Tài liệu “khảo sát mạng truy nhập gpon dựa trên phần mềm optisystem.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 -------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: “KHẢO SÁT MẠNG TRUY NHẬP GPON DỰA TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEM” Giảng viên hướng dẫn : Th.S. NGUYỄN THỊ THU NGA Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ KIM CÚC Lớp : L10CQVT4-B Khóa : 2010 – 2012 Hệ : ĐH - HCKT Hà Nội, 12/2012 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... Điểm Hà Nội, ngày …tháng …năm 2012 Bằng số Bằng chữ ………. …....... Giảng viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... Điểm Bằng số Bằng chữ Hà Nội, ngày …tháng …năm 2012 Giảng viên phản biện ………. ………. LỜI CẢM ƠN Sau gần 2 tháng nỗ lực tìm hiểu và thực hiện đồ án“Khảo sát mạng truy nhập GPON dựa trên phần mềm OptiSystem” đã được hoàn thành, ngoài sự cố gắng hết mình của bản thân, em còn nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên từ phía thầy cô, gia đình và bạn bè. Để hoàn thiện được đồ án này, em xin chân thành cảm ơn khoa Viễn Thông 1 – Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em được học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo NGUYỄN THỊ THU NGAngười đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo của Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông nói chung và đặc biệt là các thầy cô của khoa Viễn Thông 1 nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báu cho em trong suốt những năm học vừa qua tại học viện. Lời cuối, em xin gửi lời cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ và ủng hộ của gia đình, bạn bè đã giúp đỡ động viên em trong quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Mặc dù em đã cố gắng hết mình để hoàn thành đồ án, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự cảm thông đóng góp và chỉ bảo tận tình của quý thầy cô và bạn bè. Hà Nội, tháng 12 năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Kim Cúc Đồ án tốt nghiệp Mục lục MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU..........................................................................................ii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT............................................................................................i LỜI MỞ ĐẦẦU...............................................................................................................1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP.......................................................2 1.1 Sự ra đời...........................................................................................................2 1.2 Khái niệm.........................................................................................................2 1.3 Những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập....................................4 1.4 Các công nghệ truy nhập...............................................................................5 1.4.1 Phân loại.....................................................................................................5 1.4.2 So sánh và đánh giá các công nghệ truy nhập..........................................6 1.4 Kếết luận chương..............................................................................................9 CHƯƠNG 2: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG VỚI CHUẨN GPON.............................10 2.1 Mạng thụ động PON......................................................................................10 2.1.1 Khái niệm mạng quang thụ động.............................................................10 2.1.2 Đặc điểm chính của hệ thôống...................................................................10 2.1.3 Kiếốn trúc mạng quang thụ động PON.......................................................11 2.1.5So sánh mạng PON và AON.........................................................................14 2.1.6 Các chuẩn mạng PON................................................................................17 2.1.7 Ưu, nhược điểm mạng PON......................................................................23 2.2 Giới thiệu công nghệ GPON.........................................................................23 2.3 Kiếến trúc mạng GPON...................................................................................24 2.3.1 Kếốt cuôối đường quang OLT........................................................................24 2.3.2 Thiếốt bị đâầu cuôối mạng ONU/ONT............................................................25 2.3.3 Mạng phân phôối quang ODN......................................................................26 2.4 Các tiếu chuẩn kyỹ thuật................................................................................27 2.4.1 Tôốc độ bit....................................................................................................27 2.4.2 Khoảng cách...............................................................................................28 2.4.3 Tỉ lệ chia.....................................................................................................28 2.5 Kyỹ thuật truy nhập và phương thức ghép kếnh trong mạng GPON .....28 2.5.1 Kyỹ thuật truy nhập.....................................................................................28 2.5.2 Phương thức ghép kếnh.............................................................................29 2.6 Cấếu trúc phấn lớp của mạng quang GPON................................................30 2.6.1 Lớp phụ thuộc phương tiện vật lý PMD...................................................30 2.6.2 Lớp hội tụ truyếần dâỹn GTC........................................................................31 2.6.3 Câốu trúc khung GTC....................................................................................35 Đồ án tốt nghiệp Mục lục 2.7 Phương thức đóng gói dữ liệu....................................................................36 2.7.1 Câốu trúc tếố bào ATM...................................................................................36 2.7.2 Câốu trúc khung GEM..................................................................................38 2.8 Bảo vệ đôếi với phấần mạng quang thụ động.............................................39 2.8.1 Chuyển mạch bảo vệ.................................................................................39 2.8.2 Bảo mật trong GPON.................................................................................40 2.9 Kếết luận chương............................................................................................40 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT MẠNG TRUY NHẬP GPON DỰA TRÊN PHẦẦN MÊẦM OPTISYSTEM.............................................................................................................41 3.1 Giới thiệu phấần mếầm OptiSystem..............................................................41 3.1.1 Giới thiệu chung.........................................................................................41 3.1.2 Các ứng dụng của phâần mếầm OptiSystem................................................41 3.1.3 Các đặc điểm chính của phâần mếầm OptiSystem.......................................42 3.2 Sơ đôầ hệ thôếng mạng theo chuẩn GPON...................................................44 3.2.1 Các thông sôố thiếốt lập mạng GPON............................................................44 3.2.2 Sơ đôầ hệ thôống mạng GPON......................................................................47 3.3 Kháo sát mạng truy nhập GPON dựa trên phầm mềm OptiSystem...........48 3.3.1 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mạng quang.............................................48 3.3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến mạng quang........................................52 3.4 Kết luận chương...............................................................................................62 KẾT LUẬN................................................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................64 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 : Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống...............................................2 Hình 1.2: Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T.....................................3 Hình 1.3: Sự phát triển của các dòng thiết bị truy nhập.................................................4 Hình 2.1: Mô hình chung của mạng quang thụ động PON..........................................11 Hình 2.2: Các dạng kiến trúc của PON........................................................................12 Hình 2.3: Bộ chia công suất quang..............................................................................13 Hình 2.4: Cấu trúc của WDM-PON.............................................................................22 Hình 2.5: Các khối chức năng trong OLT....................................................................24 Hình 2.6: Các khối chức năng của ONU......................................................................25 Hình 2.7: Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao...................................................26 Hình 2.8: Sử dụng TDMA trên GPON hình cây..........................................................28 Hình 2.9: Cấu trúc phân lớp mạng GPON...................................................................30 Hình 2.10: Ngăn xếp giao thức hệ thống GTC.............................................................32 Hình 2.11: Điều khiển phương tiện trong hệ thống GTC.............................................33 Hình 2.12: Cấu trúc khung đường xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC..........................35 Hình 2.13: Cấu trúc khung đường lên GTC.................................................................35 Hình 2.14: Cấu trúc tế bào ATM.................................................................................36 Hình 2.15: Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI (a) và NNI (b).............................37 Hình 2.16: Cấu trúc khung và mào đầu GEM..............................................................38 Hình 3.1: Giao diện người sử dụng của OptiSystem....................................................41 Hình 3.2: Thiết lập các thông số cho đường xuống......................................................45 Hình 3.3: Thiết lập các thông số cho đường lên...........................................................46 Hình 3.4: Thiết lập các thông số toàn mạng.................................................................46 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạng theo chuẩn GPON.......................................................47 Hình 3.6: Cấu trúc khối ONU......................................................................................48 Hình 3.7: Mối liên quan giữ tín hiệu nhận được và hàm phân bố xác suất..................49 Hình 3.8: Mối quan hệ giữa hệ số phẩm chất Q và tỉ lệ lỗi bit BER............................51 Hình 3.9: Hệ số Q tính theo biên độ.............................................................................51 Hình 3.10: Công suất đo tại đầu ra của OLT khi Pphát = 1dBm..................................53 Hình 3.11: Công suất đo tại đầu vào của ONU 1 khi Pphát = 1dBm...........................53 Hình 3.12: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1.......................................53 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ Hình 3.13: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1...............................54 Hình 3.14: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1........................................54 Hình 3.15: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1................55 Hình 3.16: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 2 với L = 10km.................55 Hình 3.17: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong kịch bản 2...............................56 Hình 3.18: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong kịch bản 2........................................56 Hình 3.19: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong kịch bản 2................57 Hình 3.20: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 3 với bộ chia 1:16.............57 Hình 3.21: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong kịch bản 3...............................58 Hình 3.22: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong kịch bản 3........................................58 Hình 3.23: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong kịch bản 3................59 Hình 3.24: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 với bộ chia 1:16..................59 Hình 3.25: Công suất đo được tại đầu ra của bộ OLT khi Pphát = 5dBm....................60 Hình 3.26: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 khi Pphát = 5dBm..............60 Hình 3.27: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 4 với Pphát = 5dBm..........60 Hình 3.28: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong kịch bản 4...............................61 Hình 3.29: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong kịch bản 4........................................61 Hình 3.30: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong kịch bản 4................62 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các công nghệ truy nhập vô tuyến.................................................................6 Bảng 1.2: Đánh giá chung về các công nghệ truy nhập.................................................7 Bảng 1.3: So sánh về giá thành các công nghệ..............................................................8 Bảng 2.1: Bảng so sánh AON và PON về băng thông.................................................15 Bảng 2.2: Bảng so sánh AON và PON về việc điều khiển lưu lượng..........................16 Bảng 2.3: So sánh các chuẩn công nghệ TDMA PON.................................................19 Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng anh CATV CDMA CO DTV DBA Asymmetric Digital Subscriber Line ATM-Based Passive Optical Network Asynchronous Tranfer Mode Bit Error Rate (The ITU-T uses Bit Error Ratio) Broadband Passive Optical Network Cable Television Code Division Multiple Access Central Office Definition Television Dynamic Bandwidth Alocation EPON Ethernet PON FEC FO FSAN FTTB FTTC FTTCab FTTN FTTO FTTP FTTH GEM GPON HDTV Forward Error Correction FiberOptic Full Service Access Network Fiber To The Building Fiber To The Curb FibertotheCabinet Fiber To The Node Fiber To The Office FibertothePremises Fibertothex, where x = (H)ome, (C)urb, (B)uilding, (P)remesis, etc. Fiber To The Home GPON Encapsulation Method Gigabit Passive Optical Network HighDefinition Television HFC Hybrid Fiber Coaxial IPTV ISDN ISP Internet Protocol Television Integrated Services DigitaNetwork Internet Service Provider International Telecommunication Union Local Area Network Media Access Control ADSL APON ATM BER BPON FTTx ITU LAN MAC Nghĩa tiếng việt Đường dây thuê bao bất đối xứng Mạng quang thụ động dùng ATM Chế độ truyền tải không đồng bộ Tỉ lệ lỗi bít Mạng quang thụ động băng rộng Truyền hình cáp Đa truy nhập phân chia theo mã Tổng đài trung tâm Truyền hình kỹ thuật số Cấp phát băng thông động Mạng quang thụ động chuẩn Ethernet Sửa lỗi trước Sợi quang Mạng truy nhập dịch vụ đầy đủ Cáp quang đến tòa nhà Cáp quang đến cụm dân cư Cáp quang kéo tới tủ Cáp quang đến các node Cáp quang đến văn phòng Cáp quang kéo tới khách hàng Cáp quang kéo tới x, trong đó x có thể là Home, Curb, Building, Premises… Cáp quang đến tận nhà Phương thức đóng gói GPON Mạng quang thụ động Gigabit TV độ nét cao Mạng lai giữa cáp đồng và cáp quang Truyền hình Internet Mạng dịch vụ số tích hợp Nhà cung cấp dịch vụ Internet Liên minh viễn thông quốc tế Mạng máy tính cục bộ Điều khiển truy nhập Đồ án tốt nghiệp MAN Metropolitan Area Network Operations Administration and OAM Maintenance ODF Optical Distribution Frame ODN Optical Distribution Network OLT Optical Line Terminal/Termination ONT Management Control OMCI Interface Optical Network ONT Terminal/Termination ONU Optical Network Unit P2P Point-to-Point PDU Protocol Data Unit Physical Layer Operations and PLOAM Maintenance PMD Polarization Mode Dispersion PON Passive Optical Network QoS Quality of Service SDH Synchronous Digital Hierarchy SNR Signal-to-Noise Ratio SONET Synchronous Optical Network TDM TimeDivision Multiplexing TDMA Time Division Multiplex Access UNI User Network Interface Very High Bit Rate Digital Subscriber Line Video On Demand Voice over Internet Protocol Wave Division Multiplexing VDSL VoD VoIP WDM Thuật ngữ viết tắt Mạng đô thị Khai thác quản lí và bảo dưỡng Hộp phân phối quang Mạng phân phối quang Thiết bị đầu cuối đường dây quang Giao diện điều khiển quản lý thiết bị đầu cuối mạng Thiết bị đầu cuối mạng Thiết bị mạng quang Điểm tới điểm Đơn vị dữ liệu giao thức Quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật lý Tán sắc mode phân cực Mạng quang thụ động Chất lượng dịch vụ Phân cấp đồng bộ số Tỉ số tín hiệu trên tạp âm Mạng quang đồng bộ Ghép kênh phân chia theo thời gian Đa truy nhập phân chia theo thời gian Giao diện người sử dụng mạng Đường dây thuê bao số tốc độ rất cao Video theo yêu cầu Thoại qua giao thức Internet Ghép kênh phân chia theo bước sóng Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu LỜI MỞ ĐẦẦU Ngày nay, sự phát triển mạnh meỹ của các khu vực kinh tếố, các t ổ ch ức xã hội đã tạo ra nhu câầu râốt lớn trong việc sử dụng các dịch v ụ ti ện ích tích h ợp thoại, hình ảnh và dữ liệu. Bến cạnh đó, các dịch vụ ứng dụng trến Internet ngày càng phong phú và phát triển với tôốc độ nhanh chóng nh ư các d ịch v ụ mua bán trực tuyếốn, ngân hàng, các dịch vụ đào tạo từ xa, game tr ực tuyếốn,… Đ ặc bi ệt nhu câầu vếầ các loại dịch vụ gia tăng tích hợp thoại, hình ảnh và d ữ li ệu đang ngày càng tăng. Sự phát triển của các loại hình dịch vụ mới, đòi h ỏi h ạ tâầng mạng truy nh ập phải đáp ứng các yếu câầu vếầ băng thông rộng, tôốc độ truy nh ập cao. V ậy nến m ạng quang là một giải pháp câần thiếốt và quan tr ọng đ ể gi ải quyếốt các vâốn đếầ trến. Trong đó, mạng truy nhập quang thụ động GPON (Passive Optical Network) là m ột giải pháp triển vọng đâầy hứa hẹn trong mạng truy nh ập đ ể làm gi ảm b ớt hi ện tượng tăốc ngheỹn mạng. Mạng GPON là mạng điểm đếốn đa đi ểm mà không câần có các thành phâần tích cực trong tuyếốn truyếần dâỹn t ừ nguôần đếốn đích, c ơ b ản thì nó bao gôầm sợi quang, và các thiếốt bị thụ động. Điếầu này làm tiếốt ki ệm chi phí b ảo dưỡng, phân phôối thiếốt bị, câốp nguôần và tận dụng đ ược kiếốn trúc m ạng quang. Những năm gâần đây Việt Nam cũng đã triển khai mạng truy nh ập quang thụ động GPON đang có nhiếầu ưu thếố. Công nghệ GPON hi ện nay là m ột trong những công nghệ được lựa chọn hàng đâầu cho việc triển khai mạng truy nh ập t ại nhiếầu nước trến thếố giới. GPON là công nghệ hướng tới cung câốp dịch v ụ m ạng đâầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và sôố liệu với băng thông r ộng. Xuâốt phát từ vị trí, vai trò của mạng truy nhập quang và các công nghệ truy nhập quang trong sự phát triển chung của hệ thôống mạng viếỹn thông và mong muôốn tìm hiểu mô hình hệ thôống GPON nến em đã chọn đếầ tài “ Khảo sát mạng truy nhập GPON dựa trên phầần mêầm mô phỏng OptiSystem.” làm đếầ tài đôầ án tôốt nghiệp của mình. Ngoài phâần lời mở đâầu, nội dung đôầ án được chia thành ba chương cụ thể như sau: Chương 1: Tổng quang mạng truy nhập . Chương này trình bày khái niệm mạng truy nh ập cũng nh ư phân lo ại m ạng truy nhập quang. Những ưu điểm vượt trội của mạng truy nh ập. Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON. Chương này trình bày kiếốn trúc mạng quang th ụ đ ộng PON. Và tìm hi ểu sâu hơn vếầ công nghệ GPON như các tiếu chuẩn kyỹ thuật, kyỹ thuật truy nh ập… Chương 3: Khảo sát mạng truy nhập GPON dựa trến phấầm mếầm OptiSystem. Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 1 Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Chương này trình bày các chỉ tiếu đánh giá châốt l ượng mạng quang và kh ảo sát các yếốu tôố ảnh hưởng đếốn mạng quang thông qua phâần mếầm OptiSystem. Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 2 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP 1.1Sự ra đời Mạng viếỹn thông hiện nay được phát triển theo hướng hoàn toàn đa phương tiện và Internet. Điếầu này làm cho vi ệc tìm kiếốm ph ương án gi ải quyếốt truy nhập băng thông có giá thành thâốp, châốt l ượng cao đã tr ở nến râốt câốp thiếốt. Cùng với sự phát triển của xã hội thông tin, nhu câầu sử dụng dịch vụ viếỹn thông ngày càng tăng, từ dịch vụ điện thoại đếốn dịch vụ sôố li ệu, hình ảnh, đa phương tiện. Việc tích hợp các dịch vụ này vào cùng một mạng sao cho m ạng viếỹn thông trở nến đơn giản hơn và đang trở thành vâốn đếầ nóng b ỏng c ủa nghành viếỹn thông quôốc tếố. 1.2Khái niệm Mạng truy nhập theo quan điểm truyếần thôếng. Theo quan điểm truyếần thôống, mạng truy nhập hay công trình ngo ại vi là toàn bộ hệ thôống thiếốt bị và đường truyếần dâỹn năầm giữa t ổng đài và thiếốt b ị đâầu cuôối của khách hàng, thực hiện chức năng truyếần dâỹn thiếốt b ị và có kếốt nôối trực tiếốp đếốn thuế bao(hình 1.1). Như v ậy, mạng truy nh ập theo quan đi ểm truyếần thôống là một trong các loại hình mạng phức tạp nhâốt trến thếố gi ới, chứa đựng một khôối lượng khổng lôầ các đôi dây cáp đôầng để kếốt nôối t ừ tổng đài nội hạt đếốn các thuế bao. Hình 1.1 : Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống Dịch vụ cơ bản do mạng truyếần thôống cung câốp là dịch vụ tho ại truyếần thôống POST(plain old telephone services). Với s ự phát tri ển không ng ừng c ủa công nghệ, mạng cáp đôầng nội hạt ngày nay còn có th ể cung câốp nhiếầu lo ại hình dịch vụ IPTV. Tuy nhiến, mạng truy nhập truyếần thôống b ộc l ộ khá nhiếầu nhược điểm như: • Hạn chếố khả năng cung câốp các dịch vụ mới, đặc biệt là d ịch v ụ băng thông. Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 3 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập • Chi phí đâầu tư lớn, lãng phí thiếốt bị • Bán kính phục vụ nhỏ. Để khăốc phục được những nhược điểm trến của mạng truy nh ập truyếần thôống, nhiếầu giải pháp ra đời. Ngoài các giải pháp nâng cao năng l ực c ủa mạng truy nhập truyếần thôống như dùng tổng đài phân tán RLC, dùng b ộ cung câốp mạch vòng thuế bao sôố DLC, thay đổi đường kính cỡ cáp…còn xuâốt hi ện các công nghệ truy nhập khác như truy nhập quang, truy nh ập quang lai ghép đôầng trục, truy nhập vô tuyếốn. Như vậy khái ni ệm m ạng truy nh ập theo quan điểm truyếần thôống khôn còn đúng với tâốt cả các m ạng truy nh ập hi ện nay Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU_T Theo các khuyếốn nghị của ITU-T, mạng truy nhập hiện đ ược đ ịnh nghĩa nh ư trến hình 1.2.Theo đó mạng truy nhập là m ột chuôỹi các th ực th ể truyếần dâỹn giữa giao diện nút dịch vụ(SNI) và giao diện người sử dụng- m ạng (UNI).Mạng truy nhập chịu trách nhiệm truyếần tải các dịch v ụ viếỹn thông. Giao diện điếầu kiển và quản lý mạng là Q3 Thiếốt bị đâầu cuôối của khách hàng được kếốt nôối với mạng truy nhập qua UNI, còn mạng truy nhập kếốt nôối với nút dịch vụ (SN) thông quan SNI. Vếầ nguyến tăốc không có giới hạn nào vếầ loại và dung lượng của UNI hay SNI. M ạng truy nh ập và nút dịch vụ đếầu được kếốt nôối với hệ thôống m ạng qu ản tr ị viếỹn thông (TMN) qua giao diện Q3. Hình 1.2: Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T. Giao diện nút dịch vụ Là giao diện ở mặt căốt dịch vụ của mạng truy nhập. Kếốt nôối v ới t ổng đài SNI cung câốp cho thuế bao các dịch vụ cụ thể. VD: tổng đài có th ể kếốt nôối v ới Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 4 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập mạng truy nhập qua giao diện V5 Giao diện V5 cung câốp chuẩn chung kếốt nôối thuế bao sôố t ới t ổng đài sôố n ội hạt. Giải pháp này có thể mang lại hiệu quả cao do cho phép kếốt h ợp h ệ thôống truyếần dâỹn thuế bao và tiếốt kiệm card thuế bao ở tổng đài. H ơn n ữa ph ương thức kếốt nôối này cũng thúc đẩy việc phát triển các d ịch v ụ băng r ộng. Giao diện người sử dụng- mạng Đây là giao diện phía khách hàng của mạng truy nhập. UNI ph ải hôỹ tr ợ nhiếầu dịch vụ khác nhau, như thoại tương tự, ISDN băng h ẹp và băng r ộng và dịch vụ leased sôố hay tương tự…. Giao diện quản lý Thiếốt bị mạng truy nhập phải cung câốp giao diện quản lý đ ể có th ể điếầu kiển một cách hiệu quả toàn bộ mạng truy nhập. Giao diện này câần ph ải phù hợp với giao thức Q3 để có thể truy nhập mạng TMN và hoàn toàn t ương thích với các hệ thôống quản lý mạng mà thiếốt bị do nhiếầu nhà sản xuâốt cung câốp. Hiện nay phâần nhiếầu các nhà cung câốp thiếốt bị s ử dụng giao di ện qu ản lý c ủa riếng mình thay vì dùng chuẩn Q3. 1.3Những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập Với định nghĩa mạng truy nhập như trến để đạt đ ược câốu trúc nh ư mong muôốn thì mạng truy nhập nói riếng và mạng viếỹn thông nói chung ph ải tr ải qua những giai đoạn quá độ với nhiếầu trạng thái khác nhau t ương t ự v ới những xuâốt phát điểm(mạng truyếần sôố liệu, tho ại truyếần thôống PSTN, m ạng di động, mạng di động nội hạt) và giải pháp sử dụng khác nhau. Hình 1.3 cho chúng ta thâốy môốc phát triển của các dòng thiếốt b ị truy nh ập trong m ạng viếỹn thông với xuâốt phát điểm là mạng PSTN. Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 5 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập Hình 1.3: Sự phát triển của các dòng thiết bị truy nhập. 1.4Các công nghệ truy nhập 1.4.1 Phấn loại Có râốt nhiếầu tiếu chí khác nhau để phân loại công ngh ệ truy nh ập. Ở đây, chúng ta thực hiện phân loại theo hai tiếu chí: d ựa trến băng thông và môi tr ường truyếần dâỹn. *Phân loại dựa trến băng thông: • Truy nhập băng hẹp: ∙ Là truy nhập có tôốc độ truy nhập <2Mbps. Ví d ụ: truy nh ập băầng quay sôố(dial-up), công nghệ ISDN băng hẹp (N-ISDN), xDSL băng h ẹp (ISDN, SDSL, ADSL lite)… • Truy nhập băng rộng: ∙ Là truy nhập có tôốc độ truy nhập >2Mbps. Ví dụ: công ngh ệ xDSL, công ngh ệ Moderm cáp (MC), công nghệ truy nhập qua đ ường dây đi ện l ực (PLC), công nghệ truy nhập quang, LMDS, Wimax, truy nhập v ệ tinh… *Phân loại dựa trến môi trường truyếần dâỹn: Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 6 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập • Công nghệ truy nhập hữu tuyếốn: ∙ Công nghệ modem băng tâần thoại, ISDN, xDSL, Ethernet d ựa trến cáp đôầng xoăốn. ∙ Công nghệ modem cáp CM trến mạng cáp truyếần hình cáp CATV. ∙ Công nghệ PLC trến mạng cáp điện ∙ Công nghệ truy nhập quang trến cáp CATV, PLC, PSTN • Công nghệ truy nhập vô tuyếốn: Chúng ta có thể nhìn thâốy truy nhập vô tuyếốn theo quan đi ểm c ủa IEE (b ảng 1.1). Theo đó căn cứ vào vùng bao phủ hệ thôống thiếốt b ị chúng ta có các m ạng di ện hẹp PAN với những ví dụ công nghệ như Blutooth, Wireless USB. Các mạng di ện nội hạt với điển hình là công nghệ WLAN với những chuẩn cho l ớp v ật lý 802.11a, 802.11b,802.11g,802.11n. Tiếốp theo là các m ạng di ện r ộng v ới nh ững c ải tiếốn c ủa chuẩn 801.11, những mạng truy nhập vô tuyếốn đa kếnh đa đi ểm, đa kếnh đa đi ểm nội hạt (MMDS và LMDS) với xuâốt phát điểm là dùng đ ể qu ảng bá tín hi ệu truyếần hình. Cuôối cùng là mạng diện rộng với các thếố hệ của điện thoại tếố bào và c ộng thếm vào đó hệ thôống truy nhập sử dụng vệ tinh. PAN LAN 802.11a Bluetooth 802.15 802.11b 802.11g 802.11n HiperLAN2 Notebook/PC đến thiết bị / Máy in / Bàn phím/ Điện thoại < 1Mbps MAN WAN 802.11 2.5G/3G 802.16 GSM/GPRS MMDS CDMA/1x/3x LMDS 4G Máy tính - Máy Truy nhập đến km Các máy cầm tay và tính và tới cuối cùng và cố thiết bị PDA đến internet định Internet 2 đến 54 + Mpbs 22+ Mbps 10 đến 384 kbps Bảng 1.1: Các công nghệ truy nhập vô tuyến. 1.4.2 So sánh và đánh giá các công nghệ truy nh ập Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 7 Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập Chúng ta có thể thể so sánh các công ngh ệ truy nh ập trến nhiếầu góc nhìn khác nhau: Bảng 1.2: cho chúng ta so sánh chung nhâốt giữa những công ngh ệ. Bảng 1.3: đánh giá vếầ các công nghệ truy nhập trến khía cạnh kinh tếố khi tri ển khai. Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 8 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ Dial – up (V90) xDSL (ADSL) Modem cáp IDSN Vệ tinh Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập Băng thông Tôốc Tôốc độ lến xuôống Ưu điểm độ Phạm vi cung câốp 33.6 Kb/s 56.6 Kb/s rộng, Giá thành rẻ Tôốc độ cao 1.5 Mb/s 8 Mb/s Độ tin cậy cao Tôốc độ cao Tôối đa 10 Tôối đa 30 Giá thành rẻ Mb/s Mb/s Chuẩn thông dụng Sử dụng rộng rãi 128 Kb/s 128 Kb/s Tương thích với DSL 33.6 Kb/s 400 Kb/s Khả năng ứng dụng rộng rãi Có khả năng di Vô tuyếốn di Tùy thuộc Tùy thuộc động triển khai động công nghệ công nghệ dịch vụ nhanh Tôốc độ cao Vô tuyếốn côố Tùy thuộc Tùy thuộc Nhiếầu câốp độ ứng định công nghệ công nghệ dụng. Cáp quang Lớn ( cỡ Lớn Gbps) Gbps) PLC 18 Mb/s Nhược điểm (cỡ 45 Mb/s Tôốc độ râốt chậm Nhiếầu chuẩn khác nhau Câốu trúc và băng tâần phải chia sẻ Tôốc độ chậm Chi phí râốt cao Khó quản lý giám sát Tôốc độ luôầng lến thâốp Chi phí thiếốt bị cao Độ tin cậy chưa cao Ảnh hưởng do các tác dụng của thời tiếốt Nhiếầu chuẩn công nghệ Khó khăn khi triển khai trến diện rộng Chi phí thiếốt bị cao. Phạm vi ứng dụng hạn chếố. Phụ thuộc vào cự ly và anten Tộc độ cao. Châốt lượng kếốt nôối Giá thành đăốt cao Có mặt ở khăốp nơi Chưa có chuẩn trến đường dây chung điện lực Bảng 1.2: Đánh giá chung về các công nghệ truy nhập. Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 9 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ Dial – up (V90) xDSL (ADSL) Modem cáp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập Băng thông Tôốc Tôốc độ lến xuôống Ưu điểm Nhược điểm độ Phạm vi cung câốp 33.6 Kb/s 1.5 Mb/s 56.6 Kb/s 8 Mb/s Tôối đa 10 Tôối đa 30 Mb/s Mb/s 128 Kb/s 128 Kb/s rộng, Tôốc độ râốt chậm Giá thành rẻ Tôốc độ cao Nhiếầu chuẩn khác Độ tin cậy cao Tôốc độ cao nhau Câốu trúc và băng tâần Giá thành rẻ phải chia sẻ Chuẩn thông dụng Sử dụng rộng rãi Tôốc độ chậm IDSN Tương thích với Chi phí râốt cao DSL Khó quản lý giám sát Tôốc độ luôầng lến thâốp Vệ tinh 33.6 Kb/s 400 Kb/s Khả năng ứng dụng rộng rãi Chi phí thiếốt bị cao Độ tin cậy chưa cao Ảnh hưởng do các tác dụng của thời Vô tuyếốn di Tùy thuộc Tùy động công nghệ công nghệ Vô tuyếốn côố Tùy thuộc Tùy định công nghệ thuộc thuộc công nghệ Có khả năng di động triển khai dịch vụ nhanh Tôốc độ cao tiếốt Nhiếầu chuẩn công nghệ Khó khăn khi triển khai trến diện rộng Chi phí thiếốt bị cao. Phạm vi ứng dụng Nhiếầu câốp độ ứng hạn chếố. dụng. Phụ thuộc vào cự ly và anten Cáp quang PLC Lớn ( cỡ Lớn Gbps) Gbps) 18 Mb/s 45 Mb/s (cỡ Tộc độ cao. Châốt lượng kếốt nôối Giá thành đăốt cao Có mặt ở khăốp nơi trến đường dây Chưa chung điện lực Bảng 1.3: So sánh về giá thành các công nghệ Nguyếỹn Thị Kim Cúc-L10CQVT4-B Page 10 có chuẩn