Báo cáo Thực hành chuyên sâu PTIT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG ======@====== BÁO CÁO THỰC HÀNH CHUYÊN SÂU BỘ MƠN TÍN HIỆU HỆ THỐNG SVTH: Bùi Tiến Đức B13DCVT347 – D13VT8 MỤC LỤC Phần DỊCH VỤ HSI 1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1.1 Tổng quan dịch vụ HSI HSI High Speed Internet dịch vụ truy cập internet tốc độ cao cố định, lợi ích internet mang lại cho người lớn Thông qua internet ta lướt web, xem phim, ca nhac, đào tạo trực tuyến, y tế từ xa, camera IP Các công nghệ sử dụng để truy nhập dịch vụ HSI để bao gồm: ADSL 2+, VDSL 2, Fast Ethernet (Truy nhập cáp quang FTTH), xPON (công nghệ mạng quang thụ động) , TDM (Thường sử dụng cho dịch vụ internet trực tiếp) Tùy theo công nghệ truy nhập mà tốc độ truy nhập có khác nhau, vd: tốc độ down/up lớn dịch vụ ADSL 2+ 24M/1M, VDSL 100M/100M, GPON 2,5G/1G, dịch vụ internet trực tiếp dựa công nghệ TDM 2M/2M 1.1.2 Các giao thức chủ yếu sử dụng dịch vụ HSI HTTP: Hyper Text Transfer Protocol giao thức thuộc lớp ứng dụng dùng để trao đổi thông tin máy chủ cung cấp dịch vụ web- web servser máy sử dụng dịch vụ web- web client DNS: Domain Name System Là giao thức sử dụng truy cập internet, có nhiệm vụ phân giải địa URL- www.dantri.com.vn thành địa IP-123.30.53.12 Bộ giao thức TCP/IP: Transmission Coltrol Protocol/Internet Protocol giao thức dùng để truyền tải thông tin mạng internet Bộ giao thức PPP/PPPoE: Được sử dụng để thiết lập kết nối Modem với mạng internet, kết modem BRAS cung cấp cho địa IP public dùng để truy nhập internet 1.1.3 Bộ giao thức PPP/PPPoE Hình 1.1 Các phiên PPP/PPPoE Phiên PPPoE: Được thiết lập trước dùng để đóng gói số liệu phiên ppp khung ethernet, kết modem bras biết địa MAC ID phiên thiết lập Nó bao gồm tin PADI, PADO, PADR, PADS, PADT Phiên PPP: Được thiết lập sau phiên PPPoE, bao gồm pha sau: • Pha thiết lập: LCP thiết lập, điều chỉnh cấu hình, hủy bỏ liên kết Kết thúc tin ACK • Pha xác thực: Được thực sau pha thiết lập, xác thực username password7m • Pha mạng: Được thực sau pha xác thực, thiết lập, điều chỉnh cấu hình, hủy bỏ việc truyền số liệu giao thức lớp mạng IP Kết thúc tin ACK cung cấp địa IP cho modem • Pha kết thúc: Được thực ngắt kết nối, yêu cầu đưa từ modem từ BRAS, tin termination LCP, PADT 1.1.4 Các thành phần tỏng mạng cung cấp dịch vụ HSI Hình 1.2 Chồng giao thức dịch vụ HSI Modem: Đóng vai trò cổng kết nối tới internet cho máy tính thuộc mạng LAN phía khách hàng, tùy theo cách truy nhập mạng mà có loại modem ADSL, FTTH Thực phiên kết nối PPP/PPPoE tới BRAS, kết nhận địa IP public BRAS cung cấp để vào internet IP DSLAM, Switch L2: Đóng vai trò thiết bị mạng lớp switch mạng nhằm tập trung lưu lượng, thuê bao truy cập internet Với công nghệ truy nhập xDSL (dịch vụ ADSL, VDSL ) dùng IP DSLAM, với công nghệ truy nhập Ethernet ( Dịch vụ FTTH- Fiber To The Home) dùng Switch L2 có cổng truy nhập quang Các IP DSLAM, Switch L2 kết nối đến BRAS theo VLAN thông qua mạng truyền tải MAN E Mạng truyền tải MAN E: Dựa công nghệ EoMPLS, tạo đường kết nối lớp VLL(Virtual Leased Line), nối IP DSLAM, Switch L2 tới BRAS Bras Radius Server: Đóng vai trò xác thực username password th bao sử dụng dịch vụ internet, tính cước ngồi BRAS cung cấp địa IP public cho modem có chức định tuyến mơi trường Internet Các bước thiết lập sử dụng dịch vụ: • Nhà cung cấp dịch vụ khai báo Account thuê bao bao gồm thông số: username, password, tham số cổng kết nối IP DSLAM, L2 Switch, tốc độ truy nhập thơng qua Webserver Sau sở liệu xác thực thuê bao chuyển đến Server database LDAP • Thiết lập đường truyền vật lý MODEM IP DSLAM L2 Switch: cáp đồng cáp quang • Cấu hình MODEM, thiết lập phiên kết nối PPP/PPPoE tới BRAS xác thực, BRAS hỏi RADIUS, RADIUS hỏi LDAP Nếu xác thực thành công BRAS cung cấp 01 địa IP Public cho MODEM • Sử dụng dịch vụ, máy tính mạng LAN khách hàng vào Internet 1.2 KẾT QUẢ THỰC HÀNH 1.2.1 Mục đích - u cầu Mục đích: • Giúp sinh viên hiểu ý nghĩa kiểm chứng thủ tục PPP/PPPoE • Tìm hiểu luồng số liệu trao đổi truy nhập internet sử dụng giao thức HTTP, DNS Nhận dạng gói tin theo địa MAC, IP Yêu cầu: • Sinh viên biết sử dụng phần mềm Wireshark • Sinh viên nắm phiên pha thủ tục kết nối PPP/PPPoE • Sinh viên hiểu ý nghĩa giao thức HTTP,DNS, TCP/IP 1.2.2 Nội dung 1.2.3 Mơ hình thực hành Hình 1.3 Mơ hình thực hành 1.2.4 Các bước thực - - - - Bước 1: Lấy địa IP cho PC Bước 2: Cài đặt • Truy cập modem • Cấu hình modem Bước 3:Kiểm tra kết nối • Kiểm tra IP mà BRAS cấp cho modem • Ping PC - modem • Ping PC - BRAS Bước 4: Sử dụng Wireshark • Bật Wireshark • Chọn card mạng • Bắt tin ICMP Bước 5: Bắt lọc tin Bước 6: Phân tích tin 1.2.5 Kết thực a) Cấu hình dịch vụ PPPoE cho Modem Hình 1.4 Cấu hình modem theo dịch vụ PPPoE b) Kiểm tra kết nối Hình 1.5 IP PC modem cấp Hình 1.6 Địa IP mà BRAS cấp cho giao diện WAN modem + Ping PC – Modem: Hình 1.7 Kết ping PC - Modem + Ping PC – BRAS: Hình 1.8 Kết ping PC - BRAS c) Sử dụng Wireshark bắt phân tích tin ICMP + Bắt lọc tin ICMP: + Các thơng số tin: Thời gian (Hình 1.8): Arrival Time: Apr 14, 2015 23:17:17.151690000 SE Asia Standard Time Địa MAC (Hình 1.9): Src: AsrockIn_da:f9:33 (bc:5f:f4:da:f9:33) Dst: Intelcor_e8:78:4c Địa IP (Hình 1.10): Src: 192.168.0.83 Dst: 192.168.0.25 (a4:4e:31:e8:78:4c) Hình 1.9 Kết bắt lọc tin ICMP Hình 1.10 Dữ liệu lớp vật lý 10 định thiên nhỏ dòng ngưỡng Điều hồn thồn hợp lý trường hợp dòng - định thiên lớn dòng ngưỡng, đảm bảo điều kiện ngưỡng LD Độ rọng phổ dòng định thiên lớn ngưỡng hẹp độ rộng phổ dòng định thiên nhỏ ngưỡng Ngồi chirp tần dòng định thiên 30mA lớn nhiều so với chirp tần dòng định thiên 38mA Vậy dòng định thiên lớn dòng ngưỡng tốt 3.3.2 Bài thực hành số 3.3.2.1 Mục đích - Yêu cầu Mục đích: Khảo sát độ nhạy thu quang sử dụng thành phần diode thu quang khác Yêu cầu:  Xây dựng thu quang sử dụng PIN khảo sát độ nhạy thu  Xây dựng thu quang sử dụng APD khảo sát độ nhạy thu 3.3.2.2 Nội dung thực hành a Khảo sát độ nhạy thu quang sử dụng PIN Sơ đồ hệ thống quang sử dụng: Thiết lập thông số: 30 Tốc độ Rb = 2.5 Gbps 128 bit/chuỗi 64 mẫu/bit Tốc độ Rb = 10 Gbps 128 bit/chuỗi 64 mẫu/bit Kết thu được: Tốc độ Rb = 2.5 Gbps Tốc độ Rb = 10 Gbps Công suất quang vào thu Biểu đồ mắt ước tính BER tín hiệu thu 31 Đồ thị quan hệ Cơng suất tín hiệu BER Độ nhạy thu: Pmin = -24.6 dBm Độ nhạy thu: Pmin = -21.6 dBm b Khảo sát độ nhạy thu quang sử dụng APD Sơ đồ hệ thống quang sử dụng: Thiết lập thông số: Tốc độ Rb = 2.5 Gbps 128 bit/chuỗi 64 mẫu/bit 32 Tốc độ Rb = 10 Gbps 128 bit/chuỗi 64 mẫu/bit Kết thu được: Tốc độ Rb = 2.5 Gbps Tốc độ Rb = 10 Gbps Công suất quang vào thu Biểu đồ mắt ước tính BER tín hiệu thu Đồ thị quan hệ Cơng suất tín hiệu BER Độ nhạy thu: Pmin = -27.6 (dBm) Độ nhạy thu: Pmin = -24.5 (dBm) 33 c Thu thập kết báo cáo Trong trường hợp điều chế trực tiếp, xung đầu có thay đổi so với xung đầu vào ảnh hưởng chirp tần Đối với trường hợp điều chế ngồi, bị ảnh hưởng bỏi chirp tần nên hình dạng xung đầu gần khơng thay đổi so với xung đầu vào Ngồi mẫu mắt, phổ không thay đổi nhiều 3.3.3 Bài thực hành số 3.3.3.1 Mục đích - Yêu cầu Mục đích: Khảo sát tuyến truyền dẫn sợi quang Yêu cầu:  Xây dựng tuyến truyền dẫn quang sử dụng sợi đơn mode chuẩn khảo sát đặc tính  Xây dựng tuyến truyền dẫn quang sử dụng sợi bù tán sắc khảo sát đặc tính 3.3.3.2 Nội dung thực hành a Khảo sát tuyến truyền dẫn quang sử dụng sợi đơn mode chuẩn SSMF Sơ đồ hệ thống quang sử dụng: Thiết lập thông số: 34 Kết thu với Number of Loop = Dạng sóng tín hiệu điện 35 Cơng suất quang phát Cơng suất quang thu Dạng sóng tín hiệu quang phát Dạng sóng tín hiệu quang thu Phổ tín hiệu quang phát Phổ tín hiệu quang thu Biểu đồ mắt ước tính BER 36 Đồ thị BER theo khoảng cách truyền dẫn Đồ thị OSNR theo khoảng cách truyền dẫn  Như vậy: o Giới hạn truyền dẫn để đạt 15.2 vòng lặp hay o Giới hạn OSNR để đạt b Khảo sát tuyễn truyền dẫn quang có sử dụng sợi bù tán sắc DCF Sơ đồ hệ thống quang sử dụng: 37 Thiết lập thông số: Tốc độ Rb = 2.5 Gbps 128 bit/chuỗi 64 mẫu/bit Tốc độ Rb = 10 Gbps 128 bit/chuỗi 64 mẫu/bit Cấu hình chặng tuyến truyền: 38 Kết thu với Number of Loop = 65 Tốc độ Rb = 2.5 Gbps Tốc độ Rb = 10 Gbps Dạng sóng tín hiệu điện Công suất quang phát Công suất quang thu 39 Dạng sóng tín hiệu quang phát Dạng sóng tín hiệu quang thu Phổ tín hiệu quang phát 40 Phổ tín hiệu quang thu Biểu đồ mắt ước tính BER Đồ thị BER theo khoảng cách truyền dẫn 41 Đồ thị OSNR theo khoảng cách truyền dẫn Giới hạn truyền dẫn Giới hạn OSNR 3.3.4 Bài thực hành số 3.3.4.1 Mục đích - Yêu cầu Mục đích: Khảo sát hệ thống truyền dẫn quang ghép kênh theo bước sóng WDM Yêu cầu:  Xây dựng hệ thống truyền dẫn quang WDM khảo sát hiệu hệ thống 3.3.4.2 Nội dung thực hành a Khảo sát hiệu hệ thống truyền dẫn quang WDM, xác định công suất phát tối ưu Sơ đồ hệ thống sử dụng: 42 Thiết lập thơng số: Cấu hình kênh bước sóng khoảng cách 100 GHz, kênh có tốc độ 20 Gbps: Kết thu được: 43 b Khảo sát hiệu hệ thống truyền dẫn quang WDM xác định giới hạn khoảng cách truyền dẫn 44