Luan vanTN

5/9/2018 Luan vanTN - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/luan-vantn 1/83

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Đặng Thế Ngọc

CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU SỐ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn: TS. Bùi Trung Hiếu

HÀ NỘI 4-2005



Các công nghệ truyền dẫn tín hiệu số

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ ....................................................................................iv

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ....................................................................................viLỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................ix

Chương 1: Tổng quan về truyền dẫn số .................................................................1

1.1 Tổng quan về mạng viễn thông ....................................................................1

1.2 Các công nghệ truyền dẫn số ........................................................................1

1.3 Số hóa tín hiệu analog ..................................................................................3

1.3.1 Số hóa tín hiệu thoại ..............................................................................3

1.3.1.1 Điều xung mã PCM ........................................................................41.3.1.2 Các phương thức mã hóa mới ........................................................4

1.3.1.3 Các khuyến nghị của ITU-T về mã hoá thoại ................................6

1.3.2 Số hóa tín hiệu video .............................................................................6

1.3.2.1 Kỹ thuật mã hoá và nén video ........................................................7

1.3.2.2 Các tiêu chuẩn nén video ...............................................................7

1.4 Tổng quan về mạng IP .................................................................................9

1.4.1 Các giao thức IP ....................................................................................9

1.4.2 Hỗ trợ QoS trong IP ..............................................................................9

1.4.3 Các bộ định tuyến IP tốc độ cao ............................................................9

1.5 Công nghệ truyền dẫn PDH và SONET/SDH ...........................................10

1.5.1 Công nghệ truyền dẫn PDH ................................................................10

1.5.2 Công nghệ truyền dẫn SONET/SDH ..................................................10

1.6 Công nghệ ATM .........................................................................................13

1.6.1 Mô hình tham chiếu ATM ...................................................................14

1.6.2 Một số đặc điểm của ATM ..................................................................151.6.2.1 Ghép kênh thống kê .....................................................................15

1.6.2.2 Truyền tải đa dịch vụ ....................................................................16

1.7 Công nghệ truyền dẫn quang ......................................................................17

1.7.1 Hệ thống DWDM ................................................................................ 17

Đặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

i




1.7.2 Các bộ định tuyến bước sóng ..............................................................19

1.7 Kết luận ...................................................................................................... 20

Chương 2: Các phương thức truyền tải IP trên mạng quang ................................212.1 Mở đầu ....................................................................................................... 21

2.2 IP/ATM/SDH/WDM và IP/ATM trực tiếp trên WDM ..............................22

2.2.1 IP/ATM/SDH cho truyền dẫn WDM .................................................. 22

2.2.2 IP/ATM trực tiếp trên WDM ..............................................................23

2.3 Truyền số liệu trên mạng SONET/SDH .....................................................24

2.3.1 IP/PDH/SDH cho truyền dẫn WDM ................................................... 25

2.3.2 Truyền gói qua SONET/SDH (POS) .................................................. 25

2.3.3 Giao thức đa truy nhập qua SONET/SDH (MAPOS) .........................26

2.3.4 Thủ tục truy nhập tuyến SDH (LAPS) ................................................ 28

2.3.5 SONET/SDH thế hệ tiếp theo .............................................................29

2.4 IP/SDL trực tiếp trên WDM .......................................................................31

2.5 IP/Gigabit Ethernet cho WDM ...................................................................32

2.6 Các công nghệ truyền dẫn mới ...................................................................34

2.6.1 Mạng vòng gói phục hồi RPR/SPR .....................................................34

2.6.2 DTM .................................................................................................... 362.7 Hạ tầng chuyển mạch quang ......................................................................37

2.8 So sánh các công nghệ truyền tải IP trên mạng quang ...............................39

2.8.1 Phân nhóm các công nghệ ...................................................................39

2.8.2 So sánh băng tần hiệu dụng .................................................................41

2.8.2.1 Tính toán hiệu suất và tốc độ truyền dẫn .....................................41

2.8.2.2 Kết quả so sánh ............................................................................42

2.8.3 So sánh một số chỉ tiêu khác ...............................................................442.8.3.1 Phẩm chất ..................................................................................... 44

2.8.3.2 Dịch vụ ......................................................................................... 44

2.8.3.3 Tính tương hợp .............................................................................45

2.8.3.4 Tính năng .....................................................................................45


ii




2.9 Kết luận ..................................................................................................... 46

Chương 3: Công nghệ SONET/SDH thế hệ tiếp theo ..........................................48

3.1 Mở đầu ....................................................................................................... 483.2 Thủ tục đóng khung chung (GFP) ..............................................................48

3.2.1 Phần chung của GFP .........................................................................50

3.2.1.1 Khung người sử dụng GFP .......................................................... 50

3.2.1.2 Khung điều khiển GFP .................................................................52

3.2.2 Phần đặc trưng tải trọng cho GFP sắp xếp khung ............................. 53

3.2.2.1 Tải trọng MAC Ethernet ..............................................................53

3.2.2.2 Tải trọng IP/PPP ...........................................................................53

3.2.3 Phần đặc trưng tải trọng cho GFP trong suốt .................................... 54

3.2.3.1 Thích ứng tín hiệu client 8B/10B qua mã khối 64B/65B .............54

3.2.3.1 Thích ứng khối mã 64B/65B vào GFP .........................................55

3.3 Kết chuỗi các container ảo (VC) ................................................................ 56

3.3.1 Kết chuỗi kề nhau X VC-n (VC-n-Xc) .............................................. 57

3.3.2 Kết chuỗi ảo X VC-n (VC-n-Xv, n=1 … 4) .......................................58

3.3.2.1 Chỉ thị thứ tự và đa khung VC-3/4-Xv ........................................ 60

3.3.2.2 Chỉ thị thứ tự và đa khung VC-1/2-Xv ........................................ 613.3.3 So sánh kết chuỗi ảo và kết chuỗi kề nhau ........................................63

3.4 Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS .............................................. 64

3.4.1 Gói điều khiển ................................................................................... 64

3.4.2 Các chức năng chính của LCAS .......................................................66

3.4.2.1 Thêm thành viên (tăng dung lượng) ............................................66

3.4.2.2 Loại bỏ tạm thời thành viên (giảm dung lượng) .........................68

3.4.2.3 Xóa thành viên (giảm dung lượng) ..............................................693.5 Kết luận ...................................................................................................... 69

KẾT LUẬN ..........................................................................................................71

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................72


iii




DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Mô hình mạng SONET/SDH điển hình...............................................11

Hình 1.2: Mô hình giới thiệu chức năng các lớp trong SONET/SDH.................13

Hình 1.3: Mô hình tham chiếu ATM...................................................................15

Hình 1.4: Mạng ATM được xây dựng trên mạng SONET/SDH.........................16

Hình 1.5: Hệ thống DWDM điểm-điểm..............................................................18

Hình 1.6: Hệ thống vòng DWDM........................................................................19

Hình 2.1: Một số công nghệ truyền tải số liệu điển hình.....................................22

Hình 2.2: Đóng gói IP/ATM/SDH để truyền tải qua mạng WDM......................23

Hình 2.3 Ví dụ về mạng IP/SDH/WDM..............................................................26Hình 2.4: Khung MAPOS phiên bản 1 và phiên bản 2........................................27

Hình 2.5: Ngăn xếp lớp/giao thức cho IP/STM-N sử dụng LAPS X.85..............28

Hình 2.6: Định dạng khung LAPS theo X.85......................................................29

Hình 2.7: Cấu trúc mào đầu SDL.........................................................................32

Hình 2.8: Truyền tải IP trên vòng ring WDM bằng khung Gigabit Ethernet......33

Hình 2.9: Khung Gigabit Ethernet.......................................................................34Hình 2.10: Công nghệ RPR (IEEE 802.17).........................................................35

Hình 2.11: Hiệu suất của các phương thức truyền dẫn truyền dẫn .....................43

Hình 3.1: SONET/SDH thế hệ tiếp theo..............................................................49

Hình 3.2: Quan hệ của GFP với các tín hiệu client và tuyến truyền tải...............50

Hình 3.3 : Cấu trúc khung người sử dụng GFP....................................................51

Hình 3.4 : Cấu trúc khung điều khiển GFP..........................................................52

Hình 3.5: Quan hệ giữa khung MAC Ethernet và khung GFP...........................53

Hình 3.6: Quan hệ giữa khung PPP/HDLC và khung GFP................................54

Hình 3.7: Mã khối 64B/65B GFP-T.....................................................................56

Hình 3.8: Cấu trúc nhóm mã trong khung GFP...................................................56

Hình 3.9: Cấu trúc khung VC-4-Xc.....................................................................57


iv




Hình 3.10: Cấu trúc khung VC-2-Xc...................................................................57

Hình 3.11: Cấu trúc khung VC-3/4-Xv................................................................59

Hình 3.12: Cấu trúc khung VC-1/2-Xv................................................................59Hình 3.13: Chỉ thị đa khung và thứ tự VC-3/4-Xv..............................................61

Hình 3.14: Đa khung 32 bit 2 (byte K4)..............................................................61

Hình 3.15 Ví dụ so sánh hai phương thức kết chuỗi............................................63

Hình 3.16: Thêm nhiều thành viên.......................................................................67

Hình 3.17: Giảm dung lượng do sự cố mạng.......................................................68

Hình 3.18 Loại bỏ thành viên 4 và 5 từ một VCG có n = 6 thành viên...............69


v




THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM

ADM Add-Drop Multiplexer Ghép kênh xen/rẽ

APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động

ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển giao không đ. bộ

AU Administrative Unit Khối quản lýBER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bit

CoS Class of Services Lớp dịch vụ

CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra độ dư vòng

CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/ Đa truy nhập cảm nhận sóng

Collision Detect mang/phát hiện xung đột

DiffServ Differentiated Services Dịch vụ phân biệt

DPT Dynamic Packet Transport Truyền tải gói động

DTM Dynamic Transfer Mode Chế độ truyền tải động

DW Digital Wrapper

DWDM Dense WDM WDM mật độ cao

DXC Digital Cross-Connect Nối chéo số

FCS Frame Check Sequence Chuỗi kiểm tra khung

FDL Fibre Delay Line Đường trễ quang

FR Frame Relay Chuyển tiếp khung

GbE Gigabit Ethernet

HDLC High-level Data Link Control Đ. khiển tuyến số liệu mức cao

IEEE Institute of Electrical and Viện kỹ thuật điện-điện tử

Electronic Engineers

IETF Internet Engineering Task Force


vi




IP Internet Protocol Giao thức internet

ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số tích hợp dịch vụ

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internetITU International Telecommunication Union Liên minh viễn thông thế giới

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

LAPS Local Access Point-SDH Điểm truy nhập cục bộ SDH

MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường

MAN Metro Area Network Mạng đô thị

MAPOS Multiple Access Protocol Over SONET Giao thức đa truy nhập qua SDH

MPOA Multi Protocol Over ATM Đa giao thức qua ATM

MSP Multiplex Section Protection Bảo vệ đoạn ghép

NE Network Element Phần tử mạng

OADM Optical Add Drop Multiplexer Ghép kênh xen/rẽ quang

OBS Optical burst switching Chuyển mạch burst quang

OLA Optical Line Amplifier Khuếch đại đường truyền quang

ODL Optical Delay Line Đường trễ quang

ON Optical Network Mạng quang

OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quangOSI Open System Interconnection Kết nối hệ thống mở

OTN Optical Transport Network Mạng truyền tải quang

OTS Optical Transmission Section Đoạn truyền dẫn quang

OXC Optical Cross-Connect Nối chéo quang

PDU Protocol Data Unit Đơn vị số liệu giao thức

POL Packet Over Lightwave

POP Point of PresencePOS Packet Over SONET/SDH Truyền gói qua SONET/SDH

PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm

QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ


vii




SDL Simple Data Link Tuyến số liệu đơn giản

SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

SRP Spatial Reuse Protocol Giao thức tái sử dụng không gianSTM Synchronous Transport Module Module truyền tải đồng bộ

TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo t.gian

VBR Variable Bit Rate Tốc độ bit thay đổi

VC Virtual Connection (in ATM) Kết nối ảo (trong ATM)

VC Virtual Container (in SDH) Container ảo (trong SDH)

VCAT Virtual Concatenation Kết chuỗi ảo

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

WAN Wide Area Network Mạng diện rộng

WC Wavelength conversion Chuyển đổi bước sóng

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo b.sóng

WXC Wavelength Cross Connect Nối chéo bước sóng


viii




LỜI NÓI ĐẦU

Các công nghệ truyền dẫn tín hiệu số đóng vai trò hết sức quan trọng trong

mạng viễn thông. Để tạo ra được các kết nối giữa các đầu cuối đã có rất nhiều

loại công nghệ truyền dẫn được sử dụng tùy thuộc vào loại hình dịch vụ (thoại,

video, số liệu). Trong thời gian trước đây, lưu lượng truyền tải trên mạng chủ

yếu là lưu lượng thoại được ghép kênh phân chia theo thời gian TDM, chính vì

thế các công nghệ truyền dẫn ra đời vào thời điểm đó được thiết kế tối ưu cho

lưu lượng TDM. Các công nghệ truyền dẫn điển hình đó là công nghệ truyền dẫn

PDH và SONET/SDH. Các công nghệ này cũng có khả năng truyền tải số liệu

nhưng đạt hiệu quả không cao.

Từ cuối thế kỷ XX đã có những biến đổi rất lớn về bản chất lưu lượng trên

mạng, lưu lượng phi thoại đang lấn lướt lưu lượng thoại truyền thống. Nguyên

nhân là do nhu cầu truyền tải lưu lượng internet ngày càng tăng. Sở dĩ có sự gia

tăng này là do số người dùng internet tăng đồng thời với sự ra đời của các côngnghệ truyền tải thoại, video qua mạng IP (VoIP). Một số nhà cung cấp và tổ chức

tiêu chuẩn như ITU-T, IEEE, IETF ...đã đề xuất một số giải pháp mới nhằm mục

đích truyền tải lưu lượng số liệu, đặc biệt là IP một cách hiệu quả hơn.Các giải

pháp này cố gắng giảm tối đa tính năng dư thừa, giảm mào đầu giao thức, đơn

giản hóa việc quản lý để qua đó truyền tải IP trên lớp mạng quang một cách hiệu

quả nhất.Các công nghệ điển hình trong số này đó là: truyền số liệu qua mạngSONET/SDH (DoS), Gigabit Ethernet (GbE) và mạng vòng gói phục hồi (RPR).

Đề tài “Các công nghệ truyền dẫn tín hiệu số” được thực hiện với mục tiêu

cung cấp một bức tranh tổng thể về công nghệ truyền dẫn tín hiệu số, các giải


ix




pháp truyền tải IP qua mạng quang và các vấn đề cơ bản về công nghệ

SONET/SDH thế hệ tiếp theo. Nội dung đề tài gồm có 3 chương:

Chương 1: Trình bầy tổng quan về các công nghệ liên quan đến truyền dẫn

tín hiệu số như: số hóa tín hiệu analog, các đặc trưng về IP, ATM. Ngoài ra các

nội dung cơ bản về công nghệ SONET/SDH và WDM cũng được đề cập.

Chương 2: Giới thiệu tổng quan về các giải pháp truyền tải IP qua mạng

quang đã được các các nhà cung cấp đề xuất và được tiêu chuẩn hóa bởi một số

các tổ chức. Nội dung tiếp theo của chương là tiến hành so sánh giữa các giải

pháp dựa trên một số các tham số quan trọng như hiệu suất truyền dẫn, tínhnăng...

Chương 3: Hiện nay công nghệ SONET/SDH đã được triển khai rất rộng

rãi trên mạng. Công nghệ SONET/SDH thế hệ tiếp theo đã có những cải tiến

nhằm mục đích thích ứng với sự thay đổi về lưu lượng trên mạng. Nội dung

chương này sẽ trình bày cụ thể hơn về những cải tiến này.

Do nội dung của đề tài liên quan đến rất nhiều công nghệ và đề cập nhiều

vấn đề nên mỗi mục được trình bầy một cách tóm lược các đặc điểm chính và có

chú thích các tiêu chuẩn, khuyến nghị liên quan.

Vì trình độ còn hạn chế đồng thời nội dung nghiên cứu của đề tài tương

đối rộng nên chắc chắn đề tài không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót.

Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Bùi Trung Hiếu đã định hướng

nghiên cứu và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này.

Hà nội 4/2005.


x



Chương 1: Tổng quan về truyền dẫn số


1.1 Tổng quan về mạng viễn thông

Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu về các loại dịch vụ (thoại, video, số liệu)

của khách hàng, các nhà cung cấp dịch vụ phải xây dựng các loại mạng khác

nhau. Ví dụ, mạng PSTN được thiết kế cho các dịch vụ thoại, mạng IP cho các

dịch vụ internet (Web), mạng số liệu cho các dịch vụ ATM, Frame Relay (FR)

và thậm chí các mạng dành riêng cho các ứng dụng cụ thể. Dịch vụ thoại được

cung cấp qua mạng chuyển mạch kênh và công nghệ truyền dẫn được sử dụng là

PDH, SONET/SDH (tương ứng với lớp 1 của mô hình OSI). Mạng số liệu bao

gồm các mạng chuyển mạch khung, tế bào hoặc gói được thiết kế để cung cấp

các chức năng lớp 2 và lớp 3. Mạng lớp 2 là các mạng chuyển mạch gói hướng

kết nối (ATM/FR). Mạng lớp 3 là các mạng chuyển mạch gói không kết nối (IP,

MPLS). Những mạng này được coi là những mạng không hội tụ. Một trong

những ưu điểm của mạng không hội tụ là khả năng nâng cấp một lớp mạng mà

không làm ảnh hưởng tới lớp mạng trên hoặc lớp mạng dưới. Độ tin cậy của mỗi

lớp cũng có thể đo đạc một cách riêng rẽ: ví dụ tỉ lệ tổn thất gói ở lớp mạng IP

được xác định độc lập với tỷ lệ lỗi bit (BER) trong lớp truyền tải. Tuy nhiên, chi

phí để vận hành, bảo dưỡng những mạng này là rất lớn và các nhà cung cấp đang

nhanh chóng triển khai mạng NGN đa dịch vụ.

1.2 Các công nghệ truyền dẫn số

Theo góc nhìn từ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end), mạng viễn thông

bao gồm ba vùng chính như hình 1.1: mạng truy nhập, mạng đô thị (MAN) và

mạng đường trục. Ba vùng mạng này tạo thành một tuyến truyền dẫn hoàn chỉnh


1




từ đầu cuối đến đầu cuối cho số liệu của người sử dụng, mỗi loại mạng đều có

một đặc tính riêng.

Mạng truy nhập chịu trách nhiệm tập hợp lưu lượng từ những người dùng

đầu cuối, các ví dụ về mạng truy nhập bao gồm: mạng ethernet và các mạng cáp

nội hạt. Giải pháp mạng băng rộng được triển khai rộng rãi nhất hiện nay là

mạng đường dây thuê bao số (DSL) và modem cáp. Mặc dù đã được cải thiện về

mặt tốc độ nhưng các công nghệ này vẫn không cung cấp đủ băng thông cho các

dịch vụ như: video theo yêu cầu, trò chơi tương tác, hội nghị truyền hình hai

chiều. Yêu cầu đặt ra đối với các công nghệ mới là phải đơn giản, chi phí thấp vàcó khả năng truyền tải tích hợp các dịch vụ thoại, số liệu và video tới các thuê

bao đầu cuối qua một mạng duy nhất. Tiêu chuẩn IEEE 802.3ah EFM (Ethernet

in the First Mile) đã đưa ra giải pháp sử dụng công nghệ ethernet cho mạng truy

nhập. Công nghệ DSL trên mạng cáp đồng điểm-điểm và điểm-đa điểm đang

được tiêu chuẩn hóa với các tiêu chuẩn như: G.SHDSL (G.991.2), ADSL2

(G.992.3 và G.992.4) và ADSL2+ (G.992.5). Các mạng quang thụ động sử dụng

hai công nghệ chính là ehternet và ATM. Mạng quang thụ động ethernet (EPON)

yêu cầu chi phí thấp hơn mạng PON dựa trên cơ sở ATM (APON). EPON tỏ ra

là một ứng cử viên sáng giá cho mạng truy nhập thế hệ tiếp theo.

Mạng đô thị MAN chịu trách nhiệm truyền tải số liệu giữa các mạng truy

nhập khác nhau và định tuyến một phần lưu lượng tới mạng đường trục. Trong

mạng MAN, khách hàng là các mạng truy nhập khác nhau và các người dùng

đầu cuối tốc độ cao. Hiện nay, các mạng MAN nói chung đều đang sử dụng công

nghệ SONET/SDH. Các kết nối được thiết lập nhờ sử dụng các ADM và các

DXC trong trường hợp mạng vòng. Gần đây một số công ty đã sản xuất các bộ

nối chéo quang OXC cho phép thực hiện chuyển mạch bước sóng mà không cần


2




phải tách theo thời gian các số liệu truyền trên bước sóng đó. Hiện nay đã xuất

hiện một số công nghệ mới có khả năng ứng dụng tốt trong mạng MAN như

công nghệ mạng vòng gói phục hồi RPR và Gigabit Ethernet.

Mạng đường trục làm nhiệm vụ kết nối giữa các mạng MAN với nhau.

Công nghệ truyền dẫn đóng vai trò quan trọng trong mạng đường trục là công

nghệ truyền dẫn quang. Các tuyến quang tốc độ cao là các tuyến logic chủ yếu

để tạo ra các kết nối cho mạng đường trục. Để nâng cấp mạng đường trục, phần

lớn các nhà cung cáp đã triển khai công nghệ WDM với cấu hình mạng lưới.

1.3 Số hóa tín hiệu analog

Điều kiện tiên quyết đối với các hệ thống truyền dẫn số là thông tin phát đi

phải được chuyển sang dạng tín hiệu số. Mức độ chính xác của chuyển đổi tương

tự số (A/D) là yếu tố cốt yếu quyết định chất lượng dịch vụ cung cấp cho thuê

bao. Yêu cầu đặt ra đối với chuyển đổi A/D là ở phia thu phải có thể khôi phục

được tín hiệu thoại (video) analog mà không bị méo hoặc nhiễu. Bên cạnh đó,

một mục tiêu đặt ra là làm giảm lượng thông tin số để có thể sử dụng tốt hơndung lượng sẵn có của mạng.

1.3.1 Số hóa tín hiệu thoại

Các bộ số hóa tín hiệu thoại được chia làm hai lớp chính: các bộ mã hóa

dạng sóng và các bộ mã hóa thoại (vocoder). Ngoài ra còn có các bộ mã hóa lai

ghép kết hợp đặc tính của cả hai loại trên.

Trong mã hóa dạng sóng, những sự thay đổi về biên độ của tín hiệu analog

được mô tả bới một số các giá trị đo được. Những giá trị này sau đó được mã hóa

thành các xung và gửi tới phía thu. Ở phía thu, tín hiệu analog được khôi phục từ


3




các giá trị trung bình của các giá trị thu được. Phương thức này cho phép nhận

được mức chất lượng thoại rất cao.

Bộ mã hóa thoại là một bộ mã hóa tham số. Thay vì phát đi mô tả trực tiếp

đường cong thoại, bộ mã hóa thoại phát đi một số các tham số mô tả phương

thức tạo ra đường cong đó. Bộ mã hóa thoại chỉ đạt chất lượng ở mức trung bình

nhưng bù lại các tín hiệu có thể phát đi với tốc độ bit rất thấp.

Bộ mã hóa lai ghép gửi đi một số các tham số cùng một lượng thông tin về

dạng sóng đã được mã hóa. Kiểu mã hóa thoại này tạo ra một sự thỏa hiệp hợp lý

giữa chất lượng thoại và hiệu quả mã hóa. Các hệ thống thông tin di động sốngày nay đang sử dụng phương thức mã hóa này.

1.3.1.1 Điều xung mã PCM

Điều xung mã PCM là một phương thức chuyển đổi tín hiệu analog thành

tín hiệu số thuộc loại mã hóa dạng sóng và được tiêu chuẩn hóa cho mạng điện

thoại. Tốc độ bit tạo ra cho một kênh thoại là 64 kbit/s đã trở thành hệ số quyết

định trong thiết kế hệ thống chuyển mạch và truyền dẫn.Quá trình chuyển đổi A/D bằng phương thức PCM bao gồm ba bước: lấy

mẫu, lượng tử hóa và mã hóa. Tần số lấy mẫu đối với tín hiệu thoại là 8 kHz. Số

mức lượng tử hóa là 256 mức. Quá trình mã hóa sẽ gán cho mỗi mức lượng tử

một từ mã nhị phân 8 bit. ITU-T gọi kiểu mã hóa này là mã hóa thoại “64 kbit/s

PCM”.

1.3.1.2 Các phương thức mã hóa mới

Một số phương thức mã hóa mới cho phép tạo ra các luồng tín hiệu thoại

số ở tốc độ 32 và 16 kbit/s đã được phát triển. Thậm chí, các vocoder chỉ yêu cầu

tốc độ bit 4,8 kbit/s hoặc thấp hơn. Các phương thức mã hóa này nhận được rất

nhiều sự quan tâm vì chúng cho phép các nhà cung cấp tăng dung lượng truyềnĐặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

4




dẫn thoại trong mạng của họ mà không cần lắp đặt thêm các thiết bị truyền dẫn

mới. Một trong số các phương thức đó là điều xung mã vi sai thích nghi

(ADPCM). ADPCM cho phép truyền dẫn tín hiệu thoại ở tốc độ 32 kbit/s với sự

suy giảm chất lượng ở mức thấp nhất. ADPCM được chuẩn hóa theo khuyến

nghị G.726 của ITU-T.

Điều xung mã vi sai DPCM

Tín hiệu sau khi lấy mẫu cho thấy có sự tương quan rất lớn giữa hai mẫu

cạnh nhau. Chính vì vậy sẽ rất có lợi về mặt băng thông nếu mã hóa sự khác

nhau giữa các mẫu cạnh nhau thay vì mã hóa giá trị tuyệt đối của mỗi mẫu. Đâychính là cách thức thực hiện của phương thức DPCM giúp ta duy trì được mức

độ chính xác trong khi giảm được độ rộng băng yêu cầu.

Điều xung mã vi sai thích nghi ADPCM

ADPCM kết hợp phương thức DPCM và PCM thích nghi có nghĩa là các

mức lượng tử được thích ứng với dạng của tín hiệu đầu vào. Độ lớn của các bước

lượng tử tăng khi sườn dốc của tín hiệu tồn tại đủ dài, điều này cho phép giảm số

bước lượng tử.

Trong ADPCM diễn ra các quá trình như sau. Khi tín hiệu analog đầu vào

được đưa qua bộ mã hóa PCM thông thường, luồng các mẫu 8 bit được đưa tới

bộ mã hóa ADPCM. Trong bộ mã hóa này, một thuật toán chỉ với 15 mức lượng

tử được sử dụng để giảm chiều dài từ mã từ 8 bit xuống còng 4 bit. Bốn bit này

không còn biểu diễn biên độ của mẫu nhưng nhờ mã hóa vi sai nó vẫn chứa đủ

thông tin để cho phép phía thu khôi phục lại tín hiệu ban đầu .

Mức của một mẫu được dự đoán dựa trên cơ sở mức của mẫu trước đó. Sự

khác nhau giữa mẫu dự đoán và mẫu thực tế là rất nhỏ và do đó có thể mã hóa


5




chỉ với 4 bit. Nếu nhiều mẫu liên tiếp có sự thay đổi lớn, các bước lượng tử được

thích nghi như đã mô tả ở trên.

1.3.1.3 Các khuyến nghị của ITU-T về mã hoá thoại

ITU-T đã đưa ra một số các khuyến nghị về mã hoá và nén tín hiêu thoại,

các khuyến nghị này được tổng kết trong bảng 1.1.

Bảng 1.1 Các khuyến nghị về mã hoá và nén thoại

Khuyếnnghị

Mô tả Tốc độ bit(kbit/s)

Tốc độlấy mấu (kHz)

G.711 Điều xung mã PCM 64 8

G.721 Điều xung mã vi sai thích nghi 32 8G.722 Mã hoá audio 7 kHz 64 16G.723 Mở rộng của G.711 24/40 8

G.723.1Mã hoá thoại hai tốc độ cho truyềnthông đa phương tiện

5.6/6.3 8

G.726 ADPCM 16/24/32/40 8

G.727ADPCM sử dụng 5, 4, 3, 2 bit chomột mẫu

thay đổikhông xác

định

G.728Sử dụng dự đoán tuyến tính kích

thích, trễ nhỏ

16 8

G.729Sử dụng dự đoán tuyến tính mãđại số kích thích cấu trúc liên hợp

8 8

1.3.2 Số hóa tín hiệu video

Truyền dẫn hình ảnh động rất nhậy với sai trễ. Nếu độ sai trễ quá lớn, mắt

không chấp nhận được, thì phải tiến hành bù ở phía thu. Truyền dẫn video chất

lượng cao yêu cầu sai trễ cỡ vài ms. Dịch vụ video thông thường có thể cho phép

giá trị này cao hơn. Trong tuyền thông video tương tác trễ yêu cầu không đượcvượt quá 150 ms.

Mục đích của mã hoá tín hiệu video là cho phép truyền dẫn và lưu trữ tín

hiệu video dưới dạng số với băng tần nhỏ nhất và chất lượng tốt nhất có thể


6




được. Thông thường bộ mã hoá tín hiệu video được đặt ở nơi phát của hệ thống

truyền dẫn, tuy nhiên khi sử dụng kết hợp công nghệ số và analog nó có thể được

đặt tại các nút chuyển mạch.

1.3.2.1 Kỹ thuật mã hoá và nén video

Một bức ảnh HDTV không nén với 2,2 triệu pixel và mã hóa 24 bit cho

một pixel (8 bit dành cho thành phần mầu) yêu cầu tốc độ 1,5 - 3 Gbit/s tùy

thuộc vào tần số ảnh. Vì lý do đó cần có các phương thức mã hóa phức tạp hơn

để giảm băng tần yêu cầu sau khi mã hóa. Một phương thức giúp thực hiện việc

này là gửi đi thông tin về sự khác nhau giữa các bức ảnh liền nhau (tương tự nhưADPCM của tín hiệu thoại). Công việc này được thực hiện nhờ sử dụng các bộ

mã hóa tốc độ bit thay đổi (VBR) để mã hóa sự khác nhau giữa các bức ảnh.

Phương thức thứ hai được phát triển đó là tận dụng các điểm yếu của mắt

để giảm lượng thông tin và do đó giảm được số bit truyền đi. Một trong những

điểm yếu của mắt đó là không có khả năng theo kịp những chuyển động rất

nhanh và do đó không phát hiện được méo trong những phần đó của bức ảnh.Chúng ta cũng có thể sử dụng một hiện tượng khác đó là: sự chuyển động

đôi khi giống nhau trên một vùng lớn của bức ảnh. Điều đó có nghĩa là ta có thể

giảm lượng thông tin bằng cách gửi đi các vectơ chuyển động cho các vùng con.

Một phương thức nữa để giảm lượng thông tin là mã hóa có độ dài thay

đổi (VLC): các từ mã ngắn vài bit được phát đi cho các sự kiện thông thường

trong bức ảnh, các từ mã dài nhiều bit được phát đi cho các sự kiện bất thường.

1.3.2.2 Các tiêu chuẩn nén video

Rất nhiều phương các phương thức nén video đã được ra đời, mỗi phương

thức được thiết kế cho một ứng dụng cụ thể. Các tiêu chuẩn cơ bản được sử dụng

hiện nay là H.263, MPEG-1 và MPEG-2. Tất cả các tiêu chuẩn này đều đượcĐặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

7




phát triển từ tiêu chuẩn H.261. Quá trình phát triển của các phương thức nén

video được tóm tắt như sau:

H.261 kỹ thuật mã hóa, nén video tốc độ thấp được giới thiệu năm 1984

bởi ITU cho các dịch vụ âm thanh-hình ảnh. H.261 có tốc độ truyền dẫn tăng

từng bước từ 64 kbit/s đến 1,92 Mbit/s (30 x 64 kbit/s). H.261 phù hợp với các

ứng dụng thời gian thực như hội nghị truyền hình vì nó gây ra thời gian trễ ngắn.

MPEG-1 là tiêu chuẩn của ISO, được tạo ra trên cơ sở hiệu chỉnh H.261

để ghi tín hiệu video trên đĩa CD ở tốc độ bit thấp.

MPEG-2/H.262 sử dụng cho video quảng bá với mức nén thấp để cho phép truyền tải video chất lượng cao. Tốc độ truyền dẫn được định nghĩa là 5 –

60 Mbit/s và được sử dụng để truyền dẫn qua mạng vệ tinh và cáp.

H.263 thích ứng với MPEG-2, sử dụng mức nén cao hơn trong khi vẫn

duy trì chất lượng hình ảnh cao. H.263+ và H.263++ là các phiên bản nâng cấp

của H.263.

MPEG-4 được phát triển song song với H.263, là phương thức nén tốc độ

bit thấp tốt hơn MPEG-1.

H.323 là một hệ thống truyền thông đa phương tiện hoàn chỉnh trong đó

thành phần video sử dụng H.261/H263

JPEG 2000 là tiêu chuẩn JPEG mới nhất dựa trên cơ sở biển đổi wavelet

rời rạc (DWT), nguyên bản được sử dụng để nén ảnh tĩnh, hiện nay đang được

ứng dụng cho video động.

H.264 thích ứng với H.263, hiện nay đang được phát triển.


8




1.4 Tổng quan về mạng IP

1.4.1 Các giao thức IP

IP định nghĩa đơn vị dữ liệu cơ bản (datagram) có thể gửi qua mạng

internet. Các phần mềm IP thực hiện các chức năng định tuyến dựa trên cơ sở

các địa chỉ IP. Căn cứ vào các quy định trong giao thức IP, các host và các bộ

định tuyến sẽ thực hiện các công việc xử lý, loại bỏ các datagram và tạo các bản

tin lỗi. Hiện nay có hai phiên bản giao thức IP là: IP phiên bản 4 (IPv4-RFC

791 ) và IP phiên bản 6 (IPv6-RFC 1883-1887). Sự phát triển của IPv6 được

thúc đẩy chủ yếu là do sự cạn kiệt về không gian địa chỉ trong IPv4. Ngoài ra,

việc định nghĩa lại tiêu đề trong IPv6 để đạt được hiệu quả định tuyến cao hơn

cũng là một lý do.

1.4.2 Hỗ trợ QoS trong IP

Internet truyền thống chỉ hỗ trợ dịch vụ best effort, trong đó tất cả các gói

đều có quyền truy nhập như nhau tới tài nguyên mạng. Lớp mạng chỉ quan tâm

tới việc truyền tải các gói từ nguồn tới đích nhờ sử dụng địa chỉ đích trong phần

mào đầu gói và bảng định tuyến. Gần đây, IETF đã đưa ra nhiều giải pháp nhằm

hỗ trợ QoS trong mạng internet. Trong số các giải pháp này có các mô hình

IntSerrv/RSVP và DiffServ/QoS-agent. Hai mô hình này còn đóng vai trò quan

trọng trong việc cung cấp thông tin lớp dịch vụ (CoS) cho các nút biên của mạng

WDM.

1.4.3 Các bộ định tuyến IP tốc độ cao

Các bộ định tuyến thông thường hiện có không có khả năng đáp ứng nhu

cầu truyền tải lưu lượng ngày càng tăng. Hiện nay, đã xuất hiện các tiêu chuẩn


9




giao thức và các sản phẩm mới có khả năng đáp ứng được nhu cầu về lưu lượng

IP hiện tại và trong tương lai. Các nghiên cứu mới này chủ yếu đi theo hai

hướng. Hướng thứ nhất, nâng cấp các kỹ thuật và kiến trúc định tuyến thông

thường để giải quyết tắc nghẽn. Hướng thứ hai đưa ra ý tưởng kết hợp định tuyến

lớp 3 truyền thống với chuyển mạch lớp 2. Các giải pháp được đặt ra bao gồm:

Chuyển các chức năng như tìm kiếm địa chỉ, xử lý tiêu đề...từ CPU điều

khiển bởi phần mềm sang phần cứng dựa trên cơ sở vi mạch tổ hợp ứng dụng

(ASIC).

Sử dụng các trường chuyển mạch để chuyển giao gói từ đầu vào tới đầu rathay cho các bus dùng chung.

Chức năng chuyển tiếp, đệm và lập lịch IP được thực hiện bằng phần cứng

trên card đường truyền sẽ không làm quá tải bộ xử lý trung tâm trên board điều

khiển.

1.5 Công nghệ truyền dẫn PDH và SONET/SDH

1.5.1 Công nghệ truyền dẫn PDH

Trước đây các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng hệ thống truyền dẫn PDH để

truyền tải các loại tín hiệu dịch vụ: thoại, video, số liệu. Tuy nhiên, hệ thống

truyền dẫn PDH có nhiều điểm hạn chế như tốc độ ghép kênh bị giới hạn ở

139,264 Mbit/s. Hơn thế, sự tương thích hoạt động giữa các thiết bị của các nhà

sản xuất khác nhau rất khó khăn do mới chỉ có phần ghép kênh được tiêu chuẩn

hóa trong khi phần truyền dẫn chưa được tiêu chuẩn hóa.

1.5.2 Công nghệ truyền dẫn SONET/SDH

SONET và SDH đã khắc phục được những nhược điểm của PDH và cho

phép cung cấp được các kết nối tốc độ cao trên 155 Mbit/s. Những kết nối tốc độĐặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

10




cao này nói chung đã đáp ứng được nhu cầu truyền tải số liệu ngày càng tăng.

SONET/SDH được các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng để xây dựng mạng TDM

trên mạng quang.

Mạng truyền tải SONET/SDH

Mạng SONET/SDH cơ bản bao gồm 4 phần tử mạng khác nhau: thiết bị

ghép kênh xem/rẽ (ADM), thiết bị ghép kênh đầu cuối (TM), thiết bị nối chéo số

(DXC) và thiết bị lặp (REG). Bốn lọai phần tử này được kết nối với nhau bằng

sợi quang để tạo ra một mạng SONET/SDH điển hình như minh họa trong hình

1.1.Các thiết bị ghép kênh được trang bị hai loại giao diện, giao diện tổng và

giao diện nhánh. Các giao diện tổng có tốc độ từ OC-3/STM-1 đến OC-

192/STM-64 theo như khuyến nghị hiện nay về SONET/SDH. Các giao diện

nhánh được sử dụng để kết nối các thiết bị client như các bộ định tuyến IP, các

chuyển mạch ATM hoặc các chuyển mạch tín hiệu thoại với thiết bị ghép kênh.

Hình 1.1: Mô hình mạng SONET/SDH điển hình


11

ADM

ADM

ADM ADM

TM

TM

ADM

ADMRing A

Ring B

ATMswitch

ATMswitch

IP router

IP router

DXC

P-t-P C

Các giaodiện nhánh

Các giaodiện tổng




Để chuyển mạch một kết nối từ một mạng này tới một mạng khác ta phải

sử dụng các DXC. Thiết bị ghép kênh được gắn với DXC thông qua các giao

diện nhánh. Tùy thuộc vào mức phân cấp TDM của kết nối cần nối chéo mà sử

dụng loại DXC và các luồng nhánh thích hợp.

Các tiêu chuẩn SONET/SDH đã đưa ra một mô hình tham chiếu mạng để

định nghĩa một cách chính xác cấu trúc của tất cả các cơ chế trong mạng. Có 3

lớp mạng được định nghĩa trong hình 1.2. Mỗi phần tử mạng có thể là một thành

phần của một hoặc nhiếu lớp tùy thuộc vào các nhiệm vụ và yêu cầu của nó.

Lớp thấp nhất là lớp đoạn (trong SONET) hay lớp đoạn lặp (trong SDH)kết hợp chặt chẽ với truyền dẫn quang và tái tạo tín hiệu. Tất cả các phần tử

mạng đều là một phần của lớp này.

Lớp thứ hai được gọi là lớp đường (SONET) hay lớp đoạn ghép kênh

(SDH). Tại lớp này, nhiều tín hiệu tốc độ thấp được ghép vào hoặc tách ra từ

thành/từ một tín hiệu tốc độ bit cao của các giao diện tổng. Các thiết bị ghép

kênh và DXC thuộc lớp này.

Lớp thứ ba chịu trách nhiệm chuyển tải tín hiệu từ đầu cuối đến đầu cuối

và được gọi là lớp tuyến (SONET và SDH). Các thiết bị client đặt tại các điểm

đầu cuối của kết nối nằm trong lớp này.

Các thông tin điều khiển thích hợp được yêu cầu tại mỗi lớp để báo hiệu,

giám sát chất lượng hoặc chuyển mạch bảo vệ. Những thông tin điều khiển này

được mang trong phần mào đầu của mỗi lớp. Do đó, một thiết bị ghép kênh sẽ

thêm một vài phần mào đầu tuyến (POH) vào tín hiệu đến từ các luồng nhánh.

Sau đó nhiếu tín hiệu được ghép cùng với nhau và thêm mào đầu đoạn (SONET)

hoặc mào đầu đoạn ghép (SDH). Cuối cùng, trước khi phát đi phần mào đầu

đường (LOH) trong SONET hay mào đầu đoạn lặp trong SDH sẽ được thêm vào.


12




Hình 1.2: Mô hình giới thiệu chức năng các lớp trong SONET/SDH

1.6 Công nghệ ATM

Công nghệ SONET/SDH hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu về

truyền tải các dịch vụ thoại hướng kết nối và có băng tần không đổi. Việc phân

bổ băng tần trong mạng SONET/SDH được thực hiện tĩnh và cố định ngay khi

kết nối được cung cấp. Tuy nhiên, đặc điểm của lưu lượng số liệu lại là động, do

đó việc cung cấp tĩnh các khe thời gian hoặc các container trở nên không hiệu

quả. Chính vì vậy, một mục tiêu quan trọng của ATM là tích hợp lưu lượng thoại

và số liệu một cách hiệu quả hơn SONET/SDH.

Một mạng ATM cơ bản bao gồm tập hợp các chuyển mạch ATM được

kết nối bởi các tuyến hoặc các giao diện ATM điểm – điểm. Chuyển mạch và

truyền dẫn trong ATM thực hiện với các gói nhỏ có kích thước cố định được gọi

là tế bào với kích thước 53 byte. Các chuyển mạch ATM thường được kết nối

với các giao diện quang qua SONET/SDH. Các chỉ tiêu kỹ thuật được lấy từ các

khuyến nghị SONET/SDH để đảm bảo phối hợp họat động và khả năng kết nối

trực tiếp các chuyển mạch ATM với các phần tử mạng SONET/SDH.


13

ADM

hoặc

TM

ADMhoặcTMhoặcDXC

ADM

hoặc

TM

Client Client

Lớp tuyến(SONET/SDH)

Lớp đường (SONET)Lớp đoạn ghép kênh (SDH)

Lớp đoạn (SONET)Lớp đoạn lặp (SDH)

Lớp đoạn (SONET)Lớp đoạn lặp (SDH)

Thiết bị lặp




1.6.1 Mô hình tham chiếu ATM

Kiến trúc ATM sử dụng một mô hình logic để mô tả các chức năng mà nó

hỗ trợ. Các chức năng của ATM tương ứng với lớp vật lý và một phần lớp tuyến

số liệu của mô hình tham chiếu OSI. Mô hình tham chiếu ATM gồm có 3 mặt

phẳng bao trùm tất cả các lớp. Mặt phẳng điều khiển chịu trách nhiệm tạo và

quản lý các yêu cầu báo hiệu. Mặt phẳng người sử dụng chịu trách nhiệm quản

lý và chuyển giao số liệu. Cuối cùng là mặt phẳng quản lý bao gồm hai thành

phần là quản lý lớp và quản lý mặt phẳng.

Các lớp trong mô hình tham chiếu ATM được minh họa trong hình 1.3 bao gồm:

- Lớp vật lý: tương tự như lớp vật lý của mô hình OSI, chịu trách nhiệm

quản lý phần truyền dẫn.

- Lớp ATM: tương tự như lớp tuyến số liệu của mô hình OSI, chịu trách

nhiệm thiết lập kết nối và chuyển các tế bào qua mạng ATM. Để thực

hiện việc này nó sử dụng thông tin trong phần tiêu đề của mỗi tế bàoATM.

- Lớp thích ứng ATM (AAL): được đồng bộ một cách chặt chẽ với lớp

ATM. Lớp này chịu trách nhiệm cách ly các giao thức lớp cao khỏi các

chi tiết xử lý ATM.

- Các lớp cao hơn: nằm phía trên lớp AAL, nhận số liệu người sử dụng

và chuyển nó cho lớp AAL.


14




Hình 1.3: Mô hình tham chiếu ATM

1.6.2 Một số đặc điểm của ATM

1.6.2.1 Ghép kênh thống kê

Thay vì ghép kênh TDM thuần túy, các giao diện của các chuyển mạch

ATM có thể sử dụng tải trọng của khung SONET/SDH như một container lớn.

Chức năng này được gọi là kết chuỗi trong SONET/SDH. Ví dụ với giao diện

ATM 622 Mbit/s, tương đương với tốc độ truyền dẫn STM-4 trong SDH, 4 VC-

4 được gắn lại với nhau và container lớn được gọi là VC-4c. Nhờ sử dụng toàn

bộ băng tần của giao diện như một đơn vị tuyền tải lớn, các tế bào ATM có thể

sắp xếp linh động vào trong đó. Phương thức này còn được gọi là ghép kênh

thống kê và đạt hiệu quả cao hơn so với phương thức TDM thuần túy trong việc

truyền tải lưu lượng số liệu có tính chất động và mềm dẻo. Hình 1.4 minh họa

một mô hình mạng được hình thành từ việc xây dựng một mạng lưới ATM ở

phía trên mạng SONET/SDH. Các chuyển mạch ATM được kết nối bởi các giao

diện SONET/SDH.


15

Lớp thích ứng ATM

Lớp ATM

Lớp vật lý

Các lớpCao hơn

Các lớpCao hơn

Mặt phẳngđiều khiển

Mặt phẳngngười sử dụng

Mặt phẳngquản lý Q

uảnlýmắtp

hẳng

Quảnlý

lớp




Hình 1.4: Mạng ATM được xây dựng trên mạng SONET/SDH

1.6.2.2 Truyền tải đa dịch vụ

Lớp thích ứng ATM làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu client thành các tế bào

ATM. Các kiểu AAL khác nhau được định nghĩa để truyền tải các kiểu lưu

lượng khác nhau như thoại, số liệu và lưu lượng internet. AAL nhận các gói từ

các giao thức mức cao hơn và chia chúng thành các đoạn 48 byte nhằm tạo ra

phần tải trọng của tế bào ATM. Các loại AAL được sử dụng để hỗ trợ một dải

rộng các yêu cầu lưu lượng được chỉ ra trong bảng 1.2.

Bảng 1.2 Các loại AAL trong ATM

ĐẶC ĐIỂM AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5Yêu cầu đồng bộ giữanguồn và đích

Có Có Không Không

Tốc độ bit Không đổi Thay đổi Sẵn có Sẵn có

Kiểu kết nối Hướngkết nối Hướngkết nối Hướng kếtnối và khôngkết nối

Hướngkết nối

Loại lưu lượng Thoại và mô phỏng kênh

Gói thoại vàvideo

Số liệu Số liệu


16

ADM

ADM

ADM

Chuyển mạchATM

Chuyển mạchATM

Chuyển mạchATM

Cấu hìnhATM logic

Kết nối vật lýtới mạng

SONET/SDH




1.7 Công nghệ truyền dẫn quang

Mạng truyền dẫn quang đã trở thành cơ sở hạ tầng dịch vụ đóng vai trò hết

sức quan trọng trong việc truyền tải lưu lượng trên mạng. Dung lượng truyền dẫn

trên một sợi quang đã có thể đạt tới cỡ terabit/s nhờ sử dụng công nghệ ghép

kênh phân chia theo bước sóng (WDM). Nhờ sử dụng các bộ khuếch đại quang,

cự ly truyền dẫn của các hệ thống thông tin quang có thể đạt tới hàng trăm km

mà không cần bất kỳ một sự chuyển đổi quang/điện/quang nào.

1.7.1 Hệ thống DWDM

Hệ thống WDM thực hiện kết hợp nhiều tín hiệu, mỗi tín hiệu ở một bước

sóng khác nhau để tăng dung lượng truyền dẫn của sợi quang. Các hệ thống

WDM ban đầu đã triển khai, ghép hai bước sóng, một trong cửa sổ 1310 nm và

một trong cửa sổ 1550 nm. Ngày nay, các hệ thống WDM sử dụng 16, 32, 128

hoặc nhiều hơn các bước sóng trong cửa sổ 1550 nm và được gọi là hệ thống

ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao (DWDM).

Các kênh bước sóng trong hệ thống DWDM đóng vai trò như các “sợi

quang ảo” và có thể sử dụng để truyền bất cứ một loại tín hiệu nào như: lưu

lượng SDH, ATM hoặc IP. Các nguồn lưu lượng này được kết nối qua các giao

diện quang tiêu chuẩn. Hai loại cấu hệ thống DWDM điển hình là hệ thống

DWDM cấu hình điểm -điểm và hệ thống cấu hình DWDM vòng. Cả hai loại hệ

thống này đều có thể là các hệ thống đơn hướng hoặc song hướng. Hệ thống

DWDM đơn hướng sử dụng sử dụng tất cả các bước sóng của một sợi quang để phát hoặc thu tín hiệu. Các hệ thống song hướng sử dụng một số bước sóng cho

hướng phát và một số bước sóng cho hướng thu trên cùng một sợi quang.


17




Hệ thống DWDM điểm-điểm thường được sử dụng để tăng dung lượng

cho các tuyến cự ly dài (mạng đường trục). Hình 1.5 minh họa một hệ thống

DWDM điểm–điểm song hướng. Như đã thấy trên hình vẽ, có hai giao diện

trung kế đa bước sóng được sử dụng để cung cấp khả năng dự phòng và bảo vệ

tuyến. Một số các giao diện đơn bước sóng được sử dụng để kết nối với các bộ

định tuyến IP, các bộ chuyển mạch ATM hoặc thiết bị SONET/SDH. Tại các

cổng vào đơn bước sóng có các bộ điều chế để chuyển đổi tín hiệu vào tới bước

sóng DWDM thích hợp. Bộ kết hợp quang ghép các bước sóng này với nhau và

sau đó phát đi qua trung kế đa bước sóng. Ở phía thu, mỗi kênh bước sóng đượctách ra nhờ một bộ lọc quang. Các khối tái tạo thực hiện tái tạo dạng và khuếch

đại tín hiệu sau khi lọc. Các hệ thống điểm-điểm thường sử dụng cơ chế bảo vệ 1

+ 1 khi đứt sợi quang hoặc xảy ra sự cố với các kênh bước sóng. Hai đầu cuối

DWDM được kết nối với nhau qua hai sợi quang, mỗi bước sóng được phát đi

trên cả hai sợi, phía thu so sánh hai tín hiệu quang thu được và lựa chọn tín hiệu

có chất lượng tốt hơn.

Hình 1.5: Hệ thống DWDM điểm-điểm

Đối với các ứng dụng cho mạng đô thi (MAN), các hệ thống DWDM vòng

với chức năng xen/rẽ thường được sử dụng. Những hệ thống này có bốn giao


18

λ1IP

ATM

Các trung kếđa bước sóng

ATM

SONET/SDH

IP

λn

λ2Các giao diệnđơn bước sóng

SONET/SDH




diện trung kế đa bước sóng để tạo ra các mạng vòng hai sợi nhằm tăng cường

chức năng bảo vệ. Một số lượng lớn các giao diện đơn bước sóng đóng vai trò

như các cổng xen/rẽ và được kết nối tới các bộ định tuyến IP và chuyển mạch

ATM hoặc tới các thiết bị kết nối chéo.

Như minh họa trong hình 1.6, các mạng vòng DWDM có thể cung cấp bất

kỳ một kiểu cấu hình ảo nào. Có thể triển khai các mạng điểm-điểm, vòng, cây

hoặc lưới nhờ việc thiết lập cấu hình kết cuối cho các bước sóng.

Hình 1.6: Hệ thống vòng DWDM

1.7.2 Các bộ định tuyến bước sóng

Khi triển khai các một mạng quang “thông minh” cần phải sử dụng các bộ

định tuyến bước sóng. Bộ định tuyến bước sóng, thường được gọi là bộ nối chéoquang (OXC) hoặc bộ nối chéo bước sóng (WXC). Thực chất bộ định tuyến

bước sóng là một bộ nối chéo chuyển mạch bước sóng được trang bị các giao

diện quang. Chức năng định tuyến thông minh được tăng cường cho khối quản lý


19

IP

ATM

SONET/SDH

IP

ATM

IP

IP ATM SONET/SDH

IP ATM IP

Cấu hìnhcây ATM

Tuyếnđiểm-điểm IP (POS)

Vòng IP(sử dụng DPT)




phần tử mạng nhờ các bộ định tuyến bước sóng. Khối quản lý phần tử mạng chịu

trách nhiệm điều khiển và quản lý việc chuyển mạch các kênh bước sóng.

Bộ định tuyến bước sóng có các cổng trung kế nối tới các bộ định tuyến

bước sóng khác hoặc tới các bộ xen/rẽ quang (OADM) và các cổng cục bộ được

sử dụng để nối tới nguồn hoặc đích (các bộ định tuyến IP hoặc các bộ chuyển

mạch ATM). Các thành phần chính của một bộ định tuyến bước sóng gồm có:

trường chuyển mạch, hệ thống I/O và cơ chế định tuyến bước sóng. Các bộ định

tuyến bước sóng có thể phân loại thành: bộ định tuyến bước sóng điện, bộ định

tuyến bước sóng lai ghép và bộ định tuyến bước sóng quang.1.7 Kết luận

Nội dung chương một đã trình bầy một cách tổng quan về các công nghệ

truyền dẫn số và các vấn đề liên quan như số hóa tín hiệu thoại, video, các vấn

đề về mạng IP, công nghệ ATM. Đặc biệt, các vấn đề cơ bản về hai công nghệ

truyền dẫn số đóng vai trò chủ chốt trên mạng viến thông hiện nay và trong

tương lai là công nghệ truyền dẫn SONET/SDH và công nghệ WDM cũng đãđược đề cập. Những nội dung đã trình bầy trong chương này là tiền đề để nghiên

cứu các phương thức truyền tải IP trên mạng quang và công nghệ SONET/SDH

thế hệ tiếp theo được trình bầy trong chương 2 và chương 3.


20



Chương 2: Các phương thức truyền tải IP trên mạng quang


2.1 Mở đầu

Phương thức truyền số liệu, điển hình là lưu lượng IP, trên mạng quang đã

thay đổi một cách cơ bản. Nhờ việc loại bỏ các lớp trung gian ATM và

SONET/SDH, các phương thức truyền tải mới có thể đạt được hiệu suất truyền

tải cao hơn đồng thời tạo ra các mô hình kiến trúc mạng đơn giản và hợp lý hơn.

Theo dự án nghiên cứu P918 của EURESCOM [4], hiện nay trên thế giới

đã có rất nhiều giải pháp được công bố liên quan đến vấn đề truyền tải số liệu

trên mạng quang. Các giải pháp này đi theo hai xu hướng, một là khai thác lợi

điểm của các công nghệ hiện có trên mạng, thêm tính năng để thích ứng với lưu

lượng IP. Xu hướng kia là nghiên cứu ra các giao thức mới phù hợp với đặc

tính lưu lượng IP (RPR, DTM…). Ngoài ra, việc xây dựng hạ tầng truyền tải

dựa trên công nghệ chuyển mạch quang cho đến nay vẫn được xem là giải

pháp “lý tưởng” nhất và đang được nghiên cứu và thử nghiệm.

Hình 2.1 giới thiệu một số công nghệ truyền tải số liệu điển hình được thể

hiện trên mô hình phân lớp mạng. Trong mô hình phân lớp này, lớp 3 (IP/ATM)

sẽ đóng vai trò cung cấp ứng dụng dịch vụ và chức năng định tuyến. Lớp 2

được xây dựng dựa trên các công nghệ hiện đã trưởng thành như SDH, ATM,

Ethernet… Một số giao thức như MPOA/LAPS, RSP, POS, SDL được phát

triển trong lớp mạng này thực hiện bao gói IP trong các khung để truyền dẫn

qua mạng quang. Lớp 1, giao diện vật lý, là các tế bào ATM (theo giao diệnSTM-1 hoặc STM-4), khung truyền dẫn SDH, Ethernet, DTM. Các bước sóng

quang đóng vai trò tuyến kết nối điểm - điểm giữa các nút trong mạng. Đôi

khi người ta xem các bước sóng này tạo thành lớp quang đóng vai trò lớp 0,


21




nghĩa là nó thuần tuý chỉ là tuyến vật lý cung cấp kết nối giữa các phần tử

trong mạng truyền tải.

Hình 2.1: Một số công nghệ truyền tải số liệu điển hình

2.2 IP/ATM/SDH/WDM và IP/ATM trực tiếp trên WDM

2.2.1 IP/ATM/SDH cho truyền dẫn WDM

Theo phương thức truyền thống các dịch vụ TDM, ATM và IP được cung

cấp thông qua mô hình mạng gồm bốn lớp IP/ATM/SDH/WDM. Để truyền tải

trên các tuyến WDM, phần lớn các định dạng khung truyền dẫn chuẩn đều sử

dụng khung SDH. Ngăn xếp giao thức cho kiểu đóng khung này được mô tả tóm

tắt trong bảng 2.1.

Kiến trúc mạng IP/WDM sử dụng công nghệ đóng gói IP/ATM/SDH được

minh họa trong hình 2.2. Trong kiến trúc mạng này, các gói IP được chia nhỏ

vào các tế bào ATM và được gán các kết nối ảo khác nhau nhờ card đường

truyền SDH/ATM trong bộ định tuyến IP. Sau đó các tế bào ATM được đóng góivào trong khung SDH rồi gửi tới bộ chuyển mạch ATM hoặc trực tiếp tới bộ thu

phát WDM để truyền tải qua lớp mạng quang.

Bảng 2.1 Ngăn xếp giao thức IP/ATM/SDH


22

ATM

IPIP ATM

DTM

cell SDHKhungSDH

KhungDTM

IP ATM

MPOS SDH(VCnc)/LAPS

SDHPOS SDL

WDM

IP

Ethernet

SDHGbE

WDM

IP

RSP

SDHEthernet

WDMWDM WDM

ATM SDH Ethernet RPR DTM

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

ATM




IP Được đóng thành các gói kích thước 250 đến 65535 byte.LLC/SNAP Điều khiển tuyến logic thêm 8 byte mào đầu vào gói IP để tạo

thành khối dữ liệu giao thức (PDU) ATM.AAL5 Lớp thích ứng ATM5 thêm 8 byte mào đầu (trường độ dài và 4

byte CRC) cộng với trường nhồi (0 đến 47 byte) để tạo thành mộtPDU AAL5 có kích thước bằng một số nguyên lần tải trọng ATM48 byte,

ATM Chia PDU AAL5 thành các tải trọng 48 byte và thêm 5 byte màođầu để tạo thành các tế bào ATM 53 byte.

SDH Đặt các tế bào ATM vào tải trọng VC-4 hoặc VC-4 kết chuỗiSDH. Thêm mào đầu đoạn SDH (81 byte gồm cả con trỏ AU) và 9

byte mào đầu tuyến VC4 vào vùng tải trọng VC4 2340 byte.

Trường hợp kết chuỗi các VC4 một VC4-Xc

Hình 2.2: Đóng gói IP/ATM/SDH để truyền tải qua mạng WDM

2.2.2 IP/ATM trực tiếp trên WDM

Một giải pháp khác là truyền tải trực tiếp bào ATM bao gói IP trên

kênh WDM. Giải pháp này giống như phương thức trên theo quan điểm kiến

trúc. Sự khác biệt ở đây là các tế bào ATM không được đóng trong các khung

SDH mà chúng được gửi trực tiếp qua môi trường vật lý bằng cách sử dụng tế


23

Giao diệnSTM16c/ATM

Giao diệnSTM16c/ATM

Giao diệnSTM16c

Giao diệnSTM1/ATM

Định tuyến IP Định tuyến IP

Định tuyến IP

Chuyển mạchATM

Ví dụ: WDM 32 λ

OADMOADM

OADM OADM




bào ATM tạo trên lớp vật lý. Tế bào dựa trên lớp vật lý được phát triển riêng cho

giao thức ATM, kỹ thuật này không hỗ trợ cho bất kỳ giao thức nào ngoài những

giao thức thiết kế cho ATM.

Ưu điểm của việc sử dụng tế bào dựa trên môi trường vật lý là: mào đầu

lớp vật lý ít hơn so với SDH và ATM là cơ chế truyền tải không đồng bộ nên

không đòi hỏi cơ chế định thời nghiêm ngặt.

Tuy nhiên, nhược điểm của giải pháp này là phần mào đầu cũng lớn

tương tự như đối với truyền tải SDH và công nghệ này không được các nhà

công nghiệp phát triển rộng rãi do kỹ thuật truyền dẫn này chỉ có thể mangriêng các tế bào ATM.

Tế bào ATM dựa trên các lớp vật lý được định nghĩa trong một số tổ

chức tiêu chuẩn, 155 Mbit/s và 622 Mbit/s của ITU [6], và hiện tại thì Diễn

đàn ATM đã hoàn thành chỉ tiêu cho tốc độ 622 Mbit/s và 2.488 Mbit/s [7].

2.3 Truyền số liệu trên mạng SONET/SDH

Nhu cầu truyền tải các loại dịch vụ như IP, Ethernet, Fiber Channel,ESCON/FICON qua mạng SONET/SDH đã xuất hiện từ rất lâu. Tuy nhiên chỉ

đến khi lưu lượng số liệu bùng nổ trong những năm đầu thấp kỷ 90 người ta

mới thực hiện nghiên cứu các giao thức nhằm sắp xếp lưu lượng số liệu vào

trong tải đồng bộ SONET/SDH. Từ đó cho đến nay đã có nhiều giao thức được

công bố và chuẩn hoá trong các tổ chức tiêu chuẩn như ANSI, ITU-T, IETF,

OIF....Nội dung phần này sẽ trình bày những giao thức được sử dụng đểtruyền tải lưu lượng IP trên mạng SONET/SDH. Những giải pháp này đã và

đang được ứng dụng trong thực tế.


24




2.3.1 IP/PDH/SDH cho truyền dẫn WDM

Truyền tải IP qua môi trường PDH có thể thực hiện dựa trên giao

thức PPP và khung HDLC ở lớp 2. Hiện nay, ITU cũng đã chuẩn hoá giải

pháp đóng gói IP trong khung PDH qua giao thức LAPS (X.85/Y.1321[5]). Lớp

vật lý bao gồm các bước sóng WDM và sợi quang. Để cải thiện chức năng bảo

vệ và khôi phục mạng cho PDH thì các khung của nó sau đó sẽ được đóng gói

trong các khung SDH trước khi truyền sợi quang.

Ngày này, do sự bùng nổ lưu lượng số liệu nên giới hạn tốc độ và

phương pháp ghép kênh của PDH đã làm cho nó không thể tồn tại trong mạngtruyền tải mới. Đồng thời, sử dụng PDH sẽ làm giảm hiệu quả khai thác của

mạng truyền tải quang. Giải pháp kết nối này chỉ còn hiện diện trong những

mạng số liệu mà dung lượng kết nối rất thấp.

2.3.2 Truyền gói qua SONET/SDH (POS)

POS cho phép đặt lớp IP trực tiếp trên lớp SONET/SDH, trong khi đó vẫn

đảm bảo QoS và loại bỏ được mào đầu sử dụng để truyền IP/ATM/SDH. Vì IP là

giao thức lớp mạng phi kết nối, trong khi đó SONET/SDH là giao thức lớp vật lý

nên kẽ hở giữa lớp 3 và lớp 1 phải được lấp nhờ giao thức điểm-điểm (PPP). PPP

được sử dụng để đóng các gói IP vào một luồng số liệu sau đó sắp xếp vào vùng

tải trọng của SONET hoặc SDH. PPP bao gồm hai phần: giao thức điều khiển

tuyến (LCP) làm nhiệm vụ thiết lập và kiểm tra kết nối tuyến số liệu, phần thứ

hai là các giao diện giao thức điều khiển mạng (NCP) cho giao thức lớp 3. Chitiết về POS được trình bầy trong bảng 2.2.

Hình 2.3 đưa ra một ví dụ về mạng truyền tải gói IP qua SDH qua WDM.

Card đường truyền trong bộ định tuyến IP thực hiện chức năng tạo khung


25




PPP/HDLC. Sau đó tín hiệu quang được truyền dẫn qua sợi quang tới phần tử

mạng SDH, bộ định tuyến IP lân cận hoặc tới bộ thu phát WDM để truyền đi xa

hơn.

Bảng 2.2 Công nghệ POS

IP Gói số liệu có độ dài cực đại 65535 bytePPP Đóng gói PPP (RFC 1661). Thêm 1 hoặc 2 byte “trường giao thức” và

thực hiện nhồi (tuỳ chọn). PPP cũng cung cấp giao thức thiết lập tuyếnnhưng không phải là quyết định trong IP/SDH.

HDLC Tạo khung (RFC 1662). Thêm 1 byte cờ để chỉ thị điểm bắt đầu củakhung, 2 byte cho mào đầu và 2 byte kiểm tra khung (FCS) tạo ra khungcó độ dài tới 1500 byte. Cùng với PPP, HDLC tạo thêm 7 hoặc 8 byte

mào đầu vào gói IP.SDH Đặt các khung HDLC vào tải trọng VC4 hoặc VC4 kết chuỗi (RFC 1619).Thêm mào đầu đoạn SDH (81 byte gồm cả con trỏ AU) và 9 VC4 bytemào đầu tuyến vào 2340 byte tải VC4 SDH. Đối với VC4 kết chuỗi, tảiV4-Xc có độ dài X*2340.

Hình 2.3 Ví dụ về mạng IP/SDH/WDM

2.3.3 Giao thức đa truy nhập qua SONET/SDH (MAPOS)

Giao thức MAPOS là giao thức lớp tuyến số liệu hỗ trợ IP trên SDH.

Giao thức MAPOS cũng được gọi với một tên khác là Packet Over Lightwave

(POL). Đây là một giao thức chuyển mạch gói phi kết nối dựa trên việc mở rộng


26

WDM

MUX

SDH ADM

OLAIP

router

IProuter

Transponder STM-16




khung POS (PPP- HDLC). Trước đây MAPOS được phát triển với mục đích

ứng dụng khả năng tốc độ cao của SONET cho LAN nhưng hiện nay sự hiện

diện của Gigabit Ethernet đã làm cho MAPOS không còn được lựa chọn.

Trong hình hình 2.4 biểu diễn khung MAPOS phiên bản 1 và 2. Cấu

trúc khung của MAPOS bao gồm các trường:

• Dãy cờ: sử dụng cho đồng bộ khung.

• Địa chỉ: chứa địa chỉ HDLC đích (8 bit trong phiên bản 1 và 16 bit

trong phiên bản 2)

• Điều khiển: có giá trị 0x03, thuật ngữ chuyên môn trong HDLC nghĩalà khung thông tin không đánh.

• Giao thức: chỉ thị giao thức đóng gói số liệu trong trường thông tin.

• Thông tin: chứa gói số liệu tối đa 64 Kbyte.

• Dãy kiểm tra khung: được tính trên tất cả các bit của trường địa chỉ,

giao thức, và trường tin.

C

ờ

Địa

chỉ đích

Điề

ukhiển

Giao

thức

Trường thông tin FCS

0x7E

8bit

0x03

(16bit)

(0-65280 bytes) (16/32bit)

Cờ

Địa chỉ đích Giaothức

Trường thông tin FCS

0x

7E

16 bit (16bit)

(0-65280 bytes) (16/32bit)

Hình 2.4: Khung MAPOS phiên bản 1 và phiên bản 2

Có thể thực hiện dễ dàng giao thức MAPOS trong một bộ định tuyến IP

tiêu chuẩn với các giao diện POS. Chỉ có hai chức năng mới cần thêm vào giao


27




thức POS là giao thức chuyển mạch node (NSP) và giao thức phân giải địa chỉ

(ARP).

2.3.4 Thủ tục truy nhập tuyến SDH (LAPS)

Giao thức truy nhập tuyến SDH (LAPS) là một giao thức tuyến số liệu

được thiết kế cho mục đích truyền tải IP/SDH và Ethernet/SDH được ITU-T

chuẩn hoá lần lượt trong khuyến nghị X.85, X.86 [7][8]. IP/SDH sử dụng LAPS

là một kiến trúc thông tin số liệu kết hợp giao thức internet hoặc các giao thức

khác với mạng SDH. Lớp vật lý, lớp tuyến số liệu và lớp mạng hoặc các giao

thức khác được hiện diện tuần tự gồm SDH, LAPS và IP hoặc PPP.. Hình 2.5

mô tả ngăn xếp lớp/ giao thức cho IP/STM-N.

Hình 2.5: Ngăn xếp

lớp/giao thức cho

IP/STM-N sử dụng

LAPS X.85

(Ngăn TCP/UDP/IP

được thay bằng

Ethernet đối với X.86)

Định dạng khung của LAPS được minh họa trong hình 2.6 bao gồm:

• Trường cờ: chỉ điểm bắt đầu và kết thúc khung (từ mã cố định

01111110). Cờ đứng trước trường địa chỉ được gọi là cờ mở. Trường đứng sau

trường FSC được định nghĩa là cờ đóng,

• Trường địa chỉ: liền ngay sau trường cờ có kích thước một byte


TCP/UDP

IP

LAPS

VC bậc thấp

VC bậc caoĐoạn ghép kênh

Đoạn lặp

Đoạn điện/quang

28




• Trường điều khiển và SAPI: Trường điều khiển có giá trị hexa 0x03

và lệnh thông tin không đánh số với giá trị Poll/Final là 0. SAPI chỉ ra điểm tại

đó dịch vụ tuyến số liệu cung cấp cho giao thức lớp 3.

• Trường thông tin: chứa thông tin số liệu có độ dài tối đa 1600 byte.

• Dãy kiểm tra khung (FCS-32): đảm bảo tính nguyên dạng của thông

tin truyền tải

Cờ Địa chỉ Điều khiển Giao thức Thông tin Nhồi Cờ 0x7E 0x04 0x03 SAPI Thông tin LAPS, gói IP 32 bit 0x7E

Hình 2.6: Định dạng khung LAPS theo X.85

2.3.5 SONET/SDH thế hệ tiếp theo

SONET/SDH thế hệ tiếp theo cho phép truyền tải một cách hiệu quả lưu

lượng số liệu qua mạng SONET/SDH. Ba công nghệ nền tảng của SONET/SDH

thế hệ tiếp theo bao gồm: Thủ tục đóng khung chung (GFP), kết chuỗi ảo

(VCAT) và cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS).

Thủ tục đóng khung chung GFP

Thủ tục đóng khung chung (GFP) được ANSI thảo luận đầu tiên trong

T1X1.5 và hiện nay đã được ITU-T chuẩn hoá trong khuyến nghị G.704.1 [9].

GFP là một thủ tục đóng khung tạo nên tải có độ dài thay đổi theo byte từ các

tín hiệu client mức cao hơn và sắp xếp tín hiệu client vào trong luồng tín hiệu

đồng bộ SONET/SDH.

GFP bao gồm hai lớp: lớp phía dưới liên quan đến dịch vụ truyền tải sử

dụng GFP và lớp phía trên liên quan đến việc sắp xếp các dịch vụ cung cấp bởi GFP. Lớp GFP phía dưới cho phép sử dụng bất cứ kiểu công nghệ

truyền tải nào, mặc dù hiện chỉ chuẩn hoá cho SONET/SDH và OTN (Digital


29




Wrapper, G.709). Tại lớp phía trên, GFP hỗ trợ nhiều kiểu gói khác nhau như

IP, khung Ethernet, và khung HDLC.

Kết chuỗi ảo

Kết chuỗi ảo là một cơ chế cung cấp khả năng khai thác tải SONET/SDH

hiệu quả và mềm dẻo. Cơ chế này phá vỡ giới hạn do sự phân cấp tín hiệu

truyền dẫn đồng bộ SONET/SDH được thiết kế cho tải PDH (tốc độ kênh được

phân thành từng cấp STM-1, STM-4,...). Từ “ảo” ngụ ý nối xâu chuỗi các tải

trong SONET/SDH để cung cấp băng tần mềm dẻo phù hợp với kích thước số

liệu. Ý tưởng này đã được thực hiện trong giải pháp POS, tuy nhiên nó mớichỉ dừng lại ở mức kết chuỗi tải ở mức luồng bậc cao tạo thành tuyến có dung

lượng phù hợp với giao diện của các bộ định tuyến. Các tải kết chuỗi trong mạng

được xử lý như những tải riêng biệt và độc lập. Do đó nhà khai thác mạng

truyền tải có thể tự do thực hiện chức năng kết chuỗi mà không sợ ảnh hưởng

đến hệ thống đang sử dụng hiện tại. Hơn nữa, hệ thống quản lý phần tử mạng

(EMS)/Hệ thống quản lý mạng (NMS) ngày nay có thể cung cấp dễ dàng chức

năng này.

Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến

Kết chuỗi tải được thực hiện để tạo nên những tải có dung lượng khác

nhau. Mặc dù một số lượng tải kết chuỗi có thể đã được xác định trước cho

phần lớn ứng dụng nhưng thực tế chúng ta cũng cần phân phát động một số tải

cho một vài ứng dụng cụ thể. LACS được thiết kế để thực hiện chức năng trên.

LCAS là một giao thức báo hiệu thực hiện trao đổi bản tin giữa hai

điểm kết cuối VC để xác định số lượng tải kết chuỗi. Ứng với yêu cầu của

người sử dụng, số lượng tải kết chuỗi có thể tăng/giảm phù hợp với kích thước


30




lưu lượng trao đổi. Đặc tính này rất hữu dụng với nhà khai thác để thích ứng

băng tần giữa các bộ định tuyến thay đổi theo thời gian.

Cơ chế hoạt động của LCAS dựa trên việc trao đổi gói điều khiển giữa

bộ phát và bộ thu. Mỗi gói điều khiển sẽ mô tả trạng thái của tuyến trong gói

điều khiển kế tiếp. Những thay đổi này được truyền đi tới phía thu để bộ thu có

thể chuyển tới cấu hình mới ngay khi nhận được nó. Gói điều khiển gồm một

loạt các trường dành cho những chức năng định trước và chứa thông tin truyền

từ bộ phát đến bộ thu cũng như thông tin từ bộ thu đến bộ phát.

Chi tiết về các công nghệ liên quan đến SONET/SDH thế hệ tiếp theo sẽđược trình bầy trong chương 3.

2.4 IP/SDL trực tiếp trên WDM

Tuyến số liệu đơn giản (SDL) là một phương pháp lập khung được

Lucent đề xuất [26]. So với HDLC, khung SDL không có cờ phân ranh giới

thay vì đó nó sử dụng trường độ dài gói tại điểm bắt đầu khung. Điều này rất

thuận lợi ở tốc độ bit cao vì khi đó việc thực hiện đồng bộ với dãy cờ rất khó.Định dạng SDL có thể đưa vào trong tải SDH cho truyền dẫn WDM hoặc thiết

bị SDH. Định dạng này cũng có thể được mã hoá trực tiếp trên các sóng mang

quang. SDL sử dụng 4 byte tiêu đề trong đó có trường độ dài gói như biểu

diễn trong hình 2.7. Gói có thể dài tới 65535 byte. Các mã kiểm tra lỗi (CRC-

16 hoặc CRC-32) có thể tuỳ chọn sử dụng cho gói và nó có thể bị đặt sau mỗi

gói. Tất cả các bit trừ phần tiêu đề được trộn theo bộ trộn x48

. Các bộ trộn của phần phát và thu được duy trì đồng bộ qua các gói đặc biệt truyền không thường

xuyên. SDL không có thêm bất kỳ byte nào dành cho các giao thức chuyển


31




mạch bảo vệ (giống như byte K1 và K2 của SDH). Sử dụng các CRC tải tuỳ

chọn cho phép giảm sát tỷ lệ lỗi bit.

Hình 2.7: Cấu trúc mào đầu SDL

2.5 IP/Gigabit Ethernet cho WDM

Hiện nay, Ethernet chiếm tới 85% trong trong số những ứng dụng

mạng LAN. Chuẩn Gigabit Ethernet có thể sử dụng để mở rộng dung lượng

LAN tiến tới MAN và thậm chí cả đến cả WAN nhờ các card đường truyềnGigabit trong các bộ định tuyến IP. Nhờ đó, Gigabit Ethernet trở nên hấp dẫn

trong môi trường mạng đô thị để truyền tải lưu lượng IP qua các mạch vòng

WDM hoặc thậm chí cho cả các tuyến WDM cự ly dài. Hơn thế nữa, các

cổng Ethernet 10 Gbit/s cũng đã được chuẩn hóa theo khuyến nghị 802.3ae của

IEEE.

Hình 2.8 biểu diễn ví dụ mạng IP dựa trên giao diện Gigabit Ethernet.Các card đường truyền Gigabit Ethernet hoặc chuyển mạch Ethernet Lớp 2

nhanh được sử dụng cho các bộ định tuyến IP trong mạng.

Mạng Ethernet tốc độ bit thấp (ví dụ 10Base-T hoặc 100Base-T) sử

dụng kiểu truyền hoàn toàn song công, ở đây băng tần truyền dẫn hiệu dụng

được chia sẻ giữa tất cả người sử dụng và giữa hai hướng truyền dẫn. Để kiểm

soát sự truy nhập vào băng tần chia sẻ có thể sử dụng công nghệ CSMA-CD.

Điều này sẽ làm giới hạn kích thước vật lý của mạng vì thời gian chuyển tiếp

không được vượt quá “khe thời gian” có độ dài khung nhỏ nhất (chẳng hạn 512

bit đối với 10Base-T và 100Base- T). Nếu tốc độ bit là 1Gb/s mà sử dụng độ

dài khung nhỏ nhất 512 bit thì mạng Ethernet chỉ đạt chừng 10m vì thế độ dàiĐặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

32

Độ dài gói CRC-16 GóiGói




khung tối thiểu trong trường hợp này được định nghĩa bằng 4096 bit cho

Gigabit Ethernet. Điều này hiện làm giới hạn kích thước mạng trong phạm vi

100m. Tuy nhiên, kiểu hoàn toàn song công vẫn hấp dẫn trong môi trường

Gigabit Ethernet.

Khi Gigabit Ethernet (1000Base-X) sử dụng kiểu song công nó trở

thành một phương pháp tạo khung và bao gói đơn giản và tính năng CSMA-

CD không còn được sử dụng. Chuyển mạch Ethernet cũng được sử dụng để

mở rộng topo mạng thay thế cho các tuyến điểm - điểm.

Hình 2.8: Truyền tải IP trên vòng ring WDM bằng khung Gigabit Ethernet

Cấu trúc khung Gigabit Ethernet biểu diễn trong hình 2.9. Độ dài tải cực

đại của Gigabit Ethernet là 1500 byte nhưng có thể mở rộng tới 9000 byte

(khung Jumbo) trong tương lai.

Phần trống 12


33

Giao diệnGigabit Ethernet



Chuyển mạchGigabit Ethernet

Giao diện

Gigabit Ethernet Định tuyếnIP

Định tuyếnIP

OADMOADM

OADMOADM

GbE GbE

Ví dụ: WDM 32λ




Phần mào đầu 7

Phân định ranh giới bắt đầu 1

Địa chỉ đích 6

Địa chỉ nguồn 6

Độ dài khung 2

Trường điều khiển tuyến logic + tải tin(độ dài tối đa 1500 byte)

.

.

Dãy kiểm tra khung 4

Tổng số mào đầu 38

Hình 2.9: Khung Gigabit EthernetKhung Ethernet được mã hoá trong sóng mang quang sử dụng mã

8B/10B. Trong mã 8B/10B mỗi byte mã hoá sử dụng 10 bit nhằm để đảm bảo

mật độ chuyển tiếp phù hợp trong tín hiệu khôi phục đồng hồ. Do đó thông

lượng đầu ra 1 Gb/s thì tốc độ đường truyền là 1,25 Gb/s. Việc mã hoá cũng

phải đảm bảo chu kỳ trống được lấp đầy ký hiệu có mật độ chuyển tiếp phù hợp

giữa trạng thái 0 và 1 khi các gói không được phát đi nhằm đảm bảo khả năngkhôi phục đồng hồ.

2.6 Các công nghệ truyền dẫn mới

2.6.1 Mạng vòng gói phục hồi RPR/SPR

Tháng 12 năm 2000, IEEE thành lập một nhóm nghiên cứu về công nghệ

mạng vòng gói phục hồi (IEEE 802.17) nhằm đưa ra các tiêu chuẩn cho giao

thức RPR. Công nghệ RPR được sử dụng để truyền tải các gói số liệu trên mạng

vòng ở tốc độ hàng gigabit/s. Hình 2.10 biểu diễn các thành phần của lớp tuyến

số liệu và lớp vật lý được định nghĩa trong tiêu chuẩn 802.17.


34

Giao diện client MAC

Điều khiển MAC

Giao diện mạng vòngMAC

802.3 SONET/SDH

Lớp tuyếnsố liệu

Lớpvật lý




Hình 2.10: Công nghệ RPR (IEEE 802.17)

Như ta thấy trên hình vẽ, lớp tuyến số liệu RPR MAC được chia thành 3

phân lớp. Ở giữa là phân lớp phân lớp điều khiển MAC, phân lớp này hợp nhất

tất cả các chức năng như phân bố băng thông và bảo vệ. Ở phía trên là phân lớpgiao diện client MAC làm nhiệm vụ thích ứng các thuộc tính điều khiển với giao

thức mạng gắn với client. Ở dưới cùng, phân lớp giao diện mạng vòng MAC

chịu trách nhiệm chuyển tiếp gói và đánh địa chỉ.

Giao thức MAC lớp 2 được tiêu chuẩn hóa sẽ cung cấp chức năng chia sẻ

băng thông một cách hiệu quả nhờ sử dụng cơ chế tái sử dụng không gian để tối

ưu hóa việc sử dụng băng thông trên mạng vòng. Khuôn dạng khung RPR tiêu

chuẩn cho phép sắp xếp một cách dễ dàng các khung 802.3 vào các khung RPR

và ngược lại. Bên cạnh đó, công nghệ RPR hỗ trợ khả năng phân bổ băng thông

đều, động và khả năng phục hồi chính xác khi gặp sự cố (đứt sợi quang hoặc các

giao diện bị sự cố). Tất cả các cơ chế điều khiển có khả năng hỗ trợ các mạng

vòng có số lượng trạm lên tới 128 hoặc 256 trạm.

Tại lớp vật lý, các giao diện với tốc độ truyền dẫn tới 10 Gigabit/s sẽ được

tiêu chuẩn hóa. Các tiêu chuẩn lớp vật lý sẽ được định nghĩa đồng bộ với nhóm

làm việc 802.3, ITU và ANSI.


35




2.6.2 DTM

Phương thức truyền tải gói đồng bộ động (DTM) là một kỹ thuật dùng để

khai thác hiệu quả dung lượng truyền dẫn, hỗ trợ lưu lượng băng rộng thời

gian thực và lưu lượng multicast. Nó khắc phục được các nhược điểm của

chuyển mạch kênh truyền thống trong khi đó lại nổi bật ở khả năng cung cấp

băng thông linh hoạt và đáp ứng dịch vụ chất lượng phân biệt.

DTM là nỗ lực kết hợp những ưu điểm của cơ chế chuyển giao số liệu

đồng bộ và cận đồng bộ. Về cơ bản nó hoạt động giống như cơ chế ghép kênh

theo thời gian truyền thống (TDM) nghĩa là đảm bảo một lượng băng tần xácđịnh giữa các host và phần băng tần lớn dành cho chuyển giao số liệu linh

động. Ngoài ra, cơ chế DTM có điểm chung như cơ chế chuyển giao không

đồng bộ (như ATM) cho phép tái phẩn bổ băng tần giữa các host. Điều này

nghĩa là mạng có thể thích ứng với những thay đổi về lưu lượng và phân chia

băng tần giữa các host theo nhu cầu.

Các host nối vào mạng DTM thông tin với nhau qua các kênh. Mộtkênh DTM là một tài nguyên linh động có thể thiết lập băng tần từ 512 kbit/s

cho đến băng tần cực đại theo bước 512 kbit/s. Các kênh này hiện diện trên

môi trường vật lý nhờ cơ chế ghép kênh theo thời gian (TDM). Tổng dung

lượng được chia thành các khung 125 µs và tiếp tục chia nhỏ thành khe thời

gian 64 bit. Cấu trúc khung này tạo cho nó khả năng tương hợp với

SDH/SONET. Một số kiểu dành trước khe thời gian tương ứng với QoS khác

nhau theo yêu cầu của client, ví dụ như trễ không đổi, băng tần tối thiểu và nỗ

lực tối đa.

Để liên kết giữa các tuyến DTM khác nhau cần phải sử dụng chuyển

mạch DTM. Chuyển mạch trong DTM là kiểu đồng bộ, nghĩa là trễ chuyểnĐặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

36




mạch đối với mọi kênh là như nhau. Các kênh DTM có bản chất quảng bá,

nghĩa là bất kỳ kênh nào tại bất kỳ thời điểm nào cũng có thể dùng cho kết nối

giữa một người gửi và nhiều người nhận. Do đó trên mạng có thể có nhiều nhóm

quảng bá đồng thời.

DTM phù hợp cho công nghệ mạng đường trục bởi vì nó có thông lượng

bit rất lớn. DTM được xem như một giải pháp thay thế cho ATM/SDH bởi vì

phạm vi hoạt động của nó từ Lớp 1 tới lớp 3 và có cả giao thức báo hiệu lẫn

chuyển mạch. DTM có thể hoạt động độc lập hoặc qua các ống SDH/SONET,

mặc dù sự xếp chồng này không có ưu điểm gì hơn DTM thuần tuý.IP/DTM (IPOD) mang nhiều ưu điểm của SDH và ATM bởi vì kỹ thuật

đơn giản và khả năng hoạt động của nhiều kênh trên một giao diện. Các luồng IP

có thể sắp xếp trên các kênh DTM. Tuy nhiên, DTM không hiệu quả bằng IP do

nó sử dụng các kênh có dung lượng tối thiểu là 512 kbit/s.

DTM đủ dung lượng để xử lý WDM. Ở đây giả thiết là một bước sóng

WDM sẽ mang một kênh DTM mà chỉ có thể thực hiện khi DTM hỗ trợ

phương thức truyền dẫn này.

Nhược điểm của DTM đó là số lượng nhà cung cấp quá ít (hiện có 3 nhà

cung cấp thiết bị Dynarc, Net Insight và Ericsson) tất cả đều ở Thuỵ Điển.

Ngoài ra những giải pháp của những nhà cung cấp này cũng không tương hợp

với nhau.

2.7 Hạ tầng chuyển mạch quang

Xây dựng hạ tầng truyền tải dựa trên công nghệ chuyển mạch quang cho

đến nay vẫn được xem là giải pháp “lý tưởng” nhất. Mặc dù gặp rất nhiều trở

ngại về mặt công nghệ và giá thành nhưng nhiều quốc gia vẫn định hướng


37




phát triển mạng truyền tải dựa trên công nghệ này. Nội dung tiếp theo sẽ

trình bày tóm lược về những kỹ thuật chuyển mạch quang hiện đang được

nghiên cứu, triển khai thử nghiệm và ứng dụng thực tế.

Chuyển mạch kênh quang OCS

Trong chuyển mạch kênh quang, tuyến quang được thiết lập trong một

khoảng thời gian tương đối dài. Mặc dù các bộ định tuyến bước sóng đã được

triển khai nhưng nó không thích hợp với lưu lượng internet. Để thiết lập một

tuyến quang OCS cần một khoảng thời gian trễ một vòng hành trình, điều này

làm cho hiệu suất sử dụng bước sóng rất thấp nếu thời gian duy trì kết nối ngắn.Do đó, để tăng hiệu suất sử dụng bước sóng cần các cơ chế điều khiển lưu lượng

phức tạp để hỗ trợ cho kỹ thuật ghép kênh thống kê số liệu từ những người dùng

khác nhau.

Chuyển mạch burst quang OBS

Chuyển mạch burst quang là một phương pháp tiếp cận nhằm mục đích

dịch chuyển những công việc tính toán và điều khiển phức tạp từ miền quang

sang miền điện (tại các node biên). Kích thước đơn vị truyền dẫn của chuyển

mạch burst nằm ở giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói quang. Trong

một mạng IP/WDM, bust được hình thành tại biên của mạng có thể chứa một số

gói IP và có chiều dài từ vài chục kilobyte đến vài megabyte. Trong OBS, gói

điều khiển, tách biệt với burst số liệu, được gửi đi trước để thiết lập cấu hình cho

mỗi node chuyển mạch dọc theo tuyến mà burst số liệu mang thông tin sẽ đi qua.

OBS loại bỏ được yêu cầu về đệm quang nhờ việc đẩy chức năng đệm cho các

node biên tại đó có thể sử dụng các bộ đệm điện tử sẵn có.

Chuyển mạch gói quang OPS


38




Trong tất cả các kỹ thuật chuyển mạch quang, OPS là ứng cử viên sáng

giá nhất cho mạng trục internet thế hệ tiếp theo. Tuy nhiên, hiện nay chưa có các

bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên quang, thay vào đó OPS sử dụng các bộ đệm quang

(các đường trễ quang) để giải quyết xung đột hoặc điều chỉnh vị trí của gói theo

thời gian. Khi các gói đang được chuyển mạch, xung đột sẽ xảy ra bất cứ khi nào

có ít nhất hai gói cùng “muốn” ra khỏi chuyển mạch tại cùng một cổng ra. Giải

quyết xung đột có ảnh hưởng lớn đến các tham số kỹ thuật mạng như tỉ lệ tổn

thất gói, trễ gói trung bình, khoảng cách chặng trung bình và thông lượng mạng.

Trong một mạng chuyển mạch gói quang WDM, các cơ chế giải quyết xung độtcó thể triển khai trên ba miền: bước sóng, không gian và thời gian. Đồng thời

cũng có thể sử dụng kết hợp chuyển đổi bước sóng, đổi hướng tuyến (không

gian) và các đường trễ quang để giải quyết các xung đột. Mỗi cơ chế đều có

những ưu điểm và nhược điểm. Chuyển đổi bước sóng rất hiệu quả và có khả

năng giải quyết xung đột mà không làm trễ gói nhưng đòi hỏi chi phí. Đổi hướng

tuyến có giá thành thấp nhất vì nó chuyển toàn bộ gánh nặng giải quyết xung đột

cho toàn bộ mạng, nhưng lại làm giảm thông lượng toàn mạng.

2.8 So sánh các công nghệ truyền tải IP trên mạng quang

2.8.1 Phân nhóm các công nghệ

Mặc dù có rất nhiều công nghệ truyền tải lưu lượng IP trên mạng

quang nhưng giữa chúng đều có mối quan hệ chung. Do đó, để thuận lợi cho

việc so sánh, những công nghệ có nhiều điểm tương đồng được nhóm lại vớinhau. Việc phân nhóm này vừa làm giảm lượng so sánh và cho thấy rõ hơn đặc

tính của giải pháp khi biểu diễn trên đồ thị.


39




Lưu lượng IP trước khi truyền trên mạng quang sẽ được đóng trong

khung Lớp 2. Do đó tuỳ thuộc công nghệ sử dụng trong Lớp 2, chúng ta có

thể phân thành 5 nhóm:

• Công nghệ sử dụng ngăn giao thức IP/ATM:

- IP/ATM qua SONET/SDH: sử dụng ALL5/ATM bao gói IP và sau

đó sắp xếp vào tải SONET/SDH trước khi truyền trên bước sóng quang.

- IP/ATM trực tiếp trên WDM: sử dụng ALL5/ATM bao gói IP và

truyền trực tiếp trên bước sóng quang dựa trên tế bào.

• Các công nghệ truyền số liệu trên mạng SONET/SDH (DoS):- Sử dụng giao thức LAPS để bao gói IP trước khi sắp xếp vào tải

SONET/SDH truyền trên các bước sóng quang.

- Sử dụng giao thức MAPOS để bao gói IP trước khi sắp xếp

vào tải SONET/SDH truyền trên bước sóng quang.

- Sử dụng giao thức GFP để bao gói IP trước khi sắp xếp vào tải

SONET/SDH truyền trên các bước sóng quang.

- Sử dụng giao thức POS để bao gói IP trước khi sắp xếp vào tải

SONET/SDH truyền trên bước sóng quang.

• Công nghệ Gigabit Ethernet (GbE):

- Ethernet chuyển mạch

- Ethernet sử dụng khung

• Công nghệ DTM

• Công nghệ RPR


40




2.8.2 So sánh băng tần hiệu dụng

Băng tần hiệu dụng là một trong những tham số được quan tâm nhiều nhất

giữa các giải pháp. Mục đích chính của việc nghiên cứu các giao thức mới để

đóng gói IP trong tải truyền dẫn cũng là để giải quyết vấn đề này. Các nội

dung phân tích, so sánh dưới đây được thực hiện đối với các giao thức bao gói

lớp 2 cho truyền tải IP trên tuyến truyền dẫn SDH tốc độ STM-1.

2.8.2.1 Tính toán hiệu suất và tốc độ truyền dẫn

Mào đầu đóng gói

Trong quá trình đóng gói các gói IP ở lớp 2, tùy thuộc vào loại công nghệ

được sử dụng sẽ có một số lượng nhất định các byte mào đầu được thêm vào gói

IP. Kết thúc quá trình đóng gói, kích thước gói nhận được sẽ là:

PSIZE = IPSIZE + P_OH (2.1)

Trong đó: PSIZE là kích thước gói phụ thuộc công nghệ được sử dụng (ATM,

RPR, DoS, GbE, DTM)

IPSIZE là kích thước gói IPP_OH là mào đầu phụ thuộc công nghệ được sử dụng

Mào đầu đóng khung

Các gói có kích thước nhận được từ phương trình (2.1) sau đó được sắp

xếp vào các khung SONET/SDH có kích thước (FSIZE):

FSIZE = hàng * cột = 9 * 270 = 2430 bytes

Trong đó phần tải trọng mang lưu lượng thực sự (PLD) có kích thước:

PLD = FSIZE – SONET/SDH_OH

= 2430 – 9*(9+1) = 2340 bytes

với SONET/SDH_OH là phần mào đầu SONET/SDH.


41




Giao diện 155 Mbit/s SONET/SDH phát đi 8000 khung trong một giây và

nó có khả năng mang các gói dữ liệu ATM, DoS, RPR... Tốc độ gói lớn nhất,

thông lượng và tốc độ bit truyền dẫn lớn nhất có thể rút ra được từ các phương

trình sau:

PSIZE

8000*2340

PSIZE

sec PLD Rate Packet == (2.2)

ThroughPut = PacketRate*IPSIZE (2.3)

TransmissionRate = ThroughPut*8 (2.4)

Trong đó PSIZE là kích thước gói ATM, DoS, RPR...

Hiệu suất đóng gói và đóng khung của mỗi công nghệ được tính như sau:

8000*2340

IPSIZE * Rate Packet

sec PLD

ThroughPut Efficiency == (2.5)

Xét cả phần mào đầu SONET/SDH ta có hiệu suất tổng bằng:

8000*2430

IPSIZE * Rate Packet iencyTotalEffic = (2.6)

2.8.2.2 Kết quả so sánh

Từ kết quả tính toán nhận được ta tiến hành biểu diễn hai đặc tính quan

trọng nhất của các công nghệ truyền dẫn là tốc độ truyền dẫn lớn nhất và hiệu

suất truyền dẫn theo kích thước gói IP. Để thuận tiện cho việc sánh ta biểu diễn

riêng các công nghệ truyền số liệu trên mạng SONET/SDH, tiếp theo so sánh

công nghệ POS, đặc trưng cho công nghệ DoS, với các công nghệ còn lại.

Đồ thị trên hình 2.11 thể hiện một dải kích thước gói IP tương đối rộng.

Mỗi ứng dụng sử dụng một loại kích thước gói. Các ứng dụng điển hình sử dụngcác gói có kích thước trong khoảng 50 đến 1.000 byte. Một số ít ứng dụng sử

dụng các gói lớn có kích thước khoảng 3.000 đến 4.000 byte ví dụ như ứng dụng

truyền file.


42




Với giả thiết các ứng dụng sử dụng các gói IP khoảng 50 đến 1.000 byte,

không một công nghệ nào trong số các công nghệ trên đạt được tốc độ đường

truyền OC-3/STM-1 155 Mbit/s. Tuy nhiên khi so sánh công nghệ ATM với các

công nghệ DoS và RPR có thể thấy sự khác biệt lớn. Hiệu suất khi sử dụng ATM

để truyền các gói có kích thước tới 1.000 byte chỉ đạt khoảng 40-80 % trong khi

DoS và RPR đạt hiệu suất từ 60-95 %. Sở dĩ có sự khác nhau này là vì các chức

năng của phần mào đầu lớp AAL5 và SAR là nhược điểm lớn khi triển khai

mạng đường trục tốc độ cao.

Hình 2.11: Hiệu suất của các phương thức truyền dẫn truyền dẫnKhi so sánh DoS và RPR, cả hai công nghệ đều đạt hiệu suất khoảng 95 %

khi truyền tải các gói IP lớn. Tuy nhiên, hiệu suất của RPR thấp hơn POS

khoảng 20 % khi truyền các gói IP 46 byte do khung kiểu Ethernet của RPR. Các


43




chức năng đánh địa chỉ, ưu tiên và điều khiển của lớp MAC yêu cầu phần tiêu đề

lớn hơn tiêu đề PPP mà POS sử dụng.

2.8.3 So sánh một số chỉ tiêu khác

2.8.3.1 Phẩm chất

Các giải pháp trong nhóm DoS có phẩm chất nổi trội hơn những giải pháp

khác nhờ tận dụng điểm mạnh của công nghệ SONET/SDH về trễ, jitter, khoảng

cách tuyến, số lượng nút, khả năng mở rộng băng tần và đặc biệt là mào đầu nhỏ

thêm vào gói IP nhỏ.

Đứng thứ hai là các giải pháp IP/ATM, DTM và GbE sử dụng khung

do cũng “mượn” đặc tính chuyển mạch kênh nên cũng có được những ưu điểm

như DoS về khía cạnh chỉ tiêu, song do phải thêm chức năng của giao thức nên

chúng tạo ra mào đầu lớn.

Đứng cuối cùng là giải pháp RPR và GbE chuyển mạch do xây dựng

theo đặc tính phi kết nối nên khó đạt được tham số về truyền dẫn như trễ, jitter,

tính hạt băng tần, khả năng mở rộng băng tần.

2.8.3.2 Dịch vụ

Nhóm giải pháp DoS đứng đầu do các giải pháp này sử dụng

SONET/SDH làm các tuyến truyền dẫn điểm - điểm giữa các bộ định tuyến

không ảnh hưởng đến sự hỗ trợ dịch vụ IP.

Nhóm các giải pháp sử dụng giao thức ATM, DTM, RPR và Ethernet sử

dụng khung đứng thứ hai. Các giải pháp trong nhóm này được thiết kế theo đặctính phi kết nối (trừ DTM) nên khó hỗ trợ ứng dụng thời gian thực, QoS/CoS.

DTM không hỗ trợ MPLS, còn Ethernet sử dụng khung lại không hỗ trợ

multicast.


44




Đứng cuối là giải pháp Ethernet chuyển mạch, do sử dụng thẻ VLAN để

chuyển mạch nên nó hoạt động giống như IP tích hợp với MPLS, nhưng khác ở

chỗ là không có chức năng như MPLS. Khả năng hỗ trợ QoS/CoS, ứng dụng

thời gian thực kém.

2.8.3.3 Tính tương hợp

Đứng đầu là giải pháp sử dụng công nghệ Ethernet. Ethernet là công

nghệ đã trường thành và được làm chủ. Chính vì ứng dụng rộng rãi trong hầu

hết các mạng LAN nên nó được đơn giản hoá và tiêu chí tương hợp được đặt

lên hàng đầu, nhiều nhà cung cấp, mở.Đứng thứ hai là các giải pháp sử dụng công nghệ đã hoàn thiện như

ATM, SONET/SDH. Nhóm giải pháp này (trừ giải pháp sử dụng MAPOS) đã

được chuẩn hoá bởi các tổ chức tiêu chuẩn như ITU-T, ANSI hay ETSI. Do

chủ yếu được thiết kế cho mạng trục nên những công nghệ này vẫn bị ảnh

hưởng lớn bởi sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp thiết bị (sử dụng nhiều công

nghệ mang tính độc quyền) vì thế làm giảm khả năng tương hợp giữa các thiết bị của những nhà sản xuất khác nhau.

Đứng cuối là các công nghệ RPR, DTM và MAPOS. RPR và DTM là

những công nghệ đang trong giai đoạn chuẩn hoá, chưa hoàn toàn hoàn thiện.

MAPOS không nhận được sự hỗ trợ từ những nhà công nghiệp. Những điều này

làm hạn chế tính tương hợp của công nghệ.

2.8.3.4 Tính năng

Đứng đầu là giải pháp RPR. Tính năng mạnh về bảo vệ và phục hồi,

khả năng phối hợp hoạt động với phục hồi trong mạng IP và các giao thức

chuẩn truy nhập hệ thống chuẩn hoá của SONET/SDH tạo nên ưu thế của giải

pháp này.Đặng Thế Ngọc – Cao học ĐTVT K4

45




Đứng thứ hai là các giải pháp DoS, sử dụng ngăn giao thức ATM để bao

gói IP và Ethernet sử dụng khung.

Đứng cuối cùng là giải pháp Ethernet chuyển mạch.

2.9 Kết luận

Các giải pháp dựa trên ngăn giao thức ATM có điểm mạnh về quản

lý, tính tương hợp và tính năng. Điều này có thể hiểu được qua việc lợi dung

ưu điểm của công nghệ ATM về QoS. Thiết kế lưu lượng và đã được chuẩn

hoá. Điểm yếu của giải pháp này là phức tạp, mào đầu lớn và khả năng mở rộng

kém. Đây cũng là hạn chế cố hữu của công nghệ ATM.

Các giải pháp DoS thể hiện tính ưu việt trên nhiều phương diện. Do sử

dụng giao thức bao gói IP đơn giản nên các giải pháp trong nhóm này đều có

ưu thể về đặc tính, dịch vụ, tính năng. Vấn đề quản lý và tương hợp là những

điểm hạn chế của DoS.

Sử dụng công nghệ Ethernet để mang lưu lượng IP có điểm mạnh ở khả

năng tương hợp, chức năng và quản lý (đối với Ethernet sử dụng khung). Tuynhiên nếu sử dụng Ethernet chuyển mạch thì chức năng và quản lý sẽ không phải

là ưu thế. Điểm yếu cố hữu của giải pháp này là về vấn đề về QoS do đó khả

năng hỗ trợ các loại dịch vụ rất kém.

Sử dụng công nghệ DTM mang lưu lượng IP có điểm mạnh về đặc tính,

hỗ trợ dịch vụ và quản lý. Tuy nhiên những tham số liên quan đến chức năng

và tính tương hợp của giải pháp này cho thấy điểm yếu của giải pháp này.Truyền tải IP qua công nghệ RPR thể hiện điểm vượt trội so với các giải

pháp ở mặt tính năng. Những khía cạnh còn lại công nghệ này đều tỏ ra yếu thế.


46




Tiềm năng ứng dụng của chuyển mạch quang trong mạng truyền tải là rất

lớn, và nó được xem là công nghệ trụ cột để tạo ra mạng toàn quang. Tuy

nhiên hiện công nghệ này vẫn chưa thực sự được làm chủ. Hiện tại và trong

nhiều vài năm nữa, chuyển mạch bước sóng (WDM) vẫn sẽ giữ vai trò chủ đạo

trong mạng vì chuyển mạch gói quang và chuyển mạch b u r s t quang còn rất

nhiều vấn đề về công nghệ cần được giải quyết. Hy vọng những công nghệ

này mới có thể khẳng định vị trí của mình trong mạng truyền tải. Và khái niệm

về mạng toàn quang lúc đó mới trở thành hiện thực.


47



Chương 3: Công nghệ SONET/SDH thế hệ tiếp theo


3.1 Mở đầu

Trước đây, công nghệ SONET/SDH được thiết kế tối ưu cho mục đích

truyền tải các tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM). Tuy nhiên

hiện nay yêu cầu đặt ra đối với mạng đã hoàn toàn thay đổi khi các dịch vụ

truyền tải dữ liệu ngày càng tăng. Điều đó có nghĩa là trong tương lai hệ thống

SONET/SDH truyền thống không thể đáp ứng được nhu cầu gia tăng của các

dịch vụ dữ liệu. SONET/SDH thế hệ tiếp (NG-SDH) theo là một cơ chế truyền

tải cho phép tồn tại đồng thời các dịch vụ truyền thống và các dịch vụ mới trên

cùng một mạng mà không làm ảnh hưởng lẫn nhau.

Các giao thức quan trọng được sử dụng trong SONET/SDH thế hệ tiếp

theo phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu qua mạng SONET/SDH (DoS) bao

gồm : thủ tục đóng khung chung (GFP) [1], kết chuỗi ảo (VCAT) [2] và cơ chế

điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS)[3], tất cả đều đã được tiêu chuẩn hóa bởi

ITU-T. Các công nghệ này cho phép kết hợp một cách hiệu quả nhiều giao diện

dữ liệu khác nhau vào trong SONET/SDH. Điều quan trọng nhất là

SONET/SDH có thể thực hiện việc phân bổ băng thông mà không làm ảnh

hưởng tới lưu lượng hiện có. Ngoài ra, SONET/SDH thế hệ tiếp theo còn có khả

năng cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) thích hợp cho các dịch vụ mới và khả

năng truyền tải đồng thời nhiều loại dịch vụ khác nhau qua cùng một môi trường.

Hình 3.1 cho thấy sự linh hoạt và hiệu quả của SONET/SDH thế hệ tiếp theo.

3.2 Thủ tục đóng khung chung (GFP)

GFP quy định một cơ chế chung để thích ứng các tín hiệu client lớp cao

với mạng truyền tải đồng bộ. Các tín hiệu client có thể ở dạng khối dữ liệu giao


48




thức (PDU) (như IP/PPP hay Ethernet MAC), mã khối (như Fibre Chanel hay

ESCON) hoặc luồng số có tốc độ bit cố định.

Hình 3.1: SONET/SDH thế hệ tiếp theo

GFP bao gồm cả phần chung và phần đặc trưng cho từng loại tín hiệu

client. Phần chung của GFP áp dụng cho tất cả các loại lưu lượng . Hiện nay có

hai chế độ thích ứng tín hiệu client được định nghĩa cho GFP. Chế độ thích ứng

với tín hiệu dạng PDU được gọi là GFP sắp xếp khung (GFP-F). Chế độ thích

ứng với tín hiệu có dạng mã khối được gọi là GFP trong suốt (GFP-T). Hình 3.2

minh hoạ mối quan hệ giữa các tín hiệu client lớp cao với GFP và các tuyến

truyền tải của nó.


49

IP

PDH MPLS VLAN

ATM Ethernet

DVB

HDLC/PPP/LAPS

GFP-F GFP-T

Fibre Chanel

ESCON

FICON

NG SONET/SDH

Kết chuỗi kề nhau Kết chuỗi ảo




Ethernet IP/PPP Các dịch vụ khác

GFP - Phần đặc trưng client

(Phụ thuộc tải trọng)

GFP - Phần chung

(Không phụ thuộc tải trọng)

Tuyến truyền tải SONET/SDH

Hình 3.2: Quan hệ của GFP với các tín hiệu client và tuyến truyền tải

3.2.1 Phần chung của GFP3.2.1.1 Khung người sử dụng GFP

Cấu trúc của khung người sử dụng GFP được minh họa trong hình 3.3.

Khung người sử dụng gồm phần mào đầu chính và vùng tải trọng.

Vùng mào đầu chính

Vùng mào đầu chính có kích thước cố định là 4 byte bao gồm trường chỉ

thị độ dài PDU (ký hiệu: PLI) và trường kiểm tra lỗi mào đầu chính cHEC. Hai

byte trường PLI chỉ thị số byte trong vùng tải trọng, kích thước tối đa của vùng

tải trọng là 65535 byte (216-1). Hai byte trường kiểm tra lỗi chứa chuỗi CRC-16

có nhiệm vụ bảo vệ tính toàn vẹn nội dung của phần mào đầu chính thông qua

khả năng sửa lỗi đơn bit và phát hiện lỗi đa bit. Chuỗi cHEC được tính trên tất cả

những byte còn lại của phần mào đầu chính.

Vùng tải trọng

Vùng tải trọng bao gồm tất cả các byte trong khung GFP sau phần mào

đầu chính. Kích thước của vùng tải trọng thay đổi trong khoảng từ 4 đến 65535

byte. Vùng tải trọng thường bao gồm hai thành phần: trường mào đầu tải trọng

và trường tải trọng, trường FCS tải trọng chỉ là tuỳ chọn.


50




Hình 3.3 : Cấu trúc khung người sử dụng GFP

Mào đầu tải trọng có kích thước thay đổi từ 4 đến 64 byte hỗ trợ các thủ

tục quản lý tuyến dữ liệu cho các tín hiệu client lớp cao. Vùng này bao gồm hai

trường chính, trường kiểu (4 byte gồm cả tHEC) và phần mào đầu mở rộng có

kích thước thay đổi. Sự có mặt cũng như khuôn dạng của phần mào đầu mở rộng

và FCS tải trọng được chỉ thị bởi trường kiểu. Trường kiểu bao gồm các trường

sau : PTI (3 bit), PFI (1bit), kiểu EXI (4 bit) và UPI (1 byte). Giá trị và ý nghĩa

của trường UPI trong trường hợp PTI=0 được minh hoạ trong bảng 3.1.

Bảng 3.1 Giá trị và ý nghĩa của trường chỉ thị tải trọng UPI

Giá trị Ý nghĩa Giá trị Ý nghĩa

01x Ethernet (GFP-F) 08x MAPOS (GFP-F)

02x PPP (GFP-F) 09x DVB (GFP-T)03x Fiber Chanel (GFP-T) 0Ax RPR (GFP-F)04x FICON (GFP-T) 0Bx Fiber Chanel (GFP-F)05x ESCON (GFP-T) 0Cx Fiber Chanel không đồng

bộ (GFP-F)06x Gigabit Ethernet (GFP-T)


51

Mào đầu chínhMào đầu tải trọng

Mào đầu mở rộng(tùy chọn)

TẢI TRỌNG

Tổng kiểm tra(tùy chọn)

PLI

cHEC (CRC-16)

PTI PFI kiểu EXIUPI

tHEC (CRC-16)

EXI

eHEC (CRC-16)

TẢI TRỌNG

pFCS (CRC-32)

4 byte

4 byte

0-60 byte

n byte

0-4 byte

Thứ tự truyền bit

Thứtựtruy

ền

byte

PLI: Chỉ thị kích thước PDUcHEC: Bảo vệ HEC chínhPTI: Chỉ thị kiểu tải trọng

000: dữ liệu client100: quản lý client

PFI: Chỉ thị FSC tải trọng1: có FSC0: không FSC

kiểu EXI: Chỉ thị mào đầu mở rộng0000: Null0001: Chuỗi0010: V

UPI: Chỉ thị tải trọng người sử dụngtHEC: Bảo vệ HEC trường kiểuEXI: Chỉ thị mào đầu mở rộngeHEC: Bảo vệ HEC phần mở rộng

Tải trọng: chứa khung PDU pFCS: FCS tải trọng




Mào đầu mở rộng hỗ trợ mào đầu tuyến dữ liệu đặc trưng cho từng công

nghệ như nhận dạng tuyến ảo, địa chỉ nguồn/đích, số cổng, lớp dịch vụ và kiểm

soát lỗi mào đầu mở rộng.

Trường tải trọng GFP chứa khung PDU, có kích thước thay đổi trong

khoảng từ 0 đến (65.536-X) trong đó X là kích thước mào đầu tải trọng. Khối dữ

liệu giao thức người sử dụng/điều khiển luôn luôn được đặt vào trong trường tải

trọng.

3.2.1.2 Khung điều khiển GFP

Các giá trị của PLI từ 0 đến 3 được sử dụng trong các khung điều khiểntrong đó giá trị PLI=0 tương ứng với khung rỗng. Khung rỗng là khung điều

khiển đặc biệt gồm có 4 byte chứa mào đầu chính với các trường PLI và cHEC

được thiết lập bằng 0. Khung rỗng không có vùng tải trọng được sử dụng như

một khung lọc giúp cho máy phát thích ứng luồng byte GFP với bất kỳ một môi

trường truyền tải nào. Cấu trúc các khung điều khiển được minh hoạ trong hình

3.4.

Hình 3.4 : Cấu trúc khung điều khiển GFP


52

0x0000 Header CRC-16

PLI Header Bản tin OA&M CRC-16CRC-16 (48 bit) tải trọng

PLI:=0khung rỗng

PLI:=1 hoặc 2hoặc 3




3.2.2 Phần đặc trưng tải trọng cho GFP sắp xếp khung

3.2.2.1 Tải trọng MAC Ethernet

Mỗi khối dữ liệu giao thức (PDU) lớp cao được sắp xếp vào một PDU

GFP. Đặc biệt, các ranh giới của PDU GFP được đồng bộ với các ranh giới của

các PDU lớp cao đã được đóng khung.

Toàn bộ các byte MAC Ehternet từ phần địa chỉ đích đến FCS được đặt

vào vùng tải trọng GFP. Đồng bộ byte và nhận biết các bit trong byte được duy

trì. Quan hệ giữa khung MAC Ethernet và khung GFP được minh hoạ trong hình

3.5.Khung MAC Ethernet byte Khung GFP

PLIcHECKiểu

Mào đầu 7 tHECBắt đầu ranh giới khung 1 Mào đầu mở rộng GFP

Địa chỉ đích (DA) 6

TẢI TRỌNGGFP

Địa chỉ nguồn (SA) 6

Độ dài/kiểu 2Dữ liệu client MAC

PadFSC 4

Hình 3.5: Quan hệ giữa khung MAC Ethernet và khung GFP

3.2.2.2 Tải trọng IP/PPP

Tải trọng IP/PPP trước tiên được đóng gói vào trọng một khung kiểu

HDLC, tiếp theo mỗi PDU PPP/HDLC được sắp xếp vào một PDU GFP. Các

ranh giới của PDU GFP được đồng bộ với các ranh giới của các PDU

PPP/HDLC lớp cao. Quan hệ giữa khung PPP/HDLC và khung GFP được minh

hoạ trong hình 3.6.


53




Tất cả các byte từ khung PPP/HDLC được đặt vào trong vùng tải trọng

của khung GFP. Việc đồng bộ byte và nhận dạng bit trong các byte cũng được

duy trì.Khung PPP/HDLC byte Khung GFP

2 PLI2 cHEC2 Kiểu2 tHEC

Cờ 1 Mào đầu mở rộng GFPĐịa chỉ 1

TẢI TRỌNGGFP

Điều khiển 1

Kiểu PPP 2Thông tin PPP

(Pad)FSC 4

Hình 3.6: Quan hệ giữa khung PPP/HDLC và khung GFP

3.2.3 Phần đặc trưng tải trọng cho GFP trong suốt

Sắp xếp trong suốt tải trọng mã khối 8B/10B vào khung GFP khiển cho

việc truyền tải các tín hiệu client yêu cầu trễ truyền dẫn rất nhỏ trở nên thuận tiệnhơn. Một số các tín hiệu client loại này là: Fibre Chanel, ESCON, FICON và

Gigabit Ethernet. Thay vì đệm toàn bộ khung dữ liệu client vào khung GFP, mỗi

ký tự của tín hiệu client được giải mã khối sau đó được sắp xếp vào các khung

GFP có chu kỳ và kích thước cố định. Việc sắp xếp được thực hiện với cả ký tự

dữ liệu và ký tự điều khiển. Khung GFP-T có cùng cấu trúc như khung GFP-F.

3.2.3.1 Thích ứng tín hiệu client 8B/10B qua mã khối 64B/65BBước đầu tiên trong tiến trình thích ứng client là giải mã tín hiệu client ở

lớp vật lý. Đối với các mã đường 8B/10B, ký tự 10-bit thu được sẽ được giải mã

thành giá trị 8-bit ban đầu nếu đó là từ mã dữ liệu hoặc thành một ký tự điều


54




khiển 8-bit nếu đó là từ mã điều khiển. Từ mã điều khiển 8B/10B được sắp xếp

vào một trong số 16 từ mã điều khiển sẵn có trong GFP trong suốt.

Các ký tự 8B/10B sau khi được giải mã sẽ được sắp xếp vào mã khối

64B/65B. Cấu trúc của mã khối 64B/65B được minh hoạ trong hình 3.7. Bit đầu

tiên của của một khối 65-bit là bit đồng bộ, căn cứ vào bit này có thể biết được

khối 65-bit chỉ chứa các ký tự dữ liệu hay chứa cả các ký tự điều khiển. Các ký

tự điều khiển nếu có sẽ được đặt ở đầu của khối. Bit đầu tiên của ký tự điều

khiển 64B/65B là bit cờ, nó cho biết đây là ký tự điều khiển cuối cùng của khối

này (cờ = 1) hay là còn một ký tự điều khiển khác trong byte tiếp theo (cờ = 0).Ba bit tiếp theo bit cờ chứa phần định vị mã điều khiển, nó chỉ thị vị trí ban đầu

của ký tự mã điều khiển 8B/10B. Bốn bit cuối cùng là phần chỉ thị mã điều

khiển chứa nội dung từ mã điều khiển 8B/10B.

3.2.3.1 Thích ứng khối mã 64B/65B vào GFP

Để đảm bảo đồng bộ theo byte giữa tín hiệu GFP và khung SONET/SDH,

bước đầu tiên trong quá trình thích ứng là nhóm các mã 64B/65B thành từngnhóm 7 mã như minh hoạ trong hình 3.8. Bit đầu tiên của mỗi mã 64B/65B trong

nhóm được nhóm cùng nhau trong byte vết thứ nhất. Bit thứ tám của byte này và

8 bit của byte vết thứ hai được sử dụng cho kiểm tra lỗi CRC-9 trên toàn nhóm.

Để tối thiểu hoá trễ, bộ ghép GFP có thể bắt đầu phát dữ liệu ngay khi mã

64B/65B đầu tiên trong nhóm được hình thành chứ không đợi cho đến khi cả

nhóm được hình thành. Số lượng nhóm mã 64B/65B là N phụ thuộc vào tốc độ

bit cơ sở của tín hiệu client và dung lượng kênh truyền tải.


55




Ký tựclient vào

Bitcờ

Trường 64-bit (8-byte)

Toàn dữ liệu 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

7 dữ liệu1 điều khiển 1 0aaaC1 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D76 dữ liệu

2 điều khiển 1 1aaaC1 0bbbC2 D1 D2 D3 D4 D5 D6

5 dữ liệu3 điều khiển 1 1aaaC1 1bbbC2 0cccC3 D1 D2 D3 D4 D5

4 dữ liệu4 điều khiển 1 1aaaC1 1bbbC2 1cccC3 0dddC4 D1 D2 D3 D4

3 dữ liệu5 điều khiển 1 1aaaC1 1bbbC2 1cccC3 1dddC4 0eeeC5 D1 D2 D3

2 dữ liệu6 điều khiển 1 1aaaC1 1bbbC2 1cccC3 1dddC4 1eeeC5 0fffC6 D1 D2

1 dữ liệu

7 điều khiển1 1aaaC1 1bbbC2 1cccC3 1dddC4 1eeeC5 1fffC6 0gggC7 D1

8 điều khiển 1 1aaaC1 1bbbC2 1cccC3 1dddC4 1eeeC5 1fffC6 1gggC7 0hhhC8Trong đó:

- aaa : 3 bit biểu diễn vị trí ban đầu của mã diều khiển thứ nhất.- ……….- hhh: 3 bit biểu diễn vị trí ban đầu của mã diều khiển thứ tám.- Ci : 4 bit biểu diễn mã điều khiển thứ i.- Di : 8 bit biểu diễn giá trị dữ liệu thứ i theo thứ tự truyền dẫn.

Hình 3.7: Mã khối 64B/65B GFP-T

Byte 1, 1

Byte 1, 2Byte 1, 3...

Byte 7, 7Byte 7, 8

L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 C1C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9

Hình 3.8: Cấu trúc nhóm mã trong khung GFP

3.3 Kết chuỗi các container ảo (VC)

Kết chuỗi các VC được sử dụng để truyền tải các khối tải trọng yêu cầu

dung lượng lớn hơn dung lượng tiêu chuẩn của các VC. Hai phương thức kết

chuỗi được định nghĩa là: kết chuỗi kề nhau và kết chuỗi ảo. Tại đầu cuối của


56

Byte j, k: byte thứ k của mã64B/65B thứ j trong siêu khối.

Lj: bit đầu tiên của mã 64B/65B

thứ j trong siêu khối.

Ci: bit điều khiển lỗi thứ i.




tuyến, cả hai phương thức đều cho dung lượng truyền dẫn lớn gấp X lần dung

lượng của container mức n (C-n).

3.3.1 Kết chuỗi kề nhau X VC-n (VC-n-Xc)

Kết chuỗi kề nhau được thực hiện với các container ảo mức 4 (VC-4-Xc,

X = 4, 16, 64, 256) và container ảo mức 2 (VC-2-Xc, X = 1 … 7). Một VC-n-Xc

cung cấp một vùng tải trọng lớn gấp X lần một container mức n (C-n). Một khối

mào đầu tuyến POH chung cho toàn bộ VC-n-Xc được đặt tại cột đầu tiên của

VC-n-Xc, từ cột thứ 2 tới cột thứ X là các byte chèn cố định. Cấu trúc của khung

VC-n-Xc được minh họa trong hình 3.9 và hình 3.10.

Hình 3.9: Cấu trúc khung VC-4-Xc

Hình 3.10: Cấu trúc khung VC-2-Xc


J1B3C2G1F2H4F3

K3 N1

Chèncố định

C-4-Xc

1

9

1 X-1 X x 260

X x 261

125 µ s

57

V5J2

N2

K4

Chèncố định C-2-Xc

1 X-1

X * 107

X * 106

500 µ s




VC-4-Xc được truyền tải trong X khối quản lý mức 4 (AU-4) kề nhau của

khung STM-N. Cột đầu tiên của VC-4-Xc luôn luôn nằm trong khối AU-4 thứ

nhất. Con trỏ của AU-4 thứ nhất chỉ thị vị trí của byte J1 của của VC-4-Xc. Các

con trỏ của các khối AU-4 thứ 2 tới thứ X được thiết lập để chỉ thị tải trọng kết

chuỗi (hai byte H1 và H2 có giá trị 1001SS1111111111). Việc hiệu chỉnh con trỏ

được thực hiện chung cho cả X AU-4 kết chuỗi và khi chèn sử dụng X*3 byte.

Một VC-4-Xc cung cấp một dung lượng tải trọng 599.040 kbit/s với X=4,

2.396.160 kbit/s với X=16, 9.584.640 kbit/s với X=64.X VC-2-Xc được kết chuỗi kề nhau trong một container ảo mức 3 (VC-3).

VC-2-Xc nằm trong X TU-2 kề nhau trong một VC-3. Cột đầu tiên của VC-2-Xc

luôn luôn nằm trong TU-2 thứ nhất. Con trỏ của khối TU-2 thứ nhất này sẽ chỉ

thị vị trí của byte V5 trong phần POH của VC-2-Xc. Các con trỏ của các khối

TU-2#2 tới #X được thiết lập để chỉ thị tải trọng kết chuỗi (hai byte V1 và V2 có

giá trị 1001SS1111111111). Việc hiệu chỉnh con trỏ được thực hiện chung cho

cả X TU-2 kết chuỗi và khi chèn sử dụng X byte.

3.3.2 Kết chuỗi ảo X VC-n (VC-n-Xv, n=1 … 4)

Một khối VC-n-Xv cung cấp một vùng tải trọng có dung lượng bằng X lần

C-n (VC-n-Xc). Container được sắp xếp riêng vào X VC-n để tạo thành VC-n-

Xv. Mỗi VC-n có mào đầu tuyến riêng. Hình 3.11 và hình 3.12 minh họa cấu

trúc của khung VC-3/4-Xv.


58




Hình 3.11: Cấu trúc khung VC-3/4-Xv

Hình 3.12: Cấu trúc khung VC-1/2-Xv


59

J1B3C2G1F2H4F3K3

N1

C-3/4

C-3/4-Xc

J1B3C2G1F2H4F3K3

N1

C-3/4

11 X1

9 125 µ s

X

11

9

125 µ s

125 µ sVC-3/4#1

VC-3/4#X

VC-3/4-Xv

X1

4 500 µ s

VC-1/2#X

V5J2

N2K4

C-1/2-Xc

1 X1

4 500 µ s

VC-1/2-XvC-2/1

11

4 500 µ sVC-1/2#1

V5J2

N2K4




Mỗi VC-n của VC-n-Xv được truyền tải riêng biệt qua mạng. Do đường đi

của các VC-n khác nhau dẫn đến xảy ra trễ đường truyền khác nhau giữa các

VC-n và do đó thứ tự của các VC-n sẽ thay đổi. Tại trạm đích, các VC-n phải

được bù trễ, sắp xếp và tập hợp để khôi phục lại khối tải trong ban đầu. Quá trình

xử lý tại trạm đích phải bù được khoảng trễ tối thiểu 125 µ s.

Để phục vụ cho việc bù trễ ở trạm đích, trạm nguồn sắp xếp các VC-n lại

thành đa khung. Byte H4 (K4) được sử dụng để chỉ thị thứ tự (SQ) và chỉ thị đa

khung (MFI) cho các VC-n.

3.3.2.1 Chỉ thị thứ tự và đa khung VC-3/4-Xv

Một đa khung tổng 512 ms được sử dụng để bù trễ trong khoảng từ 125 µ s đến

256 ms. Đa khung tổng gồm 256 đa khung. Chỉ thị đa khung được chia làm hai

phần. Phần thứ nhất sử dụng 4 bit (bit 5 đến bit 8) của byte H4 để chỉ thị đa

khung (MFI-1). MFI-1 tăng một đơn vị sau mỗi khung và có giá trị trong khoảng

từ 0 đến 15. Phần thứ hai là chỉ thị đa khung khung 8-bit (MFI-2) sử dụng các bit

từ 1 đến 4 của byte H4 thuộc khung 0 (bit 1-4 của MFI-2 ) và thuộc khung 1 (bit5-8 của MFI-2). MFI-2 tăng một đơn vị sau mỗi 16 khung (1 đa khung) và có giá

trị trong khoảng từ 0 đến 255. Kết quả là đa khung tổng có 4096 khung, dài 512

ms.

Việc nhận dạng mỗi VC-3/4 trong VC-3/4-Xv được thực hiện nhờ các bit

chỉ thị thứ tự (SQ) như minh họa trong hình 3.13. Mỗi VC-3/4 của một VC-3/4-

Xv có một số thứ tự cố định duy nhất nằm trong khoảng từ 0 đến X-1. VC-3/4

truyền tải khe thời gian thứ nhất của VC-3/4-Xc có số thứ tự 0, VC-3/4 truyền tải

khe thời gian thứ hai của VC-3/4-Xc có số thứ tự 1 v.v… VC-3/4 truyền tải khe

thời gian thứ X của VC-3/4-Xc có số thứ tự (X-1). Số thứ tự 8-bit (cho giá trị của

X trong khoảng từ 0 đến 256 ) được truyền tải trong các bit 1 đến 4 của các byte


60




Bảng 3.2: Chỉ thị thứ tự và đa khung trong byte H4

Byte H4 Số thứtự

khung

Số thứtự đakhung

Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8Chỉ thị đa khung thứ nhất MFI1 (bit 1-4)

Chỉ thị thứ tự MSB (bit 1-4) 1 1 1 0 14n-1

Chỉ thị thứ tự LSB (bit 5-8) 1 1 1 1 15Chỉ thị đa khung thứ 2 MSB (bit 1-4) 0 0 0 0 0

n

Chỉ thị đa khung thứ 2 LSB (bit 5-8) 0 0 0 1 1Dự trữ ( "0000" ) 0 0 1 0 2Dự trữ ( "0000" ) 0 0 1 1 3Dự trữ ( "0000" ) 0 1 0 0 4Dự trữ ( "0000" ) 0 1 0 1 5Dự trữ ( "0000" ) 0 1 1 0 6Dự trữ ( "0000" ) 0 1 1 1 7

Dự trữ ( "0000" ) 1 0 0 0 8Dự trữ ( "0000" ) 1 0 0 1 9Dự trữ ( "0000" ) 1 0 1 0 10Dự trữ ( "0000" ) 1 0 1 1 11Dự trữ ( "0000" ) 1 1 0 0 12Dự trữ ( "0000" ) 1 1 0 1 13Chỉ thị thứ tự MSB (bit 1-4) 1 1 1 0 14Chỉ thị thứ tự LSB (bit 5-8) 1 1 1 1 15Chỉ thị đa khung thứ 2 MSB (bit 1-4) 0 0 0 0 0

n+1Chỉ thị đa khung thứ 2 LSB (bit 5-8) 0 0 0 1 10 0 1 0 2

Cấu trúc của đa khung gồm các trường sau: từ bit thứ 1 đến thứ 5 làtrường đếm khung, bit thứ 6 ÷ 11 là các bit chỉ thị thứ tự, 21 bit còn lại được

dùng để dự trữ cho tương lai và được thiết lập toàn bộ là bit "0". Năm bit đếm

khung cho phép xác định độ sai trễ lên tới 512 ms, bằng 32 lần độ dài của đa

khung (32 x 16 ms = 512 ms).

Các bit chỉ thị thứ tự (SQ) giúp nhận dạng thứ tự của mỗi VC-2/1 trong

VC-1/2-Xc. Mỗi VC-1/2 của một VC-1/2-Xv có một số thứ tự cố định duy nhấtnằm trong khoảng từ 0 đến (X-1). VC-1/2 truyền tải khe thời gian thứ nhất của

VC-1/2-Xc có số thứ tự 0, VC-1/2 truyền tải khe thời gian thứ hai của VC-1/2-

Xc có số thứ tự 1 v.v… VC-1/2 truyền tải khe thời gian thứ X của VC-1/2-Xc có

số thứ tự (X-1).


62




3.3.3 So sánh kết chuỗi ảo và kết chuỗi kề nhau

Sự khác nhau giữa hai phương thức kết chuỗi đó là cách truyền tải các VC

giữa các đầu cuối (hình 3.15). Kết chuỗi ảo chia nhỏ khối tải trọng cần truyền và

xếp vào các VC riêng, các VC được truyền đi và được tái kết hợp tại điểm cuối

của tuyến truyền dẫn. Chính vì vậy, phương thức kết chuỗi ảo chỉ yêu cầu chức

năng kết chuỗi tại thiết bị đầu cuối của tuyến trong khi đó, kết chuỗi kề nhau yêu

cầu chức năng kết chuỗi tại mọi phần tử mạng.

Hình 3.15 Ví dụ so sánh hai phương thức kết chuỗi

Ngoài ra, phương thức kết chuỗi ảo cũng cho hiệu suất truyền dẫn cao hơn

so với phương thức kết chuỗi liền kề như minh hoạ trong bảng 3.3.


63

1POH

POH

POH

POH

POH

POH

POH

2

3

4

II

III

IV

Băng thông yêu cầu Kết chuỗi ảoKết chuỗi liền kề

Một tuyến

Nhiều tuyến

POH

VC-4-4cVC-4-3v

3 VC thành viên

Một nhóm VC(VCG)

622 Mbps3 x 155 Mbps




Bảng 3.3 So sánh hiệu suất của hai phương thức kết chuỗi

Dịch vụ Tốc độ bit Kết chuỗi kề nhau Kết chuỗi ảoEthernet 10 Mbit/s VC-3 (20%) VC-11-7v (89%)Fast Ethernet 100 Mbit/s VC-4 (67%) VC-3-2v (99%)Gigabit Ethernet 1000 Mbit/s VC-4-16c (42%) VC-4-7v (95%)Fiber Chanel 1700 Mbit/s VC-4-16c (42%) VC-4-12v (90%)ATM 25 Mbit/s VC-3 (50%) VC-11-16v (98%)DVB 270 Mbit/s VC-4-4c (37%) VC-3-6v (93%)ESCON 160 Mbit/s VC-4-4c (26%) VC-3-4v (83%)

3.4 Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến LCAS

Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến là chức năng thích ứng giữa nguồn và

đích được sử dụng kết hợp với cơ chế kết chuỗi ảo. LCAS điều khiển việc tăng

hoặc giảm dung lượng tuyến nhằm đáp ứng nhu cầu về băng thông của các ứng

dụng. LCAS cũng cung cấp khả năng loại bỏ tạm thời các tuyến thành viên bị sự

cố. Hệ thống quản lý mạng và hệ thống quản lý phần tử chịu trách nhiệm thiết

lập, tăng hoặc giảm dung lượng, xây dựng hoặc hủy bỏ tuyến của mỗi thành viên

trong nhóm kết chuỗi ảo.3.4.1 Gói điều khiển

Sự thay đổi đồng bộ về dung lượng giữa phía phát (So) và phía thu (Sk)

được thực hiện nhờ gói điều khiển. Việc trao đổi các gói điều khiển được thực

hiện sao cho phía thu có thể chuyển sang cấu hình mới ngay khi có thay đổi về

dung lượng. Gói điều khiển chứa thông tin gửi từ So tới Sk và ngược lại, gói bao

gồm các trường sau: Hướng từ phía phát tới phía thu

• Trường chỉ thị đa khung (MFI)

• Trường chỉ thị thứ tự (SQ)


64




• Trường điều khiển (CTRL)

• Bit chỉ thị nhóm (GID)

Hướng từ phía thu tới phía phát

• Trường trạng thái thành viên (MST)

• Bit xác nhận thay đổi thứ tự (RS-Ack)

Truyền hai hướng

• Trường CRC

• Các bit dự trữ không sử dụng được thiết lập bằng “0”.

Ở phía phát MFI của tất cả các thành viên trong nhóm kết chuỗi ảo (VCG)

đều bằng nhau và tăng sau mỗi khung. Ở phía thu MFI được sử dụng để tập hợp

lại tải trọng cho tất cả các thành viên trong nhóm. MFI được sử dụng để xác định

độ sai trễ giữa các thành viên trong cùng một nhóm. Trường SQ chứa số thứ tự

đã được gán cho một thành viên xác định. Mỗi thành viên trong cùng một VCG

được gán một số thứ tự duy nhất. Chi tiết về MFI và SQ đã được trình bầy trong

phần 3.3.Trường điều khiển được sử dụng để truyền tải thông tin từ phía phát tới

phía thu. Ngoài mục đích đồng bộ giữa hai phía nó còn cung cấp trạng thái của

mỗi thành viên trong nhóm (xem bảng 3.4). Tại thời điểm bắt đầu của một VCG,

tất cả các thành viên sẽ phát CTRL = IDLE.

Bảng 3.4 Các từ mã điều khiển

Giá trị Lệnh Ý nghĩa0000 FIXED Đầu cuối này không sử dụng LCAS0001 ADD Thành viên này chuẩn bị được thêm vào nhóm0010 NORM Truyền dẫn bình thường0011 EOS Số thứ tự cao nhất và truyền dẫn bình thường0101 IDLE Thành viên này không thuộc nhóm hoặc chuẩn bị bị loại bỏ1111 DNU Không sử dụng (tải trọng), phía thu ghi nhận được lỗi


65




Bit chỉ thị nhóm GID được sử dụng để nhận dạng VCG. Trong các khung

có cùng MFI, bit GID của tất cả các thành viên thuộc cùng VCG có cùng giá trị.

Bit GID là phương tiện để phía thu kiểm tra xem tất cả các thành viên đến có

hình thành cùng từ một trạm phát không. Nội dung của bit GID là giả ngẫu nhiên

sử dụng mẫu 215-1.

Trường CRC được sử dụng để bảo vệ mỗi gói điều khiển. Sau khi thu

được, mọi gói điều khiển đều được kiểm tra CRC, nếu kiểm tra CRC đúng nội

dung của gói sẽ được sử dụng, ngược lại sẽ bị loại bỏ.

Trường trạng thái thành viên, được gửi từ phía thu về phía phát, chứa

thông tin về trạng thái của tất cả các thành viên của một VCG. MST sử dụng một

bit với hai trạng thái: OK = 0 hoặc FAIL = 1. Khi bắt đầu một VCG tất cả các

thành viên gửi MST = FAIL, MST không sử dụng cũng được thiết lập bằng

FAIL.

Bất kỳ một thay đổi nào được phát hiện ở phía thu liên quan đến số thứ tự

của thành viên đều được ghi nhận và gửi về phía phát thông qua việc đảo (thay

đổi từ ‘0’ thành ‘1’ hoặc từ ‘1’ thành ‘0’) bit RS-Ack. Bit RS-Ack chỉ có thể

thay đổi sau khi đã đánh giá trạng thái của tất cả các thành viên. Việc đảo bit RS-

Ack sẽ công nhận giá trị của MST trong đa khung trước. Phía phát có thể sử

dụng việc đảo bit như là dấu hiệu cho phép thay đổi từ phía thu và nó sẽ chấp

nhận thông tin MST mới.

3.4.2 Các chức năng chính của LCAS

3.4.2.1 Thêm thành viên (tăng dung lượng)

Khi một thành viên được thêm vào, nó sẽ luôn được chỉ định số thứ tự lớn

hơn số thứ tự cao nhất hiện tại (trong từ mã CTRL có chỉ thị EOS). Sau lệnh


66




ADD, thành viên đầu tiên phúc đáp MST = OK sẽ được chỉ định số thứ tự cao

nhất (tiếp theo số thứ tự cao nhất hiện tại) và thay đổi từ mã CTRL thành EOS,

đồng thời thành viên cao nhất hiện tại cũng thay đổi CTRL của nó thành NORM.

Trong trường hợp thêm nhiều thành viên (ví dụ x thành viên) và nhận

được đồng thời nhiều thành viên có phúc đáp MST = OK, việc chỉ định số thứ tự

được thực hiện một cách tùy ý miễn là chúng tạo thành một dẫy x số thứ tự tiếp

theo số thứ tự cao nhất hiện tại. Từ mã CTRL của thành viên cao nhất hiện tại sẽ

chuyển từ EOS thành NORM, đồng thời từ mã CTRL của thành viên mới cao

nhất được thay đổi thành EOS, CTRL của tất cả các thành viên mới còn lại đượcthiết lập bằng NORM.

Bước cuối cùng của quá trình thêm thành viên là gửi đi NORM hoặc EOS

trong từ mã điều khiển của gói điều khiển cho thành viên đó. Khung container

đầu tiên chứa dữ liệu tải trọng cho thành viên mới sẽ là khung container ngay sau

bit cuối cùng của khung chứa bản tin NORM/EOS. Hình 3.16 minh họa quá trình

thực hiện việc thêm hai thành viên sau thành viên cuối cùng.

Hình 3.16: Thêm nhiều thành viên


67

NMS LCAS

memn-1 (EOS)Sk

memn (mới)Sk

memn+1 (mới)Sk

LệnhADD

CTRL=ADD

CTRL=ADD

MST=OK

CTRL=EOSCTRL=NORM

MST=OK

CTRL=EOSCTRL=NORM

memi: thành viên thứ i




3.4.2.2 Loại bỏ tạm thời thành viên (giảm dung lượng)

Khi tại phía thu phát hiện ra một thành viên phát NORM hoặc EOS bị sự

cố trong mạng, phía thu sẽ gửi đi MST = FAIL cho thành viên đó. Sau đó phía phát sẽ thay thế điều kiện NORM/EOS bằng DNU và thành viên ngay trước đó

sẽ gửi đi EOS trong trường CTRL. Bước cuối cùng trong quá trình loại bỏ tạm

thời một thành viên là loại bỏ vùng tải trọng của thành viên đó khỏi VCG.

Khung container cuối cùng chứa tải trọng của thành viên bị loại bỏ là khung

chứa bit cuối cùng của gói điều khiển chứa từ mã DNU. Khung tiếp theo khung

cuối cùng sẽ chứa toàn bit ‘0’ trong vùng tải trọng. Hình 3.17 minh họa quá trìnhloại bỏ thành viên cuối cùng do lỗi sử dụng lệnh DNU.

Khi phía thu phát hiện nguyên nhân gây sự cố đã được xóa bỏ nó sẽ gửi

MST = OK cho thành viên đó. Phía phát sẽ thay thế điều kiện DNU bằng

NORM/EOS và thành viên ngay trước đó sẽ gửi đi NORM trong trường CTRL.

Bước cuối cùng khi khôi phục lại một thành viên đã bị loại bỏ tạm thời là bắt đầu

sử dụng lại vùng tải trọng của thành viên đó. Khung container đầu tiên chứa dữ

liệu tải trọng cho thành viên này là khung ngay sau khung chứa bit cuối cùng gói

điều khiển chứa từ mã NORM/EOS đầu tiên cho thành viên đó.

Hình 3.17: Giảm dung lượng do sự cố mạng


68

NMS LCAS

memn-1

Sk

memn(EOS)

Sk

Trạngthái lỗi

CTRL=DNUCTRL=EOS

MST=FAIL





3.4.2.3 Xóa thành viên (giảm dung lượng)

Khi các thành viên bị xóa, số thứ tự và trạng thái của các thành viên khác

sẽ được chỉ định lại. Nếu thành viên bị xóa chứa số thứ tự cao nhất của nhóm,thành viên có số thứ tự cao thứ hai sẽ thay đổi từ mã điều khiển thành EOS, đồng

thời gói điều khiển của thành viên bị xóa chuyển thành IDLE. Nếu việc xóa

không thực hiện với thành viên cao nhất, thì các thành viên có số thứ tự trong

khoảng từ thành viên bị xóa và số thứ tự cao nhất sẽ cập nhật SQ trong các gói

điều khiển đồng thời với thành viên bị xóa thay đổi trạng thái. Khi thành viên bị

xóa gửi đi từ mã điều khiển IDLE, khung container cuối cùng của thành viên nàycòn chứa dữ liệu tải trọng là khung chứa bit cuối cùng của gói điều khiển. Hình

3.18 minh họa quá trình loại bỏ các thành viên thứ 4 và thứ 5 từ một VCG có n =

6 thành viên.

Hình 3.18 Loại bỏ thành viên 4 và 5 từ một VCG có n = 6 thành viên

3.5 Kết luận

Ưu điểm lớn nhất của SONET/SDH thế hệ tiếp theo là cho phép các nhà

cung cấp triển khai công nghệ mới trên các mạng SONET/SDH truyền thống chỉ


69

NMS LCAS

mem4

Sk

mem5

Sk

mem6

(EOS)

Sk

Lệnh

giảmCTRL=EOSSQ=3


CTRL=IDLESQ=5

CTRL=IDLESQ=4

MST=FAILĐảo bit RS-Ack

MST=FAILĐảo bit RS-Ack




bằng việc thay thế các nút biên của mạng. Với khả năng này, cả dịch vụ TDM và

dịch vụ gói đều được xử lý một cách hiệu quả trên cùng một bước sóng. Ngoài

ra, đã có sự cải tiến đáng kể trong việc quản lý băng thông gói ở mạng

SONET/SDH.

SONET/SDH thế hệ tiếp theo là một trong số các công nghệ triển vọng áp

dụng để xây dựng mạng MAN thế hệ tiếp theo. Xét về tính hiệu quả, NG-SDH

có ưu điểm hơn các công nghệ khác là tận dụng được cơ sở hạ tầng mạng SDH

truyền thống đã có trong khi vẫn có thể triển khai các loại hình dịch vụ mới mà

không làm ảnh hưởng tới những loại hình dịch vụ đã triển khai trên mạngSONET/SDH cũ.


70




KẾT LUẬN


71




TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TS. Bùi Trung Hiếu, “Hệ thống truyền dẫn đồng bộ số-SDH”, NXB Bưu

điện, Dec. 2001.

[2] P. Tomsu, C. Schmutzer, “Next Geneation Optical Networks”, Prentice Hall,

2002.

[3] ITU-T Recommendation G.7041/Y.1303, “Generic Framing Procedure”, Jan.

2002.

[2] ITU-T Recommendation G.707/Y1322, “Network Node Interface for SDH”,

Oct. 2000.[5] ITU-T Recommendation G.7042/Y.1305, “Link Capacity Adjustment

Scheme (LCAS) for Virtual Concatenated Signals”, Nov. 2001.

[6] www.acterna.com, “Next Genration SONET/SDH Technologies and

Applications”, Oct. 2003.

[7] Intel, “Next Genration SONET/SDH”, Networks White Paper, Jun. 2004.

[8] O. L. Aparicio et al., “Telecommunications Technology Survey”, TheTelecommunications Review, 2004.

[9] Y. Lee, B. Mukherjee’ “Traffic Engineering in Next Generation Optical

Networks”, IEEE Communication Surveys and Tutorials, Vol. 6, No. 3, 2004.

[9] ITU-T Recommendation X.85/Y1321, “IP over SDH using LAPS”, Mar.

2000.

[1] P. Bonenfant et al., “Optical Data Networking”, IEEE Communications

Magazine, Mar. 2000.

[2] EURESCOM Project P918, “Integration of IP over Optical Networks:

Networking and Management”, Deliverable 1, 2, 3, Sep. 2000.

[3] RFC 2615, “PPP over SONET/SDH”, Jun.1999.


72

http://www.acterna.com/

http://www.acterna.com/

Luan vanTN

Documents

Transcript of Luan vanTN