FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH [PDF]

Zitiervorschau

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các giải pháp công nghệ hạ tầng mạng và nhu cầu ngày càng cao về băng thông cho các dịch vụ,công nghệ quang đã được triển khai và đang phát triển mạnh tại Việt Nam và thế giới. Công nghệ truyền dẫn quang làm tăng khả năng tốc độ và chất lượng truyền tin, chi phí thấp ... cho phép mạng lưới thoả mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai. Do vậy, dù đang chiếm ưu thế với số lượng thuê bao lớn, nhưng xDSL - hệ thống truy cập tốc độ cao qua đường dây điện thoại (cáp đồng) đang lộ rõ những hạn chế về mặt băng thông, độ ổn định cũng như khả năng cung cấp dịch vụ. Để giữ vững và tăng thị phần, mỗi nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phải đưa ra được thêm nhiều lợi ích cho khách hàng thông qua các dịch vụ mới trên mạng hay các gói dịch vụ hấp dẫn. Triển khai hạ tầng truyền dẫn cáp quang, thay thế dần hệ thống truyền dẫn cáp đồng mới là chìa khóa giúp cho các nhà khai thác dịch vụ viễn thông tăng doanh thu, đảm bảo vị trí cạnh tranh trên thị trường. Trong bối cảnh Việt Nam và các nước đang triển khai rộng rãi công nghệ truy nhâp quang.Xuất phát từ mong muốn tìm hiểu công nghệ trên , nhóm 24 đã thực hiện đề tài “FTTx và các giải pháp triển khai FTTH”. Nội dung đề tài được trình bày gồm 3 chương với nội dung sau : CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX CHƯƠNG II : MẠNG QUANG TÍCH CỰC AON VÀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON CHƯƠNG III: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG FTTH Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi thiếu sót , nhóm 24 rất mong được nhưng góp ý quý báu của thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Để thực hiện đề tài này , nhóm 24 xin chân thành cảm ơn giảng viên TS.Hoàng Trọng Minh đã giúp đỡ nhóm trong thời gian qua. Hà Nội, ngày….tháng….năm 2013 Người thực hiện Kiều Minh Tiến Nguyễn Hữu Tuân Lê Thu Thảo Nguyễn Thị Thúy Nguyễn Thị Bích Huệ

NHÓM 24

Page 1

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Kiều Minh

Tiến

L11VT10

1.1 1.2 2.1

Nguyễn Hữu

Tuân

L11VT10

1.1 1.2 2.2

Nguyễn Thị

Thuý

L11VT06

1.1 1.2 2.2

Lê Thu

Thảo

L11VT06

1.1 1.2 3.x

Nguyễn Thị Bích

Huệ

L11VT06

1.1 1.2 3.x

MỤC LỤC NHÓM 24

Page 2

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................... 1 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT............................................................................................... 4 DANH MỤC HÌNH VẼ.............................................................................................................. 5 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX..................................6 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX..........................................................6 1.1.1 GIỚI THIỆU VỀ FTTX............................................................................................... 6 1.1.2 Phân loại:............................................................................................................... 9 1.2 Mạng truy nhập quang FTTH...................................................................................................................11 1.2.1 Giới thiệu chung về FTTH..................................................................................... 11 ..................................................................................................................................... 11 1.2.2 Bước sóng sử dụng FTTH..................................................................................... 11 1.2.3 Ứng dụng của FTTH............................................................................................. 12 1.2.4 Ưu nhược điểm của FTTH so với công nghệ khác................................................13 1.3 Kết luận.......................................................................................................................................................14 CHƯƠNG 2 : MẠNG QUANG TÍCH CỰC AON VÀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON.................15 2.1 Mạng quang tích cực AON........................................................................................................................15 2.1.1 Khái niệm............................................................................................................. 15 2.2.2 Các phương thức triển khai AON..........................................................................15 2.2 Mạng PON..................................................................................................................................................17 2.2.1 Khái niệm............................................................................................................. 17 2.2.2 Các chuần PON.................................................................................................... 19 2.2.3 Các công nghê PON............................................................................................. 20 2.3 Kết luận chương.........................................................................................................................................24 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG FTTH...........................................................................24 3.1 FTTx xu hướng tất yếu trong tương lai....................................................................................................24 3.2 Tình hình phát triển của FTTH.................................................................................................................25 3.3 Lưa chọn công nghệ....................................................................................................................................26 3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởn đến việc lựa chọn công nghệ.............................................26

NHÓM 24

Page 3

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH 3.3.2 Công nghệ được triển khai hiện nay ...................................................................26 3.4 Một số thiết bị được sử dụng.....................................................................................................................26 3.6 Quy trình triển khai FTTH tới thuê bao...................................................................................................31 3.7 Kết luận.......................................................................................................................................................32 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 32

CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT FTTx

Fiber to the x

AON

Active optical network

PON

Passive optical network

OLT

Optical line terminal

ONU

Optical network unit

ODN

Optical distribution net work

CO

Centre Office

APON

ATM-PON

BPON

Broadband PON

GPON

Gigabit PON

NHÓM 24

Page 4

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH WDM-PON Wavelength division multiplexing-PON

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Tổng quan mạng truy nhập cáp quang…………………………………………………...7 Hình 2: Cấu hình tham chiếu mạng truy nhập quang………………………………………….....8 Hình 3: Cấu trúc mạng truy nhập FTTB………………………………………………………...10 Hình 4: Cấu trúc mạng FTTH…………………………………………………………………...11 Hình 5: Cấu trúc mạng FTTC………………………………………...…………………………11 Hình 6: Đặc tuyến suy hao trong sợi quang…………………………………………………….13 Hình 7: Mạng AON…………………………………………………………………………......16 Hình 8: Kiến trúc Home-Run……………………………………………………………………17 Hình 9: Kiến trúc Active Start……………………………………………………..................…17 Hình 10:Cấu hình Ring……………………………………………………………………...…..17 Hình 11:Cấu hình cây…………………………………………………………………………...19

NHÓM 24

Page 5

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Hình 12:Cấu hình BUS………………………………………………………………………….20 Hình 13:Nguyên lý ghép kênh phân chia theo thời gian ở đường xuống……………………….22 Hình 14:Nguyên lý ghép kênh phân chia theo thời gian ở đường lên…………………………..22 Hình 15:Cấu hình hệ thống EPON………………………………………………………………23 Hình 16:Lưu lượng luồng xuống trong hệ thống EPON……………………………………...…23 Hình 17:Lưu lượng luồng lên trong hệ thống EPON……………………………………………24 Hình 18:Cápquang……………………………………………………………………………....28 Hình 19:Dây nhảy quang…………………………………………………….............................29 Hình 20:Pig tall………………………………………………………………………………….29 Hình 21: Giá phối dây quang……………………………………………………………………30 Hình 22:Converter AMP-Tyco Electronic………………………………………………………30 Hình 23:Switch quang………………………………………………………………………...…31 Hình 24:Mô hình đấu nối thiết bị………………………………………………………………..31 Hình 24:Quy trình triển khai……………………………………………………………..……...32

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG FTTX 1.1.1 GIỚI THIỆU VỀ FTTX Công nghệ truy nhập quang là công nghệ truy nhập sử dụng môi trường truyền dẫn cáp quang. Acc Ta có thể phân loại công nghệ truy nhập quang thành hai loại là công nghệ nhập quang chủ động (AON) và công nghệ quang thụ động (PON) hoặc ess phân loại theo vị trí của cáp quang tham gia trong mạng truy nhập thành các mạng truy nhập quang FT FTTx khác nhau. TN

Me tro

C O

BackB one PO P

NHÓM 24

Cáp quang truy Cáp quang truy nh?p nhập Cáp d?ng truy nh?p Cáp đồng truy

FT TH

FTT Cab Cabi net

FT TB Page 6

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Hình 1:Tổng Quan mạng truy nhập cáp quang Mạng truy nhập cáp quang (OAN: Optical Access Network) là mạng truy nhập chủ yếu sử dụng cáp quang làm phương tiện truyền dẫn Ưu điểm Dung lượng lớn. Kích thước và trọng lượng cáp nhỏ. Không bị nhiễu điện. Tính bảo mật cao. Giá thành cáp quang rẻ. Chất lượng truyền dẫn tốt. Nhược điểm: -

-

Vấn đề biến đổi điện – quang: Yêu cầu lắp đặt đặc biệt Đòi hỏi phải có kỹ năng tốt trong công tác lắp đặt và bảo dưỡng

FTTx là viết tắt của cụm từ " fiber to the x" bao gồm FTTH (fiber to the Home), FTTB (fiber to the buiding), FTTN (fiber to the node), FTTC (fiber to the cabinet). Nói theo nghĩa đen FTTX là việc dẫn đường truyền cáp quang tới một điểm, điểm đó có thể là hộ gia đình (home), tòa nhà (building) điểm (node), tủ (cabinet), thực chất FTTx là hệ thống cung cấp Internet qua đường truyền cáp quang tới các điểm nói trên

Hình 2: Cấu hình tham chiếu mạng truy nhập quang

NHÓM 24

Page 7

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang được trình bày trên hình 2 trong đó bao gồm 4 module cơ bản: Đầu cuối đường quang (OLT) Mạng phối dây quang (ODN) Khối mạng quang (ONU) Module chức năng quang phối hợp Điểm tham chiếu 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. 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 nhau nhưng hệ thống truyền dẫn truy nhập cáp quang đảm nhiệm một loạt đường liên kết truy nhập và gồm các ONT, ODN, ONU và AF. Đấu nối truyền dẫn giữa OLT và ONU có thể theo phương thức điểm- đa điểm, cũng có thể theo phương thức điểm- điểm. Về hình thức truyền dẫn, có thể áp dụng ghép kênh theo thời gian (TDM), ghép kênh theo bước sóng…Còn phương thức truy nhập, nhìn chung dựa trên đa truy nhập phân chia theo thời gian. Khối chức năng OLT Khối đầu cuối đường quang (OLT- Optical Line Terminal) cung cấp giao diện quang giữa mạng với ODN, đồng thời cũng cung cấp ít nhất một giao diện điện với 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. Khối chức năng ONU Khối mạng quang (ONU-Optical Network Unit) ở giữa ODN với thuê bao. Phía mạng của ONU có giao diện quan, còn phía thuê bao là giao diện điện. Do đó cần có chức năng chuyển đổi quang-điện. Đồng thời có thể thực hiện chức năng xử lý và quản lý bảo dưỡng tín hiệu điện. ONU có thể đặt ở phía khách hàng (FTTH/FTTB) hoặc ngoài trời (FTTB). ONU bao gồm các bộ phận trung tâm, bộ phận dịch vụ và bộ phận chung. Các chức năng của bộ phận chung tâm: Chức năng giao diện ODN: Cung cấp 1 giao diện quang vật lý, nối với ODN, đồng thời hoàn thành việc biến đổi quang -điện và điện-quang Chức năng ghép kênh thuê bao dịch vụ: Tổ hợp và phân giải các thông tin đến từ thuê bao khác nhau hoặc đưa tới các thuê bao khác nhau. -

Các chức năng bộ phận dịch vụ: -

Bộ phần này cung cấp giao diện dịch vụ khách hàng, có thể cung cấp cho một hoặc một nhóm khách hàng. Nó cũng cung cấp chức năng chuyển đổi báo hiệu theo giao diện vật lý.

NHÓM 24

Page 8

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Các chức năng của bộ phận khách hàng: -

Cấp điện và OAM. Tính chất, chức năng bộ phận chung giống như trong OLT

Khối chức năng ODN Khối phân phối quang (ODN-Opticcal Distribution Network) đặt giữa ONU và OLT.Chức năng của nó là phân phối công suất tín hiệu quang. ODN chủ yếu là linh kiện quang không nguồn và sợi quang tạo thành mạng phân phối đường quang thụ động. Khối chức năng tự thích nghi Khối chức năng tự thích nghi (AF-Adaptation Function) chủ yếu cung cấp các chức năng phối hợp ONU với thiết bị thuê bao. Khi thực hiện cụ thể nó có thể nằm trong ONU, cũng có thể hoàn toàn độc lập 1.1.2 Phân loại: FTTx bao gồm các nhóm như: (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH ...) FTTB và FTTO (Fiber to the Building và Fiber to the Office):

Hinh 3: Cấu trúc mạng truy nhập FTTB Dịch vụ mạng quang đến tòa nhà bao gồm hai trường hợp: dành cho khu vực chung cư MDU (multi-dwelling units) và dành cho khu vực doanh nghiệp. Mỗi trường hợp này lại bao gồm các tiêu chí dịch vụ như sau: FTTB cho MDU : Bao gồm các dạng dịch vụ như sau: - Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu, download file ...) -

Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)

-

Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp..

NHÓM 24

Page 9

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH FTTB cho doanh nghiệp : Bao gồm các dạng dịch vụ như sau: - Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, phần mềm nhóm, email , trao đổi file...) - Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp. - Đường thuê kênh riêng: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp dịch vụ thuê kênh riêng với các mức tốc độ khác nhau. FTTH (Fiber to the home ).

Hinh 4: Cấu trúc mạng truy nhập FTTH Bao gồm các dạng dịch vụ như sau: -

Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, phần mềm nhóm, email , trao đổi file...)

-

Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)

FTTC và FTTCab (Fiber to the Curb ).

Hình 5: Cấu trúc mạng truy nhập FTTC. Bao gồm các dạng dịch vụ như sau:

NHÓM 24

Page 10

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH -

Dịch vụ băng rộng không đối xứng (dịch vụ broadcast số, video theo yêu cầu, download file..)

-

Dịch vụ băng rộng đối xứng (broadcast nội dung, email, trao đổi file, đào tạo từ xa, khám bệnh từ xa, chơi game trực tuyến...)

-

Dịch vụ điện thoại truyền thống và ISDN: mạng truy nhập phải hỗ trợ một cách linh hoạt để cung cấp các dịch vụ điện thoại băng hẹp.

-

Các dịch vụ mạng trục xDSL.

1.2 Mạng truy nhập quang FTTH

1.2.1 Giới thiệu chung về FTTH

Hinh 5: Cấu trúc mạng truy nhập FTTH FMS (Fiber Management System:) hệ thống quản lý mạng cáp quang, được sử dụng để phục vụ cho công tác bảo dưỡng và xác định lỗi. FMP (Fibre Management point ): điểm quản lý quang, phục vụ cho công tác xác định lỗi và phát hiện mất kết nối 1.2.2 Bước sóng sử dụng FTTH Tổn hao truyền sóng trên sợi quang gây ảnh hưởng lớn tới dự trữ công suất, khoảng cách vật lý, tỉ số chia trong mạng. Trong sợi quang, tồn tại rất nhiều nguyên nhân gây ra suy hao tín hiệu nhưng chủ yếu bởi 4 nguyên nhân chính : suy hao do hấp thụ vật liệu, suy hao do tán xạ, suy hao do uốn cong và suy hao do ghép và chia sợi quang. Tổng hợp các loại suy hao trong sợi và biểu diễn một tương quan theo bước sóng người ta nhận được phổ suy hao của sợi quang. Mỗi loại sợi có đặc tính suy hao riêng. Một đặc tuyến điển hình của loại sợi đơn mode như hình 1.5. Nhìn vào hình 6 ta thấy có ba vùng bước sóng suy hao thấp nhất, còn gọi là ba cửa sổ thông tin. * Cửa sổ thứ nhất: Ở bước sóng 850nm. Trong vùng bước sóng từ 0.8μm tới 1μm,

NHÓM 24

Page 11

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH suy hao chủ yếu do tán xạ trong đó có một phần ảnh hưởng của suy hao hấp thụ. Suy hao trung bình trong cửa sổ này ở mức từ (2-3)dB/Km. * Cửa sổ thứ hai : Ở bước sóng 1300nm. Ở bước sóng này độ tán sắc rất thấp, suy hao chính do tiêu hao tán xạ Rayleigh. Suy hao tương đối thấp khoảng từ (0,4-0,5) dB/Km và tán sắc nên được dùng rộng rãi hiện nay. * Cửa sổ thứ ba : Ở bước sóng 1550nm. Suy hao thấp nhất cho đến nay khoảng 0,3 dB/Km, với sợi quang bình thường độ tán sắc ở bước sóng 1550nm lớn so với bước sóng 1300nm. Tuy nhiên với một số loại sợi quang có dạng phân bố chiết suất đặc biệt có thể giảm độ tán sắc ở bước sóng 1550nm như các sợi quang DC, MC và sợi quang bù tán sắc. Lúc đó việc sử dụng cửa sổ thứ ba sẽ có nhiều thuận lợi : suy hao thấp và tán sắc nhỏ.

Hình 6: Đặc tuyến suy hao trong sợi quang Hình 6 ở trên chỉ ra phổ suy hao trong sợi quang silicat. Thông thường, tổn hao lớn nhất trên sợi quang ở bước sóng 1,38 µm gây ra bởi hấp thụ của tạp chất trong ion OH- do quá trình sản xuất cáp quang. Thông qua các tính chất suy hao của sợi quang, mạng FTTH được triển khai dựa trên 3 vùng bước sóng chính là 1310nm, 1490nm và 1550nm. Vùng bước sóng 1310nm để truyền dữ liệu tuyến lên, vùng bước sóng 1490nm được dùng cho tuyến truyền dẫn quang tuyến xuống còn vùng bước sóng 1550nm được sử dụng cho việc truyền tín hiệu tương tự trên cáp truyền hình CATV. 1.2.3 Ứng dụng của FTTH - Truy cập internet tốc độ cao đặc biệt phù hợp với công ty tổ chức lớn - Các dịch vụ đòi hỏi thời gian thực: o IPTV, IP Camera… o VoD (xem phim theo yêu cầu), Game online

NHÓM 24

Page 12

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

-

o Video Conferrence (hội nghị truyền hình), Các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ổn định: o Đặc biệt phù hợp với Đại lý Net o VPN (mạng riêng ảo)/ Server Game riêng

1.2.4 Ưu nhược điểm của FTTH so với công nghệ khác Ưu điểm Kiến trúc mạng FTTH sử dụng được xem xét với nhiều ưu điểm như số lượng các bộ thu phát quang, thiết bị đầu cuối của tổng đài CO (Central Office) và sợi quang khá thấp. FTTH là mạng quang điểm đa điểm với các linh kiện quang thụ động trên đường dẫn tín hiệu từ nguồn đến thuê bao như là sợi quang, bộ nối và bộ chia quang. Dưới góc độ của nhà phân phối thì FTTH mở ra một thị trường và những cơ hội mới về dịch vụ truyền thoại , dữ liệu tốc độ cao cùng các dịch vụ truyền hình, multimedia tương tác khác. So sánh với mạng ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) hiện nay, tốc độ upload của FTTH vượt qua ngưỡng của chuẩn ADSL2+ (1Mbps) hiện tại và có thể ngang bằng với tốc độ download. Vì vậy thích hợp với việc truyền tải dữ liệu theo chiều từ trong mạng khách hàng ra ngoài internet. Độ ổn định và tuổi thọ cao hơn dịch vụ ADSL do không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện, từ trường; khả năng nâng cấp tốc độ (download/upload) dễ dàng. Ngoài các ứng dụng như ADSL có thể cung cấp Triple Play Services (dữ liệu, truyền hình, thoại), với ưu thế băng thông vượt trội, FTTH sẵn sàng cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao, đặc biệt là truyền hình độ phân giải cao yêu cầu băng thông lên đến vài chục Mbps, trong khi ADSL không đáp ứng được. Ngày nay, các kênh truyền hình số được nén tới tốc độ từ 1.5 – 6Mbit/s và tiến tới công nghệ truyền hình số HDTV với tốc độ truyền tải 20Mbit/s. Mạng FTTH có thể cung cấp cho người dùng đồng thời từ 5-10 kênh truyền hình HDTV với các dịch vụ khác. Vì thế , với sự phát triển của truyền hình số thì FTTH là yêu cầu không thể thiếu cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình. Hơn nữa, độ ổn định của mạng FTTH ngang bằng như dịch vụ internet kênh thuê riêng Leased-line nhưng chi phí thuê bao hàng tháng thấp hơn vài chục lần. Đây sẽ là 1 gói dịch vụ thích hợp cho nhóm các khách hàng có nhu cầu sử dụng cao hơn ADSL và kinh tế hơn leased-line. Bên cạnh đó, mặt mạnh của mạng FTTH so với các mạng khác chính là FTTH có giá thành bảo dưỡng và duy trì mạng thấp nhất. Thông thường, các công ty viễn thông cần tiêu hao một chi phí lớn cho bảo trì và thay thế những cáp đồng cũ và xuống cấp do sự phá hủy của môi trường hằng năm. Trong khi đó, việc sử dụng sợi quang trong mạng FTTH đã giảm thiểu chi phí bảo trì hệ thống do sợi quang không bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi môi trường, thời tiết như cáp đồng. Chính bởi những lý do trên , FTTH là một bước tiến vững chắc cho công nghệ Internet băng rộng đang được triển khai tại một số nước trên thế giới như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, … và bắt đầu được xây dựng tại Việt Nam. Nhược điểm: Vấn đề chuyển đổi điện- quang là một vấn đề quan trọng trong việc nâng cao tốc độ của mạng quang.Nếu tốc độ chuyển đổi điện-quang chậm thì sẽ làm giảm khả năng truyền tốc độ

NHÓM 24

Page 13

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH cao của mạng. Hiện nay, công nghê quang vẫn là một công nghệ còn mới và đang phát triển mạnh vì vậy chi phí cho các thiết bị còn cao, đòi hỏi phải có kỹ năng tốt trong công tác lắp đặt và bảo dưỡng. 1.3 Kết luận Qua chương I chúng ta có thể thấy được cấu hình của mạng FTTx nói chung và FTTH nói riêng. Mạng quang đã cho thấy những ưu điểm vượt trội của nó so với mạng cáp đồng. Với nhưng ưu điểm đó, trong tương lai mạng quang sẽ thay thế dân mạng cáp đồng hiện nay.

NHÓM 24

Page 14

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH CHƯƠNG 2 : MẠNG QUANG TÍCH CỰC AON VÀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON 2.1 Mạng quang tích cực AON 2.1.1 Khái niệm

Hình 7. Mạng AON Mạng quang chủ động (AON – Actice Optical Network) là mạng quang có sự phân phối tín hiệu quang cần sử dụng các thiết bị cần nguồn nuôi dữ liệu như một chuyển mạch, router hoặc multiplexer. Dữ liệu từ phía nhà cung cấp của khách hàng nào sẽ chỉ được chuyển đến khách hàng đó. Vì vậy dữ liệu của khách hàng sẽ tránh được xung đột khi truyền trên đường vật lý chung bằng việc sử dụng các bộ đệm của các thiết bị tích cực. Từ năm 2007, hầu hết các hệ thống mạng quang tích cực được gọi là ethernet tích cực (AOEN- All Optical Ethernet Network). Ethernet tích cực sử dụng các chuyển mạch ethernet quang để phân phối tín hiệu, do đó sẽ kết nối các căn hộ khách hàng với nhà cung cấp thành một hệ thống mạng Ethernet khổng lồ giống như một mạng máy tính ethernet thông thường ngoại trừ mục đích của chúng là kết nối các căn hộ và các tòa nhà với nhà cung cấp dịch vụ. Mỗi tủ chuyển mạch có thể quản lý tới hàng nghìn khách hàng Các thiết bị chuyển mạch này thực hiện chuyển mạch và định tuyến dựa vào lớp 2 và lớp 3. 2.2.2 Các phương thức triển khai AON Mạng AON được hiểu là kiểu kết nối điểm tới điểm (P2P-Point to Point) và AOEN (Active Optical Ethernet Network) . Có hai cấu hình được triển khai đó là: Kiến trúc Home Run và kiến trúc Active Start Ethernet

NHÓM 24

Page 15

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Kiến trúc Home- Run- fiber Kiến trúc này có cáp dành riêng để nối từ CO đến từng nhà thuê bao. Kiến trúc này yêu cầu nhiều sợi quang, nhiều OLT vì mỗi nhà thuê bao cần 1 cổng OLT) . Hình 3.34 miêu tả kiến trúc cáp chạy tới tận nhà thuê bao.

Hình 8. Kiến trúc Home Run Active Star Ethernet Kiến trúc Ethernet sao tích cực (ASE- Active Star Ethernet) được biết đến như kiến trúc sao kép, ASE sẽ giảm được số lượng cáp quang và giảm giá thành bằng cách chia xẻ cáp đầu ra.

Hình 9. Kiến trúc Active Start Kiến trúc sao tích cực, node từ xa sẽ được triển khai giữa CO và nhà thuê bao. Mỗi

NHÓM 24

Page 16

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH cổng OLT và cáp đầu ra giữa CO và node từ xa được chia xẻ bởi bốn đến hàng nghìn nhà thuê bao, tùy thuộc vào tỉ lệ chia của bộ lọc qua những đường link phân phối dành riêng từ node từ xa. Node từ xa ở trong mạng sao tích cực có thể là bộ ghép kênh hoặc là bộ chuyển mạch. Node từ xa chuyển mạch tín hiệu ở trong miền điện vì thế chuyển đổi quang sang điện, điện sang quang là rất cần thiết ở node từ xa. Do băng tần của cáp đầu ra CO bị chia xẻ giữa nhiều điểm đầu cuối, nên dung lượng dư thừa tối đa sẵn có cho mỗi ngôi nhà ở đường lên và đường xuống đều ít hơn so với cáp đến tận nhà, đây chính là nhược điểm của cấu trúc sao so với cấu trúc “home run” ở trên. 2.2 Mạng PON 2.2.1 Khái niệm Mạng quang thụ động (PON-Passive Optical Network) là một kiến trúc mạng điểm-đa điểm, sử dụng các bộ chia quang thụ động (không có nguồn cấp) để chia công suất quang từ một sợi quang tới các sợi quang cung cấp cho nhiều khách hàng, thường tỉ lệ chia là4, 8, 16, 32,64 , 128 …tùy thuộc vào cấu hình mạng. Một mạng PON bao gồm một đầu cuối đường truyền quang OLT đặt tại tổng đài của nhà cung cấp dịch vụ và các đơn vị mạng quang ONU đặt tại phía khách hàng. Trong các khuyến nghị về mạng và các hệ thống truyền dẫn, ITU-T đã đưa ra một tập hợp các định nghĩa và kiến trúc làm cơ sở cho việc xây dựng quang thụ động. Dựa trên các định nghĩa đó, khái niệm về mạng quang thụ động 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. Như vậy với khái niệm này, mạng PON sẽ không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào mà cần phải có sự chuyển đổi quang- điện. Thay vào dó PON sẽ chỉ bao gồm: Sợi quang, bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc và các phụ kiện… Điều này giúp cho PON có một số ưu điểm như: không cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng bởi nhiễu nguồn, có độ tin cậy cao và không cần phải bảo dưỡng do tín hiệu không bị suy hao như đối với các phần tử tích cực. Một số giải pháp cho PON đã được đưa ra cuối nhưng năm 80, dựa trên các tiểu chuẩn và các công nghệ mới. Một số thử nghiệm nhỏ cũng đã được tiến hành trong phạm vi của tổ chức ACTS chủ yếu là kết hợp giữa PON với công nghệ mới, như là công nghệ laser. ATM PON đã được ban hành thành tiêu chuẩn trong G983.1 của ITU. Sự phát triển cao hơn của chuẩn APON gốc cùng với sự dần mất ưa chuộng của ATM dẫn đến phiên bản đầy đủ và cuối cùng của ITU-T G983 được xem như PON băng rộng hay BPON. Một mạng APON/BPON điển hình cung cấp 622Mbít/s băng thông luồng xuống và 155 Mbit/s đường lên. Chuẩn ITU-T G984 (GPON) mô tả sự gia tăng trong cả băng thông và hiệu suất sử dụng băng thông nhờ sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi. Hơn nữa chuẩn G984 cho phép vài sự lựa chọn tốc độ bít, cơ bản sử dụng tốc độ 2,488 Mbit/s cho luồng xuống và tốc độ 1,244

NHÓM 24

Page 17

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Mbit/s cho luồng lên. Phương thức gói tổng hợp GPON (GPON Encapsulation MethedGEM) cho phép đóng gói lưu lượng dữ liệu người dùng rất hiệu quả, với sự phân đoạn khung cho phép đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS cao hơn phục vụ các lưu lượng nhạy cảm (dịch vụ thời gian thực yêu cầu trễ thấp) như truyền thoại và luồng video. Chuẩn IEEE 802.3 Ethernet PON (EPON hay GEPON) được hoàn thành năm 2004 như một phần của dự án Ethernet First Mile. EPON chuẩnn IEEE 802.3 sử dụng khung Ethernet đối xứng 1,24 Gbit/s tốc độ luồng lên và luồng xuống. EPON có thể ứng dụng cho các mạng trung tâm dữ liệu, cũng như các mạng dịch vụ bộ ba thoại, dữ liệu và video. Gần đây, bắt đầu từ năm 2006, tiếp tục thực hiện chuẩn EPON tốc độ cực cao 10Gigabit/s (chuẩn XEPON hay 10GEPON) Cấu hình PON Mạng quang thụ động có ba cấu hình cơ bản đó là: − Cấu hình Ring − Cấu hình cây − Cấu hình bus

Hình 10: Cấu hình Ring

Cấu hình cây được thể hiện trên hình 3.37

Hình 11: Cấu hình cây

NHÓM 24

Page 18

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Hình 12: Cấu hình Bus

2.2.2 Các chuần PON ITU-TG983 APON (ATM Passive Optical Network) Mạng quang thụ động ATM. Đây là chuẩn mạng quang thụ động đầu tiên. Từng được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng thương mại và trên nền ATM. BPON (Broadband PON) là chuẩn trên nền APON. Được bổ xung để hỗ trợ cho WDM ghép kênh phân chia theo bước sóng, cấp phát băng thông đường lên động và lớn hơn, và tính chọn lọc. Đồng thời tạo ra giao diện quản lý chuẩn gọi là OMCI, giữa OLT và ONU/ONT, cho phép các mạng cung cấp hỗn hợp, cụ thể : - G983.1 : Năm 1998, trình bày về lớp vật lý của hệ thống APON/BPON. - G983.2: Năm 1999, đặc tính của giao diện điều khiển và quản lý ONT - G983.3: Phê chuẩn năm 2001, đặc tính mở rộng cung cấp những dịch vụ thông qua phân bổ bước sóng. - G983.4 : Thông qua năm 2001, mô tả những cơ chế cần thiết để hỗ trợ phân băng tần độnng trong các ONT của cùng một mạng PON. - G983.5: Thông qua năm 2002, xác định những cơ chế chuyển mạch bảo vệ cho BPON - G983.6: Thông qua năm 2002, định nghĩa những mở rộng cho giao diện điều khiển cần thiết cho quản lý những chức năng chuyển mạch tại ONT - G983.7: Thông qua năm 2001, định nghĩa những mở rộng cho giao diện điều khiển cần thiết cho quản lý những chức năm DBA tại ONT. - G983.8: Thông qua năm 2003, xác định những mở rộng cho giao diện điều khiển cần thiết cho quản lý những dịch vụ mở rộng tại ONT ITU-T G984 GPON (Gigabit PON) là một sự phát triển của chuẩn BPON. Nó hỗ trợ tốc độ cao hơn, tăng cường bảo mật và chọn lớp 2 giao thức (ATM, GEM, Ethernet) -

G984.2: Xác định những thông số của GPON tại tốc độ lên là (155Mb/s, 622Mb/s, 1,5Gb/s, 2, 5GB/s ), xuống là (1,5Gb/s và 2,5Gb/s)

-

G984.3 : Mô tả những đặc tính về khung hội tụ truyền dẫn của GPON; bản tin, phương pháp xác định khoảng, hoạt động, giám sát, những chức năng bảo dưỡng, và bảo mật.

IEEE 802.3ah EPON hay GEPON (Ethernet PON) là một chuẩn IEEE để sử dụng Ethernet cho dữ liệu

NHÓM 24

Page 19

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH gói. Trong các giải pháp mạng PON, giải pháp EPON được hỗ trợ và phát triển nhanh nhất. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã chọn giải pháp này để làm mạng truy nhập và truyền tải lưu lượng mạng Metro (MEN) để cung cấp đa dịch vụ. Tuy nhiên cơ chế duy trì và phục hồi mạng của giải pháp EPON còn chậm nên chỉ có thể áp dụng cho mạng có quy mô vừa và nhỏ. Bảng dưới đây cho thấy sự so sánh cơ bản của các công nghệ PON hiện nay Bảng 1: So sánh các giải pháp mạng PON

2.2.3 Các công nghê PON APON

APON là sự kết hợp giữa phương thức truyền tải không đồng bộ ATM với mạng truy nhập quang thụ động PON. Tốc độ hoạt động là 155,52Mbps hoặc 622,08Mbps. Băng tần cho mỗi thuê bao là 4,8Mbps trong hệ thống 155,52Mbps và 19,4Mbps trong hệ thống 622.08Mbps Cấu trúc khung truyền dẫn cho APON -

Đường xuống: Ở đường xuống, APON sử dụng công nghệ ghép kênh theo thời gian.

NHÓM 24

Page 20

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Trong đó, các tế bào gửi cho các ONU khác nhau được ghép kênh ở luồng xuống theo thời gian. Đồng thời, trong các khung đường xuống còn có các tế bào PLOAM (physical layer OAM - lớp vật lý OAM) chứa thông tin cấp phép (Grant) để cho phép các ONU truyền dẫn đường lên.

-

Hình 13: Nguyên lý ghép kênh phân chia theo thời gian ở đường xuống Đường lên: Ở đường lên, APON sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian. Mỗi ONU sau khi nhận được giấy phép từ OLT trong tế bào PLOAM đường xuống sẽ truyền thông tin của mình vào đúng khe thời gian được phân. Các tế bào của các ONU khác nhau sẽ đan xen với nhau về mặt thời gian.

Hình 14: Nguyên lý đa truy nhập phân chia theo thời gian đường lên EPON EPON là mạng truy nhập quang thụ động PON dựa trên các công nghệ của mạng LAN Ethernet. EPON được tạo ra từ sự mở rộng khuyến nghị 802.3a, h của IEEE cho phép thực hiện các kết nối điểm - đa điểm thông qua các kết nối vật lý điểm - điểm. Khi đó các thiết bị đầu cuối đường quang OLT và các khối mạng quang có thể sử dụng các giao diện dựa theo chuẩn của Ethernet để kết nối với mạng phân bố quang ODN. Nhưng các kết nối giữa OLT và ONU không cần tuân theo chuẩn 802.3.

NHÓM 24

Page 21

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Hệ thống EPON được cấu hình theo phương thức song công (không theo cơ chế da truy nhập cảm nhận sóng mang và dò tìm đụng độ CSMA/CD) trong cấu hình điểm – đa điểm(P2MP) sử dụng 1 sợi quang.Các thuê bao hoặc các ONU chỉ có thể lấy lưu lượng từ các OLT. Các hệ thống EPON sử dụng cấu trúc phân tách quang,ghép kênh các tín hiệu sử dụng các bước sóng khác nhau cho đường lên và đường xuống như sau: -Bước sóng 1490nm cho đường xuống -Bước sóng 1310nm cho đường lên

Hình 15: Cấu hình hệ thống EPON Lưu lượng luồng xuống và đường lên trong mạng EPON : − Luồng xuống

Hình 15: Lưu lượng luồng xuống cho hệ thống EPON Tại đường xuống, OLT sẽ phát quảng bá các gói tin đến các ONU. Trong đó khung quảng bá 802.3 sẽ được các ONU lấy ra dựa vào địa chỉ nhận dạng kết nối logic. Bản tin GATE 64 byte được gửi ở đường xuống để ấn định băng tần cho đường lên. − Luồng lên

NHÓM 24

Page 22

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Hình 16: Lưu lượng đường lên trong hệ thống EPON MPCP sử dụng các khe thời gian để chứa đa khung 802.3 .Mỗi ONU sẽ gửi 1 bản tin REPORT có độ lớn 64byte chứa trạng thái của ONU tới OLT.Trong cấu trúc này không có hiện tượng tranh chấp và phân mảnh gói. GPON (Gigabit PON) Mạng GPON đầu tiên được FSAN chuẩn hoá vào năm 2001 với băng tần là 1Gb/s. Kiến trúc của mạng GPON cho phép các dịch vụ thoại và dữ liệ được truyền tải với tốc độ lên đến 2.5GB/s. Băng tần dành cho mỗi thuê bao là 31.25 MB/s cho luồng xuống khi mạng hoạt động với tốc độ 2.5GB/s và 15.625 MB/s khi mạng hoạt động với tốc đọ 1GB/s Đặc điểm của hệ thống GPON -

GPON hỗ trợ đầy đủ các dịch vụ bao gồm thoại (TDM), các dịch vụ Ethernet như Video, Data…

-

Phạm vi về mặt vật lý của mạng là 20km, trong khi đó phạm vi về mặt logic của mạng lên tới 60km Hỗ trợ cho việc lựa chọn các tốc độ bit khác nhau bao gồm:622Mb/s,1.25Gb/s, 2.5Gb/s cho luồng xuống và 1.25 Gb/s dành cho luồng lên.

-

Khả năng vận hành khai thác bảo dưỡng cao

GPON (Gigabit Passive Optical Network) định nghĩa theo chuẩn IUT-T G984. GPON được mở rộng từ chuẩn BPON G983 bằng cách tăng băng thông, nâng hiệu suất băng thông nhờ sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi và tiêu chuẩn hóa quản lý. Thêm nữa, chuẩn cho phép vài sự lựa chọn của tốc độ bít: cho phép băng thông luồng xuống là 2,488Mbit/s và băng thông luồng lên là 1,244Mbit/s. Phương thức đóng gói GPON-GEM cho phép đóng gói lưu lượng người dùng rất hiệu quả, với sự phân đoạn khung cho phép chất lượng dịch vụ QoS cao hơn phục vụ lưu lượng nhạy cảm như truyền thoại và video.

GPON hỗ trợ tốc độ cao hơn, tăng cường bảo mật và chọn lớp 2 giao thức (ATM, GEM, Ethernet tuy nhiên trên thực tế ATM chưa từng được sử dụng). Điều đó cho phép GPON phân phối thêm các dịch vụ tới nhiều thuê bao. Với các ưu điểm trên GPON là hệ thống mạng truy nhập quang thụ động tiên tiến nhất hiện nay, có khả năng hỗ trợ truyền nhiều dịch vụ, với khả năng thiết lập các chế độ vận hành

NHÓM 24

Page 23

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH quản lý và bảo dưỡng tốt nhất. WDM-PON Mặc dù EPON cung cấp lợi thể về giá thấp, sự thực hiện thụ động của các RN, độ tin cậy cao, nhưng nó vẫn còn một số giới hạn về khả năng mở rộng, dung lượng kênh khả dụng, và tính bảo mật cho người sử dụng. Vì thế, để có thể đáp ứng được sự phát triển rất nhanh của lưu lượng internet cùng với nhu cầu cho các dịch vụ ngày càng đa dạng, như HDTV(TV chất lượng cao), game tương tác, hội nghị truyền hình…., cũng như bảo mật mạng được tăng cường, thì cần phải có kiến trúc mới có thể đáp ứng được. Một công nghệ có thể khắc phục được những hạn chế của EPON đó là WDM PON, khi đó cấu hình sao thụ động trong RN được thay thể bởi thiết bị quang thụ động đặc biệt, gọi là AWG. Trong WDM PON, mỗi ONU thường được gán một bước sóng hoặc kênh riêng biệt (ít nhất là cho đường xuống) và những kênh này được định tuyến bởi một AWG, đôi khi là hơn (đặt tại RN), đặc điểm định tuyến phụ thuộc vào bước sóng. Đặc tính quan trọng nhất, một AWG tại một RN thay thể chức năng phân chia công suất cho các đường xuống bằng chức năng định tuyến sẵn có bên trong nó cùng với tái sử dụng bước sóng. Đặc tính này của AWG tăng cường quỹ công suất ( và do đó tăng thêm tính linh hoạt của mạng) cho phép điều tiết các yêu cầu băng thông thêm nhờ sự hỗ trợ của nhiều bước sóng thông qua WDM. Thứ hai, nếu cần thiết các ONU khác nhau nhận các bước sóng khác nhau có thể được thiết lập sử dụng ở các tốc độ bit khác nhau. 2.3 Kết luận chương Chương 2 đã trình bày về mạng quang tích cực AON và mạng quang thụ động PON .Qua đó chúng ta đã nhận thấy tốc độ vượt trội của các công nghê quang so với công nghê ADSL phổ biến hiện nay.Nhưng một vấn đề đặt ra đối với mạng quang AON là vấn đề chuyển đổi quangđiện . Hiện nay trên mạng lưới, tùy vào mật độ mà AON hay PON được dùng

CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG FTTH 3.1 FTTx xu hướng tất yếu trong tương lai FTTH đã và đang được triển khai mạnh mẽ ở các nước phát triển trên thế giới.Hiện Nhật Bản, Trung Quốc và Mỹ là các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực băng thông rộng sử dung công nghệ cáp quang này.

NHÓM 24

Page 24

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Với tính năng ưu việt, FTTH có khả năng sẽ thay thế dần ADSL trong tương lai gần một khi băng thông ADSL không đủ sức cung cấp đồng thơi các dịch vụ trực tuyến trong cùng một thời điểm. Theo dự báo, vào cuối năm 2012, riêng châu Á sẽ có 54 triệu kết nối FTTH, tiếp theo là châu Âu/ khu vực Trung Đông/ châu Phi vơi 16 triệu, rồi đến Bắc Mỹ và Nam Mỹ vơi 15 triệu. Hiện nay, quá trình chuyên đổi sang FTTH đang được thưc hiện ở nhiều nươc, gồm Đan Mạch, Pháp, Hồng Kông, Nhật Ban, Hàn Quốc, Thuy Điển, Đài Loan và Mỹ Người dùng Việt Nam biết đến FTTx kể từ khi FPT Telecom bắt đầu thử nghiệm công nghệ vào tháng 12/2006, sau đó lần lượt đến VNPT, Viettel.Trong 4 dạng FTTx, thì FTTH là hoàn chỉnh nhất về công nghệ, tiêu chuẩn quốc tế và tối ưu tiện ích cho người dùng. với công nghệ FTTH- GPON hoàn chỉnh, có tốc độ lên tới 2,5Gbps (gấp khoảng 200 lần ADSL), hỗ trợ đa dịch vụ như data, thoại, hình ảnh... đáp ứng nhu cầu nâng cao hiệu quả các ứng dụng CNTT trong hoạt động sản xuất, kinh doanh của khách hàng doanh nghiệp và cả người dùng hộ gia đình. Hiện nay, giá cước các đường truyền FTTx thông thường có thể dưới 1 triệu đồng/tháng, nhưng internet cáp quang chuẩn (tức FTTH - GPON) thì lên 1,5 đến 30 triệu đồng/tháng (tùy theo tốc độ). Tuy nhiên tương lai gần, và ngay cả thời điểm hiện tại, yếu tố giá cả không phải là vấn đề quá lớn bởi các nhà mạng đang tranh trua quyết liệt về công nghệ, cũng như tìm mọi cách để hạ giá thành xuống thấp hơn, nhằm khuyến khích người dùng ADSL chuyển qua. Ngoài ra, khi các dịch vụ nội dung “ngốn băng thông” như: HD TV (truyền hình độ nét cao), IPTV (truyền hình tương tác), VoD (xem phim theo yêu cầu), Video Conferrence (hội nghị truyền hình), IP Camera... ngày càng thịnh hành, đòi hỏi tốc độ đường truyền cao, thì chỉ FTTH mới có thể đáp ứng. Trong xu thế phát triển của các dịch vụ truyền hình, nội dung số… bùng nổ trên toàn thế giới, FTTH thay thế đường truyền ADSL cũng sẽ là tất yếu, như cách ADSL thay dịch vụ Internet dial up chậm chạp trước đây 3.2 Tình hình phát triển của FTTH Hiện nay,ở Việt Nam có một số nhà cung cấp dịch vụ FTTH sau: -

Tháng 8/2006 FPT Telecom chính thức trở thành đơn vị đầu tiên cung cấp loại hình dịch vụ tiên tiến này.

Ngày 1/5/2009,VNPT cung cấp dịch vụ internet FTTH trên cáp quang với tốc độ cao lên tới 20Mbps/20Mgps. Các chi nhánh của VNPT tại các tỉnh thành cũng phát triển một cách rầm rộ. - Ngay 15/05/2009,Viettel chính thức triển khai cung cấp dịch vụ truy nhập Internet FTTH – Cáp quang siêu tốc nhằm phục vụ khach hàng doanh nghiệp mà dịch vụ truy nhập internet hiện tại (ADSL và Leased Line)chưa đáp ứng được vê tốc độ sử dụng và chi phí sử dụng Ngày 10/04/2010, CMCIT chính thức khai trương dịch vụ FTTH đây là công ty đầu tiên tại Việt -

NHÓM 24

Page 25

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH Nam triển khai loại hình FTTH dựa trên chuẩn GPON là chuẩn tiên tiến nhất hiện nay. 3.3 Lưa chọn công nghệ 3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởn đến việc lựa chọn công nghệ Lựa chọn sử dụng công nghệ theo từng CES – Mật độ thấp ( 14km + Có nhiều khách hàng có nhu cầu băng thông >50M Khả năng lắp đặt: một số điểm không thể đủ điều kiện lắp sw phải triển khai GPON Khoảng cách phục vụ: GPON khoảng 14km, AON khoảng 70%*70km -

3.3.2 Công nghệ được triển khai hiện nay Triển khai FTTx AON đáp ứng nhu cầu phát triển thuê bao quang đến cuối năm 2009. - Sau năm 2009 mạng FTTx GPON sẽ hoàn thành việc triển khai và bắt đầu cung cấp kết nối quang cho khách hàng có nhu cầu. Như vậy sau năm 2009, trên mạng sẽ gồm 2 hệ thống thiết bị cung cấp kết nối truy nhập quang cho thuê bao, và mạng sẽ được qui hoạch như sau: • Triển khai FTTx GPON tại những nơi có nhu cầu và mật độ thuê bao cao. • Triển khai FTTx AON tại những nơi có nhu cầu nhưng mật độ thuê bao thấp. • Do mạng FTTx AON và mạng FTTx GPON triển khai ở những thời điểm khác nhau vì vậy có thể xảy ra những trường hợp sau đây:  Tại những vùng mà mạng truy nhập quang FTTx AON và FTTx GPON không trùng nhau và tại đó khách hàng vẫn có nhu cầu sử dụng dịch vụ FTTx thì giữ nguyên để cung cấp dịch vụ.  Tại những vùng mà mạng truy nhập quang FTTx AON và FTTx GPON trùng nhau thì lên phương án cụ thể và từng bước chuyển kết nối của thuê bao từ FTTx AON sang FTTx GPON. Sau đó điều chuyển các thiết bị mạng FTTx AON tới những nơi mà khách hàng có yêu cầu sử dụng FTTx nhưng mạng FTTx GPON chưa triển khai vì mật độ thuê bao thấp. -

3.4 Một số thiết bị được sử dụng Optical fiber - Cáp quang: • Cáp quang chôn ngầm • Cáp quang cheo

NHÓM 24

Page 26

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Hình 17: Cáp quang Path cord - Dây nhảy quang Dây nhảy quang dùng kết nối các thiết bị quang với nhau trong hệ thống quang Phân loại : + Hai đầu cáp được đấu theo các chuẩn SC/PC- SC/PC, FC/PC-FC/PC, LC/PC-LC/PC, ST/PC-ST/PC + loại cáp Multi-mode và Single-mode + Theo chiều dài : 2m, 3m, 5m…

Hình 18: Dây nhảy quang

NHÓM 24

Page 27

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Pig tall – đuôi lợn:

Hinh 19: Pig tall End to End connecter – kết nối giao diện quang :

Hình 20:Kết cuối giao diện quang Giá phối quang ODF (Optical Distribution Frame

NHÓM 24

Page 28

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Hinh 21: Giá phối dây quang ODF được thiết kế bao gồm các khung đấu nối, khay chứa mối nối được dùng để kết nối đầu cuối hoặc phân phối sợi quang Bộ chuyển đổi quang – điện:

Hình 22 :Converter AMP – Tyco Electronics Các đặc tính cơ bản của Converter quang điện -Tương thích hoàn toàn với chuẩn 10Base-T, 100Base-T và 100Base-FX. - Phù hợp với cả truyền dẫn quang đơn mode và đa mode. - Sử dụng bộ nối SC, ST hoặc MT-RJ cho 100Base-FX. - Hỗ trợ full-duplex và hafl-duplex. - Hỗ trợ hiệu chỉnh auto-polarity trên port RJ-45. - Sử dụng đèn LED chỉ thị để giám sát và theo dõi. - Cho phép tự động học tới 1000 địa chỉ MAC.

NHÓM 24

Page 29

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH - Hỗ trợ back-pressure và flow control. - Hỗ trợ Link loss forwarding cho các tín hiệu truyền lỗi. - Kết nối cáp quang lên tới 2 km (đa mode) hoặc 30 km (đơn mode). Công nghệ WDM chỉ sử dụng duy nhất cáp đơn mode Converter quang điện AMP Fast Ethernet media converter là thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện chuẩn 10/100 Base-TX sang tín hiệu quang 100 Base-FX. FE converter được cài đặt rất dễ dàng và là ý tưởng cho việc mở rộng mạng Ethernet thông qua cáp quang trong mạng Small office/Home office (SOHO), Fiber-to-the-Business (FTTB), Fiber-to-the-Home (FTTH) và các chi nhánh của các doanh nghiệp. Media converter cho phép mở rộng khoảng cách của mạng 10/100Base TX Ethernet lên đến 2 km nếu sử dụng cáp quang đa mode và lên đến 30 km nếu sử dụng cáp quang đơn mode. Switch quang:

Hình 23 : Switch quang Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng "học" thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ. Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).

3.5 Mô hình đấu nối thiết bị

NHÓM 24

Page 30

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

Hình 24: Mô hình đấu nối thiết bị Từ BRAS của công ty viễn thông sẽ được nối qua 1 Switch metro trung tâm để nối đến các Switch metro access ở các tổng đài. Nếu Switch ở lớp truy nhập có sẵn module quang, ta có thể cắm 1 SFP vào module đó và cắm thẳng sợi quang vào SFP. Đầu khách hàng cần 1 converter O/E để chuyển đổi từ quang sang cổng Ethernet và nối vào mạng LAN khách hàng. Nếu trên Switch metro access không có module quang, ta phải sử dụng thêm 1 converter O/E ở tổng đài để chuyển đổi tín hiệu điện ethernet từ Metro Switch đưa ra sang tín hiệu quang truyền xuống khách hàng. Tại khách hàng cũng cần 1 Converter O/E để chuyển đổi từ tín hiệu quang sang tín hiệu điện. Vì các nhà cung cấp dịch vụ FTTH thường chỉ cấp cho khách hàng 1 địa chỉ IP public, để nhiều người có thể cùng sử dụng IP public đó truy nhập Internet, ở đầu khách hàng cần có thêm 1 thiết bị làm chức năng NAT server để chuyển đổi những địa chỉ IP dùng riêng của mỗi máy trong mạng LAN khách hàng thành địa chỉ IP public của nhà cung cấp dịch vụ để đi ra ngoài Internet 3.6 Quy trình triển khai FTTH tới thuê bao

Hình 25: Quy trình triển khai FTTH tới thuê bao Các thiết bị và quy trình triến khai FTTH còn khá nhiều và phức tạp nhưng với những tiện ích và lợi ích mà FTTH mang lại,FTTH hoàn toàn khả năng canh tranh với các phương thức

NHÓM 24

Page 31

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH truy nhâp khác và sẽ dần chiếm lĩnh thị phần lớn trên thị trường,có thể hướng tới mọi đối tượng khách hàng từ thuê bao cá nhân tới các doanh nghiệp,công ty.... 3.7 Kết luận Chương 3 đã trình bày về triển khai mạng truy nhập quang FTTH trong thực tế với các vấn đề chính: -

Công nghệ (AON và PON) được sử dụng hiện nay trong triển khai FTTH Mô hình đấu nối thiết bị Quy trình triển khai

TÀI LIỆU THAM KHẢO -

Bài giảng: “Mạng và các công nghệ truy nhập”-Dương Thị Thanh Tú

-

Bài giảng: “FTTH”-Trường TH BCVT&CNTT Miền Núi

-

http://www.tapchibcvt.go

NHÓM 24

Page 32

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

NHÓM 24

Page 33

FTTX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI FTTH

NHÓM 24

Page 34