Tài liệu Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng cố định tại vnpt bắc ninh

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- ĐỖ TRỌNG ĐẠI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH TẠI VNPT BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2019 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- ĐỖ TRỌNG ĐẠI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH TẠI VNPT BẮC NINH Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VŨ VĂN SAN HÀ NỘI - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, tháng 11 năm 2018 Tác giả luận văn Đỗ Trọng Đại ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân đã luôn bên cạnh trong và là nguồn động lực lớn lao để tôi làm việc và học tập. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS. Vũ Văn San - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn Thông đã luôn hướng dẫn tận tình trong quá trình làm luận văn. Đồng thời cũng xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2018 Đỗ Trọng Đại iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ............................................. vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ x DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................xi MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH ........... 2 1.1. Khái niệm dịch vụ băng rộng ............................................................................. 2 1.2. Giới thiệu các loại dịch vụ băng rộng cố định ................................................... 2 1.2.1. Dịch vụ truy nhập Internet cáp quang ............................................................. 2 1.2.1.1. Dịch vụ truy cập mạng cáp quang chủ động (Active Optical Network AON) ......................................................................................................................... 3 1.2.1.2. Dịch vụ truy cập mạng cáp quang thụ động (PON) ..................................... 4 1.2.2. Dịch vụ truy nhập Internet cáp đồng............................................................... 6 1.2.3. Dịch vụ truyền hình trả tiền IPTV .................................................................. 8 1.2.3.1 Một số ưu điểm và nhược điểm của dịch vụ IPTV ..................................... 10 1.3. Quy định về chất lượng đối với các loại dịch vụ băng rộng cố định ............... 11 1.3.1. Các chỉ tiêu chất lượng kỹ thuật ................................................................... 12 1.3.1.1. Tỷ lệ đăng nhập hệ thống thành công ........................................................ 12 1.3.1.2. Tốc độ tải dữ liệu trung bình...................................................................... 12 1.3.1.3. Lưu lượng sử dụng trung bình ................................................................... 13 1.3.1.4. Tỷ lệ dung lượng truy nhập bị ghi cước sai ............................................... 14 1.3.2 Các tham số QoS trong mạng IP .................................................................... 15 1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ băng rộng cố định ................ 16 1.4.1. Công nghệ ..................................................................................................... 16 1.4.2. Trình độ quản lý điều hành của doanh nghiệp .............................................. 16 1.4.3. Trình độ nhân viên ........................................................................................ 16 iv 1.5. Kết luận chương 1 ............................................................................................ 17 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH TẠI VNPT BẮC NINH ......................................................................................................................... 18 2.1. Giới thiệu tổng quan về VNPT Bắc Ninh ........................................................ 18 2.1.1. Điều kiện địa lý, kinh tế tự nhiên của Bắc Ninh ........................................... 18 2.1.2. Khái quát quá trình hình thành VNPT Bắc Ninh .......................................... 19 2.2. Thực trạng chất lượng dịch vụ băng rộng cố định của VNPT Bắc Ninh ......... 20 2.2.1. Giới thiệu các loại dịch vụ băng rộng cố định tại VNPT Bắc Ninh ............. 20 2.2.1.1. Dịch vụ truy nhập Internet cáp quang AON và GPON ............................. 20 2.2.1.2. Dịch vụ truy nhập Internet cáp đồng ......................................................... 24 2.2.1.3. Dịch vụ truyền hình MyTV của VNPT ..................................................... 25 2.2.1.3.1. Các thành phần chính của dịch vụ .......................................................... 26 2.2.1.3.2. Dịch vụ MyTV Net ................................................................................. 28 2.2.2. Cơ sở hạ tầng phục vụ cung cấp dịch vụ băng rộng cố định ........................ 29 2.2.2.1. Mạng MAN-E ............................................................................................ 29 2.2.2.2. Mạng truyền dẫn ........................................................................................ 30 2.2.2.3. Mạng băng rộng ......................................................................................... 31 2.2.2.4. Mạng ngoại vi ............................................................................................ 31 2.3. Đánh giá chung về thực trạng chất lượng dịch vụ băng rộng tại VNPT Bắc Ninh ......................................................................................................................... 34 2.3.1. Những kết quả đạt được ................................................................................ 34 2.3.2. Những hạn chế và nguyên nhân .................................................................... 34 2.4. Định hướng công nghệ cho mạng truy nhập của VNPT Bắc Ninh đến năm 2030 ......................................................................................................................... 34 2.4.1 Giới thiệu chung ............................................................................................. 35 2.4.2. Động lực phát triển và nhu cầu công nghệ NG-PON2 ................................. 37 2.5. Kết luận chương 2 ............................................................................................ 39 CHƯƠNG 3. CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH TẠI VNPT BẮC NINH .............................................................. 40 v 3.1. Một số giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng cố định tại VNPT Bắc Ninh ................................................................................................................. 40 3.1.1. Đối với mạng truy nhập ................................................................................ 40 3.1.1.1. Giải pháp ngầm hoá, cải tạo mạng lưới viễn thông Bắc Ninh: .................. 40 3.1.2. Đối với mạng gom ........................................................................................ 42 3.1.2.1. Giải pháp đấu thêm đường uplink cho các thiết bị Switch và OLT GPON của VNPT Bắc Ninh (ghép trunk) .......................................................................... 42 3.1.2.2. Giải pháp tách chuỗi thiết bị DSLAM, Switch đấu chuỗi dài. .................. 44 3.1.2.3. Giải pháp tối ưu tài nguyên trên Switch .................................................... 44 3.1.3. Đối với mạng Core (MAN-E) ....................................................................... 44 3.1.3.1. Giải pháp “Tối ưu tài nguyên MAN-E”..................................................... 44 3.1.3.2. Giải pháp "Mở rộng vòng ring mạng MAN-E để tăng băng thông lưu thoát lưu lượng dịch vụ băng rộng". ................................................................................ 47 3.1.4. Các giải pháp xây dựng hệ thống giám sát chất lượng ................................. 51 3.1.4.1. Sử dụng chương trình XNET giám sát tài nguyên và lưu lượng mạng MAN-E.................................................................................................................... 51 3.1.4.2. Sử dụng hệ thống ITS đo kiểm 3 nhà mạng .............................................. 52 3.2. Phân tích và đánh giá hiệu quả của các giải pháp đề xuất ............................... 55 3.2.1. Giải pháp ngầm hoá, cải tạo mạng lưới viễn thông Bắc Ninh ...................... 55 3.2.2. Giải pháp đấu thêm đường uplink cho các thiết bị Switch và OLT GPON của VNPT Bắc Ninh (ghép trunk) .......................................................................... 56 3.2.3. Giải pháp tách chuỗi thiết bị DSLAM, Switch đấu chuỗi dài. .................... 56 3.2.4. Giải pháp tối ưu tài nguyên trên Switch ....................................................... 57 3.2.5. Giải pháp “Tối ưu tài nguyên MAN-E” ........................................................ 57 3.2.6. Giải pháp "Mở rộng vòng ring mạng MAN-E để tăng băng thông lưu thoát lưu lượng dịch vụ băng rộng" ................................................................................. 58 3.2.7. Các giải pháp xây dựng hệ thống giám sát chất lượng ................................. 59 3.2.7.1. Giải pháp sử dụng hệ thống XNET............................................................ 59 3.2.7.2. Giải pháp sử dụng hệ thống ITS ................................................................ 59 vi 3.3. Khuyến nghị, đề xuất ....................................................................................... 59 3.4. Kết luận chương 3 ............................................................................................ 59 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 61 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................... 62 vii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Đường dây thuê bao số không ADSL Asymmetrical DSL AES Advanced Encryption Standar AON Active Optical Network APON ATM Passive Optical Network Mạng quang thụ động ATM BCH Bose-Chaudhuri-Hocquengham Mã BCH BER Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi Broadband Remote Access Server truy nhập băng rộng từ BW Server Bandwith xa Băng thông CATV Cable Television Truyền hình cáp CO Central Office CES Carrier Ethernet Switch Trung tâm truy nhập Bộ chuyển mạch mang lưu CRC DBA Cyclic Redundancy Check Dynamic Bandwith Assigment Kiểm tra vòng dư Phân định băng thông động DBR Deterministic Bit Rate Tốc độ bit danh định DRR Deficit Round - Robin Quay vòng không đầy đủ DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số DSLAM DSL Access Multiplexer EPON Ethernet Passive Optical Mạng quang thụ động Ethernet FTTB Cáp quang nối đến toà nhà FTTC Fiber to the Building Network Fiber to the Curb FTTH Fiber to the Home Cáp quang nối đến nhà thuê FTTN Fiber to the Node GEM G-PON Encapsulation Method Cáp bao quang nối đến các điểm Phương thức đóng gói GPON nút GPM G-PON Physical Media Môi trường vật lý GPON GPON Gigabit Passive Optical Mạng quang thụ động Gigabit BRAS Network Chuẩn đối xứng bảo mật tiên tiến Mạng quang tích cực lượng Ethernet Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao số Cáp quang nối đến cụm dân cư viii Từ viết tắt HDSL Nghĩa tiếng Anh Hight bit rate DSL Nghĩa tiếng Việt Đường dây thuê bao số tốc độ cao HDTV IEEE IPTV ITU Hight Difinition Television Institute of Electrical and Electronics Engineers Truyền hình phân giải cao Viện các kỹ sư điện và điện tử IP Television Truyền hình IP International Liên minh viễn thông quốc tế Telecommunication Union LAN Local Area Network Mạng cục bộ MAN Metro Area Network Mạng đô thị MANE MAN Ethernet MSAN Multi Service Access Node MyTV My Televison Mạng đô thị công nghệ Ethernet Nút truy cập đa dịch vụ Dịch vụ truyền hình IPTV của Next generation passive optical VNPT Công nghệ truy nhập quang thụ network động thế hệ kế tiếp ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang OLT Optical Line Terminal Thiết bị kết cuối đường quang ONT Optical Network Termination Thiết bị kết cuối mạng quang ONU Optical Network Unit PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ SDTV Standard Definition Television NG-PON2 Thiết bị đầu cuối quang người dùng Truyền hình độ phân giải tiêu T-CONT Transmission Container chuẩn Khối truyền dẫn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập theo thời gian TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian ix Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt VDSL Very High Bit DSL Đường dây thuê bao số tốc độ VLAN Virtual LAN VoD Video On Demand Mạng rất caoLAN ảo Video theo yêu cầu VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng WDM Wavelength Division Ghép kênh theo bước sóng Multiplexing x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các gói cước Internet cáp quang VNPT Bắc Ninh đang cung cấp ........... 22 Bảng 2.2 Các gói cước Internet cáp đồng VNPT Bắc Ninh đang cung cấp ............. 25 Bảng 3.1 Bảng so sánh kết quả trước và sau khi áp dụng giải pháp ......................... 41 Bảng 3.2 Bảng so sánh kết quả trước và sau khi áp dụng giải pháp ......................... 42 Bảng 3.3 Bảng so sánh kết quả trước và sau khi áp dụng giải pháp ......................... 50 xi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Công nghệ truy nhập quang chủ động ......................................................... 3 Hình 1.2 Mạng truy nhập quang thụ động GPON ...................................................... 6 Hình 1.3 Sơ đồ đấu nối mạng Internet cáp đồng......................................................... 7 Hình 1.4 Mô hình tổng quát IPTV ............................................................................ 10 Hình 2.1 Mô hình tổng quan mạng cung cấp dịch vụ trên GPON của VNPT .......... 21 Hình 2.2 Mô hình tổng quan mạng cung cấp dịch vụ trên AON của VNPT ............ 22 Hình 2.3 Các gói cước Gia đình của VNPT .............................................................. 23 Hình 2.4 Mô hình cung cấp dịch vụ cáp đồng của VNPT Bắc Ninh ........................ 24 Hình 2.5 Sơ đồ đấu nối dịch vụ MyTV của VNPT Bắc Ninh .................................. 25 Hình 2.6 Giao diện dịch vụ MyTV ........................................................................... 28 Hình 2.7 Hiện trạng cấu hình mạng MAN-E Viễn thông Bắc Ninh ......................... 29 Hình 2.8 Mô hình đấu nối hiện tại các trạm băng rộng Viễn thông Bắc Ninh ......... 31 Hình 2.9 Sơ đồ chung mạng ngoại vi tỉnh Bắc Ninh ................................................ 32 Hình 2.10 Lộ trình phát triển của công nghệ GPON ................................................ 36 Hình 3.1 Phần trăm băng thông sử dụng của 1 cổng up link của GPON trước khi áp dụng giải pháp ........................................................................................................... 43 Hình 3.2 Phần trăm băng thông sử dụng của 1 cổng up link của GPON sau khi áp dụng giải pháp ........................................................................................................... 43 Hình 3.3 UPE Từ Sơn trước khi tối ưu ..................................................................... 46 Hình 3.4 UPE Từ Sơn sau khi tối ưu ........................................................................ 46 Hình 3.5 Mô hình mạng MAN-E trước khi áp dụng giải pháp ................................. 49 Hình 3.6 Mô hình mạng MAN-E sau khi áp dụng giải pháp .................................... 50 xii Hình 3.7 Mô hình giám sát MAN-E của chương trình XNET.................................. 51 Hình 3.8 Giao diện giám sát 3 nhà mạng .................................................................. 52 Hình 3.9 Giao diện giám sát tốc độ download, upload, độ trễ và mất gói tin của 3 nhà mạng ................................................................................................................... 52 Hình 3.10 Kết quả ping mạng VNPT Bắc Ninh ....................................................... 53 Hình 3.11 Kết quả ping mạng FPT Bắc Ninh ........................................................... 54 Hình 3.12 Kết quả đo băng thông mạng VNPT Bắc Ninh ........................................ 54 Hình 3.13 Kết quả đo độ trễ trung bình và tỷ lệ mất gói cả 3 nhà mạng .................. 55 Hình 3.14 Báo cáo xếp hạng VNPT Bắc Ninh và các tỉnh trên toàn quốc ............... 55 1 MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển kinh tế-xã hội, nhu cầu truyền thông ngày càng lớn với nhiều dịch vụ mới băng rộng tốc độ cao và đa phương tiện trong đời sống kinh tế – xã hội của nước ta cũng như của tỉnh Bắc Ninh. Do đó, nhu cầu xây dựng một mạng truy nhập băng rộng có khả năng truyền tải các dịch vụ băng rộng tốc độ cao tới người dân là hết sức cấp thiết. Hiện tại, VNPT nói chung và Viễn thông Bắc Ninh nói riêng, đã sử dụng công nghệ GPON để xây dựng mạng truy nhập có băng thông rộng. Tuy nhiên trong quá trình triển khai và cung cấp dịch vụ tới khách hàng vẫn xảy ra một số điểm cần phải khắc phục để tối ưu chất lượng dịch vụ được tốt nhất vì hiện nay, tình hình cạnh tranh trên thị trường Viễn thông giữa các nhà mạng diễn ra rất khốc liệt. Chính vì vậy, việc nghiên cứu giải pháp để nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng cố định là một vấn đề cấp thiết. Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn đó, tôi đã quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng cố định tại VNPT Bắc Ninh” làm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ của mình. Luận văn gồm 3 chương và trình bày về các vấn đề: Chương 1: Tổng quan về các dịch vụ băng rộng cố định Chương 2: Hiện trạng các dịch vụ băng rộng cố định tại VNPT Bắc Ninh Chương 3: Các giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ băng rộng cố định tại VNPT Bắc Ninh 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC DỊCH VỤ BĂNG RỘNG CỐ ĐỊNH 1.1. Khái niệm dịch vụ băng rộng Băng thông rộng hay truy cập Internet tốc độ cao cho phép người sử dụng truy cập Internet và các dịch vụ Internet liên quan ở các tốc độ cao hơn đáng kể so với tốc độ khả dụng thông qua các dịch vụ "quay số". Tốc độ băng thông rộng khác biệt đáng kể tuỳ theo công nghệ và mức dịch vụ được yêu cầu. Dịch vụ băng rộng cho phép người sử dụng truy cập thông tin thông qua mạng Internet sử dụng một trong nhiều công nghệ truyền dẫn tốc độ cao. Việc truyền dẫn là kỹ thuật số, có nghĩa là các văn bản, hình ảnh, và âm thanh tất cả được truyền dẫn như là các "bit" dữ liệu. Những công nghệ truyền dẫn tạo điều kiện hiện thực hóa băng thông rộng thì di chuyển những bit này nhanh hơn rất nhiều so với các kết nối vô tuyến hay điện thoại truyền thống, bao gồm các kết nối truy cập Internet quay số truyền thống. 1.2. Giới thiệu các loại dịch vụ băng rộng cố định 1.2.1. Dịch vụ truy nhập Internet cáp quang Việc bùng nổ lưu lượng Internet trong thời gian vừa qua càng làm trầm trọng thêm các vấn đề của mạng truy nhập tốc độ thấp. Các báo cáo thống kê cho thấy lưu lượng dữ liệu đã tăng 100% mỗi năm kể từ năm 2000. Thậm chí, sự kết hợp giữa các yếu tố kinh tế và công nghệ đã tạo ra những thời điểm mà tốc độ phát triển đạt tới 1000%. Xu hướng này vẫn sẽ còn tiếp tục trong tương lai, tức là càng ngày sẽ càng có nhiều người sử dụng trực tuyến và những người sử dụng đã trực tuyến thì thời gian trực tuyến sẽ càng nhiều hơn, do vậy nhu cầu về băng thông lại càng tăng lên. Các nghiên cứu thị trường cho thấy rằng, sau khi nâng cấp lên công nghệ băng rộng, thời gian trực tuyến của người sử dụng đã tăng lên 35% so với trước khi nâng cấp. Lưu lượng thoại cũng tăng lên, nhưng với tốc độ tăng thấp hơn nhiều (khoảng 8% mỗi năm). Theo hầu hết các báo cáo phân tích, lưu lượng của dữ liệu hiện nay đã vượt trội hơn rất nhiều so với lưu lượng thoại. Càng ngày sẽ càng có 3 nhiều dịch vụ và các ứng dụng mới được triển khai khi băng thông dành cho người sử dụng tăng lên [10]. Đứng trước tình hình đó, một số công nghệ mới đã được đưa ra nhằm đáp ứng những đòi hỏi về băng thông. Mạng truy nhập quang được chia làm 2 loại là: mạng truy nhập quang chủ động và thụ động. 1.2.1.1. Dịch vụ truy cập mạng cáp quang chủ động (Active Optical Network - AON) Với sự bùng nổ về nhu cầu băng thông hiện nay, việc triển khai một hệ thống mạng truy nhập quang đến từng hộ gia đình là một xu thế tất yếu. Đó chính là mạng FTTH- Fiber to the home (cáp quang đến tận nhà). FTTx (Fiber To The x) là một kiến trúc mạng trong đó sợi quang được kéo từ các thiết bị chuyển mạch của nhà cung cấp dịch vụ đến các thuê bao. Ở đây, “x” được hiểu là một ký hiệu đại diện cho các loại hình mạng khác nhau như FTTH, FTTC, FTTB, FTTN… Do đó nó có thể thay thế cơ sở hạ tầng cáp đồng hiện tại như dây điện thoại, cáp đồng trục. Mạng cáp quang chủ động (Active Optical Network – AON) sử dụng các thiết bị quang tích cực (Switch) và cung cấp các kết nối P2P thông qua đôi sợi quang kết nối thẳng từ thiết bị Switch đặt tại nhà trạm kết nối thông qua các hộp cáp đi cáp ngầm hoặc treo để tới thiết bị đầu cuối khách hàng. Các thiết bị Switch này kết nối tới hệ thộng MAN-E để gom lưu lượng cũng như thông tin xác thực của khách hàng đưa lên mạng lõi đặt tại Hà Nội như trong hình 1.1. Với mô hình này, để cung cấp dịch vụ băng rộng tới mỗi khách hàng sẽ phải sử dụng đôi sợi quang để kết nối. Do vậy nhu cầu sử dụng sợi quang lớn, chi phí đầu tư, bảo dưỡng mạng cáp quang tăng cao. Hình 1.1 Công nghệ truy nhập quang chủ động 4 Đối với dịch vụ cáp quang AON, sau một thời gian triển khai phát triển và thay thế dần cho thuê bao cáp đồng thì hiện nay Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam - VNPT triển khai chuyển đổi hạ tầng sang mạng cáp quang GPON đến khách hàng do có nhưng ưu điểm nổi bật hơn [8]. 1.2.1.2. Dịch vụ truy cập mạng cáp quang thụ động (PON) Công nghệ truy nhập cáp đồng điển hình như xDSL đã được triển khai rộng rãi, tuy nhiên những hạn chế về cự ly và tốc độ đã không đáp ứng được yêu cầu dịch vụ. Vì vậy nghiên cứu triển khai các giải pháp truy nhập quang là vấn đề cấp thiết hiện nay nhằm xây dựng hạ tầng mạng truy nhập đáp ứng cung cấp các dịch vụ băng rộng chất lượng cao. Qua đó cũng đặt ra những vấn đề cần giải quyết cấp bách đối với mạng truy nhập. Do vậy, nghiên cứu triển khai giải pháp truy nhập mới nhằm chiếm lĩnh thị trường dịch vụ mới là rất cần thiết đối với tình hình hiện nay. Công nghệ truy nhập quang thụ động GPON đã được ITU chuẩn hóa, hiện nay là một trong những công nghệ được ưu tiên lựa chọn cho triển khai mạng truy nhập tại nhiều nước trên thế giới. GPON là công nghệ hướng tới cung cấp dịch vụ mạng. Như vậy với khái niệm này, mạng PON sẽ không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào mà cần phải có sự chuyển đổi điện-quang. Thay vào đó, PON sẽ chỉ bao gồm: sợi quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc... điều này giúp cho PON có một số ưu điểm như: không cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng bởi lỗi nguồn, có độ tin cậy cao và không cần phải bảo dưỡng do tín hiệu không bị suy hao nhiều như đối với các phần tử tích cực [12]. Mạng PON ngoài việc giải quyết các vấn đề về băng thông, nó còn có ưu điểm là chi phí lắp đặt thấp do nó tận dụng được những sợi quang trong mạng đã có từ trước. PON cũng dễ dàng và thuận tiện trong việc ghép thêm các ONU theo yêu cầu của các dịch vụ, trong khi đó việc thiết lập thêm các nút trong mạng tích cực khá phức tạp do việc cấp nguồn tại mỗi nút mạng, và trong mỗi nút mạng đều cần có các bộ phát lại. PON có thể hoạt động với chế độ không đối xứng. Chẳng hạn, một mạng PON có thể truyền dẫn theo luồng OC-12 (622 Mbits/s) ở đường xuống và truy 5 nhập theo luồng OC-3 (155 Mbits/s) ở đường lên. Một mạng không đối xứng như vậy sẽ giúp cho chi phí của các ONU giảm đi rất nhiều, do chỉ phải sử dụng các bộ thu phát giá thành thấp hơn... PON còn có khả năng chống lỗi cao (cao hơn SONET/SDH). Do các nút của mạng PON nằm ở bên ngoài mạng, nên tổn hao năng lượng trên các nút này không gây ảnh hưởng gì đến các nút khác. Khả năng một nút mất năng lượng mà không làm ngắt mạng là rất quan trọng đối với mạng truy nhập, do các nhà cung cấp không thể đảm bảo được năng lượng dự phòng cho tất cả các đầu cuối ở xa. Với những lý do như trên, công nghệ PON có thể được coi là một giải pháp hàng đầu cho mạng truy nhập. PON cũng cho phép tương thích với các giao diện SONET/SDH và có thể được sử dụng như một vòng thu quang thay thế cho các tuyến truyền dẫn ngắn trong mạng đô thị hay mạch vòng SONET/SDH đường trục [5]. Hình 1.2 mô tả một cách trực quan nhất về mô hình mạng truy nhập quang GPON với đặc điểm sau: • Tốc độ dữ liệu: 1,244/2,488 Gbit/s hướng xuống và 0,155/0,622/1,244/ 2,488 Gbit/s hướng lên • Bước sóng: 1260 - 1360nm đường lên; 1480 - 1500nm đường xuống • Đa truy nhập hướng lên: TDMA • Cấp phát băng thông động DBA (Dynamic Bandwith Allocation) • Loại lưu lượng: dữ liệu số • Khung truyền dẫn: GEM • Dịch vụ: hỗ trợ đầy đủ các dịch vụ hiện có (Ethernet, TDM, POTS, …) • Tỷ lệ chia của bộ chia thụ động: tối đa 1:128 • Giá trị tỷ lệ bit lỗi (BER) lớn nhất: 10 - 12 • Phạm vi công suất sử dụng luồng xuống: -3 đến +2 dBm (10 Km ODN) hoặc +2 đến +7 dBm (20 Km ODN) • Phạm vi công suất sử dụng luồng lên: -1 đến +4 dBm (10 Km và 20 Km ODN) 6 • Loại cáp: Tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.652 • Suy hao tối đa giữa các ONU:15 dB • Cự ly cáp tối đa: 20 Km với lade DFB luồng lên, 10 Km với Fabry-Perot GPON được triển khai để đáp ứng tỷ lệ dung lượng dịch vụ/chi phí khi so sánh với mạng cáp đồng/DSL và mạng HFC có dung lượng nhỏ và các mạng SDH/SONET cũng như giải pháp quang Ethernet điểm – điểm có chi phí cao. Vì vậy nó phù hợp với các hộ gia đình, doanh nghiệp vừa và nhỏ, chính phủ và các cơ quan công sở[4]. - Các dịch vụ dành cho hộ gia đình - Dành cho doanh nghiệp vừa và nhỏ - Dành cho Chính phủ, giáo dục và y tế Hình 1.2 Mạng truy nhập quang thụ động GPON 1.2.2. Dịch vụ truy nhập Internet cáp đồng  Khái niệm DSL (Digital Subscriber Line: đường dây thuê bao số) là một công nghệ sử dụng các phương pháp điều biến phức tạp, nhằm mục đích biến đổi các gói dữ liệu nhận được ở đầu vào thành tập hợp các tín hiệu có tần số cao ở đầu ra sao cho phù hợp với việc truyền tải trên đường dây điện thoại nhất. Vì DSL tập trung vào công nghệ truyền tải trên đường dây điện thoại nên công nghệ này thường được áp dụng