FTTx và một số dịch vụ trên FTTx
FTTx số dịch vụ FTTx MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Internet băng rộng với công nghệ ADSL (sử dụng cáp đồng) tạo nên bước tiến bùng nổ việc truyền tải liệu Với khả kết nối,truyền liệu gấp hàng chục đến hàng trăm lần modem quay số, ADSL biến Internet trở nên gần gũi phổ biến với quốc gia Tuy nhiên, công nghệ ADSL đứng trước nguy phải nhường vị trí thống trị lâu cho loại công nghệ truyền dẫn hơn, công nghệ truyền dẫn cáp quang, thông qua kiến trúc mạng sử dụng cáp quang để kết nối viễn thông có tên FTTx (Fiber To The x) Mạng FTTx (Fiber-to-the-x) xem đóng vai trò quan trọng 2-3 năm tới tiềm cung cấp băng thông cho khách hàng lớn so với cáp đồng, đáp ứng nhu cầu truyền thoại, liệu video IP Các công nghệ thường sử dụng để tạo dựng mạng FTTx, bao gồm mạng quang thụ động, đường dây thuê bao số (DSL), công nghệ nén video Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADSL AON APON BPON C0 CPE DSLAM FTTB FTTC FTTH FTTN GPON OLT ONT ONU PON STB TDM WDM Nhóm - Lớp D06VT2 Asymmetric Digital Subscriber Line Active Optical Network ATM Passive Optical Network Broadband PON Central Office Customer Premises Equipment Digital Subscriber Line Access Multiplexer Fiber To The Building Fiber To The Curb Fiber To The Home Fiber To The Node Gigabit PON Optical Line Terminal Optical Network Terminal Optical Network Unit Passive Optical Network Set Top Box Time-Division Multiplexing Wavelength Division Multiplexing FTTx số dịch vụ FTTx I TỔNG QUAN VỀ FTTx Giới thiệu chung FTTx (Fiber to the x) thuật ngữ chung cho kiến trúc mạng băng rộng sử dụng cáp quang thay tất hay phần cáp kim loại thông thường dùng mạch vòng chặng cuối mạng viễn thông.Thuật ngữ chung bắt nguồn tổng quát hóa vài mô hình mạng triển khai sợi quang (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH, FTTP…),tất bắt đầu FTT kết thúc ký tự khác nhau, thay x mang tính chất tổng quát hóa Ngành công nghiệp viễn thông phân biệt vài mô hình riêng biệt, rõ ràng Trong sử dụng rộng rãi là: Fiber To The Home (FTTH): sợi quang dẫn tới ranh giới không gian sống, hộp cáp quang đặt tường bên nhà Fiber To The Building (FTTB): sợi quang dẫn tới chân tòa nhà cao tầng, từ thông qua phương tiện chuyển đổi (quang-điện) đấu nối tới người sử dụng riêng biệt Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx Fiber To The Curb (FTTC): sợi quang dẫn tới tủ cáp đặt lề đường cách khu vực khách hàng gần 300m,từ sử dụng cáp đồng đấu nối tới người dùng Fiber To The Node (FTTN): sợi quang dẫn tới node, tương tự FTTC, khoảng cách từ node tới khu vực khách hàng xa hơn, tới vài kilomet Hình 1: Các mô hình mạng FTTx Nhu cầu sử dụng hạ tầng cáp quang tới hộ gia đình FTTH (Fiber to the Home) xuất từ năm 1980 mà công ty điện thoại thấy lợi ích mang lại việc cung cấp dịch vụ băng rộng tới thuê bao Những tiến nhanh chóng lĩnh vực thu phát cáp sợi quang mở tiềm lớn việc phát triển hạ tầng FTTH FTTH xem giải pháp hoàn hảo việc thay mạng cáp đồng nhằm cung cấp dịch vụ “triple play” (bao gồm thoại, hình ảnh, truy cập liệu tốc độ cao) ứng dụng đòi hỏi nhiều băng thông Hiện nay, Việt Nam có số nhà cung cấp dịch vụ FTTH sau : Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx Tháng 8/2006 FPT Telecom thức trở thành đơn vị cung cấp loại hình dịch vụ tiên tiến Ngày 1/5/2009, VNPT cung cấp dịch vụ Internet FTTH cáp quang với tốc độ cao đến 20Mbps/20Mbps Ngày 15/05/2009, Viettel thức triển khai cung cấp dịch vụ truy nhập Internet FTTH (Fiber To The Home) – Cáp quang siêu tốc độ nhằm phục vụ khách hàng doanh nghiệp mà dịch vụ truy cập Internet (ADSL Leased Line) chưa đáp ứng tốc độ chi phí sử dụng Hình 2: Mạng FTTx triển khai So sánh mạng ADSL FTTx 2.1 Cáp quang cáp đồng Trên thực tế, để khắc phục nhược điểm truyền dẫn thông tin cáp đồng, từ lâu người ta cho đời cáp quang với tính ưu việt Không giống cáp đồng truyền tín hiệu điện, cáp quang dùng ánh sáng để truyền tín hiệu Chính khác biệt mà cáp quang bị nhiễu, tốc độ cao có khả truyền xa Tuy phải đến giai đoạn Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx cáp quang phát triển bùng nổ, lĩnh vực kết nối liên lục địa, kết nối xuyên quốc gia Và việc sử dụng công nghệ truyền dẫn đại bắt đầu thay dần mạng cáp đồng ADSL phục vụ trực tiếp đến người sử dụng Cáp quang dài, mỏng với thành phần thủy tinh suốt đường kính sợi tóc Chúng xếp bó gọi cáp quang sử dụng để truyền tín hiệu khoảng cách xa Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm sợi thủy tinh plastic tinh chế nhằm cho phép truyền tối đa tín hiệu ánh sáng Sợi quang tráng lớp lót nhằm phản chiếu tốt tín hiệu Cáp quang gồm phần sau: Core : Trung tâm phản chiếu sợi quang nơi ánh sáng Cladding : Vật chất quang bên bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi Buffer coating : Lớp phủ dẻo bên bảo vệ sợi không bị hỏng ẩm ướt Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang đặt bó gọi cáp quang Những bó bảo vệ lớp phủ bên cáp gọi jacket Khi phát tín hiệu điốt phát sáng (LED) laser truyền liệu xung ánh sáng vào cáp quang Còn nhận sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành liệu So với cáp đồng, cáp quang truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu bị nghe trộm (tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với sợi khác cáp, điều làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn) Độ suy dần thấp loại cáp đồng (tín hiệu bị cáp quang cáp đồng) nên tải tín hiệu xa hàng ngàn km Dung lượng tải cáp quang cao hơn, sợi quang mỏng cáp đồng, nhiều sợi quang bó vào với đường kính cho cáp đồng Điều cho phép nhiều kênh qua sợi cáp Cáp quang sử dụng điện nguồn hơn, tín hiệu cáp quang giảm ít, máy phát sử dụng nguồn thấp thay máy phát với điện cao dùng cáp đồng Còn tín hiệu số cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng mạng máy tính Cáp quang không cháy, Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx điện xuyên qua cáp quang, nguy hỏa hạn xảy Tuy vậy, cáp quang thiết bị kèm lại đắt tiền so với loại cáp đồng 2.2 Một số tiêu chí chất lượng dịch vụ ADSL FTTx Hiện nay, công nghệ FTTH (Fiber-To-The-Home mạng viễn thông băng thông rộng cáp quang nối đến tận nhà để cung cấp dịch vụ tốc độ cao điện thoại, Internet tốc độ cao TV) triển khai mạnh mẽ giới Khi dùng công nghệ FTTH, đường truyền dẫn hoàn toàn cáp quang tới tận phòng máy người sử dụng Chất lượng truyền dẫn tín hiệu bền bỉ ổn định không bị suy hao tín hiệu nhiễu điện từ, thời tiết hay chiều dài cáp ADSL Độ bảo mật cao Với ADSL, khả bảo mật thấp bị đánh cắp tín hiệu đường dây, với FTTH bị đánh cắp tín hiệu đường dây Với công nghệ FTTH, nhà cung cấp dịch vụ cung cấp tốc độ download lên đến 10 Gigabit/giây, nhanh gấp 200 lần so với ADSL 2+ (hiện đáp ứng 20 Megabit/giây) Tốc độ truyền dẫn với ADSL không cân bằng, có tốc độ tải lên nhỏ tốc độ tải xuống (Bất đối xứng, Download > Upload) tối đa 20 Mbps Còn FTTH cho phép cân bằng, tốc độ tải lên tải xuống (Đối xứng, Download = Upload) cho phép tối đa 10 Gbps, phục vụ lúc cho hàng trăm máy tính FTTH đặc biệt hiệu với dịch vụ: Hosting Server riêng, VPN (mạng riêng ảo), Truyền liệu, Game Online, IPTV (truyền hình tương tác), VoD (xem phim theo yêu cầu), Video Conferrence (hội nghị truyền hình), IP Camera…với ưu băng thông truyền tải liệu cao, nâng cấp lên băng thông lên tới 1Gbps, An toàn liệu, Độ ổn định cao, không bị ảnh hưởng nhiễu điện, từ trường Bảng 1: So sánh ADSL FTTx dựa số tiêu chí Yếu tố so sánh ADSL Môi trường truyền tín Cáp đồng hiệu FTTx Cáp quang Độ ổn định Dễ bị suy hao tín hiệu Không bị ảnh hưởng điện từ, thời tiết, chiều dài cáp… Bảo mật Độ bảo mật thấp, dễ bị Độ bảo mật cao, không đánh cắp tín hiệu đường thể đánh cắp tín hiệu Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx dây Tốc độ truyền dẫn Bất đối xứng : (Upload download ) Download > Upload đường truyền Cho phép cân : Upload = download Tốc độ tối đa 20 Mbps Tốc độ cho phép 10Gbps Chiều dài cáp Tối đa 2,5 km để đạt Tối đa 10 km ổn định Khả đáp ứng Không phù hợp tốc độ Rất phù hợp tốc độ dịch vụ băng rộng: thấp cao tùy biến Hosting server riêng, tốc độ VPN, hội nghị truyền hình II KỸ THUẬT TRIỂN KHAI MẠNG FTTx Các hướng triển khai FTTx (cụ thể với FTTH ) : Home Run (Point-to-Point) AON - Active optical network: Mạng quang chủ động hay mạng quang tích cực PON - Passive optical network: Mạng quang thụ động Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 3: Các hướng triển khai mạng FTTx Home run Phương pháp sử dụng kết nối điểm tới điểm ( point-to-point ),nghĩa dây quang đưa trực tiếp từ CO ( Central Office ) đến tận nhà người sử dụng Đây phương pháp đơn giản sử dụng phổ biến hiệu thương mại thấp, tốn Hình 4: Kiểu triển khai Home run Mạng quang chủ động (AON) Nhóm - Lớp D06VT2 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 5: Mạng quang chủ động Để phân phối tín hiệu, mạch quang chủ động sử dụng thiết bị sử dụng điện để phân tích liệu chuyển mạch, router multiplexer Dữ liệu từ phía nhà cung cấp khách hàng chuyển đến khách hàng Dữ liệu từ phía khách hàng tránh xung đột truyền đường vật lý chung việc sử dụng đệm thiết bị chủ động Từ năm 2007, hầu hết các hệ thống mạng quang chủ động gọi Ethernet chủ động Ethernet chủ động sử dụng chuyển mạch ethernet quang để phân phối tín hiệu, kết nối hộ khách hàng với nhà cung cấp thành hệ thống mạng Ethernet khổng lồ giống mạng máy tính ethernet thông thường ngoại trừ mục đích chúng kết nối hộ tòa nhà với nhà cung cấp dịch vụ Mỗi tủ chuyển mạch quản lý tới 1000 khách hàng, thông thường 400-500 khách hàng Các thiết bị chuyển mạch thực chuyển mạch định tuyến dựa vào lớp lớp Nhóm - Lớp D06VT2 10 FTTx số dịch vụ FTTx thiết bị điện chủ động mạng phân chia băng thông chia sẻ từ nhánh (feeder) đến người dùng (drop) Tín hiệu download broadcast tới hộ gia đình, tín hiệu mã hóa để tránh việc xem trộm Tín hiệu upload kết hợp việc sử dụng giao thức đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) OLT điều khiển ONU sử dụng khe thời gian cho việc truyền liệu đường uplink Hình 7: Cấu trúc mạng quang thụ động 3.2 Thành phần mạng PON Thiết bị đường truyền quang (OLT: Optical Line Terminal): OLT cung cấp giao tiếp hệ thống mạng truy cập quang thụ động EPON mạng quang đường trục nhà cung cấp dịch vụ thoại, liệu video OLT kết nối đến mạng lõi nhà cung cấp dịch vụ thông qua hệ thống quản lý EMS (Element Management System) Thiết bị kết cuối mạng quang (ONU: Optical Network Unit): ONU cung cấp giao tiếp mạng thoại, video liệu người dùng với mạng PON Chức ONU nhận liệu dạng quang chuyển sang dạng phù hợp với người dùng Ethernet, POST, T1 Hệ thống quản lý (EMS: Element Management System): EMS quản lý phần tử khác mạng PON cung cấp giao diện đến mạng lõi Nhóm - Lớp D06VT2 12 FTTx số dịch vụ FTTx nhà cung cấp dịch vụ EMS có chức quản lý cấu hình, đặc tính bảo mật Trong công nghệ PON, thiết bị OLT (Optical Line Terminal, thiết bị kết cuối kênh quang) đặt phía nhà cung cấp dịch vụ, thiết bị ONT (Optical Network Terminal, thiết bị kết cuối mạng quang) đặt phía nguời sử dụng Thiết bị OLT cung cấp nhiều kênh quang, kênh quang đuợc truyền tuyến cáp quang có lọc (splitter) Nhiệm vụ lọc thu nhận tín hiệu quang đuợc nhận phát OLT Các đôi dây quang truyền từ OLT trải dài kết nỗi tới ONT Các bước sóng truyền 1490 nanometers (buớc chọn lựa, 1550 nm) đuợc dùng cho băng thông chiều xuống từ OLT, bước sóng 1310 nm đuợc truyền theo huớng lên thiết bị ONT Hệ thống cung cấp địa chỉ, cung cấp băng thông cách tự động tự động việc mã hóa sử dung để truy trì phân tách lưu lựợng OLT ONT 3.4 Đặc tính Đặc tính bật công nghệ PON hiểu ngắn gọn hai ý sau: Khả tận dung phuơng pháp WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần cung cấp băng thông tự động để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối OLT lọc Lợi điểm loại bỏ hoàn toàn cần thiết nguồn ngoài.Ưu điểm PON sử dụng thiết bị splitter không cần cấp nguồn, có giá thành rẻ đặt đâu, không phụ thuộc điều kiện môi trường, không cần phải cung cấp lượng cho thiết bị phòng máy trung tâm phía người dùng Ngoài ra, ưu điểm giúp nhà khai thác giảm chi phí bảo dưỡng, vận hành Kiến trúc PON cho phép giảm chi phí cáp sợi quang giảm chi phí cho thiết bị CO cho phép nhiều người dùng (thường 32) chia sẻ chung sợi quang 3.5 Các chuẩn mạng quang bị động PON ITU-T G.983 APON (ATM Passive Optical Network): Đây chuẩn mạng PON Nó chủ yếu sử dụng cho ứng dụng kinh doanh dựa ATM Nhóm - Lớp D06VT2 13 FTTx số dịch vụ FTTx BPON (Broadband PON): chuẩn dựa APON Nó hỗ trợ thêm công nghệ WDM, băng thông giành cho đường uplink động cao Nó cung cấp giao diện quản lý chuẩn OMCI OLT ONU/ONT cho phép nhiều nhà cung cấp dịch vụ hoạt động ITU-T G.984 GPON (Gigabit PON): nâng cấp chuẩn BPON Nó hỗ trợ tốc độ cao hơn, bảo mật tăng cường đa dạng việc lựa chọn giao thức lớp :ATM, GEM, Ethernet IEEE 802.3ah EPON (Ethernet PON) chuẩn IEEE/EFM cho việc sử dụng Ethernet việc truyền liệu 3.5 WDM PON Hình 9: Cấu trúc TDMA-PON WDM-PON Ở hướng xuống (từ OLT đến ONU), mạng PON mạng điểm-đa điểm OLT chiếm toàn băng thông hướng xuống Trong hướng lên, mạng PON mạng đa điểm-điểm: nhiều ONU truyền tất liệu đến OLT Đặc tính hướng tách ghép thụ động việc truyền thông ONU không nhận biết ONU khác Tuy nhiên luồng liệu từ ONU khác truyền lúc bị xung đột Vì hướng lên, PON sử dụng vài chế riêng biệt kênh để tránh xung đột liệu chia công tài nguyên dung lượng trung kế Một phương pháp chia kênh hướng lên ONU sử dụng ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM, với phương pháp ONU hoạt động bước sóng khác Giải pháp WDM yêu cầu thu điều khiển mảng thu OLT để nhận kênh khác Thậm chí nhiều vấn đề khó khăn cho nhà khai thác mạng kiểm kê bước sóng ONU: thay có loại ONU, có nhiều loại ONU dựa Nhóm - Lớp D06VT2 14 FTTx số dịch vụ FTTx bước sóng Laser Mỗi ONU sử dụng laser hẹp độ rộng phổ điều khiển đắt tiền Mặc khác, bước sóng bị sai lệch gây nhiễu cho ONU khác mạng PON Việc sử dụng Laser điều khiển khắc phục vấn đề đắt cho công nghệ Với khó khăn WDM giải pháp tốt cho môi trường Một số giải pháp khác dựa WDM đề xuất giá cao Do vậy, TDM PON đời Trong TDM PON, việc truyền đồng thời từ vài ONU gây xung đột đến kết hợp Để ngăn chặn xung đột liệu, ONU phải truyền cửa sổ (khe thời gian) truyền Một thuận lợi lớn TDM PON tất ONU hoạt động bước sóng, OLT cần thu đơn Bộ thu phát ONU hoạt động tốc độ đường truyền, chí băng thông dùng ONU thấp Tuy nhiên, đặc tính cho phép TDM PON đạt hiệu thay đổi băng thông dùng cho ONU cách thay đổi kích cở khe thời gian ấn định chí sử dụng ghép kênh thống kê để tận dụng hết băng thông dùng mạng PON Trong mạng truy cập thuê bao, hầu hết luồng lưu lượng lên xuống Peer to Peer (user to user) Vì điều dường hợp lý để tách kênh lên xuống Một phương pháp tách kênh đơn giản dựa ghép kênh phân chia không gian(SDM) mà tách PON cung cấp theo hướng truyền lên xuống Để tiết kiệm cho sợi quang giảm chi phí sửa chữa bảo quảng, sợi quang sử dụng cho truyền theo hai hướng Trong trường hợp này, hai bước sóng dùng là: hướng lên λ1=1310nm, hướng xuống λ2=1550nm Dung lượng kênh bước sóng phân phối linh động ONU Ghép kênh phân chia theo thời gian phương pháp ưu tiên cho việc chia kênh quang mạng truy cập mà cho phép bước sóng đơn hướng lên thu pháp đơn OLT làm cho giải pháp có ưu chi phí đầu tư So sánh kỹ thuật AON PON : Nhóm - Lớp D06VT2 15 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 10: So sánh AON PON Nhóm - Lớp D06VT2 16 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 11: GPON Active Ethernet Các yếu tố đem so sánh: Tổng dung lựơng, băng thông thuê bao tận hưởng Các dịch vụ hai công nghệ cung cấp cho ngừơi dùng đầu cuối Như đề cập phía trên, GPON dùng hai buớc sóng khác nhau, chiều xuống bước sóng 1490 nm, chiều lên 1310 nm (coi OLT làm mốc) Và buớc sóng 1500 nm buớc sóng chọn lựa để sử dụng cho thông tin quảng bá tín hiệu video số Tại thời điểm tại, tốc độ chiều xuống GPON khoảng 2.5 Gbps, chiều lên 1.25 Gbps Nếu OLT phục vụ thuê bao thuê bao đuợc tận hửong toàn băng thông trên, nhiên thông thường mạng triển khai số nuớc giới, kỹ sư thường thiết kế tốc độ cho thuê bao sử dụng PON vào khoảng 100 Mbps cho chiều xuống 40 Mbps cho chiều lên Với tốc độ truy nhập thừa thãi cho ứng dụng cao cấp HDTV (khoảng 10 Mbps, chiều lên chiều xuống, chiều lên cho peer-to-peer HDTV) Active Ethernet thông thường cung cấp tốc độ chiều lên chiều xuống 100 Mbps tới thuê bao Active Ethernet cung cấp tốc độ lớn với thiết bị đầu cuối GbEthernet, nhiên thiết bị hỗ trợ Gb Ethernet Switch bị hạn chế giá thiết bị (thường đắt gấp lần so với active Ethernet thông thường) Trong vài thử nghiệm gần đuợc tiến hành bộc lộ khả hạn chế Active Ethernet là: download phim HDTV 5.8 GB, khoảng 47 gigabits thông tin cần truyển tải, GPON phút Active Ethernet phút tốc độ truyền 100 Mbps Một điều đáng thuyết phục Operator để triển khai GPON khả Broadcast TV, IPTV nhờ Nhóm - Lớp D06VT2 17 FTTx số dịch vụ FTTx vào buớc sóng 1550 nm (quảng bá tv số analog), Active Ethernet hỗ trợ IPTV Sự khác biệt lớn GPON Active Ethernet nắm khía cạnh đầu tư hiệu kinh tế: - Để cho đạt đuợc khoảng cách tới thuê bao 20Km, Inactive Ethernet cần thiết 4Watts/port; GPON cần không tới 1Watt Nói cách chân phuơng Inactive cần nguồn gấp GPON cần hệ thống điều hòa gấp GPON - Ngoài diện tích số luợng thiết bị GPON tỏ đỡ tốn Active Ethernet nhiều Bảng 2: So sánh số tiêu chí cụ thể GPON Active Ethernet Các nhược điểm GPON: Thiếu tính hội tụ IP (IP convergence) Có kết nối OLT spitter, kết nối toàn ONT không cung cấp dịch vụ Active Ethernet triển khai cấu hình mạng Ring tạo nên đường dự phòng Trong GPON không III CÁC DỊCH VỤ TRÊN MẠNG FTTx Các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng mạng FTTx (Fiber-to-the-x) công cụ hữu hiệu chiến lược cạnh trạnh để cung cấp dịch vụ - Triple Play, bao gồm: thoại, liệu video IP Các công nghệ thường sử dụng để tạo dựng mạng FTTx, bao gồm mạng quang thụ động, đường dây thuê bao số (DSL), công nghệ nén video tiếp cận đến mức giá cạnh tranh Nhóm - Lớp D06VT2 18 FTTx số dịch vụ FTTx Do yêu cầu để triển khai mạng FTTx không khó khăn, nhà cung cấp dịch vụ phải bảo đảm dịch vụ Triple Play mà họ cung cấp hoạt động hoàn hảo Nếu mạng sở hạ tầng FTTx triển khai mà chất lượng lại không cao nhà cung cấp dịch vụ phải đối mặt với nguy vĩnh viễn khách hàng trung thành vào tay đối thủ cạnh tranh, người cung cấp gói dịch vụ tương tự với chất lượng cao Xây dựng khối ba dịch vụ (Triple Play) Các dịch vụ Triple Play cung cấp nhờ nhiều công nghệ truy cập khác mạng FTTx FTTx thực tập hợp kiến trúc mạng thiết kế để mang dịch vụ băng rộng tới khách hàng cuối Sợi quang có không sử dụng tất kết nối từ nhà cung cấp đến khách hàng kiến trúc FTTP Công nghệ xDSL, ví dụ ADSL2+, sử dụng kilomet cuối nhằm kết nối từ nút quang tới thiết bị cuối phía khách hàng (CPE) Thực tế, hầu hết mạng FTTx, sợi quang, cáp đồng, cáp đồng trục, giao tiếp không dây vài kết hợp phương tiện mang tín hiệu truyền tải ứng dụng Triple Play tới thiết bị mạng tích hợp, máy thu hình, chuyển đổi ứng dụng VoIP thoại thông thường Khi triển khai dịch vụ Triple Play theo kiến trúc FTTx việc kiểm tra tất phương tiện truyền dẫn vật lý sử dụng, đặc biệt phần mạng truy cập cáp đồng, trở nên quan trọng hết Việc kiểm tra nhiều lớp mạng với ứng dụng cung cấp phải tiến hành toàn vòng đời mạng - từ giai đoạn lắp đặt, cung cấp dịch vụ, bảo đảm dịch vụ Để kiểm tra lớp vật lý ứng dụng toàn chu kỳ sống mạng, nhiều phương pháp đo loại thiết bị khác cần sử dụng nhiều điểm khác mạng Nhóm - Lớp D06VT2 19 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 12 Các kiến trúc dịch vụ mạng FTTx Trong giai đoạn lắp đặt mạng, cần tiến hành xác định đặc tính sợi quang thông tin suy hao chèn (insertion loss) suy hao phản xạ ngược (optical return loss) Trong giai đoạn cung cấp dịch vụ, cần tiến hành đo công suất quang, hiệu suất truyền liệu xDSL, đánh giá chất lượng thoại, video liệu Khi mạng triển khai cung cấp dịch vụ, việc kiểm tra đảm bảo dịch vụ trở thành yêu cầu bắt buộc Các kỹ thuật viên tuyến phải có khả cách ly lỗi hiệu quả, thực đánh giá dịch vụ đầu cuốiđầu cuối, hỗ trợ trình phân tích cố cách hiệu Kiểm tra dịch vụ Triple Play Tương tự việc triển khai lớp vật lý, việc triển khai dịch vụ Triple Play thực theo ba giai đoạn khác nhau: lắp đặt thành phần mạng đánh giá sơ chất lượng mạng, cung cấp dịch vụ tới khách hàng, bảo trì, bảo đảm dịch vụ Mỗi giai đoạn vòng đời mạng lại mang đến thách thức khác cho dịch vụ Triple Play 2.1 Dịch vụ IP Video Trước cung cấp dịch vụ IP video, nhà cung cấp dịch vụ phải xác định phù hợp mạng truy cập khách hàng với dịch vụ IP video Các chế quản lý Lớp dịch vụ Video (Video Class of Service), ví dụ việc phân chia Nhóm - Lớp D06VT2 20 FTTx số dịch vụ FTTx nhãn VLAN (VLAN tag segregation), lập kế hoạch tải lưu lượng, đảm bảo phải xác định Thiết bị DSLAM phải nâng cấp để hỗ trợ chức thu phát gói (Internet Group Management Protocol-IGMP) chức IP multicast Cấu hình phía mạng truy cập cần thiết lập để hỗ trợ băng thông yêu cầu dịch vụ IP video Đặc biệt, phải thoả mãn yêu cầu truyền kênh video đồng thời Sau tất vấn đề giải quyết, tiến trình cung cấp thành phần cần thiết mạng việc kết nối bắt đầu Các thành phần mạng cần lắp đặt kiểm tra bao gồm cổng DSLAM, Gateway phía khách hàng, dây mạng nhà khách hàng giải mã tín hiệu truyền hình số (STB -Set Top Box) Ngoài ra, việc đánh giá lại chất lượng liên kết mạng truy cập cần tiến hành Khi tạo cung cấp dịch vụ IP video, cần phải đánh giá thu thập thông tin chất lượng dịch vụ lỗi xảy Việc khắc phục cố dựa tình giả lập phải thực trước hoàn tất việc cài đặt dịch vụ Trường hợp lý tưởng lưu lại báo cáo đo khâu trình triển khai dịch vụ sau dùng để tham chiếu cho hoạt động bảo trì bảo đảm dịch vụ Sử dụng liệu lưu lại góp phần cải thiện đáng kể thời gian sửa chữa, khắc phục cố (Meantime-to-repair MTTR) mà nhờ đó, khách hàng sử dụng dịch vụ chất lượng ổn định Để cải thiện trình lắp đặt mạng dịch vụ, thiết bị đo kiểm giúp kỹ thuật viên tuyến kiểm tra ba tham số trước cung cấp dịch vụ IP video, bao gồm: hiệu suất đường xDSL, cung cấp dịch vụ video, chất lượng dịch vụ video (QoS) Thiết bị phải có khả mô STB khách hàng, lấy luồng liệu chương trình video, xác định tính hợp chuẩn giá trị QoS thiết lập nhà cung cấp dịch vụ cho tham số Các kết đo kiểm QoS Video hiển thị thiết bị đo kiểm kỹ thuật viên cho biết tất tham số quan trọng ảnh hưởng tới luồng video Ví dụ, jitter tham chiếu đồng hồ chương trình (Program Clock Reference PCR) cao, giải mã giải mã tải video Vấn đề trễ IGMP ảnh hưởng tới thời gian cần để chuyển đổi kênh video quảng bá đó, yếu tố quan trọng liên quan đến cảm nhận khách hàng chất lượng dịch vụ mà họ nhận (customer experience) Số gói tin bị luồng truyền dẫn video, đo thị lỗi liên tiếp, tham số quan trọng số tham số nêu Thiết bị nên có khả Nhóm - Lớp D06VT2 21 FTTx số dịch vụ FTTx thiết lập giới hạn Đạt/Không đạt (Pass/Fail) cho tham số này, làm tăng tính chắn tổng hoạt động vận hành thực tế giúp cải thiện trình đảm bảo dịch vụ IP video Để khắc phụ cố IP video, kỹ thuật viên tuyến sử dụng thiết bị đo kiểm họ để phát trường hợp lỗi IP, ví dụ lỗi điểm ảnh video lỗi đứng hình Hai lỗi xảy gói liệu, jitter gói lớn, hai Nếu không phát lỗi lớp vật lý liên kết truy cập kiểm tra việc gói xảy đường lên (upstream) DSLAM Jitter PCR liên quan tới kênh video, xác định vấn đề xảy headend, với việc chèn thêm Local Ad, với hoạt động chuyển đổi mã tín hiệu nguồn Việc gói tin gây nhiều ảnh hưởng khác Ví dụ, gói mang khung B tín hiệu video MPEG-2 ảnh hưởng tới hai khung luồng video; gói mang khung I ảnh hưởng tới tất khung tận khung I Thường từ 14 đến 15 khung bị ảnh hưởng tùy thuộc vào thiết lập kích thước nhóm hình (Group of Picture – GOP) Việc giám sát liên tục luồng gói tin cần thiết để đảm bảo ứng dụng IP video đạt tới chất lượng mà khách hàng trông đợi từ nhà cung cấp dịch vụ video cạnh tranh Yêu cầu chất lượng mà họ mong muốn nhận phải tốt hơn, với chất lượng mà họ nhận trước 2.2 Dịch vụ thoại IP Muốn tạo cung cấp ứng dụng thoại IP cho doanh nghiệp phải xác định tính phù hợp mạng doanh nghiệp lưu lượng nhạy cảm với trễ dịch vụ VoIP Các tính lớp dịch vụ (Class-of-Service-CoS) phải tồn định tuyến (router), mạng phải sửa lắp đặt lại để phù hợp với lưu lượng thoại thêm vào Kế hoạch tải lưu lượng ảnh hưởng tới thiết bị mạng, đặc biệt với yêu cầu băng thông giao diện WAN Các thỏa thuận mức dịch vụ (Service Level Agreement - SLA) cần thiết lập Trong giai đoạn lắp đặt, cần lắp đặt kiểm tra thiết bị truy cập tích hợp (Integrated Access Device–IAD), gateway thoại, định tuyến điện thoại IP Việc kiểm tra lớp vật lý liên kết WAN phải thực Theo đó, thành phần mạng kết nối cần thiết cung cấp, đường cáp lắp đặt cho điểm kết cuối (ví dụ điện thoại IP chuyển đổi (adapter) Nhóm - Lớp D06VT2 22 FTTx số dịch vụ FTTx Khi dịch vụ triển khai, kỹ thuật viên tập trung vào việc kiểm tra QoS VoIP bố trí điện thoại IP thực tế Họ cần xử lý lỗi vấn đề liên quan đến chất lượng dịch vụ trước hoàn tất việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng Tương tự với ứng dụng IP video, cần phải thu thập báo cáo kết đo giai đoạn lưu lại để sử dụng tương lai Khi xảy cố dịch vụ báo cáo giúp rút ngắn thời gian giải cố Khi triển khai dịch vụ thoại IP, kỹ thuật viên cần xác định tính kết nối từ phía khách hàng tới gateway báo hiệu, cung cấp dịch vụ chất lượng gọi Họ đánh giá chất lượng gọi cách thực gọi kiểm tra nội mạng IP (on-network test call) gọi sang mạng PSTN (off-network test call) Các tham số gọi quan trọng cần kiểm tra bao gồm: trễ gói, gói jitter Tuy nhiên, MOS (Mean Opinion Score) tham số SLA quan sử dụng để đo chất lượng VoIP cách tổng thể Hình 13 – Cấu trúc mạng IP Video Ở giai đoạn đảm bảo dịch vụ, nhiều vấn đề làm giảm chất lượng dịch vụ VoIP, bao gồm vấn đề liên quan tới khu vực mạng phía khách hàng gây đàm thoại, hiệu suất xử lý/DSP, thiết bị thu/phát âm thanh, hiệu suất hoạt động loại bỏ tiếng vọng mạng Các chuyển giao mạng mạng gói mạng TDM thường quản lý chuyển mạch gateway thoại điểm kiểm tra quan trọng tất mạng 2.3 Dịch vụ liệu IP Internet Nhóm - Lớp D06VT2 23 FTTx số dịch vụ FTTx Để cung cấp dịch vụ liệu IP Internet tới thuê bao FTTx khách hàng cần thiết lập tài khoản ISP (Internet Service Provider account – ISP account) Bên cạnh đó, kế hoạch lưu lượng tải cần sửa đổi để phù hợp với luồng liệu thêm vào Các máy chủ truy cập dịch vụ băng rộng xa (Broadband Remote Access Server – BRAS) bị ảnh hưởng, việc hoạch định băng thông định tuyến/điều khiển phải hoàn thiện Bên cạnh việc thiết lập kết nối tới ISP cung cấp thành phần mạng cần thiết cho luồng liệu tăng thêm xử lý lớp dịch vụ (CoS), cổng DSLAM cấu hình lại để hỗ trợ tuyến trễ kép (dual-latency path) môi trường ứng dụng hỗn hợp Để kết thúc trình cài đặt, kỹ thuật viên phải đánh giá hiệu suất hoạt động lớp vật lý DSL, mức độ kết nối tới ISP, thông lượng dịch vụ liệu Việc tiến hành cách sử dụng công cụ kiểm tra với khả tích hợp trình duyệt Web (Web Browser) thông lượng FTP Sử dụng tập tin (file) kiểm tra có dung lượng lựa chọn người dùng tiến hành kiểm tra đường lên đường xuống, đo thông lượng FTP kiểm tra hiệu suất liên kết sát với mô hình triển khai thực tế kiểm tra đơn giản đường xuống liên kết Thực kiểm tra HTTP sử dụng trình duyệt Web có lợi việc đảm bảo kết nối/truy cập ISP người dùng cuối chạy hoàn hảo Một dịch vụ liệu IP Internet triển khai độ xác dịch vụ cung cấp cần phải đánh giá xem có hợp chuẩn hay không Và lần nữa, báo cáo cố hay vấn đề nên lưu lại để sử dụng làm tài liệu tham khảo tương lai 2.4 Gói ba dịch vụ (Triple Play) cần Bộ đo kiểm ba dịch vụ (Triple Testing) Việc kiểm tra phải thực nhiều lớp, bao gồm: lớp vật lý, lớp liên kết liệu, lớp mạng lớp ứng dụng Nếu đơn kiểm tra lớp vật lý mạng truy cập phát vấn đề QoS tiềm ẩn mà ảnh hưởng tới ứng dụng Triple Play dựa gói Hiển nhiên việc truyền gói tin chịu ảnh hưởng luồng gói đầu cuối tới đầu cuối Các nhà cung cấp dịch vụ triển khai mạng FTTx cần có chiến lược hoàn chỉnh dịch vụ đo kiểm tin cậy dựa hiểu biết sâu sắc ứng dụng cung cấp để theo lắp đặt, cung cấp bảo dưỡng chất lượng dịch vụ Nhóm - Lớp D06VT2 24 FTTx số dịch vụ FTTx IV XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Dự kiến FTTH dần thay ADSL tương lai gần băng thông ADSL không đủ sức cung cấp đồng thời dịch vụ trực tuyến thời điểm FTTH cung cấp IP tĩnh thích hợp với doanh nghiệp, tổ chức triển khai dễ dàng dịch vụ trực tuyến IP Camera, lưu trữ mail, truyền liệu tốc độ cao 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 Hiện Nhật Bản, Trung Quốc Mỹ quốc gia đầu lĩnh vực băng thông rộng sử dụng công nghệ cáp quang Hình 14: Tỉ lệ băng thông rộng giới theo thống kê quý năm 2007 Công nghệ FTTH có khoảng 20 triệu kết nối toàn cầu, tính riêng nước Nhật Bản, Trung Quốc Mỹ có thêm khoảng triệu thuê bao, 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 Nhóm - Lớp D06VT2 25 FTTx số dịch vụ FTTx TÀI LIỆU THAM KHẢO http://en.wikipedia.org/wiki/Fiber_to_the_x Thomas Martin, Fiber To The Home, Cisco Networkers, 2007 Paul E Green JR, Fiber To The Home – The new empowerment, A John Wiley & Sons, Inc., Publication, 2006 G Kramer, Ethernet Passive Optical Networks, McGraw-Hill Professional Nhóm - Lớp D06VT2 26 [...]... cho phép một bước sóng đơn ở hướng lên và bộ thu pháp đơn ở OLT đã làm cho giải pháp này có ưu thế hơn về chi phí đầu tư 4 So sánh giữa 2 kỹ thuật AON và PON : Nhóm 1 - Lớp D06VT2 15 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Hình 10: So sánh AON và PON Nhóm 1 - Lớp D06VT2 16 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Hình 11: GPON và Active Ethernet Các yếu tố được đem ra so sánh: Tổng dung lựơng, băng thông một thuê... cho mỗi dịch vụ Triple Play 2.1 Dịch vụ IP Video Trước khi cung cấp dịch vụ IP video, nhà cung cấp dịch vụ phải xác định sự phù hợp của mạng truy cập của khách hàng với dịch vụ IP video Các cơ chế quản lý Lớp dịch vụ Video (Video Class of Service), ví dụ như việc phân chia Nhóm 1 - Lớp D06VT2 20 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx nhãn VLAN (VLAN tag segregation), lập kế hoạch tải lưu lượng, và đảm bảo... cung cấp dịch vụ, và bảo đảm dịch vụ Để kiểm tra lớp vật lý cũng như các ứng dụng trong toàn bộ chu kỳ sống của mạng, rất nhiều phương pháp đo và loại thiết bị khác nhau cần được sử dụng ở rất nhiều điểm khác nhau trên mạng Nhóm 1 - Lớp D06VT2 19 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Hình 12 Các kiến trúc dịch vụ mạng FTTx Trong giai đoạn lắp đặt mạng, cần tiến hành xác định đặc tính sợi quang và các thông... đầu cuối Các nhà cung cấp dịch vụ triển khai các mạng FTTx cần có chiến lược hoàn chỉnh về dịch vụ và đo kiểm tin cậy dựa trên sự hiểu biết sâu sắc về ứng dụng được cung cấp để theo đó sẽ lắp đặt, cung cấp và bảo dưỡng chất lượng của các dịch vụ Nhóm 1 - Lớp D06VT2 24 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx IV XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Dự kiến FTTH sẽ dần thay thế ADSL trong tương lai gần một khi băng thông ADSL... thoại, dữ liệu và video trên nền IP Các công nghệ thường được sử dụng để tạo dựng các mạng FTTx, bao gồm cả các mạng quang thụ động, các đường dây thuê bao số (DSL), và các công nghệ nén video đều tiếp cận đến mức giá cả cạnh tranh Nhóm 1 - Lớp D06VT2 18 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Do yêu cầu để triển khai mạng FTTx không quá khó khăn, các nhà cung cấp dịch vụ phải bảo đảm dịch vụ Triple Play... tiếp, là tham số quan trọng nhất trong số 3 tham số được nêu ra ở đây Thiết bị cũng nên có khả Nhóm 1 - Lớp D06VT2 21 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx năng thiết lập các giới hạn Đạt/Không đạt (Pass/Fail) cho mỗi tham số này, làm tăng tính chắc chắn tổng các hoạt động vận hành thực tế và giúp cải thiện quá trình đảm bảo dịch vụ IP video Để khắc phụ sự cố của IP video, các kỹ thuật viên trên tuyến có... trong mạng Các chuyển giao mạng giữa mạng gói và mạng TDM thường được quản lý bởi một chuyển mạch gateway thoại là những điểm kiểm tra quan trọng trong tất cả các mạng 2.3 Dịch vụ dữ liệu IP Internet Nhóm 1 - Lớp D06VT2 23 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Để cung cấp dịch vụ dữ liệu IP Internet tới các thuê bao FTTx thì mỗi khách hàng cần được thiết lập một tài khoản ISP (Internet Service Provider account.. .FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Active Ethernet: Thuật ngữ này đuợc hiểu như thực hiện một kết nối điểm điểm giữa nguời sử dụng và Ethernet Switch của nhà cung cấp dịch vụ, các Ethernet Switches có thể đuợc đặt tại nhà cung cấp dịch vụ hoặc đôi khi đuợc đặt như một tủ cung cấp mạng gần phía khách hàng Thiết bị chuyển đổi (Media Converter) được đặt ở phía khách hàng có nhiệm vụ chuyển quang... phút tại tốc độ truyền 100 Mbps Một trong những điều đáng thuyết phục các Operator để triển khai GPON đó chính là khả năng Broadcast TV, và IPTV nhờ Nhóm 1 - Lớp D06VT2 17 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx vào buớc sóng 1550 nm (quảng bá tv số và analog), trong khi Active Ethernet chỉ hỗ trợ IPTV Sự khác biệt lớn nhất của GPON và Active Ethernet nắm ở khía cạnh đầu tư và hiệu quả kinh tế: - Để cho cùng... tuyến và điện thoại IP Việc kiểm tra lớp vật lý của các liên kết WAN cũng phải được thực hiện Theo đó, các thành phần mạng và các kết nối cần thiết có thể được cung cấp, và đường cáp mới được lắp đặt cho những điểm kết cuối mới (ví dụ các điện thoại IP hoặc các bộ chuyển đổi (adapter) Nhóm 1 - Lớp D06VT2 22 FTTx và một số dịch vụ trên FTTx Khi dịch vụ được triển khai, kỹ thuật viên tập trung vào việc ... D06VT2 18 FTTx số dịch vụ FTTx Do yêu cầu để triển khai mạng FTTx không khó khăn, nhà cung cấp dịch vụ phải bảo đảm dịch vụ Triple Play mà họ cung cấp hoạt động hoàn hảo Nếu mạng sở hạ tầng FTTx triển... đầu tư So sánh kỹ thuật AON PON : Nhóm - Lớp D06VT2 15 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 10: So sánh AON PON Nhóm - Lớp D06VT2 16 FTTx số dịch vụ FTTx Hình 11: GPON Active Ethernet Các yếu tố đem so sánh:... dịch vụ, bảo đảm dịch vụ Để kiểm tra lớp vật lý ứng dụng toàn chu kỳ sống mạng, nhiều phương pháp đo loại thiết bị khác cần sử dụng nhiều điểm khác mạng Nhóm - Lớp D06VT2 19 FTTx số dịch vụ FTTx