thông đƣờng trục của Việt Nam
Chuyển đổi mạng là công việc nên thực hiện liên tục trong quá trình khai thác, nó gắn liền với những thay đổi về cấu hình, thiết bị, công nghệ,... Tuy nhiên, trong luận văn này chỉ tập trung vào những chuyển đổi mạng mang tính bước nhảy, nghĩa là chúng có ảnh hướng rất lớn đến giải pháp, công nghệ trong mạng.
Theo đánh giá, hiện nay mạng viễn thông đường trục có dung lượng truyền dẫn đáp ứng được yêu cầu của các loại hình dịch vụ hiện tại. Tuy nhiên, so với nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội thì cần phải nâng cấp mở rộng và phát triển thêm các hệ thống mới. Các bước chuyển đổi như được đề xuất trong phần sau :
3.3.1. Các bƣớc chuyển đổi trong mạng trục 3.3.1.1 Chuyển đổi mặt số liệu
Giai đoạn 2007-2010 2010-2015 Sau 2015
Mặt số liệu (Điểm truy nhập dịch vụ) IP/PoS/WDM (Điểm truy nhập dịch vụ) IP/PoS/WDM IP/(BOS)POS/WDM
BOS, POS:Chuyển mạch gói quang, chuyển mạch Burst quang.
3.3.1.2 Chuyển đổi mặt quản lý và điều khiển 2007-2010 2010-2015 Sau 2015 2007-2010 2010-2015 Sau 2015 Phân lớp IP/SDH/WDM IP/MPLS/NG-SDH /WDM IP/MPLS/WDM IP/GMPLS/WDM IP/MPLS/WDM IP/WDM
3.3.1.3 Chuyển đổimặt chuyển mạch quang
Trƣớc 2007 2007-2010 2010-2015 Sau 2015 Công nghệ WDM điểm-điểm WDM vòng ring Định tuyến bước sóng tĩnh -> động Định tuyến bước sóng động Định tuyến bước sóng động Chuyển mạch gói quang Ứng dụng chuyển mạch quang OADM CM bảo vệ OADM CM bảo vệ OXC OADM CM bảo vệ OXC CM bảo vệ OXC + Giai đoạn 2007 - 2010
Giai đoạn trước năm 2007 đã trình bày ở hiện trạng mạng, giai đoạn 2007- 2010 này bắt đầu triển khai mạng theo công nghệ IP/MPLS/NG-SDH/WDM cho mạng đường trục mặt phẳng 2. Mạng đường trục DWDM 20Gb/s chuyển sang trang bị các bộ OXC tại 3 nút trung tâm Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh. Đồng thời, bổ sung thêm 3 nút chuyển mạch OXC mới là Qui Nhơn, Vinh, Buôn Ma Thuột để hình thành mạng quang trục theo hình mạng lưới và được bảo vệ bởi tuyến cáp quang trục 1A và tuyến quang trục đường Hồ Chí Minh. Cụ thể theo tiêu chí sau :
- Duy trì mạng đường trục WDM như giai đoạn trước.
- Nâng cấp dung lượng theo yêu cầu thực tế, giai đoạn sau 2010.
- Nâng cấp mạng đường trục WDM thành mạng ASON (mạng chuyển mạch quang tự động).
- Nâng cấp hoặc thay thế các thiết bị OXC thành thiết bị chuyển mạch gói quang. - Các giao thức OSPF, IS-IS và RSVP-TE, CR-LDP (của MPLS) của IP sẽ
được triển khai trong thiết bị chuyển mạch gói quang cho quản lý/điều khiển kết nối.
Hình 3.26 : Giải pháp mạng chuyển mạch quang mục tiêu cho mạng trục 2010
+ Giai đoạn 2010-2015
Trong giai đoạn này, tuyến cáp quang biển (như đã nêu ở trên) đã hoàn thành, có chức năng truyền tải chính, thay cho tuyến quốc lộ 1A (sử dụng liên kết OXC giữa Hà Nội, Đà Nẵng, Qui Nhơn, Tp Hồ Chí Minh).
Nâng cấp các nút POP - trục với công nghệ WDM sử dụng chuyển mạch quang OXC xử lý luồng quang động. Đồng thời, từng OXC hỗ trợ cả chức năng giao tiếp cho lưu lượng gói.
+ Giai đoạn sau 2015
Trong giai đoạn này, tiếp nâng cấp các bộ OXC thành thiết bị chuyển mạch gói quang, để tạo tiền đề cho tiến trình tiến tới mạng chuyển mạch toàn quang (khi công nghệ lúc đó tương ứng cho phép).
3.3.2 Chuyển đổi trong lớp mạng IP 3.3.2.1 Giai đoạn tới năm 2010 3.3.2.1 Giai đoạn tới năm 2010
1.Mở rộng lớp mạng IP trục, đưa thêm nút trục mới : Hải phòng (Hải dương) và Cần thơ (4 bộ định tuyến, 2 cho mỗi nút).
2.Thiết kế lại lưu lượng mạng trục (dựa trên MPLS) cho cấu trúc mạng mới. 3.Duy trì phương thức kết nối POS với thiết bị truyền tải. Thay thế những
giao diện POS (trong giai đoạn trước) không đáp ứng được dung lượng bằng các giao diện POS có tốc độ cao hơn tại những kết nối trục yêu cầu.
4.Quản lý/điều khiển tài nguyên mạng IP qua các giao thức : OSPF, IS-IS và RSVP-TE, CR-LDP (của MPLS).
3.3.2.2 Giai đoạn 2010-2015
1. Sử dụng GMPLS cho quản lý và điều khiển kết nối trong mạng IP/MPLS/NG-SDH/WDM. Thay thế hoặc nâng cấp giao thức cũ băng giao thức OSPF, IS-IS và RSVP-TE, CR-LDP.
2. Tiếp tục nâng cấp cho mạng trục mặt phẳng 2, theo công nghệ IP/GMPLS/WDM, cùng chia tải với mặt phẳng 1.
3.3.2.3 Giai đoạn sau 2015 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Tiếp tục duy trì công nghệ mạng trục quang hiện có.
2. Thay thế dần các bộ định tuyến trục bằng bộ định tuyến IP tích hợp chuyển mạch gói quang(tương lai xa, khi bộ chuyển mạch quang được hiện thực). 3. Sử dụng IP/WDM cho quản lý và điều khiển kết nối trong mạng IP/quang.
Thay thế hoặc nâng cấp giao thức cũ bằng giao thức mới được thiết kế cho chuyên dụng cho mạng chuyển mạch quang.
KẾT LUẬN
Tóm lại, nghiên cứu công nghệ tích hợp IP trên quang(IP/WDM) và ứng dụng cho mạng viễn thông đường trục là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao. Bởi vì tích hợp IP trên quang phù hợp với xu thế phát triển của công nghệ, dịch vụ truyền thông, định hướng sản phẩm của hãng sản xuất trên thế giới và cũng phù hợp với xu thế phát triển mạng viễn thông Việt nam. Giải pháp tích hợp IP trên quang đặc biệt rất có ý nghĩa cho mạng đường trục, nó mang lại một mạng viễn thông có lưu lượng rất lớn (hàng Terabit/s), dễ dàng cung cấp nhiều loại dịch vụ cho nhiều cấp độ khách hàng và ngày càng đơn giản cấu trúc mạng, giảm chi phí đầu tư mạng. Chính vì vậy, em đã chọn đề tài luận văn của mình : “Nghiên cứu công nghệ tích hợp IP trên quang (IP/WDM) và ứng dụng cho mạng viễn thông đường trục của
Việt Nam”.
Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết về công nghệ IP, WDM và các giải pháp tích hợp IP trên quang, kết hợp với xử lý các tài liệu có liên quan và gắn kết với hiện trạng mạng viễn thông đường trục của Việt nam (tập trung vào mạng viễn thông của VNPT), em đã hoàn thành luận văn với các nội dung chính sau :
- Nghiên cứu các giải pháp tích hợp IP trên quang.
- Đề xuất giải pháp áp dụng công nghệ tích hợp IP trên quang vào mạng viễn thông của Việt nam.
- Kiến nghị về mạng viễn thông đường trục trong tương lai.
Trong nội dung đề xuất giải pháp IP trên quang cho mạng viễn thông đường trục của Việt Nam, đề tài luận văn chia làm 2 giai đoạn với các giải pháp tương ứng phù hợp với điều kiện và lộ trình phát triển của mạng viễn thông Việt nam. Đó là :
+ Từ nay tới năm 2010 :
- Tiếp tục nâng cấp đổi mới mạng tiến theo xu thế của thế giới và duy trì mô hình mạng của mạng NGN hiện có, sử dụng công nghệ IP/MPLS/SDH/WDM (giai đoạn trước 2008), IP/MPLS/NG-SDH/WDM (giai đoạn 2008-2010) trên hai hệ thống cáp quang đường trục SDH và WDM hiện có.
IP/MPLS/DWDM nhằm nâng cao độ an toàn, khả năng truyền tải cho mạng viễn thông đường trục của Việt nam.
+ Giai đoạn 2010-2015 :
- Chủ yếu chuyển sang áp dụng công nghệ IP/MPLS/NG-SDH và IP/MPLS/ DWDM cho mạng đường trục, nhằm đáp ứng nhu cầu lưu lượng mạng.
- Sử dụng công nghệ GMPLS để quản lý toàn bộ mạng trục quang. Thay thế hoặc nâng cấp các giao thức cũ bằng giao thức OSPF, IS-IS và RSVP-TE, CR-LDP mới chuyên dụng cho mạng trục quang.
- Công nghệ DWDM vẫn giữ vai trò chủ đạo trong mạng viễn thông đường trục. Chi tiết về lộ trình được trình bày tại mục 3.3. của chương 3, lộ trình này hoàn toàn tuân thủ theo xu hướng chung của thế giới. Bởi vì, đây là công nghệ được phát triển, nghiên cứu trên phạm vi toàn cầu và chuẩn hoá toàn cầu. Tuy nhiên, vẫn có sự khác nhau giữa các các giải pháp chi tiết của các hãng sản xuất thiết bị viễn thông, nhưng nhìn chung đều tuân theo quy tắc chung : bắt đầu từ mạng trục rồi phân nhánh dần về mạng truy nhập. Đã có nhiều giải pháp khả thi, với tính ưu việt khác nhau, song phương án nào được lựa chọn còn phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng hiện có của nhà cung cấp dịch vụ, chiến lược kinh doanh của họ và chính sách của nhà nước.
Công nghệ tích hợp IP trên quang là một vấn đề mới, còn nhiều vấn đề nghiên cứu lựa chọn áp dụng. Để triển khai giải pháp này cho mạng viễn thông đường trục của Việt nam, em xin đề xuất một số kiến nghị sau :
- Công nghệ IP vẫn là công nghệ chủ đạo vì dịch vụ viễn thông trên nền IP vẫn tiếp tục phát triển cả về số lượng lẫn chất lượng dịch vụ, đặc biệt là các dịch vụ tiện ích dân dụng : giải trí, mua sắm, thanh toán trực tuyến ...
- Xu thế tất yếu trong mạng viễn thông trong tương lại sẽ sử dụng cáp sợi quang từ mạng lõi (trục) đến mạng truy nhập (đưa cáp sợi quang về tới tận khách hàng – FTTH). Tất nhiên, quá trình tiến tới mạng toàn quan sẽ phải thực hiện theo một lộ trình, tương ứng với sự phát triển của công nghệ vật liệu, tin học và viễn thông. Để có được một kết quả hiện thực mạng toàn quang sẽ phải mất từ 15 đến 20 năm nữa.
- Kiến trúc mạng trong tương lai sẽ đơn giản chỉ gồm hai lớp IP và sợi quang. Các lớp trung gian khác sẽ bị loại bỏ dần để giảm độ phức tạp của mạng, giảm chi phí đầu tư mạng và tạo thuận lợi cho các dịch vụ trong mạng NGN.
- Tiếp tục nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang : Chuyển mạch Burst quang (OBS), chuyển mạch nhãn quang (OLS), chuyển mạch gói quang (OPS) nhằm kết hợp với công nghệ ghép kênh DWDM, WDM, sợi quang chất lượng cao để xây dựng một mạng toàn quang với dung lượng cực lớn (hàng Terabit/s) trong tương lai.
Qua nghiên cứu và bảo vệ luận văn, em đã hoàn thành được các yêu cầu của một luận văn tốt nghiệp thạc sĩ. Mặc dù được sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ hướng dẫn, các thầy cô trong Trường đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, sự góp ý của các đồng nghiệp và sự cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu của bản thân, song do khả năng và thời gian thực hiện luận văn ngắn hạn nên luận văn này không tránh khỏi thiết sót. Em rất mong được sự góp ý kiến chỉ bảo của các thày cô, các đồng nghiệp, các độc giả quan tâm, để luận văn ngày càng hoàn thiện và có tính khả thi cao hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt :
1. TS. Vũ Văn San & TS. Hoàng Văn Võ (1998), Kỹ thuật thông tin quang, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội.
2. KS. Phạm Thị Hồng Nhung (2003), “Phối hợp bảo vệ/phục hồi trong mạng IP/WDM”, trong Kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu điện.
3. TS. Cao Phán & TS. Cao Hồng Sơn (6/2003), Thông tin quang PDH và SDH, HVCN – BCVT.
4. TS. Nguyễn Đức Thủy, KS. Đoàn Anh Tuấn (2003), “Một số kỹ thuật hồi phục mạng WDM”, trong Kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu điện. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5. KS. Đỗ Mạnh Quyết (2001), “Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và đề xuất kiến nghị áp dụng công nghệ MPLS trong mạng thế hệ sau của Tổng công ty”, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu điện.
6. Anh Dũng(2007), “10 năm Internet Việt Nam”, Báo điện tử tạp chí bưu chính viễn thông www.tapchibcvt..gov.vn.
Tài liệu tiếng Anh :
7. N. Ghani (2000), A Framework for IP-over-WDM using MPLS, Opt. Networks Mag, vol.1.
8. ETSI ES 282 001 V1.1.1 (2005-08), Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN); NGN Functional Architecture Release 1.
9. Inc Cisco (1999), Internetworking Technology Overview, Chapter 30.
10. Daisylou(03/2007), VTN_Expansion_P3_40G_NetworkDesign_Draft0[1].1
11. Kenvi H. Liu (2002), IP over WDM, QOptics Inc, USA.
Trang web tham khảo :
12. www.vnpt.com.vn.
13. www.vnpost.mpt.gov.vn.
14. www.juniper.net.
15. www.ipv6forum.org.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1 : Kết quả dự báo lưu lượng giữa các điểm nút chính của mạng viễn thông đường trục Việt Nam
a. Giai đoạn 2007 – 2010
+ Mạng trục : Bao gồm các điểm nút chính Hà nội, Đà nẵng và TP. Hồ Chí Minh
và 2 Trung tâm chuyển mạch Hải Dương và Cần Thơ. + Giải pháp kết nối : PoS.
Điểm đi Điểm đến Băng tần yêu cầu Giải pháp kết nối Dung lƣợng
tối đa Sử dụng mạng đƣờng trục Công nghệ
HNI HCM 5.42 Gbps PoS 2xSTM-16 Mạng đường trục WDM 20 Gbps IP/SDH/WDM
HNI DNG 2.51 Gbps PoS 1xSTM-16 Mạng đường trục WDM 20 Gbps IP/SDH/WDM
HCM DNG 2.90 Gbps PoS 1xSTM-16 Mạng đường trục WDM 20 Gbps IP/SDH/WDM TTCM HDG TTCM CTO 5.19 Gbps PoS 2xSTM-16 Mạng đường trục WDM 20 Gbps Ring SDH : HNI-HDG- HPG- HYN-TBH-NDH- PLY IP/SDH/WDM TTCM HDG HNI 3.99 Gbps PoS 1xSTM-64 Ring SDH : HNI-HDG- HPG-
HYN-TBH-NDH- PLY IP/SDH/WDM TTCM CTO HCM 4.13 Gbps PoS 1xSTM-64 Mạng đường trục WDM 20 Gbps IP/SDH/WDM b. Giai đoạn 2010 – 2015 + Mạng trục :
- Vẫn duy trì 5 nút truy nhập trục chính Hà nội, Đà nẵng và TP. Hồ Chí Minh và 2 Trung tâm chuyển mạch Hải Dương và Cần Thơ cho mạng đường trục hiện tại.
- Xây dựng một mạng đường trục trong mặt phẳng hai theo công nghệ IP/MPLS/WDM, với 5 nút chuyển truy nhập chính đặt tại 5 thành phố lớn : Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Cần Thơ. Đây sẽ là mạng chia tải với các hệ thống quang hiện có và tiến tới vai trò chủ đạo trong mạng truyền dẫn.
+ Giải pháp kết nối : PoS.
Điểm đi Điểm đến Băng tần yêu cầu Giải pháp kết nối Dung lƣợng tối đa Sử dụng mạng Công nghệ đƣờng trục áp dụng HNI HCM 21 Gbps PoS 2x STM-16 3xSTM-64 Mạng đường trục WDM 20Gbps + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/NG-SDH/WDM IP/MPLS/WDM HNI DNG 5 Gbps PoS 1x STM-16 1xSTM-64 Mạng đường trục WDM 20 Gbps + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/NG-SDH/WDM IP/MPLS/WDM HNI HPG 8 Gbps PoS 2xSTM-16 2xSTM-64 Ring SDH : HNI-HDG- HPG- HYN-TBH-NDH- PLY. + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/NG-SDH/WDM IP/MPLS/WDM HCM DNG 12 Gbps PoS 1xSTM-16 2xSTM-64 Mạng đường trục WDM 20Gbps + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/NG-SDH/WDM IP/MPLS/WDM HCM CTO 11 Gbps PoS 1xSTM-16 2xSTM-64 Mạng đường trục WDM 20Gbps + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/NG-SDH/WDM IP/MPLS/WDM HPG DNG 4Gbps PoS 1xSTM-64 + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM
DNG CTO 8Gbps PoS 2xSTM-64 + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM
TTCM HDG TTCM CTO 4 Gbps PoS 2xSTM-16 Mạng đường trục WDM 20 Gbps IP/NG-SDH/WDM TTCM HDG HNI 8 Gbps PoS 1xSTM-16 1xSTM-64 Ring SDH : HNI-HDGHPG- HYN-TBH-NDHPLY + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/SDH/WDM IP/MPLS/WDM TTCM CTO HCM 11 Gbps PoS 1xSTM-64 2xSTM-64 Mạng đường trục WDM 20 Gbps + Mạng trục mặt phẳng 2 IP/NG-SDH/WDM IP/MPLS/WDM (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
III
Phụ lục 2 : Dự báo lưu lượng mạng vòng ring của mạng trục mặt phẳng 2 tại các điểm nút chính tới các tỉnh/thành. Điểm xuất phát từ nút Hà Nội :
STT Điểm đi Điểm đến Băng tần Gbps WAN Gbps BRAS Gbps Giải pháp
kết nối Dung lượng tối đa Sử dụng mạng Công nghệ đường trục áp dụng
1 HNI LCU 3 2 1 PoS 1x STM-16 Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM
2 HNI HBH 3 2 1 PoS 1x STM-16 Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM
3 HNI LSN 3 2 1 PoS 1xSTM-16 Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM
4 HNI LCI 2 1 1 PoS 1xSTM-16 Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM
5 HNI HGG 2 1 1 PoS 1xSTM-16 Mạng trục mặt phẳng 2 IP/MPLS/WDM