BÁO CÁO THỰC TẬP mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là một giải pháp

Báo cáo thực tập LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian thực tập Công ty điện thoại Hà Nội 3, em học nhiều kinh nghiệm thực tế mơi trưởng làm việc nghiêm túc, nhanh nhẹn , khả phản ứng linh hoạt công việc Thực tập giúp chúng em có nhìn thực tế vế kiến thức học nhà trường, tiếp cận gần với công việc mà làm sau Em chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Thu Hiên, thầy cô khoa anh chị cô Công ty điện thoại Hà Nội 3, đặc biệt anh Nguyễn Trung Hải trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ chúng em nhiều giai đoạn thực tập, tài liệu báo cáo thực tập tận tình bảo chúng em hồn thành báo cáo Mặc dù cố gắng song tránh khỏi sai lầm thiếu sót mong thầy cô anh chị cô công ty thơng cảm góp ý cho e hồn thành tốt báo cáo Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2014 Sinh viên thực Thái Thị Mỹ Hạnh Thái Thị Mỹ Hạnh Trang i Báo cáo thực tập TÓM TẮT NỘI DUNG Thông tin liên lạc đời từ lâu ngành thiếu quốc gia Nó yếu tố quan trọng thúc đẩy kinh tế phát triển, đồng thời góp phần nâng cao đời sống xã hội người, để đáp ứng nhu cầu phát triển xã hội Ngày dịch vụ thông tin thoại, thơng tin số liệu, truyền dẫn hình ảnh thông tin di động ngày phát triển đa dạng phong phú Các mạng thông tin nâng cấp tính cơng nghệ Internet băng rộng với công nghệ ADSL (sử dụng cáp đồng) tạo nên bước tiến bùng nổ việc truyền tải liệu Với khả kết nối, truyền tải liệu gấp hàng chục đến hàng trăm lần modem quay số, ADSL biến Internet trở nên gần gũi, bình dân với quốc gia Tuy nhiên, công nghệ ADSL đứng trước nguy phải nhường vị trí “thống trị” lâu cho loại cơng nghệ truyền dẫn hơn, cơng nghệ truyền dẫn cáp quang (thông qua kiến trúc mạng sử dụng cáp quang để kết nối viễn thơng có tên FTTx (Fiber To The x) Hiện mạng FTTx đóng vai trị lớn tiềm cung cấp băng thông cho khách hang lớn so với cáp đồng, đáp ứng nhu cầu truyền thoại, liệu video IP Trong đó, mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) giải pháp triển vọng đầy hứa hẹn mạng truy nhập để làm giảm bớt tượng tắc nghẽn qúa trình cung cấp băng thơng cho dịch vụ mà địi hỏi băng thơng lớn Mạng PON mạng điểm đến đa điểm mà khơng có thành phần tích cực tuyến truyền dẫn từ nguồn đến đích, bao gồm sợi quang thiết bị thụ động Điều làm tiết kiệm chi phí bảo dưỡng, phân phối thiết bị, cấp nguồn tận dụng kiến trúc mạng quang Nội dung đề tài gồm chương: Chương 1: Giới thiệu Công ty điện thoại Hà Nội Chương 2: Mạng truy nhập băng rộng Chương 3: GPON Thái Thị Mỹ Hạnh Trang ii Báo cáo thực tập NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) Thái Thị Mỹ Hạnh Trang iii Báo cáo thực tập MỤC LỤC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1.2 CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ CƠNG TY CUNG CẤP 1.3 NỘI QUY AN TOÀN LAO ĐỘNG CỦA TRUNG TÂM CHƯƠNG 2: MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG .4 2.1 TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG ADSL 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Sơ đồ kết nối 2.1.3 Các thành phần thiết bị MegaVNN từ phía Nhà cung cấp dịch vụ (ISP): 2.1.4 IP DSLAM 2.2 TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX 2.2.1 Sự cần thiết mạng cáp quang truy nhập 2.2.2 Phân loại .7 2.2.3 Các công nghệ mạng truy nhập quang CHƯƠNG 3: MẠNG GPON 12 3.1 KIẾN TRÚC MẠNG GPON 12 3.2 CÁC YÊU CẦU VỀ DỊCH VỤ CỦA GPON 12 3.3 HIỆU NĂNG QUANG 13 3.4 CHUYỂN MẠCH BẢO VỆ TRONG GPON 13 3.5 AN NINH TRONG HỆ THỐNG GPON 15 3.6 NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC PHÂN PHỐI MẠNG CÁP QUANG FTTx GPON 15 Thái Thị Mỹ Hạnh Trang iv Báo cáo thực tập 3.6.1 Các sở tổ chức mạng phân phối cáp quang (ODN) 15 3.6.2 Nguyên tắc phối cáp 16 KẾT LUẬN .18 TÀI LIỆU THAM KHẢO .19 Thái Thị Mỹ Hạnh Trang v Báo cáo thực tập DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Sơ đồ kết nối từ nhà kết nối tới khách hàng Hình 2.2: Cơng nghệ truy nhập quang chủ động Hình 2.3: Công nghệ truy nhập quang thụ động 10 Hình 2.4: Cấu trúc mạng truy nhập cáp quang thụ động 10 Hình 2.5: Các cấu trúc mạng truy nhập cáp quang FTTx 11 Hình 3.1 Kiến trúc mạng GPON tổng quát đặc tính 12 Hình 3.2 Chuyển mạch bảo vệ 1+1 14 Hình 3.3 Chuyển mạch bảo vệ 1:N 14 Thái Thị Mỹ Hạnh Trang vi Báo cáo thực tập CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI Công ty điện thoại Hà Nội phận trực thuộc Viễn thông Hà Nội 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI Ngày 6/12/2007, Hội đồng Quản trị Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam có định số 625/QĐ-TCCB/HĐQT việc thức thành lập Viễn thơng Hà Nội Theo đó, Viễn thơng Hà Nội doanh nghiệp chia tách từ Bưu điện TP Hà Nội (cũ) Sau nửa kỷ thành lập phát triển, kể từ ngày 1/1/2008 Bưu điện TP Hà Nội (cũ) thức chia tách thành pháp nhân mới, Bưu điện TP Hà Nội (mới) Viễn thông Hà Nội Đây kết tiến trình đổi tổ chức Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam theo chủ trương Nhà nước việc tổ chức mơ hình Tập đồn chia tách bưu viễn thơng, nhằm tạo điều kiện cho kinh doanh bưu chính, viễn thơng phát triển, kịp thời thích ứng với mơi trường cạnh tranh, hội nhập Ngày 30/9/2008, Hà Nội, diễn Lễ ký biên bàn giao thực phương án tổ chức sản xuất kinh doanh Bưu viễn thông địa bàn TP Hà Nội Đây lễ ký biên bàn giao Bưu điện, Viễn thông tỉnh Hà Tây (cũ), Vĩnh Phúc, Hịa Bình với Bưu điện, Viễn thông Hà Nội để thực phương án tổ chức SXKD Bưu Viễn thơng địa bàn TP Hà Nội mở rộng sau sáp nhập Sau sáp nhập, tồn Viễn thơng Hà Tây cộng thêm máy sản xuất Viễn thơng Hịa Bình 04 xã huyện Lương Sơn tổ chức thành Công ty Điện thoại Hà Nội 3, trở thành đơn vị kinh tế trực thuộc Viễn thông Hà Nội Công ty Điện thoại Hà Nội cấu tổ chức thống theo mơ hình tổ chức sản xuất 02 Công ty Điện thoại Hà Nội trực thuộc Viễn thông Hà Nội Với mơ hình cấu tổ chức gọn nhẹ, khoa học, động hiệu quả,cán quản lí kĩ thuật có trình độ chun mơn cao, đội ngũ cơng nhân kĩ thuật lành nghề, giàu kinh nghiệm, có uy tín lâu năm Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập 1.2 CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ CÔNG TY CUNG CẤP Các dịch vụ Công ty điện thoại Hà Nội  Dịch vụ điện thoại cố định sử dụng cáp đồng (PSTN) điện thoại cố định không dây Gphone  Dịch vụ internet tốc độ cao ADSL Mega VNN  Dịch vụ internet đường truyền quang FTTH  Dịch vụ truyền số liệu cáp quang: Metronet, VPN,…  Dịch vụ truyền số liệu cáp dồng Mega One  Dịch vụ Vinaphone 1.3 NỘI QUY AN TOÀN LAO ĐỘNG CỦA TRUNG TÂM Cả hai phía người sử dụng lao động người lao động phải tuân thủ quy định, nội quy, biện pháp an toàn lao động, vệ sinh lao động có liên quan đến cơng việc, nhiệm vụ Tất người lao động phải bảo đảm an tồn thiết bị máy móc, cơng cụ lao động, đảm bảo an tồn vệ sinh lao động Người sử dụng lao động có trách nhiệm trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ cá nhân lao động bảo đảm an toàn lao động vệ sinh lao động cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động Người lao động phải sử dụng bảo quản phương tiện bảo vệ cá nhân cấp, làm hư hỏng phải bồi thường Người lao động phải báo cáo kịp thời với người có trách nhiệm phát nguy gây tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp gây độc hại cố nguy hiểm, tham gia cấp cứu khắc phục hậu tai nạn lao động có lệnh người sử dụng lao động Trường hợp nơi làm việc, thiết bị, máy móc có nguy tai nạn gây mắc bệnh nghề nghiệp, trưởng đơn vị phải thực nghiêm biện pháp an toàn, vệ sinh lao động Trên phiếu cơng tác phải có câu nhắc nhở an tồn lao động in đậm nét phát tận tay người lao động Nếu kiểm tra thấy không bảo đảm cho người lao Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập động, trưởng đơn vị phải lệnh ngừng hoạt động nguy gây an toàn lao động khắc phục Người lao động cần tn thủ chặt chẽ quy trình an tồn điện thực xử lý cơng trình ngoại vi Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập CHƯƠNG 2: MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG Internet băng rộng với công nghệ ADSL (sử dụng cáp đồng) tạo nên bước tiến bùng nổ việc truyền tải liệu Với khả kết nối, truyền tải liệu gấp hàng chục đến hàng trăm lần modem quay số, ADSL biến Internet trở nên gần gũi, bình dân với quốc gia Tuy nhiên, công nghệ ADSL đứng trước nguy phải nhường vị trí “thống trị” lâu cho loại cơng nghệ truyền dẫn hơn, cơng nghệ truyền dẫn cáp quang (thông qua kiến trúc mạng sử dụng cáp quang để kết nối viễn thơng có tên FTTx (Fiber To The x) 2.1 TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG ADSL 2.1.1 Giới thiệu chung Dịch vụ internet băng rộng ADSL (Mega VNN) đời năm 2006 phát triển mạnh gần thay hồn tồn internet dialup trước xDSL cơng nghệ cho phép chuyển đường điện thoại truyền thống thành đường tốc độ cao truyền liệu, thông tin giải trí… xDSL cơng nghệ truyền thơng băng rộn có khả cho phép truy nhập tốc độ cao sử dụng đường điện thoại truyền thống xDSL phụ thuộc vào tham số truyền dẫn khoảng cách cáp từ nhà thuê bao tới tổng đài, đường kính cáp đồng, cấu hình đấu nối cáp ADSL nhánh công nghệ xDSL ADSL cung cấp băng thông không đối xứng đôi dây Thuật ngữ không đối xứng để không cân dòng liệu tải xuống (download) tải lên (upload) Dịng liệu tải xuống có băng thơng lớn băng thơng dịng liệu tải lên ADSL đời vào năm 1989 phịng thí nghiệm ADSL1 cung cấp 1,5 Mbps cho đường liệu tải xuống 16 kbps cho đường đường tải lên, hỗ trợ chuẩn MPEG-1 ADSL2 cung cấp băng thông tới Mbps cho đường xuống 16 kbps cho đường lên, hỗ trợ dòng MPEG-1 ADSL cung cấp Mbps cho đường xuống 64 kbps cho đường lên, hỗ trợ chuẩn MPEG2 Dịch vụ ADSL mà hay sử dụng theo lý thuyết cung cấp cung cấp Mbps cho đường xuống Mbps cho đường lên Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập Đặc điểm chung ADSL:  Có thể truyền đồng thời liệu thoại đôi dây  Cung cấp dịch vụ bật không cần quay số  Sử dụng công nghệ số  Sử dụng sơ đồ mã hóa đường truyền đạt hiệu suất cao Chia đường truyền làm băng tần : băng thấp dành cho thoại, băng tần cao dành cho liệu 2.1.2 Sơ đồ kết nối Hình 2.1: Sơ đồ kết nối từ nhà kết nối tới khách hàng 2.1.3 Các thành phần thiết bị MegaVNN từ phía Nhà cung cấp dịch vụ (ISP): Bây tìm hiểu xem thiết bị cần có phía Nhà cung cấp dịch vụ (ISP) Như hình vẽ nêu trên, phạm vi ISP gồm có ba thành phần quan trọng :  DSLAM - DSL Access Multiplexer  BRAS - Broadband Access Server Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập Splitter - Bộ tách tín hiệu  a) DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer, Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số tập trung) : ghép kênh có nhiệm vụ đảm bảo dịch vụ DSL (như ADSL, VDSL ) đôi dây đồng điện thoại Chức năng: Thường đặt gần với nút chuyển mạch (HOST tổng đài vệ tinh) DSLAM thiết bị đặt phía tổng đài, điểm cuối kết nối ADSL (mạch vịng) DSLAM có cấu trúc gồm khối giao tiếp phía xa (Remote terminal) khối giao tiếp phía tổng đài (Center office) Một thiết bị DSLAM tập hợp nhiều kết nối thuê bao ADSL - nhiều tới hàng trăm thuê bao - tụ lại kết nối cáp quang Sợi cáp quang thường nối tới thiết bị gọi BRAS - Broadband Access Server, khơng nối trực tiếp tới BRAS BRAS đặt đâu Sử dụng loại DSLAM cho mạng truy nhập ADSL ATM DSLAM IP DSLAM b) BRAS : Thiết bị truy nhập băng rộng từ xa, có chức tập trung kết nối trung tâm từ DSLAM-HUB Các giao thức truyền thông đóng gói để truyền liệu thơng qua kết nối ADSL, mục đích BRAS mở gói để hồn trả lại giao thức trước vào Internet Nó đảm bảo cho kết nối bạn tới ISP xác giống bạn sử dụng modem quay số ISDN ADSL không rõ giao thức sử dụng để tạo thành kết nối tới Internet Phương pháp mà PC Modem sử dụng bắt buộc phải giống BRAS sử dụng kết nối thực Thông thường ADSL sử dụng hai giao thức : PPPoE – Point-to-Point Protocol over Ethernet Protocol PPPoA – Point-to-Point Protocol over ATM c) Splitter : Là lọc có chức tách riêng tín hiệu thoại liệu đầu nhà cung cấp dịch vụ Thơng thường Spliter tích hợp với DSLAM 2.1.4 IP DSLAM Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập IP card thuê bao kết nối từ nguồn truyền qua sợi quang ( có sợi ) đến Switch IP Trên swich có 24 cổng.Từ cổng nối đến BRAS.Thơng tin đóng thành gói để truyền Mỗi IP có Rack 48 card: +1card có 64 cổng 2.2 TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX 2.2.1 Sự cần thiết mạng cáp quang truy nhập Cùng với phát triển nhanh chóng dịch vụ băng rộng, địi hỏi có hệ thống mạng với băng thông rộng độ tin cậy cao ngày trở nên cấp thiết Mạng truy nhập băng rộng dựa hệ thống truy nhập xDSL với khoảng cách tới khách hàng lộ rõ hạn chế định mặt băng thông khả cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao (HSI), IPTV/Triple Play, truyền hình có độ phân giải cao (HDTV), Game-online, đấu nối truyền dẫn cho trạm BTS 2G/3G,…Vì vậy, việc triển khai mạng truy nhập cáp quang xu hướng tất yếu mạng truy nhập băng rộng VNPT Hà Nội giai đoạn tương lai Trong giai đoạn đầu, mạng cáp quang truy nhập triển khai khu vực tập trung nhiều khách hàng, bao gồm: - Các khu công nghiệp, khu văn phịng, khu cơng nghệ cao - Trung tâm hội nghị, hội chợ, khu thương mại - Các trường đại học, cao đẳng, viện nghiên cứu, bệnh viện - Các trung tâm thể thao, sân vận động - Các khu đô thị mới, tồ nhà cao tầng có mật độ th bao tập trung Giai đoạn triển khai tới tất khu dân cư bước thay dần mạng truy nhập ADSL địa bàn Hà Nội 2.2.2 Phân loại a) Phân loại theo chiều dài cáp quang Như định nghĩa ta có loại FTTH, FTTB, FTTU, FTTE… Điểm khác loại hình chiều dài cáp quang từ thiết bị đầu cuối ISP (OLT) đến Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập user Nếu từ OLT đến ONU (thiết bị đầu cuối phía user) hồn tồn cáp quang người ta gọi FTTH/FTTB  FTTH (Fiber To The Home): cáp quang chạy đến tận nhà thuê bao  FTTB (Fiber To The Building): giống FTTH kéo đến tòa nhà cao tầng  FTTC (Fiber To The Curb): cáp quang đến khu vực dân cư Lúc từ ONU đến thuê bao sử dụng cáp đồng Trong mơ hình này, thiết bị đầu cuối phía người sử dụng bố trí cabin đường phố, dây nối tới thuê bao cáp đồng FTTC cho phép san sẻ giá thành ONU cho số thuê bao hạ thấp giá thành lắp đặt ban đầu Ngồi cịn có số loại hình khác FTTE (Fiber To The Exchange), FTTN (Fiber To The Node)… b) Phân loại theo cấu hình - Cấu hình Point to Point: kết nối điểm – điểm, có kết nối thẳng từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng Trong hệ thống đường quang trực tiếp sợi quang kết nối tới khách hàng Vì sợi quang sử dụng riêng rẽ, nên cấu hình mạng tương đối đơn giản đồng thời băng thông không bị chia sẻ, tốc độ đường truyền lên cao Q trình truyền dẫn cấu trúc P2P an toàn tồn q trình thực đường truyền vật lý, có đầu cuối phát thu liệu, không bị lẫn với khách hàng khác Tuy nhiên cấu trúc có nhược điểm mà khó phát triển cho quy mơ rộng giá thành đầu tư cho khách hàng cao, hệ thống trở lên cồng kềnh, khó khăn vận hành bảo dưỡng số lượng khách hàng tăng lên - Cấu hình Point to Multipoints: kết nối điểm – đa điểm, kết nối từ nhà cung cấp dịch vụ đến nhiều khách hàng thông qua chia chia Trong hệ thống đường quang từ nhà cung cấp dịch vụ chia sẻ sử dụng chung cho số khách hàng Sẽ có đường quang đến nhóm khách hàng gần mặt địa lý, đường quang dùng chung chia tách thành đường quang riêng Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập biệt đến khách hàng Điều làm giảm chi phí lắp đặt đường cáp quang tránh cho hệ thống phát triển khỏi cồng kềnh 2.2.3 Các công nghệ mạng truy nhập quang Hiện nay, mạng truy nhập quang VNPT Hà Nội bao gồm: - Mạng truy nhập quang chủ động (Active Optical Network - AON): sử dụng thiết bị quang tích cực (Sw) cung cấp kết nối P2P thông qua đôi sợi quang kết nối thẳng từ thiết bị Switch đặt nhà trạm tới thiết bị IP-DSLAM qua thiết bị Switch đặt trung gian (cấu trúc mạng MAN-E) Với mơ hình này, để cung cấp dịch vụ băng rộng tới khách hàng phải sử dụng đôi sợi quang để kết nối Do nhu cầu sử dụng sợi quang lớn, chi phí đầu tư, bảo dưỡng mạng cáp quang tăng cao Hình 2.2: Cơng nghệ truy nhập quang chủ động - Mạng truy nhập quang thụ động (Passive Optical Network - PON): Với việc sử dụng thiết bị chia ghép thụ động (splitter) điểm chia ghép tín hiệu quang gần với thuê bao, mạng PON cho phép giảm dung lượng sợi quang phải triển khai mạng, đảm bảo tiết kiệm chi phí đầu tư thiết bị lắp đặt nhà trạm chi phí đầu tư, khai thác, bảo dưỡng tồn mạng lưới Do vậy, PON xem giải pháp tốt cho việc triển khai rộng rãi mạng cáp quang truy nhập Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập Hình 2.3: Cơng nghệ truy nhập quang thụ động Song song với việc triển khai mạng truy nhập quang AON, VNPT Hà Nội tập trung triển khai mạng truy nhập quang GPON/GEPON nhằm đưa cáp quang tới tận nhà thuê bao, đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng, chất lượng cao cho đối tượng Khách hàng nhiều khu vực địa bàn Tp Hà Nội Cấu trúc hệ thống truy nhập cáp quang FTTH-PON: Hình 2.4: Cấu trúc mạng truy nhập cáp quang thụ động Trong đó: - Thiết bị kết cuối đường dây (Optical Line Terminal - OLT): đặt nhà trạm VNPT - Thiết bị kết cuối mạng (Optical Network Terminal - ONT): đặt nhà khách hàng - Mạng phân phối cáp quang (Optical Distribution Network - ODN): mạng ODN cung cấp kênh truyền dẫn quang vật lý OLT ONT Bao gồm cáp sợi quang, đầu nối quang, thiết bị chia/ghép tín hiệu quang (Splitter) thiết bị phụ kiện Như vậy, mạng ODN bao gồm phần bản: + Cáp quang chính: xuất phát từ giá đấu nối quang (ODF) đặt nhà trạm đến điểm phân phối/rẽ nhánh quang (Distribution Point - DP) Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 10 Báo cáo thực tập + Cáp quang nhánh: xuất phát từ điểm phân phối/rẽ nhánh (DP) đến điểm truy nhập quang gần nhà thuê bao (Access Point - AP) + Cáp quang thuê bao: xuất phát từ điểm truy nhập AP điểm phân phối/rẽ nhánh DP đến vị trí đấu nối quang nhà thuê bao (ATB/Outlet Access Teminal Box) + Thiết bị chia ghép tín hiệu quang (Splitter): đặt điểm phân phối/rẽ nhánh quang (DP) điểm truy nhập quang (AP) FTTH Trạm VT VDSL OLT ODF FTTH ONT Hộp cáp SW Terminal Bể cáp ONU Tủ cáp Điểm chuyển mạch Cống cáp Cáp quang FTTB Bể cáp Măng sông c FTTC ONU Khu chung cư FTTC Hình 2.5: Các cấu trúc mạng truy nhập cáp quang FTTx Tóm lại: Mạng phân phối cáp quang (ODN) thành phần cấu thành mạng cáp quang truy nhập FTTx Mạng phân phối quang phần mạng lưới viễn thông chủ yếu nằm bên ngồi nhà trạm viễn thơng, bao gồm cáp sợi quang kết nối từ nút chuyển mạch/điểm truy nhập đến nhà thuê bao, giá đấu nối quang (ODF - Optical Distribution Frame), măng sông cáp quang, tủ/hộp cáp quang, splitter, hệ thống cống bể, cột thông tin phụ kiện mạng quang Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 11 Báo cáo thực tập CHƯƠNG 3: MẠNG GPON Ngày nay, nhu cầu sử dụng mạng tốc độ cao, băng thông rộng ngày tăng mạnh Để đáp ứng nhu cầu GPON đời vào tháng năm 2001 Ý tưởng GPON tạo hệ thống khung tin thay đổi độ dài cách linh hoạt mạng có tốc độ cao Các đặc tính kỹ thuật, định dạng khung kiến trúc GPON trình bày chương 3.1 KIẾN TRÚC MẠNG GPON Hình 3.1 Kiến trúc mạng GPON tổng quát đặc tính 3.2 CÁC YÊU CẦU VỀ DỊCH VỤ CỦA GPON GPON phải mạng hỗ trợ tất loại hình dịch vụ mạng LAN có tốc độ 10-100 Mbps, mạng điện thoại tương tự truyền thống, luồng số T1/E1, mạng truyền tải gói khơng đối xứng ATM 155 Mbps mạng thuê riêng với tốc độ cao Tốc độ trung bình đường xuống mạng GPON 1.25 Gbps 2.5 Gbps, đường lên 155 Mbps, 622 Mbps, 1.25 Gbps, 2.5 Gbps Tốc độ truyền đường lên đường xuống đối xứng không đối xứng Ánh sáng dùng GPON có bước sóng dải từ 1480 đến 1500 nm cho đường xuống kênh thoại liệu đường lên dải từ 1260 đến 1360 nm Do Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 12 Báo cáo thực tập dải bước sóng trung bình 1490 1310 nm, bước sóng sử dụng hệ thống BPON EPON Thêm vào đó, dải bước sóng từ 1550 đến 1560 nm sử dụng cho phân bổ video đường xuống Dựa vào khả truyền dẫn quang máy phát máy thu, GPON truyền dẫn cự ly từ 10 đến 20 km Bộ chia quang GPON chia tối đa cho 64 đường 3.3 HIỆU NĂNG QUANG Điểm quan tâm khuyến nghị G.984.2 hiệu thiết bị thu phát quang phạm vi từ 10 đến 20 km Để tính tốn quĩ cơng suất, GPON sử dụng lớp quang học Quĩ công suất quang tính sau:  Lớp A: đến 20 dB  Lớp B: 10 đến 25 dB  Lớp C: 15 đến 30 dB Bao gồm phạm vi suy giảm suy hao thân sợi quang, chỗ ghép nối, chia quang Ngoài ra, nhà thiết kế phải tính đến suy hao vấn đề khác liên quan đến trình vận hành bảo dưỡng mạng thêm kết nối vào sợi quang, độ dài sợi quang thay đổi sửa chữa, tác động môi trường lên sợi quang suy hao không lường trước thành phần thụ động gây 3.4 CHUYỂN MẠCH BẢO VỆ TRONG GPON Kỹ thuật chuyển mạch bảo vệ GPON mô tả khuyến nghị G.984.1 ITUT giống với kỹ thuật chuyển mạch dùng BPON Điều cho phép vài kiểu cấu hình bảo vệ PON khác nhau, bao gồm đường dự phòng tuyến, thiết bị bảo vệ mạng Trong tiêu biểu hai cấu hình bảo vệ 1+1 1:N Như hình 3.2 phương pháp bảo vệ 1+1 lưu lượng truyền dẫn đồng thời hai đường cáp riêng biệt Một cách tổng quát hai đường cáp không giao điểm Do cáp bị đứt cáp khơng bị ảnh hưởng gì, máy thu tự động chọn đường lại để nhận liệu Phương pháp bảo vệ có ưu điểm việc chuyển mạch gặp cố diễn nhanh không yêu cầu giao thức báo hiệu bảo vệ Tuy nhiên phương pháp lại yêu cầu hai đường cáp làm tăng số lượng thiết bị truyền dẫn cho kết nối Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 13 Báo cáo thực tập Hình 3.2 Chuyển mạch bảo vệ 1+1 Chuyển mạch bảo vệ 1:N đưa nhằm giải vấn đề kinh tế mà chuyển mạch 1+1 mắc phải Như hình 3.3, chuyển mạch bảo vệ 1:N có đường dự phòng cho N đường kết nối Trong hầu hết hệ thống mạng, kiểu bảo vệ 1:N phù hợp, bì trường hợp nhiều đường cáp xảy cố Khác với bảo vệ 1+1, phương pháp 1:N lưu lượng truyền sợi cáp khơng có cố Trong trường hợp xảy cố kết nối, bên phát thu đồng thời chuyển sang đường bảo vệ Do đó, phương pháp yêu cầu giao thức chuyển mạch tự động đầu cuối nhà cung cấp dịch vụ để sử dụng kết nối dự phịng Hình 3.3 Chuyển mạch bảo vệ 1:N Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 14 Báo cáo thực tập 3.5 AN NINH TRONG HỆ THỐNG GPON Cũng giống kiến trúc PON, lưu lượng đường xuống phát quảng bá từ OLT cho tất ONT tin truyền bị truy cập mạng GPON Do đó, tiêu chuẩn GPON có mơ tả việc sử dụng phương pháp mã hóa thơng tin để chắn người dùng quyền truy cập thông tin dành cho họ Một ví dụ phương pháp mã hóa điểm - điểm sử dụng thuật tốn mã hóa AES, thuật tốn dùng để mã hóa phần tải trọng khung liệu GPON Mã hóa kỹ thuật liệu chuyển sang dạng hiểu để truyền đi, để bảo vệ tin khỏi truy cập, thay đổi, sử dụng bất hợp pháp trình tin truyền mạng Thuật toán AES mã hóa giải mã khối liệu có độ dài 128 bit Cho phép chuyển tin gốc thành tin khơng thể đọc Khóa tin có độ dài 128, 192, 256 bit giúp cho tin sau mã hóa khơng thể bị giải ngược khơng có khóa tương ứng Một khóa dùng để mã hóa thay đổi theo chu kỳ mà không phụ thuộc vào lưu lượng truyền dẫn Giải mã trình chuyển đổi tin từ dạng đọc tin gốc 3.6 NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC PHÂN PHỐI MẠNG CÁP QUANG FTTx GPON 3.6.1 Các sở tổ chức mạng phân phối cáp quang (ODN) Mạng phân phối cáp quang FTTx phải đảm bảo thuận lợi quản lý, vận hành khai thác; dung lượng mạng truy nhập quang phải đáp ứng nhu cầu kết nối băng rộng FTTx - PON cho Khách hàng mốc thời gian định, sẵn sàng mở rộng đảm bảo hiệu đầu tư Do vậy, tổ chức mạng phân phối cáp quang phải dựa sở sau: - Cấu trúc mạng chuyển mạch VNPT Hà Nội phân vùng phục vụ tổng đài, CES thiết bị OLT - Phụ thuộc vào mật độ dân cư vùng, tốc độ tăng trưởng thuê bao băng rộng hàng năm, đặc biệt dịch vụ yêu cầu băng thông rộng truy nhập Internet tốc độ cao, IpTV, Triple Play, HDTV, Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 15 Báo cáo thực tập - Quy hoạch phát triển khu đô thị mới, trung tâm thương mại, khu công nghiệp, khu công nghệ cao - Hiệu kinh tế việc đầu tư xây dựng bảo trì khai thác mạng Đảm bảo mạng cáp quang sau đầu tư phải có khả đáp ứng nhu cầu cho 10 năm 3.6.2 Nguyên tắc phối cáp - Tổng chiều dài tuyến cáp quang từ OLT đến ONU/ONT không 20 km - Trên tuyến kết nối từ OLT đến ONU/ONT lắp đặt tối đa cấp Splitter, đảm bảo tổng số thuê bao kết nối tới cổng PON OLT ≤ 64 - Sử dụng cáp quang loại SM, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật ITU-T G.652D, cáp quang thuê bao (Optical Drop Wire) phải tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật khuyến nghị ITU-T G.657A/B - Cáp (Feeder Cable): kéo từ tổng đài Host có dung lượng 96 Fo; từ tổng đài vệ tinh có dung lượng 96 Fo 48 Fo tuỳ thuộc vào nhu cầu thực tế khu vực, ưu tiên sử dụng cáp quang dung lượng 96 Fo - Điểm phân phối cáp quang (DP-Distribution Point): tuỳ thuộc trường hợp cụ thể lựa chọn măng sơng (Closure) tủ phân phối (FDT-Fiber Distribution Terminal) để phân phối rẽ nhánh cáp với đầu vào cáp chính, đầu cáp phối Cụ thể sau: + Nếu DP có chức phân phối, rẽ nhánh cáp lắp đặt Splitter dung lượng nhỏ (Splitter loại 1:2, 1:4 1:8): sử dụng măng sông đặt ngầm bể cáp treo cột tuỳ thuộc vào vị trí, địa hình + Nếu DP bao gồm chức phân phối, rẽ nhánh cáp lắp đặt Splitter có dung lượng lớn (Splitter loại 1:16, 1:32 1:64): sử dụng tủ phân phối (FDT) lắp đặt bệ treo cột thông tin tuỳ thuộc vào vị trí, địa hình - Cáp nhánh (Distribution Cable): kéo từ điểm phân phối, rẽ nhánh cáp (DP) đến điểm truy nhập mạng (AP-Access Point) Cáp quang nhánh có dung lượng 24 Fo 48 Fo, trường hợp đặc biệt khu vực ngoại thành sử dụng cáp quang dung lượng 12 Fo Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 16 Báo cáo thực tập - Điểm truy nhập (AP-Access Point) điểm kết cuối cáp quang nhánh/điểm xuất phát cáp quang thuê bao Có thể sử dụng măng sông hộp cáp để kết cuối cáp - Dây thuê bao quang (Optical Drop Wire): đuợc kéo từ điểm truy nhập (AP) tủ phân phối (FDT) đến hộp kết cuối đặt nhà thuê bao (ATB-Access Terminal Box/Outlet) Dây thuê bao quang có dung lượng Fo, Fo Một số trường hợp đặc biệt, với Khách hàng Văn phòng, Nhà máy, Trung tâm Thương mại, trạm BTS,… sử dụng cáp quang thuê bao có dung lượng Fo/12 Fo Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 17 Báo cáo thực tập KẾT LUẬN Qua kết đây, đưa kết luận, FTTx có nhiều ưu điểm Một ưu điểm bật FTTx tốc độ cao, khả tích hợp nhiều dịch vụ đường dây ưu điểm lớn để FTTx dần thay ADSL năm tới GPON với việc cải thiện tốc độ, hỗ trợ nhiều tốc độ khác cho đường lên đường xuống, đặc biệt hỗ trợ lưu lượng ATM IP Qua tháng thực tập Công ty điện thoại Hà Nội 3, em anh chị trung tâm hướng dẫn nghiên cứu cách tỷ mỷ hệ thống chuyển mạch, mạng ngoại vi Các anh chị cho em thấy khả kiến thức học cịn có nhiều kiến thức chun ngành cần phải bổ sung, ngồi anh chị dạy cho em nhiều điều kinh nghiệm sống, làm việc Những kiến thức thu nhận từ tư liệu để tìm hiểu, quản lí viễn thơng thực tế dẫn cụ thể thiết thực cho trình làm việc công tác sau Em xin trân trọng cảm ơn tồn thể cán Cơng ty điện thoại Hà Nội 3, đặc biệt anh Nguyễn Trung Hải, người trực tiếp hướng dẫn, cô Nguyễn Thị Thu Hiên thầy cô giáo khoa hướng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ em trình thực tập tốt nghiệp Do thời gian thực tập có hạn hạn chế không tránh khỏi việc hiểu biết vấn đề dựa lý thuyết nên báo cáo thực tập em chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong có ý kiến đánh giá, góp ý thầy bạn để đề tài thêm hoàn thiện Sinh viên thực Thái Thị Mỹ Hạnh Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 18 Báo cáo thực tập TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Gerd Keiser “ FTTX Concepts and Applications”, 2006 [2] Nguyễn Thị Thu Nga, Nguyễn Thành Nam, Cao Hồng Sơn “Bài giảng học phần Mạng truyền tải quang”, 2010 [3] http://tai-lieu.com/tai-lieu/mang-quang-thu-dong-pon-va-cong-nghe-cap-quang- thue-bao-ftth-3075/ Thái Thị Mỹ Hạnh Trang 19 ... bit Cho phép chuyển tin gốc thành tin đọc Khóa tin có độ dài 128, 192, 256 bit giúp cho tin sau mã hóa khơng thể bị giải ngược khơng có khóa tương ứng Một khóa dùng để mã hóa thay đổi theo chu kỳ... mạng truy nhập cáp quang thụ động Trong đó: - Thiết bị kết cuối đường dây (Optical Line Terminal - OLT): đặt nhà trạm VNPT - Thiết bị kết cuối mạng (Optical Network Terminal - ONT): đặt nhà khách... khác loại hình chiều dài cáp quang từ thiết bị đầu cuối ISP (OLT) đến Thái Thị Mỹ Hạnh Trang Báo cáo thực tập user Nếu từ OLT đến ONU (thiết bị đầu cuối phía user) hồn tồn cáp quang người ta gọi