LỜI MỞ ĐẦU

Mạng đường trục Bắc – Nam nước ta sử dụng mạng Ring cáp quang SDH 20 Gbps. Các mạng liên tỉnh sử dụng các hệ thống cáp quang SDH với dung lượng 622 Mbps và 2,5 Mbps. Vào cuối năm 2004, mạng NGN đã chính thức được đưa vào khai thác với khả năng cung cấp dịch vụ đa dạng, hội tụ cả thoại, video và dữ liệu, nhưng mạng truy nhập hầu như không có một sự phát triển nào đáng kể.Tuy nhiên mạng truy nhập lại chủ yếu sử dụng cáp đồng, do đó không khai thác hết tính năng của mạng NGN. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để mạng truy nhập phát triển tương xứng với mạng đường trục đặc biệt là mạng NGN đồng thời đáp ứng ngày càng nhiều các dịch vụ mới đòi hỏi băng thông cao cho người dùng. Trong khi đó, với những ưu điểm vượt trội của mình, EPON (Ethernet Passive Optical Network) đã tạo ra một sự chuyển biến rõ rệt trong mạng truy nhập. Đây cũng là giải pháp mà đề tài này đề cập cho mạng truy nhập tại Việt Nam. Nội dung của đề tài này được chia làm sáu chương theo cơ cấu như sau:

Chương 1 HIỆN TRẠNG MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG TRUY NHẬP CỦA THẾ GIỚI.

Chương này cho ta biết một cách tổng quan về mạng truyền dẫn hiện tại của Việt Nam, phân tích xu hướng phát triển mạng truy nhập trên thế giới dựa trên nhu cầu về dịch vụ. Trên cơ sở đó, mục đích của chương này là nói lên tính tất yếu phải nâng cấp mạng truy nhập hiện nay và mạng truy nhập quang thụ động là giải pháp được lựa chọn.

Chương 2 MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG – PON

Chương này cho ta biết một cách tổng quang về mạng PON, đưa ra các mô hình cơ bản của mạng, phân tích các thành phần tồn tại chủ yếu trong mạng là OLT và ONU. Chương này cũng đưa ra hai kỹ thuật được sử dụng trong việc truyền tải của mạng PON đó là WDM và TDM. Từ đó đưa ra ưu nhược từng kỹ thuật để đi đến lý do chọn kỹ thuật TDM.

Chương 3 CÔNG NGHỆ ETHERNET

Trong chương này sẽ giới thiệu tổng quan về kỹ thuật Ethernet, quan hệ giữa mô hình Ethernet với mô hình 7 lớp OSI , kiến trúc khung của Ethernet, các phương thức phát dữ liệu của Ethernet cũng như các chuẩn của nó. Từ đó cho thấy được thế mạnh của công nghệ này trong mạng truy nhập quang thụ động.

Chương 4 MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG EHTERNET – EPON

Chương này nói lên những ích lợi của việc sử dụng mạng truy nhập EPON, phân tích nguyên lý hoạt động của nó, phân tích về chuẩn IEEE 802. Chương cũng phân tích hai mô hình Share Medium và song công. Từ đó cho thấy quá trình truyền dữ liệu trong mạng EPON.

Chương 5 KHẢO SÁT TRỄ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN PHỐI BĂNG THÔNG TRONG EPON

Chương này đưa ra các phương pháp phân phối băng thông cơ bản được sử dụng trong mạng EPON và phân tích tính toán các thành phần trễ ảnh hưởng đến quá trình truyền tải của mạng.

Chương 6 GIAO DIỆN MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Chương này đưa ra giao diện mô phỏng và hình ảnh đồ thị cũng như ma trận của quá trình tính toán của chương trước, cũng như đưa ra các thuật toán sử dụng để tính toán. Thuật toán được viết dựa trên ngôn ngữ MathCad, giao diện mô phỏng viết trên ngôn ngữ Visual Basic.

Đó là tổng quan về đề tài mà em sẽ trình bày sau đây. Tuy đã cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài này, song do sự hạn chế về kiến thức nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong được sự phê bình, chỉ dẫn của thầy cô và bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN TẤN HƯNG người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm đề tài này. Em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này

[FONT="]

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN A

LỜI CAM ĐOAN B

MỤC LỤC C

BẢNG TỪ VIẾT TẮT F

LỜI MỞ ĐẦU H

CHƯƠNG1. 1

HIỆN TRẠNG MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG TRUY NHẬP CỦA THẾ GIỚI. 1

1.1Giới thiệu chương. 1

1.2Hiện trạng mạng truyền thông của Việt Nam . 1

1.2.1Truyền dẫn Quốc Tế. 1

1.2.2Truyền dẫn Quốc Gia. 1

1.2.3Truyền dẫn nội tỉnh. 2

1.3Sự phát triển của lưu lượng. 2

1.4Xu hướng phát triển hiện nay. 3

1.5Mạng truy nhập thế hệ sau. 4

1.6So sánh giữa các giải pháp truy nhập và thị trường mạng quang thụ động toàn cầu5

Bảng 1.1 Thị trường mạng quang thụ động toàn cầu 2003-2008. 5

1.7Kết luận chương. 7

CHƯƠNG2. 8

MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG – PON 8

2.1Giới thiệu chương. 8

2.2Tổng quang về công nghệ PON 8

2.2.1Bộ tách / ghép quang. 9

2.2.2Các đầu cuối mạng PON 11

2.2.3Mô hình PON 11

2.2.4WDM và TDM PON 13

2.3Kết luận chương. 15

CHƯƠNG3. 16

CÔNG NGHỆ ETHERNET 16

3.1Giới thiệu chương. 16

3.2Tổng quan về Ethernet. 17

3.3Các phần tử của mạng Ethernet. 17

3.4Kiến trúc mô hình mạng Ethernet. 18

3.5Quan hệ vật lý giữa IEEE802.3 và mô hình tham chiếu ISO 19

3.6Lớp con MAC Ethernet. 21

3.6.1Dạng khung cơ bản của Ethernet. 21

3.6.2Sự truyền khung dữ liệu. 22

3.6.2.1Truyền đơn công phương thức truy nhập CSMA/CD 23

3.6.2.2Truyền song công-một cách tiếp cận để hiệu quả mạng cao hơn. 24

3.7Lớp vật lý Ethernet. 24

3.8Quan hệ giữa lớp vật lý Ethernet và mô hình tham chiếu ISO 25

3.9Kết luận chương. 26

CHƯƠNG4. 27

MẠNG TRUY CẬP QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET – EPON 27

4.1Giới thiệu chương. 27

4.2Lợi ích của mạng truy cập quang thụ động Ethernet _ PON 27

4.3Mạng truy cập quang thụ động EPON 28

4.3.1Nguyên lý hoạt động. 28

4.3.2Giao thức điều khiển đa điểm MPCP(Multi Point Control Protocol)30

4.3.3EPON với kiến trúc 802. 34

4.3.3.1Point to Point Emulation. 35

4.3.3.2Share Medium Emulation. 36

4.4Kết luận chương. 37

CHƯƠNG5. 39

KHẢO SÁT TRỄ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN PHỐI BĂNG THÔNG TRONG EPON39

5.1Giới thiệu chương. 39

5.2Mô hình của EPON 39

5.3Thuật toán Interleaved Polling. 41

5.4Kế hoạch phân bổ băng thông (cửa sổ truyền cực đại). 44

5.5Các thành phần của trể gói46

5.6Cấp phát băng thông cố định. 47

5.7Cấp phát băng thông cân đối48

5.8Sự cấp phát băng thông theo quyền ưu tiên. 49

5.9SLA aware p-DBA 50

5.10SLA aware Adaptive DBA 52

5.11Kết luận chương. 53

CHƯƠNG6. 54

GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 54

6.1Giới thiệu chương. 54

6.2Giao diện chính của chương trình mô phỏng. 54

6.3Giao diện thể hiện mô phỏng quá trình truyền dữ liệu từ OLT đến các ONU (hướng xuống)55

6.4Giao diện mô phỏng quá trình truyền dữ liệu từ các ONU đến OLT (hướng lên)56

6.5Cấp phát băng thông truyền tải theo tỷ lệ lượng bytes có trong hàng đợi cho từng ONU56

6.6Tỷ lệ cấp phát băng thông cho các ONU 58

6.7Thuật toán phân bổ băng thông theo tỷ lệ bytes có trong hàng đợi dựa trên tính ưu tiên của dịch vụ58

6.8 Thuật toán tính toán trễ trong mạng truy nhập quang – EPON 63

6.9Kết luận chương. 65

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. II

TÀI LIỆU THAM KHẢO III

PHỤ LỤC