Mạng truy nhập quang FTTH và dịch vụ Triple Play FTTH sử dụng kiến trúc GEPON

Đồ án được chia làm ba chương: Chương I: Tổng quan về mạng FTTH. Chương này khái quát về công nghệ truy nhập quang FTTH Chương II: Mạng truy nhập quang thụ động PON. Chương này khái quátvề mạng PON Chương III: Mô phỏng dịch vụ Triple play FTTH tốc độ 2G sử dụng kiến trúc GEPON.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1/ Nhận xét của giáo viên phản biện

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

2/ Điểm số: … (Bằng chữ: …….)

Hà Nội ngày … tháng … năm 2012

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập tại Học viện công nghệ bưu chính viễn thông, em

đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các thầy cô để hoàn thành khóa học một cách tốt nhất Qua đồ án tốt nghiệp Đại học này em xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất tới tất cả các thầy cô giáo ở các Bộ môn đã tham gia giảng dạy, giúp đỡ em trong suốt thời gian vừa qua

Qua Đồ án này, em cũng muốn gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo ở bộ môn Thông Tin Quang, khoa Viễn thông 1 đã đưa ra những ý kiến đóng góp, nhận xét trong

suốt quá trình làm đồ án Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, TS Ngô Hồng Quang đã định hướng, góp ý và sửa chữa cho em trong thời gian thực hiện

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển dẫn tới sự phát triển của các khu vực kinh tế như: khu công nghiệp, khu công nghệ cao, khu thương mại, khu chung cư cao cấp… cùng với sự phát triển ngày càng lớn mạnh của các tổ chức kinh tế như: ngân hàng, kho bạc, công ty… 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 như các dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, game trực tuyến, các dịch vụ đào tạo từ xa, … Đặc biệt nhu cầu về các loại dịch

vụ tích hợp thoại, hình ảnh và dữ liệu ngày càng gia tăng Sự phát triển của các loại hình dịch vụ mới đòi hỏi hạ tầng mạng truy cập phải đáp ứng các yêu cầu về băng rộng, tốc độ truy cập cao Công nghệ truy nhập cáp đồng xDSL đã được triển khai rộng rãi nhưng hạn chế về tốc độ và cự ly không đáp ứng được yêu cầu dịch vụ Vì vậy, nghiên cứu triển khai các giải pháp truy nhập quang (FTTx) là vấn đề cấp thiết hiện nay nhằm xây dựng hạ tầng mạng truy nhập đáp ứng yêu cầu băng thông rộng, tốc độ cao của các loại hình dịch vụ mới

Cáp quang đến tận nhà (FTTH) đang được chấp nhận rộng rãi trên thế giới và một trong những công nghệ mới đã xuất hiện trong những năm gần đây là Các mạng quang thụ động (PON) Để thỏa mãn nhu cầu băng thông trong tương lai, các mạng truy nhập FTTH đang tồn tại nhất thiết phải được nâng cấp Do thời gian sống của một mạng PON được kì vọng lớn hơn 25 năm nên việc thay thế cơ sở hạ tầng mạng PON đang tồn tại là không thích hợp trong quá trình nâng cấp thông lượng của mạng này

Trong các công nghệ xây dựng mạng truy nhập quang FTTH, công nghệ GEPON là một trong các công nghệ đã được chuẩn hóa và được lựa chọn triển khai cung cấp dịch vụ đa phương tiện tại nhiều nước trên thế giới GEPON là công nghệ hướng tới cung cấp dịch vụ mạng đầy đủ, tích hợp thoại, hình ảnh và số liệu với băng thông rộng GEPON chính là một giải pháp kinh tế hơn cho các mạng PON thế hệ tiếp theo sử dụng cơ sở hạ tầng dựa trên bộ chia quang thụ động đang tồn tại GEPON sẽ là công nghệ truy nhập được lựa chọn triển khai hiện tại và tương lại.Trên cơ sở đó em

lựa chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là: “Mạng truy nhập quang FTTH và dịch vụ Triple Play FTTH sử dụng kiến trúc GEPON ”

Đồ án của em được chia làm ba chương:

Chương I: Tổng quan về mạng FTTH Chương này khái quát về công nghệ truy nhập quang FTTH, 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 II: Mạng truy nhập quang thụ động PON Chương này khái quátvề 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 Đồng thời tìm hiểu các chuẩn kiến trúc của công nghệ PON và các dịch vụ được hỗ trợ trong mạng PON

Chương III: Mô phỏng dịch vụ Triple play FTTH tốc độ 2G sử dụng kiến trúc GEPON Trong chương này trình bày thiết kế một tuyến mạng quang thụ động Ethernet dung lượng Gigabit cho mạng cáp quang tới tận nhà thuê bao (FTTH-GEPON) Một bộ chia 1:56 được sử dụng như một thành phần của PON Qua mô phỏng cho thấy để đảm bảo được chất lượng kênh truyền với tốc độ 2Gbps thì thiết kế này tốiưu cho số lượng thuê bao tới 56 và khoảng cách tới 2km

Do thời gian có hạn và những hạn chế không tránh khỏi của việc hiểu biết các vấn đề dựa trên lý thuyết là chính nên báo cáo tốt nghiệp của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong có được những ý kiến đánh giá, góp ý của các thầy cô và các bạn để đồ án thêm hoàn thiện

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, TS.Ngô Hồng Quang đã

hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Thuận Hải

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ii

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU vi

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT viii

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG FTTH 1

1.1 Sự phát triển của các hệ thống thông tin sợi quang 1

1.2 Giới thiệu về mạng truy nhập quang FTTx 1

1.3 Cáp quang tới tận nhà (FTTH) 3

1.4 Kiến trúc FTTH 5

1.5 Kiến trúc điểm tới điểm (P2P) 5

1.6 Mạng quang tích cực ( ON) 6

1.7 Mạng quang thụ động (PON) 7

1.8 So sánh mạng PON và ON 8

CHƯƠNG II: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG - PON 11

2.1.Tổng quan về công nghệ PON 11

2.1.1 Bộ tách/ghép quang 11

2.1.2 Các đầu cuối mạng PON 13

2.1.3 Mô hình PON 13

2.1.4 WDM và TDM PON 15

2.1.5 Ưu nhược điểm mạng PON 16

2.2 Các chuẩn mạng PON 17

2.2.1 APON 17

2.2.2 BPON 17

2.2.3 EPON 18

2.2.4 GPON 19

2.2.5 WDM-PON 20

2.2.6 CDMA-PON 21

2.2.7 GEPON 21

2.3.Một số dịch vụ được hỗ trợ trong mạng PON 23

2.3.1 Dịch vụ VoIP 23

2.3.2 Dịch vụ IPTV 23

2.3.3 Dịch vụ truyền số liệu VPN/MPLS 23

2.3.4 Dịch vụ Triple Play 24

CHƯƠNG 3: M PH NG CÁC D CH VỤ TRIPLE PLAY CÁP QUANG TỚI TẬN NHÀ VỚI T C ĐỘ 2G it/s S DỤNG IẾN TR C GE-PON CHO 56 ONUS 26

3.1 Giới thiệu 26

3.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mạng quang 27

3.2.1 Tỉ lệ lỗi bit BER 27

3.2.2 Hệ số phẩm chất Q 30

3.2.3 Đồ thị mắt 31

3.2.4 Mối quan hệ giữa đồ thị mắt và tỉlệ lỗi bit BER 32

3.3 Cài đặt mô phỏng 33

3.4 Các kết quả và thảo luận 36

3.4 Kết luận 41

ẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 42

TÀI LIỆU THAM HẢO 43

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

Hình 1.1 Phân loại FTTx theo chiều dài cáp quang 2

Hình 1.2: Các dự đoán độ rộng băng cần thiết trong tương lai 4

Hình 1.3: Kiến trúc điểm tới điểm 6

Hình 1.4: Mạng quang tích cực ( ON) 6

Hình 1.5: Mạng quang thụ đông (PON) 7

Bảng 1.1 So sánh ON và PON về giá thành thiết bị 9

Bảng 1.2 So sánh ON và PON về chi phí vận hành và bảo trì hệ thống 10

Hình 2.1: Mô hình mạng quang thụ động 11

Hình 2.2: Cấu hình cơ bản các loại Coupler 12

Hình 2.3: Coupler 8x8 được tạo ra từ nhiều Coupler 13

a Kiến trúc hình cây (Sử dụng bộ chia 1:N) 14

b Kiến trúc bus (Sử dụng bộ ghép 1:2) 14

c Kiến trúc vòng ring (Sử dụng bộ ghép 2x2) 14

d Mô hình cây với một trung kế thừa (Sử dụng bộ chia 2:N) 14

Hình 2.4: Các mô hình mạng PON 14

Hình 2.5: Mạng PON sử dụng một sợi quang 16

Hình 2.6 Kiến trúc mạng BPON 17

Hình 2.7 Kiến trúc mạng EPON 19

Hình 2.8 Kiến trúc mạng GPON 19

Hình 2.9 Cấu trúc của WDM PON 20

Hình 2.10 Mô hình kết nối GEPON 22

Hình 3.1 Mối liên quan tín hiệu nhận được và hàm phân bố xác suất 28

Hình 3.2 Mối quan hệ giữa hệ số phẩm chất Q và tỉ lệ lỗi bit BER 30

Hình 3.3 Hệ số Q tính theo biên độ 31

Hình 3.4 Sự hình thành đồ thị mắt 32

Hình 3.5 Đồ thị mắt 32

Hình 3.6: Sơ đồ khối cho sự cài đặt mô phỏng 56 users của mạng GEPON dựa trên kiến trúc FTTH 33

Hình 3.7: Cài đặt mô phỏng cho 56 user mạng GEPON dựa trên kiến trúc FTTH 34

Hình 3.8 : Các thành phần đầu cuối tuyến quang (OLT) cho mạng GEPON dự trên kiến trúc FTTH 35

Hình 3.9 : Các thành phần đầu cuối mạng quang (ONT) cho mạng GEPON dựa trên kiến trúc FTTH 36

Bảng 3.1: T số BER cho số lượng user thay đổi 37

Hình 3.10: Phổ tần tín hiệu dữ liệu và voice đã thu ở khoảng cách 20Km 37

Hình 3.11: Phổ tần tín hiệu video đã thu ở khoảng cách 20Km 38

Hình 3.12: Các dạng sóng quang đầu ra OLT cho tín hiệu dữ liệu và voice 38

Hình 3.13: Đồ thị mắt đầu ra tín hiệu dữ liệu và voice cho 56 user ở khoảng cách 20Km 39

Hình 3.14: So sánh t số BER của hệ thống với các tốc độ dữ liệu khác nhau 39

Hình 3.15: Khoảng cách và t số BER 40

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

THUẬT

AES Advanced Encryption Standard Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến AON Active Optical Network Mạng quang tích cực

APD Avalanche Photo Diode Photodiode thác

BPON Broadband Passive OpticalNetwork Mạng quang thụ động băng

rộng

DML Direct Modulated Laser Tia laser được điều chế trực tiếp DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

GEPON Gigabit Ethernet Passive

OpticalNetwork

Mạng quang thụ động Ethernet Gigabit

GPON Gigabit Passive Optical Network Mạng quang thụ động Gigabit

EML Externally Modulated Laser Tia laser được điều chế bên

ngoài 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 Building Cáp quang đến tủ thiết bị

FTTP Fiber To The Premises Cáp quang đến dinh cơ

ITU International Telecommunication

MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi

trường

OCDM Optical Code division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mã

quang OLT Optical Line Terminal Đầu cuối tuyến quang

ONU Optical Network Unit Đơn vị mạng quang

SCM Sub Carrier Multiplexing Ghép kênh sóng mang con

SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại quang chất bán

dẫn

P2MP Point to Multi Point Điểm tới đa điểm

PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động

TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời

gian

VDSL Very high bit rate DSL Đường dây thuê bao số tốc độ

bít rất cao WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước

sóng

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG FTTH

1.1 S phát triển của các hệ thống thông tin s i quang

Cùng với sự tiến bộ trong các hệ thống thông tin là nhu cầu băng thông lớn để gửi đi nhiều dữ liệu hơn ở tốc độ cao hơn Các thuê bao dân cư yêu cầu mạng tốc độ cao cho các dịch vụ voice và có nhiều media Tương tự đó, các thuê bao công ty yêu cầu cơ sở hạ tầng băng rộng để họ có thể mở rộng các mạng cục bộ của họ tới đường trục Internet Điều này yêu cầu các mạng có dung lượng cao hơn với chi phí thấp hơn Thời đại công nghệ hiện nay của chúng ta là kết quả của rất nhiều các phát minh và phát hiện lỗi lạc nhưng chính khả năng chúng ta truyền thông tin, và phương tiện chúng ta thực hiện, có lẽ mới là nguyên nhân chính cho quá trình phát triển của nó Sư phát triển từ dây đồng của một thế k trước đến cáp quang ngày nay, khả năng tăng lên của chúng ta để truyền nhiều thông tin hơn, nhanh hơn và trên những khoảng cách xa hơn đã mở rộng các đường biên giới của sự phát triển công nghệ trong tất cả các l nh vực Công nghệ thông tin quang đưa ra một giải pháp cho độ rộng băng lớn hơn Nhờ việc phát triển các mạng quang mà có thể đạt được dung lượng truyền lớn hơn ở khoảng cách truyền xa hơn Để đạt tới các tốc độ cao hơn, các mạng quang này sẽ được yêu cầu sự chuyển đổi bước sóng, ghép kênh, bộ chia quang, bộ kết hợp quang, quá trình xử lý toán học và hàm thêm-giảm phải nhanh và hiêu quả

Trong thông tin sợi quang, xuy hao đối với tín hiệu truyền trên sợi quang tăng theo khoảng cách truyền Để loại bỏ các giới hạn gây ra bởi suy hao tín hiệu, các bộ khuếch đại quang được sử dụng để khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang phát mà không biến đổi nó về các dạng điện Các bộ khuếch đại quang được sử dụng ở chế độ tuyến tính như các bộ lặp, các khối khuếch đại quang và các bộ tiền khuếch đại Các bộ khuếch đại quang cũng được sử dụng ở chế độ phi tuyến như các cổng quang, tạo dạng xung và các chuyển mạnh định tuyến Các bộ khuếch đại quang mà chủ yếu được sử dụng cho sự khuếch đại ở đồng thời tất cả các kênh trong hệ thống sóng ánh sáng ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) được gọi là các bộ khuếch đại nối tiếp quang Các bộ khuếch đại quang cũng trong suốt tốc độ bít và có thể khuếch đại các tín hiệu đồng thời ở các bước sóng khác nhau Bộ khuếch đại quang tăng công suất phát bằng cách đặt một bộ khuếch đại chỉ sau bộ phát được gọi là bộ tăng cường công suất Khoảng cách truyền cũng có thể được tăng lên nhờ đặt một bộ khuếch đại chỉ trước bộ thu để tăng cường công suất thu Bộ khuếch đại quang mà khuếch đại một tín hiệu ngay lập tức trước khi nótới bên thuđược gọi là bộ tiền khuếch đại quang

1.2 Giới thiệu về mạng truy nhập quang FTTx

FTTx (Fiber To The x) là một kiến trúc mạng trong đó sợi quang được kéo từ các thiết bị chuyển mạch của nhà cung cấp dịch vụ đến các thuê bao Trong đó, sợi quang có hoặc không được sử dụng trong tất cả các kết nối từ nhà cung cấp đến khách hàng “x” được hiểu là một ký hiệu đại diện cho các loại hình mạng khác nhau như

FTTH, FTTC, FTTB, FTTN Do đó nó có thể thay thế cơ sở hạ tầng cáp đồng hiện tại như dây điện thoại, cáp đồng trục Đây là một kiến trúc mạng tương đối mới và đang phát triển nhanh chóng bằng cách cung cấp băng thông lớn hơn cho người dùng

Phân loại

Phân loại theo chiều dài cáp quang:

Hình 1.1 Phân loại FTTx theo chiều dài cáp quang

Một cách tổng quan ta có thể nhìn thấy rõ sự phân loại hệ thống mạng FTTx thông qua Hình 1.1 như trong định ngh a ta có các loại FTTH, FTTB, FTTC, FTTN… Điểm khác nhau của các loại hình này là do chiều dài cáp quang từ thiết bị đầu cuối của ISP (OLT) đến các user Nếu từ OLT đến ONU (thiết bị đầu cuối phía user) hoàn toàn là cáp quang thì người ta gọi là FTTH/FTTB

 FTTH (Fiber To The Home): Trong kiến trúc này cáp quang được kéo đến tận

hộ gia đình, trong đó ONT được đặt tại thuê bao ONT là điểm phân phát dịch

vụ cho phép các nhà khai thác cung cấp các dịch vụ số liệu, thoại và hình ảnh trên cùng một sợi FTTH có khả năng cung cấp băng tần lớn, tuy nhiên chi phí cho việc xây dựng mạng lại rất cao, cần phải xem xét cụ thể khi thiết kế Nhìn chung, để tiến tới phương án FTTH cần có chiến lược phát triển mạng và kế hoạch triển khai cụ thể để có được các bước thực hiện và đầu tư hợp lí Phương thức này đặc biệt phù hợp khi cần phải lắp đặt các mạng cáp mới hoặc thay thế mạng cáp cũ

 FTTB (Fiber To The Building): Trong kiến trúc này, sợi quang được kéo tới một ONU đặt trong tòa nhà Các khách hàng có thể truy cập Internet theo các kết nối đến ONU thông qua L N nhờ các cáp UTP-5 Chiều dài của phần cáp đồng thường không lớn hơn 10m Để tận dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên

cũ thì phương thức FTTB+L N được xem là tiết kiệm tối đa chi phí xây dựng mạng Hơn nữa khoảng cách ngắn giữa ONU và thiết bị đầu cuối thuê bao cũng

cho phép phát triển từng bước từ FTTB+L N sang FTTH.Mô hình FTTB phù hợp với các tòa nhà có mật độ lớn, các khách hàng là doanh nghiệp vì họ có nhu cầu đặc biệt lớn về băng tần, đặc biệt các tòa nhà này đều có L N xây dựng trên mạng cáp UTP-5

 FTTC (Fiber To The Curb): Cáp quang đến một khu vực dân cư Sợ quang đươc kéo tới một ONU đặt ở vỉa hè Một hoặc nhiều tòa nhà kết nối ONU bằng cáp đồng, khoảng cách từ ONU tới thuê bao khoảng 100m.Phương thức FTTC được khuyến nghị sử dụng cho các vùng dân cư có mật độ dân tương đối cao, đặc biệt là ở những nơi có thể sử dụng lại mạng cáp đồng, hoặc những nơi khó lắp đặt cáp quang Đây cũng là một phương thức truy nhập phù hợp cho các khách hàng có nhu cầu đối với các dịch vụ VoIP Truy nhập Internet tốc độ cao

 FTTN (Fiber To The Node): Phương thức này cũng giống như FTTC, nhưng khoảng cách từ ONU tới khách hàng rất lớn, có thể đến vài km Ngoài ra còn có một số loại hình khác như là FTTE (Fiber To The Exchange)

Phân loại theo cấu hình:

 Cấu hình Point to Point: là kết nối điểm – điểm, có một kết nối thẳng từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng, mỗi sợi quang sẽ kết nối tới chỉ một khách hàng, nên cấu hình mạng tương đối đơn giản đồng thời do băng thông không bị chia sẻ, tốc độ đường truyền có thể lên rất cao Quá trình truyền dẫn trên cấu trúc P2P cũng rất an toàn do toàn bộ quá trình được thực hiện chỉ trên một đường truyền vật lý, chỉ có các đầu cuối là phát và thu dữ liệu, không bị lẫn với các khách hàng khác Tuy nhiên, cấu trúc này khó có thể phát triển cho quy mô rộng bởi giá thành đầu tư cho một khách hàng rất cao, hệ thống sẽ trở lên rất cồng kềnh, khó khăn trong vận hành và bảo dưỡng khi số lượng khách hàng tăng lên

 Cấu hình Point to Multipoints: kết nối điểm – đa điểm, một kết nối từ nhà cung cấp dịch vụ đến nhiều khách hàng thông qua bộ chia splitter Trong hệ thống này mỗi đường quang đi từ nhà cung cấp dịch vụ được chia sẻ sử dụng chung cho một số khách hàng Sẽ có một đường quang đi đến một nhóm khách hàng

ở gần nhau về mặt địa lý, tại đây đường quang dùng chung này sẽ được chia tách thành các đường quang riêng biệt đi đến từng khách hàng Điều này làm giảm chi phí lắp đặt đường cáp quang và tránh cho hệ thống khi phát triển khỏi cồng kềnh

1.3 Cáp quang tới tận nhà FTTH

Mạng truy nhập cũng được biết như là “mạng trong phạm vi một dặm” kết nối các điều khiển trung tâm của các nhà cung cấp dịch vụ đến các tòa nhà và các thuê bao dân cư Mạng này cũng được tham khảo trong các tài liệu như là mạng truy nhập thuê bao, hoặc vòng cụ bộ [3 Nhu cầu băng thông trong mạng truy nhập đang tăng lên

nhanh chóng trong một vài năm gần đây Các thuê bao dân cư yêu cầu các giải pháp mạng truy nhập dặm-đầu tiên có băng thông lớn và đưa ra nhiều dịch vụ media hơn Tương tự đó, các thuê bao công ty yêu cầu cơ sở hạ tầng băng rộng mà họcó thể kết nối các mạng cụ bộ của họ đến đường trục Internet Ước lượng được rằng sẽ có một nhu cầu băng thông là 1Gbps hoặc hơn nữa trong năm 2020 và trên 10Gbps trong năm

2030 Nhu cầu băng thông được thể hiện trong Hình 1.2

Các giải pháp truy nhập băng rộng nổi bật đã được triền khai ngày nay là đường dây thuê bao số (DSL) và truyền hình cáp (C TV) dựa trên các mạng Tuy nhiên, cả hai công nghệ này đều có những giới hạn do chúng dựa trên cơ sở hạ tầng ban đầu được xây dựng cho việc mang các tín hiệu voice và TV tương tự tương ứng; nhưng các phiên bản đã trang bị thêm của chúng để mang dữ liệu thì không tối ưu

Hình 1.2: ác d oán r ng ng c n thi t trong t ng lai

Hiện tại, đã triển khai các sự pha trộn các công nghệ DSL bất đối xứng ( DSL) cung cấp băng thông luồng dowstream cao nhất là 1.5 Mbits/s và luồng upstream là

128 Kbits/s Ngoài ra, khoảng cách của bất kì thuê bao DSL nào tới một điều khiển trung tâm nhất thiết phải nhỏ hơn 18000 feet do các méo tín hiệu Mặc dù các sự thay đổi DSL cũng như DSL tốc độ bít rất cao (VDSL), VDSL có thể hỗ trợ băng thông luồng downstream lên tới 50Mbits/s, đang nổi lên từ từ nhưng các công nghệ này vẫn

có rất nhiều các giới hạn khoảng cách phục vụ Ví dụ như, khoảng cách tối đa mà VDSL có thể hỗ trợ được giới hạn tới 1500 feet Các mạng C TV cung cấp các dịch

vụ Internet nhờ việc dành một số kênh tần số vô tuyến (RF) trong cáp đồng cho dữ liệu Tuy nhiên, các mạng C TV chủ yếu được xây dựng cho việc phân bổ các dịch vụ quảng bá, vì vậy chúng không thích hợp lắm cho mô hình thông tin hai chiều của một mạng dữ liệu Với tải cao, các hiệu năng của mạng thường làm thất vọng các user đầu cuối Nhu cầu cho một thế hệ mới của các dịch vụ cần nhiều băng thông và phân phối triple-play tới các khách hàng (voice, dữ liệu và video) đã châm ngòi cho cuộc canh tranh mãnh liệt giữa các nhà cung cấp dịch vụ của tất cả các loại ở M Các sự phát

triển này đã thúc đẩy các nhà cung cấp dịch vụ khắp thế giới đầu tư cho FTTx (Sợi quang cho x) FTTx là một nhóm các chữ cái đầu bao gồm một số các công nghệ truy nhập quang như sợi quang đến node (FTTN), sợi quang đến tủ thiết bị (FTTC), sợi quang đến tòa nhà (FTTB), sợi quang đến tận nhà (FTTH) và sợi quang đến dinh cơ (FTTP) Phụ thuộc vào điểm vật lý trong trường nơi mà sợi quang kết thúc và giao diện với dây đồng hoặc thiết bị mà FTTH có thể đưa đến bất kì các kiến trúc và các phần bổ xung nào Các kiến trúc FTTH khác nhau có thể được thực hiện nhờ việc sử dụng các công nghệ và giao thức khác nhau Quả vậy, FTTH có thể được phân loại nhờ sử dụng một cặp giao thức khác

1.4 iến tr c FTTH

Khi xây dựng môt mạng FTTH, việc đánh giá các kiến trúc FTTH có thể phù hợp để chấp nhận d nhiên là rất quan trọng Điều này quang trọng thậm chí nếu nó không liên quan đến các sự phát triển mới Tuy nhiên, các phát triển mới cũng cung cấp một cơ hội tốt để đánh giá và cài đặt hệ thống quang mà hiệu quả chi phí và thỏa mãn các nhu cầu trong tương lai từ một mạng FTTH đây, chúng ta tập trung vào các kiến trúc khác nhau đã được chấp nhận bởi công nghiệp FTTH Có hai kiến trúc chính hiện tại đang được quan tâm cụ thể là kiến trúc điểm tới điểm (P2P) và điểm tới

đa điểm (P2MP), các kiến trúc P2M được phân loại chi tiết hơn là mạng quang tích cực ( ON) và mạng quang thụ động (PON)

1.5 iến tr c điểm tới điểm P2P

Trong kiến trúc này, như tên đã đặt, sợi quang riêng lẻ chạy từ đầu cuối tuyến quang OLT tới mỗi đơn vị mạng quang ONU ( thuê bao) Nói cách khác, sơi quang riêng lẻ chạy cho tới mỗi nhà (bởi vậy chũng thường được gọi là sợi quang chạy về nhà) Hình 1.3 là một minh họa của kiến trúc P2P trong đó một đôi cáp quang riêng lẻ được đặt OLT đến ONU

Kiến trúc P2P có những ưu điểm của nó cũng như những nhược điểm chủyếu nhất định Một ưu điểm là có cơ hội để cung cấp dung lượng tối đa và thỏa mãn các yêu cầu của khác hàng một cách đầy đủ Đôi dây sợi quang riêng lẻ cũng có ý ngh a tính mềm dẻo cao hơn trong việc cung cấp dịch vụ tới các khác hàng Tuy nhiên, có một vài các nhược điểm chính với kiến trúc P2P Tại OLT, nhu cầu đối với thiết bị hub

sẽ t lệ với số ONU ( ngh a là số lượng thuê bao hoặc số lượng nhà) Bên cạnh chi phí thu được, các thiết bị này cũng có có thể gây ra các vấn đề về tiêu thụ công suất và tốn không gian Giải pháp P2P cũng yêu cầu nhiều đôi cáp quang và cùng với tất cả các cài đặt và bảo dưỡng chúng

Hình 1.3: i n tr c i m t i i m

1.6 Mạng quang t ch c c AON

ON được đặc trưng hóa bởi một sợi quang đơn mang toàn bộ lưu lượng tới node điều khiển ở xa (R) gần với các đầu cuối user từ điều khiển trung tâm Nó cũng thường được ám chỉ như là mạng Ethernet tích cực do thiết bị cần để cung cấp TV, thoại và Internet được kết nối qua chuẩn Ethernet chung

Hình 1.4: ạng quang t ch c c

Node điều khiển ở xa chứa một thành phần tích cực xử lý các khung dữ liệu được gửi đến từ đầu cuối tuyến quang trung tâm đến node điều khiển ở xa, và chuyển tiếp chỉ các gói đến các ONU tương ứng Từ node điều khiển từ xa tới các ONU, các sợi quang riêng lẻ được chạy tới mỗi tủ thiết bị, nhà, tòa nhà, dựa trên loại giải pháp

được cài đặt Hình 1.4 thể hiện các thành phần và các chức năng chính của kiến trúc mạng quang tích cực

So với kiến trúc P2P, ưu điểm chính của kiến trúc ON là ở chỗ nó chỉ sử dụng một cáp quang chia sẻ để bảo phủ một vùng nhất định bởi vậy giảm được chi phí cáp

Nó cũng chiếm không gian ít hơn mô hình P2P

1.7 Mạng quang thụ động PON

Trong kiến trúc này, node tích cực trong ON được thay thế bởi một bộ chia/bộ kết hợp công suất quang thụ động (chỉ được chú thích như bộ chia từ đây trở về sau); xem Hình 1.5 Bộ chia được ám chỉ như thụ động do nó chỉ quảng bá tất cả các dữ liệu

mà nó nhận Giống như trong ON, có một sợi quang đơn tải chia sẻ từ OLT tới bộ chia Nhiệm vụ phân loại các gói đúng thuộc mỗi đường thuê bao cùng với các đơn vị mạng trong mô hình PON OLT là một phân đoạn PON rất quang trọng Có thể nói rằng nó hoạt động như một bộ não của mạng PON Các chức năng quang trọng nhất

mà OLT thực hiện là lập biểu đồ lưu lượng, điều khiển đệm và cấp phát băng thông

Do nhiệm vụ xử lý dữ liệu thêm vào nên các ONU trong mô hình PON thường kinh tế hơn trong ON

Hình 1.5: ạng quang th ng P

Ngày nay, có hai loại chính trong các công nghệ mạng quang thụ động đã chuẩn hóa là các mạng quang thụ động Ethernet (EPONs) và các mạng quang thu động dung lượng Gigabit (GPONs) EPON được chuẩn hóa bởi IEEE và phân loại các mạng dựa trên k thuật Ethernet Một EPON thì kết hợp với thiết bị Ethernet giá thấp và cơ sở hạ tầng sợi quang, và truyền trực tiếp các khung dữ liệu Ethernet Nó có thể cung cấp dung lượng 1Gbps theo cả hai hướng upstream và downstream, và bao phủ một 1 khoảng cách lên tới 20Km và hỗ trợ khoảng cách chênh lệch tối đa là 20 Km Các chức năng này có thể giúp EPONs truyền lưu lượng dữ liệu, voice và video một cách

hiệu quả trong một mạng tích hợp Ngược lại, GPON phát triển từ k thuật TM PON ( PON/BPON) và được chuẩn hóa bởi ITU-T dưới sự làm việc của nhóm mạng truy nhập dịch vụ đầy đủ (FS N) So với EPONs thì một GPON có thể hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn lên tới 2.488Gbps cho cả luồng upstream và downstream Nó có thể bao phủ một khoảng cách dài hơn lên tới 60Km và hỗ trợ một khoảng cách chênh lệch 20Km

Luồng upstream từ các user khác nhau đến OLT nhất thiết phải được cấp phát bởi một vài lại k thuật đa truy nhập để tránh va chạm giũa các luồng khác nhau Tất

cả các tiêu chuẩn PON đã đề cập ở trên sử dụng các k thuật ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) ngh a là các gói upstream được đan xen trên một nền tảng thời gian, qua sợi quang chia xẻ

Ngoài TDM ra, còn có ba loại k thuật ghép kênh chủ yếu khác cho các mạng truy nhập sợi quang là ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM), ghép kênh theo sóng mang con (SCW) và ghép kênh phân chia theo mã quang (OCDM) Trong WDM-PONs, mỗi OUN sử dụng một kênh bước sóng khác nhau để gửi các gói dữ liệu của nó đến OLT Kênh cùng bước sóng có thể sử dụng thông tin cả luồng upstream và downstream Trong một mạng PON dựa trên SCM, mỗi ONU điều chế luồng gói của

nó trên một tần số sóng mang điện khác nhau rồi sau đó điều chế cường độ ánh sáng của diode laser của mỗi ONU Điều này ngh a là các luồng gói được đặt trong các dải tần số khác nhau Trong mang PON dựa trên OCDM, mỗi ONU sử dụng một chuỗi tín hiệu các xung quang khác nhau Chuỗi tín hiệu này được điều chế bật- tắt với dữ liệu

1.8 So sánh mạng PON và AON

Có rất nhiều yếu tố để so sánh ưu điểm và nhược điểm của hai k thuật PON và

ON 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… Đó là những thông số về k thuật Ngoài ra, 2 chỉ tiêu rất quan trọng khi người ta đánh giá mức độ khả thi của một dự

án chính là vốn đầu tư cho thiết bị và kinh phí cho khai thác, vận hành và bão trì hệ thống

Về băng thông và lưu lượng

Ngày càng có nhiều dịch vụ viễn thông y êu cầu tốc độ cao như IPTV, VOD, Conference meeting… Do đó băng thông là một vấn đề vô cùng quan trọng Các chuẩn của mạng PON được nghiên cứu rộng rãi cho phép băng thông cấp phát đến các port tại OLT là giống nhau Và để điều chỉnh băng thông và lưu lượng của một thuê bao thì rất khó vì nó phụ thuộc vào cấu trúc của mạng PON Điều này có thể được cải tiến nếu cấu trúc mạng PON có cấu hình dự phòng n +1

Mạng AON: 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 hoặc một công ty) Việc điều chỉnh băng thông khá dễ dàng Khi một node truy cập 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

Về tính kinh tế

Vốn đầu tư cho thiết bị của các hãng:

Bảng 1.1 So sánh và P về giá thành thi t bị

Giá thành thiết bị đầu cuối

Thấp

Bởi vì các chuẩn Ethernet

đã được sử dụng nên thiết

bị đầu cuối tại phía nguời

sử dụng tương đối rẻ

Cao Cấu trúc mạng không giống những mạng truyền thống nên phải xây dựng các chuẩn mới nên thiết bị đầu cuối cũng khó khăn hơn trong việc nghiên cứu chế tạo

ON ưu thế hơn

Giá thành các thành phần cấu thành nên mạng (các thiết bị chủ động)

Cao

Một thuê bao cần có một

port laser tại node truy cập

nên một đường quang được

chia ra làm nhiều kết nối

thì công suất của các thiết

bị cũng phải tăng lên

Thấp Bởi vì một port trên OLT có thể cung cấp cho nhiều thuê bao nên khi số lượng thuê bao tăng lên người ta có thể sử dụng các splitter

PON chiếm ưu thế

Giá thành các thành phần mạng (các thiết bị thụ động và cấu trúc hạ tầng)

Cao

Số lượng các giao diện

quang trên các node truy

inh ph cho khai thác vận hành và ảo trì hệ thống:

Bảng 1.2 So sánh và P về chi ph vận hành và ảo trì hệ thống

Nguồn điện tiêu thụ

Chi phí bảo dưỡng

Mỗi một node truy cập yêu

cầu một nguồn điện riêng

Do đó khó bảo dưỡng và

chi phí bảo dưỡng cao

Trong một cabinet đặt ở ngoài trời, splitter gần như không cần bảo dưỡng và cũng không cần nguồn ngoài để cung cấp cho thiết

bị này

PON tốt hơn vì có

ít thiết bị thụ động hơn trong cấu hình mạng

Giá thành các thành phần mạng (các thiết bị thụ động và cấu trúc hạ tầng)

Cao

Bởi vì số lượng các giao

diện quang trên các node

truy cập là khá lớn

Thấp

Vì mỗi một nguồn laser trên OLT

sẽ chia sẻ cho nhiều thuê bao

PON ưu thế hơn

Tóm lại, mỗi cấu hình mạng đều có những ưu điểm riêng của nó Tùy vào khả năng tài chính của từng nhà cung cấp dịch vụ cũng như các điều kiện khác mà lựa chọn mạng PON hay là ON Tuy nhiên với những ưu điểm đặc biệt, mạng PON đang dần chiếm l nh thị trường băng rộng

CHƯƠNG II: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG - PON

2.1.Tổng quan về công nghệ PON

Mạng quang thụ động PON (hình 2.1) sử dụng phần tử chia quang thụ động trong phần mạng phân bố nằm giữa thiết bị đường truyền quang (OLT) và thiết bị kết cuối mạng quang (ONU) Hoạt động của mạng PON được điều khiển bởi giao thức truy nhập theo địa chỉ MAC (lớp 2)

Hình 2.1: hình mạng quang th ng

Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân bố quang (hay còn gọi là mạng quang ngoại vi) bao gồm các phần tử như sợi quang, các bộ tách /ghép quang thụ động, các đầu nối và các mối hàn quang Các phần tử tích cực như OLT và các ONU đều nằm ở đầu cuối của mạng PON Tín hiệu trong PON có thể được phân ra

và truyền đi theo nhiều sợi quang hoặc được kết hợp lại và truyền đi trên một sợi quang thông qua bộ ghép quang, phụ thuộc tín hiệu đó đi theo hướng lên hay xuống của PON

2.1.1 Bộ tách/ghép quang

Một mạng quang thụ động sử dụng một thiết bị thụ động để tách một tín hiệu quang từ một sợi quang sang một vài sợi quang và ngược lại.Thiết bị này là Coupler quang Để đơn giản, một Coupler quang gồm hai sợi nối với nhau T số tách của bộ tách có thể được điều khiển bằng chiều dài của tầng nối và vì thế nó là hằng số

Hình 2.2: ấu hình c ản các loại Coupler

Hình 2.2a có chức năng tách tia cào thành 2 tia ở đầu ra, đây là Coupler Y.Hình 2.2b là Coupler ghép các tín hiệu quang tại hai đầu vào thành một tín hiệu tại đầu ra Hình 2.2c vừa ghép vừa tách quang và gọi là Coupler X hoặc Coupler phân hướng 2x2 Coupler có nhiều hơn hai cổng vào và nhiều hơn hai cổng ra gọi là Coupler hình sao Coupler NxN được tạo ra từ nhiều Couper 2x2

Coupler được đặc trưng bởi các thông số sau:

Splitting loss (tổn hao tách): Mức năng lượng ở đầu ra của Coupler so với năng lượng đầu vào (db) Đối với Coupler 2x2 lý tưởng, giá trị này là 3dB Hình 2.3 minh hoạ hai mô hình 8x8 Coupler dựa trên 2x2 Coupler Trong mô hình 4 ngăn (hình a), chỉ 1/6 năng lượng đầu vào được chia ở mỗi đầu ra Hình (b) đưa ra mô hình hiệu quả hơn gọi là mạng liên kết mạng đa ngăn Trong mô hình này mỗi đầu ra nhận được 1/8 năng lượng đầu vào

 Insertion loss (tổn hao chèn): Năng lượng tổn hao do sự chưa hoàn hảo của quá trình xử lý Giá trị này nằm trong khoảng 0,1dB đến 1dB

 Directivity (định hướng): Lượng năng lượng đầu vào bị rò rỉ từ một cổng đầu vào đến các cổng đầu vào khác Coupler là thiết bị định hướng cao với thông số định hướng trong khoảng 40-50dB

a) Coupler 4 ngăn 8x8 b) Coupler 3 ngăn 8x8

Hình 2.3: oupler 8x8 ợc tạo ra từ nhiều Coupler

Thông thường, các Coupler được chế tạo chỉ có một cổng vào hoặc một Combiner (bộ kết hợp) Đôi khi các Coupler 2x2 được chế tạo có tính không đối xứng cao ( với t số tách là 5/95 hoặc 10/90) Các Coupler loại này được sử dụng để tách một phần năng lượng tín hiệu, ví dụ với mục đích định lượng Các thiết bị như thế này được gọi là “tap coupler”

2.1.2 Các đầu cuối mạng PON

 Optical Line Terminal (OLT thiết bị đường truyền quang ): OLT cung cấp giao tiếp giữa hệ thống mạng truy cập quang thụ động EPON và mạng quang đường trục của các nhà cung cấp dịch vụ thoại, dữ liệu và video OLT cũng kết nối đến mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ thông qua hệ thống quản lý EMS (Element Management System)

 Optical Network Unit (ONU: thiết bị kết cuối mạng quang): ONU cung cấp giao tiếp giữa mạng thoại, video và dữ liệu người dùng với mạng PON Chức năng cơ bản của ONU là nhận dữ liệu ở dạng quang và chuyển sang dạng phù hợp với người dùng như Ethernet, POST,T1

 Element Management System (EMS: hệ thống quản lý): EMS quản lý các phần

tử khác nhau của mạng PON và cung cấp giao diện đến mạng lõi của các nhà cung cấp dịch vụ EMS có chức năng quản lý về cấu hình, đặc tính và bảo mật

2.1.3 Mô hình PON

Có một vài mô hình thích hợp cho mạng truy cập như mô hình cây, vòng hoặc bus Mạng quang thụ động PON có thể triển khai linh động trong bất kỳ mô hình nào nhờ sử dụng một tapcoupler quang 1:2 và bộ tách quang 1:N.Ngoài những mô hình trên, PON có thể triển khai trong cấu hình Redundant như là vòng đôi hoặc cây đôi hay cũng có thể là một phần của mạng PON được gọi là trung kế cây

Tất cả sự truyền dẫn trong mạng PON đều được thực hiện giữa OLT và các ONU PLT ở tại tổng đài (Central Office), kết nối truy nhập quang đến mạng đường trục (có thể là mạng IP, ATM hay SONET) ONU ở tại đầu cuối người sử dụng (trong giải pháp FTTH_Fiber To The Home, FTTB_Fiber To The Building) hoặc ở tại Curb trong giải pháp FTTC_Fiber To The Cur và có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại,

dữ liệu và video băng rộng

Tuỳ theo điểm cuối của tuyến cáp quang xuất phát từ tổng đài mà các mạng truy nhập thuê bao quang có tên gọi khác nhau như sợi quang đến tận nhà FTTH, sợi quang đến khu dân cư FTTC

2.1.4 WDM và TDM PON

hướng xuống (từ OLT đến ONU), mạng PON là mạng điểm-đa điểm OLT chiếm toàn bộ băng thông hướng xuống Trong hướng lên, mạng PON là mạng đa điểm-điểm: nhiều ONU truyền tất cả dữ liệu của nó đến một OLT Đặc tính hướng của các bộ tách ghép thụ động là việc truyền thông của một ONU sẽ không được nhận biết bởi các ONU khác Tuy nhiên các luồng dữ liệu từ các ONU khác nhau được truyền cùng một lúc cũng có thể bị xung đột Vì vậy trong hướng lên, PON sẽ sử dụng một vài cơ chế riêng biệt trong kênh để tránh xung đột dữ liệu và chia sẽ công bằng tài nguyên và dung lượng trung kế

Một phương pháp chia sẽ kênh ở hướng lên của ONU là sử dụng ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM, với phương pháp này thì mỗi ONU sẽ hoạt động ở một bước sóng khác nhau Giải pháp WDM yêu cầu một bộ thu điều khiển được hoặc

là một mảng bộ thu ở OLT để nhận các kênh khác nhau Thậm chí nhiều vấn đề khó khăn cho các nhà khai thác mạng là kiểm kê từng bước sóng của ONU: thay vì chỉ có một loại ONU, thì có nhiều loại ONU dựa trên các bước sóng Laser của nó Mỗi ONU

sẽ sử dụng một laser hẹp và độ rộng phổ điều khiển được cho nên rất đắt tiền Mặc khác, nếu một bước sóng bị sai lệch sẽ gây ra nhiễu cho các ONU khác trong mạng PON Việc sử dụng Laser điều khiển được có thể khắc phục được vấn đề này nhưng quá đắt cho công nghệ hiện tại Với những khó khăn như vậy thì WDM không phải là giải pháp tốt cho môi trường hiện nay

Một số giải pháp khác dựa trên WDM cũng được đề xuất nhưng giá cả khá cao

Do vậy, TDM PON đã ra đời Trong TDM PON, việc truyền đồng thời từ vài ONU sẽ gây ra xung đột khi đến bộ kết hợp Để ngăn chặn xung đột dữ liệu, mỗi ONU phải truyền trong cửa sổ (khe thời gian) truyền của nó Một thuận lợi lớn của TDM PON là tất cả các ONU có thể hoạt động cùng một bước sóng, OLT cũng chỉ cần một bộ thu đơn Bộ thu phát ONU hoạt động ở tốc độ đường truyền, thậm chí băng thông có thể dùng của ONU thấp hơn Tuy nhiên, đặc tính này cũng cho phép TDM PON đạt hiệu quả thay đổi băng thông được dùng cho từng ONU bằng cách thay đổi kích cở khe thời gian được ấn định hoặc thậm chí sử dụng ghép kênh thống kê để tận dụng hết băng

Trong mạng truy cập thuê bao, hầu hết các luồng lưu lượng lên và xuống không phải là Peer to Peer (user to user) Vì vậy điều này dường như là hợp lý để tách kênh lên và xuống Một phương pháp tách kênh đơn giản có thể dựa trên ghép kênh phân chia không gian(SDM) mà nó tách PON được cung cấp theo hướng truyền lên xuống

Để tiết kiệm cho sợi quang và giảm chi phí sửa chữa và bảo quảng, một sợi quang có thể được sử dụng cho truyền theo hai hướng Trong trường hợp này, hai bước sóng được dùng là: hướng lên 1=1310nm, hướng xuống 2=1550nm Dung lượng kênh ở mỗi bước sóng có thể phân phối linh động giữa các ONU

Hình 2.5: ạng PON sử d ng m t sợi quang

Ghép kênh phân chia theo thời gian là phương pháp được ưu tiên hiện nay cho việc chia sẽ kênh quang trong mạng truy cập khi mà nó cho phép một bước sóng đơn ở hướng lên và bộ thu phát đơn ở OLT đã làm cho giải pháp này có ưu thế hơn về chi phí đầu tư

2.1.5 Ƣu nhƣ c điểm mạng PON

Ưu điểm

- Sử dụng các thiết bị thụ động nên không cần cấp nguồn, loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của nguồn ngoài Dẫn tới giá thành rẻ

- Giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành

- Tốc độ download và upload cao

- Giảm chi phí sợi quang và giảm chi phí các thiết bị cho phép nhiều người dùng chia sẻ chung một sợi

Nhược điểm

- Giới hạn băng thông cho các thuê bao vì splitter chia đều băng thong

- Giới hạn vùng phủ sóng: tối đa là 20 km, phụ thuộc vào số lượng splitter (càng nhiều splitter thì khoảng cách truyền càng giảm)

- Khi có OLT mới cần lắp đặt thì giá thành đối với mỗi thuê bao có kết nối đến OLT đó sẽ tăng lên cho đến khi các port của OLT lấp đầy

2.2 Các chuẩn mạng PON

Các chuẩn mạng PON có thể chia thành 2 nhóm: nhóm 1 bao gồm các chuẩn theo phương thức ghép kênh TDM PON như là PON, BPON (Broadband PON), EPON (Ethernet PON), GPON (Gigabit PON); nhóm 2 bao gồm chuẩn theo các phương thức truy nhập khác như WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing PON) và CDM -PON (Code Division Multiple Access PON)

Trong mạng BPON, dữ liệu được đóng khung theo cấu trúc của các tế bào ATM Một khung hướng xuống có tốc độ 155Mbit/s hoặc 622 Mbit/s và một tế bào quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật lý O M (PLO M – Physical layer Operation dministration and Maintenance) được chèn vào cứ mỗi 28 tế bào trong kênh PLO M có một bít để nhận dạng các tế bào PLO M

Hình 2.6 i n tr c mạng BPON

Ngoài ra các tế bào PLO M có khả năng lập trình được và chứa thông tin như

là băng thông hướng lên và các bản tin O M Căn cứ vào các thông tin về mã số nhận