Mô hình dịch vụ hợp nhất có một mặt phẳng điều khiển đơn thông qua mạng khách và mạng quang. Từ bộ định tuyến và các điểm báo hiệu, không có sự phân biệt giữa các giao diện UNI, NNI và bất cứ giao diện giữa các bộ định tuyến với nhau. Trong mô hình này, các dịch vụ không được xác định rõ ràng tại giao diện IP – quang, nhưng được xếp vào các dịch vụ MPLS đầu cuối - đầu cuối. Ví dụ tại mức chuyển mạch biên có thể tạo, xoá hay sửa đổi thông số của các tuyến quang.
2.4.5 Kỹ thuật lƣu lƣợng trong mạng IP/WDM
Kỹ thuật điều khiển lưu lượng trong mạng IP/WDM nhằm mục đích hữu hiệu nguồn tài nguyên mạng IP/WDM (bộ định tuyến IP, bộ đệm, bộ chuyển mạch WDM, sợi quang va bước sóng quang). Kỹ thuật lưu lượng khảo sát trong mạng này bao gồm kỹ thuật lưu lượng IP/MPLS và kỹ thuật lưu lượng WDM, như được chỉ ra trong hình sau :
Hình 2.22 : Kỹ thuật lưu lượng trong mạng IP/WDM
Trên cơ sở hai giải pháp mạng IP/WDM : theo cơ chế xếp chồng và cơ chế ngang hàng, tương ứng sẽ xây dựng hai mô hình kỹ thuật lưu lượng, đó là mô hình lưu lượng xếp chồng và mô hình lưu lượng tích hợp.
2.4.5.1 Mô hình kỹ thuật lƣu lƣợng xếp chồng.
Nguyên tắc của kỹ thuật lưu lượng xếp chồng là việc tối ưu hoá mạng vẫn được duy trì cho từng lớp tại cùng một thời điểm. Điều này có nghĩa rằng một giải pháp tối ưu trong không đa chiều đã được tìm kiếm lần lượt từng chiều khác nhau. Hầu hết, các giải pháp tối ưu được nghiên cứu độc lập và không mang tính tối ưu toàn bộ. Một cải tiến trong kỹ thuật lưu lượng xếp chồng là cơ chế có thể được gắn đuôi để đáp ứng tốt nhất các điều cần thiết của một lớp cụ thể (lớp IP hay lớp WDM) cho việc chọn các đối tượng.
Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng được xây dựng bởi các bộ định tuyến IP xếp chồng trên các bộ OXC của mạng WDM thông qua bộ OADM. Mạng IP/WDM
được cấu trúc theo cách này là nhiều lớp nên rất thuận tiện cho lớp mạng vật lý bao gồm các thiết bị mạng và sợi quang. Mỗi sợi quang truyền tải nhiều bước sóng, mà các bước sóng này được định tuyến rất linh hoạt khi cấu hình lại mạng.
Hình 2.23 : Kỹ thuật lưu lượng xếp chồng trong IP/WDM
Trong đó, các giao diện của các bộ định tuyến IP kết nối tới bộ OADM là các giao diện có thể tái cấu hình lại được. Trong mạng IP/WDM, công việc điều khiển chống lại sự nghẽn có thể được nhận thấy không chỉ tại các mức luồng sử dụng cùng một dạng kết nối mà còn có thể thấy tại mức dạng kết nối sử dụng khả năng tái cấu hình các đường tia sáng. Chính vì thế, việc điều chỉnh lưu lượng của dòng không chỉ của các gói tin trước khi gửi chúng tới mạng, mà mạng có thể còn thích ứng với chính lưu lượng trong thời gian hoạt động của mạng.
2.4.5.2 Mô hình kỹ thuật lƣu lƣợng tích hợp.
Nguyên tắc của kỹ thuật lưu lượng tích hợp cũng vẫn duy trì tính tối ưu đồng thời tại cả hai mạng IP và WDM. Điều này có nghĩa là giải pháp tối ưu hoá toàn cục được nghiên cứu trong một không gian đa chiều. Kỹ thuật lưu lượng tích hợp có thể được ứng dụng cho các mạng mà trong đó chức năng của cả hai IP và WDM đều được tích hợp trong từng thiết bị mạng. Khi hai chức năng này được tích hợp vào nhau, một mặt phẳng điều khiển tích hợp cho cả hai mạng sẽ khả thi. Việc quản lý lưu lượng IP và quản lý - điều khiển nguồn WDM sẽ được đề cập cùng nhau.
Tóm lại, để truyền tải IP trên mạng quang cần phải thực hiện các chức năng mỗi lớp ứng theo mô hình OSI 7 lớp. Các gói IP (Lớp 3) sẽ được bao trong các khung Lớp 2, các khung Lớp 2 sau đó sẽ được truyền dẫn không lỗi qua các tuyến truyền dẫn quang Lớp 1. Mặc dù có rất nhiều giải pháp để thực hiện việc truyền gói IP trên mạng quang nhưng hầu như đều xoay quanh việc thích ứng những công nghệ đã được làm chủ như ATM, SDH, MPLS và Ethernet đảm nhiệm chức năng Lớp 2 và 1.
MPLS là một trong những công nghệ được chú ý nhiều nhất hiện nay. Bản thân MPLS không phải là giao thức tạo khung Lớp 2, nó hỗ trợ năng lực định tuyến cho các bộ định tuyến IP thông qua việc gán nhãn. Nhờ đó công nghệ này đem lại khả năng thiết kế lưu lượng mềm dẻo và hỗ trợ QoS/CoS cho lưu lượng IP. Hỗ trợ MPLS được xem như một trong những tiêu chí để đánh giá giải pháp mạng truyền tải IP hiện nay.
Việc loại bỏ các lớp mạng trung gian trong giải pháp mạng truyền tải IP gắn liền với sự phát triển của công nghệ chuyển mạch quang. Sự mở rộng chức năng của chuyển mạch quang tới lớp cao hơn sẽ tạo ra một giải pháp mạng vô cùng đơn giản, và đó cũng là mục tiêu hướng đến trong tương lai; giải pháp mạng chỉ gồm hai lớp : IP/quang. Hiện nay các sản phẩm chuyển mạch bước sóng quang đã được thương mại hoá (OXC). Chuyển mạch chùm quang (OBS), chuyển mạch gói quang (OPS) và chuyển mạch nhãn quang (OLS) đang trong giai đoạn nghiên cứu phát triển. Vấn đề về công nghệ đang là rào cản chính trong lĩnh vực này.
CHƢƠNG 3
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IP TRÊN QUANG
VÀO MẠNG VIỄN THÔNG ĐƢỜNG TRỤC VIỆT NAM
Chương này trên cơ sở phân tích đánh giá các giải pháp ứng dụng công nghệ tích hợp IP trên quang ở chương 2, kết hợp với các số liệu thực tế về mạng đường trục, mạng Internet và nhu cầu sử dụng lưu lượng của khách hàng tại Việt Nam. Bởi vì, chính lưu lượng mạng hiện tại này và lưu lượng dự kiến cho tương lai, sẽ là một cơ sở khoa học để chọn giải pháp, định cỡ mạng phù hợp và kinh tế trong việc xây dựng mạng trục của Việt nam. Để tiến tới một xu hướng nhằm đưa ra các đề xuất lộ trình ứng dụng công nghệ hiện đại IP trên quang vào mạng viễn thông đường trục của Việt Nam. Chương 3 được coi là chương trọng tâm của luận văn.
Những nội dung được đề cập trong chương :
+ Các cơ sở cho mạng viễn thông đường trục IP/WDM của Việt Nam. - Hạ tầng mạng viễn thông đường trục hiện tại.
- Hạ tầng mạng Internet hiện tại. - Mạng cáp quang đến năm 2007.
- Các thiết bị truyền tải trong mạng IP trên quang hiện đang sử dụng. + Đề xuất triển khai công nghệ IP/WDM vào mạng viễn thông đường trục
Việt nam.
3.1 Phân tích hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam
Hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam hiện tại sẽ là cơ sở để chọn lựa giải pháp ứng dụng công nghệ IP trên quang vào mạng đường trục đạt được mục đích, đúng theo xu thế phát triển, kết thừa được cơ sở hạ tầng mạng hiện có. Đây là bước cần thiết trước khi ứng dụng công nghệ IP trên quang vào mạng đường trục nói riêng và mạng viễn thông của VNPT nói chung.
3.1.1 Hạ tầng mạng viễn thông đƣờng trục hiện tại. [5,10,12]
Về tổng thể, mạng VTN hiện tại bao gồm 17 vòng ring OPTera Connect DX 2.5G SNCP được kết nối với nhau thông qua 5 vòng ring trục chính OPTera Long Haul 2.5G DWDM. Các điểm nút Connect DX theo kiểu dạng back-to-back giữa các vòng ring DWDM. Tại mỗi đầu cuối và mỗi nút OADM, OM4200, OM4150 và TN-4T tương ứng với một cung kết nối Connect DX. Hệ thống OPTera LH thuộc hệ nền DWDM được trang bị các bộ khuếch đại quang OPTera Long Haul 1600G. Bộ OPTera Long Haul 1600G DWDM là bộ khuếch đại hai hướng có thể khuếch đại tối đa 40 tín hiệu quang DWDM trên cùng một sợi quang. Ngoài ra trong hệ thống OPTera LH 1600G còn có rất nhiều các bộ nối ghép/tách kênh quang DWDM. Mỗi bộ OPTera Connect DX được cấu hình như là bộ đấu nối chéo (cross connect) tốc độ thấp 2.5G (LSX) và được thiết kế để truyền tải 4 tín hiệu kết nối mạng nhánh đã được bảo vệ (SNCP)tới nút lân cận (trừ vòng ring HCM - Can Tho – HCM đã có một vòng ring có SNCP). Đồng thời, còn có hai vòng ring SNCP để dự phòng cho việc mở rộng mạng trong tương lại.
Ngoài ra, còn có dự án mở rộng hệ thống mạng VTN 20G DWDM/SDH để bổ sung thêm 2 hay nhiều kênh vào trong từng vòng ring hiện có. Như vậy, cần bổ sung 3 bộ OPTera LH Regenerator Bays mới, được lắp đặt tại 3 điểm Vinh, Đà Nẵng và Quy Nhơn. Đồng thời, tại điểm Cần Thơ OADM sẽ được nâng cấp lên mức mạng cuối (Terminal).
Hiện nay mạng truyền dẫn đường trục bao gồm hai hệ thống : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Hệ thống mạng quang theo công nghệ ghép kênh của bước sóng mật độ cao DWDM Bắc - Nam với luồng 20 Gb/s, bắt đầu khai thác tháng 9/2003.
- Hệ thống sử dụng công nghệ SDH 2,5Gb/s khai thác từ năm 1995, được xây dựng theo cấu hình vòng ring dọc theo tuyến cáp quang quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh và đường điện 500 kV.
Hình 3.1 Mạng đường trục DWDM 2.5G LH hiện có của VTN
Hình 3.3 Mạng đường trục SDH hiện có của VTN
Hệ thống SDH do được đưa vào khai thác sớm với băng thông 2,5 Gb/s nên đã sử dụng hết lưu lượng, còn hệ thống DWDM 20 Gb/s đang sử dụng 6/32 bước sóng. Trong đó, vòng ring quang được sử dụng chủ yếu, nhờ sử dụng công nghệ WDM các thiết bị chuyển mạch WDM cho phép triển khai kết nối kiểu mạng lưới logic (các bước sóng).
Cả hai hệ thống này đều lấy Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh là 3 nút mạng chính, đầu mối phân đi các tỉnh và kết nối với mạng viễn thông quốc tế qua cổng kết nối cáp quang biển, trạm vệ tinh.
Với sự bùng nổ của lưu lượng Internet và định hướng phát triển để đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng trong tương lai, Tổng Công ty VNPT bắt đầu triển khai mạng quang theo công nghệ IP/MPLS cho mặt phẳng 2 vào cuối năm 2007 với lưu lượng lên tới 80 Gb/s, nhờ sử dụng công nghệ ghép kênh với 8 bước sóng (8x10Gb/s) cho pha ban đầu, hệ thống này có khả năng mở rộng lên tối đa 320Gb/s khi ghép kênh với 32 bước sóng. Đây là mạng quang đường trục hứa hẹn sẽ đáp ứng hoàn toàn nhu cầu khách hàng trong thời cuộc đại công nghệ thông tin, khi Việt Nam đã gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO.
3.1.2 Hạ tầng mạng liên quan tới việc ứng dụng
3.1.2.1 Mạng truyền dẫn quang liên tỉnh
Cấp thấp hơn mạng đường trục là mạng truyền dẫn liên tỉnh. Mạng liên tỉnh chủ yếu sử dụng ở 2 nút mạng Bắc Nam, các tỉnh dọc theo đường trục sử dụng chúng như mạng trục. Công nghệ SDH chủ yếu sử dụng trong mạng liên tỉnh, theo cấu hình ring. Theo cấp độ, có 2 tốc độ STM-1 và STM-4 đang được sử dụng. Khi tiến tới mạng trục IP/MPLS (mặt phẳng 2) thì có cả tốc độ STM16, STM64 cũng được sử dụng (đang triển khai).
3.1.2.2 Mạng truyền dẫn quang nội hạt
Mạng này đang được mở rộng triển khai trong nội các tỉnh/thành phố. Trong 2 năm gần đây cáp sợi quang đã được triển khai rộng khắp cả nước (64/64 tỉnh thành đã có cáp quang). Mạng vòng ring với 2 tốc độ STM-1, STM-4 được áp dụng chủ yếu, riêng các tỉnh thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng trong mạng tới tốc độ STM-16.
3.1.2.3 Các cổng quang kết nối quốc tế
Việt nam đang có nhiều tuyến quang kết nối đi quốc tế, các cổng này chủ yếu kết nối với các tuyến cáp quang biển đặt tại Đà Nẵng và Vũng Tàu.
- Tuyến cáp quang biển SMW3 (công nghệ SDH) từ Việt Nam đi Hồng Công, có dung lượng 80Gb/s được đưa vào khai thác từ tháng 9-1999, kết nối VN với gần 40 nước Á - Âu và có hệ thống cập bờ tại Đài cáp quang biển quốc tế Đà Nẵng. - Tuyến TVH (Thái Lan - Việt Nam - Hồng Kông), sử dụng công ngệ PDH, có
dung lượng mỗi hướng 560Mb/s và có hệ thống cập bờ tại Vũng Tàu (khai thác từ tháng 11/1995), với tổng chiều dài là 3373km, kết nối với Thái Lan và Hồng Kông, có dung lượng 560Mps và kết nối tiếp đi hơn 30 hướng trên thế giới. - Tuyến CSC được đưa vào khai thác năm 2001, kết nối Trung Quốc, VN, Lào,
Thái Lan, Malaysia, Singapore với tốc độ hiện tại 2,5Gbs, khai thác vào tháng 6/2006. Tỷ lệ dung lượng khai thác trên CSC so với tổng dung lượng quốc tế đang khai thác của VNPT là 10% và đang được nâng cấp lên 10Gbs.
- Tuyến PnomPenh – Thành phố Hồ Chí Minh STM-1 (155Mb/s), thuộc tuyến cáp quang đất liền. Chủ yếu trao đổi thông tin giữa các quốc gia láng giềng Lào, Campuchia.
- Tuyến cáp quang treo của EVN Telecom, nối liền Việt Nam và Trung Quốc có dung lượng 5G. Đồng thời, EVN cũng đang xây dựng 2 tuyến cáp sang Trung Quốc đi qua Lào Cai và Hà Giang, đều chạy trên đường điện. Chỉ đến tháng 7, hoặc tháng 8/2007, hai tuyến này sẽ được hoàn thành. Bên cạnh đó, EVN cũng đầu tư dự án cáp biển cập bờ Liên Á (VN cập tại Vũng Tàu) tại Singapore, Hồng Kông, Philippin và Nhật Bản có dung lượng 5G, hoàn thành vào quý 4/2008.
Hiện tại, hai hệ thống TVH và SMW3 là huyết mạch chính kết nối mạng viễn thông của VN ra thế giới, truyền các tín hiệu thoại, fax, truyền số liệu và phần lớn dung lượng Internet của VN. Hiện nay, gần 90% dung lượng thông tin liên lạc với quốc tế đều đi qua hai hệ thống cáp này.
Ngoài ra, để đáp ứng cho tương lai, VNPT đang tính đến việc xây dựng cáp quang mới, ngoài tuyến AAG đi Mỹ đang triển khai (Dài 20.000 km - Dung lượng 1.92 Tbps), dự án xây dựng tuyến cáp 10 Gbps qua cửa khẩu Hữu nghị đi Trung Quốc với đối tác China Netcom cũng đang được xúc tiến. Hiện tại, VTI đang tiến hành đàm phán với đối tác này, dự kiến ký MOU trong tháng 6 năm nay. Tháng 8 năm nay, VTI cũng sẽ triển khai lắp đặt thiết bị và hoàn thành trong quý 4/2007.
Hình 3.4 : Tuyến cáp quang SMW3
3.1.2.4 Hạ tầng mạng NGN của VNPT
Trên con đường tất yếu của mạng viễn thông thế giới, mạng viễn thông Việt Nam cũng đã sớm có quyết định sáng suốt theo định hướng tiến dần sang mạng
NGN. Do Bộ Bưu chính viễn thông sớm nhận rõ được vai trò và khả năng của mạng NGN, thấy rõ vấn đề cần phải sớm chuyển sang mạng viễn thông NGN, với công nghệ chuyển mạch gói (được kết hợp giữa 3 mạng cơ sở hiện nay là viễn thông, truyền thông và Internet), có thể cung cấp nhiều dịch vụ linh hoạt, uyển chuyển như điện thoại, truyền số liệu, Internet, phát thanh, truyền hình, giải trí qua mạng, điều khiển từ xa.... Cho tới nay, mạng NGN của VNPT đã triển khai tới nhiều tỉnh/thành phố trong cả nước.
Hình 3.5 : Mô hình phân lớp mạng NGN.
3.1.2.4.1 Tổ chức mạng NGN hiện tại của VNPT
Trước hết, VNPT sẽ cung cấp mạng NGN cho những khu vực thành phố, vì nơi này cần cung cấp các dịch vụ băng rộng. Hiện VNPT đã triển khai xong mạng đường trục liên tỉnh sử dụng công nghệ IP vào đầu năm 2006, triển khai mạng nội hạt dựa trên công nghệ IP. Tuy nhiên, đối với những vùng chưa có nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng vẫn có thể duy trì các tổng đài cũ. Vì vậy, hệ thống mạng cũ (TDM) của VNPT vẫn phải sử dụng đến khoảng năm 2010 mới loại bỏ toàn bộ.
a. Nguyên tắc tổ chức 4 lớp chức năng.
Lớp ứng dụng và quản lý : tổ chức thành 1 cấp duy nhất cho toàn mạng nhằm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});