Đồ án Duy trì trong mạng quang WDM

Häc viÖn c«ng nghÖ b­u chÝnh viÔn th«ng khoa viÔn th«ng 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài DUY TRÌ TRONG MẠNG QUANG WDM Sinh viên : Nguyễn Trọng Cường Giáo viên hướng dẫn: TS Bùi Trung Hiếu TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WDM Nội Dung Đồ Án BẢO VỆ TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG WDM PHỤC HỒI MẠNG VÀ PHÂN BỔ LẠI TÀI NGUYÊN Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng Mô hình phân lớp Cấu trúc chung của một mạng quang WDM TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WDM Cấu trúc chung của hệ thống quang WDM đơn giản Các phần tử chính trong mạng quang WDM BẢO VỆ TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI WDM Do tác động của môi trường làm ảnh hưởng đến độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị Mạng quang là môi trường truyền tải tất cả các dịch vụ trên nó Kỹ thuật bảo vệ ở tầng quang WDM có khả năng hồi phục mạng nhanh hơn so với công nghệ SDH Việc áp dụng bảo vệ WDM có thể xử lý các sự cố cứng trực tiếp tại chính tầng xảy ra sự cố Các khái niệm cơ bản Bảo vệ là gì? Bảo vệ là một phương thức hồi phục mạng sử dụng các tài nguyên bảo vệ được cấp phát trước để truyền lưu lượng tải hoạt động trên kênh bị ảnh hưởng bởi sự cố nhằm đảm bảo khả năng duy trì của mạng. Có bao nhiêu loại bảo vệ? Dựa vào số lượng hệ thống làm việc và dự phòng Dựa vào cấu trúc hệ thống bảo vệ Có nhiều tiêu chuẩn để phân loại các kỹ thuật bảo vệ mạng nhưng thường dựa trên hai tiêu chuẩn phổ biến sau I. Dựa vào số lượng hệ thống làm việc và dự phòng Bảo vệ riêng: là hình thức bảo vệ mà trong đó mỗi kênh làm việc được truyền trên hai tuyến khác nhau và kênh có chất lượng tốt nhất sẽ được lựa chọn tại đầu thu Bảo vệ chia sẻ: là hình thức bảo vệ mà trong đó nhiều hệ thống hoạt động cùng sử dụng chung một hệ thống dự phòng để bảo vệ. Chẳng hạn là dung lượng dự phòng hoặc bước sóng dự phòng. II. Dựa vào cấu trúc hệ thống bảo vệ Chuyển mạch bảo vệ đơn hướng: chỉ lưu lượng trên hướng truyền dẫn nào có sự cố thì mới chuyển mạch bảo vệ sang kênh dự phòng, còn các tuyến khác không có sự cố thì giữ nguyên Chuyển mạch bảo vệ hai hướng: nếu có bất kỳ một hướng hoạt động nào bị sự cố thì cả hai hướng cùng chuyển mạch bảo vệ sang kênh dự phòng (kênh bảo vệ). Bảo vệ có trở về:sau khi chuyển mạch bảo vệ sang kênh dự phòng mà khôi phục lại đường truyền sự cố thì lưu lượng tự động chuyển từ kênh bảo vệ về kênh hoạt động đã được khôi phục. II. Dựa vào cấu trúc hệ thống bảo vệ Bảo vệ kiểu không trở về: sau khi chuyển mạch bảo vệ sang kênh dự phòng mà khôi phục lại được đường truyền sự cố thì vẫn truyền lưu lượng trên kênh dự phòng. Bảo vệ tuyến: chỉ thực hiển chuyển mạch bảo vệ tại điểm kết cuối của tuyến có sự cố. Bảo vệ đoạn: thực hiện chuyển mạch bảo vệ tại hai nút kế cận với đoạn bị sự cố, trường hợp sự cố nút thì đoạn bị sự cố là hai đoạn liền nhau chứa nút đó. Các khái niệm cơ bản Bảo vệ đoạn ghép kênh quang Hình thức bảo vệ này được thực hiện ở lớp ghép kênh quang. Tất cả các bước sóng truyền trên sợi quang bị sự cố cùng được định tuyến lại lên một tuyến sợi quang tạm thời rỗi (đã được xác định trước). Bảo vệ kênh quang Hình thức bảo vệ này được thực thi ở lớp kênh quang. Mỗi kênh quang được bảo vệ độc lập từ đầu cuối tới đầu cuối bằng cách sử dụng các chuyển mạch bảo vệ riêng Sơ đồ phân loại các kỹ thuật bảo vệ mạng Bảo vệ theo cấu hình mạng ở lớp kênh quang Cấu hình điểm - điểm với chế độ bảo vệ riêng Với cấu hình này có thể áp dụng trực tiếp các kỹ thuật bảo vệ tuyến riêng/chia sẻ Hệ thống WDM cấu hình chuyển mạch bảo vệ 1+1 Bảo vệ theo cấu hình mạng ở lớp kênh quang Cấu hình điểm - điểm với chế độ bảo riêng Hệ thống WDM cấu hình chuyển mạch bảo vệ 1:1 Điểm khác biệt giữa bảo vệ WDM và SDH là khi xuất hiện sự cố trên một sợi hoạt động thì chuyển mạch của đầu thu tương ứng của phía phát đó không biết gì, trong khi ở SDH cả hai đầu thu đều biết hết trạng thái của sợi bảo vệ. Bảo vệ theo cấu hình mạng ở lớp kênh quang Cấu hình Ring(OCh - DPRinh) với chế độ bảo vệ riêng Trường hợp Ring hai sợi Cấu hình điểm - điểm với chế độ bảo vệ chia sẻ Bảo vệ chia sẻ là một cách để giảm dung lượng thừa dành cho dự phòng và số lượng các tuyến quang cần phải quản lý Trường hợp bảo chia sẻ 1:N Bảo vệ theo cấu hình mạng ở lớp kênh quang Bảo vệ ở lớp đoạn ghép kênh quang Bảo vệ ở lớp đoạn ghép kênh quang cũng giống như bảo vệ ở lớp kênh quang. Nó chỉ khác biệt ở chỗ: Trong bảo vệ OMS thì tất cả các kênh quang trên cùng một chặng sẽ được bảo vệ đồng thời khi xuất hiện sự cố Trong bảo vệ OCh mỗi kênh quang được bảo vệ độc lập từ đầu cuối tới đầu cuối. Mỗi kênh sử dụng một chuyển mạch riêng Mô hình nút chuyển mạch bảo vệ ở lớp OMS Sự cố Mô hình nút chuyển mạch bảo vệ ở lớp OCh Sự cố PHỤC HỒI MẠNG VÀ PHÂN BỔ LẠI TÀI NGUYÊN Phục hồi là một phương thức sử dụng các tài nguyên dự phòng khả dụng để định tuyến lại lưu lượng sau khi xảy ra sự cố theo tình trạng khi đó của mạng Phương thức phục hồi kênh quang:phương thức này yêu cầu thay thế mỗi tuyến quang hoạt động bị ảnh hưởng bởi sự cố bằng một tuyến quang bảo vệ. Phương thức phục hồi đoạn ghép kênh quang: phương thức này yêu cầu tìm kiếm cục bộ một tuyến tạm thời khả dụng vòng qua đoạn bị sự cố. Phương thức này được thực thi tại các nút đầu cuối đoạn bị sự cố, sử dụng một thuật toán phân bổ để tìm tuyến thay thế tạm thời PHÂN BỔ LẠI TÀI NGUYÊN Trong quá trình phục hồi mạng cần sử dụng tài nguyên dự phòng cho nên quá trình cấp phát hay phân bổ lại tài nguyên là rất quan trọng. Vì vậy để cấp phát tài nguyên được hiệu quả ta phải xem xét đặc điểm lưu lượng tải trên mạng. Từ đó ta có các phương thức cấp phát Cấp phát tài nguyên với lưu lượng tải tĩnh Cấp phát tài nguyên với lưu lượng tải động Cấp phát tài nguyên cho các Ring WDM có lưu lượng tĩnh Các ring WDM bảo vệ riêng: trong bảo vệ loại này các kênh hoạt động và bảo vệ có thể cùng chia sẻ một bước sóng ở các hướng truyền dẫn khác nhau trên ring Các ring WDM bảo vệ chia sẻ: khi đứt cáp tại một cung trên Ring vẫn có dung lượng dự phòng (trên phần cung bù) để hồi phục, nhưng lưu lượng được phục hồi tuỳ thuộc vào độ ưu tiên Cấp phát tài nguyên cho các Ring WDM có lưu lượng động Với lưu lượng động thì các thuật toán và phương thức cấp phát tài nguyên phải đảm bảo các yêu cầu: Đảm bảo mức độ sử dụng mạng cao mà chưa biết nhu cầu lưu lượng ban đầu Thuật toán vẫn đạt hiệu năng tốt ngay cả khi lưu lượng có sự biến động lớn. Thuật toán đơn giản để có thể dễ dàng liên kết giữa các mạng con của hệ thống quản lý mạng KÕt luËn Qua qua trình nghiên cứu, đồ án đã đi vào tìm hiểu được những vấn đề Tổng quan về công ngệ WDM. Bảo vệ trong mạng truyền tải quang WDM. Phục hồi mạng và phân bổ lại tài nguyên. Hướng nghiên cứu của đề tài Đi sâu vào nghiên cứu định tuyến vá gán bước sóng Xin ch©n thµnh c¶m ¬n!