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



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

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


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

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

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

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

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


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

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


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

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

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


Tuy nhiên công nghệ xDSL cũng có một số hạn chế như: yêu cầu chất lượng
của cáp truyền dẫn tín hiệu DSL cao hơn nhiều so với yêu cầu của cáp truyền dẫn
thoại. Điều này là do DSL truyền thông tin có băng tần lớn với tốc độ cao nên nếu
chỉ có một nhiễu nhỏ thì lượng thông tin bị ảnh hưởng cũng rất lớn, hơn rất nhiều
lượng thông tin thoại có tốc độ chậm. Hơn nữa theo đáp tuyến tần số của đường dây
đồng thì tín hiệu tần số cao có mức suy hao lớn hơn tín hiệu tần số thấp nên khoảng
cách truyền tải của tín hiệu DSL không được xa. Ngoài ra còn rất nhiều yếu tố ảnh
hưởng lớn đến chất lượng đường truyền DSL như: nhiễu xuyên âm gần đầu cuối,
xa đầu cuối, tín hiệu xâm nhập, phản xạ tín hiệu trên dây nhánh.


8



Phân loại các công nghệ xDSL:
Do có nhiều phương pháp biến đổi tín hiệu từ tần số thấp lên tần số cao để

truyền dẫn qua đường dây điện thoại, mỗi phương pháp này có đặc tính, ưu
điểm, nhược điểm và khả năng ứng dụng khác nhau nên để nói chung cho tất cả các
phương pháp này người ta dùng thuật ngữ xDSL. Chữ “x” có thể thay thế cho chữ
H, SH, I, V, A, hoặc RA, tùy theo loại dịch vụ cung cấp bởi một loại hình dịch vụ
DSL cụ thể. Trong đó công nghệ ADSL được sử dụng tại VNPT nói chung và
VNPT Bắc Ninh nói riêng do nó có thể sử dụng dịch vụ thoại và internet trên cùng
một đường dây. ADSL cho phép vừa sử dụng Internet trong khi vẫn có thể thực
hiện cuộc gọi đồng thời. ADSL ra đời trở thành một điểm nhấn trong tốc độ truyền
dẫn tại Việt Nam. Tuy nhiên, hiện nay với yêu cầu băng thông ngày càng cao thì
ADSL là công nghệ đã không còn được phát triển và thay vào đó là công nghệ cáp
quang FTTx/PON có nhưng ưu điểm vượt trội so với công nghệ xDSL.
Các dịch vụ triển khai trên mạng VNPT dùng công nghệ DSL [5]:

số lượng hộ gia đình kết nối băng thông rộng trên thế giới ngày một tăng không
ngừng. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông coi IPTV là cơ hội để tăng doanh thu
trên thị trường và là phương án tối ưu nhằm cạnh tranh với sự phát triển của truyền
hình cáp, truyền hình vệ tinh [5].
Hình 1.4 minh họa sự hoạt động của hệ thống IPTV phục vụ theo yêu cầu VOD: sau
khi cài đặt các thông số cho modem (Bridge), settop-box (username, password). Set
Top Box cũng gửi yêu cầu xin cấp địa chỉ IP đến các DHCP trên mạng nếu truyền
dẫn tốt thì DHCP đặt tại VASC sẽ cấp cho STB một địa chỉ IP để truy cập dịch vụ.
Sau đó Settop-box gửi một bản tin trong đó có tham số username, password qua
modem, qua các thiết bị phục vụ kết nối như DSLAM, MSAN, Switch, mạng
MAN-E (Mạng truyền dẫn) đến server xác thực (Radius) tại VASC để xác thực.
(Radius có địa chỉ 172.16.1.150). Sau khi xác thực xong Radius sẽ xác định đây là
thuê bao của tỉnh nào và sẽ trỏ kết nối STB về EPG (Electronic Program Guide)
nằm trong sever VOD của tỉnh đó để có thể thực hiện việc sử dụng dịch vụ.
- Khi khách hàng gửi các yêu cầu sử dụng dịch vụ (bằng điều khiển) sẽ được STB
chuyển tải lên EPG và EPG sẽ kết nối với các thiết bị nguồn để thực hiện cung cấp
các dịch vụ này cho khách hàng.


10

Hình 1.4 Mô hình tổng quát IPTV

1.2.3.1 Một số ưu điểm và nhược điểm của dịch vụ IPTV
+ Ưu điểm :
- Không phụ thuộc thời gian: IPTV khi kết hợp với máy thu video số cho
phép tạo chương trình nội dung không phụ thuộc thời gian bằng cơ chế ghi và lưu
lại nội dung IPTV và sau đó có thể xem lại.
- Khả năng truy nhập trên nhiều loại thiết bị: việc xem nội dung IPTV không
bị giới hạn là dùng cho các máy thu hình. Các khách hàng thường sử dụng máy tính

các nhược điểm nói trên và sẽ đưa nó trở thành công nghệ truyền hình khá hoàn hảo
trong tương lai.

1.3. Quy định về chất lượng đối với các loại dịch vụ băng rộng cố định
Căn cứ theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng dịch vụ truy nhập
Internet băng rộng cố định mặt đất” của Bộ Thông tin và Truyền thông, số:
12/2014/TT-BTTTT [9].
Quy chuẩn này quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với dịch vụ truy
nhập Internet băng rộng, thuộc nhóm dịch vụ viễn thông cố định mặt đất (gọi tắt là
dịch vụ truy nhập Internet băng rộng cố định mặt đất), bao gồm:
+ Dịch vụ truy nhập Internet băng rộng cố định mặt đất sử dụng công nghệ
FTTH/xPON (gọi tắt là dịch vụ truy nhập Internet cáp quang).
+ Dịch vụ truy nhập Internet băng rộng cố định mặt đất sử dụng công nghệ Modem
cáp truyền hình (gọi tắt là dịch vụ truy nhập Internet cáp truyền hình).