Trong trƣờng hợp này , bài toán sẽ thử thay đổi tỉ lệ chia trong khi giữ nguyên công suất phát và khoảng cách nhằm đánh giá sƣ̣ ảnh hƣởng của thông s ố nà y lên hê ̣ thống nhƣ thế nào với các thông số nhâ ̣p vào nhƣ sau:
::: Các thông số đầu vào:
Công suất phát ta ̣i OLT: 9 dBm Công suất phát ta ̣i ONT: 8 dBm Khoảng cách từ OLT đến ONT: 20 Km Dô ̣ nhạy bộ thu OLT và ONT : -29 dBm
Loại connector : ST
Loại splitter : PLC
CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ BÀI TOÁN THIẾT KẾ
Suy hao của sợi quang: - Hƣớ ng xuống: Ao1 = 20 x α1=0,35 x 20=7 dB - Hƣớ ng lên: Ao2 = 20 x α2 = 0,5 = 10 dB Tổng suy hao của ODN:
Hƣớng xuống: AODNdown = As+Ao1+Ac+Am= 24,7+7+1,5+3 = 36,2 dB Hƣớng lên: AODNup = As+Ao2+Ac+Am= 24,7+7+1,5+3 = 39,2 dB Dƣ̣a vào công thƣ́c 3.1 và 3.2, ta có:
Công suất thu đƣơ ̣c ở ONT: Pont = Pd – AODNdown = 9 – 36,2 = -27,2 dBm Công suất thu đƣơ ̣c ở OLT: Polt = Pu– AODNup = 8 – 39,2 = -31,2 dBm
Nhƣ vâ ̣y, ở đây bài tốn dùng cơng suất phát lớn nhất cho hƣớng xuống và hƣớng lên, khoảng cách lớn nhất và tỉ lệ chia lớn nhất . Kết quả cho thấy, công suất phát hƣớng lên dù lớn nhất vẫn bị thiếu 2,2dBm và đƣợc khuyến nghi ̣ dùng Mơ hình 2 (dùng bộ khuếch đa ̣i sau sau đầu phát ONT).
Để xét tính ảnh hƣởng của tỉ lê ̣ chia lên tính khả thi (không dùng bô ̣ khuếch đa ̣i cho hê ̣ thống ) bài thiết kế giảm tỉ lê ̣ chia xuống với cá c tỉ lê ̣ nhỏ hơn nhƣ 1:96; 1:72; 1:64
Và với tỉ lệ chia 1:64 thì cơng suất thu cho cả 2 hƣớng đề thỏa mãn lớn hơn đô ̣ nhạy, nghĩa là khơng cần dùng bộ khuếch đại.
Hình 4.3: Mơ hình khả thi
CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ BÀI TOÁN THIẾT KẾ
4.2.2 Phân tích 2: Ảnh hưởng của khoảng cách từ OLT đến ONT
Bài báo cáo lấy trƣờng hợ p của phân tích 1 nhƣ trên , trƣờng hợp tỉ lê ̣ chia là 1:128, công suất phát hƣớng lên d ù lớn nhất vẫn bị thiếu 2,2dBm và đƣơ ̣c khuyến nghi ̣ dùng Mơ hình 2 (dùng bộ khuếch đại sau sau đầu phát ONT ). Nhƣ vâ ̣y, muốn dùng tỉ lê ̣ chia này mà không cần dùng bô ̣ khuếch đa ̣i thì phải giảm khoảng cách tƣ̀ OLT và ONT vì cơng suất phát cho cả 2 hƣớng là lớn nhất và không thể tăng lên thêm . Ở đây, với khoảng cách là 15 Km thì công suất nhâ ̣n đƣợc ở bô ̣ thu OLT và ONT đề lớn hơn độ nhạy nhƣ hình minh họa mơ tả.
Nhƣ vâ ̣y với khoảng cách này, nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp
4 x 4 x 128 = 2048 thuê bao vớ i tốc đô ̣ 2 hƣớng là 19,5 Mb/s (nhƣ đã phân tích ở mục 4.1).
4.2.3 Phân tích 3: Sự ảnh hưởng của công suất phát lên mô hình triển khai
Trong Phân tích 1, bài báo cáo đã cho thấy rằng , vớ i tỉ lê ̣ chia splitter 1:64 và khoảng cách 20Km thì thiết kế khả thi mà không cần dùng bô ̣ khuếch đa ̣i . Tuy nhiên, đó là với công suất phát hai đầu là cƣ̣c đa ̣i . Bây giờ nếu trong trƣờng hợp khả thi của phân tích 1 với khoảng cách OLT đến ONT là 20Km và tỉ lê ̣ chia là 1:64 nhƣng giảm cơng śt phát x́ng 1 mƣ́c nào đó thì bộ thu ở OLT và ONT đều khơng thu đƣợc mƣ́c tín hiệu nhỏ hơn độ nhạy nhƣ trong hình bên dƣới minh họa.
Tƣ̀ kết quả này có thể thấy rằng vớ i mô ̣t tỉ lê ̣ chia nhất đi ̣nh, mô ̣t khoảng cách nhất đi ̣nh thì mô hình khả thi (không cần dùng bô ̣ khu ếch đại ) với mô ̣t ngƣỡng công suất phát. Nhƣ trong trƣờng hợp này , công suất phát ta ̣i O LT không thể bé hơn 3,5 dBm và công suất phát ta ̣i ONT không thể bé hơn 6,5 dBm.
CHƢƠNG IV: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ BÀI TOÁN THIẾT KẾ
4.2.4 Phân tích 4: Trường hợp cần chú ý khi thiết kế
Có một trƣờng hợp sau đây rất cần chú ý trong khi thiết kế hê ̣ thống . Với giả sƣ̉ nhƣ sau: nhà cung cấp dịch vụ cần tỉ lệ chia 1:128, khoảng cách tối đa là 20Km và phát công suất tối đa , sẵn sàng dùng bô ̣ khuếch đa ̣i cho cả 2 hƣớng nếu mƣ́c công suất thu không đủ để phủ rô ̣ng vùng cung cấp di ̣ch vu ̣ . Kết quả đƣợc thể hiê ̣n trong hình bên dƣới.
Nhƣ vâ ̣y, công suất hƣớng xuống cần bù thêm ở hƣớng xuống là 0,2 dBm và công suất cần bù cho hƣớng lên là 4,2 dBm, đồng nghĩa với viê ̣c công suất phát hƣớng xuống tối thiểu là 9,2 dBm và công suất phá t hƣớng lên tối thiểu là 12,2 dBm. Với bô ̣ khuếch đa ̣i loa ̣i SAO 11p đƣợc cho ̣n dùng trong thiết kế với mƣ́c công suất ng õ ra bão hòa là 12dBm thì rõ ràng rằng không thể nào đáp ƣ́ng đƣơ ̣c công suất phát cho hƣớng lên .
Trong trƣờng hợp này nhà cung cấp di ̣ch vu ̣ có thể thay đổi loa ̣i connector với suy hao nhỏ hơn để thiết kế vẫn có thể đáp ƣ́ng đƣ ợc nhƣ hình dƣới minh ho ̣a. Tuy nhiên, nếu xét về lâu dài , công suất phát đã lên tối đa , bô ̣ khuếch đa ̣i cho công suất ngõ ra bão hịa nhƣ vậy nhƣng vẫn khơng cho cơng suất thu lớn hơn độ nhạy nhiều thì nếu hệ thớng gia tăng sƣ̣ lão hóa, gia tăng số mối hàn thì kiến trúc này hoàn toàn không thể khả thi.
Tóm lại,nhƣ các trƣờng hợp đã phân tích nhƣ trên , viê ̣c tính toán công suất phát, tỉ lê ̣ chia hay khoảng cách , loại connector đƣợc dùng , loại splitter hay sợi quang cho hê ̣ thống đều phải hết sƣ́c cẩn tro ̣ng , tránh trƣờng hợp mơ hình thiết kế đƣa ra có cơng suất thu ta ̣i bô ̣ thu của OLT và ONT quá bé.
KẾT LUẬN
Thông qua nội dung bốn chƣơng c ủa bài báo cáo, công nghệ mạng quang truy nhập FTTH và bài toán thiết kế mạng FTTH dƣ̣a trên công nghê ̣ GPON đã đƣợc giới thiệu một cách rõ ràng nhất trong khả năng của ngƣời viết.
Công nghệ FTTH dựa trên công nghê ̣ GPON nhƣ đã đƣợc trình bày ở trên, với mạng phân phối quang thụ động,chiếm ƣu thế trong việc triển khai mạnh các dịch vụ băng rộng với tốc độ có thể lên đến 2,5 Gbps cho cả hai hƣớng. Tuy nhiên, hiện tại các dịch vụ nhƣ VoIP và truyền hình cáp hầu nhƣ chƣa đƣợc triển khai trên cơng nghệ này tại Việt Nam.
Nhìn nhận khách quan từ lợi ích mà mạng truy nhập FTTH dựa trên công nghệ GPON có thể mang lại. Có thể khẳng định rằng: công nghệ này sẽ giải quyết vấn đề “khát” băng thông trong tƣơng lai và giải quyết các yêu cầu của các doanh nghiệp lớn hiện nay. Nếu triển khai cho đa số ngƣời dùng thì các nhà cung cấp dịch vụ nói chung phải giải quyết đồng bộ nhiều vấn đề để giá cả dịch vụ “gần gũi” hơn với túi tiền của ngƣời dân.
Nội dung bài báo cáo đã cố gắng bám sát nội dung chính của đề cƣơng. Tuy nhiên, cần nhìn nhận rõ rằng nội dung vẫn còn nhiều vấn đề chƣa làm rõ đƣợc . Xét về mơ hình kiến trúc của PON, bài báo cáo chƣa làm rõ đƣợc kết nối từ OLT lê n ma ̣ng lõi cung cấp dịch vụ và tính dự phịng đảm bảo cung cấp dữ liệu liên tục cho khách hàng . Về bài toán thiết kế vẫn chƣa xét đƣợc các thông số khác ảnh hƣởng lên hệ thống nhƣ tỉ số tín hiê ̣u trên nhiễu và tỉ lê ̣ lỗ i bit cũng nhƣ mối liên quan giƣ̃a các thông số này với tốc đô ̣ và khoảng cách truyền dẫn. Đó cũng chính là hƣớng mở cho bài báo cáo.
Nhƣ lời kết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Đỗ Văn Việt Em, đã trang bị cho em kiến thức về mạng truyền tải quang cũng nhƣ trực tiếp phân tích nội dung chính cần thực hiện cho bài báo cáo. Chính những kiến thức này xây dựng nên vấn đề cốt lõi của bài báo cáo. Cảm ơn bạn Nguyễn Thùy Vân – Lớp Đ07VTA3, Học Viện CN Bƣu Chính Viễn Thơng, cơ sở Hồ Chí Minh đã hỗ trợ để bài báo cáo hoàn thành đúng thời hạn.
TỪ VIẾT TẮT
ADSL Asymmetric digital subscriber line
APD Avalanche photodiodes
APON ATM-passive optical network
ATM Asynchronous transfer mode
BPON Broadband passive optical network
CO Centre office
CRC Cyclic redundancy check
DBA Dynamic bandwidth allocation
DBRu Dynamic bandwidth report upstream
EMS Element management system
EPON Ethernet passive optical network
FCS Frame check sequence
FEC Forward error correction
FSAN Full service access network
FTTH Fiber to the home
GEM GMII
GPON encapsulation method
Gigabit Media Independent Interface
GPON Gigabit-capable passive optical network
GTC G-PON transmission convergence
HEC Header error control
IEEE Institute of electrical and electronics engineers IPACT Interleaved polling with adaptive cycle time
ITU-T International telecommunication union – telecommunication
standardization
LLID Logical link identifier
MAC Medium access control
MIB Management information base
MPCP Multi-point control protocol
OMCC ONT management and control channel
OMCI ONT management and control interface
ONT Optical network terminal
ONU Optical network unit
OSI Open system interconnect
P2MP Point-to-multi-point
P2P Point-to-point
PCBd Physical control block downstream
PDU Protocol data units
PHY Physical layer
PLI Payload length indicator
PLOAM Physical layer OAM
PLOAMu Physical layer operations administration and maintenance upstream
PLOu Physical layer overhead upstream
PLSu Power leveling sequence upstream
PMD Physical medium dependent
PON Passive optical networks
POTS Plain old telephone service
PTI RS
Payload type indicator Riconciliation Sublayer
RTD Round-trip delay
RTT Signal round trip time
SFD Start frame delimiter
SLA Service level agreement
SLD Start LLID delimiter
TDM Time division multiplexing
VCI Virtual Channel Identifier
VPI Virtual path identifier
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Fiber To The Home The New Empowerment,Paul E. Green, Jr, Wiley, 2005 [2] PhD final thesis, Ching Hung Chang
[3] T-REC-983.1 [4] T-REC-984.3 [5] T-REC-984.2 [6] T-REC-G.983.2 [7] T-REC-G.652
[8] Tạpchí Bƣu chính Viễn thơng,
http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=23984
[9] Đồ Án Tốt Nghiệp -Hồng Đặng Ngo ̣c Ân -Đ07VTH1-THIẾT KẾ FTTH DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG