Các kĩ thuật trong thông tin quang có thể cung cấp giải pháp ứng dụng cho hiện tại và tương lai. Thông qua sự phát triển của sợi quang thì kiến trúc mạng viễn thông cũng ngày càng phát triển mạnh mẽ, cung cấp tốc độ rất cao để truyền dữ liệu có dung lượng lớn. Một số thuận lợi của hệ thống thông tin quang là: dung lượng băng thông cao, truyền dẫn dài, đáng tin cậy. Mạng FTTH là một kiến trúc mạng mới sử dụng sợi quang làm môi trường truyền dẫn nên mạng cung cấp cho người sử dụng băng thông rộng, tốc độ truyền dữ liệu cao với chất lượng dịch vụ khá tốt. Dựa trên công nghệ mạng quang thụ động PON cùng với kiến trúc mới, mạng FTTH có khả năng cung cấp cho số lượng thuê bao lớn hơn rất nhiều so với mạng Internet thông thường, dễ dàng mở rộng mạng và cho phép người sử dụng dùng đồng thời nhiều dịch vụ truyền thông tốc độ cao. Cùng với đó công nghệ truy nhập quang thụ động GPON đã được ITU chuẩn hóa, hiện nay là một trong những công nghệ được ưu tiên lựa chọn cho triển khai mạng truy nhập tại nhiều nước trên thế giới. GPON là công nghệ hướng tới cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và số liệu với băng thông lớn tốc độ cao. Do vậy GPON sẽ là công nghệ truy nhập lựa chọn triển khai hiện tại và tương lai.
1 Đồ án tốt nghiệp Chương I LỜI MỞ ĐẦU Các kĩ thuật thơng tin quang cung cấp giải pháp ứng dụng cho tương lai Thơng qua phát triển sợi quang kiến trúc mạng viễn thông ngày phát triển mạnh mẽ, 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 dài, đáng tin cậy Mạng FTTH kiến trúc mạng sử dụng sợi quang làm môi trường truyền dẫn nên mạng cung cấp cho người sử dụng băng thông rộng, tốc độ truyền liệu cao với chất lượng dịch vụ tốt Dựa công nghệ mạng quang thụ động PON với kiến trúc mới, mạng FTTH có khả cung cấp cho số lượng thuê bao lớn nhiều so với mạng Internet thông thường, dễ dàng mở rộng mạng cho phép người sử dụng dùng đồng thời nhiều dịch vụ truyền thơng tốc độ cao Cùng với công nghệ truy nhập quang thụ động GPON ITU chuẩn hóa, cơng nghệ ưu tiên lựa chọn 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 lớn tốc độ cao Do GPON công nghệ truy nhập lựa chọn triển khai tương lai Ở nước ta có số nhà cung cấp dịch vụ VNPT, FPT, CMC TI, Viettel triển khai hệ thông truy nhập quang FTTH-GPON số thành phố lớn Trong thời gian tới chắn việc triển khai diễn rộng khắp nước SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp Chương I Đồ án tốt nghiệp trình bày gồm chương với nội dung sau: CHƯƠNG I: MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTH Chương giới thiệu cho ta xu hướng phát triển FTTH toàn cầu Kiến trúc mạng FTTH với cấu hình mạng phổ biến CHƯƠNG II: TỔNG QUAN MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON) Chương cho ta nhìn tổng qt cơng nghệ PON, thành phần chủ yếu mạng Giới thiệu số chuẩn công nghệ PON Đánh giá công nghệ PON AON chất lượng khả thi đầu tư CHƯƠNG III: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG CHUẨN GPON Chương giới thiệu đặc điểm chuẩn công nghệ GPON Cấu trúc, thành phần phân lớp Từ thấy mạnh cho việc triển khai với FTTH CHƯƠNG IV: TRIỂN KHAI FTTH THEO CHUẨN GPON Chương tìm hiểu việc triển khai FTTH thực tế, cách tính tốn suy hao, tính tốn cáp cách quản lý core hiệu quà nhà cung cấp dịch vụ sử dụng để thấy hiệu mà mang lại Do thời gian nghiên cứu khơng nhiều kiến thức hạn chế nên trình thực chắn khơng tránh khỏi số thiếu sót định Em mong góp ý phê bình q báu q thầy để đồ án tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Trần Ngọc Anh SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp Chương I MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .i MỤC LỤC iii CÁC TỪ VIẾT TẮT viii DANH MỤC HÌNH VẼ .xi DANH MỤC BẢNG xiii CHƯƠNG I MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTH ……… … 1.1.Giới thiệu chung………………………… …… ………………………… 1.2.Công nghệ băng rộng FTTH xu hướng phát triển giới……….….1 1.2.1 Công nghệ băng rộng FTTH…… ……….…………… … 1.2.2 Xu hướng phát triển FTTH giới……………………… …… 1.3.Kiến trúc mạng quang FTTH…….…………………………….……… 1.3.1 Sơ đồ tổng quát mạng quang FTTH………….……….… ……………6 1.3.2 Cấu hình cho kiến trúc mạng quang FTTH…… ………… ………….8 1.3.2.1.Cấu hình điểm-điểm (P2P)………………………… …………… 1.3.2.2.Cấu hình điểm-đa điểm (P2MP)……………………… ………… 1.3.3 Bước sóng sử dụng mạng FTTH…………………………………9 1.4.Mạng quang tích cực AON mạng quang thụ động PON……………… 11 1.4.1 Mạng AON……………………………………………………………11 1.4.2 Mạng PON…………………………………………………………….13 1.5.Xu hướng triển khai mạng quang đến tận nhà FTTH Việt Nam…………16 1.6.Kết luận chương I………………………………………………………… 17 CHƯƠNG II TỔNG QUAN MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON) ……………………19 2.1 Giới thiệu mạng thụ động PON……… ………………………………… 19 2.1.1 Cơng nghệ PON………………………………….…… …………….19 2.1.2 Đặc điểm công nghệ PON…………… ………………….20 2.2 Các thành phần mạng quang thụ động PON……………… …21 2.2.1 Mô hình hệ thống…………………………………………………… 21 2.2.2 Thiết bị kết cuối đường truyền quang OLT………………………… 23 2.2.2.1.Phần lõi OLT…………………………………………………… 24 SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp Chương I 2.2.2.2.Phần dịch vụ OLT……………………………………………… 24 2.2.2.3.Phần chung OLT………………………………………………….24 2.2.3 Thiết bị kết cuối mạng quang ONU………………………………… 25 2.2.3.1.Phần lõi ONU…………………………………………………… 26 2.2.3.2.Phần dịch vụ ONU……………………………………………… 26 2.2.3.3.Phần chung ONU…………………………………………………26 2.2.4 Khối mạng phân phối quang ODN………………………………… 27 2.2.4.1.Sợi quang cáp quang………………………………………… 27 2.2.4.2.Bộ chia (Splitter)………………………………………………….28 2.3 Bộ tách/ghép quang topo mạng PON…………………………… 29 2.3.1 Bộ tách/ghép quang…………………………………………… …….29 2.3.2 Topo hình cây……………………………………………………… 31 2.3.3 Topo dạng bus……………………………………………………… 33 2.3.4 Topo dạng vòng……………………………………………………….34 2.3.5 Topo hình kết hợp topo dạng vòng đường tải phụ………….34 2.4 Các chuẩn công nghệ PON………………………………………… 35 2.4.1 APON/BPON……………………………………………………… 36 2.4.1.1.Mô tả hệ thống APON/BPON…………………………………….36 2.4.1.2.Bước sóng APON/BPON……………… ……………… 39 2.4.2 EPON……………………………… …………….………………….39 2.4.3 GPON……………………………………………………………… 40 2.4.4 GEPON……………………………………………………………… 42 2.4.5 WDM-PON……… .43 2.4.6 CDMA-PON………………………………………………………… 45 2.5 Tại PON lại phát triển………………………………………………….46 2.6 So sánh PON AON…………………………………………………… 47 2.6.1 Về băng thông……………………………………….……………… 47 2.6.2 Vấn đề điều khiển lưu lượng………………………………………….49 2.6.3 Vấn đề chi phí đầu tư (CAPEX)………………………………………50 2.6.4 Vấn đề chi phí trì, bảo dưỡng mạng (OPEX)………………… 51 2.7 Kết luận chương II…………………………………………………………52 CHƯƠNG III MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG CHUẨN GPON………….……………… 54 3.1.Giới thiệu chung……………………………… …… ………………….54 3.2.Mô tả hệ thống GPON…………………………………… …………… 54 3.2.1 Thiết bị đầu cuối đường dây OLT…………………… …………… 56 3.2.2 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT…………………… …………….58 3.2.3 Mạng phân phối quang ODN……… ………………….…………….58 SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp Chương I 3.3.Các đặc tính GPON……….……………………………………60 3.3.1 Tốc độ bit…………………………….… ……………….………… 60 3.3.2 Khoảng cách logic…………………….…………………………… 60 3.3.3 Khoảng cách vật lý………………………………………………… 60 3.3.4 Khoảng cách sợi quang chênh lệch…….…………………………… 60 3.3.5 Tỷ lệ chia……………………………… ………………………… 61 3.4.Cấu trúc phân lớp mạng quang GPON……………………………… 61 3.4.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD…………………………… 61 3.4.1.1.Tốc độ bit…………………………………………………………62 3.4.1.2.Mã hóa đường dây………………………………… ………… 62 3.4.1.3.Bước sóng hoạt động…………………………………………… 62 3.4.2 Lớp truyền dẫn hội tụ GTC………………………….……………… 63 3.4.2.1.Các chức GTC………………… ……………… 64 3.4.2.2.Các chức phân lớp hệ thống GTC……………… 66 3.4.2.3.Phân lớp thích ứng GTC giao diện với thực thể lớp 66 3.4.3 Cấu trúc khung GTC 67 3.4.3.1.Cấu trúc khung down 67 3.4.3.2.Cấu trúc khung up……………………………………………… 67 3.5.Kỹ thuật truy nhập phương thức ghép kênh……………….……… 68 3.5.1 Kỹ thuật truy nhập……………………………………………… 69 3.5.2 Phương thức ghép kênh……………………………………………69 3.6.Phương thức đóng gói liệu………………………………………… 70 3.7.Phân bổ băng tần động DBA………………………………………………71 3.8.Bảo mật…………………………………………………………………….71 3.9.Kết luận chương III……………………………………………………… 72 CHƯƠNG IV TRIỂN KHAI FTTH THEO CHUẨN GPON………………………….… 74 4.1.Giới thiệu chung………………………………………………………… 74 4.2.Lựa chọn công nghệ……………………………………………………… 75 4.3.Nguyên tắc triển khai FTTH……………….…………………………… 75 4.4.Triển khai thực tế……………………………….………………………… 76 1.1 Mơ hình thiết kế tuyến …………………………………………… 76 1.2 Giới thiệu thiết bị mạng GPON……………………………… 77 4.4.2.1.Một số thiết bị ONT………………………………………………77 4.4.2.2.Thiết bị OLT 7342 ISAM FTTU………………………………….78 4.3 Suy hao chèn toàn tuyến………………………………………………79 4.4 Suy hao toàn tuyến cho phép………………………………………….82 4.5 Khoảng cách từ đài đến khách hàng………………………………… 83 SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp Chương I 4.6 Tính tốn lượng cáp………………………………………………… 83 4.7 Phương pháp quản lý core hiệu quả……………………………… 87 4.5.Kết luận chương IV…………………………………………………… .88 KẾT LUẬN CHUNG……………………………………………………… 91 LỜI CẢM ƠN .92 NHẬN XÉT CỦA GVHD VÀ GV ĐỌC DUYỆT 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 CÁC TỪ VIẾT TẮT ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng AON Active Optical Network Mạng truy nhập quang chủ động AP Access Point Điểm truy cập ASE Advanced Encryption Standard Tiêu chuẩn mã hóa APON ATM-Passive Optical Network Mạng quang thụ động công nghệ ATM ATM Asynchronous Transfer Mode Mode truyền dẫn không đồng SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp BPON Chương I Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CO Central Office Văn phòng trung tâm DBA Dynamic Bandwidth Allocation Phân bổ băng thông động DBRu Dynamic Bandwidth Report Báo cáo băng thông động Upstream DCE Data Communication Equipment Thiết bị đầu cuối thông tin DSL Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối thông tin EPON Ethernet Passive Optical Network Mạng quang thụ động Ethernet FDB Fiber Distribution Box Hộp phân phối quang loại nhỏ FDC Fiber Distribution Cabinet Tủ phối quang FTTB Fiber To The Building Cáp quang thuê bao tới tòa nhà FTTC Fiber To The Curb Cáp quang thuê bao tới chung cư FTTH Fiber To The Home Cáp quang thuê bao tới nhà GEM GPON Encapsulation Method Giao thức đóng gói GPON GPON Gigabit-capable Passive Mạng PON tốc độ gigabit Optical Nnetwork GTC G-PON Transmission Convergence Khung truyền dẫn hội tụ GPON SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp IEEE Institute of Electrical and Chương I Viện tiêu chuẩn Electronics Engineers ITUT International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization ISDN Integrated Services Digital Network Mạng đa dịch vụ tích hợp MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MPCP Multi-Point Control Protocol Giao thức điều khiển đa điểm MPCPDU Multi-Point Control Protocol Khối điều khiển giao thức Data Unit điểm-đa điểm Operation, Administration Quản lý vận hành bảo and Maintenance dưỡng ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang OLT Optical Line Terminal Đầu cuối đường quang OMCI ONT Management Giao diện điều khiển and Control Interface quản lý ONT ONT Optical Network Terminal Đầu cuối mạng quang ONU Optical network unit Đơn vị mạng quang OSI Open system interconnect Hệ thống mở PCBd Physical control block downstream Khối điều khiển vật lý PDU Protocol data units Đơn vị giao thức liệu PLend Payload length downstream Chiều dài tải hướng xuống PLOAM Physical layer OAM Quản lý vận hành bảo OAM dưỡng lớp vật lý SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 Đồ án tốt nghiệp PLOAMu Chương I Physical Layer Operations Quản lý vận hành bảo Administration and Maintenance dưỡng lớp vật lý upstream PLOu Physical layer overhead upstream Mào đầu lớp vật lý PLSu Power leveling sequence upstream San công suất PON Passive optical networks Mạng quang thụ động SA Source address Địa nguồn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1- Tồn cảnh phân bố số lượng thuê bao FTTH giới Hình 1.2- Biểu đồ gia tăng số thuê bao FTTH giới, năm 2011 Hình 1.3- Biểu đồ gia tăng thuê bao FTTH/B Châu Âu, cuối năm 2011 Hình 1.4- Kiến trúc mạng quang FTTH Hình 1.5- Cấu hình mạng điểm nối điểm - P2P Hình 1.6- Cấu hình mạng điểm nối đa điểm (P2MP) Hình 1.7- Đặc tuyến suy hao sợi quang 10 Hình 1.8- Mạng Active Ethernet (trên) mạng AON (dưới) 12 Hình 1.9- Cấu hình mạng PON 14 SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 10 Đồ án tốt nghiệp Chương I Hình 1.10- Đồ thị chi phí lắp đặt mạng P2P P2MP theo khoảng cách lắp đặt số lượng thuê bao N (N2>N1) 15 Hình 2.1- Mạng PON 20 Hình 2.2- Mơ hình hệ thống mạng PON 21 Hình 2.3- Giao diện kết nối OLT đến mạng lõi giao diện kết nối ONU đến khách hàng 22 Hình 2.4- Các khối chức OLT 23 Hình 2.5- Các khối chức ONU 25 Hình 2.6- Các loại chia 28 Hình 2.7- Cấu hình ghép/tách quang 29 Hình 2.8- Coupler hình phương pháp tạo 1x8 coupler từ Y coupler 30 Hình 2.9- Topo hình 33 Hình 2.10- Topo dạng bus 33 Hình 2.11- Topo dạng vòng 34 Hình 2.12- Topo hình với đường tải phụ 35 Hình 2.13- Mơ hình hệ thống BPON 37 Hình 2.14- Kiến trúc mạng EPON 39 Hình 2.15- Kiến trúc mạng GPON 41 Hình 2.16- Cấu trúc WDM-PON 44 Hình 2.17- Việc triển khai sợi quang mạng truy nhập .47 Hình 3.1- Kiến trúc mạng GPON 54 Hình 3.2- Sơ đồ khối chức OLT .57 Hình 3.3- Sơ đồ khối chức ONU 58 Hình 3.4- Các ghép 8x8 tạo từ 2x2 59 SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 81 Đồ án tốt nghiệp Chương I thuật mạng truy nhập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dịch vụ, điều khiến cho GPON công nghệ sử dụng băng thông hiệu loại công nghệ PON có CHƯƠNG IV: TRIỂN KHAI FTTH THEO CHUẨN GPON 4.1 Giới thiệu chung Ở chương này, xem xét trình thiết lập FTTH thực tế Yêu cầu đặt cho trình đảm bảo yếu tố dễ dàng quản lý, vận hành, khai thác, việc tính tốn suy hao thành phần mạng phải đáp ứng giới hạn cho phép, số lượng cáp sợi quang sử dụng đảm bảo nhu cầu mốc thời gian định, dễ dàng mở rộng đảm bảo hiệu đầu tư Nếu đáp ứng đầy đủ yếu tố coi việc thiết kế mạng thành công Phần xây dựng mạng FTTH quan trọng ảnh hưởng lớn đến đầu tư 70% số tiền đầu tư để xây dựng mạng FTTH nói riêng FTTx nói chung nằm phần mạng truy nhập Theo phân tích xu hướng phát triển trên, GPON công nghệ truy nhập tiên tiến hỗ trợ tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu dịch vụ triple-play cho người dùng mà lại tiết kiệm chi phí việc dùng chung OLT đường cáp quang phân phối tới tách/ghép spliter, thuê bao cần chạy dây riêng tới Spliter đầu phố Ngoài thiết bị thụ động không yêu cầu điện phí lắp đặt bảo trì thấp Điểm yếu cơng nghệ chi phí đầu tư ban đầu cao nên thực tế giảm bớt cách lai ghép mạng cáp quang FTTx cáp đồng VDSL2 hình sau: Cáp quang đắt cần thiết cho việc nâng cao tốc độ tín hiệu GPON giải pháp tối ưu hóa chi phí triển khai cáp quang SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 82 Đồ án tốt nghiệp Chương I Hình 4.1- Mơ hình lai ghép cáp quang cáp đồng 4.2 Lựa chọn công nghệ Việc lựa chọn công nghệ dựa vào yếu tố sau: - Lựa chọn sử dụng công nghệ theo số lượng thuê bao: Nếu mật độ thuê bao thấp (=200 đầu cuối quang) ưu tiên sử dụng công nghệ GPON - Trong trường hợp xác định lựa chọn GPON triển khai AON với trường hợp sau: giai đoạn đầu chưa đầu tư GPON, tuyến có khoảng cách > 14km khách hàng có nhu cầu băng thơng >50M - Khả lắp đặt: Việc lựa chọn cơng nghệ phụ thuộc vào khả lắp đặt thiết bị điểm đó, thơng thường số điểm khơng thể đặt switch không đáp ứng nguồn, không gian điều kiện tối thiểu khác bắt buộc phải dùng GPON - Khả phân chia: Thiết bị GPON chia tối đa 1:64 đầu cuối quang thiết bị AON Switch thơng thường cung cấp 24 cổng - Khoảng cách phục vụ: Đối với hệ thống GPON khoảng cách phục vụ tối đa lý thuyết 20km (thực tế dùng thường đạt 70% x 20km) ngược lại công nghệ AON lên tới 70km (thực tế dùng thường đạt 70% x 70km) 4.3 Nguyên tắc triển khai FTTH Việc thiết kế mạng FTTH phải đáp ứng nguyên tắc sau: - Cáp đủ dùng năm chưa triển khai giai đoạn này, ưu tiên triển khai lắp đặt tuyến chưa có khơng cáp dư - Đảm bảo mạng cáp quang đầu tư phải có khả đáp ứng nhu cầu cho 10 năm đoạn cáp gốc cáp nhánh, riêng với cáp thuê bao triển khai theo nhu cầu thực tế - Sử dụng sợi cáp dư để phát triển thuê bao FTTH giai đoạn độ - Khi chưa có thiết bị nơi có sẵn cáp quang triển khai kết nối trực tiếp P2P từ trung tâm tới khách hàng - Định hướng công nghệ để tận dụng tối đa tảng công nghệ giúp phát triển bắt kịp xu hướng công nghệ thời đại SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 83 Đồ án tốt nghiệp Chương I 4.4 Triển khai thực tế Việc thiết kế tuyến thông tin chất lượng cao liên quan đến việc tính tốn hàng loạt thơng số thiết bị dựa vào yêu cầu hoạt động hệ thống Do đó, việc phân tích thiết kế tuyến lặp lại nhiều lần thỏa mãn hồn tồn u cầu dặt Vì yêu cầu kỹ thuật giá thành tuyến yếu tố quan trọng nên người thiết kế cần chọn lựa kỹ vật tư, thiết bị, thành phần khác cho chúng thỏa mãn đặc tính kỹ thuật đảm bảo thời gian hoạt động lâu dài tuyến 4.4.1 Mơ hình thiết kế tuyến Hình 4.2- Mơ hình GPON Mơ hình tổng thể mà nơi cần cung cấp dịch vụ mạng tới người tiêu dùng đường từ ONT tới OLT truyền tới nơi IP voice, data, video Tùy vào nhu cầu người tiêu dùng mà người ta chuyển tới server khác 4.4.2 Giới thiệu thiết bị mạng GPON 4.4.2.1.Một số thiết bị ONT ONT chia thành nhiều loại: nhà (Indoor series), bên (Outdoor series), doanh nghiệp (Business series), modular (Modular series) - Thiết bị I-series ONT (Indoor- series) SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 84 Đồ án tốt nghiệp Chương I Hình 4.3- Thiết bị Indoor-series ONT Là thiết bị dùng cho gia đình Indoor ONT cung cấp kết nối cáp quang PON thiết bị người sử dụng, Indoor ONT phục vụ điểm vào cho dịch vụ Indoor ONT cung cấp interface cho: kênh dịch vụ thoại (POTS), cáp Ethernet 10/100Base-T, kết nối video RF, port cáp quang port nguồn - Thiết bị Outdoor-series ONT: lắp đặt bên bên ngồi nhà Hình 4.4- Thiết bị Outdoor-series ONT Outdoor ONT sử dụng ba loại connector: POTS (RJ-11),connector data(10/100Base-T RJ-45) quang(SC/APC connector) - Thiết bị Bussiness-series ONT Hình 4.5- Thiết bị Bussiness-series ONT SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 85 Đồ án tốt nghiệp Chương I Thiết bị Bussiness ONT phù hợp doanh nghiệp cho ứng dụng SOHO Thiết bị hỗ trợ connetor: POTS (RJ-11), connector data (10/100Base-T RJ-45) , quang (SC/APC connector) video - Thiết bị MDU-series ONT Hình 4.6- Thiết bị MDU-series ONT Được sử dụng bên bên nhà, tường tủ rack Modular ONT thiết kế chắn kín để chống bụi, mưa Cáp nối gắn vào phía sau ONT, hỗ trợ nhiều loại connector : POTS (RJ-11), connector data(10/100Base-T RJ-45) , quang(SC/APC connector) 4.4.2.2 Thiết bị OLT 7342 ISAM FTTU 7342 ISAM FTTU hệ thống với sợi quang cung cấp dịch vụ đàm thoại, liệu, dịch vụ video cho khu dân cư kinh doanh 7342 ISAM FTTU thu thập phân phối với tốc độ cao thông tin kỹ thuật số, cách sử dụng công nghệ mạng quang thụ động GPON Hình 4.7- Thiết bị 7342 ISAM FTTU Các GPON mạng cáp quang kết nối P-OLT ONTs mạng quang thụ động (PON) Mỗi kết nối mạng GPON từ OLT-P kết nối cáp quang đơn P-OLT hỗ trợ lên đến tối đa 32 kết nối mạng GPON Các 7342 ISAM FTTU hỗ trợ nhiều SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 86 Đồ án tốt nghiệp Chương I dịch vụ GPON, bao gồm: voice, liệu, video Sử dụng V-OLT, 7342 ISAM FTTU hỗ trợ cáp tiêu chuẩn dịch vụ video, truyền hình, kênh analog digital V-OLT hỗ trợ tần số vô tuyến đầy đủ (RF) phổ tần số 47 MHz đến 862 MHz 4.4.3 Suy hao chèn toàn tuyến Hình 4.8- Mơ hình triển khai kết nối từ đài đến khách hàng thực tế Mơ hình triển khai để đảm bảo cho toàn hệ thống hoạt động cách trơn tru hiệu quả, cần kiểm tra độ suy hao thành phần mạng suy hao toàn tuyến so với độ nhạy máy thu Việc tính tốn giúp ta xác định khoảng cách cáp cần thiết kéo từ vị trí đài trạm tập điểm đến khách hàng Ta có bảng giá trị suy hao thiết bị: Bảng 4.1 Bảng giá trị suy hao thành phần mạng (nguồn: Internet) PART THIẾT BỊ ODF THÀNH PHẦN TỔNG SỐ SUY HAO CÔNG ĐƠN VỊ SUY HAO LƯỢNG (dB) SUẤT (dBm) (dB) OLT Con 0 Connector SC/PC Cái 0.3 0.3 4.7 SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 87 Đồ án tốt nghiệp Connector SC/PC SC/PC adaptor Connector SC/PC CÁP GỐC TỦ CÁP CÁP PHỐI TẬP ĐIỂM CÁP THUÊ BAO Chương I Cái 0.3 0.3 4.4 Cái 0.3 0.3 4.1 Cái 0.3 0.3 3.8 Mối hàn nhiệt Cái 0.1 0.1 3.7 Sợi G652D Km 0.5 0.5 0.25 3.45 Mối hàn nhiệt Mối 0.1 3.45 Mối hàn nhiệt Mối 0.1 0.1 3.35 Splitter 2:8 Cái 11.3 11.3 -7.95 Mối hàn nhiệt Mối 0.1 0.1 -8.05 Sợi G652D Km 1.4 0.5 0.7 -8.75 Mối hàn nhiệt Mối 0.1 0.3 -9.05 Mối hàn nhiệt Cái 0.1 0.1 -9.15 Splitter 1:8 Cái 10.7 10.7 -19.85 Cái 0.3 0.3 -20.15 Cái 0.3 0.3 -20.45 Cái 0.3 0.3 -20.75 Km 0.3 0.5 0.15 -20.9 Connector SC/PC SC/PC adaptor Fast Connector SC/PC Sợi G652D SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 88 Đồ án tốt nghiệp CPE Chương I Fast Connector SC/PC Cái 0.3 TỔNG SUY HAO TOÀN TUYẾN 0.3 -21.2 26.2 dB Ta thực tốn thực tế tính suy hao chèn tồn tuyến theo mơ hình 4.8 Các giá trị suy hao thành phần ta lấy số liệu từ bảng 4.1 Ta có bảng sau: Bảng 4.2- Giá trị suy hao thành phần mạng SỐ LƯỢNG SUY HAO(dB) TỔNG SUY HAO(dB) STT VẬT TƯ Connector SC/PC 0.3 1.2 Mối hàn 0.03 0.12 Splitter 2x8 10.8 10.8 Splitter 1x8 10.2 10.2 Fast connector 0.3 0.6 Dự phòng mối nối đứt cáp 0.03 0.12 TỔNG SUY CHÈN 23.04 4.4.4 Suy hao toàn tuyến cho phép Việc tính tốn suy hao tồn tuyến dựa vào thông số thiết bị thu thiết bị phát, mà ta sử dụng thiết bị OLT GFA 6700 đầu phát ONU GT 810 với thông số sau: - Thiết bị đầu phát OLT GFA 6700: Cơng suất phát: 2÷7 dBm, độ nhạy thu: -27 dBm - Thiết bị đầu thu ONU GT 810: Công suất phát: dBm, độ nhạy thu: -24 dBm SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 89 Đồ án tốt nghiệp Chương I Giả sử với công suất phát OLT dBm thì: - Suy hao cho phép hướng xuống = Công suất phát thiết bị đầu phát – Độ nhạy thu thiết bị đầu thu, tức là: - (-24) = 28 dB - Suy hao cho phép hướng lên = Công suất phát thiết bị đầu thu – Độ nhạy thu thiết bị đầu phát, tức là: - (-27) = 30 dB Như vậy: Ta chọn suy hao toàn tuyến cho phép 28 dB để trình hoạt động OLT ONU tương tác với cách tối ưu Dự phòng dB 26 dB 4.4.5 Khoảng cách từ đài đến khách hàng Giả sử với mạng cáp quang sử dụng sợi G.652D có suy hao truyền dẫn 0,5 dB/ km: - Nếu suy hao tồn tuyến cho phép 28 dB thì: => Suy hao lại cáp 28 – 23.04 = 4.96 dB => Như chiều dài cáp từ POP đến nhà khách hàng 4.96/0.5 = 9.92 Km => Chiều dài từ POP đến tập điểm 9.92km – 300m = 9.62 km - Nếu suy hao toàn tuyến cho phép 26 dB thì: => Suy hao lại cáp 26 – 23.04 = 2.96 dB => Như chiều dài cáp từ POP đến nhà khách hàng 2.96/0.5 = 5.92 Km => Chiều dài từ POP đến tập điểm 5.92km – 300m = 5.62 km 4.4.6 Tính tốn lượng cáp SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 90 Đồ án tốt nghiệp Chương I Như trình bày trên, việc đầu tư cáp quang gốc nhánh phải đảm bảo khả cung cấp dịch vụ thời gian 10 năm Phương pháp tính tốn cụ thể dung lượng cáp cho đoạn tuân theo cơng thức sau: Hình 4.9- Mơ hình FTTx cần thiết kế Cáp nhánh (N): - Xác định khoanh vùng phục vụ điểm AP theo phân bố khách hàng khu vực - Thống kế số lượng thuê bao thoại (POTS) có AP - Tổng số sợi cần dùng cho tuyến cáp nhánh tính: + Với tuyến dùng cơng nghệ GPON: (4.1) + Với tuyến dùng công nghệ AON: (4.2) Trong đó: - ΣPOTS tổng số thuê bao thoại vùng phục vụ AP - ΣPOTS/64 x 10% thể 10% thuê bao thoại 10 năm tới chuyển thành thuê bao FTTH (sử dụng công nghệ GPON) SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 91 Đồ án tốt nghiệp Chương I - ΣPOTS/24 x 10% thể 10% thuê bao thoại 10 năm tới chuyển thành thuê bao FTTH (sử dụng công nghệ AON) - ΣPOTS/128 x 90% thể 90% thuê bao thoại 10 năm tới chuyển thành thuê bao FTTB/C (sử dụng công nghệ GPON) - ΣPOTS/48 x 90% thể 90% thuê bao thoại 10 năm tới chuyển thành thuê bao FTTB/C (sử dụng công nghệ AON) - 1.3 thể thuê bao thoại 10 năm tới tăng 30% - 0.7 30% thuê bao sử dụng băng thông Khu vực đặt POP Tp.HCM, với loại POP thường khoảng cách kéo cáp từ tập điểm đặt bên POP 35m #Địa đặt POP - Măng xông quang: MQ.034.11 (37-48) #668 CMT8, P15, Q.TB => Măng xông quang thuộc POP số 034, thứ tự măng xông tro ng POP 11 Trong măng xông chứa sợi quang thứ 37-48 #Địa đặt măng xông - Tập điểm quang: HCM.P.034.08.08.Q (01-12) => Khu vực đặt tập điểm Tp.HCM Tập điểm quang thuộc POP thường số 034, thuộc tủ phối quang số 08, thứ tự tập điểm POP 08 Trong tập điểm sợi quang từ 01-12 - Cáp quang: 48FO/115m HCM.V.CQ048.00812 => Cáp quang 48 sợi có chiều dài 115m Khu vực kéo cáp, với loại POP ảo, thứ tự cáp quang kéo từ POP 00812 Các thông số lưu vào hệ thống quản lý hạ tầng mạng Khi có cố kỹ thuật viên thông báo khu vực gặp cố mạng cho nhân viên trực cố tổng đài để xác định tập điểm măng xông chứa khu vực đó, từ xác định thứ tự sợi quang bị hỏng để tiệp cho việc sửa chữa vào bảo dưỡng Qua ví dụ ta thấy, việc quản lý hệ thống cáp quang cách đặt mã số ký hiệu sau lưu trữ phần mềm giúp ta dễ dàng việc đẩy nhanh q trình thi cơng, hạn chế rủi ro cắt kéo nhầm cáp Tiết kiệm thời gian cho việc khắc phục cố, bảo trì hệ thống nắm bắt số lượng thuê bao khu vực tiện lợi cho việc phát triển thuê bao tương lai đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt cho khách hàng 4.5 Kết luận chương IV SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 95 Đồ án tốt nghiệp Chương I Trong chương này, phần đầu giới thiệu phương pháp cân nhắc cần thiết việc lựa chọn công nghệ truy nhập Cơng nghệ mạng truy nhập có bước phát triển mạnh mẽ năm gần Việc lựa chọn công nghệ truy nhập để áp dụng trường hợp cụ thể cần cân nhắc đến yếu tố đặc điểm hệ thống truy nhập, chi phí, dịch vụ, phát triển công nghệ yếu tố phạm vi ứng dụng Trong yếu tố này, yếu tố giá thành yếu tố quan trọng Phần giới thiệu số thiết bị sử dụng thực tế triển khai mạng GPON Việc tính tốn suy hao thiết bị suy hao toàn tuyến kỹ thuật quan trọng để đảm bảo kiểm tra chất lượng thơng tin Tính tốn số lượng cáp quang trước thi cơng giúp tiết kiệm chi phí, hiệu việc đầu tư Cuối giới thiệu giải pháp quản lý hệ thống quang sử dụng thực tế gần đây, giải pháp xem khả quan đảm bảo tối ưu hóa q trình triển khai, bảo trì bảo dưỡng khắc phục cố cho nhà cung cấp dịch, bước thực với mục đích tìm giải pháp gần tối ưu cho mạng truy nhập phù hợp với thực tế công nghệ truy nhập điều kiện địa lý địa bàn SVTH: TRẦN NGỌC ANH Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông – K49 ... trí hệ thống PON mạng truy n dẫn: Mạng quang thụ động PON dạng mạng truy nhập quang Mạng truy nhập hỗ trợ kết nối đến khách hàng Nó đặt gần đầu cuối khách hàng triển khai với số lượng lớn Mạng truy. .. Công nghệ PON PON từ viết tắt Passive Optical Network tạm dịch mạng quang thụ động Công nghệ mạng quang thụ động PON hiểu mạng công nghệ quang truy nhập giúp tăng cường kết nối nốt mạng truy nhập. .. phát triển giới Công nghệ truy n dẫn quang công nghệ đánh giá cao triển khai rộng rãi băng thông cực lớn mà kỹ thuật sử dụng chưa khai thác hết, suy hao thấp, không bị ảnh hưởng nhiễu điện từ, truy n