Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu của Luận văn là phân tích những ưu điểm và hạn chế của GPON và đề xuất các giải pháp nhằm cải thiện hiệu quả, mang đến cho khách hàng dịch vụ chất lượng cao của VNPT Thành phố Bắc Ninh. Mời các bạn cùng tham khảo!
1 MỞ ĐẦU Những năm trở lại đây, với phát triển phương tiện truyền tải thông tin liên lạc, dịch vụ băng rộng cố định xem dịch vụ mũi nhọn, trọng tâm hoạt động kinh doanh VNPT Bắc Ninh Với nhiều tính ưu việt, đại, chất lượng cao nên dịch vụ băng rộng cố định VNPT đông đảo khách hàng lựa chọn sử dụng VNPT cung cấp tới cho khách hàng sử dụng dịch vụ băng rộng với trọng tâm mạng quang thụ động GPON Với nhu cầu sử dụng ngày tăng lên doanh nghiệp, tổ chức, quan theo hướng đại hóa số, chất lượng dịch vụ mạng phải tăng lên để đảm bảo trải nghiệm khách hàng Chính nên VNPT Bắc Ninh ln tìm cách tối ưu mạng lưới băng thơng để tăng số cạnh tranh nhằm thu hút khách hàng công kỉ nguyên số 4.0 Nâng cao chất lượng GPON Thành phố Bắc Ninh chưa nghiên cứu, giải Vì vậy, học lựa chọn đề tài “ Giải pháp nâng cao chất lượng GPON thành phố Bắc Ninh” nhằm sâu vào phân tích ưu điểm hạn chế GPON đề xuất giải pháp nhằm cải thiện hiệu quả, mang đến cho khách hàng dịch vụ chất lượng cao VNPT Thành phố Bắc Ninh Trong suốt trình nghiên cứu triển khai đề tài, học viên nhận thấy tồn việc triển khai dịch vụ địa bàn thành phố, khả đáp ứng nhu cầu dịch vụ Chính vậy, học viên sâu vào phân tích kỹ lưỡng kỹ thuật nhằm nâng cao chất lượng GPON thành phố Bắc Ninh cách hiệu Nội dung luận văn gồm có chương: Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập quang thụ động PON Chương 2: GPON yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng GPON Chương 3: Nâng cao chất lượng GPON thành phố Bắc Ninh CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 1.1 Giới Thiệu Mạng viễn thông gồm mạng truy nhập, mạng đường trục mạng phía khách Mạng truy nhập mạng vị trí cuối mạng viễn thơng, trực tiếp đấu nối với thuê bao, bao gồm tất thiết bị đường dây lắp đặt trạm chuyển mạch nội hạt với thiết bị đầu cuối th bao, có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu đến thuê bao Mạng truy nhập có đặc điểm thực chức ghép kênh, nối chéo truyền dẫn Nó cung cấp đa dịch vụ, từ chuyển mạch đến truyền số liệu, hình ảnh, thuê kênh… PON bao gồm thành phần OLT (Optical Line Terminal), ONU (Optical Network Unit), Splitter (các chia quang) sợi quang Hình 2: Các thành phần PON 1.1.1 Ưu điểm mạng quang thụ động (PON) PON việc giải vấn đề băng thơng cịn có ưu điểm vấn đề lắp đặt với kinh phí thấp tận dụng sợi quang mạng có từ trước Ngồi cịn hoạt động với chế độ khơng đối xứng giảm chi phí ONU nhiều phải sử dụng thu phát giá thành thấp PON đảm bảo mục tiêu > 100 Mbps/1 khách hàng công nghệ có băng thơng cung cấp đến khách hàng lớn 3 1.1.2 Kiến trúc PON (Mạng quang thụ động) PON triển khai cấu hình theo cấu hình cách sử dụng ghép 1:2 chia quang 1:N Hình 1.6: Các kiểu kiến trúc PON 1.2 Các hệ thống PON triển khai 1.2.1 APON/BPON Mạng APON sử dụng công nghệ ATM giao thức truyền tin Công nghệ ATM cung cấp mềm dẻo theo khái niệm độ suốt dịch vụ phân bổ băng tần, ngồi cịn có tính hữu ích cho hoạt động khai thác bảo dưỡng kết nối từ đầu cuối đến đầu cuối, nhờ giảm chi phí hoạt động mạng Các ưu điểm ATM kết hợp với môi trường truyền dẫn sợi quang với tài nguyên băng tần dường vô hạn tạo mạng truy nhập băng rộng biết tới mạng PON băng rộng - BPON (Broadband PON) Như hệ thống khác, BPON chia thành lớp, lớp với nhiệm vụ cụ thể 1.2.2 GPON Cấu trúc hệ thống APON hỗ trợ tốc độ cao 622Mbps nâng cấp cấp Thêm vào lưu lượng IP mạng PON ATM cịn khơng tối ưu nên FSAN phát triển hệ thống mới, GPON (Gigabit PON), vào năm 2001 với tốc độ 1Gbps năm 2003-2004 chuẩn hóa với tiêu chuẩn G.984.1, G.984.2 G.984.3 Ngày nay, GPON định nghĩa dựa giao thức chuẩn SONET/SDH ITU Giao thức đơn giản đạt gần 95% hiệu suất băng thông GPON hỗ trợ tốc độ bit với đường lên 1,244Gbit/s hướng xuống 2.488Gbit/s, tốc độ lớn chưa có từ trước tới 1.2.3 Kỹ thuật truy nhập phương thức ghép kênh GPON Công nghệ truyền dẫn đa truy nhập kỹ thuật chia sẻ tài nguyên hữu hạn cho lượng khách hàng Trong hệ thống GPON, tài nguyên chia sẻ băng tần truyền dẫn Người sử dụng chia sẻ tài nguyên bao gồm thuê bao, nhà cung cấp dịch vụ, nhà khai thác thành phần mạng khác 1.2.4 EPON EPON (Ethernet PON) giao thức mạng truy nhập đầy đủ dịch vụ (FSAN) TDMA PON thứ phát triển dựa khai thác ưu điểm công nghệ Ethernet ứng dụng thông tin quang EPON chuẩn hóa IEEE 802.3 Trong E-PON, liệu hướng xuống đóng khung theo khn dạng Ethernet Các khung EPON có cấu trúc tương tự liên kết Gigabit Ethernet điểm tới điểm ngoại trừ từ mào đầu thông tin xác định điểm bắt đầu khung thay đổi để mang trường nhận dạng kênh logic (LLID - Link logic ID) nhằm xác định ONU MAC Trong hướng lên, ONU phát khung Ethernet khe thời gian phân bổ 1.2.5 WDM – PON Công nghệ mạng quang thụ động sử dụng ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network) hệ mạng truy nhập quang cho băng thông lớn WDM-PON giải pháp triển vọng cho hệ thống PON hệ để cạnh tranh với hệ thống 10G-EPON NGPON1 Để đạt băng thông lớn, WDM-PON cung cấp cho th bao bước sóng thay chia sẻ bước sóng 32 (hoặc nhiều hơn) thuê bao hệ thống TDM-PON 5 1.2.6 Nhận xét Hiện mạng APON/BPON không quan tâm phát triển hỗ trợ dịch vụ ATM tốc độ truy nhập thấp nhiều so với công nghệ hữu khác GPON hay EPON Trong EPON cung cấp tốc độ truyền 1,25 Gbit/s GPON lại cho phép đạt tới tốc độ 2.448 Gbit/s Với hiệu suất từ 50% - 70%, băng thông EPON bị giới hạn khoảng 600Mbps đến 900Mbps, GPON với việc tận dụng băng thơng tối đa cho phép nhà cung cấp dịch vụ phân phối với băng thông lên đến 2300 Mbps 1.3 Kết luận Với nhiều ưu điểm thuận lợi nêu dung lượng thuê bao lớn, số lượng cáp giảm, tính bảo mật tốt, khơng bị ảnh hưởng nhiễu điện, thiết bị đảm bảo an toàn, tốc độ truy nhập cực cao, khả nâng cấp băng thông đơn giản, công nghệ PON đặc biệt GPON, lựa chọn tốt cho việc giải vấn đề tắc nghẽn băng thông truy nhập trở thành công nghệ cần thiết tương lai Trong chương 2, đề cập sâu yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng GPON 6 CHƯƠNG : GPON VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA GPON 2.1 Giới thiệu chung Sau chuẩn hóa mạng FTTH vào năm 1990, thành viên FSAN tiếp tục phát triển tiêu chí cho mạng truy nhập PON sử dụng công nghệ ATM Hệ thống gọi APON (viết tắt ATM-PON) Cái tên APON sau thay BPON với ý diễn đạt PON băng rộng mức độ pát triển cao Năm 1997 nhóm FSAN đưa đề xuất tiêu BPON lên ITU-T để thơng qua thức.Từ đó, tiêu chuẩn ITU-T G.983.x cho mạng BPON thông qua.Hệ thống BPON điển hình hỗ trợ tốc độ với 155 Mbps hướng lên 622 Mbps hướng xuống GPON ITU-T chuẩn hóa theo chuẩn G.984 năm 2003, mở rộng từ chuẩn BPON G.983 Hiện công nghệ GPON ITU hoàn chỉnh thành khuyến nghị ITU-T G.984x 2.1.1 Tổng quan mạng truy nhập quang GPON Hệ thống G-PON bao gồm thành phần chính: OLT, ONT/ONU, ODN (Spliter…) Thiết bị kết cuối quang OLT (Optical Line Terminator) thường đặt phòng máy CO (Centre Office) Các thiết bị đầu cuối quang ONT (Optical Network Terminer) Khối mạng quang ONU (Optical Network Unit) đặt phía khách hàng Thiết bị kết cuối mạng cáp quang ONU (Optical Network Unit), kết nối với OLT thông qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường hợp kết nối tới buiding tới vỉa hè, cabin (FTTB, FTTC, FTTCab) 2.1.2 Kiến trúc GPON Về bản, GPON có hai lớp chính: lớp hội tụ truyền dẫn – Transmission Convergence (TC) Layer lớp phụ thuộc mơi trường vật lí – Physical Medium Dependent (PMD) Layer TC layer PMD layer tương ứng với hai lớp Data link physical mơ hình OSI 7 2.1.2.1 GPON Physical Medium Dependent (PMD) Layer Lớp không giống lớp cao hơn, tất phần cứng (hardware), Các quy định thông số lớp PMD GPON định nghĩa chuẩn G.984.2: • Tốc độ bit: 1,24416 2,48832 Gb/s hướng xuống 0,15552 0,62208 1,24416 2,48832Gb/s hướng lên • Bước sóng: 1260 đến 1360nm cho hướng lên 1480 đến 1500nm cho hướng xuống • Loại tín hiệu truyền: truyền tín hiệu số • Tỉ lệ chia spliter: hỗ trợ đến 1:64 phụ thuộc vào suy hao ODN 2.1.2.2 GPON Transmission Convergence (GTC) Layer GTC Layer gồm có phân lớp đóng khung GTC (GTC framing sublayer) phân lớp thích ứng hội tụ truyền dẫn (transmission convergence (TC) adaptation sublayer) Để truyền lưu lượng, GPON sử dụng khung GEM (GPON encapsulationmethod) ATM Ở định hướng đường lên, lưu lượng mang T- conts (Transmission containers) Bất kì T-cont mang lưu lượng ATM lưu lượng GEM, mang hai lúc Để kết hợp mang hai luồng lưu lượng ATM GEM T-cont cần phải hỗ trợ vài loại ATM T-cont T-cont khung GEM khác Ở chế độ kép hai loại lưu lượng mang khoảng thời gian khung 125µs * Phân lớp đóng khung GTC Luồng GEM dài 125µs khung GPON Khung liệu người dùng có chiều dài ngẫu nhiên Giao thức đóng gói GEM hỗ trợ phân mảnh khung liệu người dùng đồng thời chèn mào đầu giá trị PTI đánh để nhận dạng gói phân mảnh, nhằm giúp q trình ghép lại dễ dàng không mát liệu 8 Hình 2.1 Phân lớp đóng khung GTC Chức năng: • Ghép kênh phân kênh: Phần tải PLOAM GTC ghép kênh vào khung TC đường xuống theo định dạng khung quy định Định hướng đường lên, thành phần tách từ nhóm đường lên phù hợp đến Bwmap tương ứng để ghép vào khung đường lên • Tạo mào đầu giải mã: Mào đầu khung GTC tạo định dạng khung đường xuống Cụm mào đầu đường lên giải mã Ngoài ra, OAM đặt vào thực thi 2.1.3 Định dạng truyền dẫn GPON 2.1.3.1 Cấu trúc khung hướng xuống Khung có chiều dài tối đa 125µs bao gồm khối điều khiển đường xuống (PCBd) byte cho đường truyền xuống phần tải Khối điều khiển đường xuống (PCBd) gồm: Khối PCBd OLT gởi đến ONU kiểu quảng bá - Trường đồng vật lý (Psync) - Trường Ident có 32bit - Trường thơng tin vận hành ,quản lý bảo dưỡng - Trường xen kẻ bit chẵn lẻ BIP - Trường chiều dài phần tải đường xuống Plend - Trường USBW map 2.1.3.2 Cấu trúc khung hướng lên Độ dài khung đường lên với độ dài khung đường xuống 125µs Mỗi khung truyền dẫn cho nhiều ONU hướng lên OLT a) Cấu trúc khung b) Mào đầu hường lên lớp vật lí c) Khung PLOAM hướng lên d) Báo cáo bang thong động hướng lên e) Thành phần tải khung GEM phân mảnh f) Header khung GEM 2.2 Chất lượng khả cung cấp băng thông 2.2.1 Khả cung cấp băng thông a) Hướng xuống * Băng thông yêu cầu kênh HDTV = 18 Mbit/s * Băng thông yêu cầu kênh SDTV = Mbit/s * Truy cập Internet tốc độ cao = 100 Mbit/s thuê bao với tỷ lệ dùng chung 20:1 * Voice IP tốc độ 100 Kbit/s Trong tốc độ hướng xuống GPON = 2,488 Mbit/s X hiệu suất 92% = 2289 Mbit/s Trong ứng dụng nhiều nhóm người sử dụng (MDU: multiple- dwelling-unit), với tỷ lệ chia 1:32, GPON cung cấp dịch vụ bao gồm truy cập Internet tốc độ cao Voice đến 32 ONU, ONU cung cấp cho thuê bao b) Hướng lên 10 ITU G 984 GPON khơng có khả hỗ trợ tất yêu cầu hệ thống mạng mà cung cấp chế QoS riêng cho lớp PON vượt phương thức Ethernet lớp phân loại dịch vụ (Class of Service - CoS) IP lớp để đảm bảo việc phân phát thông tin voice, video TDM chất lượng cao thông qua môi trường chia sẻ TDMA Tuy nhiên, chế CoS lớp lớp đạt mức tối đa QoS lớp truyền tải Nếu lớp truyền tải có độ trễ dung sai lớn việc phân chia mức ưu tiên dịch vụ khơng cịn ý nghĩa Đối với TDMA PON, dung lượng cung cấp QoS hướng lên bị hạn chế tất ONU PON sử dụng hết băng thông hướng lên ưu tiên TDMA Hướng lên GPON có thơng lượng đến 1,25 Gbits/s 2.2.2 Khả cung cấp dịch vụ - Các dịch vụ ba dành cho hộ gia đình: GPON phát triển để mang đến dịch vụ hệ IPTV, truyền hình theo yêu cầu, game trực tuyến, Internet tốc độ cực cao VoIP với chi phí hiệu quả, băng thơng lớn chât lượng đảm bảo cho thuê bao hộ gia đình - Với doanh nghiệp vừa nhỏ: GPON lựa chọn hoàn hảo cho doanh nghiệp vừa nhỏ có yêu cầu thoại, truy nhập Internet, VPN dịch vụ T1/E1 với chi phí hợp lý - Với Chính phủ, Giáo dục Y tế: Thị trường quan phủ yêu cầu dịch vụ liệu thoại có chất lượng cao băng thơng lớn với chi phí thấp Khả GPON cho phép phục vụ hiệu số lượng lớn thuê bao khu vực trung tâm văn phịng phủ, trường học, bệnh viện khu vui chơi giải trí, khu cơng nghiệp 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng GPON 2.3.1 Ảnh hưởng suy hao Ngoại trừ tuyến cự ly ngắn, suy hao sợi quang có vai trò quan trọng thiết kế hệ thống Xét máy phát quang có khả phát cơng suất trung bình Pt Nếu máy thu có khả phát tín hiệu với cơng 11 suất trung bình nhỏ tốc độ bit BT Pr, khoảng cách truyền dẫn lớn giới hạn bởi: 𝐿= 10 𝛼𝑓 𝑃 log10 ( 𝑡 ) 𝑃𝑟 [𝑘𝑚] (2.1) Trong 𝛼𝑓 hệ số suy hao trung bình sợi quang - tính theo đơn vị dB/Km bao gồm suy hao đường truyền quang, suy hao mối hàn gép nối quang Sự phụ thuộc chiều dài L vào tốc độ bit phụ thuộc tuyến tính Pr theo tốc độ bit BT 2.3.2 Ảnh hưởng suy hao tán sắc Trong sợi quang, tần số ánh sáng khác mốt khác cần thời gian khác để truyền đoạn từ A đến B Hiện tượng gọi tán sắc gây nhiều ảnh hưởng khác a) Giãn xung tán sắc vật liệu (hay tán sắc mầu) xảy vận tốc pha mặt phẳng trryền sóng mơi trường điện mơi thay đổi tuyến tính bước sóng hay chiết suất vật liệu silica sử dụng chế tạo sợi quang thay đổi với tần số quang ω khác tức 𝑑 𝑛/𝑑 2 ≠ Xét độ trễ nhóm 𝜏𝑔 sợi quang gây vân tốc nhóm 𝑣𝑔 định nghĩa biểu thức (2.3) 𝜏𝑔 = 𝑑𝛽 𝑑𝜔 𝑑𝑛1 𝑐 𝑑 = (𝑛1 − ) (2.3) Với 𝑛1 chiết suất vật liệu lõi Độ trễ xung tán sắc vật liệu 𝜏𝑔 sợi quang có chiều dài L là: 𝐿 𝑑𝑛1 𝑐 𝑑 𝜏𝑚 = (𝑛1 − ) (2.4) Đối với nguồn sáng có độ rộng phổ 𝜎 bước sóng trung bình độ giãn xung tán sắc vật liệu 𝜎𝑚 thu được: 12 𝜎𝑚 ≈ 𝜎 𝑑𝜏𝑚 𝑑 𝐿 𝑑 𝑛1 𝑐 𝑑 2 = 𝜎 [ ] = 𝜎 𝐿 𝐷𝑀 (2.5) Hệ số tán sắc vật liệu DM xác định bởi: 𝐿 𝑑 𝑛1 𝑐 𝑑2 𝐷𝑀 = [ ] (2.6) b) Giãn xung tán sắc ống dẫn song Hệ số tán sắc ống dẫn sóng xác định biểu thức: 𝐷𝑊 = − 2𝜋∆ 𝑛2𝑔 𝑉𝑑2 (𝑉𝑏) 2 [ 𝑛2 𝜔 𝑑𝑉 + 𝑑𝑛2𝑔 𝑑(𝑉𝑏) 𝑑𝜔 𝑑𝑉 ] (2.7) Trong n2g chiết suất nhóm lớp vỏ sợi quang Tán sắc ống dẫn sóng tạo nên tán sắc mầu có thay đổi vận tốc nhóm với bước sóng mode 𝑑 𝛽/𝑑2 ≠ 2.3.3 Ảnh hưởng quỹ cơng suất Mục đích qũy cơng suất bảo đảm cơng suất dự phịng máy phát cho đến máy thu đủ lớn để trì hoạt động tin cậy suốt thời gian sống hệ thống Cơng suất trung bình nhỏ đòi hỏi máy thu gọi độ nhạy máy thu, ký hiệu Pr Thường ta ln biết cơng suất phát trung bình Pt máy phát Qũy cơng suất thường tính theo đơn vị decibel (dB), cịn cơng suất quang biểu thị theo đơn vị dBm 𝑃𝑡 = 𝑃𝑟 + 𝐴𝐿 + 𝑀𝑠 Trong AL suy hao kênh tổng cộng, MS độ dự phòng hệ thống 2.3.4 Ảnh hưởng quỹ thời gian lên Mục đích quỹ thời gian lên bảo đảm hệ thống có khả hoạt động tốc độ bit mong muốn Thậm chí dải thơng thành phần riêng lẻ hệ thống vượt tốc độ bit, xảy trường hợp tồn hệ thống khơng hoạt động tốc độ bit Thời gian lên tổng cộng xấp xỉ sau 13 2 𝑇 = √𝑇𝑡𝑟𝑎𝑛 + 𝑇𝑓𝑖𝑏 + 𝑇𝑡𝑒𝑟 (2.10) Thời gian lên 𝑇𝑓𝑖𝑏 sợi quang gây do tán sắc mode tán sắc vận tốc nhóm xác định biểu thức 2 𝑇 = √𝑇𝑚𝑜𝑑 + 𝑇𝐺𝑉𝐷 (2.12) 2.3.5 Các yếu tố khác ảnh hưởng đến hệ thống thông tin quang * Nhiễu mode Nhiễu mode liên quan tới sợi đa mode nghiên cứu sâu năm 1980 Nguồn gốc hiểu sau: Giao thoa mode lan truyền khác sợi quang đa mode tạo mẫu đốm tách quang Sự phân bố cường độ không liên quan tới mẫu đốm vô hại cho chất lượng máy thu định công suất tổng cộng lấy tồn vùng tách quang Sự dao động cơng suất thu xem nhiễu mode Chúng xảy sợi quang đa mode rối loạn học sợi quang dao động uống cong nhỏ 2.4 Tổng kết chương Chương học viên trình bày tổng quan mạng quang thụ động GPON Kiến trúc khả cung cấp dịch vụ Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng GPON Công nghệ GPON đơn giản đảm bảo giải vấn đề kỹ thuật mạng truy cập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dịch vụ, điều khiến cho GPON cơng nghệ sử dụng băng thông hiệu loại công nghệ PON có Với ưu điểm, nhược điểm công nghệ mạng quang thụ động GPON, học viên nghiên cứu ứng dụng GPON giải pháp nhằm “ Nâng cao chất lượng GPON Thành phố Bắc Ninh” chương 14 CHƯƠNG 3: NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GPON TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH 3.1 GPON Thành phố Bắc Ninh 3.1.1 Vài nét tỉnh Thành phố Bắc Ninh Tỉnh Bắc Ninh nằm vùng châu thổ Sông Hồng, thuộc khu vực đồng Bắc Bộ, phía Bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía Đơng Đơng Nam giáp với tỉnh Hải Dương, phía Nam giáp tỉnh Hưng Yên, phía Tây giáp thành phố Hà Nội Dân số Thành phố Bắc Ninh năm 2019 376.418 người, chiếm 27,6% dân số tồn tỉnh, bao gồm 19 phường Đáp Cầu, Thị Cầu, Vũ Ninh, Suối Hoa, Ninh Xá, Tiền An, Vệ An, Vạn An, Kinh Bắc, Đại Phúc, Võ Cường, Vân Dương, Hạp Lĩnh, Phong Khê, Khúc Xuyên, Khắc Niệm, Hòa Long, Kim Chân, Nam Sơn 3.1.2 Các phương thức cung cấp dịch vụ cho thuê bao cố định VNPT Bắc Ninh Hình 3.1 Mơ hình cung cấp dịch vụ internet cáp đồng VNPT Bắc Ninh Hình 3.2 Mơ hình cung cấp dịch vụ internet công nghệ AON VNPT Bắc Ninh 15 Hình 3.3 Mơ hình cung cấp dịch vụ internet công nghệ GPON VNPT Bắc Ninh Trên hình 3.3 mơ hình mạng cung cấp dịch vụ internet dịch vụ truyền hình MyTV công nghệ GPON VNPT Bắc Ninh Mô hình phân thành lớp: + Lớp đầu cuối: thiết bị đầu cuối VNPT Bắc Ninh cung cấp cho khách hàng modem GPON, STB dùng cho dịch vụ MyTV… + Lớp truy nhập: Hạ tầng cáp quang, splitter OLT với đường cấp xuống 2.5Gbps đường lên 1.25 Gbps + Lớp phân phối: Mạng MAN-E sever VOD đặt VNPT Bắc Ninh + Lớp core: Từ mạng MAN-E VNPT Bắc Ninh, lưu lượng đưa sang mạng lõi VNPT NET thông qua đường PE đấu nối liên tỉnh + Lớp Internet: cung cấp Internet xuống lớp lõi thông qua Router biên (PE, BRAS) 3.2 Triển khai GPON phường Khúc Xuyên 3.2.1 Mạng truy nhập phường Khúc Xuyên trước triển khai GPON 16 Dựa tình hình thực tế phường Khúc Xuyên, hệ thống mạng băng rộng VNPT địa bàn phường trước chủ yếu cáp đồng ADSL, nhu cầu sử dụng khách hàng ngày tăng phục vụ cho cơng việc, giải trí ngày lớn 3.2.2 Phương án công nghệ Phương án cáp quang hóa cho tồn khu vực với quy hoạch, giải pháp kiến trúc mạng FTTH (Fiber to the Home) thích hợp Tất cáp cáp phối cáp quang Thiết bị đầu cuối mạng quang đặt nhà khách hàng Đây giải pháp mạng cho tốc độ cao, băng thông truyền sữ liệu lớn độ trễ thông tin thấp Trong mạng này, chia quang thụ động tập trung tủ quang cấp 2, cấp măng xông đặt ngầm gần khu vực nhà khách hàng 3.2.3 Khảo sát thực địa Trước hết, việc khảo sát cơng trình địa bàn phường Sở, ban ngành, công ty, trường học, công viên, đầy đủ đường trục, đường nhánh, đường ngõ tiến hành kỹ Tên đường, ngõ, ngách, thông tin hộ dân, số lượng xác định đồ với thực tế phục vụ cho triển khai mạng GPON địa bàn phường Khúc Xuyên 3.2.4 Thiết kế tuyến cáp thi công Trên sở khảo sát thực địa, tuyến cáp quang thiết kế hình 3.6 Tại địa bàn phường Khúc Xuyên, VNPT Bắc Ninh dự kiến lắp đặt cổng OLT với số lượng 32 chia (1:16), tổng cộng có dung lượng 512 cổng quang để phục vụ nhu cầu sử dụng băng thông khách hàng phát triển dịch vụ băng rộng năm 3.2.5 Kết Sau triển khai GPON phường Khúc Xuyên, mạng truy nhập đáp ứng tốt nhu cầu viễn thông khách hàng khả đáp ứng tốt nhu cầu tương lai nhiều năm sau 3.3 Một số giải pháp nâng cao chất lượng GPON Thành phố Bắc Ninh 3.3.1 Tăng cường dự phòng cho GPON 17 Hiện tại, đường nối từ MAN-E đến OLT, từ OLT đến chia quang GPON sử dụng sợi quang Với cấu vậy, có cố với sợi quang làm việc tồn th bao GPON sử dụng sợi liên lạc Trong thực tế vận hành, khai thác mạng, cố đứt, gẫy sợi quang xảy nhiều Trong đó, cáp quang lắp đặt địa bàn thành phố Bắc Ninh có số sợi quang lớn, ngồi sợi làm việc số sợi cịn lại nhiều Đề xuất học viên sử dụng sợi quang chưa dùng đến làm sợi dự phòng Việc dự phịng chế độ dự phịng nóng Ở trường hợp này, cần thêm card phía MAN-E OLT làm tăng kinh phí trang bị mạng Trường hợp dự phòng nguội, tạo sẵn đầu nối cho sợi dự phòng Ở trường hợp này, có cố với sợi làm việc, kỹ thuật viên cần đổi sợi quang dự phòng cho sợi bị cố Thời gian khắc phục cố với dự phòng nguội tùy thuộc kỹ phối hợp phía MANE phía OLT kỹ thuật viên 3.3.2 Sử dụng hợp lý chia quang (Spliter) Triển khai GPON cần xem xét để sử dụng chia quang phù hợp với địa bàn thực tế trạng phân bố thuê bao Từ OLT đặt CO đến ONU đặt nhà khách hàng sử dụng chia quang (phương án tập trung) sử dụng nhiều chia quang theo chặng khác (phương án phân tán) Tuy nhiên, Tập đồn Bưu Chính Viễn thơng Việt Nam có quy định mức công suất đầu chia quang cuối phải không nhỏ -22dB, tổng suy hao đường truyền từ OLT đến ONU phải nhỏ 28dB Ví dụ 1: Sử dụng chia phân tán (1:8) cho GPON khu vực cột 29A KT2 18 Phương án áp dụng cho khách hàng tập trung khu vực nhỏ, điển hình nhà thị chung cư Tham số đầu vào: - Suy hao chia (1:8) 9dB (2 bộ) - Suy hao khớp nối OLT chia 0,5 dB/khớp (5 khớp) - Suy hao sợi quang 0,5 dB/km - Tổng chiều dài cáp quang từ OLT HNL đến chia quang (1:8) 3,1km Từ đây, ta có tổng suy hao tuyến từ OLT HNL đến đầu chia quang là: 9dB + 9dB + (0,5dB/khớp x 5khớp) + (0,5dB/km x 3,1km) = 22,1 dB Khi sử dụng module B+ có mức cơng suất phát 3,5dB mức công suất đầu tủ Spliter : 3,5dB – 22,1dB = -18,6 dB Ví dụ 2: Sử dụng chia tập trung (1:64) cho GPON khu vực cột 13A KT2 Trong ví dụ này, cáp quang từ CO HNL qua tủ phối quang ODB đầu Khúc Xuyên tủ phối ODB Cầu Chọi đến tủ Spliter cuối (cột 13A KT2) Tại sử dụng chia 1:64 để kết nối đến tối đa 64 ONU đặt tòa nhà chung cư khách hàng 19 Tham số đầu vào: - Suy hao chia 1:64 18dB - Suy hao khớp nối OLT chia 0,5 dB/khớp (2 khớp) - Suy hao sợi quang 0,5 dB/km - Tổng chiều dài cáp quang từ OLT HNL đến chia quang 1:64 3km Từ đây, ta có tổng suy hao tuyến từ OLT HNL đến đầu chia quang là: 18dB + (0,5dB/khớp x 2khớp) + (0,5dB/km x 3km) = 20,5 dB Khi sử dụng module B+ có mức cơng suất phát 3,5dB mức cơng suất đầu tủ Spliter là: 3,5dB – 20,5dB = -17 dB Ví dụ : Sử dụng phân tán chia (1 :2) (1 :32) cho GPON khu vực cột 10A KT2 Tham số đầu vào: - Bộ chia quang (1:2) có suy hao dB; - Bộ chia quang (1:32) có suy hao 15dB; 20 - Suy hao khớp nối OLT chia 0,5 dB (5khớp) - Suy hao sợi quang 0,5 dB/km * Với chia đặt tòa nhà A: Tổng chiều dài cáp quang từ OLT HNL đến chia quang (1:32) 3,5 km Như vậy, tổng suy hao toàn tuyến là: 3dB + 15 dB + (0,5dB/khớp x 5khớp) + (0,5dB/km x 3,5km) = 22,25 dB Khi sử dụng module B+ có mức cơng suất phát 3,5dB mức cơng suất đầu tủ Spliter (1:32) là: 3,5dB – 22,25 dB = -18,75 dB Ví dụ 4: Sử dụng phân tán chia (1:4) (1:16) cho GPON khu vực cột 13A4 Trà Xuyên Tham số đầu vào: - Bộ chia (1:4) có suy hao dB; - Bộ chia Spliter (1:16) có suy hao 12 dB; - Suy hao khớp OLT chia 0,5 dB/khớp (5 khớp) - Suy hao sợi quang 0,5 dB/km * Với chia (1:16) số1 : Tổng chiều dài cáp quang từ OLT HNL đến chia (1:16) 3,1 km, tổng suy hao toàn tuyến là: 7dB + 12 dB + (0,5dB/khớp x 5khớp) + (0,5dB/km x 3,1km) = 23,1 dB Khi sử dụng module B+ có mức cơng suất phát 3,5dB mức cơng suất đầu tủ Spliter (1:16) số1 là: 3,5dB – 23,1dB = - 19,6 dB 21 3.4 Kết luận : Tùy theo khu vực tập trung đông dân cư, công ty, chung cư, khu giai đoạn xây dựng mà học viên bố trí tủ Spliter phù hợp với nhu cầu sử dụng khách hàng, tăng cường thêm sợi dự phòng nhu cầu khu vực tăng cao đột biến, nhằm linh hoạt cung cấp dịch vụ, băng thông phục vụ khách hàng Ngoài ra, việc tăng cường thêm sợi dự phòng, học viên xin thêm module dự phòng đấu nối CO Hồ Ngọc Lân nhằm giảm thời gian liên lạc dịch vụ xuống thấp Việc nâng cao chất lượng GPON việc xếp lại dung lượng tủ Spliter giải pháp mà học viên hướng đến nhằm tối ưu dung lượng cổng quang tủ Spliter, tránh gây lãng phí, tập trung cho khách hàng có nhu cầu Các giải pháp mà học viên đề xuất với mục đích nâng cao chất lượng trải nghiệm dịch vụ băng rộng VNPT Bắc Ninh ngày tốt việc giữ khách hàng, phát triển, mở rộng thị phần lĩnh vực viễn thông 22 KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu, tìm hiểu dịch vụ băng rộng cố định nói chung cơng nghệ mạng quang thụ động GPON VNPT Bắc Ninh nói riêng, nêu ưu nhược điểm loại dịch vụ, khó khăn cịn tồn VNPT Bắc Ninh triển khai dịch vụ cung cấp đến khách hàng Từ đó, học viên tổng hợp lại điểm cần khắc phục đồng nghiệp đưa giải pháp nâng cao chất lượng GPON thành phố Bắc Ninh Qua trình triển khai giải pháp từ giai đoạn thử nghiệm đến việc đưa triển khai thực tế đạt hiệu cao Hiện tại, tất khung hệ thống khơng cịn xảy tượng bị nghẽn lưu lượng Internet vào cao điểm, tăng cường khả dự phòng mạng truyền dẫn thiết bị đặt CO, tạo ổn định mạng lưới nhằm tăng khả cạnh tranh giữ khách hàng, tìm kiếm khách hàng Hướng phát triển nâng cấp công nghệ mạng cáp quang GPON lên công nghệ XG-PON cung cấp 10 Gbit/s đường xuống xa công nghệ NG - PON2 hỗ trợ tốc độ 40 Gbit/s đường xuống, theo lộ trình phát triển Tập đồn Bưu Viễn thông Việt Nam - VNPT Em xin chân thành cám ơn PGS TS Bùi Trung Hiếu tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Trong trình thực luận văn cịn có nhiều thiếu sót, mong thầy góp ý để em hồn thiện tốt 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Việt Nam “ Dự trình phương án đấu nối mạng cáp quang phường Khúc Xuyên – VNPT Thành phố”, tài liệu kỹ thuật 2019 [2] Vi Quang Hiệu, “Nghiên cứu công nghệ mạng truy nhập quang ứng dụng cho VNPT Lạng Sơn”, Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng, 2011 23] Viện khoa học kỹ thuật bưu điện, 2015 “Thuyết minh tiêu chuẩn hệ thống truy nhập quang thụ động GPON”, [4] VB số 5881/ VNPT – CNM, “Quy trình cung cấp dịch vụ mạng GPON” [5] ITU G.984.1 (2003), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): General characteristics [6] ITU G.984.2 (2003), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification [7] ITU G.984.3 (2004), Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Transmission convergence layer specification [8] ITU G.983.1 (1998), Broadband Optical Access Systems Based on Passice Optical Networks (PON) [9] ITU G.983.2 (2000), ONT Management and Control Interface Specification for ATM PON ... chất lượng GPON Thành phố Bắc Ninh? ?? chương 14 CHƯƠNG 3: NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GPON TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH 3.1 GPON Thành phố Bắc Ninh 3.1.1 Vài nét tỉnh Thành phố Bắc Ninh Tỉnh Bắc Ninh nằm vùng... đồng nghiệp đưa giải pháp nâng cao chất lượng GPON thành phố Bắc Ninh Qua trình triển khai giải pháp từ giai đoạn thử nghiệm đến việc đưa triển khai thực tế đạt hiệu cao Hiện tại, tất khung hệ... khai GPON phường Khúc Xuyên, mạng truy nhập đáp ứng tốt nhu cầu viễn thông khách hàng khả đáp ứng tốt nhu cầu tương lai nhiều năm sau 3.3 Một số giải pháp nâng cao chất lượng GPON Thành phố Bắc Ninh