HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

HOÀNG ĐÌNH HƯNG

CÔNG NGHỆ GPON VÀ CÁC GIẢI PHÁP FTTx - GPON CHO MẠNG TRUY
NHẬP BĂNG RỘNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Mã số: 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1

LỜI NÓI ĐẦU

Từ xưa đến nay thông tin liên lạc luôn đóng một vai trò quan trọng trong
đời sống con người. Ngoài việc cung cấp cho con người các dịch vụ thiết thực, phục
vụ cho nhu cầu đời sống của con người, thông tin còn có ý nghĩa quyết định đến
thành công của một doanh nghiệp và sự phát triển của con người trong tương lai.
Trong những năm qua, hạ tầng mạng Viễn thông đã phát triển nhanh cả về
công nghệ và chất lượng cung cấp dịch vụ. Viễn thông đã trải qua một quá trình
phát triển lâu dài với nhiều bước ngoặt trong phát triển công nghệ và phát triển
mạng lưới. Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, hiện nay có rất nhiều nhà
khai thác Viễn thông khác nhau với sự đa dạng của công nghệ và cấu hình mạng
cũng như cung cấp dịch vụ.
Ngày nay, cùng với sự phát triển chóng mặt của khoa học kỹ thuật đã và
đang gặt hái được rất nhiều những thành công rực rỡ thì những nhu cầu về giải trí,
học tập và nắm bắt thông tin của con người cũng ngày một tăng lên. Nắm bắt được
những nhu cầu ấy các nhà khai thác Viễn thông đang đưa ra được rất nhiều những
công nghệ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu khách hàng và công nghệ PON là một
trong những công nghệ đang phát triển tại Việt Nam.
Nội dung của luận văn bao gồm 3 chương:
Chƣơng 1 có tiêu đề “Tổng quan về Công nghệ GPON” trình bày tổng
quan về Công nghệ PON bao gồm TDM PON, WDM PON và CDMA PON, nghiên

Đơn vị mạng quang ONU (Optical Network Unit)
Mạng phân phối quang ODN (Optical Distribute Network)
Bộ chia (Splitter)

1.1.4. Mô hình PON
1.1.5. Phân loại PON
a. TDM PON
b. WDM-PON
c. CDMA-PON
3

1.2. Gigabit PON (GPON)
1.2.1.Hệ thống GPON
G-PON là giao thức FSAN TDMA PON thứ 2 được định nghĩa trong
chuỗi khuyến nghị G.984 của ITU-T. G-PON được xây dựng trên trải nghiệm của
B-PON và E-PON.
GPON viết tắt của từ Gigabit Passive Optical Network. GPON là sự phát
triển của APON/BPON nó hoạt động ở tốc độ lên tới hàng Gbps và đã được chuẩn
hóa thành ITU-T G.984.
1.2.2. Lớp truyền dẫn hội tụ GPON
a. Chức năng của GTC
b. Tốc độ bit của GPON
1.2.3 Khung truyền dẫn GPON
a. Cấu trúc khung hƣớng xuống
 Vùng ID
 Vùng quản lí, vận hành và bảo dưỡng lớp vật lí PLOAM
 Vùng BIP
 Vùng chiều dài tải ở hướng xuống
 Vùng bộ nhớ băng thông
 Vùng tải

HW6500T
HW6503T
/
CPE850a,
CPE8240,
CPE8245,
CPE8247
FTTB/FTTC
HW6500T
HW6503T
HW5612
HW5616
/
FTTO
HW6500T
HW6503T
HW5626
HW5628
/

5

2.2. Các thiết bị đáp ứng với các giải pháp FTTx tƣơng ứng
2.2.1. OLT
HW6500T và HW6503T là các dòng thiết bị truy nhập đa dịch vụ sản xuất
bởi Công ty Huawei, trong đó HW6500T là sản phẩm đáp ứng với dung lượng lớn,
với dung lượng vừa và nhỏ thì sản phẩm HW5603T được lựa chọn.
Bảng 2-2 Dữ liệu cấu hình của HW6500T/HW6503
Tham số cấu hình
Dữ liệu cấu hình
• 20 cards modular system
• 21” ETSI rack mounting
• DC powering redundancy
• Control card redundancy
• 1T backboard capacity
Line interface cards
• 2/4 GPON interfaces
• 16x GPON cards
Subtending Cards
• 8 * GE interfaces
Control & Switching Cards
400 G switch capacity
Uplink Cards
2x GTX uplink:
• 100/1000 Base-TX
2x SFP uplink:
7

• 1000 BaseSX / LX
1/2x XFP uplink:
• 10G Base-R

2.2.2. MDU – Multi-Dwelling Unit
HW5616, HW5626 và HW5628 là các sản phẩm MDU được sản xuất từ
Công ty Huawei để đáp ứng giải pháp FTTB. Chúng cung cấp các giao diện người
sử dụng như GE, FE, ADSL2+, VDSL2, và POTS.
a. HW5612
Các giao diện chức năng của thiết bị GPON MDU HW5612:

Giao diện GPON
2 POTS + 4 FE +
1 USB
CPE8245
Gateway ONT
Giao diện GPON
2 POTS + 4 FE +
1 USB + WiFi
CPE8247
Gateway ONT
Giao diện GPON
2 POTS + 4 FE +
1 USB + WiFi +
RF

Các giao diện chức năng của thiết bị GPON ONT CPE8240/8245/8247: 9

2.4. Đánh giá thiết bị truy nhập của Hãng Huawei:
Huawei là một trong các hãng phát triển công nghệ truy nhập FTTx hàng
đầu trên thế giới. Giải pháp FTTx-GPON của Huawei là giải pháp tòa diện với các
tính năng nổi trội như sau:
 Thiết kế nền mạng thống nhất
 Giải pháp mạng cáp quang (ODN) chuyên nghiệp
 Thiết bị OLT:
 Dung lượng được thiết kế tới mức Tbit đảm bảo cho khả năng mở
rộng mạng: Dung lượng chuyển mạch 400Gb/s, băng thông lớn
(10GE trên 1khe),

dƣỡng, dung lƣợng lớn đảm bảo làm việc ở nhiều môi trƣờng khác nhau. CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG THIẾT BỊ HUAWEI
CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG FTTx – GPON

3.1 . Tình hình triển khai FTTx của các nhà khai thác trên thế giới:
3.1.1. Thị trƣờng FTTx trên thế giới:
Thị trường truy cập FTTx toàn cầu tiếp tục phát triển trong năm 2011.
Tổng số thuê bao FTTx vào cuối năm 2011 là hơn 220,8 triệu, với tốc độ duy trì
tăng trưởng FTTx khoảng 25% trong nửa cuối năm 2011.
3.1.2. Tình hình các thị trƣờng chính của FTTx:
Nhật Bản vẫn là nước đứng đầu thế giới về thuê bao FTTH/B, bám sát
theo đó là Trung Quốc. Tuy nhiên, xét về sự tăng trưởng, hai nước này đang trải qua
những tình hình khác biệt rõ rệt. Trung Quốc ngày càng xuất hiện nhiều hơn những
hoạt động, với mức tăng trưởng 44% so với 6% đối với Nhật Bản từ tháng Sáu năm
2011 và tháng 12 năm 2011. Và xu hướng này sẽ chỉ nhận được mạnh mẽ hơn bởi
11

vì, trong nửa trước, tốc độ tăng trưởng tương ứng là 14% và 5%. Xu hướng này có
thể sớm dẫn đến Trung Quốc và Nhật Bản đảo ngược vị trí trong bảng xếp hạng của
các quốc gia trên toàn thế giới với các thuê bao FTTH/B.
3.1.3. Xếp hạng các nhà khai thác FTTx trên toàn thế giới
Châu Á / Thái Bình Dương thống trị phần lớn thị trường FTTH / B, với
hơn 75% tổng số thuê bao, các nhà khai thác cũng chiếm ưu thế. Trên thực tế, có 7
nhà khai thác châu Á nằm trong số 10 nhà khai thác về số lượng thuê bao FTTH / B
trên toàn thế giới.
Dẫn đầu tiếp tục vẫm là nhà điều hành đương nhiệm Nhật Bản, NTT, với
hơn 16 triệu thuê bao FTTH / B vào cuối năm 2011. Theo sau là hai nhà khai thác
chính của Trung Quốc, China Telecom và China Unicom, cũng tham gia vào việc

HW6503T
CPE850a
CPE8240
CPE8245
CPE8247

b. Đối tƣợng khách hàng và các dịch vụ triển khai:
Giải pháp FTTx cung cấp truy nhập mở các dịch vụ truyển hình, thoại và
truy nhập Internet tốc độ cao từ ONT đến OLT đến khách hàng là các hộ dân cư.
Khách hàng có thể lựa chọn RSPs tùy theo nhu cầu thực tế để cung cấp các dịch vụ
tương ứng.
HDTV@50M
Dịch vụ thoại
Dịch vụ dữ liệu

13

c. Kế hoạch và thiết kế mạng:
Kế hoạch VLAN:
Kế hoạch địa chỉ IP
Đảm bảo QoS

3.3.2. Giải pháp FTTB/FTTC – GPON (Fiber to the building/ Fiber to the
curb)
a. Mô hình thiết bị:
Giải pháp FTTB được ứng dụng cho các tòa nhà doanh nghiệp hoặc những
căn hộ mà có mật độ vừa những người sinh sống. Trong một giải pháp FTTB, OLT
được kết nối bằng các sợi quang đến các ONU được lắp đặt trong hành lang tòa nhà,
và các ONU được kết nối với tất cả các thiết bị đầu cuối của người dùng bởi các đôi
cáp xoắn, để cung cấp các dịch vụ thoại, dữ liệu và video cho người sử dụng trong
Hình 3.5: Các dịch vụ cung cấp trong giải pháp FTTB/FTTC

Dịch vụ thoại
Dịch vụ dữ liệu
Dịch vụ truyền hình
- Dịch vụ IPTV
- Dịch vụ truyền hình CATV
15 c. Kế hoạch triển khai mạng:
Kế hoạch VLAN
Thông thường có hai cơ chế được sử dụng cho kế hoạch VLAN của mạng
FTTB/FTTC, là chế độ đa cạnh dựa trên mỗi thuê bao mỗi dịch vụ và mỗi VLAN
(PUPSPV) và cơ chế đơn cạnh trên mỗi thuê bao mỗi VLAN (PUPV).
- PUPSPV multi-edge mode
- Cơ chế đơn cạnh PUPV
Kế hoạch QoS
Bảo mật và độ tin cậy
MDU trƣớc khi triển khai
Thiết lập kênh quản lí cho MDU

3.3.3. Giải pháp FTTO – GPON (Fiber to the office)
a. Mô hình thiết bị:
HW5626 đóng vai trò như SBU và OLT là hai thiết bị chính trong mạng
FTTO, được mô tả như trong hình 3.13.
a
Mô tả dịch vụ:
PPPoE để xác thực, ghi cước và phân quyền truy cập cho khách hàng.
Ứng dụng:
17


FTTH/ FiberVNN qua các máy tính PC/ LAN, Wifi với tốc độ cao, ổn định.
 Doanh nghiệp CNTT, GTGT sử dụng đường truyền phục vụ
hosting Web Server, Game Server
Mô hình kết nối:
MAN SW
FO
FO
FO
MAN SW
Internet VN2/VTN
MAN E
VNPT Hà Nội
QinQ
QinQ
GPON
OLT
ONT
Splitter
1: n
PE VTN
BRAS
HNI
E320

MAN SW
Internet VN2/VTN
MAN E
VNPT Hà Nội
QinQ
QinQ
GPON
OLT
ONT
Splitter
1: n
PE VTN
BRAS
HNI
E320
LAN Khách hàng
NxGE+Nx10GE
Core IPTV (MyTV)
PE VTN
10GE-IPTV
.1Q
`
STB HD
FE
FE
STB HD
STB HD
FE
FE


LAN 2
MAN SW
QinQ
QinQ,
Spliter
1:n
FE/GE
ONT
FO
LAN 1
IP WAN 2IP WAN 1
IP GW1 IP GW2
PON
OLT
PON
OLT
BRAS VNPT
Hà Nội

Hình 3.17: OLT/G-PON cung cấp dịch vụ MegaWan nội tỉnh tốc độ cao
20

d. Dịch vụ MetroNet cung cấp kết nối MegaWAN liên tỉnh tốc độ
cao:
Mô tả dịch vụ:
Sử dụng công nghệ FTTx/G-PON phần mạng truy nhập và công nghệ
IP/MPLS trên MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp kết nối MegaWAN liên tỉnh
của VTN.
Ứng dụng :
Cung cấp các kết nối tốc độ cao lên VTN phục vụ các khách hàng sử dụng

Hình 3.18: OLT/G-PON cung cấp dịch vụ MegaWan liên tỉnh tốc độ cao
21

e. Dịch vụ MetroNet cung cấp kết nối VPN L2 nội tỉnh tốc độ cao:
Mô tả dịch vụ:
Sử dụng công nghệ FTTx/G-PON phần mạng truy nhập và công nghệ
IP/MPLS trên MAN-E của VNPT Hà Nội để cung cấp dịch vụ VPN L2 cung cấp
kết nối đa điểm tốc độ cao cho các site của khách hàng.
Ứng dụng :
Làm nhánh phụ của dịch vụ VPNL2 kết nối các chi nhánh của khách hàng
trên địa bàn Hà Nội hoặc kết nối mạng LAN cho khách hàng.
Mô hình kết nối:
Cổng trên thiết bị ONT GPON sẽ được cấu hình hạn chế học địa chỉ MAC
(chỉ học tối đa 02 địa chỉ MAC của Router phía khách hàng).

OLT (Huawei)
ONT/ ONT
Business
CPE/Router
Nhánh phụ Site 1
Splitter1:32/64
Sw Agg
L2 VPN
VFI 2549
H-VPLS
FE
L2 Switch
Sw Agg
7609/
Acc7606

Cổng trên thiết bị ONT GPON sẽ được cấu hình hạn chế học địa chỉ MAC
(chỉ học tối đa 02 địa chỉ MAC của Router phía khách hàng).

VTN
20
GE
OLT (Huawei)
ONT/ ONT
Business
CPE/Router
Nhánh phụ Site 1
Splitter1:32/64
Agg 7609/
Acc 7606
FE
Sw Core
7609
MAN-E
MPLS PW
PE HNI
VTN
QinQ
QinQ
dot1q

Hình 3.20: OLT/G-PON cung cấp kênh liên tỉnh L2 tốc độ cao

23

3.3.5. Ứng dụng triển khai thiết bị OLT Huawei cho mạng GPON của

Cầu Giấy
CGY.G21
3986
172.24.32.10
2351
2251
11
9
2
Hoàng Cầu A
HCA.G21
3986
172.24.32.64
2352
2252
11
9
3
Ngọc Khánh
NKH.G21
3986
172.24.32.65
2353
2253
11
9
4
Láng Hạ
LHA.G21
3986

11
9
8
Vạn Phúc
VPC.G21
3986
172.24.33.1
2358
2258
11
9
9
Thụy Khê
TKE.G21
3986
172.24.32.2
2359
2259
11
9
10
Nam Thăng Long
NTL.G21
3986
172.24.32.128
2360
2260
11
9
11

3986
172.24.32.13
2364
2264
11
9
15
Mỹ Đình
MYH.G21
3986
172.24.32.14
2365
2265
11
9
16
Hồ Linh Đàm
HLD.G21
3986
172.24.33.128
2366
2266
11
9
17
Bắc Linh Đàm
BLD.G21
3986
172.24.33.129
2367

9
21
Phương Mai
PMI.G21
3986
172.24.33.64
2371
2271
11
9
22
Kim Liên RLU
KLR.G21
3986
172.24.33.65
2372
2272
11
9
23
Hoàng Cầu B
HCB.G21
3986
172.24.32.192
2373
2273
11
9
24
Đặng Tiến Đông