Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG CHO FPT TẠI QUẬN ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI Chương 1: Mạng băng thông rộng công nghệ quang thụ động Chương 2: Giải pháp công nghệ mạng băng thông rộng Chương 3: Nghiên cứu triển khai công nghệ mạng băng thông rộng GPON cho FPT tại quận Đống Đa Hà Nội.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Hoàng Quốc Chính NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG CHO FPT TẠI QUẬN ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2014 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS. VŨ TUẤN LÂM Phản biện 1: TS. Hoàng Văn Võ Phản biện 2: TS. Vũ Văn San Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: 08h30 Ngày 09 tháng 08 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển vượt bậc của lĩnh vực công nghệ thông tin, viễn thông. Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin, nghiên cứu, học tập, làm việc, giải trí…qua mạng Internet ngày càng tăng lên, các dịch vụ ứng dụng trên mạng internet cũng phát triển chóng mặt, Internet gần như không thể thiếu trong xã hội hiện nay. Do đó, đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông cần đảm bảo cung cấp dịch vụ sử dụng một cách ổn định, chất lượng cao, mà giá thành phải phù hợp. Tại Việt Nam, dịch vụ Internet cũng đã phát triển không thua kém trên thế giới. Các công nghệ mạng như xDSL, FTTH hiện tại đã và đang được cung cấp, nó cũng mang lại những thành công nhất định. Việc nghiên cứu triển khai các công nghệ mạng băng rộng mới áp dụng vào thực tế là rất cấp bách và cần thiết. Trong các công nghệ truy nhập mạng băng rộng hiện nay, công nghệ truy nhập quang thụ động GPON đã được Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) chuẩn hóa, hiện nay là một trong những công nghệ được ưu tiên lựa chọn cho triển khai mạng truy nhập tại nhiều nước trên thế giới. GPON là công nghệ hướng tới cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và số liệu với băng thông lớn tốc độ cao. Mạng GPON ngoài việc giải quyết các vấn đề về băng thông, nó còn có ưu điểm là chi phí lắp đặt thấp do nó tận dụng được những sợi quang trong mạng đã có từ trước. GPON cũng dễ dàng và thuận tiện trong việc ghép thêm các thiết bị kết cuối mạng theo yêu cầu của các dịch vụ. GPON cũng sẽ là công nghệ được lựa chọn để triển khai cho hạ tầng của các nhà cung cấp viễn thông và cụ thể là các nhà cung cấp dịch vụ mạng băng rộng ở Việt Nam. FPT hay cụ thể hơn là FPT Telecom là một trong những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hàng đầu của Việt Nam, đặc biệt là trong lĩnh vực cung cấp các dịch vụ về Internet băng rộng. Với tiềm năng nhân sự mạnh về cả chất 2 lượng và số lượng, cũng như khả năng đầu tư hạ tầng cao, FPT đã có mặt trên hầu hết các tỉnh thành của cả nước. Việc đầu tư xây dựng phát triển các công nghệ mới có thể đáp ứng được những nhu cầu hiện tại và tương lai là rất cần thiết. GPON chính là giải pháp phù hợp nhất đối với FPT nói riêng và các nhà cung cấp mạng băng rộng nói chung tại thời điểm này. Quận Đống Đa là khu vực có vị trí chiến lược và tầm quan trọng cao của Thủ đô Hà Nội. Đây cũng là khu vực có nhiều cơ quan tổ chức Đảng, Chính phủ, nhà nước, quốc tế, mật độ dân cư cao, nhiều hộ gia đình, đơn vị, công ty lớn Nhu cầu sử dụng mạng Internet chất lượng cao là rất lớn. Bên cạnh đó, hạ tầng mạng của FPT ở đây đã được xây dựng từ khá lâu, đã có dấu hiệu của sự xuống cấp, với vị trí trọng điểm, ban Quản lý đô thị cũng đang tiến hành qui hoạch, ngầm hóa hệ thống cáp đảm bảo cảnh quan đô thị. Từ đó, yêu cầu việc triển khai một hạ tầng mới có tính ổn định, tốc độ cao, nhanh chóng, lâu dài, đáp ứng được hầu hết các vấn đề đặt ra là rất cấp bách. Từ những lý do trên, em chọn đề tài: “Nghiên cứu triển khai công nghệ mạng băng thông rộng cho FPT tại quận Đống Đa - Hà Nội” làm luận văn tốt nghiệp của mình. Nội dung luận văn bao gồm ba chương: Chương 1: Mạng băng thông rộng công nghệ quang thụ động Chương 2: Giải pháp công nghệ mạng băng thông rộng Chương 3: Nghiên cứu triển khai công nghệ mạng băng thông rộng GPON cho FPT tại quận Đống Đa - Hà Nội. Với những vấn đề trình bày trong luận văn sẽ giúp chúng ta có cái nhìn cơ bản về mạng băng thông rộng sử dụng công nghệ GPON, đồng thời cho thấy ưu điểm vượt trội và khả năng ứng dụng vào thực tế của nó. 3 Chương 1 - MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG CÔNG NGHỆ QUANG THỤ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Tình hình sử dụng Internet băng rộng trên thế giới và Việt Nam Theo báo cáo về công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) năm 2012, được Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) công bố ngày 11/10, nhờ tăng cường dịch vụ băng thông rộng trên toàn thế giới, số người sử dụng Internet trong năm 2011 đã tăng 11%, nâng tổng số người sử dụng mạng lưới này trên toàn cầu lên 2,3 tỷ người. Cũng theo báo cáo của comScore, với 16,1 triệu người dùng Internet mỗi tháng, Việt Nam hiện đang là quốc gia có lượng người dùng Internet đông nhất tại khu vực Đông Nam Á, bỏ xa quốc gia đứng thứ 2 là Indonesia với 13,9 triệu người dùng và thứ 3 là Malaysia với 12 triệu người dùng. Việt Nam cũng là quốc gia có lượng tăng trưởng người dùng Internet nhanh thứ 2 tại khu vực. So với cùng kỳ năm ngoái, lượng người dùng Internet tại Việt Nam đã tăng thêm đến 14%. 1.1.2 Các công nghệ mạng đã và đang được triển khai Công nghệ đường dây thuê bao số xDSL đã được các nhà cung cấp dịch vụ internet triển khai, nó đã mang lại những thành công nhất định. Một giải pháp khác được đưa ra là sử dụng cáp modem. Các công ty cáp TV cung cấp các dịch vụ Internet bằng cách triển khai các dịch vụ tích hợp dữ liệu trên mạng cáp đồng trục, mà ban đầu được thiết kế để truyền dẫn video tương tự. Một công nghệ mang tính chất đột phá về băng thông được triển khai, đó là công nghệ mạng cáp quang FTTH, công nghệ này mang lại tốc độ truy cập lớn có thể đạt hơn 80 Mb/s, tính ổn định cao, FTTH hoạt động ở chế độ đối xứng. 4 1.1.3 Công nghệ mạng quang mới Có thể định nghĩa một cách ngắn gọn như sau: “Mạng quang thụ động (PON) là một mạng quang không có các phần tử điện hay các thiết bị quang điện tử”. Tức là mạng PON sẽ không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào mà cần phải có sự chuyển đổi điện - quang. Thay vào đó, PON sẽ chỉ bao gồm: sợi quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc, điều này giúp cho PON có một số ưu điểm như: không cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng bởi lỗi nguồn, có độ tin cậy cao và không cần phải bảo dưỡng do tín hiệu không bị suy hao nhiều như đối với các phần tử tích cực. 1.2 Kiến trúc của PON Kiến trúc của PON bao gồm các phần tử thụ động và tích cực. Hình 1.1: Mô hình mạng quang thụ động (PON) 1.3 Các hệ thống mạng công nghệ quang thụ động đã và đang được triển khai 1.3.1 Hệ thống APON/BPON 1.3.2 Hệ thống GPON 1.3.3 EPON 1.3.4 GEPON 1.3.5 WDM – PON 5 1.4 Nhận xét GPON là công nghệ thích hợp hơn cả cho việc triển khai các hệ thống mạng kích cỡ lớn, có khả năng giải quyết về các nhu cầu về băng thông, hiệu quả kinh tế, khả năng dự phòng, tính tương thích, bảo mật. 1.5 Kết luận chương 1 PON có thể được coi là một giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết vấn đề tắc nghẽn băng thông trong mạng truy nhập, cho phép triển khai các dịch vụ băng rộng và có tính tương tác. Ngoài ra với giá thành hạ, băng tần cao, khả năng chống lỗi tốt, công nghệ PON sẽ là giải pháp tốt nhất cho mạng thế hệ sau cũng như mạng truy nhập băng rộng. 6 Chương 2 – GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG 2.1 Giới thiệu giải pháp công nghệ cho mạng truy nhập băng thông rộng GPON (Gigabit Passive Optical Network) định nghĩa theo chuẩn ITU-T G.984. GPON được mở rộng từ chuẩn BPON G.983 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. 2.2 Tình hình chuẩn hóa GPON Sau khi chuẩn hóa mạng FTTH vào những năm 1990, các thành viên của FSAN đã tiếp tục phát triển một tiêu chí cho mạng truy nhập PON sử dụng công nghệ ATM. Hệ thống này được gọi là APON (viết tắt của ATM PON). Cái tên APON sau đó được thay thế bằng BPON với ý diễn đạt PON băng rộng ở mức độ pát triển cao hơn. Năm 1997 nhóm FSAN đưa các đề xuất chỉ tiêu BPON lên ITU-T để thông qua chính thức. Từ đó, các tiêu chuẩn ITU-T G.983.x cho mạng BPON lần lượt được thông qua. Hệ thống BPON điển hình hỗ trợ tốc độ với 155 Mbps hướng lên và 622 Mbps hướng xuống. GPON được ITU-T chuẩn hóa theo chuẩn G.984 bắt đầu từ năm 2003, mở rộng từ chuẩn BPON G.983. 2.2 Kiến trúc GPON Cấu hình hệ thống GPON được mô tả trong hình 2.1. Hệ thống bao gồm OLT, các ONU, các bộ tách/ghép quang (Splitter) và các sợi quang. Sợi quang được kết nối từ OLT đến các Splitter, được phân nhánh và kết nối tới các ONU 7 Hình 2.1: Kiến trúc mạng GPON 2.3.1 Kết cuối đường quang OLT OLT (Optical Line Terminal) là thiết bị kết cuối đường quang được đặt tại nhà trạm, kết nối tới mạng chuyển mạch thông qua các giao diện được chuẩn hóa. OLT giao tiếp với các ONT, MxU, mini DSLAM của mạng PON, thực hiện truyền thông tin đi và đến nhiều người sử dụng qua một tuyến sợi quang, OLT có thể thực hiện chức năng chuyển mạch để tạo các cổng dịch vụ cho đường lên hoặc đường xuống. Ở phía đầu ra, OLT bao gồm các giao diện truy nhập quang tương ứng với các tiêu chuẩn GPON như tốc độ bit, quỹ công suất,…. 2.3.2 Khối mạng quang ONU ONU là thiết bị kết cuối mạng quang tích cực đặt tại phía khách hàng, cung cấp các luồng dữ liệu với tốc độ từ 64 Kb/s đến 1 Gb/s, giao diện đường lên có tốc độ và giao thức hoạt động tương thích với cổng xuống của OLT, ONU có dung lượng vừa và nhỏ và có cung cấp đa dịch vụ như POST, ADSL, VDSL, LAN,.… 2.3.3 Mạng phân phối quang ODN Mạng phân phối quang có chức năng kết nối một OLT với một hoặc nhiều ONU sử dụng thiết bị tách/ghép quang và mạng cáp quang thuê bao. 8 2.3.3.1 Bộ tách ghép quang (Splitter) 2.3.3.2 Mạng cáp thuê bao 2.4 Thông số kỹ thuật 2.5 Kỹ thuật truy nhập và phương thức ghép kênh Công nghệ truyền dẫn đa truy nhập là các kỹ thuật chia sẻ tài nguyên hữu hạn cho một lượng khách hàng. Trong hệ thống GPON, tài nguyên chia sẻ chính là băng tần truyền dẫn. Người sử dụng cùng chia sẻ tài nguyên này bao gồm thuê bao, nhà cung cấp dịch vụ, nhà khai thác và những thành phần mạng khác. Tuy không còn là một lĩnh vực mới mẻ trong ngành viễn thông trên thế giới nhưng các kỹ thuật truy nhập cũng là một trong những công nghệ đòi hỏi những yêu cầu ngày càng cao để hệ thống thỏa mãn được các yêu cầu về độ ổn định cao, thời gian xử lý thông tin và trễ thấp, tính bảo mật và an toàn dữ liệu cao. 2.5.1 Kỹ thuật truy nhập Kỹ thuật truy nhập được sử dụng phổ biến trong các hệ thống GPON hiện nay là đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA). 2.5.2 Phương thức ghép kênh Phương thức ghép kênh trong GPON là ghép kênh song hướng. Các hệ thống GPON hiện nay sử dụng phương thức ghép kênh phân chia không gian. Đây là giải pháp đơn giản nhất đối với truyền dẫn song hướng. 2.6 Đóng gói dữ liệu GPON hỗ trợ hai phương thức đóng gói là ATM và GEM (GPON Encapsulation Method). Các ONU có thể hỗ trợ cả T-CONT (Transmission Containers) nền ATM hoặc GEM. Trên thực tế GPON ít khi dùng ATM mà chủ yếu sử dụng GEM. 2.7 Định cỡ và phân định băng tần động 2.7.1 Định cỡ (Ranging) [...]... mạng truy nhập băng rộng tốc độ cao, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của dịch vụ, điều đó khiến cho GPON là công nghệsử dụng băng thông hiệu quả nhất trong các loại công nghệ PON hiện nay 12 Chương 3 – NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG GPON CHO FTP TẠI QUẬN ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 3.1 Nhu cầu sử dụng dịch vụ mạng băng thông rộng tại quận Đống Đa – Hà Nội 3.1.1 Giới thiệu đôi nét về quận Đống. .. đặt tại các nhà POP có sẵn từ hạ tầng cũ 17 Do thời gian có hạn nên chúng ta sẽ đi sâu vào nghiên cứu thiết kế triển khai chi tiết công nghệ mạng băng rộng GPON tại 1 khu vực cụ thể là P017 tại khu vực Trần Quang Diệu – Đống Đa – Hà Nội Hà Nội (Block DD08) Block DD08 thuộc địa phận Phường Ô Chợ Dừa và Phường Trung Liệt, quận Đống Đa Block này gồm khách hàng của 2 POP là P017 và P094, lượng khách hàng... 3.4.2 Thiết kế mạng GPON cho FPT tại quận Đống Đa – Hà Nội 3.4.2.1 Lựa chọn phương án Theo dự án, FPT Telecom sẽ tiến hành chuyển đổi, nâng cấp (Swap) hạ tầng tại khu vực theo công nghệ mạng quang mới GPON Sẽ chuyển đổi các khách hàng đang sử dụng hạ tầng cũ sang hạ tầng mới, đồng thời đề xuất thêm dung lượng khách hàng dự trữ 3.4.2.2 Xây dựng mạng FPT FPT Telecom sẽ tiến hành triển khai 29 OLT GCOM GL... bản của quá trình khảo sát, triển khai mạng băng thông rộng theo công nghệ GPON cho một khu vực cụ thể 20 KẾT LUẬN Qua những vấn đề trình bày trong luận văn, chúng ta đã có cái nhìn cơ bản về mạng truy nhập băng rộng sử dụng công nghệ GPON Mạng truy nhập quang được xem là cơ sở hạ tầng tốt nhất cho các dịch vụ băng rộng Việc nghiên cứu hình thái mạng truy nhập quang mới vẫn đang nhận được sự quan tâm... Đống Đa – Hà nội Quận Đống Đa cũng là nơi tập trung nhiều cơ quan của Đảng, Chính phủ quan trọng, các đại sứ quán Trên địa bàn quận có 11 bệnh viện lớn, 13 trường đại học, 6 trường cấp ba Ngoài ra, số lượng các ngân hàng, công ty, doanh nghiệp nhà nước, tư nhân, liên doanh, các hộ dân cư cũng có số lượng rất lớn 3.1.2 Nhu cầu sử dụng mạng băng thông rộng tại khu vực Với những đặc điểm của quận Đống Đa. .. sự phát triển của xã hội, những tiện ích mà Internet mang lại, nhu cầu sử dụng mạng truy nhập băng thông rộng ở đây là vô cùng lớn 3.2 Hiện trạng hạ tầng của FPT Telecom tại quận Đống Đa – Hà Nội Hạ tầng viễn thông của FPT Telcom (FTEL) bao gồm tất cả các thiết bị viễn thông, tủ, hộp,… và cáp được lắp đặt, đấu nối với nhau trên một địa bàn dân cư để cung cấp các dịch vụ viễn thông tới khách hàng Đơn... (Fiber to the Building) FTTC (Fiber to the Curb) 3.4 Thiết kế mạng băng thông rộng GPON cho FPT tại quận Đống Đa – Hà Nội 3.4.1 Nguyên tắc chung 3.4.1.1 Yêu cầu khi thiết kế • Tối ưu về chi phí đầu tư trên yêu cầu đề xuất • Bảo đảm có thể triển khai nhanh, đáp ứng tiến độ • Hệ thống được đầu tư ổn định lâu dài và đảm bảo chất lượng • Kết cấu của mạng lưới đồng nhất và theo 1 tư duy quy hoạch chung • Các... hỗ trợ cho cả các gói dữ liệu TDM và Ethernet, cho phép GPON hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ khác nhau với tốc độ truy nhập và chất lượng cao FPT Telecom là một trong những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hàng đầu tại Việt Nam FPT luôn muốn cung cấp đến khách hàng dịch vụ tốt nhất, trong thời điểm hiện tại, GPON là công nghệ mạng phù hợp và là lựa chọn hàng đầu Luận văn cũng mở ra hướng nghiên cứu tiếp... quang Hạ tầng quang sử dụng chung nhà POP, thiết bị DSLAM với hạ tầng đồng, ngoài ra trong POP còn sử dụng các switch để cung cấp dịch vụ quang cho khách hàng Tại khu vực quận Đống Đa bao gồm 26 POP quang, mỗi POP cung cấp tín hiệu khoảng 60 khách hàng (tại thời điểm 2013) 14 3.3 Mục đích xây dựng mạng truy nhập băng thông rộng GPON 3.3.1 Định hướng chung Xây dựng mạng truy nhập quang (FTTx), chuẩn... nhờ băng tần rộng của sợ quang Công nghệ GPON ra đời chính là nhằm mục đích kết hợp các điểm mạnh của truyền tải TDM với cơ sở hạ tầng là mạng cáp sợi quang chi phí thấp, kết nối điểm - đa điểm, hỗ trợ cả dịch vụ TDM và Ethernet Đây là công nghệ hứa hẹn sẽ giải quyết được các vấn đề tắc nghẽn băng thông, cho phép xây dựng mạng truy nhập nội hạt như là một mạng số hoá, băng rộng và có tính tương tác cao . Chương 3 – NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG GPON CHO FTP TẠI QUẬN ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI 3.1 Nhu cầu sử dụng dịch vụ mạng băng thông rộng tại quận Đống Đa – Hà Nội 3.1.1. thông rộng công nghệ quang thụ động Chương 2: Giải pháp công nghệ mạng băng thông rộng Chương 3: Nghiên cứu triển khai công nghệ mạng băng thông rộng GPON cho FPT tại quận Đống Đa - Hà Nội. Với. VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Hoàng Quốc Chính NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MẠNG BĂNG THÔNG RỘNG CHO FPT TẠI QUẬN ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông