HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG---------------------------------------

NGUYỄN ĐĂNG HÀN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TRUYỀN

TẢI DỮ LIỆU IP TRÊN QUANG VÀ ỨNG DỤNG CHO

MẠNG ĐƯỜNG TRỤC CỦA VNPT

Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và mạng máy tínhMã số: 60.48.15

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2012

Luận văn được hoàn thành tại:

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG VĂN VÕ

Phản biện 1: ……………………………………………………………………

Phản biện 2: ……………………………………………………………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện

Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Vào lúc: ....... giờ ....... ngày ....... tháng 10 năm 2012

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1

MỞ ĐẦU

Ngày nay, thế giới đang bước sang kỷ nguyên củanền kinh tế tri thức, trong đó thông tin là đ ộng lực thúcđẩy sự phát triển của xã hội, đã tạo nên một cuộc cáchmạng bùng nổ lưu lượng Internet và lưu lượng truyền tảidữ liệu tính toán qua mạng với giao thức truyền tải IP.

Sự bùng nổ về công nghệ thông tin cũng góp phầnlàm cho nguồn tài nguyên địa chỉ IPv4 đang dần cạn kiệt.Để khắc phục khó khăn này và đáp ứng nhu cầu xã hội,công ngệ IPv6 đã ra đời.

Mặt khác, cùng với sự ra đời của Ipv6 sự ra đờicủa công nghệ truyền dẫn quang ghép kênh theo bư ớcsóng -WDM (Wavelength Division Multilexing), mà giaiđoạn tiếp theo của nó là ghép kênh quang theo bư ớc sóngmật độ cao - DWDM (Dense Wavelength DivisionMultilexing) với những ưu điểm vượt trội về băng thôngrộng/tốc độ lớn (tới hàng ngàn Terabit) và ch ất lượngtruyền dẫn cao (với tỷ lệ lỗi bit đạt tới 10‾¹¹) đã tạo nênmột cuộc cách mạng trong mạng truyền tải của các mạngtruyền thông cũng như cấc mạng truyền tải dữ liệu.

Kết hợp hai công nghệ mạng này trên cùng một cơsở hạ tầng mạng tạo thành một giải pháp tích hợp truyềntải IP trên quang tạo nên nhân tố then chốt xây dựng nênmột mạng truyền tải dữ liệu thế hệ mới.

Chính vì vậy, các hãng trên thế giới đã tập trungnghiên cứu, phát triển và triển khai công nghệ truyền tảidữ liệu IP trên quang.

Do đó, học viên đã chọn đề tài “Nghiên cứu giảipháp công nghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang và ứngdụng cho mạng đường trục của VNPT” được đặt ra nhằmtìm hiểu kiến trúc, công nghệ mạng truyền tải dữ liệu IP

2

trên quang và đề xuất được phương án phát triển truyềntải dữ liệu IP trên quang cho mạng đường trục của VNPTlàm đề tài luận văn thạc sỹ.Để thực hiện được mục tiêu đó, đề tài được thực hiện vớicác nội dung sau:

Chương 1 : Tổng quan về công nghệ truyền tảidữ liệu IP trên quang. Mở đầu bằng cách tr ình bày cơ sởkhoa học và tính thực tiễn của công nghệ truyền tải dữliệu IP trên quang, nhằm giúp đọc giả dễ tiếp cận với đềtài. Sau đó, giới thiệu chung về công nghệ IP ( IPv6, cáchthức chuyển dần từ IPv4 sang IPv6, IPv6 cho truyền tải IPtrên quang), về công nghệ truyền tải quang (ghép k ênh đabước sóng WDM

Chương 2 : Các giải giải pháp truyền tải dữ liệuIP trên quang: Chương này sẽ trình bày chi tiết từng giảipháp truyền trải IP trên quang đã liệt kê tại chương 1.Đồng thời, tiến hành so sánh các giải pháp này để chọnlựa ra giải pháp phù hợp cho mạng viễn thông đường trụccủa Việt nam.

Chương 3 : Ứng dụng công nghệ truyền tải dữliệu IP trên quang cho mạng đường trục của VNPT :Đây được coi là chương quan trọng nhất và có ý nghĩathực tiễn của luận văn. Đó chính l à quả chính của việcnghiên cứu khoa học đạt được của luận văn (đề xuất giảipháp áp dụng, xây dựng lộ trình áp dụng công nghệtruyền tải dữ liệu IP trên quang cho mạng đường trục củaVNPT).

3

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆTRUYỀN TẢI IP TRÊN WDM1.1 Xu thế mạng truyền tải dữ liệu1.1.1. Xu hướng phát triển dịch vụ1.1.1.1. Phát triển các dịch vụ băng rộngMột số các dịch vụ băng rộng hay tốc độ cao điển hìnhnhư sau:

- Truyền hình qua Internet- Thương mại điện tử- Các ứng dụng y tế từ xa, chăm sóc sức khỏe vànghiên cứu y học- E-Government,- Nghiên cứu và giảng dạy từ xa- Thư viện số- Ứng dụng trong khoa học vũ trụ, thiên văn học

và vật lý học, khoa học địa lý- Ứng dụng trong nghiên cứu hóa lý- Các ứng dụng nâng cao khả năng nhận thức củacon người

1.1.1.2. Hội tụ dịch vụ thoại và dữ liệu1.1.1.3. Hội tụ dịch vụ truyền thông quảng bá v àtruyền tải dữ liệu IPTrong mạng hội tụ băng rộng, khách hàng có thể sử dụngcác dịch vụ như :

- Thông tin liên lạc thấy hình thông qua máy điệnthoại cố định

- 3 trong 1: không cần thiết phải có 3 thiết bị ti vi,Internet và máy điện thoại riêng lẻ nữa. Người sử dụng chỉcần 1 máy PDA để xem ti vi, lướt web hoặc thực hiệncuộc gọi.

4

- Dịch vụ ở phòng ngủ:- Không có sự khác biệt giữa thông tin cố định và di

động- Mọi thứ đều được nối mạng

1.1.2. Xu hướng phát triển lưu lượng và thịtrường IP

Sự bùng nổ của mạng số liệu IP.Tỷ trọng dịch vụ IP tăng mạnh.Doanh thu dịch vụ IP đường dài tăng nhanh.

1.1.3. Xu hướng phát triển công nghệ1.1.3.1. IP - Giao thức thống nhất của mạng truyền tảidữ liệu

a. Các ưu việt của giao thức IP- Phương thức chuyển mạch gói, các giao thức định

tuyến sử dụng giao thức IP cho phép truyền tải lưu lượngvới hiệu suất cao, tận dụng băng thông truyền tải, do đótiết kiệm được dung lượng kênh truyền dẫn.

- Phần lớn các phần mềm ứng dụng thực hiện traođổi dữ liệu mạng liên kết trong các sản phẩm máy tính cánhân, máy chủ, các thiết bị định tuyến đều được thiết kếđể có thể chạy trên nên mạng IP.

- Các thuật toán định tuyến ứng dụng giao thức IPcho phép trao đổi dữ liệu trong mạng liên kết một cáchmềm dẻo, linh hoạt.

- Công nghệ sử dụng giao thức IP có khả năng tíchhợp đa dịch vụ, dựa trên nền tảng giao thức IP, người sửdụng có thể kiến tạo rất nhiều các ứng dụng, các loại hìnhdịch vụ khác nhau và các d ịch vụ gia tăng trên nền tảngcác ứng dụng cơ bản được cung cấp bởi mạng IP.

5

b. Sự phát triển của giao thức IPSự phát triển của công nghệ IP gắn liền với sự phát

triển của mạng Internet , đã làm cho gao thức IPv4 khôngđáp ứng nổi về không gian địa chỉ vì vậy IPv6 đã ra đời vàgiữ lại nhiều đặc điểm làm nên thành công của IPv4: hỗtrợ phi kết nối, khả năng phân đoạn, định tuyến nguồn...

c. Sự bùng nổ của lưu lượng IPCùng với sự ra đời và phát triển của nền kinh tế tri

thức, sự phát triển bùng nổ của lưu lượng IP cũng nhưcông nghệ truyền dẫn IP băng rộng/tốc độ cao có khả năngtruyền tải được tất cả các dịch vụ truyền thông hay dữ liệulàm cho truyền tải IP đang trở thành phương thức truyềntải chính

Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của luồng l ưulượng IP được kết hợp với sự tăng trưởng lớn mạnh liêntục của việc sử dụng mạng Internet v à intranet diện rộng,.

d. IPv6 - Giao thức truyền tải của mạng truyềndữ liệu thế hệ mới

IP phiên bản 6 là phiên bản mới của giao thứcInternet vốn đã trở nên hết sức phổ biến với chúng ta ng àynay (IP hay TCP/IP). Sự ra đời của IPv6 bắt nguồn từ chỗngười ta đã phát hiện ra những vẫn đề nảy sinh trongmạng IP khi mà Internet đã phát triển với tốc độ vượt bậc.

IP phiên bản 6 được thiết kế bao gồm những chứcnăng và định dạng mở rộng hơn IP phiên bản 4.1.1.3.2. Xu hướng truyền tải dữ liệu tích hợp IP tr ênquang [3]

Sự phát triển mạnh mẽ của công ngh ệ IP và sựbùng nổ về lưu lượng IP đã tạo nên một cuộc cách mạngtruyền tải của các mạng viễn thông. Trong hầu hết cáckiến trúc mạng viễn đề xuất cho tương lai đều thừa nhận

6

sự thống trị của công nghệ truyền dẫn IP trên quang.Đặc biệt, truyền tải IP trên mạng quang được xem là nhântố then chốt.

Có hai hướng giải quyết chính cho vấn đề tr ên đólà: giữ lại công nghệ cũ (theo tính lịch sử), phát triển cáctính năng phù hợp cho lớp mạng trung gian nh ư ATM vàSDH để truyền tải gói IP trên mạng WDM, hoặc tạo racông nghệ và giao thức mới như MPLS, GMPLS.1.2.Các giai đoạn phát triển tiến tới mạng IP tr ênWDM.1.2.1 Giai đoạn đầu IP trên ATM/SDH/WDM.

Đây là giai đoạn đầu tiên trong công nghệ truyền tảiIP trên WDM. Các gói IP trư ớc khi đưa vào mạng truyềntải quang phải thực hiện chia cắt thành các tế bào ATM.Sau đó khi xuống tầng SDH, các tế bào ATM được sắpxếp và các khung VC-n đơn hay khung nối móc xích VC-n-Xc. Cuối cùng các luồng SDH được ghép kênh quang vàtruyền trên sợi quang. Tới bên đích, quá trình này lại đượcthực hiện ngược lại để khôi phục lại các gói IP.1.2.2 Giai đoạn thứ hai IP trên SDH/DWDM.

So với giai đoạn 1, tầng ATM đ ã bị loại bỏ và cácgói IP được chuyển trực tiếp xuống tầng NG -SDH. Nhưvậy, đã loại bỏ được các chức năng, sự hoạt động v à chiphí bảo dưỡng cho riêng mạng ATM.1.2.3 Giai đoạn ba IP trên DWDM.

Trong giai đoạn này, tầng SDH cũng bị loại bỏ và IPdatagram được chuyển trực tiếp xuống tầng quang. Mỗigiao thức IP sẽ tương ứng có một bước sóng tương ứng.

Trong giai đoạn này có thể sử dụng giải phápIP/GMPLS/DWDM, để thực hiện thêm chức năng quản lý

7

cơ sở hạ tầng các mạng viển thông và thực hiện chứcnăng điều khiển IP/DWDM v à giải phápIP/MPLS/DWDM

8

CHƯƠNG 2 - CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆTRUYỀN TẢI DỮ LIỆU IP/WDM2.1. Công nghệ truyền tải WDM

2.1.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật WDM2.3.2. Các kiến trúc IP/WDM2.3.2.1. Kiến trúc IP/ATM/SDH/WDM

Hình 2.1. Phân lớp giải pháp IP/ATM/SDH/WDM● Tầng IP: Nhận dữ liệu được phân mảnh thành các

datagram có độ dài từ 250 đến 65535 byte. Sau đó cácdatagram này được chuyển xuống tầng thấp h ơn. Quátrình ngược lại, sẽ là các datagram từ tầng dưới được táihợp lại thành gói IP, rồi chuyển cho các dịch vụ.

● Tầng điều khiển logic và giao thức truy cập mạngnhánh LLC/SNAP

● Tầng thích ứng ATM (AAL5) : Có chức năngtruyền dẫn dữ liệu phi kết nối cho l ưu lượng Internet vớitốc độ thay đổi VBR.

● Tầng ATM : Phân tách các PDU-AAL5 thành các tải48 byte, sau đó thêm 5 byte tiêu đ ề cho mỗi phần tải 48byte để tạo ra các tế bào ATM 53 byte.

● Tầng SDH : Ghép các tế bào ATM vào trong mộtVC4 hoặc ghép chuỗi tải VC4 của SDH.

9

2.3.2.2 Giải pháp IP/ATM/WDMMột khả năng khác của việc tích hợp IP với WDM

đó là truyền tải trực tiếp bào ATM trên kênh WDM. Theoquan điểm về mặt kiến trúc, các tế bào ATM không đượcđóng trong các khung SDH mà chúng đư ợc gửi trực tiếptrên môi trường vật lý thông qua tế bào ATM tạo trên lớpvật lý.

Hình 2.1 : Phân lớp giải pháp IP/ATM/WDM.Một số ưu điểm của việc sử dụng ATM/SDH như trình bàyở trên :

- Kỹ thuật truyền dẫn đơn giản đối với tế bào ATMkhi các tế bào được truyền trực tiếp trên môi trường vật lýsau khi đã được ngẫu nhiên hoá.

- Mào đầu của tín hiệu truyền trên lớp vật lý ít hơn(khoảng 16 lần so với SDH).

- ATM là phương thức truyền dẫn không đồng bộnên không đòi hỏi cơ chế định thời nghiêm ngặt với mạng.

10

2.3.2.3 Giải pháp IP/SDH/WDMCó thể thực hiện một cách đơn giản để truyền dẫn

khung SDH có đóng gói các IP datagram qua m ạng WDMnhờ sử dụng các Transponder (là bộ thích ứng bước sóng).Ta cũng có thể truyền dẫn các khung SDH mang thông tincủa các IP datagram trên mạng truyền tải SDH đồng thờivới các loại lưu lượng dịch vụ khác. Nhưng cùng với sựphát triển của cơ sở hạ tầng mạng truyền tải quang OTNthì truyền dẫn trên mạng WDM là tất yếu và có nhiều ưuđiểm hơn.

Để thực hiện truyền dẫn IP tr ên SDH có thể sử dụngcác giao thức PPP/HDLC hay LAPS.

Giải pháp này tận dụng ưu điểm của SDH để bảo vệlưu lượng IP chống lại sự cố đứt cáp nhờ chức năngchuyển mạch tự động (APS). Điều này cũng có thể thựchiện trong lớp mạng quang dựa tr ên WDM

Hình 2.2 : Phân lớp giải pháp IP/SDH/WDM.2.3.2.4 Giải pháp IP/SDL/WDM

Kỹ thuật tuyến số liệu đơn giản (SDL) là một phươngpháp lập khung được Lucent đề xuất. So với HDLC,khung SDL không có cờ phân ranh giới thay v ì đó nó sửdụng trường độ dài gói tại điểm bắt đầu khung. Điều n àyrất thuận lợi ở tốc độ bit cao khi thực hiện đồng bộ (rất

11

khó thực hiện đối với dãy cờ). Định dạng SDL có thểđưa vào trong tải SDH cho truyền dẫn WDM hoặc thiết bịSDH. Định dạng này cũng có thể được mã hoá trực tiếptrên các sóng mang quang : SDL đ ịnh rõ tính năng tốithiểu đủ để thực hiện điều này.

Hình 2.3 : Phân lớp giải pháp IP/SDL/WDM.SDL sử dụng 4 byte mào đầu. Gói số liệu đơn giản có thểdài tới 65535 byte. Các mã kiểm tra lỗi phụ (CRC-16 hoặcCRC-32) có thể tuỳ lựa sử dụng cho gói v à nó có thể bịthay thế sau mỗi gói. Tất cả các bit trừ m ào đầu được trộntheo bộ trộn x48. Các bộ trộn của phần phát và thu đượcduy trì đồng bộ qua các gói đặc biệt truyền không th ườngxuyên.2.3.2.5 Giải pháp IP/GbE/WDM

Ethernet là chuẩn hiện nay đang được sử dụng rộngrãi, bởi hầu hết các dịch vụ thông tin ứng dụng trên nền mạngInternet và mạng LAN. Chính vì vậy, Gigabit Ethernet rất phùhợp trong môi trường Metro để truyền tải lưu lượng IP qua cácmạch vòng WDM hoặc thậm chí cho cả các tuyến WDM cự lydài. Hiện nay, các cổng Ethernet 10 Gbit/s đã được chuẩn hoá.Hình 1.3.

12

Hình 2.4: Sơ đồ đầu nối của mạng truyền tảiIP/GbE/WDM.

2.3.2.6 Giải pháp IP/NG-SDH/WDMĐây là giải pháp sử dụng công nghệ NG -SDH thay choSDH. Mô hình phân lớp giải pháp IP/NG-SDH/WDMđược chỉ ra ở hình 1.2. Cho đến nay đã có nhiều tổ chứctiêu chuẩn đã nghiên các giao thức nhằm sắp xếp lưulượng số liệu vào trong tải đồng bộ SDH. Trong đó bộ tiêuchuẩn GFP, VCAT, LCAS là bộ giao thức đã được ITUchuẩn hóa và đang được sử dụng trên thực tế để truyền tảilưu lượng IP trên mạng SDH

.Hình 2.5: Phân lớp giải pháp IP/NG-SDH/WDM.

13

2.3.2.7 Giải pháp IP/MPLS/WDMMPLS trên quang là việc làm thế nào để sử dụng

MPLS tại tầng quang. Tầng kênh quang cung cấp các kếtnối quang đầu cuối tới đầu cuối giữa các điểm truy nhập.Trong mạng dữ liệu, các chức năng chủ chốt đều đượcthực hiện bởi mặt điều khiển kỹ thuật l ưu lượng MPLS.Đặc biệt, có thể mở rộng một loạt các giao thức MPLS TEđể điều khiển hoạt động các thiết bị OXC v à IP router.Trong trường hợp này, các OXC có khả năng lập trình vớicác kết cấu chuyển mạch có thể thay đổi các kết nối v àmặt điều khiển hoàn hảo sẽ thực hiện được các chức năngcủa tầngquang.

Hình 2.6: Phân lớp giải pháp IP/MPLS/WDM.2.3.2.8 Giải pháp IP/WDM

Giải pháp này thuộc về tương lai mà hệ thống truyềndẫn số liệu đang hướng tới là khả năng truyền dẫn IP trựctiếp trên hệ thống truyền dẫn quang WDM (DWDM). Giảipháp này đạt được sự tối ưu về lớp, nâng cao tối đa hiệusuất truyền dẫn của mạng. Việc đạt đ ược giải pháp này,ngoài công nghệ tin học, giải pháp còn phụ thuộc vàocông nghệ vật liệu tương ứng với công nghệ của các thiếtbị vi quang tham gia trong hệ thống đó. Trong t ương lai,

14

sự thống nhất của mạng IP và mạng quang nhờ sử dụngcác bộ định tuyến IP hoạt động ở tốc độ Gbps hay Tbpsphù hợp với giao diện quang tốc độ cao, cũng nh ư cácthiết bị truyền dẫn DWDM có kích th ước và cấu hình khácnhau chắc chắn sẽ tạo ra các ưu điểm nổi bật.

Hình 2.7 : Giả pháp phân lớp IP/WDM.2.3.2.9 Giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang

Giải pháp này thuộc về tương lai mà hệ thốngtruyền dẫn số liệu đang hướng tới là khả năng truyền dẫnIP trực tiếp trên hệ thống truyền dẫn quang WDM(DWDM). Giải pháp này đạt được sự tối ưu về lớp, nângcao tối đa hiệu suất truyền dẫn của mạng

Mô hình phân lớp giải pháp IP trực tiếp trên WDMđược chỉ ra ở hình 2.24.

Hình 2.8: Giải pháp IP trực tiếp trên sợi quang.2.3.3 Các mô hình kết nối mạng IP/WDM

Công nghệ mạng IP/WDM được nghiên cứu theohai chủ đề chính : khả năng cho phép thiết lập cấu hìnhmạng linh hoạt và kỹ thuật chuyển mạch trong mạng

15

Hiện này, có 3 mô hình giải pháp mạng IP/WDM:- Mô hình giải pháp ngang hàng (peer).- Mô hình giải pháp mạng chồng lấn (over lay).- Mô hình giải pháp lai giữa mô h ình trên (Hybrid).

2.3.3.1 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM ngang h àng

Hình 2.9 : Mô hình mạng IP/WDM ngang hàng2.3.3.2 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM xếp chồng

Hình 2.10: Mô hình mạng IP/WDM xếp chồng.Những đặc trưng của mô hình chồng lấn :

- Khả năng giao tiếp mở với khả năng kết nối đ ượcvới ATM, SONET...

- Cho phép mỗi mạng con giải quyết độc lập.- Dễ dàng thay đổi độc lập trong từng mạng con.- Bảo mật thông tin cấu h ình và tài nguyên.

NNI

WADM

(OXC)

UNI UNI UNIUNI

UNI UNI

UNIUNI NNI

WADM

(OXC)

16

2.3.3.3 Mô hình giải pháp mạng IP/WDM lai

Hình 2.11: Mô hình giải pháp mạng IP/WDM lai

17

2.3.4. Các phương pháp đ ịnh tuyến trong mạngIP/WDM2.3.4.1 Phương pháp định tuyến tích hợp

Hình 2.12: Sơ đồ định tuyến tích hợp trong mạngIP/WDM.2.3.4.2 Phương pháp định tuyến địa chỉ vùng.

18

Hình 2.13 : Sơ đồ định tuyến địa chỉ vùng trongmạng IP/WDM.2.3.4.3 Phương pháp định tuyến chồng lấn

Phương pháp định tuyến này sử dụng cho mô hìnhgiải pháp mạng IP/WDM chồng lấn. Theo phương thứcđịnh tuyến chồng lấn, cơ chế chồng lấn cho phép bộ địnhtuyến biên đăng ký và thực hiện truy vấn phần địa chỉ mởrộng. Việc này tương tự cơ chế giải quyết địa chỉ OP qualớp ATM. Như vậy, mạng quang có thể thực hiện việcđăng ký hoặc cho phép bộ định tuyến biên đăng ký địa chỉIP và gắn với một mạng riêng ảo VPN. Bộ định tuyến biêncó thể cho phép truy vấn địa chỉ mở rộng thuộc về VPN.Một truy vấn thành công sẽ trả về một địa chỉ của cổngcủa cổng quang ra. Do khả năng giao tiếp kết nối IP là cógiới hạn, nên việc tính toán bao nhiêu kênh quang có th ểthiết lập tuỳ thuộc vào kỹ thuật lưu lượng cho phép.

19

CHƯƠNG 3 - ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁPĐIỀU KHIỂN IP TRÊN WDM CHO MẠNG ĐƯỜNGTRỤC CỦA VNPT3.1 Hiện trạng mạng truyền tải IP trên WDM và giảipháp điều khiển trên mạng đường trục của VNPT

VNPT sớm nhận rõ được vai trò và khả năng củamạng NGN và đã từng bước chuyển sang mạng viễnthông NGN để cung cấp đa dịch vụ linh hoạt, như điệnthoại, truyền số liệu, Internet, phát thanh, truyền hình, giảitrí qua mạng, điều khiển từ xa.... Cho tới nay, mạng NGNcủa VNPT đã triển khai song dự án NGN giai đoạn 2 gọitắt là VN2 tới tất cả các tỉnh/thành phố trong cả nước vàVNPT đang từng bước chuyển lưu lượng từ mạng giaiđoạn 1 VN1 sang VN2.

Để đáp ứng cho việc truyền tải lưu lượng rất lớnhiện nay, trong mạng truyền tải NGN VNPT đã xây dựngcác hệ thống truyền dẫn quang với công nghệ DWDM tạonên kiến trúc IP trên DWDM.3.1.1. Tổng quan hiện trạng lớp truyền tải NGN củaVNPT và giải pháp điều khiển

VNPT đã đầu tư xây dựng mạng NGN mặt phẳng 2(VN2) nhằm tích hợp toàn bộ mạng truyền tải hiện cóthành một mạng truyền tải duy nhất. Hiện nay dự án VN2đã được đưa vào khai thác, lưu lư ợng trên mặt phẳng 1(VN1) đang từng bước chuyển sang mặt phẳng 2. Phầnnày tập trung giới thiệu về mạng VN2.3.1.1.1. Giải pháp kiến trúc truyền tải IP trên DWDMtrên mạng VN2

Mạng IP trên DWDM đường trục của VNPT đượcthiết lập theo mô hình xếp chồng và hiện tại để truyền tảilưu lượng IP qua mạng DWDM qua các khâu trung gian

20

như IP/SDH/DWDM, IP/NG-SDH/DWDM vàIP/MPLS/SDH/DWDM, IP/MPLS/NG -SDH/DWDM.

Mạng VN2 nó có khả năng cung cấp các dịch vụsau: Internet tốc độ cao (HIS), Voice over IP (VoIP), cácdịch vụ Multicast (như IPTV, Video conferencing), cácdịch vụ Unicast (như Video on demand VoD), các d ịchvụ VPN layer 3, các dịch vụ VPN layer 2, … .3.1.1.2. Cấu trúc mạng VN2

Hình 3.1. Sơ đồ logic mạng IP Core VN2Mô hình mô tả kết nối vật lý của mạng VN2 được chỉ ra ởhình 3.2.

21

Hình 3.2. Sơ đồ kết nối vật lý mạng VN2.3.1.2 Một số hệ thống truyền truyền tải DWDM đườngtrục của VNPT và các giải pháp điều khiển

Hiện nay, mạng truyền tải DWDM đường trục củaVNPT có 4 hệ thống truyền dẫn chính là hai hệ thốngDWDM trục Bắc – Nam của Nortel dung lượng lên tới360 Gbps. Các tỉnh phía Bắc dùng hệ thống DWDM củaHuawei và khu vực miền Nam dùng hệ thống DWDM củaFujitsu.Các giải pháp điều khiển cho các hệ thống này chủyếu vẫn là phương thức cấp phát bước sóng tĩnh và ápdụng các giải pháp chuyển mạch bảo vệ truyền thống như:MS-SPRing, OCh-DPRING. Riêng DWDM của HuaweiMặt phẳng điều khiển ASON-GMPLS thống nhất trên tấtcả các thiết bị Optix OSN bao gồm thiết bị SDH, DWDM.OSN 6800 có cấu trúc dựa trên nền OTN và ASON. OSN6800 sử dụng các ưu điểm của công nghệ ASON-GMPLSgiúp cho nhà vận hành viễn thông xây dựng mạng truyềndẫn mềm dẻo, độ tin cậy cao với chi phí thấp.3.2 Phương án phát triển và giải pháp điều khiển IPtrên WDM cho mạng đường trục của VNPT.3.2.1 Giai đoạn 2013 đến 2015.

Trên cơ sở mạng đường trục giai đoạn 2010-2013của VNPT cộng với sự phát triển công nghệ mới trên thếgiới và với quan điểm đầu tư phát triển mạng gắn với tínhhiệu quả, nên trong giai đoạn này VNPT cần thực hiện cácvấn đề sau:

- Loại bỏ kiến trúc IP-MPLS/ SDH/DWDM,- Chỉ tiếp tục duy trì các kiến trúc IP-MPLS/NG-

SDH/DWDM và IP/GE/NG-SDH/DWDM,

22

- Đầu tư thử nghiệm giải pháp IP/DWDM vớikiến trúc IP trên quang DWDM theo mô hình m ạng nganghàng cho mạng đường trục NGN của VNPT.

Trong đó, nên thực hiện các giải pháp kỹ thuật sau:Về mạng lõi: Vẫn duy trì 5 nút mạng Hà nội, Đà nẵng,TP.Hồ Chí Minh, Hải phòng và Cần Thơ.

Hình 3.3: Cấu hình mạng trục giai đoạn 2013-2015Về mạng biên: Các điểm trục được tổ chức thành nút đadịch vụ ở tất cả các tỉnh thành.Về mặt số liệu: vẫn sử dụng phương thức kết nối POS

(SDH và NG-SDH) giữa các bộ định tuyến IP-MPLStrong mạng quang. Đồng thời, kết hợp sử dụng các bộđịnh tuyến qua mạng truyền tải quangVề mặt quản lý và điều khiển: Tập trung giải quyết vấn đềđiều khiển cho mặt truyền tải quang DWDM trở thành mạngđịnh tuyến bước sóng động dựa trên công nghệ GMPLS.

Sử dụng GMPLS các nhà cung cấp dịch vụ khôngnhất thiết phải loại bỏ tất cả các thiết bị mạng hiện có và muathiết bị mới từ cùng một nhà cung cấp vì cơ sở mạng đã triểnkhai hiện tại vẫn đủ khả năng để mở rộng lên GMPLS.3.2.2 Định hướng phát triển và giải pháp điều khiển IPtrên quang cho mạng đường trục của VNPT giai đoạnsau 2015 .

23

- Trên cơ sở mạng đường trục giai đoạn 2010 -2015 của VNPT; tình hình sử dụng công nghệ MPLS vàcác hệ thống NG-SDH của mạng đường trục (dung lượnghạn chế, tạo thắt nút cổ chai cho mạng đ ường trục) và sựphát triển công nghệ mới trên thế giới, nên trong giai đoạnnày VNPT cần thực hiện các vấn đề sau:

- Loại bỏ tiếp kiến trúc IP/MPLS/ NG-SDH/DWDM,- Duy trì và tập trung phát triển giải pháp kiến trúc

IP/DWDM với kiến trúc IP trên quang DWDM theo môhình mạng ngang hàng với giải pháp điều khiển GMPLScho mạng đường trục NGN của VNPT.

- Trong đó, nên thực hiện các giải pháp kỹ thuật sau:- Về mạng lõi vẫn 5 nút mạng Hà nội, Đà nẵng,

TP.Hồ Chí Minh, Hải phòng và Cần Thơ. Vẫn tổ chứcmạng lõi thành 2 mặt phẳng để thực hiện bảo vệ thiết bị vàcân bằng tải và cấu hình mạng lõi nên tổ chức theo cáutrúc Mesh để tăng tính an toàn của mạng trục (có thể thựchiện kết nối vật lý kết hợp với kết nối logic). Cấu mạngđường trục giai đoạn sau 2015 được trình bầy ở hình 3.10.- Về mạng biên: Các điểm trục được tổ chức thành nút

đa dịch vụ ở tất cả các tỉnh thành.- Về mặt số liệu: sử dụng các bộ định tuyến qua mạng

truyền tải quang.

24

KẾT LUẬN

Ứng dụng công nghệ truyền tải dữ liệu IP tr ênquang cho mạng viễn thông đường trục của VNPT là mộtvấn đề thời sự.

Trên cơ sở nghiên cứu các giải pháp công nghệ tíchhợp IP trên quang, các giai đo ạn phát triển, luận văn đãphân tích cơ sở hiện trạng của mạng viễn thông đườngtrục của VNPT, kết hợp với việc phân tích, chọn lựaphương án thích hợp cho mạng trục của Việt nam, từ đóđề xuất các giải pháp công nghệ tích hợp IP trên quang vàlộ trình phát triển của mạng viễn thông đường trục củaVNPT.

Để bảo đảm tính kinh tế-kỹ thuật, việc ứng dụng côngnghệ truyền tải dữ liệu IP trên quang cho mạng viễn thôngđường trục của VNPT cần chia thành nhiều giai đoạn. Mỗigiải đoạn có một phương án phù hợp.

- Giai đoạn 2012-2013, sử dụng công nghệIP/MPLS/SDH/DWDM và đ ầu tư triển khai giải phápIP/WDM trên cở sở sử dụng công nghệ GMPLS.

- Giai đoạn 2013-2015, loại bỏ kiến trúc IP/MPLS/SDH/DWDM, chỉ tiếp tục duy tr ì các kiến trúcIP/MPLS/NG-SDH/DWDM và IP/GE/NG-SDH/DWDM,đầu tư phát triển thêm giải pháp IP/DWDM với kiến trúcIP trên quang DWDM theo mô hình m ạng ngang hàng chomạng đường trục NGN của VNPT.

- Giai đoạn sau 2015, loại bỏ tiếp kiến trúcIP/MPLS/ NG-SDH/DWDM, duy trì và tập trung pháttriển giải pháp kiến trúc IP/DWDM với kiến trúc I P trênquang DWDM theo mô hình m ạng ngang hàng với giảipháp điều khiển GMPLS cho mạng đ ường trục NGN củaVNPT.