Nghiên cứu công nghệ GPON và ứng dụng trong việc xây dựng mạng truyền dẫn cho thành phố thông minh tỉnh bắc ninh

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Vũ Quang Thạch NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GPON VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC XÂY DỰNG MẠNG TRUYỀN DẪN CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH TỈNH BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) Hà Nội, 2021 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Vũ Quang Thạch NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GPON VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC XÂY DỰNG MẠNG TRUYỀN DẪN CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH TỈNH BẮC NINH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ NHẬT THĂNG Hà Nội, 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung viết luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng việc xây dựng mạng truyền dẫn cho thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh” thầy giáo, PGS.TS Lê Nhật Thăng hướng dẫn cơng trình tổng hợp, nghiên cứu riêng Tất nội dung luận văn đề cương phê duyệt theo yêu cầu thầy hướng dẫn Các thơng tin sử dụng luận văn thạc sĩ có nguồn gốc rõ ràng trích dẫn đầy đủ Hà Nội, ngày 20 tháng 01 năm 2021 Học viên Vũ Quang Thạch LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin cảm ơn Khoa Đào tạo Sau Đại học, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng thầy, cô giảng dạy trực tiếp giúp đỡ, truyền đạt cho tơi nhiều kiến thức bổ ích cho cơng việc thực tế thân, đồng thời giải đáp cho thắc mắc, tạo điều kiện tốt để thực luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Nhật Thăng - Trưởng Khoa Đào tạo Sau Đại học, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn suốt thời gian vừa qua Tôi xin gửi lời cảm ơn anh, chị Phịng Bưu Viễn thơng - Sở Thông tin Truyền thông tỉnh Bắc Ninh giúp đỡ chuyên môn tạo điều kiện thời gian để thực luận văn Xin chân thành cảm ơn anh, chị, em bạn bè lớp cao học kỹ thuật viễn thông động viên, giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thiện luận văn thạc sĩ Mặc dù nỗ lực cố gắng hoàn thành tốt nghiệp luận văn thạc sĩ tất nhiệt tình lực mình, với thời gian khả có hạn, nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Tơi mong nhận quan tâm, góp ý thầy, bạn để tơi bổ sung, hồn thiện q trình nghiên cứu vấn đề Tôi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 20 tháng 01 năm 2021 Học viên Vũ Quang Thạch DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AES Tiếng Anh Tiếng Việt Advanced Encrytion Standard Chuẩn mật mã tiên tiến AI Artificial Intelligence Trí tuệ nhân tạo AP Access Point Điểm truy nhập ATM Pasive Optical Netwwork Mạng quang thụ động ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng APON ATM BDA Dynamic Bandwith Allocation Broadband Passive Optical BPON Network CATV Cable Television Carrier Sense Multiple CSMA/CD Access/Collision Detect FEC Forward Error Correction Cấp phát băng thông động Mạng quang thụ động băng rộng Truyền hình cáp Đa truy nhập cảm nhận sóng mang/tách xung đột Sửa lỗi tiến hướng thuận FTTB Fiber to the Building Cáp quang nối đến tòa nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang đến cụm dân cư Fiber to the Cabinet Cáp quang nối đến cabin FTTH Fiber to the Home Cáp quang đến nhà thuê bao GEM GPON GPON Encapsulation Method Gigabit Ethernet Passive Optical Networks Gigabit Passive Optical Network Phương thức đóng gói GPON Mạng quang thụ động Gigabit Ethernet Mạng quang thụ động Gigabit HDTV High Definition Television Truyền hình độ phân giải cao Mạng lai cáp đồng cáp quang Công ty Dữ liệu quốc tế FTTCab GEPON HFC Hybrid Fiber Coaxial IDC IoT International Data Corporation International Electrotechnical Commission Internet of Things IP Internet Protocol Giao thức Internet Truyền hình Internet ODN Internet Protocol Television International Organization for Standardization International Telecommunications Union Optical Distribution Network OLT OMCI Optical Line Terminal ONT Management and Control Thiết bị kết cuối đường quang Giao diện điều khiển quản lý IEC IPTV ISO ITU Uỷ ban Kỹ thuật điện quốc tế Internet vạn vật Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Liên minh Viễn thông quốc tế Mạng phân phối quang Interface ONT ONT Optical Network Terminal Thiết bị đầu cuối mạng quang ONU Optical Network Unit Thiết bị kết cuối mạng quang PON Passive Optical Networks Mạng quang thụ động QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RTD Round Trip Delay Trễ SDH Synchronous Digital Hierarchy SDTV Standard Definition Television Service Node Interface Phân số cấp đồng Truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn Giao diện nút dịch vụ Synchronous Optical NETwork Mạng quang đông Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn Transmission Container Khối truyền dẫn Time Division Multiplexing SNI SONET TC TCONT TDM UNI User Network Interface Ghép kênh theo thời gian Đa truy nhập phân chia theo thời gian Giao diện mạng người dùng VoD Video On Demand Video theo yêu cầu VoIP Voice over Internet Protocol Giao thức thoại qua internet WAN Wide Area Network Wavelength Division Multiplexing Mạng diện rộng TDMA WDM Time Division Multiple Access Ghép kênh theo bước sóng DANH MỤC BẢ Bảng 1.1 Tổng hợp số lượng vị trí, camera theo cấp huyện đến năm 2030 .20 YBảng 2.1 Đặc tính kỹ thuật lớp vật lý 38 Bảng 2.2 Bảng băng thông dịch vụ 40Y Bảng 3.1 Tổng hợp số lượng vị trí, camera theo cấp huyện đến năm 2022 55 DANH MỤC HÌNH ẢN Hình 1.1 Mối quan hệ đặc trưng lĩnh vực TPTM .4 Hình 1.2 Lợi ích thành phố thơng minh đem lại Hình 1.3 Hệ thống số xây dựng TPTM trường Đại học Viên cho thành phố nhỏ trung bình Châu Âu Hình 1.4 Mơ hình kiến trúc tổng thể thành phố thông minh .11 Hình 1.5 Mơ hình hệ thống thành phố thơng minh .12 Hình 1.6 Khung ứng dụng phát triển thành phố thông minh .13 Hình 1.7 Các thành phần hạ tầng kỹ thuật thành phố thông minh .15 Hình 1.8 Mơ hình triển khai TPTM tỉnh Bắc Ninh 16Y Hình 2.1 Cấu trúc mạng GPON 24 Hình 2 Kỹ thuật đa truy nhập TDMA GPON 27 Hình 2.3 GPON Ranging pha 30 Hình 2.4 GPON Ranging pha 30 Hình Thủ tục cấp phát băng thông GPON 32 Hình Báo cáo phân bổ băng thông GPON 33 Hình 2.7 Tình hình triển khai GPON giới 36 Hình 2.8 Mơ hình mạng truy nhập FTTx Hình 3.1 Mơ hình mạng truyền dẫn thành phố thơng minh tỉnh Bắc Ninh .47 Hình 3.2 Mơ hình mạng MAN-E thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh 48 Hình 3.4 Mơ hình thiết kế mạng truy nhập băng rộng khu vực nhu cầu phát triển 50 Hình 3.3 Mơ hình thiết kế mạng truy nhập băng rộng thị .49 Hình 3.5 Sơ đồ kết nối camera giao thông Cầu Hồ Trung tâm tích hợp liệu tỉnh Bắc Ninh 52 Hình 3.6 Kết đo băng thơng camera Cầu Hồ 53 Hình 3.7 Sơ đồ kết nối camera Cầu Hồ qua mạng GPON Viettel .53 Hình 3.8 Kết đo suy hao tuyến 54 Hình 3.9 Bản đồ phân bố camera toàn tỉnh theo khu vực huyện, thị xã, thành phố 56 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH ẢNH vi LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: THÀNH PHỐ THÔNG MINH 1.1 Thành phố thông minh 1.1.1 Khái niệm thành phố thông minh 1.1.2 Các đặc trưng lĩnh vực TPTM .3 1.1.3 Lợi ích TPTM .5 1.1.4 Xác định tiêu chí xây dựng TPTM 1.2 Mơ hình TPTM tỉnh Bắc Ninh .7 1.2.1 Khái quát điều kiện địa lý, kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Ninh 1.2.2 Lựa chọn mơ hình xây dựng TPTM cho Bắc Ninh .9 1.2.3 Mơ hình kiến trúc tổng thể TPTM .10 1.2.4 Cơ sở hạ tầng Trung tâm điều hành TPTM 11 1.2.5 Khung ứng dụng phát triển TPTM 12 1.2.6 Hạ tầng kỹ thuật - CNTT TT cho TPTM 14 1.2.7 Mô hình triển khai TPTM tỉnh Bắc Ninh 16 1.3 Kinh nghiệm triển khai mạng truyền dẫn TPTM Việt Nam 17 1.3.1 Xây dựng thành phố thông minh Đà Nẵng 17 1.3.2 Xây dựng thành phố Hồ Chí Minh trở thành thị thơng minh .17 1.3.3 Phát triển dịch vụ đô thị thông minh Thừa Thiên Huế 18 1.4 Dự báo nhu cầu dịch vụ băng rộng phục vụ cho TPTM tỉnh Bắc Ninh 19 1.5 Kết luận Chương 20 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG GPON .22 2.1 Giới thiệu chung 22 2.1.1 Tình hình chuẩn hóa GPON 22 2.1.2 Cấu trúc mạng GPON .23 2.1.3 Thông số kĩ thuật .24 2.2 Đặc điểm công nghệ GPON 26 2.2.1 Kỹ thuật truy nhập phương thức ghép kênh 26 2.2.2 Phương thức đóng gói liệu 28 2.2.3 Định cỡ phân định băng thông động 28 2.2.4 Bảo mật mã hóa sửa lỗi 33 2.2.5 Chất lượng khả cung cấp băng thông 34 2.3 Tình hình triển khai GPON giới Việt Nam 36 2.3.1 Tình hình triển khai Thế giới .36 2.3.2 Tình hình triển khai Việt Nam 37 2.3.3 Nhận xét tình hình triển khai cơng nghệ GPON giới Việt Nam 38 2.4 Một số vấn đề cần quan tâm tính tốn thiết kế mạng GPON 38 2.5 Định hướng phát triển GPON cho mạng truyền dẫn TPTM tỉnh Bắc Ninh 39 2.5.1 Định hướng phát triển dịch vụ .39 2.5.2.Định hướng phát triển mạng truyền dẫn TPTM tỉnh Bắc Ninh 40 2.5.3.Định hướng công nghệ cho mạng truyền dẫn TPTM tỉnh Bắc Ninh 42 2.6 Kết luận Chương 43 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON TRONG VIỆC XÂY DỰNG MẠNG TRUYỀN DẪN CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH TỈNH BẮC NINH 45 3.1 Nguyên tắc triển khai 45 3.1.1 Nguyên tắc chung 45 3.1.2 Các bước xây dựng cấu hình mạng 46 3.2 Mơ hình thực tế .47 3.2.1 Nguyên lý thuyết kế 47 3.2.2 Mơ hình thiết kế mạng MAN-E cuả mạng truyền dẫn TPTM tỉnh Bắc Ninh 48 3.2.3 Mơ hình thiết kế mạng truy nhập băng rộng TPTM tỉnh Bắc Ninh 49 3.3 Tính tốn băng thơng, lựa chọn thiết bị 50 57 triển khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 112 chia 1:4 cấp 512 ONT - 07 xã lại nhu cầu phát triển khơng tập trung triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị chia 1:8 cấp 1, 56 chia 1:8 cấp 512 ONT 3.4.1.3 Triển khai GPON vùng CES thị xã Từ Sơn Thị xã Từ Sơn địa bàn phát triển mạnh kinh tế - xã hội, tập trung nhiều làng nghề tiếng gỗ Đồng Kỵ, Sắt Đa Hội, Nơi có khu cơng nghiệp VSIP, nhiều cụm cơng nghiệp đô thị phát triển Để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng, kế hoạch triển khai GPON cho vùng CES Từ Sơn sau: - Mỗi xã, phường lắp đặt 01 OLT (đặt trạm viễn thông trung tâm xã, phường) kết nối CES Từ Sơn Từ Sơn với giao diện OLT gồm Uplink lên MAN-E 1×10GE 02 cổng GPON Downlink - Một số địa bàn Châu Khê, Đình Bảng, Đồng Kỵ, Hương Mạc, Phù Chẩn, Phù Khê, Trang Hạ nhu cầu phát triển thuê bao nhiều tập trung triển khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 112 chia 1:4 cấp 512 ONT - 05 địa bàn lại nhu cầu phát triển khơng tập trung triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị chia 1:8 cấp 1, 40 chia 1:8 cấp 512 ONT 3.4.1.4 Triển khai GPON vùng CES huyện Tiên Du Huyện Tiên Du địa bàn giáp ranh với thành phố Bắc Ninh thị xã Từ Sơn, khu vực phát triển, có số khu cơng nghiệp Tiên Sơn, khu cơng nghiệp Đài Đồng - Hồn Sơn, cụm cơng nghiệp Phú Lâm đô thị phát triển Để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng, kế hoạch triển khai GPON cho vùng CES Tiên Du sau: - Mỗi xã, thị trấn lắp đặt 01 OLT (đặt trạm viễn thông trung tâm xã, phường) kết nối CES Tiên Du với giao diện OLT gồm Uplink lên MAN-E 1×10GE 02 cổng GPON Downlink - Một số địa bàn thị trấn Lim, Phú Lâm, Đại Đồng, Liên Bão, Việt Đoàn, Phật Tích, Nội Duệ, Cảnh Hưng nhu cầu phát triển thuê bao nhiều tập trung triển 58 khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 128 chia 1:4 cấp 512 ONT - 06 địa bàn cịn lại nhu cầu phát triển khơng tập trung triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị chia 1:8 cấp 1, 48 chia 1:8 cấp 512 ONT 3.4.1.5 Triển khai GPON vùng CES huyện Quế Võ Huyện Quế Võ huyện có địa bàn rộng, có nhiều khu công nghiệp Quế Võ 1, Quế Võ 2, Quế Võ 3… khu vực nhu cầu phát triển lớn Để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ, kế hoạch triển khai GPON cho vùng CES Quế Võ sau: - Mỗi xã, thị trấn lắp đặt 01 OLT (đặt trạm viễn thông trung tâm xã, thị trấn) kết nối CES Quế Võ CES Đông Du với giao diện OLT gồm Uplink lên MAN-E 1×10GE 02 cổng GPON Downlink - Đối với địa bàn có nhu cầu phát triển thuê bao nhiều tập trung thị trấn Phố Mới, Châu Phong, Chi Lăng, Đại Xuân, Phượng Mao, Quế Tân, Việt Thống triển khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 112 chia 1:4 cấp 512 ONT - 14 xã lại nhu cầu phát triển khơng tập trung triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị 14 chia 1:8 cấp 1, 112 chia 1:8 cấp 512 ONT 3.4.1.6 Triển khai GPON vùng CES huyện Thuận Thành Huyện Thuận Thành huyện có địa bàn rộng, có số khu cơng nghiệp Khai Sơn, Thuận Thành 2, Thuận Thành cụm công nghiệp Thanh Khương, Xuân Lâm Các khu vực nhu cầu phát triển lớn, để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ, kế hoạch triển khai GPON cho vùng CES Thuận Thành sau: - Mỗi xã, thị trấn lắp đặt 01 OLT (đặt trạm viễn thông trung tâm xã, thị trấn) kết nối CES Thuận Thành với giao diện OLT gồm Uplink lên MAN-E 1×10GE 02 cổng GPON Downlink - Đối với địa bàn có nhu cầu phát triển thuê bao nhiều tập trung thị trấn Hồ, Bình An, Gia Đơng, Ngũ Thái, Đình Tổ, Thanh Khương, Xn Lâm triển khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 112 chia 1:4 cấp 150 ONT 59 - 11 xã lại nhu cầu phát triển khơng tập trung triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị 11 chia 1:8 cấp 1, 88 chia 1:8 cấp khoảng 100 ONT 3.4.1.7 Triển khai GPON vùng CES huyện Gia Bình Huyện Gia Bình huyện địa bàn tương đối rộng, kinh tế phát triển so huyện khác tỉnh, chủ yếu nơng nghiệp Có số khu cơng nghiệp Gia Bình 1, Gia Bình số làng nghề truyền thống Xuân Lai, Đại Bái, nhu cầu phát triển không cao, để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ, kế hoạch triển khai GPON cho vùng CES Gia Bình sau: - Mỗi xã, thị trấn lắp đặt 01 OLT (đặt trạm viễn thông trung tâm xã, thị trấn) kết nối CES Gia Bình với giao diện OLT gồm Uplink lên MAN-E 1x10GE 02 cổng GPON Downlink - Đối với địa bàn có nhu cầu phát triển thuê bao nhiều thị trấn Gia Bình, Bình Dương, Vạn Ninh, Cao Đức, Xn Lai triển khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 80 chia 1:4 cấp khoảng 100 ONT - xã lại nhu cầu phát triển khơng tập trung triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị chia 1:8 cấp 1, 72 chia 1:8 cấp khoảng 80 ONT 3.4.1.8 Triển khai GPON vùng CES huyện Lương Tài Huyện Lương Tài địa bàn rộng, xa tỉnh, huyện nơng, khơng có khu cơng nghiệp nhu cầu phát triển không cao, để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ, kế hoạch triển khai GPON cho vùng CES Gia Bình sau: - Mỗi xã, thị trấn lắp đặt 01 OLT (đặt trạm viễn thông trung tâm xã, thị trấn) kết nối CES Lương Tài 1, CES Lương Tài với giao diện OLT gồm Uplink lên MAN-E 1×10GE 02 cổng GPON Downlink - Đối với địa bàn có nhu cầu phát triển thuê bao nhiều thị trấn Thứa, Trung Chính, Trung Kênh triển khai mơ hình mạng GPON theo hình 3.3 Do cần trang bị chia 1:16 cấp 1, 48 chia 1.4 cấp khoảng 60 ONT - 11 xã lại nhu cầu phát triển triển khai mạng GPON theo hình 3.4 Do cần trang bị 11 chia 1:8 cấp 1, 88 chia 1:8 cấp khoảng 60 ONT 60 3.4.2 Định hướng phát triển mạng GPON đến năm 2030 Hàng năm theo nhu cầu phát triển Phụ lục 1.4 Tổng hợp số lượng vị trí, camera theo cấp huyện đến năm 2030 đề án xây dựng mơ hình thành phố thơng minh tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2017-2022, tầm nhìn đến năm 2030 [4], tiếp tục đầu tư mở rộng dung lượng hệ thống GPON vùng triển khai giai đoạn trước để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ vùng Ưu tiên quan tâm đầu tư trung tâm, địa bàn quan trọng thành phố Bắc Ninh, thị xã Từ Sơn, huyện Tiên Du, Quế Võ, Yên Phong, Thuận Thành, khu công nghiệp, cụm công nghiệp đô thị Cùng với việc triển khai mạng truy nhập, ta phải tính tốn lên kế hoạch bước tăng dung lượng mạng MAN-E để đáp ứng nhu cầu băng thông toàn tỉnh 3.5 Kết luận Chương Với nhiều ưu điểm, công nghệ GPON công nghệ phù hợp cho triển khai mạng truy nhập quang tương lại Bắc Ninh định hướng ưu tiên xây dựng mạng truy nhập băng rộng mơ hình thành phố thơng minh dựa cơng nghệ Gigabit PON (GPON) Để ứng dụng triển khai công nghệ GPON cho mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh nhu cầu phát triển thuê bao đề tài luận văn xây dựng mơ hình mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh Đồng thời, luận văn tính tốn băng thơng cho dịch vụ thiết bị GPON cho mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh, đề xuất ứng dụng công nghệ GPON cho mạng truy nhập băng rộng mơ hình thành phố thơng minh tỉnh Bắc Ninh đến năm 2022, tầm nhìn đến năm 2030 61 KẾT LUẬN Hiện nay, thời đại phát triển khoa học công nghệ, việc xây dựng thành phố thông minh nhiều thành phố giới, Việt Nam nghiên cứu, xây dựng, có tỉnh Bắc Ninh Tỉnh Bắc Ninh xây dựng mơ hình thành phố thơng minh với lĩnh vực cốt lõi, 27 phạm vi, lĩnh vực với 90 tiêu xác định 41 dự án thành phần để xây dựng mơ hình thành phố thơng minh tỉnh Bắc Ninh đến năm 2022, tầm nhìn đến năm 2030 Trên sở dự báo nhu cầu dịch vụ băng rộng cho thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh đến năm 2022 Luận văn nghiên cứu công nghệ GPON, với nhiều ưu điểm khả cung cấp băng thông, hỗ trợ dịch vụ TDM Ethernet với hiệu suất sử dụng băng thông cao, hỗ trợ nhiều loại tốc độ truy nhập đường lên, vấn đề tắc nghẽn lưu lượng giải thủ tục định cỡ phân định băng thông động, thủ tục điều khiển báo hiệu đơn giản đảm bảo giải vấn đề kỹ thuật mạng truy nhập băng thông tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dịch vụ Cũng số vấn đề cần quan tâm tính tốn thiết kế mạng GPON, định hướng phát triển GPON cho mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh Từ kết luận kết hợp với nguyên tắc triển khai GPON cho mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh, luận văn đề xuất mơ hình thực tế, phương án triển khai mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh đến năm 2022, tầm nhìn đến năm 2030 Nhìn chung, tơi hồn thành nội dung yêu cầu luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành kỹ thuật viễn thông Thông qua thực luận văn này, giúp củng cố thêm kiến thức chun mơn, có nhìn tổng qt mạng lưới, nâng cao khả làm việc trình xây dựng, vận hành khai thác mạng viễn thông 62 KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Hồn thiện xây dựng cấu hình mạng truyền dẫn dựa công nghệ GPON cho thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh tới năm 2030 Đề xuất kết hợp, sử dụng mạng không dây khu vực không triển khai mạng cáp quang đô thị số khu vực xa Tiếp tục nghiên cứu kỹ thuật truy nhập WDMA cho GPON, sở đưa giải pháp triển khai mạng truy nhập cụ thể phù hợp với mạng truyền dẫn thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồng Văn Bình (2008), “Nghiên cứu giải pháp công nghệ quang thụ động Gigabit (GPON GEPON) phù hợp với yêu cầu mạng VNPT giai đoạn 2007-2010”, Đề tài, Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện [2] Nguyễn Mạnh Thắng (2012), “Nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh”, Luận văn thạc sĩ, Đại học Thái Nguyên [3] Lê Thanh Tùng (2017), “Nghiên cứu triển khai mạng FTTX thành phố Bắc Ninh GPON”, Luận văn thạc sĩ, Đại học Quốc gia Hà Nội [4] Nghị 44/NQ-HĐND18 ngày 12/4/2017 HĐND tỉnh Bắc Ninh phê duyệt đề án xây dựng triển khai mơ hình TPTM tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2017-2022, tầm nhìn đến 2030 [5] Quyết định số 6439/QĐ-UBND ngày 29/12/2018 UBND thành phố Đã Nẵng việc phê duyệt Đề án xây dựng thành phố thông minh thành phố Đã Nẵng giai đoạn 2018-2025, định hướng đến năm 2030 [6] Quyết định số 6179/QĐ-UBND, ngày 23/11/2017 UBND thành phố HCM phê duyệt đề án Xây dựng TP.HCM trở thành đô thị thông minh giai đoạn 2017 – 2020, tầm nhìn đến năm 2025 [7] Quyết định số 1779/QĐ-UBND ngày 10/8/2018 UBND tỉnh Thừa Thiên Huế duyệt đề án Phát triển dịch vụ đô thị thông minh địa bàn tỉnh đến năm 2020 định hướng đến năm 2025 [8] Viện khoa học kỹ thuật Bưu điện (2015), “Thuyết minh tiêu chuẩn hệ thống truy nhập quang thụ động GPON”, Đề tài cấp Bộ Thông tin Truyền thông [9] Credic F.Lam (2007), “Passive Optical Networks princeiples and practice”, Publisher: Academic Press, pp 215-264 ISBN: 0123738539, EAN: 9780123738530 [10] ITU G.984.1 (2003), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): General characteristics 64 [11] ITU G.984.2 (2003), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification [12] ITU G.984.3 (2004), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Transmission convergence layer specification [13] ITU G.984.4 (2004), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): ONT management and control interface [14] ITU G.983.1 (1998), Broadband Optical Access Systems Based on Passice Optical Networks (PON) [15] ITU G.983.2 (2000), ONT Management and Control Interface Specification for ATM PON 65 PHỤ LỤC Phụ lục 1.1: Lộ trình triển khai dự án trọng điểm xây dựng mơ hình TPTM tỉnh Bắc Ninh giai đến năm 2022 [4] STT Các dự án Trung tâm dịch vụ hành cơng Trung tâm kiểm sốt bệnh tật; kiểm nghiệm thuốc thực phẩm cấp tỉnh Các giải pháp đồng nâng cao chất lượng sở y tế dự phịng vệ sinh an tồn thực phẩm tỉnh Dự án xử lý nước thải y tế cho bệnh viện tuyến huyện Dự án đầu tư xây dựng Trung tâm y tế dự phòng huyện Thuận Thành huyện Yên Phong Xây dựng hệ thống sở liệu Hồ sơ quản lý sức khỏe người dân có kết nối với sở y tế Xây dựng trung tâm điều hành giáo dục đào tạo theo xu hướng hội nhập khu vực quốc tế giai đoạn 2017-2022 Xây dựng 100 trường học thông minh thuộc ngành giáo dục đào tạo tỉnh Bắc Ninh Xây dựng hệ thống e-learning cho tồn tỉnh hướng tới mơ hình học tập kết nối Dự án trung tâm điều hành kết nối ngành 10 TN&MT Giải pháp tổng thể xây dựng CSDL quản lý đất 11 đai toàn tỉnh Xây dựng Trung tâm huy điều hành Công an 12 tỉnh Bắc Ninh hệ thống xe thông tin huy Trang bị hệ thống thu thập, phân tích, cảnh báo 13 sớm cho Cơng an tỉnh Bắc Ninh Nâng cao lực cho lực lượng cảnh sát công an 14 tỉnh Bắc Ninh Nâng cao lực đảm bảo an ninh cho công an 15 tỉnh Bắc Ninh Hệ thống cảm biến, camera giám sát, bảo vệ 16 sở trọng yếu Nâng cấp hệ thống chiếu sáng thông minh địa 17 bàn thành phố Bắc Ninh 18 Dự án trường nghề thông minh (01 trường) 19 Dự án hệ thống Eleaning 20 Dự án Trung tâm kiểm tra đánh giá chất lượng Đơn vị thực Sở TT&TT Thời gian triển khai 2017-2020 Sở Y tế 2018-2022 Sở Y tế 2018 – 2022 Sở Y tế 2018 – 2020 Sở Y tế 2019 – 2022 Sở Y tế 2019-2021 Sở GD&ĐT 2017-2020 Sở GD&ĐT 2019 – 2022 Sở GD&ĐT 2019 – 2022 Sở TN&MT 2019 – 2022 Sở TN&MT 2018 – 2022 Công an tỉnh 2017- 2021 Công an tỉnh 2017 – 2019 Công an tỉnh 2018 – 2022 Công an tỉnh 2018 – 2022 Công an tỉnh 2017-2021 Sở Xây dựng 2018 – 2022 Sở Lao động Sở Lao động Sở Nội vụ 2019 – 2022 2018 - 2022 2018 – 2019 66 STT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Các dự án nguồn nhân lực Kế hoạch đào tạo bồi dưỡng cán công chức giai đoạn 2016 – 2020 tỉnh Bắc Ninh Trung tâm điều hành hoạt động tra nhà nước tỉnh Trung tâm điều hành Sở Thông tin Truyền thông (Hệ thống dịch vụ tảng) Trung tâm điều hành Sở Nông nghiệp Phát triển nơng thơn Thí điểm mơ hình hợp tác xã nông nghiệp tiên tiến tạo sản phẩm đạt chuẩn quốc tế, cung cấp cho nhu cầu nước xuất sang nước (cà rốt) Dự án xây dựng vùng sản xuất hoa lan trung tâm triển lãm hoa lan quốc tế Thương mại điện tử Sở Công thương Trung tâm điều hành Sở Tư pháp Vườn ươm khởi nghiệp Trung tâm điều hành quản lý chung Dự án quản lý hệ thống giao thông thông minh cho tỉnh Bắc Ninh An ninh mạng Xây dựng hệ thống mạng WAN riêng tỉnh Đầu tư xây dựng Trung tâm huy PCCC&CNCH Đầu tư xây dựng Trung tâm huấn luyện theo tiêu chuẩn quốc tế Các chương trình đào tạo nâng cao chất lượng đội ngũ PCCC&CNCH nâng cao nhận thức cho người dân địa phương Đơn vị thực Thời gian triển khai Sở Nội vụ 2018 – 2019 Sở TT&TT 2018 - 2020 Sở TT&TT 2017 - 2020 Sở TT&TT 2018 - 2020 Sở Nông nghiệp 2018 – 2022 Sở Nông nghiệp Sở TT&TT Sở TT&TT Sở KH&CN Sở TT&TT 2018 – 2022 2018 - 2021 2018 - 2021 2018 - 2020 2019-2020 Sở GT&VT 2018 - 2019 Sở TT&TT Sở TT&TT Cảnh sát PCCC Cảnh sát PCCC 2017 - 2020 2017 -2022 2018 – 2022 Cảnh sát PCCC 2018 - 2021 2018 – 2022 37 Đầu tư trang thiết bị phương tiện Cảnh sát PCCC 2019 - 2022 38 Quản lý quy hoạch xây dựng, đô thị Sở Xây dựng 2021 - 2022 39 Quản lý cấp nước xử lý nước thải thông minh Sở TN&MT 2018 - 2020 Quản lý doanh nghiệp khu công nghiệp địa bàn tỉnh Bảo tồn phát huy giá trị Văn hóa - Du lịch Bắc Ninh (4.0) Ban QLCKCN Sở VH,TT&DL 40 41 2018 - 2022 2018-2022 67 Phụ lục 1.2 Tổng hợp số lượng vị trí, camera địa bàn tỉnh đến năm 2030 Số lượng Camera Stt Địa bàn cấp xã Vị trí I 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 II 10 11 12 III Tỉnh Bắc Ninh Thành phố Bắc Ninh P Đại Phúc P Phong Khê P Vạn An P Vân Dương P Vệ an P Kim Chân P Nam Sơn P Đáp Cầu P Hạp Lĩnh P Khắc Niệm P Khúc Xuyên P Kinh Bắc P Ninh Xá P Suối Hoa P Thị Cầu P Vũ Ninh P Hòa Long P Võ Cường P Tiền An Thị xã Từ Sơn P Đông Ngàn P Đồng Nguyên Xã Tam Sơn P Châu Khê P Đình Bảng P Đồng Kỵ Xã Hương Mạc Xã Phù Chẩn Xã Phù Khê P Trang Hạ Xã Tương Giang P Tân Hồng Huyện Quế Võ Xã Đức Long Xã Ngọc Xá Xã Phù Lãng 5653 1098 91 94 47 54 38 43 94 25 39 37 27 62 94 70 55 47 46 82 53 442 14 27 13 42 58 37 48 62 59 60 15 980 39 31 40 Tổng camera 17061 3354 278 289 146 162 121 129 282 76 117 111 81 189 287 220 167 142 138 254 165 1336 49 84 39 126 174 111 144 186 177 180 45 21 2942 117 93 120 Camera giao thông 408 240 20 28 20 28 0 0 12 20 40 32 24 40 28 12 0 0 0 0 0 0 Camera giám sát 13833 2400 201 240 108 123 75 102 228 39 90 81 57 132 210 144 114 93 84 165 114 1065 12 60 33 114 156 99 87 165 162 126 36 15 2499 99 54 108 Camera nhận diện 2820 714 57 21 18 39 18 27 54 33 27 30 24 45 57 36 45 45 54 57 27 231 12 12 18 12 57 21 15 54 435 18 39 12 68 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 IV 10 11 12 13 14 15 16 17 18 V Xã Phù Lương Xã Bằng An Xã Bồng Lai Xã Châu Phong Xã Cách Bi Xã Chi Lăng Xã Đại Xuân Xã Đào Viên Xã Hán Quảng Xã Mộ Đạo Xã Nhân Hòa TT Phố Mới Xã Phương Liễu Xã Phượng Mao Xã Quế Tân Xã Việt Thống Xã Yên Giả Xã Việt Hùng Huyện Thuận Thành Xã Bình An Xã Đại Đồng Thành Xã Đình Tổ Xã Gia Đơng Xã Hà Mã TT Hồ Xã Hoài Thượng Xã Mão Điền Xã Nghĩa Đạo Xã Ngũ Thái Xã Nguyệt Đức Xã Ninh Xá Xã Song Hồ Xã Song Liễu Xã Thanh Khương Xã Trạm Lộ Xã Trí Quả Xã Xuân Lâm Huyện Yên Phong TT Chờ Xã Đông Phong Xã Đông Thọ Xã Đơng Tiến Xã Dũng Liệt Xã Hịa Tiến Xã Long Châu Xã Tam Giang 22 34 40 75 42 52 64 48 21 44 51 72 38 57 50 82 36 42 688 51 24 46 69 24 73 33 41 27 52 22 33 43 27 31 25 43 24 665 147 40 61 28 57 36 58 19 66 102 120 225 126 156 192 144 63 132 153 217 115 171 150 246 108 126 2066 153 72 138 207 72 221 99 123 81 156 66 99 129 81 93 75 129 72 2002 444 120 183 84 171 108 178 57 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 28 12 0 0 16 54 87 90 213 117 150 186 117 57 117 129 171 90 144 120 195 81 120 1818 147 54 108 186 63 198 93 108 69 141 54 90 114 69 81 63 120 60 1686 414 87 165 63 150 84 138 42 12 15 30 12 6 27 15 24 42 21 27 30 51 27 240 18 30 21 15 15 12 15 12 15 12 12 12 12 288 18 33 18 21 21 24 24 15 69 10 11 12 13 14 VI 10 11 12 13 14 VII 10 11 12 13 14 VIII Xã Tam Đa Xã Thụy Hòa Xã Trung Nghĩa Xã Yên Phụ Xã Yên Trung Xã Văn Môn Huyện Lương Tài TT Thứa Xã An Thịnh Xã Bình Định Xã Lai Hạ Xã Lâm Thao Xã Minh Tân Xã Mỹ Hương Xã Phú Hòa Xã Phú Lương Xã Quảng Phú Xã Tân Lãng Xã Trung Chính Xã Trung Kênh Xã Trừng Xá Huyện Gia Bình TT Gia Bình Xã Lãng Ngâm Xã Bình Dương Xã Cao Đức Xã Đại Bái Xã Đại Lai Xã Đông Cứu Xã Giang Sơn Xã Nhân Thắng Xã Quỳnh Phú Xã Song Giang Xã Thái Bảo Xã Vạn Ninh Xã Xuân Lai Huyện Tiên Du TT Lim Xã Cảnh Hưng Xã Đại Đồng Xã Hiên Vân Xã Hoàn Sơn Xã Lạc Vệ Xã Liên Bão Xã Minh Đạo Xã Nội Duệ 35 38 46 27 53 20 389 53 23 22 15 18 22 14 31 18 19 21 58 52 23 484 75 32 38 44 31 21 23 25 31 34 25 18 49 38 907 137 75 102 36 43 52 70 26 57 105 114 138 81 159 60 1173 163 69 67 45 54 66 42 94 54 57 63 174 156 69 1461 234 96 114 132 93 63 69 75 93 102 75 54 147 114 2727 412 225 306 108 132 157 210 78 171 0 0 0 24 16 0 0 0 0 0 36 36 0 0 0 0 0 0 24 0 12 0 90 87 120 69 132 45 927 105 48 45 30 33 48 24 78 36 42 57 168 150 63 1197 177 84 99 120 78 48 57 63 63 81 63 42 132 90 2241 336 219 270 90 90 93 180 66 141 15 27 18 12 27 15 222 42 21 18 15 21 18 18 12 18 15 6 6 228 21 12 15 12 15 15 12 12 30 21 12 12 15 24 462 72 36 18 30 60 30 12 30 70 10 11 12 13 14 Xã Phật Tích Xã Phú Lâm Xã Tân Chi Xã Tri Phương Xã Việt Đoàn 64 94 40 39 72 192 282 120 117 217 0 0 168 240 90 90 168 24 42 30 27 45 (Nguồn Sở Thông tin Truyền thông tỉnh Bắc Ninh) Phụ lục 1.3 Chỉ số băng thông loại dịch vụ [2] Loại Băng thông thuê Tên Giá trị bao (Mbps/thuê bao) Thoại a 0.017 Các tham số sử dụng đế tính băng thơng Tên Ý nghĩa Giá trị a1 Tỷ lệ thuê bao thoại sử dụng 80% a2 Codec1 Tỷ lệ thuê bao thoại sử dụng 20% Codec2 Codec1 Băng thông thuê bao thoại dùng 128 kbps Codec2 Codec Băng thông thuê bao thoại dùng Truy nhập b1 + b2 Internet ADSL2+ 0.175 SHDSL b3 1.60 (Ethernet) b4 1.60 39 kbps CC Codec2 Tỷ lệ sử dụng đồng thời bw1 Băng thông truy nhập Internet/1 200 kbps URr thuê bao Tỷ (*) lệ Residential 90% CC1 Tỷ lệ truy nhập Internet đồng thời 20% bw2 chiếm thông băng thông Băng truy nhập Internet/1 2,048 kbps URb thuê Tỷ lệbao Bussiness 10% CC2 Tỷ lệ truy nhập Internet đồng thời 70% bw3 Băng thông truy nhập Internet/1 2,048 kbps CC3 thuê Tỷ lệbao truy nhập Internet đồng thời bw4 Băng thông truy nhập Internet/1 2,048 kbps thuê bao 15% 80% 71 (VDSL2) c1 0.005 (ADSL2+) c2 VPN CC4 Tỷ lệ truy nhập Internet đồng thời 80% cw1 Băng thông truy nhập/1 thuê bao 640 kbps URa Tỷ lệ thuê bao sử dụng dich vụ Tỷ lệ truy nhập đồng thời 0.70 cw2 Tỷ lệ truy nhập đồng thời (SHDSL) c3 3.50 cw3 1.40 cw3 (ADSL2+) VoD 0.01 d2 (VDSL2) 0.1 E (Mbps) 200 70% 1,024 kbps 70% Mbps 70% Mbps 70% dw1 Băng thông truy nhập /1 thuê bao 2,048 kbps Su1 Tỷ lệ thuê bao ADSL2+ sử dụng 5% URvl dịch Tỷ lệvụ thuê bao chiếm băng thông 10% dw2 Băng thông truy nhập Internet/1 2,048 kbps Su2 thuêlệbao Tỷ thuê bao VDSL2+ sử dụng 50% dịch Tỷ lệvụ thuê bao chiếm băng thông 10% Ch Tổng kênh IP/TV 100 ewl Băng thông truy nhập /1 thuê bao 2,048 kbps URv2 IP/TV Băng thông truy nhập/1 thuê bao Tỷ lệ truy nhập đồng thời (VDSL2) d1 Băng thông truy nhập/1 thuê bao Tỷ lệ truy nhập đồng thời (Ethernet) c4 Băng thông truy nhập/1 thuê bao 1% ... 1: Thành phố thông minh Chương 2: Công nghệ mạng quang thụ động GPON Chương 3: Ứng dụng công nghệ GPON việc xây dựng mạng truyền dẫn cho thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh 3 CHƯƠNG 1: THÀNH PHỐ... CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Vũ Quang Thạch NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GPON VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC XÂY DỰNG MẠNG TRUYỀN DẪN CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH TỈNH BẮC NINH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG... nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng việc xây dựng mạng truyền dẫn cho thành phố thông minh tỉnh Bắc Ninh để đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin tương lai Bắc Ninh