Hệ thống thông tin quang ra đời cùng với những ưu điểm vượt trội của nó đã và đang được áp dụng rộng rãi trên mạng lưới thông tin toàn cầu. Hiện nay, các hệ thống thông tin quang truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp, băng rộng đáp ứng yêu cầu của mạng số tích hợp dịch vụ ISDN. Vì thế, hệ thống thông tin quang sẽ là mũi đột phá về tốc độ truyền dẫn và cấu hình linh hoạt cho các dịch vụ viễn thông cấp cao.

Đối với hệ thống thông tin quang, môi trường truyền dẫn chính là sợi quang, nó thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu thông tin từ phía phát tới phía thu. Định tuyến và gán bước sóng trở thành chức năng không thể thiếu được trong mạng quang WDM. Vấn đề đặt ra là định tuyến đường đi cho ánh sáng và gán bước sóng cho nó trên mỗi tuyến như thế nào để đạt được một mạng tối ưu.

Trong đồ án này, em xin trình bày về đề tài định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang WDM dựa trên kỹ thuật GMPLS. Đồ án được chia thành bốn chương:

 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS VÀ GMPLS.

 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM.

 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM DỰA TRÊN KỸ THUẬT GMPLS.

 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG BÀI TOÁN ĐỊNH TUYẾN VÀ GÃN BƯỚC SÓNG DỰA TRÊN KỸ THUẬT GMPLS.

chi tiết về nội dung :

Contents

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH VẼ iv

LỜI MỞ ĐẦU vi

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS VÀ GMPLS 1

1.1. GIỚI THIỆU 1

1.2. CÔNG NGHỆ IP 2

1.3. CÔNG NGHỆ ATM 2

1.4. CÔNG NGHỆ MPLS 4

1.4.1. Các khái niệm cơ bản MPLS 6

1.4.2. Thành phần cơ bản của MPLS 8

1.4.3. Các giao thức sử dụng trong MPLS 9

1.4.3.1. Giao thức LDP (Lable Distribution Protocol) 9

1.4.3.2. Giao thức CR-LDP (Constrain-based routing LDP) 14

1.4.3.3. Giao thức RSVP-TE ( RSVP Traffic Engineering) 17

1.4.3.4. Giao thức BGP 19

1.5. CÔNG NGHỆ GMPLS 21

1.5.1. Giới thiệu 21

1.5.2. Hoạt động và nền tảng của MPLS 22

1.5.3. Quá trình phát triển MPLS đến GMPLS 22

1.5.4. Bộ giao thức GMPLS 23

1.5.5. Mục tiêu và các chức năng mặt phẳng điều khiển GMPLS 25

1.5.6. Kiến trúc các thành phần của mặt phẳng điều khiển GMPLS 26

1.5.6.1. Yêu cầu của mặt phẳng điều khiển 26

1.5.6.2. Mạng thông tin số liệu hỗ trợ mặt phẳng điều khiển GMPLS 26

1.5.7. Báo hiệu trong GMPLS 28

1.5.7.1. Các chức năng cơ bản 29

1.5.7.2. Hỗ trợ phục hồi 30

1.5.7.3. Hỗ trợ xử lý loại trừ 30

1.5.7.4. Phối hợp báo hiệu 31

1.5.8. Các lợi ích của GMPLS 32

1.5.9. Các vấn đề còn tồn tại của GMPLS 32

1.6. TÓM TẮT CHƯƠNG 1 33

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM 34

2.1. GIỚI THIỆU 34

2.2. CÁC LOẠI BÀI TOÁN RWA 35

2.2.1. Thiết lập luồng quang tĩnh (SLE) 35

2.2.2. Thiết lập luồng quang động (DLE) 35

2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN 35

2.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 36

2.4.1. Giới thiệu lý thuyết đồ thị 36

2.4.2. Giải thuật DIJKSTRA 36

2.5. BÀI TOÁN RWA TRONG THIẾT LẬP LUỒNG QUANG TĨNH (SLE) 37

2.6. BÀI TOÁN RWA TRONG THIẾT LẬP LUỒNG QUANG ĐỘNG (DLE) 38

2.6.1. Bài toán định tuyến 38

2.6.1.1. Định tuyến cố định 38

2.6.1.2. Định tuyến thay thế cố định 39

2.6.1.3. Định tuyến thích nghi dựa trên thông tin tổng thể 40

2.6.1.4. Định tuyến thích nghi dựa trên thông tin cục bộ 43

2.6.2. Bài toán gán bước sóng 47

2.6.2.1. Thuật toán gán bước sóng theo thứ tự bước sóng 47

2.6.2.2. Thuật toán gán bước sóng ngẫu nhiên 47

2.6.2.3. Thuật toán gán bước sóng dựa trên bước sóng sử dụng nhiều nhất và ít nhất 48

2.6.3 Báo hiệu và đặt trước tài nguyên 48

2.6.3.1. Đặt trước song song 48

2.6.3.2. Đặt trước theo chặng 49

2.7. TÓM TẮT CHƯƠNG 2 49

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG DỰA TRÊN KỸ THUẬT GMPLS 50

3.1. MPLS VÀ MẠNG QUANG THÔNG MINH 50

3.1.1. Tầm bao quát rộng lớn của MPLS 50

3.1.2. Các giao thức định tuyến và phân phối nhãn trong nền MPLS. 50

3.1.3 Hướng tới ngăn xếp giao thức đơn giản hơn: IP/MPLS qua DWDM. 51

3.1.4. Tương quan giữa MPLS và mạng quang 51

3.1.5. Liên kết và quản lý ba mặt phẳng điều khiển 52

3.2. BÀI TOÁN ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG TỔ CHỨC TRÊN KỸ THUẬT GMPLS. 52

3.2.1. Tổng quan về kỹ thuật GMPLS 52

3.2.2. Thiết lập và khôi phục luồng quang 53

3.3. CÁC ĐIỀU KIỆN RÀNG BUỘC TRONG ĐỊNH TUYẾN QUANG. 54

3.3.1. Điều kiện ràng buộc vật lý. 54

3.2.2. Các ràng buộc bước sóng 55

3.3. KIẾN TRÚC GMPLS 55

3.4. BỘ ĐỊNH TUYẾN GMPLS THỰC TẾ: BỘ ĐỊNH TUYẾN HIKARI 56

3.5. TÓM TẮT CHƯƠNG 3 57

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG ĐỊNH TUYẾN VÀ GÁN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG QUANG WDM DỰA TRÊN KỸ THUẬT GMPLS 59

4.1. TỔNG QUAN VỀ NS2 59

4.1.1. Giới thiệu 59

4.1.2. Kiến trúc của NS-2 59

4.1.3. Sử dụng chương trình NS-2 61

4.2. MÔ PHỎNG 63

4.2.1. Cấu trúc Mạng 63

4.2.2. Mô phỏng với NS2 64

4.2.3. Định nghĩa QoS 65

4.3. MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ 65

4.4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG MỞ CỦA ĐỀ TÀI 70

4.4.1. Kết luận 70

4.4.2. Hạn chế của đề tài 71

4.4.3. Hướng mở của đề tài 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 7