NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH VÀ ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN

Đề tài : NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH VÀ ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN Nội dung của luận văn Chương I: Tổng quan về mạng truy nhập băng rộng Chương II: Các giải pháp cấu trúc mạng truy nhập băng rộng và khả năng cung cấp đa dịch vụ Chương III: Đề xuất ứng dụng trên địa bàn Tỉnh Lạng Sơn

TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VY VĂN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH VÀ ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ : 60.52.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2008 TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VY VĂN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH VÀ ỨNG DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LẠNG SƠN Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60.52.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BÙI THIỆN MINH Hà Nội - 2008 MỤC LỤC Các từ viết tắt i Danh mục hinh vẽ và bảng biểu v Mở đầu 01 Chương I: Tổng quan về mạng truy nhập băng rộng cố định 03 1.1 Các vấn đề chung 03 1.1.1 Khái quát về mạng truy nhập băng rộng 03 1.1.2 Đặc tính các dịch vụ băng rộng 06 1.2 Mạng truy nhập băng rộng sử dụng cáp đồng 11 1.2.1 Công nghệ truy nhập xDSL 11 1.2.2 DSLAM 19 1.2.3 B-RAS 22 1.2.4 MSAN 23 1.2.5 Khả năng cung cấp dịch vụ của xDSL 25 1.3 Mạng truy nhập cáp quang 29 1.3.1 Cấu hình cơ bản mạng truy nhập quang 29 1.3.2 Mạng truy nhập quang thụ động PON 32 1.3.3 Mạng truy nhập quang tích cực AON 36 Chương II: Các giải pháp cấu trúc mạng truy nhập băng rộng và khả năng cung cấp đa dịch vụ 40 2.1 Cấu trúc mạng dựa trên TR-025 40 2.2 Cấu trúc mạng dựa trên TR-059 41 2.3 Cấu trúc mạng dựa trên TR-101 43 2.4 Cấu trúc lõi mạng truy nhập 48 2.5 Một số giải pháp cấu trúc mạng điển hình 51 Chương III: Đề xuất ứng dụng trên địa bàn Tỉnh Lạng Sơn 55 3.1 Tình hình phát triển băng rộng trên thế giới 55 3.2 Phát triển băng rộng ở Việt Nam và chiến lược của VNPT 56 3.3 Đề xuất phát triển Băng rộng cố định Tỉnh Lạng Sơn 58 Kết luận và kiến nghị 70 Tài liệu tham khảo I Các phụ lục III DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADM Add Drop Multiplexer Bộ xen rẽ kênh ADSL Asymmetrical DSL Đường dây thuê bao số không đối xứng AN Access Network Mạng truy nhập ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ AWG Arrayed Waveguide Grating Cách tử dẫn sóng theo hàng BAS Broadband Access Server Server truy nhập băng rộng BRAS Broadband Remote Access Server Server truy nhập băng rộng từ xa CES Carrier Ethernet Switch Bộ Chuyển tải Ethernet CO Central Office Trung tâm truy nhập CPE Customer Premises Equipment Thiết bị thuê bao khách hàng CMTS Cable Modem Termination System Hệ thống thiết bị Mô đem cáp DAC Digital Access cross-Connects Kết nối chéo truy nhập số CWDM CoarseWaveDivision Multiplexing Ghép kênh thô theo bước sóng DBTV Digital Broadcast TV Truyền hình quảng bá số DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DSLAM DSL Access Multiplexer Ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số ATM DSLAM Asynchronous Transfer Mode DSLAM Ghép kênh thuê bao băng rộng theo công nghệ truyền dẫn không đồng bộ IP Internet Protocol Ghép kênh thuê bao băng rộng công DSLAM DSLAM nghệ IP DTV Digital Television Truyền hình số DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá video số DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình trạm động EMS Element Management System Hệ thống quản lý phần tử ETSI European Telecommunication Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu FSAN Full Service Access Network Mạng truy nhập toàn phần FSN Full Service Network Mạng dịch vụ toàn phần FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tải tệp tin FTTB Fibre To The Building Sợi quang tới toà nhà FTTCab Fibre To The Cabinet Sợi quang tới cabin FTTH Fibre To The Home Sợi quang tới nhà riêng HDTV High Definition Television Truyền hình độ phân giải cao HDSL Hight bit rate Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số tốc độ cao HFC Hybrid Fibre Coax Lai ghép cáp quang cáp đồng trục IP Internet Protocol Giao thức Internet ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Viện kỹ thuật điện và điện tử IGMP Internet Group Management Protocol. Giao thức quản lý nhóm trên Internet LAN Local Area Network Mạng cục bộ LLC Logical Link Control Điều khiển kết nối Logic LT Line Termination Kết cuối đường truyền MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập truyền thông MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MSSP Multiservice Provisioning Platforms Nền tảng cung cấp đa dịch vụ MSAN Multi Service Access Network Nod Bộ truy nhập đa dịch vụ MCPC Multi-Point Control Protocol Giao thức điều khiển đa điểm NSP Network Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ mạng NT Network Termination Đầu cuối mạng OAM Operation and Management Vận hành và quản lý ODN Optical Distribution Network Mạng phân bố quang OLT Optical Line Termination Đầu cuối đường truyền quang ONU Optical Network Unit Khối mạng quang OTU-C Optical Terminal Unit - Central Office side Khối kết cuối quang phía trung tâm OTU-R Optical Terminal Unit - Remote side Khối kết cuối quang phía đầu xa PBX Private Branch Exchange Tổng đài mạng riêng POTS Plain Old Telephony Service Dịch vụ thoại truyền thống PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm - điểm PPPoA PPP over ATM Giao thức điểm - điểm trên nền ATM PPPoE PPP over Ethernet Giao thức điểm - điểm trên nền Ethernet PS Pots or ISDN Splitter Bộ chia thoại hoặc ISDN PVC Permanent Virtual Circuit Mạch ảo thường trực PVP Permanent Virtual Path Đường ảo thường trực RFC Request for Comment (IETF standard) Khuyến nghị (tiêu chuẩn IETF) RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức chiếm giữ tài nguyên mạng SAN Storage Area Networks Mạng lưu trữ cục bộ SMF Single-Mode Fiber Sợi quang đơn mốt SN Service Node Nút dịch vụ SNI Service Node Interface Giao diện nút dịch vụ SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ SNAP Subnetwork Access Protocol Giao thức truy nhập mạng con SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lý mạng đơn giản SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SOHO Small Office or Home Office Doanh nghiệp nhỏ hoặc công sở tại nhà STM Synchrounous Transport Mode Chế độ truyền tải đồng bộ TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TM Transmission and Multiplexing Truyền tải và ghép kênh UNI User to Network Interface Giao diện mạng người sử dụng VC Virtual Connection Kết chuỗi ảo VDSL Very High Bit Rate Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số tốc độ rất cao VLAN Virtual LAN Mạng LAN ảo VoATM Voice over ATM Thoại trên nền ATM VoD Video on Demand Video theo yêu cầu VoDSL Voice over DSL Thoại trên nền DSL VoIP Voice over IP Thoại trên nền IP VP Virtual Path Luồng ảo VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng luồng ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo VTP VDSL Termination Processing Xử lý kết cuối VDSL VTP/D VTP or VTPD VTP hoặc VTPD VTPD VDSL Termination Processing and decoding Xử lý kết cuối và mã hoá VDSL VTU-C VDSL Terminal Unit - Central Office Khối đầu cuối VDSL phía trung tâm VTU-R VDSL Terminal Unit - Remote Khối đầu cuối VDSL phía đầu xa VCAT Virtual Concatenation Kết chuỗi ảo VPLS Virtual Private LAN Service Dịch vụ mạng LAN riêng ảo WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 1. Hình 1.1 : Mô hình triển khai mạng truy nhập 2. Hình 1.2 : Phạm vi của mạng truy nhập 3. Hình 1.3 : Cấu trúc chức năng của mạng truy nhập 4. Hình 1.4 : Quá trình phát triển của xDSL 5. Hình 1.5 : Cấu hình kết nối HDSL với E1( 30 channel ) 6. Hình 1.6 : Mô hình tham chiếu ADSL 7. Hình 1.7 : Khả năng với tới khách hàng 8. Hình 1.8 : ADSL2+ có thể được sử dụng để giảm xuyên âm. 9. H ình 1.9 : ADSL 2+ gấp đôi băng tần đường xuống để mang số liệu 10. Hình 1.10 : ADSL2+ gấp đôi tốc độ số liệu đường xuống 11. Hình 1.11 : DSLAM thường được coi như biên của lõi mạng truy nhập 12. Hình 1.12 : ATM DSLAM rất tốt cho dịch vụ Data nhưng không có khả năng cho Triple-Play 13. Hình 1.13 : Cấu trúc IP DSLAM Protocol 14. Hình 1.14 : Vị trí IP DSLAM 15. Hình 1.15 : Tổ chức mạng với MSAN 16. Hình 1.16 : VPN cho LAN to LAN 17. Hình 1.17 : Tunneling kết nối VPN 18. Hình 1.18 : Mô hình tham khảo cung cấp dịch vụ Nx64Kbps dùng DSL 19. Hình 1.19 : Mô hình cung cấp IPTV vào mạng NGN 20. Hình 1.20 : Cấu hình của mạng truy nhập quang 21. Hình 1.21 : Các khối chức năng cơ bản mạng truy nhập quang 22. Hình 1.22 : Mô hình của mạng quang thụ động 23. Hình 1.23 : Tổng quan của hệ thống ATM-PON 24. Hình 1.24 : Mạng truy nhập quang kiến trúc FTTH hình cây tích cực 25. Hình 2.1 : Cấu trúc tham chiếu TR - 025 26. Hình 2.2 : Access cấu hình thực tế 27. Hình 2.3 : Mô hình tham chiếu TR- 059 28. Hình 2.4 : Giao diện T của TR - 059 29. Hình 2.5 : Mô hình tham chiếu - TR - 101 30. Hình 2.6 : Chồng giao thức ở giao diện U 31. Hình 2.7 : Chức năng kết nối (IWF) giữa ATM & Ethernet 32. Hình 2.8: Chồng giao thức ở giao diện V 33. Hình 2.9 : Các kiến trúc mạng kết tập Ethernet 34. Hình 2.10 : Cấu hình mạng truy nhập quang của Huawei dựa trên OFA920 35. Hình 2.11 : Giải pháp mạng DSL của Cisco 36. Hình 2.12 : Giải pháp mạng của Siemens 37. Hình 2.13 : Giải pháp hỗn hợp của ZyXEL Telecomm 38. Hình 3.1 : Sơ đồ hiện trạng mạng xDSL Tỉnh Lạng Sơn 39. Hình 3.2 : Sơ đồ cấu hình MAN E Tỉnh Lạng Sơn 40. Hình 3.3; 3.4, 3.5 : Các Ring kèm theo MAN E DANH MỤC BẢNG BIỂU 1. Bảng 1.1 : Tốc độ VDSL và khoảng cách đạt được 2. Bảng 1.2 : Tốc độ Up/Down ADSL và khoảng cách đạt được 3. Bảng 1.3 : Một số giao thức cơ bản của IP DSLAM 4. Bảng 1.4. So sánh để làm nổi bật G PON 5. Bảng 1.5 : So sánh các giải pháp mạng PON 6. Bảng 2.1 : So sánh trễ mạng giữa các giải pháp công nghệ 7. Bảng 2.2 : So sánh thông lượng đường thông và phần tỉ lệ sử dụng băng thông ứng với các công nghệ 8. Bảng 2.3 : So sánh khả năng nâng cấp mạng với một số công nghệ 9. Bảng 3.1 : Dự báo tăng trưởng Viễn thông Việt Nam 10. Bảng 3.2 : Dự báo phát triẻn xDSL Lạng sơn ( PP1 ) 11. Bảng 3.3 : Dự báo phát triẻn xDSL Lạng sơn ( PP2 ) 12. Bảng 3.4 : Dự báo phát triẻn xDSL Lạng sơn ( Trung bình ) . [...]... Chương III: Đề xuất ứng dụng trên địa bàn Tỉnh Lạng Sơn Chương này đề cập đến tình hình phát triển băng rộng trên thế giới, chiến lược của VNPT và các đề xuất ứng dụng trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn -3- CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH Chương này nghiên cứu tổng quan về mạng truy nhập, phạm vi và cấu trúc chức năng, các giao diện của mạng truy nhập ,quan niệm truy nhập băng rộng với... tài luận văn “ Nghiên cứu giải pháp băng rộng cố định, đề xuất ứng dụng trên địa bàn Tỉnh Lạng Sơn ” -2- Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu các công nghệ truy nhập băng rộng cố định, phân tích đánh giá lựa chọn giải pháp công nghệ, cấu trúc mạng và đề xuất ứng dụng cho mạng Viễn thông Lạng Sơn nhằm đáp ứng yêu cầu thị trường, nâng cao hiệu quả sử dụng mạng lưới, đảm bảo chất lượng dịch vụ, thực hiện... DSLAM, B-RAS, MSAN Thứ hai là Mạng truy nhập cáp quang: Phần này nghiên cứu có tính tổng quan, cơ bản tập trung vào giải pháp sử dụng FTTx, mạng truy nhập quang thụ động, mạng truy nhập quang tích cực và tập trung vào phương án hỗn hợp trong bối cảnh mạng có xen lẫn cả truy nhập cáp quang và truy nhập cáp đồng Chương II: Các giải pháp cấu trúc mạng truy nhập băng rộng và khả năng cung cấp đa dịch vụ Vì... vụ băng rộng Hiện nay số thuê bao băng rộng ở Lạng Sơn khoảng 7000 nhưng chất lượng đáp ứng khả năng cung cấp đủ dịch vụ như Voice, Internet, IPTV còn hạn chế Trước yêu cầu thực tế rất quan trọng và nhằm thực hiện tốt nhiệm vụ chiến lược của VNPT tôi nhận thấy việc nghiên cứu và nắm bắt công nghệ băng rộng cố định là rất cần thiết, nên tôi chọn đề tài luận văn “ Nghiên cứu giải pháp băng rộng cố định, ... Để đạt được mục tiêu trên, luận văn bao gồm phần Mở đầu, ba chương và phần Kết luận Ba chương có nội dung chính như sau: Chương I: Tổng quan về mạng truy nhập băng rộng Chương này đề cập Tổng quan về mạng truy nhập băng rộng, phạm vi, chức năng, các giao diện mạng truy nhập và xu hướng phát triển Giải pháp truy nhập băng rộng trên đường cáp đồng bằng công nghệ xDSL, mạng truy nhập quang FTTx Xem xét... lõi và mạng truy nhập phải có giải pháp nhằm thực hiện tốt việc thu gom lưu lượng và đảm bảo an toàn mạng Đề xuất các giải pháp truy nhập hỗn hợp cáp quang, cáp đồng, các cấu trúc mạng dựa trên các khuyến nghị của ADSL Forum và khả năng cung cấp dịch vụ của các cấu trúc đó Chương này sẽ đưa vài giải pháp mạng của các nhà cung cấp thiết bị đề xuất, có tính minh hoạ cho các cấu trúc mạng được đề cập ở trên. .. nhập băng rộng với tốc độ cao và các dịch vụ được cung cấp trên mạng băng rộng, đặc điểm của nó 1.1 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG: 1.1.1 Khái quát về mạng truy nhập băng rộng cố định : a Khái niệm mạng truy nhập Mạng truy nhập được ITU-T định nghĩa trong khuyến nghị G902: Mạng truy nhập là tập hợp của các thực thể(như mạng cáp, các phương tiện gom lưu lượng, truy n dẫn v.v ) có khả năng truy n tải các dịch vụ viễn... phần này là phân định ranh giới giữa nhà khai thác mạng và mạng phía khách hàng và thực hiện kết cuối -4- công nghệ truy n dẫn sử dụng trong mạng truy nhập và biến đổi tín hiệu phù hợp với môi trường mạng phía khách hàng Mạng truy nhập băng rộng là mạng có tốc độ cao cung cấp cho khách hàng các dịch vụ băng rộng Chính vì vậy, khái niệm mạng truy nhập băng rộng thường gắn liền với giải pháp công nghệ... của các dịch vụ băng rộng, qua đó đặt ra bài toán mà hạ tầng mạng phải giải đáp để đảm bảo chất lượng dịch vụ Phần quan trọng của chương này đề cập đến hai mảng lớn: Thứ nhất là Mạng truy nhập băng rông sử dụng cáp đồng: Nguyên lý, đặc tính truy nhập băng rộng xDSL, tập trung vào ADSL2+ và các thiết bị truy nhập có liên quan mà nó có tầm quan trọng trong việc cấu trúc thành mạng truy nhập hiện đại như... là: chức năng cổng người sử dụng, chức năng cổng dịch vụ, chức năng lõi, chức năng truy n tải và chức năng quản lý hệ thống mạng truy nhập, như trên Hình 1-3 Hình 1.3: Cấu trúc chức năng của mạng truy nhập + Chức năng cổng người sử dụng (UPF): thích ứng những yêu cầu của UNI với các chức năng lõi và quản lý truy nhập Mạng truy nhập có thể hỗ trợ một số giao diện truy nhập và UNI khác nhau mà yêu cầu . giữa điểm truy nhập dịch vụ và điểm truy nhập linh động, có nhiệm vụ truy n tải tín hiệu giữa điểm truy nhập dịch vụ và điểm truy nhập linh động. + Mạng phân bố: được giới hạn bởi điểm truy nhập. thức được yêu cầu cho truy n tải qua mạng truy nhập. + Chức năng truy n tải (TF): cung cấp các luồng để truy n các tải mang chung giữa các vị trí khác nhau trong mạng truy nhập và sự thích. pháp sử dụng FTTx, mạng truy nhập quang thụ động, mạng truy nhập quang tích cực và tập trung vào phương án hỗn hợp trong bối cảnh mạng có xen lẫn cả truy nhập cáp quang và truy nhập cáp đồng.