Nghiên cứu triển khai công nghệ cáp quang GPON tại FPT telecom hải phòng

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hải Phòng, Ngày tháng năm 2015 Tác giả Nguyễn Đức Anh i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm luận văn, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo PGS.Ts Trần Xuân Việt, giảng viên ngành Kỹ Thuật Điện Tử viện sau đại học- trường ĐHHH Việt Nam người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo trường ĐHHH nói chung, thầy ngành Kỹ Thuật Điện Tử nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hồn thành khố luận tốt nghiệp ii MỤC LỤC Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON: Passive Optical Network) 3.2 Hạ Tầng PON 44 So sánh FTTH với FTTH (PON): 45 3.2.2 Giới thiệu OLT 47 3.2.3 Mơ hình triển khai: 51 3.2.3.1 Suy hao EPON 51 3.2.3.2 Suy hao EPON 52 iii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT AP APON BPON CO DP DSL DSLAM EFM EPON FMP FMS FSAN FTTB FTTC FTTH GEM GPON HDTV IEEE IGMP IP IPTV ITU LAN MAN OAM ODN OLT OMCI ONT ONU PDM PON QoS RSTP RTD Access Point ATM PON Broadband PON Central Office Distribution Point Digital Subscriber Line Digital Subscriber Line Access Multiplexer Ethernet in the First Mile Ethernet PON Fiber Management Point Fiber Management System Full Service Access Network Fiber To The Building Fiber To The Curb Fiber To The Home GPON Encapsulation Method Gigabit-capable Passive Optical Networks High Definition Televison Institute of Electrical and Electronics Engineers Internet Group Management Protocol Internet Protocol Internet Protocol television International Telecommunications Union Local Area Network metropolitan area network Operation, Administration and Maintenance Optical Distribution Network Optical Line Terminal ONT Management and Control Interface Optical Network Terminal Optical Network Unit Product data management Passive Optical Network Quality of service Rapid SpanningTree Protocol Round Trip Delay iv SDH SONET SPF TDMA TDMA-PON TU VoIP WAN Synchronous Digital Hierarchy Synchronous Optical Networking Sender Policy Framework time division multiple access Time Division Multiple Access Passive Optical Network Ttributary Unit Voice over Internet Protocol Wide Area Networks Wavelength Division Multiplexing Passive Optical WDM-PON Network v DANH MỤC CÁC BẢNG STT 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Tên Bảng Các đặc tính kỹ thuật lớp vật lý Ý nghĩa đèn Led card ELC1220G - 55 So sánh EPON GPON So sánh FTTH FTTH mới(PON) Thông số kỹ thuật OLT EL5600-08P Thông số kỹ thuật OLT GL5600-08P Suy hao EPON Suy hao GPON Số liệu sử dụng hạ tầng FPT Hải Phòng Số liệu quy hoạch 29 block Timeline dự kiến triển khai SWAP vi Trang 34 43 45 47 50 56 53 54 58 59 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Tên hình Mơ hình mạng quang thụ động Kiến trúc mạng GPON Các khối chức OLT Các khối chức ONU Các giao diện quang Cấu hình loại Coupler Coupler 8x8 tạo từ nhiều coupler Cấu trúc mạng cáp quang thuê bao Trang 14 16 17 19 20 21 21 Error: Refere 2.8 Các mơ hình mạng quang thụ động PON nce source not found 2.9 TDMA GPON 24 Error: Refere 2.10 nce GPON Ranging pha source not found 2.11 2.12 2.13 3.1 3.2 GPON Ranging pha Báo cáo phân bố băng thông GPON Thủ tục cấp phát băng thơng GPON Mơ hình hạ tầng ADSL FTTH DSLAM 28 29 30 36 37 Error: Refere 3.3 nce Thiết bị BRAS source not 3.4 found Error: Card ALC1248G-51 Refere vii nce source not found Error: Refere 3.5 nce Card ALC1272G-51 source not found Error: Refere 3.6 nce Card ALC1372G-51 source not found Error: Refere 3.7 Sơ đồ phối POP hạ tầng ADSL nce source not found Error: Refere 3.8 nce Card ELC1220G-55 source not 3.9 found Error: Mơ hình mạng FTTH Refere nce source not viii found Error: Refere 3.10 nce Converter source not found Error: Refere 3.11 nce OLT EL5600-08P source not found Error: Refere 3.12 nce OLT GL5600-08P source not found Error: Refere 3.13 nce Mơ hình cơng nghệ PON source not found Error: Refere 3.14 nce Mơ hình PON+IPTV source not 3.15 found Error: Suy hao PON Refere nce ix source not found Error: Refere 3.16 nce Sơ đồ phối EPON source not found 3.17 3.18 Sơ đồ phối GPON 29.Block nội thành Hải Phòng x 56 60 hay EPON Các nghiên cứu tập trung vào GPON EPON/GPON công nghệ hứa hẹn triển khai rộng rãi mạng truy nhập băng rộng đặc điểm vượt trội chúng so với công nghệ khác Trong EPON cung cấp tốc độ truyền 1,25 Gbit/s GPON lại cho phép đạt tới tốc độ 2.448 Gbit/s Và chí, ngày nhà cung cấp dịch vụ cố tiết kiệm chi phí việc tận dụng tối đa băng thơng EPON dần trở thành lựa chọn không đánh giá cao 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 Trong nghiên cứu điển hình, hệ thống mạng GPON Flexlight đạt tới hiệu suất mạng 93%, điều có nghĩa có 7% độ rộng băng tần sử dụng cho việc quy định thủ tục giao thức truyền thông Hiệu suất lớn, độ rộng băng tần lớn, GPON hứa hẹn mang lại nhiều lợi nhuận cho nhà cung cấp dịch vụ Trong APON, BPON, hay EPON lại tốn nhiều băng thông cho việc quy định thủ tục truyền thơng Chính mà hiệu st băng thông giảm đáng kể Cụ thể APON BPON 70% EPON 50% Đã chuẩn hoá theo ITU - T G.984, GPON cho phép cung câp đường truyền với định dạng gốc IP TDM, thực giải pháp cơng nghệ PON đạt hiệu kinh tế sử dụng cho dịch vụ gia đình cho doanh nghiệp Với đặc tính hỗ trợ cao nhât độ rộng băng tiêu dùng nâng từ 10 MHz lên 100 MHz cho truyền liệu Internet, đáp ứng yêu cầu cho nhiều dịng IPTV (Internet Protocol Television),và hỗ trợ truyền thông SDTV (Standard Definition Television)và HDTV (High Definition TeleVision), GPON thực đánh giá kinh tế EPON Mặt khác tiêu chuẩn IEEE 803.2ah hỗ trợ lớp ODN : lớp A lớp B ITU-GT.984.2 GPON GPM hỗ trợ lớp C, lớp câp cao Lớp C cho phép mạng PON mở rộng cự ly tới 20 Km, cung câp cho số lượng lớn người dùng 10 cuối, đạt tới 64 chí 128 ONU/ONT Bên cạnh EPON hỗ trợ nhât tốc độ truyền dẫn đối xứng 1,25/1,25 Gbps ITU- T G.984.2 GPON GPM linh hoạt biến đổi nhiều hơn, cho phép tốc độ hướng xuống 1,25 2,5 Gbps, hướng lên cho phép 155 Mbps, 622 Mbps hay 1,25 2,5 Gbps Cả hai công nghệ nhắm tới thị trường truy nhập, bao gồm ứng dụng Fiber-To-The- Home Fiber-To-The Building/Curb với đặc trưng tốc độ truy nhập không đối xứng hướng lên hướng xuống Thậm chí với phát triển ứng dụng liệu khơng có nhu cầu đến 1,25 Gbps hướng lên Trong GPON cho phép nhà cung câp dịch vụ để thiết lập tốc độ kết nối theo nhu cầu thực tế, EPON không thực điều Mặc dù khơng vân đề lớn chi phí kết nối tốc độ cao, nhiên để hỗ trợ 1.25 Gbps hướng lên, đòi hỏi phải cung cấp laser DFP đầu cuối điôt thác quang APD đắt trung tâm mạng quang CO Từ so sánh thấy GPON thích hợp so với EPON việc lắp đặt hệ thống mạng để cung cấp khả dự phòng cần thiết hỗ trợ cho O&M, khả tương thích bảo mật Đây điều kiện cần thiết để điều hành mạng kích cỡ lớn 11 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ QUANG THỤ ĐỘNG ( GPON: Gigabit-capable Passive Optical Networks) 2.1 Giới thiệu chung PON từ viết tắt Passive Optical Network hay gọi mạng quang thụ động Công nghệ mạng quang thụ động PON cịn hiểu mạng cơng nghệ quang truy nhập giúp tăng cường kết nối nốt mạng truy nhập nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng Công nghệ PON biết tới TPON-Telephony PON triển khai vào năm 90, tiếp năm 1998, mạng BPON-Broadband PON chuẩn hóa dựa ATM Hai năm 2003 2004 đánh dấu đời hai dịng cơng nghệ Ethernet PON-EPON Gigabit PON-GPON, nói hai cơng nghệ mở hội cho nhà cung cấp dịch vụ giải hàng loạt vấn đề truy nhập băng thông rộng tới người sử dụng đầu cuối Thành viên gia đình PON WDM PON Trong công nghệ PON, tất thành phần chủ động tổng đài CO-Central Office người sử dụng khơng cịn tồn mà thay vào thiết bị quang thụ động, để điều hướng lưu lượng mạng dựa việc phân chia lượng tới điểm đầu cuối đường truyền Vì mà người ta gọi cơng nghệ mạng quang thụ động Vị trí hệ thống PON mạng truyền dẫn: Mạng quang thụ động PON dạng mạng truy nhập quang Mạng truy nhập hỗ trợ kết nối đến khách hàng Nó đặt gần đầu cuối khách hàng triển khai với số lượng lớn Mạng truy nhập tồn nhiều dạng khác nhiều lí khác PON dạng So với mạng truy nhập cáp đồng truyền thống, sợi quang không giới hạn băng thông Việc triển khai sợi quang đến tận nhà thuê bao mục đích phát triển tương lai Với ưu điểm vượt trội, mạng quang thụ động PON-Passive Optical Network lựa chọn thích hợp cho mạng truy nhập 2.2 Tình hình chuẩn hóa GPON Tiếp tục khả kiến trúc sợi quang tới hộ gia đình FTTH (fiber to 12 the home) thực năm 1990 nhóm cơng tác mạng truy nhập dịch vụ đầy đủ FSAN (Full Service Access Network), hình thành nhà cung cấp dịch vụ hệ thống lớn Hiệp hội viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunications Union) làm cơng việc tính từ lúc chuẩn hóa hai hệ tiêu chuẩn mạng quang quang thụ động APON/BPON GPON Chuẩn cũ ITU-T G.983 chế độ truyền tải khơng đồng ATM (Asynchronous transfer mode) xem APON (ATM PON) Sự phát triển cao chuẩn APON gốc với dần mât ưa chuộng ATM giao thức chung dẫn đến phiên đầy đủ, cuối ITU-T G.983 xem chuẩn PON băng rộng hay BPON (Broadband PON) Một mạng APON/BPON điển hình cung câp tốc độ 622 Mbit/s luồng xuống 155 Mbit/s luồng lên, chuẩn cho phép tốc độ cao GPON ITU-T chuẩn hóa theo chuẩn G.984 năm 2003, mở rộng từ chuẩn BPON G.983 ITU-T G.984.1 ( 03/2003) “G-PON: General characteristics”: cung câp giao diện mạng người dùng (UNI), giao diện nút dịch vụ (SNI) số dịch vụ Chuẩn kế thừa hệ thống G.982 (APON) G.983.x (BPON) việc xem xét lại dịch vụ hỗ trợ, sách bảo mật, tốc độ bit danh định ITU-T G.984.2 (03/2003) “G-PON: PMD layer specification”: yêu cầu cho lớp vật lý chi tiết kỹ thuật cho lớp PMD Nó bao gồm hệ thống có tốc độ hướng xuống 1244.160 Mbit/s, 2488.320 Mbit/s hướng lên 155.520 Mbit/s, 622.080 Mbit/s, 1244.160 Mbit/s, 2488.320 Mbit/s Mô tả hệ thống GPON đối xứng bât đối xứng ITU-T G.984.2 Adm (02/2006): thêm phụ lục cho ITU-T G.984.2, xác minh khả châp nhận giá thành sản xuât công nghiệp hệ thống GPON 2.488/1.244 Gbit/s ITU-T G.984.3 (02/2004) “G-PON: TC layer specification”: mô tả lớp hội tụ truyền dẫn (Transmission convergence - TC) cho mạng G-PON bao gồm định 13 dạng khung, phương thức điều khiển truy nhập môi trường, phương thức ranging, chức OAM bảo mật ITU-T G.984.3 Adm1 (07/2005): cải tiến tiêu kỹ thuật lớp TC, sửa đổi hiệu chỉnh từ ngữ G.984.3 ITU-T G.984.3 Adm2 (03/2006): thêm thông tin phần phụ lục ITU-T G.984.3 cho phần kỹ thuật định dạng tín hiệu hướng xuống ITU-T G.984.3 Adm3 (12/2006): sáng tỏ cô đọng nội dung ITU-T G.984.3 ITU-T G.984.4 (06/2004) “G-PON: ONT management and control interface specification”: cung cấp tiêu kỹ thuật giao diện điều khiển (OMCI) quản lý ONT hệ thống GPON ITU-T G.984.4 Adm1 (06/2005): sửa đổi bổ sung ITU-T G.984.4 ITU-T G.984.4 Adm2 (03/2006) : sửa đổi bổ sung ITU-T G.984.4 ITU-T G.984.4 Adm3 (03/2006): làm rõ nghĩa cho phần G-OMCI, mô tả mức cảnh báo, giới hạn tốc độ cổng Ethernet, OMCI cho OMCI, vận chuyển lưu lượng pseudowire\ 2.3 Kiến trúc GPON Hình 2.1 mơ tả cấu hình hệ thống G-PON bao gồm OLT, ONU, chia quang sợi quang Sợi quang kết nối tới nhánh OLT chia quang 64 sợi khác sợi phân nhánh kết nối tới ONU Hình 2.1 Kiến trúc mạng GPON 14 Thiết bị - OLT (Optical Line Terminal): thiết bị kết cuối cáp quang tích cực lắp đặt phía nhà cung câp dịch vụ thường đặt đài trạm - ONT (Optical Network Terminal): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối OLT thơng qua mạng phân phối quang (ODN) dùng cho trường hợp cung câp kết nối quang tới nhà thuê bao (FTTH) - ONU (Optical Network Unit): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối với OLT thơng qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường hợp kết nối tới buiding tới vỉa hè, cabin (FTTB, FTTC, FTTCab) - Bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter): Dùng để chia/ghép thụ động tín hiệu quang từ nhà cung câp dịch vụ đến khách hàng ngược lại giúp tận dụng hiệu sợi quang vật lý Splitter thường đặt điểm phân phối quang (DP) điểm truy nhập quang (AP) Bộ chia/ghép quang có loại, loại đặt nhà trạm viễn thông sử dụng tủ kiểu indoor, loại thứ loại thiết bị bọc kín mở cần thiết đặt điểm măng xông - FDC - Fiber Distribution Cabinet: Tủ phối quang - FDB - Fiber Distribution Box: Hộp phân phối quang loại nhỏ 2.4 Các đầu cuối mạng PON 2.4.1 Đầu cuối đường quang OLT-Optical Line Terminal OLT cung cấp giao tiếp hệ thống mạng truy nhập quang thụ động PON mạng quang đường trục nhà cung cấp dịch vụ thoại, liệu video OLT đặt bên tổng đài trạm từ xa OLT kết nối đến mạng lõi nhà cung cấp dịch vụ thông qua hệ thống quản lý EMS Sơ đồ khối chức OLT mơ tả hình 2.2 15 Hình 2.2 Các khối chức OLT 2.4.1.1 Phần lõi OLT Phần lõi OLT bao gồm chức sau đây: Chức kết nối chéo số hóa cung cấp kết nối phần mạng lõi với phần mạng phối quang ODN Chức ghép kênh truyền dẫn cung cấp kết nối VP chức cổng dịch vụ SPF giao diện ODN Các VP khác gán vào dịch vụ khác giao diện PON Các thông tin khác báo hiệu, OAM trao đổi nhờ VC VP Chức ghép kênh truyền dẫn cung cấp việc truyền ghép kênh mạng phối quang ODN Ví dụ liệu từ mạng lõi đến mạng phối quang ODN có nhiệm vụ truyền, liệu từ mạng phối quang ODN đến mạng lõi/metro phải ghép kênh trước truyền đến mạng lõi Chức giao diện ODN cung cấp môi trường truyền dẫn quang kết nối OLT với nhiều ONU việc sử dụng thiết bị thụ động Nó điều khiển q trình chuyển đổi quang điện điện quang Để thực chế chuyển mạch bảo vệ làm dễ dàng cho việc xử lí thiết bị thụ động chia OLT có chức giao diện ODN giống phần mạng phối quang ODN Giao diện ODN Đầu cuối đường dây PON xử lý chuyển đổi quang điện Giao diện ODN chèn tế bào ATM vào 2.4.1.2 Phần dịch vụ OLT Phần dịch vụ OLT có chức cổng dịch vụ Các cổng dịch vụ truyền 16 tốc độ ISDN cấu hình số dịch vụ hay hỗ trợ đồng thời hai hay nhiều dịch vụ khác ví dụ dịch vụ truyền hình độ phân giải cao HDTV, game online, truyền liệu Bất kì khối TU-Ttributary Unit cung cấp hai hay nhiều port có tốc độ Mbps phụ thuộc vào cách cấu hình port Khối TU có nhiều port cấu hình port dịch vụ khác Chức cổng dịch vụ SPF đóng vai trò giao tiếp với node dịch vụ Chức cổng dịch vụ thực chèn tế bào ATM vào tải trọng SDH đường lên, tách tế bào ATM từ tải trọng SDH đường xuống Chức phải dự phịng, chuyển mạch bảo vệ cần thiết 2.4.1.3 Phần chung OLT Phần chung OLT bao gồm chức cấp nguồn chức hoạt động, quản lí bảo dưỡng OAM-Operation, Administration and Maintenance Chức cấp nguồn chuyển đổi nguồn thành nguồn mong muốn Chức OAM cung cấp phương tiện để điều khiển hoạt động, quản lí bảo dưỡng cho tất khối OLT Trong điều khiển nội bộ, giao diện cung cấp cho mục đích chạy thử giao diện Q3 cho mạng truy nhập đến hệ thống hoạt động thông qua chức xếp 2.4.2 Đơn vị mạng quang ONU-Optical Network Unit ONU đặt phía khách hàng, ONU cung cấp phương tiện cần thiết để phân phối dịch vụ khác điều khiển OLT Một ONU chia làm phần: phần lõi, phần dịch vụ phần chung Hình 2.3 Các khối chức ONU 17 2.4.2.1 Phần lõi ONU ONU gồm giao diện ODN, cổng người dùng, chức ghép kênh/phân kênh truyền dẫn, dịch vụ khách hàng, cấp nguồn a.Giao diện ODN Giao diện ODN xử lý trình chuyển đổi quang điện Giao diện ODN trích tế bào ATM từ tải trọng PON đường xuống chèn tế bào ATM vào tải trọng đường lên sở đồng từ định thời khung đường xuống b.Ghép kênh Chỉ tế bào ATM có hiệu lực qua phận ghép kênh nhiều VP chia sẻ băng thơng đường lên cách hiệu Phần lõi ONU bao gồm: Chức ghép khách hàng dịch vụ có nhiệm vụ phía khách hàng liệu đựơc ghép trước truyền đến ODN phía ODN dịch vụ tách phù hợp cho user yêu cầu dịch vụ Chức ghép kênh truyền dẫn cung cấp chức phân phối tín hiệu ODN khách hàng Chức giao diện ODN cung cấp chức chuyển đổi quang điện hay điện quang 2.4.2.2 Phần dịch vụ ONU Phần dịch vụ ONU cung cấp chức cổng người dùng Chức cổng người dùng cung cấp cho giao diện dịch vụ khách hàng thích nghi chúng 64 kbps hay n×64 kbps Chức cấp khách hàng hay nhóm khách hàng Nó cung cấp chức chuyển đổi tín hiệu tùy thuộc giao diện vật lý Ví dụ rung chuông, báo hiệu… Chức cổng người dùng UPF tương thích yêu cầu UNI riêng biệt OAM hỗ trợ số truy nhập UNI khác Các UNI yêu cầu chức riêng biệt phụ thuộc vào đặc tả giao diện có liên quan Tách tế bào ATM đường xuống chèn tế bào ATM đường lên 18 2.4.2.3 Phần chung ONU Phần chung ONU bao gồm chức cấp nguồn chức hoạt động, quản lí bảo dưỡng OAM Chức cấp nguồn cung cấp nguồn cho ONU, ví dụ chuyển đổi xoay chiều thành chiều hay ngược lại Nguồn cấp chỗ hay từ xa Nhiều ONU chia sẻ nguồn ONU hoạt động nguồn dự phòng Chức OAM cung cấp phương tiện để điều khiển chức hoạt động, quản lí bảo dưỡng cho tất khối ONU 2.4.3 ODN ODN cung cấp phương tiện truyền dẫn quang cho kết nối vật lý OLT ONU Các ODN riêng lẻ kết hợp mở rộng nhờ khuếch đại quang.ODN bao gồm thành phần quang thụ động : cáp sợi quang đơn mode, connector quang, thiết bị rẽ nhánh quang thụ động, suy hao quang thụ động mối hàn Giao diện quang ODN cung cấp đường quang OLT ONU, đường quang định nghĩa khoảng điểm tham chiếu cửa sổ bước sóng định Hình 2.4 Các giao diện quang Oru, Ord Giao diện quang điểm tham chiếu S/R ONU ODN cho đường lên đường xuống tương ứng Olu, Old Giao diện quang điểm tham chiếu R/S OLT ODN cho đường lên đường xuống tương ứng 19 2.4.3.1 Bộ tách / ghép quang Một mạng quang thụ động sử dụng thiết bị thụ động để tách tín hiệu quang từ sợi quang sang vài sợi quang ngược lại Thiết bị Coupler quang Để đơn giản, Coupler quang gồm hai sợi nối với Tỷ số tách tách điều khiển chiều dài tầng nối số Hình 2.5 Cấu hình loại Coupler Hình 2.5: có chức tách tia vào thành tia đầu ra, Coupler Y Hình 3.2b Coupler ghép tín hiệu quang hai đầu vào thành tín hiệu đầu Hình 2.5 vừa ghép vừa tách quang gọi Coupler X Coupler phân hướng 2x2 Coupler có nhiều hai cổng vào nhiều hai cổng gọi Coupler hình Coupler NxN tạo từ nhiều Couper 2x2 Coupler đặc trưng thông số sau: Suy hao chia : Mức lượng đầu Coupler so với lượng đầu vào Đối với Coupler 2x2 lý tưởng, giá trị 3dB theo công thức 10.logN (dB) Hình 2.6 minh hoạ hai mơ hình 8x8 Coupler dựa 2x2 Coupler Trong mơ hình ngăn hình a, 1/6 lượng đầu vào chia đầu Hình b đưa mơ hình hiệu gọi mạng liên kết mạng đa ngăn Trong mơ hình này, đầu nhận 1/8 lượng đầu vào Suy hao ghép : Đây cơng st bị tổn hao q trình sản xt, giá trị thông thường khoảng 0.1 dB đến dB 20 Điều hướng: - Đây mức công suât đo đầu vào bị dò từ đầu vào khác Với tách/ghép thiết bị có khả định hướng cao tham số điều hướng khoảng từ 40 đến 50 dB Thông thường, Coupler chế tạo có cổng vào kết hợp Các Coupler loại sử dụng để tách phần lượng tín hiệu, ví dụ với mục đích định lượng Các thiết bị gọi “tap coupler” a.Coupler ngăn 8x8 b.Coupler ngăn 8x8 Hình 2.6 Coupler 8x8 tạo từ nhiều coupler 2.4.3.2 Mạng cáp quang thuê bao Mạng cáp thuê bao quang xác định phạm vi ranh giới từ giao tiếp sợi quang thiết bị OLT đến thiết ONU/ONT Hình 2.7 Cấu trúc mạng cáp quang thuê bao Mạng cáp quang thuê bao cấu thành thành phần sau: ■ Cáp quang gốc (Feeder Cable): xuất phát từ phía nhà cung cấp dịch vụ (hay gọi chung Central Office) tới điểm phân phối gọi DP (Distribution Point) ■ Điểm phân phối sợi quang (DP): điểm kết thúc đoạn cáp gốc 21 Trên thực tế triển khai, điểm phân phối sợi quang thường măng xông quang, tủ cáp quang phối, ưu tiên dùng măng xông quang ■ Cáp quang phối (Distribution Optical Cable): xuất phát từ điểm phối quang (DP) tới điểm truy nhập mạng (AP - Access Point) hay từ tủ quang phối tới tập điểm quang ■ Cáp quang thuê bao (Drop Cable): xuất phát từ điểm truy nhập mạng (AP) từ tập điểm quang đến thuê bao ■ Hệ thống quản lý mạng quang (FMS - Fiber Management System) sử dụng để bảo dưỡng xử lý cố ■ Điểm quản lý quang (FMP - Fiber Management Point): dễ dàng cho xử lý cố phát đứt đường 2.5 Mơ hình PON Có vài mơ hình thích hợp cho mạng truy cập mơ hình cây, vịng bus Mạng quang thụ động PON triển khai linh động mơ hình nhờ sử dụng tapcoupler quang 1:2 tách quang 1:N Mơ hình Mơ hình bus Tải FULL (74 trang): https://bit.ly/2SdvMi6 Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Mơ hình với redundant trunk Mơ hình vịng Hình 2.8 Các mơ hình mạng quang thụ động PON 22 Ngồi mơ hình trên, PON triển khai cấu hình Redundant vịng đơi đơi phần mạng PON gọi trung kế Tất truyền dẫn mạng PON thực OLT ONU OLT tổng đài hay gọi Central Office, kết nối truy nhập quang đến mạng khu vực thị MAN mạng diện rộng WAN cịn gọi mạng xương sống, mạng đường dài chẳng hạn mạng IP, ATM hay SONET ONU đầu cuối người sử dụng giải pháp FTTH-Fiber To The Home, FTTBFiber To The Building lề đường giải pháp FTTC-Fiber To The Curb có khả cung cấp dịch vụ thoại, liệu video băng rộng Tuỳ theo điểm cuối tuyến cáp quang xuất phát từ tổng đài mà mạng truy nhập thuê bao quang có tên gọi khác sợi quang đến tận nhà FTTH, sợi quang đến khu dân cư FTTC, sợi quang đến tòa nhà FTTB 2.6 Phương thức truy nhập phương thức ghép kênh 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 Tuy khơng cịn lĩnh vực mẻ ngành viễn thông giới kỹ thuật truy nhập cơng nghệ địi hỏi u cầu ngày cao để hệ thống thoả mãn yêu cầu độ ổn định cao, thời gian xử lý thông tin trễ thấp, tính bảo mật an tồn liệu cao 2.6.1 Phương thức truy nhập Tải FULL (74 trang): https://bit.ly/2SdvMi6 Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Phương thức truy nhập sử dụng phổ biến hệ thống GPON đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) TDMA kỹ thuật phân chia băng tần truyền dẫn thành khe thời gian Những khe thời gian ấn định trước cho khách hàng phân theo yêu cầu tuỳ thuộc vào phương thức chuyển giao sử dụng Hình 2.9 ví dụ việc sử dụng TDMA GPON hình 23 Mỗi thuê bao phép gửi số liệu đường lên khe thời gian riêng biệt Bộ tách kênh xếp số liệu đến theo vị trí khe thời gian thơng tin gửi thân khe thời gian Số liệu đường xuống gửi khe thời gian xác định Hai bước sóng dùng là: hướng lên λ1=1310nm, hướng xuống λ2=1490nm Hình 2.9 :TDMA GPON GPON sử dụng kỹ thuật TDMA có ưu điểm rât lớn ONU hoạt động bước sóng, OLT hồn tồn có khả phân biệt lưu lượng ONU OLT cần thu, điều dễ dàng cho việc triển khai thiết bị, giảm chi phí cho q trình thiết kế, sản xuât, hoạt động bảo dưỡng Ngoài ra, việc sử dụng kỹ thuật cịn có ưu điểm lắp đặt dễ dàng thêm ONU có nhu cầu nâng câp mạng Một đặc tính quan trọng GPON sử dụng TDMA yêu cầu bắt buộc đồng lưu lượng đường lên để tránh xung đột số liệu Xung đột xảy hai hay nhiều gói liệu từ thuê bao khác đến ghép thời điểm Tín hiệu đè lên tín hiệu tạo thành tín hiệu ghép Phía đầu xa khơng thể nhận dạng xác tín hiệu tới, kết sinh loạt lỗi bit suy giảm thông tin đường lên, ảnh hưởng đến chât lượng mạng Tuy nhiên vân đề khắc phục với chế định cỡ phân định băng thông động GPON mà đề cập phần sau 2.6.2 Phương thức ghép kênh Phương thức ghép kênh GPON ghép kênh song hướng Các hệ thống GPON sử dụng phương thức ghép kênh phân chia không gian Đây 24 4147206 ... chọn triển khai tương lai Luận văn ? ?Nghiên cứu triển khai công nghệ cáp quang GPON FPT telecom Hải Phịng” nhằm mục đích tìm hiểu đặc điểm kỹ thuật công nghệ GPON, qua đề xuất cấu hình mạng GPON FPT. .. triển khai GPON FPT telecom Hải Phòng Cuối phần kết luận hướng nghiên cứu luận văn Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Mục đích nghiên cứu: Đưa giải pháp kỹ thuật, mơ hình mạng công nghệ cáp quang GPON. .. đài trạm GPON thông số ảnh hưởng đến chất lượng đường truyền - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu mơ hình đến triển khai thực tế mạng cáp quang FPT telecom Hải Phòng Phương pháp nghiên cứu - Phương