Để dự báo được số lượng thuê bao GPON cho mỗi vùng dịch vụ thì ta phải xét được số lượng thuê bao FTTx cho từng CES và sau đó là đến loại hình cung cấp dịch vụ tương ứng.
a) Dự báo số lượng thuê bao FTTx cho từng CES
Số lượng thuê bao của từng CES phụ thuộc vào nhu cầu thực tế của từng vùng, các đơn vị có thể chủ động phân bổ dựa trên các thông tin về số lượng các loại hình thuê bao Maxi, Maxi+, Pro, Game …vv
Việc xác định thuê bao FTTx gồm các tổ chức và cá nhân sau: - Thuê bao hiện hữu có doanh thu >= 450.000 đồng/1tháng
- Doanh nghiệp có từ 10 người trở lên (trừ những doanh nghiệp không có nhu cầu). - Các văn phòng nước ngoài
- Các sở ban ngành
Chương III: phương pháp xây dựng mạng truy nhập quang
FTTx-GPON Đồ án tốt nghiệp đại học
- Các trường học, bệnh viện - Các đại lý viễn thông
b) Dự báo số lượng cho từng loại hình thuê bao FTTx
Việc xác định loại hình thuê bao FTTH/FTTB/FTTC phụ thuộc vào nhu cầu thực tế và do tính chất về dân cư của từng vùng. Việc tính toán này dựa theo một số tiêu chí như sau:
- Xác định thuê bao FTTH:
Các thuê bao có doanh thu hàng tháng >1T Các thuê bao sử dụng kết nối trực tiếp Thuê bao loại Maxi+ trở lên
Các văn phòng lớn, ngân hàng, cửa hàng game, khách sạn lớn, khu biệt thự, các công ty …vv
Trong các khu nhà cao tầng cao cấp
Những thuê bao tiềm năng trong tương lai như bệnh viện, trường học, các ban ngành …
- Xác định thuê bao FTTB:
Chỉ triển khai ở các tòa nhà lớn, các khu căn hộ o Các thuê bao có doanh thu hàng tháng >450.000 o Thuê bao loại Extra trở lên
Xác định thuê bao FTTC:
Triển khai với các khu nhà đô thị, các khu công nghiệp Các thuê bao có doanh thu hàng tháng >450.00
Thuê bao loại Extra trở lên
3.2 Cấu trúc mạng truy nhập quang GPON tại các tỉnh, thành phố:
3.2.1 Cấu trúc tổng quát GPON:
Cấu trúc đấu nối tổng quát các thiết bị như sau:
Hình 3.1- Cấu hình đấu nối tổng quát các thiết bị mạng truy nhập quang thụ động (GPON)
Thiết bị:
OLT (Optical Line Terminal): thiết bị kết cuối cáp quang tích cực lắp đặt tại phía nhà cung cấp dịch vụ thường được đặt tại các đài trạm.
ONT (Optical Network Terminal): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối OLT thông qua mạng phân phối quang (ODN) dùng cho trường hợp cung cấp 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 thông qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường hợp kết nối tới buiding hoặc tới các 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 cấp dịch vụ đến khách hàng và ngược lại giúp tận dụng hiệu quả sợi quang vật lý. Splitter thường được đặt tại các điểm phân phối quang (DP) và các điểm truy nhập quang (AP). Bộ chia/ghép quang sẽ có 2 loại, một loại đặt tại các nhà trạm viễn thông sử dụng các tủ kiểu indoor, loại thứ 2 sẽ là loại thiết bị được bọc kín có thể mở ra được khi cần thiết và đặt tại các điểm măng xông.
FDC - Fiber Distribution Cabinet: Tủ phối quang
FDB - Fiber Distribution Box: Hộp phân phối quang loại nhỏ. Giao diện của ONU/ONT
- Giao diện uplink kết nối lên OLT sử dụng cổng GPON
- Giao diện downlink kết nối tới các thiết bị của khách hàng gồm các loại sau: POTS (RJ11): cung cấp dịch vụ thoại VoIP dùng qua Softswitch (thực tế hiện nay VNPT chưa cung cấp dịch vụ kiểu này vì chưa có softswitch và trong khi tính toán băng thông cho mạng Man E cũng chưa tính cho dịch vụ trên.)
VDSL2: cung cấp kết nối VDSL băng thông cao khả năng tối đa lên 220Mbps, với yêu cầu khoảng cách cáp đồng không vượt quá 1500m.
FE/GE: cung cấp kết nối Ethernet tới khách hàng.
E1: cung cấp kết nối E1 tới các thiết bị mạng TDM hiện nay thay cho SDH. Cấu trúc tổng thể mạng truy nhập FTTx (GPON) như sau:
Chương III: phương pháp xây dựng mạng truy nhập quang
FTTx-GPON Đồ án tốt nghiệp đại học
Hình 3.2- Cấu trúc tổng thể mạng truy nhập quang thụ động (GPON)
Nguyên tắc xây dựng cấu trúc mạng truy nhập FTTx sử dụng giải pháp GPON: Nguyên tắc chung của phương pháo này là lắp đặt các OLT tại các đài trạm và đấu uplink với thiết bị CES (thuộc mạng MANE) để sử dụng kết nối GE/10GE. Các OLT sẽ đặt tại vị trí các CES.Nếu OLT và CES ở cùng một đài trạm thì các DSLAM/ SWITCH/ MSAN không phải đấu qua OLT nữa mà đấu trực tiếp vào CES ( vì mỗi một CES có 12 cổng FE để các thiết bị tập trung đấu uplink tới.
Lắp đặt tối đa 2 cấp bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter). Việc lắp đặt bộ chia phải tính tới vấn đề suy hao để đảm bảo khi lắp thiết bị vào hệ thống hoạt động được theo đúng như tính toán.
Suy hao tối đa trong mạng quang thụ động không quá 28dB (tính từ OLT đến ONU/ONT). Suy hao quang phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đầu nối quang, đầu nối tích cực, đầu nối cơ khí, suy hao sợi quang, suy hao bộ chia quang vv… Ở đây chỉ xét 3 tham số liên quan đến suy hao đó là suy hao connector, suy hao sợi quang bao gồm cả các mối hàn và suy hao bộ chia quang.
Chú ý: Trong việc thiết kế, khi đặt 1 bộ chia nào đó vào hệ thống, cho dù chưa dùng hết cổng nhưng số lượng suy hao vẫn tính bằng giá trị suy hao tương ứng của thiết bị đó ví dụ như đối với bộ chia 1:64 là 20,5dB
Thông số suy hao liên quan đến bộ chia và sợi quang như các bảng sau:
Loại connector SC SC/APC
Suy hao (dB) 0.3 0.3
Suy hao lớn nhất 0.5 0.5
Bảng 3.1-Suy hao connector quang
Loại sợi Bước sóng Suy hao (dB/km)
Sợi đơn mode 1310 0.35
Sợi đơn mode 1550 0.25 Bảng 3.2-Suy hao sợi quang bao gồm các mối hàn
Tỷ lệ 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64
Suy hao lớn nhất
(dB) 3.5 7.3 10.5 13.8 17.1 20.5
Bảng 3.3-Suy hao bộ chia/ghép quang
Khoảng cách tối đa giữa OLT và ONU/ONT là 20 km. Thiết bị ONU/ONT có thể đặt trong nhà hoặc ngoài đường, tuy nhiên thiết bị này cần nguồn cung cấp.
Các Splitter không cần cấp nguồn có thể đặt tại điểm truy nhập quang, hoặc đặt tại điểm phối quang. Dung lượng chia/ghép có thể là 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64. Tuy nhiên việc đặt spliter phải đảm bảo tối đa không quá 64 cổng quang cung cấp tới khách hàng trên 1 cổng GPON của OLT.
Băng thông dành cho mỗi thuê bao (download) yêu cầu từ 17Mbps đến 35 Mbps. Khả năng băng thông uplink là 1,25Gbps (băng thông thực tế là 1160 Mbps) và downlink là 2,5 Gbps (băng thông thực tế là 2300 Mbps) trên một đường kết nối GPON.
Trong giai đoạn tới cần triển khai gấp và dung lượng chưa cần nhiều đề xuất sử dụng các tuyến cáp từ CES xuống các IPDSLAM/MSAN đã được đầu tư trong dự án Man E, triển khai mới toàn bộ các sợi cáp dựa trên các cống bể sẵn có tại địa điểm đó, nếu khaongr cách từ OLT đến các Splitter > 10km thì ưu tiên sử dụng sợi cáp còn trống trên tuyến cáp cũ.
Số lượng cáp quang gốc: Thông thường các sợi cáp quang gốc có dung lượng tối thiểu từ 48 đôi sợi quang trở lên
Các điểm phân phối cáp (DP) ưu tiên sử dụng măng xông quang, trong các trường hợp thật cần thiết có thể dùng ODF. Nếu dùng ODF thì yêu cầu cấu trúc Module lắp trong các Rack tiêu chuẩn ETSI, tủ phối có khả năng lắp đặt bộ chia/ghép (Splitter) cho mạng GPON, hộp phụ kiện quang (cassette, chuyển đổi quang, suy hao, dây nhảy ...)
Số lượng cáp quang phối: thông thường sợi cáp quang phối có dung lượng từ 24 đôi sợi quang trở lên.
Các điểm truy nhập/kết cuối (AP) được sử dụng là ODF loại nhỏ, có dung lượng từ 24 FO đến 48 FO treo trên tường/cột, trong bể cáp hoặc lắp trên bệ bục ngoài trời, trong nhà, phải có khoá bảo vệ và phải có khả năng lắp đặt bộ chia/ghép
Chương III: phương pháp xây dựng mạng truy nhập quang
FTTx-GPON Đồ án tốt nghiệp đại học
Số lượng cáp quang thuê bao: thông thường các sợi cáp quang thuê bao có dung lượng nhỏ 4 sợi.
Chuẩn đấu nối quang là loại SC/APC.
Số lượng đầu vào chuẩn bị cho công việc thiết kế:
Số lượng thuê bao ADSL, VDSL, thuê bao sử dụng kênh riêng, thuê bao tiềm năng theo từng điểm đặt CES.
Giản đồ hiện trạng mạng quang
Giản đồ hiện trạng mạng cáp đồng theo từng tuyến. Bản đồ mạng quang trên nền bản đồ hành chính hiện có Sơ đồ hoàn công của việc xây dựng các tuyến cáp quang.
Số liệu chi tiết hiện trạng sử dụng đối với từng tuyến cáp (số sợi có, số sợi đang sử dụng, số sợi còn thừa, số sợi hỏng, kích cỡ của cống cáp, số lượng sợi đã kéo qua cống cáp, số lượng sợi có thể kéo thêm, khoảng cách vv…)
Các công cụ cần thiết cho công việc thiết kế: Thiết bị định vị toàn cầu GPS
Phần mềm Google Earth Phần mềm Google Earth path
Phần mềm convert số liệu từ excel vào Google Earth Bảng Excel chứa công thức tính toán
AutoCad
Bản đồ số trên AutoCad của đơn vị
Các bước tiến hành thực hiện việc thiết kế mạng quang truy nhập GPON
3.5.1. Xác định các vùng sẽ thực hiện việc thiết kế:
Tập hợp thống kê số liệu thuê bao tiềm năng theo từng CES
Các CES có số thuê bao tiềm năng >= 150 thì sẽ đặt 1 thiết bị OLT. Trong trường hợp 2 CES có số thuê bao tiềm năng < 150, đặt gần nhau, có sẵn tuyến cáp và cộng tổng lại thì có số thuê bao tiềm năng >150 thì cũng sẽ triển khai 1 OLT dùng chung.
Sau khi xác định số lượng OLT dự kiến triển khai và vùng phục vụ của các OLT đó, thực hiện việc vẽ ranh giới cho các vùng phục vụ đó trên Google Earth.
Tính toán để đảm bảo vấn đề suy hao quang khi khoảng cách từ OLT đến thuê bao >8km.
Như vậy chỉ thực hiện việc thiết kế, xây dựng quy hoạch mạng tại những điểm CES được đặt OLT thỏa mãn các điều kiện trên.
Thực hiện việc tải ảnh trên Google Earth cho các vùng đã khoanh:
Sau khi đã khoanh được các vùng phục vụ của các điểm dự kiến đặt OLT, việc tiếp theo tải hình ảnh của vùng đó từ trên internet về máy trạm.
Để thực hiện việc tải ảnh tự động chúng ta phải vẽ 1 lưới với khoảng cách của ô lưới là 250m và sử dụng công cụ Google Earth path để vẽ.
Tập hợp thu thập số liệu theo các biểu mẫu:
Mẫu 1: Thông tin về thiết bị và các đài trạm viễn thông bao gồm: tên quận/huyện, tên phường/xã, tên đài trạm viễn thông, tên khu vực, loại đài viễn thông (chính, vệ tinh, truy nhập), địa chỉ, kinh độ, vĩ độ, loại hình sở hữu (sở hữu/thuê), hệ thống tổng đài PSTN (loại thiết bị, tổng dung lượng, số lượng thuê bao đã sử dụng), hệ thống băng rộng (tổng dung lượng, thuê bao hiện có), xác định thuê bao tiềm năng. Có thể lấy thông tin chi tiết về tọa độ của các đài trạm thông qua Google Earth
Mẫu 2: Thông tin chi tiết về các tuyến cáp quang trục, quang từ tổng đài tới mạng Man hiện có: điểm đầu, điểm cuối, số lượng sợi cáp, số lượng sợi đã sử dụng, chiều dài. Hiện trạng mạng trục quang được tính từ tổng đài tới mạng Man. Nguyên tắc để xác định số lượng sợi dựa trên các thông tin khi thiết kế mạng Man (số sợi cáp gốc tính cả các dự án đã được duyệt và số liệu hiện có trên mạng, số sợi đã dùng tính cả các sợi dự kiến sẽ sử dụng trong mạng Man E). Việc xác định số lượng sợi đã sử dụng và khoảng cách được thu thập thông qua các cán bộ quản lý tuyến và vụ cho việc thiết kế chi tiết.
Mẫu 3: Thông tin hiện trạng mạng quang truy nhập: điểm đầu, điểm cuối, số lượng sợi, số lượng cáp đã dùng, chiều dài, phân loại trong mạng FTTx(gốc, phân bổ, truy nhập)
Mẫu 4: Các tủ phối quang gồm các thông tin: tên quận/huyện, tên phường/xã, tên tổng đài, kiểu cấu trúc mạng (ring, tree, star), thứ tự ODF, tên ODF, loại (ODF/FDC), vị trí lắp đặt, kinh độ, vĩ độ, ….
Mẫu 5: Hiện trạng mạng cáp đồng. Tập trung xác định các điểm đặt tủ cáp đồng. Việc tập hợp các tủ cáp đồng được tính toán để phù hợp với nhu cầu cung cấp dịch vụ, nếu nhập tất cả các tủ cáp đồng sẽ mất nhiều thời gian và không cần thiết. Vậy ta sẽ chỉ nhập thông tin của các tủ cáp cấp 1 nếu khoảng cách từ tủ cáp đó đến thuê bao xa nhất <1500m và nhập thông tin tủ cáp cấp 2 nếu khoảng cách từ tủ cáp cấp
Chương III: phương pháp xây dựng mạng truy nhập quang
FTTx-GPON Đồ án tốt nghiệp đại học
1 đến thuê bao xa nhất >1500m. Việc xác định chính xác tọa độ của các tủ cáp thông qua công cụ GOOGLE EARTH.
Mẫu 6: Dự báo thuê bao tiềm năng chia theo các đài trạm.
Mẫu 7: Thông tin về các toà nhà, khu đô thị mới xây. Thông tin về các khu đô thị, các tòa nhà đang xây dựng hết sức quan trọng vì các điểm đó sẽ có sự phát triển cơ học, ở đây chúng ta có thể khảo sát chính xác về số hộ nhà dân dự kiến hiện có, diện tích văn phòng dự kiến cho thuê.
Mẫu 8: Hiện trạng cống bể và cột treo hiện có của các tuyến. Các thông tin về số lỗ của tuyến cống và số lỗ còn lại hết sức quan trọng trong việc thiét kế chi tiết, các thông tin này phải được xác định chính xác dựa vào nguồn cung cấp là các cán bộ trực tiếp quản lý tuyến cống cáp.
Đưa số liệu đã thu thập lên bản đồ:
Sau khi đã thu thập đầy đủ các số liệu, chúng ta phải đưa các thông tin cần thiết lên GOOGLE EARTH để phục vụ việc thiết kế trực quan hơn. Các thông tin cần thiết phải đưa lên GOOGLE EARTH gồm:
Cập nhật bản đồ về hiện trạng về đường từ AutoCad lên GoogleEarth.
Cập nhật thông tin của các tủ cáp đồng (đã thu thập) lên GOOGLE EARTH. Cập nhật đầy đủ các thông tin cần thiết vào file excel, sau đó sử dụng công cụ để convert từ excel vào GOOGLE EARTH
Vẽ hiện trạng các cống cáp, cột cáp trên GoogleEarth. Phân biệt cống cáp và cột treo bằng mầu sắc. Mầu sắc và biểu tượng của các trạm viễn thông, điểm đặt CES, OLT, splitter, ONU và mầu sắc của tuyến cáp được định nghĩa như sau:
-Mầu xanh --- là cống bể -Mầu đỏ --- là cột treo cáp
-Mầu xanh da trời --- , độ dầy =3 là đường viền vùng phục vụ của OLT -Mầu trắng là đường viền vùng phục vụ của splitter area
-Mầu hồng --- độ dầy =2 là đoạn cáp gốc từ OLT tới FDC
-Mầu xanh lá cây --- độ dầy 1,5 là đoạn cáp phối từ FDC tới splitter -Mầu vàng --- độ dầy =1 là đoạn cáp nhánh từ splitter tới ONU
STT Biểu tượng Ý nghĩa
2 Đài trạm viễn thông
3 Các điểm đặt FDC
4 Các tủ cáp đồngCó thể chọn mầu khác theo từng vùng 5 Đánh dấu vùng phục vụ của splitterCó thể đổi mầu theo từng vùng
6 Điểm đặt splitter
7 Điểm đặt ONU phục vụ cho thuê bao FTTB
8 Điểm đặt ONU phục vụ cho thuê bao FTTC
9 Điểm đặt FDB (chú ý chọn mầu đỏ cho dễtheo dõi) Bảng 3.4-biểu tượng Icon và ý ngĩa trên google earch
Toàn bộ việc đưa số liệu lên GoogleEarth cần đảm bảo số liệu nhập là hoàn toàn chính xác. Các thông tin cần lấy gồm:
- Tọa độ thực tế của các tủ cáp - Tọa độ của các đài trạm
- Đường bao khoanh vùng phục vụ của CES - Đường đi thực tế của các tuyến cáp quang