Sách chưa phân loại, sách kiến thức Ebook download miễn phí
Nội quy chuyên mục: - Hiện nay có khá nhiều trang chia sẻ Tài liệu nhưng mất phí, đó là lý do ket-noi mở ra chuyên mục Tài liệu miễn phí.

- Ai có tài liệu gì hay, hãy đăng lên đây để chia sẻ với mọi người nhé! Bạn chia sẻ hôm nay, ngày mai mọi người sẽ chia sẻ với bạn!
Cách chia sẻ, Upload tài liệu trên ket-noi

- Những bạn nào tích cực chia sẻ tài liệu, sẽ được ưu tiên cung cấp tài liệu khi có yêu cầu.
Nhận download tài liệu miễn phí
By minhhoanganhminh
#867199 Nghĩa tiếng anh Nghĩa tiếng việt
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber
Line
Đường dây thuê bao bất đối xứng
APON
ATM-Based Passive Optical
Network
Mạng quang thụ động dùng
ATM
ATM Asynchronous Tranfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ
BER

Bit Error Rate (The ITU-T uses Bit
Error Ratio)
Tỉ lệ lỗi bít
BPON
Broadband Passive Optical
Network
Mạng quang thụ động băng rộng
CATV Cable Television Truyền hình cáp
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CO Central Office Tổng đài trung tâm
DTV Definition Television Truyền hình kỹ thuật số
DBA Dynamic Bandwidth Alocation Cấp phát băng thông động
EPON Ethernet PON
Mạng quang thụ động chuẩn
Ethernet
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước
FO FiberOptic Sợi quang
FSAN Full Service Access Network Mạng truy nhập dịch vụ đầy đủ
FTTB Fiber To The Building Cáp quang đến tòa nhà
FTTC Fiber To The Curb Cáp quang đến cụm dân cư
FTTCab FibertotheCabinet Cáp quang kéo tới tủ
FTTN Fiber To The Node Cáp quang đến các node
FTTO Fiber To The Office Cáp quang đến văn phòng
FTTP FibertothePremises Cáp quang kéo tới khách hàng
FTTx
Fibertothex, where x = (H)ome,
(C)urb, (B)uilding, (P)remesis,
etc.
Cáp quang kéo tới x, trong đó x có
thể là Home, Curb, Building,
Premises…
FTTH Fiber To The Home Cáp quang đến tận nhà
GEM GPON Encapsulation Method cách đóng gói GPON
GPON Gigabit Passive Optical Network Mạng quang thụ động Gigabit
HDTV HighDefinition Television TV độ nét cao
HFC Hybrid Fiber Coaxial
Mạng lai giữa cáp đồng và cáp
quang
IPTV Internet Protocol Television Truyền hình Internet
ISDN Integrated Services DigitaNetwork Mạng dịch vụ số tích hợp


ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet
ITU
International Telecommunication
Union
Liên minh viễn thông quốc tế
LAN Local Area Network Mạng máy tính cục bộ
MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập
Luận văn tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt
MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị
OAM
Operations Administration and
Maintenance
Khai thác quản lí và bảo dưỡng
ODF Optical Distribution Frame Hộp phân phối quang
ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang
OLT Optical Line Terminal/Termination Thiết bị đầu cuối đường dây quang
OMCI
ONT Management Control
Interface
Giao diện điều khiển quản lý thiết bị
đầu cuối mạng
ONT
Optical Network
Terminal/Termination
Thiết bị đầu cuối mạng
ONU Optical Network Unit Thiết bị mạng quang
P2P Point-to-Point Điểm tới điểm
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PLOAM
Physical Layer Operations and
Maintenance
Quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật

PMD Polarization Mode Dispersion Tán sắc mode phân cực
PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp đồng bộ số
SNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âm
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
TDM TimeDivision Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo thời
gian
TDMA Time Division Multiplex Access
Đa truy nhập phân chia theo thời
gian
UNI User Network Interface Giao diện người sử dụng mạng
VDSL
Very High Bit Rate Digital
Subscriber Line
Đường dây thuê bao số tốc độ rất
cao
VoD Video On Demand Video theo yêu cầu
VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức Internet
WDM Wave Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng
Luận Văn tốt nghiệp Lời mở đầu
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của các khu vực kinh tế, các tổ chức xã hội đã
tạo ra nhu cầu rất lớn trong việc sử dụng các dịch vụ tiện ích tích hợp thoại, hình ảnh
và dữ liệu.Bên cạnh đó, các dịch vụ ứng dụng trên Internet ngày càng phong phú và
phát triển với tốc độ nhanh chóng như các dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, các
dịch vụ đào tạo từ xa, game trực tuyến,… Đặc biệt nhu cầu về các loại dịch vụ gia tăng
tích hợp thoại, hình ảnh và dữ liệu đang ngày càng tăng. Sự phát triển của các loại
hình dịch vụ mới, đòi hỏi hạ tầng mạng truy nhập phải đáp ứng các yêu cầu về băng
thông rộng, tốc độ truy nhập cao. Vậy nên mạng quang là một giải pháp cần thiết và
quan trọng để giải quyết các vấn đề trên. Trong đó, mạng truy nhập quang thụ động
GPON (Passive Optical Network) là một giải pháp triển vọng đầy hứa hẹn trong mạng
truy nhập để làm giảm bớt hiện tượng tắc nghẽn mạng. Mạng GPON là mạng điểm
đến đa điểm mà không cần có các thành phần tích cực trong tuyến truyền dẫn từ nguồn
đến đích, cơ bản thì nó bao gồm sợi quang, và các thiết bị thụ động. Điều này làm tiết
kiệm chi phí bảo dưỡng, phân phối thiết bị, cấp nguồn và tận dụng được kiến trúc
mạng quang.
Những năm gần đây Việt Nam cũng đã triển khai mạng truy nhập quang thụ
động GPON đang có nhiều ưu thế. Công nghệ GPON hiện nay là một trong những
công nghệ được lựa chọn hàng đầu cho việc 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 rộng.
Xuất phát từ vị trí, vai trò của mạng truy nhập quang và các công nghệ truy nhập
quang trong sự phát triển chung của hệ thống mạng viễn thông và mong muốn tìm hiểu
mô hình hệ thống GPON nên em đã chọn đề tài “Phân tích và thiết kế mạng truy nhập
GPON dựa trên phần mềm mô phỏng OptiSystem.” làm đề tài luận văn tốt nghiệp của
mình. Ngoài phần lời mở đầu, nội dung luận văn được chia thành ba chương cụ thể như
sau:
Chương 1: Tổng quang mạng truy nhập .
Chương này trình bày khái niệm mạng truy nhập cũng như phân loại mạng truy
nhập quang. Những ưu điểm vượt trội của mạng truy nhập.
Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON.
Chương này trình bày kiến trúc mạng quang thụ động PON. Và tìm hiểu sâu
hơn về công nghệ GPON như các tiêu chuẩn kỹ thuật, kỹ thuật truy nhập…
Chương 3: Phân tích và thiết kế mạng truy nhập GPON dựa trên phầm
mềm OptiSystem.
Chương này trình bày các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mạng quang và phân tích
các yếu tố ảnh hưởng đến mạng quang thông qua phần mềm OptiSystem.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG TRUY NHẬP
1.1 Sự ra đời
Mạng viễn thông hiện nay được phát triển theo hướng hoàn toàn đa phương tiện
và Internet. Điều này làm cho việc tìm kiếm phương án giải quyết truy nhập băng
thông có giá thành thấp, chất lượng cao đã trở nên rất cấp thiết.
Cùng với sự phát triển của xã hội thông tin, nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông
ngày càng tăng, từ dịch vụ điện thoại đến dịch vụ số liệu, hình ảnh, đa phương tiện.
Việc tích hợp các dịch vụ này vào cùng một mạng sao cho mạng viễn thông trở
nên đơn giản hơn và đang trở thành vấn đề nóng bỏng của nghành viễn thông quốc
tế.
1.2 Khái niệm
Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống.
Theo quan điểm truyền thống, mạng truy nhập hay công trình ngoại vi là toàn
bộ hệ thống thiết bị và đường truyền dẫn nằm giữa tổng đài và thiết bị đầu cuối
của khách hàng, thực hiện chức năng truyền dẫn thiết bị và có kết nối trực tiếp đến
thuê bao(hình 1.1). Như vậy, mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống là một
trong các loại hình mạng phức tạp nhất trên thế giới, chứa đựng một khối lượng
lớn các đôi dây cáp đồng để kết nối từ tổng đài nội hạt đến các thuê bao.
Hình 1.1 : Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống
Dịch vụ cơ bản do mạng truyền thống cung cấp là dịch vụ thoại truyền thống
POST(plain old telephone services). Với sự phát triển không ngừng của công
nghệ, mạng cáp đồng nội hạt ngày nay còn có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ
IPTV. Tuy nhiên, mạng truy nhập truyền thống bộc lộ khá nhiều nhược điểm như:
• Hạn chế khả năng cung cấp các dịch vụ mới, đặc biệt là dịch vụ băng thông.
• Chi phí đầu tư lớn, lãng phí thiết bị
• Bán kính phục vụ nhỏ.
Để khắc phục được những nhược điểm trên của mạng truy nhập truyền thống,
nhiều giải pháp ra đời. Ngoài các giải pháp nâng cao năng lực của mạng truy nhập
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
truyền thống như dùng tổng đài phân tán RLC, dùng bộ cung cấp mạch vòng thuê
bao số DLC, thay đổi đường kính cỡ cáp…còn xuất hiện các công nghệ truy nhập
khác như truy nhập quang, truy nhập quang lai ghép đồng trục, truy nhập vô tuyến.
Như vậy khái niệm mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống khôn còn đúng
với tất cả các mạng truy nhập hiện nay
Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU_T
Theo các khuyến nghị của ITU-T, mạng truy nhập hiện được định nghĩa như
trên hình 1.2.Theo đó mạng truy nhập là một chuỗi các thực thể truyền dẫn giữa
giao diện nút dịch vụ(SNI) và giao diện người sử dụng- mạng (UNI).Mạng truy
nhập chịu trách nhiệm truyền tải các dịch vụ viễn thông. Giao diện điều kiển và
quản lý mạng là Q3
Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua UNI,
còn mạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ (SN) thông quan SNI. Về nguyên tắc
không có giới hạn nào về loại và dung lượng của UNI hay SNI. Mạng truy nhập và
nút dịch vụ đều được kết nối với hệ thống mạng quản trị viễn thông (TMN) qua
giao diện Q3.
Hình 1.2: Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T.
Giao diện nút dịch vụ
Là giao diện ở mặt cắt dịch vụ của mạng truy nhập. Kết nối với tổng đài SNI
cung cấp cho thuê bao các dịch vụ cụ thể. VD: tổng đài có thể kết nối với mạng
truy nhập qua giao diện V5
Giao diện V5 cung cấp chuẩn chung kết nối thuê bao số tới tổng đài số nội hạt.
Giải pháp này có thể mang lại hiệu quả cao do cho phép kết hợp hệ thống truyền
dẫn thuê bao và tiết kiệm card thuê bao ở tổng đài. Hơn nữa cách kết nối
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
này cũng thúc đẩy việc phát triển các dịch vụ băng rộng.
Giao diện người sử dụng- mạng
Đây là giao diện phía khách hàng của mạng truy nhập. UNI phải hỗ trợ nhiều
dịch vụ khác nhau, như thoại tương tự, ISDN băng hẹp và băng rộng và dịch vụ
leased số hay tương tự….
Giao diện quản lý
Thiết bị mạng truy nhập phải cung cấp giao diện quản lý để có thể điều kiển
một cách hiệu quả toàn bộ mạng truy nhập. Giao diện này cần phù hợp với
giao thức Q3 để có thể truy nhập mạng TMN và hoàn toàn tương thích với các hệ
thống quản lý mạng mà thiết bị do nhiều nhà sản xuất cung cấp. Hiện nay phần
nhiều các nhà cung cấp thiết bị sử dụng giao diện quản lý của riêng mình thay vì
dùng chuẩn Q3.
1.3 Những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập
Với định nghĩa mạng truy nhập như trên để đạt được cấu trúc như mong muốn
thì mạng truy nhập nói riêng và mạng viễn thông nói chung phải trải qua những
giai đoạn quá độ với nhiều trạng thái khác nhau tương tự với những xuất phát
điểm(mạng truyền số liệu, thoại truyền thống PSTN, mạng di động, mạng di động
nội hạt) và giải pháp sử dụng khác nhau. Hình 1.3 cho chúng ta thấy mốc phát
triển của các dòng thiết bị truy nhập trong mạng viễn thông với xuất phát điểm là
mạng PSTN.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
Hình 1.3: Sự phát triển của các dòng thiết bị truy nhập.
1.4 Các công nghệ truy nhập
1.4.1 Phân loại
Có rất nhiều tiêu chí khác nhau để phân loại công nghệ truy nhập. Ở đây, chúng ta
thực hiện phân loại theo hai tiêu chí: dựa trên băng thông và môi trường truyền dẫn.
*Phân loại dựa trên băng thông:
• Truy nhập băng hẹp:
∙ Là truy nhập có tốc độ truy nhập <2Mbps. Ví dụ: truy nhập bằng quay số(dial-
up), công nghệ ISDN băng hẹp (N-ISDN), xDSL băng hẹp (ISDN, SDSL, ADSL
lite)…
• Truy nhập băng rộng:
∙ Là truy nhập có tốc độ truy nhập >2Mbps. Ví dụ: công nghệ xDSL, công nghệ
Moderm cáp (MC), công nghệ truy nhập qua đường dây điện lực (PLC), công
nghệ truy nhập quang, LMDS, Wimax, truy nhập vệ tinh…
*Phân loại dựa trên môi trường truyền dẫn:
• Công nghệ truy nhập hữu tuyến:
∙ Công nghệ modem băng tần thoại, ISDN, xDSL, Ethernet dựa trên cáp đồng
xoắn.
∙ Công nghệ modem cáp CM trên mạng cáp truyền hình cáp CATV.
∙ Công nghệ PLC trên mạng cáp điện
∙ Công nghệ truy nhập quang trên cáp CATV, PLC, PSTN
• Công nghệ truy nhập vô tuyến:
Chúng ta có thể nhìn thấy truy nhập vô tuyến theo quan điểm của IEE (bảng 1.1).
Theo đó căn cứ vào vùng bao phủ hệ thống thiết bị chúng ta có các mạng diện hẹp
PAN với những ví dụ công nghệ như Blutooth, Wireless USB. Các mạng diện nội hạt
với điển hình là công nghệ WLAN với những chuẩn cho lớp vật lý 802.11a,
802.11b,802.11g,802.11n. Tiếp theo là các mạng diện rộng với những cải tiến của
chuẩn 801.11, những mạng truy nhập vô tuyến đa kênh đa điểm, đa kênh đa điểm nội
hạt (MMDS và LMDS) với xuất phát điểm là dùng để quảng bá tín hiệu truyền hình.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
Cuối cùng là mạng diện rộng với các thế hệ của điện thoại tế bào và cộng thêm vào đó
hệ thống truy nhập sử dụng vệ tinh.
PAN LAN MAN WAN
Bluetooth
802.15
802.11a
802.11b
802.11g
802.11n
HiperLAN2
802.11
802.16
MMDS
LMDS
2.5G/3G
GSM/GPRS
CDMA/1x/3x
4G
Notebook/PC đến
thiết bị / Máy in /
Bàn phím/ Điện
thoại
Máy tính - Máy
tính và tới
internet
Truy nhập đến km
cuối cùng và cố
định
Các máy cầm tay và
thiết bị PDA đến
Internet
< 1Mbps 2 đến 54 + Mpbs 22+ Mbps 10 đến 384 kbps
Bảng 1.1: Các công nghệ truy nhập vô tuyến.
1.4.2 So sánh và đánh giá các công nghệ truy nhập
Chúng ta có thể thể so sánh các công nghệ truy nhập trên nhiều góc nhìn khác
nhau:
Bảng 1.2: cho chúng ta so sánh chung nhất giữa những công nghệ.
Bảng 1.3: đánh giá về các công nghệ truy nhập trên khía cạnh kinh tế khi triển khai.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
Công nghệ Băng thông Ưu điểm Nhược điểm
Tốc độ lên
Tốc độ
xuống
Dial – up
(V90)
33.6 Kb/s 56.6 Kb/s
Phạm vi cung cấp
rộng,
Giá thành rẻ
Tốc độ rất chậm
xDSL
(ADSL)
1.5 Mb/s 8 Mb/s
Tốc độ cao
Độ tin cậy cao
Nhiều chuẩn khác
nhau
Modem cáp Tối đa 10
Mb/s
Tối đa 30
Mb/s
Tốc độ cao
Giá thành rẻ
Chuẩn thông dụng
Cấu trúc và băng tần
phải chia sẻ
IDSN
128 Kb/s 128 Kb/s
Sử dụng rộng rãi
Tương thích với
DSL
Tốc độ chậm
Chi phí rất cao
Khó quản lý giám sát
Vệ tinh
33.6 Kb/s 400 Kb/s
Khả năng ứng
dụng rộng rãi
Tốc độ luồng lên thấp
Chi phí thiết bị cao
Độ tin cậy chưa cao
Ảnh hưởng do các tác
dụng của thời tiết
Vô tuyến di
động
Tùy thuộc
công nghệ
Tùy thuộc
công nghệ
Có khả năng di
động triển khai
dịch vụ nhanh
Nhiều chuẩn công
nghệ
Khó khăn khi triển
khai trên diện rộng
Vô tuyến cố
định
Tùy thuộc
công nghệ
Tùy thuộc
công nghệ
Tốc độ cao
Nhiều cấp độ ứng
dụng.
Chi phí thiết bị cao.
Phạm vi ứng dụng
hạn chế.
Phụ thuộc vào cự ly
và anten
Cáp quang
Lớn ( cỡ
Gbps)
Lớn (cỡ
Gbps)
Tộc độ cao.
Chất lượng kết nối
cao
Giá thành đắt
PLC 18 Mb/s 45 Mb/s
Có mặt ở khắp nơi
trên đường dây
điện lực
Chưa có chuẩn chung
Bảng 1.2: Đánh giá chung về các công nghệ truy nhập.
Công nghệ Băng thông Ưu điểm Nhược điểm
Tốc độ lên
Tốc độ
xuống
Dial – up
(V90)
33.6 Kb/s 56.6 Kb/s
Phạm vi cung cấp
rộng,
Giá thành rẻ
Tốc độ rất chậm
xDSL
(ADSL)
1.5 Mb/s 8 Mb/s
Tốc độ cao
Độ tin cậy cao
Nhiều chuẩn khác
nhau
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
Modem cáp Tối đa 10
Mb/s
Tối đa 30
Mb/s
Tốc độ cao
Giá thành rẻ
Chuẩn thông dụng
Cấu trúc và băng tần
phải chia sẻ
IDSN
128 Kb/s 128 Kb/s
Sử dụng rộng rãi
Tương thích với
DSL
Tốc độ chậm
Chi phí rất cao
Khó quản lý giám sát
Vệ tinh
33.6 Kb/s 400 Kb/s
Khả năng ứng
dụng rộng rãi
Tốc độ luồng lên thấp
Chi phí thiết bị cao
Độ tin cậy chưa cao
Ảnh hưởng do các tác
dụng của thời tiết
Vô tuyến di
động
Tùy thuộc
công nghệ
Tùy thuộc
công nghệ
Có khả năng di
động triển khai
dịch vụ nhanh
Nhiều chuẩn công
nghệ
Khó khăn khi triển
khai trên diện rộng
Vô tuyến cố
định
Tùy thuộc
công nghệ
Tùy thuộc
công nghệ
Tốc độ cao
Nhiều cấp độ ứng
dụng.
Chi phí thiết bị cao.
Phạm vi ứng dụng
hạn chế.
Phụ thuộc vào cự ly
và anten
Cáp quang
Lớn ( cỡ
Gbps)
Lớn (cỡ
Gbps)
Tộc độ cao.
Chất lượng kết nối
cao
Giá thành đắt
PLC 18 Mb/s 45 Mb/s
Có mặt ở khắp nơi
trên đường dây
điện lực
Chưa có chuẩn chung
Bảng 1.3: So sánh về giá thành các công nghệ
Hiện trạng và hướng phát triển
Rất nhiều tài liệu công nhận rằng xu hướng phát triển của mạng truy nhập bao
gồm hai hướng cơ bản:
Thứ nhất là cung cấp cho khách hàng băng thông gần như không hạn chế đó
chính là xu hướng phát triển các công nghệ quang thụ động
Thứ 2 là cung cấp cho người dùng kết nối mọi lúc mọi nơi với tốc độ có thể
thỏa mãn những ứng dụng cơ bản đó chính là các truy nhập vô tuyến với các thế hệ từ
2 đến 4.
Phát triển của truy nhập vô tuyến hội tụ đến 4G
Để tiến đến thế hệ thứ 4 mạng truy nhập vô tuyến sẽ hội tụ lại từ hai hướng:
Hướng 1: Từ các hệ thống cá nhân, nội hạt, thành phố (với những thay mặt điển
hình WLAN và Wimax).
Hướng 2: Từ phía các diện rộng ( với các thay mặt là GSM, IMT2000,
WCDMA).
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập
1.4 Kết luận chương
Trong chương 1, em đã giới thiệu các quan điểm khác nhau về mạng truy nhập,
những giai đoạn phát triển của mạng truy nhập cũng như phân loại mạng truy nhập
theo băng thông và môi trường truyền dẫn.
Xu hướng phát triển của mạng truy nhập trong tương lai tuy có nhiều quan điểm khác
nhau nhưng đều thống nhất hướng tới công nghệ truy nhập theo mạng thế hệ sau NGN
với tiêu chí truy nhập mọi lúc, mọi nơi và không hạn chế tốc độ.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
CHƯƠNG 2: MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG VỚI CHUẨN GPON
2.1 Mạng thụ động PON
2.1.1 Khái niệm mạng quang thụ động
Mạng quang thụ động PON là một mạng quang không có các phần tử điện phụ
hay thiết bị quang điện tử. PON là công nghệ sử dụng các bộ chia quang (Splitter) để
nối tới rất nhiều thiết bị đầu cuối mạng quang. Như vậy, trong PON sẽ bao gồm: Sợi
quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc, chính nhờ vào
cấu trúc như thế mà PON có những ưu điểm đặc trưng như:
Không yêu cầu cung cấp nguồn điện nên không ảnh hưởng của lỗi nguồn.
Tạo thành đường truyền thông suốt giữa tổng đài và thuê bao. Làm cho cấu trúc
mềm dẻo hơn vì nó chỉ phụ thuộc vào dạng tín hiệu. Và việc sử dụng linh kiện
thụ động sẽ làm tăng độ tin cậy của hệ thống.
Chi phí cho khai thác vận hành và bảo dưỡng nhỏ.
Đối với cấu trúc mạng PON, công suất quang sẽ quyết định số bộ chia quang.
Tín hiệu có băng tần càng lớn, công suất quang càng nhỏ thì mức thu giảm, vì
vậy khả năng chia kênh sẽ bị giảm so với trường hợp tín hiệu băng hẹp. Cho
nên để tăng băng tần hệ thống phải áp dụng các công nghệ truyền dẫn tiên tiến
như kĩ thuật thu kết hợp hay kĩ thuật ghép bước sóng.
2.1.2 Đặc điểm chính của hệ thống
• Đặc trưng của hệ thống PON là thiết bị thụ động phân phối sợi quang đến
từng nhà thuê bao sử dụng bộ chia splitter có thể lên tới 1:128.
• PON hỗ trợ giao thức ATM, Ethernet.
• PON hỗ trợ các dịch vụ voice, data và video tốc độ cao.
• Khả năng cung cấp băng thông cao.
• Trong hệ thống PON băng thông được chia sẻ cho nhiều khách hàng điều này
sẽ làm giảm chi phí cho khách hàng sử dụng.
• Khả năng tận dụng công nghệ WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần và
cung cấp băng thông động để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối giữa
OLT và splitter.
• PON thực hiện truyền dẫn 2 chiều trên 2 sợi quang hay 2 chiều trên cùng 1 sợi
quang.
• PON có thể hỗ trợ topo hình cây, sao, bus và ring.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
2.1.3Kiến trúc mạng quang thụ động PON
Cấu trúc mạng PON cơ bản gồm các thành phần là OLT, splitter quang,
ONU/ONT. OLT chính là thiết bị đầu cuối phía nhà sản xuất, có nhiệm vụ kết nối tất
cả các loại dịch vụ lại và truyền tín hiệu thông qua sợi cáp quang. Tín hiệu từ OLT sẽ
đến các splitter quang. Splitter quang được sử dụng để phân chia công suất từ một sợi
duy nhất đến x người sử dụng (x có thể là 32, 64 hay 128, điều đó phụ thuộc vào hệ
số chia của splitter) trên một khoảng cách tối đa là 20 km. Để thu được tín hiệu từ
OLT, tại phía người sử dụng cần có các bộ ONU/ONT.
Hình 2.1: Mô hình chung của mạng quang thụ động PON
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
Từ mô hình chung ở trên, mạng PON còn được triển khai dưới các dạng kiến
trúc như sau:
Hình 2.2: Các dạng kiến trúc của PON
Trong sơ đồ trên, các thành phần chính của một mạng PON là:
 OLT: Đây là thiết bị kết cuối kênh quang đặt tại Center Office. Nó là thành
phần quan trọng nhất trong hệ thống GPON, cung cấp các giao diện truy nhập
PON cho thiết bị ONU phía người sử dụng và các giao diện khác cho tín hiệu
phía đường lên.
 ONU: Đây là thiết bị lắp đặt tại phía khách hàng. Nó là điểm cuối của mạng
quang FTTH. ONU có nhiệm vụ chuyển tín hiệu quang từ giao diện PON thành
các chuẩn tín hiệu cho các thiết bị mạng, tín hiệu truyền hình, tín hiệu thoại
được sử dụng tại thuê bao.
 ONT: Đây là thiết bị đầu cuối phía người sử dụng, là điểm cuối cùng của ODN.
 ODN: Hệ thống phân phối cáp quang tính từ sau OLT đến ONU/ONT. Cụ thể,
hệ thống phân phối quang ODN bao gồm các thành phần sau đây:
Măng xông quang
Dây nhảy quang
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
Hộp phối quang ODF
Splitter (bộ chia/ghép quang). Ở đây bộ chia/ghép quang chính là bộ chia công
suất quang. Dùng để chia một tín hiệu quang ở đầu vào thành nhiều tín hiệu ở
đầu ra. Các hệ số chia thông thường là 1:4, 1:8… Đây là bộ chia thụ động tức là
không phải cấp nguồn. Suy hao trong bộ chia phụ thuộc vào hệ số chia. Hệ số
chia càng lớn thì suy hao càng lớn. Với hệ số chia là 1:2 thì suy hao khoảng 3
dB, với hệ số chia là 1:32 thì suy hao tối thiểu là 15dB. Suy hao này chính là
suy hao xen tạo ra bởi sự chưa hoàn hảo trong quá trình xử lý. Hình 2.3 cho biết
nguyên lý chung của bộ chia công suất quang. Giả sử tại đầu vào có 3 bước
sóng λ1 ở đường xuống, λ2, λ3 ở đường lên, với bộ chia công suất có hệ số chia
là 1:2 thì đầu ra có 2 cửa ra, một cửa có bước sóng vào là λ2và bước sóng ra là
λ1, một cửa khác lại có bước sóng vào là λ3và bước sóng ra là λ1.
Hình 2.3: Bộ chia công suất quang
2.1.4 Các chuẩn PON
ITU-TG983
APON (ATM Pasive Optical Network) Mạng quang thụ động ATM. Đây là
chuẩn mạng quang thụ động đầu tiên.Từng được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng
thương mại trên nền ATM.
BPON( Broadband PON) là chuẩn trên nền APON. Được bổ xung để hỗ trợ cho
WDM ghép kênh phân chia theo bước sóng, cấp phát băng thông đường lên rộng và
lớn hơn, tính chọn lọc cao. 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, cụ thể :
• G983.1 : Năm 1998, trình bày về lớp vật lý cưa hệ thống APON/BPON.
• G983.2 : Năm 1999, đặc tính của giao diện điều kiển và quản lý ONT.
• G983.3 : Thông quan năm 2001, đặc tính mở rộng cung cấp những dịch vụ
thông qua phân bổ bước sóng.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
• G983.4 : Thông qua năm 2001, mô tả những cơ chế cần thiết để hỗ trợ phan
bổ băng tần động trong các ONT của cùng một mạng PON.
• G983.5 : Thông qua năm 2002, xác định những cơ chế chuyển mạch bảo vệ
cho BPON.
• G983.6 : Thông qua năm 2002, định nghĩa những mở rộng cho giao diện điều
kiển cần thiết cho quản lý những chức năng chuyển mạch tại ONT.
• G983.7 : Thông qua năm 2001, định nghĩa những mở rộng cho giao diện điều
kiển cần thiết cho quản lý những chức năng DBA tại ONT.
ITU-T984
GPON ( Gigabit PON) là một sự phát triển của chuẩn BPON. Nó hỗ trợ tốc độ cao
hơn, tăng cường bảo mật và chọn lớp giao thức ( ATM, GEM, Ethrenrt)
• G 984.1 : mô tả những đặc tính chung của hệ thống GPON như là kiến trúc,
tốc độ bít, bảo vệ và bảo mật
• G984.2 : Xác định những thông số của GPON tại tốc độ lên là ( 155Mb/s,
622Mb/s, 1,5 Gb/s, 2,5Gb/s), xuống là (1,5Gb/s và 2,5Gb/s)
• G983.4 : Mô tả những đặc tính về khung hội tụ truyền dẫn của GPON, bản tin,
phương pháp xác định khoảng, hoạt động, giám sát, những chức năng bảo dưỡng và
bảo mật.
IEEE 802.3ah
EPON hay GEPON ( Ethernet PON) là một chuẩn IEEE để sử dụng Ethernet
cho dữ liệu gói.
Trong các giải pháp mạng PON, giải pháp EPON được hỗ trợ và phát triển
nhanh nhất. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã chọn giải pháp này để làm mạng truy nhập
và truyền tải lưu lượng Metro (MEN) để cung cấp đa dịch vụ. Tuy nhiên cơ chế duy trì
và phục hội mạng của giải pháp EPON còn chậm nên chỉ có thể áp dụng cho mạng có
quy mô vừa và nhỏ.
2.1.5So sánh mạng PON và AON
Mạng quang chủ động AON (Active Optical Network) là kiến trúc mạng điểm -
điểm. Thông thường mỗi thuê bao có một đường cáp quang riêng chạy từ thiết bị trung
tâm (Access Node) đến thuê bao.
Có rất nhiều yếu tố để so sánh ưu điểm và nhược điểm của hai kỹ thuật PON và
AON. Tuy nhiên, ở đây chúng ta sẽ xem xét một số thông số quan trọng như băng
thông, khả năng điều khiển luồng, khoảng cách…
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
 Về băng thông
Ngày càng có nhiều dịch vụ viễn thông yêu cầu tốc độ cao như IPTV, VOD,
Conference meeting… Do đó băng thông là một vấn đề vô cùng quan trọng. Bảng 2.1
dưới đây sẽ cho ta cái nhìn khái quát hơn về băng thông đáp ứng được giữa 2 công
nghệ này.
AON PON Đánh giá
Băng thông tối đa cho một thuê bao
Rộng
Với mỗi một thuê bao
sử dụng riêng một
đường cáp quang thì
băng thông có thể nằm
trong khoảng từ
100Mbps đến 1Gbps
(đối với hộ gia đình
hay một công ty).
Hợp lý
Các chuẩn của mạng PON
được nghiên cứu rộng rãi
cho phép băng thông cấp
phát đến các port tại OLT
là giống nhau.
AON ưu thế hơn
Công nghệ AON tốt hơn, băng
thông tối đa của mỗi thuê bao là
lớn hơn. Bởi vì đối với các
doanh nghiệp thì băng thông
thường lớn hơn các thuê bao
của hộ gia đình, nếu sử dụng
PON thì không thể điều khiển
sự khác nhau này.
Điều chỉnh băng thông
Đơn giản
Khi một node truy
nhập được cấu tạo từ
các module thì người
ta có thể nâng cấp
được băng thông cho
một thuê bao nào đó
bằng cách can thiệp
vào phần cứng.
Khó khăn
Để điều chỉnh băng thông
của một thuê bao thì rất
khó vì nó phụ thuộc vào
cấu trúc của mạng PON.
Điều này có thể được cải
tiến trong tương lai nếu
cấu trúc mạng PON có
cấu hình dự phòng n +1.
AON tốt hơn
Công nghệ mạng AON tốt hơn
bởi vì nó dễ dàng nâng cấp hơn.
Bảng 2.1: Bảng so sánh AON và PON về băng thông
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
 Về lưu lượng
AON PON Đánh giá
Sự phát triển băng thông hiện thời
Đơn giản
Có thể điều tiết lưu lượng
tại các node truy nhập
thông qua các switch dưới
sự quản lý của hệ thống
điều khiển mạng.
Khó khăn
Vì mạng PON tại phía nhà
cung cấp dịch vụ sử dụng
công nghệ ghép kênh theo
bước sóng và trong quá
trình truyền nhận lại sử
dụng các splitter cho nên
việc điều khiển băng
thông là khó khăn.
AON chiếm ưu thế
Các hiện tượng trễ, jitter và các nhiễu khác trong quá trình truyền
Thấp
Đều sử dụng sợi quang
nên những hiện tượng này
là không đáng kể.
Thấp Như nhau
Sự xung đột tại các node truy nhập
Thấp
Thuê bao tại một node
truy nhập, sử dụng giao
diện quang và mật độ thuê
bao tại các card giao diện
tương đối thấp so với
OLT sử dụng trong mạng
PON nên khi có sự cố
xảy ra thì các thuê bao bị
ảnh hưởng ít hơn.
Cao
Tại OLT, một splitter
quang chia giao diện
người dùng ra làm 32 hay
64 tín hiệu. Một subrack
thường cung cấp nhiều
giao diện thuê bao nên khi
xảy ra sự cố thì thường có
nhiều thuê bao chịu ảnh
hưởng.
AON ít xung đột hơn
Số lượng thuê bao sử
dụng mạng AON chịu
ảnh hưởng của sự cố
đường truyền ít hơn so
với mạng PON.
Bảng 2.2: Bảng so sánh AON và PON về việc điều khiển lưu lượng
2.1.6Các chuẩn mạng PON
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
Các chuẩn mạng PON có thể chia thành 2 nhóm: Nhóm 1 bao gồm các chuẩn
theo cách ghép kênh TDM PON như là APON, BPON, EPON, GPON; Nhóm
2 bao gồm chuẩn theo các cách truy nhập khác như: WDM-PON và CDMA-
PON.
2.1.6.1 BPON
Mạng quang thụ động băng rộng BPON được chuẩn hóa trong chuỗi các
khuyến nghị G.938 của ITU-T. Các khuyến nghị này đưa ra các tiêu chuẩn về các khối
chức năng ONT và OLT, khuôn dạng và tốc độ khung của luồng dữ liệu đường lên và
đường xuống, giao thức truy nhập đường lên TDMA, các giao tiếp vật lý, các giao tiếp
quản lý và điều khiển ONT và DBA.
Trong mạng BPON, dữ liệu được đóng khung theo cấu trúc của các tế bào
ATM. Một khung đường xuống có tốc độ 155Mbit/s hay 622 Mbit/s và một tế bào
quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật lý OAM được chèn vào cứ mỗi 28 tế bào trong
kênh. PLOAM có một bít để nhận dạng các tế bào PLOAM. Ngoài ra các tế bào
PLOAM có khả năng lập trình được và chứa thông tin như là băng thông đường lên và
các bản tin OAM.
Căn cứ vào các thông tin về mã số nhận dạng kênh ảo và nhận dạng đường ảo
(VPI/VCI) trong cấu trúc ATM, các ONT nhận biết và tách dữ liệu đường xuống của
mình. Mỗi một kênh gồm có một tế bào ATM/PLOAM và 24 bit từ mào đầu. Từ mào
đầu mang thông tin về thời gian bảo vệ, mào đầu cho phép đồng bộ và khôi phục tín
hiệu tại OLT, và thông tin nhận dạng điểm kết thúc của từ mào đầu. Chiều dài của từ
mào đầu và các thông tin chứa trong đó được lập trình bởi OLT. Các ONT thực hiện
gửi các tế bào PLOAM khi chúng nhận được yêu cầu từ OLT. BPON sử dụng giao
thức DBA để cho phép OLT nhận biết lượng băng thông cần thiết cấp cho các ONT.
OLT có thể giảm hay tăng băng thông cho các ONT dựa vào gửi các tế báo ATM rỗi
hay làm đầy tất cả đường lên bởi dữ liệu của ONT. OLT dừng định kỳ việc truyền
đường lên do vậy nó có khả năng mời bất kỳ ONT mới nào tham gia vào hoạt động hệ
thống. Các ONT mới phát một bản tin phúc hồi trong cửa sổ này với thời gian trễ ngẫu
nhiên để tránh xung đột khi mà có nhiều ONT mới muốn tham gia. OLT xác định
khoảng cách tới mỗi ONT mới bằng việc gửi tới ONT một bản tin đo cự ly và xác định
thời gian bao lâu để thu được bản tin phúc đáp. Sau đó OLT gửi tới ONT một giá trị
trễ, giá trị này được sử dụng để xác định thời gian bảo vệ ứng với các ONT.
2.1.6.2 EPON
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
EPON được chuẩn hóa bởi IEEE 802.3. Trong EPON dữ liệu đường xuống
được đóng khung theo khuôn dạng Ethernet. Các khung EPON có cấu trúc tương tự
như các liên kết Gigabit Ethernet điểm tới điểm ngoại trừ từ mào đầu và thông tin xác
định điểm bắt đầu của khung được thay đổi để mang trường nhận dạng kênh logic
nhằm xác định duy nhất một ONU MAC. Trong đường lên, các ONU phát các khung
Ethernet trong các khe thời gian đã được phân bổ. ONU sử dụng giao thức điều khiển
đa điểm PDU để gửi các bản tin “Report” yêu cầu băng thông, trong khi đó OLT gửi
bản tin “Gate” cấp phát băng thông cho các ONU. Các bản tin “Gate” bao gồm thông
tin về thời gian bắt đầu và khoảng thời gian cho phép truyền dữ liệu đối với ONU.
OLT cũng định kỳ gửi các bản tin “Gate” tới các ONU hỏi xem chúng có yêu cầu băng
thông hay không. Các ONU cũng có thể gửi “Report” cùng với dữ liệu được phát trong
đường lên. Ngoài ra, giao thức DBA cũng có thể được sử dụng trong EPON để thực
hiện cơ chế điều khiển phân bổ băng thông. Do không có cấu trúc khung thống nhất
đối với đường xuống và đường lên, do vậy trong cấu trúc của EPON, các khe thời gian
và giao thức xác định cự ly là khác so với BPON và GPON. OLT và các ONU duy trì
các bộ đếm cục bộ riêng và tăng thêm 1 sau mỗi 16ns. Mỗi một MPCPDU mang theo
một thời gian mẫu, mẫu này là giá trị của bộ đệm cục bộ của ONU tương ứng. Tốc độ
truyền dữ liệu EPON có thể đạt tới 1Gbit/s.
2.1.6.3 GPON
GPON được xây dựng dựa trên BPON và EPON. Mặc dù GPON hỗ trợ truyền
tải tin ATM, nhưng nó cũng đưa vào một cơ chế thích nghi tải tin mới mà được tối ưu
hóa cho truyền tải các khung Ethernet được gọi là cách đóng gói GPON. GEM
là cách dựa trên thủ tục đóng khung chung trong khuyến nghị G.701 ngoại trừ
việc GEM tối ưu hóa từ mào đầu để phục vụ cho ứng dụng của PON, cho phép sắp xếp
các dữ liệu Ethernet vào tải tin GEM và hỗ trợ sắp xếp TDM.
GPON sử dụng cấu trúc khung GTC cho cả hai đường xuống và đường lên.
Khung đường xuống bắt đầu với một từ mào đầu PLOAM, tiếp sau đó là vùng tải tin
GEM và/hay các tế bào ATM. PLOAM gồm có thông tin cấu trúc khung và sắp đặt
băng thông cho ONT gửi dữ liệu trong khung đường lên tiếp theo. Khung đường lên
bao gồm các nhóm khung gửi từ các ONT. Mỗi một nhóm được bắt đầu với từ mào
đầu lớp vật lý mà có chức năng tương tự trong BPON, nhưng cũng bao hàm tổng hợp
các yêu cầu băng thông của các ONT. Ngoài ra, các PLOAM và các yêu cầu băng
thông chi tiết hơn được gửi đi kèm với các nhóm đường lên khi có yêu cầu từ OLT.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
Đặc tính B-PON G-PON E-PON
Tổ chức chuẩn hóa
FSAN và ITU-T
SG 15
(G.983 series)
FSAN và ITU-T
SG 15
(G.983 series)
IEEE 802.3
(802.3ah)
Tốc đọ dữ liệu
155.52 Mbit/s
hướng lên 155,52
hay 622,08Mbit/s
hướng xuống
Lên tới 2,488
Gbit/s cả 2 hướng
1 Gbit/s cả 2 hướng
Tỷ lệ
chia(ONUs/PON)
1:64 1:64 1:64**
Mã đường truyền Scramble NRZ Scramble NRZ 8B/10B
Số lượng sợi quang 1 hay 2 1 hay 2 1
Bước sóng
1310nm cả 2 hướng
hay 1490nm
xuống & 1310nm
lên
1310nm cả 2 hướng
hay 1490nm
xuống & 1310nm
lên
1490nm xuống &
1310nm lên
Cự ly tối đaOLT-
ONU
20km (10-20) km (10-20) km
Chuyển mạch bảo
vệ
Có hỗ trợ Có hỗ trợ Không hỗ trợ
Khuôn dạng dữ liệu ATM GEM và ATM
Không( sử dụng
trực tiếp các khung
Ethernet)
Hỗ trợ TDM Quan ATM
Trực tiếp( qua
GEM hay ATM0
hay CES
CES
Hỗ trợ thoại Qua ATM
Qua TDM hoặc
VoIP
VoIP
QoS Có (DBA) Có (DBA)
Có (ưu tiên
802.1Q)
Sửa lỗi hướng tới
trước FEC
Không RS (255,239) RS (255,239)
Mã hóa bảo mật AES-128 AES-128, 192, 256 Không
OADM PLOAM và ATM
GTC và
ATM/GEM OAM
802.3ah Ethernet
OAM
Bảng 2.3: So sánh các chuẩn công nghệ TDMA PON
2.1.6.4 GEPON
Trong tháng 6 năm 2004, công nghệ Ethernet được khuyến nghị dùng cho mạng
truy nhập và có tên là IEEE 802.3ah. Nó được coi là một hệ thống mạng truy nhập
quang tốc độ cao. Do đây là hệ thống mạng PON được tối ưu cho công nghệ Ethernet
nên có tên thường gọi là EPON. Ngoài ra nó còn có thêm tiền tố G là viết tắt của
“Gigabit” nên còn gọi là GEPON.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
Một hệ thống GEPON với tỷ lệ chia là 32 có thể cung cấp một băng thông đối
xứng là trên 30 Mbps cho mỗi khách hàng. Băng thông này là đủ để cung cấp các dịch
vụ yêu cầu băng thông lớn như các ứng dụng video cũng như các ứng dụng thoại và
data. Thậm chí với đồng thời 3 luồng video nộ nét cao với dung lượng mỗi luồng là 6
đến 7 Mbps (tổng cộng là 18 đến 21Mbps) thì vẫn còn đủ dung lượng cho VoIP và
truy cập internet. Dung lượng dành riêng cho VoIP thông thường chỉ khoảng 64k trên
một kênh thoại trong khi truy cập internet tốc độ cao thường giới hạn ở các mức
512kbps, 1Mbps, 2Mbps, 4Mbps. Băng thông tổng cộng cho cả 3 dịch vụ chỉ khoảng
25Mbps, do đó GEPON là một công nghệ mạng truy nhập lý tưởng cho việc hỗ trợ đa
dịch vụ hiện có và trong tương lai.
Hiện tại, chuẩn GEPON cũng đang được phát triển để có thể hỗ trợ băng thông
tối đa lên tới 10GB và tỉ lệ chia sẻ trên một sợi quang là 1:64.
GEPON có các đặc điểm chính sau đây:
PON topology
Tốc độ truyền tối đa 1,25Gbps trên một đường quang và tốc độ tới từng user có
thể thay đổi tùy theo tỷ lệ chia (trên 30Mbps/1 user khi có tỷ lệ chia là 1:32)
Tín hiệu được gửi và nhận bằng các khung Ethernet.
Trong hệ thống PON, mục đích của việc chia sẻ đường quang cũng như thiết bị
tại phòng máy trung tâm là vì lý do kinh tế. Thêm vào đó, việc gửi và nhận các tín hiệu
bằng khung Ethernet, làm cho hệ thống mạng trở lên đơn giản và giá thành thấp.
Công suất và dạng sóng của tín hiệu quang được điều chế ở lớp vật lý. Có 2
chuẩn cơ bản là 1000 BASE-PX10 dùng để truyền với khoảng cách tối đa 10km và
1000 BASE-PX20 dùng để truyền với khoảng cách tối đa 20km. Bước sóng truyền
trên sợi quang được quy định dựa trên khuyến nghị ITU-T G.983.3 là 1490nm cho
đường xuống và 1310nm cho đường lên, và ta có thể cung cấp thêm dịch vụ truyền
hình quảng bá trên bước sóng 1550nm. Số lượng đầu chia tối đa không được quy định
trong IEEE 802.3ah vì nó phụ thuộc vào suy hao của tín hiệu quang trên thực tế, và
thông thường số lượng đầu chia là 32. GEPON cung cấp 2 octet (16 bit) cho thành
phần định danh liên kết logic (LLID - Link logic ID) và 15 bit dành cho mỗi một địa
chỉ MAC. Vì vậy có thể có hơn 30.000 bộ ONU được sử dụng trong một mạng PON.
Đặc điểm chính của GEPON đó là dữ liệu được truyền nhận bằng các khung Ethernet
có kích thước thay đổi tới 1518 octets. Với dữ liệu downstream, OLT sẽ broadcast
khung Ethernet đến tất cả các ONU trong một mạng PON.
Nguyễn Quang Huy CB110855
Luận văn tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON
Tuy nhiên phần LLID bao gồm thông tin địa chỉ nhờ đó chỉ có ONU được đánh
địa chỉ mới tiếp nhận khung dữ liệu có địa chỉ MAC của nó, các ONU sẽ loại bỏ
những khung mà không đánh địa chỉ tương ứng với chúng. Ngoài ra việc truyền dữ
liệu upstream dựa trên công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) để
tránh xung đột dữ liệu giữa các ONU. OLT phân phối một cửa sổ truyền dẫn được gọi
là cổng ứng với một ONU. Khi một ONU nhận được một khung cổng, nó sẽ truyền
các khung dữ liệu với tốc độ 1 Gbit/s trong suốt khe thời gian được đăng ký bởi cổng.
Giao thức điều khiển đa điểm (MPCP) quản lý các cổng được cấp cho mỗi ONU, cổng
được yêu cầu từ ONU và được dùng để phát hiện và đăng ký các ONU với mạng PON.
Do đó mỗi ONU chỉ có thể nhận tín hiệu có địa chỉ ứng với địa chỉ duy nhất của nó
nên một thành phần định danh sẽ được gửi kèm ở đầu khung Ethernet.
2.1.6.5 WDM-PON
WDM-PON là mạng quang thụ động sử dụng cách đa ghép kênh phân
chia theo bước sóng thay vì theo thời gian như trong cách TDM. OLT sử dụng
một bước sóng riêng rẽ để thông tin với mỗi ONT theo dạng P2P. Mỗi một ONU có
một bộ lọc quang để lựa chọn bước sóng tương thích với nó, OLT cũng có một bộ lọc
cho mỗi ONU.
Nhiều cách khác nhau đã được tìm hiểu để tạo ra các bước sóng ONU
như là:
Sử dụng các khối quang có thể lắp đặt tại chỗ lựa chọn các bước sóng ONU.
Dùng các laser điều chính được.
Cắt phổ tín hiệu
Các cách thụ động mà theo đó OLT cung cấp tín hiệu sóng mang tới
các ONU.
Sử dụng tín hiệu đường xuống để điều chỉnh bước sóng đầu ra của laser ONU
Cấu trúc của WDM-PON được mô tả như hình 2.1. Trong đó WDM-PON có
thể được sử dụng nhiều ứng dụng khác nhau như là FTTx, các ứng dụng VDSL và các
điểm truy nhập vô tuyến từ xa. Các bộ thu WDM-PON sử dụng kỹ thuật lọc quang
màng ống dẫn sóng (AWG). Một AWG có thể được đặt ở môi trường trong nhà hoặc
ngoài trời.
Kết nối đề xuất:
Tìm tài liệu
Các dòng xe BMW
Các dòng xe Cadillac
Advertisement