Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài: Nghiên cứu công nghệ GPON và ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng của VNPT Hà Nội (Công ty Điện Thoại Hà Nội 1) Luận văn gồm 3 chương:Chương 1. Tổng quan về công nghệ mạng truy nhập quang thụ động (PON)Chương 2. Công nghệ mạng truy nhập quang thụ động Gigabit (GPON)Chương 3: Ứng dụng công nghệ GPON cho mạng truy nhập băng rộng tại Công ty Điện Thoại Hà Nội 1 VNPTHà Nội.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ GPON và ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng của VNPT Hà Nội (Công Ty Điện Thoại Hà Nội 1)” Giảng viên hướng dẫn : TS. CAO HỒNG SƠN Sinh viên thực hiện : CAO THÁI ĐỒNG Lớp : D08VT4 Khoá : 2008-2013 Hệ : CHÍNH QUY Hà Nội – 12/2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm: (bằng chữ ……………… ) Đồng ý/Không đồng ý cho sinh viên bảo vệ trước hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp? Hà Nội, Ngày Tháng Năm Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Điểm: (bằng chữ ……………… ) Đồng ý/Không đồng ý cho sinh viên bảo vệ trước hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp? Hà Nội, Ngày Tháng Năm Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp đại học Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin cảm ơn tới khoa Viễn Thông 1 - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Hà Nội và các thầy cô giảng dạy trực tiếp đã giúp đỡ, truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức bổ íchcho hoạt động công tác thực tiễn của bản thân cũng như đúc kết kiến thức vào bản luận văn này. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Cao Hồng Sơn công tác tại Trung tâm Công Nghệ Thông Tin, người thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các chú, các anh, chị làm việc tại Công ty Điện Thoại Hà Nội 1, Lãnh đạo Công ty Điện Thoại Hà Nội 1-VNPT Hà Nội đã giúp đỡ về chuyên môn và tạo điều kiện về thời gian để tôi thực hiện luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các bạn thuộc lớp D08VT4 đã động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và trong quá trình hoàn thiện luận văn. Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thành luận văn, nhưng với thời gian và khả năng có hạn, nên luận văn không thể tránh khỏi còn những thiếu sót, hạn chế. Tôi rất mong được sự góp ý chân thành của các thầy, cô và các bạn để bổ sung hoàn thiện trong quá trình nghiên cứu tiếp theo về vấn đề này. Xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 5 tháng 12 năm 2012 Sinh viên Cao Thái Đồng SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 2 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 2 1.2. KIẾN TRÚC MẠNG PON 3 1.3. CÁC CÔNG NGHỆ PON 5 1.3.1. Công nghệ APON/BPON 5 1.3.2. Công nghệ EPON/GEPON 5 1.3.3. Công nghệ GPON 5 1.3.4. Công nghệ WDM PON 7 1.3.6. Nhận xét 8 1.4. KẾT LUẬN 9 CHƯƠNG 2 10 CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT.10 (GPON) 10 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 10 2.2. KIẾN TRÚC GPON 11 2.2.1. Cấu trúc hệ thống GPON 11 2.2.2. Chức năng của các khối trong mạng GPON 11 2.3. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ GPON 14 2.3.1. Các thông số kỹ thuật 14 2.3.2. Khả năng cung cấp băng thông 15 2.3.3. Khả năng cung cấp dịch vụ 16 2.3.4. Kỹ thuật truy nhập và phương thức ghép kênh 17 2.3.5. Lớp hội tụ truyền dẫn trong ngăn xếp giao thức GPON 18 2.3.6. Cấu trúc khung GPON 22 2.3.7. Phương thức đóng gói dữ liệu 25 2.3.8. Định cỡ và phân định băng thông động trong GPON 29 2.3.9. Bảo mật và mã hoá 36 2.3.10. Một số vấn đề cần quan tâm khi tính toán thiết kế đối với mạng GPON 36 2.4. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 37 2.4.1. Tình hình triển khai GPON trên thế gới 37 2.4.2. Tình hình triển khai GPON tại Việt Nam 38 2.5. KẾT LUẬN 38 CHƯƠNG 3 39 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1 – VNPT HÀ NỘI 39 SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 ii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.1. ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI GPON CỦA VNPT 39 3.1.1. Định hướng phát triển các dịch vụ mới cho khách hàng 39 Bảng 3.1. Băng thông của các dịch vụ 39 Bảng 3.2. Phân loại đối tượng khách hàng 40 3.1.2. Định hướng phát triển mạng truy nhập băng rộng của VNPT 40 3.1.3. Định hướng công nghệ cho mạng truy nhập của VNPT 42 3.2. HIỆN TRẠNG MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỦA VIỄN THÔNG HÀ NỘI 44 3.2.1. Mạng MAN-E 44 3.2.2. Mạng truy nhập quang 47 3.3. KHẢO SÁT NHU CẦU SỬ DỤNG CÁC DỊCH VỤ MẠNG CÁP QUANG CỦA KHÁCH HÀNG TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 48 3.3.2. Nhu cầu dịch vụ viễn thông của khối các doanh nghiệp, tổ chức, giáo dục đào tạo 49 3.3.3. Nhu cầu của nội bộ Viễn thông Hà Nội 50 3.4. XÂY DỰNG CẤU TRÚC GPON CHO CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1 50 3.4.1. Nguyên tắc xây dựng 50 3.4.2. Tính toán băng thông, nguyên tắc triển khai thiết bị 51 Hình 3.10. Mạng GPON công ty điện thoại Hà Nội 1 55 56 3.5. Đề xuất dịch vụ triển khai GPON của Công ty Điện Thoại Hà Nội 1 57 3.6. KẾT LUẬN 58 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 iii Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục các hình vẽ và đồ thị DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 2 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 2 1.2. KIẾN TRÚC MẠNG PON 3 1.3. CÁC CÔNG NGHỆ PON 5 1.4. KẾT LUẬN 9 CHƯƠNG 2 10 CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT.10 (GPON) 10 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 10 2.2. KIẾN TRÚC GPON 11 2.3. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ GPON 14 2.4. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 37 2.5. KẾT LUẬN 38 CHƯƠNG 3 39 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1 – VNPT HÀ NỘI 39 3.1. ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI GPON CỦA VNPT 39 Bảng 3.1. Băng thông của các dịch vụ 39 Bảng 3.2. Phân loại đối tượng khách hàng 40 3.2. HIỆN TRẠNG MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỦA VIỄN THÔNG HÀ NỘI 44 3.2.1. Mạng MAN-E 44 3.2.2. Mạng truy nhập quang 47 3.3. KHẢO SÁT NHU CẦU SỬ DỤNG CÁC DỊCH VỤ MẠNG CÁP QUANG CỦA KHÁCH HÀNG TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 48 3.4. XÂY DỰNG CẤU TRÚC GPON CHO CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1 50 Hình 3.10. Mạng GPON công ty điện thoại Hà Nội 1 55 3.6. KẾT LUẬN 58 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 iv Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục các bảng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.3: So sánh các chuẩn công nghệ TDMA PON Error: Reference source not found Bảng 3.1. Băng thông của các dịch vụ Error: Reference source not found Bảng 3.2. Phân loại đối tượng khách hàng Error: Reference source not found Bảng 3.6. Chỉ số băng thông của các loại dịch vụ. Error: Reference source not found Bảng 3.7 : tính toán băng thông chi tiết cho mạng GPON Hà Nội 1 Error: Reference source not found Bảng 3.8: Danh sách các trạm OLT-GPON Error: Reference source not found Bảng 3.9: Số lượng thiết bị tại khu vực Hà Nội 1 Error: Reference source not found SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 vi Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AES Advanced Encryption Standar Chuẩn mã hoá tiên tiến Alen ATM (partition) length Chiều dài phần ATM Alloc-ID Allocation Identifier Bộ nhận dạng phân định APON ATM Passive Optical Network Mạng quang thụ động ATM ATM Asynchronous Tranfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ BCH Bose-Chaudhuri-Hocquengham Mã BCH BER Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi BIP Bit Interleaved Parity Bit kiểm tra chẵn lẻ Blen Bwmap length Chiều dài bản đồ băng thông B-PON Broadband Passive Optical Network Mạng quang thụ động băng rộng BW Bandwith Băng thông BWmap Bandwith map Bản đồ băng thông CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dư DBA Dynamic Bandwith Assigment Phân định băng thông động DBR Deterministic Bit Rate Tốc độ bit danh định DBRu Dynamic Bandwith Report Upstream Báo cáo băng thông động luồng lên DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số EPON Ethernet Passive Optical Network Mạng quang thụ động Ethernet FCS Frame Check Sequence Dãy bit kiểm tra khung FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FTTB Fiber to the Building Cáp quang nối đến toà nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang nối đến cụm dân cư FTTH Fiber to the Home Cáp quang nối đến nhà thuê bao GEM G-PON Encapsulation Method Phương thức đóng gói GPON GPM G-PON Physical Media Môi trường vật lý GPON GPON Gigabit Passive Optical Network Mạng quang thụ động Gigabit GTC G-PON Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn GPON HEC Header Error Control Điều khiển lỗi mào đầu OAM Operation Administration Maintenance Vận hành, quản lý, bảo dưỡng ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang OLT Optical Line Terminal Thiết bị kết cuối đường quang SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 vi Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt OMCI ONU Management and Control Interface Giao diện quản lý và điều khiển ONU ONT Optical Network Termination Thiết bị kết cuối mạng quang ONU Optical Network Unit Thiết bị đầu cuối quang người dùng ONU-ID ONU Identifier Nhận dạng ONU PCBd Physical Control Block downstream Khối điều khiển vật lý hướng xuống PDU Protocol Data Units Đơn vị số liệu giao thức Plend Payload Length downstream Chiều dài tải hướng xuống PLI Payload Length Indicator Chị thị chiều dài tải PLOAM Physical Layer OAM Lớp vật lý OAM PLOAMd PLOAM downstream PLOAM hướng xuống PLOAMu PLOAM upstream PLOAM hướng lên PLOu Physical Layer Overhead upstream Mào đầu lớp vật lý hướng lên PLSu Power Levelling Sequence upstream Điều khiển công suất hướng lên PMD Physical Medium Dependent Phụ thuộc môi trường vật lý PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động Port-ID Port Identifier Nhận dạng cổng PTI Payload Type Indicator Chỉ thị loại tải RTD Round Trip Delay Trễ khứ hồi SDU Service Data Unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ TC Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn T-CONT Transmission Container Khối truyền dẫn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập theo thời gian TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian VC Virtual Channel Kênh ảo VCI Virtual Channel Identifier Nhận dạng kênh ảo VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước song SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 vii [...]... công nghệ PON nói chung và GPON nói riêng là một xu hướng có tính khả thi cao, để đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin của xã hội Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn đó, em đã quyết định chọn đề tài: "Nghiên cứu công nghệ GPON và ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng của VNPT Hà Nội (Công ty Điện Thoại Hà Nội 1) " làm luận văn tốt nghiệp Luận văn gồm 3 chương: Chương 1 Tổng quan về công nghệ mạng. .. Tổng quan về công nghệ mạng truy nhập quang thụ động (PON) Chương 2 Công nghệ mạng truy nhập quang thụ động Gigabit (GPON) Chương 3: Ứng dụng công nghệ GPON cho mạng truy nhập băng rộng tại Công ty Điện Thoại Hà Nội 1 -VNPTHà Nội Do hạn chế về thời gian và kiến thức do vậy trong báo cáo còn có nhiều thiếu sót nên em rất mong sự nhận xét và đóng góp của các thầy cô Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Cao... D08VT4 1 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về công nghệ PON CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ QUANG THỤ ĐỘNG (PON) 1. 1 GIỚI THIỆU CHUNG PON là từ viết tắt của Passive Optical Network, nghĩa là mạng quang thụ động Công nghệ mạng quang thụ động PON còn được hiểu là mạng công nghệ quang truy nhập giúptăng cường kết nối giữa các nốt mạng truy nhập của nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng Công nghệ. .. truy n thống vẫn còn khá lớn, không thể đáp ứng được các yêu cầu trên của xã hội mà hầu như chỉ đáp ứng được dịch vụ thoại và các dịch vụ số liệu tốc độ thấp Vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông của nước ta hiện nay, trong đó có Tập đoàn VNPT nói chung và Viễn thông Hà Nội nói riêng, đã và đang nghiên cứu lựa chọn các giải pháp công nghệ xây dựng mạng truy nhập có băng thông rộng, trong đó công. .. năng ONT và OLT, khuôn dạng và tốc độ khung của luồng dữ liệu hướng lên và hướng xuống, giao thức truy nhập hướng lên TDMA, các giao tiếp vật lý, các giao tiếp quản lý và điều khiển ONT và DBA 1. 3.2 Công nghệ EPON/GEPON Năm 20 01, IEEE thành lập một nhóm nghiên cứu Ethernet in the First Mile (EFM) với mục tiêu mở rộng công nghệ Ethernet hiện tại sang mạng truy nhập vùng, hướng tới các mạng đến nhà thuê... thuật công nghệ mềm dẻo hỗ trợ nhiều lựa chọn cho tốc độ truy nhập, đồng thời hỗ trợ cả lưu lượng ATM và IP, cung cấp nhiều loại hình dịch vụ tích hợp với chất lượng cao, GPON đang ngày càng khẳng định là công nghệ của mạng truy nhập thế hệ mới SVTH: Cao Thái Đồng, Lớp D08VT4 9 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 2: Công nghệ (GPON) CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT (GPON) 2 .1 GIỚI... là một dạng của mạng truy nhập quang Mạng truy nhập hỗ trợ các kết nối đến khách hàng Nó được đặt gần đầu cuối khách hàng và triển khai với số lượng lớn Mạng truy nhập tồn tại ở nhiều dạng khác nhau do nhiều lí do khác nhau và PON là một trong những dạng đó So với mạng truy nhập cáp đồng truy n thống, sợi quang hầu như không giới hạn băng thông (hàng THz) Việc triển khai sợi quang đến tận nhà thuê bao... cây và phân nhánh hình 1. 2 (b) được sử dụng phổ biến nhất Đây là những cấu hình rất mềm dẻo, phù hợp với nhu cầu phát triển của thuê bao, cũng như những đòi hỏi ngày càng tăng về băng thông 1. 3 CÁC CÔNG NGHỆ PON 1. 3 .1 Công nghệ APON/BPON Từ năm 19 95, 7 nhà khai thác mạng hàng đầu thế giới đã lập nên nhóm FSAN (Full Service Access Network) với mục tiêu là thống nhất các tiêu chí cho mạng truy nhập băng. .. pháp công nghệ mới băng rộng/ tốc độ cao và đa phương tiện để phát triển mạng viễn thông Trong đó, công nghệ PON (Passive Optical Network) nói chung và GPON (Gigabit Passive Optical Network) nói riêng là một giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết vấn đề băng thông trong mạng truy nhập, cho phép triển khai các dịch vụ băng rộng/ tốc độ cao và các dịch vụ có tính tương tác Hiện tại, ở nước ta mạng truy nhập cáp... (Telephony PON) được triển khai vào những năm 90, tiếp đó năm 19 98, mạng BPON (Broadband PON) được chuẩn hóa dựa trên nền ATM Hai năm 2003 và 2004 đánh dấu sự ra đời của hai dòng công nghệ Ethernet PON (EPON) và Gigabit PON (GPON) , có thể nói hai công nghệ này mở ra cơ hội mới cho các nhà cung cấp dịch vụ giải quyết hàng loạt vấn đề truy nhập băng thông rộng tới người sử dụng đầu cuối Thành viên mới nhất trong . gói GPON GPM G-PON Physical Media Môi trường vật lý GPON GPON Gigabit Passive Optical Network Mạng quang thụ động Gigabit GTC G-PON Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn GPON HEC Header. Layer Overhead upstream Mào đầu lớp vật lý hướng lên PLSu Power Levelling Sequence upstream Điều khiển công suất hướng lên PMD Physical Medium Dependent Phụ thuộc môi trường vật lý PON Passive Optical. TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT.10 (GPON) 10 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 10 2.2. KIẾN TRÚC GPON 11 2.3. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ GPON 14 2.4. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM