TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP QUANG BĂNG RỘNG Đề tài FTTX kiến trúc và phân loại

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Khoa viễn thông TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP QUANG BĂNG RỘNG Đề tài: FTTX kiến trúc phân loại Giảng viên hướng dẫn: Lê Thanh Thủy Nhóm tiểu luận: Nhóm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Bảo Long- B18DCVT256 Nguyễn Hồng Hải- B18DCVT126 Trịnh Minh Đạt - B18DCVT094 Đỗ Minh Hiếu - B18DCVT148 Ngày nộp: 26/09/2022 Hà Nội, tháng 09 năm 2022 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm LỜI NĨI ĐẦU Cùng với phát triển mạnh mẽ giải pháp công nghệ hạ tầng mạng nhu cầu ngày cao băng thông cho dịch vụ, công nghệ quang triển khai phát triển mạnh Việt Nam giới Môn học công nghệ truy cập quang băng rộng cung cấp cho người học kiến thức sở công ngệ truy nhập mạng cáp truyền thông Nội dung môn học tập trung vào kiến trúc thành phần mạng truy nhập quang FTTx Sau học xong môn này, người học nắm nguyên lý hoạt động, đặc điểm chuẩn công nghệ mạng FTTx nguyên tắc thiết kế đo kiểm hệ thống truy nhập quang Với đề tài “FTTx kiến trúc phân loại”, nhóm chúng em chia nội dung thành phần sau: - Nguồn gốc đời mạng FTTx Định nghĩa phân loại mạng FTTx Kiến trúc mạng truy nhập FTTx Trong q trình thực báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý q báu để báo cáo hồn thiện Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC VIẾT TẮT .4 Nguồn gốc đời mạng FFTx .5 1.1 Nhu cầu thuê bao băng rộng 1.2 Các công nghệ truy cập .6 1.2.1 Công nghệ xDSL 1.2.2 Wifi Wimax 1.2.3 Cáp truyền hình 1.3 Xu hướng FTTx Định nghĩa phân loại 2.1 Giới thiệu chung 2.1.1 Mạng truy nhập quang tích cực AON 2.1.2 Mạng truy nhập quang thụ động PON 2.2 FTTx 2.3 Phân loại FTTx .11 Kiến trúc mạng truy nhập FTTX 12 3.1 Các kiến trúc mạng FTTX 12 3.1.1 FTTB FTTO (Fiber to the Building Fiber to the Office) 12 3.1.2 FTTH (Fiber to the Home) 13 3.1.3 FTTC (Fiber to the Curb) 14 3.1.4 FTTN (Fiber to the Node) 15 3.2 Thiết bị đầu cuối đài trạm OLT, chia Splitter, ONT/ONU 17 3.2.1 Thiết bị OLT (Optical Line Termination) 17 3.2.2 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT 18 3.2.3 Bộ chia Splitter 19 3.3 Cấu trúc mạng truy cập cáp quang ODN 19 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Băng thơng dịch vụ Hình 2: Mạng quang tích cực AON .9 Hình 3: Mạng quang thụ động PON Hình 4: Cấu hình tham chiếu mạng truy nhập quang 10 Hình 5: Kiến trúc mạng FTTx 12 Hình 6: Cấu trúc mạng truy nhập FTTB 13 Hình 7: Cấu trúc mạng truy nhập FTTH 14 Hình 8: Cấu trúc mạng truy nhập FTTC 15 Hình 9: Sợi cáp phân loại FTTX 16 Hình 10: Sơ đồ khối chức OLT 17 Hình 11: Sơ đồ khối chức ONU 19 Hình 12: Mơ hình chia chia thực tế 20 Hình 13: Cấu trúc mạng cáp quang ODU 20 DANH MỤC VIẾT TẮT ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line DLM FTTB FTTC FTTH FTTN ISDN Dynamic Line Management Fiber to the Building Fiber to the Curb Fiber to the Home Fiber to the Node Integrated Services Digital Network ISP Internet Service Provider MDU ODN Multi-Dwelling Units Optical Distribution Network OLT Optical Line Terminal ONU P2P PON VoIP Optical Network Unit Peer to Peer Passive Optical Network Voice Over Internet Protocol VPN Virtual Private Network Đường dây thuê bao số bất đối xứng Quản lý đường dây động Mạng quang tới tòa nhà Mạng quang tới khu dân cư Mạng quang tới nhà Mạng quang tới nút Mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp Nhà cung cấp dịch vụ Internet Chung cư Mạng phân phối quang Thiết bị đầu cuối đường quang Đơn vị mạng quang Mạng ngang hàng Mạng cáp quang thụ động Giao thức truyền qua mạng internet Mạng riêng ảo Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm 1 Nguồn gốc đời mạng FFTx 1.1 Nhu cầu thuê bao băng rộng Xu hướng hội tụ viễn thông cơng nghệ thơng tin có nhiều ảnh hưởng đến mạng viễn thơng, địi hỏi mạng viễn thơng phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác cho người sử dụng, hiệu khai thác cao, dễ phát triển Trong trình phát triển, động lực thúc đẩy tiến kỹ thuật viễn thông là: - Công nghệ điện tử với xu hướng phát triển hướng tới tích hợp ngày cao vi mạch - Sự phát triển kỹ thuật số - Sự kết hợp truyền thông tin học, phần mềm hoạt động ngày hiệu - Công nghệ truyền dẫn quang làm tăng khả tốc độ chất lượng truyền tin, chi phí thấp cho phép mạng lưới thoả mãn tốt nhu cầu khách hàng tương lai Ngày có nhiều dịch vụ truy cập băng rộng đời mà yêu cầu băng thông lớn Khách hàng ngày địi hỏi nhiều dịch vụ giá trị gia tăng tiện ích khác như:  IPTV/Triple Play  Đa dịch vụ (y tế, giáo dục, …)  P2P (peer2peer)  Truyền hình độ nét cao (HDTV, SDTV)  Kết nối tới Node B mạng 3G Mỗi dịch vụ đòi hỏi tốc độ băng thông định đảm bảo chất lượng dịch vụ: Hình Băng thơng dịch vụ Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Tốc độ tăng số lượng người dùng internet số lượng thuê bao quy đổi việt nam vào mức ổn định theo năm, dao động từ 20 – 30% Do tác động hội nhập phát triển, công nghệ ngày phát triển dẫn đến nhu cầu tốc độ truy cập ngày tăng Vì vậy, dù chiếm ưu với số lượng thuê bao lớn, xDSL - hệ thống truy cập tốc độ cao qua đường dây điện thoại (cáp đồng) lộ rõ hạn chế mặt băng thông, độ ổn định khả cung cấp dịch vụ Cạnh tranh nhà cung cấp dịch vụ viễn thông trở nên mạnh mẽ, khốc liệt hết Trên thị trường viễn thông, với mức độ cạnh tranh ngày trở nên mạnh mẽ địi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải ln ứng dụng công nghệ truy nhập nhằm giữ phát triển thị phần: Tính đến nay, thị trường Việt Nam có:  06 nhà cung cấp mạng di độngVinaphone, Mobifone, Viettel, EVN, Vietnammobile, Gtel  06 nhà cung cấp mạng cố định: VNPT, FPT, Viettel, EVN, SPT, VTC Ngồi ra, cịn có nhiều nhà mạng nhỏ nhà cung cấp truyền hình cáp mở rộng sang dịch vụ băng rộng Xu hướng phát triển chủ yếu thị trường là:  Các mạng di động lấn át mạng cố định tính tiện dụng chất lượng ngày cao  Các nhà cung cấp có điều kiện triển khai công nghệ truy nhập quang, có tốc độ tính ổn định cao nhiều so với công nghệ truy nhập cũ  Các nhà cung cấp truyền thống cạnh tranh mạnh phân đoạn khách hàng lớn biện pháp nâng cấp tốc độ, giảm giá Do đó, để giữ vững tăng thêm thị phần, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông truyền thống phải tập trung vào khai thác mạnh khả cung cấp băng thông rộng lớn ổn định, mà giải pháp ứng dụng công nghệ mạng truy nhập cáp quang 1.2 Các công nghệ truy cập 1.2.1 Công nghệ xDSL Công nghệ xDSL tận dụng hệ thống hạ tầng cáp điện thoại đồng có sẵn để truyền tải liệu tốc độ cao, xDSL tách băng thông đường điện thoại thành hai: phần nhỏ dành cho truyền âm thoại, phần lớn dành cho truyền tải liệu tốc độ cao xDSL có nhiều biến thể ADSL (Asymetric DSL), ADSL2, ADSL2+, VDSL (Very high bit-rate DSL), HDSL … Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm 1.2.2 Wifi Wimax Wifi công nghệ mạng truy cập không dây (Wlan) dựa tiêu chuẩn IEEE 802.11 Wifi sủ dụng rộng rãi nơi công cộng: nhà ga, trường hoc, sân bay, khách sạn, quán café …do giá thành thiết bị truy cập AP (Access Point) rẻ, thiết bị đầu cuối tích hợp sẵn laptop, điện thoại di động Tuy nhiên Wifi khơng thích hợp công nghệ truy cập tốc độ cao nhà cung cấp dịch vụ khoảng cách truy cập ngắn, tốc độ thấp không phù hợp với dịch vụ VoiIP, IPTV… Wimax công nghệ truy cập không dây băng rộng hướng đến cung cấp dịch vụ từ cố định đến di động cho phép truy cập băng rộng không dây đến thiết bị đầu cuối phương thức thay cho cáp DSL Rất có lợi cho vung hải đảo, địa hình phức tạp khó triển khai cáp cơng nghệ xDSL.Wimax cung cấp đường truyền tơc độ lên tới hang chục Mbps, khoảng cách lên tới chục km Dù Wimax có nhiều ưu điểm nhìn chung khơng thể cung cấp đường truyền tốc độ Gigabit ,và chụi ảnh hưởng môi trường xung quanh 1.2.3 Cáp truyền hình Truy nhập internet tốc độ cao qua đường truyền hình cáp mô hinh ngép lai HFC (Hybrid Fiber Coaxial), tận dụng sở cáp quang cáp đồng mạng truyền hình cáp cơng nghệ theo tiêu chuẩn DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) cho phép khách hàng download với tốc độ lên tới 10Mbps, tốc độ upload lên tới Mbps Do mạng CATV truyền thống truyền thông tin từ nhà cung cấp đến thuê bao để sử dụng internet hai chiều phải nâng cấp thiết bị có khả truyền thơng tin từ nhà khách hàng theo chiều ngược lại thông qua nhà cung cấp dịch vụ internet thứ Đây nhược điểm lớn công nghệ ngày nhà cung cấp dịch vụ cố gắng tích hợp thoại, video, data đường truyền chung 1.3 Xu hướng FTTx FTTH triển khai mạnh mẽ nước phát triển giới.Hiện Nhật Bản, Trung Quốc Mỹ quốc gia đầu lĩnh vực băng thông rộng sử dung cơng nghệ cáp quang Với tính ưu việt, FTTH có khả thay dần ADSL tương lai gần băng thông ADSL không đủ sức cung cấp đồng thơi dịch vụ trực tuyến thời điểm Người dùng Việt Nam biết đến FTTx kể từ FPT Telecom bắt đầu thử nghiệm cơng nghệ vào tháng 12/2006, sau đến VNPT, Viettel.Trong dạng FTTx, FTTH hồn chỉnh cơng nghệ, tiêu chuẩn quốc tế tối ưu tiện ích cho người dùng với cơng nghệ FTTH- GPON hồn chỉnh, có tốc độ lên tới 2,5Gbps (gấp khoảng 200 lần ADSL), hỗ trợ đa dịch vụ data, thoại, hình ảnh đáp ứng nhu cầu Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm nâng cao hiệu ứng dụng CNTT hoạt động sản xuất, kinh doanh khách hàng doanh nghiệp người dùng hộ gia đình Hiện nay, giá cước đường truyền FTTx thơng thường triệu đồng/tháng, internet cáp quang chuẩn (tức FTTH - GPON) lên 1,5 đến 30 triệu đồng/tháng (tùy theo tốc độ) Tuy nhiên tương lai gần, thời điểm tại, yếu tố giá vấn đề lớn nhà mạng tranh trua liệt cơng nghệ, tìm cách để hạ giá thành xuống thấp hơn, nhằm khuyến khích người dùng ADSL chuyển qua Ngoài ra, dịch vụ nội dung “ngốn băng thơng” như: HD TV (truyền hình độ nét cao), IPTV (truyền hình tương tác), VoD (xem phim theo yêu cầu), Video Conferrence (hội nghị truyền hình), IP Camera ngày thịnh hành, đòi hỏi tốc độ đường truyền cao, FTTH đáp ứng Trong xu phát triển dịch vụ truyền hình, nội dung số… bùng nổ tồn giới, FTTH thay đường truyền ADSL tất yếu Định nghĩa phân loại 2.1 Giới thiệu chung Công nghệ truy nhập quang công nghệ truy nhập sử dụng môi trường truyền dẫn cáp quang Ta phân loại cơng nghệ truy nhập quang thành hai loại công nghệ nhập quang chủ động (AON) công nghệ quang thụ động (PON) phân loại theo vị trí cáp quang tham gia mạng truy nhập thành mạng truy nhập quang FTTx khác 2.1.1 Mạng truy nhập quang tích cực AON  Là mạng truy nhập quang để phân phối tín hiệu sử dụng thiết bị cần nguồn cung cấp  Dữ liệu từ phía nhà cung cấp khách hàng chuyển đến khách hàng thông qua thiết bị chuyển mạch Tiểu luận môn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Hình Mạng quang tích cực AON 2.1.2 Mạng truy nhập quang thụ động PON  Các node đầu xa  Các thành phần thụ động (bộ tách công suất)  Độ tin cậy cao, dễ dàng bảo dưỡng và không cần cấp nguòn  Dễ dàng nâng cấp mà không cần thay đởi hạ tầng cấu trúc Hình Mạng quang thụ động PON 2.2 FTTx FTTx viết tắt cụm từ " Fiber to the x" Nói theo nghĩa đen FTTx việc dẫn đường truyền cáp quang tới điểm, điểm hộ gia đình (home), tòa nhà (building) điểm (node), tủ (curb), thực Tiểu luận mơn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm chất FTTx hệ thống cung cấp Internet qua đường truyền cáp quang tới điểm nói Hình Cấu hình tham chiếu mạng truy nhập quang Cấu hình tham chiếu mạng truy nhập quang bao gồm module bản:  Đầu cuối đường quang (OLT)  Mạng phối dây quang (ODN)  Khối mạng quang (ONU)  Module chức quang phối hợp Điểm tham chiếu gồm có: Điểm tham chiếu phát quang S, điểm tham chiếu thu quang R, điểm tham chiếu nút dịch vụ V, điểm tham chiếu đầu cuối thuê bao T điểm tham chiếu a ONU Giao diện bao gồm: Giao diện quản lý mạng Q3 giao diện thuê bao với mạng UNI Vì hiểu mạng truy nhập quang mạng sử dụng chung giao diện với mạng khác hệ thống truyền dẫn truy nhập cáp quang đảm nhiệm loạt đường liên kết truy nhập gồm ONT, ODN, ONU AF Đấu nối truyền dẫn OLT ONU theo phương thức điểm- đa điểm, theo phương thức điểm- điểm Về hình thức truyền dẫn, áp dụng ghép kênh theo thời gian (TDM), ghép kênh theo bước sóng…Cịn phương thức truy nhập, nhìn chung dựa đa truy nhập phân chia theo thời gian Khối chức OLT Khối đầu cuối đường quang (OLT- Optical Line Terminal) cung cấp giao diện quang mạng với ODN, đồng thời cung cấp giao diện điện với phía mạng dịch vụ OLT chia thành dịch vụ chuyển mạch dịch vụ không chuyển mạch OLT quản lý báo hiệu thông tin giám sát điều khiển đến từ ONU, từ cung cấp chức bảo dưỡng cho ONU OLT lắp đặt tổng đài nội hạt vị trí xa 10 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Khối chức ODN Khối phân phối quang (ODN-Optical Distribution Network) đặt ONU OLT.Chức phân phối cơng suất tín hiệu quang ODN chủ yếu linh kiện quang không nguồn sợi quang tạo thành mạng phân phối đường quang thụ động Khối chức ONU Khối mạng quang (ONU-Optical Network Unit) ODN với thuê bao Phía mạng ONU có giao diện quan, cịn phía th bao giao diện điện Do cần có chức chuyển đổi quang-điện Đồng thời thực chức xử lý quản lý bảo dưỡng tín hiệu điện ONU đặt phía khách hàng (FTTH/FTTB) trời (FTTB) ONU bao gồm phận trung tâm, phận dịch vụ phận chung Các chức phận trung tâm:  Chức giao diện ODN: Cung cấp giao diện quang vật lý, nối với ODN, đồng thời hoàn thành việc biến đổi quang -điện điện-quang  Chức ghép kênh thuê bao dịch vụ: Tổ hợp phân giải thông tin đến từ thuê bao khác đưa tới thuê bao khác Các chức phận dịch vụ:  Bộ phần cung cấp giao diện dịch vụ khách hàng, cung cấp cho một nhóm khách hàng Nó cung cấp chức chuyển đổi báo hiệu theo giao diện vật lý Các chức phận khách hàng:  Cấp điện OAM Tính chất, chức phận chung giống OLT Khối chức quang phối hợp Khối chức tự thích nghi (AF-Adaptation Function) chủ yếu cung cấp chức phối hợp ONU với thiết bị thuê bao Khi thực cụ thể nằm ONU, hồn toàn độc lập 2.3 Phân loại FTTx FTTx viết tắt cụm từ " Fiber to the x" bao gồm:  FTTH (Fiber to the Home)  FTTB (Fiber to the Buiding)  FTTN (Fiber to the Node)  FTTC (Fiber to the Curb) 11 Tiểu luận môn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Hình Kiến trúc mạng FTTX Kiến trúc mạng truy nhập FTTX 3.1 Các kiến trúc mạng FTTX 3.1.1 FTTB FTTO (Fiber to the Building Fiber to the Office) FTTB (Fiber to the Building) pha trộn cáp quang với cáp đồng truyền thống FTTB sử dụng cáp quang để nối từ nhà mạng đến thùng tín hiệu, cịn từ thùng đến hộ sử dụng cáp đồng Để tận dụng hiệu nguồn tài nguyên cũ phương thức FTTB+LAN xem tiết kiệm tối đa chi phí xây dựng mạng Hơn khoảng cách ngắn ONU (thùng tín hiệu đặt tịa nhà) thiết bị đầu cuối thuê bao cho phép phát triển bước từ FTTB+LAN sang FTTH Dịch vụ mạng quang đến tòa nhà bao gồm hai trường hợp: dành cho khu vực chung cư MDU (multi-dwelling units) dành cho khu vực doanh nghiệp Mỗi trường hợp lại bao gồm tiêu chí dịch vụ sau:  FTTB cho MDU Bao gồm dạng dịch vụ sau: - Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu, download file ) - Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến ) 12 Tiểu luận môn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm - Dịch vụ điện thoại truyền thống ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ điện thoại băng hẹp Hình Cấu trúc mạng truy nhập FTTB  FTTB cho doanh nghiệp Bao gồm dạng dịch vụ sau: - Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, phần mềm nhóm, email, trao đổi file ) - Dịch vụ điện thoại truyền thống ISDN - Đường thuê kênh riêng: Mạng truy nhập phải hỗ trợ cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ thuê kênh riêng với mức tốc độ khác 3.1.2 FTTH (Fiber to the Home) Fiber to the Home (FTTH) kết nối cáp quang túy trực tiếp từ nhà mạng (ISP) đến hộ gia đình doanh nghiệp Sợi cáp quang làm từ nhiều sợi quang có kích thước nhỏ Nó thiết kế để truyền dẫn tín hiệu ánh sáng từ đầu đến đầu nguyên lý phản xạ, tín hiệu Internet Ở hai đầu có chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu số 13 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Trong kiến trúc này, cáp quang kéo đến tận hộ gia đình, thiết bị đầu cuối mạng ONT đặt thuê bao FTTH có khả cung cấp băng tần lớn, nhiên chi phí cho việc xây dựng mạng lại cao, cần xem xét cụ thể thiết kế Bao gồm dạng dịch vụ sau: - Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu, download file ) - Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến ) - Dịch vụ điện thoại truyền thống ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ điện thoại băng hẹp Hình Cấu trúc mạng truy nhập FTTH 3.1.3 FTTC (Fiber to the Curb) Tương tự FTTB, nhiên FTTC dành cho khu dân cư, với FTTC – Từ nhà cung cấp dịch vụ đến ONU khu dân cư từ ONU kéo đến nhà người sử dụng cáp đồng Và khỏi phạm vi tịa nhà FTTB nên FTTC có chiều dài cáp đồng lớn so với FTTB FTTC khuyến nghị sử dụng cho vùng dân cư có mật độ dân số tương đối cao, đặc biệt nơi sử dụng lại mạng cáp đồng, nơi khó lắp đặt cáp quang Đây phương thức truy nhập phù hợp cho khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ VoIP Truy nhập internet tốc độ cao FTTB FTTC có cơng nghệ gọi DLM - dynamic line management Đây hệ thống tự động nhằm đảm bảo kết nối ổn định không bị lỗi tốc độ đủ nhanh DLM liên tục giám sát kết nối có vấn đề, ví dụ tốc độ bị sụt giảm tín hiệu kém, hệ thống cố gắng khắc phục lỗi 14 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm khơng giảm tốc độ Internet bạn xuống nhằm đảm bảo tính ổn định Nhưng có lỗi, cịn bình thường DLM khơng có hành động Bao gồm dạng dịch vụ sau: - Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu, download file ) - Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến ) - Dịch vụ điện thoại truyền thống ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ điện thoại băng hẹp - Các dịch vụ mạng trục xDSL Hình Cấu trúc mạng truy nhập FTTC 3.1.4 FTTN (Fiber to the Node) Mạng cáp quang đến nút nhiều tùy chọn để cung cấp dịch vụ viễn thông cáp cho nhiều điểm đến Mạng cáp quang đến nút giúp cung cấp kết nối băng rộng dịch vụ liệu khác thông qua hộp mạng chung, thường gọi nút FTTN tương tự FTTC khoảng cách từ ONU tới khách hàng lơn, vài kilomet Một lợi ích Mạng cáp quang nút hệ thống tương tự khả phân phối liệu đường cáp quang hiệu hơn, dòng khác với hạn chế tốc độ lớn Phần cịn lại từ nút đến đích riêng lẻ, thường gọi dịch vụ “dặm cuối”, đạt đồng 15 Tiểu luận mơn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm loại dây khác Các hệ thống Công nghệ cáp quang FTTN thường sử dụng cáp đồng trục cáp xoắn đôi để đạt phân phối cho nhiều khách hàng Sự khác loại cáp quang Hình Sợi cáp phân loại FTTX Chính độ dài đoạn cáp đồng mà ảnh hưởng đến tốc độ truyền tải tín hiệu, tốc độ truyền tín hiệu Internet Do sợi cáp dài điện trở lớn, điện tử di chuyển khó nên tín hiệu chậm Trong đó, với cáp quang suy giảm tín hiệu không đáng kể ánh sáng đơn giản bị phản xạ liên tục từ đầu đến đầu cáp Nói ngắn gọn, tốc độ của loại hình xếp theo hướng giảm dần: FTTH > FTTB > FTTC > FTTN Nhưng bù lại, việc lắp đặt FTTH đắt nhiều so với FTTB hay FTTC phía nhà mạng lẫn phía người dùng Các loại hình cáp quang nói nhanh nhiều so với cáp ADSL truyền thống, vốn sử dụng hoàn toàn cáp đồng Tuy nhiên, có FTTH tận dụng lợi cáp quang tốc độ upload download Trong đó, sử 16 Tiểu luận mơn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm dụng phần cáp đồng nên FTTB FTTC có tốc độ download nhanh upload (giống ADSL), thường số chênh lệch lớn 3.2 Thiết bị đầu cuối đài trạm OLT, chia Splitter, ONT/ONU 3.2.1 Thiết bị OLT (Optical Line Termination) Thiết bị đầu cuối đường dây OLT (optical line terminal) kết nối tới mạng chuyển mạch qua giao diện chuẩn Về phía mạng phân phối, OLT bao gồm giao diện truy nhập quang theo tiêu chuẩn GPON tốc độ bit, quỹ đường truyền, jitter, OLT gồm ba phần sau đây: - Chức giao diện cổng dịch vụ (service port Interface Function) - Chức đấu nối chéo (cross-connect function) - Giao diện mạng phân phối quang (ODN interface) Các khối chức OLT mơ tả hình Hình 10 Sơ đồ khối chức OLT - Khối lõi PON (PON core shell) Khối gồm hai phần, chức giao diện ODN mô tả mục sau chức nội tụ truyền dẫn (PON TC - Transmission Convergence) Chức PON TC bao gồm khung tín hiệu, điều khiển truy nhập phương tiện, OAM, DBA quản lý ONU Mỗi PON TC lựa chọn phương thức truyền dẫn ATM, GEM hai - Khối đấu nối chéo (cross-connect shell) Khối đấu nối chéo cung cấp đường truyền khối PON khối dịch vụ Công nghệ để kết nối phụ thuộc vào dịch vụ, kiến trúc bên OLT yếu tố khác OLT cung cấp chức đấu nối chéo tùy thuộc vào phương thức truyền dẫn lựa chọn (GEM, ATM hay hai) 17 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm - Khối dịch vụ (service shell) Khối thành thực chuyển đổi giao diện dịch vụ giao diện khung TC phần mạng PON Chức OLT: - Thiết bị kết nối đầu cuối quang OLT (Optical Line Terminal) - OLT thiết bị kết cuối quang tích cực đặt nhà trạm (CO) - OLT thiết bị thuộc lớp access mạng MANE Giao diện đa dịch vụ kết nối với mạng lõi Tập trung lưu lượng - OLT cung cấp kết nối quang P2P P2MP - OLT giao tiếp với ONT, MxU, mini DSLAM mạng PON - OLT thực truyền thông tin đến nhiều người sử dụng qua tuyến sợi quang - OLT thực chức chuyển mạch để tạo cổng dịch vụ cho đường lên đường xuống 3.2.2 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT Hầu hết khối chức ONU tương tự khối chức OLT Do ONU hoạt động với giao diện PON (hoặc tối đa giao diện hoạt động chế độ bảo vệ), chức đấu nối chéo (cross-connect function) bỏ qua Tuy nhiên, thay cho chức có thêm chức ghép tách kênh dịch vụ (MUX DMUX) để xử lý lưu lượng Cấu hình tiêu biểu ONU thể Hình Mỗi PON TC lựa chọn chế độ truyền dẫn ATM, GEM hai 18 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Hình 11 Sơ đồ khối chức ONU - Là thiết bị đầu cuối đặt phía người sử dụng - Cung cấp luồng liệu với tốc độ từ 64 Kb/s đến Gb/s - Giao diện đường lên có tốc độ giao thức hoạt động tương thích với cổng xuống OLT - ONU có dung lượng vừa nhỏ có cung cấp đa dịch vụ POST, ADSL, VDSL, LAN… 3.2.3 Bộ chia Splitter - Dùng để chia tín hiệu quang từ sợi để truyền nhiều sợi ngược lại - Thực chia công suất quang sợi quang đầu vào đầu vào tới N sợi quang đầu - Tỷ lệ chia có nhiều cấp khác nhau: 1/8;1/16;1/32; 1/64;1/128 tùy thuộc ứng dụng sử dụng - Hệ số chia công suất quang phụ thuộc vào cấp độ chia - Suy hao tín hiệu quang từ đầu vào tới đầu tỷ lệ với hệ số chia - Phân bố chia phổ biến mạng theo tỷ lệ chia 1: tủ quang phối cấp tỷ lệ chia 1: 32 tủ quang phối cấp - Tại điểm có nhiều thuê bao dự báo có nhu cầu băng thơng lớn khu vực nhiều ngân hàng đặt chia 1:32 để sau nâng cấp băng thơng dễ dàng Hình 12 Mơ hình chia chia thực tế 3.3 Cấu trúc mạng truy cập cáp quang ODN Mạng cáp quang ODN mạng nằm thiết bị đầu cuối quang OLT phía đài trạm đến thiết bị đầu cuối phía thuê bao ONT.ONU 19 Tiểu luận mơn Cơng nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Hình 13 Cấu trúc mạng cáp quang ODN Tủ quang phối cấp S1: - Tủ quang phối cấp đóng vai trị tập trung dung lượng cáp gốc cần phục vụ cho 01 khu vực tủ quang phối cấp quản lý - Từ đài/trạm đến tủ quang phối cấp 1, tập hợp sợi cáp quang gốc đến tủ quang phối cấp - Tủ quang phối cấp nơi lắp đặt chia splitter cấp (S1) mạng - Dung lượng cho 01 sợi cáp quang gốc tiêu biểu từ đài/trạm đến tủ quang phối cấp tối thiểu 48FO Tủ quang phối cấp S2: - Tủ quang phối cấp đóng vai trị tập trung dung lượng cáp phối cần phục vụ cho 01 khu vực tủ quang phối cấp quản lý Về bản, 01 tủ quang phối cấp quản lý nhiều tủ quang phối cấp - Từ tủ quang phối cấp đến tủ quang phối cấp 2, tập hợp sợi cáp quang phối đến tủ quang phối cấp - Tủ quang phối cấp nơi lắp đặt chia splitter cấp (S2) mạng - Dung lượng cho 01 sợi cáp quang phối tiêu biểu từ tủ quang phối cấp 01 đến tủ quang phối cấp tối thiểu 48FO Tập điểm quang: - Tập điểm quang nơi phối cáp quang thê bao đến khách hàng 20 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm - Từ tủ quang phối cấp đến tập điểm quang tập hợp sợi quang phối đến tập điểm - Dung lượng cho 01 sợi cáp quang phối tiêu biểu đến tập điểm quang có dung lượng 12FO Trong trường hợp vùng dân cư mật độ thuê bao khơng cao, u cầu băng thơng khơng lớn ta dung chia Splitter để chia tỉ lệ 1:32 ,1:64 21 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm LỜI KẾT Qua tiểu luận ta có thêm kiến thức phát triển công nghệ truyền dẫn quang, hiểu cách tổng quan mạng truy nhập quang, cách phân loại cá mạng quang dựa phương thức tiển khai Quan trọng sau tiểu luận ta hiểu rõ công nghệ công nghệ FTTx kiến trúc FTTx, phân loại mạng FTTx, thành phần triển khai FTTx Bài tiểu luận nhóm em cịn nhiều sai sót chưa đầy đủ kiến thức, có vấn đề chưa làm rõ nắm bắt được, nhóm em mong nhận góp ý để tiểu luận hồn thiện Nhóm xin chân thành cảm ơn cô Tài liệu tham khảo: - Bài giảng “Công nghệ truy nhập quang” Thietbiquang.net Viavi: Fttx-Network Design and Deployment 22 Tiểu luận môn Công nghệ truy cập quang băng rộng Nhóm Phân cơng cơng việc nhóm Nguyễn Hồng Hải Nguyễn Bảo Long Trịnh Minh Đạt Đỗ Minh Hiếu - Tìm hiểu nội dung phần 1,2 - Tổng kết nội dung phần 1,2 - Làm Word - Tìm hiểu nội dung phần - Bổ sung nội dung phần - Sửa word - Tìm hiểu nội dung phần - Tổng kết nội dung phần - Sửa powerpoint - Tìm hiểu nội dung phần 1,2 - Làm powerpoint thuyết trình 23