Công nghệ mạng truyền dẫn thế hệ mới IP WDM

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sĩ khoa học công nghệ mạng truyền dẫn hệ IP/WDM ngành: xử lý thông tin truyền thông M số: tiêu xuân hùng Ngời hớng dẫn khoa học: PGS -TS Đặng văn chuyết hà nội 2006 Lời cam đoan Em xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu thân Các nghiên cứu luận văn dựa tổng hợp lý thuyết hiểu biết thực tế em, không chép Tác giả luận văn Tiêu Xuân Hùng -I - Mục lục Mục lục I Thuật ngữ viết tắt IV danh mục hình vẽ VIII mở đầu Chơng 1: giới thiệu mạng truyền dẫn hệ xu hớng phát triển 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Cấu trúc mạng thệ 1.3 Lớp truyền dẫn truy nhập 1.3.1 Phần truyền dẫn: 1.3.2 Phần truy nhập: 1.4 Các công nghệ sử dụng cho mạng hệ 1.4.1 Công nghệ IP 1.4.2 Công nghệ ATM 1.4.3 Công nghệ IP / ATM 1.4.4 MPLS 10 1.4.5 Ghép kênh phân chia theo bớc sóng WDM DWDM 11 1.5 Xu hớng tích hợp IP/quang mạng NGN 12 Chơng 2: Mạng IP/WDM 14 2.1 Giới thiệu mạng IP/WDM 14 2.1.1 Giới thiệu mạng quang WDM 14 2.1.2 Mạng IP/WDM 16 2.2 Các kiến trúc mạng IP/WDM 18 2.2.1 Các kiểu kiến trúc mạng 18 2.2.1.1 Mạng IP/ WDM Điểm-Điểm 19 2.2.1.2 Mạng IP/WDM có khả cấu hình lại 19 2.2.1.3 Mạng IP/WDM có khả chuyển mạch 20 - II - 2.2.2 Các mô hình liên kết mạng IP/WDM 24 2.2.2.1 IP/ WDM cấu hình 24 2.2.2.2 IP/WDM có khả chuyển mạch 28 2-3 Kết luận 32 Chơng 3: Điều khiển mạng mạng IP /WDM 34 3.1 Địa mạng IP/WDM 36 3.2 Nhận biết topo mạng 39 3.3 Định tuyến IP/WDM 41 3.3.1 Xây dựng trì sở thông tin định tuyến OSPF 41 3.3.2 Tính toán đờng ràng buộc chuyển mạch WDM 43 3.3.3 Hoạt động định tuyến 46 3.4 Báo hiệu mạng IP/WDM 48 3.4.1 Khái niệm RSVP 48 3.4.2 RSVP mạng quang 51 3.4.3 Kiến trúc triển khai RSVP 52 3.4.4 Bản tin RSVP mạng quang 53 3.4.5 Cơ chế phát nhãn lai cho mạng quang (Hybrid Label) 57 3.5 GMPLS (Generalized-Multiprotocol Label Switching) 60 3.6 Phục hồi IP/WDM 62 3.6.1 Trờng hợp có dự phòng: 67 3.6.2 Trờng hợp phục hồi: 69 3.7 Điều khiển mạng liên miền: 71 3.7.1 Độ khả dụng khả đến đích mạng IP/WDM 73 3.7.2 Trao đổi thông tin định tuyến liên miền: 76 3.8 Kết luận điều khiển mạng IP/WDM 81 Chơng 4:Kỹ thuật điều khiển lu lợng mạng IP/WDM 82 4.1 Phơng pháp mô hình 82 - III - 4-2 Điều khiển lu lợng mạng IP/WDM theo mô hình chồng lấn 83 4-3 Điều khiển lu lợng mạng IP/WDM tích hợp 86 4.3.1 Kỹ thuật điều khiển lu lợng- định tuyến tích hợp 87 4.3.2 Khái niệm liên kết ảo 88 4.3.3 Thuật toán định tuyến tích hợp: 89 Chơng 5: phát triển mạng truyền dẫn hệ Việt Nam 92 5.1 Các công nghệ đợc sử dụng cho mạng truyền dẫn hệ Việt Nam 92 5.1.1 Mạng IP/ATM/SDH/WDM: 92 5.1.2 Mạng IP/POS (Packet over Sonet)/WDM : 93 5.1.3 Mạng IP/WDM điểm-điểm: 94 5.1.4 Triển khai mạng NGN VNPT 94 5.2 Khả ứng dụng lý thuyết IP/WDM vào mạng viễn thông 95 5.3 Đề xuất ứng dụng mạng IP/WDM cho mạng hệ VNPT tơng lai 99 5.4 Kết luận triển khai mạng truyền dẫn hệ 100 Kết luận 102 tài liệu tham khảo 103 Tóm tắt luận văn 104 - IV - Thuật ngữ viết tắt ADM Add/Drop Multiplexer ADSL Asymmetrical Digital Subcriber Line API Application Programme Interface APS Automatic Protection Switching ARP Address Resolution Protocol AS Autonomous System ATM Asynchronous Transfer Mode BASE Baseband BE Best Effort BER Bit Error Rate BGMP Border Gateway Multicast Protocol BGP Border Gateway Protocol CDMA Code Division Multiple Access CLI Command Line Interface DCC Data Communication Chanel DCN Data Communication Network DEMUX Demultiplexer Diffserv Differentiated Service DLC Digital Loop Carrier DLCI Datalink Connection Identifier DM Domain Manager DNS Domain Name System DSL Digital Sucriber Line DWDM Dense Wavelength Divison Mutiplexing EBGP Exterior Border Gateway Protocol EGP Exterior Gateway Protocol -V - EMS Element Management System FDM Frequency Divison Multiplexing FEC Forward Error Correction FIFO Firt In Firt Out FTP File Tranfer Protocol GbE Gigabit Ethernet GMPLS Generalised Multiprotocol Label Switching HDLC High Level Data Link Control HTML Hypertext Marup Langugage HTTP Hypertext Tranfer Protocol IAB Internet Architecture Board IBGP Interior Border Gateway Protocol ICMP Interior Control Message Protocol ID Identifier IDMR Interdomain Multicast Routing IDRP Interdomain Routing Protocol IETF Internet Engineering Management Protocol IGMP Internet Group Management Protocol IGP Interior Gateway Protocol Intserv Intergrated Service IPng IP Next Generation IpSec IP Security IPv4 Internet Protocol Vesion ISDN Intergrated Service Digital Network IS-IS Intermediate System to Intermediate System routing protocol ISP InternetService Provider LAN Local Area Network - VI - LBS Label-Based Switching LDP Label Distribution Protocol LIB Label Information Base LMP Link Management Protocol LSA Link State Advertisement LSP Label Switched Path LSR Label Switched Router LSU Link State Update LTE Link Terminating Equipment MAC Media Access Control MIB Management Information Base MPS Multiprotocol Lambda Switching MPLS Multiprotocol Label Switching NE Network Element NGN Next Generation Network NMS Network Management System NNI Network to Network Interface OADM Optical Add/Drop Multiplexer OAM Operations and Maintenance OBS Optical Burst Switching OLS Optical Label Switching OLSR Optical Label Switching Router OPR Optical Packet Router OSPF Open Short Path First OXC Optical Cross Connect PON Passive Optical Network POS Packet Over Sonet PPP Point to Point Protocol - VII- QoS Quality of Service RIP Routing Information Protocol RSpec Resource Specification RSVP Resource Revervation Protocol RTP Real time Transport Protocol SDH Synchronous Digital Hierarchy SMTP Simple Mail Tranfer Protocol SNMP Simple Network Management Protocol SPF Short Path First SRLG Shared Risk Link Group SS7 Signaling System No TE Traffic Engineering TNM Telecommunication Management Network TTL Time to Live UDP User Datagram Protocol UNI User Network Interface VPN Vitural Private Network WADM Wavelength Add/Drop Multiplexer WAMP Wavelength Amplifier WAN Wide Area Network WDM Wavelength Division Multiplexing - VIII - danh mục hình vẽ Hình 1-1: Xu hớng tích hợp lớp giao thức IP/quang 12 Hình 2-1: Tiến trình phát triển mạng WDM 16 Hình 2-2: Truyền dẫn gói tin bớc sóng 17 Hình 2-3: Chuyển mạch chùm quang 21 Hình 2-4: Chuyển mạch gói quang 22 Hình 2-5: IP qua mạng chuyển mạch WDM 23 Hình 2-6: Mô hình điều khiển NMS chồng lấn 25 Hình 2-7: Mô hình điều khiển gia tăng 26 Hình 2-8: Mô hình điều khiển ngang hàng 27 Hình 2-9: Mạng IP over OLSR 29 Hình 2-10: Mạng IP over OPR 32 Hình 3-1:Điều khiển lu lợng điển khiển mạng IP/WDM 34 Hình 3-2: Cơ chế flooding OSPF 42 Hình 3-3: Vòng lặp định tuyến 46 Hình 3-4: RSVP cho mạng quang WDM 51 Hình 3-5: Kiến trúc phần mềm RSVP 52 Hình 3-6: Định dạng tin PATH đối tợng yêu cầu nhãn 54 Hình 3-7: Định dạng tin PATH đối tợng yêu cầu nhãn cho thiết lập đờng cấp phát bớc sóng nội 54 Hình 3-8: Định dạng tin RESV đối tợng nhãn 57 Hình 3-9: Phục hồi mạng IP/ WDM 63 Hình 3-10: Dự phòng lightpath dự phòng liên kết 68 Hình 3-11: Phục hồi mạng phục hồi phân đoạn 70 Hình 3-12: Điều khiển liên miền IP/WDM 71 Hình 4-1 Mô hình mạng chồng lấn 84 - IX - Hình 4-2: Ví dụ định tuyến IP không lựa chọn link cung cấp mạng WDM 85 Hình 4-3:Mô hình ngang hàng- Điều khiển lu lợng tích hợp 86 Hình 4-4: Cấu trúc node định tuyến tích hợp 87 Hình 4-5: Ví dụ mạng với liên kết ảo 89 Hình 5-1: Mạng IP/POS (Packet over Sonet)/WDM 93 Hình 5.2 - Mô hình mạng NGN VNPT 95 Hình 5-3: Đề xuất ứng dụng mạng IP/WDM cho mạng hệ VNPT 99 Hình 5-4: Tiến trình phát triển mạng IP/WDM 101 Hình 5-5: Tiến trình phát triển mạng IP/WDM Siemens 101 - 1- mở đầu Hiện mạng viễn thông bớc thực chuyển dịch từ mạng viễn thông có sang mạng hệ Các công nghệ truyền dẫn hệ đợc đa vào sử dụng nh : Mạng SDH hệ sau sử dụng WDM cho phép phân phát liệu tốc độ cao băng thông rộng mạng Ethernet, cho phép truyền lu lợng IP trực tiếp mạng SDH Công nghệ IP làm cho hệ sau công nghệ ghép kênh bớc sóng quang WDM chiếm lĩnh lớp vật lý; IP/MPLS làm cho lớp 3, truyền dẫn mạng lõi dựa vào kỹ thuật gói cho tất dịch vụ với chất lợng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho loại dịch vụ ATM hay IP/MPLS đợc sử dụng làm cho truyền dẫn mạng lõi để đảm bảo QoS Trong tơng lai bùng nổ lu lợng IP dẫn đến sở hạ tầng mạng nên đợc tối u cho IP Bên dới lớp IP, sợi quang sử dụng kỹ thuật WDM kỹ thuật truyễn dẫn hữu tuyến có nhiều hứa hẹn nhất, cung cấp dung lợng mạng khổng lồ đòi hỏi để tồn phát triển liên tục mạng viễn thông Chính lý công nghệ IP/WDM xu hớng cho mạng truyền dẫn hệ mới, thời gian không xa đợc chuẩn hoá đa vào sử dụng Dựa hiểu biết công nghệ mạng IP công nghệ truyền dẫn quang nghiên cứu công nghệ mạng IP/WDM phạm vi luận văn em đa nghiên cứu lý thuyết, khả ứng dụng Công nghệ mạng truyền dẫn hệ IP/WDM bao gồm: Cấu trúc mạng, mô hình liên kết, điều khiển mạng điều khiển lu lợng mạng IP/WDM Do hiểu biết, thời gian nghiên cứu hạn chế mong thầy, cô đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến để luận văn em đợc hoàn thiện Luận văn cao học -2Tiêu Xuân Hùng _ Chơng 1: giới thiệu mạng truyền dẫn hệ xu hớng phát triển 1.1 Giới thiệu chung Chúng ta nhận thấy mạng viễn thông gồm nhiều mạng riêng lẻ kết hợp lại với thành mạng hỗn tạp, đợc xây dựng cấp quốc gia, nhằm đáp ứng đợc nhiều loại dịch vụ khác Xét đến mạng Internet, mạng đơn lớn, có tính chất toàn cầu, thờng đợc đề cập theo loạt giao thức truyền dẫn theo kiến trúc đặc trng Internet không hỗ trợ QoS nh dịch vụ có tính thời gian thực (nh thoại truyền thống) Do đó, việc xây dựng mạng hệ (NGN) cần tuân theo tiêu: NGN phải có khả hỗ trợ cho dịch vụ mạng Internet mạng hành Một kiến trúc NGN khả thi phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhà cung cấp khác Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ thực thể riêng lẻ với mục tiêu kinh doanh cung cấp dịch vụ khác nhau, sử dụng kỹ thuật giao thức khác Một vài dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ đa ra, nhng tất dịch vụ phải đợc truyền qua mạng cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối Mạng hệ phải hỗ trợ tất loại kết nối (hay gọi gọi), thiết lập đờng truyền suốt thời gian chuyển giao, cho hữu tuyến nh vô tuyến Vì vậy, mạng NGN tiến hóa lên từ mạng truyền dẫn (phát triển thêm chuyển mạch gói) từ mạng Internet công cộng (hỗ trợ thêm chất lợng dịch vụ QoS) 1.2 Cấu trúc mạng thệ Luận văn cao học -3Tiêu Xuân Hùng _ Để thực việc chuyển dịch cách thuận lợi từ mạng viễn thông có sang mạng hệ mới, việc chuyển dịch phải phân làm ba mức hai lớp: kết nối chuyển mạch Trớc hết chuyển dịch lớp truy nhập truyền dẫn Hai lớp bao gồm lớp vật lý, lớp lớp 3, chọn công nghệ IP làm cho mạng hệ Trong đó: Công nghệ ghép kênh bớc sóng quang DWDM chiếm lĩnh lớp vật lý IP/MPLS làm cho lớp Cấu trúc mạng NGN bao gồm lớp chức sau: Lớp nết nối (Access + Transport/ Core) Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media) Lớp điều khiển (Control) Lớp quản lý (Management) Trong lớp trên, lớp điều khiển phức tạp với nhiều loại giao thức, khả tơng thích thiết bị hãng vấn đề đợc nhà khai thác quan tâm Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho thoại liệu Nó phân chia khối vững tổng đài thành lớp mạng riêng lẻ, lớp liên kết với qua giao diện mở tiêu chuẩn Trong phạm vi luận văn sâu nghiên cứu lớp truyền dẫn truy nhập mạng hệ 1.3 Lớp truyền dẫn truy nhập 1.3.1 Phần truyền dẫn: Trong lớp vật lý truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh bớc sóng quang DWDM đợc sử dụng Trong lớp lớp truyền dẫn mạng lõi (Core Network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất dịch vụ với chất lợng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho loại dịch vụ ATM hay IP/MPLS đợc sử dụng làm cho Luận văn cao học -4Tiêu Xuân Hùng _ truyền dẫn mạng lõi để đảm bảo QoS Mạng lõi thuộc mạng MAN hay mạng đờng trục Thành phần mạng bao gồm nút chuyển mạch/ Router (IP/ATM hay IP/MPLS), chuyển mạch kênh mạng PSTN, khối chuyển mạch mạng đờng trục, kỹ thuật truyền tải IP hay IP/ATM Chức lớp truyền tải cấu trúc mạng NGN bao gồm chức truyền dẫn chức chuyển mạch Lớp truyền dẫn có khả hỗ trợ mức QoS khác cho dịch vụ cho dịch vụ khác Nó có khả lu trữ lại kiện xảy mạng (kích thớc gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỷ lệ gói Jitter cho phép, mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trì hoãn mạng chuyển mạch kênh TDM) Lớp ứng dụng đa yêu cầu lực truyền tải thực yêu cầu 1.3.2 Phần truy nhập: Trong lớp vật lý gồm loại cáp hữu tuyến nh cáp đồng sử dụng xDSL sử dụng Tuy nhiên tơng lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) chiếm u thị trờng xDSL, modem cáp thu hẹp lại Truy nhập vô tuyến bao gồm thông tin di động - công nghệ GSM CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh Trong lớp lớp 3: Công nghệ IP làm cho mạng truy nhập Thành phần mạng truy nhập gồm thiết bị truy nhập đóng vai trò giao diện để kết nối thiết bị đầu cuối vào mạng qua hệ thống mạng ngoại vi cáp đồng, cáp quang vô tuyến Các thiết bị truy nhập tích hợp IAD.Thuê bao sử dụng kỹ thuật truy nhập (tơng tự, số, TDM, ATM, IP,) để truy nhập vào mạng dịch vụ NGN Chức lớp truy nhập cung cấp kết nối thuê bao đầu cuối mạng đờng trục ( thuộc lớp truyền dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích Luận văn cao học -5Tiêu Xuân Hùng _ hợp Mạng NGN kết nối với hầu hết thiết bị đầu cuối chuẩn không chuẩn nh thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài nội PBX, điện thoại POTS, điện thoại số ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP 1.4 Các công nghệ sử dụng cho mạng hệ Ngày nay, yêu cầu ngày tăng số lợng chất lợng dịch vụ thúc đẩy phát triển nhanh chóng thị trờng công nghệ điện tử - tin học viễn thông Sự phát triển công nghệ tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhằm cho phép mạng lới thỏa mãn tốt nhu cầu khách hàng tơng lai Theo ITU, có hai xu hớng tổ chức mạng chính: - Hoạt động kết nối định hớng (CO - Connection Oriented Operation) - Hoạt động không kết nối (CL - Connectionless Operation) Trong hoạt động kết nối định hớng, gọi đợc thực với trình tự: gọi số - xác lập kết nối - gửi nhận thông tin - kết thúc Trong kiểu kết nối này, công nghệ ATM phát triển cho phép đẩy mạnh dịch vụ băng rộng nâng cao chất lợng dịch vụ Hoạt động không kết nối dựa giao thức IP nh việc truy cập Internet không yêu cầu việc xác lập trớc kết nối, chất lợng dịch vụ không hoàn toàn đảm bảo nh trờng hợp Tuy nhiên tính đơn giản, tiện lợi với chi phí thấp, dịch vụ thông tin theo phơng thức CL phát triển mạnh mẽ theo xu hớng nâng cao chất lợng dịch vụ tiến tới cạnh tranh với dịch vụ thông tin theo phơng thức CO Tuy vậy, hai phơng thức phát triển dần tiệm cận hội tụ dẫn đến đời công nghệ ATM/IP Sự phát triển mạnh mẽ dịch vụ công nghệ tác động trực tiếp đến phát triển cấu trúc mạng 1.4.1 Công nghệ IP Sự phát triển đột biến IP, tăng trởng theo cấp số nhân thuê bao Internet thực tế không phủ nhận Hiện lợng dịch vụ lớn mạng đờng trục thực tế từ IP Trong Luận văn cao học -6Tiêu Xuân Hùng _ công tác tiêu chuẩn hóa loại kỹ thuật, việc bảo đảm tốt cho IP trở thành trọng điểm công tác nghiên cứu IP giao thức chuyển tiếp gói tin Việc chuyển tiếp gói tin thực theo chế phi kết nối IP định nghĩa cấu đánh số, cấu chuyển tin, cấu định tuyến chức điều khiển mức thấp (ICMP) Gói tin IP gồm địa bên nhận, địa số toàn mạng mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tới đích Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đờng tới nút mạng Do vậy, cấu định tuyến phải đợc cập nhật thông tin topo mạng, thông tin nguyên tắc chuyển tin (nh BGP) phải có khả hoạt động môi trờng mạng gồm nhiều nút Kết quản tính toán cấu định tuyến đợc lu bảng chuyển tin (forwarding table) chứa thông tin chặng để gửi gói tin tới hớng đích Dựa chuyển tin, cấu chuyển tin chuyển mạch gói IP hớng tới đích Phơng thức chuyển tin truyền thống theo chặng cách này, nút mạng tính toán mạng chuyển tin cách độc lập Phơng thức này, vậy, yêu cầu kết tính toán phần định tuyến tất nút phải quán với Sự không thống kết dẫn đến việc chuyển gói tin sai hớng, điều đồng nghĩa với việc gói tin Kiểu chuyển tin theo chặng hạn chế khả mạng Ví dụ, với phơng thức này, gói tin chuyển tới địa qua nút chúng đợc truyền qua tuyến tới điểm đích Điều khiến cho mạng thực số chức khác nh định tuyến theo đích, theo dịch vụ Tuy nhiên, bên cạnh đó, phơng thức định tuyến chuyển tin nâng cao độ tin cậy nh khả mở rộng mạng Giao thức định tuyến động cho phép mạng phản ứng lại với cố việc thay đổi tuyến router biết đợc thay đổi topo mạng thông qua việc cập nhật thông tin Luận văn cao học -7Tiêu Xuân Hùng _ trạng thái kết nối Với phơng thức nh CDIR (Classless Inter Domain Routing), kích thớc tin đợc trì mức chấp nhận đợc, việc tính toán định tuyến nút tự thực hiện, mạng mở rộng mà không cần thay đổi Tóm lại, IP giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy khả mở rộng cao Tuy nhiên, việc điều khiển lu lợng khó thực phơng thức định tuyến theo chặng Mặt khác, IP không hỗ trợ chất lợng dịch vụ 1.4.2 Công nghệ ATM Công nghệ ATM dựa sở phơng pháp chuyển mạch gói, thông tin đợc nhóm vào gói tin có chiều dài cố định, ngắn; vị trí gói không phụ thuộc vào đồng hồ đồng dựa nhu cầu kênh cho trớc Các chuyển mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ dịch vụ khác ATM có hai đặc điểm quan trọng: Thứ ATM sử dụng gói có kích thớc nhỏ cố định gọi tế bào ATM, tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn làm cho trễ truyền biến động trễ giảm đủ nhỏ dịch vụ thời gian thực, tạo điều kiện cho việc hợp kênh tốc độ cao đợc dễ dàng Thứ hai, ATM có khả nhóm vài kênh ảo thành đờng ảo nhằm giúp cho việc định tuyến đợc dễ dàng ATM khác với định tuyến IP số điểm Nó công nghệ chuyển mạch hớng kết nối Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải đợc thiết lập trớc thông tin đợc gửi ATM yêu cầu kết nối phải đợc thiết lập nhân công thiết lập cách tự động thông qua báo hiệu Mặt khác, ATM không thực định tuyến nút trung gian Tuyến kết nối xuyên suốt đợc xác định trớc trao đổi liệu đợc giữ cố định suốt thời gian kết nối Trong trình thiết lập kết nối, tổng đài ATM trung gian cung cấp cho kết nối nhãn Việc thực hai điều: dành cho kết Luận văn cao học -8Tiêu Xuân Hùng _ nối số tài nguyên xây dựng bảng chuyển tế bào tổng đài Bảng chuyển tế bào có tính cục chứa thông tin kết nối hoạt động qua tổng đài Điều khác với thông tin toàn mạng chứa bảng chuyển tin router dùng IP Quá trình chuyển tế bào qua tổng đài ATM tơng tự nh việc chuyển gói tin qua Router Tuy nhiên, ATM chuyển mạch nhanh nhãn gắn cell có kích thớc cố định (nhỏ IP), kích thớc bảng chuyển tin nhỏ nhiều so với IP router, việc đợc thực hện thiết bị phần cứng chuyên dụng Do vậy, thông lợng tổng đài ATM thờng lớn thông lợng IP Router truyền thống 1.4.3 Công nghệ IP / ATM Hiện nay, xây dựng mạng IP có kỹ thuật nh IP / SDH/ SONET, IP/WDM IP / Fiber Còn kỹ thuật ATM có tính nh tốc độ cao, chất lợng dịch vụ (QoS), điều khiển lu lợng mà mạng lới dùng định tuyến truyền thống cha có, nên đợc sử dụng rộng rãi mạng đờng trục IP MPLS cải tiến IP / ATM kinh điển, cần nhìn lại chút trạng kỹ thuật IP / ATM IP / ATM truyền thống loại kỹ thuật kiểu xếp chồng, xếp IP (kỹ thuật lớp 3) lên ATM (kỹ thuật lớp 2); giao thức hai tầng hoàn toàn độc lập với nhau; chúng phải nhờ loạt giao thức (nh NHRP, ARP,) đảm bảo nối thông Điều thực tế đợc ứng dụng rộng rãi Nhng tình trạng mạng lới đợc mở rộng nhanh chóng, cách xếp chồng gây nhiều vần đề cần xem xét lại Trớc hết, vấn đề bật phơng thức chồng xếp, phải thiết lập liên kết PVC N điểm nút, tức cần thiết lập mạng liên kết Nh gây nên vấn đề bình phơng N, phiền phức, tức thiết lập, bảo dỡng, gỡ bỏ liên kết điểm nút, số việc phải làm Luận văn cao học -9Tiêu Xuân Hùng _ (nh số VC, lợng tin điều khiển) có cấp số nhân bình phơng N điểm nút Khi mà mạng lới ngày rộng lớn, chi phối kiểu làm cho mạng lới tải Thứ hai là, phơng thức xếp chồng phân cắt mạng lới IP / ATM làm nhiều mạng logic nhỏ (LIS), LIS thực tế mạng vật lý Giữa LIS dùng định tuyến trung gian để liên kết, điều có ảnh hởng đến việc truyền nhóm gói tin LIS khác Mặt khác, lu lợng lớn, định tuyến gây tợng nghẽn cổ chai băng rộng Hai điểm nêu làm cho IP / ATM dùng thích hợp cho mạng tơng đối nhỏ, nh mạng xí nghiệp,, nhng đáp ứng đợc nhu cầu mạng đờng trục Internet tơng lai.Trên thực tế, hai kỹ thuật tồn vấn đề yếu khả mở rộng thêm Thứ ba là, phơng thức chồng xếp, IP / ATM cách đảm bảo QoS thực Thứ t, vốn thiết kế hai loại kỹ thuật IP ATM làm riêng lẻ, không xét đến kỹ thuật kia, điều làm cho nối thông hai bên phải dựa vào loạt giao thức phức tạp, với phục vụ xử lý giao thức Cách làm nh gây ảnh hờng không tốt độ tin cậy mạng đờng trục Các kỹ thuật MPOA (Multiprotocol over ATM - đa giao thức ATM), LANE (LAN Emulation - Mô LAN) kết nghiên cứu để giải vấn đề đó, nhng giải thuật giải đợc phần tồn tại, nh vấn đề QoS chẳng hạn Phơng thức mà kỹ thuật dùng phơng thức chồng xếp, khả mở rộng không đủ Hiện xuất loại kỹ thuật IP / ATM không dùng phơng thức xếp chồng, mà dùng phơng thức chuyển mạch nhãn, áp dụng phơng thức tích hợp Kỹ thuật sở MPLS [...]... và đa vào sử dụng Dựa trên những hiểu biết về công nghệ mạng IP và công nghệ truyền dẫn quang và các nghiên cứu về công nghệ mạng IP/ WDM trong phạm vi luận văn em đa ra những nghiên cứu lý thuyết, khả năng ứng dụng của Công nghệ mạng truyền dẫn thế hệ mới IP/ WDM bao gồm: Cấu trúc mạng, mô hình liên kết, điều khiển mạng và điều khiển lu lợng trong mạng IP/ WDM Do hiểu biết, thời gian nghiên cứu hạn chế... triển mạng IP/ WDM 101 Hình 5-5: Tiến trình phát triển mạng IP/ WDM của Siemens 101 - 1- mở đầu Hiện nay mạng viễn thông đang từng bớc thực hiện chuyển dịch từ mạng viễn thông hiện có sang mạng thế hệ mới Các công nghệ truyền dẫn thế hệ mới đợc đa vào sử dụng nh : Mạng SDH thế hệ sau sử dụng WDM cho phép phân phát dữ liệu ở tốc độ cao và băng thông rộng đối với mạng Ethernet, cho phép truyền. .. tơng lai do sự bùng nổ lu lợng IP dẫn đến cơ sở hạ tầng mạng nên đợc tối u cho IP Bên dới lớp IP, sợi quang sử dụng kỹ thuật WDM là kỹ thuật truyễn dẫn hữu tuyến có nhiều hứa hẹn nhất, cung cấp một dung lợng mạng khổng lồ đòi hỏi để tồn tại trong sự phát triển liên tục mạng viễn thông Chính vì lý do trên hiện nay công nghệ IP/ WDM là xu hớng cho mạng truyền dẫn thế hệ mới, trong thời gian không xa sẽ... cho phép truyền lu lợng IP trực tiếp trên mạng SDH Công nghệ IP làm nền cho thế hệ sau trong đó công nghệ ghép kênh bớc sóng quang WDM chiếm lĩnh ở lớp vật lý; IP/ MPLS làm nền cho lớp 3, truyền dẫn trên mạng lõi dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch vụ với chất lợng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho từng loại dịch vụ ATM hay IP/ MPLS hiện tại đợc sử dụng làm nền cho truyền dẫn trên mạng lõi để đảm bảo QoS... cận và hội tụ dẫn đến sự ra đời công nghệ ATM /IP Sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ và các công nghệ mới tác động trực tiếp đến sự phát triển cấu trúc mạng 1.4.1 Công nghệ IP Sự phát triển đột biến của IP, sự tăng trởng theo cấp số nhân của thuê bao Internet đã là một thực tế không còn ai có thể phủ nhận Hiện nay lợng dịch vụ lớn nhất trên các mạng đờng trục trên thực tế đều là từ IP Trong Luận... thông lợng của IP Router truyền thống 1.4.3 Công nghệ IP / ATM Hiện nay, trong xây dựng mạng IP có các kỹ thuật nh IP / SDH/ SONET, IP/ WDM và IP / Fiber Còn kỹ thuật ATM do có các tính năng nh tốc độ cao, chất lợng dịch vụ (QoS), điều khiển lu lợng mà các mạng lới dùng bộ định tuyến truyền thống cha có, nên đã đợc sử dụng rộng rãi trên mạng đờng trục IP MPLS chính là sự cải tiến của IP / ATM kinh điển,... trúc mạng thế thệ mới hiện nay Luận văn cao học -3Tiêu Xuân Hùng _ Để thực hiện việc chuyển dịch một cách thuận lợi từ mạng viễn thông hiện có sang mạng thế hệ mới, việc chuyển dịch phải phân ra làm ba mức ở hai lớp: kết nối và chuyển mạch Trớc hết là chuyển dịch ở lớp truy nhập và truyền dẫn Hai lớp này bao gồm lớp vật lý, lớp 2 và lớp 3, chọn công nghệ IP làm nền cho mạng. .. định tuyến IP không lựa chọn link cung cấp bởi mạng WDM 85 Hình 4-3:Mô hình ngang hàng- Điều khiển lu lợng tích hợp 86 Hình 4-4: Cấu trúc node định tuyến tích hợp 87 Hình 4-5: Ví dụ mạng với các liên kết ảo 89 Hình 5-1: Mạng IP/ POS (Packet over Sonet) /WDM 93 Hình 5.2 - Mô hình mạng NGN của VNPT 95 Hình 5-3: Đề xuất ứng dụng mạng IP/ WDM cho mạng thế hệ mới của VNPT... trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu Nó phân chia các khối vững chắc của tổng đài hiện nay thành các lớp mạng riêng lẻ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn Trong phạm vi luận văn này chúng ta đi sâu nghiên cứu lớp truyền dẫn và truy nhập trong mạng thế hệ mới 1.3 Lớp truyền dẫn và truy nhập hiện nay 1.3.1 Phần truyền dẫn: Trong lớp vật lý truyền dẫn. .. thuộc mạng MAN hay mạng đờng trục Thành phần của mạng bao gồm các nút chuyển mạch/ Router (IP/ ATM hay IP/ MPLS), các chuyển mạch kênh của mạng PSTN, các khối chuyển mạch ở mạng đờng trục, kỹ thuật truyền tải chính là IP hay IP/ ATM Chức năng của lớp truyền tải trong cấu trúc mạng NGN bao gồm cả chức năng truyền dẫn và chức năng chuyển mạch Lớp truyền dẫn có khả năng hỗ trợ các mức QoS khác nhau cho cùng