Bài giảng Mạng và các công nghệ truy nhập - Chương 1: Giới thiệu chung về mạng truy nhập

16 November 2010
1
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
MẠNG VÀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP
MÔN HỌC:
Giảng viên:
• Dương Thị Thanh Tú.
• Bộ môn Mạng viễn thông – Khoa Viễn thông1.
16 November 2010
2
Thời lượng: 75 t (4đvht)
• Lên lớp (lý thuyết): 55 tiết.
• Bài tập: 4
• Thực hành: 4
• Tiểu luận môn học: 12 tiết.
MẠNG TRUY NHẬP
Yêu cầu kiến thức: Tổng quan về viễn thông, Ghép kênh tín hiệu 
số, Anten và truyền sóng, Truyền dẫn vô tuyến số, Kỹ thuật chuyển 
mạch, mạng viễn thông.
16 November 2010
3
NỘI DUNG MÔN HỌC
‹ Chương 1: Giới thiệu chung.
‹ Chương 2: Kỹ thuật nền tảng trong công nghệ truy nhập.
‹ Chương 3: Các công nghệ truy nhập.
‹ Chương 4: Thiết kế mạng truy nhập
‹ Tiểu luận môn học.
16 November 2010
4
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
‹Nội dụng tiểu luận:
ŠCác công nghệ truy nhập.
ŠCác kỹ thuật cơ sở của công nghệ truy nhập.
ŠThiết kế mạng truy nhập
‹ Yêu cầu:
Š 4 SV/ nhóm.
ŠNộp quyển, ghi đĩa CD và báo cáo TL.
16 November 2010
5
ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC
‹ Chuyên cần: 10%
‹ Kiểm tra : 20 %
‹ Tiểu luận : 10 %
‹ Thi kết thúc học phần: 60%
16 November 2010
6
TÀI LIỆU THAM KHẢO (1)
1. Ashwin Gumaste, Tony Antony, First Mile Access Networks and 
Enabling Technologies, Cisco Press, 2004 .
2. Paul France, Local Access Network Technologies, Institution of 
Electrical Engineers , 2004 .
3. Chinlon Lin, Broadband Optical Access Networks and Fiber-to-the-
Home Systems Technologies and Deployment Strategies, John Wiley & 
Sons Ltd, 2006 .
4. Shlomo Ovadia, Broadband Cable TV Access Networks: from 
technologies to applications, Prentice Hall, 2001 .
5. Halid Hrasnica Abdelfatteh Haidine Ralf Lehnert, Broadband Powerline 
Communications Networks, John Wiley & Sons Ltd, 2004 .
6. Philip Golden, Hervé Dedieu, Krista Jacobsen, Fundamentals of DSL 
Technology, Taylor & Francis Group, 2006 .
16 November 2010
7
TÀI LIỆU THAM KHẢO (2)
7. Nguyễn Việt Hùng, Dương Thị Thanh Tú, “Mạng truy nhập”, 
Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, 2008.
8. Nguyễn Việt Hùng, “Công nghệ truy nhập trong mạng NGN”, 
Tài liệu giảng dậy, Học viện CNBCVT, năm 2006. 
9. Dương Thị Thanh Tú, “Mạng và các công nghệ truy nhập”, 
bài giảng, Học viện CNBCVT, 2010.
10. Nguyễn Quý Sỹ, Nguyễn Việt Cường, “Kỹ thuật mạng và
cung cấp dịch vụ ADSL”, Tài liệu giảng dậy, Học viện 
CNBCVT, tháng 4 năm 2003 .
16 November 2010
8
MÔN HỌC
(Access Networks and Technologies )
CÁC CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÀ 
MẠNG TRUY NHẬP
16 November 2010
9
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG TRUY NHẬP
‹ Khái niệm:
9 Theo quan điểm truyền thống.
9 Theo quan điểm của ITU-T.
‹ Phân loại: 
9 Dựa trên băng thông.
9 Dựa trên môi trường truyền dẫn.
‹ Quá trình và xu hướng phát triển.
16 November 2010
10
KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống (2)
‹ Nhược điểm:
Š Hạn chế khả năng cung cấp các dịch vụ mới, đặc biệt là dịch vụ 
băng rộng.
Š Chi phí đầu tư lớn, lãng phí thiết bị.
Š Bán kính phục vụ nhỏ.
‹ Phương án khắc phục:
Š Dùng tổng đài phân tán RLC.
Š Dùng bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số DLC.
Š Chuyển tiếp quang, vi ba.
Š Thay đổi đường kính cỡ cáp.
16 November 2010
11
KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T
PSTN
ISDN
DDN
NGN
...
POTS
V.90,92
ISDN
xDSL
...
Mạng 
truy 
nhập
Q3
SNI – Giao 
diện nút dịch 
vụ
UNI – Giao 
diện người 
sử dụng -
mạng
Thuê 
bao
Thực 
thể 
mạng
16 November 2010
12
PHÂN LOẠI - Dựa trên băng thông
‹Truy nhập băng hẹp: (< 2Mb/s)
ŠTruy nhập bằng quay số (Dial-up): 56Kb/s.
ŠN-ISDN (Narrow - Intergrated Service Digital Network): 2B+D, 
23B+D, 30B+D.
‹Truy nhập băng rộng: (> 2Mb/s)
ŠB-ISDN (Broad band - Intergrated Service Digital Network).
ŠxDSL (Digital Subscriber Line).
ŠPLC (Power Line Carrier).
ŠTruy nhập quang 
16 November 2010
13
PHÂN LOẠI - Dựa trên môi trường truyền dẫn
‹Hữu tuyến:
ŠCáp đồng xoắn đôi:
ŠModem băng tần thoại.
ŠISDN.
ŠxDSL.
ŠCáp đồng trục lai ghép với cáp quang: Modem cáp.
ŠCáp điện lực: PLC.
ŠCáp quang: PON.
16 November 2010
14
PHÂN LOẠI - Dựa trên môi trường truyền dẫn
‹Vô tuyến:
ŠMMDS: Multipoint Multichannel Distribution System.
ŠLMDS: Local Multichannel Distribution System.
ŠWLAN: Wireless Local Area Network.
ŠTruy nhập vệ tinh.
ŠThông tin di động.
ŠTruy nhập vô tuyến cố định.
Š 
16 November 2010
15
Truy nhập vô tuyến
16 November 2010
16
QUÁ TRÌNH VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
N¨m 1890 C¸p ®ång
1-2G DLCN¨m 1970
V5 DLCGi÷a thËp kû 90
NGDLCCuèi thËp kû 90
Truy nhËp IP
16 November 2010
17
Tổng đài phân tán RLC
OLT
Cáp đồng
LE
MDF CSS
RLC
SLC
SLC
LDF
Cáp quang
OLT LDF
MDF CSS
RLC
SLC
SLC
16 November 2010
18
Bộ cung cấp mạch vòng thuê bao số DLC
‹Khái niệm:
ŠLà giải pháp đưa giao diện thuê bao từ tổng đài nội hạt đến khu vực 
thuê bao, hạn chế tối đa mạch vòng thuê bao truyền tải tín hiệu tương 
tự.
ŠBao gồm hai thành phần chính:
Š Khối giao tiếp phía tổng đài CT (Central Office Terminal): được đặt 
ngay tại tổng đài.
Š Khối giao tiếp phía xa RT (Remote Terminal): được đặt tại khu vực 
tập trung nhiều thuê bao.
‹Đặc điểm:
ŠHoạt động ở hai chế độ: Tập trung và phi tập trung.
ŠCó 3 thế hệ DLC: 1GDLC, 2GDLC va 3GDLC.
16 November 2010
19
Các chế độ hoạt động của DLC
‹ Chế độ tập trung: Cấu hình DLC có số lượng tài nguyên truyền dẫn 
của hệ thống DLC ít hơn số thuê bao của nó.
ÎChế độ tập trung có thể dẫn đến tắc nghẽn khi số cuộc gọi yêu cầu 
nhiều hơn số kênh trên đường truyền chung.
ÎGiảm đáng kể chi phí đầu tư.
ÎMột số người phục vụ sẽ bị từ chối phục vụ hoặc chấp nhận một thời 
gian trễ nhất định.
ÎDung lượng của hệ thống phụ thuộc vào xác suất tắc nghẽn chấp 
nhận được trên đường truyền từ CO-RT, thường từ 0,1% đến 0,5%
‹ Chế độ phi tập trung: Cấu hình DLC có số lượng tài nguyên truyền 
dẫn của hệ thống bằng số lượng thuê bao của nó.
16 November 2010
20
DLC thế hệ thứ nhất – 1G DLC
DS0
1GDLCPhone
Fax
Dial-Up 
Modem
Kênh mã hoá
E1 or DS3
LE
Codec
Codec
Codec
RT
Codec
Codec
Codec
1GDLC
CT
Codec
Codec
Codec
DS0
DS0
DS0 
DS0 
DS0 
‹ Hoạt động được với mọi loại tổng đài, theo chế độ phi tập trung.
‹ Chỉ hỗ trợ giao diện cáp đồng truyền thống giữa DLC - CT với tổng đài, 
kết nối RT-CT thông qua giao diện E1, DS3.
‹ Là giải pháp tạm thời, ra đời từ những năm 70 của thế kỷ trước.
16 November 2010
21
DLC thế hệ thứ hai – 2G DLC
‹ Hỗ trợ giao diện STM1, dùng cáp quang giữa CT và RT.
‹ Gồm hai thế hệ:
• UDLC (Universal DLC).
• IDLC (Intergrated DLC).
DS0
DS0
DS0
2G DLC
CT
2G DLC
RT
Phone
Fax
Dial-Up
Modem
Ghép kênh
LE
STM-1
16 November 2010
22
DLC thế hệ thứ hai – UDLC
UDLC- RT UDLC -CT
DS0
LIU
Phone
Fax
Dial-Up 
Modem
LE
Codec
Codec
Codec
LIU
Codec
Codec
Codec
DS0
DS0
DS0 
DS0 
DS0 
Ghép kênh
STM-1
Codec
Codec
Codec
LIU: Line Interface Unit - Bộ giao tiếp đường dây phía tổng đài.
‹ Giao diện tương tự với tổng đài -> Có thể giao tiếp với mọi loại tổng đài 
mà không cần một điều kiện đặc biệt gì hay nâng cấp tổng đài.
‹ Hỗ trợ giao tiếp STM1 quang giữa CT-RT.
16 November 2010
23
DLC thế hệ thứ hai – IDLC
IDLC
CT
DS0
LIU
Phone
Fax
Dial-Up 
Modem
LE
Codec
Codec
Codec
DS0
DS0
Ghép 
kênh E1 
Ghép kênh
STM-1
Ghép 
kênh E1 
Ghép 
kênh E1 
‹ Cho phép sử dụng giao diện luồng E1 kết nối với tổng đài, giảm được 
bước biến đổi A/D, D/A không cần thiết.
‹ Chỉ có thể giao tiếp với tổng đài có cùng chuẩn giao tiếp IDLC (có thể dùng 
V5.x).
‹Không cần thiết bị ghép kênh PCM phía tổng đài, các kênh số liệu có thể 
truy nhập trực tiếp từ tổng đài đến thiết bị PCM đàu xa, tạo khả năng điều 
hành và bảo dưỡng tập trung.
16 November 2010
24
3G DLC hay NGDLC – DLC thế hệ kế tiếp
Ghép kênh
E1
3G DLC
CT
3G DLC
RT
Phone
Fax
Dial
Modem
ATM Based
STM-1/4/16
LE
CPE - bộ 
truy nhập tích hợp
PC
Ghép kênh
E1
Ghép kênh
E1
16 November 2010
25
Đấu nối 3G DLC trong mạng
Tổng đài
Thiết bị 
khách hàng
Vùng thuê 
bao
LE
DLCDLC
IP
B-RAS
PSTN
Tổng đài
Thiết bị 
khách hàng
Vùng thuê 
bao
LE
DLCDLC
ATM
16 November 2010
26
3G DLC hay NGDLC – DLC thế hệ kế tiếp
‹ Nhược điểm:
Š Băng thông và dung lượng hạn chế.
Š Nút cổ chai trong vòng truy nhập nếu phần lớn thuê bao sử dụng 
dịch vụ xDSL và nút cổ chai trong mạng lõi ATM.
Š Khó mở rộng dung lượng.
Š Kiến trúc phức tạp, qua nhiều lớp (IP qua ATM qua SDH/DSL).
Š Giá thành và chi phí tương đối cao.
16 November 2010
27
KHÁI NIỆM - Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống (1)
‹ Khái niệm:
Š Nằm giữa tổng đài và thiết bị đầu cuối của khách hàng.
Š Thực hiện chức năng truyền dẫn tín hiệu.
Š Kết nối trực tiếp đến thuê bao.
Tổng đài 
nội hạt MDF
Tủ/ hộp 
cáp
Thuê bao
MDF: Main Distribution Frame
16 November 2010
28
Thiết bị truy nhập IP
IP hay MPLS
IP hay MPLS switch-router
softswitch
PSTN
gateway
access gateway
xDSL
máy ĐT IP 
16 November 2010
29
Truy nhập trong mạng thế hệ sau NGN
16 November 2010
30
Truy nhập trong mạng thế hệ sau NGN
‹ Vô tuyến: GSM, 3G, 4G, WLAN, WMAN.
‹ Hữu tuyến: xDSL, CM, PON, PLC.
16 November 2010
31
Thiết bị truy nhập đa dịch vụ MSAN
16 November 2010
32
Mạng truy nhập băng rộng (kiến trúc MAN theo Cisco)
16 November 2010
33
Mạng truy nhập băng rộng (kiến trúc MANE của VNPT)
SDH
Ring core
CES
IP/MPLS Backbone
`
BRAS
PE
Ring access
Ring access
Ring access
Hệ thống 
quản lý
Dịch vụ 
Mega VNN
Dịch vụ thoại, 
multimedia , 
MegaWAN
CES
CES CES
CES
CES
CES
CES
CES
CES
CES
CES
CES
CES CES
CES
16 November 2010
34
Kết nối các node truy nhập đến MANE
Ring access
`
IP DSLAM / 
MSAN
Cáp quang
Cáp quang
Hệ thống 
quản lý
CES
CES
CESIP DSLAM / MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
IP DSLAM / 
MSAN
Cáp quang
Cáp quang
16 November 2010
35
Xu hướng phát triển
1. Cung cấp cho khách hàng băng thông gần như 
không hạn chế (Các công nghệ quang thụ động).
2. Cung cấp cho người dùng kết nối mọi lúc, mọi nơi 
với tốc độ có thể thoả mãn (truy nhập vô tuyến với 
các thế hệ từ 2 đến 4).
16 November 2010
36
Thảo luận: Giải pháp truy nhập trong giai đoạn quá độ
‹ Bài toán lựa chọn giải pháp truy nhập:
•Khu vực nông thôn mới chuyển lên đô thị.
•Số lượng cáp đồng dự phòng còn nhưng rất 
hạn chế.
•Có sự cạnh tranh của nhiều nhà cung cấp 
dịch vụ viễn thông