Bộ giáo dục đào tạo Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: Xử lý thông tin truyền thông Hệ thống cáp quang biển trục Bắc Nam Thiết kế hệ thống quản lý mạng cho Hệ thống Cáp quang biển trục Bắc Nam Lê Công Minh Hà Nội - 2006 Mục lục Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viÕt t¾t Trang Trang Trang Trang i iii viii ix Trang xi Trang I- Trang ITrang ITrang ITrang I- 1 3 Trang ITrang ITrang ITrang I- 5 Trang I- b−íc sãng 2.1 C«ng nghệ truyền dẫn WDM Trang II- 2.1.1 Các phơng thức truyền dẫn đại 2.1.2 Công nghệ WDM 2.1.3 Công nghệ sợi quang dùng đáp ứng cho truyền dẫn WDM 2.1.4 Các cấu hình áp dụng cho hƯ thèng c¸p quang biĨn Trang IITrang IITrang IITrang II- 21 22 2.1.5 Xu h−íng ph¸t triĨn công nghệ WDM dung lợng lớn 2.2 Mạng lới hƯ thèng c¸p quang biĨn Trang IITrang IITrang IITrang II- 23 29 30 33 Trang IITrang II- 34 34 3.1.1 Tỉng quan vỊ kiÕn tróc TMN 3.1.1.1 C¬ cÊu tỉ chức TMN 3.1.1.2 Mô hình chức TMN Trang IITrang IITrang IIITrang III- 36 36 36 37 3.1.1.3 C¸c giao diƯn sư dơng TMN Trang III- 39 Danh mơc bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Lời nói đầu Chơng I Hệ thống cáp quang biển trục Bắc Nam 1.1 Khái quát phát triển ngành viễn thông Việt nam đến năm 2020 1.1.1 Nhu cầu dung lợng hệ thống tơng lai 1.1.2 Nhu cầu dự phòng hệ thống 1.2 Mạng truyền dẫn đờng trục 1.3 Đặc thù biển Việt nam điều kiện tự nhiên 1.4 Yêu cầu hệ thống Cáp quang biĨn 1.4.1 KÕt nèi víi hƯ thèng m¹ng hiƯn 1.4.2 Yêu cầu dung lợng cho hệ thống cáp quang biĨn 1.4.3 C«ng nghƯ sư dơng cho hƯ thèng 1.4.4 Khả kết nối với mạng Chơng II – Tỉng quan vỊ c«ng nghƯ trun dÉn ghÐp kênh theo 2.3 Thiết kế hệ thống truyền dẫn cáp quang biển trục Bắc - Nam 2.3.1 Công nghệ áp dụng cho hệ thống 2.3.2 Dung lợng cáp quang biển 2.3.2 Ti thä thiÕt kÕ cđa hƯ thèng Ch−¬ng III Mô hình quản lý mạng viễn thông, hệ thống NMS VNPT 3.1 Mô hình quản lý mạng viễn thông i 3.1.1.4 Mô hình Logic TMN 3.1.2 Kiến trúc LogicTMN mô hình thực với hệ thống CQB 3.1.2.1 KiÕn tróc Logic 3.1.2.2 KiÕn tróc TMN hệ thống truyền dẫn CQB 3.2 Mô hình hệ thống quản lý mạng VNPT Trang IIITrang IIITrang IIITrang III- 42 43 43 45 3.2.2.1 BiĨu ®å vỊ tỉ chøc d÷ liƯu Trang IIITrang IIITrang IIITrang III- 50 50 51 51 3.2.2.2 Qui tr×nh kinh doanh TMF 3.2.3 ThiÕt kÕ hệ thống NMS 3.2.3.1 Dòng liệu hệ thống NMS 3.2.3.2 Báo hiệu giao thức Trang IIITrang IIITrang IIITrang III- 51 52 52 58 3.2.4 M¹ng DCN 3.2.4.1 Khái quát định tuyến OSI 3.2.4.2 Mạng DCN VNPT Chơng IV Thiết kế hệ thống quản lý m¹ng cho hƯ Trang IIITrang IIITrang III- 58 59 60 4.1.1 Tổng quan thiết bị 4.1.2 Cấu hình hệ thống quản lý mạng CQB Trang IVTrang IVTrang IV- 65 65 65 4.1.3 Các chức của hệ thống quản lý CQB 4.1.3.1 Chức quản lý lỗi 4.1.3.2 Chức quản lý cấu hình 4.1.3.3 Chức quản lý chất lợng Trang IVTrang IVTrang IVTrang IV- 65 66 74 79 4.1.3.4 Chức quản lý bảo mật 4.1.4 Các chức tiện ích khác 4.1.5 Giao diện chuẩn lớp quản lý phần tử mạng quản lý mạng 4.1.5.1 Giao diện Q Trang IVTrang IVTrang IVTrang IV- 83 86 87 87 4.1.5.2 Giao diÖn Corba 4.1.6 TriĨn khai giao diƯn Corba 4.1.7 ThiÕt kÕ m¹ng DCN 4.1.7.1 Các bớc thiết kế chung mạng DCN Trang IVTrang IVTrang IVTrang IV- 87 88 91 91 4.1.7.2 ThiÕt kÕ kÝch th−íc m¹ng DCN cho TMN 4.2 KÕt nối SEM VNPT NMS Trang IVTrang IVTrang IVTrang IV- 92 94 94 96 Trang IVTrang IV- 96 97 3.2.1 Giới thiệu chung 3.2.2 Tổng quát qui trình thống cáp quang biển trục Bắc Nam 4.1 Hệ thống quản lý mạng Cáp quang biển trục Bắc Nam 4.2.1 Mô hình kết nối hệ thống 4.2.2 Yêu cầu hệ thống SEM 4.2.3 Northbound giao diện cần có hệ thống quản lý mạng 4.2.4 Mediation Device-Thiết bị trung gian kết nối SEM NMS Kết luận kiến nghị Danh mục Tài liệu tham khảo ii Thuật ngữ viết tắt Chữ viết tắt tiếng Anh Tiếng Việt Các công nghệ dịch vụ truyền thông tiên tiến Bộ ghép kênh xen/rẽ Chơng trình dò lỗi t động Nút truy nhập Mạng toàn quang Bộ lọc quang âm điều chỉnh bớc sang Diot đánh thủng thác lũ Chuyển mạch bảo vệ tự động Giao thức phân giải địa Bức xạ tự phát có khuyếch đại Adm AFLP an Aon aotf Advanced Communcation Technologies and Services Add/Drop Mutiplexer Auto Fault Location Program Access Node All Optical Network Acousto Optic Turmable Filter APD Aps Arp Ase Avalanche Photo Diot Automatic Protection Switching Address Resolution Protoco Amplified Spontaneous Emission ASN.1 ason astn Abstract Syntax Notation One Automatic Switching Optical Network Automatic Switching Transport Network Atm Asynchronous Transfer Mode Awg Ba Ber Bras bshr Bw CATV Cdma Arrayed Waveguide Booster Amplifier Bit Error Rate Broadband Remeto Acces Server Bidirection Self Healing Ring Band Width Cable Television Code Division Multiple Accesss Chú giải cú pháp trừu tợng số Mạng quang chuyển mạch tự động Mạng chuyển tải chuyển mạch tự động Công nghệ chuyển giao không đồng Dẫn sóng dÃy Bộ khuyếch đại công suet Tỷ số lỗi bit Máy chủ truy nhập băng rộng Vòng tự hàn gắn hai hớng Độ rộng băng tần Truyền hình cáp Truy nhập theo mà CFU Common Function Unit Modul chức chung CMIP Common Management Information Protocol Giao thức thông tin quản lý chung CMIS Common Management Information Service Dịch vụ thông tin quản lý chung CMIS Common Management Information Service Element Phần tử dịch vụ thông tin qu¶n lý chung CMS Configuration Management Sub-system Co Central Office Hệ thống quản lý khai báo cấu hình Trung t©m acts iii cos Cpe Css CTP CWDM dcc dcf dcn Dcs Common Object Request Broker Architechture Class of Service Customer Premises Equipment Customer Service System Connection Terminal Point Coast wavelength Division Multiplexing Data Communication Channel Data Communication Function Data Communication Network Digital Crossconnect System Kiến trúc yêu cầu môi giới đối tợng chung Lớp dịch vụ Thiết bị phía thuê bao Hệ thống dịch vụ khách hàng Điểm đầu ci kÕt nèi GhÐp kªnh theo b−íc sãng th−a Kªnh thông tin số liệu Chức thông tin số liệu Mạng thông tin số liệu Hệ thống đấu chéo số Demux dfb dlc dle dpt ds dscp dsf dsl Dwdm Demultiplexer Distributed Feed Back Digital Loop Carrier Dynamic Lightpath Establishment Dynamic Packet Transport DiffServ DiffServ Code Point Directory System Function Digital Subscriber Loop Dense Wavelength Division Multiplexing dxc e edf Edfa em EML EMS fdm FEC ff Digital Cross Connect Edge Erbium Doped Fiber Erbium Dopped Fiber Amplifier Element Management Element Management Layer Element Management System Frequency Division Forward Error Correction First Fit Bộ giải ghép kênh Phân bố phản hồi Mạch vòng số Thiết lập luồng quang động Truyền tải gói động Phân biệt dịch vụ Điểm mà phân biệt dịch vụ Chức hệ thống danh bạ Mạch vòng thuê bao số Ghép kênh theo bớc sóng mật độ cao Nối chéo số Biên Sợi quang trộn Erbium Khuyếch đại quang sợi Er Quản lý phần tử Lớp quản lý phần tử Hệ thống quản lý phần tử Ghép kênh phân chia theo tần số Hiệu chỉnh lỗi tiên tiến Thuật toán gán bớc sóng theo thứ tự b−íc sãng FMS Fr fsr ftp fwm fxc Fault Management Sub-system Frame Relay Free Spectral Range File Transfer Protocol Four Wave Mixing Fiber Crossconect CORBA HƯ thèng qu¶n lý lỗi Chuyển tiếp khung Miền phổ tự Giao thức truyền file Trộn bốn sóng Bộ đấu chéo chuyển mạch sợi iv GDMO Guideline for Definition of Managed Objects Nguyên tắc xác định đối tợng quản lý GDP gf Gross Domestic Product Gain Flatting Tổng sản phẩm quốc nội Tăng Ých b»ng ph¼ng GNE Gw HMI ilp ip ips isdn Gateway Network Element Gateway Human Machine Interface Integer Linear Program Internet Protocol Intelligent Protection switching Intergrated Service Digital Network PhÇn tử mạng cổng Cổng Giao diện ngời máy Qui hoạch tuyến tính nguyên Giao thức Internet Chuyển mạch bảo vệ thông minh Mạng số liên kết dich vụ IS-IS Intermediate Systems -Intermediate Systems Giao thức hệ thống trung gian ITSN International Traffic Switch Network Trung tâm chuyển mạch l−u l−ỵng qc gia ITU la lan lane Lcp ldp ll International Telecommunication Union Line Amplifier Local Area Network LAN Emulation Least Congested Path Label Distribution Protocol Least Loaded Liªn minh viễn thông quốc tế Khuyếch đại đờng chuyền Mạng cục Giải lập LAN Đờng tắc nghẽ nhỏ Giao thức phân phối nhÃn Thuật toán gán bớc sóng dựa tải LME Line monitoring Equipment Thiết bị giám sát đờng dây MAC Media Access Control Quản lý truy nhËp trung gian MCC Main Control Center Trung tâm điều khiển MD Mediation Device Thiết bị trung gian ME Managed Element Phần tử mạng đợc quản lý MIP mopa Management Information Base Master Oscillating Power Amplifier mpλs Multi Protocol Wavelength Switching mpls ms Multi Protocol layer Switching Multiectx Section Cơ sở thông tin quản lý Bộ khuyếch đại công suất dao động chủ Chuyển mạch bớc sóng đa giao thức Chuyển mạch nhÃn đa giao thức Đoạn ghÐp kªnh MTBF Mean Time Between failures Thêi gian trung bình lỗi MTTR Mean Time To Repair Thời gian trung bình tiến hành sửa chữa v ne Network Element Phần tử mạng NEOS ngn Network Element Operations Systems Next Generation Network Hệ điều hành phần tử mạng M¹ng thÕ hƯ sau NIMS Network Inventory management Sub-system HƯ thống quản lý kiện mạng NMS Network Management Systems Hệ thống quản lý mạng NML Network Management Layer Lớp quản lý mạng NOC Network Operation Center Trung tâm vận hành mạng NWOS nz-dsf oadm odxc olt omspr omux onn opc Network Management Operations Systems Non zero-Dispension shifted fiber Optical Add/Drop Multiplexer Optical Digital Coross-Connect Optical line terminal Optical Multiplex Section Shared Protection Ring Optical Multiplex Optical Network Node Operation Centre Hệ điều hành quản lý mạng Sợi dịch chuyển tán sắc khác Bộ ghép kênh xen/rẽ quang Thiết bị đấu nối chéo quang Đầu cuối đờng truyền quang Vòng bảo vệ dùng chung mức đoạn ghép kênh quang Bộ ghép kênh quang Nút mạng quang Trung tâm điều hành OSI Open Systems Inteconnection Kết nối hệ thèng më OSS otdm otn pa pdh Operation Support Systems Optical time division multiplexing Optical Transport Network Pre Amplifier Psychronous Digital Hierarchy Hệ thống trợ giúp điều hành Ghép kênh theo thời gian quang Mạng truyền tải quang Bộ tiền khuyếch đại Phân cấp số cận đồng PFE PMD PMS pon pos ppp prc pstn Pvc Power Feeding Equipment Polarization mode dispersion Performance Management Sub-system Passive Optical Network Packet Over SONET Point-to-Point Protocol Primary Reference Clock Public Switched Telephone Network Permanent Virtual Circuit Thiết bị cung cấp nguồn Tán sắc mode phân cực Hệ thống quản lý chất lợng Mạng quang thụ động Gói SONET Giao thức điểm-điểm Đồng hồ chuẩn sơ cấp Mạng đIện thoại công cộng Kênh ảo vĩnh cửu QA Qos Q- Adapter Quality of service Giao diện Q-Adapter Chất lợng dịch vụ RAS Reliability Availability Survivability Tính tin cậy, sẵn sàng, tồn RCC rcl Regional Control Center Relative Capacity Loss Trung t©m điều khiển vùng Gán bớc sóng dựa tổn thất dung lợng tơng đối vi RFWA Routing Fiber and Wavelength Assignment rmon Rsu Rwa sdh SDXC SEM SNC SL Remote Monitoring Remone Switching Unit Routing and Wavelength Assignment Synchronous Digital Hierachy Synchronous DXC Submarine Element Manager Sub-Network Controller Smallest Last SLE SLTE SNAP SNMP SRG STM tcp tdm tm tmn TTs UML VNPT Static Lightpath Establishment Submarine Line Terminal Equipment Sub Network Access Point Simple Network Management Protocol Ong Shareon Risk Groups Synchronous Transmission Module Transport Control Protocol Time Division Multiplexing Terminal Multiplexer Telecommunication Management Network Trouble Ticket Sub-system Unified Modeling Language Vietnam Post and Telecommunication voip Wadm wdm wixc Voice over Internet Protocol Wavelenght add/drop multiplexer Wavelength Division Multiplexing Wavelenght Interchange Crossconnect WS wsxc www xdsl Workstation Wavelengh selected Crossconnect World Wide Web Digital Subcriber Line Định tuyến sợi quang cấp phát bớc sóng Giám sát từ xa Khối chuyển mạch từ xa Định tuyến gán bớc sóng Phân cấp số đồng Nối chéo số đồng Quản lý phần tử cáp quang biển Giám sát mạng Thuật toán ghép bớc sóng từ bậc nhỏ Thiết lập luồng quang tĩnh Thiết bị đầu cuối biển Điểm truy nhập mạng Giao thức quản lý mạng Nhóm chia sẻ hiểm hoạ Modul truyền dẫn đồng Giao thức điều khiển truyền tải Ghép kênh theo thời gian Thiết bị ghép kênh kết cuối Mạng quản lý viƠn th«ng HƯ thèng ghi chÐp sù cè Ngôn ngữ kiểu thống Tập đoàn bu viễn thông Việt Nam Thoại giao thức internet Bộ ghÐp kªnh xen/rÏ theo b−íc sãng GhÐp kªnh theo b−íc sóng Bộ đấu chéo trao đổi bớc sóng Máy trạm Bộ đấu chéo lựa chọn bớc sóng Đờng dây thuê bao số vii Danh mục bảng Số TT Tên b¶ng Trang 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 3.1 Nhu cầu điện thoại cố định (nguồn VNPT) Nhu cầu điện thoại di động (nguồn VNPT) Nhu cầu Internet (nguồn VNPT) Nhu cầu Packet, Frame Relay, ATM (nguồn VNPT) Các loại cáp quang biển Tổng hợp công nghệ sử dụng hệ thống cáp biển Khoảng cách trạm cập bờ Địa mạng DCN – VNPT (nguån VNPT) I-1 I-2 I-2 I-3 II - 21 II - 26 II - 31 III - 63 viii Danh mục hình vẽ, đồ thị Số TT 2.1 2.2 3.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 Tên hình vẽ, đồ thị Mô hình tuyến truyền dẫn quang Module laser điều chỉnh đợc bớc sóng Cấu tạo OTU Cách tử dẫn sóng dạng mảng Cấu tạo nối chéo quang Sơ đồ khuếch đại quang Cấu trúc vùng lợng EDFA phổ EDFA Phổ phát xạ Raman sợi quang Nguyên lý lọc băng màng máng Buång céng h−ëng F-B Bé läc dïng Giao thoa kế M-Z Mạng vòng ring Mạng trục nhánh kết hợp Cấu hình mạng hoa cung Các khía cạnh liên quan đến đờng trục dung lợng lớn Các xung 10 Gbit/s mô máy tính qua đờng truyền 7500km Cải tiến thông số sợi quang Sơ đồ tơng quan dung lợng Khái niệm lớp mạng quang Cấu hình hệ thống cáp quang biển Sơ đồ tuyến cáp Sơ đồ tín hiệu WDM Bố trí thiết bị truyền dẫn Mối liên kết TMN với mạng viễn thông Các khối TMN Đối tợng quản lý Phần quản lý, đại lý sở liệu Giao thức thông tin Các khối chức TMN có s dụng giao diện Q Mô hình Logic TMN Kiến trúc mạng TMN mô hình thực thi Mô hình thực TMN cho trạm cáp quang biển Các phần tử mạng hệ thống NMS Ví dụ hệ thống quản lý mạng Ví dụ hệ thống quản lý mạng Trang II-9 II-13 II-13 II-15 II-16 II-17 II-18 II-19 II-20 II-20 II-20 II-22 II -23 II-23 II-25 II-27 II-28 II-29 II-30 II -30 II-32 II-33 II-35 III-36 III-37 III-40 III-41 III-41 III-42 III-43 II-43 III-46 III-47 III-48 III-49 ix kªnh quang OADM cho phÐp cÊu tróc hệ thống quản lý mạng có cấu hình uyển chuyển Point - multipoint ã Điểm đầu cuối: khái niệm trừu tợng hoá điểm kết nối vật lý điểm kết nối logic Một điểm đầu cuối vật lý (FTP) đợc nô tả nh Connector đầu thiết bị cáp quang biển thiết bị đất liền Điểm đầu cuối logic đợc mô tả nh điểm đầu cuối kết nối (CTP) card phân phối luồng đợc trang bị cho SLTE ã Phần tử mạng đợc quản lý (ME): Là phần tử mạng đợc quản lý hệ thống quản lý phần tử mạng EMS SLTE Dữ liệu quản lý không truyền qua giao diện Corba bao gồm liệu chất lợng thiết bị mạng lới FTP Mặc dù hầu hết liệu quản lý đợc truyền qua giao diƯn Corba tõ EM to NM, nh−ng d÷ liƯu chất lợng lại đợc truyền thông qua giao thức truyền file (FTP FTAM) dạng liệu khác nhà cung cấp thiết bị khác Giao diện Corba đợc sử dụng cho việc báo cáo trờng hợp tiêu chất lợng bị vợt ngỡng Cũng nh tích hợp phận vận hành hệ thống quản lý, NM hỗ trợ chức gọi UI reach-through, thuật ngữ có nghĩa giao diện ngời máy hệ thống quản lý phần tử mạng (EM HMI) gọi khẩn máy khách hệ thống quản lý phần tử mạng Chức UI reach-through dễ dàng đợc thực giao thức sử dụng cho EM HMI giao thức mạng phổ biến nh HTTP, hệ điều hành Windows X, DCOM ã Thủ tục truyền thông: Thủ tục truyền thông phải đợc xác định để chắn phiên liệu truyền thích hợp lớp quản lý NM EM 4.1.6.2.Các đối tợng bên quản lý mạng phần tử quản lý mạng Để triển khai giao diện Corba thuận tiện, đối tợng cần định nghĩa ứng dụng nh SEM NMS phải đầy đủ định nghĩa Corba IDL phải đợc chắn Nói cách khác phát triển giao diện NML EML phải thiết kế dùng định nghĩa đối tợng mà đợc mô tả mô hình mạng 4.1.6.3.Chỉ tiêu đối tợng Corba IDL định nghĩa giao diện EML NML bao gồm tiêu đối tợng (dữ liệu thuộc đối tợng, phơng pháp cho đối tợng Các ứng dụng Corba thông thờng đợc thực cách sử dụng sản phẩm middleware thơng mại Hầu hết trờng hợp sản phẩm Middleware III- 90 đợc sử dụng cho hệ thống NMS S, kết nối liên lớp sản phẩm khác cha đợc xác nhận Để thực giao tiếp NML EML tiêu lựa chọn cho Corba bắt buộc nh thực việc đa cảnh báo/ trạng thái thành yêu cầu thông báo đợc Corba 2.3 4.1.6.4.Kết nối liên lớp: Để cho phép kết nối liên lớp giao diện Corba với sản phẩm nhà cung cấp khác nhau, thoả thuận chức phải đợc yêu cầu bao gồm trạng thái thực thi thời đối tợng đợc định nghĩa tập tiêu, cấu hình mạng hệ thống quản lý phần tử mạng sử dụng số tài nguyên, mô tả trạng thái SNC, hớng dẫn sử dụng dịch vụ cảnh báo, song cha có thoả thuận chức cho quản lý đồng chất lợng 4.1.7 Thiết kế mạng DCN 4.1.7.1.Các bớc thiết kế chung mạng DCN nh sau: - Xác định địa NSAP Media Access Control (MAC) - Xác định vùng vùng con: Dựa vùng đà đợc phân cấp để lên phơng án thiết kế địa - Xác định tốc độ kênh truy nhập cho phù hợp với dòng liệu quản lý Các vấn đề cần ghi nhớ: - Các phần tử mạng (NE) đợc định cấu hình lớp 1: Thiết bị nằm lớp trao đổi thông tin với tất thiết bị lớp khác vùng - Phần tử mạng đóng vai trò cổng truy nhập thông tin GNE (Gateway) cấu hìnhsẽ đợc định cấu hình lớp lớp 2: thiết bị lớp phát thông tin quản lý đà đợc lựa chọn tới thiết bị lớp - Các định tuyến đợc khai báo nằm lớp - Các thiết bị lớp trao đổi thông tin quản lý với tất thiết bị khác nằm lớp vùng khác Tốc độ kênh quản lý phải đợc thiết kế nh sau: - Tốc độ mạng WAN cho liên kết từ xa tới GNE nh sau: 64 Kb/s cho mét vïng < 25 phÇn tử mạng 64 Kb/s cho nhóm 25 NE đợc bổ xung vào mạng - Tốc độ mạng WAN cho liên kết vận hành, khai thác từ xa III- 91 Cho máy tính quản lý vận hành, khai thác, bảo dỡng (Presentation) từ xa (R1/R2/B180) 128Kb/s Cho máy tính truy nhập từ xa khác 64Kb/s - Tốc độ mạng WAN cho liên kết từ xa hệ thống điều hành (OS) Giữa hệ thống NMS Sever từ 256Kb/s tới 2Mb/s Giao thức định tuyến sở IS-IS - Tất phần tử mạng NE đợc khai báo lớp Hệ thống trung gian Các phần tử mạng đợc đặt vùng, việc chia sẻ địa vùng NE giúp cho ngời quản trị có cách nhìn toàn cảnh hệ thống mà họ quản lý Mỗi phần tử mạng nơi tốt để tìm kiÕm bÊt kú NE kh¸c cïng khu vùc Bëi nhiều phần tử mạng đợc đặt vùng, bao gồm đề mục bảng định tuyến xác định khả NE vùng - GNE đợc khai báo lớp líp - HƯ thèng trung gian Trong tr×nh tù kết nối NE đà đợc xác định vị trí vùng vùng khác nhau, cấu trúc IS-IS định số NE nh cổng phân biệt ranh giới bao gồm vùng/ vùng khác Các GNE đợc vận hành nh IS líp vïng vµ IS líp L2 ®èi víi c¸c vïng kh¸c Bëi mét NE sÏ định tuyến thông tin đến NE khác không vùng/ vùng việc đa chúng đến GNE mà tiếp nhận gửi thông tin tiếp đến GNE vùng/vùng đến đa thông tin tới NE cần đến 4.1.7.2.Thiết kế kích thớc mạng DCN cho mạng TMN - Phân chia mạng DWDM SDH thành nhiều vùng nhỏ - Phân chia vùng thành nhiều vùng - Xác định tốc độ truyền cho kênh giám sát - Xác định GNE - Kết nối tới hệ điều hành Phân chia mạng làm nhiều vùng nhỏ Thông thờng sub-area gồm từ 25-30 NE đợc gọi GNE - Mỗi vïng sÏ chøa kho¶ng 100-200 NE III- 92 - Hai hay nhiều GNE đợc đặt vị trí khác sub-area đợc chọn cho hỗ trợ dự phòng cho sub-area kh¸c 25 NE Sub Area Area 100 NE 25 NE Sub Area 25 NE Sub Area Hình 4.8: Phân chia mạng Ví dụ giải pháp kết nối: Dới mô hình ví dụ kết nối dự phòng cho mạng DCN Với giải pháp tạo nên nhiều mạng dự phòng cho sub-area, trờng lỗi nghiêm trọng xảy GNE thông tin quản lý liên quan đến thiết bị sub-area đợc chọn thay đổi thiết bị lớp để kích hoạt thiết bị lớp để tìm đờng tới OS III- 93 Ring Server Ring Ring Remote Supervision Router Switch Ring Presentation Ring Ring Ring Hình 4.9: Ví dụ giải pháp DCN cho mạng NMS 4.2 Kết nối hệ thống quản lý mạng SEM CQB với hệ thống quản lý mạng VNPT(VNPT NMS) 4.2.1 Mô hình kết nối hệ thống Hệ thống quản lý mạng SEM CQB nằm lớp EMS mô hình TMN nh hình vÏ 4.10 NMS NMS: Network Managemet System EMS: Element Mangement EMS NE Hình vẽ 4.10: Mô hình TMN hệ thống NMS VNPT Nh theo mô hình TMN, SEM của CQB trục Bắc Nam đợc gäi lµ Submarine EMS cđa VNPT NMS HƯ thèng SEM sÏ kÕt nèi víi víi hƯ thèng VNPT NMS th«ng qua thiÕt bÞ trung gian (MD - Mediation Device) nh− h×nh vÏ 4.11 III- 94 VNPT NMS M M M Switching Switching NW1 (EMS) NW2 M M Switching NW3 Transmission NW1 (EMS) Transmission NW2 (SEM) VTN-Nortel Submarine H×nh vÏ 4.11 Mô hình kết nối SEM với VNPT NMS Mạng DCN (Data Communication Netwok) VNPT đợc khai thác vào năm 2002 có nhiệm vụ kết nối tất lớp mạng phần tử mạng với hệ thèng NMS cđa VNPT nh− h×nh vÏ 4.12 SNMP IP NE(AXE) DCN Sub-EMS (SEM) Q3 WS NE OMC WS & Extension Terminal SNMP Corb Low Level MD1 MD2 All Functions MD1: for Alcatel Only Work Stations H×nh 4.12 KÕt nèi lớp mạng VNPT thông qua mạng DCN Giao thøc trun tin cđa hƯ thèng SEM víi hƯ thống NMS VNPT CORBA, Q3 hay giao thức mở khác, giao diện SEM với NE thông qua Ethernet , hay thông giao diện mạng DCN III- 95 4.2.2 Các yêu cầu hệ thống SEM ã Có khả kết nối đến hệ thống VNPT NMS ã Có thể gửi đợc liệu nh: Fault, Performance, Inventory, Configuration, Security trả lời truy vấn cho VNPT NMS ã SEM phải cung cấp cho VNPT NMS tất định dạng liệu truy xuất ã SEM phải hỗ trợ kết nối MD cho VNPT NMS ã SEM phải cung cấp thông tin chi tiết giao diẹn (Ethernet, X25, ) giao thức truyền thông nh Corba, TCP/IP, SNMP ) 4.2.3 Northbound giao diện cần có hệ thống quản lý mạng Northbound giao diện bắt buộc phải có hệ thống SEM cho phép phần mềm hệ thống thứ nằm hệ thống quản lý mạng, có nhiệm vụ giao tiếp chúng theo cấu trúc theo dạng liệu thống Giao diện Northbound mở rộng đến thủ tục kết nối, cấu trúc truyền tin, tất khía cạnh khác phép SEM ứng dụng NMS trao đổi thông tin cách xác Giao diện Northbound cho phép hỗ trợ truyền tin nh: - Thông tin cảnh báo/ lỗi - Thông tin chất lợng - Thông tin khai báo cấu hình, kiện - Thông tin bảo mật NMS Northbound Interface EMS NE NE OR NE SEM H×nh 13 Mô tả giao diện Northbound III- 96 4.2.4 Mediation Device-Thiết bị trung gian kết nối SEM VNPT NMS Nh đà nói vai trò thiết bị trung gian việc kết nối hệ thống quản lý mạng cấp dới lên hệ thống quản lý mạng cấp cao Để tiến hành kết nối hệ thống quản lý nói cần phải xây dựng cấu trúc hệ thống MD để từ đa yêu cầu mặt kết nối Mỗi hệ thống EMS đợc hỗ trợ giao diện quản lý cảnh báo, chất lợng, cấu hình riêng chúng Các giao diện thông thờng khác theo loại NE tùy thuộc vào nhà cung cấp khác Do thông qua việc thiết kế MD nhằm khắc phục tính không đồng giao diện NMS EMS cho phép trao đổi thông tin suốt chúng Chính hệ thống MD đợc định nghĩa riêng rẽ thành thành phần sau đây: - Hệ thống trung gian chÊt l−ỵng - HƯ thèng trung gian s− kiƯn - Hệ thống trung gian lỗi - Hệ thống trung gian cÊu h×nh PMS Files NIMS CMS commands SNMP traps Files Performance Mediation FMS Inventory Mediation Fault Mediation Configuration Mediation NE or EMS PMS : Performance management System NIMS : Network Inventory Management System FMS : Fault Management System CMS : Configuration Management System H×nh 4.14 CÊu tróc cđa hƯ thèng MD III- 97 4.2.4.1 HƯ thèng trung gian cho chÊt l−ỵng PMS FTP Produce LIF Files(F3) Configuration File (F2) Performa nce Media tion Ada pter Save input data in files(F1) Mediation Host X Specific protocol or FTP NE/EMS All Performance Counters Configuration H×nh 4.15 CÊu tróc HƯ thèng trung gian quản lý chất lợng Hệ thống thực việc giao tiếp hệ thống quản lý chất lợng (PMS) giao diện quản lý chất lợng EMS PMS đòi hỏi liệu chất lợng dới dạng file ASCII theo dạng đợc đợc gọi dạng LIF (Load input file) EMS thờng đa liệu chất lợng dới dạng file ASCII nhị phân mà sử dụng đợc với giao thức FTP Do chuyển đổi chất lợng đợc định nghĩa theo loại EMS nh hình vẽ 4.15 : Yêu cầu EMS: - Dữ liệu chất lợng EMS ngôn ngữ máy có định dạng hiểu đợc - Dữ liệu chất lợng EMS hiểu khai báo cấu hình đợc - EMS phải đa giao diện đợc định nghĩa rõ ràng để lấy đợc từ xa định kỳ liệu chất lợng - Các liệu đánh giá chất lợng đợc yêu cầu cho chức PMS phải đợc khai báo từ phía EMS Phụ thuộc vào việc giám sát EMS, khai báo đợc thực nhân III- 98 công trớc bắt đầu chuyển đổi liệu thiÕt bÞ trung gian 4.2.4.2 HƯ thèng trung gian cho liƯt kª HƯ thèng trung gian cho liệt kê kiện bàn vấn đề tích hợp hệ thống quản lý kiện mạng NIMS giao diện quản lý kiện EMS Các kiện cần liệt kê mạng bao gồm: ã Các phần tử mạng nh: SLTE, WDM, SDH, DXC ã Các thành phần NE nh: Rack, shelver, card ã Các cổng truyền dẫn phân bố NE ã Các mạch giao tiếp NE nh: STM-N trail, SDH path Các báo cáo NIMS MD đợc truyền online thông qua file, file đơc NIMS kết xuất tự động dới dạng ASCII CVS dạng với MD qua công cụ gọi Data Audit Hình vẽ 4.16 dới mô tả cấu trúc hệ thống trung gian liệt kê mạng NIMS CSV Files Import Produces Periodic Z I nventory M edia tion Ada pter Z Specific protocol starts cronta b Mediation host NE/EMS 4.2.4.3 Hệ thống trung gian cho lỗi Hình vẽ 4.17 dới mô tả cấu trúc hệ thống trung gian lỗi III- 99 FM S Micromuse mttrapd SNMP script Resynchronisation request n Resynchronisation s end Alarm (SNM P Trap) e SNM P Agent Socket management Resynchronisation Request/end o r ASCII Socket X protocol alarm Adapter X Specific Protocol X Specific protocol p q Equipment/EMS* Resynchronisation Request/end d Z protocol alarm Adapter Z Specific Protocol Mediation Host Z Specific protocol c Equipment/EMS* *if the EMS provide a fault m anagement external interface HÖ thèng trung gian cho lỗi bàn vấn đề tích hợp hệ thống quản lý lỗi FMS giao diện quản lý lỗi EMS Nh đà nói trªn, mét hƯ thèng FMS bao gåm giao diƯn tơng tác lẫn nhau: SNMP chuyên dùng để điều tra cảnh báo thu nhận đợc, thu thập cảnh báo đến từ hệ thống trung gian cảnh báo ánh xạ chúng vào dạng FMS Scrip khởi tạo việc đồng lại cảnh báo thiết bị trung gian thông qua việc thiết lập thuộc tính SNMP đặc biệt hệ thống trung gian cho lỗi cho mục đích khôi phục lỗi Trong ®ã: SNMP Agent lµ mét hƯ thèng trung gian cảnh báo phần trên, thông thờng cho thiết bị trung gian cảnh báo bất kú giao diƯn nµo cđa nhµ cung cÊp EMS Nã gửi cảnh báo dạng thống tới FMS thông qua việc sử dụng giao thức SNMP Nó quản lý vài qui trình chuyển đổi giao thức cụ thể NE Nó nhận cảnh báo dạng thống bên dạng ASCII cảnh báo đà đợc định dạng đến SNMP Agent Adapter tơng tác với SNMP Agent phía với giao diệncảnh báo đợc EMS phía dới Nó thi hành dịch định dạng định dạng cảnh báo cụ thể NE định dạng cảnh báo thống bên dới dạng ASCII cảnh báo đà đợc định dạng đến SNMP Agent III-100 SNMP Agent vµ Adapter lµm viƯc cïng ®Ĩ giao tiÕp víi EMS, song SNMP Agent cã thĨ tập trung tiếp nhận cảnh báo đến từ vài Adapter Trong Adapter có thĨ giao tiÕp víi mét EMS cho tr−íc 4.2.4.4 HƯ thống trung gian cho khai báo cấu hình Hệ thống trung gian cho khai báo cấu hình bàn vấn đề tích hợp hệ thống quản lý khai báo cấu hình CMS giao diện quản lý cấu hình EMS Các thiết bị trung gian dự giao thức Corba phía giao diện đợc NE ví dụ nh Q F phía dới Giao tiếp bên nhìn chung thông qua giao thức Corba Các lệnh cấu hình đợc gọi MML (Man Machine Language) Các thiết bị trung gian khai báo cấu hình dùa vµo khèi gäi lµ Adapter Controller (AC) vµ Adapter dïng giao thøc Corba cho viƯc giao tiÕp gi÷a chúng Hình 4.18 Mô tả cấu trúc hệ thống trung gian cho cÊu h×nh CMS TNE1 Plug WEClient IDL Interface cUniform format MML command hUniform format MML response Configuration mediation host AdapterCtrl interface AdapterControler MMLClient dInternal format MML command gInternal format MML response MMLServer interface MMLServer interface Adapter Adapter (one per session and per equipment) (one per session and per equipment) eSpecific format MML command fSpecific format MML response Switch Equipment A of type TNE1 Specific protocol Z of TNE Switch Equipment B of type TNE1 Trong đó: Phụ trách việc giao tiếp lệnh MML với thiết bị trung gian cấu hình thông qua phơng thức gọi giao tiếp AdapterCtrl Còn kết lệnh MML trả Adapter Controller đến CMS plug nh gọi Gọi III-101 bao gồm phơng pháp gọi Corba đợc hỗ trợ bëi CMS plug “WEClient” giao diÖn IDL Giao diÖn AdapterCtrl đợc hỗ trợ Adapter Controller, chuyên dùng để giao tiếp với CMS plug, đồng thời quản lý lệnh MML thực theo yêu cầu CMS Giao diện MMLClient đợc thực Adapter Controller, chuyên dùng để giao tiếp với Adapter, đồng thời nã cịng nhËn c¸c lƯnh MML tõ Adapter nh− gäi Giao diện MMLServer đợc thực Adapter, chuyên dùng để giao tiếp với Adapter Controller, đồng thời nã cho phÐp hái vỊ viƯc thùc hiƯn mét lƯnh MML NE cho trớc ngữ cảnh phiên Kết luận: Từ nghiên cứu chơng trớc, chơng đà tiến hành đa yêu cầu cụ thể mặt nguyên tắc để thiết kế hệ thống quản lý mạng CQB (SEM) cho hệ thống CQB trục Bắc Nam Liên quan đến thiết kế phải kể đến yêu cầu thiết kế kiến trúc mạng, tổ chức phân lớp mạng, thiết kế thành phần liên quan nh mạng DCN đến yêu cầu giao diện kết nối lớp phận cấu thành, yêu cầu nhóm chức chủ yếu Đồng thời sở so sánh cấu trúc hai mạng đề xuất phơng pháp kết nối hệ thống SEM với hệ thống quản lý mạng cấp VNPT NMS III-102 Kết luận Đề tài: Hệ thống truyền dẫn cáp quang biển trục Bắc Nam Thiết kế hệ thống quản lý mạng cho Hệ thống truyền dẫn Cáp quang biển trục Bắc Nam đà tập trung nghiên cứu vào số khía cạnh kỹ thuật cha đợc nghiên cứu Việt Nam: - Hệ thống truyền dẫn cáp quang biển đờng trục dựa công nghệ ghép kênh theo bớc sóng - Nghiên cứu sâu mô hình TMN vận dụng mô hình vào việc quản lý hệ thống cáp quang biển nói chung cho mạng truyền dẫn đờng trục Việt nam nói riêng - Xây dựng nguyên tắc thiết kế hệ thống quản lý mạng cho Hệ thống truyền dẫn Cáp quang biển trục Bắc Nam - Nghiên cứu giải pháp kết nối hệ thống quản lý mạng Hệ thống truyền dẫn Cáp quang biển trục Bắc Nam (SEM) hệ thống quản lý mạng tập trung Tỉng C«ng ty B−u chÝnh ViƠn th«ng ViƯt Nam (VNPT NMS) Do trình thực đề tài thời gian ngắn nên nghiên cứu số hạn chế định Mong muốn kết đề tài đợc áp dụng làm sở mặt nguyên tắc việc thiết kế hệ thống quản lý mạng cho Tuyến truyền dẫn cáp quang biển trục Bắc Nam tài liệu tham khảo Submarine Cable Network Systems – Shigeyuki Akiba, Shigendo Nishi, NTT Quality Printing Services co., Tokyo, Japan Undersea Fiber Communication Systems – JosÐ Chesnoy, Alcatel Optic Group Nozay Cedex, Academic Press, Copyright 2002 OptiX Training Materials (DWDM), Huawei Technologies Co.,Ltd, 2001 Khuyến nghị dòng Series M Liên minh viƠn th«ng qc tÕ ITU-T VNPT NMS - Network Management System, Alcatel 2003 C«ng nghƯ trun dÉn quang, Biên dịch Cao Mạnh Hùng, Nhà xuất Bu điện, 6-2002 HƯ thèng ghÐp kªnh theo b−íc sãng quang, Biên dịch Dơng Đức Tuệ, Nhà xuất Bu điện, tháng 2001 Dự án khả thi Tuyến cáp quang biển trục Bắc Nam, số hiệu 99.1442002.1308, Tổng C«ng ty B−u chÝnh ViƠn th«ng ViƯt Nam, 2002 Đề tài: Cấu trúc khả thi tuyến cáp quang đờng trơc däc ®−êng Hå ChÝ Minh, M· sè 003-2001-TCT-RPD-VT-01, ViƯn KHKT Bu điện 10.Tuyển tập công trình nghiên cứu nghề cá biển, Viện nghiên cứu hải sản Bộ thuỷ sản, Nhà xuất nông nghiệp,1998 ... thống cáp quang biển trục Bắc Nam 4.1 Hệ thống quản lý mạng Cáp quang biển trục Bắc Nam 4.2.1 Mô hình kết nối hệ thống 4.2.2 Yêu cầu hệ thống SEM 4.2.3 Northbound giao diện cần có hệ thống quản. .. đờng trục 1.3 Đặc thù biển Việt nam điều kiện tự nhiên 1.4 Yêu cầu hệ thống Cáp quang biển 1.4.1 Kết nối với hệ thống mạng 1.4.2 Yêu cầu dung lợng cho hệ thống cáp quang biển 1.4.3 Công nghệ sử... 2.2 Mạng lới hệ thống cáp quang biển Lịch sử hệ thống cáp quang biển cuối năm 1980 Hệ thống truyền dẫn cáp biển sinh sử dụng công nghệ tái tạo tín hiệu điện tốc độ truyền dẫn vài trăm Mega Hệ thống