Luận Văn Tìm hiểu công nghệ NG-SDH và Tình hình triển khai NG-SDH tại Quảng Ngãi

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay ở Việt Nam công nghệ NG-SDH đã và đang được triển khai, cho phép các nhà khai thác cung cấp nhiều hơn nữa các dịch vụ truyền tải và đồng thời tăng hiệu suất của hạ tầng mạng SDH đã có. Ưu điểm của NG-SDH là không cần phải lắp đặt một mạng truyền dẫn mới hay thay đổi tất cả các thiết bị nút mạng hay các tuyến cáp quang, nhờ vậy sẽ giảm được chi phí và thu hút được các khách hàng mới trong khi vẫn duy trì được các dịch vụ đã có. NG-SDH tạo ra phương thức truyền tải các dịch vụ khách hàng có tốc độ cố định và các dịch vụ có tốc độ biến đổi như Ethernet, VPN, DVB, SAN . qua các thiết bị và mạng SDH hiện có bằng cách bổ sung một số thiết bị phần cứng và các thủ tục cũng như giao thức mới.
Vì vậy, việc nghiên cứu và triển khai công nghệ NG-SDH là vấn đề sức cần thiết. Với mong muốn tìm hiểu về công nghệ mới này em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu công nghệ NG-SDH và Tình hình triển khai NG-SDH tại Quảng Ngãi.” làm đồ án tốt nghiệp.
Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu kỹ về công nghệ NG-SDH qua các thành phần và các giao thức của mạng. Đồng thời đề tài cũng đề cập đến tình hình triển khai mạng NG-SDH ở Quảng Ngãi”
Với mục tiêu trên nội dung của đề tài được chia làm 5 chương


Chương I: Tổng quan về công nghệ NG-SDH.
Chương II: Thủ tục tạo khung tổng quát GFP.
Chương III: Ghép chuỗi ảo (VCAT).
Chương IV: Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS) và các chuẩn công nghệ NG-SDH trên thế giới.
Chương IV: Mạng truyền dẫn cáp quang nội tỉnh viễn thông Quảng Ngãi sử dụng công nghệ NG-SDH.


Trong quá trình tìm hiểu, mặc dù em đã cố gắng rất nhiều nhưng do kiến thức có hạn, tài liệu tham khảo và thời gian hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô trong khoa và bạn bè để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Hồ Văn Phi - giảng viên Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ -Trường Đại Học Quy Nhơn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NG-SDH 1
1.1. Những hạn chế của công nghệ truyền dẫn SONET/SDH truyền thống 1
1.1.1. Liên kết cứng 1
1.1.2. Lãng phí băng thông khi sử dụng cấu hình mesh 1
1.1.3. Các lưu lượng truyền dữ liệu quảng bá 1
1.1.4. Lãng phí băng thông cho việc bảo vệ mạng 2
1.2. Giới thiệu về công nghệ NG-SDH 3
1.2.1. Giao thức đóng khung chung (GFP) 6
1.2.2. Ghép chuỗi ảo (VCAT) 6
1.2.3. Cơ chế điều chỉnh dung lượng tuyến (LCAS) 6
1.3. Những đặc trưng của NG-SONET/SDH 7
1.3.1. POS ( Packet Over SONET/SDH) 7
1.3.2. MAPOS (Giao thức đa truy nhập qua SONET/SDH) 9
1.3.3. LAPS ( LAN Adapter protocol Support Program) 10
1.4. Đặc tính kỹ thuật của NG-SDH 11
1.4.1. Gói trên SONET/SDH (POS) 11
1.4.2. LAPS 12
1.4.3. MAPOS 13
1.4.3.1. Hỗ trợ VPN và QoS 13
1.4.3.2. Bảo vệ và khôi phục 13
1.4.4. GFP/SDH trên WDM 14
1.4.4.1. Khả năng mở rộng 15
1.4.4.2. Hỗ trợ VPN và QoS 15
1.4.4.3. Bảo vệ và khôi phục 16
CHƯƠNG 2: THỦ TỤC TẠO KHUNG TỔNG QUÁT GFP 17
2.1. Giới thiệu về GFP 17
2.1.1. GFP sắp xếp theo khung (GFP-F) 18
2.1.2. GFP trong suốt (GFP-T) 19
2.2. Các vấn đề chung của GFP 20
2.2.1. Cấu trúc khung GFP 20
2.2.1.1. Mào đầu chính (Core Header) 20
2.2.1.2. Mào đầu tải tin (Payload Header) 21
2.2.1.3. Mào đầu mở rộng (Extension Header) 21
2.2.1.4. Trường tải tin (Payload) 21
2.2.1.5. Trường kiểm tra tổng hợp (Check sum) 22
2.2.2. Các khung điều khiển GFP 22
2.2.3. Các chức năng mức khung GFP 23
2.2.3.1. Thuật toán mô tả khung GFP 23
2.2.3.2. Ghép khung 24
2.2.3.3. Chỉ thị sự cố tín hiệu khách hàng 24
2.2.3.4. Xử lý sự cố trong GFP 24
2.3. Các vấn đề liên quan đến GFP-F 25
2.3.1. Tải trọng MAC Ethernet 25
2.3.2. Tải tin HDLC/PPP 26
2.3.3. Tải tin kênh quang qua FC-BBW SONET 27
2.3.4. Xử lý lỗi trong GFP-F 28
2.3.5. Tải tin RPR IEEE 802.1 28
2.3.6. Sắp xếp trực tiếp MPLS vào các khung GFP-F 29
2.3.7. Sắp xếp trực tiếp các PDU IP và IS-IS vào trong các khung GFP-F 30
CHƯƠNG 3: GHÉP CHUỖI ẢO (VCAT) 32
3.1. Giới thiệu về ghép chuỗi (Concatenation) 32
3.2. Ghép chuỗi liền kề của VC-4 32
3.3. Ghép chuỗi ảo 34
3.3.1. Ghép chuỗi ảo bậc cao (VCAT của VC-n) 37
3.3.2. Ghép chuỗi ảo bậc thấp (VCAT của VC-m) 41
3.4. So sánh ghép chuỗi ảo và ghép chuỗi liền kề 43
3.5. Ghép chuỗi ảo của PDH 44
3.5.1. Ghép chuỗi ảo 2048 kbit/s 44
3.5.2. Ghép chuỗi ảo 1544 kbit/s 45
3.5.3. Ghép chuỗi ảo 34368 kbit/s 45
3.5.4. Ghép chuỗi ảo 44736 kbit/s 45
3.6. Ứng dụng của chuỗi ghép 47
3.6.1. Tiếp giáp với ảo giác/ hiệu dụng đối với sự chuyển đổi mật tiếp 47
3.6.2. Ghép chuỗi ảo và truyền dữ liệu 47
3.6.3. Ghép chuỗi ảo và truyền tín hiệu OTN 50
CHƯƠNG 4: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH DUNG LƯỢNG TUYẾN (LCAS) VÀ CÁC CHUẨN CÔNG NGHỆ NG-SDH TRÊN THẾ GIỚI 51
4.1. Giới thiệu về LCAS 51
4.2. Giao thức LCAS 53
4.2.1. Các bản tin LCAS 53
4.2.1.1. Trường chỉ thị đa khung (MFI) 54
4.2.1.2. Trường chỉ thị dãy (SQ) 55
4.2.1.3. Trường điều khiển (CTRL) 55
4.2.1.4. Bit nhận dạng nhóm (GID) 56
4.2.1.5. Trường trạng thái thành viên (MST) 56
4.2.1.6. Trường kiểm tra (CRC) 56
4.2.1.7. Bit xác nhận thay đổi thứ tự (RS-Ack) 56
4.2.2. Phối hợp hoạt động giữa LCAS và không dùng LCAS 57
4.2.2.1. Bộ phát dùng LCAS và bộ thu không dùng LCAS 57
4.2.2.2. Bộ phát không dùng LCAS và bộ thu dùng LCAS 57
4.3. Vận hành LCAS 57
4.4. Chức năng chính của LCAS 58
4.4.1. Thêm thành viên (tăng dung lượng) 58
4.4.2. Tăng kích thước VCG khi hết thời gian chờ RS-Ack 60
4.4.3. Xóa thành viên không phải là thành viên cuối (giảm dung lượng) 62
4.4.4. .Xóa thành viên cuối (giảm dung lượng) 64
4.4.5. Tạm thời loại bỏ một thành viên (không phải là thành viên cuối) 66
4.4.6. Tạm thời loại bỏ một thành viên cuối 67
4.5. Ứng dụng của LCAS 69
4.5.1. Phân bổ băng tần 69
4.5.2. Các cấu hình không đối xứng 70
4.5.3. Phục hồi mạng 70
4.5.4. Vận hành đa miền 70
4.6. Các tiêu chuẩn liên quan đến công nghệ NG-SDH của các tổ chức tiêu chuẩn trên thế giới 71
4.6.1. Các tiêu chuẩn của ITU-T 72
4.6.1.1. G.707/Y.1322 73
4.6.1.2. G.709/Y.1331 73
4.6.1.3. G.783 73
4.6.1.4. G.7041/Y.1303 74
4.6.1.5. G.7042/Y.1305 74
4.6.2. Tiêu chuẩn của IEEE 75
4.7. Nghiên cứu các giải pháp áp dụng công nghệ NG-SDH cho mạng truyền tải NGN 76
4.7.1. Ethernet over SDH (EoS) 76
4.7.1.1. Chức năng của node EoS 78
4.7.1.2. Các giao thức EoS 79
4.7.1.3. Chức năng thích ứng PPP 80
4.7.1.4. Chức năng thích ứng X.86 80
4.7.1.5. GFP, VCAT và LCAS 81
4.7.1.6. Các đặc điểm của giải pháp EoS 82
4.7.2. Giải pháp RPR trên NG-SDH 83
4.7.2.1. Khả năng phân cấp 83
4.7.2.2. Bảo vệ 83
4.7.2.3. QoS và OAM. 83
4.7.2.4. Triển khai RPR trên thiết bị SONET/SDH 84
4.7.2.5. Tích hợp RPR vào MSPP 86
4.8. So sánh các giải pháp mạng truyền tải áp dụng công nghệ NG-SDH 86
CHƯƠNG 5: MẠNG TRUYỀN DẪN CÁP QUANG NỘI TỈNH VIỄN THÔNG QUẢNG NGÃI SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ NG-SDH 89
5.1. Giới thiệu 89
5.2. Mạng truyền dẫn quang bưu điện tỉnh Quảng Ngãi 89
5.3. Các dịch vụ của NG-SDH 91
5.4. Việc áp dụng công nghệ NG-SDH vào mạng viễn thông Quảng Ngãi đã giải quyết và đáp ứng các vấn đề sau 91
5.4.1. Mạng xDSL 92
5.4.2. Mạng cáp quang truy nhập MSAN/IP DSLAM, mạng FTTx 93
5.5. Định hướng phát triển của viễn thông Quảng Ngãi trong những năm tới 103
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
TÀI LIỆU THAM KHẢO