2.4.1 Giới thiệu
Nh- đã đề cập, GMPLS là sự phát triển tiếp theo của MPLS với những chức năng mở rộng. Ngoài các chức năng cung cấp các giao diện chuyển mạch dữ liệu gói PSC nh- MPLS đã thực hiện, GMPLS còn cung cấp thêm giao diện chuyển mạch cho 4 loại hình khác nhau, đó là: Chuyển mạch lớp 2 (L2SC), chuyển mạch khung thời gian (TDM), chuyển mạch b-ớc sóng (LSC) và chuyển mạch sợi quang (FSC).
Việc thực hiện chức năng quản lý điều khiển trong mạng GMPLS mở rộng cho mạng SDH đ-ợc thực hiện trên cơ sở xem xét các tham số l-u l-ợng đ-ợc xác định trong ITU-T [G.707]. Một số những thủ tục báo hiệu thực hiện các chức
năng SDH trên PDH (ITU-T G.832 hoặc giao diện sub-STM-0 ITU-T.G708 cũng đã đ-ợc xác định. 2.4.2 Các tham số l-u l-ợng SDH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Signal Type RCC NCC NVC Multiplier Transparency Profile
Hình 56: Khuôn dạng các tham số l-u l-ợng trong SDH
Signal Type (ST): 8 bits
Tr-ờng này chỉ thị loại tín hiệu cơ sở yêu cầu bởi LSP. Có một vài dạng có thể áp dụng phù hợp cho loại tín hiệu cơ sở để thực thi theo yêu cầu của LSP.
Mỗi một ứng dụng dạng tín hiệu cơ sở là tuỳ chọn và đ-ợc bỏ qua nếu nh- giá trị của nó đ-ợc thiết lập là 0,
Các dạng sau đây có thể đ-ợc áp dụng tuân theo trật tự về thứ tự:
- Đầu tiên là các chuỗi ghép kênh cận kề (sử dụng tr-ờng RCCvà NCC). Có thể áp dụng theo tuỳ chọn theo tín hiệu cơ sở tạo lên tín hiệu ghép chuỗi kênh liên tiếp cận kề.
- Thứ 2 là các chuỗi ghép kênh cận kề (sử dụng tr-ờng NVC).
- Thứ 3 là truyền tín hiệu trong suốt (sử dụng tr-ờng "Transparency field") có thể đ-ợc chỉ định theo lựa chọn khi có yêu cầu về truyền tải khung thay vì các tín hiệu dựa trên các VC cơ sở.
- Thứ 4 là sự gép đa loại hình ( sử dụng tr-ờng "Multiplier"), các lựa chọn áp dụng có thể thực hiện hoặc là trực tiếp với các tín hiệu cơ sở hoặc là các tín hiệu chuỗi ghép kênh cận kề theo trật tự1, hoặc là chuỗi ghép kênh cận kề theo trật tự 2, hoặc là tổ hợp của các tín hiệu nói trên theo trật tự 3
Các giá trị tín hiệu SDH cho phép nh- sau: ... 1 VT1.5 SPE/ VC-11 2 VT2 SPE/ VC-12 3 VT3 SPE 4 VT6 SPE/ VC-2 5 STS-1 SPE/VC-3 6 STS-3c SPE/VC-4
7 STS-1 / STM-0 (khi có yêu cầu Transparency) 8 STS-3 / STM-1 (khi có yêu cầu Transparency) 9 STS-12 / STM-4 (khi có yêu cầu Transparency) 10 STS-48 / STM-16 (khi có yêu cầu Transparency) 11 STS-192 / STM-64 (khi có yêu cầu Transparency) 12 STS-768 / STM-256 (khi có yêu cầu Transparency)
Requested Continuous Concatenation (RCC): 8 bits
Tr-ờng này sử dụng để yêu cầu lựa chọn chuỗi ghép mỗi kênh kề cận của tín hiệu cơ sở.
Tr-ờng này đ-ợc tổ chức theo kiểu véc tơ cờ chỉ thị (flag vector). Mỗi giá trị cờ chỉ thị một loại chuỗi ghép nối kênh kề cận cụ thể. Một loại giá trị cờ có thể đ-ợc thiết lập để lựa chọn trong cùng một thời điểm.
Các giá trị cờ này cho phép nút mạng đ-ờng lên chỉ thị cho nút mạng đ-ờng xuống các loại hình khác nhau của chuỗi ghép kênh cận kề có thể áp dụng. Trên cơ sở đó nút mạng đ-ờng xuống xẽ lựa chọn một giá trị phù hợp.
Nút mạng đ-ờng xuống có thể thu 1 hoặc nhiều giá trị cờ của chuỗi kết ghép kênh cận kề và lựa chọn 1 trong các giá trị đó. Trong tr-ờng hợp nút mạng đ-ờng xuống không có khả năng hỗ trợ loại hình chỗi ghép kênh kề cận nào thì yêu cầu kiến tạo LSP sẽ bị từ chối.
Tr-ờng này chỉ thị số l-ợng tín hiệu yêu cầu đ-ợc ghép chuỗi ảo. Dạng của các tín hiệu nay là đông nhất và các tín hiệu cơ bản nh- mô tả ở mục trên. Chẳng hạn nh- là VT1.5_SPE/VC-11, VT2_SPE/VC-12,VT23_SPE,VT6_SPE/VC- 2,STS-1_SPE/VC-3 hoặc STS-3c_SPE/VC-4.
Tr-ờng này thiết lập giá trị 0 (giá trị mặc định) chỉ thị rằng không có yêu cầu về ghép chuỗi.
Multiplier (MT): 16 bits
Tr-ờng này chỉ thị số l-ợng cụ thể các tín hiệu yêu cầu cho LSP, nghĩa là dạng của tín hiệu cuối cùng. Các tín hiệu này có thể là các tín hiệu cơ bản hoặc là các tín hiệu chuỗi ghép kênh cận kề và cũng có thể là các chuỗi ảo. L-u ý rằng toàn bộ các tín hiệu là thuộc cùng một LSP.
Transparency (T): 32 bits
Tr-ờng này là tr-ờng véc - tơ chỉ thị cờ dùng để chỉ thị dạng của tín hiệu trong suốt đang đ-ợc yêu cầu. Một số các tổ hợp cờ cung cấp các loại hình truyền tín hiệu trong suốt đ-ợc đề xuất. Giá trị mặc định cho tr-ờng này sẽ là 0 nghĩa là không có yêu cầu truyền trong suốt tín hiệu.
Profile (P): 32 bits
Tr-ờng này quan tâm đến việc chỉ thị khả năng hỗ trợ chức năng thực hiện của LSP, chẳng hạn nh- khả năng quan trắc.
Hiện tại ch-a có sự chuẩn hoá về tr-ờng này và nó cần đ-ợc thiết lập giá trị 0 khi truyền trong mạng và đ-ợc bỏ qua tại nút mạng thu.
Giá trị mã chỉ thị định của các tín hiệu trên nh- sau:
Tín hiệu ST RCC NCC NVC MT T VC-4 6 0 0 0 1 0 VC-4-7v 6 0 0 7 1 0 VC-4-16c 6 1 16 0 1 0 STM-16 MS transparent 10 0 0 0 1 2 STM-4 MS transparent 9 0 0 0 1 2 STM-256 MS transparent 12 0 0 0 1 2 STS-1 SPE 5 0 0 0 1 0
STS-3c SPE 6 1 1 0 1 0 STS-48c SPE 6 1 16 0 1 0 STS-1-3v SPE 5 0 0 3 1 0 STS-3c-9v SPE 6 1 1 9 1 0 STM-12 Section transparent 9 0 0 0 1 1 3 x STS-768c SPE 6 1 256 0 3 0 5 xVC-4-13v 6 0 0 13 5 0
2.4.3 Điều khiển, quản lý SDH trong giao thức RSVP-TE
Với giao thức RSVP - TE, các tham số l-u l-ợng của SDH sẽ chứa trong các đối t-ợng SONET/SDH SENDER TSPEC và FLOWSPEC. Khuôn dạng của các đối t-ợng này là không giống nhau, nội dung của các đối t-ợng đã đ-ợc mô tả trong mục trên. Các đối t-ợng này sẽ có các loại hình nh- sau.
- Với SONET ANSI T1.105 và SDH ITU-TG.707:
SONET/SDH SENDER TSPEC object: Class=12, C-Type=4 SONET/SDH FLOWSPEC object: Class=9, C-Type=4
- Trong một phân đoạn, nội dung thông tin của đối t-ợng FLOWSPEC thu đ-ợc tại một nút mạng trong bản tin "Resv" cần phải phù hợp một cách chính xác với nội dung thông tin chứa tròn đối t-ợng SENDER _TSPEC chứa trong "Path" t-ơng ứng trong LSP. Nếu nội dung không phù hợp một bản tin "pathErr" với nội dung "Traffic Control Error/Service unsup- ported"("lỗi điều khiển l-u l-ợng/không đúng về giá trị luồng").
Tại các nút mạng trung gian và nút mạng đầu ra cần phải kiểm tra khả năng và giao diện trên đó LSP có thể đ-ợc tạo lập theo các yêu cầu với các dạng của tham số báo hiệu "RCC","NCC","NVC" và "Multiplier" (nh- mô tả mục tr-ớc. Nếu nh- các yêu cầu không có khả năng đáp ứng, nút mạng cần phải phát một bản tin "pathErr" với nội dung "Traffic Control Error/Service unsup- ported".
2.4.4 Điều khiển, quản lý SDH trong giao thức CR-LDP
Với giao thức CR-LDP, các tham số l-u l-ợng SONET/SDH chứa trong đối t-ợng "SONET/SDH Traffic Parameters TLV". Nội dung của TLV đã đ-ợc mô tả ở mục trên. Mào đầu của TLV này có khuôn dạng.
- Tr-ờng "SONET/SDH Traffic Parameters TLV" có giá trị là 0x0838.
Tại nút mạng trung gian và nút mạng đầu ra cần phải kiểm tra khả năng và giao diện trên đó LSP có thể đ-ợc tạo lập theo các yêu cầu với các dạng của tham số báo hiệu "RCC", "NCC", "NVC" và "Multiplier" (nh- mô tả mục tr-ớc. Nếu nh- cầu không có khả năng đáp ứng, nút mạng cần phải phát một bản tin "NOTIFICATION" với nội dung có ý nghĩa là "Resource Un-available".
Ch-ơng III: Nghiên cứu ứng dụng GMPLS vào mạng NGN Việt Nam
3.1 Nhu cầu áp dụng công nghệ GMPLS cho mạng NGN Việt Nam
Những nhân tố sau đây thúc đẩy việc phát triển mạnh công nghệ của mạng truyền tải:
(1) Nhu cầu về dịch vụ (Chủng loại dịch vụ và số l-ợng từng dịch vụ). (2) Thành quả công nghệ mới GMPLS.
(3) Cấu trúc mạng viễn thông NGN của Việt Nam đang phát triển.
3.1.1 Nhu cầu về dịch vụ
Hiện tại và trong t-ơng lai, nhu cầu trao đổi thông tin của con ng-ời đã và đang phát triển bùng phát cả về số l-ợng và loại hình dịch vụ. Đặc biệt là nhu cầu cung cấp các kết nối tốc độ cao trong các lĩnh vực kinh tế xã hội, nh- là của các cơ quan tổ chức, doanh nghiệp, cơ sở nghiên cứu, đào tạo…hoặc là nhu cầu liên kết trao đổi thông tin nội bộ giữa cơ quan đầu não với các chi nhánh, các chi nhánh phân tán của các cơ sở này trên phạm vi địa lý rộng lớn và tách biệt.
Có thể nói rằng: Dung l-ợng và khả năng của mạng hiện tại khó có thể đáp ứng đ-ợc yêu cầu loại hình kết nối nh- trên. Việc phát triển, mở rộng mạng trên cơ sở mạng theo công nghệ hiện tại đang đ-ợc áp dụng (nh- là SDH, MPLS, Fast Ethernet…) là rất phức tạp về mặt quản lý cũng nh- thời gian và tính mềm dẻo trong việc cung cấp dịch vụ.
Để có thể đáp ứng những yêu cầu nh- đã đề cập ở trên cần xây dựng mạng có khả năng chuyển mạch/ ghép kênh cấu hình cao, tốc độ lớn. Điều này chỉ có thể thực hiện trên cơ sở các công nghệ WDM, NG-SDH, chuyển mạch quang. Đây là xu h-ớng công nghệ truyền tải đ-ợc các nhà sản xuất thiết bị cũng nh- các nhà khai thác mạng định h-ớng lựa chọn cho mạng t-ơng lai của mình, trong đó GMPLS là mặt phẳng điều khiển quản lý thống nhất áp dụng cho mạng dựa trên các công nghệ nói trên.
Mặt khác, hiện trạng mạng viễn thông của các nhà khai thác trên thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng hiện nay là sự trộn lẫn giữa các mạng hiện
đang hoạt động trên cơ sở các công nghệ khác nhau tại các phân lớp mạng, chẳng hạn công nghệ SDH truyền thống, NG-SDH, WDM cho lớp truyền tải; công nghệ TDM, Ethernet, ATM, IP/MPLS…cho lớp chuyển mạch/ chuyển tiếp gói. Song song với mạng hiện tại, các định h-ớng, dự án phát triển mạng trong t-ơng lai sẽ áp dụng các công nghệ mạng mới và các giải pháp mạng kết hợp công nghệ. Do đó, vấn đề đặt ra là việc xây dựng cơ sở hạ tầng mạng t-ơng lai cần phải tính đến việc tận dụng cơ sở hạ tầng mạng đã có. Việc này có thể thực hiện bằng các giải pháp, mô hình triển khai mạng phù hợp cũng xét đến khả năng triển khai một giải pháp quản lý mạng nhằm phát huy tối đa hiệu suất của mạng.
Việc áp dụng một mặt điều khiển quản lý thống nhất cho phép nhà điều hành mạng thực thi việc quản lý điều hành mạng một cách thống nhất linh hoạt. Một -u điểm nổi bật của khía cạnh này là tạo ra khả năng cung ứng dịch vụ một cách mềm dẻo, nhanh chóng và trực tuyến, nh- là dịch vụ cung ứng băng thông, cung cấp băng thông theo yêu cầu, mạng riêng ảo quang (OVPN). Với các dịch vụ này, GMPLS cho phép ng-ời sử dụng có thể tự mình kiến tạo các dịch vụ một cách linh hoạt, theo yêu cầu và không hạn chế về khả năng nh- đối với mạng hiện tại.
3.1.2 Cấu trúc mạng viễn thông NGN của Việt Nam
Hiện tại của Việt nam có một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông nh- VNPT, Viettel, EVN Telecom, .v.v. Các nhà cung cấp dịch vụ này đều đã và đang xây dựng hệ thống mạng của mình theo mô hình NGN.
VNPT sẽ hoàn thành việc xây dựng hạ tầng mạng NGN của mình vào cuối năm 2008 đầu năm 2009 với tổng mức đầu t- cho dự án này là 1 tỷ đôla. EVN Telecom đã đầu t- hệ thống NGN của mình và đ-a vào khai thác cuối năm 2007.
Cấu trúc mạng NGN Việt nam đ-ợc phân làm 4 lớp chính: - Lớp ứng dụng và quản lý.
- Lớp điều khiển. - Lớp truyền tải.
- Lớp truy nhập.
Có thể nói công nghệ NGN đáp ứng đ-ợc đầy đủ các yêu cầu về phát triển và khai thác dịch vụ dựa trên cấu trúc phân lớp theo chức năng cho phép sử dụng rộng rãi các giao diện mở đa truy nhập, đa giao thức để kiến tạo các dịch vụ mới mà không phụ thuộc quá nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng.
Cấu trúc phân lớp trong mạng NGN phù hợp cho việc áp dụng công nghệ GMPLS để thực hiện quản lý điều khiển mạng viễn thông trong t-ơng lai.
/3.2 Kinh nghiệm áp dụng công nghệ GMPLS của các n-ớc
Việc nghiên cứu các dự án áp dụng GMPLS của các quốc gia, các tổ chức trên thế giới sẽ giúp chúng ta kinh nghiệm để lập kế hoạch phát triển GMPLS cho viễn thông Việt nam.
Từ năm 2000 các tổ chức nghiên cứu và các hãng sản xuất thiết bị và giải pháp mạng thế hệ mới đã thực hiện các dự án thử nghiệm triển khai mạng GMPLS nhằm mục đích kiểm nghiệm việc thực hiện các chức năng mạng GMPLS trên một số thiết bị đ-ợc phát triển thêm các giao thức hoạt động của mạng GMPLS nhằm xác định các thông số, đặc tính, cơ chế hoạt động của các giao thức mạng GMPLS cũng nh- các TOPO mạng từ đó rút ra những kiết luận cũng nh- các sửa đổi bổ sung về tiêu chuẩn và giao thức đề xuất áp dụng cho công nghệ sau này, sau đây là những dự án triển khai thử nghiệm mạng GMPLS điển hình.
3.2.1 Dự án MUPBED của Châu Âu
Dự án này thực hiện trong 3 năm, bắt đầu từ năm 2004 với sự tham gia của 16 tổ chức nhiên cứu, nhà khai thác mạng của 18 n-ớc Châu âu. Mục tiêu của dự án là triển khai thử nghiệm, đánh giá mạng dựa trên cấu trúc GMPLS/ASON mở cho mục đích kết nối mạng cỡ lớn giữa các cơ sở nghiên cứu tại các quốc gia Châu âu với nhau.
Các thử nghiệm của dự án nhằm xây dựng một mạng đa lớp trên cơ sở công nghệ IP/MPLS và GMPLS/ASON kết nối với nhau trên một mặt điều khiển
thống nhất để có thể đáp ứng nhu cầu kết nối tốc độ cao và ứng dụng giữa các tổ chức nghiên cứu của Châu âu với nhau.
3.2.1.1 Mục tiêu của dự án:
Xác định các yêu cầu cụ thể về dịch vụ và tiêu chí thực hiện mạng đáp ứng trao đổi ứng dụng thông tin trong môi tr-ờng các tổ chức nghiên cứu.
Xác định các chỉ tiêu của mạng ASON/GMPLS phù hợp với các yêu cầu nói trên và có khả năng truy nhập của mạng băng rộng của Châu âu.
Xây dựng giải pháp triển khai thử nghiệm và đánh giá chức năng liên kết các miền mạng khác nhau.
Đánh giá khả năng thực hiện của giải pháp công nghệ ASON/GMPLS cho mục đích truyền tải các ứng dụng trao đổi thông tin giữa các tổ chức nghiên cứu.
Định h-ớng phát triển công nghệ ASON/GMPLS cho mạng hạ tầng thông tin của cộng đồng nghiên cứu Châu âu
3.2.1.2 Các kết quả đạt đ-ợc
Những kết quả nghiên cứu ban đầu của dự án này đó là đã xác định đ-ợc cấu trúc tổng thể của mạng thử nghiệm với mô hình đa lớp mạng trên cơ sở cấu trúc điều khiển quản lý thống nhất GMPLS/ASON với các tính năng thực hiện mạng cụ thể