luận văn thạc sĩ nghiên cứu, thiết kế mạng băng rộng cho công ty điện thoại hà nội 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU 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


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ



HÀ NỘI - 2013

Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU 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: giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay những dịch vụ tiện ích được cung cấp trên nền hạ tầng mạng truy nhập
ngày càng đa dạng, có thể nói đến một số dịch vụ như video call, hội nghị truyền hình,
VOD, game online, thanh toán trực tuyến, dịch vụ giải trí trên internet Những loại hình
dịch vụ này ngày càng yêu cầu băng thông cao và chất lượng dịch vụ. Có khá nhiều hệ
thống hạ tầng mạng truy nhập đã được đưa ra nhằm đáp ứng yêu cầu trên, tuy nhiên qua
khảo sát phân tích tình hình thực tế hiện nay thì mạng truy nhập được đầu tư trên nền
công nghệ tiên tiến GPON đang là mạng đáp ứng tốt những yêu cầu của khách hàng

trong xã hội.
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, hiện tại thoại trên hệ thống tổng đài qua mạng
cáp đồng đang dần được thay thế dần bằng mạng truy nhập quang, nhằm hạn chế suy hao
cũng như cải thiện chất lượng dịch vụ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng.
Tuy nhiên mạng quang truy nhập chủ động 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 đang bộc lộ một số hạn chế về dung lượng, số lượng khách hàng, tốn kém chi
phí vận hành, khai thác và bảo dưỡng, nguồn cấp điện Để khắc phục những nhược
điểm của mạng quang chủ động thì mạng quang thụ động ra đời, trong đó mạng quang
thụ động GPON đang được tập trung nghiên cứu và triển khai.
Nhằm tận dụng được cơ sở hạ tầng mạng MAN hiện có của VNPT Hà Nội trong
việc triển khai mạng truy nhập băng rộng GPON, đề tài “nghiên cứu thiết kế mạng băng
rộng cho công ty Điện Thoại Hà Nội 1” được thực hiện trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ
chuyên ngành “Kỹ thuật viễn thông” nhằm góp phần giải quyết những yêu cầu dịch vụ
của khách hàng trong tương lai , đồng thời đưa ra mô hình mạng truy nhập dựa trên công
2

nghệ GPON nhằm thay thế dần mạng cáp đồng, cũng như thiết bị quang chủ động trên
địa bàn công ty Điện thoại Hà Nội 1.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu về các công nghệ mạng truy nhập quang chủ động và thụ động.
- Đề xuất dịch vụ trên mạng truy nhập Gpon trên địa bàn Công ty.
- 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.
- Thiết kế mạng truy nhập Gpon cho khu vực Vincom Village và Times City.

3. Đối tƣợng 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. Phƣơng 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.Bố cục của luận văn
Luận văn được tổ chức thành ba chương, trong đó :
Chƣơng 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.
Chƣơng 2: Công nghệ và thiết bị sử dụng để triển khai mạng băng rộng
3

 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.
Chƣơng 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.

4

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG
RỘNG
Mục tiêu chính của chương này trình bày những vấn đề tổng quan 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. So sánh giữa những ưu nhược điểm của mạng
quang chủ động AON và mạng quang thụ động PON.

Hình 1.1 Sơ đồ mạng quang truy nhập AON và PON
1.1 KIẾN TRÚC MẠNG PON VÀ CÁC HỆ THỐNG 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
5

Hình 1.1 Sơ đồ kiến trúc của mạng PON

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.

Hình 1. 2 Mô hình mạng quang thụ động




6

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
1.1.1 Các hệ thống PON đang đƣợc triển khai
a)APON/BPON
b)GPON
c)EPON
d)WDM-PON

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.

1.2 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
7

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.


Hình 1. 5 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang

1.3 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CỦA OLT VÀ ONU
Các khối chức năng của OLT
Các khối chức năng của ONU
1.4 MẠNG PHÂN PHỐI QUANG VÀ BỘ CHIA QUANG THỤ ĐỘNG
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
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.

8


Hình 1. 4 Cấu trúc mạng cáp thuê bao quang
KẾT LUẬN CHƢƠNG 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.

9


CHƢƠNG 2 : CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG ĐỂ TRIỂN
KHAI MẠNG BĂNG RỘNG

Chương này sẽ tập trung vào công nghệ của mạng quang truy nhập băng rộng và các
thông số kỹ thuật cũng như các vấn đề quan tâm khi thiết kế mạng, nghiên cứu về các kỹ
thuật truy nhập và phương thức ghép kênh của công nghệ GPON, từ những so sánh về
mặt công nghệ, giá thành, ưu nhược điểm của các hãng cung cấp thiết bị, đề xuất sử dụng
thiết bị để triển khai mạng băng rộng.

2.1 CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT TRUY NHẬP VÀ PHƢƠNG THỨC GHÉP
KÊNH
2.1.1 Công nghệ của mạng quang thụ động Gpon
Gpon là công nghệ truy nhập internet băng rộng qua đường truyền cáp quang, ngoài
chức năng kết nối internet, FTTH cho phép người dùng truyền tín hiệu Video, Chat IP,
Hội nghị truyền hình, IPTV, truyền file dung lượng lớn, VPN…với tốc độ lên tới hàng
chục Mbps tới 2.5 Gbps.

Hai công nghệ Ethernet PON (EPON) và Gigabit PON (GPON) ra đời đã mang lại
giải pháp làm thông suốt hàng loạt vấn đề về truy nhập băng thông rộng. Với các lợi

điểm về khả năng ghép kênh phân chia theo dải tần, không cần sử dụng nguồn ngoài, và
tốc độ chiều xuống lên tới khoảng 2.5 Gbps, GPON đang được xem là công nghệ hiện
đại ngày nay.

So sánh bằng các thử nghiệm với Active Ethernet (AON) công nghệ đang được đa số
các nhà cung cấp sử dụng hiện nay, đã cho thấy khả năng hạn chế của AON: theo các thử
nghiệm của nhà sản xuất, khi download 1 bộ phim HDTV 5.8 GB, khoảng 47 Gigabits
thông tin truyền tải, GPON chỉ mất 2 phút, còn Active Ethernet mất 8 phút tại tốc độ
truyền là 100 Mbps.

2.1.2 Quá trình chuẩn hóa GPON
2.1.3 Các thông số kỹ thuật
2.1.4 Một số vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mạng
10

Việc tính toán thiết kế mạng GPON ta cần quan tâm đến một số vấn đề sau
- Băng tần hoạt động : Đối với hướng xuống, OLT phân phối các gói dữ liệu tới mỗi
ONU rong dải bước sóng từ 1480 tới 1550 nm, thông thường các thiết bị hiện tại sử
dụng bước sóng 1490 nm. Các ONU gửi dữ liệu đường lên OLT trong dải bước
sóng từ 1260 đến 1360 nm, thường các thiết bị hiện tại sử dụng bước sóng 1310
nm.
- Đảm bảo các điều kiện về thông số kỹ thuật công nghệ trong mục 2.1.3
- Dựa vào mạng và cơ sở hạ tầng có sẵn, chọn thiết bị thích ứng với công nghệ.
- Tính toán, xác định bộ phân tách Splitter hiện nay phổ biến là 1:32 và 1:64.
- Đảm bảo cự ly giữa OLT và ONU/ONT trong giới hạn cho phép (<20Km).
2.1.5 Kỹ thuật truy nhập và phƣơng thức ghép kênh
Kỹ thuật truy nhập
Kỹ thuật truy nhập phổ biến là TDMA, là kỹ thuật chia băng tần thành các khe thời
gian kế tiếp nhau, những khe này có thể ấn định trước cho mỗi khách hàng.

Hình 2. 1 Cấu trúc khung hƣớng lên trong mạng Gpon
(ITU-T Recommendation G983.1)
Truy cập phân kênh theo thời gian TDMA
Trong mạng GPON đơn bước sóng, người ta sử dụng truy cập phân kênh theo thời
gian (TDMA) và đưa ra các kỹ thuật phân bổ khe thời gian cho hướng lên.

11



Hình 2.2 Truy cập phân kênh theo thời gian ở hƣớng lên trong mạng Gpon

Trong hướng lên (từ nhiều ONU đến OLT), PON là một mạng đa điểm – điểm, tức
là nhiều ONU truyền đến OLT. Vì thế, luồng duex liệu từ những ONU khác nhau nếu
truyền dữ liệu đồng thừi có thể gây đụng độ, chính vì thế, trong hướng lên PON cần triển
khai một vài kỹ thuật phân chia kênh để chống đụng độ và phân chia công bằng dung
lượng và tài nguyên kênh trung kế sợi ( sợi quang nằng giữa OLT và bộ tách, ghép).
Giải pháp PON đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA PON : Time Division
Multiplex Access PON ) được đưa ra để ngăn chặn đụng độ dữ liệu, tức là mỗi ONU chỉ
được truyền trong khe thời gian dành riêng của nó. Trong đó, hướng lên dùng một bước
sóng đề truyền dữ liệu và hướng xuống dùng một bước sóng khác để truyền dữ liệu. ở
mỗi phía (ONU và OLT) đều có bộ thu để tách các kênh cho bộ thu và bộ phát dữ liệu.

Việc truyền dữ liệu từ OLT xuống ONU có thể thực hiện theo phương thức quảng bá
hay multicast. Mỗi gói mang một header duy nhất xác định dữ liệu nó định phân phát cho
các ONU. Tại bộ tách, luồng được phân chia thành các tín hiệu riêng rẽ, mỗi tín hiệu
mang tất cả các gói gửu đến ONU, ONU sẽ nhận gói được gửi cho khách hàng (User) của
mình và bỏ đi các gói mà gửi cho User trong ONU khác.

Phƣơng 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. Nó được thực hiện nhờ sử dụng những sợi
12

riêng biệt cho truyền dẫn đường lên và xuống. Sự phân cách vật lý của các hướng truyền
dẫn tránh được ảnh hưởng phản xạ quang trong mạng và cũng loại bỏ vấn đề kết hợp và
phân tách hai hướng truyền dẫn, điều này cho phép tăng được quỹ công suất trong mạng,
việc sử dụng hai sợi quang làm cho việc thiết kế trở lên mềm dẻo hơn và làm tăng độ khả
dụng bởi vì chúng ta có thể mở rộng mạng bằng cách sử dụng những bộ ghép kênh theo
bước sóng trên một hoặc hai sợi
Phƣơng thức đóng gói dữ liệu
GPON định nghĩa hai phương thức đóng gói ATM và GEM (GPON Encapsulation
method). Các ONU và OLT có thể hỗ trợ cả T-CONT nền ATM và GEM.
Bảo mật và mã hóa sửa lỗi
Mạng GPON là mạng điểm – đa điểm nên dữ liệu hướng xuống có thể nhận được bởi
tất cả các ONU do hướng xuống là quảng bá, Gpon sử dụng bảo mật hướng xuống với
chuẩn mật mã tiên tiến AES ( Advanced Encrytion Standard), dữ liệu thuê bao trong
khung luồng xuống được bảo vệ thông quá lược đồ mật mã hóa AES và chỉ phần tải lưu
lượng trong khung được mã hóa. Hướng lên xem như liên kết điểm – điểm và không sử
dụng mã hóa bảo mật.
Khả năng cung cấp băng thông và dịch vụ
Công nghệ GPON hỗ trợ tốc độ lên đến 1,25 Gbit/s tới 2,5 Gbit/s hướng xuống và
hướng lên, hỗ trợ nhiều mức tốc độ trong khoảng từ 155 Mbit/s đến 2,5 Gbit/s và hiệu
suất sử dụng băng thông đạt tới 90%.
2.2 NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT BỊ TRONG MẠNG TRUY NHẬP GPON
2.2.1 Thiết bị sử dụng trong mạng truy nhập GPON
Thiết bị sử dụng trong mạng GPON gồm có :
- OLT : Đặt tại vị trí nhà cung cấp dịch vụ, kết nối với mạng MANE qua port

uplink.
- Splitter : Bộ chia quang thụ động, thường là các bộ chia 1:32 và 1:64.
- ONT : Thiết bị đầu cuối phía khách hàng.
Thiết bị OLT và ONT ở đây để triển khai mạng GPON, chúng ta nghiên cứu thiết
bị của hai hãng cung cấp nổi tiếng cho VNPT là Huawei và Alcatel- Lucent.

13


Hình 2.2 Mô hình kết nối OLT của hãng Alcatel
- Khoảng cách giữa OLT tới ONT là từ 20 – 60 Km
- OLT kết nối với hệ thống quản lý EMS, hệ thống PSTN-Voice, IP-Voice, Data,
Video…
- Tốc độ hướng xuống lên đến 2.4 Gbps, và hướng lên là 1.25 Gbps, qua bộ chia 1:
32 hoặc 1:64, cung cấp các dịch vụ tới các ONT đến các hộ gia đình, các trung tâm
thương mại, các tòa nhà chung cư…
- Thiết bị OLT gồm có 1 card ACU làm nhiệm vụ hiển thị đèn tín hiệu cảnh báo trên
thiết bị, cung cấp cổng kết nối Ethernet và cổng COM, để connect cấu hình thiết bị
và kết nối tới hệ thống giám sát EMS, 2 card điều khiển thiết bị NT cung cấp 4 port
uplink 1 Gbps và 4 Port uplink 10 Gbps, và 14 card thuê bao LT, mỗi card gồm 4
port, mỗi port trên card thuê bao cung cấp tới 64 khách hàng. Như vậy 1 Rack OLT
của hãng Alcatel cung cấp tới 3584 khách hàng.
-
a) So sánh thiết bị OLT giữa các nhà cung cấp

Hãng sản xuất- Tên
thiết bị
Alcatel
7342
Huawei

5600T
ZTE
ZXA10
C300
Hitachi
AMN1220
Khoảng cách OLT-
ONT
20Km
30Km
32Km
20Km
Cung cấp dịch vụ
Triple Play
(Voice
Video
Data)
Triple Play
(Voice
Video
Data)
Triple
Play
(Voice
Video
Data)
Triple
Play
(Voice
Video

Data)
Port Uplink
4 port
10Gb, 4
2 Port
10Gb, 2
2 Port
10Gb
2 Port
10Gb
14

Port 1Gb
Port 1Gb
Dung lượng thuê bao
trên 1 Port PON
64
128
32
32

Bảng 2.1 So sánh thiết bị OLT giữa các nhà cung cấp

Hình 2.8 Biểu đồ sử dụng thiết bị OLT của các hãng (Alcatel – Lucent)
Hệ thống OLT của Alcatel được đánh giá là ổn định, OLT phát triển theo hướng tích hợp
các dịch vụ, phát triển định hướng để trở thành thiết bị AGG giống như dòng 7360, có
thể chạy trên nền MPLS, thiết bị OLT của hãng Alcatel có thêm tính năng VRF ( Vitual
Routing Forwarding) có thể tạo IP trên các Vlan. Tích hợp khả năng bảo mật như chống
giả mạo MAC, và chống Broadcast từ trên mạng xuống, nên rất an toàn trong triển khai
mạng.

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu về các công nghệ mạng truy nhập băng rộng,
những nhu cầu ngày càng cao của khách hàng, qua nghiên cứu về về các kỹ thuật truy
nhập cũng như phương thức ghép kênh, cũng như những ưu điểm của mạng truy nhập
băng rộng sử dụng thiết bị GPON, đáp ứng được nhu cầu của khách hàng về băng thông,
tốc độ, cũng như những dịch vụ phát triển trong tương lai.
Từ những so sánh, đánh giá, những ưu nhược điểm, tìm ra phương án tốt nhất để triển
khai mạng băng rộng cho Công Ty ĐTHN1. Qua tìm hiểu, cũng như so sánh, đánh giá,
thiết bị Alcatel – Lucent với những ưu điểm, chất lượng, tính tương thích và ổn định, từ
đó đề xuất sử dụng thiết của hãng này để triển khai mạng băng rộng. Trong chương tiếp
theo chúng ta sẽ nghiên cứu, thiết kế và quy hoạch mạng băng.
15

CHƢƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ QUY HOẠCH MẠNG BĂNG RỘNG
TRÊN ĐỊA BÀN CTY ĐTHN 1
3.1 HIỆN TRẠNG MẠNG BĂNG RỘNG CỦA CTY ĐTHN 1
3.1.1 Mạng MAN-E Của Cty ĐTHN 1

- Mạng băng rộng của Cty ĐTHN 1 được đấu nối vào mạng MAN-E của VNPT Hà Nội.
Tính đến thời điểm tháng 9/2013 bao gồm:

+ 02 Core MEN Switch Đinh Tiên Hoàng Và Đức Giang kết nối Ring MAN-E của
VNPT Hà Nội băng thông 50 Gbps, kết nối hướng lên có tổng băng thông là 120 Gbps
(12x10) từ 2 hướng Đinh Tiên Hoàng và Cầu giấy.
+ 07 Agg MEN Switch – Cisco 7609 lắp đặt tại Đinh Tiên Hoàng, Trần Khát Chân,
Giáp Bát, Đức Giang, Trâu Quỳ, Đông Anh và Phủ Lỗ. Mỗi Agg CES có năng lực
chuyển mạch 720 Gbps, kết nối lên Core MAN bằng kết nối 2x10GE.
+ 23 Acc MAN Cisco 7606 và 8 Acc MAN Cisco 4924, mỗi Acc MAN có năng lực
chuyển mạch 720 Gbps, phần truy nhâp được kết nối bằng 2 luồng cáp quang với băng
thông 2x1 Gbps lên hướng Agg MAN.

+ 32 Acc MAN Cisco 3400 và 205 Acc Switch 6424 Alcatel Lucent 24 Port, 50
Switch 2224 VFT 24 Port và 2 Switch 1012 Teraswitch 24 Port, các Switch Acc này
được kết nối lên các Acc 4924 hoặc 7606 và Agg 7609 qua Port Uplink.

Mạng băng rộng của Cty ĐTHN 1 được kết nối vào mạng MAN-E của VNPT Hà
Nội, và được kết nối vào 4 Core CES thành vòng Ring 50 Gbps, kết nối lên Core Internet
của VDC với băng thông 7x10 Gbps, kết nối tới PE/VTN với băng thông 2x10 Gbps,
mỗi Core MAN có 24 Port GE để kết nối các BRAS.
Tổng số giao diện GE trên các Agg CES khoảng 750 Port GE quang và 786 Port FE
quang, các Agg MAN kết nối lên Core CES bằng 2x10 GE.
Các Acc MAN được kết nối lên Agg CES bằng giao diện 2x1GE quang.

3.1.2 Miền MPLS của mạng MAN-E
Mạng MAN-E được xây dựng trên giải pháp của Cisco Metro Ethernet 4.1 với công
nghệ IP/MPLS được mở rộng ra tận biên của nhà cung cấp dịch vụ, với ưu điểm của
công nghệ IP/MPLS, nhà cung cấp dịch vụ có thể sử dụng các tính năng nâng cấp cao
như MPLS FRR, MPLS TE cho phép đạt tốc độ phục hồi mạng <50ms và khả năng phân
tải, bảo vệ Node (Node Protection), bảo vệ kết nối (link Protection), sử dụng tối ưu tài
nguyên mạng ( Traffic Engineering)…


16



Hình 3.1.2 Miền MPLS trong mạng MAN-E
Miền MPLS bao gồm :
- MPLS kết nối giữa các core switch
- MPLS kết nối các core switch và các Aggregation switch.
- MPLS kết nối các Aggregation switch và các access switch.

3.1.3 Nhu cầu sử dụng mạng băng rộng trên địa bàn

Số liệu thống kê trên 452 DSLAM trên địa bàn Cty ĐTHN 1 quản lý cho thấy số
lượng người rời bỏ mạng Internet, Mytv chạy trên cáp đồng ngày một tăng, do nhu cầu
sử dụng băng rộng và mạng cáp đồng không còn đáp ứng được nhu cầu về băng thông
cũng như chất lượng dịch vụ.

Dịch vụ cung cấp trên mạng MAN-E ngày càng tăng, do nhu cầu sử dụng băng rộng,
cũng như dần đáp ứng được nhu cầu băng thông và chất lượng dịch vụ, số liệu dịch vụ
chạy trên mạng MAN-E do công ty ĐTHN1 quản lý.


FiberVNN
Internet
TT với
VDC
Metronet
MyTV
MEN
VPN liên
tỉnh
VPN nội
tỉnh
IMS
(thoại)
SWITCH
Tháng 8
3409
229
1552

1284
141
320
0
SWITCH
Tháng 9
3474
229
1604
1289
143
321
2
Dịch vụ Switch
tăng

65

0

52

5

2

1

2
17

Bảng 3.1.3 Dịch vụ cung cấp trên mạng MAN-E
3.2 ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC MẠNG BĂNG RỘNG CHO CTY ĐTHN1.

Các bước xây dựng mạng truy nhập băng rộng
- Lựa chọn hình thức cung cấp FTTx
- Lựa chọn khu vực triển khai
- Dự báo số lượng thuê bao ( dựa trên số lượng thuê bao POST và xDSL hiện có)
- Tính toán số lượng thiết bị.
- Tính toán dung lượng kết nối lên MAN
- Xác định địa điểm lắp đặt thiết bị
- Xây dựng cấu hình mạng.
3.2.1 Các hình thức cung cấp mạng băng rộng cho công ty ĐTHN 1

- Kết nối đến nhà thuê bao (FTTH)
- Kết nối tới các tòa nhà (FTTB)
- Kết nối tới các tủ thiết bị đặt ngoài đường (FTTC)
Khu chung cư

Điểm chuyển mạch

Bể cáp


ONU
FTTC
ONU

FTTH
ONT

FTTB

c

Trạm VT

OLT
ODF

FTTC

FTTH


Terminal



SW

VDSL



Bể cáp
Cống cáp
Cáp quang

Măng sông
Tủ cáp

Hộp cáp


Hình 3.3 cấu trúc mạng truy nhập cáp quang FTTx

3.2.2 Nguyên tắc tổ chức mạng phân phối cáp quang FTTx - GPON.
3.2.3 Tính toán suy hao đƣờng truyền.
3.2.4 Giải pháp lắp đặt Splitter 2 cấp
3.2.5 Phƣơng pháp tính kích cỡ mạng GPON

3.3 ĐỀ XUẤT CÁC DỊCH VỤ TRÊN MẠNG BĂNG RỘNG GPON
3.3.1 Dịch vụ Metronet cung cấp kết nối internet FiberVnn
Cung cấp dịch vụ truy cập internet tốc độ cao FiberVNN cho khách hàng trên cáp
quang của VNPT Hà Nội sử dụng công nghệ GPON, giao thức sử dụng là PPPoE để xác
thực.
18


3.3.2 Dịch vụ Metronet cung cấp kết nối Internet FiberVNN + Mytv HD
Sử dụng công nghệ truy nhập FTTx-GPON kết hợp mạng truyền tải MAN-E công
nghệ MPLS của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối truy nhập Internet đối xứng tốc độ
cao đồng thời với dịch vụ MyTV HD trên sợi quang đến nhà khách hang

3.3.3 Dịch vụ MetroNet cung cấp kết nối MegaWan nội tỉnh tốc độ cao
Cung cấp dịch vụ MegaWan nội tỉnh tốc độ cao (VPN L3) cho khách hàng sử dụng
công nghệ GPON.

3.3.4 Cung cấp dịch vụ Điểm – Điểm (P-P)
Sử dụng công nghệ Ethernet over MPLS (EoMPLS) trên hạ tầng mạng MAN-E của
VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối trực tiếp giữa 2 điểm của khách hàng.

3.4 QUY HOẠCH VÀ TRIỂN KHAI MẠNG BĂNG RỘNG TRÊN ĐỊA BÀN CÔNG TY.

Dựa vào các yếu tố về nhu cầu của người dùng, các điểm tập chung đông dân cư, tỉ
lệ sử dụng dịch vụ ADSL trên các địa bàn, các khu đô thị, các khu hành chính, các trung
tâm thương mại, bệnh viện…
Đề xuất, quy hoạch mạng truy nhập băng rộng, sử dụng thiết bị Gpon để triển khai
trên địa bàn công ty cụ thể như sau
STT
Node OLT
Code OLT
Connect to
MAN E Sw
Port on MAN
E Sw
Number
of Uplink
GE
Method for
Uplink
Configuration
1
Đinh Tiên Hoàng
DTH.G51
Agg 7609 DTH
2/2+2/4
2
Load-Sharing
2
Nguyễn Du

NDU.G51
Agg 7609 TKC
2/1+2/19
2
Load-Sharing
3
Cung Văn Hóa
CVH.G51
Agg 7609 TKC
2/3+2/20
2
Load-Sharing
4
Vân Hồ
VHO.G51
Agg 7609 TKC
2/6+2/21
2
Load-Sharing
5
Mai Hắc Đế
MHD.G51
Agg 7609 TKC
2/9+2/22
2
Load-Sharing
6
Hội Xá
HXA.G51
Agg 7609 DGG

2/17+2/23
2
Load-Sharing
7
Nguyễn Công Trứ
NCT.G51
Agg 7609 TKC
2/18+2/24
2
Load-Sharing
8
Hàng Hành
HHH.G51
Agg 7609 DTH
9/1+9/6
2
Load-Sharing
9
Yên Phụ 1
YP1.G51
Agg 7609 DTH
9/14 +9/23
2
Load-Sharing
10
Nguyễn Hữu Huân
NHH.G51
Agg 7609 DTH
4/0/0+2/8
2

Load-Sharing
11
Đức Giang
DGG.G51
Agg 7609 DGG
9/0/0+9/0/1
2
Load-Sharing
12
Phạm Ngũ Lão
PNL.G51
Agg 7609 DTH
2/12+2/14
2
Load-Sharing
13
Bách Khoa
BKA.G51
Agg 7609 GBT
9/0/1+9/0/2
2
Load-Sharing

19

Bảng 3.4 Bảng quy hoạch thiết bị OLT tại công ty 1
Lắp đặt mới 13 thiết bị OLT với tổng dung lượng 28 GE Uplink, với 140 cổng
GPON Downlink 35 Card GPON có thể đáp ứng được 8960 khách hàng.
Triển khai lắp đặt các Splitter 2 cấp từ các Port Pon của OLT, đảm bảo các yêu cầu
sau:

- Tổng chiều dài tuyến cáp quang từ OLT đến ONU/ONT không quá 20 km.
- Trên một tuyến kết nối từ OLT đến ONU/ONT chỉ lắp đặt tối đa 2 cấp Splitter.
- Đảm bảo tổng số thuê bao kết nối tới cổng PON trên OLT ≤ 64.
Sử dụng cáp quang loại SM, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật tại ITU-T G.652D, cáp
quang thuê bao (Optical Drop Wire) phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật tại khuyến
nghị của ITU-T G.657A/B.



STT


Địa Điểm
Băng thông internet
Băng thông VPN
Băng
thông
Băng
thông
Băng
thông
đi ra từ
OLT
Băng thông
cho hướng
Uplink
VDSL2
Ethernet
VDSL2
Ethernet

VOD
IPTV
B4
(Mbps)
B3
(Mbps)
C4
(Mbps)
C3
(Mbps)
D2
(Mbps)
E
(Mbps)
CS
(Mbps)
Mbps
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
1
OLT DTH.G51
246

1383
54
756
20
200
2659
4096
2
OLT NDU.G51
93
530
21
290
8
200
1142
2048
3
OLT CVH.G51
169
320
37
175
14
200
915
2048
4
OLT VHO.G51
62

85
14
47
5
200
413
2048
5
OLT MHD.G51
139
281
31
154
11
200
818
2048
6
OLT HXA.G51
154
226
34
124
12
200
750
2048
7
OLT NCT.G51
47

73
11
40
4
200
375
2048
8
OLT HHH.G51
93
285
21
156
8
200
763
2048
9
OLT YPR.G51
47
144
11
79
4
200
485
2048
10
OLT NHH.G51
108

205
24
112
9
200
658
2048
11
OLT DGG.G51
1306

286

102
200
1894
3072
12
OLT PNL.G51

144

79

200
1894
2048
13
OLT BKA.G51

105

58

200
363
2048

Bảng 3.5 Bảng tính toán băng thông chi tiết cho mạng Gpon công ty ĐTHN 1

STT
OLT
Splitter
ONU
ONT
Vị trí đặt
Hướng kết
nối
Số lượng
GE
quang
(LX/LH)
Số
lượng
cổng
PON
1:
2
1:
4

1:8
1:16
1:32
1:64
1
Đinh Tiên
Hoàng
DTH-7609
4
32
7
1
4
4
45
3
5
1080
2
Cung Văn
Hóa
CVH-7606
2
8
3


2
10

7
250
3
Vân Hồ
TKC-7609
2
8
1



3

2
66
20

4
Mai Hắc
Đế
TKC-7609
2
8
2
1


7

3

219
5
Hội Xá
DGG-7609
2
12
2
2

11
4

2
176
6
Nguyễn
Công Trứ
NCT-7606
2
8
2



2

2
60
7
Yên Phụ

YPR-7606
2
12
1


4
2

1
112
8
Nguyễn
Hữu Huân
NHH-7606
2
8
1
1


4

2
128
9
Đức Giang
DGG-7609
2
12

1
1


4

1
240
10
Phạm Ngũ
Lão
DTH-7609
2
8
1



6

2
320
11
Bách Khoa
GBT-7609
2
8
1

4

1
134
12
Hàng Hành
HHH-7606
2
8
1



8

1
340
13
Nguyễn Du
TKC-7609
2
8
1



10

2

250
Tổng


28
140
2
4
6
4
21
109

31
3375

Bảng 3.6 Số lƣợng thiết bị để triển khai tại công ty ĐTHN1



Bảng 3.7 Danh sách thiết bị ONT tƣơng thích với mạng Gpon của Cty ĐTHN1

3.4.1 Đề xuất mạng cáp quang GPON khu Anh Đào đô thị mới Vincom Village
Đảm bảo yêu cầu
- Khoảng cách tối đa từ OLT đến ONT/ONU : ≤ 20 km.
- Suy hao đường truyền từ OLT đến ONU/ONT ≤ 28dB.
3.4.2 Đề xuất cấu hình mạng truy nhập Gpon cho dự án T1 Times City
+ Tòa nhà T1 Times City gồm có 3 tầng hầm B1,B2 và B3
+ Gồm 2 tầng dịch vụ Tầng 1 và Tầng 2
+ 25 tầng nơi tập chung dân cư, mỗi tầng gồm 18 căn hộ

21

Qua quá trình khảo sát nhu cầu sử dụng dịch vụ
Trung bình 3 tầng số căn hộ có nhu cầu sử dụng dịch vụ là < 32
Đề xuất cấu hình mạng truy nhập Gpon cho tòa nhà T1 như sau
+ Kéo sợi quang 24Fo từ OLT Lạc Trung (LCG.G51) đến hộp kỹ thuật hầm B2 tòa nhà
T1 thuộc dự án Times City.
+ Sử dụng 4 bộ Splitter 1:2 đặt trong hộp ODF 24Fo
+ Sử dụng 8 bộ Splitter 1:32 đặt tại các vị trí tầng 4,7,10,13,16,19,22,25 bằng sợi quang
4Fo
+ Từ các Splitter 1:32 được kéo đến nhà thuê bao bằng sợi quang 2Fo.
+ Các bộ Splitter đặt tại tầng 4 và tầng 7 được đấu vào Port PON LCG-LT4-PON4 qua
bộ splitter 1:2 cung cấp tối đa 64 thuê bao tới khách hàng.
+ Các bộ Splitter đặt tại tầng 10 và 13 được đấu vào Port PON LCG-LT8-PON3 qua bộ
Splitter 1:2 cung cấp tối đa 64 thuê bao tới khách hàng.
+ Các bộ Splitter đặt tại tầng 16 và 19 được đấu vào Port PON LCG-LT6-PON4 qua bộ
Splitter 1:2 cung cấp tối đa 64 thuê bao tới khách hàng.
+ Các bộ Splitter đặt tại tầng 22 và 25 được đấu vào Port PON LCG-LT8-PON4 qua bộ
Splitter 1:2 cung cấp tối đa 64 thuê bao tới khách hàng.
22

Tum Ghi chú
Tầng 27 18 phòng
Tầng 26 18 phòng
Tầng 25 18 phòng
Tầng 24 18 phòng
Tầng 23 18 phòng
Tầng 22 18 phòng
Tầng 21 18 phòng
Tầng 20 18 phòng

Tầng 19 18 phòng
Tầng 18 18 phòng
Tầng 17 18 phòng
Tầng 16 18 phòng
Tầng 15 18 phòng
Tầng 14 18 phòng
Tầng 13 18 phòng
Tầng 12 18 phòng
Tầng 11 18 phòng
Tầng 10 18 phòng
Tầng 9 18 phòng
Tầng 8 18 phòng
Tầng 7 18 phòng
Tầng 6 18 phòng
Tầng 5 18 phòng
Tầng 4 18 phòng
Tầng 3 18 phòng
Tầng 2
Tầng 1
Tầng B1
Tầng B2
Tầng B3
TRỤC KT TTLL
MẶT CẮT ĐỨNG TOÀ NHÀ T1-KHU DỰ ÁN TIMES CITY
Tầng dịch
vụ
Hầm để
xe
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 25

Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 22
j
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 19
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 16
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 13
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 10
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 7
Bộ Spitter 1:32
Đặt tầng 4
HỘP ODF
24FO ĐẶT TẠI
HKT HẦM B2
08 sợi cáp quang
4FO kéo đến Spitter
Cq 24Fo
Cáp quang 4Fo=140m
Cáp quang 4Fo=130m
Cáp quang 4Fo=120m
Cáp quang 4Fo=110m
Cáp quang 4Fo=100m
Cáp quang 4Fo=90m
Cáp quang 4Fo=80m
Cáp quang 4Fo=70m
Cq=60m

LCG-LT8-PON3 ¼ tầng 13
LCG-LT4-PON4
LCG-LT8-PON3 Tầng 2 T4 2/96 B2T3
2/24 B2T1 ¼ Tầng 10 T1
LCG-LT8-PON4
LCG-LT4-PON4 ¼ tầng 7
LCG-LT6-PON4 ¼ tầng 19
04 Bộ Spitter 1:2
Lắp mới- Đặt trong ODF 24Fo
hầm B2
LCG-LT8-PON4 ¼ tầng 25
LCG-LT6-PON4
SA05/o-VMC/0401
SA01/O-VMC/0401
SA01/O-VMC/0401
SA02/0-VMC/0401
SA02/0-VMC/0401
SA03/O-VMC/0401
01 Bộ spliter
1:32 đặt tại B2T1
LCG-LT14 - PON1 ring 89/96 LCG-VMC 8/96
time 8/96 tang 2 T4 8/24 B2T1

Hình 3.12 Sơ đồ đề xuất mạng Gpon khu vực nhà T1 dự án Times City


23

KẾT LUẬN
Kết quả đạt đƣợc :

- Nghiên cứu mạng quang trên nền băng rộng hiện có, thiết kế, đề xuất mạng băng
rộng FTTx-Gpon trên địa bàn công ty.
- Quy hoạch, tính toán băng thông, lựa chọn thiết bị để triển khai mạng băng rộng.
- Đề xuất các dịch vụ trên mạng truy nhập FTTx-Gpon để triển khai.
- Thiết kế, đề xuất mạng truy nhập Gpon cho khu vực Vincom Village và khu vực
tòa nhà T1, T2 dự án Times City.
Hƣớng phát triển :
- Nghiên cứu các dịch vụ trên hệ thống mạng truy nhập Gpon, đo kiểm, đánh giá
chất lượng dịch vụ trên hệ thống mạng truy nhập sử dụng thiết bị quang thụ động
Gpon. Nghiên cứu mạng truy nhập WDM-PON.
- Quy trình đo kiểm chất lượng dịch vụ trên mạng truy nhập FTTx-Gpon.