Luận văn Mạng quang thụ động PON và công nghệ FTTH (kèm bản vẽ)

Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH LỜI MỞ ĐẦU Kiến trúc mạng viễn thông ngày phát triển mạnh mẽ với phát triển hệ thống thông tin quang, cung cấp tốc độ cao để truyền liệu có dung lượng lớn Một số thuận lợi hệ thống thông tin quang là: dung lượng băng thông cao, truyền dẫn cự ly xa, đáng tin cậy Những năm gần đây, việc gia tăng dung lượng mạng truyền dẫn với việc phát triển ứng dụng dịch vụ đến khách hàng đòi hỏi phải cung cấp đủ nhu cầu người mạng quang giải pháp cần thiết quan trọng vấn đề truyền dẫn Trong đó, mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) giải pháp triển vọng đầy hứa hẹn mạng truy nhập để làm giảm bớt tượng tắc nghẽn qúa trình cung cấp băng thông cho dịch vụ mà đòi hỏi băng thông lớn Mạng PON mạng điểm đến đa điểm mà thành phần tích cực tuyến truyền dẫn từ nguồn đến đích, bao gồm sợi quang thiết bị thụ động Điều làm tiết kiệm chi phí bảo dưỡng, phân phối thiết bị, cấp nguồn tận dụng kiến trúc mạng quang Hiện có mạng PON chuẩn hóa tùy theo kĩ thuật lớp sử dụng ITU-T and IEEE Chuẩn PON dựa vào ATM APON BPON dựa vào giao thức đóng gói GFP biết GPON Thứ chuẩn IEEE 802.3ah lên ứng cử viên đầy hứa hẹn cho mạng truy nhập băng rộng hệ kế tiếp, EPON Các chuẩn PON lựa chọn cho nhà cung cấp dịch vụ triển khai mạng cáp quang thuê bao FTTH tới khách hàng FTTH mô hình triển khai mạng dần phát triển khắp giới thay dần cho công nghệ ADSL ngày không xa SVTH: Trần Thị Hà -i- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH Đề tài chia làm chương: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGOẠI VI Chương cho ta biết cách tổng quan mạng truyền dẫn Việt Nam, cách thức tổ chức mạng ngoại vi quang hay đồng Trên sở đó, mục đích chương nói lên tính tất yếu phải nâng cấp mạng truy nhập mạng truy nhập quang thụ động giải pháp lựa chọn CHƯƠNG MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG – PON Chương cho ta biết cách tổng quan mạng PON, đưa mô hình mạng, phân tích thành phần chủ yếu mạng OLT ONU Chương đưa kỹ thuật sử dụng việc truyền tải mạng PON WDM, CDMA TDM Từ đưa ưu nhược kỹ thuật để lựa chọn mô hình cho phù hợp CHƯƠNG CÔNG NGHỆ CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH Trong chương giới thiệu tổng quan mô hình PON ứng dụng cho triển khai FTTH, cấu trúc khung, phương thức truyền phát liệu, cung cấp băng thông chuẩn APON, BPON, EPON, GPON Từ cho thấy mạnh công nghệ đề lựa chọn mô hình thích hợp cho việc triển khai FTTH phạm vi rộng CHƯƠNG VIỆC TRIỂN KHAI CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH Quá trình triển khai FTTH giới, Việt Nam, nhà cung cấp viễn thông xúc tiến triển khai công nghệ SVTH: Trần Thị Hà -ii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn điện tử viễn thông nhiệt tình giảng dạy em suốt khóa học, đặc biệt thầy NGÔ THẾ ANH tận tình hướng dẫn giúp đỡ em qúa trình làm đề tài Mặc dù cố gắng nhiều, thời gian kiến thức có hạn nên đề tài em nhiều thiếu sót hạn chế khuyết điểm Vì em mong góp ý quý thầy cô môn để đề tài em đựơc hoàn thiện Sinh viên thực Trần Thị Hà SVTH: Trần Thị Hà -iii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU i MỤC LỤC vi CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH xi DANH MỤC CÁC BẢNG xiv CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGOẠI VI 1.1 Giới thiệu mạng ngoại vi 1.2 Cấu trúc mạng ngoại vi 1.3 Đặc tính mạng ngoại vi 1.4 Tổ chức mạng ngoại vi 1.4.1 Nguyên tắc tổ chức mạng cáp đồng thuê bao 1.4.1.1 Nhà cung cấp dịch vụ 1.4.1.2 Cáp gốc 1.4.1.3 Cáp phối 1.4.1.4 Tủ cáp đồng 1.4.1.5 Tập điểm SVTH: Trần Thị Hà -iv- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 1.4.1.6 Cáp thuê bao 1.4.1.7 Măng xông 1.4.2 Nguyên tắc tổ chức mạng cáp quang thuê bao 1.4.2.1 Nhà cung cấp dịch vụ 1.4.2.2 Cáp quang gốc 1.4.2.3 Cáp phối 1.4.2.4 Tủ cáp quang 1.4.2.5 Tập điểm quang 1.4.2.6 Cáp quang thuê bao 1.4.2.7 Măng xông quang 1.5 Kết luận CHƯƠNG CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG – PON 2.1 Giới thiệu mạng quang thụ động PON 2.2 Tổng quan công nghệ PON 10 2.3 Đặc điểm PON 11 2.4 Các thành phần mạng quang thụ động PON 12 2.4.1 Sợi quang cáp quang 12 2.4.2 Bộ tách /ghép quang 13 SVTH: Trần Thị Hà -v- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 2.4.3 Đầu cuối đường quang OLT 15 2.4.3.1 Phần lõi OLT 15 2.4.3.2 Phần dịch vụ OLT 16 2.4.3.3 Phần chung OLT 16 2.4.4 Đơn vị mạng quang ONU Optical network unit 17 2.4.4.1 Phần lõi ONU 18 2.4.4.2 Phần dịch vụ ONU 18 2.4.4.3 Phần chung ONU 19 2.4.6 Bộ chia quang 20 2.5 Mô hình mạng quang thụ động PON 21 2.6 Phân loại mạng quang thụ động PON 24 2.6.1 TDM PON 24 2.6.2 WDM PON 25 2.6.3 CDMA PON 27 2.7 So sánh PON với công nghệ mạng quag chủ động AON 28 2.8 Kết luận 31 SVTH: Trần Thị Hà -vi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH CHƯƠNG 32 CÔNG NGHỆ CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH 32 3.1 Giới thiệu cáp quang thuê bao FTTH 32 3.2 ATM PON-ATMPON(APON) 32 3.2.1 Mô hình tham chiếu APON 35 3.2.2 Các đặc tả cho APON 36 3.2.3 Cấu trúc phân lớp APON 37 3.2.3.1 Lớp vật lý 38 3.2.3.2 Lớp hội tụ truyền dẫn 38 3.2.4 Khung truyền dẫn APON/BPON) 39 3.2.3.1 Phần dịch vụ ONU 18 3.2.3.1 Phần dịch vụ ONU 18 3.3 Broadband PON(BPON) 42 3.4 Gigabit PON(GPON) 46 3.4.1 Hệ thống GPON) 46 3.4.2 Lớp truyền dẫn hội tụ GPON(GTC) 48 SVTH: Trần Thị Hà -vii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 3.4.2.1 Chức GTC 48 3.4.2.2 Tốc độ bit GPON 48 3.4.3 Khung truyền dẫn GPON 50 3.4.3.1 Cấu trúc khung hướng xuống 50 a Vùng đồng vật lý 51 b Vùng ID 51 c Vùng vận hành quản lý bảo dưỡng lớp vật lý PLOAM 53 d Vùng BIP 53 e Chiều dài tải hướng xuống 53 f Vùng nhớ băng thông 53 g Vùng tải 54 3.4.3.2 Cấu trúc khung hướng lên 55 a Vùng overhead vật lý hướng lên 56 b Vùng PLOAMu 56 c Vùng San công suất PLSu 56 d Vùng Báo cáo băng thông động DBRu 58 e Phần tải 58 3.4.4 Phân bổ băng tần động DBA GPON 59 3.4.5 Bảo mật SVTH: Trần Thị Hà -viii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 60 3.5 Ethernet PON(EPON) 61 3.5.1 Tổng quan Ethernet 61 3.5.2 Các phần tử mạng Ethernet 62 3.5.3 Kiến trúc mô hình mạng Ethernet 63 3.5.4 Dạng khung Ethernet 63 3.5.5 Kiến trúc EPON 65 3.5.5.1 Nguyên lý hoạt động 67 3.5.5.2 Giao thức điều khiển điểm đa điểm MPCP 69 3.5.5.3 Mô hình ngăn xếp EPON 75 3.5.5.4 Bảo mật EPON 76 3.6 Phương pháp tính suy hao tuyến 77 3.7 Sự lựa chọn mô hình PON 79 3.8 Phương pháp phân phối băng thông 80 3.8.1 Thuật toán Interleaved Polling 80 3.8.2 Phân phối băng tần cố định SVTH: Trần Thị Hà -ix- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 84 3.8.3 Mô tả hoạt động phân phối băng tần động 84 3.9 Chức hoạt động quản lý bảo dưỡng PON 86 3.9.1 Quản lý mạng 86 3.9.2 Các chức quản lý 88 3.9.2.1 Quản lý thực thi 88 3.9.2.2 Quản lý cấu hình 89 3.9.2.3 Quản lý kế toán 89 3.9.2.4 Quản lý lỗi 89 3.9.2.5 Quản lý bảo mật 90 3.10 Hoạt động quản lý bảo dưỡng hệ thống FTTH 91 3.11 Kết luận 92 CHƯƠNG 93 VIỆC TRIỂN KHAI CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH 94 4.1 Việc triển khai FTTH phạm vi toàn giới 95 4.2 Việc triển khai FTTH Việt Nam 96 SVTH: Trần Thị Hà -x- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH việc sử dụng mạng Thêm vào đó, quản lí kế toán khảo sát mẫu sử dụng thời để phân phối mạng Từ việc thống kê, nhà cung cấp dịch phát hóa đơn đánh thuế cho việc sử dụng dịch vụ 3.9.2.4 Quản lí lỗi Lỗi mạng đứt cáp truyền dẫn sợi quang, cố OLT hay ONU xảy mạng FTTH Lỗi mạng thời gian chết hệ thống hay giảm sút mạng, quản lí lỗi chức quan trọng bổ sung đầy đủ Khách hàng mong đợi cách giải nhanh chóng đáng tin cậy mạng có lỗi Hình 3.33 mô tả quản lí lỗi bao gồm quy trình sau: Giám sát cảnh báo dùng để báo cáo cảnh báo nguyên nhân xảy cho hệ thống quản lí mạng Quản lí lỗi tóm lược cảnh báo cho phép nhà quản lí truy tìm quan sát thông tin cảnh báo từ log cảnh báo Kĩ thuật cô lập lỗi định nguồn gốc, vị trí nguyên nhân gây nên lỗi tự động có can thiệp nhà điều hành mạng Nó bao gồm chức cảnh báo liên quan đến từ phần khác mạng chạy thử Thẻ cố cấp hệ thống quản lí mạng Các thẻ cho biết lỗi cách giải Khi lỗi cấp thành thẻ chúng nhờ can thiệp nhà điều sở liệu Kiểm tra thử thực lần có cố Trong thủ tục sửa lỗi việc kiểm tra thử công việc chủ yếu mạng Nó bao gồm kiểm tra thực thi, kiểm tra tiến trình xử lí ghi lại kết 3.9.2.5 Quản lí bảo mật Trong mạng PON, liệu hướng xuống từ OLT quảng bá đến tất ONU, tin truyền OLT giống BPON, GPON EPON có phương pháp riêng để đảm bảo user truy cập liệu SVTH: Trần Thị Hà K46 -cviii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH Một kĩ thuật chuẩn gọi mật mã, chuyển liệu thành dạng khó hiểu đầu gửi để bảo vệ chúng việc truy cập trái phép, việc sửa đổi, việc sử dụng miễn phí hay phá hoại liệu truyền qua mạng Nguồn: Gerd Keiser, FTTX Concepts and Applications,2006 Hình 3.33: Các tiến trình quản lý lỗi Chuẩn BPON ITU-T G.983 mô tả kĩ thuật chế bảo mật gọi trộn, mật mã liệu hướng xuống Cơ chế sử dụng số không thay cho bit SVTH: Trần Thị Hà -cix- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH byte mật mã sử dụng từ khóa riêng Mỗi từ khóa trộn cài đặt cập nhật lần giây từ ONU riêng hướng lên ONU gửi từ khóa cho OLT để OLT sử dụng làm từ khóa để mật mã OLT yêu cầu mật từ ONU để ngăn chặng việc phá hoại ONU khác (người sử dụng khác) Ở hướng lên không mật mã việc nghe hướng khó ONU nhìn thấy tức liên lạc trực tiếp với mà phải thông qua OLT Chuẩn GPON mô tả việc sử dụng chế mật mã điểm- điểm P2P Đây chuẩn mật mã cao cấp, dùng để bảo vệ thông tin liệu cho khung GPON Thuật toán mật mã cao cấp mật mã giải mã khối liệu 128 bit từ khuôn dạng liệu gốc Giao thức Ethernet chế bảo mật nào, nhiên việc phát triển EPON kết hợp chặt chẽ với chế bảo mật điểm đến đa điểm Cơ chế dựa chế bảo mật đa tầng tường lửa, kĩ thuật mạng riêng ảo bảo mật giao thức Ethernet 3.10 Hoạt động quản lý bảo dưỡng hệ thống FTTH Để thõa mãn nhu cầu khách hàng đáp ứng dịch vụ chất lượng cao, mạng FTTH phải triển khai thủ tục hoạt động quản lí bảo dưỡng đáng tin cậy Thủ tục hỗ trợ việc tính cước, bảo mật, bảo dưỡng, cung cấp giám sát hiệu suất mạng Nó thực việc sử dụng chuẩn hay dụng cụ phần mềm hệ thống hỗ trợ hoạt động mở rộng hệ thống quản lí mạng Có nhiều chương trình hỗ trợ hoạt động cấp quyền thông qua trình duyệt web việc chọn lựa ứng dụng rộng rãi, cho phép quản lí mạng cấu hình điều khiển hàng trăm phần tử Việc cung cấp phân phối mức dịch vụ cung cấp cấu hình khác cho loại dịch vụ thoại, liệu video cho khách hàng Nhà điều hành mạng chế tự động cần xác định thiết bị đầu cuối khách hàng cung cấp dịch vụ yêu cầu Ví dụ việc cung cấp phải xác định ONU có khả điều khiển tốc độ liệu dù có khả kết hợp với kiểm tra hay không hỗ trợ hoạt động từ xa Điều quan trọng đối SVTH: Trần Thị Hà -cx- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH với nhà cung cấp dịch vụ, việc quản lí xác định vấn đề từ xa ngăn ngừa việc yêu cầu dịch vụ chi phí đắt đỏ Chức bảo dưỡng hay quản lí lỗi để tránh lỗi tiềm ẩn giảm sút mạng FTTH Nếu lỗi xảy ra, tiến trình bảo dưỡng cần xác định làm rõ nhanh tốt để thõa mãn nhu cầu khách hàng Khả kết hợp với kiểm tra để thay đổi thông tin trạng thái ONU OLT bao gồm chức loop-back điều khiển từ xa phát lỗi mạch hay cáp, thống kê lỗi ONU thoát khỏi nguồn trường hợp có cố ONU Hình 3.34 mô tả tín hiệu điều khiển trạng thái mạch vòng, khởi tạo OLT truyền đến ONU sau ONU báo cáo trạng thái truyền ngược OLT Việc báo cáo thị thứ hoạt động tốt hay chúng dùng để xác định nguyên nhân tốc độ lỗi bit cao Nguồn: Gerd Keiser, FTTX Concepts and Applications,2006 Hình 3.34 : OLT khởi tạo loop-back điều khiển từ xa 3.11 Kết luận Nội dung Chương trình bày mô hình PON triển khai mạng FTTH, là: APON, BPON, GPON, EPON Từ lựa chọn phương pháp hay mô hình phù hợp hệ thống FTTH mà đảm bảo điều kiện sở vật chất sẵn có đáp ứng đầy đủ nhu cầu khách hàng SVTH: Trần Thị Hà -cxi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH Nội dung Chương đề cập tới vấn đề triển khai mạng cáp quang thuê bao giới Việt Nam SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH CHƯƠNG VIỆC TRIỂN KHAI CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH 4.1 Việc triển khai FTTH phạm vi giới Thị trường băng rộng FTTH tăng trưởng mạnh Số lượng nước triển khai FTTH cho dịch vụ băng thông rộng ngày gia tăng, thể tăng trưởng mạnh mẽ thị trường thông qua cập nhật bảng xếp hạng giới thực ba hội đồng FTTH Châu Á Thái Bình Dương, Châu Âu Bắc Mĩ Thứ hạng triển khai FTTH nước giới Danh sách liệt kê 14 nước có tỉ lệ hộ dân tiếp cận trực tiếp với mạng truyền thông quang cao % So với bảng xếp hạng ba hội đồng FTTH hồi tháng năm ngoái, năm xuất thêm ba thành viên vượt qua mốc % số hộ dân có FTTH Slovenia, Iceland Singapore Nhìn chung, năm 2007 năm thành công rực rỡ dịch vụ FTTH, với tăng trưởng mạnh mẽ số lượng đăng kí dịch vụ, chủ yếu ba nước Nhật Bản, Trung Quốc Mỹ Trong năm vừa qua, tính riêng ba nước có thêm khoảng triệu thuê bao đăng kí dịch vụ FTTH Những số nói lên sức mạnh công nghiệp FTTH Châu Âu, nơi có triệu thuê bao đăng kí Hiện tượng thúc đẩy yếu tố không giảm, nhu cầu người dùng tới viễn thông băng thông rộng Bảng cập nhật bảng xếp hạng Châu Á tiến nhanh so với giới việc triển khai FTTH Hàn Quốc vượt lên vị trí đầu bảng với tỉ lệ 31,4 % số hộ dân kết nối, Hồng Kông với 23,4 % Nhật Bản với 21,3 %.Một cách biệt lớn vị trí thứ (Nhật Bản) với vị trí thứ (Thụy Điển) với 7,1 % số hộ dân tiếp cận FTTH, theo sau sát Đài Loan với 6,8 % Nauy % Đan Mạch với 2,5 % chiếm vị trí thứ Mỹ với tỉ lệ số hộ dân kết nối FTTH tăng gấp đôi lên 2,3 %, nhảy ba bậc lên vị trí thứ bảng xếp hạng, theo phía sau hai gương mặt Slovenia với 1,8 % Iceland với 1,5 % Trung Quốc tụt từ vị trí thứ 10 xuống vị trí thứ 11, tỉ lệ hộ dân kết nối tăng nhẹ lên 1,5 % Hà Lan, Italy Singapore xếp vị trí cuối với tỉ lệ triển khai từ 1,1 đến 1,4 % Ba hội đồng FTTH khu vực cho đời bảng xếp hạng giới vào 2006 nhằm cung cấp cho công nghiệp viễn thông, phủ SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxiii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH nhà điều tiết thị trường nhìn toàn vẹn triển khai mạng truy cập cáp quang toàn giới “Chúng vui mừng thấy Mĩ lên bảng xếp hạng giới, điều cho thấy hướng Những đường lối đạo FTTH việc triển khai FTTH toàn quốc thực được, với dẫn chứng thành công nước đầu lĩnh vực này” Joe Savage, chủ tịch hội đồng FTTH Bắc Mĩ, phát biểu “Tương lai thuộc nước làm thỏa mãn yêu cầu tốc độ đường truyền khách hàng băng thông rộng Những thành viên – nhà cung cấp thiết bị dịch vụ FTTH, sẵn sàng giúp đỡ để thực điều diện rộng.” Không phải ngẫu nhiên mà nước Châu Á Thái Bình Dương trở thành nước đầu giới triển khai FTTH, với số lượng kết nối nhiều tổng số lượng kết nối tất nơi khác gộp lại” Schoichi Hanatani, Chủ tịch hội đồng FTTH Châu Á Thái Bình Dương nói “Sự đời FTTH có ủng hộ phủ có tầm nhìn xa trông rộng nước Châu Á Thái Bình Dương nhiều năm trở lại Họ hiểu FTTH chìa khóa then chốt việc phát triển sở hạ tầng viễn thông quốc gia.” Hình 4.1: Bảng cập nhật xếp hạng sử dụng FTTH châu Á Bảng xếp hạng toàn cầu thiết lập theo thuật ngữ thống FTTH công bố ba hội đồng FTTH vào năm 2006 Những thuật ngữ khái niệm tạo nên tảng cho việc nghiên cứu thị trường Hội đồng SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxiv- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH FTTH Để cho đầy đủ xác, bảng xếp hạng bao gồm số liệu FTTH FTTB (fiber-to-the-building), công nghệ truy cập băng thông rộng khác dựa sợi đồng (DSL, FTT-Curb, FTT-Node) không tính đến FTTH triển khai mạnh mẽ nước phát triển giới Năm 2007 năm thành công rực rỡ FTTH với tăng trưởng mạnh mẽ số lượng đăng ký dịch vụ, tính riêng nước Nhật Bản, Trung Quốc Mỹ có thêm khoảng triệu thuê bao Theo báo cáo Heavy Reading, số hộ gia đình sử dụng kết nối băng rộng FTTH toàn giới tăng trưởng hàng năm 30% năm 2012 đạt 89 triệu hộ Quá trình chuyển đổi sang FTTH thực nhiều nước, gồm Đan Mạch, Pháp, Hồng Kông, Nhật Bản, Hàn Quốc, Thụy Điển, Đài Loan Mỹ Theo báo cáo công bố năm 2008, số hộ gia đình sử dụng kết nối băng rộng FTTH toàn giới tăng trưởng hàng năm 30% năm 2012 đạt 89 triệu hộ Hiện Nhật Bản Hàn Quốc hai quốc gia đầu lĩnh vực băng thông rộng sử dụng công nghệ cáp quang Công nghệ FTTH có khoảng 20 triệu kết nối toàn cầu, châu Á đánh giá thị trường có tiềm phát triển lớn Theo dự đoán, vào cuối năm 2012, riêng châu Á có 54 triệu kết nối FTTH, châu Âu/ khu vực Trung Đông/ châu Phi với 16 triệu, đến Bắc Mỹ Nam Mỹ với 15 triệu Hiện nay, trình chuyển đổi sang FTTH thực nhiều nước, gồm Đan Mạch, Pháp, Hồng Kông, Nhật Bản, Hàn Quốc, Thụy Điển, Đài Loan Mỹ 4.2 Việc triển khai cáp quang thuê bao FTTH Việt Nam Trên giới FTTH không xa lạ với người dùng internet, đặc biệt nước phát triển như: Hàn Quốc, Hồng Kông, Nhật Tuy nhiên Việt Nam cở sở hạ tầng mạng viễn thông chưa phát triển mạnh nên việc ứng dụng công nghệ FTTH vào đời sống đòi hỏi đầu tư nghiêm túc từ nhà cung cấp dịch vụ, để đảm bảo chất lượng đường truyền dịch vụ Bắt đầu từ cuối năm 2007, Công ty FPT Telecom trở thành nhà cung cấp dịch vụ FTTH Việt Nam Chỉ năm có mặt thị trường Việt Nam, FTTH dần chiếm lĩnh thị trường truy cập Internet băng thông rộng nước Hiện tại, Việt Nam có nhà cung cấp dich vụ FTTH là: VIETTEL, VNPT, SPT FPT, FPT đơn vị triển khai sớm Năm 2006, FPT bắt đầu cung cấp dịch vụ FTTH cho khách hàng thuê bao vào thời điểm khách hàng ưa dùng dịch vụ ADSL thay cho dịch vụ kết nối Internet gián tiếp 4.3 Kết luận SVTH: Trần Thị Hà -cxv- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH Nội dung Chương đề cập tới vấn đề triển khai FTTH giới Việt Nam xu hướng triển khai FTTH phạm vi giới Việt Nam năm tới năm SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxvi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỒ ÁN Tóm lại, sau thời gian thực thiết kế tốt nghiệp với hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy Ngô Thế Anh đồ án MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON VÀ CÔNG NGHỆ CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH hoàn thành thời gian quy định Đồ án trình bày tổng quan mạng ngoại vi, cấu trúc thành phần mạng quang thụ động PON phân tích mô hình, cấu trúc phương pháp phân bố băng thông hệ thống mạng quang thụ động APON, BPON, GPON, EPON Từ lựa chọn mô hình phù hợp để triển khai mạng cáp quang thuê bao FTTH Với ưu điểm tốc độ, băng thông chi phí triển khai, công nghệ cáp quang thuê bao FTTH lựa chọn nằm chiến lược phát triển nhà khai thác viễn thông cho mạng truy nhập Chính mà đề tài sâu nghiên cứu cấu trúc, hoạt động chất lượng mạng cáp quang thuê bao FTTH Qua đề tài này, em đưa mô hình mạng truy nhập quang với ưu điểm vượt trội tốc độ, băng thông chất lượng, hứa hẹn phát triển vượt bậc cho mạng truy nhập Đó vấn đề cốt lõi triển khai mạng cáp quang thuê bao Tuy nhiên, hạn chế thời gian, tài liệu tham khảo khả hiểu biết thân, kết đạt dừng lại mức lý thuyết, chưa nghiên cứu sâu thực tiễn FTHH, em mong muốn sau có hội sâu vào thực tiễn để hoàn thành dự định tương lai SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxvii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện đồ án em xin gửi lời cảm ơn đến tổ chức cá nhân sau đây: Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Giao thông Vận tải tất Thầy, Cô giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập trường Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy khoa Điện-Điện tử, môn Kỹ thuật Viễn Thông truyền đạt kiến thức quý giá cho em suốt năm học vừa qua Đó hành trang cho em suốt trình làm việc học tập sau Đặc biệt, em xin cảm ơn Thầy Ngô Thế Anh tận tình hướng dẫn cho em thời gian thực đồ án Trong thời gian thực đồ án, bạn lớp KTVTK46 người bạn em giúp đỡ động viên em nhiều, em xin gửi lời cảm ơn tới bạn chúc bạn bảo vệ thành công đồ án Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, gia đình, người tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập hoàn thành nhiệm vụ SVTH: Trần Thị Hà Lớp: Kỹ thuật viễn thông K46 SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxviii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng năm 2010 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT Ngày tháng SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxix- năm 2010 Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Cedric F Lam, Passive Optical Networks Principles and Practice, October 2007 Ching-Hung Chang, Dynamic Bandwidth Allocation MAC Protocols for Gigabit- capable Passive Optical Networks, July 2008 Glen Kramer, Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time (IPACT): A Dynamic Gerd Keiser, FTTX Concepts and Applications,2006 Http://www.metroethernetforum.org, Ethernet Passive Optical Network (EPON) IEEE 8023ah - EPON spec ITU-T Recommendation G.983.1, Broadband optical access systems based on Passive Optical Networks (PON), 2005 ITU G.984.3 - GPON spec ITU-T Recommendation G.984.3, Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON): Transmission convergence layer, 02/2004 10 Ebook - Mạng ngoại vi xu hướng phát triển 11 FPT – Slide mạng ngoại vi 12 Nguyễn Việt Hùng, Học Viện CNBCVT, Công nghệ truy nhập mạng NGN 13 Quang Minh - Công nghệ chuẩn hóa mạng quang thụ động 14 Tài liệu FPT - Nguyên tắc tổ chức mạng cáp thuê bao 15 Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên – Slide FTTH SVTH: Trần Thị Hà -cxx- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 16 Trường Đại học Thái Nguyên – Công nghệ mạng quang thụ động Và tài liệu FTTX, FTTH công ty, FPT, CMC, NDC Các thảo luận FTTH trang VNtelecom, đientuvienthong.net, haiphongit, SVTH: Trần Thị Hà K46 -cxxi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp SVTH: Trần Thị Hà K46 Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH Cấu trúc MẠNG mạng3G quang UMTS thụKẾ động THỪA PON MNG LÕI CỦA 2G -cxxii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - [...]... điểm, công nghệ cũng như các thành phần cơ bản của công nghệ mạng quang thụ động PON SVTH: Trần Thị Hà K46 -xxvii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON và Công nghệ FTTH CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON 2.1 Giới thiệu mạng quang thụ động Passive Optical Network (PON) PON là từ viết tắt của Passive Optical Network hay còn gọi là mạng quang thụ động Công nghệ mạng quang. .. mạng quang thụ động PON( Passive Optical Network) là một sự lựa chọn thích hợp nhất cho mạng truy nhập 2.2 Tổng quan về công nghệ PON Mạng quang thụ động PON được trình bày như Hình 2.1, sử dụng phần tử chia quang thụ động trong phần mạng phân bố nằm giữa thiết bị đường truyền quang Otical Line Terminal (OLT) và thiết bị kết cuối mạng quang Optical network Unit (ONU) Nguồn: Công nghệ và chuẩn hóa PON. .. Hình 2.7 Các giao diện quang 20 Hình 2.8 Mô hình mạng quang thụ động PON 23 Hình 2.9 Mạng quang thụ động PON sử dụng 1 sợi quang 25 Hình 2.10 Cấu trúc WDM -PON 27 Hình 2.11 So sánh mạng quang chủ động và mạng quang thụ động 30 CHƯƠNG 3: Hình 3.1 Mô hình cáp quang thuê bao FTTH 32 Hình 3.2 Mô hình mạng FTTH ... OLT và bộ chia PON thực hiện truyền dẫn 2 chiều trên 2 sợi quang hay 2 chiều trên cùng 1 sợi quang PON có thể hỗ trợ mô hình: hình cây, sao, bus và ring SVTH: Trần Thị Hà -xxx- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46 Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON và Công nghệ FTTH 2.4 Thành phần cơ bản của mạng quang thụ động PON 2.4.1 Sợi quang và cáp quang Sợi quang là một thành phần quan trọng trong mạng, nó tạo... ra Tuy vậy, cáp quang và các thiết bị đi kèm lại rất đắt tiền so với các loại cáp đồng 2.4.2 Bộ tách / ghép quang SVTH: Trần Thị Hà K46 -xxxii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON và Công nghệ FTTH Một mạng quang thụ động sử dụng một thiết bị thụ động để tách một tín hiệu quang từ một sợi quang sang một vài sợi quang và ngược lại Thiết bị này là Coupler quang Để đơn giản,... trên một sợi quang thông qua bộ ghép quang, phụ thuộc tín hiệu đó đi theo hướng lên hay xuống của mạng quang thụ động PON Mạng quang thụ động (PON) được xây dựng nhằm giảm số lượng các thiết bị thu, phát và sợi quang trong mạng thông tin quang FTTH PON là một mạng điểm tới đa điểm, một kiến trúc PON bao gồm một thiết bị đầu cuối kênh quang được đặt tại trạm trung tâm của nhà khai thác dịch vụ và các bộ... người sử dụng sẽ không còn tồn tại mà thay vào đó là các thiết bị quang thụ động, để điều hướng các lưu lượng trên mạng dựa trên việc phân chia năng lượng tới các điểm đầu cuối trên đường truyền Vì vậy mà người ta gọi là công nghệ mạng quang thụ động (PON) Vị trí của hệ thống PON trong mạng truyền dẫn: Mạng quang thụ động PON là một dạng của mạng truy nhập quang Mạng truy nhập hỗ trợ các kết nối đến khách... splitter : Bộ chia thụ động Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân bố quang (hay còn gọi là mạng quang ngoại vi), bao gồm các phần tử như sợi quang, các bộ tách /ghép quang thụ động, các đầu nối và các mối hàn quang Các phần tử tích cực như OLT và các ONU đều nằm ở đầu cuối của mạng PON Tín hiệu trong PON có thể được phân ra và truyền đi theo nhiều sợi quang hoặc được kết hợp lại và truyền đi... tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON và Công nghệ FTTH rác trên địa bàn rộng, do đó có thể triển khai tạm cáp quang gốc từ đài trạm đến các tập điểm quang với dung lượng ≤ 96 sợi Dung lượng tủ cáp quang có thể lên đến vài trăm sợi, và có thể tích hợp các bộ chia để có thể tạo kết nối điểm-đa điểm thụ động 1.4.2.5 Tập điểm quang Là hộp phối quang, đầu vào là cáp quang phối, đầu ra là các sợi cáp quang thuê... mạng quang thụ động PON còn được hiểu là mạng công nghệ quang truy nhập giúp tăng cường kết nối giữa các nốt mạng truy nhập của nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng Công nghệ PON được biết tới đầu tiên đó là TPON (Telephony PON) được triển khai vào những năm 90, tiếp đó năm 1998, mạng BPON (Broadband PON) được chuẩn hóa dựa trên nền ATM Hai năm 2003 và 2004 đánh dấu sự ra đời của hai dòng công nghệ Ethernet ... Thông - Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH CHƯƠNG CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON 2.1 Giới thiệu mạng quang thụ động Passive Optical Network (PON) PON từ viết tắt Passive... Đồ án tốt nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH 2.5 So sánh PON với công nghệ mạng quang thụ động AON Mạng quang chủ động (AON): Để phân phối tín hiệu, mạng quang chủ động sử dụng thiết... nghiệp Mạng quang thụ động PON Công nghệ FTTH quang trực tiếp thời điểm gặp số vấn đề kỹ thuật tài chính.Trong mạng quang chia sẻ ta dùng công nghệ mạng thụ động (PON) công nghệ mạng chủ động (AON)