ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN MẠNH THẮNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GPON VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI VIỄN THÔNG BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ THÁI NGUYÊN 2012 -1- BẢNG TÓM TẮT LUẬN VĂN CAO HỌC Ngành : Kỹ thuật điện tử - Khóa 13 Tên luận văn NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ GPON VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI VIỄN THÔNG BẮC NINH Người thực hiện: KS.Nguyễn Mạnh Thắng Thông tin liên quan Email: thangnm.bnh@gmail.com Điện thoại di động: 0913259800 Điện thoại cố định: 0241.3856666 Tóm tắt nội dung: MỞ ĐẦU Ngày nay, giới bước sang kỷ nguyên kinh tế tri thức, thông tin động lực thúc đẩy phát triển xã hội Do đó, nhu cầu truyền thơng ngày lớn với nhiều dịch vụ băng rộng/tốc độ cao đa phương tiện đời sống kinh tế - xã hội quốc gia kết nối tồn cầu Để đáp ứng nhu cầu đó, nhiều cơng nghệ đời Trong đó, cơng nghệ GPON (Gigabit Passive Optical Network) giải pháp đầy hứa hẹn Hiện nay, công nghệ GPON giải pháp chọn lựa thay triển khai mạng truy nhập quang thay dần mạng truy nhập cáp đồng truyền thống nhiều hãng cung cấp dịch vụ Viễn thông giới Trong có Tập đồn VNPT nói chung Viễn thơng Bắc Ninh nói riêng -2- Chính vậy, việc nghiên cứu giải pháp cơng nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập Viễn thông Bắc Ninh để đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin tương lai Bắc Ninh vấn đề cấp thiết Xuất phát từ sở khoa học thực tiễn đó, em định chọn đề tài: "Nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh" làm luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan công nghệ mạng truy nhập quang thụ động (PON) Chương 2: Công nghệ mạng truy nhập quang thụ động Gigabit (GPON) Chương 3: Ứng dụng công nghệ GPON cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THU ĐỘNG (PON) 1.1 Giới thiệu chung Trong năm gần đây, nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng ngày tăng số lượng chất lượng dịch vụ Đứng trước tình hình đó, số công nghệ đưa nhằm đáp ứng địi hỏi băng thơng DSL hay cáp modem Tuy nhiên, DSL cáp modem không đáp ứng yêu -3- cầu băng thơng cho mạng truy nhập Trong bối cảnh đó, công nghệ truy nhập quang thụ động PON (Passive Optical Network) cho giải pháp tối ưu cho mạng truy nhập băng rộng Một cách ngắn gọn, PON định nghĩa sau: “PON mạng quang khơng có phần tử điện hay thiết bị quang điện tử” PON có số ưu điểm như: không cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng lỗi nguồn, có độ tin cậy cao khơng cần phải bảo dưỡng tín hiệu không bị suy hao nhiều phần tử tích cực 1.2 Kiến trúc mạng PON Mơ hình mạng quang thụ động Hình 1.1 Hình 1.1: Mơ hình mạng quang thụ động Các phần tử thụ động PON nằm mạng phân bố quang (hay gọi mạng ngoại vi) bao gồm phần tử sợi quang, tách/ghép quang thụ động, đầu nối mối hàn quang Các phần tử tích cực OLT ONU nằm đầu cuối -4- PON Tín hiệu PON phân truyền theo nhiều sợi quang kết hợp lại truyền sợi quang thông qua ghép quang PON thường triển khai sợi quang đơn mode, với cấu hình hình phổ biến PON triển khai theo cấu hình vịng cho khu thương mại theo cấu hình bus triển khai khu trường sở, Về mặt logic, PON sử dụng mạng truy nhập kết nối điểm - đa điểm, với CO phục vụ cho nhiều th bao Có số cấu hình kết nối điểm - đa điểm phù hợp cho mạng truy nhập cấu hình hình cây, nhánh, vịng ring, bus Tất tuyến truyền dẫn PON thực OLT ONU OLT nằm CO (Center Office) kết nối mạng truy nhập quang với mạng đô thị (MAN) hay mạng diện rộng (WAN) mạng đường trục ONU nằm vị trí đầu cuối người sử dụng (FTTH hay FTTB FTTC) 1.3 Các công nghệ PON 1.3.1 Công nghệ APON/BPON - APON (ATM PON) công nghệ PON sử dụng công nghệ ATM giao thức lớp ATM - Công nghệ BPON với ý diễn đạt PON băng rộng Cơng nghệ BPON tiêu chuẩn hố ITU G.983.x 1.3.2 Công nghệ EPON/GEPON -5- EPON mạng cở sở PON mang lưu lượng liệu gói khung Ethernet chuẩn hóa theo IEEE 802.3 GEPON công nghệ EPON thể truyền tốc độ tới 1Gbps 1.3.3 Cơng nghệ GPON GPON ITU chuẩn hố chuẩn ITU G.984.1, G.984.2, G.984.3 G.984.4 Hiệu suất băng thơng GPON đạt tới 90% GPON có ưu điểm như: Cung cấp dịch vụ ba: hỗ trợ dịch vụ thoại, liệu, hình ảnh truyền theo định dạng gốc GPON hỗ trợ tốc độ bít cao với tốc độ hướng xuống/ hướng lên tương ứng lên tới 2,5/2,5 Gbit/s .v v GPON công nghệ tối ưu cho ứng dụng FTTH FTTB 1.3.4 Công nghệ WDM PON WDM PON sử dụng ghép sóng WDM thụ động, hướng xuống ONU nhận liệu bước sóng, hướng lên bước sóng khác ghép thơng qua ghép sóng WDM truyền tới OLT Do sử dụng bước sóng cho ONU nên WDM PON có tính bảo mật tính mềm dẻo tốt Công nghệ WDM PON lựa chọn tương lai bước phát triển cho công nghệ mạng truy nhập quang PON 1.4 Kết luận PON mạng truy nhập có nhiều ưu điểm để triển khai dịch vụ băng rộng (thoại, liệu, hình ảnh) khối kết cuối đường dây (OLT) kết cuối mạng (ONU) Mạng PON hỗ trợ nhiều kiểu -6- kiến trúc mạng: hình cây, bus, ring, giúp cho việc linh hoạt vấn đề tổ chức mạng Hiện nay, GPON triển khai rộng rãi số nước, GPON lựa chọn để thay cho mạng truy nhập nhiều nước giới Với đặc điểm kỹ thuật công nghệ mềm dẻo hỗ trợ nhiều lựa chọn cho tốc độ truy nhập, đồng thời hỗ trợ lưu lượng ATM IP, cung cấp nhiều loại hình dịch vụ tích hợp với chất lượng cao, GPON ngày khẳng định công nghệ mạng truy nhập hệ Chương CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT (GPON) 2.1 Giới thiệu chung GPON (Gigabit Passive Optical Network) định nghĩa theo chuẩn ITU-T G.984 GPON hỗ trợ nhiều mức tốc độ khác nhau, hỗ trợ tới 2,488 Gbit/s băng thông luồng xuống từ 0,155 Gbps tới 2,448 Gbit/s băng thông luồng lên Sử dụng phương thức đóng gói GEM (GPON Encapsulation Method) với phân đoạn khung cho phép nâng cao chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service) phục vụ truyền lưu lượng đòi hỏi chất lượng cao thoại video GPON hỗ trợ tốc độ cao, tăng cường bảo mật hỗ trợ dịch vụ TDM Ethernet, điều cho phép GPON hỗ trợ nhiều loại dịch vụ với chi phí thấp cho phép khả tương thích lớn nhà cung cấp thiết bị -7- 2.2 Kiến trúc GPON 2.2.1 Cấu trúc hệ thống GPON Hình 2.1 mơ tả cấu hình hệ thống GPON bao gồm OLT, ONU, chia quang sợi quang Sợi quang kết nối từ OLT tới chia quang chia n sợi sợi nhánh kết nối tới ONU UNI SNI Spliter ONU OLT ONU Hình 2.1: Kiến trúc mạng GPON Trong lớp GPON TC, khoảng cách lý thuyết cực đại OLT ONU 60 km Khoảng cách vật lý lớn GPON 20 km Sự khác biệt bị hạn chế chỗ kích thước cửa số khơng mở rộng vấn đề chất lượng dịch vụ 2.2.2 Chức khối mạng GPON Hệ thống GPON bao gồm ba thành phần OLT, ONU ODN - Khối kết cuối đường quang OLT OLT kết nối tới mạng chuyển mạch thông qua giao diện chuẩn hoá OLT bao gồm ba phần chính: + Khối lõi PON + Khối kết nối chéo + Khối dịch vụ -8- - Khối mạng quang ONU: khối chức hầu hết giống OLT - Mạng phân phối quang ODN: thực kết nối ONU OLT 2.3 Đặc điểm công nghệ GPON 2.3.1 Các thông số kỹ thuật - Tốc độ truyền dẫn:  0,15552 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống  0,62208 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống  1,24416 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống  0,15552 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống  0,62208 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống  1,24416 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống  2,48832 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống - Các thông số kỹ thuật khác:  Bước sóng: 1260-1360nm đường lên; 1480-1500nm đường xuống  Đa truy nhập hướng lên: TDMA  Cấp phát băng thông động DBA (Dynamic Bandwith Allocation)  Loại lưu lượng: liệu số  Khung truyền dẫn: GEM -9-  Dịch  Tỉ vụ: dịch vụ đầy đủ (Ethernet, TDM, POTS) lệ chia chia thụ động: tối đa 1:128  Giá trị BER lớn nhất: 10-12  Phạm vi công suất sử dụng luồng xuống: -3 đến +2 dBm (10km ODN) +2 đến +7 (20Km ODN)  Phạm vi công suất sử dụng luồng lên: -1 đến +4 dBm (10Km 20Km ODN)  Loại cáp: tiêu chuẩn ITU-T Rec G.652  Suy hao tối đa ONU:15dB  Cự ly cáp tối đa: 20Km với DFB laser luồng lên, 10Km với Fabry-Perot 2.3.2 Khả cung cấp băng thông Công nghệ GPON hỗ trợ 1,25 Gbit/s 2,5 Gbit/s hướng xuống, hướng lên xê dịch từ 155 Mbit/s đến 2,5 Gbit/s Hiệu suất băng thông đạt > 90% 2.3.3 Khả cung cấp dịch vụ GPON có khả cung cấp dịch vụ ba: thoại, liệu, hình ảnh GPON thích hợp với việc cung cấp dịch vụ sau:  Các dịch vụ ba dành cho hộ gia đình  Dành cho doanh nghiệp vừa nhỏ  Dành cho Chính phủ, Giáo dục Y tế 2.3.4 Kỹ thuật truy nhập phương thức ghép kênh - 10 - Hình 2.10 minh hoạ cấu trúc khung GTC TC đường xuống đường lên Hướng xuống Tframe = 125 µs PCBd n Tải n Tải n+1 byte Hướng lên Slot R PCBd n+1 Slot Slot Slot R Slot Slot Khoảng TX khung ảo US Hình 2.10: Cấu trúc tổng quan khung GTC hướng xuống lên Khung GTC đường xuống dài 125μs, chứa khối điều khiển vật lý luồng xuống PCBd phần tải liệu Khung đường lên có độ dài 125 s, gồm khung ảo hướng lên chứa thông tin từ nhiều ONU ngồi cịn thực chức vận hành, quản lý, điều chỉnh công suất, báo cáo băng thông động luồng lên 2.3.7 Phương thức đóng gói liệu GPON xác định hai phương thức đóng gói ATM GEM (GPON Encapsulation Method) Các ONU OLT hỗ trợ T-CONT ATM GEM 2.3.8 Định cỡ phân định băng thơng động GPON - Mục đích định cỡ: để loại bỏ việc phát lại không cần thiết, sử dụng băng tần hiệu làm cho thời gian trễ cực đại nhỏ nhờ việc ngăn tín hiệu từ ONU khỏi xung đột - Thủ tục định cỡ: Có hai cách xác định ONU cho trình định cỡ phương pháp xác định ONU đăng ký phương pháp xác định tất ONU chưa đăng ký - 12 - - Phân định băng thông động: DBA (Dynamic Bandwith Assigment) phân định băng thông cho ONU theo yêu cầu nhu cầu lưu lượng luồng lên băng thông sử dụng hiệu 2.3.9 Bảo Mật mã hố Cơng nghệ GPON sử dụng bảo mật hướng xuống với chuẩn mật mã tiên tiến AES (Advanced Encrytion Standard) GPON sử dụng phương pháp sửa lỗi tiến FEC FEC mang lại kết tăng quỹ đường truyền lên ÷ 4dB (độ lợi mã hóa) cho phép tăng tốc độ bit khoảng cách OLT ONU hỗ trợ tỉ số chia lớn mạng 2.3.10 Một số vấn đề cần quan tâm tính tốn thiết kế mạng GPON Việc tính tốn, thiết kế mạng GPON cần quan tâm tới số vấn đề sau:  Đảm bảo điều kiện thông số kỹ thuật cơng nghệ  Đảm bảo đặc tính kỹ thuật lớp vật lý:  Băng tần hoạt động  Xác định tỷ lệ phân tách  Đảm bảo cự ly OLT ONU/ONT giới hạn cho phép 2.4 Tình hình triển khai GPON giới Việt Nam 2.4.1 Tình hình triển khai GPON gới - 13 - Hiện quốc gia giới bước triển khai giải pháp kỹ thuật FTTx tiên tiến GPON số giải pháp thực FTTx quan tâm phát triển năm gần nhiều nước giới có ưu kỹ thuật giá so với giải pháp khác 2.4.2 Tình hình triển khai GPON Việt Nam -VNPT triển khai công nghệ GPON Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng thiết bị hãng Huawei Alcatel, dự kiến hai hệ thống cung cấp 140.000 thuê bao FTTx - Cuối tháng 1-2010 công ty Cổ phần Hạ tầng Viễn thông CMC (CMC TI) triển khai GPON - Viettel có kế hoạch triển khai công nghệ GPON 2.4.3 Các giải pháp số hãng điển hình Hiện tại, có số hãng đưa giải pháp triển khai GPON là: Hitachi, Alcatel-Lucent, Calix, Siemens, Huawei 2.5 Kết luận Qua nghiên cứu trên, rút số đặc điểm công nghệ GPON sau:  Cơng nghệ GPON ITU chuẩn hố tiêu chuẩn ITU G984.x  Kỹ thuật truy nhập sử dụng GPON TDMA - 14 -  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 2,5 Gbit/s Hỗ trợ dịch vụ TDM Ethernet với hiệu suất sử dụng băng thông cao  Vấn đề tắc nghẽn lưu lượng vấn đề liên quan mạng truy nhập quang tốc độ cao giải thủ tục định cỡ phân định băng thơng động với phương pháp kiểm xốt vịng với chu kỳ thích ứng, chế lập lịch quay vịng khơng đầy đủ đặc biệt chế phân định băng tần sử dụng tập thông báo nhiều hàng đợi  Các thủ tục điều khiển báo hiệu GPON đơn giản đảm bảo giải vấn đề kỹ thuật mạng truy nhập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dịch vụ, điều khiến cho GPON cơng nghệ sử dụng băng thông hiệu loại công nghệ PON có Chương ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ GPON CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI VIỄN THÔNG BẮC NINH 3.1 Định hướng triển khai GPON VNPT Xuất phát từ nhu sử dụng dịch vụ tốc độ cao xã hội VNPT định hướng triển khai: - 15 - - Định hướng phát triển dịch vụ cho khách hàng - Định hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng Các giải pháp phát triển mạng truy nhập băng rộng gồm: + FTTH/FTTO: Cáp quang đến nhà th bao/văn phịng + FTTB: Cáp quang đến tồ nhà + FTTC: Cáp quang đến khu vực hay cụm thuê bao + FTTN: Cáp quang tới điểm nút Triển khai mạng FTTx q trình quang hóa đoạn từ nhà khai thác tới khách hàng Mô tả chi tiết giải pháp triển khai mạng truy nhập FTTx Hình 3.1: Hình 3.1: Các giải pháp cung cấp FTTx - Định hướng công nghệ cho mạng truy nhập băng rộng Bên cạnh xây dựng mạng truy nhập quang dựa công nghệ AON, VNPT định hướng ưu tiên xây dựng mạng PON dựa công nghệ Gigabit (GPON) cho mạng truy nhập băng rộng VNPT - 16 - 3.2 Dự báo nhu cầu dịch vụ băng rộng phát triển thuê bao Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2015 3.2.1 Các bước dự báo nhu cầu dịch vụ Dự báo nhu cầu dịch vụ trình phức tạp phân thành bước chính:  Xác định mục tiêu dự báo  Xử lý điều kiện ban đầu  Thu thập liệu  Tiếp cận phân tích xu hướng nhu cầu  Lựa chọn kỹ thuật dự báo tính tốn  Xác định giá trị dự báo 3.2.2 Các phương pháp dự báo dịch vụ thuê bao  Phương pháp dự báo ngoại suy  Phương pháp dự báo theo mơ hình ý kiến chun gia  Phương pháp dự báo theo mơ hình tương quan 3.2.3 Lựa chọn mơ hình dự báo nhu cầu dịch vụ Trên sở đánh giá số liêu thống kê với nhận xét đánh giá xu hướng phát triển dịch vụ thân, nhận thấy phương pháp dự báo theo ý kiến chuyên gia để dự báo nhu cầu dịch vụ băng rộng Viễn thông Bắc Ninh phù hợp 3.2.4 Dự báo nhu cầu phát triển dịch vụ phát triển thuê bao Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2016 - 17 - Bắc Ninh tỉnh cửa ngõ phía Bắc Thủ Đơ Hà Nội với diện tích 822,71 Km2 dân số khoảng 1,038 triệu người GDP bình quân đầu người tỉnh Bắc Ninh năm 2010 ước đạt 19,752 triệu VNĐ Đời sống nhân dân ngày cải thiện, dự kiến năm tới kinh tế bình quân hàng năm tăng 10% Từ số liệu thống kê, số liệu phát triển kinh tế kết hợp với mô hình dự báo chuyên gia tham khảo ý kiến chuyên gia quy hoạch mạng Phòng QLM-DV - Viễn thông Bắc Ninh ta bảng số liệu nhu cầu dịch vụ thoại, băng rộng Viễn thông Bắc Ninh đến năm 2016 bảng 3.5 Bảng 3.5: Dự báo nhu cầu dịch vụ phát triển thuê bao Viễn thông Bắc Ninh đến năm 2016 Thuê bao Năm Thuê bao Thuê bao điện thoại băng rộng băng rộng băng rộng cố định TT Thuê bao ADSL2+ IPTV FTTH (FE) 2012 112782 37886 14959 1098 2013 111654 44705 20494 1610 2014 112101 52305 26642 2257 2015 112549 60098 33306 3045 2016 113000 67911 40633 4016 3.3 Hiện trạng mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh Hiện tại, mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh sử dụng mơ hình FTTN sở cơng nghệ AON - 18 - Mạng băng rộng Viễn thông Bắc Ninh chia thành hai phần chính: Mạng Core nội tỉnh (MAN-E) phần thiết bị truy nhập Switch Access trạm DSLAM 3.3.1 Mạng MAN-E Cấu trúc mạng MAN-E Viễn thông Bắc Ninh gồm: - 02 Core CES – NE40E-8, Core có dung lượng chuyển mạch 640 Gbps lắp đặt TTVT Suối Hoa (TP Bắc Ninh), TT VT Thuận Thành (Bắc Ninh kết nối với theo cấu hình Ring 10G Core CES TTVT Bắc Ninh TTBĐ Bắc Ninh kết nối 2x1G tới BRAS E320, Core CES TTBĐ Bắc Ninh kết nối 2x1GE tới BRAS ERX 1400 phục vụ truyền tải lưu lượng Internet, hai Core kết nối 3x1G tới PE phục vụ truyền tải lưu lượng IPTV, Metronet L3 - 11 Access CES – NE40E-4, Access CES có dung lượng chuyển mạch 640 Gbps lắp đặt 11 trạm gồm tuyến Ring Tuyến Core CES Bắc Ninh – CES Thị trấn Hồ, Ring1: 10G gồm TT Hồ - Chợ Sơn – Tiên Du, Ring2: 10G gồm Từ Sơn – Yên Phong, Ring 3: 10G gồm Suối Hoa – TT Hồ, Ring4: 10G gồm Quế Võ – Gia Bình, Ring 5: 10G gồm Đơng Du – Ngụ - Lương Tài Các Access CES kết nối lên Core CES theo hai hướng - Số giao diện mạng MAN-E Viễn thông Bắc Ninh 574 giao diện 1GE 40 giao diện 10 GE - 19 - CẤU HÌNH MẠNG MAN-E VNPT BẮC NINH IP/MPLS Backbone M320 PE 7750 BRAS E320 Server VOD IPTV VASC 10GE 10 GE 10 GE 10 GE 10 GE km Đông Du 19 km Tiên Du Ring - 10Gb GE 44,1 km Suối Hoa GE 22 km Ring - 10Gb Ring core 10 Gb 21,7 km Ring - 10Gb 10,5 km Quế Võ Ring - 10G Chợ Sơn Ring - 10Gb 5,5 km 13,2 km SUỐI HOA 20 km 15,9 km Yên Phong Ngụ km 21,7 Từ Sơn TT HỒ 20 km 38 km Gia Bình 29,1 km 11 km TT Hồ Lương Tài 17,8 km Hình 3.4: Hiện trạng cấu hình mạng MAN-E Viễn thông Bắc Ninh 3.3.2 Mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh Mạng truy nhập băng rộng đấu nối vào mạng đô thị (MANE) Viễn thông Bắc Ninh điểm nút thu gom lưu lượng Access CES qua sợi quang - Hiện tại, Viễn thơng Bắc Ninh có 117 IP DSLAM gồm hai loại thiết bị MA5600 Huawei MSAN Alcatel giao tiếp với mạng MAN-E qua cổng GE; 77 switch Access giao tiếp với mạng MAN-E qua cổng GE lắp đặt 59 trạm Viễn thông Tổng dung lượng: 58496 cổng ADSL, 1088 cổng SHDSL, 1339 cổng GE, FE quang Mơ hình đấu nối trạm truy nhập băng rộng xem Hình 3.5 - 20 - HIỆN TRẠNG ĐẤU NỐI MẠG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG - VIỄN THÔNG BẮC NINH IP CORE IP DSLAM Địa điểm xxx IP DSLAM Dung lượng nhỏ Địa điểm xxx BRAS E320 PE 7750 1GE 1GE 10GE IP DSLAM Địa điểm xxx 10GE 1GE 10GE Server VOD IPTV VASC MAN-E BẮC NINH 1GE IP DSLAM Địa điểm xxx 1GE 1GE 1GE 1GE 1GE Switch Access IP DSLAM Dung lượng nhỏ Địa điểm xxx IP DSLAM Dung lượng nhỏ Địa điểm xxx Switch FTTH Switch FTTH 1GE 1GE IP DSLAM Dung lượng nhỏ Địa điểm xxx IP DSLAM Dung lượng nhỏ Địa điểm xxx Hình 3.5: Mơ hình đấu nối trạm băng rộng Viễn thông Bắc Ninh Hiện Viễn thông Bắc Ninh có mạng cáp quang rộng khắp tồn tỉnh với 420 km cáp quang trục liên trạm dung lượng từ - 48FO kết nối trạm truyền dấn SDH, MANE khoảng 612 km cáp quang truy nhập dung lượng từ – 128 FO kết nối trạm DSLAM, MSAN, Switch Access vào mạng MAN-E kết nối Modem quang, đầu quang STM1 vào trạm SDH, kết nối khách hàng FTTH, trạm 3G 3.3.3 Nhận xét chung Các vùng CES Bắc Ninh, Từ Sơn vùng có tiềm sử dụng dịch vụ tốc độ cao lớn 3.4 Phương án triển khai GPON cho Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2016 định hướng tới năm 2020 3.4.1 Nguyên tắc triển khai - 21 - - Lắp đặt OLT phía nhà cung cấp dịch vụ thường đặt đài trạm đấu nối UpLink với Access CES gần sử dụng nx1GE 10 GE quang - Lắp đặt tối đa 02 cấp Splitter vị trí phù hợp để kết nối thuê bao, đảm bảo tối ưu sợi quang mạng Quy hoạch số điểm đặt chia tốt Tỉ lệ chia tối đa 1:64 - Lắp đặt ONU/ONT cụm dân cư, nhà, hộ, trung tâm quận, huyện, khu công nghiệp để cung cấp giao diện ADSL2+, FE/GE điện quang - Tính tốn suy hao đáp ứng yêu cầu mạng truy nhập quang - Nguyên tắc cáp: theo hai giải pháp: + Giải pháp 1: Đi cáp với số sợi lớn, tách thành tuyến cáp với số sợi nhỏ (thực Măng xông) + Giải pháp 2: Đi cáp với số sợi lớn, đến điểm cần tách tách với số lượng sợi phù hợp với nhu cầu - Nguyên tắc bảo vệ: thực bảo vệ tuỳ thuộc vào đối tượng khách hàng - Triển khai GPON cho vùng phát triển mới, có u cầu băng thơng mà AON khơng đáp ứng 3.4.2 Tính tốn băng thơng, lựa chọn thiết bị - Tính tốn băng thơng cho loại dịch vụ - Tính tốn băng thơng cho thiết bị GPON - 22 - - Lựa chọn thiết bị 3.4.3 Lộ trình triển khai GPON Viễn thơng Bắc Ninh tới năm 2016 - Năm 2012 triển khai GPON cho vùng CES Bắc Ninh - Năm 2012 triển khai GPON cho vùng CES Từ Sơn - Năm 2014 triển khai GPON cho vùng CES Tiên Du - Năm 2014 triển khai GPON cho vùng CES Yên Phong - Năm 2014 triển khai GPON cho vùng CES Quế Võ - Năm 2014 triển khai GPON cho vùng CES Ngụ - Năm 2014 triển khai GPON cho vùng CES Thuận Thành Một số kiến nghị: + Tập trung đầu tư thực GPON hóa cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh + Tận dụng thiết bị AON vừa giải phóng để phát triển cho vùng xa + Lên kế hoạch bước tăng dung lượng mạng MAN-E để đáp ứng nhu cầu băng thông toàn tỉnh 3.4.4 Định hướng triển khai GPON Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2020 - Tiếp tục mở rộng dung lượng hệ thống GPON vùng triển khai giai đoạn trước - Thực dự báo nhu cầu dịch vụ phát triển thuê bao băng rộng toàn tỉnh làm sở để thực triển khai GPON cho - 23 - vùng có tiềm tiến tới GPON hố tồn mạng băng rộng Viễn thơng Bắc Ninh 3.5 Kết luận Công nghệ GPON công nghệ phù hợp cho triển khai mạng truy nhập quang tương lai Viễn thông Bắc Ninh định hướng ưu tiên xây dựng mạng truy nhập băng rộng dựa cơng nghệ GPON Luận văn dự báo nhu cầu phát triển dịch vụ thuê bao băng rộng cho mạng Viễn thông Viễn thông Bắc Ninh, làm đề xuất ứng dụng công nghệ GPON cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2015 định hướng tới 2020 KẾT LUẬN Cùng với phát triển kinh tế-xã hội, nhu cầu truyền thông ngày lớn với nhiều dịch vụ băng rộng/tốc độ cao đa phương tiện đời sống kinh tế – xã hội nước ta tỉnh Bắc Ninh Do đó, nhu cầu xây dựng mạng truy nhập băng rộng có khả truyền tải dịch vụ băng rộng tốc độ cao tới người dân cấp thiết Hiện tại, VNPT nói chung Viễn thơng Bắc Ninh nói riêng, nghiên cứu lựa chọn công nghệ PON nói chung GPON nói riêng để xây dựng mạng truy nhập có băng thơng rộng Chính vậy, việc nghiên cứu giải pháp công nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập để phát triển mạng viễn thông Viễn thơng Bắc Ninh đảm bảo tính kinh tế – kỹ - 24 - thuật đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin tương lai Bắc Ninh vấn đề cấp thiết Xuất phát từ sở khoa học thực tiễn đó, em định chọn đề tài: "Nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh" làm luận văn Thạc sỹ kĩ thuật Luận văn gồm chương trình bày vấn đề: Chương trình bày cơng nghệ mạng truy nhập quang thu động (PON), khả ứng dụng công nghệ PON vào phát triến mạng lưới Viễn thông cung cấp dịch vụ băng rộng tới khách hàng Ngoài ra, chương trình bày kiến trúc mạng PON, công nghệ PON triển khai, từ đưa nhận xét, đánh giá sơ lược công nghệ PON khả ứng dụng PON Chương trình bày cơng nghệ mạng truy nhập quang thu động Gigabit (GPON) với nội dung chi tiết như: kiến trúc mạng GPON, đặc điểm công nghệ GPON gồm thông số kỹ thuật, kỹ thuật truy nhập phương thức ghép kênh, cấu trúc khung, phương thức đóng gói liệu, thủ tục định cỡ phân định băng thơng động, tình hình triển khai GPON giới Việt Nam v.v Từ giúp người đọc nhận thấy ưu điểm GPON như: khả cung cấp băng thông cao, hỗ trợ dịch vụ TDM Ethernet với hiệu suất sử dụng băng thông cao, hỗ trợ nhiều loại tốc độ nhập đường lên, vấn đề tắc nghẽn lưu lượng giải thủ tục định cỡ phân định băng thông động, thủ tục điều khiển báo hiệu đơn giản đảm bảo giải - 25 - vấn đề kỹ thuật mạng truy nhập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dịch vụ Từ kết luận kết hợp với định hướng triển khai GPON VNPT, luận văn đề xuất phương án triển khai GPON cho Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2016 định hướng tới năm 2020 thông qua việc kết hợp dự báo dịch vụ, phát triển thuê bao băng rộng Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2016 Hiện trạng mạng truy nhập băng rộng Viễn thơng Bắc Ninh, nội dung chương Nhìn chung, tơi hồn thành nội dung u cầu luận văn thạc sỹ kỹ thuật lĩnh vực Kỹ thuật điện tử Thông qua thực luận văn này, giúp củng cố thêm kiến thức chuyên mơn, có nhìn tổng quan mạng lưới, nâng cao khả làm việc trình xây dựng, vận hành khai thác mạng KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Hoàn thiện xây dựng cấu hình mạng truy nhập dựa cơng nghệ GPON cho Viễn thông Bắc Ninh tới năm 2020 Nghiên cứu kỹ thuật truy nhập WDMA cho GPON, sở đưa giải pháp triển khai mạng truy nhập cụ thể phù hợp với mạng lưới VNPT nói chung Viễn thơng Bắc Ninh nói riêng - 26 - ... đề tài: "Nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh" làm luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan công nghệ mạng truy nhập quang... "Nghiên cứu công nghệ GPON ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng Viễn thông Bắc Ninh" làm luận văn Thạc sỹ kĩ thuật Luận văn gồm chương trình bày vấn đề: Chương trình bày công nghệ mạng truy nhập. .. mạng truy nhập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật dịch vụ, điều khiến cho GPON công nghệ sử dụng băng thông hiệu loại cơng nghệ PON có Chương ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON CHO MẠNG TRUY NHẬP