Tối ưu hóa mang cáp quang FTTH tại VNPT TP hồ chí minh

ĐINH QUANG THAO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐINH QUANG THAO KỸ THUẬT TRUYỄN THƠNG TỐI ƯU HĨA MẠNG CÁP QUANG FTTH – TẠI VNPT-TP.HCM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT – TRUYỀN THƠNG KHỐ 2012B HàNội – Năm 2014 Đinh Quang Thao – CB121175 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH QUANG THAO TỐI ƯU HÓA MẠNG CÁP QUANG FTTH – GPON TẠI VNPT-TP.HCM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS PHẠM NGỌC NAM HàNội – Năm 2014 Đinh Quang Thao – CB121175 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢN BIỂU .12 CHƯƠNG I PHẦN MỞ ĐẦU 13 1.1 Lý chọn đề tài 13 1.2 Lịch sử nghiên cứu .14 1.3 Mục đích nghiên cứu 14 1.4 Phạm vi nghiên cứu 15 1.5 Phương pháp nghiên cứu 15 1.6 Tổ chức, xếp luận văn 15 CHƯƠNG II TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP 17 2.1 Giới thiệu chung mạng truy nhập 17 2.2 Vị trí vai trị mạng truy nhập 19 2.2.1 Vị trí mạng truy nhập 19 2.2.2 Yêu cầu mạng truy nhập 21 2.3 Các công nghệ truy nhập, so sánh ưu khuyết điểm .24 2.3.1 Truy nhập vô tuyến 24 2.3.2 Mạng truy nhập thuê bao cáp kim loại truyền thống 25 2.3.2.a Cấu trúc mạng truy nhập thuê bao cáp kim loại 25 2.3.2.b Ưu nhược điểm mạng truy nhập cáp kim loại 27 2.3.3 Mạng truy nhập cáp quang 29 2.3.3.a Ưu điểm mạng truy nhập cáp quang 29 2.3.3.b Các phương thức truy nhập cáp quang 31 2.4 Kết luận .33 Đinh Quang Thao – CB121175 CHƯƠNG III KỸ THUẬT ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG FTTH 34 3.1 Tổng quan vòng thuê bao quang (Optical Subcriber Loops) 34 3.1.1 Hệ thống thuê bao (Subcriber Loop Systems) .34 3.1.3 So sánh hai hệ thống (trung kế thuê bao) 36 3.2 Các dạng topo mạng (topology network) 37 3.2.1 Topo 37 3.2.1.a Topo thụ động 37 3.2.1.c Nguyên lý hoạt động cấu trúc hình 40 3.2.2 Topo dạng bus 42 3.2.2.a Mơ hình 42 3.2.2.c Ưu nhược điểm Topo dạng Bus 44 3.2.3 Topo dạng vòng (Ring) 45 3.2.3.a Mơ hình 45 3.3 Ghép kênh cho truyền dẫn song hướng .50 3.3.1 Các phương pháp ghép kênh 50 3.3.1.a Phương pháp SDMP 51 3.3.1.b Phương pháp WDM 51 3.3.1.c Phương pháp DDM 51 3.3.1.d Phương pháp TCM 52 3.3.1.e Phương pháp CDM 52 3.3.1.f Phương pháp SCM 52 3.3.2 Một số vấn đề cần quan tâm phương pháp ghép kênh 53 3.3.2.a Trong hệ thống ghép WDM 53 3.3.2.b Trong hệ thống ghép kênh trực tiếp DDM 53 3.3.2.c Trong hệ thống ghép kênh theo thời gian TCM 54 3.3.2.d Trong hệ thống ghép kênh theo mã CDM 55 3.3.2.e Phương pháp ghép kênh dùng sóng mang phụ SCM 57 3.4 Các phương pháp đa truy nhập cho mạng FTTH 58 3.4.1 Giới thiệu 58 Đinh Quang Thao – CB121175 3.4.2 Các phương pháp đa truy nhập 60 3.4.2.a Phương pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA 60 3.4.2.b Phương pháp đa truy nhập phân chia theo bước sóng WDMA 60 3.4.2.c Phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang phụ SCMA 61 3.4.2.d Phương pháp đa truy nhập phân chia theo mã CDMA 62 3.5 Giới thiệu mạng PON 63 3.5.1 Khái niệm 63 3.5.2 Ưu điểm PON 63 3.5.3 Một vài cấu hình cho PON 64 3.5.3.a Singer star (SS) 64 3.6 Kết luận .66 CHƯƠNG IV CÁC HỆ THỐNG TRUY NHẬP FTTX THỰC TẾ 67 4.1 Tổng quan kiến trúc mạng truy nhập quang .67 4.2 Nâng cấp mạng truy nhập cáp kim loại .70 4.2.1 Mạng HFC 70 4.2.2 Mơ hình mạng HFC nâng cao (Enhanced HFC) 71 4.2.3 Mạng Fiber To The Curb (FTTC) 73 4.2.3.a Mơ hình mạng TPON (PON for telephony) 76 4.2.3.b Mơ hình mạng WPON (WDM for PON) 79 4.2.3.c Mơ hình mạng WRPON 79 4.2.3.d Mạng sử dụng kiến trúc RITENET WRPON 80 4.2.3.e Mạng sử dụng kiến trúc LARNET WRPON 81 4.2.3.f Đánh giá TPON WRPON 82 4.2.3.g giai đoạn phát triển mạng PON 83 4.2.3.h So sánh HFC FTTC 84 4.3 Phương pháp ghép kênh sóng mang phụ SCM FTTH 84 4.3.1 Đa truy nhập dùng SCM (Subcarrier Multiplexing) 85 4.3.2 Hệ thống phân phối video đa kênh 86 4.3.3 Hệ thống phân phối video đa kênh dùng khuyếch đại EDFA 87 4.4 Phương pháp ghép kêng theo bước sóng WDM FTTH 88 Đinh Quang Thao – CB121175 4.4.1 Nâng cấp hệ thống 88 4.4.2 Hệ thống phân kênh dùng WDM 90 4.5 Kết luận .92 CHƯƠNG V PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU HÓA MẠNG CÁP QUANG FTTX TẠI CHI NHÁNH VIỄN THÔNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 93 5.1 Thực trạng mạng truy nhập xDSL mạng viễn thông đài Chợ Lớn .93 5.1.1 Hiện trạng mạng xDSL 93 5.1.2 Mạng cáp quang 93 5.1.3 Cấu trúc mạng truy nhập xDSL 94 5.1.4 Kết luận cần thiết đầu tư 95 5.2 Các phương án tối ưu hóa mạng viễn thơng 97 5.2.1 Những tiêu chí để lựa chọn giải pháp kỹ thuật - công nghệ 97 5.2.1.1 Đủ khả cung cấp loại hình dịch vụ khách hàng 98 5.2.1.2 Tính tổng thể hệ thống 98 5.2.1.3 Tính thống hệ thống 98 5.2.1.4 Tính mở hệ thống 99 5.2.1.5 Đảm bảo tính kinh tế hệ thống 99 5.2.1.6 Có kế hoạch tối ưu hóa mạng 99 5.2.2 So sánh, phân tích lựa chọn phương pháp 100 5.2.2.1 Tái cấu trúc lại mạng AON dùng cho PTS 100 5.2.2.2 Ứng dụng công nghệ quang thụ động GPON 100 5.2.2.3 Bố trí lại hệ thống switch quang 102 5.2.2.4 Phối hợp phương pháp 103 5.3 Sơ đồ mạng phối hợp cấu trúc trạm Đài Chợ Lớn[17] 103 CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 105 6.1 Kết luận 105 6.2 Hướng phát triển đề tài .105 Tài liệu tham khảo 106 Đinh Quang Thao – CB121175 LỜI CAM ĐOAN Trước hết, gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy cô Viện Điện tử viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo môi trường tốt để học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn thầy cô Viện Đào tạo sau đại học quan tâm đến khóa học này, tạo điều kiện cho học viên có điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Ngọc Nam tận tình bảo, hướng dẫn sửa chữa cho nội dung luận văn Tôi cam đoan nội dung luận văn hồn tồn tơi tìm hiểu, nghiên cứu viết Tất thực cẩn thận có định hướng giáo viên hướng dẫn Tôi xin chịu trách nhiệm với nội dung luận văn Tác giả Đinh Quang Thao Đinh Quang Thao – CB121175 TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh ADS Active DoubleSstar ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line AM – VSB Amlituded Modulated Vestigial Sideband AO Acousto Optical AP Acess Point CCP Cross Conection Point CCP Cross Conection Point CDM Code Division Multiplexing CDMA Code – division multiple access CPE Customer Premise Equipment DMUX Demultiplex DP Distribution point DP Distribution point DS Double Star DSL Digital Suberiber line DSLAM Digital Subscribe Line Amplitude Modulator EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier FDMA Frequency- division multiple access FTTB Fiber To The Buiding FTTC Fiber To The Curb FTTCab Fiber To The Cabinet FTTH Fiber To The Home HDTV High Defination Telivision Đinh Quang Thao – CB121175 HFC Hybrid Fiber Coaxial ISDN Integrated Services Digital Network ISDN BRI Base Rate Interface ISDN PRI ISDN Primary Rate Interface LAN Local Area Network LD Laser Diode LE Local Exchange LT Line Terminal MUX Multiplex NIU Network Interface Unit NT Network Termination OFDMA Optical Frequency – division multiple access OLT Optical Line Termination ONT Optical Network Termination ONU Optical Network Unit PBX Private Branch Exchange PD Photodiode Diode PON Passive Optical Network POP Point Of Presence PSTN Public Switched Telephone Network RT Remote Terminal RU Remote Unit SC Star Couple SCM Subcarier Multiplexing SDM Space Division Multiplexing SDMA Space – division multiple access Đinh Quang Thao – CB121175 SMFCB Subcarrier Modulated Fiber Coax Bus SS Singer star TDMA Time- division multiple access TMN Telecommunications Management Network TO Telephone Offices TPON PON for telephony VOD Video On demand WAC WLL Access Controller WCS WLL Cell Station WDM Wavelength Division Multiplexing WDMA Wavelenght – Division Multiple Access WLL Wireless Local Loop WPON WDM for PON WSU WLL Subcriber Unit Đinh Quang Thao – CB121175 CHƯƠNG V PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU HÓA MẠNG CÁP QUANG FTTX TẠI VIỄN THƠNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Trên sở lý thuyết mơ hình chương trên, thực tế việc thiết kế mạng diễn phức tạp thường phải thay đổi theo nhu cầu thực tiễn ( nhu cầu hệ thống khách hàng sử dụng dịch vụ, phân bố điểm nhu cầu thay đổi nhanh chóng theo khơng gian thời gian) Trong chương này, đặt vấn đề mạng FTTX TP Hồ Chí Minh cụ thể đài Chợ Lớn 5.1 Thực trạng mạng truy nhập xDSL mạng viễn thông thuộc đài Chợ Lớn 5.1.1 Hiện trạng mạng xDSL Loại thiết bị ATM DSLAM với tổng số cổng xDSL: 44512 cổng Trong gồm: ADSL: 43552 cổng; SHDSL: 960 cổng 81 thiết bị ATM DSLAM Loại thiết bị IP DSLAM với Tổng số cổng xDSL: 19152 cổng Trong gồm ADSL: 19152 cổng; SHDSL: cổng 83 thiết bị IP DSLAM Lắp đặt 73 trạm, tổng số 73 trạm viễn thông, chiếm tỷ lệ 100% trạm viễn thông lắp đặt xDSL 5.1.2 Mạng cáp quang Mạng cáp quang đài Chợ Lớn quản lý có tổng chiều dài 820,6km, sử dụng sợi quang có dung lượng từ 8; 12; 16 sợi, bao gồm cáp Đài Chợ Lớnquản lý, cáp phân bổ tuyến VTI VTN Hiện đài Chợ Lớn triển khai xây dựng tuyến cáp quang phục vụ cho dự án MAN E với tổng chiều dài 734,6km Các tuyến cáp có dung lượng từ 93 Đinh Quang Thao – CB121175 8; 16; 24; 64 sợi Hiện tuyến cáp triển khai giai đoạn hoàn thiện để kịp thời phục vụ kết nối cho thiết bị mạng MAN E Ngoài đài Chợ Lớn tiến hành xây dựng mạng cáp quang FTTx cho khu công nghiệp địa bàn thuộc Chi nhánh viễn thông Chợ Lớn theo cấu trúc Tập Đoàn phê duyệt Với mạng cáp quang FTTx xây dựng có thiết bị mạng GPON đưa vào hoạt động đáp ứng nhu cầu dịch vụ khách hàng 5.1.3 Cấu trúc mạng truy nhập xDSL Cơ cấu tổ chức mạng truy nhập xDSL phân chia theo lớp, với lớp chủ yếu thể Hình 4.1 Lớp mạng lõi Gồm backbone router M320 xây dựng nút mạng Hà Nội, Đà Nẵng TP HCM, kết nối với theo cấu trúc vòng Ring Các thiết bị lắp đặt dự án mạng NGN Công ty viễn thông liên tỉnh (VTN) quản lý Lớp biên Gồm router ERX-1410/1440 (thực chức chuyển mạch đa dịch vụ MSS (mạng NGN) chức truy nhập băng rộng từ xa B-RAS, ngồi cịn có số Router B-RAS ERX-705, tất thiết bị lắp đặt trạm viễn thông VTN tỉnh, thành phố, Công ty viễn thông liên tỉnh (VTN) quản lý Lớp truy nhập Gồm thiết bị DSLAM/DSLAM-Hub, hạ tầng mạng cáp ngoại vi thiết bị đầu cuối CPE Các thiết bị DSLAM/DSLAM-Hub thuộc quản lý trực tiếp Viễn thông tỉnh, thành phố 94 Đinh Quang Thao – CB121175 Cấu trúc phân lớp Lớp lõi M160 M160 (Core Layer) STM-4/16 STM-4/16 IP Backbone STM-4/16 STM-4/16 STM-1/4 STM-1/4 Lớp biên mạng DSLAM-Hub STM-1/4 STM-1/4 M160 MSS ERX-1410/1440 MSS/BRAS ERX-1410/1440 (Edge Layer) NMS STM-4/16 STM-4/16 STM-1, STM-1,nxE1 nxE1 BRAS ERX-705 STM-1, STM-1,nxE1 nxE1 E1 IMA DSLAM E1 IMA E1 IMA DSLAM xDSL xDSL xDSL xDSL xDSL xDSL xDSL xDSL xDSL MODEM DSLAM xDSL xDSL xDSL MODEM PC Data Data xDSL Router LAN xDSL MODEM Voice Voice TEL Hình Kiến trúc mạng truy nhập xDSL Nguyên tắc kết nối mạng truy nhập xDSL sau: - Các DSLAM kết nối với DSLAM-Hub qua giao diện E1 IMA/E3 STM-1 mạng truyền dẫn nội tỉnh, thành phố Thiết bị DSLAM-Hub kết nối với B-RAS ERX-705 MSS/BRAS ERX1410/1440 qua giao diện STM-1 tuyến truyền dẫn nội tỉnh liên tỉnh VTN Router ERX-705/ERX-1410/ERX-1410/1440 kết nối mạng lõi qua giao diện STM-1/4 tuyến truyền dẫn liên tỉnh VTN Các nội dung thông tin mạng sở liệu dịch vụ mạng cịn nghèo nàn Do khơng phát huy lợi mạng truy nhập xDSL quan trọng không thúc đẩy phát triển nhu cầu dịch vụ, đặc biệt dịch vụ tiện ích, chất lượng cao (ADSL2/ADSL2+, Multicast, Video Conference, Interactive TV, ) 5.1.4 Kết luận cần thiết đầu tư Xuất phát từ mục tiêu phát triển nhiều loại hình dịch vụ với tốc độ cao, băng thông lớn, chất lượng dịch vụ đảm bảo cho khách hàng, qua số liệu điều tra 95 Đinh Quang Thao – CB121175 thực trạng lực hệ thống thiết bị, truyền dẫn tại đài Chợ Lớn xem xét xu hướng phát triển công nghệ truy nhập, chuyển tải mạng hệ sau NGN, có có thấy cần thiết phải tối ưu hóa hệ thống mạng nhập quang góp phần nâng cao tính kinh tế q trình kinh doanh dịch vụ viễn thơng Chi nhánh viễn thông Chợ Lớn Việc tối ưu hóa hệ thống mạng truy nhập quang thụ động GPON cho Đài Chợ Lớnsẽ giải vất đề sau đây: Những hạn chế mạng truy nhập cáp đồng Các số liệu điều tra khảo sát cho thấy mạng truy nhập cáp đồng Viễn thông tỉnh gần đạt đến mức độ tới hạn, khó cung cấp thêm băng thơng cho thuê bao truy nhập băng rộng với tốc độ phát triển thuê bao Nếu biện pháp hiệu đầu tư cho mạng truy nhập (bằng cáp quang) khơng thể đảm bảo thoã mãn yêu cầu truy nhập phát triển nhanh chóng Hiện nay, khách hàng có nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng, tốc độ cao ngày tăng, sử dụng công nghệ chuyển tải trước đáp ứng đựơc nhu cầu Ngay việc sử dụng giải pháp công nghệ NG-SDH cũng giải pháp tạm thời hai năm tới, chất công nghệ không thay đổi nhiều Việc đầu tư hệ thống mạng truy nhập GPON với hệ thống mạng MAN E Tập đoàn đầu tư cho Viễn thông tỉnh, thành phố đảm bảo băng thông cho nhiều loại hình dịch vụ Kết hợp công nghệ truy nhập cáp đồng cáp quang chí vơ tuyến cho phép mở rộng lớp khách hàng với nhu cầu dịch vụ khác Mặt khác, chất lượng dịch vụ cung cấp cho lớp khách hàng sử dụng cáp đồng truyền thống nâng cấp đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt Đứng hiệu đầu tư, việc kết hợp loại mạng truy nhập cáp đồng cáp quang cho phép bảo vệ đầu tư với hệ thống cáp đồng có tăng hiệu đầu tư với hệ thống cáp Mặt khác, việc hở trợ chất lượng vịch vụ cho mạng cho mạng cáp đồng, mạng cáp quang đầu tư đảm bảo thoã mãn 96 Đinh Quang Thao – CB121175 nhu cầu truy nhập sử dụng dịch vụ với tốc độ 10/100/1000 Mbps đến hàng 100Gbps Nâng cao chất lượng dịch vụ Đầu tư ạmng truy nhập GPON cho phép cung cấp nhiều dịch vụ băng rộng, tốc độ cao đến khách hàng, làm giảm khoảng cách cáp đồng đến nhà thuê bao cho phép tăng cường băng thông tối đa tuyến cáp đồng, khắc phục hạn chế băng thông khoảng cách thuê bao Cung cấp nhiều loại hình dịch vụ cho khách hàng Việc đầu tư hệ thống mạng truy nhập GPON với mạng MAN-E đầu tư, nhiều loại hình dịch vụ cung cấp, thỗ mãn nhu cầu ngày cao khách hàng Các dịch vụ VoIP, IPTV cung cấp với chất lượng dịch vụ tương tự hệ thống truyền thống trước Các loại kết nối LAN kiểu điểm – điểm hay đa điểm – đa điểm cung cấp đến lớp khách hàng xí nghiệp, ngân hàng, doanh nghiệp có nhiều văn phịng nằm phân tán nhiều vị trí địa lý khác Cùng với phát triển xã hội, nhu cầu thiết lập mạng riêng với yêu cầu tốc độ, tin cậy thoã mãn với nhiều lựa chọn khác Từ yêu cầu thiết lập TDM, Frame Relay, ATM truyền thống với tốc độ N64Kbps đến tốc độ Mbps hay Gbps đáp ứng Thay cho việc bắt buộc phải kết nối với topology trước đây, việc thiết lập mạng riêng cho khách hàng với topology hình lưới, tốc độ cao thuận tiện 5.2 Các phương án tối ưu hóa mạng viễn thơng 5.2.1 Những tiêu chí để lựa chọn giải pháp kỹ thuật - công nghệ Việc đưa nguyên tắc lựa chọn giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm đạt mục tiêu: 97 Đinh Quang Thao – CB121175 - Chi đầu tư ban đầu, chi phí khai thác, vận hành, bảo dưỡng phù hợp với loại hình chất lượng dịch vụ - Tận dụng triệt để sở hạ tầng sẵn có mạng viễn thơng - Thời gian triển khai dịch vụ nhanh, tránh phức tạp phụ thuộc nhiều vào điều kiện khách quan chủ quan Để đạt số mục tiêu này, lựa chọn giải pháp kỹ thuật công nghệ cần đảm bảo số yêu cầu sau đây: 5.2.1.1 Đủ khả cung cấp loại hình dịch vụ khách hàng Dịch vụ IPTV Dịch vụ VoIP Dịch vụ VPN lớp lớp Dịch vụ VoD Dịch vu truy nhập Internet băng rộng Các dịch vụ Voice conferencing, Video conferencing sở công nghệ multicast lớp 2, 5.2.1.2 Tính tổng thể hệ thống Đảm bảo khả quản lý, cấu hình cung cấp dịch vụ hệ thống trải rộng phạm vi tỉnh toàn quốc Các dịch vụ triển khai hoạt động cách tương thích với dịch vụ khác, khơng gây nên xáo trộn có khả hổ trợ, phối hợp hoạt động với dịch vụ triển khai 5.2.1.3 Tính thống hệ thống Thống sở hạ tầng mạng, liệu gốc, nguồn tài nguyên, vận hành, khai thác quản lý, chương trìng phần mềm, xử lý, điều khiển 98 Đinh Quang Thao – CB121175 5.2.1.4 Tính mở hệ thống Hệ thống đáp ứng với chủng loại, thiết bị theo nhu cầu, sở thích, sử dụng khách hàng Thuận tiện việc nâng cấp mở rộng lực thiết bị nhằm đáp ứng với đột biến gia tăng nhu cầu, phát triển thêm, Hệ thống tiếp tục phát triển, nâng cấp mặt cấu trúc, dịch vụ, quy mơ tính kỹ thuật trình phát triển Phù hợp với cấu trúc mạng có, khả nâng cấp, mở rộng, tương thích với hướng phát triểnchung tập đồn mạng hệ sau NGN Có khả liên kết thích ứng kết nối với mạng khác nước quốc tế 5.2.1.5 Đảm bảo tính kinh tế hệ thống Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đại, khơng lãnh phí sử dụng thiết bị nhu cầu, trình độ chưa cho phép sử dụng hết tính Đảm bảo lượng vốn đầu tư không lớn, xây dựng mạng đáp ứng đầy đủ yêu cầu, nhu cầu trước mắt có khả bảo vệ tính đầu tư sau 5.2.1.6 Có kế hoạch tối ưu hóa mạng Đầu tư mức độ hợp lý, ưu tiên tập trung địa điểm phát triển kinh tế, xã hội, trình đầu tư theo giai đoạn, không triển khai đầu tư ạt Phải đầu tư kỹ thuật, công nghệ tiên tiến, đại, tương thích với kế hoạch phát triển tập đoàn, hướng đến mạng hội tụ NGN 99 Đinh Quang Thao – CB121175 Có kế hoạch nâng cấp, mở rộng hệ thống phù hợp với giai đoạn phát triển khu vực Có kế hoạch đào tạo nguồn nhân lực có đủ lực, trình độ để quản lý, khai thác, bảo dưỡng nâng cấp hệ thống 5.2.2 So sánh, phân tích lựa chọn phương pháp 5.2.2.1 Tái cấu trúc lại mạng AON dùng cho PTS Năm 2012 mạng quang AON dùng cho PTS thức đưa Tổ viễn thơng quản lý Sử dụng số đôi cáp vô lãng phí (2 FO truyền liệu SDH FO dùng backup, dung lượng sợi cáp thường từ 8FO đến 24FO)=> Phân phối lại cáp cách thay cáp có lượng nhỏ thay trường hợp khu vực mà mật độ cáp quang nhiều đồng thời thu hồi tái bố trí nơi cần thiết Bố trí cáp trải trường hợp khu vực mật độ cáp thưa 5.2.2.2 Ứng dụng công nghệ quang thụ động GPON Được ITU đưa năm 2003 Sử dụng giao thức GEP (Generic Framing Procedure) để truyền tải đa dịch vụ GEP cho phép gói tin đóng gói giao thức khác truyền tải định dạng nguyên 100 Đinh Quang Thao – CB121175 Hình Mơ hình kết nối mạng quang thụ động GPON So với công nghệ xây dựng tảng mạng thụ động PON BPON, EPON Tốc độ truyền liệu GPON cao BPON (loại , tốc độ lên tới 2,48 Gbps cho downstream upstream Công nghệ GPON xây dựng dựa loạt cải tiến công nghệ GPON công nghệ điểm – đa điểm cổng OLT (Optical line Terminal) truyền thông theo cách thức splitter quang, với nhiều thiết bị thuê bao ONT (Optical network terminal) sợi quang Trong công nghệ điểm – điểm, ngược lại OLT nối riêng sợi quang đến ONT Việc chia cổng OLT phần cống bể cáp quang làm giảm đáng kể chi phí phận quang điện, cáp nhân cơng Nói chung, lắp đặt PON, thường 101 Đinh Quang Thao – CB121175 thiết kế 23 ONT cho cổng OLT Mỗi splitter quang thụ động đặt OLT tributary nhiều ONT , tia sáng với bước sóng 1490nm từ OLT đến ONT liên quan cho phép tia sáng với bước sóng 1310nm từ ONT OLT Chiều xuống, OLT quảng bá đến ONT Tiếp theo ONT lựa chọn liệu dựa sở trường ID khung GEM Chiều lên, giao thức đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA đảm bảo ONT không xung đột với ONT khác GPON có điểm ưu việt BPON, nhanh khoảng lần hổ trợ số ONT nhiều khoảng lần, nữa, GPON áp dụng khn dạng khung đa mục đích (GEM) mà hổ trợ khung Ethernet (trong BPON sử dụng tế bào ATM mức khung), làm cho GPON thích hợp mạng dựa IP-Ethernet Các nhà cung cấp cho GPON cơng nghệ truy nhập quang thích hợp nhiều nhà cung cấp sử dụng BPON dự định nâng cấp lên GPON để cung cấp dung lượng cần cho dịch vụ IPTV So với GPON, EPON hay gọi Gigabit EPON hổ trợ số lượng ONT hơn, có số lượng OLT truyền số liệu thiếu hiệu Bởi EPON thiếu tính quản lý thao tác vận hành chuẩn hố, trở nên phức tạp chi phí đắt vận hành để cung cấp dịch vụ EPON để thoã mãn thoả thuận mức dịch vụ SLA 5.2.2.3 Bố trí lại hệ thống switch quang Mạng truy nhập quang FTTx AON thường triển khai dựa thiết bị L2 Switch đặt Đài hay trạm viễn thơng có hổ trợ cổng FE/GE đấu thẳng cáp quang tới nhà thuê bao Khoảng cách từ switch đến nhà khách hàng sử dụng dịch vụ truyền mạng cáp dài hàng km đến chục km khu vực ngoại thành việc nhiễu ảnh hưởng nhiều lại tốn cáp ta bố trí lại hệ thống switch quang lại gần nhà thuê bao dựa vào hai phương cách đặt switch trạm PTS hay building (các vị trí đảm bảo an tồn tài sản đồng thời bảo mật theo điều kiện hợp đồng thuê vị trí ký trước lắp đặt) Việc đưa switch building hay trạm PTS 102 Đinh Quang Thao – CB121175 làm giảm số cáp phục vụ (mỗi switch cần FO làm trung kế (trunk) lại phục vụ 20 khách hàng (tương ứng 20FO đầu ra)) đồng thời lại tăng ổn định cho mạng giảm khoảng cách switch tới router quang nhà khách hàng lúc switch có tác dụng repeater đường truyền giúp ổn định tín hiệu đến đầu thu 5.2.2.4 Phối hợp phương pháp Dựa nhu cầu thực tế ta dùng phối hợp phương pháp theo tiêu chuẩn về: - Gói cước khách hàng đăng ký (Gói F0 : 28Mbps, F1(35Mbps), Gói F2(40Mbps),Gói F3(45Mbps) - Nhu cầu dịch vụ khách hàng (Vd: ta dùng công nghệ GPON trường hợp khách hàng sử dụng dịch vụ VPN ) 5.3 Sơ đồ mạng phối hợp cấu trúc đài Chợ Lớn [17] Sơ đồ cấu trúc mạng OLT Chi nhánh Đài Chợ Lớnvốn đài thuộc VT TP mà nhu cầu dịch vụ viễn thông lớn Ở đây, mạng cáp quang phát triển mạnh cần thiết kế phối hợp để tăng tính cạnh tranh với đơn vị khác 103 Đinh Quang Thao – CB121175 Hình Sơ đồ mạng FTTH đài Chợ Lớn 104 Đinh Quang Thao – CB121175 CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Kết luận Tóm lại, việc thiết kế việc thi công vận hành mạng cáp quang lúc đồng trình vận hành việc tối ưu hóa mạng lưới hành động cần thiết cầu nối lý thuyết thực vừa làm giảm chi phí đầu tư vừa tăng hiệu sức mạnh kinh tế việc cạnh tranh ngày Trong việc thiết kế phải kế hợp hài hòa nhu cầu sử dụng dịch vụ hệ thống cáp mạng FTTH, phương án công nghệ (AON, GPON, TPON…) hệ thống cáp hữu 6.2 Hướng phát triển đề tài Tuy nhiên việc tối ưu hóa luận án không bao quát hết biến động thực tế mà điểm chưa giải hết luận văn Do đó, hướng tiếp tục nghiên cứu để cải thiện, nâng cao khả cung cấp dịch vụ viễn thơng Hướng tiếp tục nghiên cứu : a Tận dụng nguồn cáp FTTH có sẵn kết hợp nghiên cứu kỹ thuật lập trình ứng dụng cho smartphone kết hợp phát triển hệ thống Wifi đồng thời tăng số dịch vụ tạo nét cạnh tranh cho ngành viễn thơng b Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ GPON GPON có nhiều ưu điểm AON chạy FTTH số khuyết điểm dù nhỏ so với AON bảo mật hạn chế dịch vụ như: Voice IP, VPN server… 105 Đinh Quang Thao – CB121175 Tài liệu tham khảo Các tài liệu [1] TS Trần Hồng Quân, THs Đinh Văn Dũng, Nghiên cứu xu phát triển công nghệ IP, ATM khuyến nghị ứng dụng mạng viễn thông Việt Nam, Mã số: 218-2000-TCT-RD-VP-40 [2] Phan Cao Phán Công nghệ thông tin quang đồng SDH – 1996 [3] Ngô Thế Anh, Hệ thống thông tin quang – 2003 [4] TS.Vũ Văn San, hệ thống thông tin quang ,NXB bưu điên 2003 [5] P.V.Vận, T.H.Quân, N.C.Tuấn, P.H ký N.H Nam, hệ thống thông tin sợi quang, nhà xuất Khoa học Kỹ thuât,2002 [6] TS.Cao Phán, TS.Cao Hồng Sơn, Thông tin quang PDH SDH, HVCN-BCVT 6\2003 [7] S.O Kasap, priciples of Electrical engineering Materials and Divices, McGraw-Hill, INC.1997 [8] EURESCOM Project P918 Integration of IP over Optical Networks, Deliverable 1,2,3 Các tài liệu trực tuyến [9] http://www.wikipedia truy nhập tháng 02/2014 [10] http://www.focal.com.vn truy nhập cuối tháng 03/2014 [11] http://www.corning.com/opticalfiber truy nhập cuối ngày 26/12/2013 [12] http://www.ftthcouncil.eu truy nhập ngày 28/12/2013 [13] http://www.ddth.com truy nhập ngày 04/12/2013 106 Đinh Quang Thao – CB121175 [14] http://www.juniper.net truy nhập ngày 04/12/2013 [15] http://www.ipv6fourm.org truy nhập cuối 29/03/2014 [16] http://www.vnpt.com.vn truy nhập tháng 02/2014 [17] Các sơ đồ thiết, kế hồn cơng tủ S1, S2 (số hiệu PATK 15/CLO1901-2012, PATK 17/CLO2002-2012) đài Chợ Lớn thuộc VTTP Hồ Chí Minh 107 ...Đinh Quang Thao – CB121175 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH QUANG THAO TỐI ƯU HÓA MẠNG CÁP QUANG FTTH – GPON TẠI VNPT- TP. HCM LUẬN VĂN... thống truy nhập FTTH thực tế trình bày hệ thống truy nhập FTTH với mơ hình mạng tương ứng GPON, TPON hệ thống ghép kênh tương ứng Chương V Phương án tối ưu hóa mạng cáp quang FTTH VTTP trình bày... quang FTTH VTTP trình bày Ứng dụng lý thuyết vào tối ưu hóa mạng cáp quang FTTH thực tế cụ thể mạng FTTH đài Chợ Lớn thuộc Viễn Thơng Thành Phố Hồ Chí Minh Chương VI Kết luận hướng phát triển đề tài