Thiết kế, mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon trong khu vực phường quỳnh thiện thị xã hoàng mai

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA VẬT LÝ VÀ CÔNG NGHỆ _ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG HỆ THỐNG FTTH THEO CHUẨN GPON TRONG KHU VỰC PHƢỜNG QUỲNH THIỆN THỊ XÃ HOÀNG MAI Giảng viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa Tống Văn Chung 52K2 - ĐTVT Nghệ An, 1/2017 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i LỜI NÓI ĐẦU iii TÓM TẮT v DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT viii CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 1.1 Mở đầu 1.2 Kiến trúc PON 1.3 Các hệ thống PON đƣợc triển khai 1.3.1 APON/BPON 1.3.2 GPON .5 1.3.3 EPON .6 1.3.4 WDM-PON 1.3.5 Nhận xét 1.4 Kết luận CHƢƠNG CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG GPON .10 2.1 Giới thiệu chung 10 2.2 Tình hình chuẩn hóa GPON 10 2.3 Kiến trúc GPON 12 2.3.1 Kết cuối đƣờng quang OLT 13 2.3.2 Khối mạng quang ONU .13 2.3.3 Mạng phân phối quang ODN .14 2.4 Các thông số kỹ thuật mạng GPON 16 2.5 Kỹ thuật truy nhập phƣơng thức ghép kênh .17 2.5.1 Kỹ thuật truy nhập .17 2.5.2 Phƣơng thức ghép kênh .18 2.6 Phƣơng thức đóng gói liệu .19 2.7 Kết luận 27 CHƢƠNG 3THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG MẠNG FTTH THEO CHUẨN GPON TRÊN PHẦN MỀM OPTIWAVE 28 3.1 Giới thiệu chƣơng 28 3.2 Yêu cầu thiết kế 28 i 3.2.1 Bài toán 28 3.2.2 Yêu cầu 29 3.3 Giới thiệu sơ lƣợc phần mềm Optisystem 29 3.3.1 Tổng quan phần mềm Optisystem 29 3.3.2 Cấu tạo thƣ viện (Component Library) 31 3.3.3 Các công cụ hiển thị 31 3.4 Thiết kế, mô mạng FTTH phần mêm Optisystem 31 3.4.1 Phía phát OLT 32 3.4.2 Kênh truyền Splitter 33 3.4.3 Phía thu ONU .34 3.5 Kết mô 35 3.6 Phân tích kết tốn thiết kế 38 3.6.1 Ảnh hƣởng tỷ lệ chia lên mơ hình triển khai 38 3.6.2 Ảnh hƣởng khoảng cách OLT ONT lên mơ hình triển khai .41 3.6.3 Ảnh hƣởng cơng suất phát lên mơ hình triển khai 42 3.7 Kết luận chƣơng 43 ẾT LUẬN .44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 ii LỜI NÓI ĐẦU Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng dịch vụ Viễn thông ngày cao mức sống đƣợc nâng lên đồng thời công việc nhu cầu giải trí ngày địi hỏi chất lƣợng dịch vụ phải khơng ngừng đƣợc tăng lên Chính nhu cầu không ngừng tăng lên với yêu cầu chất lƣợng đặt cho Viễn thông toán tăng tốc độ truyền dẫn Để đáp ứng nhu cầu khơng ngừng tăng khách hàng nhà mạng viễn thơng phải ln tìm công nghệ tiên tiến, hiệu để giải tốn Một số công nghệ FTTx, FTTx công nghệ mạng truy nhập sử dụng đƣờng truyền cáp quang, cho tốc độ upload download cao ổn định ADSL FTTx có dạng: FTTN (Fiber To The Node), FTTC (Fiber To The Curb), FTTB (Fiber To The Building), FTTH (Fiber To The Home) Trong dạng FTTx, FTTH hồn chỉnh cơng nghệ, tiêu chuẩn quốc tế tối ƣu tiện ích cho ngƣời dùng Trong FTTH gồm có EPON (Ethernet Passive Optical Network), BPON (Broadband PON) GPON (Gigabit PON) Xét phƣơng diện tốc độ truyền dẫn EPON có tốc độ 1Gbps cho hƣớng (IEEE 802.3 (802.3ah)), BPON có tốc độ 155,52 Mbps cho hƣớng lên, 155,52 622,08 cho hƣớng xuống (ITU-T G.983), GPON có tốc độ cao lên tới 2,488 Gbps cho hƣớng (ITU-T G.984) Vì vậy, GPON cơng nghệ đƣợc lựa chọn hàng đầu cho triển khai mạng truy nhập nhiều nƣớc giới GPON công nghệ hƣớng tới cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh số liệu với băng thơng rộng GPON công nghệ truy nhập đƣợc lựa chọn triển khai tƣơng lai Xuất phát từ điều tơi lựa chọn đề tài: “Thiết kế, mô hệ thống FTTH theo chuẩn GPON khu vực Phường Quỳnh Thiện - TX Hoàng Mai” Nội dung đồ án gồm có chƣơng sau đây: Chƣơng 1: Tổng quan mạng quang thụ động PON Trong chƣơng tìm hiểu mạng quang thụ động PON, tìm iii hiểu rõ đƣợc kiến trúc ƣu điểm PON, đồng thời làm rõ chuẩn công nghệ đƣợc dùng PON nhƣ BPON, EPON, GPON Chƣơng 2: Công nghệ mạng quang thụ động GPON Trong chƣơng tìm hiểu kiến trúc mạng GPON, tốc độ truyền dẫn, kỹ thuật truy nhập, phƣơng thức ghép kênh, phân bổ băn thông mạng GPON Chƣơng 3: Thiết kế, mô mạng FTTH theo chuẩn GPON phần mềm Optiwave Trong chƣơng thực thiết kế mô hệ thống mạng FTTH theo chuẩn GPON với yêu cầu cho trƣớc sử dụng phần mềm Optiwave Qua tiến hành khảo sát phân tích cơng suất thu nhƣ chất lƣợng BER phía thu để đánh giá chất lƣợng hoạt động tuyến FTTH, đồng thời phân tích ảnh hƣởng tỉ lệ chia, chiều dài cáp, công suất phát lên chất lƣợng tuyến đƣa khuyến nghị cho việc thiết kế tuyến đƣợc tốt Trong trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy bạn để đồ án tơi đƣợc hồn thiện Qua đây, xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Tống Văn Chung iv TÓM TẮT Đồ án trình bày q trình thiết kế mơ tuyến thông tin quang sử dụng công nghệ FTTH (Fiber to the Home) theo chuẩn GPON sử dụng phần mềm Optiwave Optisystem.Các thông số đạt đƣợc sau mô nhƣ BER < , công suất thu đƣợc -16.047 dBm nằm phạm vi cho phép ứng dụng triển khai thực tế Bên cạnh đó, khảo sát ảnh hƣởng yếu tố nhƣ tỉ lệ chia, chiều dài cáp, công suất phát lên chất lƣợng tuyến để tối ƣu trình thiết kế tuyến ABSTRACT The thesis presents the designing and simulating optical network system using GPON FTTH techniques by Optiwave Optisystem software The system’s parameters such asBER < , received power is -16.047 dBm were investigated and they are within their acceptable limit, can be applied for real system In addition, examining the effect of factors such as: spliter, cable length, transmitter power to quality of system in order to optimize the designing system v DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU Trang Bảng 3.1 Kết BER đạt đƣợc kênh sử dụng chia 1:8 38 Bảng 3.2 Kết BER đạt đƣợc 16 kênh sử dụng chia 1:16 39 Bảng 3.3 Kết BER đạt đƣợc 32 kênh sử dụng chia 1:32 40 Bảng 3.4 Kết BER 16 kênh vùng chiều dài cáp đƣợc khảo sát 41 Bảng 3.5 Kết BER 16 kênh vùng công suất phát đƣợc khảo sát 43 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Mơ hình mạng quang thụ động Hình 1.2 Kiến trúc hình Hình 1.3 Kiến trúc vịng Ring .4 Hình 1.4 Kiến trúc bus kiến trúc hình với trung kế thừa Hình 2.1 Kiến trúc mạng GPON .12 Hình 2.2 Các khối chức OLT 13 Hình 2.3 Các khối chức ONU 14 Hình 2.4 Các ghép 8x8 đƣợc tạo từ ghép 2x2 .14 Hình 2.5 Cấu trúc mạng cáp quang thuê bao 16 Hình 2.6 TDMA GPON GPON 18 Hình 2.7 GPON Ranging pha .21 Hình 2.8 GPON Ranging pha .21 Hình 2.9 Phân bố băng thông GPON 23 Hình 2.10 Thủ tục cấp phát băng thơng GPON .23 Hình 3.1 Sơ đồ tuyến FTTH khu vực Phƣờng Quỳnh Thiện- TX Hồng Mai 28 Hình 3.3 Phía phát OLT 33 Hình 3.4 Phần truyền dẫn Spitter 34 Hình 3.5 Cấu trúc ONU .34 Hình 3.6 Cấu trúc tổng quát khối mạng FTTH 35 Hình 3.7 Cơng suất tín hiệu phát .35 Hình 3.8 Cơng suất tín hiệu phía thu 35 Hình 3.9 BER kênh 36 Hình 3.10 BER kênh 36 Hình 3.11 BER kênh 37 Hình 3.12 BER kênh 37 Hình 3.13 BER đƣờng lên phía OLT 38 Hình 3.14 Kết BER kênh 1,2,3 vùng chiều dài cáp đƣợc khảo sát 42 vii DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Chữ viết Tiếng Anh Tiếng Việt ADM Add Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen rẽ APON ATM Passive Optical Mạng quang thụ động dùng ATM Asynchronous Tranfer Mode Chế độ truyền tải không đồng AUI Attchment Unit Interface Cáp nối với thiết bị BER Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi Capex Capital Expenditrure Chi phí đầu tƣ ban đầu CDM Code Division Multiplexing Ghép kênh theo mã CE Customer Equipment Thiết bị khách hàng CIR Constant Information Rate Tốc độ thông tin tốt CO Central Office Tổng đài trung tâm CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dƣ CSMA/CD Carrier sense Multiple Đa truy nhập cảm nhận sống DA Destination Address Địa đích DCE Data Communications Thiết bị thơng tin số liệu DCS Digital Crossconect Bộ nối chéo số DFSM Dispersion Flattened single Sợi tán sắc phang DLC Digital Loop Carrier Sóng mang vịng số DSL Digital Subcriber Loop Vịng th bao số DSSM Dispersion Shifted Single Sợi tán sắc dịch chuyển DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu DWDM Dense Wavelength Division Ghép bƣớc sóng với mật độ E-LAN Ethernet Local Area Network Mạng LAN Ethernet E-Line Ethernet Line Đƣờng Ethernet EMS Element Management System Phần tử quản lý hệ thống EPON Ethernet Passive Optical Mạng quang thụ động dùng Etherne EVC Ethernet Virtual Connection Kết nối ảo Ethernet Dãy bit FCS Frame Check Sequence Kiểm tra khung viii FDM Frequency Division Ghép kênh theo tần số FSAN Full Service Access etwork Tập dịch vụ mạng truy nhập FTTB Fiber to the Building Cáp quang nối đến nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang nối đến cụm dân FTTH Fiber to the Home Cáp quang nối tận nhà HFC Hybrid Fiber CoaxTelevision Hệ thống phân phối tín hiệu truyền System hình lai ghép cáp quang IFG Inter Frame Gap Khoảng cách hai khung IP Internet Protocol Liền kề Giao thức Internet IPG Inter Packet Gap Khoảng cách hai gói liền kề ISO International Organization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế LAN Local Area Network Mạng nội LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic LMDS Local MultiPoint Hệ thống phân bố đa điểm cục LTE Line Terminal Equipment Thiết bị kết cuối đƣờng dây MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trƣờng MAN Metro Area Network Mạng diện rộng MAU Media Access Unit Khối truy nhập đơn vị MDI Medium Dependent Giao diện độc lập môi trƣờng MEF Metro Ethernet Forum MEN Metro Ethernet Network Mạng diện rộng dùng Ethernet MIB Management Information Cơ sở thông tin quản lý MII Medium Independent Giao diện phụ thuộc môi trƣờng Diễn đàn Ethernet mạng diện rộng ix 3.3.2 Cấu tạo thư viện (ComponentLibrary) Một số thƣ viện bản: - Visualizer Library: thƣ viện hiển thị (hiển thị kết đo) - Transmitters Library: thƣ viện khối phát - WDM Multiplexer Library: thƣ viện ghép kênh WDM - Optical Fibers Library: thƣ viện sợi quang - Amplifier Library: thƣ viện khuếch đại - Filters Library: thƣ viện lọc - Passives Library: thƣ viện phần tử thụ động - Network Library: thƣ viện mạng - Receivers Library: thƣ viện khối thu - Tool Library: thƣ viện công cụ 3.3.3 Các cơng cụ hiển thị Optisystem có đầy đủ thiết bị đo quang, đo điện Các thiết bị cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lƣợng tín hiệu điểm hệ thống Thiết bị đo quang: - Phân tích phổ (SpectrumAnalyzer) - Thiết bị đo công suất (OpticalPowerMeter) - Thiết bị đo miền thời gian quang (OpticalTimeDomainVisualizer) - Thiết bị phân tích (WDM(WDMAnalyzer) - Thiết bị phân tích phân cực (PolarizationAnalyzer) - Thiết bị đo phân cực (PolarizationMeter) Thiết bị đo điện: - Oscilloscope - Thiết bị phân tích phổ RF (RFSpectrumAnalyzer) - Thiết bị phân tích biểu đồ hình mắt (EyeDiagramAnalyzer) - Thiết bị phân tích lỗi bit (BERAnalyzer) - Thiết bị đo cơng suất (ElectricalPowerMeter) - Thiết bị phân tích sóng mang điện (ElectricalCarrierAnalyzer) 3.4 Thiết kế, mô mạng FTTH phần mêm Optisystem 31 Khởi động phần mềm Optisystem Kích vào File > New Tốc độ bít: 2.5GBps Chiều dài chuỗi: 128bits Số mẫu bít: 64 Số mẫu =Chiều dài chuỗi×Số mẫu trong bit=128×64=8192 (3.1) Cửa sổ thời gian = chiều dài chuỗi bit/ tốc độ bit = 128  5.12 *108 ( s) 2.5 Tốc độ lấy mẫu= số lƣợng mẫu/ cửa sổ thời gian  8129  1.6  1011 ( Hz ) (3.3) 8 5.12  10 (3.2) Thông số tồn cục đƣợc thể qua hình 3.2: Hình 3.2 Thiết lập tham số tồn cục 3.4.1 Phía phát OLT Vào mục Default -> Transmitters Library -> Optical Transmitters: chọn Optical Transmitters - Phƣơng thức mã hóa: NRZ - Cơng suất phát: 1.5 dBm 32 - Tốc độ bit: 2.5 Gbps - Bƣớc sóng hƣớng xuống: 1490 nm Hình 3.3 Phía phát OLT 3.4.2 Kênh truyền Splitter Bộ Circulator Bidirectional có chức nhƣ OADM có chức xen/rẽ vài bƣớc sóng có chọn lọc từ tín hiệu WDM chuyển tiếp bƣớc sóng cịn lại - Suy hao sợi quang: 0,2 dB/km - Hệ số chia Splitter 1:8 - Cự li truyền dẫn 1,5km - Hệ số tán sắc 16.75 ps/nm/km - Độ dốc tán sắc 0.075 ps/nm^2/km - Bộ trễ pha quang OD (Optical Delay) GPON đƣờng lên thực hiên theo nguyên lý TDMA nên cần có để trễ pha tín hệu quang đƣợc gửi từ ONU/ONT theo hƣớng lên - Suy hao đƣờng truyền = chiều dài sợi quang × hệ số suy hao = L × α = 10 × 0.3 = dB (3.4) - Suy hao chia Splitter = -10log = -10log = dB 33 (3.5) Hình 3.4 Phần truyền dẫn Spitter 3.4.3 Phía thu ONU - Phƣơng thức mã hóa: NRZ - Tốc độ bit: 2.5 Gbps - Bƣớc sóng hƣớng lên: 1310 nm - Cơng suất phát: -1 dBm - Sử dụng Photodetector PIN Bessel Filter để biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện theo hƣớng xuống - Sử dụng khối 3R Regenerator BER Analyzer để đo BER hệ thống Hình 3.5 Cấu trúc ONU Sau thiết kế thành phần mạng FTTH ta có sơ đồ khối tổng nhƣ sau: 34 Hình 3.6 Cấu trúc tổng quát khối mạng FTTH 3.5 Kết mơ Đo cơng suất tín hiệu phát: Hình 3.7 Cơng suất tín hiệu phát Nhận xét: cơng suất phát 1.5 dBm qua điều chế cộng với điều chế từ nguồn điện tạo mã bit xung NRZ ta thấy có suy hao cơng suất qua điều chế ngồi, cơng suất giảm cịn -2.216 dBm Đo cơng suất đầu vào phía thu: Hình 3.8 Cơng suất tín hiệu phía thu Nhận xét: Sau tín hiệu đƣợc truyền sợi quang qua chia cơng suất tín hiệu thu đƣợc bị suy giảm suy hao đƣờng truyền suy hao 35 chia gây nên Đo BER: Hình 3.9 BER kênh Hình 3.10 BER kênh 36 Hình 3.11 BER kênh Hình 3.12 BER kênh 37 Hình 3.13 BER đƣờng lên phía OLT 3.6 Phân tích kết tốn thiết kế 3.6.1 Ảnh hưởng tỷ lệ chia lên mơ hình triển khai Xét yếu tố tỷ lệ chia mơ hình thiết kế, kết đạt đƣợc sử dụng chia 1: 8, 1:16, 1:32 với thông số nhƣ sau: - Công suất phát: 1,5 dBm - Bƣớc sóng 1490nm - Chiều dài tuyến 1,5Km - Tốc độ bit: 2,5Gbps Đối với chia 1:8 ta đƣợc tỷ lệ BER nhƣ bảng 3.1 Kênh BER phía OLT BER 6.19925x10-139 6.18331x10-155 1.40449x10-114 1.40449x10-114 1.40449x10-114 1.40449x10-114 1.40449x10-114 1.40449x10-114 1.63457x10-14 Bảng 3.1 Kết BER đạt đƣợc kênh sử dụng chia 1:8 38 Đối với chia 1:16 ta đƣợc kết nhƣ bảng 3.2 dƣới đây: KÊNH BER 1.37812x10-36 5.02022x10-40 8.58777x10-32 8.58777x10-32 8.58777x10-32 8.58777x10-32 8.58777x10-32 8.58777x10-32 1.37812x10-36 10 5.02022x10-40 11 8.58777x10-32 12 8.58777x10-32 13 8.58777x10-32 14 8.58777x10-32 15 8.58777x10-32 16 8.58777x10-32 BER phía OLT 2.86609x10-51 Bảng 3.2 Kết BER đạt đƣợc 16 kênh sử dụng chia 1:16 Đối với chia 1:32 ta đƣợc kết nhƣ bảng 3.3: 39 KÊNH 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 BER phía OLT BER 1.73109x10-10 3.21789x10-11 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.73109x10-10 3.21789x10-11 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 1.51003x10-9 7.96018x10-11 7.90839x10-11 6.75243x10-11 3.67292x10-12 5.96997x10-11 2.02812x10-10 2.66587x10-11 7.92453x10-11 5.93538x10-11 5.97108x10-11 7.27586x10-11 1.97349x10-9 7.97849x10-11 3.15061x10-9 4.65904x10-11 1.39541x10-9 0.00101647 Bảng 3.3 Kết BER đạt đƣợc 32 kênh sử dụng chia 1:32 40 Từ kết khảo sát cho thấy với thông số cho nên sử dụng chia 1:16 từ OLT đến OLT để đảm bảo cho chất lƣợng tuyến kênh 3.6.2 Ảnh hưởng khoảng cách OLT ONT lên mơ hình triển khai Xét yếu tố khoảng cách OLT ONT mơ hình thiết kế sử dụng chia 1:16 với thông số nhƣ sau: - Cơng suất phát: 1,5 dBm - Bƣớc sóng 1490 nm - Tốc độ bit: 2,5 Gbps Ta thu đƣợc kết tỷ lệ BER 16 kênh nhƣ bảng 3.4 đƣợc thể nhƣ hình 3.14 Chiều dài cáp (km) Kênh 0.5 3.5 6.5 9.5 11 12.5 14 14.5 15 15.5 16 6.38x10-40 4.96x10-35 9.11x10-31 4.82x10-27 8.42x10-24 5.75x10-21 1.7x10-18 2.42x10-16 1.83x10-14 8.02x10-12 2.53x10-12 7.6x10-12 2.17x10-11 5.94x10-11 1.01x10-43 2.64x10-38 1.36x10-33 1.77x10-29 6.72x10-26 8.97x10-23 4.72x10-20 1.12x10-17 1.32x10-15 8.4x10-14 2.97x10-13 9.97x10-13 3.16x10-12 9.51x10-12 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 6.38x10-40 4.96x10-35 9.11x10-31 4.82x10-27 8.42x10-24 5.75x10-21 1.7x10-18 2.42x10-16 1.83x10-14 8.02x10-12 2.53x10-12 7.6x10-12 2.17x10-11 5.94x10-11 10 1.01x10-43 2.64x10-38 1.36x10-33 1.77x10-29 6.72x10-26 8.97x10-23 4.72x10-20 1.12x10-17 1.32x10-15 8.4x10-14 2.97x10-13 9.97x10-13 3.16x10-12 9.51x10-12 11 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 12 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 13 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 14 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 15 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 16 1.42x10-34 1.73x10-30 6.69x10-27 1.04x10-23 5.94x10-21 1.55x10-18 2.01x10-16 1.41x10-14 5.83x10-13 1.53x10-11 4.15x10-11 1.07x10-10 2.68x10-10 6.43x10-10 Bảng 3.4 Kết BER 16 kênh vùng chiều dài cáp đƣợc khảo sát 41 Hình 3.14 Kết BER kênh 1,2,3 vùng chiều dài cáp đƣợc khảo sát Từ bảng số liệu thu đƣợc nhƣ bảng 3.4 hình 3.14 ta thấy thông số tuyến nhƣ cho sử dụng chia 1:16 tuyến đạt chất lƣợng hoạt động ổn định khoảng cách tối đa OLT ONT 13.5 Km 3.6.3 Ảnh hưởng cơng suất phát lên mơ hình triển khai Xét ảnh hƣởng cơng suất phát lên mơ hình triển khai với thông số tuyến nhƣ sau: - Bƣớc sóng 1490 nm - Chiều dài tuyến 1,5 Km - Tốc độ bit: 2,5 Gbps - Bộ chia: 1:16 42 Ta thu đƣợc kết tỷ lệ BER 16 kênh nhƣ bảng 3.5 Kênh Công suất phát (dBm) -2 -1.5 -1 1.5 2.5 3.5 1.04x10-8 1.57x10-10 8.13x10-13 1.8x10-29 1.37x10-36 1.53x10-45 8.8x10-57 6.98x10-71 1.5x10-88 2.84x10-9 2.89x10-11 9.08x10-14 3.93x10-32 5.02x10-40 5.83x10-50 1.85x10-62 3.57x10-78 6.47x10-98 5.58x10 -8 -9 -32 -39 -48 -60 2.29x10-74 5.58x10-8 1.38x10-9 1.4x10-11 8.1x10-26 8.58x10-32 3.24x10-39 1.64x10-48 4.69x10-60 2.29x10-74 5.58x10-8 1.38x10-9 1.4x10-11 8.1x10-26 8.58x10-32 3.24x10-39 1.64x10-48 4.69x10-60 2.29x10-74 5.58x10 -8 -9 -11 -26 -32 -39 -48 -60 2.29x10-74 5.58x10-8 1.38x10-9 1.4x10-11 8.1x10-26 8.58x10-32 3.24x10-39 1.64x10-48 4.69x10-60 2.29x10-74 5.58x10 -8 -9 -11 -26 -32 -39 -48 -60 2.29x10-74 1.04x10-8 1.57x10-10 8.13x10-13 1.8x10-29 1.37x10-36 1.53x10-45 8.8x10-57 6.98x10-71 1.5x10-88 10 2.84x10-9 2.89x10-11 9.08x10-14 3.93x10-32 5.02x10-40 5.83x10-50 1.85x10-62 3.57x10-78 6.47x10-98 11 5.58x10 -8 -9 -32 -39 -48 -60 2.29x10-74 12 5.58x10-8 1.38x10-9 1.4x10-11 8.1x10-26 8.58x10-32 3.24x10-39 1.64x10-48 4.69x10-60 2.29x10-74 13 5.58x10 -8 -9 -11 -26 -32 -39 -48 -60 2.29x10-74 14 5.58x10-8 1.38x10-9 1.4x10-11 8.1x10-26 8.58x10-32 3.24x10-39 1.64x10-48 4.69x10-60 2.29x10-74 15 5.58x10 -8 -9 -11 -26 -32 -39 -48 -60 2.29x10-74 16 5.58x10-8 4.69x10-60 2.29x10-74 1.38x10 1.38x10 1.38x10 1.38x10 1.38x10 1.38x10 1.38x10-9 1.4x10 1.4x10 1.4x10 1.4x10 1.4x10 1.4x10 -11 -11 1.4x10-11 8.1x10 8.1x10 8.1x10 8.1x10 8.1x10 8.1x10 -26 -26 8.1x10-26 8.58x10 8.58x10 8.58x10 8.58x10 8.58x10 8.58x10 8.58x10-32 3.24x10 3.24x10 3.24x10 3.24x10 3.24x10 3.24x10 3.24x10-39 1.64x10 1.64x10 1.64x10 1.64x10 1.64x10 1.64x10 1.64x10-48 4.69x10 4.69x10 4.69x10 4.69x10 4.69x10 4.69x10 Bảng 3.5 Kết BER 16 kênh vùng công suất phát đƣợc khảo sát Từ bảng số liệu 3.5 cho thấy rằng, thông số tuyến nhƣ tuyến cần sử dụng thiết bị có cơng suất phát nằm khoảng -1 dBm đến 3.5 dBm đảm bảo tuyến hoạt động tốt ổn định 3.7 Kết luận chƣơng Dựa kết mơ biểu thức tính tốn việc thiết kế hệ thống mạng FTTH theo chuẩn GPON đạt yêu cầu Các thông số nhƣ công suất thu đƣợc đầu thu, tỉ lệ lỗi bit BER, hệ số phẩm chất Q…đều đạt yêu cầu Trên sở mô thành công hệ thống mạng FTTH phần mềm Optiwave áp dụng để xây dựng hệ thống mạng FTTh thực tế 43 KẾT L ẬN Sau hoàn thành đồ án này, tơi tìm hiểu biết rõ công nghệ GPON, kỹ thiết kế hệ thống FTTH theo chuẩn GPON.Biết cách sửdụng thành thạo phần mềm Optiwavetrong q trình thiết kế, mơ Đã thiết kế mô thành công hệ thống FTTH theo chuẩn GPON khu vực phƣờng Quỳnh Thiện - Thị xã Hoàng Mai với yêu cầu kỹ thuật đề Các kết thiết kế đƣợc mô phần mềm Optiwave nhƣ BER < 10-12, công suất thu đƣợc -16.047 dBm cho thấy phù hợp với yêu cầu thực tế Bên cạnh đó, đánh giá đƣợc ảnh hƣởng yếu tố nhƣ tỉ lệ chia, khoảng cách OLT ONT, công suất phát lên chất lƣợng tuyến để tối ƣu việc thiết kế tuyến Tôi xin chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa giúp đỡ, bảo tận tình q trình thực để tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Bài giảng môn Thông tin quang, Khoa Công nghệ, Đại học Vinh [2] Hồng Đình Hƣng (2012), Cơng nghệ GPON giải pháp FTTx – GPON cho mạng truy nhập bang rộng, Học viện Cơng nghệ bƣu viễn thơng, Hà Nội [3] Huỳnh Văn Tụ (2012), Phân tích, thiết kế mạng FTTH theo công nghệ GPON, Học viện công nghệ bƣu viễn thơng sở thành phố Hồ Chí Minh [4] Http://www.netvietpro.com/giai-phap/93-cong-ngh-gpon-la-gi.html truy cập lần cuối 31/12/2016 [5].Http://optiwave.com/category/products/system-and-amplifierdesign/optisystem/truy cập lần cuối 20/11/2016 [6] Juan Salvador Asensi Pla, Design of passive optical network, Brno University of Technology, 2011 45 ... K5 Quỳnh Thiện SN16- K5 Quỳnh Thiện SN12- K5 Quỳnh Thiện SN13- K5 Quỳnh Thiện ODF24 NAN1063 Nhà anh Tiến 2, Quỳnh Thiện, Hoàng Mai SN14- K5 Quỳnh Thiện K5, Quỳnh Thiện, Hoàng Mai SN17- K5 Quỳnh. .. tuyến FTTH 3.2 Yêu cầu thiết kế 3.2.1 Bài tốn Thiết kế, mơ mạng FTTH theo chuẩn GPON khu vực Phƣờng Quỳnh Thiện- TX Hoàng Mai NAN1063 FD01-600m SN01- K6 Quỳnh Thiện SN02- 12- K6 Quỳnh Thiện SN03-... rộng GPON công nghệ truy nhập đƣợc lựa chọn triển khai tƣơng lai Xuất phát từ điều tơi lựa chọn đề tài: ? ?Thiết kế, mơ hệ thống FTTH theo chuẩn GPON khu vực Phường Quỳnh Thiện - TX Hoàng Mai? ??