Khóa luận tốt nghiệp Nghiên cứu và mô phỏng mạng truy nhập quang FTTX

Header Page of 146 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Nguyễn Như Huê MSSV: 0720095 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX Chuyên ngành: Viễn Thông Mạng Thành phố HCM – Năm 2011 Footer Page of 146 Header Page of 146 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Nguyễn Như Huê MSSV: 0720095 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CHUYÊN NGÀNH: VIỄN THÔNG VÀ MẠNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Bùi Hữu Phú Thành phố HCM – Năm 2011 Footer Page of 146 Header Page of 146 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sấu sắc tới Thầy Bùi Hữu Phú -Trưởng môn Viễn Thông Mạng Trong suốt trình làm luận văn, Thầy hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy Cô khoa Điện Tử Viễn Thông, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Quốc Gia Thành Phố HCM tận tình dạy dỗ em suốt năm học trường Em cố gắng để hoàn thành luận văn Vì thời gian nghiên cứu trình độ có hạn nên luận văn em tránh khỏi thiếu sót Em mong quan tâm, góp ý thầy cô bạn để luận văn tốt nghiệp em hoàn chỉnh Em xin chân thành cám ơn! I Footer Page of 146 Header Page of 146 LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày phát triển dẫn tới phát triển khu vực kinh tế như: khu công nghiệp, khu công nghệ cao, khu thương mại, khu chung cư cao cấp… với phát triển ngày lớn mạnh tổ chức kinh tế như: ngân hàng, kho bạc, công ty… tạo nhu cầu lớn việc sử dụng dịch vụ tiện ích tích hợp thoại, hình ảnh liệu Bên cạnh đó, dịch vụ ứng dụng Internet ngày phong phú phát triển với tốc độ nhanh dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, game trực tuyến, dịch vụ đào tạo từ xa,… Đặc biệt nhu cầu loại dịch vụ tích hợp thoại, hình ảnh liệu ngày gia tăng Sự phát triển loại hình dịch vụ đòi hỏi hạ tầng mạng truy cập phải đáp ứng yêu cầu băng rộng, tốc độ truy cập cao Công nghệ truy nhập cáp đồng xDSL triển khai rộng rãi hạn chế tốc độ cự ly không đáp ứng yêu cầu dịch vụ Vì vậy, nghiên cứu triển khai giải pháp truy nhập quang (FTTx) vấn đề cấp thiết nhằm xây dựng hạ tầng mạng truy nhập đáp ứng yêu cầu băng thông rộng, tốc độ cao loại hình dịch vụ Công nghệ truy nhập quang thụ động GPON ITU chuẩn hóa, công nghệ lựa chọn hàng đầu cho triển khai mạng truy nhập nhiều nước giới GPON công nghệ hướng tới cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh số liệu với băng thông rộng GPON công nghệ truy nhập lựa chọn triển khai tương lại Hiện nay, nước ta có số nhà cung cấp dịch vụ FPT, VNPT, Viettel, CMC TI… triển khai hệ thống mạng truy nhập quang (FTTx Fiber To The X) Và CMC TI công ty Việt Nam triển khai mạng FTTx theo công nghệ GPON Do em chọn đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx” để tìm hiểu công nghệ Luận văn gồm chương, nội dung cụ thể chương sau : Chương 1: Tổng quan mạng FTTx Chương cho ta nhìn khái quát đời, tình hình phát triển mạng FTTx giới Việt Nam, ứng dụng thực tiễn mạng FTTx II Footer Page of 146 Header Page of 146 Chương 2: Các giải pháp triển khai mạng FTTx Trong chương này, xem xét qua kiến trúc mạng chủ động AON nghiên cứu chủ yếu mạng quang thụ động PON với chuẩn GPON Chương : Triển khai mạng FTTx theo chuẩn GPON CMC TI Trong chương xem xét triển khai mạng truy nhập quang theo công nghệ GPON công ty CMCTI Đi sâu tìm hiểu thiết bị OLT sử dụng CMC TI, thiết bị ISAM 7342 FTTU Chương : Mô hệ thống mạng FTTx theo chuẩn GPON Chương mô hệ thống mạng FTTx theo chuẩn GPON Một số tình đưa để đánh giá phụ thuộc hệ thống mạng quang vào yếu tố khoảng cách truyền, tốc độ bit, hệ số chia splitter, suy hao, phương thức mã hóa… Đánh giá hệ thống dựa tỉ lệ lỗi bit BER, đồ thị mắt, số Q Chương 5: Kết luận hướng phát triển đề tài Sinh viên thực Nguyễn Như Huê III Footer Page of 146 Header Page of 146 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………… I LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………II MỤC LỤC……………………………………………………………………… IV DANH MỤC HÌNH………………………………………………………… VIII DANH MỤC BẢNG…………………………………………………………… X DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT………………………………………………… XI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG FTTx……… .3 1.1 Giới thiệu chương 1.2 Nguồn gốc đời mạng FTTx 1.3 Định nghĩa 1.4 Phân loại 1.4.1 Phân loại theo chiều dài cáp quang 1.4.2 Phân loại theo cấu hình 1.5 Ưu nhược điểm mạng FTTx 1.5.1 Ưu điểm 10 1.5.2 Nhược điểm 11 1.6 Ứng dụng FTTx 11 1.7 Tình hình phát triển FTTx giới Việt Nam 12 1.7.1 Tình hình FTTx giới 12 1.7.2.Tình hình FTTx Việt Nam .14 1.8 Kết luận chương 14 CHƯƠNG MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG VỚI CHUẨN GPON 15 2.1 Giới thiệu chương 15 2.2 Mạng quang chủ động AON 15 IV Footer Page of 146 Header Page of 146 2.3 Mạng quang thụ động PON 16 2.3.1 Mô hình mạng quang thụ động 16 2.3.2 Các chuẩn mạng PON 19 2.3.2.1 APON 19 2.3.2.2 BPON 19 2.3.2.3 EPON 20 2.3.2.4 GPON 22 2.3.3 Ưu nhược điểm mạng PON 23 2.3.3.1 Ưu điểm 23 2.3.3.2 Nhược điểm 23 2.3.4 So sánh mạng PON AON 23 2.3.4.1 Về băng thông lưu lượng 23 2.3.4.2 Về tính kinh tế 24 2.4 Công nghệ GPON (Gigabit PON) 25 2.4.1 Giới thiệu 25 2.4.2 Kiến trúc mạng GPON 26 2.4.2.1 Kết cuối đường quang OLT 27 2.4.2.2 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT 28 2.4.2.3 Mạng phân phối quang ODN 28 2.4.3 Các đặc tính GPON 29 2.4.3.1 Tốc độ bit 29 2.4.3.2 Khoảng cách 30 2.4.3.3 Tỉ lệ chia 30 2.4.4 Cấu trúc phân lớp mạng quang GPON 30 2.4.4.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD 30 2.4.4.2 Lớp hội tụ truyền dẫn GTC 32 V Footer Page of 146 Header Page of 146 2.4.4.2.1 Các chức hệ thống GTC .34 2.4.4.2.2 Các chức phân lớp hệ thống GTC 35 2.4.4.2.3 Phân lớp thích ứng giao diện với thực thể lớp 35 2.4.4.3 Cấu trúc khung GTC 36 2.4.4.3.1 Cấu trúc khung đường xuống 36 2.4.4.3.2 Cấu trúc khung đường lên 37 2.4.5 Cấp phát băng tần động DBA 38 2.4.5.3 Quản lý hoạt động DBA 40 2.5 Bảo vệ phần mạng quang thụ động GPON .40 2.6 Bảo mật 41 2.7 Kết luận chương 42 CHƯƠNG TRIỂN KHAI MẠNG FTTX TẠI CMC TI 43 3.1 Giới thiệu chương 43 3.2 Mô hình GPON CMC TI 43 3.3 Các thiết bị mạng GPON .44 3.3.1 Một số thiết bị ONT 44 3.3.2 Cấu trúc thiết bị OLT sử dụng mạng FTTx CMC TI 46 3.3.2.1 Tổng quan sản phẩm 7342 ISAM FTTU 46 3.3.2.2 Tính GPON 7342 ISAM FTTU .46 3.3.2.3 Dịch vụ 47 3.3.2.4 Giao diện mạng 47 3.3.2.5 Cấu trúc thiết bị ISAM 7342 FTTU 49 3.3.2.6 Các khối chức thiết bị 49 3.3.2.7 Hoạt động quản lí bảo trì 53 3.4 Các dịch vụ cung cấp mạng GPON CMCTI 57 3.4.1 FTTH/B 57 VI Footer Page of 146 Header Page of 146 3.4.2 Dịch vụ VoIP 58 3.4.3 Dịch vụ IPTV 58 3.4.4 Dịch vụ truyền số liệu VPN/MPLS 59 3.5 Kết luận chương 59 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠNG FTTX THEO CHUẨN GPON 60 4.1 Giới thiệu chương 60 4.2 Các tiêu đánh giá chất lượng mạng quang 61 4.2.1 Tỉ lệ lỗi bit BER 61 4.2.2 Hệ số phẩm chất Q 64 4.2.3 Đồ thị mắt 65 4.2.4 Mối quan hệ đồ thị mắt tỉ lệ lỗi bit BER 67 4.3 Các tham số đặc trưng cho mạng GPON 67 4.3.1 Bước sóng hướng xuống 1490 nm, hướng lên 1310 nm 67 4.3.2 Phương thức điều chế NRZ 68 4.3.2.1 Chức mã đường dây 68 4.3.2.2 Tại lại dùng điều chế NRZ 69 4.4 Mô yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạng GPON 71 4.4.1 Sơ đồ kết nối 71 4.4.2 Các tình mô .73 4.4.2.1 Các thông số thiết lập chung 73 4.4.2.2 Ảnh hưởng khoảng cách 74 4.4.2.3 Ảnh hưởng hệ số chia Splitter 77 4.4.2.4 Ảnh hưởng tốc độ bit 79 4.5 Kết luận chương 80 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 VII Footer Page of 146 Header Page 10 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG FTTx 1.1 Giới thiệu chương Chương cho ta nhìn khái quát đời, tình hình phát triển mạng FTTx giới Việt Nam ứng dụng thực tiễn mạng FTTx 1.2 Nguồn gốc đời mạng FTTx Ngày nhiều dịch vụ truy cập băng rộng đời mà băng thông loại hình dịch vụ lớn Bảng 1.1 cho ta thấy nhu cầu băng thông cho số loại hình dịch vụ Bảng 0.1 Yêu cầu băng thông số loại hình dịch vụ Service Bandwidth (downstream) Broadcast TV (MPEG 2) - Mbps HDTV (MPEG 4) - 12 Mbps High speed internet - 10 Mbps Video Conferencing 300 - 570 Kbps Voice/Video Telephony 64 - 570 Kbps VoD - Mbps Tính đến thời điểm tháng 9/2008 số thuê bao băng rộng nước ta vượt 1,8 triệu thuê bao So với năm 2007 số lượng thuê bao tăng thêm khoảng 50% Tốc độ tăng chậm phần ảnh hưởng suy thoái kinh tế Trong năm sau tốc độ tăng trưởng tương đương chí nhanh kinh tế ổn định phát triển Biểu đồ Hình 1.1 cho biết tốc độ tăng trưởng thuê bao Internet Việt Nam tính từ năm 2008 đến năm 2012 Qua biểu đồ này, ta thấy thị phần thị trường Internet băng thông rộng tăng dần so với thị phần Internet chung đạt mức tối đa 10% thị phần vào năm 2012 Footer Page 10 of 146 Nguyễn Như Huê Page Header Page 75 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.7 Phổ tín hiệu tập trung bước sóng 1310nm Hình 4.6 Hình 4.7 cho thấy mật độ phổ tập trung tần số ứng với bước sóng tương ứng 1490 nm (hướng xuống) 1310 nm (ứng với hướng lên) 4.3.2 Phương thức điều chế NRZ 4.3.2.1 Chức mã đường dây: Một vấn đề quan trọng xử lý tín hiệu băng gốc tách tín hiệu định thời từ tín hiệu chuyển tới Tín hiệu định thời thường tách từ chuyển đổi cực tính xung thành phần Trong trường hợp sử dụng tín hiệu NRZ việc tách tín hiệu định thời khó khăn giả sử tín hiệu định thời bit “1” bit tín hiệu liệu liên tiếp sau “1” rõ ràng khó để xác định Để khắc phục điều này, người ta mã hóa tín hiệu nhị phân đơn cực trước truyền trực tiếp đường dây Cách thức mã hóa gọi mã hóa đường dây Các chức chủ yếu mã hóa đường dây là:  Chuyển phổ tín hiệu băng gốc (tập trung chủ yếu miền tần thấp chứa thành phần chiều lớn) lên miền tần số cao để lọt vào băng thông đường dây để truyền không điều chế tín hiệu băng gốc xa Footer Page 75 of 146 Nguyễn Như Huê Page 68 Header Page 76 of 146  Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Tăng mật độ chuyển đổi cực tính tín hiệu nhằm hỗ trợ cho trình đồng đồng hồ phía thu  Có khả kiểm soát lỗi (thường có khả phát lỗi khả sửa) 4.3.2.2 Tại lại dùng điều chế NRZ Đường truyền dẫn quang loại truyền trạng thái sáng tối Do cần phải dùng mã có mức Trong thông tin quang, người ta thường sử dụng loại mã nhị phân nBmB Mã nhị phân nBmB: Người ta coi chu kì bit đầu vào n bit chu kì bit đầu m bit Tín hiệu nhị phân thích hợp với việc truyền sợi quang học với bit “1” quy định xung có ánh sáng bit “0” xung ánh sáng Để không khó khăn việc khôi phục định thời chuyển đổi cực tính xung kéo dài có chuỗi bit (hiểu chuỗi chu kì bit) liên tiếp “0” “1”, người ta sử dụng mã nBmB Giả sử người ta sử dụng mã 5B6B Trong bit lối vào sau mã hóa có bit lối bit tạo thành nhóm Khi mã hóa nhóm bit tương ứng với mức điện áp tín hiệu NRZ Số tổ hợp từ mã nhóm bit 32, nhóm bit 64 Tức thừa 32 bit nên người ta dùng để phát lỗi Ngoài ra, dùng mã 5B6B tốc độ bit tăng lên 6/5 =1,2 lần Điều không ảnh hưởng đáng kể hệ thống quang (vốn xem băng tần vô hạn) Với hệ thống truyền dẫn hạn chế, nói chung hệ thống không đảm bảo hiệu sử dụng kênh Dưới xem xét việc sử dụng loại điều chế hóa kênh ảnh hưởng đến tỉ lệ lỗi bit Sử dụng điều chế NRZ : Điều chế NRZ làm cho cực tính tín hiệu không thay đổi chu kỳ bit Hình 4.8 ta thấy độ rộng đồ thị mắt lớn Cụ thể đây, ta thấy Min BER = 1.752e-13 Ngoài ra, đồ thị mang hình dáng đặc trưng phương thức điều chế NRZ Cực tính tín hiệu giữ nguyên chu kì bit Footer Page 76 of 146 Nguyễn Như Huê Page 69 Header Page 77 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.8 Sử dụng điều chế NRZ Sử dụng NZ: Hình 4.9 Sử dụng điều chế RZ Footer Page 77 of 146 Nguyễn Như Huê Page 70 Header Page 78 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Theo đồ thị Hình 4.9 ta nhìn thấy rõ độ rộng đồ thị mắt nhỏ, chưa đạt tới 20% Tỉ lệ lỗi bit lớn (= 1.552e-5) tức cỡ 10 -5 Đây tỉ lệ lỗi bit lớn không chấp nhận hệ thống thông tin quang, yêu cầu BER cỡ 10 -9 Vậy lại vậy? Rõ ràng chu kì bit, với tín hiệu RZ, cực tính tín hiệu bị thay đổi lần, điều gây khó khăn cho phía thu xác định cực tính với tốc độ mã hóa cao Trong đó, với mã hóa RZ, cực tính tín hiệu giữ nguyên chu kì bit Do việc xác định cực tính dể Điều giải thích hệ thống mạng GPON người ta lại sử dụng NRZ RZ 4.4 Mô yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạng GPON 4.4.1 Sơ đồ kết nối Mô hình kết nối mạng mô tả Hình 4.10 Trong sơ đồ ta thấy hệ thống mạng FTTx theo chuẩn GPON có thành phần là: Thiết bị đầu cuối phía nhà sản xuất OLT Đó ghép kênh phân chia theo bước sóng Ở liệu điều chế lên bước sóng thuộc cửa sổ quang 1550 nm Sau điều chế tín hiệu đưa vào ghép kênh theo bước sóng WDM Circulator dùng để tách bước sóng để phân tích tín hiệu đường truyền Sợi quang đơn mode có chiều dài 20 km tính từ phía nhà sản xuất đến người sử dụng Các thông số sợi quang: Splitter quang: chất, splitter quang chia công suất Có nhiều loại splitter quang, có loại công suất ngõ đầu có loại công suất đầu theo tỉ lệ 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32 … Nó chia băng thông Giả sử, tốc độ hướng xuống 1,244 Gbps, hệ số chia splitter 1:16 băng thông tối đa dành cho user hướng xuống 1,244 : 16 = 0,07775 Gbps 77,5 Mbps Footer Page 78 of 146 Nguyễn Như Huê Page 71 Header Page 79 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.10 Sơ đồ mạng GPON Footer Page 79 of 146 Nguyễn Như Huê Page 72 Header Page 80 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.11 Cấu trúc ONU ONU thiết bị đầu cuối phía người sử dụng Nó có chức biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện Số lượng ONU Cấu trúc bên ONU cụ thể Hình 4.11 Ta thấy sơ đồ, ONU gồm phần thu phát Phần thu gồm có Photodetecor, lọc Bessel Tín hiệu đến đầu vào ONU Photodetector thu, qua lọc Besel lọc lấy tín hiệu có tần số thấp qua khôi phục tín hiệu cuối đưa vào phân tích tỉ lệ lỗi bit BER Phần phát gồm ghép kênh quang WDM gồm tham số thiết lập hình vẽ Qua dynamic Select (về chất có chức switch), tín hiệu truyền theo hướng lên Ngoài có số thiết bị khác để phân tích tín hiệu máy phân tích phổ (Optical Spectrum Analyser), tái tạo tín hiệu (3R Generation), hiển thị thời gian (Optical Time Domain Visualizer) 4.4.2 Các tình mô 4.4.2.1 Các thông số thiết lập chung: Mạng GPON Với chia 1:16 Phía phát:  Phương thức mã hóa: NRZ  Công suất phát: - dBm Footer Page 80 of 146 Nguyễn Như Huê Page 73 Header Page 81 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx  Tốc độ bit: 1224.16Mbps  Bước sóng hướng xuống: 1490 nm  Độ rộng kênh: 10 MHz Kênh truyền:  Sợi đơn mode  Suy hao: 0,2 dB/km  Độ tán sắc: 16,75 ps/nm/km Phía thu:  Phương thức mã hóa: NRZ  Tốc độ bit: 1224.16Mbps  Bước sóng hướng lên: 1310 nm  Độ rộng kênh: 10 MHz  Công suất phát: - dBm 4.4.2.2 Ảnh hưởng khoảng cách Với khoảng cách 20km, đồ thị mắt, BER Q sau: Hình 4.12 Đồ thị mắt, BER, Q khoảng cách 20km Footer Page 81 of 146 Nguyễn Như Huê Page 74 Header Page 82 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Khi khoảng cách lớn tỉ lệ lỗi bit lớn Theo tiêu chuẩn ITU – T 984, khoảng cách truyền tối đa mạng GPON 20km Ta thử nghiệm với khoảng cách: 20 km 10 km để thấy khác biệt Trên thực tế CMCTI sử dụng khoảng cách truyền 10 km Như Hình 4.12 trên, ta thấy khoảng cách 20km ta có thông số :  Max Q factor: 6.89129  Min BER: 2.74131e-012  Eye height: 3.50054e-006  Threshold: 4.17419e-006 Hình 4.13 Đồ thị BER khoảng cách 20 km Footer Page 82 of 146 Nguyễn Như Huê Page 75 Header Page 83 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.14 Đồ thị mức ngưỡng khoảng cách 20 km Từ hình vẽ 4.12, 4.13, 4.14, ta thấy chu kì bit, sườn tín hiệu I biến thiên nhanh nhất, nên khó phân biệt mức hay mức Do tỉ lệ lỗi bit khu vực cao Phần lại tỉ lệ lỗi bit khó xảy Như ta thấy hình 4.13, BER min= 2.74131e-012 nằm khu vực đỉnh tín hiệu So sánh hình 4.12 4.13 ta thấy rõ BER tăng, Q giảm ngược lại Ứng với BER min= 2.74131e-012 Max Q factor = 6.89129 Điều hoàn toàn với công thức (4.10) Footer Page 83 of 146 Nguyễn Như Huê = 4.17419e-006 Page 76 Header Page 84 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.15 Đồ thị mắt, BER, Q factor khoảng cách 10 km Tương tự trên, khoảng cách 10 km ta có thông số sau:  Max Q factor: 10.4515  Min BER: 7.1845e-026  Eye height: 6.9262e-006  Threshold: 5.5553e-006 Đánh giá: Qua kết mô ta thấy rằng, khoảng cách ngắn tỉ lệ lỗi bit giảm Ở khoảng cách 10 km, BER 7.1845e-026 khoảng cách 20 km BER 2.74131e-012 Rõ ràng chênh lệch lớn Ngoài ra, dựa vào đồ thị ta thấy thông số Q factor 4.4.2.3 Ảnh hưởng hệ số chia Splitter Theo tiêu chuẩn ITU-T G984.4, hệ số chia splitter 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64 Trong mô hình mô đây, thử nghiệm với hệ số chia hệ số chia 1:8 (Hình 4.16) 1:16 (Hình 4.17) đây: Footer Page 84 of 146 Nguyễn Như Huê Page 77 Header Page 85 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.16 Đồ thị mắt khoảng cách 20 km, hệ số chia splitter 1:8 Hình 4.17 Đồ thị mắt với hệ số chia 1:16 Như vậy, hệ số chia nhỏ độ mở đồ thị mắt lớn, hệ số Q max lớn Với công suất phát máy phát ngưỡng thu Footer Page 85 of 146 Nguyễn Như Huê Page 78 Header Page 86 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx máy thu, suy hao đường truyền nhỏ công suất thu lớn Công suất thu lớn ngưỡng thu tốt nhiêu Khi tỉ lệ lỗi bit giảm Trên lý thuyết hệ số chia tối đa mạng GPON đạt mức :164 Tuy nhiên phần mềm mô ta thấy chất lượng mạng đạt mức :64 với tốc độ 622.08 Mbps 4.4.2.4 Ảnh hưởng tốc độ bit Khi tốc độ bit cao, công suất phát phải cao thu phải có nhạy thu cao Ở đây, ta tăng công suất phát lên 3dBm (vẫn nằm giới hạn khuyến nghị ITU) Dưới xem xét tốc độ thực với chuẩn GPON Bảng 4.2 Các tốc độ download upload mạng GPON Tốc độ down link(Mbps) Tốc độ up link (Mbps) 1244.16 155.52 1244.16 622.08 1244.16 1244.16 2448.32 155.52 2448.32 622.08 2448.32 1244.16 2448.32 2448.32 Với giả định: tốc độ download 622.08 Mbps 1244.16 Mbps Ta có kết Hình 4.18 Hình 4.19 Footer Page 86 of 146 Nguyễn Như Huê Page 79 Header Page 87 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx Hình 4.18 Đồ thị mắt GPON 1:16 tốc độ 1224.16MHz (down link) Hình 4.19 Đồ thị mắt GPON 1:16 tốc độ 2448.32MHz (down link) 4.5 Kết luận chương Từ kết ta thấy rằng, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạng GPON Đó khoảng cách truyền dẫn, hệ số chia splitter (đây đặc điểm đặc trưng FTTx) Ngoài có số yếu tố ảnh hưởng khác tốc độ bit… Tuy nhiên, chương trình mô xét đến yếu tố Footer Page 87 of 146 Nguyễn Như Huê Page 80 Header Page 88 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Sau thời gian thực luận văn với hướng dẫn giúp đỡ tận tình Thầy Bùi Hữu Phú, luận văn Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx hoàn thành thời gian quy định Luận văn trình bày chi tiết mạng truy nhập quang FTTx với công nghệ GPON- chuẩn triển khai Việt Nam 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, đáp ứng nhu cầu khách hàng Hiện PON triển khai rộng rãi nhiều nước giới Tại Việt Nam, nhà cung cấp dịch vụ Viettel, FPT, SPT, CMC TI đẩy mạnh phát triển PON dựa nhiều chuẩn khác Luận văn tập trung nghiên cứu trình triển khai mạng FTTx dựa công nghệ GPON CMC TI Đồng thời em mô hệ thống mạng FTTx theo chuẩn GPON ảnh hưởng vài yếu tố tới chất lượng mạng Những kết mô phần phản ánh chất lượng mạng FTTx Hướng phát triển em nghiên cứu sâu chuẩn GPON theo hướng: Cải thiện chất lượng mạng quang nói chung mạng GPON nói riêng cách sử dụng mã Turbo code Trong trình truyền tín hiệu quang, tốc độ khoảng vài Gbps tượng tán sắc gây ảnh hưởng lớn đến tỉ lệ lỗi bit Người ta cải thiện BER cách sử dụng mã hóa kênh mã Turbo code Footer Page 88 of 146 Nguyễn Như Huê Page 81 Header Page 89 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Gerd Keiser, PhotonicsComm Solutions, Inc, FTTX Concepts and Applications, Wiley Series in Telecommunications and Signal Processing Publication Date: January 2006 Wiley-IEEE Press [2] Paul E Green Jr., Fiber to the Home: The New Empowerment» John Wiley & Sons [3] Cedric F Lam (Editor), Passive Optical Networks: Principles and Practice (Hardcover) [4] Glen Kramer, University of California, Davis Biswanath Mukherjee, University of California, Davis Ariel Maislos, Passave Networks, Israel, Ethernet Passive Optical Network (EPON) [5] The FTTH Prism, Vol.5 No.2, February 2008, OFC/NFOEC 2008 Issue [6] Lucent Technologies, Bell Lab Innovations, FTTx in Europe: Technology Options and Economics [7] Jeroen Wellen, Lucent Technologies, Outlook: Next Generation FTTX Access Networks [8] ITU G.984.3 (2004), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Transmission convergence layer specification [9] ITU G.984.2 (2003), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification [10] Hoàng Văn Bình, Nghiên cứu giải pháp quang thụ động Gigabit phù hợp với yêu cầu mạng VNPT [11] Nguyễn Việt Hùng, Học Viện CNBCVT, Công nghệ truy nhập mạng NGN [12] Quang Minh - Công nghệ chuẩn hóa mạng quang thụ động [13] http://vntelecom.org/diendan/forum.php (truy cập ngày 27/04/2011) [14].http://www.diendantinhoc.vn (truy cập ngày 15/05/2011) Footer Page 89 of 146 Nguyễn Như Huê Page 82 ... hệ thống mạng truy nhập quang (FTTx Fiber To The X) Và CMC TI công ty Việt Nam triển khai mạng FTTx theo công nghệ GPON Do em chọn đề tài tốt nghiệp Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx để... Như Huê MSSV: 0720095 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CHUYÊN NGÀNH: VIỄN THÔNG VÀ MẠNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:... 22 of 146 Nghiên cứu mô mạng truy nhập quang FTTx CHƯƠNG MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG VỚI CHUẨN GPON 2.1 Giới thiệu chương FTTx sử dụng mạng quang chủ động Active Optical Network (AON) mạng quang thụ