Ng6 b2 f~1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI  NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU DỊCH VỤ MẠNG CÁP QUANG ĐẾN NHÀ THUÊ BAO (FTTX) VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MẠNG CÁP QUANG THỤ ĐỘNG (PON) CHO MẠNG CÁP QUANG BƯU ĐIỆN TP.HCM Mã số: 60.52.70 GVHD : TS NGUYỄN CẢNH MINH HVTH : HOÀNG VĂN HÀNH KHĨA : 12 TP.Hồ Chí Minh -2007 LỜI CẢM ƠN  Với tinh thần thái độ nghiên cứu đề tài khẩn trương nghiêm túc, luận văn hoàn thành thời hạn với nổ lực lớn thân người viết, bên cạnh hướng dẫn, giúp đỡ tận tình Thầy TS Nguyễn Cảnh Minh Thầy Võ Trường Sơn Thông qua luận văn này, người viết xin đượ c bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến: - Thầy Nguyễn Cảnh Minh, người tận tình truyền đạt nhiều kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu đề tài hiệu giúp người viết hoàn thành luận văn - Thầy Võ Trường Sơn, người nhiệt tình hướng dẫn truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu giúp người viết hoàn tất luận văn thời hạn - Quý Thầy Cô tận tình truyền đạt nhiều kiến thức quý báu suốt thời gian người viết theo học chương trình cao học - Các bạn học, anh chị bạn đồng nghiệp người thân tạo điều kiện, cung cấp thông tin, tài liệu quý giá đóng góp nhiều ý kiến bổ ích trình làm luận văn Một lần người viết xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 03 tháng 11 năm 2007 Người viết luận văn HOÀNG VĂN HÀNH Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu PON FTTC FTTB FTTH FTTO CO MTBF DSL LCP NAP CSP EHTC WHTC OLT ONU APON BPON EPON GPON IP-WDM OLTE SM MM PIN ADP WAN Tiếng Anh Tiếng Việt Passive ptical Networks Fiber to the curb Fiber to the building Fiber to the home Fiber to the office Central Office Mean Time Between Failures Digital Subcriber Line Local Convergence Point Network Access Point Central Switch Point Splitter Drop cables Feeder cables Distribution cables East HoChiMinh Telecom CO West HoChiMinh Telecom CO Optical Line Terminal Optical Network Unit ATM PON BroadBand PON Ethernet PON Mạng cáp quang thụ động Cáp quang tới vỉa hè Cáp quang tới tòa nhà Cáp quang tới nhà riêng Cáp quang tới văn phòng Tổng đài Lỗi khỏang thời gian Đường dây thuê bao số Điểm hội tụ cục Điểm truy xuất mạng Điểm tổng đài Bộ chia Cáp nhảy Cáp sợi quang Cáp phối Cty Điện Thoại Đông Cty Điện Thoại Tây Thiết bị đầu cuối quang Thiết bị thuê bao Khách hàng Mạng ATM thụ động Mạng băng rộng thụ động Mạng thụ động Ethernet Mạng thụ động tốc độ cao Division Ghép kênh quang phân bước sóng IP Luồng lên Luồng xuống Terminal Thiết bị đầu cuối quang Gigabit PON IP Wavelength Multiplex upstream downstream Optical Line Equipment Single Mode Multi Mode Possive Intrinsic Negative Avalance Photodiode Wide Area Network Trang Mốt đơn (sợi quang) Đa Mode Cấu trúc PIN Đi-ot sóng thác Mạng phạm vi rộng Luận án tốt nghiệp cao học LAN VPN ADSL MPCP P2MP LLID FO ODF ODTR OTDM SONET MUX DEMUX OSP ITU ATM HVTH: Hoàng Văn Hành Local Area Network Virtual Private Network Asynchronous Digital Subcriber Line Multi-Point Control Protocol Point to Mutil Point Logical link Identification Fiber Optical Optical Distribution Frame Optical Domian Time Reflectormetry Optical Time Dividion Multiplexing Synchronous Optical Network Multiplexing De- Multiplexing Optical Splitter International Telecommunication Union Asynchronous transfer Mode Trang Mạng cục Mạng riêng ảo Đường dây thuê bao số bất đồng Giao thức điều khiển đa điểm Điểm tới đa điểm Xác nhận đường nối vật lý Sợi quang Giá phối dây quang Đo phản xạ vùng thời gian quang Ghép kênh quang theo thời gian Mạng quang đồng Ghép kênh Giải ghép kênh Bộ chia (rẽ ) quang Hiệp hội viễn thông quốc tế Mốt chuyển giao bất đồng Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành MỤC LỤC Lời nói đầu - Các thuật ngữ chữ viết tắt Phần I : MẠNG TRUYỀN TẢI QUANG HIỆN TẠI CUẢ BƯU ĐIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG I : TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG I Quá trình phát triển hệ thống thông tin quang 10 II Sợi dẫn quang 12 III Các định luật cuả ánh sáng - 15 III.1 Cấu trúc sợi dẫn quang mode truyền dẫn 17 III.2 Truyền ánh sáng sợi dẫn quang 19 III.3 Suy hao sợi quang 21 III.4 Taùn Saéc 25 III.5 Bước sóng cắt 27 CHƯƠNG II : TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG CUẢ BƯU ĐIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH I Mạng cáp quang Bưu điện thành phố Hồ chí Minh 29 II Mạng cáp quang Cty Điện thoại Tây Thành phố - 31 III Ghi , thích số tuyến cáp quang 33 CHƯƠNG III : CÔNG NGHỆ MẠNG CÁP QUANG THỤ ĐỘNG(PON) I II III IV Sự đời mạng cáp quang thụ động PON 35 Định nghóa phân loại mạng cáp quang thụ động 35 Các tiêu thông số kỹ thuật PON - 38 Dịch vụ giao thức chạy mạng PON 39 Trang Luaän án tốt nghiệp cao học Phần II HVTH: Hoàng Văn Hành : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CÁP QUANG THỤ ĐỘNG TRONG DỊCH VỤ MẠNG CÁP QUANG ĐẾN NHÀ THUÊ BAO (FTTx) I Mô hình thiết kế FTTx tổng quát 40 I.1 Thiết lập mạng PON 40 I.1.a Cấu trúc chung mạng PON 40 I.1.b Cấu trúc mạng PON “chạy tới CO” (loại cổ điển) 41 I.1.c Cấu trúc mạng PON “hội tụ LCP” : 42 I.1.d Cấu trúc “Rẽ cáp phối” 42 I.2 Chọn lựa cấu hình mạng 43 I.3 Thieát kế xây dựng mạng chọn lựa sản phẩm 44 II Tính tóan tuyến truyền dẫn quang 47 III Thiết kế mẫu cho cự ly 20 km 52 IV Dịch vụ băng rộng Metronet(MAN) FTTx 53 IV.1 Mô hình dịch vuï Ethernet 54 IV.2 Kết nối Ethernet ảo 54 IV.3 Định nghóa dịch vụ Ethernet (Ethernet Definition Framework)55 IV.4 Kiểu dịch vụ Ethernet 56 IV.4.1 Kieåu dịch vụ Ethernet Line 56 IV.4.2 Kiểu dịch vụ Ethernet LAN 58 IV.4.3 Dịch vụ E-LAN với cấu hình point-to-point 58 IV.5 Các thuộc tính dịch vụ Ethernet 58 IV.5.1 Ghép dịch vụ (service multiplexing) 59 IV.5.2 Gộp nhóm (Bundling) 60 IV.5.3 Đặc tính băng thông (Bandwidth profile) 60 IV.5.4 Thông số hiệu (Performance parameters) .61 IV.6 Vấn đề an ninh mạng (Network security) 61 V Dịch vụ mạng Access(xDSL) FTTx 61 V.1 Tình hình mạng xDSL Bưu Điện TP 62 V.2 Các dịch vụ cung cấp cho khách hàng 64 VI Vật liệu phụ kiện ñeå trieån khai FTTx 72 VI.1 Sợi quang đơn mode (chủ yếu dựa theo G.652D) 72 VI.2 Tiêu chuẩn chung đặc tính học sợi cáp quang 74 VI.3 Yêu cầu chung cấu trúc sợi cáp quang 76 VI.3.1 Caùp quang treo 76 VI.3.2 Caùp quang kéo cống 79 VI.3.3 Cáp quang thuê bao (Drop Fiber) 81 Trang Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành VI.3.4 Dây nhảy quang (jumper cord) 82 VI.3.5 VI.3.6 VI.3.7 VI.3.8 Daây Pigtail 83 Giá đấu nối cáp quang nhà 84 Tủ đấu nối cáp quang trời 88 Măng sông cáp quang 89 VI.3.9 Đầu nối quang (Optical Connector 90 VI.3.10 Bộ tách ghép quang 94 VII Thi công tổ chức thi công mạng FTTx 95 Các qui định an toàn cho người 95 Các đề phòng an toàn làm việc với sợi quang 95 Các đề phòng an toàn làm việc hầm cáp 95 VII.4 Các qui định an toàn khác 97 VII.5 Các qui định an toàn cho cáp quang 98 VII.5.1 Kiểm tra cáp sợi quang 98 VII.5.2 Thao taùc lắp đặt sợi quang 99 VII.5.3 Kỹ thuật thi công 101 VII.6 Kỹ Thuật Thi Công Cáp Quang Treo VII.6.1 Các qui định an toàn cho người 107 VII.6.2 Các qui định an toàn cho cáp quang 108 VII.6.3 Kỹ thuật thi công cáp quang 109 VII.6.4 Kỹ Thuật Thi Công Hàn Nối Cáp Quang 111 VII.6.5 Một số vấn đề cần lưu ý trước thi công 111 VII.7 Kỹ thuật thi công hàn nối 112 VII.8 Kỹ thuật thi công làm đầu cuối sợi quang 113 VII.9 Thi công hàn dây nối quang 113 VII.10.Kỹ Thuật Thi Công Làm Sạch Các Đầu Nối Quang 113 VII.1 VII.2 VII.3 VIII Ghép Kênh phân chia theo bước sóng WDM: VIII.1 VIII.2 VIII.3 VIII.4 Ghép kênh phân chia theo không gian 114 Ghép kênh phân chia theo tần số thời gian 114 Ghép kênh phân chia theo bước sóng 114 Các phụ kiện hệ thống WDM 120 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 121 LỜI CẢM ƠN 122 Trang Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành LỜI NÓI ĐẦU Hiện nhu cầu sử dụng băng rộng cho dịch vụ công nghệ thông tin viễn thông tăng nhanh Các dịch vụ IPTV, VOD (Video on Demand), dịch vụ tích hợp - liệu – thoại (triple-play services), dịch vụ giải trí trực tuyến, dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao, dịch vụ kết nối mạng dịch vụ có nhiều tiềm phát triển mạnh; đồng thời dịch vụ có yêu cầu băng thông cao Nếu bạn đọc sách thương mại, bạn có lẽ đọc lướt qua báo cáp quang đến khu dân cư, đến tận nhà chủ đề nóng nói cáp quang Cáp quang đến nhà thuê bao (FTTP) giai đoạn chung cho kỹ thuật truy xuất thuê bao quang FTTP cạnh tranh với công nghệ truy xuất thuê bao khác DSL sợi cáp khác Với FTTP việc truy xuất phương tiện truyền thông sợi cáp quang, tiềm lực băng tần số nhiều gấp nhiều lần so với phương tiện truyền thông cáp đồng Thị trường PON bắc Mỹ bắt đầu gấp rút Nhật thị trường PON nhờ vào trợ cấp phủ thành lập phát triển với tốc độ 300% /năm Bằng cách so sánh DSL phát triển 150% năm Ở Hoa Kỳ Verizon, SBC, Bell South loan báo vài dự án triển khai PON Các nhà phân tích công nghệ mong đợi lấy tỉ lệ lớn số khách hàng khu vực bắc mỹ Mục đích phạm vi ứng dụng mạng cáp quang thuê bao FTTx:  Xây dựng mạng cáp quang thuê bao linh hoạt, với cấu trúc tủ cáp quang điểm truy nhập mạng quang cung cấp kết nối theo cấu trúc điểm - điểm, điểm - đa điểm chủ động điểm - đa điểm thụ động (PON - Passive Optical Network)  Triển khai mạng cáp quang theo gii pháp FTTx (FTTH, FTTB, FTTC, FTTE ), tập trung triển khai phưng án kết hợp cáp quang, thiết bị truy nhập đa dịch vụ (MSAN) outdoor/ indoor để gim khong cách cáp đồng tới nhà thuê bao, đáp ứng yêu cầu: o Giảm dần khoảng cách cáp đồng tối đa khoảng 3.500m o Khoảng cách thành phố lớn khoảng 100m Trang Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành Căn vào đặc điểm FTTx phù hợp cho khu vực tập trung nhiều khách hàng, doanh nghiệp vừa nhỏ, khu vực sau cần xem xét để triển khai: o o o o o o Khu công nghiệp Khu dân cư Trường học Bệnh viện Trung tâm thi đấu thể thao Khi đô thị Lợi ích sử dụng PON :  Chia sẻ thiết bị tổng đài/CO, làm giảm chi phí đầu tư  Cung cấp đa dịch vụ, hai chiều trực tiếp, tốc độ cao  Chia sẻ thiết bị bên ngoài/OSP mục, làm giảm chi phí  Hệ thống thụ động, không cần lặp phát OSP(bộ chia quang)  Lý tưởng cho việc phát triển hệ thống thông tin cho khu nhà  Cung cấp mạng sinh lãi cho nhu cầu tốc độ cao  Truyền tải xa kinh tế hiệu khoảng cách 10 đến 20 km từ tổng đài  Đáp ứng yêu cầu dịch chuyển choWDM tương lai hệ thống khác  Giảm thiểu chi phí bảo hành chi phí vận hành  Chi phí lắp đặt mức tương tự cho mạng cáp đồng băng hẹp  Cho phép hệ thống hội tụ mạng Tại Bưu điện TP.Hồ Chí Minh, Các công ty điện thoại Đông Tây (EHTC, WHTC) triển khai PON cho mạng lưới thông tin riêng để đảm bảo nhanh chóng áp dụng thành khoa học kỹ thuật vào kinh doanh sản xuất phục vụ cho xã hội Trang Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành Trang Luận án tốt nghiệp cao học HVTH: Hoàng Văn Hành  Việc sửa chữa cáp trình dài tốn kém, làm tăng suy hao tuyến cáp Cáp quang nên lắp đặt với số mối hàn mức tối thiểu để giữ cho suy hao sợi quang mức tối thiểu  Khi kéo cáp, tuyến ống hai hầm phải đường nối thẳng, không bẻ góc  Sau lắp đặt cáp, tất sợi quang cáp cần phải kiểm thử máy đo phản xạ quang  Cần phải tiến hành nối cáp sau kéo cáp, không thực phải bọc kỹ hai đầu cáp để tránh nước ngấm vào  Đối với công trình ngầm có sẵn, thi công cáp ngầm, phải tuân theo qui định khoảng cách an toàn đơn vị chủ quản công trình qui định xác định khoảng cách an toàn cao qui định Bưu điện Trường hợp qui định Bưu điện có mức độ an toàn cao sử dụng tham số qui định  Qui định Bưu điện khoảng cách công trình ngầm cáp ngầm thông tin : Ống cấp nước Cống thoát Cáp điện nước Φ500mm Φ≥1m