3

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

Hiên nay, mạng viễn thông được phát triển theo hướng toàn số hóa đa phương tiên va internet . Điêu nay lam cho viêc tim kiêm phương an giai quyêt truy nhâp băng rông co gia thanh thâp, chât lương cao đa trơ nên câp thiêt.

Cùng với sự phát triển của xã hội thông tin , nhu câu sư dung dich vu viên thông ngay cang tăng , tư dich vu điên thoai đên dich vu truyên sô liêu , hình ảnh đa phương tiên . Viêc tich hơp cac dich vu vao cung môt mang sao cho mang viên thông trơ nên đơn gian hơn đang trơ thanh vân đê nong bong c ủa ngành viễn thông và đó cũng là xu hướng phát triển của mạng viễn thông hiện tại .

Trong đề tài này, chúng ta đi ngược lại dòng lịch sử của mạng viễn thông từ mạng Telex, dịch vụ điện thoại truyền thống POTS, mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN, mạng truyền số liệu, mạng truyền các tín hiệu truyền hình và nổi tiếng hơn cả là mạng Ethernet, Token Bus và Token Ring. Sau đó, mạng NGN ra đời đã thổi một luồng gió mới vào thị trường mạng viễn thông khi đưa ra các dịch vụ mới dựa trên giao thức IP và đưa ra mạng riêng ảo VPN – một hướng đi của các nhà khai thác đáp ứng các nhu cầu của khách hàng bằng các kết nối dạng any-to- any, các lớp đa dịch vụ, các dịch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tư, tích hợp xuyên suốt cùng với các mạng Intranet / Internet. Trong mạng viễn thông, nếu xét về góc độ kĩ thuật gồm những mạng sau: mạng chuyển mạch, mạng truy nhập và mạng truyền dẫn. Trong đó, mạng truy nhập quang đang được quan tâm và phát triển nhờ vào những ưu điểm vượt trội về băng thông lớn, ít bị suy hao trên đường truyền, giảm nhiễu, bảo mật tốt. Mạng truy nhập quang có hai mạng cơ bản là mạng quang tích cực AON và mạng quang thụ động PON. Những lợi ích của việc sử dụng kĩ thuật PON trong mạng truy nhập cho thấy việc tiến hành thực hiện những thiết kế mạng rất quan trọng. Bởi vì mạng truy nhập tập trung rất ít lưu lượng từ nhiều thuê bao nên nó có giá rất cạnh tranh. Vì thế, thiết kế PON không yêu cầu dự phòng và cho phép triển khai thêm. Tuy mang PON co nhưng ưu điêm vươt trôi hơn mang AON nhưng vân co môt sô nha cung câp chon AON la giai pháp cho riêng minh . Trong đó, xu hướng phát triển mạng truy nhập quang là giải pháp FTTH (Fiber-to-the-Home) – giải pháp đang được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam.

PON là mạng quang thụ động mà tất cả các thành phần tích cực giữa tổng đài CO và người sử dụng sẽ không còn tồn tại. Thay vào đó là các thiết bị quang thụ động, để điều hướng các lưu lương trên mạng dựa trên việc phân tách năng lượng của các bước sóng quang học tới các điểm đầu cuối trên đường truyền. Mạng PON

có hai lớp (lớp vật lý và lớp vận chuyển) và được phân thành các loại mạng sau:

BPON, GPON, EPON và GEPON. Đặc điểm của mỗi mạng được thể hiện trong đề tài một cách cơ bản để ta có thể biết được những đặc trưng và cấu trúc mà mạng hiện có. Từ đó, ta chọn một cấu trúc mạng cụ thể để áp dụng một cách hiệu quả vào mạng hiện có ở nước ta.

Bằng phương pháp so sánh mạng GPON – mạng hiện đang được các nhà khai thác triển khai – với mạng EPON, ta sẽ thấy được những lợi ích trong việc triển khai mạng EPON. Đó chính là lý do mà em chọn EPON là hướng nghiên cứu cho đề tài này. Trong phần EPON, chúng ta sẽ tìm hiểu về tiêu chuẩn mạng, phạm vi hoạt động và nguyên tắc hoạt động . Xu hướng phát triển mạng EPON có hai giải pháp: một là giải pháp phát triển lên GEPON (điển hình là Nhật Bản đang phát triển mạng này), còn giải pháp thứ hai là kết hợp EPON với WIMAX BS để tạo ra sự kết hợp tốt về phân cấp băng thông và thực hiện hiệu quả việc phân bổ băng thông và lập lịch gói, giúp đạt được hiệu suất sử dụng băng thông và hỗ trợ QoS tốt hơn.

Phần chính của đề tài là trình bày giao thức điều khiển đa điểm (MPCP).

Trước khi tìm hiểu giao thức này, ta phải biết về cấu trúc khung của MPCP (gồm năm bản tin: REPORT, GATE, REGISTER_REQ, REGISTER và REGISTER_ACK). Mỗi bản tin có những cấu trúc đặc trưng riêng. Nguyên lý truyền của giao thức MPCP chủ yếu dựa vào các bản tin trên và được trình bày cụ thể trong đề tài này. Và để thấy rõ sự ứng dụng của giao thức, ta thực hiện chương trình demo truyền dữ liệu 64-QAM trong dịch vụ IPTV.

Đề tài này bao gồm sáu chương. Sau đây là bố cục của đề tài:

- Chương I: Mở đầu

- Chương II: Mạng truy nhập quang

- Chương III: Mạng quang thụ động (PON – Passive Optical Network)

- Chương IV: Mạng quang thụ động Ethernet (EPON – Ethernet Passive

Optical Network)

- Chương V: Giao thức điều khiển đa điểm (MPCP – Multipoint Control

Protocol) trong EPON

- Chương VI: Kết luận

Mặc dù, có nhiều cố gắng nhưng do thời gian hạn hẹp nên đề tài không thể

tránh khỏi nhiều thiếu sót. Kính mong quý thầy cô nhận xét và góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn.

MỤC LỤC

MỤC LỤC . 1

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG II: MẠNG TRUY NHẬP QUANG 5

2.1 Tổng quan về mạng viễn thông: 5

2.1.1. Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện tại: . 5

2.1.2. Hệ phân cấp mạng: . 6

2.1.3. Các loại mạng viễn thông: 7

2.2. Tổng quan về mạng truy nhập quang: . 11

2.2.1. Lý do phát triển mạng quang: . 11

2.2.2. Đặc điểm mạng truy nhập quang: . 12

2.2.3. Phân loại mạng truy nhập quang: . 13

2.2.4. Xu hướng phát triển của mạng truy nhập quang: 18

CHƯƠNG III: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG (PON-PASSIVE OPTICAL NETWORK) 20

3.1 Cấu trúc phân lớp: 20

3.1.1. Lớp vật lý: 20

3.1.2. Lớp vận chuyển: 21

3.2. Phân loại: 22

3.2.1. Mạng quang thụ động băng rộng (BPON – Broadband PON): 22

3.2.2. Mạng quang thụ động Gigabit (GPON - Gigabit Passive Optical

Network): . 26

3.2.3. Mạng quang thụ động Ethernet (EPON - Ethernet Passive Optical

Network): . 33

3.2.4. Mạng quang thụ động Gigabit Ethernet (GEPON – Gigabit Ethernet

Passive Optical Network): 33

CHƯƠNG IV: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET (EPON - ETHERNET PASSIVE OPTICAL NETWORK) 35

4.1 Nhu cầu của mạng EPON: 35

4.1.1 So sánh mạng EPON và mạng GPON: . 35

4.1.2 Kết luận: 38

4.2 Tiêu chuẩn mạng EPON: 39

4.3 Phạm vi hoạt động: . 40

4.4 Nguyên tắc hoạt động: 42

4.5 Xu hướng phát triển mạng EPON: 44

CHƯƠNG V: GIAO THỨC ĐIÊU KHIÊN ĐA ĐIÊM (MPCP – MULTIPOINT CONTROL PROTOCOL) TRONG EPON 47

5.1 Cấu truc khung MPCP: . 47

5.1.2. Khung điêu khiên GATE : . 53

5.1.3. Khung điêu khiên REGISTER _REQ: . 56

5.1.4. Khung điêu khiên REGISTER : 57

5.1.5. Khung điêu khiên REGISTER _ACK: 58

5.2. Giao thức điêu khiên đa điêm (MPCP – Multipoint Control Protocol): . 59

5.3. Chương trình demo: 63

5.3.1. Giới thiệu: 63

5.3.2. Nội dung: . 63

5.3.3. Mục đích: . 65

5.3.4. Hạn chế chương trình demo: 65

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN . 66

DANH MỤC HÌNH VẼ