Đồ Án Giải pháp cho mạng truy nhập tại Việt Nam

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
1.1 Giới thiệu chương 1
1.2 Hiện trạng mạng truyền thông của Việt Nam 1
1.2.1 Truyền dẫn Quốc Tế 1
1.2.2 Truyền dẫn Quốc Gia 1
1.2.3 Truyền dẫn nội tỉnh .2
1.3 Sự phát triển của lưu lượng 2
1.4 Xu hướng phát triển hiện nay .3
1.5 Mạng truy nhập thế hệ sau .4
1.6 So sánh giữa các giải pháp truy nhập và thị trường mạng quang thụ
động toàn cầu .5
Bảng 1.1 Thị trường mạng quang thụ động toàn cầu 2003-2008 5
1.7 Kết luận chương 7
CHƯƠNG2 8
MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG – PON .8
2.1 Giới thiệu chương 8
2.2 Tổng quang về công nghệ PON 8
2.2.1 Bộ tách / ghép quang 9
2.2.2 Các đầu cuối mạng PON 11
2.2.3 Mô hình PON .11
2.2.4 WDM và TDM PON 13
2.3 Kết luận chương 15
CHƯƠNG3 16
CÔNG NGHỆ ETHERNET 16
3.1 Giới thiệu chương 16
3.2 Tổng quan về Ethernet 17
3.3 Các phần tử của mạng Ethernet .17
3.4 Kiến trúc mô hình mạng Ethernet .18
3.5 Quan hệ vật lý giữa IEEE802.3 và mô hình tham chiếu ISO 19
3.6 Lớp con MAC Ethernet 21
3.6.1 Dạng khung cơ bản của Ethernet 21
3.6.2 Sự truyền khung dữ liệu 22
3.6.2.1 Truyền đơn công phương thức truy nhập CSMA/CD 23
3.6.2.2 Truyền song công-một cách tiếp cận để hiệu quả mạng cao hơn
3.7 Lớp vật lý Ethernet .24
3.8 Quan hệ giữa lớp vật lý Ethernet và mô hình tham chiếu ISO .25
3.9 Kết luận chương 26
CHƯƠNG4 27
MẠNG TRUY CẬP QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET – EPON 27
4.1 Giới thiệu chương 27
4.2 Lợi ích của mạng truy cập quang thụ động Ethernet _ PON 27
4.3 Mạng truy cập quang thụ động EPON 28
4.3.1 Nguyên lý hoạt động 28
4.3.2 Giao thức điều khiển đa điểm MPCP(Multi Point Control
Protocol) 30
4.3.3 EPON với kiến trúc 802 .34
4.3.3.1 Point to Point Emulation 35
4.3.3.2 Share Medium Emulation 36
4.4 Kết luận chương 37
CHƯƠNG5 39
KHẢO SÁT TRỄ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN PHỐI BĂNG THÔNG
TRONG EPON 39
5.1 Giới thiệu chương 39
5.2 Mô hình của EPON .39
5.3 Thuật toán Interleaved Polling .41
5.4 Kế hoạch phân bổ băng thông (cửa sổ truyền cực đại) .44
5.5 Các thành phần của trể gói .46
5.6 Cấp phát băng thông cố định 47
5.7 Cấp phát băng thông cân đối 48
5.8 Sự cấp phát băng thông theo quyền ưu tiên .49
5.9 SLA aware p-DBA .50
5.10 SLA aware Adaptive DBA 52
5.11 Kết luận chương 53
CHƯƠNG6 54
GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 54
6.1 Giới thiệu chương 54
6.2 Giao diện chính của chương trình mô phỏng .54
6.3 Giao diện thể hiện mô phỏng quá trình truyền dữ liệu từ OLT đến các
ONU (hướng xuống) 55
6.4 Giao diện mô phỏng quá trình truyền dữ liệu từ các ONU đến OLT
(hướng lên) .56
6.5 Cấp phát băng thông truyền tải theo tỷ lệ lượng bytes có trong hàng
đợi cho từng ONU 56
6.6 Tỷ lệ cấp phát băng thông cho các ONU 58
6.7 Thuật toán phân bổ băng thông theo tỷ lệ bytes có trong hàng đợi dựa
trên tính ưu tiên của dịch vụ .58
6.8 Thuật toán tính toán trễ trong mạng truy nhập quang – EPON .63
6.9 Kết luận chương 65
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .II
TÀI LIỆU THAM KHẢO III
PHỤ LỤC .V



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.
Sinh viên thực hiện
VÕ DŨNG