1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Bùi Xuân Hùng

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
GMPLS TRÊN MẠNG NGN
CỦA HANOITELECOM
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 60.52.70
Người hướng dẫn khoa học: TS VŨ TUẤN LÂM

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2012
2 LỜI NÓI ĐẦU
Lưu lượng Internet đang gia tăng với tốc độ nhanh
chóng, sự ra đời của các dịch vụ truyền thông đa phương tiện
đặt ra các yêu cầu khắt khe hơn cho công nghệ mạng, như là
tốc độ cao, băng thông rộng, dung lượng lớn. Các công nghệ
mạng hiện thời đã dần bộc lộ ra những yếu điểm trong việc
đáp ứng các yêu cầu này. Chính vì vậy, cần phải có giải pháp
kỹ thuật tốt hơn để đáp ứng sự bùng nổ của lưu lượng Internet
và tính đa dạng của các loại hình dịch vụ.

nay. Chính vì vậy, em đã lựa chọn đề tài cho luận văn tốt
nghiệp là “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GMPLS trên
mạng NGN của HanoiTelecom”. Luận văn gồm 3 chương
Chương 1: Công nghệ GMPLS.
Chương 2: Các phương án ứng dụng GMPLS cho
mạng truyền tải NGN. Chương này đưa ra các mô hình cụ áp
dụng công nghệ GMPLS cho mạng lõi cũng như mạng metro
và đưa ra được những ưu nhược điểm cụ thể của từng mô hình
Chương 3: Ứng dụng GMPLS cho mạng truyền tải
NGN HanoiTelecom. Nội dung chương này tập trung xem xét
hiện trạng mạng truyền tải Hanoitelecom và đưa ra một số
phương án ứng dụng GMPLS áp dụng cho mạng NGN
HanoiTelecom.

4 CHƯƠNG 1. CÔNG NGHỆ GMPLS

1.1 Xu hướng phát triển công nghệ truyền tải quang
Xu hướng phát triển của mạng của thế hệ kế tiếp NGN
là từng bước thay thế hoặc chuyển lưu lượng mạng sử dụng
công nghệ TDM sang mạng sử dụng công nghệ chuyển mạch
gói.
Để giải quyết những khó khăn hiện nay của mạng
truyền tải được xây dựng trên nền SONET/SDH, đáp ứng
những nhu cầu về phát triển dịch vụ, các nhà cung cấp cơ sở
hạ tầng mạng đã tìm kiếm những giải pháp công nghệ tiên tiến
để xây dựng thế hệ mạng mới, có khả năng tích hợp đa dịch
vụ trên một cơ sở hạ tầng mạng duy nhất.

nhiều, thời gian cung ứng kết nối cung cấp dịch vụ giảm đi rất
nhiều so với phương pháp truyền thống.
1.3 Các đặc tính của GMPLS
- Tính chuyển hướng đa dạng
- Tính năng chuyển tiếp đa dạng
- Cấu hình
- Tính cân đối (Scalability)
- Độ tin cậy (Reliability)
1.4 Một số giao thức của GMPLS
Sự thể hiện chuyển đổi từ MPLS sang GMPLS đó là
các giao thức mở rộng cho chức năng báo hiệu (RSVP–TE,
CR– LDP) và chức năng định tuyến (OSPF–TE, IS–IS–TE).
Những giao thức mở rộng này là sự bổ sung thêm các chức
năng cho cac phần tử mạng TDM/SDH và mạng truyền tải
quang nói chung.
Một giao thức mới đó là giao thức quản lý đường LMP
đã được xây dựng để thực hiện quản lý và duy trì tình trạng
6 điều khiển cũng như trình trạng truyền tải lưu lượng giữa hai
nút kế cận trong mạng GMPLS.LMP là một giao thức thực
hiện trên IP, nó bao gồm các chức năng thực hiện RSVP-TE
và CR-LDP.
Trong GMPLS, cấu trúc ngăn giao thức cho chức năng
định tuyến IS–IS–TE cũng tương tự như đối với chức năng
định tuyến OSPF–TE, chỉ có một điểm khác đó là thay lớp
định tuyến IP bằng chức lớp định tuyến phi kết nối CLNP
(Connectionless Network Protocol) sử dụng để truyền tải
thông tin theo giao thức IS–IS-TE.

Kết luận chương
Nội dung nghiên cứu ở chương này nhầm thực hiện
các nghiên cứu về công nghệ GMPLS, tìm hiểu các vấn đề kỹ
thuật thực hiện công nghệ GMPLS và chủ yếu đi sâu về
nghiên cứu các đặc tính của công nghệ như tính chuyển hướng
đa dạng, tính chuyển tiếp đa dạng, tính cân đối
Trong chương này chúng ta cũng tiến hành nghiên cứu
báo hiệu trong GMPLS nhằm hiểu được cơ chế báo hiệu, cơ
chế báo lỗi, cơ chế điều khiển, cũng như một số giao thức
quan trọng về định tuyến, ứng dụng GPMLS cho quản lý điều
khiển truyền tải SDH nhằm cho chúng ta hiểu một cách cụ thể
hơn về công nghệ GMPLS. CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG ÁN ỨNG DỤNG GMPLS
CHO MẠNG TRUYỀN TẢI NGN
2.1 Tình hình xây dựng tiêu chuẩn GMPLS trên thế giới
8 Về việc xây dựng tiêu chuẩn công nghệ GMPLS, có
nhiều tổ chức quốc tế như Tổ chức nghiên cứu đặc biệt về kỹ
thuật mạng liên kết IETF, Tổ chức diễn đàn mạng quang liên
kết OIF, Tổ chức tiêu chuẩn viễn thông quốc tế ITU-T
Về tình hình triển khai công nghệ GMPLS của các
nước trên thế giới có các dự án quan trọng sau: Dự án
MUPPED (châu Âu), Dự án NOBEL (châu Âu), Dự án

2.2.2 Phương án triển khai mạng GMPLS Metro
Mạng Metro tổ chức theo mô hình chồng lấn về cấu
trúc phân lớp mạng vẫn dựa trên cơ sở cấu trúc phân lớp mạng
Metro bao gồm 2 lớp mạng: Lớp mạng lõi (Metro Core) và
lớp mạng truy nhập (Access Metro) như hình 2.2 Mạng truyền
tải quang của phân lớp mạng lõi Metro và mạng truy nhập
Metro bao gồm các phần tử SDH-NG/MSTP hoặc các phần tử
OXC kết nối với nhau thông qua các giao diện I-NNI. Ranh
giới giữa hai lớp mạng này được kết nối với nhau thông qua
các giao diện E-NNI. Và như vậy, mặt phẳng điều khiển quản
lý của mạng truyền tải quang và các Router biên là một mặt
phẳng thống nhất theo công nghệ GMPLS. Các giao diện vật
lý kết nối thuộc mạng truyền tải có thể là các giao diện STM-
n, giao diện FE (100 Mbit/s), GE (1/10 Gbit/s) hoặc cũng có
10 thể là các giao diện với tốc độ luồng VC-n đơn lẻ hoặc chuỗi
liên kết luồng (VC Concatenation) để cung cấp các kênh
truyền tải với nhiều tốc độ khác nhau.

Hình 2.2. Tổ chức mạng GMPLS Metro theo mô hình
Overlay
2.3 Phương án triển khai mạng GMPLS theo mô hình
ngang hàng
2.3.1 Phương án triển khai mạng trục GMPLS
Về cơ bản cấu trúc kết nối của mô hình mạng ngang
hàng tương tự như mô hình mạng chồng lấn. Chỉ có một khác
biệt đó là các Router trục kết nối với các OXC theo cơ chế
ngang hàng (hình 2.3). Có nghĩa là các OXC coi các Router


Hình 2.4. Tổ chức mạng GMPLS Metro theo mô hình
Peer
2.4 Phương án triển khai mạng GMPLS theo mô hình lai
ghép
2.4.1 Phương án triển khai mạng trục GMPLS
Phương án triển khai mạng đường trục theo mô hình lai
ghép là sự kết hợp giữa phương án triển khai theo mô hình
chồng lấn và mô hình ngang hàng (hình 2.5).
Theo phương án này thì giữa phạm vi mạng trên cơ sở
công nghệ IP/MPLS và mạng OXC sẽ có một thiết bị định
tuyến có thể kết nối với mạng truyền tải quang theo mô hình
ngang hàng đồng thời là phần tử đóng vai trò định tuyến trong
mạng IP/MPLS và được gọi là thiết bị định tuyến ranh giới
(Border Router). Thiết bị định tuyến như vừa có thể thực hiện
chức năng định tuyến trong mạng truyền tải quang (quản lý
cấu trúc tô-pô mạng quang) vừa có chức năng định tuyến
trong mạng IP/MPLS. Theo phương án này, mặt phẳng quản
lý và điều khiển giữa mạng IP/MPLS và mạng truyền tải
quang OXC là tách biệt riêng rẽ, không có sự trao đổi thông
tin định tuyến, báo hiệu và điều khiển giữa hai mặt điều khiển
quản lý này.

13 Hình 2.5. Tổ chức mạng GMPLS đường trục theo mô
hình lai ghép
2.4.2 Phương án triển khai mạng GMPLS Metro
Phương án triển khai mạng GMPLS Metro theo mô

15 CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG GMPLS CHO MẠNG
TRUYỀN TẢI NGN CỦA
HANOITELECOM
3.1 Định hướng phát triển mạng NGN của HanoiTelecom
Mạng NGN cho phép triển khai các nhà khai thác cung
cấp các dịch vụ đa dạng với giá thành thấp, giảm thiểu thời
gian đưa dịch vụ mới ra thị trường; nâng cao hiệu suất sử dụng
truyền dẫn.Đồng thời, NGN cho phép các nhà cung cấp dịch
vụ tăng cường khả năng kiểm soát, bảo mật thông tin của
khách hàng.
Hiện, HTC đã và đang cung cấp một số dịch vụ cơ bản
trên nền mạng NGN cho khách hàng, đó là các dịch vụ: Miễn
cước ở người gọi 1800 (Free phone 1800); Thông tin tư vấn
giải trí 1900; MEGA WAN; Mạng riêng ảo VPN.
Việc chuyển đổi cấu trúc mạng lưới từ chuyển mạch
kênh truyền thống phân chia theo thời gian sang mạng NGN
với công nghệ chuyển mạch gói là một sự chuyển đổi mạnh
mẽ về công nghệ. Phù hợp với xu thế phát triển chung về công
nghệ mạng của những nước phát triển trên thế giới, HTC đã
chọn NGN làm bước phát triển tiếp theo trong việc tìm kiếm
các giải pháp về mạng.
3.2 Hiện trạng mạng truyền tải của HanoiTelecom
Mạng truyền tải của HanoiTelecom được triển khai
theo kiến trúc phân cấp bao gồm 3 lớp chính, bao gồm lớp lõi
(core layer), lớp tập hợp (aggregation layer) và lớp truy nhập
(access layer). Kiến trúc phân cấp này đảm bảo tính đơn giản
và khả năng mở rộng của mạng trong tương lai. Mạng lõi có

sẽ đóng vai trò các BRAS.Ở thời điểm ban đầu hầu hết các kết
nối chỉ dừng ở mức STM-1 hoặc nxSTM-1, nhưng hiện nay
dung lượng đường truyền đã tăng lên đáng kể. Tại các tỉnh,
17 thành phố lớn như Hà Nội hay TP Hồ Chí Minh đường truyền
đã được nâng cấp lên GE hoặc 10GE. Hình 3.1. Mô hình thiết kế mạng
3.3 Nhu cầu áp dụng công nghệ GMPLS cho mạng NGN
HanoiTelecom
Hiện trạng mạng viễn thông của HanoiTelecom đang
hoạt động trên cơ sở các công nghệ khác nhau tại các phân lớp
mạng, chẳng hạn công nghệ SDH truyền thống, DWDM, công
nghệ DSL… cho lớp truyền tải; công nghệ TDM, Ethernet,
18 ATM, IP/MPLS… cho lớp mạng chuyển mạch/chuyển tiếp
gói. Song song với mạng hiện tại, các định hướng, dự án phát
triển mạng trong tương lai sẽ áp dụng các công nghệ mạng
mới và các giải pháp mạng kết hợp công nghệ. Do đó vấn đề
đặt ra là việc xây dựng cơ sở hạ tầng mạng tương lai cần phải
tính đến việc tận dụng cơ sở hạ tầng mạng đã có. Việc này có
thể thực hiện bằng các giải pháp,mô hình triển khai mạng phù
hợp cũng xét đến khả năng triển khai một giải pháp quản lý
mạng nhằm phát huy tối đa hiệu suất hoạt động của mạng. Xét
về khía cạnh này, công nghệ GMPLS có thể thỏa mãn được

nghệ GMPLS. Trong khi đó các mạng vùng 1, vùng 2 và vùng
3 chưa triển khai mạng hoàn chỉnh theo công nghệ MPLS.
Giải pháp kết nối mạng vùng với mạng đường trục trong kịch
20 bản này là mạng GMPLS đường trục sẽ chỉ thực hiện chức
năng cung cấp kết nối vật lý cho các thiết bị Router vùng,
đồng thời thực hiện các chức năng bảo vệ và phục hồi các kết
nối đó một cách tối ưu theo cấu trúc tô-pô cụ thể của mạng
đường trục. Ngoài ra, mạng đường trục còn thực hiện cung
cấp dịch vụ cung ứng bước sóng (theo phương thức kết nối
cứng hoặc kết nối mềm) khi có nhu cầu từ khách hàng, mạng
cung cấp dịch vụ hoặc nhà khai thác khác. Việc cung cấp các
dịch vụ kết nối nói trên có thể hoàn toàn tự động hoặc thiết lập
từ hệ thống quản lý đường trục tập trung (OAM).Cơ chế định
tuyến của mạng PSC được thực hiện qua chức năng định
tuyến của các Router vùng và Router trục (thực hiện các giao
thức định tuyến IP hoặc IP/MPLS). Như vậy việc kết nối giữa
mạng vùng và mạng đường trục chỉ đơn thuần là kết nối về
mặt truyền tải vật lý, không áp dụng các giao thức định tuyến,
báo hiệu, quản lý và điều khiển giữa mạng vùng và mạng
truyền tải trục.
Khả năng áp dụng:
Phương án triển khai này có phù hợp cho giai đoạn đầu
phát triển mạng theo công nghệ GMPLS, trong khi mạng các
vùng vẫn được giữ nguyên hoặc phát triển theo lộ trình được
qui hoạch theo từng giai đoạn (hướng tới IP/MPLS ở giai đoạn
hiện tại)
3.4.2 Phương ứng dụng GMPLS mạng vùng của HTC

được thực hiện thông qua các giao diện truyền tải, giao thức
điều khiển, báo hiệu và quản lý đầy đủ theo chuẩn G.ASON/
GMPLS.
Khả năng áp dụng:
Là phương án xây dựng mạng phù hợp với kiến trúc
mạng theo mô hình chuẩn GMPLS/G.ASON khuyến nghị cho
mạng tương lai.

Hình 3.6 Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn
3.4.4 Mô hình tổng thể mạng truyền tải ứng dụng
GMPLS của HTC
Trong mô hình tổng thể ta co thể chia thành hai giai
đoạn để phù hợp với tình hình thực trạng của mạng truyền tải
23 NGN của HTC hiện tại cũng như đỡ chi phí xây dựng mạng
Mô hình cho giai đoạn 2012-2014
Giai đoạn này có thể thực hiện triển khai mạng
GMPLS theo phương án là mạng đường trục ứng dụng
GMPLS còn mạng vùng chúng ta áp dụng IP/MPLS để giảm
được giá thành xây dựng mạng và tận dụng được hạ tầng
mạng hiện có. Với việc triển khai công nghệ GMPLS trên toàn
bộ phạm vi đường trục với việc trang bị các thiết bị OXC cho
3 nút đường trục tại Hà Nội, Đà Nẵng và Tp. Hồ Chí Minh
song song với việc mở rộng hoặc nâng cấp các hệ thống
truyền dẫn DWDM đường trục.
Hình 3.7. Phương án triển khai mạng với mạng
trục là GMPLS mạng vùng là mạng IP/MPLS
Khả năng áp dụng:
Hình 3.8. Phương án triển khai GMPLS hoàn toàn
Khả năng áp dụng:
Là phương án xây dựng mạng phù hợp với kiến trúc
mạng theo mô hình chuẩn GMPLS/G.ASON khuyến nghị cho
mạng tương lai
Kết luận chương
Nội dung chương này tập trung xem xét hiện trạng
mạng truyền tải Hanoitelecom và đưa ra một số phương án
ứng dụng GMPLS áp dụng cho mạng NGN HanoiTelecom.