Slide bài giảng môn Mạng truyền thông quang nội dung chương 3: Mạng quang WDM

Slide bài giảng môn Mạng truyền thông quang nội dung chương 3: Mạng quang WDM của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!

lOMoARcPSD|36067889
B môn Tín hiu và H thng
Hà Ni, 2022
1
Ni dung chi tiết:
Chương 3- MNG QUANG WDM
Cu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM)
Gii thiu
Các cu hình mng quang WDM
2
Ni dung:
Chương 1:
Gii thiu v mng truyn thông quang
Chương 2:
Các lp khách hàng (client) ca lp quang
Chương 3:
Mng quang WDM
Chương 4:
Chương 5:
Bo v và phc hi mng quang
Chương 6:
Mng truy nhp quang
lOMoARcPSD|36067889
Các giao din mng quang
Chuyn mch trong mng quang WDM
Các thành phần cơ bn ca mng WDM
Thiết b đầu cui đưng quang
(TM)
Thiết b khuếch đại đường quang (OA)
Thiết b ghép kênh xen/r quang (OADM/ROADM)
Thiết b ni chéo quang (OXC)
Truyn ti IP/WDM
Xu hướng tích hp IP trên WDM
Các giai đoạn phát trin IP/ WDM
Các kiến trúc truyn ti IP/ WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
3
3.1. Cu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM)
Gii thiu
Mng quang WDM s dụng các bước sóng quang theo i tiêu
chuẩn bước sóng ca ITU-T.
Trong mng nhiều bước sóng được truyn ti vi tốc độ ánh
sáng trong mt si, h tr linh hot các giao thc (SDH, ATM, IP,
Ethernet, d liu tốc độ cao, video, v.v.), vi nhiu loi dch v
băng thông rất ln (Pb/s).
Quá trình phát trin mng:
4
•Nidung chi tiết:
Chương3-MNG QUANG WDM
Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng WDM
•Giới thiu
•Bài toán LTD và RWA
•Đnh c mng
Các ng dng mng quang WDM
•Mng truy nhp
•Mng Metro
•Mng lõi
•Mng Mạng quang định nghĩa bi phn mm (SDN)
•quang lưới c sóng linh hot
lOMoARcPSD|36067889
Thế h 1: H thống WDM điểmđiểm
vi các MUX/DEMUX
Thế h 2: H thống WDM điểmđa
đim vi
OADM và OXC
Thế h 3: Mng quang WDM
vi chuyn mạch & định tuyến
5
6
3.1
. Cu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM
)
Vai trò ca WDM trong quá trình phát trin mng
Lp quang WDM cung cấp các “sợi quang ảo” trong 1 sợi quang
Cho phép đáp ứng s bùng n nhu cu s dng si quang
Có th cho phép gim dn s ph thuc vào SONET/SDH
Mng quang WDM vi các giao din m đơn giản hóa vic truy
nhp trc tiếp tới tài nguyên dung lượng si quang bi các giao
thc khác nhau.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
7
3.1
. Cu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM
)
Vai trò ca WDM trong quá trình phát trin mng
WDM thc hin thiết lp mng quang thông minh da trên các
c sóng cho phép các nhà vn hành mng thc hin:
Định tuyến bước sóng
Tái định tuyến bước sóng đ tránh s c, nghn, ...
Giám sát và quản lý bước sóng
Các dch v cho thuê kênh bước sóng
Các mng riêng o quang
MạngWDM định tuyến
:
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.1. Cu hình mạng quang ghép theo c sóng (WDM)
Yêu cu kiến trúc mng:
lin
8
hi
h
9
3.1
. Cu hình mng quang ghép theo bước sóng (WDM
)
Các cu hình mng quang WDM:
Đim đim (Point to point)
Đưngthng(Linear)
Vòng(ring)
i(Mesh)
Sao(star)
Tái s dng
Chuyển đổi
Trong sut
Khảnăng tồn tik
gp s c
Chuyn
mch
hot
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.1. Cu hình mng quang ghép theo bước sóng (WDM) Các giao din mng
quang:
Định nghĩa giao din tiêu chun
hóa giao din theo các tiêu
chun quc tế là cho mục đích kết nối, để các sn phm t các nhà
sn xut khác nhau (phn cng phn mềm) tương thích hoạt
động cùng nhau
Kh năng kết nối và tương thích là một vấn đề quan trng và tn kém
trong các mng truyn thông
Mt giao din giữa hai điểm trong mạng xác định kh năng kết ni vt
lý, giao thc và các nhim v Các loi giao din:
Giao din ngưi dùng vi mng (UNI- User to Network Interface),
Giao din nút vi nút (NNI- Node to Node Interface),
Giao din liên mng (INI- Inter-Network Interface) 10
3.1. Cu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM)
Chuyn mch trong mng quang WDM:
Hiệu năng định tuyến trong mng quang ph thuc vào các yếu t:
Cu trúc mng,
S ng nút trong mng,
Kh năng chuyển mch ca mi nút,
Phương thức chuyển đổi,
Tốc độ chuyn mch,
Tr chuyn mch
Kh năng không nghẽn của cơ cấu chuyn mch,
Vi các mạng hình lưới WDM (toàn quang) thuần túy, có hai phương
pháp chuyn mch ph biến: chuyn mạch bước sóng chuyn
mch gói quang
11
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
12
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b đầu cuối đường quang (OLT)
Gm 3 khi chức năng:
• B chuyn phát quang (Transponder)
• B tách/ghép bưc sóng (Mux/Demux)
• B phát
/
thu kênh giám sát (T
X/RX
)
• Khuyếch đại quang (OA): tùy chn
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
13
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b đầu cuối đường quang (OLT)
Các b chuyển phát trong OLT dùng để thích ng các tín
hiu giao thc khách hàng vi tiêu chun mng WDM
(
các lưới bước sóng
)
B thu phát gi và thu nhn tín hiu kênh giám sát quang
OSC
)
(
OLT được s dng trong cu hình mạng WDM điểm
điểm/ đường thng.
14
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
B khuyếch đại đường quang
Tái sinh 1R (tái phát
quang):
• Các bộ EDFA được s dng mt cách tun hoàn dc tuyến si
quang (khong cách 80-120 km)
• Đôi khi các bộ khuyếch đại Raman được s dng.
• Ti mi node có th có nhiu tng khuyếch đại EDFA
• Cấu hình tương tự theo hướng ngược li
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
15
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
Tái sinh 3R quang chưa hoàn thiện để thương mại hóa:
• Tiếp tc da vào các b tái sinh điện t
B chuyn phát quang có khối tái sinh điện t gia các b
chuyển đổi O/E và E/O:
• Đơn giản được xem như OEO
• Cũng được s dng cho chuyn đổi bước sóng và giám sát tín
hiu
16
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
Một cách lý tưởng, các b chuyn phát quang không nên
s dng trong các mng quang:
• Đm bo mt mng toàn quang trong sut
• Nhưng các suy giảm tín hiệu tích lũy sẽ gii hn phm vi ca
mng
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
17
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
Các b chuyển phát làm tăng chi phí mng WDM:
18
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
Các b chuyển phát 3R đơn giản ch hot đng c định
cho mt tốc độ bit và giao thc khách hàng c th:
• Chức năng đnh thi (khôi phục đng h) khó thc hin cho
các tốc độ bit khác nhau
• Các bộ chuyn phát khác nhau cn cho các tốc độ bit và các
giao thc khác nhau
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
19
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
Các b chuyển phát đơn giản hóa vi ch chức năng 2R
có th s dng cho các tốc độ bit khác nhau:
20
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b khuyếch đại đường quang và tái sinh
Gần đây có những phát triển đáng kể tăng khả ng sẵn
có trên th trường các b chuyn phát linh hot:
• Thiết kế cho phép định thi kh lp trình trong các b chuyn
phát đa tốc độ
• H tr nhanh và r các giao thc khách hàng khác nhau ch
bng việc hoán đổi các b thu phát quang có th tháo ri trong
các b chuyn phát
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
21
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b xen/r quang (OADM)
OADM được s dụng để tách hoc xen mt s nh bước
sóng ti các node trung gian
Cho phép trin khai các cấu hình đường thng và cu
hình vòng
22
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b xen/r quang (OADM)
OADM cung cp gii pháp hiu qu chi phí cho việc điều
khiển lưu lượng ch yếu chuyn tiếp (pass-through)
gim thiu s ng các b chuyn phát quang yêu cu.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.2. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b xen/r quang (OADM)
Các thuc tính trong vic la chn OADM
Kích c OADM: tng s ớc sóng được h tr
Hoạt động xen/r không ảnh hưởng đến các kênh khác
Cấu trúc module: cho phép định c OADM theo s tăng dầnlưu
ng (s ng kênh )
Các suy gim lp vt lý quang (suy hao, lc không hoàn
ho,...)
Có ph thuc vào s ng kênh xe/r ?
Bao nhiêu OADM có th kết ni với nhau trước khi cn transponder?
• Khả năng cấu hình li:
Cu hình xen/r thay đổi bởi điều khin phn mm t xa
Quy hoch mng và thiết lp kết ni mt cách linh hot
23
•Chi phí
Tiêu th ngun, chi phí trên mi kênh
24
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b xen/r quang (OADM)
Cu trúc OADM c định (fixed):
• Xen hoặc r vĩnh viễn mt s kênh
c th
• Nhà vận hành mng cn quy hoch trước (VD: có các cng
xen/r d phòng) và s dng thiết b mt cách thích hp.
Các kiu cu trúc OADM c định:
• Song song hoặc ni tiếp
• Xen/rẽ theo kênh đơn hoặc theo băng
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
25
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
3.2
Thiết b xen/r quang (OADM)
Các kiu cu trúc OADM c định:
26
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b xen/r quang (OADM)
Cu trúc OADM cu hình li (ROADM):
• Các bước sóng mong mun đưc xen/r động
• Đ linh hoạt tăng lên cho nhà vận hành trong vic thiết lp
hoc xóa b kết ni.
Các kiu cu trúc ROADM:
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
27
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b kết ni chéo quang (OXC)
Thc hin chuyn trc tiếp 1 kênh
t 1 cng si quang
đầu vào ti mt trong các cng sợi quang đầu ra
Xen hoc r cc b các kênh
Mt ví d OXC vi 2 sợi đầu vào và 2 sợi đầu ra được thc hin bng vic s dng 2
chuyn mch 2x2 hoc 1 chuyn mch 4x4. Mi sợi mang 2kênh bước sóng.
28
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
3.2
Thiết b kết ni chéo quang (OXC)
Các kiu cu trúc OXC:
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
29
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b kết ni chéo quang (OXC)
Các OXC cho phép trin khai các cu hình mạng lưới
liên kết gia các ring
30
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b kết ni chéo quang (OXC)
Có th s dụng các đế chuyn mạch điện hoc toàn quang
Đối vi chuyn mạch điện và các b chuyn phát quang (OEO)
• Công nghệ hoàn thin
• Khả năng giám sát (VD: BER, Q-factor) và tái sinh 3R
• Dung lượng chuyn mch b gii hn quá phc tp và chi
phí cao cho chuyn mch hàng chc Gbit/s
• Phụ thuc vào tốc độ bit và tín hiu khách hàng
• Kích thước cng knh và tiêu th nhiều điện
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
31
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b kết ni chéo quang (OXC)
Đối vi chuyn mch toàn quang (All-Optical)
• Không phụ thuc vào tốc độ bit và tín hiu khách hàng
• Khả năng định c v dung lượng tốt hơn, VD: chuyển mch t
Gbit/s ti 40 Gbit/s có cùng chi phí/mi cng
2.5
• Kích thước nh gn và tiêu th tiết kiệm điện hơn
• Công nghệ mi, không có giám sát min s, hin ti chi có tái
sinh 1R (khuyếch đại quang)
32
3.2
. Các thành phần cơ bản ca mng quang WDM
Thiết b kết ni chéo quang (OXC)
Đối vi chuyn mch quang vi OEO
• Kết hợp các ưu điểm ca chuyn mch quang vi giám sát
min s và kh năng tái sinh của các b chuyn phát quang
• Vn tn ti các vấn đề v gim tính trong sut, kích c cng
knh và tiêu th nhiều điện năng.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM Xu hướng
tích hp IP trên WDM
Ưu điểm ca IP:
Kh năng kết nối đơn giản, d dàng và linh hot
Phát trin bùng n của lưu lưng IP ,
Phát trin mnh m ca Internet và intranet din rng
Hi t nhanh chóng ca các dch v IP tiên tiến
S phát trin mnh m công ngh truyn ti IP (IPv6) vi kh
năng truyền ti tốc đ cao và đ kh năng truyền ti tt c
các dch v vin thông, d liu và qung bá.
=> IP đang tr thành giao thc truyn ti chính trên tt c các cơ s
h tng truyn ti thông tin hin nay cũng như trong tương lai.
34
33
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Xu hướng tích hp IP trên WDM
WDM
IP over WDM
Đơn giản
Phổ biến
Tốcđộcao
Chuyểnmạchlinhhoạt
Internet
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM Các giai
đon phát trin IP/ WDM
Giai đoạn IP/ATM/SDH /WDM:
Giai đoạn đu tiên trong công ngh truyn ti IP trên quang.
Các IP datagram phi thc hin chia thành các tế bào ATM
đểchuyn t ngun tới đích
Ti chuyn mch ATM cui cùng, các IP datagram mi
đưckhôi phc li t các tế bào.
giai đoạn có đầy đủ các tng IP, ATM và SDH: chi phí lt,
vn hành và bảo dưỡng tn kém nht. Tuy nhiên, khi công ngh
các router còn nhiu hn chế v mt tốc độ, dung lượng thì vic
x lý truyn dn IP trên quang thông qua ATM SDH vn
li v mt kinh tế.
36
35
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Xu hướng tích hp IP
/
WDM
Ưu điểm ca WDM: kh ng truyn ti tốc độ cao, dung lượng
truyn dn ln và linh hot trong chuyn mch
=>
WDM tr thành công ngh nn tng cho tt c các cơ sở h tng
mng truyn ti.
Tích hp công ngh IP và công ngh WDM
trên cùng một cơ sở h
tng mng
:
to thành mt gii pháp truyn tải IP/quang để xây dng các
mng truyn ti hin tại và tương lai.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM
Các giai đoạn phát trin IP/ WDM
Giai đoạn IP/SDH /WDM:
Tầng ATM đã đưc loi b và các IP datagram đưc chuyn
trc tiếp xung tầng SDH. Thay vào đó, sử dng công ngh
router IP vi nhng ưu điểm vượt tri so vi chuyn mch
ATM v mặt tính năng, dung lượng.
B sung k thut MPLS vào tng IP s to ra 2 kh năng mi:
Th nht, cho phép thc hin k thuật lưu lượng nh vào kh
năng thiết lp kênh o VC.
Th hai, MPLS tách riêng mặt điều khin ra khi mặt định hướng
nên cho phép giao thức điu khin IP qun trng thái thiết b
mà không yêu cầu xác định rõ biên gii ca các IP datagram.
Như vậy, có th d dàng x đối với các IP datagram có độ dài thay đổi
37
3.3. Truyn ti IP/WDM Các giai
đon phát trin IP/ WDM
Giai đoạn IP/WDM:
Tầng SDH cũng được loi b và IP datagram được chuyntrc
tiếp xung tng quang. Vic loi b tng ATM tầng SDH đồng
nghĩa với vic có ít phn t mng phi quản lý hơn và việc x
cũng ít hơn
Các bước sóng khác nhau th xen/r hoc chuyển đổibước
sóng các nút khác nhau nh các thiết b như: OXC, OADM, bộ
định tuyến bưc sóng quang.
S kết hp IP phiên bn mi vi kh năng khôi phc ca
tngquang, các thiết b OAM&P chức năng định tuyến phân
b đã tạo ra kh năng phục hi, phát hin li và giám sát nhanh.
38
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM
Các kiến trúc truyn ti IP/ WDM
Cho đến nay đã tạo ra nhiu gii pháp truyn ti IP qua quang.
Ni dung ca các gii pháp ph thuc vào quá trình phát trin
các công ngh truyn tài hoc ph thuc vào hin trng các
công ngh đang s dng.
Tuy nhiên, các gii pháp này đều tp trung vào vic:
Giảm tính năng dư thừa
Giảm mào đầu giao thc
Đơn gin hoá công vic qun lý trong khi vn phải đảm
bo kh năng cung cấp dch v chất lượng khác bit (nhiu
mc dch vụ), đ kh dng và bo mt cao.
39
3.3. Truyn ti IP/WDM
Các kiến trúc truyn ti IP/ WDM
Chức năng ca mt s tầng cơ bản trong kiến trúc IP/ WDM:
Tng IP:
Cung cp dch v cho các tầng dưới.
Giao thc s dng là IP: thc hiện đóng gói dữ liu, thoi videothành
các IP datagram, sau đó định hướng truyn qua mng.
Cung cp các liên kết phi kết ni kh năng tự sa li (các gói
IPcó th được định tuyến động khi mng, node hay liên kết xy ra li).
Tng ATM:
Kết nối định hướng, yêu cu thiết lp mt kênh o VC gia ngun
vàđích trước khi thông tin được trao đổi.
lớp đa dịch v cho phép nhà cung cp thc hin ghép kênh vàtruyn
tải lưu lượng d liu, thoi và video với tính năng có thể d đoán trước
lưu lượng để thc hin ghép kênh thng kê.
Thc hin chức năng chuyển mch gói theo tng tế bào ATM. Đây
làx lý chuyn mch gói ti miền điện.
41
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM
c kiến trúc truyn ti IP/ WDM
Chức năng ca mt s tầng cơ bản trong kiến trúc IP/ WDM:
Tng SDH:
Sp xếp d liu tốc độ thấp, các kênh TDM vào các khung đồng bđể
truyn ti qua mng truyn ti tốc độ cao.
Mt s thiết b đin hình là MUX/DEMUX, ADM và DXC.
Mng SDH cung cp tt cc chức năng OAM&P để thiết lp vàqun
lý các kết ni qua mng.
Để bo v mng khi si quang b đứt hay các s c khác, mng SDH
chức năng APS: cho phép thiết lp chuyn mạch sang các đường
d phòng khi li xy ra trên đường hot đng.
Dch v đưc khôi phc nhanh chóng (khoảng 50 ms), nhưng phi
cóbăng thông rộng hơn phải chi phí thêm cho các thiết b đưc
lắp đặt trên đường truyn d phòng.
42
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM
Các kiến trúc truyn ti IP/ WDM
Chc năng của mt s tầng cơ bn trong kiến trúc IP/ WDM:
Tng WDM (1): bao gm
Lp kênh quang (Och):
Kết ni quang gia 2 thc th client quang (truyn trong sut d/v).
Định tuyến, phân phối bước sóng, sp xếp kênh quang để mng kết
ni linh hot, x lý các thông tin mào đầu của kênh quang, đo kiểm
lp kênh quang và thc hin chức năng quản lý.
Khi có s c, thc hin chuyn mch bo v và khôi phc mng.
Lớp đoạn ghép kênh quang (OMS):
Kết ni, x lý trong ni b mt nhóm các kết ni quang mc Och.
Đảm bo truyn tín hiu quang nhiều bước sóng.
Cu hình lại OMS đ mạng định tuyến nhiều bước sóng linh hot,
cung cp chức năng đo kiểm và qun lý của OMS để vn hành và
bảo dưỡng mng. 43
44
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Các kiến trúc truyn ti IP/ WDM
Chức năng của mt s tầng cơ bn trong kiến trúc IP/ WDM
:
Tng WDM (2)
:
bao gm
Lớp đoạn truyn dn quang (OTS):
Truyn tín hiu quang trên các sợi quang đồng thi thc hin
tính năng đo kiểm và điều khiển đối vi b khuếch đại quang và
b lp.
Lp này thc hin các vấn đề sau: cân bng công suất, điều
khin h s KĐ của các b khuếch đại quang và bù tán sc.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.3. Truyn ti IP/WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
Các mô hình kết ni mng IP/ WDM:
Truyn ti IP/WDM, gii pháp hiu qu để truyền lưu lượng
IP trên mng WDM.
Mng WDM có 3 loi cu trúc: cấu trúc WDM điểm-đim (cu
hình c đnh); cu trúc WDM tái cu nh (cu hình chuyn
mch kênh) và cu trúc WDM chuyn mch (cu hình chuyn
mch gói).
Do đó, ơng ng vi các cu trúc ca mng WDM cu trúc
mng IP/WDM cũng có 3 loi sau:
IP/ WDM điểm - đim.
IP/WDM tái cu hình.
IP/WDM chuyn mch.
45
46
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
Các mô hình kết ni mng IP/ WDM:
IP/ WDM điểm - đim
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
47
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
Các mô hình kết ni mng IP/ WDM:
IP/WDM tái cu hình
48
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
Các mô hình kết ni mng IP/ WDM:
IP/WDM chuyn mch
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
49
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
Các mô dch v mng IP/ WDM: hai mô hình
Mô hình dch v min
50
3.3
. Truyn ti IP/WDM
Các mô hình kết ni và mô dch v mng IP/ WDM
Các mô dch v mng IP/ WDM: hai mô hình
Mô hình dch v hp nht
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Gii thiu
Trong mng quang WDM lp quang cung cp các kết ni chuyn
mch kênh tốc độ cao hoc các tuyến quang, gia các cp thiết
b lớp cao hơn (khách hàng) như Bộ ghép SDH, b định tuyến IP
và b chuyn mch Ethernet.
Các mng quang WDM Lp quang to ra các tuyến quang
qua si quang bng cách s dng các phn t như thiết b OLT,
OADM và OXC đưc gi là mng đnh tuyến bước sóng.
Khi thiết kế mạng định tuyến bước sóng: Cn nghiên cu không
ch cách thiết kế lp quang mà còn c cách thiết kế mng lp cao
hơn vì thiết kế ca hai lớp đưc kết hp cht ch vi nhau.
Có th xem bài toán tng quát v thiết kế mng đnh tuyến bước
sóng bao gm: Cu trúc liên kết si (vt lý) các yêu cu v lưu
ng (ma trận lưu lượng) được ch định. 51
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Gii thiu
Bài toán đầu tiên được gi là là bài toán thiết kế cu trúc liên kết
tuyến quang (logic/o) (LTD- Lightpath Topology Design).
Bài toán thc hin cu trúc liên kết tuyến quang trong lp quang
đưc gi bài toán định tuyến gán bước sóng
(RWARouting and Wavelength Assignment)
Bài toán RWA rất đơn giản đ gii quyết cho cu trúc liên kết si
gia mi cp nút chmt tuyến. Tuy nhiên, trong cu trúc liên
kết chung, vấn đề RWAcó th khá phc tp.
Mt vấn đề khác cn phải lưu ý trong việc thiết kế mạng định
tuyến bưc sóng là việc điều chỉnh lưu lượng lớp cao hơn.
52
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Định nghĩa bài toán:
Mng WDM truyn tải lưu lưng d liu t lp khách hàng
Mng WDM thiết lp các tuyến quang để h tr các nhu cầulưu
ng ca khách hàng:
Vi cu trúc liên kết si (vt lý) và nhu cầu lưu lượng (d báo)
Xác đnh cu trúc liên kết tuyến quang (o/logic) (Thiết kế cu trúc
liên kết tuyến quang: LTD)
Định tuyến và gán bước sóng (RWA)
• Nhu cầu lưu lượng được th hin trong ma trận lưu lưng
T=[
sd
]
sd
là yêu cu gói/s gia nút ngun s và nút đích d
Ma trận lưu lưng nhn đưc bng cách d báo 54
53
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Gii thiu
Mc tiêu thiết kế:
Cho mt ma trận lưu lượng (d báo) và cu trúc liên kết si (vt
lý): thiết kế mng h tr d báo lưu lượng
.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Li gii Heuristic:
Khó để xác định cu trúc liên tuyến quang cùng vi vic
địnhtuyến và gán bưc sóng.
Chia thành các bài toán LTD và RWAriêng bit:
Gii quyết i toán LTD sau đó thực hin LTD nhn
đưc trong lp quang (tc là vi LTD nhận được để gii bài
toán RWA).
55
56
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán LTD (Lightpath Topology Design):
• Cho:
Nhu cầu lưu lượng.
S cng tối đa trên mỗi nút khách hàng, ∆.
Các tuyến quang kết ni các nút khách hàng theo hai chiu.
• Xác định cu trúc liên kết và định tuyến các gói
Mc tiêu: Ti thiu hóa ti tối đa mà bất k tuyến quang
nào phi mang
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
LTD (Lightpath Topology Design): Phương trình toán
• Giả sn nút nguồn và nút đích:
Lên đến (n-1)n tuyến quang (
ij
= 0, i=j)
Lưu ng gia s d có th s dng mt s tuyến quang:
Bo toàn lung s-d: tốc đ
sd
ti ngun, -
sd
tại đích 0
ti tt c các nút trung gian.
Mi tuyến quang bắt đầu và kết thúc ti các cng trong các
nút khách hàng:
Biến b
ij
= 1 nếu các nút i j đưc kết ni vi nhau bng
mt tuyến quang, b
ij
= 0 nếu ngưc li.
• Mục đích: Tìm biến b
ij
theo mc tiêu min max , max = maxi,j
s,d asdij sd, 0≤ asdij ≤1 57
58
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
LTD (Lightpath Topology Design): Tính toán
• Đây là một chương trình toán
Tuyến tính nếu không b gii hn (LP-
Linear Program
)
Chương trình tuyến tính s nguyên hn hp (MILP-
Mixed
Integer Linear Program
)
:
khi
Các
là thực và dương.
b
ij
là s nguyên
{0
,
1}
.
Vấn đề tính toán phc tp.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
sngsót,v.v.
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Cách ánh xạ LT vi cu trúc liên kết si:
Nhu cầu lưu lượng.
Các tuyến quang không th chia s các kênh bước sóng
trên mt liên kết si quang.
Chuyển đổi bưc sóng
Cho phép tuyến quang s dụng các bước sóng khác
nhau Không chuyn đi: Mt bưc sóng cho toàn b
tuyến Chuyn đi hn chế:
- T tp đu vào hn chế thành tp đu ra hn chế
- Trong mt s nhưng không phi tt c các nút
Các ràng buc khác: Chất lượng tín hiu (tái to), kh năng
59
60
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Lp kế hoch mạng WDM: Đầu vào
Tham s đầu vào, đã cho trưc
Cu trúc liên kết vt lý (các nút OXC và các chng WDM)
D báo nhu cầu lưu lượng (cu trúc liên kết o = cu trúc
liên kết tuyến quang)
Kết ni có th là đơn hướng hoặc song hướng
-
-
Mi kết nối tương ứng vi mt lightpath được thiết lp
gia các nút
-
Mi kết ni yêu cu toàn b dung lượng ca mt kênh
c sóng.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Lp kế hoch mng WDM: Tài nguyên
Tài nguyên mạng: hai trưng hp
Ràng buc bi si quang: s si quang trên mi liên kết là
tham s toàn cục được ấn định trưc trong khi s c
sóng trên mi si quang yêu cầu để thiết lp tt c các
lightpath phải được xác định.
Ràng buc v c sóng: s c sóng trên mi si quang
tham s toàn cục được ấn định trước s si quang
trên mi liên kết yêu cầu để thiết lp tt c các lightpath
phải được xác định.
61
62
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Lp kế hoch mng WDM: Các ràng buc vt lý
Kh năng chuyển đổi bước sóng
Không có (wavelength path, WP).
Đầy đủ (virtual wavelength path, VWP)
Mt phn (partial virtual wavelength path, PVWP)
Suy gim truyn dn
Chiu dài ca các lightpath và # ca các nút là bng
buc bi nhng suy gim vt lý (ràng buc v chiu dài
vt lý).
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Tối ưu mng WDM:
Định tuyến:
Ràng buc: ch mt s đưng quang (path) có th gia ngun
và đích (ví dụ: K đưng ngn nhất) được chp nhn.
- Đơn giản hóa bài toán rt nhiu
Không ràng buc: tt c các đường quang được chp nhn
- Vic s dng tài nguyên mng hiu qu cao n
Hàm chi phí được tối ưu hóa (tối ưu hóa mục tiêu):
Định tuyến tt c các lightpath bng cách s dng s c sóng
ti thiu.
Định tuyến tt c các lightpath bng cách s dng s si quang
ti thiu.
Định tuyến tt c các lightpath gim thiu tng chi pmng,
tính đến c các h thng chuyn mch 63
64
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Mục tiêu:
Nhn ra cu trúc liên kết lightpath, đáp ứng mi ràng buc
Gim thiu s ớc sóng được s dng trên mi liên kết.
-
Ngoi tuyến (Offline): Đối vi tt c các lightpath đưc
xác định bi LTD.
Gim thiu vic nghn và s ớc sóng đưc s dng
trên mi liên kết
-
Trc tuyến (Online): Đối vi các nhu cầu đến trong quá
trình hoạt động.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and
WavelengthAssignment):
• Các phương pháp tiếp cn RWA:
Công thc ILP (Integer Linear Program)
Heuristic (Phỏng đoán)
Bài toán con định tuyến.
Bài toán con gán bước sóng.
65
66
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Các phương pháp tiếp cn RWA:
BiuthcILP
Tithiuhóa:
F
max
Saocho:
:
lưu lượng (s y/c kết ni) t nút nguồn s đến nút đích d
:
lưu lượng (s y/c kết ni) t nút nguồn s đến nút đích d
đi qua tuyến ij
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Phát biểu bài toán RWA:
Cho:
Tp các lightpath cần được thiết lp trong mng
Cu trúc liên kết vt lý
S si và s c sóng trên si
Các ràng buc khác: tính liên tc của bước sóng, suy
gim vt lý, kh năng sống sót, v.v. Xác định:
Các tuyến đường (rout) mà các lightpath s đưc
thiết lp
Các bước sóng được gán cho các lightpath này
Đáp ứng mi ràng buc
lightpath b chn khi không thiết lập được do thiếu tài nguyên
(tuyến đường/bước sóng) hoc do các ràng buc khác.
Tương ứng vấn đề tối ưu hóa mạng là gim thiu xác sut chn
67
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Ràng buộc liên tục bước sóng:
Không có chc năng chuyển đổi bưc sóng nào trong mng
các lightpath hoạt động trên cùng một bước sóng qua tt
c các liên kết si quang.
Ràng buc v tính liên tc của bước sóng được gim bt nh
chức năng chuyển đổi bưc sóng tt c/ mt s nút được
chn.
Lightpath th chuyển đổi giữa các bước sóng khác
nhau trên tuyến đường ca t điểm đầu đến điểm cui.
Đánh đổi: chi phí so vi hiệu năng.
68
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Ràng buộc các suy gim vt lý:
Liên quan trc tiếp đến bn cht của môi trường vt (si
quang) và truyn dn quang trong sut.
Các suy gim tín hiu quang ảnh hưởng đến chất lượng ca
lightpath Gii hn phm vi lightpath.
Các suy gim vt có th đưc gim thiu bng cách tái to
tín hiu:
Tái to 3R: Khuếch đại lại, định dng lại và định thi
li Đánh đổi: chi phí so vi hiệu năng.
69
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Ràng buộc v kh năng sống sót:
Liên quan đến kh năng mng đ đảm bo cung cp dch v
khi có li.
Bo v liên kết và tuyến.
Mi lightpath hoạt động đưc gán tài nguyên bước sóng d
phòng để sống sót trong trường hp liên kết hoc nút b li.
Ảnh ởng đến gii pháp RWA do thêm các ràng buc
không kết ni: không kết ni liên kết Không kết ni nút.
Không kết ni SRNG (Shared Risk Link Group).
70
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con đnh tuyến:
Định tuyến c định (Fixed Routing)
Định tuyến thay thế c định
Định tuyến thích ng
Định tuyến chu lỗi • Thuật toán định tuyến:
Shortest Path chn đưng dn ngun-đích ngắn nht
(s liên kết/ nút)
Least Loaded Routing tránh các liên kết bn nht
Least Loaded Node tránh các node bn nht
71
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Bài toán con đnh tuyến:
Định tuyến c định
+ Luôn chn cùng mt tuyến c định cho mt cặp nút s,d cho trước
+ VD: s dng thut toán đnh tuyến tìm đường đi ngắn nht c định (Fixed
Shortest-Path Routing), thường là Dijkstra hay Bellman-Ford (tính off-line).
+ Ưu điểm: rất đơn giản
+ Nhược điểm:
Nếu ngun tài nguyên ( ) trên đường đi đã sử dng hết, dn đến:
Xác sut tc nghẽn cao trong trường hợp lưu lượng đng, S
ng s dng rt ln trong trường hợp lưu lượng tĩnh.
Không th x lý các li khi mt/nhiu liên kết trong mng b hng. Đ
x lý: cần xét đến các đường đi thay thế/ tìm ra mt tuyến mi mt
cách linh động. 72
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con đnh tuyến:
Định tuyến c định
+ Trong thuật toán tìm đưng ngn nht, quan tâm nhiều đến chi p(cost)
hay gi là trng s (weight) ca liên kết gia các nút.
+ Cách tính trng s: Da trên hàm trng
w
ij
- trng s (chi phí) ca liên kết trc tiếp gia hai nút i và j,
w
ij
vô cùng ln: nếu gia i và j không có liên kết trc tiếp.
- s ri trên liên kết; - tng s có trên liên kết.
Hàm trng s da trên chng (HW Hop-based Weight): w
ij
= 1
Hàm trng s da trên khong cách (DW
Distance-based
Weight): w
ij
= d
ij
vi d
ij
là khong cách vt lý gia hai nút i và j. 73
74
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con định tuyến:
Định tuyến c đnh
Hàm trng s dựa trên bước sóng sn có (AW Available wavelengths-
based Weight):
Hàm trng s da trên s c sóng sn có và s chng (HAW Hop
count and Available wavelengths-based Weight):
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
75
3.4
. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con định tuyến:
Định tuyến c định
Hàm da trên tng s c sóng và s c sóng sn có (TAW Total
wavelengths and Available wavelength-based Weight):
Hàm trng s da trên s chng, tng s c sóng và s c sóng sn
có (HTAW Hop count and Total wavelengths and Available wavelengths-
basedWeight):
lần lượt là các trọng số liên quan đến số chặng và số bước sóng sẵn có.
76
3.4
. Vn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con gán bước sóng (WA):
Bài toán con WAtĩnh (offline-ngoi tuyến)
Tô màu đồ th
Bài toán con WA tĩnh/động (on/offline- trc tuyến/ngoi
tuyến)
Random (R)
First-Fit (FF)
Least-Used (LU)/SPREAD
Max-Used (MU)/PACK
Least Loaded (LL)
v.v
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con gán bưc sóng (WA):
Bài toán con WAtĩnh (offline-ngoi tuyến): Tô màu đồ th
- y dng một đồ th G(V,E): mi lightpath th hin bng một đỉnh V
trong đồ th G tn ti mt cạnh hướng gia hai đỉnh trong đ th
G nếu các lightpath tương ứng cùng đi qua mt liên kết si quang.
- Tô màu cho các đnh V(G) = {v
1
,v
2
, …,v
n
} của đồ th G sao cho không
hai đnh kế cn nào màu ging nhau s màu s dng ít
nht.
- Các bước cơ bản ca thut toán tô màu đồ th: gồm ba bước
1. Sp xếp các đỉnh.
2. Chọn đỉnh kế tiếp đ tô màu.
77
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con gán bưc sóng (WA):
Bài toán con WAtĩnh (offline-ngoi tuyến): Tô màu đồ th
- Các thuật toán tô màu đồ th:
o Thut toán Longest-First: (tuyến dài nhất trước)
- Sp xếp các lightpath theo th t t tuyến dài nhất đến ngn nht. - Mt
s đưc gán cho các tuyến theo th t này sao cho thỏa mãn điều kin v
xung đột . Sau đó chuyển sang gán kế tiếp. - Quá trình tiếp tục cho đến
khi hết s lightpath.
o Thut toán Largest-First:
- Các đỉnh của đồ th đưc gán nhãn li v
1
, v
2
, …, v
n
sao cho deg(v
i
)
deg(v
i+1
) với i = 1,2,…,n-1 (n là s nút của đồ th G).
- Ti mỗi bước, nút có bc ln nhất được gán một màu xóa đi nhng
đưng ni ti nólàm gim bc các nút k nó (s màu để tô là ít nht). -
Quá trình tiếp tục cho đến khi tt c các nút đều được tô màu (gán ) 78
3
.Chnmàu.
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Định c mng (thc tế ph biến)
Định c tất định so vi thng
kê:
Định c mng tất định:
D báo nhu cầu lưu lưng
Gii quyết LTD
Gii quyết RWA(bài toán định c mng)
Lp lại 6 đến 12 tháng mt ln
Nâng cp mng đ đáp ứng mi nhu cu
Ràng buc RWAkhông chi phi các lightpath đã thiết
lp Thiết lp tất định
Định c mng thng kê s dng các mô hình thng kê:
Mô hình First-passage
Mô hình Blocking
79
3.4. Vấn đề thiết kế bản ca mng quang WDM
Định c mng (thc tế ph biến) Định c thng
kê:
• Mô hình First-passage:
Trng thái mng tm thi
Mng bt đu mà không có bt k lightpath nào
Nhu cu đến ngẫu nhiên và các lightpath được thiết lp tng
lightpath mt:
Các lightpath có th b kết thúc
Tốc đ kết thúc hoàn toàn nh hơn tốc độ xut hin yêu cu.
S ợng lightpath tăng lên
Cui cùng, mt nhu cu không th được đáp ứng
Định c mng WDM
Vic chn không nên xy ra trước mt thi gian nht đnh
Thi gian đưc chn đ lâu để nâng cp mng
Mc tiêu có tính xác sut
Vn đ vi kh năng kim soát
80
lOMoARcPSD|36067889
9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản ca mng quang WDM
Định c mng (thc tế ph biến) Định c thng
kê:
• Mô hình Blocking: Giả s cân bng ngu nhiên
Tốc độ đến nh hơn tốc độ đi
Xác định lưu lượng cung cp tối đa (tải cung cp)
Đưa ra gii hn trên v xác sut chn
Thông thưng gi s đến là quá trình Poisson, các lightpath
vi các chu k phân b theo cp s nhân và phân b lưu
ng đu
H s tái s dng: ti cung cp trên mỗi bước sóng xác sut
chặn đã cho. Phụ thuc:
Cu trúc mng; Phân phối lưu lượng
Thut toán RWAthc tế
S c sóng có sn
Thường được đánh giá bằng mô phng 81
82
. Các ng dng mng quang WDM
3.5
Mng truy nhp
Mng Metro
Mng lõi
Mng quang lưới bước sóng linh hot
Mạng quang định nghĩa bởi phn mm (SDN)
| 1/42

Preview text:

lOMoARcPSD| 36067889
Bộ môn Tín hiệu và Hệ thống Hà Nội, 2022 1 • Nội dung:
– Chương 1: Giới thiệu về mạng truyền thông quang
– Chương 2: Các lớp khách hàng (client) của lớp quang
– Chương 3: Mạng quang WDM
– Chương 4: Đồng bộ, quản lý và điều khiển mạng quang
– Chương 5: Bảo vệ và phục hồi mạng quang
– Chương 6: Mạng truy nhập quang 2 • Nội dung chi tiết: Chương 3- MẠNG QUANG WDM
– Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM) • Giới thiệu
• Các cấu hình mạng quang WDM lOMoARcPSD| 36067889
• Các giao diện mạng quang
• Chuyển mạch trong mạng quang WDM – Các thành
phần cơ bản của mạng WDM • Thiết bị đầu cuối đường quang (TM)
• Thiết bị khuếch đại đường quang (OA)
• Thiết bị ghép kênh xen/rẽ quang (OADM/ROADM)
• Thiết bị nối chéo quang (OXC) – Truyền tải IP/WDM
• Xu hướng tích hợp IP trên WDM
• Các giai đoạn phát triển IP/ WDM
• Các kiến trúc truyền tải IP/ WDM
• Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM 3 •Nộidung chi tiết: Chương3-MẠNG QUANG WDM
–Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng WDM •Giới thiệu •Bài toán LTD và RWA •Định cỡ mạng
–Các ứng dụng mạng quang WDM •Mạng truy nhập •Mạng Metro •Mạng lõi
•Mạng Mạng quang định nghĩa bởi phần mềm (SDN)
•quang lưới bước sóng linh hoạt 4
3.1. Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM) – Giới thiệu
 Mạng quang WDM sử dụng các bước sóng quang theo lưới tiêu
chuẩn bước sóng của ITU-T.
 Trong mạng có nhiều bước sóng được truyền tải với tốc độ ánh
sáng trong một sợi, hỗ trợ linh hoạt các giao thức (SDH, ATM, IP,
Ethernet, dữ liệu tốc độ cao, video, v.v.), với nhiều loại dịch vụ và
băng thông rất lớn (Pb/s).
– Quá trình phát triển mạng: lOMoARcPSD| 36067889
 Thế hệ 1: Hệ thống WDM điểmđiểm với các MUX/DEMUX
 Thế hệ 2: Hệ thống WDM điểmđa điểm với OADM và OXC
 Thế hệ 3: Mạng quang WDM
với chuyển mạch & định tuyến 5
3.1 . Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM )
– Vai trò của WDM trong quá trình phát triển mạng
 Lớp quang WDM cung cấp các “sợi quang ảo” trong 1 sợi quang
 Cho phép đáp ứng sự bùng nổ nhu cầu sử dụng sợi quang
 Có thể cho phép giảm dần sự phụ thuộc vào SONET/SDH
 Mạng quang WDM với các giao diện mở đơn giản hóa việc truy
nhập trực tiếp tới tài nguyên dung lượng sợi quang bởi các giao thức khác nhau. 6 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.1 . Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM )
– Vai trò của WDM trong quá trình phát triển mạng
 WDM thực hiện thiết lập mạng quang thông minh dựa trên các
bước sóng cho phép các nhà vận hành mạng thực hiện:
 Định tuyến bước sóng
 Tái định tuyến bước sóng để tránh sự cố, nghẽn, ...
 Giám sát và quản lý bước sóng
 Các dịch vụ cho thuê kênh bước sóng
 Các mạng riêng ảo quang
 MạngWDM định tuyến : 7 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.1. Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM) –
Yêu cầu kiến trúc mạng:  Tái sử dụng  Chuyển đổi  Trong suốt  Khảnăng tồn tạik gặp sự cố  Chuyển mạch hoạt hi lin 8 h
3.1 . Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM )
– Các cấu hình mạng quang WDM:
 Điểm – điểm (Point to point)  Đườngthẳng(Linear)  Vòng(ring)  Lưới(Mesh)  Sao(star) 9 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.1. Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM) – Các giao diện mạng quang:  Định nghĩa giao diện và tiêu chuẩn hóa giao diện theo các tiêu
chuẩn quốc tế là cho mục đích kết nối, để các sản phẩm từ các nhà
sản xuất khác nhau (phần cứng và phần mềm) tương thích và hoạt động cùng nhau
 Khả năng kết nối và tương thích là một vấn đề quan trọng và tốn kém
trong các mạng truyền thông
 Một giao diện giữa hai điểm trong mạng xác định khả năng kết nối vật
lý, giao thức và các nhiệm vụ Các loại giao diện:
 Giao diện người dùng với mạng (UNI- User to Network Interface),
 Giao diện nút với nút (NNI- Node to Node Interface),
 Giao diện liên mạng (INI- Inter-Network Interface) 10
3.1. Cấu hình mạng quang ghép theo bước sóng (WDM) –
Chuyển mạch trong mạng quang WDM:
 Hiệu năng định tuyến trong mạng quang phụ thuộc vào các yếu tố:  Cấu trúc mạng,
 Số lượng nút trong mạng,
 Khả năng chuyển mạch của mỗi nút,
 Phương thức chuyển đổi,
 Tốc độ chuyển mạch,  Trễ chuyển mạch
 Khả năng không nghẽn của cơ cấu chuyển mạch,
 Với các mạng hình lưới WDM (toàn quang) thuần túy, có hai phương
pháp chuyển mạch phổ biến: chuyển mạch bước sóng và chuyển mạch gói quang 11 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT)
 Gồm 3 khối chức năng:
• Bộ chuyển phát quang (Transponder)
• Bộ tách/ghép bước sóng (Mux/Demux)
• Bộ phát / thu kênh giám sát (T X/RX )
• Khuyếch đại quang (OA): tùy chọn 12 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT)
 Các bộ chuyển phát trong OLT dùng để thích ứng các tín
hiệu giao thức khách hàng với tiêu chuẩn mạng WDM
( các lưới bước sóng )
 Bộ thu phát gửi và thu nhận tín hiệu kênh giám sát quang (O SC )
 OLT được sử dụng trong cấu hình mạng WDM điểm – điểm/ đường thẳng. 13
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Bộ khuyếch đại đường quang  Tái sinh 1R (tái phát quang):
• Các bộ EDFA được sử dụng một cách tuần hoàn dọc tuyến sợi
quang (khoảng cách 80-120 km)
• Đôi khi các bộ khuyếch đại Raman được sử dụng.
• Tại mỗi node có thể có nhiều tầng khuyếch đại EDFA
• Cấu hình tương tự theo hướng ngược lại 14 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Tái sinh 3R quang chưa hoàn thiện để thương mại hóa:
• Tiếp tục dựa vào các bộ tái sinh điện tử
 Bộ chuyển phát quang có khối tái sinh điện tử giữa các bộ chuyển đổi O/E và E/O:
• Đơn giản được xem như OEO
• Cũng được sử dụng cho chuyển đổi bước sóng và giám sát tín hiệu 15
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Một cách lý tưởng, các bộ chuyển phát quang không nên
sử dụng trong các mạng quang:
• Đảm bảo một mạng toàn quang trong suốt
• Nhưng các suy giảm tín hiệu tích lũy sẽ giới hạn phạm vi của mạng 16 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Các bộ chuyển phát làm tăng chi phí mạng WDM: 17
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Các bộ chuyển phát 3R đơn giản chỉ hoạt động cố định
cho một tốc độ bit và giao thức khách hàng cụ thể:
• Chức năng định thời (khôi phục đồng hồ) khó thực hiện cho
các tốc độ bit khác nhau
• Các bộ chuyển phát khác nhau cần cho các tốc độ bit và các giao thức khác nhau 18 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Các bộ chuyển phát đơn giản hóa với chỉ chức năng 2R
có thể sử dụng cho các tốc độ bit khác nhau: 19
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị khuyếch đại đường quang và tái sinh
 Gần đây có những phát triển đáng kể tăng khả năng sẵn
có trên thị trường các bộ chuyển phát linh hoạt:
• Thiết kế cho phép định thời khả lập trình trong các bộ chuyển phát đa tốc độ
• Hỗ trợ nhanh và rẻ các giao thức khách hàng khác nhau chỉ
bằng việc hoán đổi các bộ thu phát quang có thể tháo rời trong các bộ chuyển phát 20 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 OADM được sử dụng để tách hoặc xen một số kênh bước
sóng tại các node trung gian
 Cho phép triển khai các cấu hình đường thẳng và cấu hình vòng 21
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 OADM cung cấp giải pháp hiệu quả chi phí cho việc điều
khiển lưu lượng chủ yếu chuyển tiếp (pass-through) 
giảm thiểu số lượng các bộ chuyển phát quang yêu cầu. 22 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2. Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
Các thuộc tính trong việc lựa chọn OADM
• Kích cỡ OADM: tổng số bước sóng được hỗ trợ
• Hoạt động xen/rẽ không ảnh hưởng đến các kênh khác
• Cấu trúc module: cho phép định cỡ OADM theo sự tăng dầnlưu
lượng (số lượng kênh )
• Các suy giảm lớp vật lý quang (suy hao, lọc không hoàn hảo,...)
– Có phụ thuộc vào số lượng kênh xe/rẽ ?
– Bao nhiêu OADM có thể kết nối với nhau trước khi cần transponder?
• Khả năng cấu hình lại:
– Cấu hình xen/rẽ thay đổi bởi điều khiển phần mềm từ xa
– Quy hoạch mạng và thiết lập kết nối một cách linh hoạt •Chi phí –
Tiêu thụ nguồn, chi phí trên mỗi kênh 23
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 Cấu trúc OADM cố định (fixed):
• Xen hoặc rẽ vĩnh viễn một số kênh cụ thể
• Nhà vận hành mạng cần quy hoạch trước (VD: có các cổng
xen/rẽ dự phòng) và sử dụng thiết bị một cách thích hợp. ̉
 Các kiểu cấu trúc OADM cố định:
• Song song hoặc nối tiếp
• Xen/rẽ theo kênh đơn hoặc theo băng 24 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.2.
Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 Các kiểu cấu trúc OADM cố định: 25
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị xen/rẽ quang (OADM)
 Cấu trúc OADM cấu hình lại (ROADM):
• Các bước sóng mong muốn được xen/rẽ động
• Độ linh hoạt tăng lên cho nhà vận hành trong việc thiết lập
hoặc xóa bỏ kết nối. ̉
 Các kiểu cấu trúc ROADM: 26 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)
 Thực hiện chuyển trực tiếp 1 kênh từ 1 cổng sợi quang
đầu vào tới một trong các cổng sợi quang đầu ra
 Xen hoặc rẽ cục bộ các kênh
Một ví dụ OXC với 2 sợi đầu vào và 2 sợi đầu ra được thực hiện bằng việc sử dụng 2 27
chuyển mạch 2x2 hoặc 1 chuyển mạch 4x4. Mỗi sợi mang 2kênh bước sóng. 3.2.
Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)
 Các kiểu cấu trúc OXC: 28 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)
 Các OXC cho phép triển khai các cấu hình mạng lưới và liên kết giữa các ring 29
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)
 Có thể sử dụng các đế chuyển mạch điện hoặc toàn quang
 Đối với chuyển mạch điện và các bộ chuyển phát quang (OEO)
• Công nghệ hoàn thiện
• Khả năng giám sát (VD: BER, Q-factor) và tái sinh 3R
• Dung lượng chuyển mạch bị giới hạn ฀ quá phức tạp và chi
phí cao cho chuyển mạch hàng chục Gbit/s
• Phụ thuộc vào tốc độ bit và tín hiệu khách hàng
• Kích thước cồng kềnh và tiêu thụ nhiều điện 30 ̉ lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)
 Đối với chuyển mạch toàn quang (All-Optical)
• Không phụ thuộc vào tốc độ bit và tín hiệu khách hàng
• Khả năng định cỡ về dung lượng tốt hơn, VD: chuyển mạch từ
2.5 Gbit/s tới 40 Gbit/s có cùng chi phí/mỗi cổng
• Kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ tiết kiệm điện hơn
• Công nghệ mới, không có giám sát miền số, hiện tại chi có tái
sinh 1R (khuyếch đại quang) 31
3.2 . Các thành phần cơ bản của mạng quang WDM
– Thiết bị kết nối chéo quang (OXC)
 Đối với chuyển mạch quang với OEO
• Kết hợp các ưu điểm của chuyển mạch quang với giám sát
miền số và khả năng tái sinh của các bộ chuyển phát quang
• Vẫn tồn tại các vấn đề về giảm tính trong suốt, kích cỡ cồng
kềnh và tiêu thụ nhiều điện năng. 32 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Xu hướng tích hợp IP trên WDM Internet  Đơn giản  Phổ biến IP over WDM  Tốcđộcao WDM  Chuyểnmạchlinhhoạt 33
3.3. Truyền tải IP/WDM – Xu hướng tích hợp IP trên WDM  Ưu điểm của IP:
• Khả năng kết nối đơn giản, dễ dàng và linh hoạt
• Phát triển bùng nổ của lưu lượng IP ,
• Phát triển mạnh mẽ của Internet và intranet diện rộng
• Hội tụ nhanh chóng của các dịch vụ IP tiên tiến
• Sự phát triển mạnh mẽ công nghệ truyền tải IP (IPv6) với khả
năng truyền tải tốc độ cao và có đủ khả năng truyền tải tất cả
các dịch vụ viễn thông, dữ liệu và quảng bá.
=> IP đang trở thành giao thức truyền tải chính trên tất cả các cơ sở
hạ tầng truyền tải thông tin hiện nay cũng như trong tương lai. 34 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Xu hướng tích hợp IP / WDM
 Ưu điểm của WDM: khả năng truyền tải tốc độ cao, dung lượng
truyền dẫn lớn và linh hoạt trong chuyển mạch
=> WDM trở thành công nghệ nền tảng cho tất cả các cơ sở hạ tầng mạng truyền tải.
Tích hợp công nghệ IP và công nghệ WDM trên cùng một cơ sở hạ
tầng mạng : tạo thành một giải pháp truyền tải IP/quang để xây dựng các 35
mạng truyền tải hiện tại và tương lai.
3.3. Truyền tải IP/WDM – Các giai đoạn phát triển IP/ WDM
 Giai đoạn IP/ATM/SDH /WDM:
• Giai đoạn đầu tiên trong công nghệ truyền tải IP trên quang.
• Các IP datagram phải thực hiện chia thành các tế bào ATM
đểchuyển từ nguồn tới đích
• Tại chuyển mạch ATM cuối cùng, các IP datagram mới
đượckhôi phục lại từ các tế bào.
• Là giai đoạn có đầy đủ các tầng IP, ATM và SDH: chi phí lắpđặt,
vận hành và bảo dưỡng tốn kém nhất. Tuy nhiên, khi công nghệ
các router còn nhiều hạn chế về mặt tốc độ, dung lượng thì việc
xử lý truyền dẫn IP trên quang thông qua ATM và SDH vẫn có lợi về mặt kinh tế. 36 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3. Truyền tải IP/WDM
– Các giai đoạn phát triển IP/ WDM
Giai đoạn IP/SDH /WDM:
• Tầng ATM đã được loại bỏ và các IP datagram được chuyển
trực tiếp xuống tầng SDH. Thay vào đó, sử dụng công nghệ
router IP với những ưu điểm vượt trội so với chuyển mạch
ATM về mặt tính năng, dung lượng.
• Bổ sung kỹ thuật MPLS vào tầng IP sẽ tạo ra 2 khả năng mới:
Thứ nhất, cho phép thực hiện kỹ thuật lưu lượng nhờ vào khả
năng thiết lập kênh ảo VC.
Thứ hai, MPLS tách riêng mặt điều khiển ra khỏi mặt định hướng
nên cho phép giao thức điều khiển IP quản lý trạng thái thiết bị
mà không yêu cầu xác định rõ biên giới của các IP datagram.
Như vậy, có thể dễ dàng xử lý đối với các IP datagram có độ dài thay đổi37
3.3. Truyền tải IP/WDM – Các giai đoạn phát triển IP/ WDM  Giai đoạn IP/WDM:
• Tầng SDH cũng được loại bỏ và IP datagram được chuyểntrực
tiếp xuống tầng quang. Việc loại bỏ tầng ATM và tầng SDH đồng
nghĩa với việc có ít phần tử mạng phải quản lý hơn và việc xử lý cũng ít hơn
• Các bước sóng khác nhau có thể xen/rẽ hoặc chuyển đổibước
sóng ở các nút khác nhau nhờ các thiết bị như: OXC, OADM, bộ
định tuyến bước sóng quang.
• Sự kết hợp IP phiên bản mới với khả năng khôi phục của
tầngquang, các thiết bị OAM&P và chức năng định tuyến phân
bố đã tạo ra khả năng phục hồi, phát hiện lỗi và giám sát nhanh. 38 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3. Truyền tải IP/WDM
– Các kiến trúc truyền tải IP/ WDM
Chức năng của một số tầng cơ bản trong kiến trúc IP/ WDM:  Tầng IP:
• Cung cấp dịch vụ cho các tầng dưới.
• Giao thức sử dụng là IP: thực hiện đóng gói dữ liệu, thoại và videothành
các IP datagram, sau đó định hướng truyền qua mạng.
• Cung cấp các liên kết phi kết nối và có khả năng tự sửa lỗi (các gói
IPcó thể được định tuyến động khi mạng, node hay liên kết xảy ra lỗi).  Tầng ATM:
• Kết nối định hướng, yêu cầu thiết lập một kênh ảo VC giữa nguồn
vàđích trước khi thông tin được trao đổi.
• Có lớp đa dịch vụ cho phép nhà cung cấp thực hiện ghép kênh vàtruyền
tải lưu lượng dữ liệu, thoại và video với tính năng có thể dự đoán trước
lưu lượng để thực hiện ghép kênh thống kê.
• Thực hiện chức năng chuyển mạch gói theo từng tế bào ATM. Đây
làxử lý chuyển mạch gói tại miền điện. 41 3.3. Truyền tải IP/WDM
– Các kiến trúc truyền tải IP/ WDM
 Cho đến nay đã tạo ra nhiều giải pháp truyền tải IP qua quang.
 Nội dung của các giải pháp phụ thuộc vào quá trình phát triển
các công nghệ truyền tài hoặc phụ thuộc vào hiện trạng các
công nghệ đang sử dụng.
 Tuy nhiên, các giải pháp này đều tập trung vào việc:
 Giảm tính năng dư thừa
 Giảm mào đầu giao thức
 Đơn giản hoá công việc quản lý trong khi vẫn phải đảm
bảo khả năng cung cấp dịch vụ chất lượng khác biệt (nhiều
mức dịch vụ), độ khả dụng và bảo mật cao. 39 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3. Truyền tải IP/WDM
– Các kiến trúc truyền tải IP/ WDM
Chức năng của một số tầng cơ bản trong kiến trúc IP/ WDM: Tầng SDH:
• Sắp xếp dữ liệu tốc độ thấp, các kênh TDM vào các khung đồng bộđể
truyền tải qua mạng truyền tải tốc độ cao.
• Một số thiết bị điển hình là MUX/DEMUX, ADM và DXC.
• Mạng SDH cung cấp tất cả các chức năng OAM&P để thiết lập vàquản
lý các kết nối qua mạng.
• Để bảo vệ mạng khi sợi quang bị đứt hay các sự cố khác, mạng SDHcó
chức năng APS: cho phép thiết lập và chuyển mạch sang các đường
dự phòng khi lỗi xảy ra trên đường hoạt động.
• Dịch vụ được khôi phục nhanh chóng (khoảng 50 ms), nhưng phải
cóbăng thông rộng hơn và phải có chi phí thêm cho các thiết bị được
lắp đặt trên đường truyền dự phòng. 42 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3. Truyền tải IP/WDM
– Các kiến trúc truyền tải IP/ WDM
Chức năng của một số tầng cơ bản trong kiến trúc IP/ WDM:
Tầng WDM (1): bao gồm • Lớp kênh quang (Och):
 Kết nối quang giữa 2 thực thể client quang (truyền trong suốt d/vụ).
 Định tuyến, phân phối bước sóng, sắp xếp kênh quang để mạng kết
nối linh hoạt, xử lý các thông tin mào đầu của kênh quang, đo kiểm
lớp kênh quang và thực hiện chức năng quản lý.
 Khi có sự cố, thực hiện chuyển mạch bảo vệ và khôi phục mạng.
• Lớp đoạn ghép kênh quang (OMS):
 Kết nối, xử lý trong nội bộ một nhóm các kết nối quang ở mức Och.
 Đảm bảo truyền tín hiệu quang nhiều bước sóng.
 Cấu hình lại OMS để mạng định tuyến nhiều bước sóng linh hoạt,
cung cấp chức năng đo kiểm và quản lý của OMS để vận hành và bảo dưỡng mạng. 43 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Các kiến trúc truyền tải IP/ WDM
 Chức năng của một số tầng cơ bản trong kiến trúc IP/ WDM :
Tầng WDM (2) : bao gồm
• Lớp đoạn truyền dẫn quang (OTS):
 Truyền tín hiệu quang trên các sợi quang đồng thời thực hiện
tính năng đo kiểm và điều khiển đối với bộ khuếch đại quang và bộ lặp.
 Lớp này thực hiện các vấn đề sau: cân bằng công suất, điều
khiển hệ số KĐ của các bộ khuếch đại quang và bù tán sắc. 44 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3. Truyền tải IP/WDM
– Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM
Các mô hình kết nối mạng IP/ WDM:
 Truyền tải IP/WDM, là giải pháp hiệu quả để truyền lưu lượng IP trên mạng WDM.
 Mạng WDM có 3 loại cấu trúc: cấu trúc WDM điểm-điểm (cấu
hình cố định); cấu trúc WDM tái cấu hình (cấu hình chuyển
mạch kênh) và cấu trúc WDM chuyển mạch (cấu hình chuyển mạch gói).
 Do đó, tương ứng với các cấu trúc của mạng WDM cấu trúc
mạng IP/WDM cũng có 3 loại sau:
• IP/ WDM điểm - điểm. • IP/WDM tái cấu hình. • IP/WDM chuyển mạch. 45 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM
 Các mô hình kết nối mạng IP/ WDM:  IP/ WDM điểm - điểm 46 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM
 Các mô hình kết nối mạng IP/ WDM:  IP/WDM tái cấu hình 47 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM
 Các mô hình kết nối mạng IP/ WDM:  IP/WDM chuyển mạch 48 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM
 Các mô dịch vụ mạng IP/ WDM: hai mô hình
 Mô hình dịch vụ miền 49 3.3 . Truyền tải IP/WDM
– Các mô hình kết nối và mô dịch vụ mạng IP/ WDM
 Các mô dịch vụ mạng IP/ WDM: hai mô hình
 Mô hình dịch vụ hợp nhất 50 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Giới thiệu
 Trong mạng quang WDM lớp quang cung cấp các kết nối chuyển
mạch kênh tốc độ cao hoặc các tuyến quang, giữa các cặp thiết
bị lớp cao hơn (khách hàng) như Bộ ghép SDH, bộ định tuyến IP
và bộ chuyển mạch Ethernet.
 Các mạng quang WDM có Lớp quang tạo ra các tuyến quang
qua sợi quang bằng cách sử dụng các phần tử như thiết bị OLT,
OADM và OXC được gọi là mạng định tuyến bước sóng.
 Khi thiết kế mạng định tuyến bước sóng: Cần nghiên cứu không
chỉ cách thiết kế lớp quang mà còn cả cách thiết kế mạng lớp cao
hơn vì thiết kế của hai lớp được kết hợp chặt chẽ với nhau.
 Có thể xem bài toán tổng quát về thiết kế mạng định tuyến bước
sóng bao gồm: Cấu trúc liên kết sợi (vật lý) và các yêu cầu về lưu
lượng (ma trận lưu lượng) được chỉ định. 51
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Giới thiệu
 Bài toán đầu tiên được gọi là là bài toán thiết kế cấu trúc liên kết
tuyến quang (logic/ảo) (LTD- Lightpath Topology Design).
 Bài toán thực hiện cấu trúc liên kết tuyến quang trong lớp quang
được gọi là là bài toán định tuyến và gán bước sóng
(RWARouting and Wavelength Assignment)
 Bài toán RWA rất đơn giản để giải quyết cho cấu trúc liên kết sợi
giữa mỗi cặp nút chỉ có một tuyến. Tuy nhiên, trong cấu trúc liên
kết chung, vấn đề RWAcó thể khá phức tạp.
 Một vấn đề khác cần phải lưu ý trong việc thiết kế mạng định
tuyến bước sóng là việc điều chỉnh lưu lượng lớp cao hơn. 52 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Giới thiệu  Mục tiêu thiết kế:
Cho một ma trận lưu lượng (dự báo) và cấu trúc liên kết sợi (vật
lý): thiết kế mạng hỗ trợ dự báo lưu lượng . 53
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Định nghĩa bài toán:
• Mạng WDM truyền tải lưu lượng dữ liệu từ lớp khách hàng
• Mạng WDM thiết lập các tuyến quang để hỗ trợ các nhu cầulưu lượng của khách hàng:
 Với cấu trúc liên kết sợi (vật lý) và nhu cầu lưu lượng (dự báo)
 Xác định cấu trúc liên kết tuyến quang (ảo/logic) (Thiết kế cấu trúc
liên kết tuyến quang: LTD)
 Định tuyến và gán bước sóng (RWA)
• Nhu cầu lưu lượng được thể hiện trong ma trận lưu lượng T=[ sd]
sdlà yêu cầu gói/s giữa nút nguồn s và nút đích d
 Ma trận lưu lượng nhận được bằng cách dự báo 54 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA Lời giải Heuristic:
• Khó để xác định cấu trúc liên tuyến quang cùng với việc
địnhtuyến và gán bước sóng.
• Chia thành các bài toán LTD và RWAriêng biệt:
Giải quyết bài toán LTD và sau đó thực hiện LTD nhận
được trong lớp quang (tức là với LTD nhận được để giải bài toán RWA). 55
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán LTD (Lightpath Topology Design): • Cho:  Nhu cầu lưu lượng.
 Số cổng tối đa trên mỗi nút khách hàng, ∆.
 Các tuyến quang kết nối các nút khách hàng theo hai chiều.
• Xác định cấu trúc liên kết và định tuyến các gói
 Mục tiêu: Tối thiểu hóa tải tối đa mà bất kỳ tuyến quang nào phải mang 56 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
LTD (Lightpath Topology Design): Phương trình toán
• Giả sử có n nút nguồn và nút đích:
 Lên đến (n-1)n tuyến quang ( ij = 0, i=j)
 Lưu lượng giữa s d có thể sử dụng một số tuyến quang:
 Bảo toàn luồng s-d: tốc độ sd tại nguồn, - sd tại đích và 0
tại tất cả các nút trung gian.
 Mỗi tuyến quang bắt đầu và kết thúc tại các cổng trong các nút khách hàng:
Biến bij = 1 nếu các nút i j được kết nối với nhau bằng
một tuyến quang, bij = 0 nếu ngược lại.
• Mục đích: Tìm biến bij theo mục tiêu min max , max = maxi,j
s,d asdij sd, 0≤ asdij ≤1 57
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 LTD (Lightpath Topology Design): Tính toán
• Đây là một chương trình toán
 Tuyến tính nếu không bị giới hạn (LP- Linear Program )
 Chương trình tuyến tính số nguyên hỗn hợp (MILP- Mixed
Integer Linear Program ) k : hi
 Các là thực và dương.
b ij là số nguyên {0 , 1} .
 Vấn đề tính toán phức tạp. 58 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Cách ánh xạ LT với cấu trúc liên kết sợi:  Nhu cầu lưu lượng.
 Các tuyến quang không thể chia sẻ các kênh bước sóng
trên một liên kết sợi quang.
 Chuyển đổi bước sóng
Cho phép tuyến quang sử dụng các bước sóng khác
nhau Không chuyển đổi: Một bước sóng cho toàn bộ
tuyến Chuyển đổi hạn chế:
- Từ tập đầu vào hạn chế thành tập đầu ra hạn chế
- Trong một số nhưng không phải tất cả các nút
 Các ràng buộc khác: Chất lượng tín hiệu (tái tạo), khả năng sốngsót,v.v. 59
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Lập kế hoạch mạng WDM: Đầu vào
 Tham số đầu vào, đã cho trước
 Cấu trúc liên kết vật lý (các nút OXC và các chặng WDM)
 Dự báo nhu cầu lưu lượng (cấu trúc liên kết ảo = cấu trúc liên kết tuyến quang)
- Kết nối có thể là đơn hướng hoặc song hướng
- Mỗi kết nối tương ứng với một lightpath được thiết lập giữa các nút
- Mỗi kết nối yêu cầu toàn bộ dung lượng của một kênh bước sóng. 60 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Lập kế hoạch mạng WDM: Tài nguyên
Tài nguyên mạng: hai trường hợp
 Ràng buộc bởi sợi quang: số sợi quang trên mỗi liên kết là
tham số toàn cục được ấn định trước trong khi số bước
sóng trên mỗi sợi quang yêu cầu để thiết lập tất cả các
lightpath phải được xác định.
 Ràng buộc về bước sóng: số bước sóng trên mỗi sợi quang
là tham số toàn cục được ấn định trước và số sợi quang
trên mỗi liên kết yêu cầu để thiết lập tất cả các lightpath phải được xác định. 61
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Lập kế hoạch mạng WDM: Các ràng buộc vật lý
 Khả năng chuyển đổi bước sóng
 Không có (wavelength path, WP).
 Đầy đủ (virtual wavelength path, VWP)
 Một phần (partial virtual wavelength path, PVWP)  Suy giảm truyền dẫn
 Chiều dài của các lightpath và # của các nút là bị ràng
buộc bởi những suy giảm vật lý (ràng buộc về chiều dài vật lý). 62 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment): • Tối ưu mạng WDM: Định tuyến:
 Ràng buộc: chỉ một số đường quang (path) có thể có giữa nguồn
và đích (ví dụ: K đường ngắn nhất) được chấp nhận.
- Đơn giản hóa bài toán rất nhiều
 Không ràng buộc: tất cả các đường quang được chấp nhận
- Việc sử dụng tài nguyên mạng hiệu quả cao hơn
Hàm chi phí được tối ưu hóa (tối ưu hóa mục tiêu):
 Định tuyến tất cả các lightpath bằng cách sử dụng số bước sóng tối thiểu.
 Định tuyến tất cả các lightpath bằng cách sử dụng số sợi quang tối thiểu.
 Định tuyến tất cả các lightpath giảm thiểu tổng chi phí mạng, có
tính đến cả các hệ thống chuyển mạch 63
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment): • Mục tiêu:
 Nhận ra cấu trúc liên kết lightpath, đáp ứng mọi ràng buộc
 Giảm thiểu số bước sóng được sử dụng trên mỗi liên kết.
- Ngoại tuyến (Offline): Đối với tất cả các lightpath được xác định bởi LTD.
 Giảm thiểu việc nghẽn và số bước sóng được sử dụng trên mỗi liên kết
- Trực tuyến (Online): Đối với các nhu cầu đến trong quá trình hoạt động. 64 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Các phương pháp tiếp cận RWA:
 Công thức ILP (Integer Linear Program)
 Heuristic (Phỏng đoán)
 Bài toán con định tuyến.
 Bài toán con gán bước sóng. 65
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Các phương pháp tiếp cận RWA:  BiểuthứcILP
Tốithiểuhóa: F max Saocho:
: lưu lượng (số y/c kết nối) từ nút nguồn s đến nút đích d
: lưu lượng (số y/c kết nối) từ nút nguồn s đến nút đích d đi qua tuyến ij 66 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Phát biểu bài toán RWA:  Cho: 
Tập các lightpath cần được thiết lập trong mạng 
Cấu trúc liên kết vật lý 
Số sợi và số bước sóng trên sợi 
Các ràng buộc khác: tính liên tục của bước sóng, suy
giảm vật lý, khả năng sống sót, v.v. Xác định: 
Các tuyến đường (rout) mà các lightpath sẽ được thiết lập 
Các bước sóng được gán cho các lightpath này 
Đáp ứng mọi ràng buộc
 lightpath bị chặn khi không thiết lập được do thiếu tài nguyên
(tuyến đường/bước sóng) hoặc do các ràng buộc khác.
 Tương ứng vấn đề tối ưu hóa mạng là giảm thiểu xác suất chặn67
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Ràng buộc liên tục bước sóng:
 Không có chức năng chuyển đổi bước sóng nào trong mạng
các lightpath hoạt động trên cùng một bước sóng qua tất
cả các liên kết sợi quang.
 Ràng buộc về tính liên tục của bước sóng được giảm bớt nhờ
chức năng chuyển đổi bước sóng ở tất cả/ một số nút được chọn.
Lightpath có thể chuyển đổi giữa các bước sóng khác
nhau trên tuyến đường của nó từ điểm đầu đến điểm cuối.
Đánh đổi: chi phí so với hiệu năng. 68 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Ràng buộc các suy giảm vật lý:
 Liên quan trực tiếp đến bản chất của môi trường vật lý (sợi
quang) và truyền dẫn quang trong suốt.
 Các suy giảm tín hiệu quang ảnh hưởng đến chất lượng của
lightpath Giới hạn phạm vi lightpath.
 Các suy giảm vật lý có thể được giảm thiểu bằng cách tái tạo tín hiệu:
Tái tạo 3R: Khuếch đại lại, định dạng lại và định thời
lại Đánh đổi: chi phí so với hiệu năng. 69
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Ràng buộc về khả năng sống sót:
 Liên quan đến khả năng mạng để đảm bảo cung cấp dịch vụ khi có lỗi.
 Bảo vệ liên kết và tuyến.
 Mỗi lightpath hoạt động được gán tài nguyên bước sóng dự
phòng để sống sót trong trường hợp liên kết hoặc nút bị lỗi.
 Ảnh hưởng đến giải pháp RWA do có thêm các ràng buộc
không kết nối: không kết nối liên kết Không kết nối nút.
Không kết nối SRNG (Shared Risk Link Group). 70 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con định tuyến:
 Định tuyến cố định (Fixed Routing)
 Định tuyến thay thế cố định
 Định tuyến thích ứng
 Định tuyến chịu lỗi • Thuật toán định tuyến:
 Shortest Path chọn đường dẫn nguồn-đích ngắn nhất (số liên kết/ nút)
 Least Loaded Routing tránh các liên kết bận nhất
 Least Loaded Node tránh các node bận nhất 71
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and Wavelength Assignment):
• Bài toán con định tuyến:
 Định tuyến cố định
+ Luôn chọn cùng một tuyến cố định cho một cặp nút s,d cho trước
+ VD: sử dụng thuật toán định tuyến tìm đường đi ngắn nhất cố định (Fixed
Shortest-Path Routing), thường là Dijkstra hay Bellman-Ford (tính off-line).
+ Ưu điểm: rất đơn giản + Nhược điểm:
 Nếu nguồn tài nguyên ( ) trên đường đi đã sử dụng hết, dẫn đến:
Xác suất tắc nghẽn cao trong trường hợp lưu lượng động, Số
lượng sử dụng rất lớn trong trường hợp lưu lượng tĩnh.
 Không thể xử lý các lỗi khi một/nhiều liên kết trong mạng bị hỏng. Để
xử lý: cần xét đến các đường đi thay thế/ tìm ra một tuyến mới một cách linh động. 72 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con định tuyến:
Định tuyến cố định
+ Trong thuật toán tìm đường ngắn nhất, quan tâm nhiều đến chi phí (cost)
hay gọi là trọng số (weight) của liên kết giữa các nút.
+ Cách tính trọng số: Dựa trên hàm trọng
wij - trọng số (chi phí) của liên kết trực tiếp giữa hai nút i và j,
wij vô cùng lớn: nếu giữa i và j không có liên kết trực tiếp.
- số rỗi trên liên kết;
- tổng số có trên liên kết.
Hàm trọng số dựa trên chặng (HW – Hop-based Weight): wij = 1  Hàm trọng số dựa trên khoảng cách (DW Distance-based
Weight): wij = dij với dij là khoảng cách vật lý giữa hai nút i và j. 73
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con định tuyến:
 Định tuyến cố định
Hàm trọng số dựa trên bước sóng sẵn có (AW – Available wavelengths- based Weight):
Hàm trọng số dựa trên số bước sóng sẵn có và số chặng (HAW – Hop
count and Available wavelengths-based Weight): 74 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con định tuyến:
 Định tuyến cố định
Hàm dựa trên tổng số bước sóng và số bước sóng sẵn có (TAW – Total
wavelengths and Available wavelength-based Weight):
Hàm trọng số dựa trên số chặng, tổng số bước sóng và số bước sóng sẵn
có (HTAW – Hop count and Total wavelengths and Available wavelengths- basedWeight): 75
và lần lượt là các trọng số liên quan đến số chặng và số bước sóng sẵn có.
3.4 . Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
 Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con gán bước sóng (WA):
 Bài toán con WAtĩnh (offline-ngoại tuyến)  Tô màu đồ thị
 Bài toán con WA tĩnh/động (on/offline- trực tuyến/ngoại tuyến)  Random (R)  First-Fit (FF)  Least-Used (LU)/SPREAD  Max-Used (MU)/PACK  Least Loaded (LL)  v.v 76 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con gán bước sóng (WA):
Bài toán con WAtĩnh (offline-ngoại tuyến): Tô màu đồ thị
- Xây dựng một đồ thị G(V,E): mỗi lightpath thể hiện bằng một đỉnh V
trong đồ thị G và tồn tại một cạnh vô hướng giữa hai đỉnh trong đồ thị
G nếu các lightpath tương ứng cùng đi qua một liên kết sợi quang.
- Tô màu cho các đỉnh V(G) = {v1,v2, …,vn} của đồ thị G sao cho không
có hai đỉnh kế cận nào có màu giống nhau và số màu sử dụng là ít nhất.
- Các bước cơ bản của thuật toán tô màu đồ thị: gồm ba bước 1. Sắp xếp các đỉnh.
2. Chọn đỉnh kế tiếp để tô màu. 3 .Chọnmàu. 77
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM – Bài toán LTD và RWA
Bài toán RWA(Routing and WavelengthAssignment):
• Bài toán con gán bước sóng (WA):
Bài toán con WAtĩnh (offline-ngoại tuyến): Tô màu đồ thị
- Các thuật toán tô màu đồ thị:
o Thuật toán Longest-First: (tuyến dài nhất trước)
- Sắp xếp các lightpath theo thứ tự từ tuyến dài nhất đến ngắn nhất. - Một
sẽ được gán cho các tuyến theo thứ tự này sao cho thỏa mãn điều kiện về
xung đột . Sau đó chuyển sang gán kế tiếp. - Quá trình tiếp tục cho đến khi hết số lightpath.
o Thuật toán Largest-First:
- Các đỉnh của đồ thị được gán nhãn lại là v1, v2, …, vn sao cho deg(vi) ≥
deg(vi+1) với i = 1,2,…,n-1 (n là số nút của đồ thị G).
- Tại mỗi bước, nút có bậc lớn nhất được gán một màu và xóa đi những
đường nối tới nólàm giảm bậc các nút kề nó (số màu để tô là ít nhất). -
Quá trình tiếp tục cho đến khi tất cả các nút đều được tô màu (gán ) 78 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM
– Định cỡ mạng (thực tế phổ biến)
Định cỡ tất định so với thống kê:
• Định cỡ mạng tất định:
 Dự báo nhu cầu lưu lượng  Giải quyết LTD
 Giải quyết RWA(bài toán định cỡ mạng)
 Lặp lại 6 đến 12 tháng một lần
 Nâng cấp mạng để đáp ứng mọi nhu cầu
 Ràng buộc RWAkhông chi phối các lightpath đã thiết
lập Thiết lập tất định
• Định cỡ mạng thống kê sử dụng các mô hình thống kê:  Mô hình First-passage  Mô hình Blocking 79
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM
– Định cỡ mạng (thực tế phổ biến) Định cỡ thống kê: • Mô hình First-passage:
Trạng thái mạng tạm thời
 Mạng bắt đầu mà không có bất kỳ lightpath nào
 Nhu cầu đến ngẫu nhiên và các lightpath được thiết lập từng lightpath một:
 Các lightpath có thể bị kết thúc
 Tốc độ kết thúc hoàn toàn nhỏ hơn tốc độ xuất hiện yêu cầu.
 Số lượng lightpath tăng lên
 Cuối cùng, một nhu cầu không thể được đáp ứng Định cỡ mạng WDM
 Việc chặn không nên xảy ra trước một thời gian nhất định
 Thời gian được chọn đủ lâu để nâng cấp mạng
 Mục tiêu có tính xác suất
 Vấn đề với khả năng kiểm soát 80 lOMoARcPSD| 36067889 9/13/2022
3.4. Vấn đề thiết kế cơ bản của mạng quang WDM
– Định cỡ mạng (thực tế phổ biến) Định cỡ thống kê:
• Mô hình Blocking: Giả sử cân bằng ngẫu nhiên
 Tốc độ đến nhỏ hơn tốc độ đi
 Xác định lưu lượng cung cấp tối đa (tải cung cấp)
 Đưa ra giới hạn trên về xác suất chặn
 Thông thường giả sử đến là quá trình Poisson, các lightpath
với các chu kỳ phân bố theo cấp số nhân và phân bố lưu lượng đều
 Hệ số tái sử dụng: tải cung cấp trên mỗi bước sóng ở xác suất
chặn đã cho. Phụ thuộc:
 Cấu trúc mạng; Phân phối lưu lượng
 Thuật toán RWAthực tế
 Số bước sóng có sẵn
 Thường được đánh giá bằng mô phỏng 81 3.5. Các ứng dụng mạng quang WDM  Mạng truy nhập  Mạng Metro  Mạng lõi
 Mạng quang lưới bước sóng linh hoạt
 Mạng quang định nghĩa bởi phần mềm (SDN) 82