Thiết kế Mạng Truy Nhập Quang FTTH

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUY NHẬP QUANG FTTH CHO PHƯỜNG TĂNG NHƠN PHÚ A QUẬN 9. I. Nội dung ND1. Truy nhập băng rộng trên cáp quang: 1) Phân tích khái niệm FTTx? Mô hình mạng truy nhập quang điển hình? Kỹ thuật đa truy nhập trong FTTx? 2) Phân biệt khái niệm mạng quang chủ động AON và mạng quang thụ động PON? Các mạng truy nhập quang thường áp dụng mô hình AON hay PON? Phân tích các thuận lợi và khó khăn khi áp dụng các mô hình này? 3) Phân tích các thuận lợi và khó khăn trong việc xây dựng và triển khai công nghệ truy nhập cáp sợi quang? Đánh giá chất lượng dịch vụ của FTTx? 4) Phân tích và so sánh các khái niệm FTTH, FTTB, FTTC, và FTTO? ND2. Thiết kế hệ thống truy nhập quang FTTH cho khu vực A? ND3. Sử dụng phần mềm Optisystem để phân tích ảnh hưởng của tham số X đến hệ thống?

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN KỸ THUẬT VIỄN THƠNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN MẠNG TRUY NHẬP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUY NHẬP QUANG FTTH CHO PHƯỜNG TĂNG NHƠN PHÚ A - QUẬN Giảng viên hướng dẫn: Ngô Thế Anh Sinh viên thực hiện: Tp Hồ Chí Minh, năm 2020 BÀI TẬP LỚN Học phần: Mạng truy nhập GV: Ngô Thế Anh - *** I Nội dung ND1 Truy nhập băng rộng cáp quang: 1) Phân tích khái niệm FTTx? Mơ hình mạng truy nhập quang điển hình? Kỹ thuật đa truy nhập FTTx? 2) Phân biệt khái niệm mạng quang chủ động AON mạng quang thụ động PON? Các mạng truy nhập quang thường áp dụng mơ hình AON hay PON? Phân tích thuận lợi khó khăn áp dụng mơ hình này? 3) Phân tích thuận lợi khó khăn việc xây dựng triển khai công nghệ truy nhập cáp sợi quang? Đánh giá chất lượng dịch vụ FTTx? 4) Phân tích so sánh khái niệm FTTH, FTTB, FTTC, FTTO? ND2 Thiết kế hệ thống truy nhập quang FTTH cho khu vực A? ND3 Sử dụng phần mềm Optisystem để phân tích ảnh hưởng tham số X đến hệ thống? II Yêu cầu ND1: Chia lớp thành nhóm tương ứng với nội dung 1), 2), 3), 4) Soạn thảo nội dung file Power Point để trình bày lớp thảo luận với nhóm khác ND2 ND3: thông tin A X cho sau: A X Nhóm Phường Tăng Nhơn Phú A, Q.9 Tốc độ bit Nhóm Phường Tăng Nhơn Phú B, Q.9 Tỉ số lỗi BER Nhóm Phường Linh Đơng, Q.TĐ Cơng suất phát Nhóm Phường Linh Tây, Q.TĐ Tán sắc Các thông tin ND2: Thực tế: VD phạm vi địa lý (Google map), dân số (cục quản lý dân cư), nhu cầu dịch vụ (tìm nguồn thích hợp) Tin cậy: phải có trích dẫn nguồn để kiểm chứng Cụ thể: thời điểm khảo sát, khai thác thông tin Viết Báo cáo BTL cho ND2 ND3, nộp cho GV Tờ nhiệm vụ cần đặt trang đầu Báo cáo BTL Bảo vệ Báo cáo BTL trực tiếp với GV III Cách tính điểm ND1: Chấm trực theo kiểu Thảo luận (đã biết) ND2 ND3: Các thành viên tự chấm điểm chéo nhóm theo khả đóng góp cá nhân Điểm BTL: = (1.+2.)/2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh, ngày ….… tháng ….… năm ….… Giáo viên hướng dẫn Ngô Thế Anh LỜI CẢM ƠN Chúng em xin cám ơn thầy Ngô Thế Anh người hướng dẫn trực tiếp, dẫn tận tình đưa lời khuyên, giám sát để chúng em hồn thành báo cáo thời hạn đưa Trong trình thực hiện, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi nhóm cịn nhiều hạn chế kiến thức, kinh nghiệm thực tế Kính mong nhận góp ý thầy báo hồn thiện xác MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP FTTx 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Nguồn gốc đời mạng FTTx 1.3 Khái niệm phân loại 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Phân loại .9 1.4 Kiến trúc mạng FTTx 10 1.4.1 FTTB FTTO (Fiber to the Building Fiber to the Office) 10 1.4.2 FTTH (Fiber to the home) .11 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG TRUY NHẬP FTTH Ở PHƯỜNG TĂNG NHƠN PHÚ A – QUẬN DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (GPON) .12 A Giới thiệu chung GPON 12 2.1 Tình hình chuẩn hóa GPON 12 2.2 Kiến trúc mạng GPON .12 2.3 Thông số kỹ thuật .13 B Khảo sát thiết kế mạng 14 2.1 Đặt vấn đề 14 2.2 Khảo sát thiết kế 15 2.2.1 Khảo sát thống kê số liệu thực tế Phường Tăng Nhơn Phú A 15 2.2.2 Đánh giá trạng 15 2.3 Bản vẽ sơ vẽ chi tiết 16 2.3.1 Bản vẽ sơ 16 2.3.2 Bản vẽ chi tiết .17 2.4 Mơ hình triển khai thực tế 17 2.5 Tính tốn lựa chọn thiết bị 17 2.6 Yêu cầu kỹ thuật tuyến cáp 20 CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG PHẦN MỀM OPTISYSTEM ĐỂ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA TỐC ĐỘ BIT ĐẾN HỆ THỐNG 22 3.1 Giới thiệu phần mềm Optisystem 22 3.2 Sử dùng phần mềm Optisystem phân tích ảnh hưởng tốc độ bit đến hệ thống thông tin quang 22 3.2.1 Xây dựng hệ thống thông tin quang với tham số giả định 22 3.2.2 Một số tiêu đánh giá chất lượng mạng quang 24 3.2.2.1 Tỉ số lỗi Bit Ber 24 3.2.2.2 Hệ số phẩm chất Q 24 3.2.3 Phân tích: 25 Chữ viết tắt ADM APON ATM AUI BER CDM CE CO CRC DA DCE DCS DP DFSM EPON FTTB FTTC FTTH ISO MAN OLT ONU ONT ODP DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Tiếng Anh Tiếng Việt Add Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xem kẽ Mạng quang thụ động ATM Pasive Optical dung Netwwork ATM Chế độ truyền tải không Asynchronous Tranfer đồng Mode Attchment Unit Interface Cáp nối với thiết bị Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi Code Division Ghép kênh theo mã Multiplexing Customer Equipment Thiết bị khách hang Central Office Tổng đài trung tâm Cyclic Redundany Check Kiểm tra vịng dư Destination Address Địa đích Data Communications Thiết bị thông tin số liệu Equipment Digital Crossconect Bộ nối chéo số Distribution Point Điểm phân phối quang Dispersion Flattened Single Sợi tán sắc phẳng Mode Mạng quang thụ động Ethernet Passive Optical dung Netwwork Ethernet Cáp quang nối đến tòa Fiber to the Building nhà Cáp quang nối đến cụm Fiber to the Curb dân cư Fiber to the Home Cáp quang nối tận nhà International Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc for Standardization tế Metro Area Netwwork Mạng diện rộng Thiết bị kết cuối đường Optical Line Terminal quang Thiết bị kết cuối mạng Optical Network Unit quang Thiết bị đầu cuối mạng Optical Network Termila quang Mạng phân phối cáp Optical Distribution Point quang PCS PDU PMA PMD PON SA SFD SME SMF SSM TCP TDM Physical Coding Sublayer Protocol Data Units Physical Layer Attachment Physical Medium Dependent Passive Optical Netwwork Source Address Start of Frame Delimiter Station Management Entity Single Mode Fiber Standard Single Mode Transport Control Protocol Time Division Multiplexing UNI User Network Interface UTP Unshielded Twisted Pair Virtual Local Area Network Virtual Private Network Wide Area Network Wavelength Division Multiplexing … … VLAN VPN WAN WDM … … Lớp mã hóa vật lý Đơn vị số liệu giao thức Truy nhập lớp vật lý Phụ thuộc môi trường vật lý Mạng quang thụ động Địa nguồn Ranh giới bắt đầu khung Thực tế quản lý trạm Sợi quang đơn mode Sợi đơn mode chuẩn Giao thức điều khiển truyền tải Ghép kênh theo thời gian Giao diện mạng người dung Cáp trần xoắn đôi Mạng LAN ảo Mạng riêng ảo Mạng diện rộng Ghép kênh theo bước sóng … … CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP FTTx 1.1 Giới thiệu chung Mạng truy nhập quang chia làm hai loại mạng truy nhập quang tích cực AON mạng truy nhập quang thụ động PON Mạng AON sử dụng thiết bị tích cực chia tích cực ghép kênh đoạn phân bố mạng truy nhập 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,… hệ thống thơng tin vệ tinh 1.2 Nguồn gốc đời mạng FTTx Ngày có nhiều dịch vụ truy cập băng rộng đời mà yêu cầu băng thông lớn Tốc độ tăng số lượng người dùng internet số lượng thuê bao quy đổi việt nam vào mức ổn định từ 20-30%năm Số lượng tăng tác động hội nhập phát triển phần công nghệ ngày phát triển dẫn đến nhu cầu truy cập tốc độ cao ngày tăng Năng lực kết nối ISP quốc tế có tốc độ tăng nhanh qua năm, mức 90% năm, điều chứng tỏ nhu cầu gia tăng chất lượng số lượng người sử dụng internet Mạng internet đường trục việt nam thường kết nối cổng internet đặt miền, có hệ thống cáp biển cáp ngầm, chạy ring nhằm backup lẫn có cố 1.3 Khái niệm phân loại 1.3.1 Khái niệm FTTx (Fiber to the x) kiến trúc mạng sợi quang kéo từ thiết bị chuyển mạch nhà cung cấp dịch vụ đến thuê bao Trong đó, sợi quang có không sử dụng tất kết nối từ nhà cung cấp đến khách hàng Ở đây, “x” hiểu ký hiệu đại diện cho loại hình mạng khác FTTH, FTTC, FTTB, FTTN Do thay sở hạ tầng cáp đồng dây điện thoại, cáp đồng trục Đây kiến trúc mạng tương đối phát triển nhanh chóng cách cung cấp băng thông lớn cho người dùng Hiện nay, cơng nghệ cáp quang cung cấp đường truyền cân lên tới tốc độ 100 Mbps 1.3.2 Phân loại a Theo cấu hình Point to Point FTTx theo cấu trúc dạng Point to Point: Theo phương án kết nối này, từ nhà cung cấp dẫn đường cáp quang tới tận nhà khách hàng, đường quang chuyển đổi ngược lại thành tín hiệu điện cấp cho khách hàng Theo phương án này, số đơn vị phân làm hai loại:  Loại 1: Kết nối vào hệ thống IP-DSLAM: việc mua thêm card mở rộng hệ thống IP-DSLAM  Loại 2: lắp thêm Ethernet Switches layer nhà cung cấp chuyển đổi thành tín hiệu quang cấp cho khách hàng b Theo cấu hình Point to multi-Point Theo kiến trúc nhà cung cấp đặt thiết bị làm việc theo chuẩn PON, gọi OLT, từ OLT tín hiệu quang chia thông qua chia quang đến đầu khách hàng, thông thường OLT làm việc sợi quang card lắp OLT quản lý khoảng 64 thuê bao 1.4 Kiến trúc mạng FTTx 1.4.1 FTTB FTTO (Fiber to the Building Fiber to the Office) Dịch vụ mạng quang đến tòa nhà bao gồm hai trường hợp: dành cho khu vực chung cư MDU (multi-dwelling units) dành cho khu vực doanh nghiệp Mỗi trường hợp lại bao gồm tiêu chí dịch vụ sau: FTTB cho MDU: Bao gồm dạng dịch vụ sau: - Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu, download file ) - Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến ) - Dịch vụ điện thoại truyền thống ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ điện thoại băng hẹp Hình Cấu trúc mạng truy nhập FTTB FTTB cho doanh nghiệp: 10 Tốc độ bit GPON định nghĩa dạng tốc độ bit sau:  Đường lên 155 Mbit/s, đường xuống 1.25 Gbit/s;  Đường lên 622 Mbit/s up, đường xuống 1.25 Gbit/s;  Đường lên 1.25 Gbit/s up, đường xuống 1.25 Gbit/s;  Đường lên 155 Mbit/s up, đường xuống 2.5 Gbit/s;  Đường lên 622 Mbit/s up, đường xuống 2.5 Gbit/s;  Đường lên 1.25 Gbit/s up, đường xuống 2.5 Gbit/s;  Phổ biến đường lên 1.25 Gbit/s up, đường xuống 2.5Gbit/s; Khoảng cách logic Khoảng cách logic khoảng cách lớn ONU/ONT OLT mà chưa tính đến yếu tố gây suy hao công suất quang tuyến Trong mạng GPON, khoảng cách logic lớn 60 km Khoảng cách vật lý Khoảng cách vật lý khoảng cách vật lý lớn ONU/ONT OLT Trong mạng GPON khoảng cách vật lý tối đa 20 km Khoảng cách sợi quang chênh lệch Là khoảng cách sợi quang ngắn xa Trong mạng GPON khoảng cách sợi quang chênh lệch 20 km Thơng số có ảnh hưởng đến kích thước vùng phủ mạng cần tương thích với tiêu chuẩn ITUT Rec G.983.1 Đối với nhà khai thác mạng tỉ lệ chia lớn tốt Tuy nhiên tỉ lệ chia lớn địi hỏi cơng suất quang phát cao để hỗ trợ khoảng cách vật lý lớn Tỉ lệ chia 1:64 tỉ lệ lý tưởng cho lớp vật lý với công nghệ Tuy nhiên bước phát triển tỉ lệ 1:128 sử dụng B Khảo sát thiết kế mạng 2.1 Đặt vấn đề Bài toán xây dựng mạng GPON cho khu vực Phường Tăng Nhơn Phú A, Quận Thông tin truyền dẫn quang đến hộ gia đình (FTTH) theo topo mạng dạng hình bus với chia tín hiệu quang thụ động Từ trạm phân phối, tuyến trục cáp quang qua đường Lê Văn Việt, Man Thiện, Lã Xuân Oai, Đường 385, Đường 429, Đường 442 Từ trục này, tuyến cáp quáng rẽ nhánh đến ngõ lớn, ngõ đến hộ gia đình qua chia thụ động Tốc độ truyền dẫn yêu cầu: Đường lên (Uplink) 1,5Gb/s đường xuống (Downlink) 2,5Gb/s Tốc độ cấp cho thuê bao trung bình đường lên Mb/s, đường xuống 12Mb/s Trên sở mơ hình mạng, tính tốn thiết kế hệ thống thông tin sợi quang sử dụng công nghệ GPON cho khu vực Phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 14 2.2 Khảo sát thiết kế 2.2.1 Khảo sát thống kê số liệu thực tế Phường Tăng Nhơn Phú A Hình Bản đồ Phường Tăng Nhơn Phú A- Quận 2.2.2 Đánh giá trạng Dân số Phường Tăng Nhơn Phú A năm 2016: - Dân số: 15.640 người - Diện tích: 4,449.859km2 km2 - Số hộ: 4.300 hộ 15 - Nguồn: UBND Phường Tăng Nhơn Phú A -Vị trí địa lý: Phía đơng giáp phường Tân Phú Long Thạnh Mỹ  Phía tây giáp phường Hiệp Phú Tăng Nhơn Phú B  Phía nam giáp phường Tăng Nhơn Phú B  Phía bắc giáp phường Hiệp Phú Tân Phú 2.3 Bản vẽ sơ vẽ chi tiết 2.3.1 Bản vẽ sơ 16 Hình Bản vẽ sơ Phường Tăng Nhơn Phú A- Quận 2.3.2 Bản vẽ chi tiết Hình Bản sơ chi tiết 2.4 Mơ hình triển khai thực tế 2.5 Tính tốn lựa chọn thiết bị Dựa vào nhu cầu sử dụng nên thiết kế FTTH Phường Linh Tây theo mơ hình quang thụ động PON Các loại chia thường sử dụng mạng PON: + Bộ chia quang 1:2 + Bộ chia quang 1:4 + Bộ chia quang 1:8 + Bộ chia quang 1:16 + Bộ chia quang 1:24 + Bộ chia quang 1:32 + Bộ chia quang 1:64 + Bộ chia quang 1:128 * Hệ thống nhóm thiết kế sử dụng: Dùng chia quang 1:4 chia quang 1:16 Cáp quang 4FO 8FO Sợi quang (2000m) 74 tủ cáp (bộ chia) 296 hộp cáp * Vị trí đặt OLT (Optical Line Terminal): Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải * Vị trị hộp cáp tuyến đường: 461 Lê Văn Việt- Win Coffee 236A Man Thiện Cháo Êch 28 Man Thiện – Lẩu Bò Năm Cảnh 604A- Lê Văn Việt Chợ Hải Sản 17 198c Man Thiện 136 Man Thiện 120b Man Thiện Man Thiện C5 Coffee – Man Thiện 10 Hồng Nhung Coffee – Man Thiện 11 401 Man Thiện Futi’s House 12 313 Man Thiện 13 32 Lã Xuân Oai – Bách hóa xanh 14 90 Lã Xuân Oai 15 95 Lã Xuân Oai 16 Số D160 17 Số D160 18 Số 31 D160 19 Số 43 D160 20 43P D160 21 Số D442 22 Sân Bóng Lam Sơn 23 99 D442 24 Bãi Gữi Xe Hịa Bình 25 78 Làng Tăn Phú 26 50 Làng Tăng Phú 27 24 Làng Tăng Phú 28 12B Làng Tăng Phú 29 Benny Quán Lã Xuân Oai 30 310 Lã Xuân Oai 31 23 Lã Xuâ Oai 32 27 Lã Xuân Oai 33 63 Lã Xuân Oai 34 161 Lã Xuân Oai 35 197 Lã Xuân Oai 36 236 Lã Xuân Oai 37 Bình Định Quán- Lã Xuân Oai 38 Nhà Trọ Lê Lan – 236 Lã Xuân Oai 39 KTX-GTVT 40 Napoli D442 41 25 Đường Làng Tăng Phú 42 109 Làng Tăng Phú 43 KTX-Đại Học SPKT 44 498 Lê Văn Việt 45 Cầu Vượt Lê Văn Việt 46 CTCBIO Viet Nam-Lê Văn Việt 47 Chung Cư C8 48 Đền Bến Nọc 49 Cầu Bến Nọc 50 VietinBank- Man Thiện 51 337 Lê Văn Việt 52 27 Đường 379 53 103 Đường 379 54 Số Đường 106 55 Bệnh Viện Quận 56 427 Lê Văn Việt 57 Số Đường 429 58 B3/4 Đường 429 59 52 Đường 385 60 Hẻm 115 Đường 385 61 Đường số 106 62 99 Lê Văn Việt 63 Đường Khu D- Sài Gòn Vila 64 Đường Khu E- Sài Gòn Vila 65 H11A Đường 442 66 431 Lê Văn Việt 67 447 Lê Văn Việt 68 449 Lê Văn Việt 69 21 Đường 449 70 Viện Kiểm Sát Đường 449 71 Ngọc Hân Store Đường 449 72 Sân Bóng Đá Viện Kiệm Sát 73 290 Lã Xuân Oai 74 107-81 Lã Xn Oai 18 1.Tính tốn số th bao:  Tổng số hộ dân: 4300 hộ +10% (Dự phòng) =4730 Hộ 2.Tính tốn băng thơng người dùng: Tốc độ hướng xuống hệ thống GPON-GTVT với OLT đặt Trường Đại Học GTVT 2,5Gbps, hệ số chia splitter cấp 1:4 băng thơng tối đa dành cho user hướng xuống là: Băng thông USER = (Tốc độ hướng xuống / hệ số chia splitter) = 2,5 : = 0.625 Gbps 625 Mbps 3.Tính tốn suy hao: Chiều dài tuyến cáp quang: L = km Suy hao sợi quang: af = 0.35*L = 0.35* = 1.055 (dB) * Độ suy hao splitter tính theo cơng thức: Suyhaosplitter = 10.log10(N) (dB) Suy hao chia quang 1:4 = 10.log10(4) = 6.02 (dB) Suy hao chia quang 1:16 = 10.log10(16) = 12.04 (dB) * Công suất tổng suy hao tuyến sử dụng chia 1:24 là: Ploss1 = Suy hao sợi quang + Suy hao chia + Suy hao connector + Suy hao dự phòng = 0.455 + 13.8 + 2.4 + = 20.655 (dB) * Công suất tổng suy hao tuyến sử dụng chia 1:32 là: Ploss2 = Suy hao sợi quang + Suy hao chia + Suy hao connector + Suy hao dự phòng = 0.455 + 15.1 + 2.4 + = 22 (dB) 4.Tính tốn cơng suất máy thu ONT/ONU: Lựa chọn thiết bị OLT ONT *) Thông số OLT: - Nơi xuất xứ: Trung Quốc - Nhãn Hiệu: Huawei - Model: MA5600T - Kích Thước: 442mm × 263.9mm × 283.2mm - Cơng suất phát: Polt = 7dBm - Độ nhảy: -24dBm *) Thông số ONT: - Nơi xuất xứ: Trung Quốc - Nhãn Hiệu: Huawei - Model: HG8346R - Kích Thước: 176mm × 138.5mm × 28mm - Công suất phát: Polt = 5dBm - Độ nhảy: -27dBm 2.6 Yêu cầu kỹ thuật tuyến cáp Tổn hao sợi quang thấp Tín hiệu quang truyền sợi quang từ vị trí phát đến vị trí thu bị suy giảm biên độ theo dạng hàm mũ Nếu cơng suất trung bình đầu vào sợi quang , sợi quang có độ dài L cơng suất trung bình đầu sợi quang , tính sau: Trong đó: α hệ số suy hao riêng sợi quang, L chiều dài sợi quang cơng suất quang lối vào Trong tính tốn thiết kế tuyến, ngồi suy hao sợi quang ta cịn phải xét tới suy hao từ mối hàn, nối dự phòng suy hao cho sợi quang km chiều dài sợi Suy hao trung bình sợi quang km sợi thiết kế tính sau: Trong đó: - suy hao trung bình sợi quang nhà sản xuất đặt - suy hao dự phòng cho sợi quang - suy hao mối hàn toàn tuyến Độ dài tối đa sợi quang với quỹ công suất cho trước xác định Khi thiết kế ta mong L đạt cực đại, PT cơng suất trung bình nhỏ đầu vào máy thu với tốc độ bit truyền B mong muốn, mà = Np.γ.h.B Trong đó: - Np số photon trung bình bit - h số Planck - γ tần số sóng ánh sáng Nên L giảm theo hàm logarit B tăng Từ thực tế ta thấy: - Với bước sóng λ= 0.85 μm: L khơng vượt q 40 km với giá trị B Đối với u cầu B100 Mb/s người ta khơng sử dụng bước sóng - Với bước sóng λ=1.3 µm: đạt L vượt 100 km B 200 km B tới Gb/s, với tốc độ bit B lớn L giảm nhanh ảnh hưởng tán sắc sợi quang Nên sử dụng loại sợi SM để đạt L lớn hơn, có sợi SM tán sắc dịch chuyển B L nâng lên nhiều CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG PHẦN MỀM OPTISYSTEM ĐỂ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA TỐC ĐỘ BIT ĐẾN HỆ THỐNG 3.1 Giới thiệu phần mềm Optisystem Optisystem phần mềm thống thơng tin quang Phần mềm có khả thiết kế, đo kiểm tra thực tối ưu hóa nhiều tuyến thơng tin quang, dựa vào khả mơ hình hóa hệ thống thơng tin quang thực tế Optisystem cho phép thiết kế tự động hầu hết tuyến quang lớp vật lý, từ hệ thống đường trục đến mạng LAN, mạng quang Optisystem có đầy đủ thiết bị đo điện đo quang Cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lượng tín hiệu điểm hệ thống 3.2 Sử dùng phần mềm Optisystem phân tích ảnh hưởng tốc độ bit đến hệ thống thông tin quang 3.2.1 Xây dựng hệ thống thông tin quang với tham số giả định sau - Công suất phát: 20dBm - Chiều dài tuyến quang: 50km sử dụng sợi quang đơn mode - Sử dụng Splitter quang 1:4 để sử dụng cho thiết bị - Tốc độ bit thay đổi từ: 0.5  2.5 Gbits để tìm hiểu ảnh hưởng với hệ thống thơng tin quang Hình Sơ đồ mơ hệ thống thơng tin quang theo yêu cầu - Khối phát quang: Hình Sơ đồ khối phát quang + Bộ tạo chuỗi bit + Bộ tạo xung NRZ + Nguồn phát quang Lazer + Khối Match-Zender với tác dụng sử dụng phương pháp điều chế ngồi: Băng thơng điều chế khơng bị giới hạn tần số dao động laser Khơng bị giới hạn cơng suất phát quang đặc tính điều chế ngồi định - Khối truyền dẫn quang: Hình Sơ đồ khối truyền dẫn quang + Sợi quang đơn mode chuẩn dài 50km tính từ phía OLT đến ONU + Splitter quang: chất, splitter quang chia công suất Có nhiều loại splitter quang, có loại cơng suất ngõ đầu có loại cơng suất đầu theo ti lệ 1:2, 1:3 Nó chia băng thơng Giả sử, tốc độ đường xuống 1,244 Gbps, hệ số chia splitter 1:8 thi băng thông tối đa dành cho user đường xuống 1,244: = 0.1555 Gbps 155.5 Mbps - Khối thu quang: Hình 10 Sơ đồ khối thu quang + Bộ Photodetector PIN + Bộ lọc Bessel thông thấp + Khối 3R tái tạo tín hiệu + Thiết bị đo BER: phân tích tỉ lệ lỗi bít BER 3.2.2 Một số tiêu đánh giá chất lượng mạng quang: 3.2.2.1 Tỉ số lỗi Bit Ber Định nghĩa: Là tỉ lệ bít bị lỗi tổng số bit truyền Trong đó, xác suất lỗi bit cách hiệu để đánh giá hiệu hệ thống Tín hiệu quang đến ONU chuyển sang miền điện Tín hiệu điện đưa qua mạch khôi phục liệu Dựa vào mức ngưỡng để xác định bit “1” bit “0” Tỉ lệ lỗi bit hệ thống thông tin quang thường 10-9 3.2.2.2 Hệ số phẩm chất Q Định nghĩa: Hệ số chất lượng tín hiệu tỉ số tương đương với tỉ lệ tín hiệu nhiễu (SNR) tín hiệu điện thu sau khuếch đại 3.2.3 Phân tích: Sử dụng tính Report phần mềm Optisystem để tạo biểu đồ phản ánh mối quan hệ tốc độ bit với yếu tố hệ thống thông tin quang Tham số quét: Bit rate (Gbit/s) thực quét từ 0.5  2.4 Gbit/s - Kết quét: Mối liên hệ tốc độ bit với tỉ số lỗi BER Mối liên hệ tốc độ bit với hệ số phẩm chất Q Nhận xét: Khi tốc độ bit cao tỉ số lỗi BER tăng hệ số phẩm chất Q giảm Vì với hệ thống thơng tin quang có tốc độ bit cao khả xảy lỗi truyền tin lớn tín hiệu nhiễu lớn Có thể dựa vào tính Report để thay đổi tham số hệ thống cho phù hợp để mang lại tỉ số lỗi BER mong muốn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Trọng Sơn, “Đồ án quy hoạch mạng lưới thông tin”, 2014-2015 [2] “Mạng truy nhập quang tới thuê bao GPON”, Viện cơng nghệ bưu viễn thơng, 2007 [3] 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 ... chia làm hai loại mạng truy nhập quang tích cực AON mạng truy nhập quang thụ động PON Mạng AON sử dụng thiết bị tích cực chia tích cực ghép kênh đoạn phân bố mạng truy nhập Mạng PON không chứa... điện thoại truy? ??n thống ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ điện thoại băng hẹp Hình Cấu trúc mạng truy nhập FTTH 11 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG TRUY NHẬP FTTH Ở PHƯỜNG... Học phần: Mạng truy nhập GV: Ngô Thế Anh - *** I Nội dung ND1 Truy nhập băng rộng cáp quang: 1) Phân tích khái niệm FTTx? Mơ hình mạng truy nhập quang điển hình? Kỹ thuật đa truy nhập FTTx?