Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN của Tổng công ty BCVT Việt Nam

Đồ án tốt nghiệp Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGN của Tổng công ty BCVT Việt Nam

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCĐề tài:CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IPTRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGNCỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAMNgười hướng dẫn: TS. Hoàng Văn VõNgười thực hiện: Nguyễn Thị YếnLớp: D2001VTHà Nội 2005 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCCÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IPTRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGNCỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAMNgười thực hiện: Nguyễn Thị YếnHà Nội 2005 NGUYỄN THỊ YẾN CÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IP TRÊN QUANG… D2001VT d99vt-tc HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNGKHOA VIỄN THƠNG I-----o0o-----CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập - Tự do - Hạnh phúc-----o0o-----ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCHọ và tên sinh viên: Nguyễn Thị YếnLớp: D2001VTKhố: 2001-2006Ngành: Điện tử - Viễn thơngTên đề tài:Các phương thức tích hợp IP trên quang và ứng dụng trong NGNcủa Tổng cơng ty BCVT Việt NamNội 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 NamNgày 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 LỤCTHUẬT NGỮ VIẾT TẮT iLời nói đầu .1CHƯƠNG 1 3TỔNG 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 .12CHƯƠNG 2 13CÔNG 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 .34CHƯƠNG 3 37INTERNET 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) 61CHƯƠNG 4 62CÁC 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 104CHƯƠNG 5: .109ỨNG 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 122KẾT LUẬN 123TÀI LIỆU THAM KHẢO .124 Đồ án tốt nghiệp Đại học THUẬT NGỮ VIẾT TẮTAAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATMADM Add/Drop Multiplexer Bộ xe/rẽ kênh quangAPD Avalanche PhotoDetector Bộ tách quang thácAPS Automatic Protection Switch Chuyển mạch bảo vệ tự độngAR Asynchronous Regernation Tái sinh cận đồng bộARP Address Resolution Protocol Giao thức chuyển đổi địa chỉASE Amplified Spontanous Emission Bức xạ tự phát có khuếch đạiATM Asychronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộBGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biênCBR Constant Bit Rate Tốc độ bit không đổiCR-LDP Constain-based Routing using Lable Distribution ProtocolĐịnh tuyến và sử dụng giao thức phân phối nhãnDBR Distribute Bragg Reflect Laser phản xạ Bragg phân bốDFB Distribute FeedBack Laser phản hồi phân bốDVA Distance Vector Algorithm Thuật toán vector khoảng cáchDWDM Dense Wavelength Division MultiplexGhép kênh bước sóng mật độ caoDXC Digital Cross-Connect Kết nối chéo sốEGP External Gateway Protocol Giao thức ngoài cổngFCS Frame Check Sequence Chuỗi kiểm tra khungFEC Forward Error Correction Sửa lỗi trướcFPA Fabry-Perot Amplifier Bộ khuếch đại Fabry-PerotFR Frame Relay Trễ khungFWM Four Wavelength Mix Hiệu ứng trộn bốn bước sóngHDLC High-level Data Link Control Điều khiển liên kết dữ liệu mức caoHost ID Host Identification Phần chỉ thị hostICMP Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển InternetIGMP Internet Group Management ProtocolGiao thức quản lý nhómIGP Internal Gateway Protocol Giao thức trong cổngIP Internet Protocol Giao thức InternetIS - IS Intermediate System-to-Intermadiate SystemGiao thức node trung gian-node trung gianITU International Telecommunication UnionLiên hiệp viễn thông quốc tếLAN Local Area Network Mạng địa phươngLCP Link Control Protocol Giao thức điều khiển liên kếtLEAF Larger Effect Area Fiber Sợi quang có diện tích hiệu dụngcaoLMP Link Management Protocol Giao thức quản lý liên kếtLSA Link State Algorithm Thuật toán trạng thái liên kếtNguyễn 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 nhãnLSR Lable Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãnMF More Fregment Còn mảnhMPLS MultiProtocol Lable-Switch Chuyển mạch nhãn đa giao thứcMPLS TE MPLS Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng MPLSMPλS MultiProtocol Lambda Switching Chuyển mạch bước sóng đa giao thứcMSOH Multiplex Section OverHead Mào đầu đoạn ghépMTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn lớn nhấtNet ID Network Identification Chỉ thị mạngNMS Network Management Station Trạm quản lý mạngNNI Network-Network Interface Giao diện mạng-mạngOADM Optical ADM ADM quangOAM&P Operation, Administation, Maintaince and Provisioning Các chức năng vận hành, quản lý, bảo dưỡng và giám sátOch Optical Channel Kênh quangOCHP Optical CHannel Protection Bảo vệ kênh quangODSI Optical Domain Service InterconnectKết nối dịch vụ miền quangOIF Optical Internetworking Forum Diễn đàn kết nối mạng quangOMS Optical Multiplex Section Đoạn ghép kênh quangOMSP OMS Protection Bảo vệ đoạn ghép kênh quangOSPF Open Shortest Path First Lựa chọn đường đi ngắn nhấtOTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quangOTS Optical Transmission Section Đoạn truyền dẫn quangO-UNI Optical User-Network Interface Giao diện mạng-người sử dụngOXC Optical Cross-connect Kết nối chéo quangPCM Pulse Code Modulaion Điều chế xung mãPDH Plesiochronous Digital Hierarche Phân cấp số cận đồng bộPIN Positive Intrinsic Negative Bộ tách sóng quang loại PINPOH Path OverHead Mào đầu đường truyềnPPP Point to Point Protocol Giao thức điểm nối điểmPSTN Public Switching Telephone NetworkMạng chuyển mạch điện thoại công cộngPVC Permanent Virtual Channel Kênh ảo cố địnhQoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụRARP Reverse ARP Giao thức chuyển đổi địa chỉ ngượcRIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyếnRSOH Regeneration Section OverHead Mào đầu đoạn lặpRSVP Resource Reservation Protocol Giao thức chiếm tài nguyênRTCP RTP Control Protocol Giao thức điều khiển RTPRTP Real Time Protocol Giao thức thời gian thựcSAPI Service Access Point Identifier Chỉ thị điểm truy cập dịch vụSDH Synchronous Digital Hierarche Phân cấp số đồng bộSLA Semiconductor Laser Amplifier Bộ khuếch đại laser bán dẫnNguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông ii [...]... 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 công 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 •... 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 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... 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: khn dạng gói tin, q 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 biệt lưu ý giai đoạn cuối cùng - truyền dẫn IP. .. 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. 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 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 ... miền quang. Các ma trận chuyển mạch được sử dụng để cấu tạo nên các thiết bị chuyển mạch quang dùng thay thế cho các thiết bị chuyển mạch điện tử, sẽ khắc phục giới hạn “nút cổ chai” trong các mạch điện tử và làm tăng khả năng trong suốt của mạng quang. Ngoài ra, các ma trận chuyển mạch quang cũng là một trong các thành phần lõi của các thiết bị điểm node trong mạng WDM. Hệ thống chuyển mạch quang. .. phép các tín hiệu bên trong các sợi cáp quang hay các mạch tích hợp quang (IOC) được chuyển mạch có lựa chọn từ một cáp (mạch) này tới một cáp (mạch) khác. Một hệ thống chuyển mạch quang có thể được vận hành nhờ các phương tiện cơ như dịch chuyển sợi quang này tới sợi quang khác, hay nhờ các hiệu ứng điện – quang, từ - quang, hay bằng các phương pháp khác. ♣ Phân loại Có 4 loại chuyển mạch quang. .. 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 q Thầy, Cơ giáo và các bạn quan tâm, đóng góp... 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. Mơ 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 ... trên quang • Ứng dụng IP trên quang trong NGN của Tổng công ty BCVT Việt Nam Ngày giao đề tài: Ngày nộp đồ án: Hà Nội, ngày tháng năm 2005 Giáo viên hướng dẫn TS. Hoàng Văn Võ Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2 ● Cấu trúc của OADM Kết cấu của OADM bao gồm phần tử tách kênh, phần tử điều khiển tách nhập và phần tử ghép kênh. Hình 2.10 trình bày kết cấu tính năng của OADM. Kết cấu trong hình vẽ... đáp ứng được nhu cầu phát triển. Các hệ thống truyền dẫn vô tuyến như vi ba số, vệ tinh cũng đã ra đời nhưng chất lượng Nguyễn Thị Yến – D2001VT Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng 4 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 cơng nghệ mới như: DTM, SDL…Qua đó đánh giá về QoS của các phương thức và . 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 NamNgày giao đề tài: Ngày. 2005 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCCÁC PHƯƠNG THỨC TÍCH HỢP IPTRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGNCỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAMNgười