ĐỒ án PHÂN TÍCH THIẾT kế MAṆ g FTTH THEO CÔNG NGHỆGPON

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THƠNG II _ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG HỆ CHÍNH QUY NIÊN KHĨA: 2007-2012 Đề tài: ́ ́ PHÂN TÍCH THIÊT KÊMANGG̣ FTTH THEO CƠNG NGHỆGPON Mã số đề tài: 12407160163 Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: HUỲNH VĂN TU 407160163 Đ07VA3 ̃ Giáo viên hƣớng dẫn: Th.S ĐÔVĂN VIÊṬ EM 01/2012 TP.HCM – 2012 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THƠNG II _ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG HỆ CHÍNH QUY NIÊN KHĨA: 2007-2012 Đề tài: ́ ́ PHÂN TÍCH THIÊT KÊMANGG̣ FTTH THEO CÔNG NGHỆGPON Mã số đề tài: 12407160163 NÔỊ DUNG - Chƣơng I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHÂPP̣ FTTH - Chƣơng II: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ PON - Chƣơng III: BÀI TỐN THIẾT KẾ FTTH DỰA TRÊN CƠNG NGHỆ GPON - Chƣơng IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TOÁN THIÊT KÊ ́ ́ Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: ́ HUỲNH VĂN TU 407160163 Đ07VA3 ̃ Giáo viên hƣớng dẫn: Th.S ĐÔVĂN VIÊṬ EM 01/2012 TP.HCM – 2012 MUC LUC MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP FTTH 1.1 FTTH, AON, PON 1.1.1 Công nghệ AON 1.2 So sánh AON PON CHƢƠNG II: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ PON 2.1 2.2 BPON chuẩn ITU-G.983 2.1.1 Kiến trúc lớp 2.1.2 Định dạng khung 2.1.3 Bảo mật BP 2.1.4 Chuyển mạch bảo EPON chuẩn IEEE-802.3ah 2.2.1 2.3 Kiến trúc lớp 2.2.1.2 Giao di 2.2.1.3 Lớp liên 2.2.2 Cấu trúc khung tr 2.2.3 Giao thức điều kh GPON chuẩn ITU-G.984 2.3.1 2.3.2 Kiến trúc lớp 2.3.1.1 GPON 2.3.1.2 GPON Định dạng khung 2.3.2.1 Cấu trú 2.3.2.2 Cấu trú 2.3.2.3 Phân tích mào đầu GEM 34 2.3.3 Phân bổ băng tần động (DBA) GPON 35 CHƢƠNG III: BÀI TỐN THIẾT KẾ FTTH DỰA TRÊN CƠNG NGHỆ GPON 36 3.1 Tính khả phục vụ OLT 36 3.2 Tính tốn tính khả thi mơ hình khuyến nghị với khuếch đại 39 ́ ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TOÁN THIÊT KÊ 45 4.1 Phân tich́ toán “Tinh́ khảnăng phucP̣ vu P̣của OLT” 45 4.2 Phân tich́ toán “Tinh́ khảthi vàmô hinh̀ khuyến nghi”P̣ 50 4.2.1 Phân tić h 1: Ảnh hưởng của tỉ lệ chia 51 4.2.2 Phân tích 2: Ảnh hưởng của khoảng cách từ OLT đến ONT 54 4.2.3 Phân tić h 3: Sư ̣ảnh hưởng của công suất phát lên mô hiǹ h triển khai .55 4.2.4 Phân tić h 4: Trường hơp ̣ cần chúýkhi thiết kế 56 ́ KÊT LUÂN 58 TỪ VIẾT TẮT TÀI LIỆU THAM KHẢO MUC LUC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc AON Hình 1.2: Cấu trúc AON Ethernet Hình 1.3: Cấu trúc mạng FTTH dựa công nghệ PON Hình 1.4: Ngun lí thu/phát ONT Hình 1.5 Các kiểu kiến trúc PON Hình 1.6: Vùng ODN Hình 2.1 Kiến trúc lớp BPON 12 Hình 2.2: Cấu trúc khung ATM 14 Hình 2.3: Cấu trúc khung hƣớng xuống BPON 15 Hình 2.4: Đinḥ dangP̣ cell PLOAM hƣớng lên 17 Hình 2.5: Mơ hinh̀ chuyển macḥ bảo vê tP̣ rong PON 19 Hình 2.6: Kiến trúc lớp EPON 20 Hình 2.7: Cấu trúc khung truyền dâñ EPON 23 Hình 2.8: Bản tin GATE hƣớng xuống 25 Hình 2.9: Bản tin REPORT hƣớng lên 26 Hình 2.10: Kiến trúc lớp GPON 27 Hình 2.11 : Phân lớp đóng khung GTC 29 Hình 2.12: Cấu trúc khung hƣớng xuống 30 Hình 2.13: Cấu trúc khung GTC hƣớng lên 33 Hình 2.14: Cấu trúc khung mào đầu khung GEM 34 Hình 3.1: Sƣ P̣phân bốOLT 38 Hình 3.2: Mơ hinh̀ kiến trúc tầng splitter 40 Hình 3.3: Liên kết vâṭlit́ ƣ̀ OLT đến ONT 41 Hình 3.4: Các vùng suy hao sợi quang 42 Hình 3.5: Bơ kP̣ huếch đaịSAO11b 44 Hình 4.1: P-OLT 7432 46 Hình 4.2: Mơ hinh̀ 52 Hình 4.3: Mơ hinh̀ khảthi 53 Hình 4.4: Mơ hinh̀ 55 MUC LUC BẢNG Bảng 2.1: Các mã PTI 34 Bảng 3.1: Tỉ lệ chia mức tốc độ điển hình 37 Bảng 3.2: Thông sốcác loaịconnecter 41 Bảng 3.3: Tiêu chuẩn ITU-T G.652 vềsuy hao sơị quang 42 Bảng 3.4: Thông sốsplitter PLC 43 Bảng 3.5: Vùng bƣớc sóng khuếch đại OFA 44 Bảng 4.1: Bảng suy hao splitter 50 Bảng 4.2: Thông sốkhuyến nghi cụụ̉a ONT vàOLT 51 LỜI MỞ ĐẦU Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng dịch vụ Viễn thông ngày cao mức sống đƣợc nâng lên đồng thời công việc nhu cầu giải trí ngày địi hỏi chất lƣợng dịch vụ phải không ngừng đƣợc tăng lên Chúng ta có thể lấy gia tăng nhu cầu Internet làm ví dụ Theo “Báo cáo Netcitizens Việt Nam năm 2011” Cimigo, xét tốc độ tăng trƣởng, “Việt Nam quốc gia có tỷ lệ tăng trƣởng Internet nhanh khu vực nằm số quốc gia có tỷ lệ tăng trƣởng cao giới Từ năm 2000, số lƣợng ngƣời sử dụng Internet nhân lên 120 lần Cách 10 năm, tỷ lệ sử dụng Internet Việt Nam nằm cách xa hầu hết nƣớc Châu Á khác” Chính nhu cầu khơng ngừng tăng lên với yêu cầu chất lƣợng đặt cho Viễn thơng tốn tăng tốc độ truyền dẫn Ngày ngƣời ta quen với công nghệ xuất từ 10 năm trƣớc Việt Nam ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line – đƣờng dây thuê bao số bất đối xứng) ADSL đời trở thành điểm nhấn tốc độ truyền dẫn Việt Nam Tuy nhiên, với yêu cầu băng thông ngày cao ADSL hầu nhƣ “đuối sức” Tại Việt Nam, đề án "Đƣa Việt Nam sớm trở thành nƣớc mạnh công nghệ thông tin truyền thông" Thủ tƣớng Chính phủ Quyết định số 1755/QĐ-TTg ngày 22/09/2010 chỉ định hƣớng, tầm nhìn cho phát triển ngành băng rộng Việt Nam đến năm 2015 là: Cơ hoàn thành mạng băng rộng đến xã, phƣờng nƣớc, kết nối Internet đến tất trƣờng học, tỉ lệ ngƣời dân sử dụng Internet đạt 50% Vì vậy, “Trong năm 2010, ngƣời ta nói nhiều tới việc băng rộng di động mà cụ thể 3G lên khiến cho ADSL phải suy thối Nhƣng theo nhiều chun gia, lại khơng phải điều đáng lo ngại nhất, mà đối thủ ảnh hƣởng trực tiếp tới “năng lực” phát triển ADSL năm 2011 năm tới lại FTTx (công nghệ truyền dẫn cáp quang) FTTH (Internet cáp quang chuẩn) Theo Báo cáo viễn thôngViệt Nam, năm 2009 giới có 39,4 triệu hộ gia đình sử dụng FTTH, số tăng lên 51,4 triệu hộ năm 2010 dự kiến đạt gần 90 triệu hộ gia đình sử dụng cáp quang vào năm 2012 Dự đoán, FTTH ngành kinh doanh cốt lõi nhà cung cấp dịch vụ Internet”.[8] Tuy nhiên, FTTH khó khăn giá cƣớc đắt ADSL nên việc triển khai Việt Nam nhiều khó khăn định FTTH công nghệ FTTx FTTx công nghệ mạng truy nhập sử dụng đƣờng truyền cáp quang, cho tốc độ upload download cao ổn định ADSL FTTx có dạng: FTTN (Fiber To The Node); FTTC (Fiber To The Curb); FTTB (Fiber To The Building); FTTH (Fiber To The Home), đƣợc hiểu lần SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang lƣợt là: Cáp quang tới giao điểm; Cáp quang tới tủ thiết bị; Cáp quang tới tòa nhà; Cáp quang tới tận nhà FTTx có thể mạng truyền dẫn quang thụ động – PON (Passive Optical Network), đó tất thành phần quang chủ động (active) tổng đài CO (Central Office) ngƣời sử dụng khơng cịn tồn mà thay vào đó thiết bị quang thụ động (passive), để điều hƣớng lƣu lƣợng mạng dựa việc phân tách lƣợng bƣớc sóng quang học tới điểm đầu cuối đƣờng truyền Mặc khác, FTTx có thể mạng truyền dẫn quang chủ động AON (Active Optical Network) Trong dạng FTTx, FTTH hồn chỉnh công nghệ, tiêu chuẩn quốc tế tối ƣu tiện ích cho ngƣời dùng Trong FTTH gồm có EPON (Ethernet PON), BPON (Broadband PON) GPON (Gigabit PON) Xét phƣơng diện tốc độ truyền dẫn EPON có tốc độ 1Gbps cho hƣớng (IEEE 802.3 (802.3ah)), BPON có tốc độ 155,52 Mbps cho hƣớng lên, 155,52 622,08Mbps cho hƣớng xuống (ITU-T G.983) GPON có tốc độ cao lên tới 2,488 Gbps cho hƣớng (ITU-T G.984) SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Vì em chọn đề tài làm Đồ án tốt nghiệp là“PHÂN TÍCH THIÊT KÊ MANGG̣ Trang FTTH THEO CÔNG NGHÊ G̣GPON” nhằm làm rõ vấn đề sau: Nêu ro đƣơcP̣ nhƣng ƣu điểm cua PON đồng thơi lam ro cac chuẩn công nghê đP̣ ƣơcP̣ ̃ dùng PON nhƣ BPON truyền va cac vấn đềđƣơcP̣ đềcâpP̣ cac chuẩn đƣơcP̣ ITU -T va IEEE đƣa ̀ ́ Đƣa hai bai toan thiết kếthƣcP̣ tếdƣạ công nghê P̣GPON va phân tich kết qua ̀ hai toán nhằm làm rõ vấn đề định việc chọn GPON làm công nghê P̣truyền dâñ, cung cấp dicḥ vu cP̣ ho khach hang Với nội dung nhƣ trên, để hoàn thành mục tiêu, báo cáo đƣợc phân làm chƣơng với đề mục cụ thể nhƣ sau:  Chƣơng I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHÂPG̣ FTTH  Chƣơng II:TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ PON  Chƣơng III:BÀI TỐN THIẾT KẾ FTTH DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ GPON  Chƣơng IV:PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ SVTH: HUỲNH VĂN TỤ ́ ́ LỚP: Đ07VTA3 ́ Trang CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP FTTH CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP FTTH 1.1 FTTH, AON, PON Nhƣ nói trên,mạng FTTH mạng truy nhập cáp quang Trong đó có hai phƣơng án triển khai FTTH PON AON Mỗi phƣơng án có ƣu, nhƣợc điểm riêng Một nhƣợc điểm lớn mạng quang tích cực AON thiết bị chuyển mạch Với công nghệ tại, thiết bị chuyển mạch bắt buộc phải chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện để phân tích thơng tin tiếp tục chuyển ngƣợc lại để truyền Điều làm giảm tốc độ truyền dẫn tối đa có thể hệ thống FTTH Nếu xét chi phí để bảo dƣỡng thiết bị PON lợi hẳn thiết bị chủ động AON đƣợc thay thiết bị thụ động Đồng thời, AON có nhiều ƣu điểm nhƣ: tầm kéo dây xa (lên đến 70km mà khơng cần lặp (repeater)), tính bảo mật cao (do việc can thiệp nghe (eavesdropping) đƣờng truyền gần nhƣ không thể), dễ dàng nâng cấp băng thông thuê bao cần, dễ xác định lỗi Tuy nhiên, công nghệ AON có khuyết điểm chi phí cao do: việc vận hành thiết bị đƣờng truyền cần nguồn cung cấp, thuê bao sợi quang riêng, cần nhiều không gian chứa cáp Trong đó, với PON đƣờng truyền từ thiết bị trung tâm OLT (Optical Line Termination) qua thiết bị chia tín hiệu (Splitter) từ thiết bị kéo đến nhiều ngƣời dùng (có thể chia từ 32 – 64 thuê bao) Splitter không cần nguồn cung cấp, có thể đặt đâu nên triển khai cho nhiều thuê bao chi phí giảm đáng kể so với AON Do Splitter khơng cần nguồn nên hệ thống tiết kiệm điện khơng gian chứa cáp so với AON Tuy nhiên, PON có nhiều khuyết điểm nhƣ khó nâng cấp băng thông thuê bao yêu cầu (do kiến trúc điểm đến nhiều điểm ảnh hƣởng đến thuê bao khác trƣờng hợp dùng hết băng thông), khó xác định lỗi sợi quang chung cho nhiều ngƣời dùng, tính bảo mật không cao AON (có thể bị nghe không mã hóa liệu) 1.1.1 Công nghệAON AON có cấu trúc “point to point” (điểm - điểm), đó kết nối khách hàng CO thông qua thiết bị đầu cuối ONT kết nối trực tiếp sợi quang Những yêu cầu kết nối từ phía khách hàng thơng qua định tuyến router, switch, multiplexer CO mạng dịch vụ bên AON sử dụng bƣớc sóng 1550nm để truyền tín hiệu hƣớng xuống (từ CO đến phía khách hàng) 1310nm để truyền tín hiệu cho hƣớng lên (từ phía khách hàng đến CO) Một cấu trúc AON đơn giản đƣợc thể Hình 1.1 SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ ́  Với til̉ ê ̣splitter 1:32 Thông sốđầu vào: Sốcard: Sốport card: Tỉ lệ chia: Tốc đô h ̣ ướng xuống: C=4 P=4 N = 32 V = 2,5 Gb/s Thông sốđầu ra: : Sốthuê bao tối đa = C x P x N = x x 32 = 512 thuê bao : Tốc đô t ̣ ối đa cho thuê bao là: (vx1000)/N = 78,125 Mb/s : Sốsplitter 1:32 cần thiết = C x P = 16 splitter Dƣạ theo phân tich́ ởchƣơng 3, nhà cung cấp dịch vụ dùng số card nhƣ tỉ lệ chia 1:32 hồn tồn có thể cung cấp dịch vụ Triple-play cho 512 thuê bao SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 47 ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ ́  Với til̉ ê ̣splitter1 :64 Tƣơng tƣ nP̣ hƣ trên, tỉlê 1P̣ :64 ta có: Thông sốđầu vào: Sốcard : Sốport card : Tỉ lệ chia : Tốc đô h ̣ ướng xuống : C=4 P=4 N = 64 V = 2,5 Gb/s Thông sốđầu ra: : Sốthuê bao tối đa = C x P x N = x x 64 = 1024 thuê bao : Tốc đô t ̣ ối đa cho thuê bao là: (vx1000)/N = 39,0625 Mb/s : Sốsplitter 1:64 cần thiết = C x P = 16 splitter Với kết quảnhƣ , nhà cung cấp dịch vụ có dùng 16 splitter với ti lụ̉ ê cP̣ hia 1:64 cung cấp cho 1024 thuê bao với tốc đô P̣tối đa cho thuê bao là39 Mb/s SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 48 ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ ́  Với til̉ ê ̣splitter 1:128 Vơi ti lê cP̣ hia GPON, đồng nghĩa mức tốc độ thấp m cho môṭ thuê bao ́ ụ̉ Thông sốđầu vào: Sốcard : Sốport card : Tỉ lệ chia : Tốc đô h ̣ ướng xuống : C=4 P=4 N = 128 V = 2,5 Gb/s Thông sốđầu ra: : Sốthuê bao tối đa = C x P x N = x x 128 = 2048 thuê bao : Tốc đô t ̣ ối đa cho thuê bao là: (vx1000)/N = 19,5313 Mb/s : Sốsplitter 1:128cần thiết = C x P = 16 splitter Dƣạ kết quảmô , với tỉlê P̣chia lớn 1:128, GPON cóthểcung cấp tốc đô P̣nhỏnhất cho thuê bao là19,5 Mb/s Tóm lại, tùy theo tỉ lệ chia Splitter mà nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp gói tốc độ khác Ở đây, báo cáo dùng tốc độ 2,5Gb/s cho ca hƣơng xuống hƣớng lên nên nói đến tốc độ thu nhƣ Nhƣ vâỵ, hồn tồn có thể đặt ngƣợc lại mơṭgói dịch vụ có tốc độ cố định X chẳng hạn nhà cung cấp dịch vụ có thể khơng đáp ứng đƣợc nhƣ tốn đặt , tốc đô P̣cung cấp cho thuê bao phu P̣thcP̣ hồn tồn o tỉ lệ chia splitter Nhƣng thƣcP̣ tếcung cấp dicḥ vu vP̣ iêñ thông hiêṇ SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 49 ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ ́ cho thấy : nhà cung cấp dịch vụ đƣa gói tốc đô P̣va khach hang choṇ lƣạ gói tốc độ phù hợp không có hƣớng ngƣợc lại khách hàng yêu cầu gói tốc độ nhà cung cấp dịch vụ thiết kế để cung cấp Tuy nhiên , mang tầm vi mô thi bai toan thiết kếcon phaiquan tâm đến vấn đề cung cấp băng thông cho thuê bao môṭcach linh hoaṭ FTTH noi chung va GPON noi riêng lam công nghê P̣truyền dâñ chinh tƣơng lai đƣơcP̣ ̀ ́ ́ 4.2 Phân tich bai toan “Tính khả thi mơ hinh khuyến nghi”G̣ ́ Nhƣ đa phân tich Chƣơng 3, báo cáo tha y đổi thông sốchinh cua ̃ môṭkết nối tƣ̀ OLT đến ONT: công suất phát, khoảng cách tỉ lệ chia splitter Các thông sốkhác nhƣ loaịconnector , loại splitter khơng phân tich ́ ởđây loại có thểthay đổi dê d̃ ang Vềsốtầng splitter , vâñ giƣ nguyên la tầng cho thiết kế, thực tếcac nha cung cấp dicḥ vu P̣thƣơng không dùng lớn số ́ ̀ Thông sốcu a cac thiết bi Chƣơng (Hình 3.3) Tƣ thơng sốtrên cua splitter , báo cáo xây dựng bảng suy nhƣ sau: ̀ T 128 96 72 64 48 32 24 16 12 Bảng 4.1: Bảng suy hao splitter SVTH: HUỲNH VĂN TỤ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ LỚP: Đ07VTA3 Trang 50 Vềđơ nP̣ haỵ cua ONT va ụ̉ T.Theo bảng OLT ONT có độ nhạy -34 dBm với đô cP̣ hinh́ xác là± 3dB Nhƣng thƣcP̣ tế, nhà cung cấp dịch vụ thƣờng sử dụng thiết b ị OLT ONT có đô P̣ nhaỵ -29dBm Và công suất phát nhƣ nói mục 2.3 Chƣơng 2, phụ thuộc vào suy hao cùa ODN Bảng 4.2: Thông sốkhuyến nghi cụụ̉a ONT vàOLT 4.2.1 Phân tích 1: Ảnh hưởng của tỉlê c ̣ hia Trong trƣờng hơpP̣ , toán thử thay đổi tỉ lệ chia giữ nguyên công suất phat va khoang cach nhằm đanh gia sƣ thống nhƣ thếnao vơi cac thông sốnhâpP̣ vao nhƣ sau : ̀ ::: Các thông sốđầu vao: Công suất phat taịOLT: Công suất phat taịONT: ́ ̀ Khoảng cách từ OLT đến ONT: Dô P̣nhạy thu OLT ONT : Loại connector : Loại splitter : : Các thơng sốđầu đƣơcG̣ tính toán nhƣ sau : Suy hao splitter (As): ta dùng hai splitter cho môṭ cổng taị OLT, trƣờng hơpP̣ với tỉlê cP̣ hia 1:128 ta cósu y hao splitter gây là24,7 dB Suy hao connector ST gây ra: Ac = x 0,3 = 1,5 dB SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 51 ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ Suy hao sơị quang: ́ - Hƣớng xuống: Ao1 = 20 x α1=0,35 x 20=7 dB - Hƣớng lên: Ao2 = 20 x α2 = 0,5 = 10 dB Tổng suy hao ODN: Hƣớng xuống: AODNdown = As+Ao1+Ac+Am= 24,7+7+1,5+3 = 36,2 dB Hƣớng lên: AODNup = As+Ao2+Ac+Am= 24,7+7+1,5+3 = 39,2 dB Dƣạ vào công thƣ́c 3.1 3.2, ta có: Công suất thu đƣơcP̣ ởONT: Pont = Pd – AODNdown = – 36,2 = -27,2 dBm Công suất thu đƣơcP̣ ởOLT: Polt = Pu– AODNup = – 39,2 = -31,2 dBm Nhƣ vâỵ, tốn dùng cơng suất phát lớn cho hƣớng xuống hƣớng lên, khoảng cách lớn tỉ lệ chia lớn Kết quảcho thấy, công suất phát hƣớng lên dù lớn bị thiếu 2,2dBm vàđƣơcP̣ khuyến nghi dụ̀ng Mô hình (dùng khuếch đaịsau sau đầu phát ONT) Hình 4.2: Mơ hinhh̀ SVTH: HUỲNH VĂN TỤ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ LỚP: Đ07VTA3 Trang 52 Đểxet tinh anh hƣơng cua ti lê cP̣ hia lên tinh kha thi ́ ́ cho P̣thống ) thiết kế giảm tỉ 1:64 Và với tỉ lệ chia 1:64 cơng suất thu cho hƣơng đềthoa man lơn đô P̣ nhạy, nghĩa không cần dùng khuếch đại ́ Vơi kết này, nhà cung cấp dịch vụ có cung cấp vơi tốc đô 2P̣ hƣơng la 39 Mb/s (dƣạ phân tich cua mucP̣ nhiều sốthuê bao thi phai giam khoang cach va co thểdung mô hin vơi cac bô P̣khuếch đaịmơi co thểđap ƣng phân tich trƣơng hơpP̣ thƣ nhƣ sau ́ ́ ́ ́ ́ ́ SVTH: HUỲNH VĂN TỤ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TOÁN THIÊT KÊ LỚP: Đ07VTA3 Trang 53 4.2.2 Phân tich 2: Ảnh hương cua khoảng cách từ OLT đến ONT ́ Bài báo cáo lấy trƣờng hợ 1:128, công suất phat hƣơng lên d ù lớn bị thiếu dùng Mơ hình (dùng khuếch đại sau sau đầu phát ONT ) Nhƣ vâỵ, muốn dung ti lê chia ma không cần dung bô kP̣ huếch đaịthi phai giam khoang cach tƣ OLT va ONT cơng suất phát cho ̀ khoảng cách 15 Km thic̀ ông suất nhâṇ đƣơcP̣ ởbô tP̣ hu OLT nhạy nhƣ hình minh họa mơ tả Nhƣ vâỵ vơi khoang cach , nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp ́ x x 128 = 2048 thuê bao vơi tốc đô 2P̣ hƣơng la 19,5 Mb/s (nhƣ đa phân tich mục 4.1) SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 54 ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ ́ 4.2.3 Phân tich 3: Sự ảnh hưởng của công suất phát lên mơ hình triển khai Trong Phân tích́ 1, báo cáo cho thấy , vơi ti lê cP̣ hia splitter khoảng cách 20Km thi thiết kếkha thi ma không cần dung bô kP̣ huếch đaị đo la vơi công suất phat hai phân tich vơi khoang cach OLT đến ONT la công suất phát xuống mƣ́c đóthì thu OLT ONT khơng thu đƣơcP̣ mƣ́c tín hiệu nhỏ độ nhạy nhƣ hình bên dƣới minh họa ́ ̀ ́ ́ ́ Tƣ̀ kết quảnày cóthểthấy với môṭtỉlê cP̣ hia đinḥ, môṭkhoảng cách đinḥ thim ̀ ô hinh̀ khảthi (không cần dùng bô kP̣ hu ếch đại ) với môṭngƣỡng công suất phát Nhƣ trƣờng hơpP̣ , công suất phát taịO LT không thểbéhơn 3,5 dBm công suất phát taịONT không thểbéhơn 6,5 dBm Hình 4.4: Mơ hinhh̀ SVTH: HUỲNH VĂN TỤ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ LỚP: Đ07VTA3 Trang 55 4.2.4 Phân tich 4: T ́ Có trƣơng hơpP̣ sau cần chu y thiết kếhê P̣thống ̀ nhƣ sau: nhà cung cấp dịch vụ cần tỉ lệ chia công suất tối đa , sẵn sang dung bô P̣khuếch ̀ không đu đểphu rôngP̣ vung cung cấp dicḥ vu P̣ Kết qua đƣơcP̣ thểhiêṇ hinh bên ụ̉ ụ̉ dƣới Nhƣ vâỵ, công suất hƣớng xuống cần bù thêm hƣớng xuống 0,2 dBm vàcông suất cần bùcho hƣớng lên 4,2 dBm, đồng nghiã với viêcP̣ công suất phát hƣớng xuống tối thiểu 9,2 dBm vàcông suất phát hƣớng lên tối thiểu 12,2 dBm Với bô P̣khuếch đaịloaịSAO 11p đƣơcP̣ choṇ dùng thiết kế với mƣ́c cơng suất ng õ bã hịa 12dBm thìrõràng không thểnào đáp ƣ́ng đƣơcP̣ công suất phát cho hƣớng lên Trong trƣờng hơpP̣ nhàcung cấp dicḥ vu cP̣ óthểthay đổi loaịconnector với suy hao nhỏhơn đểthiết kếvâñ có thểđáp ƣ́ng đƣ ợc nhƣ hình dƣới minh hoạ Tuy nhiên , xét vềlâu dài, công suất phát đa l̃ ên tối đa , bô P̣khuếch đaịcho cơng suất ngõra bã hịa nhƣ nhƣng khơng cho cơng suất thu lớn độ nhạy nhiều hệ thống gia tăng sƣ lP̣ ão hóa, gia tăng sốmối hàn thik̀ iến trúc hồn tồn khơng thểkhả thi SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 56 ́ ́ CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KÊT QUẢBÀI TỐN THIÊT KÊ ́ Tóm lại,nhƣ trƣờng hơpP̣ đa ̃phân tich ́ nhƣ , viêcP̣ tinh ́ tốn cơng suất phát, tỉ lê P̣ chia hay khoảng cách , loại connector đƣợc dùng , loại splitter hay sơị quang cho P̣ thống phải hết sƣ́c cẩn trongP̣ , tránh trƣờng hợp mơ hình thiết kế đƣa có công suất thu taịbô tP̣ hu OLT vàONT quábé SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 57 ́ KÊT LUÂN Thông qua nội dung bốn chƣơng c báo cáo, công nghệ mạng quang truy nhập FTTH tốn thiết kế mạng FTTH dƣạ cơng nghê P̣GPON đƣợc giới thiệu cách rõ ràng khả ngƣời viết Công nghệ FTTH dựa công nghê P̣GPON nhƣ đƣơcP̣ trinh̀ bày trên, với mạng phân phối quang thụ động,chiếm ƣu thếtrong viêcP̣ triển khai mạnh dịch vụ băng rộng với tốc độ có thể lên đến 2,5 Gbps cho cảhai hƣớng Tuy nhiên, dịch vụ nhƣ VoIP truyền hình cáp hầu nhƣ chƣa đƣợc triển khai cơng nghê P̣này Việt Nam Nhìn nhận khách quan từ lợi ích mà mạng truy nhập FTTH dựa công nghệ GPON có thể mang lại Có thể khẳng định rằng: công nghệ giải vấn đề “khát” băng thông tƣơng lai giải yêu cầu doanh nghiệp lớn Nếu triển khai cho đa số ngƣời dùng nhà cung cấp dịch vụ nói chung phải giải đồng nhiều vấn đề để giá dịch vụ “gần gũi” với túi tiền ngƣời dân Nội dung báo cáo cố gắng bám sát nơịdung chinh ́ đềcƣơng Tuy nhiên, cần nhìn nhận rõ nội dung nhiều vấn đề chƣa làm rõ đƣợc Xét mơ hình kiến trúc PON, báo cáo chƣa làm rõ đƣợc kết nối từ OLT lê n mangP̣ lõi cung cấp dịch vụ tính dự phịng đảm bảo cung cấp liệu liên tục cho khách hàng Vềbài toán thiết kế chƣa xét đƣợc thông số khác ảnh hƣởng lên hệ thống nhƣ tỉ số tín hiêụ nhiêũ vàtỉlê lP̣ ỗi bit nhƣ mối liên quan giƣ̃a thông sốnày với tốc đô P̣ khoảng cách truyền dẫn Đócũng chinh́ làhƣớng mởcho báo cáo Nhƣ lời kết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đỗ Văn Việt Em, trang bị cho em kiến thức mạng truyền tải quang nhƣ trực tiếp phân tích nội dung cần thực cho báo cáo Chính kiến thức xây dựng nên vấn đề cốt lõi báo cáo Cảm ơn bạn Nguyễn Thùy Vân – Lớp Đ07VTA3, Học Viện CN Bƣu Chính Viễn Thơng, sở Hồ Chí Minh hỗ trợ để báo cáo hoàn thành thời hạn SVTH: HUỲNH VĂN TỤ LỚP: Đ07VTA3 Trang 58 TỪ VIẾT TẮT ADSL Asymmetric digital subscriber line APD Avalanche photodiodes APON ATM-passive optical network ATM Asynchronous transfer mode BPON Broadband passive optical network CO Centre office CRC Cyclic redundancy check DBA Dynamic bandwidth allocation DBRu Dynamic bandwidth report upstream EMS Element management system EPON Ethernet passive optical network FCS Frame check sequence FEC Forward error correction FSAN Full service access network FTTH Fiber to the home GEM GMII GPON encapsulation method Gigabit Media Independent Interface GPON Gigabit-capable passive optical network GTC G-PON transmission convergence HEC Header error control IEEE Institute of electrical and electronics engineers IPACT Interleaved polling with adaptive cycle time ITU-T International telecommunication standardization LLID Logical link identifier MAC Medium access control MIB Management information base MPCP Multi-point control protocol MPCPDU Multi-point control protocol data unit NMS Network management system OAM Operation, Administration and maintenance ODN Optical distribution network OLT Optical line terminal union – telecommunication OMCC ONT management and control channel OMCI ONT management and control interface ONT Optical network terminal ONU Optical network unit OSI Open system interconnect P2MP Point-to-multi-point P2P Point-to-point PCBd Physical control block downstream PDU Protocol data units PHY Physical layer PLI Payload length indicator PLOAM Physical layer OAM PLOAMu Physical layer operations administration and maintenance upstream PLOu Physical layer overhead upstream PLSu Power leveling sequence upstream PMD Physical medium dependent PON Passive optical networks POTS Plain old telephone service PTI RS Payload type indicator Riconciliation Sublayer RTD Round-trip delay RTT Signal round trip time SFD Start frame delimiter SLA Service level agreement SLD Start LLID delimiter TDM Time division multiplexing VCI Virtual Channel Identifier VPI Virtual path identifier WDM Wavelength division multiplexer TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Fiber To The Home The New Empowerment,Paul E Green, Jr, Wiley, 2005 [2] PhD final thesis, Ching Hung Chang [3] T-REC-983.1 [4] T-REC-984.3 [5] T-REC-984.2 [6] T-REC-G.983.2 [7] T-REC-G.652 [8] Tạpchí Bƣu Viễn thơng, http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=23984 [9] Đồ Án Tốt Nghiệp -Hồng ĐăngP̣ NgocP̣ Ân -Đ07VTH1-THIẾT KẾ FTTH DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG ... CƠNG NGHỆGPON Trong chƣơng phân tích hai tốn thiết kế mạng FTTH dựa cơng nghệ GPON Trong đóbao g? ??m cảviêcP̣ thiết kếdung lƣơngP̣ môṭOLT vàxét đến khả tinh́ khảthi triển khai cho thiết kếdƣ... Trang 34 CHƢƠNG II: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ PON 2.3.3 Phân bổ băng tần động (DBA) GPON Nếu theo phƣơng pháp thông thƣờng, không áp dụng phân chia băng thơng động cho th bao hiển nhiên băng thông đƣợc... ́ PHÂN TÍCH THIÊT KÊMANGG̣ FTTH THEO CƠNG NGHỆGPON Mã số đề tài: 12407160163 NÔỊ DUNG - Chƣơng I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHÂPP̣ FTTH - Chƣơng II: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ PON - Chƣơng III: BÀI TOÁN THIẾT