Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án “Nghiên cứu công nghệ mạng quang thụ động GPON và phương án cung cấp các dịch vụ tới khách hàng trên mạng GPON VNPT Hà Nội” Bố cục của đồ án gồm 3 chương:CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GPONCHƯƠNG II: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MẠNG GPONCHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ TỚI KHÁCH HÀNG TRÊN MẠNG GPON VNPT HÀ NỘI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỤC LỤC TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH VẼ TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC HÌNH VẼ TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC BẢNG BIỂU TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THUẬT NGỮ VIẾT TẮT THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt A ADM Add Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen rẽ APON ATM Passive Optical Network Mạng quang thụ động dùng ATM ATM Asynchronous Tranfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ AUI Attchment Unit Interface Cáp nối với thiết bị B BER Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi BPON Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng C CDM Code Division Multiplexing Ghép kênh theo mã CE Customer Equipment Thiết bị khách hàng CIR Constant Information Rate Tốc độ thông tin tốt nhất CO Central Office Tổng đài trung tâm CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dư CSMA/CD Carrier sense Multiple access collision detect Đa truy nhập cảm nhận sống mang/tách xung đột D DA Destination Address Địa chỉ đích DCE Data Communications Equipment Thiết bị thông tin số liệu DCS Digital Crossconect Bộ nối chéo số DFSM Dispersion Flattened single Mode Sợi tán sắc phẳng DLC Digital Loop Carrier Sóng mang vòng số DSL Digital Subcriber Loop Vòng thuê bao số DSSM Dispersion Shifted Single Mode Sợi tán sắc dịch chuyển DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép bước sóng với mật độ cao E E-LAN Ethernet Local Area Network Mạng LAN Ethernet E-Line Ethernet Line Đường Ethernet EMS Element Management System Phần tử quản lý hệ thống EPON Ethernet Passive Optical Network Mạng quang thụ động dùngEthernet EVC Ethernet Virtual Connection Kết nối ảo Ethernet F TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THUẬT NGỮ VIẾT TẮT FCS Frame Check Sequence Dãy bit kiểm tra khung FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh theo tần số FSAN Full Service Access Network Tập dịch vụ mạng truy nhập FTTB Fiber to the Building Cáp quang nối đến toà nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang nối đến cụm dân cư FTTH Fiber to the Home Cáp quang nối tận nhà H HFC Hybrid Fiber Coax Television System Hệ thống phân phối tín hiệu truyền hình lai ghép cáp quang-cáp đồng trục I IFG Inter Frame Gap Khoảng cách giữa hai khung liền kề IP Internet Protocol Giao thức Internet IPG Inter Packet Gap Khoảng cách hai gói liền kề ISO International Organization for Standardization Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế L LAN Local Area Network Mạng nội bộ LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic LMDS Local MultiPoint Disttribution System Hệ thống phân bố đa điểm cục bộ LTE Line Terminal Equipment Thiết bị kết cuối đường dây M MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MAN Metro Area Network Mạng diện rộng MAU Media Access Unit Khối truy nhập môi trường MDI Medium Dependent Interface Giao diện độc lập môi trường MEF Metro Ethernet Forum Diễn đàn về Ethernet trong mạng diện rộng MEN Metro Ethernet Network Mạng diện rộng dùng Ethernet MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lý MII Medium Independent Interface Giao diện phụ thuộc môi trường MMDS Multi Channel Multi Point distribution System Hệ thống phân bố đa kênh, đa điểm MPCP MultiPoint Control Protocol Giao thức điều khiển đa điểm MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức N NIC Network Interface cards Card giao diện mạng NLP Normal Link Pulse Xung báo hiệu liên kết bình thường TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THUẬT NGỮ VIẾT TẮT O OLT Optical Line Terminal Thiết bị kết cuối đường quang ONT Optical Network Terminal Thiết bị kết cuối mạng quang P PCS Physical Coding Sublayer Lớp con mã hoá vật lý PDU Protocol Data Units Đơn vị số liệu giao thức PMA Physical Layer Attachment Truy nhập lớp vật lý PMD Physical Medium Dependent Phụ thuộc môi trường vật lý PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động PVC Permanent virtual Circuit Mạch ảo bán cố định S SA Source Address. Địa chỉ nguồn SFD Start of Frame Delimiter Ranh giới bắt đầu khung SME Station Management Entity Thực thể quản lý trạm SMF Single Mode Fiber Sợi quang đơn mode SSM Standard Single Mode Sợi đơn mode chuẩn T TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian U UNI User Network Interface Giao diện mạng-người dùng UTP Unshielded Twisted Pair Cáp trần xoắn đôi V VLAN Virtual Local Area Network Mạng LAN ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo W WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, các dịch vụ ứng dụng trên Internet ngày càng phong phú và phát triển với tốc độ nhanh chóng như các dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, các dịch vụ đào tạo từ xa, game trực tuyến, truyền hình theo yêu cầu, dịch vụ lưu trữ dữ liệu từ xa… Đặc biệt nhu cầu về các loại dịch vụ gia tăng tích hợp thoại, hình ảnh và dữ liệu đang ngày càng tăng. Sự phát triển của các loại hình dịch vụ mới, đòi hỏi hạ tầng mạng truy nhập phải đáp ứng các yêu cầu về băng thông rộng, tốc độ truy nhập cao. Hạ tầng mạng truy nhập cáp đồng sử dụng công nghệ xDSL gặp phải những hạn chế về cự ly và tốc độ đã không đáp ứng được yêu cầu dịch vụ. VNPT và cụ thể là VNPT Hà Nội trong những năm gần đây đã phát triển rất mạnh mạng cáp quang FTTx để đáp ứng nhu cầu sử dụng. Doanh thu đạt được từ các dịch vụ băng rộng sử dụng cáp quang hiện nay ngày càng cao và dần chiếm tỷ trọng chủ yếu. Tuy nhiên hiện nay, việc phát triển mạng cáp quang thuê bao FTTx đồng nghĩa với việc phải thi công rất nhiều tuyến cáp quang dung lượng lớn. Với cơ sở hạ tầng của TP Hà Nội như hiện nay thì việc thi công cáp quang ngày càng khó khăn do hạ tầng cồng bể bưu điện ngầm đã hết dung lượng, việc mở rộng rất khó khăn do phải xin phép đào đường, việc kéo treo cáp quang là không thực hiện được do có quy định về ngầm hóa của thành phố. Vì vậy, yêu cầu đặt ra là phải áp dụng công nghệ mới để giảm thiểu việc sử dụng dung lượng cáp quang đường trục, tận dụng tối đa hệ thống mạng sẵn có nhưng vẫn phải đáp ứng yêu cầu về cung cấp dịch vụ Công nghệ truy nhập quang thụ động G-PON đã được ITU chuẩn hóa, hiện nay là một trong những công nghệ được ưu tiên lựa chọn cho triển khai mạng truy nhập tại nhiều nước trên thế giới. G-PON là công nghệ hướng tới cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và số liệu với băng thông lớn tốc độ cao. Mạng PON ngoài việc giải quyết các vấn đề về băng thông, nó còn có ưu điểm là chi phí lắp đặt thấp do nó tận dụng được những sợi quang trong mạng đã có từ trước. PON cũng dễ dàng và thuận tiện trong việc ghép thêm các thiết bị kết cuối mạng theo yêu cầu của các dịch vụ, trong khi đó việc thiết lập thêm các nút trong mạng tích cực khá phức tạp do việc cấp nguồn tại mỗi nút mạng, và trong mỗi nút mạng đều cần có các bộ phát lại. G-PON sẽ là công nghệ truy nhập lựa chọn triển khai hiện tại và tương lai. GPON chính là giải pháp phù hợp nhất đối với hạ tầng mạng hiện tại của VNPT Hà Nội. Với định hướng phát triển mạng truy nhập sử dụng công nghệ G-PON, hiện nay VNPT Hà Nội đã và đang bắt đầu triển khai thực hiện. Đồ án “Nghiên cứu công nghệ mạng quang thụ động G-PON và phương án cung cấp các dịch vụ tới khách hàng trên mạng G-PON VNPT Hà Nội” , nghiên cứu tìm hiểu những đặc điểm kỹ thuật cơ bản của công nghệ GPON, phân tích hiện trạng mạng G-PON của VNPT Hà Nội bao gồm cấu hình mạng, chủng loại, tính năng, khả năng đáp ứng của thiết bị được sử dụng trên mạng G-PON, nhu cầu sử dụng dịch vụ của thuê bao, hiệu quả kinh doanh và trên TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU cơ sở đó đề xuất các dịch vụ được triển khai cung cấp tới khách hàng trên mạng quang G-PON của VNPT Hà Nội. Bố cục của đồ án gồm 3 chương: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG G-PON CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MẠNG G-PON CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ TỚI KHÁCH HÀNG TRÊN MẠNG G-PON VNPT HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG PON CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG PON 1.1 Mở đầu Hiện nay trên thế giới hơn 2 tỷ người đang sử dụng dịch vụ internet và tại các nước phát triển và đang phát triển. Thuê bao băng rộng (hữu tuyến) tăng trưởng mạnh, trong đó có Việt Nam. Theo Tổng cục Thống kê, số thuê bao Internet băng rộng trên cả nước tính đến cuối tháng 11/2011 ước tính đã đạt 4,2 triệu thuê bao, tăng 16,3% so với cùng thời điểm năm trước và hiện vẫn tăng trưởng đều đặn. Với sự phát triển, bùng nổ của các dịch vụ trực tuyến như trong lĩnh vực ngân hàng, giải trí, giáo dục, có thể nói internet băng rộng là nhu cầu tất yếu của xã hội phát triển ngày nay. Mạng viễn thông thường được cấu thành bởi ba mạng chính: mạng đường trục, mạng phía khách hàng và mạng truy nhập. Trong những năm gần đây, mạng đường trục có những bước phát triển nhảy vọt do sự xuất hiện của các công nghệ mới, như công nghệ ghép kênh theo bước sóng (WDM). Mạng nội hạt (LAN) hiện cũng đã đạt đến tốc độ 1Gb/s, thậm chí các sản phẩm Ethernet 10 Gb/s cũng đã được cung cấp trên thị trường. Điều này đã dẫn đến một sự chênh lệch rất lớn về băng thông giữa một bên là mạng LAN tốc độ cao và mạng đường trục và một bên là mạng truy nhập tốc độ thấp, mà chúng ta vẫn thường gọi đó là nút cổ chai (bottleneck) trong mạng viễn thông. Việc bùng nổ lưu lượng Internet trong thời gian vừa qua càng làm trầm trọng thêm các vấn đề của mạng truy nhập tốc độ thấp. Lưu lượng dữ liệu ngày càng tăng mạnh khi số lượng người sử dụng dịch vụ trực tuyến ngày càng gia tăng. Xu hướng này vẫn sẽ còn tiếp tục trong tương lai, tức là càng ngày sẽ càng có nhiều người sử dụng trực tuyến và những người sử dụng đã trực tuyến thì thời gian trực tuyến sẽ càng nhiều hơn, do vậy nhu cầu về băng thông lại càng tăng lên. Các nghiên cứu thị trường cho thấy rằng, sau khi nâng cấp lên công nghệ băng rộng, thời gian trực tuyến của người sử dụng đã tăng lên 35% so với trước khi nâng cấp. Càng ngày sẽ càng có nhiều dịch vụ và các ứng dụng mới được triển khai khi băng thông dành cho người sử dụng tăng lên. Đứng trước tình hình đó, một số công nghệ mới đã được đưa ra nhằm đáp ứng những đòi hỏi về băng tần. Hiện tại, các nhà cung cấp dịch vụ đã triển khai cung cấp dịch vụ Internet bằng công nghệ đường dây thuê bao số DSL. DSL sử dụng đôi dây giống như dây điện thoại, và yêu cầu phải có một modem DSL đặt tại thuê bao và DSLAM đặt tại tổng đài. Tốc độ dữ liệu của DSL nằm trong khoảng từ 128 Kb/s đến 1,5 Mb/s. Mặc dù tốc độ của nó đã tăng đáng kể so với modem tương tự, nhưng khó có thể được coi là băng rộng do không cung cấp được các dịch vụ video, thoại, dữ liệu cho các thuê bao ở xa. Khoảng cách từ tổng đài đến theo bao chỉ trong phạm vi 5,5 km. Ta có thể tăng khoảng cách này bằng giải pháp triển khai thêm nhiều DSLAM đến gần thuê bao, nhưng đây là một giải pháp không hiệu quả do chi phí quá cao. TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 10 [...]... trường hợp kết nối tới buiding hoặc tới các vỉa hè, cabin (FTTB, FTTC, FTTCab) - Bộ tách/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 tách/ghép quang được đặt tại các các tủ hộp kiểu indoor... pháp quang Ethernet điểm – điểm có chi phí cao Vì vậy nó phù hợp với các hộ gia đình, doanh nghiệp vừa và nhỏ, chính phủ và các cơ quan công sở Mô hình mạng GPON cung cấp dịch vụ điển hình như trong Hình 2.6 TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MẠNG G - PON Hì nh 2.6 Mô hình mạng GPON cung cấp dịch vụ điển hình • Các dịch vụ bộ ba dành cho hộ gia đình GPON phát... dụng như một vòng thu quang thay thế cho các tuyến truyền dẫn ngắn trong mạng đô thị hay mạch vòng SONET/SDH đường trục 1.2 Kiến trúc mạng PON Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân bố quang (hay còn gọi là mạng ngoại vi) bao gồm các phần tử như sợi quang, các bộ tách/ghép quang thụ động (spliter), các đầu nối và các mối hàn quang Các phần tử tích cực như OLT và các ONU đều nằm ở đầu... chỉ hỗ trợ dịch vụ ATM và tốc độ truy nhập thấp hơn nhiều so với các công nghệ hiện hữu khác như GPON hay EPON Các nghiên cứu hiện nay đang tập trung vào GPON và EPON/GEPON vì đây là các công nghệ mới hứa hẹn sẽ được triển khai rộng rãi trong mạng truy nhập băng rộng do các đặc điểm vượt trội của chúng so với các công nghệ khác Trong khi GEPON chỉ cung cấp tốc độ truyền là 1,25 Gbit/s thì GPON lại cho...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG PON Một giải pháp khác được đưa ra là sử dụng cáp modem Các công ty cáp TV cung cấp các dịch vụ Internet bằng cách triển khai các dịch vụ tích hợp dữ liệu trên mạng cáp đồng trục, mà ban đầu được thiết kế để truyền dẫn tín hiệu video tương tự Ví dụ, mạng HFC sẽ có sợi quang nối từ các đầu dẫn hay các hub đến các nút quang, và từ các nút quang sẽ phân... nhập và một bên là các công ty được cung cấp dịch vụ, hay một khu vực tập trung các thuê bao Mạng quang thụ động (PON) có thể định nghĩa một cách ngắn gọn như sau: Mạng quang thụ động (PON) là một mạng quang không có các phần tử điện hay các thiết bị quang điện tử” Với khái niệm này, mạng PON sẽ không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào mà cần phải có sự chuyển đổi điện - quang Thay vào đó, PON sẽ chỉ... VỀ MẠNG PON 1.5 Kết luận PON là mạng truy nhập có nhiều ưu điểm để triển khai các dịch vụ băng rộng (thoại, dữ liệu, video) giữa các khối kết cuối đường dây ở xa (ONUs) và kết cuối mạng (OLT) Không như mạng quang tích cực AON, chẳng hạn như mạng SONET/SDH, cần các bộ chuyển đổi quang điện tại mỗi nút, mạng quang thụ động PON sử dụng các bộ tách/ghép quang thụ động để phân bổ lưu lượng quang Một mạng. .. định hai phương thức đóng gói ATM và GEM (GPON Encapsulation Method) Các ONU và OLT có thể hỗ trợ cả T-CONT nền ATM hoặc GEM GEM cung cấp khả năng thông tin kết nối định hướng tương tự ATM GPON cho phép hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ khách hàng khác nhau Khách hàng ATM được sắp xếp trong suốt vào khung GEM trên cả hai hướng Khách hàng TDM được sắp xếp vào khung GEM sử dụng thủ tục đóng gói GEM Các gói... hóa băng thông quang, tạo ra nhiều lợi nhuận hơn Băng thông lớn và dịch vụ linh hoạt của GPON giúp cho GPON trở thành một sự lựa chọn hoàn hảo cho việc cung cấp dịch vụ tới nhiều hộ thuê bao MDU (Multiple Dwelling Units) như các tòa nhà, khách sạn, chung cư GPON ONU có thể phục vụ như các DSLAM VDSL2 • Dành cho doanh nghiệp vừa và nhỏ GPON là sự lựa chọn hoàn hảo cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ có yêu... nhập Internet, VPN và các dịch vụ T1/E1 với chi phí hợp lý GPON có băng thông đủ lớn và có tính năng QoS cho phép các doanh nghiệp có thể được cung cấp dịch vụ trên cùng cơ sở hạ tầng như các dịch vụ hộ gia đình nhằm loại trừ yêu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng mới • Dành cho Chính phủ, Giáo dục và Y tế Thị trường các cơ quan chính phủ yêu cầu các dịch vụ dữ liệu và thoại có chất lượng cao và băng thông lớn . dụng công nghệ G-PON, hiện nay VNPT Hà Nội đã và đang bắt đầu triển khai thực hiện. Đồ án Nghiên cứu công nghệ mạng quang thụ động G-PON và phương án cung cấp các dịch vụ tới khách hàng trên mạng. cấp tới khách hàng trên mạng quang G-PON của VNPT Hà Nội. Bố cục của đồ án gồm 3 chương: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG G-PON CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MẠNG G-PON CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN. III: PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ TỚI KHÁCH HÀNG TRÊN MẠNG G-PON VNPT HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HIỀN – D08VT3 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG PON CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG PON 1.1