2.4.1. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TRÊN THẾ GIỚI
Hiện nay các quốc gia trên thế giới đang từng bước triển khai các giải pháp kỹ thuật FTTx tiên tiến. GPON là một trong số các giải pháp thực hiện FTTx được quan tâm phát triển trong những năm gần đây tại nhiều nước trên thế giới do có ưu thế về kỹ thuật và giá cả so với các giải pháp khác.
- Tại Mỹ: Giải pháp được lựa chọn triển khai FTTH ban đầu là BPON. Hiện tại Mỹ đã và đang xây dựng kế hoạch chuyển sang giải pháp GPON.
- Tại Nhật Bản: Nhật dẫn đầu thế giới về số thuê bao FTTH trên các khu vực dân cư rộng lớn, tạo điều kiện cho phép một cuộc cạnh tranh của dịch vụ băng thông rộng nhằm đạt được sự thâm nhập cao và tốc độ bít linh hoạt. Mục tiêu của Nhật là sẽ sử dụng cáp quang kết nối 30 triệu thuê bao tốc độ 10 Mbit/s và 10 triệu thuê bao tốc độ 100 Mbit/s tính đến cuối năm 2010.
- Tại Hàn Quốc: Hàn quốc cũng là một quốc gia có sự thâm nhập sâu vào thị trường băng rộng so với các nước khác. Vấn đề là lựa chọn công nghệ, để đáp ứng được tốc độ trên thì PON là kiến trúc mạng tối ưu nhất.
Tháng 12/2007 Hanaro Telecom đã sử dụng giải pháp mạng GPON của Alcatel - Lucent.
- Tại Trung Quốc: Hãng truyền thông lớn nhất là China Telecom, đứng thứ 2 là China Netcom. Cả hai đều dự định tiến tới FTTH sử dụng công nghệ GPON và GEPON trong tương lai gần.
- Tại các nước Châu Âu: Hầu hết việc lắp đặt các hệ thống FTTH ở Châu Âu được triển khai chủ yếu sử dụng công nghệ BPON/GPON.
2.4.2. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TẠI VIỆT NAM
- VNPT đang triển khai công nghệ GPON tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng thiết bị của hãng Huawei và Alcatel, dự kiến hai hệ thống này có thể cung cấp được trên 140.000 thuê bao FTTx.
- Cuối tháng 1-2010 công ty Cổ phần Hạ tầng Viễn thông CMC (CMC TI) đã lựa chọn Alcatel-Lucent (Euronext Paris và NYSE: ALU) để cung cấp giải pháp mạng quang thụ động gigabit (Gigabit Passive Optical Network - GPON) đầu tiên ở Việt Nam.
- Viettel cũng đang có kế hoạch triển khai công nghệ GPON.
2.4.3. CÁC GIẢI PHÁP CỦA MỘT SỐ HÃNG ĐIỂN HÌNH
- Giải pháp của Hitachi: Giải pháp GPON của Hitachi được xây dựng dựa trên các sản phẩm AMN1220 OLT và AMN1220 ONT, có thể cung cấp các dịch vụ triple play (thoại, video, data).Trong giải pháp GPON, Hitachi cung cấp hai loại gói giải pháp với mục tiêu sử dụng khác nhau là giải pháp cho khách hàng cỡ trung bình và lớn như các ngân hàng, doanh nghiệp lớn, khu công nghiệp, v.v... và giải pháp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
- Giải pháp của Alcatel-Lucent: Giải pháp GPON của Alcatel-Lucent được xây dựng trên các sản phẩm ISAM 7342, có thể chia thành 4 nhóm giải pháp con gồm: giải pháp cho hộ gia đình, giải pháp cho doanh nghiệp nhỏ, văn phòng các công ty nhỏ, giải pháp cho doanh nghiệp lớn và giải pháp cho nhiều khách hàng tập trung (khu chung cư, khu thương mại).
- Giải pháp của Calix: Calix cung cấp giải pháp GPON thông qua các dòng sản phẩm Calix F và Calix P theo tiêu chuẩn của ITU-T. Giải pháp này có khả năng cung cấp các dịch vụ truyền thống, các dịch vụ IP và dịch vụ khác (IPTV, VOIP, ultra-high speed data, RF overlay).
- Giải pháp của Siemens: Siemens cung cấp thiết bị cho cả hai loại công nghệ GPON và GEPON. Các giải pháp GPON được xây dựng trên thiết bị hiX57xx, các giải pháp GEPON được xây dựng trên thiết bị hiX54xx. Giải pháp GPON được xây dựng trên dòng thiết bị GPON 57xx có khả năng cung cấp tất cả các dịch vụ trên mạng Ethernet/IP và các kết nối trên cơ sở TDM và Ethernet. Sản phẩm cho phép cung cấp các giải pháp carrier Ethernet, FTTH và FTTO. Các thiết bị chính trong hệ thống GPON của Siemens bao gồm các ONT, hệ thống cáp PON, OLT, thiết bị gom lưu lượng trên cơ sở Ethernet và MPLS, các bộ định tuyến biên
đa dịch vụ và mạng cung cấp dịch vụ triple play (voice, truy nhập Internet băng rộng, TV và video)
- Giải pháp của Huawei: Giải pháp GPON của Huawei xây dựng trên dòng sản phẩm MA56xxT làm OLT, dung lượng chuyển mạch điều khiển lên tới 400 Gbps, hỗ trợ các giao diện đường lên 1GE hoặc 10GE và có tới 64 giao diện GPON đường xuống. Các dòng sản phẩm ONU gồm MA5600T và MA56xxG có thể cung cấp đồng thời giao diện ADSL2+, VDSL2, FE, POTS. Dung lượng chuyển mạch board điều khiển có thể lên tới 24G.
Nhận xét, đánh giá:
Việc nhiều hãng sản xuất, cung cấp thiết bị lớn trên thị trường Viễn thông thế giới tập trung nghiên cứu và sản xuất thiết bị cho triển khai công nghệ GPON trong mạng truy nhập đã cho thấy tính ưu việt và khả năng thực thi của công nghệ này đối với mạng truy nhập băng rộng. Các hãng cung cấp thiết bị đang ngày càng chú trọng tới việc phát triển các thiết bị mạng truy nhập quang công nghệ GPON. Do vậy, việc triển khai GPON sẽ có nhiều lựa chọn về giải pháp và các dòng sản phẩm khác nhau.
2.5. KẾT LUẬN
Qua các nghiên cứu ở trên, chúng ta có thể rút ra một số đặc điểm cơ bản của công nghệ GPON như sau:
- Công nghệ GPON đã được ITU chuẩn hoá trong các tiêu chuẩn ITU G984.x - Kỹ thuật truy nhập sử dụng trong GPON là TDMA, hỗ trợ nhiều loại tốc độ truy nhập đường lên từ 155 Mbit/s đến 2,5 Gbit/s, hỗ trợ hai tốc độ truy nhập đường xuống 1,25 Gbit/s và 2,5 Gbit/s.
- Hướng tới mạng cung cấp dịch vụ đầy đủ, hỗ trợ cả các dịch vụ TDM và Ethernet với hiệu suất sử dụng băng thông cao.
- Vấn đề tắc nghẽn lưu lượng và những vấn đề liên quan của mạng truy nhập quang tốc độ cao được giải quyết bằng các thủ tục định cỡ và phân định băng thông động với các phương pháp kiểm xoát vòng với chu kỳ thích ứng, cơ chế lập lịch
quay vòng không đầy đủ và đặc biệt là cơ chế phân định băng thông sử dụng tập thông báo nhiều hàng đợi.
- Các thủ tục điều khiển và báo hiệu trong GPON đơn giản nhưng vẫn đảm bảo giải quyết các vấn đề cơ bản về kỹ thuật của mạng truy nhập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của dịch vụ, điều đó khiến cho GPON là công nghệ sử dụng băng thông hiệu quả nhất trong các loại công nghệ PON hiện có.
Chương 3
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI VIỄN THÔNG BẮC NINH
3.1. ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI GPON CỦA VNPT
3.1.1. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÁC DỊCH VỤ MỚI CHO KHÁCH HÀNG
Ngày nay, khách hàng có nhiều nhu cầu về sử dụng các dịch vụ mới, đặc biệt là các dịch vụ băng rộng và đảm bảo được tính tiện ích trong việc sử dụng dịch vụ. Trên cơ sở đó, VNPT sẽ tập trung phát triển các dịch vụ mới của khách hàng có nhu cầu được cung cấp trên mạng viễn thông bao gồm:
- Truy cập Internet tốc độ cao - Hội nghị truyền hình - IPTV/Triple Play - P2P (peer-to-peer) - Truyền hình độ nét cao (HDTV, SDTV) - 3DTV - Game online - Các dịch vụ băng rộng phục vụ y tế, giáo dục, …
Với nhu cầu sử dụng đa dạng các dịch vụ trên mạng thì việc tăng băng thông truy nhập cho khách hàng là tất yếu. Nhu cầu băng thông đối với các dịch vụ được chỉ ra trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Băng thông của các dịch vụ
STT Dịch vụ Băng thông hướng lên (Mbps) Băng thông hướng xuống (Mbps) 1 Điện thoại IP 0,2 0,2 2 Internet băng rộng 5 10 3 Điện thoại hình ảnh 1 1 4 Hội nghị truyền hình 4 4 5 Dịch vụ P2P 5 10 6 Game online 0,5 1 7 SDTV 0,4 4
8 HDTV 0,5 12
9 Mobile Broadband 2 7
10 3DTV 0,7 16
(Nguồn: Tập đoàn BCVT Việt Nam – tháng 10/2010) Dựa vào nhu cầu băng thông đối với từng dịch vụ, khả năng sử dụng dịch vụ đối với từng đối tượng khách hàng ta có thể phân chia thành các đối tượng khách hàng với yêu cầu băng thông như sau:
Bảng 3.2. Phân loại đối tượng khách hàng
STT Đối tượng khách hàng Băng thông đường lên (Mbps) Băng thông đường xuống (Mbps) Kiểu kết nối có thể đáp ứng 1 Doanh nghiệp, ngân hàng,
văn phòng đại diện
26,5 53 FE
2 Hộ gia đình có doanh thu cao
và các đại lý viễn thông 7,2 24,2 FE, VDSL
3 Các cửa hàng, doanh nghiệp
nhỏ 6,6 11,6 VDSL, ADSL2+ với khoảng cách
gần 4 Hộ gia đình có doanh thu
trung bình 2,1 10,2 ADSL2+ với khoảng cách gần
Từ đó, VNPT sẽ nâng cấp mạng truy nhập để đáp ứng được nhu cầu băng thông của khách hàng.
3.1.2. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỦA VNPT
Phát triển mạng truy nhập băng rộng là chìa khóa giúp cho các nhà khai thác dịch vụ viễn thông nói chung và của VNPT nói riêng tăng doanh thu trên nền mạng cố định, đảm bảo vị trí cạnh tranh trên thị trường.
Mạng truy nhập băng rộng dựa trên hệ thống truy nhập xDSL với khoảng cách tới khách hàng như hiện nay của VNPT đang lộ rõ những hạn chế nhất định về mặt băng thông cũng như khả năng cung cấp dịch vụ. Đứng trước sự cạnh tranh khốc liệt trên thị trường viễn thông, đòi hỏi VNPT không những cần phát triển, nâng cấp
cơ sở hạ tầng mạng của mình mà còn cần đưa ra thị trường các gói dịch vụ mới, hấp dẫn thu hút được đối tượng khách hàng tiềm năng.
Phát triển mạng truy nhập quang FTTx là xu hướng tất yếu đối với mạng truy nhập băng rộng trong tương lai của VNPT.
Phát triển mạng truy nhập FTTx là quá trình quang hóa từ nhà khai thác tới khách hàng, đặc biệt việc triển khai thi công cáp quang trong khu vực của khách hàng là rất phức tạp. Tỷ lệ quang hóa sẽ phụ thuộc vào nhu cầu băng thông cũng như khả năng chi trả của khách hàng. Với việc lựa chọn các mô hình triển khai FTTx phù hợp, VNPT sẽ có nhiều gói cước khác nhau để cho khách hàng lựa chọn. Các giải pháp triển khai mạng truy nhập FTTx được mô tả trong Hình 3.1.
Hình 3.1. Các giải pháp cung cấp FTTx
- Giải pháp FTTH/FTTO: Cáp quang đến nhà thuê bao/văn phòng
Mô hình này phần thiết bị mạng truy nhập có thể triển khai sử dụng công nghệ
GPON (OLT + ONT/ONU) hoặc công nghệ AON (L2SW + CPE). Băng thông tối
đa 100M/100M nếu kết nối FE.
- Giải pháp FTTB: Cáp quang đến toà nhà.
Kéo cáp quang đến toà nhà, trong toà nhà có thể dùng cáp đồng hay cáp đồng trục CAT5. Mô hình này phần thiết bị truy nhập có thể triển khai theo hai cách Indoor (bên trong toà nhà) hoặc Outdoor (phía bên ngoài toà nhà). Thiết bị mạng truy nhập có thể sử dụng GPON (OLT + MiniIPDSLAM/MxU) hoặc công nghệ AON (L2SW/UPE + MiniIPDSLAM/MxU).
Băng thông tối đa 100M/100M nếu là mô hình FTTB+LAN. Băng thông tối đa 80M/30M nếu là mô hình FTTB+xDSL
- Giải pháp FTTC: Cáp quang đến khu vực hay cụm thuê bao.
kéo cáp quang đến khu vực hay cụm thuê bao và kết cuối tại vị trí thích hợp (thông thường trên lề đường) để từ đây có thể phục vụ cho một khu vực thuê bao (bán kính phục vụ thường < 1000 m với cáp đồng hiện nay). Kết nối từ điểm này đến khách hàng có thể sử dụng cáp đồng hoặc cáp đồng trục CAT5. Phương án sẽ triển khai các thiết bị truy nhập Outdoor, đặt tại vỉa hè hoặc thuê nhà dân. Trong mô hình này, phần thiết bị mạng truy nhập có thể sử dụng GPON (OLT + MiniIPDSLAM/MxU) hoặc công nghệ AON (L2SW/UPE + MiniIPDSLAM/MxU).
Băng thông tối đa 100M/100M nếu là mô hình FTTB+LAN. Băng thông tối đa 50M/10M nếu là mô hình FTTB+xDSL - Giải pháp FTTN: Cáp quang tới các điểm nút.
Cáp quang được kéo đến các Cabinet, tại các Cabinet đặt các thiết bị truy nhập; bán kính phục vụ dưới 1500m, cho khoảng vài trăm thuê bao. Nếu bán kính phục vụ dưới 1000m thì gọi là FTTC. Mô hình FTTN đang được VNPT triển khai trong mạng băng rộng xDSL hiện nay (tuy nhiên hiện có nhiều điểm bán kính phục vụ > 1,5 km).
Phương án này sẽ triển khai các thiết bị truy nhập Indoor/Outdoor. Mô hình này phần thiết bị mạng truy nhập có thể sử dụng GPON (OLT + MiniIPDSLAM/MxU hoặc các IP DSLAM hiện nay) hoặc công nghệ AON (L2SW/UPE + MiniIPDSLAM/MxU hoặc các IP DSLAM hiện nay). Băng thông tối đa 20M/3M .
Việc quyết định sử dụng mô hình nào một phần phụ thuộc vào mục tiêu cung cấp dịch vụ và khả năng đầu tư của VNPT.
3.1.3. ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ CHO MẠNG TRUY NHẬP CỦA VNPT
3.1.3.1. Vấn đề lựa chọn công nghệ PON hay AON
Tùy theo từng điều kiện cụ thể mà VNPT cho phép lựa chọn phương án sử dụng công nghệ PON hay AON cho phù hợp. Việc lựa chọn công nghệ PON hay AON dựa vào các yếu tố sau:
- Nếu mật độ thuê bao thấp (< 86 đầu cuối quang) thì chi phí đầu tư cho 1 thuê bao sử dụng công nghệ PON (GPON) sẽ cao hơn so với AON, do vậy nên sử dụng công nghệ AON.
- Nếu mật độ thuê bao cao (≥ 86 đầu cuối quang) thì ưu tiên sử dụng công nghệ PON (GPON).
- Trong trường hợp đã xác định lựa chọn PON (GPON) thì vẫn có thể triển khai AON trong các trường hợp sau:
+ Giai đoạn đầu chưa đầu tư GPON.
+ Đối với các tuyến có khoảng cách > 14km
+ Đối với các khách hàng có nhu cầu băng thông > 50Mbps • Lựa chọn công nghệ theo khả năng lắp đặt:
Việc lựa chọn công nghệ còn phụ thuộc vào khả năng lắp đặt thiết bị tại điểm đó, thông thường một số điểm không thể sử dụng AON bởi không đáp ứng được nguồn, không gian và các điều kiện tối thiểu khác thì bắt buộc phải dùng PON (GPON).
• Lựa chọn công nghệ theo khả năng phân chia:
Thiết bị PON (GPON) có thể chia 1:64 thậm chí 1:128 đầu cuối quang còn đối với thiết bị AON các Switch thông thường chỉ cung cấp 24 cổng.
• Lựa chọn công nghệ theo khoảng cách phục vụ:
Đối với hệ thống PON (GPON) thì khoảng cách phục vụ tối đa trên lý thuyết là 20km (thực tế dùng thường là đạt được 70% x 20km) ngược lại đối với công nghệ AON thì có thể lên tới hơn 70km (thực tế dùng thường là đạt được 70% x 70km).
3.1.3.2. Vấn đề lựa chọn công nghệ GEPON hay GPON
Đối với VNPT, Gigabit Ethernet PON (GEPON) và GPON đang là 2 kiểu kiến trúc mạng quang được đánh giá cao. Tuy nhiên, mỗi công nghệ với các ưu và nhược điểm riêng nên việc lựa chọn công nghệ nào cần phải được tính toán cụ thể.
GEPON không hỗ trợ truyền thông TDM, ATM với các định dạng gốc, được phát triển dựa trên chuẩn IEEE, GEPON là mạng quang thụ động với kiến trúc Ethernet cung cấp tốc độ ở Gigabit.
Mạng truy nhập dựa trên công nghệ GPON cung cấp cung cấp khả năng truyền tải các dịch vụ video, đó là các dịch vụ quan trọng nhất của IPTV đồng thời cũng là ứng dụng có giá trị lớn nhất của hệ thống FTTH. Một hệ thống GPON với bộ chia tách 1:64 có thể cung cấp độ rộng băng 35 Mbit/s cả hướng xuống và hướng lên cho mỗi thuê bao, tốc độ bít này thừa khả năng để hỗ trợ các ứng dụng video cũng như là truyền thông dữ liệu và VoIP.
GPON đang có một số ưu điểm hơn so với các công nghệ PON khác là:
- Hỗ trợ truyền thông TDM, ATM với các định dạng gốc. Hỗ trợ nhiều loại tốc độ truy nhập đường lên và đường xuống.
- Sự chín muồi trong công nghệ.
- Hiện tại công nghệ GPON được nhiều nhà khai thác lựa chọn hơn.
- GPON được chuẩn hoá bởi ITU nên tương thích với nhiều loại thiết bị.
- Tốc độ đường xuống cao hơn
Vì những lí do trên, hiện tại bên cạnh xây dựng một mạng truy nhập quang dựa trên công nghệ AON, VNPT đã định hướng ưu tiên xây dựng một mạng PON dựa trên công nghệ Gigabit (GPON) cho mạng truy nhập băng rộng của VNPT.
3.2. DỰ BÁO NHU CẦU DỊCH VỤ BĂNG RỘNG VÀ PHÁT TRIỂN THUÊ BAO CỦA VIỄN THÔNG BẮC NINH TỚI NĂM 2016
