NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG TRUY NHẬP CÁP SỢI QUANG TRONG MẠNG VIỄN THÔNG HƯNG YÊN

Đề tài : NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG TRUY NHẬP CÁP SỢI QUANG TRONG MẠNG VIỄN THÔNG HƯNG YÊNNội dung chính như sau:TRUY NHẬP CÁP SỢI QUANGTổng quan về mạng truy nhập. Cấu trúc và công nghệ truy nhập trong mạng truy nhập cáp sợi quang.Mạng Fibre in the loop ( FITL) và các giải pháp Fibre to the x (FTTx).Đề xuất ứng dụng truy nhập cáp sợi quang trong mạng viễn thông Hưng yên.

MỤC LỤC

TrangCÁC KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT……… ivDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……… viDANH MỤC CÁC BẢNG……….viii

1.1.2 Mô hình kiến trúc và triển khai thực tế 4

1.2.Cấu trúc của mạng truy nhập 4

1.2.1.Các cấu trúc cơ bản của mạng truy nhập 4

1.2.2.Các chức năng của mạng truy nhập 6

1.2.3 Các giao diện của mạng truy nhập 7

1.3 Những yêu cầu đối với mạng truy nhập 8

CHƯƠNG 2 9

CẤU TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP 9

TRONG MẠNG TRUY NHẬP CÁP SỢI QUANG 9

2.1 Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang 9

2.2.Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang 9

2.3 Các khối chức năng cơ bản 11

2.4 Mạng truy nhập quang thụ động (PON) 13

2.4.1 Mạng PON thực tế 13

2.4.2 Công nghệ, cấu trúc truy nhập PON 15

2.4.3.Khả năng cung cấp dịch vụ của mạng PON 20

2.5 Mạng truy nhập quang tích cực (AON) 22

2.6 Mạng MAN-E 22

2.6.1 Cấu trúc mạng MAN-E 22

2.6.2.Công nghệ NG-SONET/SDH trong mạng truy nhập quang 24

CHƯƠNG 3 27

MẠNG FIBRE IN THE LOOP (FITL) 27

VÀ CÁC GIẢI PHÁP FIBRE TO THE x (FTTx) 27

3.1 Tổng quan mạng vòng cáp quang (FITL) 27

ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG TRUY NHẬP CÁP SỢI QUANG 38

TRONG MẠNG VIỄN THÔNG HƯNG YÊN 38

4.1 Khái quát tình hình kinh tế xã hội 38

4.4.1.Các bước dự báo nhu cầu dịch vụ và phát triển thuê bao 44

4.4.2 Các phương pháp dự báo dịch vụ và thuê bao 46

4.4.3.Lựa chọn mô hình dự báo nhu cầu dịch vụ 49

4.4.4 Xác định các tham số của mô hình dự báo 51

4.4.5.Dự báo nhu cầu dịch vụ và phát triển thuê bao tại Tỉnh Hưng Yên 534.5 Thực trạng mạng viễn thông Hưng yên 56

4.5.1 Mạng chuyển mạch 56

4.5.2 Mạng Truyền dẫn 56

4.5.3 Mạng truy nhập 57

4.5.4 Các dịch vụ Viễn thông Hưng Yên cung cấp 58

4.4.5 Đánh giá năng lực và khả năng cung cấp dịch vụ của mạng Viễn thông Hưng Yên 58

4.6 Đề xuất ứng dụng truy nhập cáp sợi quang trong mạng viễn thông Hưng Yên 59

4.6.1 Lựa chọn công nghệ và cấu trúc mạng truy nhập quang 59

4.6.2 Lựa chọn khu vực cần triển khai mạng quang truy nhập 60

4.6.3 Dự báo thuê bao truy nhập băng rộng 61

4.6.4 Triển khai mạng FTTx 61

4.6.5 Tính suy hao trên tuyến quang 62

4.6.6 Đề xuất mạng FTTx cụ thể tại Thị xã Hưng Yên 64

KẾT LUẬN 69

Tài liệu tham khảo

CÁC KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

APON ATM Passive Network Mạng quang thụ động ATMATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ

CPE Customer Premises Equipment Thiết bị thuê bao khách hàng

DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

DTV Digital Television Truyền hình số

DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá video số

FITL Fibre in the loop Mạch vòng sợi quang

NTU Network Teminal unit Khối đầu cuối mạng

MAN Matropolitan Area network Mạng đô thị

NGN Next Genenation Network Mạng thế hệ sau

MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thứcOAM Operation and Management Vận hành và quản lý

ODN Optical Distribution Network Mạng phân bố quang

OLT Optical Line Termination Đầu cuối đường truyền quangONU Optical Network Unit Khối mạng quang

ONT Optical Network terminal Kết cuối mạng quang

PBX Private Branch Exchange Tổng đài mạng riêng

PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động

SAP Service Accees Point Điểm truy nhập dịch vụ

SNI Service Node Interface Giao diện nút dịch vụ

SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ

SNAP Subnetwork Access Protocol Giao thức truy nhập mạng con

TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian

TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối

TMN Telecommunications Management

Network

Quản lý mạng Viễn thông

IEEE Institute Electrical Engineers Viện kỹ thuật Điện và Điện tử ở

MỹUNI User to Network Interface Giao diện mạng người sử dụngVDSL Very High Bit Rate Digital

Subscriber Line

Đường dây thuê bao số tốc độ rất cao

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

VTP VDSL Termination Processing Xử lý kết cuối VDSL

VPLS Virtual Private LAN Service Dịch vụ mạng LAN riêng ảoWDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước

sóng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1-1.Mô hình triển khai mạng truy nhập 4

Hình 1-2 Các cấu trúc cơ bản của mạng truy nhập 5

Hình 1-3 Chức năng mạng truy nhập 6

Hình 1-4 Giao diện của mạng truy nhập 8

Hình 2-1.Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang 9

Hình 2-2 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang 10

Hình 2-3 Sơ đồ khối OLT 11

Hình 2-4 Sơ đồ khối ONU 12

Hình 2-5 Các thành phần mạng PON 14

Hình 2-6 Các kiểu cơ bản của mạng PON 15

Hình 2-7 Quá trình phát triển công nghệ PON 16

Hình 3-2 Mạng Phân phối Quang (ODN) 28

Hình 3-3 Cấu trúc ODN- Splitter Phân tán 28

Hình 3-4 Cấu trúc ODN- Splitter Tập trung 29

Hình 3-5 phân loại mạng FITL 29

Hình 3-6 Thứ hạng triển khai FTTH của các nước 31

Hình 3-7 Các cấu trúc mạng FTTx 32 Hình3- 8 Cấp nguồn tại chỗ 35

Hình 3-9 Cấp nguồn tại chỗ kiểu cụm 35

Hình 3-10 Cấp nguồn tập trung 36

Hình 3-11 So sánh 2 kiểu cấp nguồn: Tập trung và tại chỗ 37Hình 4-1 Bản đồ hành chính và các khu công nghiệp 39

Hình 4-2 Băng thông các dịch vụ 42

Hình 4-3 Qui trình dự báo nhu cầu dịch vụ 45

Hình 4-4 Các bước thu thập dữ liệu 46

Hình 4-5.Đồ hình số liệu dự báo nhu cầu dịch vụ 50

Hình 4-6 Sơ đồ mạng MAN-E 57

Hình 4-7 Cấu trúc đấu nối tổng quát mạng GPON 60

Hình 4-8 Các cấu trúc triển khai FTTH/FTTB 60

Hình 4-9 Các mô hình triển khai FTTH/B 62

Hình 4-10 Vị trí khách hàng tiềm năng tại thị xã Hưng Yên 66

66

Hình 4-11 Cấu trúc mạng FTTH tại Thị xã Hưng Yên 67

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2-1 So sánh các công nghệ trong mạng PON 20

Bảng 3-1 Ứng dụng các cấu trúc FTTx 34

Bảng 4-1 Xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ trên thế giới 41

Bảng 4-2 Mật độ thuê bao điện thoại cố định giai đoạn 2001-2007 53

Bảng 4-3 So sánh số thuê bao ĐTCĐ theo mô hình Logistic 54

Bảng 4-4 Kết quả dự báo ĐTCĐ giai đoạn 2008- 2010 55

Bảng 4-5.Thuê bao Internet phát triển từ năm 2004-2007 55

Bảng 4-6 Dự báo phát triển thuê bao băng rộng xDSL 56

Bảng 4-7 Suy hao sợi quang ( Bao gồm suy hao các mối hàn) 63

Bảng 4-8 Suy hao bộ chia quang 64

Bảng 4-9 Suy hao bộ connector 64

MỞ ĐẦU

Ngày nay, các dịch vụ viễn thông có những thay đổi căn bản so với dịch vụ truyền thống, nhu cầu trao đổi thông tin lớn, nhu cầu dịch vụ không chỉ là thoại, Fax, kết nối qua Modem mà nhu cầu sẽ có thêm các dịch vụ băng rộng như truyền

dữ liệu với tốc độ cao, internet băng rộng, IPTV, VoD… Chính vì vậy, mạng truy nhập đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ viễn thông cũng như đảm bảo chất lượng dịch vụ Mạng truy nhập thuê bao hiện nay chủ yếu là cáp đồng, những hạn chế của cáp đồng đối với dịch vụ băng rộng như: Suy hao tín hiệu lớn, giới hạn cự ly cung cấp dịch vụ, xuyên nhiễu cao, bảo dưỡng và quản lý phức tạp, đặc biệt là khi thực hiện mở rộng dung lượng thì giá thành cao, thi công phức tạp

Một vấn đề đặt ra đối với nhà cung cấp dịch vụ là đáp ứng các dịch vụ mà khách hàng có nhu cầu sử dụng với chất lượng cao, giá thành hạ Với những ưu điểm của cáp sợi quang như độ suy hao thấp, băng thông lớn, không bị can nhiễu,

độ an toàn cao, giá thành hạ, thuận tiện trong mở rộng dung lượng và bảo dưỡng, với xu hướng đưa sợi quang đến tận nhà thuê bao, toà nhà hoặc đường phố để từng bước thay thế cáp đồng là giải pháp mạng truy nhập cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông cần quan tâm

Để đáp ứng được nhu cầu này, mạng viễn thông, đặc biệt là mạng truy nhập của Viễn thông Hưng Yên trong thời gian tới phải được đầu tư, phát triển và mở rộng để đáp ứng nhu cầu dịch vụ của khách hàng

“Nghiên cứu đề xuất ứng dụng truy nhập cáp sợi quang trong mạng viễn thông Hưng Yên” được đặt ra cho luận văn chính là để giải quyết yêu cầu trên.

Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu, tìm hiểu cấu trúc, các kỹ thuật truy nhập trong mạng truy nhập cáp sợi quang, mạng Fibre in the loop ( FITL) để đề xuất ứng dụng cho mạng truy nhập Viễn thông Hưng Yên nhằm nâng cao khả năng cung cấp dịch vụ, hiệu quả kinh tế và phù hợp với xu hướng phát triển phát triển mạng truy nhập NGN trong tương lai

Để đạt được mục tiêu trên, luận văn được trình bày thành 4 chương, có bố cục

và các nội dung chính như sau:

Chương 1: Tổng quan về mạng truy nhập

Nội dung: Trình bày tổng quan về mạng truy nhập, phạm vi và chức năng của mạng truy nhập, các giao diện mạng truy nhập

Chương 2: Cấu trúc và công nghệ truy nhập trong mạng truy nhập cáp sợi quang.

Nội dung: Trình bày cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang, công nghệ truy nhập cáp quang

Chương 3: Mạng Fibre in the loop ( FITL) và các giải pháp Fibre to the x (FTTx).

Nội dung: Trình bày tổng quan mạng FITL và các giải pháp kỹ thuật, cấu trúc mạng FTTx

Chương4: Đề xuất ứng dụng truy nhập cáp sợi quang trong mạng viễn thông Hưng yên.

Nội dung: Khái quát điều kiện địa lý, kinh tế xã hội của tỉnh Hưng Yên, định

hướng phát triển công nghệ mạng và dịch vụ của Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam và của Viễn thông Hưng Yên Dự báo nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông trên địa bàn tỉnh Hưng Yên Đánh giá thực trạng và khả năng đáp ứng dịch vụ của mạng truy nhập viễn thông Hưng Yên, Từ đó đề xuất ứng dụng truy nhập cáp sợi quang để có thể đáp ứng được nhu cầu dịch vụ viễn thông đặc biệt là dịch vụ băng rộng trong giai đoạn tới và phù hợp với định hướng chuyển sang mạng truy nhập NGN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP.

Ở chương này sẽ nghiên cứu tổng quan về mạng truy nhập, chức năng, các giao diện của mạng truy nhập.

1.1.Khái niệm mạng truy nhập.

Theo khuyến nghị G902, mạng truy nhập được ITU-T định nghĩa: Mạng truy nhập là tập hợp của các thực thể (như mạng cáp, các phương tiện truyền dẫn v.v )

có khả năng truyền tải các dịch vụ viễn thông qua các giao diện nút dịch vụ (SNI) đến thiết bị khách hàng

1.1.1.Các thành phần của mạng truy nhập

Gồm ba thành phần chính là: Điểm truy nhập dịch vụ, mạng phân phối (gồm mạng cung cấp và mạng phân bố) và kết cuối mạng

 Điểm truy nhập dịch vụ (SAP): Thực hiện thích ứng giữa mạng lõi

(MAN/WAN) và mạng phân phối Thiết bị tại điểm này có nhiệm vụ xử lý tập trung các luồng thông tin cho việc truyền tải qua môi trường truy nhập

 Mạng phân phối (DN): Gồm tập hợp thiết bị và hạ tầng mạng thực hiện

phân chia luồng thông tin giữa điểm truy nhập và kết cuối mạng Trong mạng phân phối được chia thành hai thành phần mạng nhỏ là:

+ Mạng cung cấp: Nằm giữa điểm truy nhập dịch vụ và điểm truy nhập linh động, có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu giữa điểm truy nhập dịch vụ và điểm truy nhập linh động

+ Mạng phân bố: Được giới hạn bởi điểm truy nhập linh động và kết cuối mạng, đảm nhiệm việc kết nối thiết bị phía khách hàng vào mạng nhà cung cấp dịch

vụ

Cả hai phần mạng này có thể hoạt động trên cùng môi trường vật lý hoặc các môi trường khác nhau như môi trường truyền dẫn cáp đồng, cáp quang hoặc vô tuyến

+ Điểm truy nhập linh động: Là điểm truy nhập không cố định theo thời gian,

nó có thể thay đổi tuỳ thuộc vào điều kiện của hệ thống truy nhập và hạ tầng cơ sở

 Kết cuối mạng (NT): Chức năng chủ yếu của thành phần này là phân định

ranh giới giữa nhà khai thác mạng và mạng phía người sử dụng

1.1.2 Mô hình kiến trúc và triển khai thực tế.

Mô hình kiến trúc và triển khai thực tế của mạng truy nhập được biểu diễn trong Hình 1-1 Ở đây, môi trường truy nhập được đại diện bằng phương thức hữu tuyến

Hình 1-1.Mô hình triển khai mạng truy nhập

1.2.Cấu trúc của mạng truy nhập.

1.2.1.Các cấu trúc cơ bản của mạng truy nhập.

Mạng truy nhập có các cấu trúc cơ bản như hình sao đơn (Hình 1.2a); hình sao kép ( Hình 1.2b); dạng Bus (Hình 1.2c) hoặc có cấu trúc Ring (Hình1.2d).Trong Hình1.2a : Mỗi thuê bao kết nối với tổng đài bằng một đôi dây Cấu trúc này có ưu điểm là bảo mật cao và sử dụng thiết bị đơn giản Nhược điểm do sử dụng cáp đồng nên cự ly bị hạn chế khi cung cấp dịch vụ băng thông rộng, lắp đặt và mở rộng dung lượng cáp gặp nhiều khó khăn trong thi công

Trong hình 1.2b: Sử dụng các RT ở xa tổng đài, các RT có thể là thiết bị ghép kênh hoặc chuyển mạch, kết nối với tổng đài là truyền dẫn quang hoặc vô tuyến Ưu điểm so với cấu trúc Hình 1.1a là giảm số lượng cáp cần lắp đặt, nhược điểm là tăng chi phí vận hành và bảo dưỡng thiết bị RT.

Hình 1-2 Các cấu trúc cơ bản của mạng truy nhậpTrong hình 1.2c: Mức độ phức tạp và chi phí vận hành, quản lý và khai thác được tính toán dựa trên số trạm tách/ghép kênh, trong cấu trúc này tiết kiệm được đường truyền dẫn

Thuê bao RT

RT

NIU

NIU

Thuê bao RT

Trong hình 1.2d: Các trạm RT nối với nhau theo mạch vòng khép kín, đảm bảo độ

an toàn cho mạng và quản lý, khai thác

1.2.2.Các chức năng của mạng truy nhập.

Mạng truy nhập có chức năng như là cầu nối giữa mạng lõi và thuê bao được thể hiện như trong hình 1-3 Mạng truy nhập có năm chức năng chính là: Chức năng cổng người sử dụng, chức năng cổng dịch vụ, chức năng lõi, chức năng truyền tải

và chức năng quản lý hệ thống mạng truy nhập

Hình 1-3 Chức năng mạng truy nhập

+ Chức năng cổng người sử dụng (UPF): Thích ứng những yêu cầu của UNI

với các chức năng lõi và quản lý truy nhập Mạng truy nhập có thể hỗ trợ một số giao diện truy nhập và UNI khác nhau

+ Chức năng cổng dịch vụ (SPF): Thích ứng các yêu cầu được định nghĩa cho

một SNI cụ thể với tải mang chung để xử lý trong chức năng lõi và lựa chọn các thông tin thích hợp đối với chức năng quản lý hệ thống mạng truy nhập

+ Chức năng lõi (CF): Nằm giữa UPF và SPF để thích ứng các yêu cầu của

tải mang cổng dịch vụ hoặc cổng người sử dụng riêng với tải mang chung Nó bao gồm việc xử lý tải mang giao thức tương ứng với quá trình ghép kênh và sự thích ứng giao thức được yêu cầu cho truyền tải qua mạng truy nhập

+ Chức năng truyền tải (TF): Cung cấp các luồng để truyền các tải mang

chung giữa các vị trí khác nhau trong mạng truy nhập và sự thích ứng môi trường cho các môi trường truyền dẫn được sử dụng

 Chức năng quản lý hệ thống mạng truy nhập (AN-SMF): Phối hợp việc

giám sát, hoạt động và bảo dưỡng của UPF, SPF, CF và TF trong mạng truy nhập

1.2.3 Các giao diện của mạng truy nhập.

Mạng truy nhập gồm 3 giao diện:

+ Giao diện phía tổng đài (giao diện nút dịch vụ-SNI) nối với các nút dịch vụ (SN)

+ Giao diện phía khách hàng (UNI) để kết nối với thuê bao

+ Giao diện với mạng quản lý viễn thông (TMN) thông qua giao diện Q3.Mạng truy nhập có thể nối với nhiều nút dịch vụ (SN), vì vậy nó có thể nối tới

SN của một dịch vụ xác định, hoặc cũng có thể nối tới nhiều SN của cùng dịch vụ SNI có thể thông qua chức năng giám sát để thực hiện kết nối giữa mạng truy nhập với SN và phân phối tải truy nhập đối với SN

 Giao diện mạng - người sử dụng (UNI): Giao diện UNI ở phía thuê bao của mạng truy nhập, cần thiết để hỗ trợ việc truy nhập của các loại dịch vụ Đối với các dịch vụ khác nhau áp dụng phương thức truy nhập khác nhau tương ứng với loại hình giao diện khác nhau UNI chia thành hai loại: Độc lập và loại dùng chung UNIdùng chung là chỉ một UNI có thể đảm nhiệm nhiều nút dịch vụ, mỗi một truy nhập logic qua SNI khác nhau đối với nút dịch vụ khác nhau

 Giao diện nút dịch vụ (SNI): Giao diện SNI là giao diện giữa mạng truy nhập (AN) và nút dịch vụ (SN) Nếu phía AN-SNI và phía SN-SNI không ở cùng chỗ, nên sử dụng một luồng truyền tải trong suốt để kết nối từ xa AN và SN

 Giao diện Q3: Giao diện Q3 là giao diện tiêu chuẩn nối giữa mạng quản lý viễn thông (TMN) với các bộ phận của mạng viễn thông, quản lý của mạng truy nhập cũng phải phù hợp với chiến lược của TMN Mạng truy nhập thông qua Q3 nối với TMN để TMN thực hiện quản lý và phối hợp với mạng truy nhập, từ đó

cung cấp loại truy nhập cầp thiết và tải mang cho thuê bao Đồng thời thuận tiện cho TMN thực hiện chức năng quản lý.

Hình 1-4 Giao diện của mạng truy nhập

1.3 Những yêu cầu đối với mạng truy nhập.

 Có khả năng truyền dẫn dung lượng lớn: Đáp ứng được nhu cầu sử dụng của khách hàng trong việc cung cấp các đa dịch vụ nhưng đảm bảo kỹ thuật và kinh tế

 Có cấu trúc mềm dẻo: Đảm bảo một cơ sở hạ tầng viễn thông với các dịch

vụ truyền thống trong môi trường bùng nổ các dịch vụ băng rộng, tốc độ cao

 Có khả năng mở rộng và phát triển dịch vụ: Đảm bảo cung cấp các dịch vụ viễn thông và đảm bảo cung cấp đa dịch vụ như thương mại điện tử, IPTV, VoD,…

 Tương thích với mạng hiện tại: Trên cơ sở mạng hiện có để vừa phát triển

và thay đổi nhưng vẫn đảm bảo thân thiện với người khai thác và sử dụng

Kết luận chương Trong chương này nghiên cứu chung nhất về mạng truy nhập, cấu

trúc cơ bản của mạng truy nhập, các giao diện và các chức năng của giao diện, các yêu cầu đối với mạng truy nhập

CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP TRONG MẠNG TRUY NHẬP CÁP SỢI QUANG.

Trong những năm gần đây, các dịch vụ mới như truy nhập Internet tốc độ cao, thương mại điện tử, Video theo yêu cầu, hội nghị truyền hình, truyền hình độ phân giải cao, v.v đã và đang được phát triển mạnh trên thế giới Các dịch vụ này yêu cầu băng thông lớn, tốc độ cao Để đáp ứng được các dịch vụ này cung cấp tới thuê bao, có nhiều giải pháp như sử dụng các công nghệ mới để truyền các tín hiệu băng rộng trên đôi cáp đồng, sử dụng các công nghệ vô tuyến, sử dụng cáp sợi quang Với các ưu điểm vượt trội của cáp sợi quang thì giải pháp sử dụng cáp sợi quang trong mạng truy nhập sẽ là giải pháp tốt nhất.

2.1 Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang.

Cấu hình mạng cơ bản của mạng truy nhập quang được trình bày ở Hình 2-1 Trong đó, các phần tử cơ bản gồm có: Khối mạng quang (ONU), đầu cuối mạng quang (ONT), đầu cuối đường quang (OLT) và đầu cuối mạng (NT)

Hình 2-1.Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang

2.2.Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang.

Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang được trình bày ở Hình 2-2

Hình 2-2 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quangCấu hình tham chiếu gồm có 4 khối cơ bản: Đầu cuối đường quang (OLT), mạng phối dây quang (ODN), khối mạng quang (ONU) và khối chức năng phối hợp (AF)

Điểm tham chiếu chủ yếu gồm có: Điểm tham chiếu phát quang S, điểm tham chiếu thu quang R, điểm tham chiếu giữa các nút dịch vụ V, điểm tham chiếu đầu cuối thuê bao T và điểm tham chiếu a ở giữa các ONU và chức năng phối hợp Giao diện bao gồm: Giao diện quản lý mạng Q3 và giao diện giữa thuê bao với mạng UNI

Vì vậy, có thể hiểu mạng truy nhập quang là mạng sử dụng chung các giao diện với các mạng khác, nhưng hệ thống truyền dẫn truy nhập cáp quang đảm nhiệm một loạt đường liên kết truy nhập và gồm các OLT, OND, ONU và AF

Sợi quang sử dụng cho mạng truy nhập quang là sợi đơn mốt tuân theo chuẩn G.652

Đấu nối truyền dẫn giữa OLT và ONU có thể theo phương thức điểm - đa điểm, cũng có thể là điểm - điểm Hình thức ODN cụ thể phải căn cứ vào tình hình thuê bao để quyết định Về hình thức truyền dẫn, có thể áp dụng ghép kênh theo không gian (SDM), ghép kênh theo bước sóng (WDM, DWDM) hoặc ghép kênh theo thời gian (TDM) v.v Còn phương thức truy nhập, nhìn chung dựa trên đa truy nhập phân chia thời gian (TDMA)

2.3 Các khối chức năng cơ bản.

Trong hình 2-2 gồm các khối chức năng sau:

 Khối Optical Line Termination (OLT): Khối đầu cuối đường quang cung

cấp giao diện quang phía mạng với ODN, đồng thời cũng cung cấp ít nhất một giao diện phía mạng dịch vụ OLT có thể chia thành dịch vụ chuyển mạch và dịch vụ không chuyển mạch OLT cũng quản lý báo hiệu và thông tin giám sát điều khiển đến từ ONU, từ đó cung cấp chức năng bảo dưỡng cho ONU OLT có thể lắp đặt ở tổng đài nội hạt hoặc một vị trí ở xa

Hình 2-3 Sơ đồ khối OLTKhối OLT gồm Bộ phận trung tâm, Bộ phận dịch vụ và Bộ phận chung

- Chức năng bộ phận trung tâm:

+ Chức năng đấu chéo số: Cung cấp nối chéo giữa mạng với ODN trong

- Chức năng bộ phận dịch vụ:

Giao diện dịch vụ

Đấu nối chéo số

Giao diện ODN

Ghép kênh và truyền dẫn

Bộ phận dịch vụ

Bộ phận trung tâm

Chức năng cấp nguồn

Giao diện OAM

Bộ phận chung

Mạng lưới

ODN

Giao diện ODN

Tới thiết bị phối hợp và giao diện Q3

Bộ phận dịch vụ là đầu vào của các dịch vụ, các dịch vụ có tốc độ tối thiểu phải là tốc độ sơ cấp và có thể cung cấp ít nhất 1 dịch vụ hoặc đảm nhiệm từ 2 dịch

vụ trở lên

- Chức năng bộ phận chung: Gồm các chức năng cấp nguồn và OAM

+ Chức năng cấp nguồn: Chuyển đổi nguồn điện cung cấp từ bên ngoài vào

hành, quản lý và bảo dưỡng đối với tất cả các khối chức năng và nối với quản lý mạng lớp trên

 Khối Optical Network Unit (ONU): Khối mạng quang đặt ở giữa ODN

và thuê bao Phía mạng của ONU có giao diện quang, còn phía thuê bao là giao diện điện Do đó, ONU có chức năng biến đổi quang/điện Đồng thời có thể thực hiện chức năng xử lý và quản lý bảo dưỡng các loại tín hiệu điện ONU có thể đặt ở phía khách hàng hoặc ngoài trời

Hình 2-4 Sơ đồ khối ONU

Chức năng bộ phận trung tâm:

+ Chức năng giao diện ODN: Cung cấp một loại giao diện vật lý nối với ODN, đồng thời thực hiện việc biến đổi Điện/Quang và Quang/Điện

+ Chức năng ghép kênh truyền dẫn: Xử lý và phân phối thông tin

Giao diện thuê bao

Ghép kênh thuê bao và dịch vụ

Giao diện ODN

Ghép kênh truyền dẫn

Bộ phận dịch vụ Bộ phận trung tâm

OAM

ODN Thuê bao

Bộ phận chung

+ Chức năng ghép kênh thuê bao và dịch vụ: Tổ hợp và phân giải các thông tin đến từ các thuê bao khác nhau hoặc đưa tới các thuê bao khác nhau.

Chức năng bộ phận dịch vụ:

+ Cung cấp chức năng của thuê bao, bao gồm phối hợp nx64Kbit/s và chuyển đổi báo hiệu

Chức năng bộ phận chung: Cấp nguồn và OAM

 Khối Optical Distribution Network (ODN): Khối mạng phân phối

quang đặt giữa ONU với OLT Chức năng của nó là phân phối tín hiệu quang ODN chủ yếu là linh kiện quang không nguồn và sợi quang tạo thành mạng phân phối quang thụ động Nếu ODN được thay thế bằng bộ ghép kênh quang thì trở thành mạng phân phối quang tích cực

 Khối Adaptation Funtion (AF): Khối chức năng phối hợp chủ yếu cung

cấp chức năng phối hợp ONU với thiết bị thuê bao Nó có thể nằm trong ONU hoặc hoàn toàn độc lập

2.4 Mạng truy nhập quang thụ động (PON).

Mạng quang thụ động (Passive Optical Network) là mạng quang không

sử dụng các phần tử tích cực trên đường truyền tín hiệu từ nguồn tới đích Chỉ có các phần tử như bộ kết hợp, bộ ghép và bộ chia thụ động được sử dụng trong mạng

này Mạng quang thụ động là một giải pháp hiệu quả để triển khai sợi quang tới nhà thuê bao.

Mạng PON gồm các công nghệ: APON (ATM PON), BPON (Broadband PON), EPON( Ethernet PON), GPON(Gigabit PON) Từ CO đến nhà thuê bao: PON cho phép ghép nhiều đường dữ liệu trên các bước sóng ánh sáng khác nhau, như vậy chỉ cần một sợi quang từ CO tới thiết bị gần khu thuê bao, tại đây các bước sóng được chia tách và mỗi bước sóng được đưa đến một sợi quang đến nhà thuê bao

2.4.1 Mạng PON thực tế.

2.4.1.1 Các thành phần chính của mạng PON.

Mạng PON có các thành phần chính là: OLT, ODN và ONT

• OLT: Thiết bị đầu cuối đường truyền quang được đặt tại trạm của nhà cung cấp dịch vụ

• ONT và ONU: Là 2 thiết bị cơ bản giống nhau, các thiết bị này cung cấp các giao diện giữa khách hàng và mạng PON Khối quang (ONU) hoặc Thiết bị đầu cuối mạng (ONT) nhận các tín hiệu quang và chuyển thành các tín hiệu điện rồi đưa đến nhà khách hàng (ONT: được sử dụng khi cáp quang được kéo đến nhà thuê bao, ONU: Sử dụng khi sợi quang được kết cuối ngoài nhà thuê bao) Sau đó DSL

sẽ truyền tín hiệu đến đầu cuối thuê bao

quang Thực hiện tách/ghép sợi quang.

Có 3 kiểu cơ bản của mạng PON là Mạng Ring( Hình 2-6a), cây( Hình 2-6b) và Bus ( Hình 2-6c)

Hình 2-6 Các kiểu cơ bản của mạng PON

2.4.2 Công nghệ, cấu trúc truy nhập PON

Quá trình phát triển của công nghệ PON thể hiện trong hình 2-7

- Công nghệ APON ( ATM Passive Optical Network) là chuẩn mạng đầu tiên dựa trên chuẩn ATM Tiêu chuẩn mạng ITU-T G983

- Công nghệ BPON ( Broadband PON) Là một chuẩn dựa trên APON, chuẩn này hỗ trợ thêm kỹ thuật WDM Băng thông đường Uplink là động và cao hơn, cung cấp giao diện quản lý chuẩn giữa OLT và ONU/ONT cho phép nhiều nhà cung

Hình 2-5a Ring

OLT

Hình 2-5b Cây

Hình 2-5c Bus

cấp dịch vụ cùng khai thác.

Hình 2-7 Quá trình phát triển công nghệ PON

- EPON ( Ethernet PON) là chuẩn của IEEE cho việc sử dụng Ethernet trong việc truyền dữ liệu Tiêu chuẩn IEEE 802.3ah

- Công nghệ GPON ( Gigabit PON) Là sự nâng cấp của chuẩn BPON Hỗ trợ tốc

độ, bảo mật cao hơn Tiêu chuẩn ITU-T G984

2.4.2.1 Công nghệ truy nhập APON (ATM-PON).

Công nghệ ATM-PON dựa trên hệ thống truyền dẫn tế bào ATM qua PON

Sự kết hợp này phù hợp cho việc triển khai hệ thống truyền dẫn theo cấu trúc điểm -

đa điểm với phương thức truy nhập đa đường Cấu trúc này cho phép nhiều thuê bao cùng chia xẻ toàn bộ độ rộng băng trong mạng truy nhập Tốc độ của hệ thống truy nhập ATM-PON có thể là đối xứng 155 Mbps hoặc bất đối xứng 622/155Mbps Cấu trúc tổng quan của một hệ thống ATM-PON được trình bày như Hình 2-8

Các phần tử của hệ thống ATM-PON bao gồm OLT, ONT và một bộ chia quang thụ động Một sợi quang có thể được chia thụ động thành 64 lần tới các ONT Các ONT này chia xẻ dung lượng của một sợi quang, giúp giảm chi phí hệ

Hình 2-8 Cấu trúc hệ thống APONTốc độ của hệ thống phụ thuộc vào APON là đồng bộ hay cận đồng bộ Mạng PON đồng bộ hoạt động ở tốc độ OC-3 (155 Mbit/s) Mạng PON cận đồng

bộ, tốc độ download từ OLT của nhà cung cấp tới khách hàng là từ 155 đến 622Mb/s, tốc độ Upload từ khách hàng tới CO là 155Mb/s Tất cả các topo mạng đều hỗ trợ 2 chế độ làm việc này Chế độ hoạt động đồng bộ không hỗ trợ khi cáp quang kết nối đến nhà thuê bao

2.4.2.2 Công nghệ truy nhập BPON

BPON dựa trên cơ sở APON và sử dụng công nghệ ghép bước sóng quang

CWDM BPON kỹ thuật cho hệ thống BPON Tốc độ cung cấp đạt tới 622 Mbps

Hình 2-9 Cấu trúc mạng BPON

Khối ONT thực hiện chức năng giao diện đầu cuối đường dây và thích ứng lưu lượng thuê bao để truyền trên BPON

Hình 2-10 Sơ đồ khối của BPON-OLT

Khối OLT thực hiện chức năng cung cấp giao diện đường dây và thích ứng lưu lượng từ PON đến điểm giao diện dịch vụ SNI Khối OLT điển hình gồm 2 phần thiết bị: BPON-OLT( cung cấp tín hiệu Voice, data) và Video-OLT ( cung cấp tín hiệu Video) Cả 2 tín hiệu này đưa đến bộ tách ghép WDM Khối OLT là thiết bị quan trọng nhất trong mạng Hầu hết các OLT xây dựng trên một bộ tách ghép ATM hoặc 1 Switch trung tâm thực hiện thích ứng các giao diện PON thành 1 giao diện đơn kết nối với lớp core ( Hình 2-10)

2.4.2.3 Công nghệ Ethernet PON (EPON).

EPON là chuẩn cho hệ thống mạng quang Ethernet, được phát triển bởi viện

nghiên cứu IEEE, là mạng quang có cấu trúc điểm - đa điểm, được ứng dụng cho kiểu truy nhập Fibre to the home (FTTH) và Fibre to the Building (FTTB)

Điểm khác nhau chính giữa EPON và ATM-PON là ở EPON dữ liệu được truyền trong các gói có độ dài thay đổi lên tới 1.518 byte theo giao thức IEEE802.3

cho Ethernet, trong khi đó với ATM-PON, dữ liệu được truyền trong những tế bào

có độ dài cố định là 53 byte (với 48 byte tải tin và 5 byte mào đầu) Định dạng này gây khó khăn cho ATM-PON khi mang dữ liệu có định dạng theo IP Dữ liệu IP được phân đoạn thành những gói có độ dài khác nhau lên tới 65.535 byte Khi một ATM-PON mang dữ liệu IP, các gói phải được chia nhỏ thành những đoạn 48 byte cùng với 5 byte mào đầu được thêm vào Quá trình này tốn thời gian, phức tạp và tốn băng thông 5 byte cho mỗi đoạn 48 byte, tạo ra phần mào đầu nặng nề Ngược lại, Ethernet được thiết kế để mang dữ liệu IP và giảm mào đầu cho các gói ATM Tốc độ down/up là 1,25 Gbps Khoảng cách cáp sợi quang là 10 Km

Các ưu điểm chính của EPON được thể hiện như sau:

+ EPON đơn giản, hiểu quả và giảm chi phí hơn các giải pháp truy nhập khác

+ Độ rộng băng cao hơn: Độ rộng băng thông có thể tới vài Gbps

+ Giá thành thấp: Giá của các thiết bị trong EPON có thể so sánh với thiết bị DSL

+ Lợi nhuận cao: Có thể triển khai mềm dẻo nhiều loại dịch vụ tạo ra lợi nhuận cao

2.4.2.4 Công nghệ Gigabit PON (GPON).

Tốc độ mạng GPON là 2,5 Gbps downstream và 1,25 Gbps upstream, mạng Ethenet GPON được xây dựng trên chuẩn ITU G984 cho ATM PON nhằm mạng lại các dịch vụ truy những truy nhập mạng tốt nhất như Voice, dữ liệu, video được phân phối tập trung trên một hệ thống truy nhập quang đơn Sử dụng các khối ONU kết hợp với công nghệ VDSL2 để kết nối tới nhà thuê bao, trong mạng ODN sử dụng các bộ chia thụ động phận chia băng thông phục vụ cho nhiều thuê bao

Hình 2-11 là các trường hợp sử dụng khác nhau của GPON Khi mạng phân phối quang ODN đến tận đầu cuối nhà thuê bao như trong tưường hợp FTTH sử dụng ONT cho CPE, khi kết hợp với cáp đồng thì sử dụng ONU với kiến trúc khác nhau tuỳ thuộc vào khoảng cách từ ONU tới nhà thuê bao FTTB cho khảng cách ngắn, FTTN cho khoảng cách dài và FTTC cho khảng cách trung bình Khoảng cách sợi quang là 20 km với suy hao cho phép tối đa 28 dB

Hình 2-11 Các trường hợp sử dụng GPON

2.4.2.5 So sánh một số công nghệ trong mạng PON.

Bảng 2-1 So sánh các công nghệ trong mạng PON

So sánh băng thông downstream khi thuê bao sử dụng công nghệ GPON và EPON: 128 thuê bao/GPON có băng thông bằng 64 thuê bao/EPON Thuê bao sử dụng công nghệ GPON có băng thông lớn hơn thuê bao sử dụng công nghệ EPON Khoảng cách từ OLT tới thuê bao trong GPON (20Km) xa hơn EPON (10Km)

2.4.3.Khả năng cung cấp dịch vụ của mạng PON.

 Mạng truy nhập quang thụ động(PON) là giải pháp thích hợp cho mạng truy nhập hiện nay; thứ nhất không phải thay đổi cấu hình hoặc xây lắp mới tuyến cáp quang, chỉ cần đặt bộ chia tại điểm tập trung cáp; thứ hai, giảm được chi phí nhờ sự chia sẻ môi trường truyền dẫn giữa những người sử dụng; thứ ba phù hợp với mọi loại hình chuyển giao thông tin nhờ băng tần rộng của sợi quang.

 Mạng PON được ứng dụng trong triển khai mạng FTTx với các cấu trúc truy nhập quang như FTTC, FTTB và đặc biệt là FTTH Mạng PON kết hợp với kỹ thuật xDSL đóng vai trò như mạng phân bố dịch vụ đến thuê bao Các ứng dụng chủ yếu tập trung vào cấu hình FTTH để cung cấp dịch vụ băng rộng và dịch vụ băng hẹp

 ATM-PON là một giải pháp truy nhập cho các doanh nghiệp trung bình và lớn Liên kết LAN, Video hội nghị, liên kết tổng đài nhánh (PBX) và truy nhập Internet băng rộng được xem như những dịch vụ rất quan trọng cho khu vực doanh nghiệp

Khả năng cung cấp dịch vụ của EPON cũng như ATM-PON nhưng EPON phù hợp hơn cho các dữ liệu có định dạng IP nhờ trong EPON dữ liệu được truyền trong các gói có độ dài thay đổi lên tới 1.518 byte theo giao thức IEEE 802.3 cho Ethernet

Những điểm mạnh và hạn chế của PON

Điểm mạnh:

- Không sử dụng điện trong mạng truy nhập

- Giảm chi phí cáp, nhiều khách hàng sử dụng chung tuyến cáp quang, sử dụng

bộ chia/ghép quang thụ động

- Giảm chi phí vốn và vận hành

Điểm yếu:

- Do dùng chung sợi quang nên khi bị lỗi thì ảnh hưởng tới nhiều khách hàng

- Khoảng cách giới hạn ( Tối đa 20 Km)

- Chi phí lắp đặt khối OLT trên một thuê bao ban đầu cao (Kinh tế khi sử dụng trên 81% dung lượng, tương đương sử dụng 26 ONU/32 ONU/OLT)

2.5 Mạng truy nhập quang tích cực (AON).

Một kiểu triển khai khác của sợi quang trong mạng truy nhập là mạng quang tích cực (Active Optical Network-AON) Mạng quang tích cực sử dụng các thiết bị tích cực như các bộ chia tích cực hoặc các bộ ghép kênh ở đoạn phân bố của mạng truy nhập Có hai dạng cấu trúc triển khai của AON trong mạng truy nhập là FTTCurb và FTTH Mạng quang tích cực có thể dựa trên các hệ thống truy nhập quang PDH, SDH hoặc ATM Mạng AON có thể được thiết kế theo dạng phân lớp với các tốc độ dữ liệu tới 155Mbps(STM1) hoặc cao hơn OLT có thể có nhiều các giao diện quang STM1 hoặc cao hơn về phía mạng truy nhập và các giao diện E1, STM1/STM4, FE/GE về các mạng khác

Mạng ODN của AON không sử dụng bộ chia thụ động như trong PON mà sử dụng một phần tử tích cực gọi là nút phân bố tích cực Nhờ sử dụng phần tử tích cực, cấu trúc truy nhập AON cho phép khoảng cách truyền dẫn xa hơn và chia xẻ sợi quang cho nhiều khách hàng hơn cũng như tăng tốc độ truy nhập cho mỗi khách hàng Những điểm mạnh và hạn chế của AON

Điểm mạnh:

- Ứng dụng công nghệ Ethenet tiêu chuẩn

- Băng thông lớn Hoạt động với khoảng cách xa ( Khoảng 80 Km)

- Có khả năng giám sát chất lượng truyền dẫn

- Kinh tế trong vùng có mật độ thuê bao thưa

- Linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ

- Tốc độ 1 Gbps

Điểm yếu:

- Sử dụng nhiều sợi quang

- Yêu cầu công suất laser lớn

- Không chia sẻ OLT hay cổng quang

- Yêu cầu nguồn cung cấp và được phân phối trong mạng truy nhập

2.6 Mạng MAN-E

2.6.1 Cấu trúc mạng MAN-E.

Mạng MAN Ethernet thực hiện chức năng thu gom lưu lượng và đáp ứng nhu cầu truyền tải lưu lượng cho các thiết bị truy nhập Có khả năng cung cấp kết nối truy nhập Ethernet (FE/GE) tới khách hàng.

Sử dụng các thiết bị CES tạo thành mạng chuyển tải Ethernet/IP Kết nối giữa các thiết bị CES dạng hình sao, ring hoặc đấu nối tiếp, sử dụng các loại cổng kết nối: n x 1Gbps hoặc n x 10Gbps

Mạng MAN – E được tổ chức thành mạng lõi và mạng truy nhập và được thể hiện như hình 2-12 Cấu hình này có ưu điểm là luôn đảm bảo độ an toàn mạng cao trong trường hợp xẩy ra sự cố hỏng node hoặc đứt cáp quang trên tuyến

Hình 2-12 Cấu trúc mạng MAN-E

• Mạng lõi (ring core): Bao gồm các CES cỡ lớn lắp đặt tại các trung tâm lớn, với số lượng hạn chế, tối đa từ 2 đến 3 điểm trong một Ring, vị trí lắp đặt các CES core tại điểm thu gom truyền dẫn và dung lượng trung chuyển qua đó cao Các thiết bị này được kết nối ring với nhau bằng một đôi sợi cáp quang trực tiếp, sử dụng giao diện kết nối Ethernet cổng 1Gbps hoặc 10Gbps Để đảm bảo an toàn cho phần mạng truy nhập thì các vòng ring access hoặc các kết nối hình sao được kết nối tới 2 node lõi và để đảm bảo mạng hoạt động ổn định cao, kết nối từ mạng MAN tới mạng trục IP/MPLS - NGN sẽ thông qua 2 thiết bị lõi CES của mạng MAN để dự phòng và phân tải lưu lượng kết nối như sau: Nếu chức năng BRAS và

PE tích hợp trên cùng một thiết bị thì mỗi thiết bị lõi CES đó sẽ kết nối tới BRAS/PE

Nếu chức năng BRAS và PE được tách riêng thì thiết bị lõi CES đó sẽ có 2 kết nối sử dụng giao diện Ethernet, trong đó một kết nối tới BRAS để cung cấp dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao, một kết nối tới PE để cung cấp các dịch vụ khác, như: thoại, multimedia (VoD, IPTV, conferencing)

•Mạng truy nhập MAN : Bao gồm các CES kết nối với nhau và kết nối tới mạng lõi bằng một đôi sợi quang trực tiếp Mạng truy nhập có thể sử dụng kết nối dạng hình sao, ring và trong một ring tối đa từ 3 -5 thiết bị CES

2.6.2.Công nghệ NG-SONET/SDH trong mạng truy nhập quang.

2.6.2.1.Hạn chế của công nghệ truyền dẫn SONET/SDH truyền thống.

Công nghệ SONET/SDH truyền thống là công nghệ TDM đã được tối ưu hóa

để truyền tải các lưu lượng dịch vụ thoại Khi truyền tải các lưu lượng gói, các mạng sử dụng công nghệ SONET/SDH truyền thống gặp phải một số hạn chế sau:

là cải tiến công nghệ SONET/SDH để truyền tải một cách hiệu quả các dịch vụ truyền dữ liệu

2.6.2.2.Các đặc trưng của NG-SONET/SDH.

Hiện nay các ứng dụng mới, hầu hết dựa trên công nghệ gói số liệu, tạo ra nhiều khả năng triển khai, dễ dàng truy cập tới các ứng dụng dựa trên Internet, Mobile, Multimeadia, DVB, SAN, Ethernet hay VPN Các cấu trúc này đặt ra yêu cầu ngày càng tăng về lưu lượng và phối hợp các dạng lưu lượng đối với mạng truyền tải đường trục dựa trên công nghệ SONET/SDH

Công nghệ NG-SDH cho phép các nhà khai thác có khả năng cung cấp nhiều hơn các dịch vụ truyền tải, đồng thời tăng hiệu suất của hạ tầng mạng SDH đã có bằng cách thêm vào các nút MSSP (Multiservice Provisioning Platforms-Nền tảng

cung cấp đa dịch vụ) Điều này có nghĩa rằng không cần thiết phải lắp đặt một mạng truyền dẫn mới hay thay đổi tất cả các thiết bị nút mạng hay các tuyến cáp quang, nhờ vậy sẽ giảm được chi phí và thu hút được các khách hàng mới trong khi vẫn duy trì được các dịch vụ đã có.

Hình 2-13 Mô hình cấu trúc NG-SDHHình 2-13 mô tả cấu trúc công nghệ NG-SDH Chúng ta có thể thấy rằng NG-SDH tạo ra phương thức truyền tải các dịch vụ có tốc độ cố định(như SDH) và các dịch vụ có tốc độ biến đổi như Ethernet, VPN, DVB, SAN, qua các thiết bị và mạng SDH hiện có Để đạt được điều đó, chỉ cần bổ sung một số thiết bị phần cứng

và các thủ tục cũng như giao thức mới và được phân thành các lớp sau: GFP, VCAT, LCAS Các thủ tục và giao thức này được ITU-T chuẩn hóa trong các tiêu chuẩn G.704.1, G.707, G.704.2

- Thủ tục định dạng khung chung(GFP): Là thủ tục sắp xếp gói số liệu của bất

kỳ dịch vụ truyền dữ liệu nào như Ethernet, quảng bá video số(DVB) và các mạng lưu trữ cục bộ(SAN) So với các thủ tục định dạng khung khác như Packet over SDH , GFP có tỷ lệ mào đầu thấp nên không đòi hỏi nhiều quá trình phân tích xử lý

- Kết chuỗi ảo(VCAT): Tạo ra một mạch với kích thước phù hợp cho lưu lượng,

độ linh hoạt và khả năng tương thích cao với kỹ thuật SDH hiện có

- Giao thức điều chỉnh dung lượng tuyến(LCAS): phân định hay huỷ bỏ các đơn

vị băng thông để phù hợp với yêu cầu truyền tải số liệu VCAT có thể được sử dụng

mà không cần LCAS nhưng LCAS yêu cầu VCAT

Các chức năng này được thực hiện trên các nút MSSP mới tại các biên của mạng Điều này có nghĩa rằng MSSP biểu thị cho NG-SDH nhúng trong mạng SDHhiện có

 Mạng truyền tải dựa trên công nghệ SDH-NG có thể cung cấp các loại hình dịch vụ như đối với mạng SDH truyền thống, ngoài ra mạng tại các ADM của thiết

bị NG-SDH có thể cho phép cung cấp các nhiều loại hình giao diện với tốc độ khác nhau để kết nối với các thiết bị mạng NGN, chẳng hạn như: STM4; STM16 hoặc cao hơn Đặc biệt, mạng được triển khai theo công nghệ NG-SDH tích hợp cơ sở hạ tầng mạng SDH cũ, điều này cho phép tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng mạng

Kết luận chương : Công nghệ truy nhập quang đưa ra một giải pháp đầy hứa hẹn để

giải quyết vấn đề tắc nghẽn băng thông, cho phép triển khai các dịch vụ băng rộng

và có tính tương tác Với việc đưa ra một giải pháp với giá thành hạ, băng tần cao,

có khả năng chống lỗi, công nghệ truy nhập quang, đặc biệt là PON là giải pháp tốt nhất cho mạng thế hệ sau, cũng như cho mạch vòng thuê bao băng rộng Hiện nay, các công nghệ truy nhập quang xPON sẽ là giải pháp để triển khai mạng FTTx Trong khi đó Ethernet quang và NG-SDH sẽ được triển khai cho mạng lõi truy nhập

CHƯƠNG 3 MẠNG FIBRE IN THE LOOP (FITL)

VÀ CÁC GIẢI PHÁP FIBRE TO THE x (FTTx).

Trong phần này nghiên cứu mạng vòng cáp sợi quang, sự cần thiết triển khai mạng FTTx, thử nghiệm và xu hướng phát triển mạng FTTx trên thế giới, các cấu trúc của mạng FTTx, các giải pháp cấp nguồn cho phần tử tích cực tại phía nhà thuê bao

3.1 Tổng quan mạng vòng cáp quang (FITL).

Hình 3-2 Mạng Phân phối Quang (ODN)

Cấu trúc mạng ODN có 2 kiểu là Splitter thiết kế theo kiểu phân tán và Splitter tập trung như trong Hình 3-3 và Hình 3-4

Hình 3-3 Cấu trúc ODN- Splitter Phân tán

Hình 3-4 Cấu trúc ODN- Splitter Tập trung

3.1.2.Phân loại mạng FITL

Mạng FITL được phân loại theo thiết bị được sử dụng trong mạng như thiết

bị có nguồn cung cấp trong mạng quang tích cực (AON) và thiết bị không cần nguồn cung cấp như trong mạng quang thụ động (PON) hoặc theo cấu trúc mạng như mạng quang đến hè đường phố (FTTC), mạng quang đến tủ cáp (FTTcab), mạng cáp quang đến toà nhà (FTTB) và mạng cáp quang đến nhà (FTTH), các cấu trúc mạng này được gọi chung là mạng FTTx đã và đang được triển khai trên thế giới

Cấu trúc

mạng

Mạng/thiết bị

- Thay đôi cáp đồng thông thường bằng cáp sợi quang, thực tế FTTH là giải pháp được triển khai.

thông, giảm chi phí đầu tư

Giải pháp mạng FTTx là sự lựa chọn hàng đầu để giải quyết vấn đề khoảng cách khi sử dụng cáp đồng nhưng đảm bảo băng thông cho dịch vụ

3.2.1.2 Xu hướng phát triển mạng FTTx trên thế giới.

Trong những năm 90s Một số nước trên thế giới đã tiến hành thử nghiệm Mạng FTTx Với mục đích lựa chọn cấu trúc chung cho toàn hệ thống và thiết bị được đưa vào sử dụng trong mạng; Đặc điểm của các công nghệ sử dụng trong mạng; Các dịch vụ triển khai trong mạng

Tại Mỹ: Tiến hành đưa thử nghiệm các dịch vụ băng rộng vào mạng FTTH ở một số bang và nhận thấy rằng khả năng của sợi quang có thể đáp ứng được các dịch vụ băng rộng Các dịch vụ thử là: Dịch vụ thoại và dữ liệu thông thường, dịch

vụ truyền hình cáp, truyền hình quảng bá,…

Tại Pháp: Mục tiêu thử nghiệm là kiểm tra cấu hình mạng truy nhập quang khác nhau với các thiết bị đầu cuối nằm trong khu vực dân cư và các thuê bao thương mại nhỏ Đặc biệt, sự lựa chọn cấu trúc này liên quan tới nút truy nhập, thiết

bị đầu cuối của khách hàng cũng như cơ sở hạ tầng và các thành phần trong mạng Tuỳ theo điều kiện dịch vụ mà lựa chọn các cấu trúc khác nhau Về dịch vụ thử là dịch vụ cơ bản: Thoại, kênh 64 Kbps, ISDN tốc độ cơ bản 144 Kbps; Dịch vụ khác : ISDN tốc độ sơ cấp 2048 Mbps, kênh lớn hơn 64 Kbps, truyền hình và Video

quảng bá.

Tại Anh: Năm 1990, mạng FTTC, FTTH được thử nghiệm để cung cấp các dịch

vụ thoại và truyền hình cho các thuê bao dân cư và thương mại Mục đích cho thử nghiệm là rút kinh nghiệm cho việc khai thác và quản lý mạng nội hạt Các dịch vụ cung cấp là thoại, truyền hình cáp

Tại Hà lan: Do mạng cáp đồng không đáp ứng được các yêu cầu về dịch vụ băng rộng của khách hàng, việc triển khai mạng cáp quang được tiến hành ở các khu dân

cư mới, sau đó thay thế cáp đồng đã gần hết thời kỳ sử dụng Tại các điểm phân phối sử dụng hoàn toàn các phần tử thụ động

Từ những thử nghiệm đã chứng minh được tính linh hoạt của việc sử dụng cáp sợi quang trong mạng truy nhập, đặc biệt là việc phát triển mạng truy nhập theo hướng sử dụng mạng quang thụ động (PON) Điều quan trọng mạng PON đáp ứng tốt các dịch vụ băng rộng Ngày nay, mạng FTTH/B được phát triển mạnh ở các nước trên thế giới như Hàn Quốc, Hông Kông, Nhật Bản…

Tính đến hết năm 2007 Tỉ lệ số hộ dân sử dụng của các nước như trong hình 3-6

Hình 3-6 Thứ hạng triển khai FTTH của các nước