Báo cáo: Giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thông

Chia sẻ: Hyekyo Hyekyo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
251
lượt xem
130
download

Báo cáo: Giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thông

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo: Giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thông giúp bạn nắm bắt 3 giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thông, cũng như xu hướng phát triển mạng theo giải pháp phân tán.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo: Giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thông

  1. Héi nghÞ khoa häc lÇn thø IX GIẢI PHÁP PHÂN TÁN PHÁT TRIỂN CÁC MẠNG VIỄN THÔNG TS. Hoàng Văn Võ, Viện KHKT Bưu điện Tóm tắt: Khi công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao và chuyển mạch quang ra đời và phát triển với những ưu việt của mình, các công nghệ này đã trở thành phương tiện truyền tải chính của các mạng viễn thông hiện đại. Cũng chính sự ra đời của các công nghệ này đã làm thay đổi nhiều quan điểm về giải pháp tổ chức các mạng viễn thông. Bài báo trình bầy tóm tắt một giải pháp công nghệ mới để tổ chức mạng viễn thông trên cơ sở công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng mật độ cao và chuyển mạch quang - giải pháp phân tán phát triển các mạng viễn thông. Giải pháp không chỉ khắc phục được một số hạn chế của giải pháp hội tụ các mạng viễn thông mà còn mang lại tính hiệu quả kinh tế và tính thuận lợi khi phát triển các mạng viễn thông. 1. Các xu hướng phát triển các mạng viễn chuyển mạch quang, đặc biệt là chuyển mạch thông quang tự động, ra đời với những ưu điểm Sự phát triển của các mạng viễn thông vượt trội về chất lượng truyền dẫn cao, đặc luôn gắn liền với sự phát triển của công nghệ biệt là băng thông rộng/tốc độ lớn (tới hàng điện tử - tin học- viễn thông. Khi công nghệ ngàn Terabit) đã là một cuộc các mạng không chỉ trong công nghệ truyền dẫn mà điện tử -tin học - viễn thông đạt đến một trình độ nào đó sẽ làm xuất hiện các công còn cả giải pháp phát triển mạng viễn thông. nghệ viễn thông mới và thậm chí cả một thế Với sự ra đời của các công nghệ này đã tạo hệ mạng mới cao hơn thế hệ cũ. Mặt khác, ra khả năng tổ chức mạng trở nên đơn giản, khi thế hệ mạng mới ra đời sẽ là động lực tính trong suốt và tính hiệu quả kinh tế cao, thúc đẩy các công nghệ điện tử - tin học - mà chất lượng dịch vụ cũng cao hơn nhiều so viễn thông tiếp tục phát triển và hoàn thiện. với giải pháp tích hợp các dịch vụ cũng như Qua trình đó cứ lặp đi lặp lại làm cho công tích hợp các mạng viễn thông. Đó là giải nghệ điện tử - tin học - viễn thông và mạng pháp tổ chức truyền dẫn các dịch vụ trên các viễn thông ngày càng phát triển và hiện đại. kênh quang khác nhau, ví dụ như thoại, dữ liệu, truyền thanh và truyền hình, giữa truyền Khi công nghệ viễn thông và tin học tải và tính toán,…, thậm chí giữa các mạng, phát triển đến trình độ cao, chúng luôn luôn các thế hệ mạng trên các bước sóng khác tác động và hỗ trợ cho nhau cùng phát triển. nhau, như PDH, SDH, PSTN, NGN, mạng Quá trình này dẫn đến sự hội tụ của công truyền số liệu, mạng truyền thanh, truyền nghệ viễn thông và tin học, tạo nên một hình,… . cũng như các mạng thuê riêng một mạng truyền thông thống nhất đáp ứng mọi cách độc lập trên các bước sóng quang khác nhu cầu dịch vụ đa dạng, phong phú của xã nhau. Giải pháp tổ chức mạng như vậy gọi là hội. Mạng NGN, mà giai đoạn tiếp theo của “Giải pháp phân tán” phát triển các mạng nó là mạng BCN, là một xu hướng hội tụ của viễn thông. các dịch vụ thoại, dữ liệu, truyền thanh và truyền hình, hội tụ của các mạng thoại và dữ Mặt khác, để bảo đảm tính kế thừa cũng liệu, giữa cố định và di động, giữa truyền tải như tính hiệu quả đầu tư trong quá trình phát và tính toán,… và nó đang được triển khai triển các mạng viễn thông xu hướng kết hợp trên nhiều nước trên thế giới. Đó chính là xu hướng hội tụ các mạng viễn thông và xu giải pháp tổ chức mạng tích hợp các mạng hướng phân tán các mạng viễn thông. Trong viễn thông. đó phân tán là hạ tầng và hội tụ là giải pháp. Đó chính là "Giải pháp hỗn hợp" phát triển Khi công nghệ truyền dẫn quang ghép các mạng viễn thông. kênh theo bước sóng -WDM (Wavelength Division Multilexing), mà giai đoạn tiếp theo Như vậy, sự phát triển các mạng viễn của nó là ghép kênh quang theo bước sóng thông hiện nay trên thế giới diễn ra theo 3 xu mật độ cao - DWDM (Dense Wavelength thế: Hội tụ, phân tán và hỗn hợp giữa hội tụ Division Multilexing), cùng với công nghệ và phân tán các mạng viễn thông. Kû niÖm 10 n¨m thµnh lËp Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng 142
  2. Héi nghÞ khoa häc lÇn thø IX 2. Giải pháp phân tán phát triển mạng Trên cơ sở phân tích ở trên, có mô hình viễn thông các giải pháp phân phân tán phát triển mạng Giải pháp tích hợp phát triển các mạng viễn thông được mô tả ở hình 1. viễn thông có ưu điểm là giao điện người sử 2.1. Giải pháp phân tán phát triển mạng dụng cũng như quản lý khá đơn giản và đang viễn thông theo các thế hệ mạng là một xu hướng phát triển của các mạng Hiện nay và xu hướng phát triển mạng viễn thông hiện tại và nó đang được triển viễn thông trong tương lai có 3 thế hệ mạng: khai ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên nó mạng hiện tai PSTN, mạng NGN và tương có khá nhiều nhược điểm, như: tổ chức mạng lai là BCN. Do đó, ta có mô hình các giải phức tạp, độ tin cậy và chất lượng truyền dẫn pháp phân phân tán phát triển mạng viễn thấp, tính trong suốt của mạng và tính hiệu thông theo thế hệ mạng được mô tả ở hình quả kinh tế thấp,... sau: Phát triển Trong khi đó, giải pháp phân tán phát mạng BCN Giải pháp WDM triển các mạng viễn thông có ưu điểm là tổ phân tán & chức mạng đơn giản, độ tin cậy và chất phát chuyển lượng truyền dẫn cao, tính trong suốt của triểnc ác mạch Phát triển mạng quang mạng và tính hiệu quả kinh tế lớn,... Chính vì viễn mạng NGN vậy, đã có một số nước trên thế giới đang thông nghiên cứu để phát triển của các mạng viễn thông của mình. Tuy nhiên, giải pháp này Phát triển cũng có một số hạn chế, như giao điện người mạng hiện tại sử dụng cũng như quản lý phức tạp hơn. Theo các thế hệ Hình 2. Mô hình các giải pháp mạng phân mạng tán theo thế hệ mạng Giải pháp phân tán Trong mô hình đó, các thế hệ mạng Theo các mạng (mạng hiện tai PSTN, mạng NGN và mạng phát triển cung cấp dịch vụ các mạng BCN) được tổ chức trên các bước sóng khác viễn thông nhau. Có thể mỗi thế hệ mạng được tổ chức Hỗn hợp các thế hệ trên một hay một số bước sóng xác định tuỳ và dịch vụ theo nhu cầu trao đổi lưu lượng của các thế hệ mạng. Tuy nhiên, sẽ ưu tiên phát triển các Hình 1. Mô hình các giải pháp mạng phân tán mạng thế hệ mới như NGN/BCN. Đồng thời, Như đã tình bầy ở phần 1, giải pháp phân trong quá trình phát triển mạng hiện tại cần tán là giải pháp tổ chức các mạng cung cấp quan tâm đến mạng NGN và trong quá trình dịch vụ khác nhau, ví dụ như thoại, dữ liệu, phát triển mạng NGN cần quan tâm đến truyền thanh và truyền hình, giữa truyền tải mạng BCN để có kế hoạch phát triển hợp lý và tính toán,… cũng như tổ chức các mạng các mạng này bảo đảm tính kinh tế, tính kế cho các thế hệ mạng khác nhau như mạng thừa và tính phát triển. hiện tại PSTN (với công nghệ truyền dẫn chủ 2.2. Giải pháp phân tán phát triển mạng yếu là SDH và PDH), mạng thế hệ sau NGN, viễn thông theo các dịch vụ mạng hội tụ băng rộng BCN (giai đoạn phát Trên cơ sở các dịch vụ đã và đang được triển tiếp theo của mạn NGN) trên các kênh cung cấp trên mạng viễn thông và lý luận tổ quang khác nhau trên một sợi quang hay chức mạng phân tán, ta có mô hình giải pháp một mạng quang, hoặc tổ chức hỗn hợp các phân phân tán phát triển mạng viễn thông mạng cung cấp dịch vụ khác nhau, các mạng theo các dịch vụ được mô tả ở hình 3. cho các thế hệ mạng khác nhau trên các kênh quang khác nhau trên một sợi quang hay một mạng quang. Kû niÖm 10 n¨m thµnh lËp Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng 143
  3. Héi nghÞ khoa häc lÇn thø IX xác định tuỳ theo nhu cầu trao đổi lưu lượng Mạng thoại của các thế hệ mạng. Tuy nhiên, sẽ ưu tiên phát triển các mạng thế hệ mới như NGN Mạng truyền dữ hay BCN. Đồng thời, trong quá trình phát liệu triển mạng hiện tại cần quan tâm đến mạng Giải WDM NGN và trong quá trình phát triển mạng & pháp chuyển Mạng Internet NGN cần quan tâm đến mạng BCN để có kế phân tán mạch hoạch phát triển hợp lý các mạng này bảo quang phát đảm tính kinh tế, tính kế thừa và tính phát triển Mạng truyền hình triển. các công cộng mạng viễn Mạng BCN thông Mạng truyền hình theo yêu cầu Mạng NGN Mạng SDH Mạng thuê kênh quang riêng Hình 3. Mô hình các giải pháp mạng phân WDM Mạng truyền dữ Giải tán theo các dịch vụ pháp & liệu Chuyển phân tán mạch Trong mô hình này, các mạng dịch vụ phát triển quang các Mạng Internet được tổ chức trên các bước sóng khác nhau. mạng viễn Mỗi mạng của dịch vụ tương ứng có thể thông được tổ chức trên một hay một số bước sóng Mạng truyền xác định tuỳ theo nhu cầu trao đổi lưu lượng hình công cộng của các thế hệ mạng. 2.3. Giải pháp phân tán phát triển mạng Mạng truyền hình theo yêu cầu viễn thông theo phương pháp hỗn hợp Trên cơ sở hiện tại và xu hướng phát triển mạng viễn thông trong tương lai có 3 Mạng thuê kênh thế hệ mạng: mạng hiện tai (SDH, mạng quang riêng truyền số liệu), mạng NGN và BCN cùng với các mạng cung cấp dịch vụ đã chỉ ở phần Hình 4. Mô hình các giải pháp mạng phân tán 2.2, ta có mô hình các giải pháp phân phân phát triển mạng VT theo phương án hỗn hợp tán theo phương pháp hỗn hợp phát triển 2.4. Xu hướng phát triển mạng theo giải mạng viễn thông được mô tả ở hình 4. pháp phân tán Khi công nghệ quang đã trở thành cơ sở Trong mô hình này, các thế hệ mạng hạ tầng chủ đạo cho các mạng viễn thông, tất (mạng hiện tai PSTN, mạng NGN và mạng cả mạng cung cấp các dịch vụ, các mạng của BCN) cũng như các mạng dịch vụ được tổ các thế hệ mạng cũng như các mạng thuê chức trên các bước sóng khác nhau. Có thể riêng sẽ trở thành các mạng truy nhập riêng mỗi thế hệ mạng cũng như các mạng dịch vụ (có thể gọi là mạng khách hàng) của một mạng quang thế hệ mới - gọi là mạng NGN- được tổ chức trên một hay một số bước sóng Quang. Kû niÖm 10 n¨m thµnh lËp Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng 144
  4. Héi nghÞ khoa häc lÇn thø IX Mạng NGN - Quang là một mạng được kênh quang cung cấp các dịch vụ, các mạng tổ chức theo phương pháp phân tán điều của các thế hệ, các mạng thuê kênh riêng,... khiển (định tuyến) động. Các mạng khách tĩnh hay động hay hỗn hợp. hàng (mạng cung cấp các dịch vụ, các mạng - Phương pháp tĩnh là phương pháp tổ chức của các thế hệ mạng cũng như các mạng thuê các mạng kênh quang cung cấp các dịch vụ, riêng) được tổ chức truyền tải trên mạng các mạng của các thế hệ, các mạng thuê NGN - Quang dưới dạng các mạng riêng ảo kênh riêng,... được gán cố định các bước quảng (OVPN). sóng cho các mạng kênh quang. Thông Mô hình kiến trúc của mạng NGN - thường việc gán bước sóng trong trường Quang bao gồm 2 lớp: hợp này được thực hiện bằng nhân công. - Lớp dịch vụ và ứng dụng quang để Nguyên lý tổ chức của mạng truyền tải chuyển tải các nhu cầu trao đổi thông tin quang trong trường hợp này tương tự như của các mạng khách hàng, ví dụ như các mạng truyền tải quang truyền thống (đã mạng cung cấp các dịch vụ, các mạng được triển khai). của các thế hệ, các mạng kênh quang - Phương pháp động là phương pháp tổ chức riêng,.. đến lớp truyền tải quang. các mạng kênh quang cung cấp các dịch vụ, - Lớp truyền tải quang thực hiện truyền các mạng của các thế hệ, các mạng thuê tài các thông tin của các mạng khách kênh riêng,... được gán tự động các bước sóng trong ma trận bước sóng của mạng hàng từ nơi phát đến nơi thu, công nghệ cho lớp mạng này chủ yếu là DWDM, truyền tải quang cho các mạng kênh quang GMPLS và chuyển mạnh quang. riêng cụ thể. Việc gán bước sóng trong trường hợp này được thực hiện được thực Trên cơ sở phân tích ở trên, ta có mô hiện bằng công nghệ chuyển mạch quang tự hình kiến trúc mạng NGN - Quang theo giải động. Mạng truyền tải quang trong trường pháp phân tán phát triển mạng viễn thông mô hợp này được gọi là mạng chuyển mạch tả ở hình 5. quang tự động ASON. M¹n - Để bảo đảm tính kinh tế-kỹ thuật trong quá M¹ng NGN d÷ M¹ng truyÒn M¹ng thuª trình đầu tư phát triển mạng viễn thông M¹ng SDH h×nh kªnh hoặc trong một số trường hợp đặc biệt quang iª người ta kết hợp cả 2 phương pháp trên gọi là phương pháp hỗn hợp. Phương pháp tổ chức các mạng kênh quang hỗn hợp là mạng quang được tổ chức có một số mạng Líp dÞch vô và øng dông quang kênh quang thiết lập cố định và một số mạng kênh quang khác được thiết lập động. Trên cơ sở ở trên, ta có mô hình các Líp truyÒn t¶i quang phương pháp tổ chức mạng khách hàng trên mạng NGN - Quang theo giải pháp phân tán được mô tả ở hình 6. Cơ chế điều khiển tĩnh (cơ chế này Hình 5. Mô hình kiến trúc mạng NGN - thường sử dụng ở mạng OTN truyền thống) Quang theo giải pháp phân tán phát triển được thực hiện nhờ chức năng quản lý mạng mạng viễn thông TMN hoặc hệ thống khai thác và điều hành mạng OS. Các hoạt động điều khiển trong Trên cơ sở mô hình kiến trúc mạng NGN quá trình khai thác và điều hành mạng có thể - Quang theo giải pháp phân tán phát triển có sự can thiệp của nhân viên kỹ thuật, thông mạng viễn thông ở trên và trên cơ sở tính qua hệ thống quản lý và điều hành mạng. kinh tế - kỹ rthuật trong quá trình phát triển Một trong những hoạt động chính ở đây là người ta có các phương án tổ chức các mạng quá trình cung cấp dịch vụ. Một quá trình Kû niÖm 10 n¨m thµnh lËp Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng 145
  5. Héi nghÞ khoa häc lÇn thø IX cung cấp dịch vụ gồm nhiều công đoạn, liên định tuyến quang, báo hiệu, bảo vệ và khôi quan đến nhiều đơn vị chức năng từ bán phục end-to-end, cung cấp OCh end-to-end hàng đến kỹ thuật. tự động, quản lý nút/tuyến, chính sách, xử lý QoS, giám sát phẩm chất, chức năng giao Tĩnh tiếp UNI. Các thông tin trao đổi trong quá trình Giải pháp NGN - điều khiển sẽ được thực hiện qua các giao phân tán phát Quang Động diện báo hiệu UNI, I-NNI và E-NNI; trong triển các mạng viễn thông đó UNI là giao diện giữa miền quản lý và người sử dụng, I-NNI là giao diện giữa thành Hỗn phần trong nội miền và E-NNI là giao diện hợp ngoại miền. Trong đó, các luồng thông tin trao đổi qua UNI thực hiện các chức năng: Hình 6. Mô hình các phương pháp tổ chức điều khiển cuộc gọi, khám phá tài nguyên, mạng riêng theo giải pháp phân tán điều khiển kết nối, lựa chọn kết nối. Luồng Cơ chế điều khiển động được thực hiện thông tin trao đổi qua I-NNI hỗ trợ những chức năng sau: khám phá tài nguyên, điều bởi mạng chuyển mạch quang tự động (ASON). Kiến trúc của ASON phân tách khiển kết nối, lựa chọn kết nối, định tuyến thành hai mảng có chức năng chuyên biệt, kết nối. Luồng thông tin trao đổi qua I-NNI gồm Mảng truyền tải thực hiện chức năng hỗ trợ những chức năng sau: điều khiển cuộc truyền tải lưu lượng số liệu người sử dụng gọi, khám phá tài nguyên, điều khiển kết nối, lựa chọn kết nối, định tuyến kết nối. trong mạng quang (chức năng mạng OTN) và Mảng điều khiển thực hiện chức năng Mảng truyền tải thực hiện chức năng truyền điều khiển tự động các hoạt động của mạng dẫn song hướng hoặc đơn hướng tín hiệu của truyền tải thông qua báo hiệu (hình 7). Mục khách hàng giữa các nút mạng truyền tải. đích của mảng điều khiển mạng ASON là: Những chức năng chính bao gồm: kết nối - Thực thi cấu hình kết nối nhanh và hiệu chéo quang, xen/rẽ quang, nhóm lưu lượng, quả trong lớp mạng truyền tải để hỗ trợ biến đổi bước sóng, tách/ghép kênh quang, các kết nối mang tính động. bảo vệ và phát hiện sai hỏng, giám sát chất - Cấu hình hoặc thay đổi các kết nối thông lượng truyền dẫn,... qua báo hiệu thiết lập trước. Về công nghệ báo hiệu cho mạng ASON, - Thực hiện chức năng khôi phục mạng. hiện nay ITU-T đã chấp thuận hai công nghệ báo hiệu sử dụng trong mạng truyền tải quang đó là GMPLS (chuyển mạch nhãn đa giao thức thế hệ mới được thúc đẩy bởi IETF) và PPNI (giao thức báo hiệu sử dụng trong mạng ATM). Tuy nhiên, do sự suy thoái của công nghệ ATM trong gần thập kỷ qua và sự thắng thể của mạng chạy trên giao thức IP nên thực tế, GMPLS hiện được xem là lõi cho hoạt động báo hiệu của mạng truyền tải. Trong quá trình cung cấp dịch vụ, mảng điều khiển sẽ thực hiện một cách tự động các Hình 7. Kiến trúc mạng ASON tác nghiệp của nhà cung cấp. Những tác Sự khác biệt duy nhất giữa mạng OTN nghiệp tự động này được thực hiện nhờ hệ truyền thống với mạng ASON đó là chức thống báo hiệu thông qua việc trao đổi các năng điều khiển tự động dựa trên mảng điều bản tin giữa thiết bị khách hàng và nhà cung khiển. Các chức năng chính của mảng điều cấp qua giao diện UNI, giữa các mạng của khiển ASON bao gồm: khám phá topo mạng, nhà cung cấp qua giao diện NNI. Kû niÖm 10 n¨m thµnh lËp Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng 146
  6. Héi nghÞ khoa häc lÇn thø IX 5. Kết luận Tuy nhiên, để bảo đảm tính kế thừa cũng Khi công nghệ viễn thông và tin học phát như tính hiệu quả đầu tư trong quá trình phát triển đến trình độ cao đã dẫn đến sự hội tụ triển các mạng viễn thông xu hướng kết hợp của công nghệ viễn thông và tin học, tạo nên xu hướng hội tụ các mạng viễn thông và xu một mạng truyền thông thống nhất đáp ứng hướng phân tán các mạng viễn thông tạo mọi nhu cầu dịch vụ đa dạng, phong phú của nên giải pháp hỗn hợp phát triển các mạng xã hội. Mạng NGN, mà giai đoạn tiếp theo viễn thông. Trong đó phân tán là hạ tầng và của nó là mạng BCN, là một xu hướng hội tụ hội tụ là giải pháp. của các dịch vụ thoại, dữ liệu, truyền thanh Khi công nghệ quang đã trở thành cơ sở và truyền hình, hội tụ của các mạng thoại và hạ tầng chủ đạo cho các mạng viễn thông, tất dữ liệu, giữa cố định và di động, giữa truyền cả mạng cung cấp các dịch vụ, các mạng của tải và tính toán,… và nó đang được triển khai các thế hệ mạng cũng như các mạng thuê trên nhiều nước trên thế giới. riêng sẽ trở thành các mạng truy nhập riêng Khi công nghệ truyền dẫn quang ghép (mạng khách hàng) của một mạng quang thế kênh theo bước sóng -WDM, mà giai đoạn hệ mới - gọi là mạng NGN- Quang. Mạng tiếp theo của nó là ghép kênh quang theo NGN - Quang là một mạng được tổ chức bước sóng mật độ cao - DWDM, cùng với theo phương pháp phân tán điều khiển (định công nghệ chuyển mạch quang, đặc biệt là tuyến) động. Các mạng khách hàng (mạng chuyển mạch quang tự động, ra đời với cung cấp các dịch vụ, các mạng của các thế những ưu điểm vượt trội về chất lượng hệ mạng cũng như các mạng thuê riêng) truyền dẫn cao, đặc biệt là băng thông được tổ chức truyền tải trên mạng NGN - rộng/tốc độ lớn đã là một cuộc các mạng Quang dưới dạng các mạng riêng ảo quảng không chỉ trong công nghệ truyền dẫn mà (OVPN). còn cả giải pháp phát triển mạng viễn thông. TÀI LIỆU THAM KHẢO Với sự ra đời của các công nghệ này đã tạo Hoàng Văn Võ và các cộng tác viên ra khả năng tổ chức mạng trở nên đơn giản, tính trong suốt và tính hiệu quả kinh tế cao, Đề tài “Giải pháp công nghệ phát mà chất lượng dịch vụ cũng cao hơn nhiều so triển mạng viễn thông NGN của VNPT giai với giải pháp hội tụ các mạng viễn thông. Đó đoạn 2006-2010” - Mã số: 031-2005-TCT- là giải pháp tổ chức phân tán các mạng viễn RDS-VT-09 thông. Kû niÖm 10 n¨m thµnh lËp Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng 147

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản