TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VIỄN THƠNG II
_____________

BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NIÊN KHĨA: 2014-2019

Đề tài:

TÌM HIỂU MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG

Sinh viên thực hiện:
MSSV:
Lớp:
Giáo viên hướng dẫn:

ĐOÀN HIẾU THẢO
N14DCVT012
D14CQVT01-N
ThS. HUỲNH VĂN HÓA

TP.HCM – Tháng 7 Năm 2018


HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VIỄN THƠNG II
_____________

BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
HỆ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NIÊN KHĨA: 2014-2019

Đề tài:

TÌM HIỂU MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG

Sinh viên thực hiện:
MSSV:
Lớp:
Giáo viên hướng dẫn:

ĐOÀN HIẾU THẢO
N14DCVT012
D14CQVT01-N
Ths. HUỲNH VĂN HÓA

TP.HCM – Tháng 7 Năm 2018


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ THỰC TẬP ............................................................3
1.1. Giới thiệu về công ty thực tập ............................................................................3
1.2. An toàn lao động – Nội qui ra vào phịng máy ..................................................3
1.2.1.

An tồn lao động trong ngành bưu chính viễn thơng .....................................3

1.2.2.

Nội qui ra vào phịng máy ..............................................................................4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN ............................................5
2.1. Khái niệm về truyền dẫn quang .........................................................................5
2.2. Sơ đồ tổng quát về truyền dẫn quang.................................................................6
2.3. Các cơ chế bảo vệ mạng truyền dẫn quang........................................................9
2.3.1. Bảo vệ 1+1 ..................................................................................................9
2.3.2. Bảo vệ 1:N ...................................................................................................9
2.4. Cấu trúc mạng vòng .........................................................................................11
2.5. Cấu trúc truyền dẫn mạng tập trung: ...............................................................17
2.5.1. AON và PON ............................................................................................17
2.5.2. GPON ........................................................................................................21
CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG ................23
3.1. Thiết bị access tại các đài trạ ...........................................................................23
3.1.1. Switch 3750 ...............................................................................................23
3.1.2. Switch cisco 4924 .....................................................................................23
3.2. Thiết bị access cung cấp dịch vụ cho khách hàng tại các đài trạm ..................23
3.2.1. Switch Transition (SM24-100SFP-AH)....................................................23
3.2.2. Switch Alcatel và Cisco ............................................................................24
3.3. Thiết bị đầu cuối lắp tại khách hàng ................................................................24
3.3.1. Microsens ..................................................................................................24

3.3.2. DrayTek (Vigor 2910, Vigor 2920,Vigor 2930) .......................................25
3.4. Vật tư cơ bản khác sử dụng trong mạng quang FTTH ....................................26
3.4.1. Tủ quang ngồi trời 384 ............................................................................26
3.4.2. Tập điểm quang .........................................................................................27
3.4.3. Măng xơng cáp quang ...............................................................................28
3.4.4. Các loại đầu nối quang ..............................................................................28
3.4.5. Giá đấu nối quang trong nhà (ODF) .........................................................31
3.4.6. Bộ chuyển đổi Converter ..........................................................................32


CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG CỦA CÁC THIẾT BỊ
MẠNG TRUYỀN DẪN QUANG ................................................................................34
4.1. Nội dung công việc cần bảo dưỡng .................................................................34
4.2. Một số bước tiến hành đo, kiểm tra bảo dưỡng ...............................................34
4.2.1. Đo, kiểm tra điện trở đất ...........................................................................34
4.2.2. Đo, kiểm tra nguồn đầu vào DC................................................................34
4.2.3. Kiểm tra cáp sợi quang đường trục: ..........................................................34
4.3. Các lỗi thường gặp trong quản lý, vận hành mạng truyền dẫn ........................35
4.4. Hệ thống giám sát mạng tại VNPTHCM .........................................................36
KẾT LUẬN ...................................................................................................................38


MỤC LỤC HÌNH
Hình 2.1: Cấu trúc một mạng truyền dẫn quang .............................................................5
Hình 2.2: Một đầu của hệ thống truyền dẫn quang .........................................................6
Hình 2.3: Cấu hình điểm nối điểm ..................................................................................6
Hình 2.4: Cấu hình mạng tuyến tính ...............................................................................7
Hình 2.5: Cấu hình mạng vịng........................................................................................7
Hình 2.6: Cấu hình mạng tập trung .................................................................................8
Hình 2.7: Cấu trúc lập .....................................................................................................8

Hình 2.8: Mơ hình bảo vệ 1+1.........................................................................................9
Hình 2.9: Hoạt động của giao thức APS trong bảo vệ 1:N ...........................................10
Hình 2.10: Các dịch vụ đa phương tiện trên nền IP ......................................................11
Hình 2.11: Ví dụ về mạng vịng ở Việt Nam ................................................................12
Hình 2.12: Cấu trúc Ring với 2 dây ( bên trái) và cấu trúc Ring với 4 dây (bên phải) .13
Hình 2.13: Cấu trúc mạng vịng 2 dây ở Việt Nam .......................................................14
Hình 2.14: Ví dụ về sự số trên mạng vịng 2 dây ở Việt Nam ......................................15
Hình 2.15: Mơ hình mạng vịng 4 dây..........................................................................15
Hình 2.16: Đường đi dữ liệu A-D khi hỏng một dây tuyến A-D ..................................16
Hình 2.17: Đường đi dữ liệu A-C khi hỏng hồn tồn tuyến D-..................................17
Hình 2.18: Sơ đồ mạng AON ........................................................................................18
Hình 2.19: Sơ đồ mạng PON ........................................................................................19
Hình 2.20: Sơ đồ mạng GPON ......................................................................................21
Hình 3.1: Switch 3750 ...................................................................................................23
Hình 3.2: Switch 4924 ..................................................................................................23
Hình 3.3: Switch Transition SM24-100SFP-AH ..........................................................24
Hình 3.4: Switch Alcatel và Cisco ................................................................................24
Hình 3.5: Modem Microsen .........................................................................................25
Hình 3.6: DrayTek Vigor 2920FV ................................................................................26
Hình 3.7: Các port của DrayTek Vigor2910 ................................................................26
Hình 3.8 Tủ quang ngồi trời 384FO ............................................................................26
Hình 3.9: Cấu tạo hộp tập điểm 24FO treo cột .............................................................27
Hinh 3.10: Măng xông cáp quang .................................................................................28
Hinh 3.11: Các loại đầu nối quang ...............................................................................29
Hình 3.12: Đầu nối trịn FC(PC) ...................................................................................29
Hình 3.13: Đầu nối vng SC(PC) ................................................................................29
Hình 3.14: Dây nhảy quang SC/APC-LC/PC ...............................................................30
Hình 3.15: Dây nhảy quang SC/APC-SC/PC ................................................................30

Hình 3.16: Dây nhảy cáp quang FC/PC-LC/PC ............................................................30
Hình 3.17: Dây nhảy quang FC/PC - FC/PC.................................................................30
Hình 3.17: Dây nhảy quang LC/APC - LC/APC ..........................................................31
Hình 3.18: Dây nhảy quang SC/PC -FC/PC..................................................................31
Hình 3.19: Dây nhảy quang SC .....................................................................................31
Hình 3.20: ODF trong nhà 24FO ...................................................................................32
Hình 3.21: ODF trong nhà 4FO .....................................................................................32
Hình 3.22: Tín hiệu ánh sang LED và Laser .................................................................32
Hình 3.23 : Các loại converter quang ...........................................................................33
Hình 4.1: Nguyên lý giám sát trên sợi quang trống ......................................................36
Hình 4.2: Nguyên lý giám sát trên sợi quang có dịch vụ ..............................................37


LỜI MỞ ĐẦU

LỜI MỞ ĐẦU
Từ lâu, thơng tin đã có một vị trí quan trọng trong đời sống xã hội. Nó cần thiết
cho tất cả mọi lĩnh vực: kinh tế, chính trị, văn hố xã hội và khoa học. Để đáp ứng u
cầu đó, ngành bưu chính viễn thơng của nước ta đã không ngừng phát triển, đổi mới
công nghệ, hiện đại hố mạng viễn thơng, đưa vào mạng lưới các thiết bị hiện đại và
khai thác song song với hàng loạt dịch vụ mới.
Qua thời gian học tập tại Học Viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng cùng
với thời gian thực tập tại Tập đồn Bưu chính Viễn thơng Việt Nam - Trung tâm viễn
thơng Nam Sài Gịn, em đã chọn đề tài “Tìm hiểu mạng truyền dẫn quang” để viết báo
cáo thực tập. Các nội dung chính em sẽ trình bày trong báo cáo là:
• Giới thiệu cơ sở thực tập.
• Tổng quan về mạng truyền dẫn quang.
• Các thiết bị trong mạng truyền dẫn quang đang sử dụng tại đơn vị thực
tập.
• Quy trình vận hành, bảo dưỡng của các thiết bị trong mạng truyền dẫn

quang đang sử dụng tại đơn vị thực tập.

1


LỜI CẢM ƠN

LỜI CẢM ƠN
Em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban lãnh đạo Viễn Thông
Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được thực tập tại Trung
Tâm Viễn Thông Nam Sài Gịn; Đặc biệt em xin kính gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn
Quốc Việt – chuyên viên phòng Kỹ thuật Điều hành và phòng Kỹ thuật Điều hành
thuộc Trung Tâm Viễn Thơng Nam Sài Gịn đã tận tình hướng dẫn cho em trong suốt
thời gian thực tập.
Em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Huỳnh Văn Hố – Giảng viên
khoa Viễn Thơng 2, Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng, người đã tận tình
hướng dẫn cho em thực hiện báo cáo thực tập. Em xin kính gửi lời cảm ơn các thầy cơ
đang cơng tác tại Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng đã trang bị cho em
kiến thức, kỹ năng mềm và kinh nghiệm thực tế để em có thể hồn thành tốt bài báo
cáo thực tập.
Em kính chúc q thầy, cơ mạnh khỏe và thành cơng trong sự nghiệp cao q.
Em kính chúc quý cô, chú, quý anh, chị đang công tác Trung Tâm Viễn Thơng Nam
Sài Gịn ln mạnh khỏe, đạt được nhiều thành tích tốt trong cơng việc.
Em xin trân trọng cảm ơn.

2


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ THỰC TẬP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ THỰC TẬP
1.1.

Giới thiệu về công ty thực tập

Tập đồn Bưu chính Viễn thơng Việt Nam với tên quốc tế là VietNam Posts
and Telecommunications Group (VNPT) hoạt động theo mơ hình Cơng ty trách nhiệm
Hữu hạn một thành viên do Nhà nước làm chủ sở hữu.
Kế thừa 70 năm xây dựng, phát triển và gắn bó trên thị trường viễn thông Việt
Nam, VNPT vừa là nhà cung chấp dịch vụ đầu tiên đặt nền móng cho sự phát triển của
ngành Bưu chính, Viễn thơng Việt Nam, vừa là tập đồn có vai trị chủ chốt trong việc
đưa Việt Nam trở thành 1 trong 10 quốc gia có tốc độ phát triển Bưu chính Viễn
Thơng nhanh nhất tồn cầu.
Lĩnh vực kinh doanh:
− Ngành, nghề kinh doanh chính của VNPT:
o Kinh doanh các sản phẩm, dịch vụ viễn thông, công nghệ thông
tin, truyền thông đa phương tiện.
o Tư vấn, khảo sát, thiết kế, lắp đặt, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa,
cho th cơng trình, thiết bị viễn thơng, cơng nghệ thông tin.
o Nghiên cứu, phát triển, chế tạo, sản xuất, kinh doanh, xuất khẩu,
nhập khẩu thiết bị, sản phẩm viễn thông, công nghệ thông tin,
truyền thông đa phương tiện.
− Ngành, nghề kinh doanh có liên quan của VNPT:
o Đầu tư tài chính trong lĩnh vực viễn thơng, cơng nghệ thơng tin và
truyền thông đa phương tiện.
o Quảng cáo, nghiên cứu thị trường, tổ chức hội nghị, hội thảo,
triển lãm liên quan đến ngành, nghề kinh doanh chính; bồi dưỡng,
cung cấp nguồn nhân lực trong lĩnh vực viễn thông, công nghệ
thông tin và truyền thông đa phương tiện.
o Kinh doanh dịch vụ cho thuê văn phòng, cơ sở nhà đất hiện có

của VNPT.
Trung tâm Viễn thơng Nam Sài Gịn thuộc Chi ngánh Tập đồn Bưu chính Viễn
thơng Việt Nam – Viễn thơng Thành phố Hồ Chí Minh.
1.2. An tồn lao động – Nội qui ra vào phịng máy
1.2.1. An tồn lao động trong ngành bưu chính viễn thơng
Những qui định chung trong khi vận hành – khai thác sửa chữa các thiết bị thông
tin:
− Mọi cán bộ công nhân viên phải chấp hành đầy đủ các qui định, nội qui về an
tồn vệ sinh lao động.
− Mọi cán bộ cơng nhân viên đều phải được học nội qui về các qui định vận hành
– khai thác –bảo dưỡng – sửa chữa các thiết bị viễn thông đang được giao quản
lý, sử dụng và hướng dẫn về hệ thống phòng chống cháy nổ, chuông cứu hoả,
3


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ THỰC TẬP

−
−
−
−

−
−
1.2.2.

cửa thoát hiểm tại đơn vị.
Trước khi vận hành – khai thác – sửa chữa – bảo dưỡng các thiết bị thông tin
cần phải kiểm tra độ cách điện các thiết bị, máy móc, dụng cụ sửa chữa đảm
bảo tuyệt đối an tồn về độ cách điện.

Trong khi làm việc phải sử dụng đúng và đầy đủ các chủng loại phương tiện cá
nhân, các trang thiết bị bảo hộ lao động đã được cấp phát.
Mọi cán bộ công nhân viên chưa được tập huấn về cơng tác an tồn vệ sinh lao
động, phịng chống cháy nổ đều khơng được bố trí làm việc chung trong đơn vị.
Trong khi làm việc nếu thấy có nguy cơ xẩy ra tai nạn lao động hoặc không
đảm bảo an toàn lao động cho người và thiết bị thì bản thân phải ngưng ngay
cơng việc và báo cáo với lãnh đạo trực tiếp và tham gia khắc phục hậu quả tai
nạn lao động.
Ln giữ gìn vệ sinh nơi làm việc và môi trường xung quanh. Nghiêm cấm hút
thuốc, đun nấu, ăn uống trong phòng máy. Nghiệm cấm đưa các chất dễ cháy
nổ và các chất có mùi, mặn, ẩm vào phòng máy, phòng trực.
Hàng tuần phải vệ sinh cơng nghiệp các thiết bị, máy móc nơi làm việc và mơi
trường xung quanh.
Nội qui ra vào phịng máy

Để đảm bảo an toàn về tài sản, an ninh trật tự trong cơ quan, Trung tâm Viễn thơng
Nam Sài Gịn có những nội qui, qui định về cơ quan như sau:
− Trong phòng máy phải tuân thủ mọi nguyên tắc về an tồn lao động và phịng
chống cháy nổ tuyệt đối khơng được để chất dễ cháy nổ trong phịng máy.
− Nhân viên trực ca phải luôn luôn ở bên vị trí trực của mình để kịp thời xử lý
thơng tin.
− Khi vào phịng máy phải cở bỏ giầy dép; Nón mũ tư trang phải để đúng nơi qui
định.
− Không được đưa nước uống, thức ăn vào ăn uống trong phòng máy.
− Khơng được hút thuốc trong phịng máy.
− Người khơng có nhiệm vụ khơng được vào phịng máy, phịng trực, phòng
accu, máy nổ, leo trèo lên cột cao anten hoặc tự ý kết nối các hệ thống cung cấp
điện.
− Khách hàng đến tham quan hoặc liên hệ công tác phải được kiểm tra đầy đủ
giấy tờ trước khi cho vào khu vực nhà kỹ thuật và phải tuân theo mọi sự hướng

dẫn của cán bộ phụ trách ca.
− Khách riêng, người nhà của công nhân viên chức không được vào khu vực kỹ
thuật của đài, trạm.

4


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN
2.1.

Khái niệm về truyền dẫn quang

Truyền dẫn cáp quang là phương thức truyền dẫn tín hiệu dùng cáp quang, có
thể hoạt động ở tốc độ khá cao, vượt xa tốc độ cáp xoắn và cáp đồng trục. Vì số liệu
được truyền bằng luồng ánh sáng, nên khơng bị ảnh hưởng bởi các xun nhiễu điện
tử.
Do đó cáp quang thích hợp cho các ứng dụng truyền tốc độ cao, có khả năng
loại bỏ nhiễu cao, như trong các cơng sở có các thiết bị cơng suất lớn. Ngồi ra cáp
quang khơng bức xạ ra sóng điện từ.
Mạng cáp quang truyền dẫn phục vụ như môi trường truyền cho các hệ thống
truyền dẫn quang. Cũng giống như các hệ thống truyền dẫn khác, một hệ thống truyền
quang gồm: Đầu phát, đầu thu, môi trường truyền dẫn ( Cáp quang) và các bộ lặp.
Đầu phát nhận tín hiệu từ các thiết bị mạng đầu cuối như: Các tổng đài điện
thoại, các thiết bị node truyền số liệu, thiết bị truyền hình… sau đó biến đổi thành tín
hiệu quang để truyền trên sợi quang.
Tại đầu phát phải có bộ biến đổi điện – quang mà chứa một linh kiện quan
trọng là LED hay Laser. Đầu thu tái tạo tín hiệu điện từ tín hiệu quang nhận được sau
đó truyền tới các thiết bị đầu cuối như: các node mạng hay thiết bị điện thoại, truyền

số liệu, truyền hình… Đầu thu phải có bộ biến đổi quang – điện mà chứa một linh kiện
quan trọng là diode thu quang PIN hay APD.
Mơi trường truyền dẫn cáp sợi quang truyền dẫn tín hiệu ánh sáng từ đầu phát
tới đầu thu. Trong quá trình truyền dẫn này, do đặc tính quang học của ánh sáng và sợi
quang mà tín hiệu quang bị suy giảm (suy hao và tán sắc). Cự ly truyền dẫn càng dài
thì ánh sáng bị suy giảm càng mạnh, điều này dẫn đến khó khăn khi khơi phục tín hiệu
ở phía thu. Do đó, khi truyền xa, đơi lúc cần các bộ pháp lặp (repeaters) để khuếch đại
tín hiệu. Ngồi ra để tận dụng hiệu quả và quản lý được mạng cáp quang, tín hiệu cịn
phải đi ngang qua các thiết bị thụ động khác như splitters, măng xông, ODF, tủ phối
quang, tập điểm quang…

Hình 2.1: Cấu trúc một mạng truyền dẫn quang

5


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Nếu chi tiết hơn, tại mỗi đầu của hệ thống đều có thiết bị ghép cả chức năng
phát lẫn thu. Để truyền nhiều kênh trong hệ thống, bộ ghép kênh (MUX) được sử dụng
trước mỗi bộ phát va bộ giải ghép kênh (DEMUX) được đặt sau các bộ thu.

Hình 2.2: Một đầu của hệ thống truyền dẫn quang
2.2.

Sơ đồ tổng quát về truyền dẫn quang

Các cấu hình mạng truyền dẫn đặc trưng:
− 4 dạng cấu hình mạng:
o Cấu hình điểm nối điểm:

Tuyến dự phịng
Tuyến làm việc

Hình 2.3: Cấu hình điểm nối điểm
o Cấu hình mạng tuyến tính:

6


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Tuyến dự phòng
Tuyến làm việc

Hình 2.4: Cấu hình mạng tuyến tính
o Cấu hình mạng vịng:

Tuyến dự phịng
Tuyến làm việc

Hình 2.5: Cấu hình mạng vịng
o Cấu hình mạng tập trung:

7


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Tuyến dự phòng

Tuyến làm việc

Hình 2.6: Cấu hình mạng tập trung
− Cấu trúc lặp trong mạng :
o Khi việc truyền thông tin giữa các thiết bị truyền dẫn trong phạm vi khoả
cách lớn, cần một số thiết bị lặp Register, nhằm củng cố chất lượng
đường truyền. Giảm thiểu tối đa sự suy hao tần số trên kênh truyền.

Tuyến dự phịng
Tuyến làm việc

Hình 2.7: Cấu trúc lập

8


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

2.3.

Các cơ chế bảo vệ mạng truyền dẫn quang

2.3.1. Bảo vệ 1+1
Mơ hình bảo vệ 1+1 như hình 2.8. Trong đó, tín hiệu được truyền liên tục trên
cả hệ thống hoạt động và hệ thống bảo vệ. Bộ chọn tại máy thu kiểm tra chất lượng tín
hiệu thu được của cả hai hệ thống bằng cách đo BER và lựa chọn tín hiệu của đường
truyền nào có chất lượng cao hơn.

Hình 2.8: Mơ hình bảo vệ 1+1
2.3.2. Bảo vệ 1:N

Mơ hình cơ chế bảo vệ 1:N được thể hiện tại hình 2.9. Trong đó cơ chế bảo vệ
1:N hệ thống hoạt động và hệ thống bảo vệ đặt trong cùng một đường vật lý. Sơ đồ
gồm có các mơ đun chuyển mạch bảo vệ có cấu trúc giống nhau được lắp đặt tại phía
phát và cả ở phía thu, bus 1:N và bộ điều kiển chuỵển mạch bảo vệ (PSC). Các mô đun
chuyển mạch bảo vệ được đặt trong giá thiết bị ghép để giảm bớt chiều dài cáp đồng
trục kết nối giữa chúng.
Ở trạng thái bình thường, tín hiệu được truyền trên các hệ thống hoạt động.
Phía thu giám sát tín hiệu dựa vào mẫu khung, mẫu đường, BER. Nếu BER hoặc
chệch khung (OOF) trong hệ thống hoạt động vượt ngưỡng cho phép, hoặc mất tín
hiệu thu (LOS) trên hệ thống hoạt động thì nút đầu và nút cuối trao đổi thơng tin điều
khiển để cùng chuyển mạch đưa tín hiệu trên hệ thống hoạt động kém chất lượng hoặc
có sự cố sang hệ thống bảo vệ. Trong trường hợp có nhiều hệ thống hoạt động có sự cố
thì chỉ hệ thống có ưu tiên cao nhất được sử dụng hệ thống bảo vệ. Sau khi sửa chữa
hỏng hóc trong hệ thống hoạt động thì tín hiệu trên đường bảo vệ được chuyển trở lại
cho hệ thống hoạt động này.
Mạng đường thẳng bảo vệ 1:N chỉ có hiệu quả khi mất tín hiệu trên hệ thống
hoạt động hoặc chỉ đứt sợi trên hệ thống hoạt động. Khi cáp bị đứt thì tồn bộ mạch
ngừng hoạt động. Trong mạch đường thẳng chuyển mạch bảo vệ 1:N mô đun chuyển
mạch tại nút đầu và nút cuối và cơ cấu chuyển mạch hoạt động theo giao thức APS khi
sử dụng byte K1 và byte K2.

9


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Hình 2.9: Hoạt động của giao thức APS trong bảo vệ 1:N
Sau đây mô tả giao thức hoạt động của K1 và K2 giữa hai nút khi đứt sợi trên
hệ thống hoạt động.
o Bước 1: Sợi của hệ thống hoạt động thứ nhất bị đứt, nút cuối của kênh

hoạt động nhận được yêu cầu chuyển mạch nên đóng chuyển mạch đầu
ra nút cuối của nó (1a) và chuyển mạch đầu vào nút cuối của hệ thống
bảo vệ (1b). Nút cuối của hệ thống hoạt động thứ nhất cài đặt yêu cầu
chuyển mạch trong byte K1, thơng qua 2 chuyển mạch đã đóng và bus
1:N gửi tới nút cuối của hệ thống bảo vệ.
o Bước 2: Nút cuối hệ thống bảo vệ ghép byte K1, gửi byte ngày đến nút
đầu thông qua hệ thống bảo vệ.
o Bước 3: Nút đầu hệ thống bảo vệ kiểm tra và đánh giá byte K1, Khi biết
được yêu cầu của hệ thống hoạt động thứ nhất, nút cuối của hệ thống bảo
10


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

o

o

o

o

2.4.

vệ bắc cầu tới hệ thống hoạt động thứ nhất (thơng qua đóng các chuyển
mạch 3a và 3b).
Bước 4: Nút đầu hệ thống bảo vệ cài đặt yêu cầu chuyển mạch trong
byte K1 và số thứ tự kênh (luồng ngách) hoạt động trong byte K2, sau đó
gửi ngược trở lại cả hai byte này cho nút cuối của nó để đưa ra yêu cầu
sử dụng hệ thống bảo vệ.

Bước 5: Nút hệ thống bảo vệ xử lý byte K1 và byte K2 và thiếp lập cầu
tới hệ thống hoạt động thứ nhất (5a và 5b đóng). Hoạt động này chỉ mới
hồn thành chuyển mạch một hướng từ trái qua phải.
Bước 6: Khi nút cuối hệ thống bảo vệ đã bắc cầu tới hệ thống hoạt động
thứ nhất, nó cài đặt số thứ tự kênh hoạt động đang sử dụng hệ thống bảo
vệ trong byte K2 và sau đó gửi byte K2 qua hệ thống bảo vệ tới nút đầu
của nó.
Bước 7: Tại nút đầu hệ thống bảo vệ, khi số thứ tự kênh trong byte K2
thu được phù hợp với số thứ tự kênh u cầu chuyển mạch thì kênh đó
được lựa chọn cho chuyển mạch và nút đầu thực hiện bắc cầu tới hệ
thống hoạt động thứ nhất (7a và 7b đóng). Vì vậy đã hồn thành chuyển
mạch hai hướng.

Cấu trúc mạng vòng

Xu thế hiện nay trên thế giới và của ngành Bưu chính Viễn Thơng là xây dựng
mạng NGN với cơng nghệ truyền dẫn quang thế hệ sau dựa trên công nghệ chuyển
mạch quang WDM với khả năng dung lượng cao và chi phí thấp. Hiện nay ở Việt
Nam, cơng nghệ WDM đã được triển khai ở cấp đường trục. Với tốc độ phát triển
không ngừng ở các thiết bị di động (Tablet, Smart phone …) làm tăng nhu cầu người
sử dụng Internet lên rất nhiều, đã thúc đẩy việc áp dụng công nghệ mạng truy nhập
băng rộng (xDSL, FTTx …) và sẽ gây ra sự tắc nghẽn trong vùng mạng đô thị (MAN)
nếu bản thân mạng đường trục của các nhà mạng khơng đáp ứng đủ.

Hình 2.10: Các dịch vụ đa phương tiện trên nền IP
Trong khi đó, với sức ép cạnh tranh, các nhà khai thác mạng không muốn đầu
tư quá nhiều vào hạ tầng mạng nhưng vẫn phải đảm bảo vấn đề an tồn thơng tin liên

11

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

lạc và phát triển lâu dài về sau.
Vì vậy, các cơng nghệ quang mới cần tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có và hiện
nay đã phát triển, ứng dụng các công nghệ có tính kế thừa như NG-SDH, RPR và
WDM với cầu hình mạng vịng (Ring) trong mơi trường mạng MAN. Mạng quang
hiện ở Việt Nam đã triển khai phổ biến với cấu hình Ring rất hiệu quả. Do vậy, vấn đề
nổi lên đó là việc thiết kế và khai thác hiệu quả mạng quang, nhất là đối với mạng
MAN có cấu trúc Ring mà hiện đang được triển khai phổ biến trên thế giới cũng như ở
Việt Nam.

Hình 2.11: Ví dụ về mạng vòng ở Việt Nam
Mạng quang hiện nay ở Việt Nam chủ yếu được triển khai dựa theo cấu trúc đa
Ring, trên cơ sở công nghệ SDH và WDM. Điển hình mạng quang đường trục của
VNPT đã nâng cấp lên sử dụng cơng nghệ WDM cấu hình Ring, và sắp tới cũng sẽ
triển khai trong mạng MAN. Các tuyến cáp đường trục quan trọng T-V-H, C-S-C và
12


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

đặc biệt tuyến cáp quang biển SEA-ME_WE3, AAG là xa lộ thông tin nối Việt Nam
với các nước trong khu vực và quốc tế. Mạng viễn thông đã và đang phát triển về cả
chất lượng và tốc độ. Tuyến thông tin quang đường trục DWDM tốc độ 10Gbit/s đã
đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng cả về tốc độ và sự an tồn thơng tin trong
thời gian qua.
Đặc điểm cấu trúc mạng Ring quang:
− Cấu trúc liên kết mạng vòng nối các điểm tập trung mạng trên một vịng
cáp, khơng có đầu nào bị hở. Tín hiệu truyền đi theo một chiều và đi qua

từng core Router. Mỗi Router đóng vai trị như một bộ chuyển tiếp
khuếch đại tín hiệu và gửi nó tới máy tính tiếp theo. Do tín hiệu đi qua
từng máy nên sự hỏng hóc của một máy có thể ảnh hưởng đến tồn
mạng.
Ta có 2 dạng mạng vịng chính: Ring với 2 dây và Ring với 4 dây.

Hình 2.12: Cấu trúc Ring với 2 dây ( bên trái) và cấu trúc Ring với 4 dây (bên phải)
Ta xét mơ hình phân tích kiểu Ring với 2 dây được ứng dụng ở nước ta:

13


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Hình 2.13: Cấu trúc mạng vịng 2 dây ở Việt Nam
− Mơ hình trên đơn giản. Lúc hệ thống hoạt động bình thường tín hiệu liên
lạc giữa các Node đi liên tục qua lại với nhau. Nếu gặp sự cố trên một
đường thì bắt buộc phải đi theo hướng cịn lại, thơng qua Node trung gian.
Lúc đó, chúng ta có thể sửa chữa khắc phục sự cố mà vẫn đảm bảo thông
tin không bị trì hỗn. (Với điều kiện sự cố khơng đồng thời trên tất cả
hướng).
− Ví dụ: Mơ hình sự cố trên 1 đường trực tiếp giữa Hà Nội và Đà Nẵng thì
buộc dữ liệu từ Hà Nội đến Đà Nẵng, cũng như Đà Nẵng đến Hà Nội phải
thông qua Node thành phố Hồ Chí Minh.

14


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Hình 2.14: Ví dụ về sự số trên mạng vòng 2 dây ở Việt Nam
− Tuy nhiên, nếu hướng liên lạc với thành phố Hồ Chí Minh cũng bị lỗi thì
hệ thống Failse hồn tồn. Vì vậy người ta dùng hệ thống Ring 4 dây để
nâng cao độ an toàn.
Xét hệ thống Ring 4 dây:

Hình 2.15: Mơ hình mạng vịng 4 dây
− Do các Node được kết nối xuyên suốt nhau nên chỉ cần thông tin liên lạc
15


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

giữa các Node đảm bảo thì hệ thống sẽ hoạt động xuyên suốt đến tất cả
Node mạng còn lại. Tuy nhiên, để đảm bảo q trình thơng tin liên tục
khi xảy ra sự cố không mong muốn người ta thường dùng một đôi cáp
bảo vệ cho việc thông tin giữa hai điểm Node mạng, đề phòng khi xảy ra
sự cố trên một đường thì vẫn cịn một đường liên lạc và dễ dàng khắc
phục sự cố cho đường hỏng đó mà khơng ảnh hưởng đến q trình thơng
tin.

Hình 2.16: Đường đi dữ liệu A-D khi hỏng một dây tuyến A-D
− Ở hình 2.16, khi đường truyền chính bị sự cố giữa A – D dữ liệu được
truyền trên đường bảo vệ.

16


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Hình 2.17: Đường đi dữ liệu A-C khi hỏng hoàn toàn tuyến D-C
− Ta có thể thấy ở hình 2.17, đường truyền chính từ Node A-C bị lỗi hoàn
toàn, dữ liệu được truyền theo đường vòng.
Ta thấy việc dùng 4 dây tuy tốn kém ban đầu nhưng hệ thống được đảm bảo an
toàn cao hơn rất nhiều so với phương pháp Ring 2 dây, giúp đảm bảo cho các hệ thống
thông tin quan trọng. Tuy nhiên giá thành đầu tư ban đầu sẽ cao hơn so với cấu trúc 2
dây. Nên thực tế thường thấy ở những hệ thống 2 dây thường phải đảm bảo bảo vệ tốt
hơn, và được triển khai ở những nơi ít sự cố.
2.5.

Cấu trúc truyền dẫn mạng tập trung:

2.5.1. AON và PON
AON (Active Optical Network - mạng cáp quang chủ động ) là kiến trúc mạng
điểm - điểm (point to point ) , thông thường mỗi thuê bao có một đường cáp quang
riêng chạy từ thiết bị trung tâm (Access Node ) đến thuê bao (FTTH - Fiber to the
Home )

17


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Hình 2.18: Sơ đồ mạng AON
Mạng AON có nhiều ưu điểm như:
− Tầm kéo dây xa (lên đến 70km mà không cần bộ lặp (repeater).
− Tính bảo mật cao (do việc can thiệp nghe lén trên đường truyền gần như là
không thể ).
− Dễ dàng nâng cấp băng thông thuê bao khi cần , dễ xác định lỗi.
Bên cạnh đó AON cũng có khuyết điểm:

− Chi phí cao do việc vận hành các thiết bị trên đường truyền đều cần nguồn cung
cấp.
− Mỗi thuê bao là một sợi quang riêng.
− Cần nhiều không gian chứa cáp.
− Mơ hình triển khai mạng AON.
PON (Passive Optical Network ) là kiến trúc mạng điểm - nhiều điểm (point to
multipoint ) . Để giảm chi phí trên mỗi thuê bao, đường truyền chính sẽ đi từ thiết
trung tâm OLT (Optical Line Termination ) qua một thiết bị chia tín hiệu (Splitter) và
từ thiết bị này mới kéo đến nhiều người dùng (có thể chia từ 32- 64 thuê bao)

18


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN DẪN

Hình 2.19: Sơ đồ mạng PON
Mạng PON có nhiều ưu điểm như:
− Splitter khơng cần nguồn cung cấp, có thể đặt bất kỳ đâu nên nếu triển khai cho
nhiều thuê bao thì chi phí giảm đáng kể so với AON.
− Hệ thống cũng tiết kiệm điện hơn và không gian chứa cáp cũng ít hơn so với
AON ( do Splitter không cần nguồn cung cấp).
PON cũng có nhiều khuyết điểm:
− Khó nâng cấp băng thông khi thuê bao yêu cầu (do kiến trúc điểm đến nhiều
điểm sẽ ảnh hưởng đến những thuê bao khác trong trường hợp đã dùng hết băng
thơng ).
− Khó xác định lỗi hơn do 1 sợi quang chung cho nhiều người dùng.
− Tính bảo mật cũng khơng cao bằng AON (có thể bị nghe lén nếu dữ liệu khơng
mã hóa).
Cơng nghệ

AON

PON

19