kỹ thuật ofdm trong hệ thống coherent

kỹ thuật ofdm trong hệ thống coherent

Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page i LỜI NÓI ĐẦU Viễn thông đang ngày càng phát triển không ngừng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật cùng sự sáng tạo vô hạn của loài người đã đem đến cho Viễn thông một bộ mặt mới và một tương lai vô cùng tiềm năng. Xuất phát từ nhu cầu vô cùng của con người, các tính năng mới, dịch vụ mới, công nghệ và kỹ thuật mới đã được đưa vào các hệ thống Viễn thông để đáp ứng những nhu cầu đó. Chính vì thế, Viễn thông đóng một vai trò rất quan trọng và là một trong những yếu tố không thể thiếu của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới muốn được gọi là cường quốc về kinh tế, khoa học kỹ thuật, quân sự,… Cùng với niềm đam mê về khoa học kỹ thuật, nhất là về Viễn thông, tôi đã chọn môi trường học tập là Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông làm nơi khởi đầu cho tương lai của mình. Trong suốt bốn năm học tập tại đây, tôi đã có được những kiến thức tổng quát nhất về các hệ thống thông mạng viễn thông, cách vận hành, nhận biết và khắc phục một số sự cố căn bản của hệ thống. Tuy nhiên, nếu chỉ học những lý thuyết đó trên sách vở là chưa đủ, chính vì vậy nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng tôi đến với công ty viễn thông liên tỉnh VTN để được tìm hiểu và học tập với những hệ thống viễn thông trong thực tế đang được công ty vận hành và khai thác. Qua khoảng thời gian thực tập khoảng 3 tháng tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN và tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông về mảng Chuyển Mạch, tôi đã thu thập được một số nội dung để viết thành báo cáo này. Nội dung của báo cáo gồm 2 phần chính: Phần I: Thực tập tại cơ sở VTN: 1. Giới thiệu về cơ sở thực tập. 2. Mạng ASON North – Rings. 3. Mạng Backbone 120Gbps. 4. Mạng Backbone 240Gbps Phần II: Thực tập chuyên sâu tại Học Viện: 1. Tổng quan về IPTV. 2. Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV 3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam. Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page ii Em xin trân trọng cảm ơn các anh chị tại công ty viễn thông liên tỉnh VTN đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình và cung cấp những tài liệu cần thiết để em có thể hoàn thành tốt bài báo cáo thực tập này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Chuyển Mạch đã hướng dẫn và góp ý cho em làm báo cáo thực tập này. Hà Nội, ngày 03 tháng 08 năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Tiến Hiệp Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page iii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi PHẦN I: THỰC TẬP CƠ SỞ VTN 1 1.1. Giới thiệu về cơ sở thực tập 1 1.2. Mạng ASON North – Rings. 2 1.2.1. Tổng quát 2 1.2.2. Các lớp của mạng ASON North – Rings 3 1.2.2.1. Lớp WDM 3 1.2.2.2. Lớp SDH. 5 1.3. Mạng Backbone 120Gbps. 6 1.3.1. Tổng quát 6 1.3.2. Các lớp của mạng Backbone 120Gb 6 1.3.2.1. Lớp WDM 6 1.3.2.2. Lớp SDH 7 1.4. Mạng Backbone 240Gbps 8 1.4.1. Tổng quát 8 1.4.2. Các lớp của mạng Backbone 240Gbps. 8 1.4.2.1. Lớp WDM 8 1.4.2.2. Lớp SDH 9 PHẦN II: THỰC TẬP CHUYÊN SÂU 10 2.1. Tổng quan về IPTV 10 2.1.1. Khái niệm IPTV 10 2.1.2. Đặc tính của IPTV 10 2.1.3. Cấu trúc mạng IPTV 11 Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page iv 2.1.4. Sự khác biệt giữa IPTV và truyền hình Internet 12 2.2. Các kỹ thuật phân phối mạng IPTV 13 2.2.1. IPTV phân phối trên mạng ADSL 13 2.2.2. IPTV phân phối trên mạng truy cập quang 15 2.2.2.1. Mạng quang thụ động 16 2.2.2.2. Mạng quang tích cực 19 2.2.3. IP phân phối trên mạng truyền hình cáp 19 2.2.3.1. Tổng quan về kỹ thuật HFC 19 2.2.3.2. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp 20 2.3. Tình hình phát triển IPTV ở Việt Nam 22 2.3.1. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của VNPT 22 2.3.2. Tình hình phát triển dịch vụ IPTV của FPT 23 2.3.3. Tình hình phát triển IPTV của VTC 24 ĐỊNH HƯỚNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 25 Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page v DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG Hình 1.1: Topo mạng North - Rings 3 Hình 1.2: Cấu trúc WDM N bước sóng 4 Hình 1.3: Topo lớp WDM mạng North - Rings 4 Hình 1.4: Topo lớp SDH mạng North - Rings 5 Hình 1.5: Topo lớp WDM mạng Backbone 120Gbps 7 Hình 1.6: Topo lớp WDM mạng Backbone 240Gbps 8 Hình 1.7: Topo lớp SDH mạng Backbone 240Gbps 9 Hình 2.1: Mô hình hệ thống IPTV end to end 11 Hình 2.2: IPTV trên cấu trúc mạng ADSL 15 Hình 2.3: Mạng IPTV FTTH sử dụng công nghệ PON 18 Hình 2.4: Mạng HFC end to end 20 Hình 2.5: Mô hình triển khai cấu trúc mạng IPTV cáp kết hợp IP và RF 22 Bảng 2.1: So sánh các công nghệ mạng PON 18 Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng AON Active Optical Network Mạng quang tích cực BPON Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng DSL Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng DSLAM Digital Subcriber Line Access Multiplexer Bộ ghép kênh truy cập đường dây thuê bao số DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng EPON Ethernet PON Mạng quang thụ động Ethernet GPON Gigabit PON Mạng quan thụ động Gigabit HFC Hybrid Fiber Coaxial Lai giữa cáp quang và cáp đồng trục IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức Internet IPTVCD IPTV Receiver Decoder Bộ giải mã đầu thu tích hợp MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm các chuyên gia về ảnh động OA Optical Amplifier Khuếch đại quang OD Optical De-Multiplexer Unit Tách bước sóng OLT Optical Line Termination Đầu cuối đường quan OM Optical Multiplexer Unit Ghép bước sóng ONT Optical Network Termination Đầu cuối mạng quang OSC/ESC Optical/Electrical Supervisory Channel Giám sát kênh quang/điện OUT Optical Transponder Unit Chuyển đổi bước sóng SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 1 PHẦN I: THỰC TẬP CƠ SỞ VTN 1.1. Giới thiệu về cơ sở thực tập Công ty viễn thông liên tỉnh có tên giao dịch quốc tế là Vietnam Telecom National (gọi tắt là VTN) được thành lập ngày 31-03-1990 và một đơn vị thành viên trực thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn Thông Việt Nam VNPT. VTN là có trụ sở tại số 30 Phạm Hùng, Mỹ Đình, Từ Liêm, Hà Nội. Sau hơn 20 năm xây dựng và phát triển, VTN luôn là một trong những công ty đi đầu trong lĩnh vực viễn thông đường trục tại Việt Nam, với bốn nút chuyển mạch tiên tiến đặt tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh, Cần Thơ, mạng viễn thông thế hệ mới NGN, hệ thống truyền dẫn hiện đại sử dụng công nghệ SDH (vi ba, cáp quang), DWDM với dung lượng tuyến đường trục lên tới 360Gb/s. Hiện nay, VTN có 5 hệ thống truyền dẫn chính:  Mạng phía Bắc: Triển khai với thiết bị Huawei tại 24 tỉnh thành phía Bắc, topo dạng mesh, sử dụng công nghệ chuyển mạch tự động ASON với 170 bước sóng * 10Gbps/ Lamda.  Mạng Backbone 120Gbps: Sử dụng thiết bị Nortel với 5 vòng Rings chạy dọc từ Bắc vào Nam với các node chuyển mạch chính là HNI, VIH, DNG, QNN, HCM. Tổng dung lượng là 12*10Gbps/Lamda trên các vòng Ring.  Mạng Backbone 240Gbps: Sử dụng thiết bị Ciena với 5 vòng Rings chạy dọc từ Bắc vào Nam với các node chuyển mạch chính là HNI, VIH, DNG,QNN, HCM. Tổng dung lượng là 08*10Gbps/Lamda + 05*40Gbps/Lamda. Ngoài ra còn 1 vòng ring HCM – CTO với dung lượng 70Gbps.  Mạng truyền dẫn Metro Hanoi của VTN dùng thiết bị Alcatel – Lucent để triển khai trong năm 2010.  Mạng truyền dẫn Đông Bắc sử dụng thiết bị Marcony để triển khai trong thời gian tới. VTN hoạt động trong các lĩnh vực chính như sau:  Kinh doanh các dịch vụ viễn thông. Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 2  Tổ chức, xây dựng, quản lý, vận hành, khai thác mạng lưới, dịch vụ viễn thông đường dài và cho thuê kênh viễn thông liên tỉnh, làm đầu mối kết nối giữa mạng viễn thông các tỉnh trong nước với cửa ngõ quốc tế.  Kinh doanh các dịch vụ mới trên nền NGN.  Tư vấn, khảo sát, thiết kế, xây lắp chuyên ngành viễn thông.  Xuất khẩu, nhập khẩu, kinh doanh vật tư thiết bị chuyên ngành viễn thông.  Bảo trì các thiết bị chuyên ngành viễn thông. Khách hàng của VTN rất đa dạng từ các công ty nhà nước như VNPT, Viettel đến các công ty trách nhiệm hữu hạn, các công ty thương mại cổ phần, các ngân hàng và các công ty tư nhân trong cả nước. 1.2. Mạng ASON North – Rings. 1.2.1. Tổng quát Mạng truyền dẫn phía Bắc của VTN dùng thiết bị của Huawei để triển khai năm 2008, trong đó:  Lớp WDM: Sử dụng dòng sản phẩm OSN 6800.  Lớp SDH sử dụng dòng sản phẩm OSN 3500/7500/9500. Mạng gồm 7 vòng Rings và 4 đường Chain trải rộng 24 tỉnh phía Bắc tạo thành một mạng Ring lai và Mesh với 35 node mạng (27 node ROADM, 8 node OLA). Các dịch vụ cơ bản có thể cung cấp:  2M/34M/45M.  STM1/STM4/STM16/STM64.  GE/10GLAN/10GWAN.  OTU2/OTU2e Mạng phía Bắc VTN ứng dụng công nghệ GMPLS/ASON cho việc bảo vệ dịch vụ: Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 3  Đàm bảo chuyển mạch dịch vụ khi 2 đường cáp bị lỗi  Tận dụng băng thông  Tính khả triển cao  Thuận tiện cho quá trình nâng cấp, mở rộng. Hình 1.1: Topo mạng North - Rings 1.2.2. Các lớp của mạng ASON North – Rings 1.2.2.1. Lớp WDM Các thiết bị OSN 6800 mềm dẻo và dựa trên nền chuẩn OTN. Nó được thiết kế để gửi lệnh grooming cho dịch vụ truyền tải băng rộng, triple-play và việc kết nối IP backbone với QoS được đảm bảo. Chức năng chính của OUT là chuyển đổi bước sóng giữa tín hiệu phía client và phía WDM theo tín hiệu chuẩn ITU-T (G691/694). Chức năng chính của OM là ghép các kênh riêng rẽ vào đường chính, OD thực hiện chức năng ngược lại. Báo cáo thực tập tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 4 OA được sử dụng để bù line loss hoặc insertion loss của các thành phần thực hiện truyền tải khoảng cách lớn. Có 2 cách để quản lý, sự khác nhau là ESC dựa trên các card OUT, còn OSC dựa trên card SC1/2. Toàn bộ cấu trúc của hệ thống WDM N bước sóng được thể hiện trong hình Hình 1.2: Cấu trúc WDM N bước sóng Hình 1.3: Topo lớp WDM mạng North – Rings [...]... sắc trong sợi quang Chính vì những lý do trên, em lựa chọn đề tài với mục đích là kết hợp các ưu điểm của kỹ thuật OFDM và hệ thống thông tin quang Coherent SVTH: Nguyễn Tiến Hiệp – D08VT1 Page 25 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Đề tài của em sẽ gồm có những nội dung sau:  Tổng quan về kỹ thuật OFDM  Các khái niệm cơ bản về hệ thống thông tin quang  Quá trình xử lý tín hiệu trong hệ thống CO -OFDM (Coherent. .. dẫn của hệ thống là rất lớn Ví dụ, trong vùng bước sóng 1550nm thì hệ thống có thể truyền được khoảng 109 kênh thoại tương đương  Khả năng kết hợp giữa thu coherent và kỹ thuật khuếch đại quang có thể tạo nên các tuyến thông tin số có dung lượng truyền dẫn lớn và kéo dài khoảng cách các trạm lặp (có thể lên tới 10000km) Thứ hai, kỹ thuật điều chế OFDM đã được chứng minh qua thực tiễn là một trong những... trong những phương pháp điều chế khả thi nhất tại thời điểm hiện tại Trong di động, kỹ thuật OFDM được sử dụng ở đường xuống ở cả công nghệ LTE và Wimax, những ứng cử viên số một cho công nghệ 4G trong tương lai Kỹ thuật này cho phép sử dụng hiệu quả phổ tần số, có thể giải quyết vấn đề tấn sắc do kênh truyền sợi quang gây ra Kỹ thuật OFDM để điều chế tín hiệu điện trước khi chuyển thành tín hiệu quang... thực hiện là: Kỹ thuật OFDM trong hệ thống Coherent Lý do em lựa chọn đề tài này do một số nguyên nhân sau: Thứ nhất, hệ thống thông tin quang Coherent có những ưu điểm vượt trội hơn so với các hệ thống thông tin quang khác về:  Độ nhạy thu thấp: điều này cho phép kéo dài khoảng cách giữa hai trạm lặp, tăng tốc độ truyền dẫn trong các tuyến thông tin đường trục và tăng số kênh trong mạng nội hạt hoặc... hàng có thể truy cập IPTV từ mạng dựa trên kỹ thuật cáp quang, cáp đồng trục hỗn hợp HFC (hybrid fiber/coax) Kỹ thuật HFC nói đến một số cấu hình mạng hỗn hợp của cáp quang và cáp đồng trục được sử dụng để phân phối lại các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số Các mạng xây dựng dựa trên kỹ thuật HFC có một số đặc tính thuận lợi chuyển giao cho các dịch vụ thế hệ mới như sau:  Mạng HFC có khả năng truyền... băng rộng đã đem đến sự thay đổi cả về nội dụng và kỹ thuật truyền hình Hiện nay, truyền hình có nhiều dạng khác nhau: truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp, truyền hình Internet và IPTV IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai Sự vượt trội trong kỹ thuật truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thống với người xem, cho phép người xem chủ động về... đơn giản bằng cách dò Tivi hoặc thông qua bộ giải mã STB Các hệ thống này dễ dàng thêm các thuê bao mới bằng cách tách và khuếch đại tín hiệu Trong quá khứ, tính tương tác đã bị giới hạn hoặc không được sử dụng tại tất cả các hệ thống, tất cả nội dung chỉ gửi trực tiếp tới người xem Ngày nay các nhà khai thác CATV đã bắt đầu tìm kiếm các hệ thống phân phối video với nhiều cải tiến, điều đó cho phép họ... NGHIỆP Trong suốt bốn năm học tập tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông em càng thấy thêm yêu thích công việc của một kỹ sư Viễn Thông trong tương lai Và trong bố chuyên ngành Chuyển Mạch, Thông Tin Di Động, Mạng Viễn Thông, Thông Tin Quang thì em đặc biệt yêu thích bộ môn Thông Tin Quang và quyết định lựa chọn hướng bảo vệ đồ án tốt nghiệp về mảng này và tên đề tài em dự định thực hiện là: Kỹ thuật. .. các kỹ thuật tiên tiến để tối thiểu hóa hoặc loại trừ hoàn toàn ảnh hưởng của các vấn đề về mạng khi xử lý nội dung IPTV Có rất nhiều dạng IPTVCD như gateway cho khu dân cư, bộ giải mã set-top boxes, bảng điều khiển trò chơi… Mạng gia đình Mạng gia đình liên kết các thiết bị kỹ thuật số bên trong một khu vực có diện tích nhỏ Nó cải thiện thông tin và cho phép chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên trong. .. Công nghệ IP là công nghệ nền tảng cho việc hội tụ các dịch vụ khác Các nhà khai thác truyền hình cáp đã có những đầu tư quan trọng để nâng cấp mạng của họ, hỗ trợ cho việc triển khai các dịch vụ tiên tiến IPTV Để hiểu việc phân phối nội dung IPTV trên mạng truyền hình cáp về mặt công nghệ trong vấn đề này, trước tiên ta cần có các khái niệm cơ bản về mạng hỗn hợp HFC 2.2.3.1 Tổng quan về kỹ thuật HFC . dịch vụ mới, công nghệ và kỹ thuật mới đã được đưa vào các hệ thống Viễn thông để đáp ứng những nhu cầu đó. Chính vì thế, Viễn thông đóng một vai trò rất quan trọng và là một trong những yếu tố. IPTV đang là cấp độ cao nhất và là công nghệ truyền hình của tương lai. Sự vượt trội trong kỹ thuật truyền hình của IPTV là tính năng tương tác giữa hệ thống với người xem, cho phép người xem. ADSL Đường dây thuê bao kỹ thuật số bất đối xứng ADSL là kỹ thuật trong họ xDSL được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên các mạng viễn thông thế giới. ADSL là công nghệ kết nối điểm – điểm,