Đang tải... (xem toàn văn)
Triển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc NinhTriển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc NinhTriển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc NinhTriển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc NinhTriển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc Ninh
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG - NGUYỄN ANH VŨ TRIỂN KHAI VÀ ĐO KIỂM MẠNG PON TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG TỪ SƠN – VIỄN THÔNG BẮC NINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – 2016 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đức Nhân Phản biện 1: T.S Lê Xuân Công Phản biện 2: PGD T.S Đặng Thế Ngọc Luận văn bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông Vào lúc: 10 00 ngày 20 tháng 08 năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông MỞ ĐẦU Ngày nay, mạng internet ngày trở thành phần thiếu sống đại Với nhu cầu sử dụng dịch vụ mạng internet ngày lớn đa dạng, đòi hỏi công nghệ internet ngày phát triển, tốc độ cần phải nâng cao để đáp ứng điều Cuối năm 2014 Viễn thông Bắc ninh tỉnh tập đoàn bưu Viễn thông (VNPT) cho đầu tư hệ thống cáp quang truy nhập sử dụng công nghệ GPON, thay cho mạng internet công nghệ xDSL mạng FTTx AON Viễn thông Bắc ninh giao cho đơn vị trực thuộc lập kế hoạch đến hết năm 2016 đầu tư hệ thống mạng truy nhập quang GPON địa bàn toàn Tỉnh, đáp ứng nhu cầu phát triển mạng truy nhập băng rộng cho hầu hết khu vực toàn địa bàn Từ vấn đề trên, em lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Triển khai đo kiểm mạng PON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn–Viễn Thông Bắc Ninh”nhằm đáp ứng số yêu cầu nêu Đề tài nghiên cứu triển khai đầu tư hệ thống mạng cáp quang dựa công nghệ GPON với quy mô toàn địa bàn Thị xã Từ Sơn Tỉnh Bắc ninh giai đoạn đến 2016 nhằm đảm bảo có hệ thống mạng truy nhập quang tốt nhất, vấn đề đo kiểm trình triển khai cần phải xem xét Luận văn “Triển khai đo kiểm mạng PON trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc Ninh” gồm chương: Chương 1: Mạng truy nhập quang thụ động PON – Trình bày tổng quan mạng truy nhập PON hệ thống PON triển khai Chương 2: Công nghệ mạng quang thụ động GPON hệ – Trình bày tổng quan mạng truy nhập PON công nghệ GPON công nghệ NG PON Chương 3: Triển khai đo kiểm chất lượng dịch vụ PON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Trình bày trình triển khai mạng PON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn kết đo kiểm chất lượng thực tế để đánh giá chất lượng dịch vụ Trung tâm Viễn thông Từ Sơn Nghiên cứu triển khai nâng cấp mạng GPON giai đoạn sau 2016 CHƢƠNG 1: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG - PON Chương tìm hiểu chung mạng truy nhập cáp quang thụ động PON, có đề cập đến loại mạng truy nhập, công nghệ chủ yếu mạng PON hệ mạng PON 1.1 Khái niệm mạng truy nhập “Mạng truy nhập vị trí cuối mạng viễn thông, trực tiếp đấu nối tới thuê bao, bao gồm tất thiết bị đường dây lắp đặt trạm chuyển mạch nội hạt với thiết bị đầu cuối thuê bao”[4, Tr 2] 1.1.1 Mạng truy nhập hữu tuyến cáp đồng Là mạng truy nhập hữu tuyến với môi trường truyền dẫn từ tổng đài đến thuê bao đôi dây đồng cáp đồng trục 1.1.2 Mạng truy nhập cáp quang Là mạng truy nhập hữu tuyến với môi trường truyền dẫn từ tổng đài đến thuê bao sợi cáp quang 1.1.3 Mạng truy nhập vô tuyến Là mạng truy nhập không dây với môi trường truyền dẫn không khí 1.2 Mạng truy nhập cáp quang PON 1.2.1 Khái niệm mạng truy nhập quang PON PON, viết tắt tên tiếng Anh - Passive Optical Network, nghĩa "mạng quang thụ động", hình thức truy cập mạng cáp quang, kiểu mạng kết nối Điểm - Đa điểm (P2M), sợi quang làm sở tạo kiến trúc mạng Mỗi khách hàng kết nối tới mạng quang thông qua chia quang thụ động không cần nguồn cấp, thiết bị điện chủ động mạng phân chia băng thông chia sẻ từ nhánh (feeder) đến người dùng (drop), cho phép sợi quang đơn phục vụ nhiều nhánh sở, thường từ 16-128 PON bao gồm thiết bị đầu cuối dây quang (OLT - Optical Line Terminal) tổng đài trung tâm nhà cung cấp dịch vụ thiết bị mạng quang (ONUs -Optical Network Units) nơi gần người dùng cuối Công nghệ PON làm giảm yêu cầu số lượng dây dẫn thiết bị tổng đài trung tâm so với kiến trúc điểm - điểm Mạng PON không chứa phần tử tích cực mà cần phải có chuyển đổi điện - quang Thay vào đó, PON bao gồm: sợi quang, chia, kết hợp, ghép định hướng, thấu kính, lọc, Hình 1.1: Mô hình mạng cáp quang thụ động PON Mạng phân bố quang ODN (Optical Distribution Network): Thực truyền dẫn quang từ OLT tới người dùng ngược lại, sử dụng cấu kiện quang thụ động Thiết bị kết cuối đường dây OLT (Optical Line Termination): Cung cấp giao diện phía mạng Thiết bị kết cuối mạng ONT (Optical Network Termination): Là thiết bị ONU cung cấp chức cổng giao diện cho người dùng mạng FTTH Thiết bị mạng quang ONU (Optical Network Unit): Cung cấp giao diện phía người dùng (trực tiếp từ xa) mạng OAN kết nối tới mạng ODN 1.2.2 Các hệ mạng PON a APON/BPON b GPON c EPON d NG-PON 1.3 Kết luận chƣơng Chương tìm hiểu tổng quan mạng PON, thiết bị, ưu điểm công nghệ mạng PON Chương nêu hệ thống PON triển khai APON, BPON, GPON, EPON mạng PON hệ XG PON, NG PON2 sử dụng công nghệ TWDM PON CHƢƠNG 2: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG GPON VÀ THẾ HỆ KẾ TIẾP Chương tìm hiểu sâu thêm mạng truy nhập quang thụ động GPON bao gồm thông số kỹ thuật, phương thức đóng gói truyền tải liệu mạng, khả bảo mật mạng, khả cung cấp băng thông Để từ triển khai mạng truy nhập GPON hiệu quả, ổn định đảm bảo chất lượng Cùng với tìm hiểu thêm xu hướng phát triển mạng PON hệ vấn đề chuyển tiếp từ mạng GPON lên mạng hệ sau trình bày chương 2.1 Khái niệm GPON GPON (Gigabit Passive Optical Network) định nghĩa theo chuẩn ITU-T G.984 GPON mở rộng từ chuẩn BPON G.983 cách tăng băng thông, nâng hiệu suất băng thông nhờ sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi tiêu chuẩn hóa quản lý Thêm nữa, chuẩn cho phép vài lựa chọn tốc độ bit, kỹ nghệ hội tụ 2,488 Mbit/s băng thông luồng xuống 1,244 Mbit/s băng thông luồng lên 2.2 Các tiêu chuẩn ITU – T GPON GPON ITU-T chuẩn hóa theo chuẩn G.984 năm 2003, mở rộng từ chuẩn BPON G.983 2.3 Kiến trúc chung hệ thống GPON Hình 2.1 Kiến trúc chung hệ thống GPON Hệ thống G-PON bao gồm thành phần chính: OLT, ONT/ONU, ODN (fible, splitter, ODF …) Thiết bị kết cuối quang OLT (Optical Line Terminator) thường đặt phòng máy CO Các thiết bị đầu cuối quang ONT (Optical Network Terminer) Khối mạng quang ONU (Optical Network Unit) đặt phía khách hàng ONU 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 tới cabinet (FTTB, FTTC, FTTCab) Mạng phân phối quang ODN (Optical Distribution Network) gồm có thành phần chia quang (Splitter) sợi quang, có phụ kiện khác tủ phân phối quang (ODF), măng xông, tủ trời 2.4 Các mô hình mạng truy nhập cáp quang GPON Hiện nay, GPON có mô hình mạng FTTC, FTTH, FTTB FTTC: Fiber to the cabinet – Mạng cáp quang đến tủ cáp khu vực FTTB: Fiber to the Building – Mạng cáp quang đến tòa nhà FTTH : Fiber to the home – Mạng cáp quang đến hộ gia đình 2.5 Thông số kỹ thuật mạng GPON 2.5.1 Tốc độ truyền dẫn Về bản, GPON hướng tới tốc độ truyền dẫn lớn 1.2 Gbit/s Tuy nhiên, trường hợp dịch vụ xDSL không đối xứng cho FTTH FTTH không cần thiết đến tốc độ cao GPON định nghĩa dạng tốc độ bit sau 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 2.5.2 Các thông số kỹ thuật khác 2.6 Đóng gói liệu nguyên tắc hoạt động mạng GPON 2.6.1 Kỹ thuật truy nhập Kỹ thuật truy nhập sử dụng phổ biến hệ thống GPON đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) TDMA kỹ thuật phân chia băng tần truyền dẫn thành khe thời gian Những khe thời gian ấn định trước cho khách hàng phân theo yêu cầu tuỳ thuộc vào phương thức chuyển giao sử dụng Mỗi thuê bao phép gửi số liệu đường lên khe thời gian riêng biệt Bộ tách kênh xếp số liệu đến theo vị trí khe thời gian thông tin gửi thân khe thời gian Số liệu đường xuống gửi khe thời gian xác địnhcó ưu điểm rât lớn ONU hoạt động bước sóng, OLT hoàn toàn có khả phân biệt lưu lượng ONU 2.6.2 Phương thức đóng gói liệu GPON GPON định nghĩa hai phương thức đóng gói ATM GEM (GPON Encapsulation Method) Các ONU OLT hỗ trợ TCONT ATM GEM GPON sử dụng lớp truyền dẫn hội tụ GTC (GPON Transmission Convergence).Khung GTC đóng gói trực tiếp gói liệu thông qua phương pháp đóng gói GEM (GPON Encapsulation Method) Phần tải khung GTC chứa ATM GEM Chức lớp truyền dẫn hội tụ GPON (GPON Transmission Convergence) để cung cấp ghép kênh vận chuyển OLT ONU 2.6.3 Thủ tục định cỡ: Ranging Để ONU vận hành mạng PON phải ranging (xác định cự ly ONU OLT) Cự ly ranging tối đa mạng PON quy định 20km Khoảng cách từ OLT tới ONU khác với ONU trễ RTD (Round Trip Delay) từ ONU tới OLT khác Trừ phi trễ RTD xác định xác khôngđịnh thời truyền dẫn thực hiện.Vì có ONU kết nối với mạng trước hết cần đo RTD Bằng lệnh hệ thống vận hành, OLT tự động tạo sổ ranging phù hợp để đo trễ xác định ONU để truyền tín hiệu cho phép đo trễ Chiều dài cửa sổ ranging thiết lập tùy theo khoảng cách OLT ONU Có hai cách xác định ONU cho trình ranging Một phương pháp xác định ONU đăng ký phương pháp khác xác định tất ONU chưa đăng ký Trong phương pháp thứ nhất, ONU với số ID riêng xác định hệ thống vận hành Trong phương pháp thứ hai OLT số ID riêng ONU, có vài ONU truyền tín hiệu cho trình đo trễ diễn liên tục 2.6.4 Cấp phát băng tần động DBA GPON Phương pháp phân phối băng thông hướng lên phân bổ ONU Phương pháp không hiệu Đặc biệt lưu lượng gói nhu cầu băng thông ONU thời điểm Việc tận dụng toàn băng thông thực băng thông hướng lên phân phối động tùy theo nhu cầu ONU Có chế gán băng tần động sau: Với phương pháp đầu tiên, ONU đóng vai trò bị động, OLT giám sát băng thông ONU sử dụng dựa số cell ATM nhàn rỗi khung GEM nhàn rỗi mà nhận khung GTC hướng 10 2.6.5 Bảo mật mã hóa sửa lỗi 2.7 Các ứng dụng khả cung cấp dịch vụ GPON 2.8 Công nghệ PON hệ Công nghệ PON hệ NGPON (Next Generation PON) đời nhằm đáp ứng nhu cầu băng thông lớn loại hình dịch vụ PON Trong năm 2007, nghiên cứu tập trung chuyển hướng xác định hệ thống Một loạt giải pháp kỹ thuật đề xuất, nhiều số khác kiến trúc dịch vụ từ GPON Cuối cùng, vào năm 2010, khuyến nghị ITU-T Recommendation G.987: hệ thống mạng quang thụ động 10 Gigabit (NG-PON), xác định, dựa kiến trúc TDM-PON Cả hai tiêu chuẩn IEEE ITU-T cho phép tồn hệ khác công nghệ PON Tuy nhiên, tiêu chuẩn NG-PON2 đề xuất cung cấp đường rõ ràng để đạt dung lượng cao hơn, dự kiến giải tốt nhu cầu nhà khai thác tương lai 2.8.1 NG-PON1 NG-PON1 gọi XG-PON1, định nghĩa ITU-T G.987 cho việc triển khai ngắn, hoạt động với mạng quang thiết bị có Nó cung cấp 10 Gbps băng thông đường xuống 2,5 Gbps băng thông đường lên NG-PON1 thừa hưởng khung quản lý từ GPON, hoạt động đầy đủ dịch vụ cung cấp thông qua tốc độ liệu cao phân chia lớn giữ cấu trúc mạng - bổ sung thêm nhiều tính khả mà không cần làm phức tạp cho mạng lưới phân phối quang 2.8.2 NG-PON2 Các công nghệ hệ tiếp theo(NG-PON2) dự kiến tăng băng thông PON để đảm bảo 40 Gbps đường xuống 10 Gbps đường lên vào năm 2015 11 Một số đề xuất xem xét FSAN bao gồm: + 40Gbps TDM PON + Lai ghép Ghép kênh phân chia theo thờigian bước sóng (TWDM) PON + WDM-PON + Coherent WDM-PON (PON UDWDM) + Ghép kênh phân chia theo tần sốtrực giao (OFDM) PON FSAN chọn TWDM-PON cách tiếp cận cho NGPON2, mà trình chuẩn hoá ITU-T Các nhà khai thác xem xét TWDM-PON rủi ro, gây phức tạpvà tốn so với phương pháp khác sử dụng thành phần công nghệ có TWDM-PON xem nhiều hệ thống XG-PON1 hoạt động cặp bước sóng khác nhau, chúng "xếp chồng" vào sợi quang vật lý 2.8.3 Sự chuyển tiếp từ GPON lên NG-PON Mục tiêu chuyển đổi trực tiếp từ GPON đến NGPON2, bỏ qua XG-PON1 Để nâng cấp thành công từ GPON lên NG PON phải đảm bảo thay đổi mạng lưới phân phối quang Điều đòi hỏi nhà điều hành để đặt yếu tố hoạt động chung tổng đài trung tâm (CO), để đảm bảo ONT/ONU GPON trang bị lọc WDM mô tả ITU-T G.984.5 2.9 Kết luận chƣơng Chương tìm hiểu sâu công nghệ GPON, hệ thống mạng PON triển khai rộng rãi Nêu cấu hình, thông số hoạt động nguyên lý hoạt động GPON Đồng thời chương tìm hiểu công nghệ mạng PON (NG-PON) triển khai tương lai chuyển tiếp lên hệ mạng 12 CHƢƠNG 3: TRIỂN KHAI MẠNG PON VÀ ĐO KIỂM CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG TỪ SƠN Chương nghiên cứu triển khai mạng truy nhập quang thụ động công nghệ GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn năm 2014 – 2016, đồng thời nghiên cứu đề xuất nâng cấp mạng GPON giai đoạn sau năm 2016 3.1 Giới thiệu chung 3.2 Những vấn đề cần quan tâm tính toán xây dựng mạng PON Khi xây dựng mạng PON cần quan tâm đến vấn đề sau, với bước xây dựng cấu hình mạng: + Lựa chọn hình thức cung cấp FTTx + Lựa chọn khu vực triển khai + Dự báo số lượng thuê bao + Tính toán số lượng thiết bị + Tính toán dung lượng kết nối lên mạng MAN + Xác định địa điểm lắp đặt thiết bị + Xây dựng cấu hình mạng + Tính toán đầu tư mạng cáp quang truy nhập 3.3 Hiện trạng mạng truy nhập Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc Ninh 3.3.1 Mạng MAN- E Viễn thông Bắc Ninh năm 2015 3.2.2 Hiện trạng mạng truy nhập Trung tâm Viễn thông Từ Sơn Trung tâm Viễn thông Từ sơn nằm vòng RING MAN E, có 12 trạm Viễn thông bao gồm: Trạm VT Từ Sơn, Chùa Dận, Đình Bảng, Châu khê, Phù Khê, Hương Mạc, Đồng Quang,Đồng Nguyên, Tương Giang, Tam Sơn, Phù Chẩn, Tân Hồng Ngoài trạm có trạm Mini Dslarm KCN VSIP, Mini Dslarm KCN Tân Hồng số Switch FTTH đặt trạm BTS 13 Sơ đồ mạng truy nhập Trung tâm Viễn thông Từ Sơn thể hình 3.3 Trong có 01 thiết bị MAN – E (Access CES) đặt trạm Từ Sơn Các thiết bị truy nhập trạm khác kết nối tới thiết bị MAN – E này, thực gom toàn lưu lượng băng rộng để đưa lên Core CES đưa đến BackBone Trong sơ đồ có vòng ring cáp quang: + Ring 1: Từ Sơn – Tam Sơn – Tương Giang – Đồng Nguyên + Ring 2: Từ Sơn – Đình Bảng – Chùa Dận + Ring 3: Từ Sơn – Chùa Dận- Châu Khê – Phù Khê- Đồng Quang + Ring 4: Từ Sơn – Phù Chẩn – Tân Hồng Tại trạm có lắp đặt thiết bị IP DSLARM cung cấp dịch vụ internet MegaVNN MyTV, thiết bị Switch Layer2 cung cấp dịch vụ Fiber VNN MyTV cáp quang Bảng 3.2: Số liệu thiết bị thuê bao băng rộng trạm Từ Sơn (Tính đến thời điểm tháng 3/2015) MegaVNN ST T Tên Trạm Fiber VNN Dung lƣợng Sử dụng SL SW FTTH Dung lƣợng 1,472 1,045 96 Sử dụn g 95 512 405 48 48 768 524 32 25 SL IP DSLAR M Từ Sơn VHX Đình Bảng Tương Giang Phù Chẩn 960 760 72 67 Tam Sơn 768 506 48 42 Tân Hồng 256 200 Đồng Nguyên 1,024 617 96 81 Đồng Quang 704 620 72 72 Chùa Dận 576 391 48 47 10 Châu Khê 771 710 48 47 11 Hương Mạc 576 294 24 15 14 12 Phù Khê 13 24 24 Mini KCN TH 24 17 14 Mini VSIP 12 15 BTS VSIP 24 24 29 668 612 Tổng cộng 15 832 9,219 557 6,629 Bảng 3.2 Tổng hợp toàn thiết bị thuê bao băng rộng (cả xDSL FTTH) lấy theo báo cáo lực phát triển thuê bao tổ kỹ thuật Trung tâm Viễn thông Từ Sơn Kết bảng cho thấy nhu cầu phát triển thuê bao truy nhập băng rộng sở để xây dựng triển khai GPON 3.4 Cơ sở để xây dựng triển khai mạng truy nhập PON trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn 2015 – 2016 3.4.1 Mục đích xây dựng PON Mục đích xây dựng mạng truy nhập cáp quang thụ động GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn để đáp ứng nhu cầu cung cấp dịch vụ cho toàn nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông tốc độ cao khu vực Thị xã Từ Sơn (tính nhu cầu nhu cầu phát triển dịch vụ nhu cầu chuyển đổi dịch vụ từ cáp đồng MegaVNN sang) Đồng thời phải xây dựng mạng truy nhập GPON đồng bộ, ổn định lâu dài đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt 3.4.2 Nguyên tắc triển khai mạng GPON VNPT a, Nguyên tắc quy định điểm đặt thiết bị OLT b, Cách thức dự báo số lượng thuê bao FTTH: c, Nguyên tắc quy hoạch vùng phục vụ: 3.4.3 Khảo sát nhu cầu sử dụng dịch vụ cáp quang băng rộng khách hàng địa bàn thị xã Từ Sơn – Tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2014 – 2016 Căn vào biến đổi gia tăng, giảm số lượng thuê bao tháng khu vực số liệu thuê bao băng rộng hoạt động khu vực bảng 3.2, đồng thời vào mức độ cạnh 15 tranh doanh nghiệp cung cấp dịchvụ viễn thông khu vực để dự báo nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng giai đoạn 2014-2016 (bảng 3.3) Bảng 3.3: Dự đoán nhu cầu phát triển cáp quang GPON 2015 - 2016 Nhu cầu phát triển GPON Mega VNN sử dụng Fiber VNN Đang sử dụng 1045 Từ Sơn VHX Đình Bảng ST T Tên Trạm Năm 2015 Năm 2016 Chuyển đổi Phát triển Chuyể n đổi Phát triển 95 150 50 400 300 405 48 100 100 300 Tương Giang 524 25 100 50 300 Phù Chẩn 760 67 150 50 300 Tam Sơn 506 42 100 50 200 Tân Hồng 200 100 150 100 Đồng Nguyên 617 81 150 50 300 Đồng Quang 620 72 150 50 300 Chùa Dận 391 47 100 150 200 10 Châu Khê 710 47 150 50 350 11 Hương Mạc 294 15 100 50 150 12 Phù Khê 557 24 200 50 350 6629 563 1550 950 3250 200 200 200 300 300 200 200 200 200 200 200 2700 Tổng cộng Bảng 3.3 liệu khảo sát nhu cầu dịch vụ GPON, sở để xây dựng cấu hình thiết bị triển khai mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn 2015 – 2016 16 3.5 Xây dựng triển khai mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn 2015 – 2016 Căn vào số liệu khảo sát nhu cầu bảng 3.3 nhu cầu thiết bị xác lập trình tập đoàn VNPT Phê duyệt phân bổ Tập đoàn vào nhu cầu đơn vị mà phân bổ vốn đầu tư thiết bị mạng truy nhập Dựa vào đó, xây dựng triển khai mạng GPON đơn vị TTVT Từ Sơn chia làm giai đoạn - Giai đoạn 1: Từ tháng – tháng năm 2015 - Giai đoạn 2: Từ tháng – hết năm 2015 - Giai đoạn 3: Từ tháng – tháng 12 năm 2016 3.5.1 Giai đoạn 1: Từ đầu năm 2015 đến tháng 03 năm 2015 Dựa vào bảng dự báo nhu cầu phát triển Trung tâm Viễn thông Từ Sơn đăng ký xin đầu tư 01 OLT Thiết bị OLT đặt với thiết bị MAN - E trạm trung tâm Từ Sơn Đây trạm triển khai cáp quang đến hầu hết trạm khác nơi gom toàn lưu lượng thiết bị truy nhập Đợt đầu tư ưu tiên lắp đặt trạm có nhu cầu sử dụng cao như: Từ Sơn, Chùa Dận, Châu Khê, Đồng Nguyên Đồng Quang 3.5.2 Giai đoạn từ tháng năm 2015 đến hết tháng 12 năm 2015 Ở giai đoạn hệ thống cáp quang cho GPON sử dụng sợi cáp quang sẵn có FTTH AON để lắp đặt, khu vực chưa mở rộng Trong giai đầu tư thêm mạng cáp quang truy nhập GPON cho toàn đường xã phường đầu tư mở rộng sợi cáp trung kế, nhằm phát triển mạng đường trục, phục vụ việc đấu nhảy thiết bị OLT trạm chưa lắp đặt Giai đoạn Trung tâm Viễn thông Từ Sơn dựa theo nhu cầu phát triển tiếp tục xin đầu tư 04 OLT chủ yếu lắp đặt trạm có mật độ thuê bao lớn, đảm bảo khả cung cấp luồng cáp trung kế lắp thiết bị GPON vòng RING Đồng thời hệ thống mở rộng thêm card OLT Trạm Từ Sơn với mục đích card cung cấp dịch vụ cho trạm khác Từ Sơn cấu hình lắp đặt OLT chưa 17 triển khai trạm khu vực Bảng 3.6 cấu hình thiết bị phân chia Splitter đến cuối năm 2015 3.5.3 Giai đoạn năm 2016 Giai đoạn năm 2016 giai đoạn hoàn thiện cấu hình mạng GPON cho toàn khu vực Thị xã Từ Sơn Các thiết bị OLT lắp đặt tất trạm, để đảm bảo đủ dung lượng cung cấp dịch vụ năm 2016 giai đoạn sau 2016 Đồng thời giảm cự ly từ OLT đến thuê bao giúp nâng cao độ tin cậy chất lượng dịch vụ Trong giai đoạn tất 12 trạm lắp đặt nâng cấp lên 16 cổng PON, đưa tổng số cổng PON lắp đặt năm 2016 lên tới 200 cổng đáp ứng 12800 thuê bao Cấu hình lắp thiết bị GPON Từ Sơn năm 2016 bảng 3.7 3.5.4 Thuận lợi khó khăn trình triển khai hạ tầng mạng truy nhập GPON Từ Sơn a, Thuận lợi: b, Khó khăn 3.6 Đo kiểm đánh giá chất lƣợng dịch vụ Viễn thông sử dụng công nghệ PON 3.6.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ GPON a, Các tham số chất lượng dịch vụ GPON Để đánh giá chất lượng dịch vụ GPON có hai tham số chính: + Tổng suy hao đường truyền (Quỹ công suất) giá trị suy hao cho phép từ OLT đến ONU/ONT mà đảm bảo chất lượng dịch vụ GPON hoạt động tốt + Tỷ lệ lỗi bít tỷ lệ bít bị lỗi trình truyền tín hiệu từ OLT đến ONU b, Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ Tham số suy hao đường truyền phụ thuộc vào yếu tố: + Suy hao Splitter + Suy hao mối nối + Suy hao tuyến cáp quang truyền dẫn 18 Tham số tỷ lệ lỗi bít phụ thuộc vào yếu tố sau: + Mất đồng khung trình truyền dẫn + Tán sắc sợi quang làm biến đổi bít sai lệch đầu thu 3.6.2 Các tham số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng dịch vụ GPON Các tham số tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ GPON thể bảng 3.8 Bảng 3.8: Tham số tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng dịch vụ GPON Tham số Tiêu chuẩn Quỹ suy hao công suất ≤ 28 dB Tỷ lệ lỗi bít ≤ 10-12 bit - Đối với tham số quỹ suy hao công suất (Hay tổng suy hao công suất) toàn tuyến tính theo công thức sau: Tổng suy hao = Suy hao Slitter + Suy hao mối nối (mối hàn/Fast connector) + Suy hao chiều dài cáp quang Các tiêu chuẩn suy hao Splitter, suy hao mối nối suy hao chiều dài cáp quang cho bảng 3.9 (Theo văn số 5881/VNPTCNM tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam ngày 03/11/2015 việc quy trình cung cấp dịch vụ mạng GPON) Bảng 3.9: Các tiêu chuẩn suy hao đƣờng dây GPON STT I II Tiêu Chuẩn Tổng suy hao đƣờng truyền từ OLT đến ONT Tổng suy hao sau Spliter cấp yêu cầu ≤ 28dB ≤ 22dB Chi tiết suy hao loại Spliter Splitter 1:2 ≤ 3,7 dB Splitter 1:4 ≤ 7.5 dB Splitter 1:8 ≤ 10.5 dB Splitter 1:16 ≤ 13,5 dB 19 Splitter 1:32 ≤ 17 dB Splitter 1:64 ≤ 20,5 dB III Tổng suy hao đầu fast connector cáp thuê bao (tối đa 1km) ≤ 1,5 dB Suy hao cho 01 đầu fast connector ≤ 0,3 dB Suy hao cho 01 km cáp quang ≤ 0,35 dB suy hao mối hàn cáp quang ≤ 0,1 dB Các tiêu chuẩn để so sánh đánh giá chất lượng dịch vụ GPON trình đo kiểm 3.6.3 Hệ thống đo kiểm chất lượng mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn a, Thiết bị đo công suất quang: b, Thiết bị khoảng cách đường dây cáp OTDR c, Thiết bị phát laser: d, Phần mềm đo kiểm tra chất lượng dịch vụ Alinetest 3.6.4 Phương pháp đo kiểm chất lượng dịch vụ GPON Hệ thống GPON VNPT Từ Sơn nói riêng hay hệ thống mạng GPON VNPT nói chung nằm mạng kết nối với mạng truy nhập khác MegaVNN FTTH AON Tất thiết bị sử dụng hệ thống mạng có thông số riêng Để đo kiểm chất lượng dịch vụ GPON cần phải thu thập toàn thông tin lưu trữ thiết bị viễn thông mạng GPON OLT, Splitter, ONT, ONU…, tham số thiết lập kết nối Modem/CPE với thiết bị viễn thông, sau phân tích đánh giá chất lượng ngưỡng đặt sẵn Đối với mạng GPON tham số cần thu thập để đo kiểm cụ thể sau: - Trạng thái cổng : Up/Down - Thời gian lỗi Bit trung bình (MTBE) 20 - Khoảng cách: Giá trị suy hao trung bình khoảng 0,35 dB/km cáp quang - Tốc độ cài đặt cổng/gói cước: Profile cài đặt cổng - Tốc độ tối đa: Ước lượng tốc độ tối đa đạt OLTvà ONT/ONU hướng lên/xuống - Suy hao toàn trình từ OLTđến ONU hướng lên/xuống - Tỉ số dự phòng biên độ tín hiệu tạp âm (SNR margin) hướng lên/xuống - Lưu lượng hướng lên/xuống - Số bit lỗi: Tổng số bit lỗi - Công suất phát hướng lên/xuống - Ngày bật, tắt thiết bị đầu cuối khách hàng 3.6.5 Hệ thống đo kiểm chất lượng dịch vụ Alinetest SƠ ĐỒ KẾT NỐI HỆ THỐNG ALINETEST ` Client LineTest GPON OLT HỆ THỐNG SERVER ĐẶT TẠI 57 HUỲNH THÚC KHÁNG, HÀ NỘI Mạng máy tính ĐHSXKD ` ` Database Server ALineTest L2SW Application Server ALineTest 10.1.2.156 MxU MxU PE-AGG UPE PE DSLAM MAN-E PE GPON OLT UPE DSLAM VN2 PE-AGG PE L2SW MxU MxU Chú thích: DSLAM kết nối tới server LineTest MxU kết nối tới server LineTest L2SW UPE mạng MAN-E PE-AGG mạng MAN-E PE mạng VN2 Ethernet switch layer Hình 3.5: Sơ đồ kết nối hệ thống đo kiểm AlineTest (Theo định số: 694/QĐ-VNPT-VT, ngày 13/5/2014 Tổng Giám đốc Tập đoàn Bưu –Viễn thông Việt Nam) 21 Hệ thống đo kiểm Alinetest sau thực thu thập liệu dựa vào tiêu chuẩn quy định bảng 3.8 đưa kết đánh giá chất lượng dịch vụ Mức đánh giá chất lượng dịch vụ hệ thống Alinetest theo tiêu chuẩn bảng 3.8 thể bảng 3.10 Bảng 3.10: Mức đánh giá chất lƣợng dịch vụ hệ thống Alinetest STT Kết đo đƣờng lên/đƣờng xuống Tổng suy hao ≤ 28 dB 28 dB ≤ Tổng suy hao ≤ 30 dB Tổng suy hao > 30 dB Tỷ lệ lỗi bit ≤ 10-12 Tỷ lệ lỗi bit > 10-12 Kết đánh giá Tốt Đạt Kém Tốt Kém 3.6.6 Một số chức phần mềm Alinetest đo kiểm mạng GPON - Chức năng:“Đo kiểm thuê bao theo Account/Port”: Thực đo kiểm tra thông số chi tiết account FTTH – MegaVNN - MyTV cổng PON xác định - Chức năng“Quản lý thiết bị GPON”: Thực chức quản lý thiết bị OLT cổng PON thiết bị OLT đó, chức quản lý quản lý toàn ONU cổng PON xác định + Chức năng: “Hiệu suất sử dụng GPON” : Thống kê toàn tài nguyên PON hiệu suất sử dụng thiết bị GPON hệ thống + Chức năng: “Chất lượng mạng GPON” : Thống kê toàn tài nguyên PON hiệu suất sử dụng thiết bị GPON hệ thống 22 3.6.7 Đo kiểm chất lượng dịch vụ Trung tâm Viễn thông Từ Sơn 3.6.8 Đánh giá, nhận xét kết đo kiểm GPON Qua kết đo cho thấy chất lượng dịch vụ GPON chưa thật tốt, nhiều thuê bao có chất lượng dịch vụ Đạt/Kém hệ thống, chất lượng suy hao chưa đảm bảo Có nhiều ngyên nhân dẫn đến chất lượng suy hao chưa đảm bảo phải kể đến khoảng cách từ OLT đến thuê bao xa qua nhiều tầng đấu nối cáp (Do số xã xa OLT chưa lắp đặt nên sử dụng chung OLT với trạm khác), phải kể đến suy hao trình triển khai lắp đặt, hàn nối thiết bị, chưa hoàn toàn đảm bảo theo quy định Trong trình triển khai việc tính toán để điểm trung gian (Các mối nối) nhiều nên ảnh hưởng chung đến chất lượng suy hao toàn tuyến 3.6.9 Các khuyến nghị nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ GPON - Giám sát chặt chẽ việc kéo cáp thi công kéo cáp hàn nối măng xông, tủ hộp cáp quang (tránh việc kéo cáp không cẩn thận, không đảm bảo kỹ thuật dẫn đến gập cáp gây suy hao), đồng thời đo kiểm chất lượng sợi cáp quang trước sau kéo cáp, kết đo kiểm giới hạn cho phép thi công tiếp - Trên tuyến cáp hạn chết điểm trung gian để đấu nối rẽ cáp Nếu cần rẽ nhánh cáp nên thực hàn nối thẳng sợi qua qua điểm trung gian - Sử dụng sợi cáp có nhiều quad với quad sợi thay cho cáp quad 06 sợi cáp quang (Tại điểm trung gian hay điểm rẽ ngắt 02 sợi cáp quad lại quad khác để chạy thẳng qua điểm đó), điều giảm suy hao điểm hàn nối - Sử dụng đồng thiết bị OLT thiết bị ONU, tránh việc mạng có nhiều chủng loại thiết bị gây khó khăn cho việc triển khai lắp đặt bảo trì, bảo dưỡng 23 3.7 Kế hoạch triển khai mạng PON Trung tâmViễn thông Từ Sơn giai đoạn sau 2016 3.7.1 Nghiên cứu giải pháp nâng cấp mạng GPON a, Nâng cấp mạng theo hướng nâng cao độ tin cậy Triển khai mạng đến hết năm 2016 hoàn thiện cấu hình thiết bị OLT trạm Từ Sơn Tuy nhiên mạng GPON triển khai xem xét đảm bảo đáp ứng nhu cầu cung cấp băng thông mà chưa xét đến vấn đề bảo vệ phục hồi mạng.Việc nâng cấp để đảm bảo an toàn cho OLT tuyến Spliter để đảm bảo khắc phục cố đứt tuyến truyền dẫn cách nhanh cung cấp tính liên tục dịch vụ đáp ứng yêu cầu QoS cho khách hàng có ý nghĩa quan trọng b, Nâng cấp theo hướng tăng lưu lượng băng thông Như đề cập mục 2.8 sau giai đoạn 2016 dự đoán bùng nổ mạnh nhu cầu băng thông cho việc truy nhập dịch vụ liên quan đến truyền video HD cao Thêm từ 2016 VNPT bắt đầu có kế hoạch triển khai dịch vụ di động 4G liệu truy nhập mạng dự đoán tăng mạnh Trong công nghệ GPON bị giới hạn Điều đặt áp lực mạng truy nhập VNPT nói chung mạng viễn thông Từ Sơn nói riêng Với đời công nghệ NG PON đặc biệt NG PON2, việc nâng cấp lên mạng từ mạng GPON để đáp ứng yêu cầu dịch vụ cần thiết Việc nâng cấp từ GPON lên NG PON phải nâng cấp mặt thiết bị, dựa vào thiết bị có sẵn mạng GPON, nâng cấp thêm để trở thành thiết bị NG-PON có khả cung cấp luồng 10Gb Từ thực ghép luồng tín hiệu 10GB để luồng tín hiệu 40Gb ghép thành luồng 80Gb công nghệ NG PON 3.7.2 Đánh giá khả triển khai mạng NG-PON Mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn đến hết năm 2016 hoàn thiện xong phần việc triển khai nâng cấp lên NG PON khả thi hoàn toàn thực 24 Cùng với việc ngày phát triển Kinh tế Xã hội, vấn đề nâng cấp cần thiết hợp lý để đáp ứng lại nhu cầu ngày cao dịch vụ viễn thông Hơn nữa, công nghệ mạng di động hệ 4G LTE triển khai việc nâng cấp mạng GPON lên để đáp ứng làm backhaul di động 3.8 Kết luận chƣơng Chương toàn nghiên cứu triển khai xây dựng mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn 2014 - 2016 Đồng thời nghiên cứu triển khai hệ thống đo kiểm GPON theo tiêu chuẩn Tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam Ngoài chương nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cấp mạng GPON lên hệ mạng NG – PON cho giai đoạn sau năm 2016 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Luận văn Triển khai đo kiểm mạng PON trung tâm Viễn thông Từ Sơn tìm hiểu đưa số công nghệ mạng quang sử dụng PON, GPON công nghệ quang thụ động hệ NG – PON Về phần triển khai thực tế, luận văn nêu lên ý nghĩa toàn xây dựng mạng GPON trung tâm Viễn thông Từ Sơn, mục đích hướng triển khai theo giai đoạn Qua thấy việc triển khai mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ sơn nói riêng Viễn thông Bắc Ninh nói chung định hướng đắn tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển dịch vụ với phát triển Kinh tế Xã hội Luận văn đưa khó khăn, thuận lợi việc triển khai thực tế đơn vị, đồng thời đưa hướng nâng cấp lên mạng giai đoạn sau năm 2016 Hướng nghiên cứu luận văn dựa vào cấu hình mạng truy nhập sẵn có quy hoạch chi tiết mạng truy nhập cáp quang giai đoạn sau Đồng thời đánh giá chi tiết hóa giải pháp nâng cấp mạng lên chuẩn công nghệ cao [...]... về nhu cầu các dịch vụ GPON, là cơ sở để xây dựng cấu hình thiết bị và triển khai mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đo n 2015 – 2016 16 3.5 Xây dựng và triển khai mạng GPON của Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đo n 2015 – 2016 Căn cứ vào số liệu khảo sát nhu cầu ở bảng 3.3 nhu cầu thiết bị được xác lập và trình tập đo n VNPT Phê duyệt và phân bổ Tập đo n sẽ căn cứ vào nhu cầu của các đơn... nghĩa của bài toàn xây dựng mạng GPON tại trung tâm Viễn thông Từ Sơn, mục đích và hướng triển khai theo các giai đo n Qua đó có thể thấy được việc triển khai mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Từ sơn nói riêng và Viễn thông Bắc Ninh nói chung là định hướng đúng đắn của tập đo n Bưu chính Viễn thông Việt Nam, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của các dịch vụ cùng với sự phát triển của nền Kinh tế Xã hội... tư thiết bị cũng như mạng truy nhập Dựa vào đó, xây dựng và triển khai mạng GPON tại đơn vị TTVT Từ Sơn sẽ chia làm 3 giai đo n - Giai đo n 1: Từ tháng 1 – tháng 3 năm 2015 - Giai đo n 2: Từ tháng 4 – hết năm 2015 - Giai đo n 3: Từ tháng 1 – tháng 12 năm 2016 3.5.1 Giai đo n 1: Từ đầu năm 2015 đến tháng 03 năm 2015 Dựa vào bảng dự báo nhu cầu phát triển Trung tâm Viễn thông Từ Sơn đăng ký xin đầu tư... đề xuất giải pháp nâng cấp mạng GPON lên thế hệ mạng mới NG – PON cho giai đo n tiếp theo sau năm 2016 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Luận văn Triển khai và đo kiểm mạng PON tại trung tâm Viễn thông Từ Sơn đã tìm hiểu và đưa ra được một số công nghệ mạng quang đang sử dụng như PON, GPON và các công nghệ quang thụ động thế hệ tiếp theo NG – PON Về phần triển khai thực tế, luận văn cũng... bị và thuê bao băng rộng (cả xDSL và FTTH) được lấy theo báo cáo năng lực và phát triển thuê bao của tổ kỹ thuật Trung tâm Viễn thông Từ Sơn Kết quả ở bảng cho thấy nhu cầu phát triển thuê bao truy nhập băng rộng và là một trong những cơ sở để xây dựng triển khai GPON 3.4 Cơ sở để xây dựng và triển khai mạng truy nhập PON tại trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đo n 2015 – 2016 3.4.1 Mục đích xây dựng PON. .. GPON, một trong những hệ thống của mạng PON đang được triển khai rộng rãi Nêu được cấu hình, các thông số hoạt động và nguyên lý hoạt động của GPON Đồng thời chương này cũng tìm hiểu về công nghệ tiếp theo của mạng PON (NG -PON) được triển khai trong tương lai và sự chuyển tiếp lên các thế hệ mạng tiếp theo 12 CHƢƠNG 3: TRIỂN KHAI MẠNG PON VÀ ĐO KIỂM CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG TỪ SƠN... vực triển khai + Dự báo số lượng thuê bao + Tính toán số lượng thiết bị + Tính toán dung lượng kết nối lên mạng MAN + Xác định địa điểm lắp đặt thiết bị + Xây dựng cấu hình mạng + Tính toán đầu tư mạng cáp quang truy nhập 3.3 Hiện trạng mạng truy nhập Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc Ninh 3.3.1 Mạng MAN- E Viễn thông Bắc Ninh năm 2015 3.2.2 Hiện trạng mạng truy nhập Trung tâm Viễn thông Từ Sơn Trung. .. thiết bị gây khó khăn cho việc triển khai lắp đặt cũng như bảo trì, bảo dưỡng 23 3.7 Kế hoạch triển khai mạng PON Trung tâmViễn thông Từ Sơn giai đo n sau 2016 3.7.1 Nghiên cứu giải pháp nâng cấp mạng GPON a, Nâng cấp mạng theo hướng nâng cao độ tin cậy Triển khai mạng đến hết năm 2016 là hoàn thiện cấu hình các thiết bị OLT tại các trạm của Từ Sơn Tuy nhiên mạng GPON triển khai mới chỉ xem xét đảm bảo... thông Hơn thế nữa, công nghệ mạng di động thế hệ 4G LTE đang được triển khai và việc nâng cấp mạng GPON lên để đáp ứng làm backhaul di động 3.8 Kết luận chƣơng Chương 3 là toàn bộ nghiên cứu về triển khai xây dựng mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đo n 2014 - 2016 Đồng thời cũng nghiên cứu triển khai hệ thống đo kiểm GPON theo tiêu chuẩn của Tập đo n Bưu chính Viễn thông Việt Nam Ngoài ra trong... Chương 3 nghiên cứu về triển khai mạng truy nhập quang thụ động công nghệ GPON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đo n năm 2014 – 2016, đồng thời cũng nghiên cứu đề xuất nâng cấp mạng GPON giai đo n sau năm 2016 3.1 Giới thiệu chung 3.2 Những vấn đề cần quan tâm trong tính toán xây dựng mạng PON Khi xây dựng mạng PON cần quan tâm đến những vấn đề sau, với các bước xây dựng cấu hình mạng: + Lựa chọn hình