Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP

Tải bản đầy đủ - 0trang

Luận văn tốt nghiệp



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



nhập truyền thống như dùng tổng đài phân tán RLC, dùng bộ cung cấp mạch

vòng thuê bao số DLC, thay đổi đường kính cỡ cáp…còn xuất hiện các cơng

nghệ truy nhập khác như truy nhập quang, truy nhập quang lai ghép đồng trục,

truy nhập vô tuyến. Như vậy khái niệm mạng truy nhập theo quan điểm truyền

thống khơn còn đúng với tất cả các mạng truy nhập hiện nay

Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU_T

Theo các khuyến nghị của ITU-T, mạng truy nhập hiện được định nghĩa như

trên hình 1.2.Theo đó mạng truy nhập là một chuỗi các thực thể truyền dẫn giữa

giao diện nút dịch vụ(SNI) và giao diện người sử dụng- mạng (UNI).Mạng truy

nhập chịu trách nhiệm truyền tải các dịch vụ viễn thông. Giao diện điều kiển và

quản lý mạng là Q3

Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI,

còn mạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ (SN) thơng quan SNI. Về ngun tắc

khơng có giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI. Mạng truy nhập

và nút dịch vụ đều được kết nối với hệ thống mạng quản trị viễn 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 cắt dịch vụ của mạng truy nhập. Kết nối với tổng đài SNI

cung cấp cho thuê bao các dịch vụ cụ thể. VD: tổng đài có thể kết nối với mạng

truy nhập qua giao diện V5

Giao diện V5 cung cấp chuẩn chung kết nối thuê bao số tới tổng đài số nội

hạt. Giải pháp này có thể mang lại hiệu quả cao do cho phép kết hợp hệ thống

truyền dẫn thuê bao và tiết kiệm card thuê bao ở tổng đài. Hơn nữa phương thức

Nguyễn Quang Huy CB110855



3



Luận văn tốt nghiệp



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



kết nối này cũng thúc đẩy việc phát triển các dịch vụ băng rộng.

Giao diện người sử dụng- mạng

Đây là giao diện phía khách hàng của mạng truy nhập. UNI phải hỗ trợ nhiều

dịch vụ khác nhau, như thoại tương tự, ISDN băng hẹp và băng rộng và dịch vụ

leased số hay tương tự….

Giao diện quản lý

Thiết bị mạng truy nhập phải cung cấp giao diện quản lý để có thể điều kiển

một cách hiệu quả toàn bộ mạng truy nhập. Giao diện này cần phải phù hợp với

giao thức Q3 để có thể truy nhập mạng TMN và hồn tồn tương thích với các hệ

thống quản lý mạng mà thiết bị do nhiều nhà sản xuất cung cấp. Hiện nay phần

nhiều các nhà cung cấp thiết bị sử dụng giao diện quản lý của riêng mình thay vì

dùng chuẩn Q3.

1.3 Những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập

Với định nghĩa mạng truy nhập như trên để đạt được cấu trúc như mong muốn

thì mạng truy nhập nói riêng và mạng viễn thơng nói chung phải trải qua những

giai đoạn q độ với nhiều trạng thái khác nhau tương tự với những xuất phát

điểm(mạng truyền số liệu, thoại truyền thống PSTN, mạng di động, mạng di

động nội hạt) và giải pháp sử dụng khác nhau. Hình 1.3 cho chúng ta thấy mốc

phát triển của các dòng thiết bị truy nhập trong mạng viễn thông với xuất phát

điểm là mạng PSTN.



Nguyễn Quang Huy CB110855



4



Luận văn tốt nghiệp



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



Hình 1.3: Sự phát triển của các dòng thiết bị truy nhập.

1.4 Các cơng nghệ truy nhập

1.4.1 Phân loại

Có rất nhiều tiêu chí khác nhau để phân loại cơng nghệ truy nhập. Ở đây, chúng

ta thực hiện phân loại theo hai tiêu chí: dựa trên băng thơng và mơi trường truyền

dẫn.

*Phân loại dựa trên băng thơng:

• Truy nhập băng hẹp:

∙ Là truy nhập có tốc độ truy nhập <2Mbps. Ví dụ: truy nhập bằng quay số(dialup), công nghệ ISDN băng hẹp (N-ISDN), xDSL băng hẹp (ISDN, SDSL, ADSL

lite)…

• Truy nhập băng rộng:

∙ Là truy nhập có tốc độ truy nhập >2Mbps. Ví dụ: cơng nghệ xDSL, cơng nghệ

Moderm cáp (MC), công nghệ truy nhập qua đường dây điện lực (PLC), công

nghệ truy nhập quang, LMDS, Wimax, truy nhập vệ tinh…

*Phân loại dựa trên mơi trường truyền dẫn:

• Cơng nghệ truy nhập hữu tuyến:

∙ Công nghệ modem băng tần thoại, ISDN, xDSL, Ethernet dựa trên cáp đồng

xoắn.

∙ Công nghệ modem cáp CM trên mạng cáp truyền hình cáp CATV.

∙ Cơng nghệ PLC trên mạng cáp điện

∙ Công nghệ truy nhập quang trên cáp CATV, PLC, PSTN

• Cơng nghệ truy nhập vơ tuyến:

Chúng ta có thể nhìn thấy truy nhập vơ tuyến theo quan điểm của IEE (bảng 1.1).

Theo đó căn cứ vào vùng bao phủ hệ thống thiết bị chúng ta có các mạng diện hẹp

PAN với những ví dụ cơng nghệ như Blutooth, Wireless USB. Các mạng diện nội

hạt với điển hình là cơng nghệ WLAN với những chuẩn cho lớp vật lý 802.11a,

802.11b,802.11g,802.11n. Tiếp theo là các mạng diện rộng với những cải tiến của

chuẩn 801.11, những mạng truy nhập vô tuyến đa kênh đa điểm, đa kênh đa điểm nội

hạt (MMDS và LMDS) với xuất phát điểm là dùng để quảng bá tín hiệu truyền hình.

Cuối cùng là mạng diện rộng với các thế hệ của điện thoại tế bào và cộng thêm vào

đó hệ thống truy nhập sử dụng vệ tinh.

Nguyễn Quang Huy CB110855



5



Luận văn tốt nghiệp



PAN



Bluetooth

802.15



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



LAN

802.11a

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 nhập

Chúng ta có thể thể so sánh các cơng nghệ truy nhập trên nhiều góc nhìn khác nhau:

Bảng 1.2: cho chúng ta so sánh chung nhất giữa những công nghệ.

Bảng 1.3: đánh giá về các cơng nghệ truy nhập trên khía cạnh kinh tế khi triển khai.



Nguyễn Quang Huy CB110855



6



Luận văn tốt nghiệp

Công nghệ



Dial – up

(V90)

xDSL

(ADSL)

Modem cáp

IDSN



Vệ tinh



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



Băng thông

Tốc

Tốc độ lên

xuống



Ưu điểm

độ



Phạm vi cung cấp

33.6 Kb/s 56.6 Kb/s

rộng,

Giá thành rẻ

Tốc độ cao

1.5 Mb/s

8 Mb/s

Độ tin cậy cao

Tốc độ cao

Tối đa 10 Tối đa 30

Giá thành rẻ

Mb/s

Mb/s

Chuẩn thơng dụng

Sử dụng rộng rãi

128 Kb/s

128 Kb/s

Tương thích với

DSL



33.6 Kb/s



Khả năng ứng

dụng rộng rãi



400 Kb/s



Có khả năng di

Vơ tuyến di Tùy thuộc Tùy thuộc

động triển khai

động

công nghệ công nghệ

dịch vụ nhanh

Tốc độ cao

Vô tuyến cố Tùy thuộc Tùy thuộc

Nhiều cấp độ ứng

định

công nghệ công nghệ

dụng.



Cáp quang



Lớn ( cỡ Lớn

Gbps)

Gbps)



PLC



18 Mb/s



45 Mb/s



Nhược điểm



(cỡ



Tốc độ rất chậm

Nhiều chuẩn khác

nhau

Cấu trúc và băng tần

phải chia sẻ

Tốc độ chậm

Chi phí rất cao

Khó quản lý giám sát

Tốc độ luồng lên

thấp

Chi phí thiết bị cao

Độ tin cậy chưa cao

Ảnh hưởng do các

tác dụng của thời tiết

Nhiều chuẩn cơng

nghệ

Khó khăn khi triển

khai trên diện rộng

Chi phí thiết bị cao.

Phạm vi ứng dụng

hạn chế.

Phụ thuộc vào cự ly

và anten



Tộc độ cao.

Chất lượng kết nối Giá thành đắt

cao

Có mặt ở khắp nơi

Chưa



chuẩn

trên đường dây

chung

điện lực



Bảng 1.2: Đánh giá chung về các công nghệ truy nhập.

Công nghệ



Băng thông



Nguyễn Quang Huy CB110855



Ưu điểm



7



Nhược điểm



Luận văn tốt nghiệp



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



Tốc độ lên

Dial – up

(V90)

xDSL

(ADSL)

Modem cáp



Tốc



độ



xuống

Phạm vi cung cấp



33.6 Kb/s

1.5 Mb/s



56.6 Kb/s

8 Mb/s



Tối đa 10 Tối

Mb/s



đa



30



Mb/s



Tốc độ rất chậm



Giá thành rẻ

Tốc độ cao



Nhiều



Độ tin cậy cao

Tốc độ cao



128 Kb/s



thích



33.6 Kb/s



Vô tuyến di Tùy

động



thuộc Tùy



công nghệ



Vô tuyến cố Tùy

định



rộng rãi



thuộc



công nghệ



thuộc Tùy



cơng nghệ



Khả năng ứng dụng



400 Kb/s



Có khả năng di động

triển khai dịch vụ

nhanh



thuộc



công nghệ



phải chia sẻ

Tốc độ chậm



với Chi phí rất cao



DSL

Vệ tinh



khác



Cấu trúc và băng tần



Giá thành rẻ



Tương



chuẩn



nhau



Chuẩn thơng dụng

Sử dụng rộng rãi



IDSN

128 Kb/s



rộng,



Tốc độ cao



Khó quản lý giám sát

Tốc độ luồng lên thấp

Chi phí thiết bị cao

Độ tin cậy chưa cao

Ảnh hưởng do các tác

dụng của thời tiết

Nhiều chuẩn cơng

nghệ

Khó khăn khi triển

khai trên diện rộng

Chi phí thiết bị cao.

Phạm vi ứng dụng hạn



Nhiều cấp độ ứng chế.

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.

Chất lượng kết nối Giá thành đắt

cao

Có mặt ở khắp nơi

trên đường dây điện Chưa có chuẩn chung

lực



Bảng 1.3: So sánh về giá thành các công nghệ

Hiện trạng và hướng phát triển

Rất nhiều tài liệu công nhận rằng xu hướng phát triển của mạng truy nhập bao

gồm hai hướng cơ bản:

Thứ nhất là cung cấp cho khách hàng băng thơng gần như khơng hạn chế đó

Nguyễn Quang Huy CB110855



8



Luận văn tốt nghiệp



Chương I: Tổng quan mạng truy nhập



chính là xu hướng phát triển các cơng nghệ quang thụ động

Thứ 2 là cung cấp cho người dùng kết nối mọi lúc mọi nơi với tốc độ có thể

thỏa mãn những ứng dụng cơ bản đó chính là các truy nhập vô tuyến với các thế hệ

từ 2 đến 4.

Phát triển của truy nhập vô tuyến hội tụ đến 4G

Để tiến đến thế hệ thứ 4 mạng truy nhập vô tuyến sẽ hội tụ lại từ hai hướng:

Hướng 1: Từ các hệ thống cá nhân, nội hạt, thành phố (với những đại diện

điển hình WLAN và Wimax).

Hướng 2: Từ phía các diện rộng ( với các đại diện là GSM, IMT2000,

WCDMA).

1.4 Kết luận chương

Trong chương 1, em đã giới thiệu các quan điểm khác nhau về mạng truy

nhập, những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập cũng như phân loại mạng truy

nhập theo băng thông và môi trường truyền dẫn.

Xu hướng phát triển của mạng truy nhập trong tương lai tuy có nhiều quan điểm

khác nhau nhưng đều thống nhất hướng tới công nghệ truy nhập theo mạng thế hệ

sau NGN với tiêu chí truy nhập mọi lúc, mọi nơi và không hạn chế tốc độ.



Nguyễn Quang Huy CB110855



9



Luận văn tốt nghiệp



Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON



CHƯƠNG 2: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG VỚI CHUẨN GPON

2.1 Mạng thụ động PON

2.1.1 Khái niệm mạng quang thụ động

Mạng quang thụ động PON là một mạng quang khơng có các phần tử điện

phụ hay thiết bị quang điện tử. PON là công nghệ sử dụng các bộ chia quang

(Splitter) để nối tới rất nhiều thiết bị đầu cuối mạng quang. Như vậy, trong PON sẽ

bao gồm: Sợi quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc,

chính nhờ vào cấu trúc như thế mà PON có những ưu điểm đặc trưng như:

Khơng u cầu cung cấp nguồn điện nên không ảnh hưởng của lỗi nguồn.

Tạo thành đường truyền thông suốt giữa tổng đài và th bao. Làm cho cấu

trúc mềm dẻo hơn vì nó chỉ phụ thuộc vào dạng tín hiệu. Và việc sử dụng linh

kiện thụ động sẽ làm tăng độ tin cậy của hệ thống.

Chi phí cho khai thác vận hành và bảo dưỡng nhỏ.

Đối với cấu trúc mạng PON, công suất quang sẽ quyết định số bộ chia quang.

Tín hiệu có băng tần càng lớn, cơng suất quang càng nhỏ thì mức thu giảm, vì

vậy khả năng chia kênh sẽ bị giảm so với trường hợp tín hiệu băng hẹp. Cho

nên để tăng băng tần hệ thống phải áp dụng các công nghệ truyền dẫn tiên tiến

như kĩ thuật thu kết hợp hay kĩ thuật ghép bước sóng.

2.1.2 Đặc điểm chính của hệ thống

• Đặc trưng của hệ thống PON là thiết bị thụ động phân phối sợi quang đến

từng nhà thuê bao sử dụng bộ chia splitter có thể lên tới 1:128.

• PON hỗ trợ giao thức ATM, Ethernet.

• PON hỗ trợ các dịch vụ voice, data và video tốc độ cao.

• Khả năng cung cấp băng thơng cao.

• Trong hệ thống PON băng thông được chia sẻ cho nhiều khách hàng điều

này sẽ làm giảm chi phí cho khách hàng sử dụng.

• Khả năng tận dụng cơng nghệ WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần và

cung cấp băng thông động để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối giữa

OLT và splitter.

• PON thực hiện truyền dẫn 2 chiều trên 2 sợi quang hay 2 chiều trên cùng 1

sợi quang.

• PON có thể hỗ trợ topo hình cây, sao, bus và ring.



Nguyễn Quang Huy CB110855



10



Luận văn tốt nghiệp



Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON



2.1.3Kiến trúc mạng quang thụ động PON

Cấu trúc mạng PON cơ bản gồm các thành phần là OLT, splitter quang,

ONU/ONT. OLT chính là thiết bị đầu cuối phía nhà sản xuất, có nhiệm vụ kết nối tất

cả các loại dịch vụ lại và truyền tín hiệu thơng qua sợi cáp quang. Tín hiệu từ OLT sẽ

đến các splitter quang. Splitter quang được sử dụng để phân chia công suất từ một

sợi duy nhất đến x người sử dụng (x có thể là 32, 64 hoặc 128, điều đó phụ thuộc vào

hệ số chia của splitter) trên một khoảng cách tối đa là 20 km. Để thu được tín hiệu từ

OLT, tại phía người sử dụng cần có các bộ ONU/ONT.



Hình 2.1: Mơ hình chung của mạng quang thụ động PON



Nguyễn Quang Huy CB110855



11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×