c sóng và thơng tin ph c a o n ghép kênh quang, cung c p ch c năng o ki m và qu n lý c a o n ghép kênh quang v n hành và b o dư ng m ng • L p o n truy n d n quang (OTS): nh nghĩa cách truy n tín hi u quang trên các phương ti n quang. .. quang Trong ó, v i s phát tri n m nh m c a Internet thì giao th c IP và cơng ngh ghép kênh theo bư c sóng WDM và DWDM là nh ng cơng ngh lõi và óng m t vai trò quy t nh trong q trình tích h p IP trên quang Trong ph n ti p theo, em s nghiên c u v giao th c và cơng ngh này Tuy nhiên, các cơng ngh khác như: MPLS, GMPLS, DTM, GbE… ã làm tăng tính a d ng cho q trình này và t o i u ki n thu n l i cho q trình tích. .. phát tri n trên ta th y r ng càng các giai o n v sau thì các t ng ATM, SDH càng gi m do ít s d ng vì m t s h n ch v n có c a nó trong khi u c u v ch t lư ng d ch v càng ngày càng tăng, còn DWDM càng tăng lên do có nh ng ưu i m ưu vi t cho vi c tích h p các gói tin IP trên quang Trong q trình ó xu t hi n m t s cơng ngh m i h tr cho vi c phát tri n truy n d n cho q trình tích h p IP trên quang như GMPLS,... (MultiProtocol Lambda Switching) Ngồi ra, còn có các t ch c khác và các Liên ồn cơng nghi p ang s d ng các giao th c chu n cho phép các th c th client (ví d như Router IP) báo hi u và thi t l p k t n i qua m ng truy n t i quang (OTN) Các nhóm này bao g m: Di n àn k t n i m ng quang (OIF), K t n i song hư ng d ch v mi n quang (ODSI) và Liên hi p vi n thơng qu c t (ITU) H t ng cơ s c a m ng truy n thơng trong. .. nó truy n qua m ng theo t ng bư c m t T ng IP cung c p các liên k t any-to-any, ch c năng liên k t m ng phi k t n i Nó cũng có kh năng t s a l i, nghĩa là các gói IP có th ư c nh tuy n ng khi m ng, node hay liên k t x y ra l i 1.3 Các u c u i v i truy n d n IP trên quang Giao th c IP th c hi n truy n d n d a trên cơ s ơn v truy n d n là các IP datagram Và các datagram này nh tuy n hồn tồn c l p v i