I. Giới thiệu công nghệ SDH [1,2,3,4]
2. Những hạn chế của SDH truyền thống:
Công nghệ SDH hiện tại là công nghệ truyền dẫn được áp dụng phổ biến nhất trong các mạng của những nhà cung cấp dịch vụ trên thế giới được xây dựng trên cơ sở hệ thống phân cấp ghép kênh đồng bộ TDM với cấu trúc phân cấp ghép kênh STM-N cho phép cung cấp các giao diện truyền dẫn tốc độ từ vài Mbít/s tới vài Gigabit/s. Đặc tính ghép kênh TDM và phân cấp ghép kênh đồng bộ của công nghệ SDH cho phép cung cấp các kênh truyền dẫn có băng thông cố định và cố độ tin cậy cao với việc áp dụng các cơ chế phục hồi và bảo vệ, cơ chế quản lý hệ thống theo cấu trúc tô-pô mạng phù hợp và đã được chuẩn hóa bởi các tiêu chuẩn của ITU-T.
Tuy nhiên từ trước tới nay công nghệ truyền dẫn SDH được xây dựng chủ yếu cho việc tối ưu truyền tải lưu lượng thoại, không thích hợp cho việc truyền dữ liệu có kết nối không định hướng và có lưu lượng đột biến. Theo những dự báo và phân tích về thị trường mạng viễn thông gần đây, các doanh nghiệp viễn thông hiện có sẽ gia tăng mạnh mẽ các loại hình dịch vụ truyền dữ liệu và có xu hướng chuyển dần
Các dịch vụ
mạng độc lập
Thiết bị mạng
Hiện có Lớp điều khiển
Lớp dịch vụ Lớp truy nhập Dịch vụ/báo hiệu mạng hiện có Truy nhập từ xa Lớp truyền tải Khách hàng Người sử dụng Hình I.13Mô hình mạng NGN
lưu lượng của các dịch vụ thoại sang truyền tải theo các giao thức truyền dữ liệu (ví dụ như dịch vụ thoại qua IP (VoIP). Trong khi đó, các cơ sở hạ tầng mạng SDH hiện có khó có khả năng đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng gia tăng trong tương lai gần.
Khi truyền tải các lưu lượng dữ liệu, các mạng sử dụng công nghệ SONET/SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế sau:
- Liên kết cứng: do các tuyến kết nối giữa hai điểm kết nối được xác lập cố định, có băng tần không đổi, thậm chí khi không có lưu lượng đi qua hai điểm này thì băng thông này cũng không thể được tái sử dụng để truyền tải lưu lượng của kết nối khác dẫn tới không sử dụng hiệu quả băng thông của mạng. Trong trường hợp kết nối điểm điểm (hình I.14a), mỗi kết nối giữa hai điểm chỉ sử dụng 1/4 băng thông của cả vòng ring. Cách xác lập kết nối cứng như vậy làm giới hạn băng thông tối đa khi truyền dữ liệu đi qua hai điểm kết nối, đây là một hạn chế cơ bản của mạng SONET/SDH truyền thống khi truyền tải các dịch vụ phi thoại, do các dịch vụ này có đặc điểm thường có sự thay đổi đột biến về nhu cầu lưu lượng một cách ngẫu nhiên.
- Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình mesh: khi mạng SONET/SDH thiết lập các liên kết logic để tạo ra cấu trúc mesh như hình I.14b, băng thông của vòng ring buộc phải chia thành 10 phần cho các liên kết logic. Việc định tuyến phân chia lưu lượng như vậy không những rất phức tạp, khó quản lý mà còn làm lãng phí rất lớn băng thông của mạng. Khi nhu cầu lưu lượng truyền trong nội bộ mạng MAN tăng lên, việc thiết lập thêm các node, duy trì và nâng cấp mạng trở nên hết sức phức tạp.
- Dư thừa các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá: Trong các Ring SONET/SDH, việc truyền các dữ liệu quảng bá chỉ có thể thực hiện được khi phía phát và tất cả các điểm thu đều đã được xác lập kết nối logic. Các gói tin quảng bá được sao chép lại thành nhiều bản và gửi đến từng điểm đích dẫn tới việc phải truyền nhiều lần cùng một gói tin trên vòng ring. Điều này gây lãng phí lớn đối với băng thông của mạng.
- Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng: Thông thường đối với các mạng SONET/SDH 50% băng thông của mạng được dành cho việc dự phòng cho mạng. Mặc dù việc dự phòng này là hết sức cần thiết nhưng các công nghệ SONET/SDH truyền thống không cung cấp khả năng cho phép nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn lượng băng thông sử dụng cho việc dự phòng các sự cố.
a. Điểm nối điểm b. Cấu hình mesh
- SDH truyền thống được thiết kế chủ yếu cho mạng lõi truyền tải , ít hỗ trợ các giao diện kết nối với dữ liệu của khách hàng. Mà với xu hướng mở rộng dịch vụ như hiện nay cần chuyển dịch gần hơn về phía mạng truy nhập .
Ngoài ra, khi sử dụng mạng SONET/SDH truyền thống để truyền các lưu lượng dữ liệu khác như Fast Ethernet, Giga Ethernet, ESCON, Fiber Chanel thì ngoài các hạn chế trên thì còn có một yếu tố nữa là tốc độ của dữ liệu không tương đương với SONET/SDH. Điều này dẫn đến phải thiết lập các tuyến kết nối của mạng SONET/SDH có tốc độ cao hơn so với của dịch vụ Ethenet, điều này lại là nguyên nhân làm giảm hiệu quả sử dụng băng thông của mạng lưới.
Bảng I.3 Hiệu suất sử dụng băng thông khi truyền dịch vụ qua mạng
Dịch vụ SDH Tốc độ truyền Hiệu suất sử
dụng băng thông
Ethernet (10 Mbit) VC-3 48,4Mbps 21%
Fast Ethernet (100 Mbit) VC-4 150Mbps 67%
Gigabit Ethernet (1000 Mbit) VC-4-16c 2,4Gbps 42%
ESCON VC-4-4c 200 MByte 33%
Fibre Channel VC-4-16c 1 Gbit 33%
Bảng I.4 So sánh các thuộc tính của dịch vụ dữ liệu và SDH
Thuộc tính của các dịch vụ dữ liệu Thuộc tính của SDH
Truyền tải không đồng bộ Truyền tải đồng bộ
Băng thông động Băng thông cố định
Kết nối không định hướng Kết nối định hướng
Như vậy, mặc dù có nhiều ưu điểm và được ứng dụng rộng rãii, tuy nhiên công nghệ SDH đã dần bộc lộ những khiếm khuyết khó có thể đáp ứng được nhu cầu dịch vụ ngày càng gia tăng. Yêu cầu bức thiết đặt ra hiện nay là phải nghiên cứu một công nghệ mới có thể khắc phục được các nhược điêm đó tạo cơ sở vững chắc cho sự phát triển của công nghệ Viễn thong trong tương lai.
a b
Sîi quang KÕt nèi logic
Chương II CÔNG NGHỆ NG SDH
NG SDH là một công nghệ mới đã và đang được rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ cũng như nhà sản xuất quan tâm nghiên cứu và ứng dụng. NG SDH vừa có thể khắc phục được những hạn chế của công nghệ SDH truyền thống vừa đáp ứng được các yêu cầu dịch vụ trong tương lai vừa đảm bảo được tính kế thừa liên tục trong quá trình phát triển của mạng Viễn thông.