Ứng dụng công nghệ GPON thiết kế mạng cáp quang FTTX GPON khu vực trạm nguyễn bỉnh khiêm viễn thông TP HCM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HÌNH HỮU LẬP ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ GPON THIẾT KẾ MẠNG CÁP QUANG FTTX – GPON KHU VỰC TRẠM NGUYỄN BỈNH KHIÊM – VIỄN THÔNG TP.HCM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG Người hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Viết Nguyên Năm 2014 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC … ……………….…………………………………………… LỜI CAM ĐOAN ….…….………………………………………………… LỜI CẢM ƠN …….………………………………………………………… DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ … ……………….………………………… MỞ ĐẦU ….………………………………………………………………… CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 1.1 Mở đầu ………………………………………………………………… 11 1.2 Kiến trúc PON …………………………………………………… 13 1.3 Các hệ thống PON triển khai ………………………………… 15 1.3.1 APON/BPON ……………………………………………………… 15 1.3.2 GPON ……………………………………………………………… 16 1.3.3 EPON ……………………………………………………………… 17 1.3.4 WDM-PON ………………………………………………………… 17 1.3.5 Nhận xét …………………………………………………………… 17 1.3.6 Kết luận …………………………………………………………… 19 CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ MẠNG FTTx 2.1 Định nghĩa mạng FTTx ……………………………………………… 21 2.2 So sánh mạng ADSL FTTx ………………………………………… … 25 2.2.1 Cáp quang cáp đồng ………………………………………… … 25 2.2.2 Một số tiêu chí chất lượng dịch vụ ADSL FTTx ……… 26 2.3 Phân loại mạng FTTx ……………………………………………………… 27 2.3.1 Phân loại theo chiều dài cáp quang ………………………………… 27 2.3.2 Phân loại theo cấu hình ……………………………………………… 28 2.4 Ưu nhược điểm mạng FTTx …………………………………………… 29 2.4.1 Ưu điểm …………………………………………………… 29 2.4.2 Nhược điểm …………………………… ……………………… 30 2.5 Ứng dụng FTTx ……………………………………………………… 31 2.6 Tình hình triển khai FTTx nhà khai thác giới …………… 32 2.6.1 Thị trường FTTx giới ………………………………………… 32 2.6.2 Tình hình thị trường FTTx …………………………… 32 2.6.3 Xếp hạng nhà khai thác FTTx toàn giới ………………… 33 2.7 Tình hình FTTx Việt Nam ……………………………………………… 34 2.8 Công nghệ quang thụ động GPON xu hướng tương lai …………… 34 2.8.1 Giới thiệu chung ……………………………………………………… 34 2.8.2 Tình hình chuẩn hóa GPON …………………………………………… 35 2.8.3 Kiến trúc mạng GPON ……………………………………………… 36 2.8.4 Thiết bị đầu cuối đài trạm OLT, chia Splitter, ONT/ONU ………… 37 2.8.4.1 Thiết bị OLT (Optical Line Termination ) ………………………… 37 2.8.4.2 Bộ chia Splitter …………………………………………………… 39 2.8.4.3 Thiết bị đầu cuối mạng ONU/ONT ……………………………… 40 2.8.5 Công nghệ GPON – xu hướng tương lai ……………………… 42 2.9 So sánh Active Ethernet GPON …………………………………… 44 CHƯƠNG - THIẾT KẾ MẠNG CÁP QUANG FTTx-GPON KHU VỰC TRẠM NGUYỄN BỈNH KHIÊM – VIỄN THÔNG TP.HCM 3.1 Cơ sở lập thiết kế …………………………………………………………… 46 3.1.1 Dự báo nhu cầu ………………………………………………………… 46 3.1.2 Hiện trạng mạng lưới hầm cống ……………………………………… 47 3.2 Mục tiêu đầu tư ……………………………………………………………… 48 3.3 Nội dung, hình thức đầu tư ……………………………………………… 48 3.4 Địa điểm xây dựng ………………………………………………………… 48 3.5 Qui mô xây dựng ………………………………………………………… 48 3.6 Các tiêu chuẩn ngành ……………………………………………………… 49 3.7 Các thông số tiêu chuẩn kỹ thuật ……………………………………… 49 3.7.1 Tính kỹ thuật hệ thống GPON ……………………………… 49 3.7.2 Tính kỹ thuật vật tư mạng quang GPON ………………… 52 3.7.2.1 Tập điểm quang …………………………………………………… 52 3.7.2.2 Tủ cáp quang ………………………………………………………… 55 3.7.2.2a Tủ cáp quang loại 96FO ……………………………………… 55 3.7.2.2b Tủ cáp quang loại 384FO ……………………………………… 57 3.7.2.2c Măng xông quang ………………………………………………… 60 3.7.2.2d Rệp nối quang ……………………………………………………… 60 3.7.2.2e Các vật tư treo cáp khác ……………………………………… 61 3.8 Các phương án kỹ thuật công nghệ ……………………………………… 61 3.8.1 Phương án kỹ thuật công nghệ 3.8.2 Phương án kết nối thiết bị ……………………………………… 61 …………………………………………… 62 3.8.3 Phương án dự phòng thiết bị ………………………………………… 62 3.8.4 Phương án bảo vệ môi trường, an tồn thi cơng, vận hành …………… 62 3.9 Phương án xây dựng ……………………………………………………… 63 3.9.1 Phương án lắp đặt thiết bị OLT ……………………………………… 63 3.9.2 Phương án lắp đặt cáp quang ………………………………………… 64 3.9.2.1 Phần cáp cấp ……………………………………………… 65 3.9.2.2 Phần cáp cấp ……………………………………………… 65 3.9.3 Phần cáp phối ………………………………………………………… 69 3.9.3.1 Tủ NBKF01010101 3.9.3.2 Tủ NBKF01010102 3.9.3.3 Tủ NBKF01010103 3.9.3.4 Tủ NBKF01010204 3.9.3.5 Tủ NBKF02020101 3.9.3.6 Tủ NBKF02020102 ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………… 69 69 69 69 70 70 3.9.3.7 Tủ NBKF02020203 ……………………………………………… 3.9.3.8 Tủ NBKF02030101 ……………………………………………… 3.9.3.9 Tủ NBKF02030202 ……………………………………………… 3.9.3.10 Tủ NBKF02030303 ……………………………………………… 3.9.3.11 Tủ NBKF02030404 ……………………………………………… 70 70 70 71 71 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận ………………………………………………………………… 73 4.2 Kiến nghị ………………………………………………………………… 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………… 76 PHỤ LỤC ……………………………………………………………………… 77 Mở đầu MỞ ĐẦU VNPT nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hàng đầu với hạ tầng mạng lưới rộng khắp nước cung cấp nhiều loại dịch vụ viễn thông Mạng truy nhập băng rộng VNPT chủ yếu dựa hạ tầng mạng truy nhập cáp đồng sử dụng công nghệ xDSL, đáp ứng cho dịch vụ truy nhập tốc độ Mbit/s Sự phát triển khu vực kinh tế như: khu công nghiệp, khu công nghệ cao, khu thương mại, 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 chóng dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, dịch vụ đào tạo từ xa, game trực tuyến, Đặc biệt nhu cầu loại dịch vụ gia tăng tích hợp thoại, hình ảnh liệu ngày tăng Sự phát triển loại hình dịch vụ mới, địi hỏi hạ tầng mạng truy nhập phải đáp ứng yêu cầu băng thông rộng, tốc độ truy nhập cao Công nghệ truy nhập cáp đồng điển xDSL triển khai rộng rãi, nhiên hạn chế cự ly tốc độ không đáp ứng yêu cầu dịch vụ Vì nghiên cứu triển khai giải pháp truy nhập quang vấn đề cấp thiết nhằm xây dựng hạ tầng mạng truy nhập đáp ứng cung cấp dịch vụ băng rộng chất lượng cao Qua đặt vấn đề cần giải cấp bách mạng truy nhập VNPT Do vậy, nghiên cứu triển khai giải pháp truy nhập nhằm chiếm lĩnh thị trường dịch vụ cần thiết VNPT 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 GPON giải pháp phù hợp hạ tầng mạng VNPT ngày 23/7/2008, VNPT có định số 2039/QĐ-VT v/v “Triển khai mạng truy nhập quang thụ động (GPON)” Từ lý trên, em định chọn đề tài Mở đầu để thực Luận văn “Ứng dụng công nghệ GPON, thiết kế mạng cáp quang FTTx-GPON khu vực trạm Nguyễn Bỉnh Khiêm – Viễn Thông TP.HCM” Luận văn thực gồm 04 chương: Chương : Tổng quan mạng quang thụ động (PON) Chương : Tổng quan mạng FTTx Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTx-GPON khu vực trạm Nguyễn Bỉnh Kiêm – Viễn thông TP.HCM Chương : kết luận kiến nghị 10 Chương : Tổng quan mạng quang thụ động (PON) CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 1.1 Mở đầu : Mạng viễn thông thường cấu thành ba mạng chính: mạng đường trục, mạng phía khách hàng mạng truy nhập Trong năm gần đây, mạng đường trục có bước phát triển nhảy vọt xuất công nghệ mới, công nghệ ghép kênh theo bước sóng (WDM) Cũng khoảng thời gian này, mạng nội hạt (LAN) cải tiến nâng cấp từ tốc độ 10 Mb/s lên 100 Mb/s, đến Gb/s Thậm chí, sản phẩm Ethernet 10 Gb/s bắt đầu xuất thị trường Điều dẫn đến chênh lệch lớn băng thông bên mạng LAN tốc độ cao mạng đường trục bên mạng truy nhập tốc độ thấp, mà thường gọi nút cổ chai (bottleneck) mạng viễn thông Việc bùng nổ lưu lượng Internet thời gian vừa qua làm trầm trọng thêm vấn đề mạng truy nhập tốc độ thấp Các báo cáo thống kê cho thấy lưu lượng liệu tăng 100% năm kể từ năm 1990 Thậm chí, kết hợp yếu tố kinh tế công nghệ tạo thời điểm mà tốc độ phát triển đạt tới 1000% năm (vào năm 1995 1996) Xu hướng tiếp tục tương lai, tức ngày có nhiều người sử dụng trực tuyến người sử dụng trực tuyến thời gian trực tuyến nhiều hơn, nhu cầu băng thông lại tăng lên Các nghiên cứu thị trường cho thấy rằng, sau nâng cấp lên công nghệ băng rộng, thời gian trực tuyến người sử dụng tăng lên 35% so với trước nâng cấp Lưu lượng thoại tăng lên, với tốc độ thấp nhiều, khoảng 8% năm Theo hầu hết báo cáo phân tích, lưu lượng liệu vượt trội nhiều so với lưu lượng thoại Càng ngày có nhiều dịch vụ ứng dụng triển khai băng thông dành cho người sử dụng tăng lên Đứng trước tình hình đó, số công nghệ đưa nhằm đáp ứng đòi hỏi băng tần 11 Chương : Tổng quan mạng quang thụ động (PON) Hiện tại, nhà cung cấp dịch vụ triển khai cung cấp dịch vụ Internet công nghệ đường dây thuê bao số DSL DSL sử dụng đôi dây giống dây điện thoại, yêu cầu phải có modem DSL đặt thuê bao DSLAM đặt tổng đài Tốc độ liệu DSL nằm khoảng từ 128 Kb/s đến 1,5 Mb/s Mặc dù tốc độ tăng đáng kể so với modem tương tự, khó coi băng rộng không cung cấp dịch vụ video, thoại, liệu cho thuê bao xa Khoảng cách từ tổng đài đến theo bao phạm vi 5,5 km Ta tăng khoảng cách giải pháp triển khai thêm nhiều DSLAM đến gần thuê bao, giải pháp không hiệu chi phí cao Một giải pháp khác đưa sử dụng cáp modem Các công ty cáp TV cung cấp dịch vụ Internet cách triển khai dịch vụ tích hợp liệu mạng cáp đồng trục, mà ban đầu thiết kế để truyền dẫn tín hiệu video tương tự Ví dụ, mạng HFC có sợi quang nối từ đầu dẫn hay hub đến nút quang, từ nút quang phân chia đến thuê bao thông qua cáp đồng trục, lặp ghép/tách Tuy nhiên, mơ hình kiến trúc có nhược điểm thông lượng hiệu dụng nút quang khơng q 36 Mb/s, tốc độ thường thấp vào cao điểm Như vậy, thấy công nghệ DSL cáp modem không đáp ứng yêu cầu băng thông cho mạng truy nhập Hầu hết nhà công nghệ mạng tiến tới công nghệ mới, tập trung chủ yếu vào truyền tải liệu, đặc biệt liệu IP Trong bối cảnh đó, cơng nghệ PON giải pháp tối ưu cho mạng truy nhập băng rộng Người ta trông đợi mạng PON giải vấn đề tắc nghẽn băng thông mạng truy nhập kiến trúc mạng viễn thông, bên nhà cung cấp dịch vụ CO, điểm kết cuối, điểm truy nhập bên công ty cung cấp dịch vụ, hay khu vực tập trung thuê bao Mạng quang thụ động định nghĩa cách ngắn gọn sau: “Mạng quang thụ động (PON) mạng quang khơng có phần tử điện hay thiết bị quang điện tử” 12 Chương : Tổng quan mạng quang thụ động (PON) Như với khái niệm này, mạng PON khơng chứa phần tử tích cực mà cần phải có chuyển đổi điện - quang Thay vào đó, PON bao gồm: sợi quang, chia, kết hợp, ghép định hướng, thấu kính, lọc, Điều giúp cho PON có số ưu điểm như: khơng cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng lỗi nguồn, có độ tin cậy cao khơng cần phải bảo dưỡng tín hiệu khơng bị suy hao nhiều phần tử tích cực Mạng PON ngồi việc giải vấn đề băng thơng, cịn có ưu điểm chi phí lắp đặt thấp tận dụng sợi quang mạng có từ trước PON dễ dàng thuận tiện việc ghép thêm ONU theo yêu cầu dịch vụ, việc thiết lập thêm nút mạng tích cực phức tạp việc cấp nguồn nút mạng, nút mạng cần có phát lại PON hoạt động với chế độ khơng đối xứng Chẳng hạn, mạng PON truyền dẫn theo luồng OC-12 (622 Mbits/s) đường xuống truy nhập theo luồng OC-3 (155 Mbits/s) đường lên Một mạng không đối xứng giúp cho chi phí ONU giảm nhiều, phải sử dụng thu phát giá thành thấp hơn… PON cịn có khả chống lỗi cao (cao SONET/SDH) Do nút mạng PON nằm bên mạng, nên tổn hao lượng nút khơng gây ảnh hưởng đến nút khác Khả nút lượng mà không làm ngắt mạng quan trọng mạng truy nhập, nhà cung cấp đảm bảo lượng dự phòng cho tất đầu cuối xa Với lý trên, cơng nghệ PON coi giải pháp hàng đầu cho mạng truy nhập PON cho phép tương thích với giao diện SONET/SDH sử dụng vịng thu quang thay cho tuyến truyền dẫn ngắn mạng thị hay mạch vịng SONET/SDH đường trục 1.2 Kiến trúc PON : Các phần tử thụ động PON nằm mạng phân bố quang (hay gọi mạng ngoại vi) bao gồm phần tử sợi quang, tách/ghép quang thụ động, đầu nối mối hàn quang Các phần tử tích cực OLT ONU nằm đầu cuối PON Tín hiệu PON phân truyền 13 Chương : Tổng quan mạng quang thụ động (PON) theo nhiều sợi quang kết hợp lại truyền sợi quang thông qua ghép quang, phụ thuộc vào tín hiệu theo hướng lên hay hướng xuống PON PON thường triển khai sợi quang đơn mode, với cấu hình phổ biến PON triển khai theo cấu hình vịng ring cho khu thương mại theo cấu hình bus triển khai khu trường sở, Mơ hình mạng quang thụ động với phần tử biểu diễn Hình 1.1: Mơ hình mạng quang thụ động Hình 1.1 Mơ hình mạng quang thụ động Về mặt logic, PON sử dụng mạng truy nhập kết nối điểm - đa điểm, với CO phục vụ cho nhiều thuê bao Có số cấu hình kết nối điểm-đa điểm phù hợp cho mạng truy nhập cấu hình cây, nhánh, vịng ring, bus Hình 1.2 : Các kiểu kiến trúc PON Bằng cách sử dụng ghép 1:2 chia quang 1:N, PON triển khai theo cấu hình cấu hình Ngồi ra, PON cịn thu gọn lại thành vịng ring kép, hay hình cây, hay nhánh Tất tuyến truyền dẫn PON thực OLT ONU OLT nằm CO kết nối mạng truy nhập quang với mạng đô thị (MAN) hay mạng diện rộng 14 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thơng TP.HCM 3.9.2.1 Phần cáp cấp 1: Từ trạm NBK thả 02 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp quang N.144FO/200 m từ trạm NBK theo tuyến hầm cống hữu hẻm 12 đến đường Nguyễn Thị Minh Khai sử dụng UC/144FO rẽ sợi N.48FO/110m vào tủ NBKF0101 ( hẻm #7 Nguyễn Thị Minh Khai) - Sợi 2: cáp quang N.144FO/280m từ NBK theo tuyến hầm cống hẻm 12 đến Nguyễn Đình Chiểu sử dụng UC/144FO rẽ hướng: hướng thả sợi quang N.96FO/280m theo tuyến hầm cống Nguyễn Đình Chiểu đến ngã với Đinh Tiên Hoàng sử dụng UC/96FO rẽ sợi cáp N.48FO/50m vào NBKF0202 (# Nguyễn Đình Chiểu –Đinh Tiên Hoàng) ; hướng thả sợi quang N.96FO/100m đến ngã Nguyễn Đình Chiểu – Nguyễn Bỉnh Khiêm sử dụng UC/96FO rẽ sợi cáp N.48FO/50m vào tủ NBKF0203 ( # Nguyễn Đình Chiểu – Nguyễn Bỉnh Khiêm) 3.9.2.2 Phần cáp cấp 2: * Từ tủ NBKF0101 thả 02 sợi cáp: - Sợi 1: cáp quang N.144FO/380m theo tuyến hầm cống hữu đường Nguyễn Thị Minh Khai - Đinh Tiên Hòang đến trước ĐH Y Dược sử dụng UC/144FO rẽ cáp N.48FO/40m vào tủ NBKF01010103 (#45 Đinh Tiên Hoàng) Từ mối nối tiếp tục kéo sợi N.96FO/200 đường Đinh Tiên Hoàng đến ngã với Lê Duẩn sử dụng UC/96FO rẽ hướng: hướng thả sợi cáp quang N.48FO/340m theo tuyến hầm cống hữu Tôn Đức Thắng vào tủ NBKF01010101(#29 Tôn Đức Thắng) ; hướng thả sợi cáp quang N.48FO/370m theo tuyến hầm cống đường Lê Duẩn vào tủ NBKF01010102 (#Thảo Cầm Viên -DD 1-5 Lê Duẩn) - Sơi 2: cáp quang N.48FO/150m theo tuyền hầm cống Nguyễn Thị Minh Khai ngựơc hẻm 12 vào tủ NBKF01010204 (# hẻm 12 Nguyễn Thị Minh Khai) * Từ tủ NBKF0202 thả 02 sợi cáp quang : - Sợi 1: cáp quang N.96FO/200 m theo tuyến hầm cống đường Đinh Tiên Hoàng đến ngã Nguyễn Văn Thủ sử dụng UC/96FO rẽ sợi N.48FO/50m vào 65 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thông TP.HCM tủ NBKF02020102 ( # Nguyễn Văn Thủ – Đinh Tiên Hòang) Từ mối nối tiếp tục thả sợi N.48FO/160m theo tuyến hầm cống Nguyễn Văn Thủ vào tủ NBKF02020101 (#95 Nguyễn Văn Thủ) - Sợi 2: cáp quang N.48FO/50m vào tủ NBKF02020203 ( Nguyễn Đình ChiểuĐinh Tiên Hịang) đặt NBKF0202 * Từ tủ NBKF0203 thả 04 sợi cáp quang : - Sợi 1: cáp quang N.48FO/380 m theo tuyến hầm cống Nguyễn Bỉnh Khiêm vào tủ NBKF02030101 (# NTMK - Nguyễn Đình Chiểu) - Sơi2: cáp quang N.48FO/220m theo tuyến hầm cống Nguyễn Bỉnh Khiêm đến tủ NBKF02030202 ( góc đường Nguyễn Văn Thủ - Nguyễn Bỉnh Khiêm) - Sợi 3: cáp quang N.48FO/190m theo tuyến hầm cống đường Nguyễn Đình Chiểu vào tủ NBKF02030303 ( hẻm 10A Nguyễn Đình Chiểu) - Sợi 4: cáp quang N.48FO/130 m theo tuyến hầm cống Nguyễn Đình Chiểu vào tủ NBKF02030404 (# hẻm Nguyễn Đình Chiểu) 66 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thơng TP.HCM Bản vẽ cấu hình cáp 67 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thông TP.HCM Bản vẽ cấu hình cáp phối 68 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thông TP.HCM 3.9.3 Phần cáp phối : 3.9.3.1 Tủ NBKF01010101: * Từ tủ NBKF01010101 thả 03 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp N.12FO /40 m 01 tập điểm quang 12FO tủ - Sợi 2: cáp N.96FO /200m theo tuyến hầm cống Tôn Đức Thắng 03 tập điểm quang 12FO 01 tập điểm 24FO - Sơi 3: cáp N.24FO/80 01 tập điểm quang 24FO # 21 Nguyễn Trung Ngàn Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.1) 3.9.3.2 Tủ NBKF01010102: * Từ tủ NBKF01010102 thả 02 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp N.12FO / 280m theo tuyến hầm cống Nguyễn Bỉnh Khiêm 01 tập điểm quang 12FO (#5 Nguyễn Bỉnh Khiêm) - Sợi 2: cáp N.96FO /200m theo tuyến hầm cống vào tòa nhà 1-5 Lê Duẩn 03 tập điểm quang 24FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.2) 3.9.3.3 Tủ NBKF01010103 : * Từ tủ NBKF01010103 thả 02 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp T.12FO /105m treo tuyến cột hữu hẻm 45 Đinh Tiên Hoàng 01 tập điểm quang 12FO (#45-FCC) - Sợi 2: cáp N.96FO / 50m theo tuyến hầm cống Đinh Tiên Hòang cột hữu Nguyễn Thị Minh Khai 07 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.3) 3.9.3.4 Tủ NBKF01010204 * Từ tủ NBKF01010205 thả 02 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp T.24FO /20m 01 tập điểm quang 24FO tủ (#120) - Sợi 2: cáp N.96FO /60m theo tuyến hầm cống hẻm 12 – Nguyễn Thị Minh Khai 06 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.4) 69 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thông TP.HCM 3.9.3.5 Tủ NBKF02020101 : * Từ tủ NBKF02020101 thả 03 sợi cáp quang treo: - Sợi 1: cáp T.12FO /60m 01 tập điểm quang 12FO tủ (#91) - Sợi 2: cáp N.48FO /60m theo tuyến hầm cống đường Phan Kế Bính - Nguyễn Văn Thủ 04 tập điểm quang 12FO - Sợi 3: cáp T.24FO /110m theo tuyến cột hữu Nguyễn Văn Thủ tuyến hầm cống đường Mai Thị Lưụ 02 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.5) 3.9.3.6 Tủ NBKF02020102: * Từ tủ NBKF02020102 thả 01 sợi cáp quang: N.96FO /40m theo tuyến hầm cống hữu Nguyễn Văn Thủ- Đinh Tiên Hoàng 06 tập điểm 12FO tuyến cột hữu đường Điện Biên Phủ 02 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.6) 3.9.3.7 Tủ NBKF02020203: * Từ tủ NBKF02020203 thả 01 sợi cáp quang N.96FO /50m theo tuyến hầm cống hữu đường Nguyễn Đình Chiểu - Đinh Tiên Hoàng 07 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.7) 3.9.3.8 Tủ NBKF02030101: * Từ tủ NBKF02030101 thả 02 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp T.12FO /20m 01 tập điểm quang 12FO tủ (#25C) - Sợi 2: cáp N.96FO /50m theo tuyến hầm cống Nguyễn Bỉnh Khiêm-Nguyễn Thị Minh Khai 06 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.8) 3.9.3.9 Tủ NBKF02030202 * Từ tủ NBKF02030202 thả 03 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp T.12FO /20m 01 tập điểm quang 12FO tủ (#73 Nguyễn Bỉnh Khiêm) 70 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thông TP.HCM - Sợi 2: cáp N.48FO /150m theo tuyến hầm cống đường Nguyễn Văn Thủ 03 tập điểm quang 12FO - Sợi 3: cáp N.48FO /80m theo tuyến hầm cống tuyến cột đường Nguyễn Bỉnh Khiêm 04 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.9) 3.9.3.10 Tủ NBKF02030303 : * Từ tủ NBKF02030303 thả 03 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp N.48FO /70m theo tuyến hầm cống Nguyễn Đình Chiểu 01 tập điểm quang 12FO 01 tập điểm quang 24FO gần tủ (#4 Tòa nhà) - Sợi 2: cáp N.24FO /250m theo tuyến hầm cống đường Nguyễn Đình Chiểu 01 tập điểm quang 24FO - Sợi 3: cáp N.48FO /80m theo tuyến hầm cống cột hữu đường Nguyễn Bỉnh Khiêm Nguyễn Đình Chiểu 03 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.10) 3.9.3.11 Tủ NBKF02030404: * Từ tủ NBKF02030404 thả 03 sợi cáp quang: - Sợi 1: cáp N.48FO /120m theo tuyến hầm cống Nguyễn Đình Chiểu, Nguyễn Bỉnh Khiêm 04 tập điểm quang 12FO - Sợi 2: cáp N.24FO /50m 01 tập điểm quang 24FO đối diện tủ - Sợi 3: cáp N.24FO /100m theo tuyến hầm cống cột hữu đường Nguyễn Đình Chiểu 02 tập điểm quang 12FO Xem chi tiết vẽ (Phụ lục A.11) Bảng tính suy hoa cực đại : Tiêu Tổng suy chuẩn hao 1,25 0,4 0.5 đầu nối 14 0,3 4.2 Suy hao mối hàn connector mối 0,1 0,7 Suy hao mối nối mối 0,1 0.5 Lọai suy hao Đơn vị Số lượng km Suy hao đầu nối conectors Suy hao sợi quang 71 Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTX - GPON KV trạm NBK - Viễn thông TP.HCM Suy hao chia quang 1:2 3,5 3,5 Suy hao chia quang 1:32 17,1 17,1 Total dB tồn tuyến 26,5 Bảng tính suy hao cực tiểu Tiêu Tổng suy chuẩn hao 0,83 0,4 0,332 đầu nối 14 0,3 4,2 Suy hao mối hàn connector mối 0,1 0,60 Suy hao mối nối mối 0,1 0,50 Suy hao chia quang 1:2 3,5 3,5 Suy hao chia quang 1:32 17,1 17,1 Lọai suy hao Đơn vị Số lượng km Suy hao đầu nối conectors Suy hao sợi quang(tuyến gần nhất) Total dB toàn tuyến 26.232 * Đánh giá: Suy hao cự đại cực tiểu nằm giới hạn suy hao cho phép - Đạt 72 Chương : Kết luận kiến nghị CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận : Qua kết nghiên cứu trình bày đây, đưa kết luận, FTTx có nhiều ưu điểm Một ưu điểm bật FTTx tốc độ cao, ngồi khả tích hợp nhiều dịch vụ đường dây ưu điểm lớn để FTTx dần thay ADSL năm tới Trong luận văn em nghiên cứu, thiết kế mạng cáp quang FTTx theo chuẩn công nghệ GPON nhận xét, kết luận rút từ kết nghiên cứu : 4.1.1 Mạng lưới trước thiết kế : mạng lưới gồm phần lớn cáp đồng số tuyến cáp quang hữu 4.1.2 Mạng lưới sau thiết kế : mạng lưới cáp quang phủ phạm vi rộng bao trùm lên mạng cáp đồng hữu thay dần cho mạng cáp đồng hữu, đồng thời tăng cường mở rộng dịch vụ gia tăng internet tốc độ cao, truyền liệu, video call, My Tivi, Game, …, tăng cường dung lượng nâng cao chất lượng dịch vụ phục vụ tốt theo nhu cầu khách hàng 4.1.3 Dung lượng lớn: Các sợi quang có khả truyền lượng lớn thông tin Với công nghệ hai sợi quang truyền đồng thời 60.000 đàm thoại Một cáp sợi quang (có đường kính > cm) chứa khoảng 200 sợi quang, tăng dung lượng đường truyền lên 6.000.000 đàm thoại So với phương tiện truyền dẫn dây thông thường, cáp lớn gồm nhiều đơi dây truyền 500 đàm thoại Cáp đồng trục có khả với 10.000 đàm thoại tuyến viba hay vệ tinh mang 2000 gọi đồng thời 4.1.4 Tính cách điện: Cáp sợi quang làm chất điện môi thích hợp khơng chứa vật dẫn điện cho phép cách điện hoàn toàn cho nhiều ứng dụng Nó loại bỏ nhiễu gây dòng điện chạy vòng đất hay trường hợp nguy hiểm gây phóng điện đường dây thông tin sét hay 73 Chương : Kết luận kiến nghị trục trặc điện 4.1.5 Tính bảo mật: Sợi quang cung cấp độ bảo mật thông tin cao Một sợi quang bị trích để lấy trộm thơng tin phương tiện điện thông thường dẫn điện bề mặt hay cảm ứng điện từ, khó trích để lấy thơng tin dạng tín hiệu quang 4.1.6 Độ tin cậy cao dễ bảo dưỡng: Do không chịu ảnh hưởng tượng fading có tuổi thọ cao nên yêu cầu bảo dưỡng hệ thống quang so với hệ thống khác 4.1.7 Tính linh hoạt: Các hệ thống thơng tin quang khả dụng cho hầu hết dạng thông tin số liệu, thoại video Các hệ thống tương thích với chuẩn RS.232, RS422, V.35, Ethernet, E1/T1, E2/T2, E3/T3, SONET/SDH, thoại 2/4 dây 4.1.8 Tính mở rộng: Các hệ thống sợi quang thiết kế thích hợp dễ dàng mở rộng cần thiết Một hệ thống dùng cho tốc độ số liệu thấp, ví dụ E1/T1 (2,048 Mbps/1,544 Mbps) nâng cấp trở thành hệ thống tốc độ số liệu cao cách thay đổi thiết bị đầu cuối Hệ thống cáp sợi quang giữ nguyên cũ 4.1.9 Sự tái tạo tín hiệu: Cơng nghệ ngày cho phép thực đường truyền thông cáp quang dài 70 km trước cần tái tạo tín hiệu, khoảng cách cịn tăng lên tới 150 km nhờ sử dụng khuếch đại laser Ngoài ưu điểm sợi quang nói chung, cơng nghệ FTTx cịn có số ưu điểm khác Với cơng nghệ FTTH, nhà cung cấp dịch vụ cung cấp tốc độ download lên đến 10 Gbps, nhanh gấp 200 lần so với ADSL 2+ Tốc độ truyền dẫn với ADSL khơng cân bằng, có tốc độ tải lên ln nhỏ tốc độ tải xuống Cịn FTTH cho phép cân bằng, tốc độ tải lên tải xuống cho phép tối đa 10 Gbps, phục vụ lúc cho hàng trăm máy tính Tốc độ Internet cam kết tối thiểu FTTx ≥ 256 Kbps Mạng quang nói chung cơng nghệ FTTx nói riêng có nhiều ưu điểm không tránh khỏi nhược điểm Mặc dù sợi quang rẻ chi phí cho lắp đặt, bảo dưỡng, thiết bị đầu cuối lại lớn Hơn nữa, thiết bị đầu 74 Chương : Kết luận kiến nghị cuối đắt lúc hệ thống mạng FTTx phù hợp Đối với ứng dụng thông thường, khơng địi hỏi băng thơng lớn lướt Web, check mail… cáp đồng tin dùng Do ngày người ta cần phải đầu tư nghiên cứu để giảm chi phí 4.2 Kiến nghị : Ngành Viễn thơng Việt Nam nói chung Viễn thơng TP.HCM nói riêng cần nghiên cứu sản xuất thiết bị đầu cuối nước để giảm giá thành sản phẩm đầu cuối thiết bị, đồng thời có kế hoạch quang hóa tồn mạng lưới để nâng cao hiệu kinh tế ngành Viễn thông Việt Nam đem đến cho khách hàng nhiều dịch vụ mới, chất lượng cao với giá thành chấp nhận thông qua mạng cáp quang FTTx-GPON 75 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tiếng Việt : Viễn Thông TP.HCM, “Chuẩn hóa vật tư, phụ kiện cơng trình mạng ngoại vi” qui định tạm thời yêu cầu kỹ thuật cho vật tư mạng cáp quang theo Văn số 978/QĐ-VNPT-VT ngày 12/11/2009 Viễn Thông TP.HCM, “Tiêu chuẩn hóa vật tư, phụ kiện mạng cáp quang” theo Qui định số 318/QĐ-VT, ngày 31/07/2007  Tiếng Anh : Gerd Keiser, PhotonicsComm Solutions, Inc, FTTX Concepts and Applications, Wiley Series in Telecommunications and Signal Processing Publication Date: January 2006 Wiley-IEEE Press Paul E Green Jr., Fiber to the Home: The New Empowerment» John Wiley & Sons Cedric F Lam (Editor), Passive Optical Networks: Principles and Practice (Hardcover) Glen Kramer, University of California, Davis Biswanath Mukherjee, University of California, Davis Ariel Maislos, Passave Networks, Israel, Ethernet Passive Optical Network (EPON) The FTTH Prism, Vol.5 No.2, February 2008, OFC/NFOEC 2008 Issue Lucent Technologies, Bell Lab Innovations, FTTx in Europe: Technology Options and Economics Jeroen Wellen, Lucent Technologies, Outlook: Next Generation FTTX Access Networks http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_optical_network 76 Phụ lục PHỤ LỤC Trang Phụ lục A : Phụ lục A.1 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF01010101 ……………….………… 80 Phụ lục A.2 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF01010102 ………………………… 81 Phụ lục A.3 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF01010103 ………………………… 82 Phụ lục A.4 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF01010204 ………………………… 83 Phụ lục A.5 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02020101 ………………………… 84 Phụ lục A.6 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02020102 ………………………… 85 Phụ lục A.7 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02020203 ………………………… 86 Phụ lục A.8 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02030101………………………… 87 Phụ lục A.9 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02030202 ………………………… 88 Phụ lục A.10 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02030303………………………… 89 Phụ lục A.11 : Bản vẽ cáp phối tủ NBKF02030404 ………………………… 90 Phụ lục A.12 : Bản vẽ mặt cắt tủ cáp quang S1 – NBKF0101 ……………… 91 Phụ lục A.13 : Bản vẽ mặt cắt tủ cáp quang S1 – NBKF0202 ……………… 92 Phụ lục A.14 : Bản vẽ mặt cắt tủ cáp quang S1 – NBKF0203 ……………… 93 Phụ lục A.15 : Bản vẽ mặt cắt tủ cáp quang S2 treo trụ (1 Splitter 1x32)… … 94 Phụ lục A.16 : Bản vẽ mặt cắt tủ cáp quang S2 treo trụ (2 Splitter 1x32)… … 95 Phụ lục A.17 : Bản vẽ mặt cắt tủ cáp quang S2 treo trụ (3 Splitter 1x32)… … 96 77 Phụ lục Phụ lục B : Khối lượng vật tư, thiết bị chủ yếu cơng trình Phần thiết bị OLT, ONT/ONU: Nội dung đầu tư TT Đài, trạm Trạm Nguyễn Bỉnh Khiêm OLT OLT (rack& (card subrack) GPON) 1&1 ONT/ONU Splitter1x2 / 1x32 158/3 15/28 Phần Mạng cáp quang: a/ Vật liệu : Cáp Cáp quang đơn mốt ngầm 144 Fibers m 860 96 Fibers m 1.430 48 Fibers m 3.961 24Fibers m 1.712 12 Fibers m 3.559 CỘNG m 11.522 Cáp quang đơn mốt treo F8 48 Fibers m 53 24 Fibers m 520 12 Fibers m 1.176 CỘNG m 1.749 TỔNG CỘNG m 13.271 b/ Các vật liệu khác STT TÊN VẬT TƯ ĐVỊ KLƯỢNG ODF & TẬP ĐIỂM Tập điểm 24FO treo (có pigtail[24], adapter[24], khay hàn[48] 78 76 Phụ lục Bộ chia PLC Spitter 1x2, có đầu nối SC/APC 15 Bộ chia PLC Spitter 1x32, có đầu nối SC/APC 28 Vỏ tủ cáp quang trời S1-384 FO tủ tủ 11 Module 96FO gắn tủ S1(có đầu nối, pigtail,khay hàn,ống co nhiệt.) Tủ cáp quang trời S2-96FO (loại lắp cột) * Măng sông nối cáp quang Mối nối 144 Fibers Mối nối 96 Fibers 11 10 Mối nối 48 Fibers 15 11 Mối nối 24 Fibers 14 m 5.470 * Vật liệu cho cáp ngầm 12 Ống sub vải Maxcell (loại cell, rộng 56/21mm) 79 ... nhập quang thụ động (GPON) ” Từ lý trên, em định chọn đề tài Mở đầu để thực Luận văn ? ?Ứng dụng công nghệ GPON, thiết kế mạng cáp quang FTTx -GPON khu vực trạm Nguyễn Bỉnh Khiêm – Viễn Thông TP. HCM? ??... Chương : Tổng quan mạng quang thụ động (PON) Chương : Tổng quan mạng FTTx Chương : Thiết kế mạng cáp quang FTTx -GPON khu vực trạm Nguyễn Bỉnh Kiêm – Viễn thông TP. HCM Chương : kết luận kiến nghị... Viễn thông TP. HCM CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠNG CÁP QUANG FTTX -GPON KHU VỰC TRẠM NGUYỄN BỈNH KHIÊM - VIỄN THÔNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 3.1 Cơ sở lập thiết kế 3.1.1 Dự báo nhu cầu Khảo sát nhu cầu sử dụng