- Lớp đoạn truyền dẫn quang (OTS): định nghĩa cách truyền tín hiệu quang trên các phương tiện quang đồng thời thực hiện tính năng đo kiểm và
3.3.2 Những lợi ích và sự cần thiết của G.709 khi tích hợp IP trên DWDM
Mạng DWDM không có sự bảo vệ và quản lý của SONET/SDH. Hơn nữa, nó đòi hỏi mạng bổ sung các yếu tố như bộ khuếch đại quang, ghép kênh, giải ghép kênh và các đơn vị bù tán sắc. Các thiết bị này đòi hỏi phải giám sát liên tục để đảm bảo độ tin cậy. Với đặc điểm kỹ thuật của G.709 theo tiêu chuẩn Viễn thông Quốc tế Liên minh Viễn thông (ITU-T) thì mạng truyền tải quang đã áp dụng nhiều các chức năng quản lý mạng vào các mạng quang DWDM. Sử dụng trong mạng truyền tải quang OTN, với thông tin phần mào đầu được gắn vào phía trước của các tín hiệu như là tiêu đề, và một phần sửa lỗi trước FEC được gắn vào phía sau. Vì vậy, một kênh quang có thể được dự phòng, theo dõi, duy trì, và sửa chữa dễ dàng hơn nhiều.
Tiêu chuẩn G .709 giúp quản lý mạng đa bước sóng. Một trường tính năng của G.709 đó là phần sửa lỗi trước FEC giúp mở rộng khoảng cách khoảng quang học bằng cách tăng độ tin cậy thông qua giảm tỷ lệ lỗi bit (BER). Việc loại bỏ các lớp trung gian giúp những lợi ích đáng kể cho các nhà vận hành mạng và cung cấp dịch vụ. Điều nhìn thấy trước tiên là có thể tiết kiệm được một cách đáng kể chi phí đầu tư (CapEx) và chi phí vận hành (OpEx) bằng cách loại bỏ được rất nhiều thiết bị chuyển tiếp SDH (SDH transponder) và các đường cáp kết nối, giảm thiểu không gian phòng máy và nguồn điện, giảm thiểu chi phí cho điều hòa nhiệt độ, và các chi phí quản lý khác.
Hình 3. 8: Tích hợp giao diện G.709 vào thiết bị định tuyến IP sẽ loại bỏ được thiêt bị chuyển tiếp SDH
Đồ án tốt nghiệp Đại học Hướng phát triển đồ án
Ngoài ra, giao diện quản lý tiêu chuẩn cung cấp giám sát mạng đầu cuối – đầu cuối và quản lý hiệu suất. Tích hợp kiểm soát tạo điều kiện cho việc giới thiệu các dịch vụ mới nhanh hơn, trong khi quản lý tổng hợp đơn giản hóa mạng lưới hoạt động, cải thiện mạng có sẵn và sử dụng
Tích hợp IP trên DWDM qua OTN: nhờ vào đóng gói số và khung G.709
G .709 cấu trúc khung (còn được gọi là "đóng gói số") với việc đóng gói thêm thông tin quản lý một bước sóng, và phần sửa lỗi trước FEC. Với ưu điểm của FEC giúp tăng độ tin cậy thông qua các BER giảm, và do đó mở rộng khoảng cách truyền tải quang.
Với chuẩn G.709 việc đóng gói số linh hoạt hơn rất nhiều. Bởi có nhiều loại dữ liệu có thể được đóng gói trong khung. Và tốc độ của các khung có nhiều dạng khác nhau. Các tốc độ cho một khung G.709 có thể là 2,5 Gbps (OC-48/STM-16) và đạt lên đến 40 Gbps (OC-768/STM-256) hoặc lớn hơn nữa.
Đóng gói số thực chất là bổ sung những phần mào đầu và phần sửa lỗi. Các phần mào đầu được thêm vào trong quá trình đóng gói là:
Mào đầu khối trọng tải kênh quang (OPU) Mào đầu khối truyền tải kênh quang (OTU) Mào đầu khối dữ liệu kênh quang (ODU)
Tùy vào các phần mào đầu tương ứng thì chúng có nhiệm vụ vận hành và quản lý khác nhau cho mạng truyền tải quang OTN.
Hình 3.9 chỉ ra các vị trí trong mạng truyền dân mà tại đó được phân chia thành các phân đoạn OPU-Client, ODU, OTU giúp cho cơ chế giám sát mạng được minh bạch hơn.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Hướng phát triển đồ án
Trong khung khi được đóng gói thì bao giờ cũng có phần sửa lỗi FEC, FEC cung cấp các chức năng giám sát và điều kiện tín hiệu cho vận chuyển điểm giữa kênh quang học chấm dứt chức năng 3R (định thời, định hình, và tái tạo) diễn ra ODU. Cung cấp giám sát đầu cuối đến đầu cuối và hỗ trợ kết nối giám sát.
Khi đóng gói ta được cấu trúc khung như hình 3.10. Trên hình cho thấy cấu tạo của khung G.709 – gồm 3 phần chính là: phần mào đầu của mỗi phân đoạn ODU, OPU và OTU, phần FEC, và phần tải trọng. Mặc dù tốc độ được dựa trên SONET/SDH, tải trọng của khung G.709 có thể chứ các tín hiệu dữ liệu khác nhau như đã nói ở trên. Ví dụ, ATM hoặc giao thức thủ tục khung chung GFP được ánh xạ trực tiếp vào các tải trọng của một khung G.709. Đó chính là tính năng làm cho OTN là một sự chọn lựa tốt cho mạng truyền tải vì nó có thể truyền nhiều kiểu dữ liệu trên đường truyền – dữ liệu, âm thanh, hoặc video – với một cấu trúc khung chung (thường gặp), trong khi vẫn cho phép đảm báo cho các mức dịch vụ, quản lý, giám sát, và sửa lỗi.
Hình 3. 10: Cấu trúc của một khung dữ liệu
Có rất nhiều lợi ích cho cấu trúc khung linh hoạt này. Đầu tiên là nó cho phép mạng DWDM có mỗi bước sóng được quản lý như một thực thể duy nhât. Thứ hai kể từ khi OAM giúp vận hành, quản trị, bảo dưỡng được thực hiện đầu cuối đến đầu cuối trên khung, nó cho phép quản lý được thực hiện qua một mạng lưới nhiều nhà cung cấp.
Một điều nữa là FEC là một phần trong khung OTU, nó cho phép kéo dài khoảng cách trong mạng, làm giảm số lượng thiết bị cần thiết cho mạng truyền dẫn đường dài.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Hướng phát triển đồ án
Khi vận hành mạng với tốc độ cao hơn, FEC trở lên quan trọng hơn. FEC là một tín hiệu giải mã và mã hóa chương trình cho phép phát hiện và sửa chữa lỗi được đưa vào tín hiệu quang trong quá trình truyền dẫn. Những lỗi này có thế là tín hiệu suy yếu, nhiễu xuyên âm quang, tán sắc, hoặc các bất thường khác xảy ra. Ngoài việc chỉ cho phép sửa chữa sai sót, sử dụng FEC cũng cung cấp một cơ chế cảnh báo sớm của sự xuống cấp của tín hiệu. Cảnh báo sớm cho phép điều khiển bảo vệ trước khi tín hiệu thất bại xảy ra.
Một lợi ích khác của OTN là khung OTN hỗ trợ khả năng ánh xạ và hỗ trợ backwards cho giao thức SONET/SDH mà không thay đổi định dạng, tỷ lệ bit, hoặc thời gian. Điều này có nghĩa là tín hiệu khách hàng hiệu quả hơn khi được truyền thông qua mạng truyền dẫn OTN, nhưng họ vẫn đạt được các lợi ích gia tăng của FEC mà OTN cung cấp.
Cuối cùng, OTN có thể thích ứng với nhiều loại dữ liệu với nhu cầu ngày càng lớn vì nó cho phép việc truyền tải các loại gói khác nhau bằng cách sử dụng ánh xạ GFP. Việc ánh xạ GFP giữa các sợi quang và lớp IP làm cho việc sử dụng băng thông hiệu quả hơn. Khả năng ánh xạ này của OTN cho phép nó có một giao thức vận chuyển- dịch vụ minh bạch cho SONET / SDH, Ethernet, ATM, IP, MPLS, hoặc các giao thức bất cứ điều gì khác tại nhà cung cấp dịch vụ có thể muốn triển khai
Khi hội tụ các mạng IP và DWDM giúp dễ dàng quản lí bởi một hệ thống.
Lợi ích tiếp theo là việc tích hợp các giao diện quản lý đã được tiêu chuẩn hóa của G.709 vào các thiết bị định tuyến IP còn tạo điều kiện cho việc tích hợp các tính năng quản trị mạng IP và mạng truyền tải quang DWDM vào cùng một hệ thống.
Như vậy, từ một hệ thống quản trị mạng IP có thể quản trị được cả thiết bị của mạng DWDM. Điều này tạo ra sự linh hoạt trong việc thiết kế các kịch bản phục hồi mạng dựa trên khả năng phối hợp thông suốt giữa các cơ chế bảo vệ của hai mạng, do đó có thể tối ưu hóa việc sử dụng băng thông của mạng. Cách tiếp cận này sẽ tạo ra cơ chế “một cửa” đơn giản hoá các thủ tục và cắt ngắn thời gian kiến tạo các dịch vụ mới, nâng cao hệ số sẵn sàng và hiệu suất sử dụng của mạng lưới, giám sát đến tận đầu-cuối hiệu năng của mạng và chất lượng dịch vụ.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Hướng phát triển đồ án
3.4 Kết luận
Đề giải quyết vấn đề gia tăng và phát triển về lưu lương và đa dạng cái loại dữ liệu được truyền trên mạng quang thì phát triển mạng quang chính là tích hợp IP trên DWDM chính là một phương pháp đúng đắn nhất.
Với những lợi ích về việc giảm chi phí cho mạng tích hợp IP trên DWDM cụ thể là chi phí đầu tư (CapEx) và chi phí vận hành (OpEx) mà chuẩn G.709 mang lại cho mạng truyền tải quang OTN cũng phần nào góp phần thúc đẩy sự tích hợp mạng IP và mạng quang DWDM.
Chuẩn G.709 đã chuẩn hóa việc tích hợp các giao diện quản lý vào các thiết bị định tuyến IP, còn tạo điều kiện cho việc tích hợp các chức năng quản trị mạng IP và mạng truyền tải DWDM và một hệ thống. Điều này tạo nên sự linh hoạt và lợi thế cho chuẩn G.709
Đồ án tốt nghiệp Đại học Hướng phát triển đồ án