NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẠNG BĂNG RỘNG CHO CÔNG TY ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

MAI VĂN THUẬN
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẠNG BĂNG RỘNG CHO CÔNG TY
ĐIỆN THOẠI HÀ NỘI 1
Chuyên ngành: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
Mã số: 60.52.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. VŨ TUẤN LÂM
Hà Nội - 2013
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận
văn là trung thực và các kết quả được viết chung với các tác giả đều được sự đồng ý
của đồng tác giả trước khi đưa vào luận văn.
Học viên
Mai Văn Thuận
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các thầy cô đang giảng
dạy tại Học Viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông đã tận tình truyền đạt những
kiến thức quý báu giúp em hoàn thành khóa học này.
Em xin chân thành cảm ơn khoa Quốc Tế và Đào Tạo Sau Đại Học, trường Học
Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông đã tạo điều kiện tốt cho em thực hiện luận
văn tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Vũ Tuấn Lâm, người đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với gia đình đã luôn động viên, ủng
hộ, cổ vũ và tạo mọi điều kiệngiúp tôi.
Tôi cảm ơn tất cảnhững người bạn của tôi, những người luôn chia sẻ, cổ vũvà
giúp đỡ tôi.

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép,
nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong sự cảm thông và
tận tình chỉ bảo, góp ý của thầy cô và các bạn.
Hà Nội , / /2013
Học viên thực hiện
Vũ Tuấn Lâm
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
PHẦN MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG 4
1.1 KIẾN TRÚC MẠNG PON VÀ CÁC HỆ THỐNG PON 5
1.1.1 Các hệ thống PON đang được triển khai 8
1.1.2 Cấu hình cơ bản mạng quang truy nhập thụ động 9
1.2 CẤU HÌNH THAM CHIẾU CỦA MẠNG TRUY NHẬP QUANG 10
1.2.1 Cấu hình mạng truy nhập cung cấp dịch vụ trên mạng PON 11
1.3 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CỦA OLT VÀ ONU 12
1.3.1 Các khối chức năng của OLT 12
1.3.2 Các khối chức năng của ONU 14
1.4 MẠNG PHÂN PHỐI QUANG VÀ BỘ CHIA QUANG THỤ ĐỘNG 15
1.4.1 Bộ chia quang Splitter 15
1.4.2 Mạng cáp quang thuê bao 15
1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 16
18
18
CHƯƠNG 2 : CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐỂ TRIỂN KHAI MẠNG
BĂNG RỘNG 19
2.1 CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT TRUY NHẬP VÀ PHƯƠNG THỨC GHÉP KÊNH
19

2.1.1 Công nghệ của mạng quang thụ động Gpon 19
2.1.2 Quá trình chuẩn hóa GPON 20
2.1.3 Các thông số kỹ thuật 20
2.1.4 Một số vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mạng 21
2.1.5 Kỹ thuật truy nhập và phương thức ghép kênh 22
2.2 NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT BỊ TRONG MẠNG TRUY NHẬP GPON 28
2.2.1 Thiết bị sử dụng trong mạng truy nhập GPON 28
2.2.2 Thiết bị OLT của hãng Alcatel – Lucent 28
2.2.3 Thiết bị OLT của hãng Huawei 30
2.2.4 Thiết bị OLT của các nhà cung cấp khác 30
2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 32
iv
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ QUY HOẠCH MẠNG BĂNG RỘNG TRÊN ĐỊA BÀN
CTY ĐTHN 1 33
3.1 HIỆN TRẠNG MẠNG BĂNG RỘNG CỦA CTY ĐTHN 1 33
3.1.1 Mạng MAN-E Của Cty ĐTHN 1 33
3.1.2 Miền MPLS của mạng MAN-E 34
3.1.3 Nhu cầu sử dụng mạng băng rộng trên địa bàn 36
3.2 ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC MẠNG BĂNG RỘNG CHO CTY ĐTHN1 38
3.2.1 Các hình thức cung cấp mạng băng rộng cho công ty ĐTHN 1 38
3.2.2 Nguyên tắc tổ chức mạng phân phối cáp quang FTTx - GPON 39
3.2.3 Tính toán suy hao đường truyền 40
3.2.4 Giải pháp lắp đặt Splitter 2 cấp 43
3.2.5 Phương pháp tính kích cỡ mạng GPON 44
3.3 ĐỀ XUẤT CÁC DỊCH VỤ TRÊN MẠNG BĂNG RỘNG GPON 46
3.3.1 Dịch vụ Metronet cung cấp kết nối internet FiberVnn 46
3.3.2 Dịch vụ Metronet cung cấp kết nối Internet FiberVNN + Mytv HD 47
3.3.3 Dịch vụ MetroNet cung cấp kết nối MegaWan nội tỉnh tốc độ cao 48
3.3.4 Cung cấp dịch vụ Điểm – Điểm (P-P) 49
3.4 QUY HOẠCH VÀ TRIỂN KHAI MẠNG BĂNG RỘNG TRÊN ĐỊA BÀN CÔNG

TY 51
3.4.1 Đề xuất mạng cáp quang GPON khu Anh Đào đô thị mới Vincom Village 56
3.5 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 63
3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 63
KẾT LUẬN 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
Danh mục các chữ viết tắt
AON Active Optical Network (Mạng quang chủ động)
ATB Access Teminal Box (Hộp đấu nối quang tại nhà khách hàng)
AP Access Point (Điểm truy nhập mạng)
v
DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer (Gom lưu lượng Internet)
DC Distribution Cable (Cáp nhánh)
DP Distribution Point (Điểm phân phối, rẽ nhánh cáp)
MDU Multiple Dwelling Unit ( Thiết bị kết cuối dành cho một khu vực thuê bao
FTTx Fiber to the-x (Kiến trúc mạng sử dụng cáp quang)
FC Feeder Cable (Cáp gốc)
FDT Fiber Distribution Terminal (Tủ phân phối quang)
GPON Gigabit Passive Optical Network (Mạng truy nhập quang thụ động)
HSI High Speed Internet (Dịch vụ truy cập internet tốc độ cao)
HDTV High Definition Television (Dịch vụ truyền hình phân giải cao)
PC Patch Cord (Dây nhẩy quang)
P2P Point to Point (Kết nối điểm – điểm)
P2MP Point to Multi Poin (Kết nối điểm - đa điểm)
Splitter Thiết bị chia ghép tín hiệu quang
ODN Optical Distribution Network (Mạng phân phối cáp quang)
OLT Optical Line Terminal (Thiết bị kết cuối quang tại nhà trạm)
ONU/ONT Optical Network Unit/Optical Network Terminal (Thiết bị kết cuối)
Danh mục hình vẽ
Trang

Hình 1.1 Sơ đồ mạng quang truy nhập AON và PON 4
vi
Hình 1.1 Sơ đồ kiến trúc của mạng PON 5
Hình 1. 2 Mô hình mạng quang thụ động 6
Hình 1. 3 Các kiểu kiến trúc của PON 7
Hình 1. 4 Cấu hình cơ bản mạng quang thụ động 10
Hình 1. 5 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang 11
Hình 1. 6 Cấu hình mạng truy nhập và các dịch vụ 12
Hình 1. 7 Sơ đồ khối chức năng của OLT 13
Hình 1. 8 Các khối chức năng của ONU 14
Hình 1. 9 Bộ chia quang thụ động Splitter 15
Hình 1. 10 Cấu trúc mạng cáp thuê bao quang 16
Hình 2. 1 Cấu trúc khung hướng lên trong mạng Gpon 23
Hình 2.2 Mô tả chi tiết khung hướng lên GTC 24
Hình 2. 1 Báo cáo DBA ở hướng lên 24
Hình 2. 2 Truy cập phân kênh theo thời gian ở hướng lên trong mạng Gpon 25
Hình 2. 3 Truyền dữ liệu hướng lên trong TDMA PON 26
Hình 2.6 Mô hình kết nối OLT của hãng Alcatel 29
Hình 2.7 Mô hình kết nối OLT của hãng Huawei 30
Hình 2.8 Biểu đồ sử dụng thiết bị OLT của các hãng (Alcatel – Lucent) 32
Hình 3. 1Cấu trúc mạng MAN-E 2013 34
Hình 3. 2 Miền MPLS trong mạng MAN-E 35
Hình 3.3 cấu trúc mạng truy nhập cáp quang FTTx 39
Hình 3.4 Sơ đồ đấu nối tuyến quang từ OLT đến ONT 41
Hình 3. 5 Giải pháp lắp đặt Splitter 2 cấp 44
Hình 3. 6 mô hình mạng điển hình của một hệ thống GPON 46
Hình 3.7 Dịch vụ Fiber VNN trên hệ thống mạng truy nhập Gpon 47
Hình 3.8 Dịch vụ Fiber VNN + Mytv HD cung cấp trên hệ thống GPon 48
Hình 3. 9 Mô hình cung cấp dịch vụ Megawan trên hệ thống Gpon 49
Hình 3.10 Mô hình kết nối điểm – điểm trên hệ thống Gpon 50

Hình 3.11 Đề xuất cấu trúc tổng thể mạng GPON khu vực đô thị Vincom Village 58
Hình 3.12 Sơ đồ đề xuất mạng Gpon khu vực nhà T1 dự án Times City 61
Hình 3.13 Sơ đồ đề xuất mạng Gpon khu vực nhà T2 dự án Times City 62
vii
Danh mục các bảng

Trang
Trang vii
vii
Bảng 2.1 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của lớp vật lý 22
Bảng 2.2 So sánh thiết bị OLT giữa các nhà cung cấp 31
Bảng 3.1 Số liệu thống kê sử dụng dịch vụ ADSL trong hai tháng 36
Bảng 3.2 Dịch vụ cung cấp trên mạng MAN-E 36
Bảng 3.3 Doanh thu dịch vụ XDSL các đơn vị năm đến tháng 10-2013 37
Bảng 3.4 Các tham số suy hao đường truyền 40
Bảng 3.5 Mối tương quan giữa chiều dài tuyến cáp và lượng mối hàn 42
Bảng 3.6 Bảng quy hoạch thiết bị OLT tại công ty 1 51
Bảng 3.7 Bảng tính toán băng thông chi tiết cho mạng Gpon công ty ĐTHN 1 53
Bảng 3.8 Bảng chỉ số băng thông 55
Bảng 3.9 Số lượng thiết bị để triển khai tại công ty ĐTHN1 55
Bảng 3.10 Danh sách thiết bị ONT tương thích với mạng Gpon của Cty ĐTHN1
56






viii
1

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Với sự phát triển và bùng nổ của mạng internet ngày nay, cùng những tiện ích
và dịch vụ đi kèm như video call, hội nghị truyền hình, VOD, game online, thanh
toán trực tuyến, dịch vụ giải trí trên internet, yêu cầu băng thông cao và chất lượng
dịch vụ, chính vì thế mạng băng rộng Gpon ra đời và đáp ứng được những tiêu trí
trên.
Hiện nay mạng cáp đồng với những nhược điểm như chất lượng đường truyền,
tín hiệu kém, băng thông thấp, ảnh hướng lớn từ môi trường, không đáp ứng được
các dịch vụ giải trí trên mạng, dịch vụ Mytv, hay các dịch vụ đòi hỏi sự ổn định về
chất lượng như Hội nghị truyền hình, Game online, thanh toán trực tuyến, giải trí
trên mạng. Với sự phát triển của dịch vụ thoại trên nền IP, trong tuơng lai hệ thống
thoại qua hệ thống tổng đài và mạng cáp đồng sẽ được thay thế dần, đàm bảo chất
lượng, hạn chế suy hao, cũng như cải thiện chất lượng dịch vụ đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của khách hàng.
Với sự đầu tư và triển khai mạng MAN của VNPT Hà Nội, mạng truy nhập
GPON sẽ được triển khai trên nền mạng MAN Ethernet, sẽ đáp ứng được những
yêu cầu về băng thông, giảm chi phí đầu tư, nâng cao chất lượng dịch vụ cho khách
hàng như hạn chế suy hao so với mạng quang chủ động do phụ thuộc vào các thiết
bị chuyển mạch quang điện khi truyền trên hệ thống.
Thực trạng mạng quang truy nhập hiện nay, cung cấp dịch vụ cho khách hàng
sử dụng chủ yếu là các thiết bị quang chủ động như các Switch truy nhập, các bộ
chuyển đổi quang điện, hạn chế về dung lượng, số lượng khách hàng, tốn kém về
chi phí vận hành, khai thác và bảo dưỡng.
Chính những ưu điểm của công nghệ mạng truy nhập quang Gpon, nghiên cứu
thiết kế mạng băng rộng cho Công ty Điện thoại Hà Nội 1, nhằm đáp ứng những
yêu cầu của khách hàng trong tương lai, các dịch vụ, tiện tích đòi hỏi chất lượng,
2
băng thông, thay thế dần mạng cáp đồng, cũng như thiết bị quang chủ động trên địa
bàn Công ty ĐTHN1.

2. Mục đích nghiên cứu:
+ Tìm hiểu về các công nghệ mạng truy nhập quang chủ động và thụ động.
+ Nghiên cứu về các dịch vụ và chất lượng dịch vụ trên mạng Gpon.
+ Nghiên cứu và thiết kế mạng băng rộng trên địa bàn Cty Điện Thoại Hà
Nội 1.
+ Đề xuất thiết bị đầu cuối triển khai mạng Gpon cho Cty ĐTHN 1.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
+ Đối tượng nghiên cứu: Các công nghệ mạng truy nhập quang chủ động
và thụ động.
+ Phạm vi nghiên cứu: Mạng quang thụ động Gpon, nghiên cứu và thiết kế
quy hoạch mạng Gpon trên địa bàn Cty ĐTHN 1.
4. Phương pháp nghiên cứu:
+ Dựa vào số liệu, sơ đồ mạng quang chủ động của Công ty, nghiên cứu,
thiết kế và quy hoạch mạng quang truy nhập Gpon thay thế mạng quang
chủ động hiện tại, trên nền mạng MAN-E của VNPT Hà Nội. Đề xuất,
quy hoạch triển khai thiết bị OLT trên địa bàn Cty ĐTHN 1.
5. Cấu trúc luận văn
Chương 1: Tổng quan về mạng truy nhập băng rộng
− Kiến trúc mạng PON: Các hệ thống mạng PON đang được triển khai.
− Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang: Cấu hình tham chiếu mạng
truy nhập quang, sơ đồ cấu hình mạng truy nhập
− Các khối chức năng cơ bản: Khái niệm, các khối chức năng OLT, các
khối chức năng của ONU.
− Mạng phân phối quang ODN, bộ tách ghép quang, mạng cáp quang thuê
bao.
− Kết luận chương 1.
3
Chương 2: Công nghệ và thiết bị sử dụng để triển khai mạng băng rộng
− Các công nghệ của mạng quang truy nhập băng rộng, thông số kỹ thuật,
một số vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mạng, kỹ thuật truy nhập và

phương thức ghép kênh.
− Nghiên cứu về thiết bị sử dụng trong mạng truy nhập băng rộng, đề xuất
sử dụng thiết bị, so sánh ưu nhược điểm giữa các thiết bị băng rộng của
các nhà cung cấp thiết bị.
− Đề xuất sử dụng thiết bị của hãng Alcatel-Lucent để triển khai mạng
băng rộng trên địa bàn Công ty ĐTHN 1.
− Kết luận chương 2.
Chương 3: Thiết kế và Quy hoạch mạng băng rộng trên địa bàn Cty ĐTHN1
− Hiện trạng mạng băng rộng của Cty ĐTHN1, khảo sát nhu cầu sử dụng
mạng băng rộng trên địa bàn công ty.
− Đề xuất, cấu trúc mạng băng rộng cho Cty ĐTHN1. Đề xuất các dịch vụ
trên mạng băng rộng sử dụng thiết bị cho mạng truy nhập Gpon.
− Quy hoạch mạng, tối ưu mạng băng rộng cho Cty ĐTHN1, tính toán
băng thông, lựa chọn thiết bị đầu cuối, cấu hình dịch vụ trên mạng băng
rộng trên thiết bị Alcatel ISAM 7342.
− Hướng nghiên cứu tiếp theo, đề xuất giải pháp và lộ trình khiển khai
mạng truy nhập quang đến năm 2015 cho Cty ĐTHN1.
− Kết luận chương 3.
Kết luận và hướng phát triển
4
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG
RỘNG
Mạng truy nhập băng rộng thường được chia làm hai loại là mạng truy nhập quang
chủ động AON và mạng truy nhập quang thụ động PON.
AON (Active Optical Network) mạng cáp quang chủ động là kiến trúc mạng
điểm điểm (Poit to Point) thường thì mỗi thuê bao sẽ có một đường cáp quang riêng
chạy từ tiết bị trung tâm như các (Access Node) đến thuê bao (FTTH – Fiber to the
Home).
Hình 1.1 Sơ đồ mạng quang truy nhập AON và PON
AON có ưu điểm như : tầm kéo dây xa (lên đến 70km) mà không cần bộ lặp

(Repeater), tính bảo mật cao, dễ xác định lỗi, nhưng có nhược điểm là chi phí đầu tư
cao, việc vận hành các thiết bị trên đường truyền đều cần nguồn cung cấp, mỗi thuê
bao là một đôi quang riêng, tốn kém số lượng cáp và không gian chứa, mạng AON
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.
PON ( Passive Optical Network) là kiến trúc mạng điểm – đa điểm (Point to
Multi Point), đường truyền chính sẽ đi từ thiết bị trung tâm OLT (Optical Line
5
Termination) qua một thiết bị chia tín hiệu (Splitter) và từ thiết bị này mới kéo đến
người dùng, splitter này không cần nguồn cấp, có thể đặt ở bất kỳ nơi đâu nên có
thể triển khai cho nhiều thuê bao giảm đáng kể chi phí so với AON, do splitter
không cần nguồn nên hệ thống tiết kiệm điện hơn và tiết kiệm không gian chứa cáp
do sử dụng số lượng sợi quang ít hơn so với mạng AON.
1.1 KIẾN TRÚC MẠNG PON VÀ CÁC HỆ THỐNG PON
Sơ đồ kiến trúc của mạng PON
Hình 1.1 Sơ đồ kiến trúc của mạng PON
Kiến trúc của một mạng PON gồm có các thành phần sau:
a) OLT (Optical Line Termination) đặt phía nhà cung cấp dịch vụ
b) Splitter : Đặt ở trung tâm mạng PON là một bộ chia quang thụ động
c) ONT ( Optical network Termination ) Thiết bị đầu cuối khách hàng
6
Hình 1. 2 Mô hình mạng quang thụ động

PON sẽ chỉ bao gồm : sợi quang, các bộ chia splitter, 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, tín hiệu sẽ không bị suy hao nhiều như đối với
các phần tử tích cực.
Ngoài việc giải quyết vấn đề về bằng thông mạng PON còn có ưu điểm là chi
phí lắp đặt thấp do tận dụng được mạng quang đã có từ trước, việc sử dụng bộ chia
quang thụ động sẽ giúp cho việc thiết lập thêm các nút trở lên đơn giản hơn so với

mạng quang tích cực do việc cung cấp nguồn tại mỗi nút mạng.
PON còn có khả năng chống lỗi cao so với (SONET/SDH) vì các node của
mạng PON nằm bên ngoài mạng, tổn hao năng lượng trên các nút này không gây
hay hưởng tới các nút khác, khả năng một node mất tín hiệu không làm ngắt mạng
hay ảnh hưởng các node khác đây là điều rất quan trọng với mạng truy nhập.
Tín hiệu trong PON có thể được phân ra và truyền đi theo nhiều sợi quang
hoặc được kết hợp lại truyền trên một sợi quang thông qua bộ ghép quang, phụ
thuộc vào tín hiệu đó là đi theo hướng lên hay hướng xuống của PON.
7
PON thường được triển khai trên sợi quang đơn mode, thường là cấu hình cây
là phổ biến, cũng có thể triển khai theo cấu hình vòng ring cho các khu thuơng mại
hoặc theo cấu hình Bus khi triển khai ở khu vực trường sở…
Bằng cách sử dụng bộ chia quang 1:N ta có thể triển khai theo bất kỳ cấu hình
nào trong những cấu hình trên.OLT được kết nối với mạng lõi MAN hay WAN và
kết nối đến người dùng qua bộ chia quang và đến thiết bị đầu cuối khách hàng
ONT.
Hình 1. 3 Các kiểu kiến trúc của PON
+ Kiến trúc Point to Point (Điểm – Điểm)
- Dung lượng lớn
- Chi phí cao, do sử dụng cặp sợi quang trong kiến trúc điểm – điểm.
+ Kiến trúc quang chủ động hình sao
- Dung lượng lớn
- Chi phí vận hành và bảo trì lớn, do sử dụng thiết bị quang chủ động bên
ngoài mạng.
+ Kiến trúc quang bị động hình sao
8
- Dung lượng lớn
- Được tiêu chuẩn hóa
- Sử dụng số lượng sợi quang ít hơn so với mô hình quang chủ động
- Giảm chi phí vận hành bảo dưỡng do không sử dụng thiết bị quang chủ động

và nguồn nuôi.
- Tín hiệu được truyền trên một sợi quang, chi phí giảm so với mạng quang chủ
động.
1.1.1 Các hệ thống PON đang được triển khai
a, APON/BPON
Theo tiêu chuẩn ITU-T G.983
APON ( ATM Passive Optical Network ) : Đây là chuẩn mạng PON đầu tiên,
dựa trên công nghệ ATM, các thành viên của FSAN (Full Service Access Network)
từ những năm 1995 phát triển một tiêu trí cho mạng truy nhập PON sử dụng công
nghệ ATM và lớp 2 của nó.
BPON (Broadband PON) : Là một chuẩn dựa trên APON , nó hỗ trợ thêm
công nghệ WDM, băng thông giành cho đường uplink là động và cao hơn, nó cung
cấp một giao diện quản lý chuẩn OMCI giữa OLT và ONT/ONU cho phép nhiều
nhà cung cấp dịch vụ cùng hoạt động.
Hệ thống BPON có khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng như là Video,
Ethernet, kênh thuê riêng…Đến năm 1997 thì nhóm FSAN đề xuất chỉ tiêu BPON
lên ITU-T để thông qua chính thức và từ đó các tiêu chuẩn ITU-T G983.X cho
mạng BPON lần lượt đã được thông qua , hệ thống BPON hỗ trợ tốc độ hướng lên
155 Mbps và hướng xuống là 622 Mbps hoặc ở tốc độ đối xứng là 622 Mbps và các
hệ thống BPON được sử dụng ở Nhật Bản, Bắc Mỹ và một phần của Châu Âu.
b, GPON
Theo tiêu chuẩn ITU-T G.984
GPON ( Gigabit PON ) : là sự nâng cấp của chuẩn BPON, nó hỗ trợ tốc độ cao
hơn, bảo mật được tăng cường và sự đa dạng trong việc lựa chọn giao thức lớp 2
:ATM,GEM,Ethernet.
Cấu trúc của BPON khó có thể nâng cấp lên tốc độ cao hơn 622 Mbps và mạng
PON trên cơ sở nền ATM không tối ưu đối với lưu lượng IP vì thế nhóm FSAN
phát triển một hệ thống mạng PON mới từ năm 2011 với tốc độ hàng Gbps hỗ trợ
cả lưu lượng ATM và IP, từ năm 2003-2004, ITU-T đã chuẩn hóa một loạt các tiêu
chuẩn dành cho mạng GPON gồm G984.1, G984.2, G984.3

9
c)EPON
EPON (Ethernet PON) là một chuẩn của IEEE/EFM cho việc sử dụng
Ethernet trong việc truyền dữ liệu. EPON mà mạng trên cơ sở của PON mang lưu
lượng dữ liệu gói trong các khung Ethernet được chuẩn hóa theo IEEE 802.3, sử
dụng mã đường truyền 8b/10B và hoạt động với tốc đội 1Gbps.
IEEE đã thành lập nhóm nghiên cứu Ethernet in the First Mile (EFM) mục
tiêu là mở rộng công nghệ Ethernet hiện tại sang mạng truy nhập vùng hướng tới
các mạng đến nhà thuê bao hoặc các doanh nghiệp với yêu cầu giữ các tính chất của
Ethernet truyền thống.
d) WDM-PON
WDM-PON ( Waveleng Division Multiplexing Passive Optical Network) là
thế hệ tiếp theo của mạng truy nhập quang và cho băng thông lớn nhất, sử dụng các
bộ ghép sóng WDM thụ động, hướng xuống mỗi ONU nhận dữ liệu trên một bước
sóng, và ở hướng lên các bước sóng khác nhau được ghép thông qua bộ ghép sóng
WDM tới ONU, vì sử dụng một bước sóng cho mỗi ONU nên WDMPON có tính
bảo mật và mềm dẻo hơn và công nghệ WDMPON sẽ được chọn lựa trong tương lai
và là bước phát triển kế tiếp cho các công nghệ mạng truy nhập quang PON.

e) Nhận xét
Mạng APON/BPON được phát triển từ giữa những năm 90, và không được
quan tâm phát triển ở thời điểm này do chỉ hỗ trợ dịch vụ ATM và tốc độ truy nhập
thấp hơn nhiều so với các cung nghệ hiện tại như GPON và EPON hay GEPON.
GEPON cung cấp tốc độ truyền là 1,25Gbps thì GPON cho phép đạt tốc độ lên
tới 2.448 Gbps. Với hiệu suất từ 50%-70% băng thông của GEPON bị giới hạn
trong khoảng 600Mbps đến 900Mbps, khi đó GPON với việc tận dung tối đa nó có
thể cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phân phối với băng thông lên đến 2300
Mbps.
Mạng GPON của Flexlight có thể đạt tới hiệu suất mạng 93%, điều đó có nghĩa
là chỉ có 7% độ rộng băng tần được sử dụng cho việc quy định các thủ tục của giao

thức truyền thông. Hiệu suất lớn và độ rộng băng tần lớn vì thế GPON sẽ mang lại
lợi nhuận cho nhà cung cấp và đáp ứng được nhu cầu của khách hàng, trong khi đó
APON, BPON và EPON lại tốn khá nhiều băng thông cho việc quy định các thủ tục
truyền thông, vì thế mà băng thông giảm đi cụ thể là APON và BPON còn 70% và
EPON còn 50%.
1.1.2 Cấu hình cơ bản mạng quang truy nhập thụ động
10
Hình 1. 4 Cấu hình cơ bản mạng quang thụ động


Trong đó
OLT : Thiết bị phía nhà cung cấp FDT : Thiết bị phân phối sợi quang
ODF : Khung phân phối quang chính FAT : Thiết bị cuối truy nhập quang
Closure : Măng Xông TB : Hộp đầu cuối quang
ATB : Hộp cuối quang ONT : Thiết bị cuối mạng quang
Từ thiết bị OLT, qua khung phân phối quang chính, hoặc qua các măng xông, sợi
quang được kéo đến thiết bị phân phối sợi quang và đến các điểm truy nhập, qua
các thiết bị cuối truy nhập quang, đến các hộp đầu cuối quang và đến hộp cuối
quang, sẽ được kéo đến thiết bị ONT của khách và cung cấp các dịch vụ, và mỗi
một port trên thiết bị OLT có thể tập chung lưu lượng của từ 64 đến 128 khách
hàng, và thường thiết bị OLT được đặt ở tổng đài nội hạt (CO) và cung cấp dịch vụ
theo cấu trúc hình cây như trên hình.
1.2 CẤU HÌNH THAM CHIẾU CỦA MẠNG TRUY NHẬP QUANG
11
Hình 1. 5 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang
Cấu trúc tham chiếu của mạng truy nhập quang gồm có 4 khối cơ bản là : đầu
cuối đường quang OLT , mạng phân phối 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 Tvà điểm tham chiếu a ở giữa các ONU, giao

diện gồm : giao diện quản lý mạng Q3 và giao diện giữa thuê bao với mạng UNI.
1.2.1 Cấu hình mạng truy nhập cung cấp dịch vụ trên mạng PON.
Theo xu hướng phát triển trên thế giới, nhu cầu về các dịch vụ băng thông rộng
như truyền hình theo yêu cầu (Video On Demand), truyền hình HD sẽ còn tăng cao
trong tương lai, ngoài khả năng triển khai các dịch vụ TriplePlay tiên tiến, sẵn sàng
cung cấp các yêu cầu phát sinh khác của khách hàng trong tương lai như Voip,
IPTV, truyền số liệu, hội nghị truyền hình…dịch vụ đảm bảo an tâm tuyệt đối về
tính bảo mật thông tin, không lo ngại về việc bị chia sẻ tín hiệu trên đường truyền.
Các hệ thống hiện nay có tốc độ tải về khoảng 2.5 Gbps, trong khi đó GPON có
tốc độ lên đến 10 Gbps, tăng gấp 4 lần, tốc độ tăng nên sẽ hỗ trợ cho nhiều người
dùng hơn, và băng thông sẽ cao hơn.
12
Hình 1. 6 Cấu hình mạng truy nhập và các dịch vụ
Mạng PON có thể cung cấp đến các tòa nhà cao tầng, các khu trung tâm
thương mai, hay các tòa nhà văn phòng, hay các khu dân cư, sử dụng bộ chia quang
thụ động theo cấu trúc điểm – đa điểm, cung cấp các dịch vụ như các luồng E1/T1
hay các dịch vụ như Ethernet, Video, Voice, đáp ứng được nhu cầu của khách hàng
về các dịch vụ TriplePlay giữa Data, voice và Video.
1.3 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CỦA OLT VÀ ONU
1.3.1 Các khối chức năng của OLT
Thiết bị OLT ( Optical Line Termination ) được kết nối tới mạng chuyển mạch
qua giao diện chuẩn, về phía mạng phân phối, OLT bao gồm các giao diện truy
nhập quang theo tiêu chuẩn GPON về tốc độ bit, quỹ đường truyền, jitter,…OLT
bao gồm ba phần chính sau đây:
- Chức năng giao diện cổng dịch vụ ( Service port interface Function)
- Chức năng đấu nối chéo (cross-connect function)
- Giao diện mạng phân phối quang ( ODN interface )
Các khối chức năng chính của OLT được mô tả trong hình 1.3.1
13
Hình 1. 7 Sơ đồ khối chức năng của OLT

+ Khối lõi PON (PON core shell)
Gồm có hai phần, chức năng giao diện ODN và chức năng hội tụ truyền dẫn
(PON TC- Transmission Convergence) bao gồm khung tín hiệu, điều khiển truy
nhập phương tiện, OAM, DBA và quản lý ONU, chức năng PON TC bao gồm
khung tín hiệu, điều khiển truy nhập phương tiện, OAM, DBA và quản lý ONU.
Mỗi PON TC lựa chọn một phương thức truyền dẫn như ATM, GEM hoặc cả hai.
+ Khối đấu nối chéo (cross-connect shell)
Khối đấu nối chéo cung cấp đường truyền giữa khối PON và khối dịch vụ, công
nghệ để kết nối phụ thuộc vào các dịch vụ, kiến trúc bên trong OLT và các yếu tố
khác, OLT cung cấp chức năng đấu nối chéo tùy thuộc vào phương thức truyền dẫn
đã lựa chọn (GEM, ATM hay cả hai).
+ Khối dịch vụ (Service shell)
Khối này thực hiện chuyển đổi giữa các giao diện dịch vụ và giao diện khung TC
của phần mạng PON
Chức năng chính của OLT
- Thiết bị kết nối đầu cuối quang OLT
- OLT là thiết bị kết cuối quang đặt ở nhà trạm
- OLT là thiết bị thuộc lớp acces của mạng MANE, giao diện đa dịch vụ kết
nối mạng lõi, tập chung lưu lượng
- OLT cung cấp kết nối quang P2P và P2MP
- OLT giao tiếp với các ONT, MXU, Mini DSLAM của mạng PON
14
- OLT thực hiện truyền thông tin đi và đến nhiều người sử dụng trên 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.
1.3.2 Các khối chức năng của ONU
Các khối chức năng của ONU hầu hết tương tự như các khối chức năng của
OLT, do ONU hoạt động với một giao diện PON ( hoặc tối đa khi hai giao diện hoạt
động ở chế độ bảo vệ), chức năng đấu nối chéo ( cross-connect function) có thể

được bỏ qua. Tuy nhiên, thay cho chức năng này thì có thêm chức năng ghép và
tách kênh dịch vụ (MUX và DMUX) để xử lý lưu lượng, cấu hình tiêu biểu của
ONU được thể hiện trong hình 1.3.2 mỗi PON TC sẽ lựa chọn một chế độ truyền
dẫn ATM, GEM hoặc cả hai.
Hình 1. 8 Các khối chức năng của ONU
Chức năng chính của ONU
- Là thiết bị đầu cuối phía nguời dùng
- 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 hướng
xuóng của OLT
- ONU có dung luwongj vừa và nhỏ và có thể cung cấp các dịch vụ như
POST, ADSL, VDSL, LAN, IPTV…
15
1.4 MẠNG PHÂN PHỐI QUANG VÀ BỘ CHIA QUANG THỤ ĐỘNG
1.4.1 Bộ chia quang Splitter.
- Dùng để chia tín hiệu quang từ một sợi để truyền đi trên nhiều sợi và ngược lại
- Thực hiện chia công suất quang tại sợi quang đầu vào tới N sợi quang đầu ra
- Tỷ lệ chia có nhiều cấp khác nhau như 1/8;1/16;1/32;1/64;1/128 tùy thuộc vào
thiết bị và ứng dụng sử dụng
- Hệ số chia công suất quang phụ thuộc vào cấp độ chia.
- Phân bố bộ chia phổ biến trên mạng theo tỷ lệ chia 1:2 tại tủ quang phối cấp 1 và
tỷ lệ chia 1:32 tại tủ quang phối cấp 2.
- Tại những điểm có nhiều thuê bao dự báo sẽ có nhu cầu băng thông lớn như khu
vực nhiều nhà dân, các trung tâm thương mại có thể đặt bộ chia 1:32 để sau này
nâng cấp băng thông dễ dàng.
Hình 1. 9 Bộ chia quang thụ động Splitter
+ Khối chức năng của ODN
Khối mạng phân phối quang (ODN- Optical 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 có nguồn và sợi quang tạo thành mạng phân phối

đuờng quang thụ động.
1.4.2 Mạng cáp quang thuê bao
Mạng cáp quang thuê bao quang được tính trong phạm vị ranh giới từ giao
tiếp sợi quang giữa OLT đến thiết bị ONU của khách hang, ta có cấu trúc mạng cáp
quang thuê bao như hình 1.4.2 sau đây.
16
Hình 1. 10 Cấu trúc mạng cáp thuê bao quang
Cấu trúc mạng quang thuê bao gồm các thành phần chính
- Cáp quang gốc (Feeder Cable) : xuất phát từ phía nhà cung cấp dịch vụ tới
điểm phân phối được gọi là DP (Distribution Point)
- Điểm phân phối sợi quang (DB) : là điểm kết thúc của đoạn cáp gốc, trên thực
tế, điểm phân phối sợi quang thường là măng xông quang, hoặc tủ cáp phối
quang.
- Cáp quang phối (Distribution Optical Cable) : Xuất phát từ điểm phối quang
(DP) tới các điểm truy nhập mạng (AP – Access Point) hay từ các tủ phối
quang đến các tập điểm quang.
- Cáp thuê bao (Drop Cable): xuất phát từ các điểm truy nhập mạng (AP0 hay từ
các tập điểm quang đến thuê bao.
- Hệ thống quản lý mạng quang (FMS- Fiber Management System) được sử dụng
để bảo dưỡng và sử lý sự cố.
- Điểm quản lý quang (FMP- Fiber Management Point ) : dễ dàng cho xử lý sự
cố và phát hiện đứt đường quang.
1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Theo phân tích xu hướng phát triển hiện nay, PON đang là công nghệ truy
nhập tiên tiến có thể hỗ trợ tốc độ rất cao, đáp ứng các yêu cầu dịch vụ Triple-Play
cho người dùng mà lại tiết kiệm chi phí do việc dùng chung OLT và đường cáp
quang phân phối tới các bộ tách, ghép Splitter, các thuê bao chỉ cần chạy dây riêng
tới các bộ Splitter ở các đầu hộp. Ngoài ra do thiết bị là thụ động không yêu cầu
điện nên chi phí lắp đặt bảo trì thấp, mạng PON được kết nối với mạng MANE sẽ
giảm bớt chi phí đầu tư, tận dụng tối đa mạng quang hiện có.

Mạng PON đáp ứng các yêu cầu