HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------
Nghiêm Xuân Hiệp
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
MẠNG GPON TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG YÊN THẾ –
VNPT BẮC GIANG
Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông
Mã số: 8.52.02.08
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI – 2020
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Tuấn Lâm
Phản biện 1: ……………………………………………………………………………
Phản biện 2: …………………………………………………………………………..
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm 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
MỞ ĐẦU
Công nghệ truy nhập quang thụ động GPON đã được ITU chuẩn hóa [8],
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 đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và số liệu với băng thông lớn tốc độ cao.
Do vậy, GPON sẽ là công nghệ truy nhập lựa chọn triển khai hiện tại và tương lai.
Là một cá nhân hiện đang công tác tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế –
VNPT Bắc Giang, đơn vị chịu trách nhiệm chính trong việc đảm bảo chất lượng
mạng GPON trên địa bàn, tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu giải pháp
nâng cao chất lượng mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế – VNPT Bắc
Giang” làm luận văn tốt nghiệp. Các kết quả của luận văn được áp dụng vào thực tế
để mạng truy nhập quang công nghệ GPON của Trung tâm Viễn thông Yên Thế –
VNPT Bắc Giang được khai thác một cách hiệu quả, vừa đảm bảo chất lượng dịch
vụ cung cấp cho khách hàng, vừa đảm bảo nhu cầu phát triển dịch vụ của đơn vị.
Luận văn tập trung tìm hiểu những đặc điểm kỹ thuật cơ bản của công nghệ
mạng GPON, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mạng GPON và nghiên cứu các
giải pháp nhằm nâng cao chất lượng mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên
Thế – VNPT Bắc Giang. Luận văn được tổ chức thành 03 chương, cụ thể như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
Chương 2: Tình hình triển khai và chất lượng mạng GPON tại Trung tâm
Viễn thông Yên Thế – VNPT Bắc Giang
Chương 3: Nghiên cứu nâng cao chất lượng mạng GPON tại Trung tâm Viễn
thông Yên Thế – VNPT Bắc Giang
2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG
GPON
1.1. Khái niệm về PON và các cấu trúc PON đang đƣợc triển khai
1.1.1. Khái niệm về PON
PON là từ viết tắt của Passive Optical Network hay còn gọi là mạng quang
thụ động (hình 1.1), là một hình thức truy cập mạng cáp quang, kiểu mạng kết nối
điểm – đa điểm, trong đó các sợi quang làm cơ sở tạo nên kiến trúc mạng [11].
Hình 1.1: Mô hình mạng quang thụ động
1.1.2. Các cấu trúc PON đang được triển khai
1.1.2.1. APON
APON (ATM Passive Optical Network) Mạng quang thụ động ATM, là sự
kết hợp của phương thức truyền tải không đồng bộ ATM với mạng truy nhập quang
thụ động PON [7]. Đây là chuẩn mạng quang thụ động đầu tiên. Từng được sử dụng
chủ yếu cho các ứng dụng thương mại và trên nền ATM. Tốc độ hoạt động là
3
155,52 Mbps hoặc 622,08 Mbps. Tốc độ cho mỗi thuê bao là 4,8 Mbps trong hệ
thống 155,52 Mbps và 19,4 Mbps trong hệ thống 662,08 Mbps.
1.1.2.2. BPON
BPON (Broadband PON) là chuẩn trên nền APON được bổ sung để hỗ trợ
cho WDM ghép kênh phân chia theo bước sóng, cấp phát băng thông đường lên
động lớn hơn và tính chọn lọc [7]. Đồng thời tạo ra giao diện quản lý chuẩn gọi là
OMCI, giữa OLT và ONU/ONT, cho phép các mạng cung cấp hỗn hợp.
1.1.2.3. GPON
GPON (Gigabit PON) là một sự phát triển của chuẩn BPON. GPON được
mở rộng từ chuẩn BPON bằng cách tăng băng thông, nâng hiệu suất băng thông nhờ
sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi và tiêu chuẩn hóa quản lý. Thêm nữa, chuẩn cho
phép vài sự lựa chọn của tốc độ bit: Cho phép băng thông luồng xuống là 2,488
Mbps và băng thông luồng lên là 1,244 Mbps. Phương thức đóng gói GPON-GEM
cho phép đóng gói lưu lượng người dùng rất hiệu quả, với sự phân đoạn khung cho
phép chất lượng dịch vụ cao hơn phục vụ lưu lượng nhạy cảm như truyền thoại và
video [8].
1.1.2.4. EPON
EPON hay GEPON (Ethernet PON) là một chuẩn IEEE. EPON là mạng truy
nhập quang thụ động PON dựa trên các công nghệ của mạng LAN Ethernet [10].
1.1.2.5. NG-PON
NG-PON (Next Generation PON), mạng truy nhập quang thụ động thế hệ
tiếp theo, ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về tốc độ và băng thông truy
nhập. Các công nghệ cho thế hệ kế tiếp như 10GPON, 10GEPON [9].
1.2. Công nghệ GPON và các yếu tố ảnh hƣởng tới chất lƣợng
mạng GPON
1.2.1. Công nghệ GPON
4
1.2.1.1. Khái niệm
GPON là viết tắt của cụm từ Gigabit-capable Passive Optical Networks, là
công nghệ mạng cáp quang thụ động với mô hình kết nối mạng theo kiểu: Điểm –
đa điểm [8]. Trong đó, các thiết bị kết nối giữa các nhà cung cấp dịch vụ mạng và
khách hàng sử dụng bộ chia tín hiệu quang (Splitter) thụ động (không dùng điện)
[2].
1.2.1.2. Mô hình mạng GPON
GPON có thể truyền tải dữ liệu không chỉ Ethernet mà còn ATM và TDM
(PSTN, ISDN, E1 và E3). Mạng GPON chứa hai thiết bị hoạt động chính là Optical
Line Termination (OLT) và Optical Network Unit (ONU) [8]. GPON hỗ trợ đa dịch
vụ, tốc độ cao và khoảng cách có thể lên đến 20 km (hình 1.2).
Hình 1.2: Mô hình mạng GPON
Một sợi quang đơn nối từ OLT đến một thiết bị quang thụ động Optical
Splitter (OS) (thụ động ở đây hiểu với nghĩa là thiết bị không cần cung cấp bất cứ
nguồn nào để hoạt động), được đặt gần khu vực người sử dụng [4]. OS chia tín hiệu
quang ra thành N đường khác nhau đến N người sử dụng. Giá trị của N có thể từ 2
đến 128. Từ OS, một sợi quang đơn mode chạy đến mỗi user, như trong hình 1.2.
1.2.1.3. Nguyên tắc hoạt động của mạng GPON [1]
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng mạng GPON
1.2.2.1. Yếu tố chủ quan
5
- Do thiết bị của nhà mạng không đáp ứng được nhu cầu băng thông lớn hiện
nay với ngày một đông người sử dụng.
- Do các thiết bị của nhà mạng không được bảo trì bảo dưỡng thường xuyên
nên hiệu suất hoạt động kém.
- Do nhà mạng cấu hình sai các thông số kỹ thuật của khách hàng.
- Do chất lượng của các thiết bị nhà mạng và chất lượng thi công chưa đảm
bảo.
1.2.2.2. Yếu tố khách quan
- Do sự cố đứt cáp từ nhà mạng đến nhà khách hàng, đứt cáp đường trục của
thiết bị nhà mạng, đứt cáp quang đường trục trong nước hay quốc tế, …
- Do virus tấn công vào thiết bị nhà mạng.
- Do lỗi phần cứng hay lỗi phần mềm của thiết bị nhà mạng hay nhà khách
hàng.
1.3. Kết luận chƣơng 1
Chương này giúp cho chúng ta có một cái nhìn tổng thể về sự phát triển của
mạng PON. Chúng ta có thể hiểu một cách khái quát cơ chế hoạt động của mạng
PON, ưu, nhược điểm cũng như các mô hình hoạt động của mạng PON.
Ngoài ra, chúng ta cũng đã tìm hiểu về mạng GPON, nguyên tắc hoạt động
của mạng GPON và các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng mạng GPON. Trong
chương tiếp theo chúng ta sẽ nghiên cứu tình hình triển khai và chất lượng dịch vụ
GPON thực tế tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế.
6
CHƢƠNG 2: TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI VÀ CHẤT LƢỢNG
MẠNG GPON TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG YÊN THẾ –
VNPT BẮC GIANG
2.1. Giới thiệu về Trung tâm Viễn thông Yên Thế
2.1.1. Giới thiệu huyện Yên Thế – tỉnh Bắc Giang
Huyện Yên Thế – Tỉnh Bắc Giang có diện tích 301,26 km², dân số năm 2019
là 110920 người với mật độ 340 người/km² với 8 dân tộc sinh sống, trong đó dân
tộc thiểu số chiếm 27% [12].
Hình 2.1: Bản đồ địa lý huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang
2.1.2. Trung tâm Viễn thông Yên Thế
Trung tâm Viễn thông Yên Thế là một đơn vị trực thuộc VNPT Bắc Giang
có địa chỉ là: Số 02, phố Hoàng Hoa Thám, thị trấn Phồn Xương, huyện Yên Thế,
tỉnh Bắc Giang. Hiện nay đơn vị gồm có 18 người phụ trách kỹ thuật, cơ sở hạ tầng
mạng di động và mạng hữu tuyến trên toàn bộ địa bàn huyện Yên Thế.
7
2.2. Cơ sở hạ tầng phục vụ mạng GPON của Trung tâm Viễn thông
Yên Thế
Hiện nay, mạng quang thụ động GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế
bao gồm: 10 OLT có 19 card PON được lắp đặt, 265 cổng lắp tại 10 trạm viễn
thông với 250 km cáp quang các loại. Mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên
Thế cơ bản đã phục vụ được 9465 khách hàng trên địa bàn huyện Yên Thế và một
xã thuộc tỉnh Thái Nguyên với một xã thuộc tỉnh Lạng Sơn.
2.3. Thực trạng về chất lƣợng các dịch vụ GPON và các yếu tố ảnh
hƣởng tới chất lƣợng mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế
Hiện nay, hạ tầng mạng của Trung tâm Viễn thông Yên Thế đã đáp ứng
được hầu hết các yêu cầu sử dụng dịch vụ. Tuy rằng Trung tâm Viễn thông Yên Thế
đã đảm bảo hết mức cho chất lượng mạng lưới tốt nhất tới khách hàng nhưng vẫn
còn tồn tại một số yếu tố chủ quan và yếu tố khách quan ảnh hưởng tới chất lượng
dịch vụ mạng GPON.
2.3.1. Yếu tố chủ quan
- Do hạ tầng mạng Trung tâm Viễn thông Yên Thế còn chưa đáp ứng được
một số yêu cầu kỹ thuật, cụ thể là:
+ Một số nơi vẫn còn sử dụng cáp quang truyền dẫn làm hạ tầng mạng
GPON chưa được thay thế bằng cáp quang Mid-span.
+ Chưa quy hoạch kịp thời do tốc độ khách hàng tăng lên tối thiểu là 30
Mbps nên một số cổng pon chia 64 và 128 thuê bao có thể nghẽn băng thông vào
giờ cao điểm.
+ Chưa xây dựng được hệ thống phần mềm thống kê chi tiết toàn tuyến
GPON đến tận nhà khách hàng để dễ dàng cho việc quản lý, sửa chữa, bảo dưỡng
và nâng cấp mạng lưới GPON.
- Đôi khi còn sai sót trong khâu cấu hình thông số kỹ thuật của khách hàng.
2.3.2. Yếu tố khách quan
8
- Do đứt đường cáp truyền dẫn quốc tế khiến tốc độ mạng GPON bị ảnh
hưởng khi truy cập các ứng dụng có server đặt tại nước ngoài.
- Do đứt cáp truyền dẫn GPON, đứt dây thuê bao khách hàng vì sự cố bất
khả kháng: Chuột cắn, xe chở quá khổ, quá tải kéo đứt dây vượt đường, chập điện
cháy dây, …
- Do lỗi phần mềm, phần cứng các thiết bị phục vụ mạng GPON như: Lỗi
thiết bị OLT, ONU, …
- Do bị virus tấn công.
2.4. Các dịch vụ đang đƣợc triển khai trên GPON tại Trung tâm
Viễn thông Yên Thế
Hiện nay, Trung tâm Viễn thông Yên Thế chủ yếu cung cấp ba dịch vụ chạy
trên GPON: Internet băng rộng, truyền hình Internet và điện thoại cố định trên nền
GPON.
2.4.1. Dịch vụ Internet băng rộng và truyền hình Internet
2.4.2. Dịch vụ điện thoại cố định
2.5. Kết luận chƣơng 2
Như vậy, qua phần trình bày trên chúng ta có thể thấy rõ cơ cấu tổ chức và
hệ thống mạng truy nhập của Trung tâm Viễn thông Yên Thế. Mặc dù đã cố gắng
đảm bảo thông tin mạng lưới thông suốt nhưng vẫn còn một số tồn tại ảnh hưởng tới
chất lượng mạng GPON.
Trong chương tiếp theo, chúng ta sẽ đề ra giải pháp và thực hiện giải pháp
nhằm nâng cao chất lượng mạng GPON giúp khách hàng có những trải nghiệm tốt
nhất.
9
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG
MẠNG GPON TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG YÊN THẾ –
VNPT BẮC GIANG
3.1. Xu hƣớng phát triển của mạng GPON và tầm quan trọng của
việc cải thiện, nâng cao chất lƣợng mạng GPON tại Trung tâm Viễn
thông Yên Thế
3.1.1. Xu hướng phát triển của mạng GPON
Từ tháng 12 năm 2014, để đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng các loại hình
dịch vụ viễn thông và công nghệ thông tin của các doanh nghiệp cũng như của các
khách hàng trên địa bàn huyện, VNPT Bắc Giang đã đầu tư cho Trung tâm Viễn
thông Yên Thế công nghệ mạng quang thụ động GPON. Tính đến nay đơn vị đã có
9465 thuê bao Fiber VNN hoạt động trên công nghệ GPON. Trong thời gian ngắn
đơn vị vừa phải triển khai hạ tầng vừa thực hiện phát triển và chuyển đổi một số
lượng thuê bao lớn. Trong bối cảnh số lượng thuê bao ngày càng tăng, nhu cầu sử
dụng băng thông của khách hàng ngày càng lớn, cơ chế kinh doanh và tiêu chuẩn kỹ
thuật thay đổi việc đảm bảo chất lượng mạng GPON là một vấn đề lớn đặt ra đối
với Trung tâm Viễn thông Yên Thế – VNPT Bắc Giang.
3.1.2. Tầm quan trọng của việc cải thiện, nâng cao chất lượng mạng
GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế
Việc đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng GPON cho khách hàng nhất là trong
thời buổi các nhà mạng cạnh tranh nhau kịch liệt là điều hết sức quan trọng cần thiết
hơn bao giờ hết. Cải thiện, nâng cao chất lượng mạng GPON tại Trung tâm Viễn
thông Yên Thế sẽ giúp:
- Khách hàng có những trải nghiệm tốt nhất về những dịch vụ mà khách hàng
đã lựa chọn.
- Gây dựng niềm tin cho khách hàng về một nhà mạng có chất lượng hàng
10
đầu Việt Nam để khách hàng gắn bó sử dụng dịch vụ lâu dài.
- Giúp cho việc quản lý, giám sát, bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp của toàn
bộ mạng lưới GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế dễ dàng và thuận lợi.
3.2. Các giải pháp nâng cao chất lƣợng mạng GPON áp dụng tại
Trung tâm Viễn thông Yên Thế
3.2.1. Giải pháp giảm thiểu suy hao trên toàn tuyến cáp, OLT, ONU
3.2.1.1. Đo kiểm, giám sát và đánh giá chất lượng dịch vụ mạng GPON
Việc đo kiểm, giám sát và đánh giá chất lượng mạng GPON tại Trung tâm
Viễn thông Yên Thế sử dụng các thiết bị và các phần mềm hỗ trợ:
a. Các thiết bị phục vụ việc đo kiểm chất lƣợng mạng GPON tại Trung
tâm Viễn thông Yên Thế [5].
b. Hệ thống quản lý mạng IP xNet [13].
c. Hệ thống đo kiểm chất lƣợng dịch vụ xTest [6], [14].
d. Hệ thống quản lý phát triển thuê bao và điều hành tập trung.
3.2.1.3. Thực trạng chất lượng tuyến cáp GPON tại Trung tâm Viễn
thông Yên Thế khi chưa thực hiện các giải pháp nâng cao chất lượng mạng
lưới
- Mạng quang thụ động GPON được triển khai dựa trên mạng cáp quang
ODN được xây dựng từ năm 2010. Do cáp quang ODN được triển khai từ năm 2010
đã kém chất lượng và được hàn qua nhiều ODF nên suy hao tại các điểm đấu nối
lớn dẫn đến suy hao toàn tuyến lớn.
- Đầu tư cáp quang, OLT và các Splitter không đồng bộ, thiếu so với nhu cầu
thị trường do đó việc quy hoạch các OLT, đặc biệt là các Splitter sơ cấp và Splitter
thứ cấp gặp rất nhiều khó khăn, gây ra suy hao toàn tuyến lớn.
- Tốn tài nguyên cáp quang vì một bộ Splitter sơ cấp phải đấu cho các
Splitter thứ cấp ở nhiều thôn khác nhau, bán kính cách xa nhau, đấu chéo. Nhiều
Splitter sơ cấp, và thứ cấp đặt trong các trạm viễn thông gây mất mỹ quan và không
11
đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật, gây tốn cáp quang đặc biệt là các tuyến cáp quang
dung lượng 8 sợi.
- Từ giữa năm 2016 trở về trước và từ khoảng tháng 07 năm 2016 trở lại đây
thì các h và các Splitter sơ cấp và Splitter thứ cấp dùng dây nhảy quang theo hai
chuẩn khác nhau. Do đó việc tối ưu và quy hoạch lại gặp rất nhiều khó khăn.
- Trên mạng có nhiều tuyến quang dùng loại cáp quang 8 sợi nên khó khăn
cho việc quy hoạch, đặc biệt là với các tuyến dùng bộ Splitter sơ cấp 1:8. Do loại
cáp quang dung lượng 8 sợi thường dùng làm cáp gọn và khi dùng bộ Splitter 1:8
thì tốn cáp hơn để làm các đường Uplink. Do đó dễ dẫn đến thiếu cáp cục bộ để làm
Uplink cho các Splitter và phát triển cho các hướng tiếp theo, khi tăng cường các
Splitter 1:8 khi nhu cầu thị trường tăng.
- Số liệu thống kê kết quả đo suy hao tại các thuê bao Internet dựa trên công
nghệ GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế tại thời điểm 01 tháng 01 năm
2020, số lượng thuê bao có mức suy hao không đạt quy định của VNPT (Tổng suy
hao > 29,5 dB) là 492 thuê bao trên tổng số 9465 thuê bao chiếm tỷ lệ 5,2%. Đây là
tỷ lệ thuê bao có mức suy hao không đạt quy định lớn vượt mức quy định của
VNPT (Tỷ lệ chấp nhận được là dưới 1%). Do đó việc nâng cao chất lượng mạng
quang thụ động GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế là một yêu cầu cấp bách.
3.2.1.4. Các giải pháp giảm thiểu suy hao trên toàn tuyến cáp, OLT,
ONU
a. Giải pháp 1: Tối ƣu, quy hoạch lại tuyến cáp mạng GPON tại Trung
tâm Viễn thông Yên Thế
Mục đích giải pháp
- Giảm suy hao tại các điểm nối của các ODF trên toàn tuyến do các mối hàn
nối và các đầu back to back gây ra.
- Giảm tỷ lệ thuê bao có suy hao vượt ngưỡng quy định của VNPT xuống
còn dưới 1%.
- Nâng cao chất lượng mạng lưới.
Thực hiện giải pháp
12
- Đối với những tuyến cáp quang cũ:
Căn cứ vào quy hoạch cổng PON của từng khu vực, thực hiện hàn thẳng các
sợi Uplink cho các Splitter tại các ODF đó nhằm giảm suy hao tại các điểm đấu nối
do lệch chuẩn và cắm bằng back to back.
b. Sau
a. Trƣớc
Hình 3.3: Suy hao trên tuyến cáp cũ trƣớc và sau khi thực hiện giải pháp
- Đối với những tuyến cáp quang mới:
Khi thực hiện kéo cáp quang Mid-span cho các tuyến mới thì để dự phòng
cáp quang tại các điểm cột theo quy hoạch điểm đặt các. Khi thực hiện lắp đặt và
đấu nối các đường Uplink cho các Splitter phải thực hiện tách vỏ cáp và chỉ được
cắt những quát cần thiết để đấu Uplink sử dụng 1 sợi còn 1 sợi để dự phòng; còn lại
quấn vòng đi trong ODF để làm đường Uplink cho các Splitter phía sau.
Kết quả giải pháp
- Suy hao trên tuyến cáp cũ và mới giảm 2%, tức là tỉ lệ thuê bao suy hao
không đạt ngưỡng quy định còn 3,2%.
- Đáp ứng được đúng chuẩn các yêu cầu kỹ thuật về tuyến cáp.
b. Giải pháp 2: Quy hoạch lại các Splitter sơ cấp và thứ cấp và thực hiện
đấu nối các Splitter sơ cấp, Splitter thứ cấp theo nguyên tắc Mid-span Access
Mục đích giải pháp
- Để đảm bảo suy hao tại các Splitter sơ cấp, thứ cấp, suy hao toàn tuyến.
13
- Nhằm giảm tỷ lệ thuê bao có suy hao vượt ngưỡng quy định của VNPT
xuống dưới 1%.
- Tiết kiệm tài nguyên cáp quang.
Thực hiện giải pháp
- Nguyên tắc:
+ Lắp đặt Splitter 1 cấp: Splitter gần nhà khách hàng áp dụng cho các khu
vực mật độ thuê bao tập trung tại một khu vực hẹp như tòa nhà thương mại/khu
chung cư.
+ Lắp đặt Splitter 2 cấp: Áp dụng cho các khu vực, thôn, xóm có mật bộ thuê
bao phân tán thành từng cụm. Trên một tuyến kết nối từ OLT đến ONU/ONT đặt tại
nhà khách hàng có thể có thể lắp đặt tối đa 2 cấp Splitter.
+ Các Splitter sơ cấp và Splitter thứ cấp nên đặt cùng một khu vực nhằm tiết
kiệm tài nguyên cáp.
+ Splitter phải được đặt tại các vị trí đông dân cư và có nhiều khách hàng
nhất.
- Các bước thực hiện:
+ Quy hoạch lại các Splitter sơ cấp và thứ cấp:
Triển khai lắp đặt 2 OLT mới tại các trạm viễn thông: Canh Nậu và Hồng
Kỳ:
* Đấu nối truyền dẫn, nguồn điện DC và khai báo các thông số cần thiết của
OLT.
* Kéo cáp quang ODN cho các khu vực quy hoạch lắp đặt Splitter nhằm đảm
bảo chất lượng và tăng bán kính phục vụ.
* Thống kê các cổng PON đang hoạt động tại khu vực đó.
* Thống kê chi tiết số lượng thuê bao tại khu vực đó và các thuê bao đó đang
hoạt động trên cổng PON nào và Splitter nào.
* Khai báo offline sẵn các dịch vụ của thuê bao cần chuyển vào OLT gảm
thiểu tối đa thời gian mất liên lạc của khách hàng.
* Đấu chuyển về các OLT mới đặt tại các trạm đã quy hoạch. Thực hiện tối
14
ưu, đấu nối uplink cho các Splitter sơ cấp, Splitter thứ cấp theo nguyên tắc Mid-
span (trình bày tiếp ở phần dưới). Đồng thời phối hợp với Trung tâm Điều hành
Thông tin của VNPT Bắc Giang để chuyển các thuê bao theo danh sách đã thống kê
chi tiết vào các cổng PON và Splitter đã quy hoạch.
* Khi kết thúc công việc phải kiểm tra, rà soát lại suy hao toàn tuyến và dịch
vụ của khách hàng và thực hiện vẽ lại trên phần mềm hệ thống quản lý phát triển
thuê bao và điều hành tập trung.
+ Thực hiện đấu nối các Splitter sơ cấp, Splitter thứ cấp theo nguyên tắc
Mid-span Access:
* Thống kê số lượng Splitter đang hoạt động và có suy hao ≤ - 22 dB và các
Splitter có Uplink đi qua nhiều ODF gây suy hao toàn tuyến cao.
* Thống kế số lượng cáp quang kéo mới và dung lượng cáp quang hiện có
(cáp quang loại 8 sợi, 12 sợi, 24 sợi) và số lượng các Splitter cần tối ưu và quy
hoạch tại từng điểm đặt OLT.
* Dùng máy đo OTDR để đo đặc tuyến suy hao toàn tuyến, nếu suy hao toàn
tuyến đường Uplink của các Splitter cao do phải đấu nối qua nhiều các ODF thì hàn
thẳng các đường Uplink cho các Splitter. Đối với các tuyến cáp kéo mới và các
Splitter lắp đặt mới thì thực hiện tách vỏ các sợi cáp quang và cắt những sợi cáp
quang đã quy hoạch cho các Splitter tại điểm đó; các sợi cáp quang còn lại để đi
thẳng không cắt ra để không gây ra suy hao.
+ Thực hiện đấu chuyển các thuê bao ở các cổng PON đầy hoặc gần đầy 64
cổng sang các cổng PON ở gần đó duy trì số thuê bao trên cổng PON đạt 60% dung
lượng nhằm tránh nghẽn băng thông do tốc độ mạng tối thiểu của khách hàng được
nâng lên 30 Mbps.
Kết quả giải pháp
- Trung tâm Viễn thông Yên Thế đã thực hiện đấu nối được 100 Splitter sơ
cấp và Splitter thứ cấp theo nguyên tắc Mid-span.
- Giảm suy hao toàn tuyến tại hơn 20 tuyến khi thực hiện hàn theo nguyên
tắc Mid-span.
15
- Kết quả là đã lảm suy hao toàn tuyến giảm còn dưới 1% đạt suy hao vượt
ngưỡng quy định của VNPT, nâng cao chất lượng mạng GPON.
Hình 3.6: Kết quả từ xTest suy hao các thuê bao GPON của Trung tâm Viễn thông
Yên Thế
Số thuê bao vượt ngưỡng theo quy định của VNPT chỉ còn 77 thuê bao,
chiếm tỉ lệ 0.008% nhỏ hơn rất nhiều so với tỉ lệ 1% của VNPT đề ra.
- Tránh nghẽn băng thông.
3.2.2. Giải pháp chống nghẽn mạng trên OLT, ONU
3.2.2.1. Mục đích giải pháp
- Nâng cấp thiết bị MANE nhằm đảm bảo băng thông kết nối cho khách hàng
[3].
- Thường xuyên giám sát được băng thông kết nối giữa MANE và OLT
nhằm đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời để tránh gây tắc nghẽn băng thông nội bộ
khi số lượng khách hàng tăng lên tại các OLT, đặc biệt là khi VNPT Bắc Giang
thực hiện nâng băng thông tối thiểu cho 9465 khách hàng từ 16 Mbps lên 30 Mbps.
3.2.2.2. Thực hiện giải pháp
16
- Hàng tuần tiến hành đo băng thông vào các giờ cao điểm tại các OLT:
+ Xây dựng quy trình đo kiểm vào các thời gian cao điểm để kiểm tra băng
thông kết nối của thiết bị với hệ thống quản lý mạng IP xNet (Thời gian cao điểm từ
19h00 – 21h30 hàng ngày và vào ngày thứ 7, chủ nhật).
+ Hàng tuần phối hợp với Trung tâm Điều hành Thông tin tiến hành đo băng
thông tại các OLT vào các giờ cao điểm từ 19h00 đến 21h00 hàng ngày và vào các
ngày thứ 7 và chủ nhật.
- Thực hiện bảo dưỡng, nâng cấp thiết bị sau 23h00:
+ Tiến hành vệ sinh lọc bụi của thiết bị MANE và các OLT.
+ Sau nhiều lần đo băng thông tại giờ cao điểm của các OLT thì có 2 OLT
cần phải mở rộng băng thông là OLT Cầu Gồ và OLT Bố Hạ. Trung tâm đã thực
hiện nâng cấp module từ 1,25 Gbps lên 10 Gbps cho 2 OLT trên.
- Tiến hành đấu ring hai hướng trên hai cáp khác nhau nhằm đảm bảo không
mất liên lạc cho OLT khi có sự cố về cáp, module.
3.2.2.3. Kết quả giải pháp
- Tăng băng thông của OLT Cầu Gồ và Bố Hạ lên 10 Gbps đảm bảo cho
khách hàng sử dụng không bị nghẽn mạng. Tính đến nay, Trung tâm Viễn thông
Yên Thế đã đáp ứng được các băng thông của tất cả các OLT trên địa bàn huyện, cụ
thể là bảng 3.4.
Bảng 3.4: Kết quả theo dõi băng thông 3 ngày liên tiếp sau khi nâng cấp module
Băng thông Băng thông Băng thông Cổng Uplink thực tế qua thực tế qua thực tế qua Tên OLT của cổng ngày cổng ngày cổng ngày OLT(Gbps) 1(Gbps) 2(Gbps) 3(Gbps)
Bố Hạ 10 3,844 3,590 3,505
Cầu Gồ 10 4,925 4,580 4,334
Mỏ Trạng 1,25 0,544 0,484 0,453
17
0,529 0,492 0,476 Hồng Kỳ 1,25
0,508 0,457 0,440 Tiến Thắng 1,25
0,328 0,307 0,284 Canh Nậu 1,25
0,365 0,327 0,314 Xuân Lương 1,25
0,450 0,407 0,401 Đông Sơn 1,25
0,640 0,563 0,549 Đồng Hưu 1,25
0,433 0,389 0,372 Tân Sỏi 1,25
Qua theo dõi băng thông ba ngày liên tiếp của tất cả các OLT trên địa bàn
huyện Yên Thế vào giờ cao điểm bằng phần mềm xNet, chúng ta thấy không có
OLT nào bị nghẽn băng thông, đảm bảo khách hàng sử dụng dịch vụ thông suốt.
- Giảm thiểu tối đa nguy cơ mất liên lạc cho OLT khi đã đấu ring hai hướng.
- Từ kết quả giám sát băng thông ta thấy rằng băng thông kết nối đến MANE
đảm bảo và không cần phải mở rộng nữa.
3.2.3. Giải pháp xây dựng quy trình giám sát chất lượng mạng
GPON chi tiết tới tất cả khách hàng sử dụng dịch vụ trên GPON
3.2.3.1. Mục đích giải pháp
- Giám sát chất lượng mạng GPON cho toàn bộ các khách hàng sử dụng dịch
vụ FTTx trên công nghệ quang thụ động GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế.
- Nâng cao và gắn trách nhiệm cụ thể của đội ngũ nhân viên kỹ thuật đối với
công tác nâng cao chất lượng mạng GPON.
3.2.3.2. Thực hiện giải pháp
Hiện nay, Trung tâm Viễn thông Yên Thế đang sử dụng hai phần mềm là
xTest và phần mềm hệ thống quản lý phát triển thuê bao và điều hành tập trung để
giám sát chất lượng mạng GPON.
- Phần mềm xTest.
- Phần mềm hệ thống quản lý phát triển thuê bao và điều hành tập trung.
18
3.2.3.3. Kết quả giải pháp
- Đảm bảo, duy trì tỉ lệ thuê bao suy hao cao dưới ngưỡng 1%.
- Giúp khách hàng có được trải nghiệm tốt nhất về dịch vụ của VNPT.
- Giúp nhân viên dễ dàng hơn trong việc quản lý, bảo dưỡng, sửa chữa và lắp
đặt mới.
3.3. Phân tích, đánh giá hiệu quả của các giải pháp
- Giải pháp giảm thiểu suy hao trên toàn tuyến cáp, OLT, ONU
Giải pháp được đề ra chính xác giúp giảm mạnh tỉ lệ suy hao từ 5,2% xuống
dưới 1% đạt yêu cầu theo quy định của tập đoàn.
- Giải pháp chống nghẽn mạng trên OLT, ONU
Giải pháp được thực hiện giúp đảm bảo an toàn mạng lưới, giảm thiểu nguy
cơ mất liên lạc, giúp khách hàng trải nghiệm dịch vụ tốt nhất và không bị gián đoạn.
- Giải pháp xây dựng quy trình giám sát chất lượng mạng GPON chi tiết tới
tất cả khách hàng sử dụng dịch vụ trên GPON
+ Giải pháp giúp duy trì tỉ lệ suy hao cao dưới 1% theo quy định của tập
đoàn.
+ Không chỉ dễ dàng duy trì tỉ lệ thuê bao xuống dưới 1% mà còn có thể
giảm xuống mức 0%.
+ Dễ dàng trong khâu quản lý và đánh giá chất lượng mạng lưới cho cán bộ
công nhân viên kỹ thuật.
+ Nâng cao chất lượng, trách nhiệm, thái độ ứng xử làm việc của đội ngũ cán
bộ công nhân viên kỹ thuật.
3.4. Khuyến nghị, đề xuất
- Trung tâm Viễn thông Yên Thế cần giảm tỷ lệ thuê bao cao xuống còn 0%.
- Hiện nay, với việc tăng tốc độ mạng tối thiểu do cạnh tranh giữa các nhà
mạng và nhu cầu tốc độ mạng của khách hàng ngày một tăng, trung tâm cần quy
hoạch mạng GPON từ trước để không bị bất ngờ với những tình huống đột xuất xảy
ra.
19
- Cần nâng cao trình độ chuyên môn và thái độ phục vụ khách hàng của đội
ngũ cán bộ công nhân viên kỹ thuật là nhiệm vụ cần thiết và phải tiến hành liên tục.
3.5. Kết luận chƣơng 3
Sau khi thực hiện đồng bộ các giải pháp nâng cao chất lượng mạng GPON
tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế thì tỷ lệ thuê bao có mức suy hao lớn hơn 29,5
dB đã giảm xuống chỉ còn là 0,008% (khi chưa thực hiện các giải pháp này, tỷ lệ
thuê bao có mức suy hao lớn hơn 29,5 dB là 5,2%).Tỷ lệ 0,008% thuê bao có mức
suy hao lớn hơn 29,5 dB đạt được sau khi thực hiện đồng bộ các giải pháp nâng cao
chất lượng mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế đã thấp hơn rất nhiều so
với quy định tỷ lệ thuê bao có mức suy hao lớn hơn 29,5 dB của VNPT (dưới 1%).
20
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Công nghệ mạng GPON hiện nay là công nghệ phổ biến nhất để đưa Internet
đến từng gia đình nhất là trong thời buổi Cách mạng Công nghiệp 4.0 thì việc kết
nối Internet càng là cần thiết hơn bao giờ hết và mạng GPON tại Trung tâm Viễn
thông Yên Thế – VNPT Bắc Giang cũng không nằm ngoài xu hướng đó. Chính vì
vậy, việc đảm bảo chất lượng mạng GPON là điều hết sức quan trọng. Nhưng vấn
đề quan trọng nhất của việc đảm bảo, nâng cao chất lượng mạng GPON vẫn chưa
có giải pháp nào ổn định.
Trong luận văn này, tôi đã cố gắng trình bày và thực hiện các giải pháp nâng
cao chất lượng mạng GPON tại Trung tâm Viễn thông Yên Thế – VNPT Bắc Giang
với tất cả những kiến thức của bản thân về công nghệ mạng GPON. Với khả năng
nghiên cứu, thời gian còn hạn chế nên vẫn còn những thiếu sót trong luận văn này.
Tuy nhiên với những gì đã nghiên cứu và tìm hiểu thì công nghệ mạng GPON là
phổ biến nhất và sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
Trong điều kiện cho phép, nếu tiếp tục thực hiện nghiên cứu thì tôi sẽ:
- Tìm hiểu về kỹ thuật bảo mật cho mạng GPON.
- Thực hiện các giải pháp bảo mật trên mạng GPON giúp khách hàng yên
tâm khi sử dụng dịch vụ.
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
[1] Cao Thị Huệ (2012), “Công nghệ GPON, phương pháp lập cấu trúc và ứng dụng
lập cấu trúc mạng GPON cho Viễn thông Nghệ An,” Đồ án tốt nghiệp Đại học,
Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
[2] Lưu Thanh Huy (2012), “Nghiên cứu công nghệ mạng quang thụ động G-PON
và đề xuất các dịch vụ cung cấp tới khách hàng trên mạng G-PON VNPT Hà
Nội,” Luận văn Thạc sĩ, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
[3] Nguyễn Thành Nam (2019), “Mạng MAN-E và các dịch vụ,” Tài liệu kỹ thuật,
Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam.
[4] Ngô Văn Tháp (2010), “Mạng quang thụ động GPON và ứng dụng triển khai tại
Viễn thông Hà Nội,” Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Công nghệ (Đại học
Quốc gia Hà Nội).
[5] Nguyễn Anh Vũ (2016), “Triển khai và đo kiểm mạng PON tại Trung tâm Viễn
thông Từ Sơn Viễn thông Bắc Ninh,” Luận văn Thạc sĩ, Học viện Công nghệ
Bưu chính Viễn thông.
Tiếng Anh
[6] ITU-T Recommendation G. 652: “Characteristics of a single-mode optical fibre
and cable,” 2016.
[7] ITU-T Recommendation G. 983.1: “Broadband optical access systems based on
Passive Optical Networks (PON),” 2005.
[8] ITU-T Recommendation G. 984.1: “Gigabit-capable passive optical networks
(GPON): General characteristics,” 2012.
[9] ITU-T Recommendation G. 987: “10-Gigabit-capable passive optical network
(XG-PON) systems: Definitions, abbreviations and acronyms,” 2012.
[10]ITU-T Recommendation G. 9801: “Ethernet passive optical networks using
OMCI,” 2013.
[11]ITU-T Recommendation L. 52: “Deployment of Passive Optical Networks,”
2003.
22
Danh mục website tham khảo:
[12] https://sites.google.com
[13] https://xnet.vnpt.vn
[14] https://xtest.vnpt.vn
