Triển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc Ninh

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

-------------------------------

NGUYỄN ANH VŨ

TRIỂN KHAI VÀ ĐO KIỂM MẠNG PON TẠI TRUNG TÂM
VIỄN THÔNG TỪ SƠN – VIỄN THÔNG BẮC NINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
Mã số:

60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
(Theo định hướng ứng dụng)

HÀ NỘI – 2016


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Nhân

Phản biện 1: T.S Lê Xuân Công
Phản biện 2: PGD. T.S Đặng Thế Ngọc

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: 10 giờ 00 ngày 20 tháng 08 năm 2016

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


1

MỞ ĐẦU
Ngày nay, mạng internet đã và đang ngày càng trở thành một
phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Với những nhu cầu sử
dụng các dịch vụ của mạng internet ngày càng lớn và đa dạng, đòi hỏi
công nghệ internet cũng ngày càng phát triển, tốc độ cần phải nâng cao
để đáp ứng điều đó. Cuối năm 2014 Viễn thông Bắc ninh là một trong
những tỉnh được tập đoàn bưu chính Viễn thông (VNPT) cho đầu tư hệ
thống cáp quang truy nhập sử dụng công nghệ GPON, dần dần thay thế
cho mạng internet công nghệ xDSL và mạng FTTx AON. Viễn thông
Bắc ninh giao cho các đơn vị trực thuộc lập kế hoạch đến hết năm 2016
sẽ đầu tư cơ bản hệ thống mạng truy nhập quang GPON trên địa bàn
toàn Tỉnh, đáp ứng nhu cầu phát triển mạng truy nhập băng rộng cho
hầu hết các khu vực trên toàn địa bàn. Từ các vấn đề trên, em lựa chọn
đề tài nghiên cứu: “Triển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm
Viễn thông Từ Sơn–Viễn Thông Bắc Ninh”nhằm đáp ứng một số yêu
cầu đã được nêu trên. Đề tài này nghiên cứu triển khai đầu tư hệ thống
mạng cáp quang dựa trên công nghệ GPON với quy mô trên toàn bộ địa
bàn Thị xã Từ Sơn Tỉnh Bắc ninh giai đoạn đến 2016 nhằm đảm bảo có
một hệ thống mạng truy nhập quang tốt nhất, các vấn đề đo kiểm trong
quá trình triển khai cũng cần phải được xem xét.
Luận văn “Triển khai và đo kiểm mạng PON tại trung tâm Viễn
thông Từ Sơn – Viễn thông Bắc Ninh” gồm 3 chương:
Chương 1: Mạng truy nhập quang thụ động PON – Trình bày

tổng quan về mạng truy nhập PON và các hệ thống PON đang được
triển khai. 2
Chương 2: Công nghệ mạng quang thụ động GPON và thế hệ kế
tiếp – Trình bày tổng quan về mạng truy nhập PON công nghệ GPON và
công nghệ NG PON.
Chương 3: Triển khai và đo kiểm chất lượng dịch vụ PON tại
Trung tâm Viễn thông Từ Sơn – Trình bày về quá trình triển khai mạng
PON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn và kết quả đo kiểm chất lượng


2

thực tế để đánh giá chất lượng dịch vụ tại Trung tâm Viễn thông Từ
Sơn. Nghiên cứu triển khai nâng cấp mạng GPON giai đoạn sau 2016.
CHƢƠNG 1: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG - PON
Chương này tìm hiểu chung về mạng truy nhập cáp quang thụ
động PON, trong đó có đề cập đến các loại mạng truy nhập, các công
nghệ chủ yếu trong mạng PON và các thế hệ của mạng PON
1.1. Khái niệm mạng truy nhập
“Mạng truy nhập ở vị trí cuối của mạng viễn thông, trực tiếp
đấu nối tới thuê bao, bao gồm tất cả các thiết bị và đường dây được lắp
đặt giữa trạm chuyển mạch nội hạt với các thiết bị đầu cuối của thuê
bao”[4, Tr 2].
1.1.1. Mạng truy nhập hữu tuyến cáp đồng
Là mạng truy nhập hữu tuyến với môi trường truyền dẫn từ
tổng đài đến thuê bao là đôi dây đồng hoặc cáp đồng trục.
1.1.2. Mạng truy nhập cáp quang
Là mạng truy nhập hữu tuyến với môi trường truyền dẫn từ
tổng đài đến thuê bao là sợi cáp quang.
1.1.3. Mạng truy nhập vô tuyến

Là mạng truy nhập không dây với môi trường truyền dẫn là
không khí.
1.2. Mạng truy nhập cáp quang PON
1.2.1. Khái niệm mạng truy nhập quang PON
PON, viết tắt của tên tiếng Anh - Passive Optical Network,
nghĩa là "mạng quang thụ động", là một hình thức truy cập mạng cáp
quang, kiểu mạng kết nối Điểm - Đa điểm (P2M), các sợi quang làm cơ
sở tạo kiến trúc mạng. Mỗi khách hàng được kết nối tới mạng quang
thông qua một bộ chia quang thụ động và không cần nguồn cấp, vì vậy
không có các thiết bị điện chủ động trong mạng phân chia và băng thông
được chia sẻ từ nhánh (feeder) đến người dùng (drop), cho phép một sợi
quang đơn phục vụ nhiều nhánh cơ sở, thường là từ 16-128. PON bao


3

gồm một thiết bị đầu cuối dây quang (OLT - Optical Line Terminal) tại
tổng đài trung tâm của nhà cung cấp dịch vụ và các thiết bị mạng quang
(ONUs -Optical Network Units) nơi gần người dùng cuối. Công nghệ
PON làm giảm yêu cầu số lượng dây dẫn và thiết bị tại tổng đài trung
tâm so với các kiến trúc điểm - điểm.
Mạng PON không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào mà cần
phải có sự chuyển đổi điện - quang. Thay vào đó, PON bao gồm: sợi
quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc,...

Hình 1.1: Mô hình mạng cáp quang thụ động PON
Mạng phân bố quang ODN (Optical Distribution Network):
Thực hiện truyền dẫn quang từ OLT tới người dùng và ngược lại, sử
dụng các cấu kiện quang thụ động.
Thiết bị kết cuối đường dây OLT (Optical Line Termination):

Cung cấp giao diện phía mạng
Thiết bị kết cuối mạng ONT (Optical Network Termination): Là
thiết bị ONU cung cấp chức năng cổng giao diện cho người dùng trong
mạng FTTH.
Thiết bị mạng quang ONU (Optical Network Unit): Cung cấp
giao diện phía người dùng (trực tiếp hoặc từ xa) của mạng OAN và được
kết nối tới mạng ODN.
1.2.2. Các thế hệ mạng PON
a. APON/BPON


4

b. GPON
c. EPON
d. NG-PON
1.3. Kết luận chƣơng
Chương 1 tìm hiểu tổng quan về mạng PON, các thiết bị, ưu
điểm và các công nghệ trong mạng PON
Chương này cũng nêu ra những hệ thống PON đã và đang được
triển khai hiện nay như APON, BPON, GPON, EPON và mạng PON
thế hệ kế tiếp XG PON, NG PON2 sử dụng công nghệ TWDM PON
CHƢƠNG 2: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG GPON VÀ THẾ HỆ
KẾ TIẾP
Chương này tìm hiểu sâu thêm về mạng truy nhập quang thụ
động GPON bao gồm các thông số kỹ thuật, các phương thức đóng gói
và truyền tải dữ liệu trong mạng, khả năng bảo mật mạng, khả năng
cung cấp băng thông. Để từ đó có thể triển khai mạng truy nhập GPON
được hiệu quả, ổn định và đảm bảo chất lượng. Cùng với đó tìm hiểu
thêm xu hướng phát triển mạng PON thế hệ kế tiếp và các vấn đề

chuyển tiếp từ mạng GPON lên mạng thế hệ sau cũng sẽ được trình bày
trong chương này.
2.1. Khái niệm GPON
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. Thêm nữa, chuẩn cho phép
vài sự lựa chọn của tốc độ bit, nhưng kỹ nghệ hội tụ trên 2,488 Mbit/s
của băng thông luồng xuống và 1,244 Mbit/s của băng thông luồng lên.
2.2. Các tiêu chuẩn ITU – T của GPON
GPON được ITU-T chuẩn hóa theo chuẩn G.984 bắt đầu từ năm
2003, mở rộng từ chuẩn BPON G.983.


5

2.3. Kiến trúc chung của hệ thống GPON

Hình 2.1. Kiến trúc chung của hệ thống GPON
Hệ thống G-PON bao gồm 3 thành phần chính: OLT,
ONT/ONU, ODN (fible, splitter, ODF …).
Thiết bị kết cuối quang OLT (Optical Line Terminator) thường
đặt tại phòng máy CO.
Các thiết bị đầu cuối quang ONT (Optical Network Terminer)
hoặc Khối mạng quang ONU (Optical Network Unit) đặt tại phía khách
hàng. ONU là thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối với
OLT thông qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường
hợp kết nối tới buiding hoặc tới các cabinet (FTTB, FTTC, FTTCab).
Mạng phân phối quang ODN (Optical Distribution Network)
gồm có 2 thành phần chính là bộ chia quang (Splitter) và các sợi quang,

ngoài ra còn có các phụ kiện khác như tủ phân phối quang (ODF), măng
xông, tủ ngoài trời.
2.4. Các mô hình mạng truy nhập cáp quang GPON
Hiện nay, GPON có 3 mô hình mạng cơ bản là FTTC, FTTH,
FTTB
FTTC: Fiber to the cabinet – Mạng cáp quang đến các tủ cáp
trong khu vực


6

FTTB: Fiber to the Building – Mạng cáp quang đến các tòa nhà
FTTH : Fiber to the home – Mạng cáp quang đến hộ gia đình
2.5. Thông số kỹ thuật của mạng GPON
2.5.1. Tốc độ truyền dẫn
Về cơ bản, GPON hướng tới tốc độ truyền dẫn lớn hơn hoặc
bằng 1.2 Gbit/s. Tuy nhiên, trong trường hợp dịch vụ xDSL không đối
xứng cho FTTH hoặc FTTH thì không cần thiết đến tốc độ cao như vậy.
GPON định nghĩa 7 dạng tốc độ bit như sau
0,15552 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống.
0,62208 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống.
1,24416 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống.
0,15552 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống.
0,62208 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống.
1,24416 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống.
2,48832 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống
2.5.2. Các thông số kỹ thuật khác
2.6. Đóng gói dữ liệu và nguyên tắc hoạt động của mạng GPON
2.6.1. 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).
TDMA là kỹ thuật phân chia băng tần truyền dẫn thành những
khe thời gian kế tiếp nhau. Những khe thời gian này có thể được ấn định
trước cho mỗi khách hàng hoặc có thể phân theo yêu cầu tuỳ thuộc vào
phương thức chuyển giao đang sử dụng. Mỗi thuê bao được phép gửi số
liệu đường lên trong khe thời gian riêng biệt. Bộ tách kênh sắp xếp số
liệu đến theo vị trí khe thời gian của nó hoặc thông tin được gửi trong
bản thân khe thời gian. Số liệu đường xuống cũng được gửi trong những
khe thời gian xác địnhcó ưu điểm rât lớn đó là các ONU có thể hoạt
động trên cùng một bước sóng, và OLT hoàn toàn có khả năng phân biệt
được lưu lượng của từng ONU


7

2.6.2 Phương thức đóng gói dữ liệu trong GPON
GPON định nghĩa hai phương thức đóng gói ATM và GEM
(GPON Encapsulation Method). Các ONU và OLT có thể hỗ trợ cả TCONT nền ATM hoặc GEM.
GPON sử dụng lớp con truyền dẫn hội tụ GTC (GPON
Transmission Convergence).Khung GTC có thể đóng gói trực tiếp các
gói dữ liệu thông qua phương pháp đóng gói GEM (GPON
Encapsulation Method). Phần tải khung GTC chứa cả ATM và GEM
Chức năng chính của lớp truyền dẫn hội tụ GPON (GPON
Transmission Convergence) là để cung cấp ghép kênh vận chuyển giữa
OLT và ONU.
2.6.3. Thủ tục định cỡ: Ranging
Để một ONU có thể vận hành trong mạng PON nó phải được
ranging (xác định cự ly giữa ONU là OLT). Cự ly ranging tối đa của
mạng PON hiện quy định là 20km. Khoảng cách từ OLT tới ONU là
khác nhau với mỗi ONU và do đó trễ khứ hồi RTD (Round Trip Delay)

từ mỗi ONU tới OLT là khác nhau. Trừ phi trễ khứ hồi RTD được xác
định chính xác nếu khôngđịnh thời truyền dẫn sẽ không thể thực hiện.Vì
vậy nếu có một ONU mới kết nối với mạng thì trước hết cần đo RTD.
Bằng lệnh của hệ thống vận hành, OLT tự động tạo ra của sổ ranging
phù hợp để đo trễ và xác định ONU để truyền tín hiệu cho phép đo trễ.
Chiều dài của cửa sổ ranging được thiết lập tùy theo khoảng cách giữa
OLT và ONU.
Có hai cách xác định ONU cho quá trình ranging. Một phương
pháp xác định duy nhất ONU đã đăng ký và phương pháp khác xác định
tất cả các ONU chưa đăng ký. Trong phương pháp thứ nhất, một ONU
với số ID riêng được xác định trong hệ thống vận hành. Trong phương
pháp thứ hai OLT không biết số ID riêng của mỗi ONU, khi đó sẽ có vài
ONU có thể truyền tín hiệu cho quá trình đo trễ diễn ra liên tục.


8

2.6.4. Cấp phát băng tần động DBA trong GPON
Phương pháp cơ bản nhất của phân phối băng thông hướng lên
là phân bổ bằng nhau giữa các ONU. Phương pháp này không hiệu quả.
Đặc biệt là lưu lượng gói bởi nhu cầu băng thông của các ONU thì ít khi
bằng nhau tại mỗi thời điểm. Việc tận dụng toàn bộ băng thông có thể
được thực hiện nếu băng thông hướng lên được phân phối động tùy theo
nhu cầu của ONU. Có 2 cơ chế gán băng tần động như sau:
Với phương pháp đầu tiên, ONU đóng vai trò là bị động, OLT
giám sát băng thông của mỗi ONU được sử dụng dựa trên số cell ATM
nhàn rỗi và khung GEM nhàn rỗi mà nó nhận trong khung GTC hướng


9

lên. Vì lí do này, phương pháp này được coi như là “điều chỉnh cell
nhàn rỗi”. Phương pháp này còn được gọi là không báo cáo trạng thái.
Có nhiều băng thông hơn được gán cho ONU nếu việc tận dụng băng
thông vượt quá ngưỡng quy định. Thuận lợi của phương pháp này là làm
đơn giản hóa ONU và tránh việc sử dụng băng thông hướng lên cho việc
báo cáo nhu cầu băng thông.
Với phương pháp thứ 2, ONU báo cáo trạng thái bộ đệm đến
OLT. Do vậy, nó được gọi là báo cáo trạng thái bộ đệm hay báo cáo
trạng thái SR (Status Reporting). Chỉ thị nhu cầu băng thông trong loại
T-CONT được truyền trong vùng overhead lớp vật lí cụ thể hơn là vùng
báo cáo băng thông động DBRu. OLT sử dụng thông tin báo cáo trạng
thái để quyết định phân bổ băng thông phù hợp cho mỗi vị trí ID.

Hình 2.15: Báo cáo phân bố băng thông GPON


10

2.6.5. Bảo mật và mã hóa sửa lỗi
2.7. Các ứng dụng cơ bản và khả năng cung cấp dịch vụ của GPON
2.8. Công nghệ PON thế hệ kế tiếp
Công nghệ PON thế hệ kế tiếp NGPON (Next Generation PON)
ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu băng thông lớn của các loại hình dịch vụ
PON.
Trong năm 2007, các nghiên cứu tập trung chuyển hướng xác
định các hệ thống mới của chính nó. Một loạt các giải pháp kỹ thuật đã
được đề xuất, nhiều trong số đó khá là khác nhau trong kiến trúc và dịch
vụ từ GPON. Cuối cùng, vào năm 2010, khuyến nghị ITU-T
Recommendation G.987: hệ thống mạng quang thụ động 10 Gigabit

(NG-PON), đã được xác định, dựa trên một kiến trúc TDM-PON.
Cả hai tiêu chuẩn của IEEE và ITU-T đều cho phép cùng tồn tại
của các thế hệ khác nhau của công nghệ PON. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn
NG-PON2 đề xuất đã cung cấp một con đường rõ ràng để đạt được dung
lượng cao hơn, và do đó dự kiến sẽ giải quyết tốt hơn các nhu cầu của
các nhà khai thác trong tương lai
2.8.1 NG-PON1
NG-PON1 cũng còn được gọi là XG-PON1, được định nghĩa
bởi ITU-T G.987 cho việc triển khai ngắn, hoạt động với mạng quang và
thiết bị hiện có. Nó cung cấp 10 Gbps băng thông đường xuống và 2,5
Gbps băng thông đường lên.
NG-PON1 thừa hưởng những khung và quản lý từ GPON, hoạt
động đầy đủ dịch vụ được cung cấp thông qua tốc độ dữ liệu cao hơn và
phân chia lớn hơn trong khi vẫn giữ một cấu trúc mạng - bổ sung thêm
nhiều tính năng và khả năng mà không cần làm phức tạp cho các mạng
lưới phân phối quang.
2.8.2 NG-PON2
Các công nghệ thế hệ tiếp theo(NG-PON2) dự kiến sẽ tăng
băng thông PON để đảm bảo ít nhất 40 Gbps đường xuống và 10 Gbps
đường lên vào năm 2015.


11

Một số đề xuất được xem xét bởi FSAN bao gồm:
+ 40Gbps TDM PON
+ Lai ghép Ghép kênh phân chia theo thờigian và bước sóng
(TWDM) PON
+ WDM-PON
+ Coherent WDM-PON (PON UDWDM)

+ Ghép kênh phân chia theo tần sốtrực giao (OFDM) PON
FSAN đã chọn TWDM-PON là cách tiếp cận chính cho NGPON2, mà hiện nay đang trong quá trình được chuẩn hoá bởi ITU-T.
Các nhà khai thác xem xét TWDM-PON là ít rủi ro, ít gây phức tạpvà ít
tốn kém hơn so với các phương pháp khác vì nó sử dụng các thành phần
và các công nghệ hiện có. TWDM-PON có thể được xem như là nhiều
hệ thống XG-PON1 hoạt động trên cặp các bước sóng khác nhau, do đó
chúng có thể được "xếp chồng" vào một sợi quang vật lý
2.8.3 Sự chuyển tiếp từ GPON lên NG-PON
Mục tiêu hiện nay là chuyển đổi trực tiếp từ GPON đến NGPON2, và do đó có thể bỏ qua XG-PON1.
Để nâng cấp thành công từ GPON lên NG PON 2 phải đảm bảo
rằng không có sự thay đổi về mạng lưới phân phối quang. Điều này đòi
hỏi các nhà điều hành để đặt một yếu tố hoạt động chung trong các tổng
đài trung tâm (CO), và để đảm bảo các ONT/ONU GPON hiện tại được
trang bị các bộ lọc WDM như mô tả trong ITU-T G.984.5.
2.9. Kết luận chƣơng
Chương 2 tìm hiểu sâu hơn về công nghệ GPON, một trong
những hệ thống của mạng PON đang được triển khai rộng rãi. Nêu được
cấu hình, các thông số hoạt động và nguyên lý hoạt động của GPON.
Đồng thời chương này cũng tìm hiểu về công nghệ tiếp theo của mạng
PON (NG-PON) được triển khai trong tương lai và sự chuyển tiếp lên
các thế hệ mạng tiếp theo.


12

CHƢƠNG 3: TRIỂN KHAI MẠNG PON VÀ ĐO KIỂM CHẤT
LƢỢNG DỊCH VỤ TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG TỪ SƠN
Chương 3 nghiên cứu về triển khai mạng truy nhập quang thụ
động công nghệ GPON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn năm
2014 – 2016, đồng thời cũng nghiên cứu đề xuất nâng cấp mạng GPON

giai đoạn sau năm 2016.
3.1. Giới thiệu chung
3.2. Những vấn đề cần quan tâm trong tính toán xây dựng mạng
PON
Khi xây dựng mạng PON cần quan tâm đến những vấn đề sau,
với các bước xây dựng cấu hình mạng:
+ Lựa chọn hình thức cung cấp FTTx
+ Lựa chọn khu vực triển khai
+ Dự báo số lượng thuê bao
+ Tính toán số lượng thiết bị
+ Tính toán dung lượng kết nối lên mạng MAN
+ Xác định địa điểm lắp đặt thiết bị
+ Xây dựng cấu hình mạng
+ Tính toán đầu tư mạng cáp quang truy nhập
3.3. Hiện trạng mạng truy nhập Viễn thông Từ Sơn – Viễn thông
Bắc Ninh.
3.3.1. Mạng MAN- E Viễn thông Bắc Ninh năm 2015
3.2.2. Hiện trạng mạng truy nhập Trung tâm Viễn thông Từ Sơn.
Trung tâm Viễn thông Từ sơn nằm trong vòng RING 2 MAN E,
có 12 trạm Viễn thông bao gồm: Trạm VT Từ Sơn, Chùa Dận, Đình
Bảng, Châu khê, Phù Khê, Hương Mạc, Đồng Quang,Đồng Nguyên,
Tương Giang, Tam Sơn, Phù Chẩn, Tân Hồng. Ngoài các trạm chính
trên còn có các trạm Mini Dslarm tại KCN VSIP, Mini Dslarm KCN
Tân Hồng và một số Switch FTTH đặt tại các trạm BTS.


13

Sơ đồ mạng truy nhập của Trung tâm Viễn thông Từ Sơn được
thể hiện ở hình 3.3. Trong đó có 01 thiết bị MAN – E (Access CES) duy

nhất được đặt tại trạm Từ Sơn. Các thiết bị truy nhập của các trạm khác
được kết nối tới thiết bị MAN – E này, nó thực hiện gom toàn bộ lưu
lượng băng rộng để đưa lên Core CES rồi đưa đến BackBone.
Trong sơ đồ có 4 vòng ring cáp quang:
+ Ring 1: Từ Sơn – Tam Sơn – Tương Giang – Đồng Nguyên
+ Ring 2: Từ Sơn – Đình Bảng – Chùa Dận
+ Ring 3: Từ Sơn – Chùa Dận- Châu Khê – Phù Khê- Đồng
Quang
+ Ring 4: Từ Sơn – Phù Chẩn – Tân Hồng
Tại các trạm có lắp đặt thiết bị IP DSLARM cung cấp dịch vụ
internet MegaVNN và MyTV, thiết bị Switch Layer2 cung cấp dịch vụ
Fiber VNN và MyTV cáp quang.
Bảng 3.2: Số liệu thiết bị và thuê bao băng rộng tại các trạm Từ Sơn
(Tính đến thời điểm tháng 3/2015)
MegaVNN
ST
T

Tên Trạm

Fiber VNN

Dung
lƣợng

Sử
dụng

SL SW
FTTH

Dung
lƣợng

1,472

1,045

4

96

Sử
dụn
g
95

1

512

405

2

48

48

1

768

524

2

32

25

SL IP
DSLAR
M
2

3

Từ Sơn
VHX Đình
Bảng
Tương Giang

4

Phù Chẩn

2

960

760

3

72

67

5

Tam Sơn

1

768

506

2

48

42

6

Tân Hồng

1

256

200

2

7

Đồng Nguyên

2

1,024

617

4

96

81

8

Đồng Quang

1

704

620

3

72

72

9

Chùa Dận

1

576

391

2

48

47

10

Châu Khê

1

771

710

2

48

47

11

Hương Mạc

1

576

294

1

24

15

1
2

14
12

Phù Khê

13

24

24

Mini KCN TH

24

17

14

Mini VSIP

12

8

15

BTS VSIP

1

24

24

29

668

612

Tổng cộng

1

15

832

9,219

557

6,629

1

Bảng 3.2 Tổng hợp toàn bộ các thiết bị và thuê bao băng rộng
(cả xDSL và FTTH) được lấy theo báo cáo năng lực và phát triển thuê

bao của tổ kỹ thuật Trung tâm Viễn thông Từ Sơn. Kết quả ở bảng cho
thấy nhu cầu phát triển thuê bao truy nhập băng rộng và là một trong
những cơ sở để xây dựng triển khai GPON.
3.4. Cơ sở để xây dựng và triển khai mạng truy nhập PON tại trung
tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn 2015 – 2016
3.4.1. Mục đích xây dựng PON
Mục đích xây dựng mạng truy nhập cáp quang thụ động GPON
tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn để có thể đáp ứng nhu cầu cung cấp
dịch vụ cho toàn bộ nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông tốc độ cao khu
vực Thị xã Từ Sơn (tính cả nhu cầu nhu cầu phát triển dịch vụ mới và
nhu cầu chuyển đổi dịch vụ từ cáp đồng MegaVNN sang). Đồng thời
phải xây dựng được mạng truy nhập GPON đồng bộ, ổn định lâu dài và
đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất.
3.4.2. Nguyên tắc triển khai mạng GPON của VNPT
a, Nguyên tắc quy định điểm đặt thiết bị OLT
b, Cách thức dự báo số lượng thuê bao FTTH:
c, Nguyên tắc quy hoạch vùng phục vụ:
3.4.3. Khảo sát nhu cầu sử dụng các dịch vụ cáp quang băng rộng
của khách hàng trên địa bàn thị xã Từ Sơn – Tỉnh Bắc Ninh giai
đoạn 2014 – 2016
Căn cứ vào sự biến đổi gia tăng, giảm về số lượng thuê bao
từng tháng tại các khu vực và số liệu thuê bao băng rộng hiện đang hoạt
động tại khu vực trong bảng 3.2, đồng thời căn cứ vào mức độ cạnh


15

tranh của các doanh nghiệp cung cấp dịchvụ viễn thông tại các khu vực
để có thể dự báo nhu cầu phát triển dịch vụ băng rộng trong giai đoạn
2014-2016 (bảng 3.3).

Bảng 3.3: Dự đoán nhu cầu phát triển cáp quang GPON 2015 - 2016
Nhu cầu phát triển GPON
Mega
VNN
đang sử
dụng

Fiber
VNN
Đang
sử
dụng

1045

2

Từ Sơn
VHX Đình
Bảng

3

ST
T

Tên Trạm

Năm 2015

Năm 2016

Chuyển
đổi

Phát
triển
mới

Chuyể
n đổi

Phát
triển mới

95

150

50

400

300

405

48

100

100

300

Tương Giang

524

25

100

50

300

4

Phù Chẩn

760

67

150

50

300

5

Tam Sơn

506

42

100

50

200

6

Tân Hồng

200

100

150

100

7

Đồng Nguyên

617

81

150

50

300

8

Đồng Quang

620

72

150

50

300

9

Chùa Dận

391

47

100

150

200

10

Châu Khê

710

47

150

50

350

11

Hương Mạc

294

15

100

50

150

12

Phù Khê

557

24

200

50

350

6629

563

1550

950

3250

200
200
200
300
300
200
200
200
200
200
200
2700

1

Tổng cộng

Bảng 3.3 trên đây là những dữ liệu khảo sát về nhu cầu các dịch
vụ GPON, là cơ sở để xây dựng cấu hình thiết bị và triển khai mạng
GPON tại Trung tâm Viễn thông Từ Sơn giai đoạn 2015 – 2016.


16

3.5. Xây dựng và triển khai mạng GPON của Trung tâm Viễn thông
Từ Sơn giai đoạn 2015 – 2016.
Căn cứ vào số liệu khảo sát nhu cầu ở bảng 3.3 nhu cầu thiết bị
được xác lập và trình tập đoàn VNPT Phê duyệt và phân bổ. Tập đoàn
sẽ căn cứ vào nhu cầu của các đơn vị mà phân bổ vốn đầu tư thiết bị

cũng như mạng truy nhập. Dựa vào đó, xây dựng và triển khai mạng
GPON tại đơn vị TTVT Từ Sơn sẽ chia làm 3 giai đoạn.
- Giai đoạn 1: Từ tháng 1 – tháng 3 năm 2015
- Giai đoạn 2: Từ tháng 4 – hết năm 2015
- Giai đoạn 3: Từ tháng 1 – tháng 12 năm 2016
3.5.1. Giai đoạn 1: Từ đầu năm 2015 đến tháng 03 năm 2015.
Dựa vào bảng dự báo nhu cầu phát triển Trung tâm Viễn thông
Từ Sơn đăng ký xin đầu tư 01 bộ OLT. Thiết bị OLT này sẽ đặt cùng
với thiết bị MAN - E tại trạm trung tâm Từ Sơn. Đây là trạm có thể triển
khai cáp quang đến hầu hết các trạm khác và là nơi gom toàn bộ lưu
lượng của các thiết bị truy nhập. Đợt đầu tư này ưu tiên lắp đặt tại các
trạm có nhu cầu sử dụng cao như: Từ Sơn, Chùa Dận, Châu Khê, Đồng
Nguyên và Đồng Quang.
3.5.2. Giai đoạn từ tháng 3 năm 2015 đến hết tháng 12 năm 2015
Ở giai đoạn 1 hệ thống cáp quang cho GPON sử dụng các sợi
cáp quang sẵn có của FTTH AON để lắp đặt, do vậy các khu vực chưa
được mở rộng. Trong giai 2 sẽ đầu tư thêm mạng cáp quang truy nhập
GPON cho toàn bộ các đường chính trong các xã phường và cũng đầu tư
mở rộng các sợi cáp trung kế, nhằm phát triển mạng đường trục, phục
vụ việc đấu nhảy các thiết bị OLT tại các trạm chưa lắp đặt.
Giai đoạn này Trung tâm Viễn thông Từ Sơn dựa theo nhu cầu
phát triển tiếp tục xin đầu tư 04 OLT chủ yếu lắp đặt tại các trạm có mật
độ thuê bao lớn, và đảm bảo khả năng cung cấp các luồng cáp trung kế
lắp thiết bị GPON trong vòng RING. Đồng thời hệ thống cũng mở rộng
thêm card OLT tại Trạm Từ Sơn với mục đích là card này sẽ cung cấp
dịch vụ cho các trạm khác của Từ Sơn khi cấu hình lắp đặt OLT chưa


17

được triển khai ở các trạm trong khu vực. Bảng 3.6 là cấu hình thiết bị
và phân chia Splitter đến cuối năm 2015.
3.5.3. Giai đoạn năm 2016.
Giai đoạn năm 2016 là giai đoạn hoàn thiện cấu hình mạng
GPON cho toàn bộ khu vực Thị xã Từ Sơn. Các thiết bị OLT sẽ lắp đặt
tại tất cả các trạm, để đảm bảo đủ dung lượng cung cấp dịch vụ trong
năm 2016 và giai đoạn sau 2016. Đồng thời giảm cự ly từ OLT đến các
thuê bao giúp nâng cao độ tin cậy và chất lượng dịch vụ.
Trong giai đoạn này tất cả 12 trạm sẽ lắp đặt và nâng cấp lên ít
nhất 16 cổng PON, đưa tổng số cổng PON lắp đặt trong năm 2016 lên
tới 200 cổng đáp ứng được 12800 thuê bao. Cấu hình lắp thiết bị GPON
Từ Sơn năm 2016 ở bảng 3.7
3.5.4. Thuận lợi và khó khăn trong quá trình triển khai hạ tầng
mạng truy nhập GPON tại Từ Sơn
a, Thuận lợi:
b, Khó khăn
3.6. Đo kiểm và đánh giá chất lƣợng dịch vụ Viễn thông sử dụng
công nghệ PON
3.6.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ GPON
a, Các tham số chất lượng dịch vụ GPON
Để đánh giá chất lượng dịch vụ GPON có hai tham số chính:
+ Tổng suy hao trên đường truyền (Quỹ công suất) là giá trị suy
hao cho phép từ OLT đến ONU/ONT mà có thể đảm bảo chất lượng
dịch vụ GPON hoạt động tốt.
+ Tỷ lệ lỗi bít là tỷ lệ các bít bị lỗi trong quá trình truyền tín
hiệu từ OLT đến ONU
b, Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ
Tham số suy hao đường truyền phụ thuộc vào các yếu tố:
+ Suy hao của các bộ Splitter
+ Suy hao tại các mối nối

+ Suy hao trên tuyến cáp quang truyền dẫn.


18

Tham số tỷ lệ lỗi bít phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Mất đồng bộ khung trong quá trình truyền dẫn
+ Tán sắc trong sợi quang làm biến đổi bít sai lệch tại đầu thu
3.6.2. Các tham số và tiêu chuẩn đánh giá chất lượng dịch vụ
GPON
Các tham số và tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ GPON
được thể hiện ở bảng 3.8.
Bảng 3.8: Tham số và tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng dịch vụ
GPON
Tham số
Tiêu chuẩn
Quỹ suy hao công suất
≤ 28 dB
Tỷ lệ lỗi bít
≤ 10-12 bit
- Đối với tham số quỹ suy hao công suất (Hay tổng suy hao
công suất) trên toàn tuyến được tính theo công thức sau:
Tổng suy hao = Suy hao Slitter + Suy hao mối nối (mối hàn/Fast
connector) + Suy hao chiều dài cáp quang
Các tiêu chuẩn suy hao của Splitter, suy hao mối nối và suy hao
chiều dài cáp quang được cho ở bảng 3.9 (Theo văn bản số 5881/VNPTCNM của tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam ngày 03/11/2015 về
việc quy trình cung cấp dịch vụ trên mạng GPON).
Bảng 3.9: Các tiêu chuẩn suy hao đƣờng dây GPON
STT
I

II

Tiêu Chuẩn
Tổng suy hao đƣờng truyền từ
OLT đến ONT
Tổng suy hao sau Spliter cấp 2

yêu cầu
≤ 28dB
≤ 22dB

Chi tiết suy hao các loại Spliter
1

Splitter 1:2

≤ 3,7 dB

2

Splitter 1:4

≤ 7.5 dB

3

Splitter 1:8

≤ 10.5 dB

4

Splitter 1:16

≤ 13,5 dB


19

5

Splitter 1:32

≤ 17 dB

6

Splitter 1:64

≤ 20,5 dB

III

Tổng suy hao đầu fast connector
và cáp thuê bao (tối đa 1km)

≤ 1,5 dB

1

Suy hao cho 01 đầu fast connector

≤ 0,3 dB

2

Suy hao cho 01 km cáp quang

≤ 0,35 dB

3

suy hao mối hàn cáp quang

≤ 0,1 dB

Các tiêu chuẩn này để so sánh và đánh giá chất lượng dịch vụ
GPON trong quá trình đo kiểm.
3.6.3. Hệ thống đo kiểm chất lượng mạng GPON tại Trung tâm
Viễn thông Từ Sơn.
a, Thiết bị đo công suất quang:
b, Thiết bị khoảng cách đường dây cáp OTDR
c, Thiết bị phát laser:
d, Phần mềm đo kiểm tra chất lượng dịch vụ Alinetest.
3.6.4. Phương pháp đo kiểm chất lượng dịch vụ GPON
Hệ thống GPON của VNPT Từ Sơn nói riêng hay hệ thống
mạng GPON của VNPT nói chung đều nằm trong một mạng kết nối
cùng với các mạng truy nhập khác như MegaVNN và FTTH AON. Tất
cả các thiết bị sử dụng trong hệ thống mạng đều có các thông số riêng
của mình.

Để đo kiểm được chất lượng dịch vụ GPON thì cần phải thu
thập toàn bộ các thông tin lưu trữ trên các thiết bị viễn thông trong mạng
GPON như OLT, Splitter, ONT, ONU…, các tham số được thiết lập kết
nối giữa các Modem/CPE với các thiết bị viễn thông, sau đó phân tích
đánh giá chất lượng bằng các ngưỡng đặt sẵn. Đối với mạng GPON các
tham số cơ bản cần thu thập để đo kiểm cụ thể như sau:
- Trạng thái cổng : Up/Down.
- Thời gian lỗi Bit trung bình (MTBE).


20

- Khoảng cách: Giá trị suy hao trung bình khoảng 0,35 dB/km
cáp quang.
- Tốc độ cài đặt trên cổng/gói cước: Profile cài đặt tại cổng.
- Tốc độ tối đa: Ước lượng tốc độ tối đa đạt được giữa OLTvà
ONT/ONU hướng lên/xuống.
- Suy hao toàn trình từ OLTđến ONU hướng lên/xuống.
- Tỉ số dự phòng biên độ tín hiệu trên tạp âm (SNR margin)
hướng lên/xuống.
- Lưu lượng hướng lên/xuống.
- Số bit lỗi: Tổng số bit lỗi.
- Công suất phát hướng lên/xuống.
- Ngày giờ bật, tắt thiết bị đầu cuối khách hàng.
3.6.5. Hệ thống đo kiểm chất lượng dịch vụ Alinetest
SƠ ĐỒ KẾT NỐI HỆ THỐNG ALINETEST

`
Client
LineTest

GPON
OLT

HỆ THỐNG SERVER ĐẶT TẠI 57 HUỲNH
THÚC KHÁNG, HÀ NỘI

Mạng máy tính
ĐHSXKD

`

`
Database Server ALineTest

L2SW

Application Server ALineTest
10.1.2.156

MxU

MxU

PE-AGG

UPE

PE
DSLAM

MAN-E

PE
GPON
OLT

UPE

DSLAM

VN2

PE-AGG

PE

L2SW

MxU

MxU

Chú thích:
DSLAM kết nối tới
server LineTest
MxU kết nối tới
server LineTest

L2SW

UPE mạng MAN-E

PE-AGG mạng MAN-E
PE mạng VN2

Ethernet switch layer 2

Hình 3.5: Sơ đồ kết nối hệ thống đo kiểm AlineTest
(Theo quyết định số: 694/QĐ-VNPT-VT, ngày 13/5/2014 của Tổng
Giám đốc Tập đoàn Bưu chính –Viễn thông Việt Nam)


21

Hệ thống đo kiểm Alinetest sau khi thực hiện thu thập dữ liệu sẽ
dựa vào tiêu chuẩn được quy định ở bảng 3.8 và đưa ra kết quả đánh giá
chất lượng dịch vụ.
Mức đánh giá chất lượng dịch vụ của hệ thống Alinetest theo
tiêu chuẩn ở bảng 3.8 được thể hiện ở bảng 3.10.
Bảng 3.10: Mức đánh giá chất lƣợng dịch vụ của hệ thống Alinetest
STT
1
2
3
4
5

Kết quả đo đƣờng lên/đƣờng xuống
Tổng suy hao ≤ 28 dB

28 dB ≤ Tổng suy hao ≤ 30 dB
Tổng suy hao > 30 dB
Tỷ lệ lỗi bit ≤ 10-12
Tỷ lệ lỗi bit > 10-12

Kết quả
đánh giá
Tốt
Đạt
Kém
Tốt
Kém

3.6.6. Một số chức năng chính của phần mềm Alinetest trong
đo kiểm mạng GPON
- Chức năng:“Đo kiểm thuê bao theo Account/Port”: Thực hiện
đo kiểm tra thông số chi tiết một account FTTH – MegaVNN - MyTV
hoặc một cổng PON xác định.
- Chức năng“Quản lý thiết bị GPON”: Thực hiện chức năng
quản lý các thiết bị OLT và các cổng PON của thiết bị OLT đó, trong
chức năng quản lý này cũng có thể quản lý được toàn bộ các ONU của
một cổng PON xác định.
+ Chức năng: “Hiệu suất sử dụng GPON” : Thống kê toàn bộ
tài nguyên PON và hiệu suất sử dụng của các thiết bị GPON trong hệ
thống.
+ Chức năng: “Chất lượng mạng GPON” : Thống kê toàn bộ tài
nguyên PON và hiệu suất sử dụng của các thiết bị GPON trong hệ
thống.

22

3.6.7. Đo kiểm chất lượng dịch vụ tại Trung tâm Viễn thông
Từ Sơn
3.6.8. Đánh giá, nhận xét các kết quả đo kiểm GPON
Qua các kết quả đo ở trên cho thấy rằng chất lượng dịch vụ
GPON chưa thật sự được tốt, còn rất nhiều các thuê bao có chất lượng
dịch vụ Đạt/Kém trong hệ thống, nhất là về chất lượng suy hao chưa
được đảm bảo.
Có rất nhiều ngyên nhân dẫn đến chất lượng suy hao chưa được
đảm bảo phải kể đến là khoảng cách từ OLT đến các thuê bao còn khá
xa và qua nhiều tầng đấu nối cáp (Do một số xã ở xa OLT chưa lắp đặt
nên sử dụng chung OLT với các trạm khác), ngoài ra còn phải kể đến
suy hao trong quá trình triển khai lắp đặt, hàn nối các thiết bị, chưa hoàn
toàn đảm bảo theo đúng quy định. Trong quá trình triển khai việc tính
toán để các điểm trung gian (Các mối nối) còn khá nhiều nên ảnh hưởng
chung đến chất lượng suy hao toàn tuyến.
3.6.9. Các khuyến nghị nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ
GPON
- Giám sát chặt chẽ việc kéo cáp khi thi công kéo cáp cũng như
hàn nối măng xông, tủ hộp cáp quang (tránh việc kéo cáp không cẩn
thận, không đảm bảo kỹ thuật dẫn đến gập cáp gây suy hao), đồng thời
đo kiểm chất lượng sợi cáp quang trước và sau khi kéo cáp, kết quả đo
kiểm trong giới hạn cho phép mới được thi công tiếp.
- Trên một tuyến cáp hạn chết các điểm trung gian để đấu nối rẽ
cáp. Nếu cần rẽ nhánh cáp thì nên thực hiện hàn nối thẳng các sợi qua đi
qua điểm trung gian đó.
- Sử dụng sợi cáp có nhiều quad với mỗi quad là 2 sợi thay cho
cáp hiện tại mỗi quad 06 sợi cáp quang (Tại các điểm trung gian hay
điểm rẽ chỉ ngắt 02 sợi cáp trong quad còn lại các quad khác thì để

chạy thẳng qua điểm đó), điều này sẽ giảm suy hao tại các điểm hàn nối.
- Sử dụng đồng nhất các thiết bị OLT cũng như thiết bị ONU,
tránh việc trong một mạng có nhiều chủng loại thiết bị gây khó khăn cho
việc triển khai lắp đặt cũng như bảo trì, bảo dưỡng.


23

3.7. Kế hoạch triển khai mạng PON Trung tâmViễn thông Từ Sơn
giai đoạn sau 2016
3.7.1 Nghiên cứu giải pháp nâng cấp mạng GPON
a, Nâng cấp mạng theo hướng nâng cao độ tin cậy
Triển khai mạng đến hết năm 2016 là hoàn thiện cấu hình các
thiết bị OLT tại các trạm của Từ Sơn. Tuy nhiên mạng GPON triển khai
mới chỉ xem xét đảm bảo đáp ứng về nhu cầu cung cấp băng thông mà
chưa xét đến vấn đề bảo vệ và phục hồi của mạng.Việc nâng cấp để đảm
bảo an toàn cho các OLT và các tuyến Spliter để đảm bảo khắc phục sự
cố khi đứt tuyến truyền dẫn một cách nhanh nhất cung cấp tính liên tục
dịch vụ và đáp ứng đúng về yêu cầu QoS cho khách hàng có ý nghĩa
quan trọng.
b, Nâng cấp theo hướng tăng lưu lượng băng thông
Như đã đề cập trong mục 2.8 sau giai đoạn 2016 có thể dự đoán
một sự bùng nổ mạnh về nhu cầu băng thông cho việc truy nhập các
dịch vụ mới liên quan đến truyền video HD hoặc cao hơn. Thêm nữa từ
2016 VNPT bắt đầu có kế hoạch triển khai dịch vụ di động 4G và dữ
liệu truy nhập trên mạng này được dự đoán sẽ tăng mạnh. Trong khi
công nghệ GPON hiện tại bị giới hạn. Điều này sẽ đặt ra áp lực đối với
mạng truy nhập của VNPT nói chung và mạng viễn thông Từ Sơn nói
riêng. Với sự ra đời của các công nghệ NG PON và đặc biệt là NG
PON2, thì việc nâng cấp lên một mạng mới từ mạng GPON để đáp ứng

được yêu cầu của các dịch vụ là cần thiết.
Việc nâng cấp từ GPON lên NG PON 2 sẽ phải nâng cấp về
mặt thiết bị, dựa vào các thiết bị có sẵn trong mạng GPON, nâng cấp
thêm để trở thành các thiết bị NG-PON có khả năng cung cấp các luồng
10Gb. Từ đó thực hiện ghép 4 luồng tín hiệu 10GB để được các luồng
tín hiệu 40Gb hoặc ghép thành luồng 80Gb của công nghệ NG PON 2.
3.7.2 Đánh giá khả năng triển khai mạng NG-PON
Mạng GPON Trung tâm Viễn thông Từ Sơn đến hết năm 2016
được hoàn thiện xong phần cơ bản thì việc triển khai nâng cấp lên NG
PON là rất khả thi và hoàn toàn có thể thực hiện được.