III. Các tiêu chí lựa chọn giải pháp ứng dụng công nghệ NG SDH
8. Một số sản phẩm NG SDH của các hãng
Hiện nay, công nghệ NG SDH đã và đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi và được ngày càng nhiều hãng sản xuất quan tâm. Phổ biến nhất phải kể đến một số tên tuổi như Cisco, Huawei, Alcatel…
8.1 Dòng Thiết bị truyền dẫn quang ONS của Cisco Systems :
Cisco đã quen thuộc trên thị trường với một số dòng sản phẩm như ONS 15600, ONS 15454, ONS 1545…Thiết bị ONS của Cisco Systems có dung lượng cao, hỗ trợ dung lượng lên đến STM-16 (2,5G). Khách hàng có thể lựa chọn dễ dàng một thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như nhu cầu mở rộng trong tương lai.
Các đặc điểm nổi bật:
Thiết bị truyền dẫn quang SDH: ONS 15305, ONS15454 và ONS 15600 có dung lượng từ STM-1 đến STM-64 và thích hợp cho các nhu cầu kết nối mạng Metro hoặc các lớp mạng biên, lớp mạng truy nhập của các nhà cung cấp dịch vụ, các công ty lớn.
Thiết bị truyền dẫn quang DWDM: ONS 15216, ONS 15540 và ONS 15808 có dung lượng rất lớn lên đến hàng Terabits và thích hợp cho nhu cầu kết nối mạng đường trục cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hoặc tin học lớn..
Nền tảng chuyển mạch đa dịch vụ MSSP (Multi-Service Switching Platform) có khả năng truyền tải đa dịch vụ như thoại, dữ liệu và hình ảnh
Thiết bị truyền dẫn quang ONS của Cisco là sự lựa chọn tích hợp cho các mạng thế hệ tiếp theo, phù hợp với xu hướng hội tụ mạng viễn thông và mạng tin học.
Cisco ONS 15454 Cisco ONS 15500
8.2 Dòng Thiết bị Optix của Huawei:
Dòng thiết bị truyền dẫn quang Optix của Huawei đã được bán trên 200.000 đầu trên toàn thế giới. Với các ưu điểm gọn nhẹ, chi phí thấp, dung lượng lớn và mềm dẻo, khả năng hỗ trợ đa dịch vụ, các sản phẩm truyền dẫn quang Optix của Huawei có khả năng đáp ứng tất cả các nhu cầu của khách hàng từ giải pháp mạng Metro đến mạng đường trục.
Các đặc điểm chính:
Dung lượng mềm dẻo đáp ứng phù hợp với các như cầu khác nhau: STM- 1/4/16/64/256 với các khả năng đấu chéo (cross-connect), xen rẽ (add/drop)..
Khả năng tích hợp hỗ trợ truyền tải đa dịch vụ: thoại, dữ liệu và hình ảnh nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của khách hàng.
Hỗ trợ đa dạng các cấu hình: vòng ring, hub, hình sao, hình cây, line.
8.3 Dòng Thiết bị TN-1X, TN-1C của Nortel
Họ sản phẩm TN-1X, TN-1C,TN-1P của Nortel Networks là các hệ thống truyền dẫn quang SDH 155Mbps cao cấp và hiệu quả, cung cấp một nền tảng siêu linh hoạt cho các ứng dụng mạng truyền dẫn hiện nay.
8.4 Dòng thiết bị của FUJITSU.
Điển hình là dòng thiết bị FLASHWAVETM4560 với một số tính năng nổi bật như :
- Hỗ trợ STM-64/STM-16.
- Tích hợp mật độ rất cao, kích thước nhỏ và tiêu hao năng lượng thấp.
- Khả năng kết nối chéo dung lượng lớn.
- Hỗ trợ cấu hình mạng đa dạng và linh động, khả năng quản lý, vận hành, nâng
cấp từ xa bằng phần mềm rất dễ dàng.
IV. Đề xuất ứng dụng công nghệ NG SDH cho mạng truyền tải NGN Việt Nam. 1. Khả năng đáp ứng yêu cầu NGN của mạng truyền tải.
- Mạng viễn thông Việt Nam hiện đang trong giai đoạn chuyển đổi, hướng tới
mạng NGN. Hiện nay vẫn chủ yếu dựa trên công nghệ TDM và công nghệ này sẽ vẫn chiếm ưu thế trong vài năm tới.
- Mạng truyền dẫn hiện đã được cáp quang hóa. Ngoài các tuyến cáp quang
đường trục (tuyến dọc quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh và đường dây 500KV), hầu hết các tỉnh trong cả nước đã triển khai các tuyến truyền dẫn nội tỉnh bằng cáp sợi quang sử dụng công nghệ SDH. Viba và vệ tinh vẫn có một vai trò nhất định trong mạng, chúng được triển khai ở những khu vực không thể kéo được cáp quang, và thường đóng vai trò dự phòng cho các tuyến cáp quang. Ngoại trừ hệ thống truyền dẫn quang DWDM mới được lắp đặt cho mạng đường trục Bắc Nam, các tỉnh/ thành phố đều sử dụng hệ thống truyền dẫn đơn kênh SDH tốc độ STM-1. STM-4 và STM-16 ( hệ thống STM-16 mới được triển khai ở 2 trung tâm mạng lớn ở Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, ngoài hệ thống SDH 2,5 Gbit/s đường trục cũ). Cấu hình triển khai chủ yếu là mạch vòng ring ( gồm cả ring sợi và ring dẹt ) để khai thác khả năng bảo vệ của công nghệ SDH. Bên cạnh đó cũng có một số tuyến điểm-điểm và kết nối kiểu chuỗi.
- Mạng truy nhập của chủ yếu dựa trên mạch vòng thuê bao sử dụng đôi cáp
xoắn, cung cấp dịch vụ truy nhập tốc độ thấp. Khách hàng sử dụng công nghệ truy nhập này có thể khai thác băng thông lớn từ vài trăm kbit/s đến magabit/s. Các phương thức truy nhập qua môi trường cáp sợi quang vẫn chưa được triển khai, một số định hướng ban đầu sẽ sử dụng trong mạng metro dựa trên công nghệ EPON hoặc GPON.
2. Các thiết bị chính trong mạng NG SDH: 2.1 Thiết bị định tuyến và chuyển mạch: 2.1 Thiết bị định tuyến và chuyển mạch:
Chức năng của các bộ định tuyến là cung cấp dịch vụ Lớp 3. Các bộ định tuyến yêu cầu hỗ trợ công nghệ MPLS, hỗ trợ nhiều giao diện mạng LAN/MAN/WAN với công nghệ Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM, SDH, ISDN và POS. Các thiết bị này phải có khả năng mở rộng tùy theo modul được lựa chọn.
Ngoài ra các thiết bị định tuyến đòi hỏi phải truyền tải lưu lượng IP lớn phục vụ cho các yêu cầu xây dựng mạng trục dung lượng lớn.
Hiện nay có một số thiết bị của Cisco, Juniper... có khả năng đáp ứng được các yêu cầu này.
Thiết bị chuyển mạch cung cấp dịch vụ lớp 2, yêu cầu hỗ trợ các giao diện Ethernet, kết nối ATM hoặc FDDI... đáp ứng yêu cầu mạng NGN.
2.2 Thiết bị truyền dẫn quang.
Hầu hết các phiên bản mới của các thiết bị SDH đã triển khai đều có thể cung cấp chức năng thích ứng cho truyền tải số liệu (IP hoặc lưu lượng Ethernet) qua các công nghệ như chuỗi các VC bậc thấp (hoặc cao) ở bất kì nơi đâu trong khung truyền tải STM hoặc ở các khung truyền tải STM khác nhau ở Lớp 1. Chính vì vậy tốc độ kết nối luôn bám theo giao tiếp của lớp dịch vụ khách hàng như IP hay Ethetnet và tăng được hiệu quả truyền tải.
Thiết bị DWDM được lắp đặt trên mạng trục Bắc Nam mới là những thiết bị thế hệ mới. Hệ thống truyền dẫn quang OPTera Long Haul 1600 cung cấp chức năng truyền dẫn dung lượng lớn, khoảng cách xa giữa các nút trong mạng nhờ bộ khuếch đại quang MOR. OPTera connect DX cung cấp chức năng chuyển mạch quang mức VC-4 và VC-4c tăng hiệu quả truyền tải lưu lượng trên các hệ thống truyền dẫn. Thiết bị này cũng cung cấp một loạt các giao diện cho thiết bị lớp client ở các cấp tốc độ theo chuẩn SDH và giao tiếp Ethernet. Hệ thống thiết bị này đều được trang bị những giao thức tiên tiến cho việc sắp xếp dữ liệu gói lớp client vào trong tải truyền dẫn SDH. Các yêu cầu về mạng NGN trong giai đoạn này đều được đáp ứng thỏa mãn qua hệ thống này.
3. Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ NG SDH vào mạng truyền tải Việt Nam. Nam.
Căn cứ vào hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam, có một số điểm đáng chú ý sau : - Hiện tại phần lớn các thiết bị truyền dẫn trên mạng viễn thông Việt Nam đều sử dụng thiết bị truyền dẫn trên cơ sở công nghệ SDH với việc triển khai các vòng ring hoặc các thiết bị kết nối điểm-điểm với dung lượng từ STM-1 đến STM-4. Do đó vấn đề tận dụng cơ sở hạ tầng truyền dẫn hiện có là một trong những yêu cầu đặt ra cho mục đích tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng mạng.
- Hệ thống các tuyến cáp quang nội hạt đã đầu tư rất lớn, với dung lượng sợi trong cáp phần lớn là 8, 16, 24 sợi; hệ số sử dụng sợi còn khá thấp. Do vậy, tài nguyên về sợi quang trong mạng quang nội hạt của các bưu điện tỉnh thành là khá
dồi dào. Đây là một thuận lợi lớn cho khi xem xét triển khai các hệ thống truyền dẫn quang dựa trên cơ sở kết hợp các công nghệ mới như là WDM, NG SDH, RPR…
- Nhu cầu truyền tải lưu lượng IP trên mạng ngày càng tăng và được đánh giá là sẽ tăng khoảng 90%-120% mỗi năm trong khi đó lưu lượng thoại chỉ tăng khoảng 10% mỗi năm. Do vậy trong tương lai lưu lượng IP sẽ trở nên vượt trội so với lưu lượng thoại.
Mặt khác, các sản phẩm thiết bị dựa trên công nghệ NG SDH có nhiều ưu điểm như :
- Đáp ứng cả nhu cầu thuê kênh dịch vụ TDM (E1, E3 ). STM-1/4/16 và các dịch vụ hướng số liệu : POS, FE, GE và RPR…
- Công nghệ thiết bị hiện đang nổi lên dưới tên MSxP-Multi Service Provisioning/Switching/Transpot Platform. MSxP được xem là phù hợp với nhà khai thác tryền thông đáp ứng được sự đa dạng nhu cầu dịch vụ, tận dụng được các công nghệ hiện có mà vẫn đảm bảo duy trì được sự phát triển lên các thế hệ mạng mới.
- Cung cấp các kết nối có băng thông cố định cho khách hàng. - Độ tin cậy của kênh truyền dẫn cao, trễ truyền tải thông tin nhỏ.
- Các giao diện truyền dẫn đã được chuẩn hóa và tương thích với nhiều thiết bị trên mạng.
- Thuận tiện cho kết nối truyền dẫn điểm-điểm - Quản lí dễ dàng
- Thiết bị đã được triển khai rộng rãi
Từ những phân tích và nhận định ở trên chúng ta thấy rằng việc xây dựng hạ tầng truyền dẫn quang dựa trên công nghệ NG SDH là hoàn toàn phù hợp với bối cảnh hiện nay, vừa tận dụng được cơ sở hạ tầng sẵn có, vừa đáp ứng được những mục tiêu phát triển mạng trong tương lai. Tuy nhiên, cơ sở mạng truyền dẫn quang có thể áp dụng công nghệ truyền dẫn quang phù hợp chứ không nhất thiết phải lựa chọn một công nghệ duy nhất. Đây cũng là xu hướng xây dựng mạng truyền tải quang (và đặc biệt là mạng MAN) trên thế giới. Do đó việc lựa chọn công nghệ NG SDH áp dụng cho xây dựng mạng truyền tải quang được dựa trên một số hướng sau: - Xây dựng mạng có khả năng tận dụng cơ sở hạ tầng mạng truyền dẫn quang SDH cũ nhằm tích hợp hệ thống mới với các truyền dẫn SDH cũ. Cho phép tận dụng tài nguyên mạng đã có sẵn, tạo khả năng tích hợp quản lí mạng trên cùng một hạ tầng về quản lí.
- Tận dụng cơ sở hạ tầng truyền dẫn SDH cũ để đồng thời đáp ứng được nhu cầu cung cấp dịch vụ số liệu bên cạnh dịch vụ TDM truyền thống.
- Đối với bối cảnh mạng dồi dào về tài nguyên sợi quang, và không bắt buộc phải tận dụng hệ thống mạng truyền dẫn cũ, hoặc do yêu cầu xây dựng mạng đáp ứng nhiều mục tiêu khác nhau ( như là cung cấp đa dạng dịch vụ, đa dạng giao diện, ứng dụng các công nghệ mạng tiên tiến, hướng tới phát triển trong tương lai) thì nên kết hợp công nghệ NG SDH với các công nghệ định tuyến chuyển mạch lớp trên.
4. Lựa chọn giải pháp ứng dụng công nghệ NG SDH cho mạng truyền tải Việt Nam. Nam.
4.1 Mạng đường trục.
Theo xu hướng phát triển của kiến trúc mạng có thể thấy rằng, mạng trục và mạng Metro sẽ phát triển chỉ trên nền công nghiệp Ip và WDM. Kiến trúc của mạng thế hệ mới sẽ mang những ưu điểm của lớp mạng IP tích hợp trực tiếp lên trên lớp truyền tải WDM. Sự kết hợp của IP trên WDM có thể đi theo nhiều hướng khác nhau bằng cách triển khai đơn giản hóa các ngăn giao thức mạng như gói trên SDH, Gigabit Ethernet. Khi đó, mạng trục sẽ gồm các PoP IP lõi liên kết với nhau qua mạng đường trục WDM theo kiến trúc mesh. Kích cỡ topo mạng đường trục WDM phụ thuộc vào khoảng cách giữa các PoP IP.
Trong giai đoạn hiện nay lưu lượng truyền tải vẫn là sự hòa trộn của thoại (TDM) và số liệu, trong đó lưu lượng TDM vẫn sẽ chiếm một tỉ trọng đáng kể. Vì vậy sử dụng công nghệ NG SDH phù hợp hơn so với các công nghệ được thiết kế tối ưu cho truyền tải lưu lượng gói.
Việc lựa chọn giải pháp công nghệ truyền dẫn cho mạng trục sẽ dựa trên các yếu tố sau:
Sở cứ lựa chọn giải pháp công nghệ trong đó các tiêu chí chủ yếu cho mạng trục là: + Giảm thiểu chi phí/bit (cost per bit)
+ Khả năng mở rộng, nâng cấp mạng + Năng lực truyền tải của mạng
- Hiện trạng mạng đường trục: Mạng truyền tải đường trục được xây dựng dựa trên hệ thống truyền dẫn DWDM 20Gbit/s (và đang được nâng cấp lên 40Gbit/s) kết hợp với hệ thống SDH thực hiện tách/ghép kênh dung lượng thấp phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Như vậy, từ các đặc điểm cơ bản (ưu, nhược điểm, khả năng áp dụng) của 4 giải pháp ở trên, các tiêu chí lựa chọn và hiện trạng của mạng đường trục có thể thấy rằng :
- Đối với giải pháp NG SDH : Tuy có nhiều ưu điểm về khả năng cung cấp chất lượng dịch vụ, năng lực truyền tải tốt nhưng giải pháp này lại bộc lộ những điểm yếu về khả năng mở rộng và nâng cấp mạng cũng như về độ mềm dẻo của mạng.
- Đối với giải pháp EoS : Giải pháp này có hạn chế về năng lực truyền tải của mạng.
- Đối với giải pháp RPR over NG SDH : Cũng giống như giải pháp NG SDH, giải pháp này cũng bộc lộ nhược điểm về khả năng mở rộng, nâng cấp mạng
- Đối với giải pháp NG SDH over WDM : đáp ứng đầy đủ các tiêu chí lựa chọn cơ bản cho mạng đường trục, phù hợp với hiện trạng mạng.
Ngoài ra, giải pháp NG SDH over WDM còn có các đặc điểm ưu việt khi được áp dụng trên mạng đường trục như :
- Giải pháp này hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu chuyển hướng đến các mạng IP/quang trong tương lai.
- Cung cấp hệ thống truyền tải có dung lượng lớn.
- Khả năng nâng cấp và mở rộng rất tốt khi lưu lượng tăng.
- Hỗ trợ tốt MPLS (IP-MPLS) khi triển khai công nghệ hai công nghệ là IP và MPLS (mô hình xếp chồng giao thức IP/MPLS) cho phân lớp định tuyến/chuyển mạch lớp3. Mô hình IP/MPLS/NG SDH/WDM có khả năng cung cấp dịch vụ theo yêu cầu QoS/CoS cho khách hàng. Nâng cao năng lực hoạt động của mạng trục nhờ khả năng thiết kế lưu lượng và cung cấp QoS đảm bảo của MPLS.
Do vậy đề xuất lựa chọn giải pháp truyền dẫn NG SDH over WDM cho mạng trục với mô hình giao thức là IP/MPLS/NG SDH/WDM.
4.2 Mạng Metro Man diện rộng
Mạng Metro là một khái niệm tương đối mới. Khái niệm mạng Metro có thể hiểu là khu vực mạng kết nối giữa thuê bao khách hàng với mạng diện rộng WAN.
Xét về cấu trúc phân lớp dịch vụ, mạng Metro hoặc mạng vùng được chia làm 2 lớp:
- Lớp truy nhập: thực hiện chức năng tích hợp các loại hình dịch vụ bao gồm cả dịch vụ từ người sử dụng và dịch vụ mạng. Lớp mạng này thực thi kết nối các loại hình dịch vụ xuất phát từ mạng truy nhập ứng dụng bởi nhiều công nghệ truy nhập
khác nhau như các dịch vụ trên cơ sở công nghệ Ethernet, ATM, Frame Relay, DSL, cáp đồng, cáp quang và với nhiều loại giao diện khác nhau.
- Lớp mạng lõi: thực hiện chức năng truyền tải lưu lượng tích hợp trong mạng đô thị một cách hợp lí, lớp này thực hiện chức năng định tuyến truyền tải lưu lượng trong nội vùng đô thị hoặc chuyển giao lưu lượng với mạng trục.
Theo mô hình phân lớp chức năng, mạng Metro có thể phân chia thành 2 lớp mạng: lớp mạng biên và lớp mạng lõi. Trong mỗi lớp mạng đó có thể bố trí các thiết bị mạng có chức năng khác nhau để thực thi các chức năng cần phải thực hiện của lớp mạng này tùy thuộc vào mục tiêu, quy mô, kích cỡ của mạng Metro cần phải