Luận văn Mạng quang thụ động PON và công nghệ FTTH (kèm bản vẽ)

Trong đó, mạng quang thụ động PON Passive Optical Network là một giải pháp triển vọng đầy hứa hẹn trong mạng truy nhập để làm giảm bớt hiện tượng tắc nghẽn trong qúa trình cung cấp băng

LỜI MỞ ĐẦU

Kiến trúc mạng viễn thông ngày càng phát triển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của hệ thống thông tin quang, cung cấp tốc độ rất cao để truyền dữ liệu có dung lượng lớn Một số thuận lợi của hệ thống thông tin quang là: dung lượng băng thông cao, truyền dẫn cự ly xa, đáng tin cậy Những năm gần đây, việc gia tăng dung lượng mạng truyền dẫn cùng với việc phát triển các ứng dụng và dịch vụ mới đến khách hàng thì đòi hỏi phải cung cấp đủ nhu cầu của con người và mạng quang là một giải pháp cần thiết và quan trọng trong vấn

đề truyền dẫn Trong đó, mạng quang thụ động PON (Passive Optical Network) là một giải pháp triển vọng đầy hứa hẹn trong mạng truy nhập để làm giảm bớt hiện tượng tắc nghẽn trong qúa trình cung cấp băng thông cho các dịch vụ mà đòi hỏi băng thông lớn Mạng PON là mạng điểm đến đa điểm

mà không 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 Hiện nay có 2 mạng PON được chuẩn hóa tùy theo kĩ thuật lớp 2 được sử dụng là ITU-T and IEEE Chuẩn PON đầu tiên dựa vào ATM như là APON và BPON và dựa vào giao thức đóng gói GFP được biết như là GPON Thứ 2 là chuẩn IEEE 802.3ah nổi lên như là một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho mạng truy nhập băng rộng ở thế hệ kế tiếp, đó là EPON Các chuẩn PON trên đều là sự lựa chọn cho các nhà cung cấp dịch vụ khi triển khai mạng cáp quang thuê bao FTTH tới khách hàng FTTH một mô hình triển khai mạng đang dần được phát triển trên khắp thế giới và thay thế dần cho công nghệ ADSL một ngày không xa.

Đề tài được chia làm 4 chương:

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGOẠI VI

Chương này cho ta biết một cách tổng quan về mạng truyền dẫn hiện tại của Việt Nam, cũng như cách thức tổ chức mạng ngoại vi quang hay đồng Trên cơ sở đó, mục đích của chương này là nói lên tính tất yếu phải nâng cấp mạng truy nhập hiện nay và mạng truy nhập quang thụ động là giải pháp được lựa chọn.

CHƯƠNG 2 MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG – PON

Chương này cho ta biết một cách tổng quan về mạng PON, đưa ra các mô hình cơ bản của mạng, phân tích các thành phần chủ yếu trong mạng là OLT

và ONU Chương này cũng đưa các kỹ thuật được sử dụng trong việc truyền tải của mạng PON đó là WDM, CDMA và TDM Từ đó đưa ra ưu nhược từng

kỹ thuật để đi lựa chọn mô hình cho phù hợp.

CHƯƠNG 3 CÔNG NGHỆ CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH

Trong chương này sẽ giới thiệu tổng quan về các mô hình PON ứng dụng cho triển khai FTTH, cũng như cấu trúc khung, các phương thức truyền phát dữ liệu, cung cấp băng thông của các chuẩn APON, BPON, EPON, GPON Từ đó cho thấy được thế mạnh của từng công nghệ đề lựa chọn mô hình thích hợp cho việc triển khai FTTH trên phạm vi rộng

CHƯƠNG 4 VIỆC TRIỂN KHAI CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH Quá trình triển khai FTTH trên thế giới, và ở Việt Nam, các nhà cung cấp viễn thông cũng đang xúc tiến triển khai công nghệ này.

SVTH: Trần Thị Hà -ii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn điện tử viễn thông đã nhiệt tình giảng dạy em trong suốt khóa học, đặc biệt là thầy NGÔ THẾ ANH

đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong qúa trình làm đề tài Mặc dù cố gắng nhiều, nhưng do thời gian và kiến thức có hạn nên đề tài của em còn nhiều thiếu sót và hạn chế và khuyết điểm Vì vậy em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô trong bộ môn để đề tài của em đựơc hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

i MỤC LỤC

vi CÁC TỪ VIẾT TẮT

iv DANH MỤC CÁC HÌNH

xi DANH MỤC CÁC BẢNG xiv

CHƯƠNG 1 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGOẠI VI 1

1.1 Giới thiệu mạng ngoại vi 1

1.2 Cấu trúc của mạng ngoại vi 1

1.3 Đặc tính của mạng ngoại vi 2

1.4 Tổ chức mạng ngoại vi 3

1.4.1 Nguyên tắc tổ chức mạng cáp đồng thuê bao 3

1.4.1.1 Nhà cung cấp dịch vụ 3

1.4.1.2 Cáp gốc 4

1.4.1.3 Cáp phối 5

1.4.1.4 Tủ cáp đồng 5

1.4.1.5 Tập điểm 5

SVTH: Trần Thị Hà -iv- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

1.4.1.6 Cáp thuê bao 5

1.4.1.7 Măng xông 6

1.4.2 Nguyên tắc tổ chức mạng cáp quang thuê bao 6

1.4.2.1 Nhà cung cấp dịch vụ 6

1.4.2.2 Cáp quang gốc 7

1.4.2.3 Cáp phối 7

1.4.2.4 Tủ cáp quang 7

1.4.2.5 Tập điểm quang 8

1.4.2.6 Cáp quang thuê bao 8

1.4.2.7 Măng xông quang 8

1.5 Kết luận 8

CHƯƠNG 2 9

CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG – PON 9

2.1 Giới thiệu mạng quang thụ động PON 9

2.2 Tổng quan về công nghệ PON 10

2.3 Đặc điểm của PON 11

2.4 Các thành phần cơ bản của mạng quang thụ động PON 12

2.4.1 Sợi quang và cáp quang 12

2.4.2 Bộ tách /ghép quang

13

2.4.3 Đầu cuối đường quang OLT 15

2.4.3.1 Phần lõi của OLT 15

2.4.3.2 Phần dịch vụ của OLT 16

2.4.3.3 Phần chung của OLT

16

2.4.4 Đơn vị mạng quang ONU Optical network unit

17

2.4.4.1 Phần lõi của ONU 18

2.4.4.2 Phần dịch vụ của ONU 18

2.4.4.3 Phần chung của ONU

19

2.4.6 Bộ chia quang

20

2.5 Mô hình mạng quang thụ động PON 21

2.6 Phân loại mạng quang thụ động PON 24

2.6.1 TDM PON

24

2.6.2 WDM PON

25

2.6.3 CDMA PON

27

2.7 So sánh PON với công nghệ mạng quag chủ động AON 28

2.8 Kết luận 31

SVTH: Trần Thị Hà -vi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

CHƯƠNG 3 32

CÔNG NGHỆ CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH 32

3.1 Giới thiệu cáp quang thuê bao FTTH 32

3.2 ATM trên nền PON-ATMPON(APON) 32

3.2.1 Mô hình tham chiếu APON

35

3.2.2 Các đặc tả cho APON

36

3.2.3 Cấu trúc phân lớp APON

37

3.2.3.1 Lớp vật lý 38

3.2.3.2 Lớp hội tụ truyền dẫn 38

3.2.4 Khung truyền dẫn APON/BPON)

39

3.2.3.1 Phần dịch vụ của ONU

18

3.2.3.1 Phần dịch vụ của ONU 18

3.3 Broadband PON(BPON) 42

3.4 Gigabit PON(GPON) 46

3.4.1 Hệ thống GPON)

46

3.4.2 Lớp con truyền dẫn hội tụ GPON(GTC)

48

3.4.2.1 Chức năng của GTC 48

3.4.2.2 Tốc độ bit của GPON 48

3.4.3 Khung truyền dẫn GPON

50

3.4.3.1 Cấu trúc khung hướng xuống 50

a Vùng đồng bộ vật lý 51

b Vùng ID 51

c Vùng vận hành quản lý bảo dưỡng lớp vật lý PLOAM 53

d Vùng BIP 53

e Chiều dài tải hướng xuống 53

f Vùng bộ nhớ băng thông 53

g Vùng tải 54

3.4.3.2 Cấu trúc khung hướng lên 55

a Vùng overhead vật lý hướng lên 56

b Vùng PLOAMu 56

c Vùng San bằng công suất PLSu 56

d Vùng Báo cáo băng thông động DBRu 58

e Phần tải 58

3.4.4 Phân bổ băng tần động DBA trong GPON

59

3.4.5 Bảo mật

SVTH: Trần Thị Hà -viii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

60

3.5 Ethernet PON(EPON) 61

3.5.1 Tổng quan về Ethernet

61

3.5.2 Các phần tử của mạng Ethernet

62

3.5.3 Kiến trúc mô hình mạng Ethernet

63

3.5.4 Dạng khung cơ bản của Ethernet

63

3.5.5 Kiến trúc EPON

65

3.5.5.1 Nguyên lý hoạt động

67

3.5.5.2 Giao thức điều khiển điểm đa điểm MPCP

69

3.5.5.3 Mô hình ngăn xếp EPON

75

3.5.5.4 Bảo mật trong EPON

76

3.6 Phương pháp tính suy hao trên tuyến 77

3.7 Sự lựa chọn mô hình PON 79

3.8 Phương pháp phân phối băng thông 80

3.8.1 Thuật toán Interleaved Polling

80

3.8.2 Phân phối băng tần cố định

84

3.8.3 Mô tả hoạt động phân phối băng tần động cơ bản

84

3.9 Chức năng hoạt động quản lý bảo dưỡng trong PON 86

3.9.1 Quản lý mạng

86

3.9.2 Các chức năng quản lý

88

3.9.2.1 Quản lý thực thi

88

3.9.2.2 Quản lý cấu hình

89

3.9.2.3 Quản lý kế toán

89

3.9.2.4 Quản lý lỗi

89

3.9.2.5 Quản lý bảo mật

90

3.10 Hoạt động quản lý bảo dưỡng trong hệ thống FTTH 91

3.11 Kết luận 92

CHƯƠNG 4 93

VIỆC TRIỂN KHAI CÁP QUANG THUÊ BAO FTTH 94

4.1 Việc triển khai FTTH trên phạm vi toàn thế giới 95

4.2 Việc triển khai FTTH tại Việt Nam 96

SVTH: Trần Thị Hà -x- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

4.3 Kết luận 97

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

97 NHẬN XÉT CỦA GVHD VÀ GV ĐỌC DUYỆT

98 LỜI CẢM ƠN

99 TÀI LIỆU THAM KHẢO

100

CÁC TỪ VIẾT TẮT

bất đối xứng

ASE Advanced Encryption Standard Tiêu chuẩn mã hóa

theo mã

Upstream

EThernet

SVTH: Trần Thị Hà -xii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

chung

cư

Optical Nnetwork

GPON

Electronics Engineers

Union – Telecommunication Standardization

ISDN Integrated Services Digital Network Mạng đa dịch vụ tích hợp

trường

điểm

and Maintenance

PLend Payload length downstream Chiều dài tải hướng xuống

dưỡng lớp vật lý

administration and maintenance dưỡng lớp vật lý upstream

khung

SVTH: Trần Thị Hà -xiv- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

DANH MỤC CÁC HÌNH

CHƯƠNG 1 1

Hình 1.1 Cấu trúc tổng quan của mạng cáp đồng thuê bao 4

Hình 1.2 Cấu trúc tổng quan của mạng cáp quang thuê bao CHƯƠNG 2:

Hình 2.1 Mô hình mạng quang thụ động PON

Hình 2.11 So sánh mạng quang chủ động và mạng quang thụ động 30

CHƯƠNG 3:

Hình 3.1 Mô hình cáp quang thuê bao FTTH 32

Hình 3.2 Mô hình mạng FTTH 34

Hình 3.3 Cấu hình tham chiếu ATM-PON (APON) 35

Hình 3.4 Cấu trúc phân lớp mạng APON 38

Hình 3.5 Cấu trúc khung hướng lên và xuống của APON 42

Hình 3.6 Mô hình Broadband PON (BPON) 43

Hình 3.7 Kiến trúc hệ thống BPON 44

SVTH: Trần Thị Hà -xvi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Hình 3.8 Lớp con truyền dẫn hội tụ 47

Hình 3.9 Khái niệm điều khiển đa truy nhập GPON 50

Hình 3.10 Khung hướng xuống GTC 50

Hình 3.11 Mô tả chi tiết khung hướng xuống GTC 52

Hình 3.12 Cơ chế trạng thái đồng bộ ONU 52

Hình 3.13 Khung hướng lên GTC 55

Hình 3.14 Mô tả chi tiết khung hướng lên GTC 57

Hình 3.15 Các cell ATM ở hướng lên 58

Hình 3.16 Các khung GEM ở hướng lên 59

Hình 3.17 Báo cáo DBA ở hướng lên 59

Hình 3.18 Mô hình kết nối điểm- điểm 62

Hình 3.19 mô hình kết nối bus đồng trục 62

Hình 3.20 Mô hình kết nối hình sao 63

Hình 3.21 Dạng khung cơ bản của Ethernet 64

Hình 3.22 Lưu lượng hướng xuống trong EPON 68

Hình 3.23 Lưu lượng hướng lên trong EPON 69

Hình 3.24 Thời gian Round-trip 71

Hình 3.25 Giao thức MPCP- hoạt động trong bản tin Gate 72

Hình 3.26 Giao thức MPCP- hoạt động trong bản tin Report

Hình 3.27 Mô hình ngăn xếp EPON 75

Hình 3.28 Thủ tục xắp sếp trong EPON 76

Hình 3.29 Các bước của thuật toán Interleaved Polling 82

Hình 3.30 Phân bổ khe thời gian cố định 85

Hình 3.31: Mô hình phân bổ băng tần động cơ bản 85

Hình 3.32 : OLT khởi tạo loop-back điều khiển từ xa 87

CHƯƠNG 4:

Hình 4.1: Bảng cập nhật xếp hạng sử dụng FTTH ở châu Á 93

SVTH: Trần Thị Hà -xviii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông -

K46

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGOẠI VI

1.1 Giới thiệu mạng ngoại vi

Mạng ngoại vi là một trong ba thành phần chính cấu tạo nên mạng viễnthông gồm: Hệ thống chuyển mạch, hệ thống truyền dẫn, và hệ thống mạng ngoại vi,

nó nằm ở bên ngoài nhà trạm viễn thông

Chiếm khoảng 60% giá trị của toàn mạng, Mạng ngoại vi bao gồm mạng cápđồng và cáp quang Mạng cáp đồng được dùng phổ biến ở mạng cung cấp thuê baocho khách hàng Mạng cáp quang thường được dùng giữa các tổng đài chính, giữatổng đài chính – trạm vệ tinh (POP) Ngoài ra, cáp quang còn được sử dụng để cungcấp đường truyền cho các khách hàng quang Giá thiết bị truyền dẫn cáp quang vàcáp quang ngày càng giảm nên hiện nay có khuynh hướng cáp quang hóa đến kháchhàng thuê bao có nhu cầu sử dụng dịch vụ đòi hỏi băng thông lớn hoặc tốc độ cao

1.2 Cấu trúc mạng ngoại vi

Cấu trúc tiêu biểu của một mạng cáp đồng từ đài trạm đến nhà thuê bao nhưsau:

Dàn phối tuyến: là nơi tập trung tất cả các kết cuối của đầu dây các sợi cáp

và từ đó tỏa ra các nơi trong mạng Dàn phối tuyến thường nằm trong phòng máytổng đài và là nơi xuất phát tất cả các cáp cho mạng thuê bao, cáp liên trạm của 1đài/trạm Nhờ có dàn phối tuyến và dây cáp UTP, các mạch thuê bao trong tổng đàiđược nối vào mạng cáp Dàn phối tuyến tạo sự mềm dẻo trong việc đấu nối số thiết

bị tổng đài với đôi dây cáp mạng ngoại vi và cũng là nơi kiểm tra, giám sát và đo thử

SVTH: Trần Thị Hà -xx- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

mạng cáp.

Cáp chính: là cáp xuất phát từ dàn phối tuyến đến tủ cáp Cũng có trườnghợp cáp chính đi thẳng từ dàn phối tuyến đến tập điểm Trên đường đi, cáp chính cóthể chia nhỏ ra đến các tủ cáp Trong trường hợp này vẫn gọi là cáp chính vì xuấtphát từ dàn phối tuyến

Tủ cáp: là nơi tập trung các kết cuối của 1 hay nhiều sợi cáp chính từ dànphối tuyến đến và các kết cuối của mạng cáp phối từ tập điểm đến Nhờ có tủ cáp màmạng cáp trở nên mềm dẻo và linh hoạt hơn trong khu vực chưa có dự báo nhu cầuchính xác Tủ cáp còn là nơi đo thử, kiểm tra, xác định hư hỏng cáp, cũng là nơi chophép gắn các thiết bị bảo vệ (cầu chì bảo an – nếu khu vực thường xuyên bị sétđánh), cũng như các thiết bị dò – kiểm tra cáp Tủ cáp hiện nay thường có dunglượng 600 đôi gồm 300 đôi gốc và 300 đôi phối

Cáp phối: là cáp xuất phát từ tủ cáp đến tập điểm

Tập điểm: là nơi kết cuối 1 tuyến cáp từ tổng đài, là điểm nối rẽ từng đôi dâyđến nhà thuê bao Tùy theo yêu cầu, tập điểm có thể treo trên cột, gắn trên váchtường hoặc đặt ngầm trong hầm cáp Tập điểm thường có dung lượng 10 đôi, 20 đôi,

30 đôi, 50 đôi

Đường dây thuê bao: là dây nối từ tập điểm đến các thiết bị đầu cuối tại nhàthuê bao Dây thuê bao có thể đi ngầm hay treo trên cột điện, thường có chiều dài từ300m trở lại Dây thuê bao được nối với moderm để kết nối với máy vi tính

1.3 Đặc tính của mạng ngoại vi

Hạ tầng đường dây thuê bao thường được các công ty độc quyền viễn thôngxây dựng quy mô và lâu đời Những công ty này sở hữu và quản lý đường dây thuêbao và dùng để cung cấp dịch vụ điện thoại cho các thuê bao Công nghệ được cáccông ty điện thoại này sử dụng cũng khá đơn giản và không yêu cầu chất lượngmạng cao lắm Thực tế các công ty điện thoại đã cung cấp dịch vụ thoại qua nhiềunăm mà không gây sự cố nào Người ta có thực hiện một số kỹ thuật cải thiện chất

lượng đường dây thuê bao dài nhưng chỉ dừng lại ở chất lượng thoại trên dây đồng.Mạng cáp nội hạt không được một lần mà phát triển liên tục qua một thời gian dàicùng với số thuê bao tăng dần Kết quả là, mạng cáp nội hạt không được tối ưu về kỹthuật nên cần phải hợp lý hoá và xây dựng lại sau từng giai đoạn Bản đồ mạng ngoại

vi được xây dựng và duy trì nhưng thường chịu một thời gian dài không sửa đổi, bổsung cũng như sửa chữa Thông thường, các bản đồ này không ghi lại được kịp thời

và đầy đủ sự xuống cấp của mạng Khi cuộc cách mạng công nghệ trên cáp đồngbùng nổ mà khởi đầu là DSL Có 2 yếu tố đã tạo ra sự thay đổi trong mạng cápđồng :

Yếu tố thứ nhất là sự phát triển của công nghệ trong việc lợi dụng đường dâythuê bao cáp đồng để truyền tải dữ liệu với tốc độ cao Theo đó là sự phát triển ấntượng nhu cầu tốc độ do sự kiện bùng nổ Internet và sự phát triển của các mạng giađình cùng với sự thay đổi từ chỗ tập trung sang phân tán của các công ty

Yếu tố thứ hai là sự thay đổi dần của môi trường kinh doanh từ độc quyềnchuyển sang cạnh tranh Việc mở cửa thị trường cho cạnh tranh bắt đầu từ tự do hoá

và cho thuê mạng cáp nội hạt đã làm cho nhiều công ty có thể đầu tư vào cung cấpcác dịch vụ truy xuất Các công ty cạnh tranh phát triển đã trở thành những tháchthức cho các công ty độc quyền và các công ty cạnh tranh thường có các hợp đồnglắp đặt bảo dưỡng độc lập Cạnh tranh đã đặt cấu trúc giá thành dưới sức ép ngàycàng tăng và lực lượng lao động lành nghề trong các công ty cạnh tranh đang dầnđược thay thế bởi các đội ngũ ít chuyên nghiệp hơn Những thay đổi này đã tạo ramột môi trường mà nhu cầu về sự hiểu biết về mạng cáp đồng ngày càng tăng nhưngnhững kiến thức nền tảng lại có chiều hướng giảm Hiện nay, đội ngũ kỹ thuật viênđảm trách việc triển khai các dịch vụ truy xuất số liệu tốc độ cao đòi hỏi chất lượngmạng cáp đồng cao hơn nhiều

1.4 Tổ chức mạng ngoại vi

1.4.1 Nguyên tắc tổ chức mạng cáp đồng thuê bao

SVTH: Trần Thị Hà -xxii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Mạng cáp đồng thuê bao được xây dựng và phát triển theo cấu trúc tổngquan như mô tả trong Hình 1.1.

1.4.1.1 Nhà cung cấp dịch vụ

Là nơi xuất phát điểm của cáp đồng, từ phía nhà cung cấp dịch vụ (đài trạm)hướng đến nhà thuê bao Thường là POP hoặc tủ outdoor đặt ngoài trời

Bán kính phục vụ của 01 POP là ≤ 1,0 km đối với khu vực nội thành-trung tâm; và ≤

1,5 km đối với khu vực ngoại thành, vùng xa

Dung lượng thuê bao ADSL tại mỗi POP ≤ 1500 thuê bao Các POP khai thác trên

70% dung lượng thì cần phải có kế hoạch xây dựng POP mới

1.4.1.2 Cáp gốc

Cáp từ đài trạm (POP/Tủ outdoor) đến tủ cáp đồng với tổng dung lượng cápgốc ≤ 300x2 (300 port); Chiều dài cáp gốc và cáp phối ≤ 800m đối với khu vực nộithành-trung tâm, ≤ 1200m đối với khu vực ngoại thành, vùng xa (các trường hợp cábiệt ở chi nhánh tỉnh có thể đến 1500m với tỷ lệ < 10%, hoặc 1700m với tỷ lệ < 10%

số tập điểm trong một tủ cáp)

Loại cáp sử dụng: cáp đồng, tiết diện 0,5mm Dung lượng cáp ≤ 300x2Cấp đấu nối cáp: 01 cấp Các gốc từ đài trạm đến tủ cáp, chỉ có tối đa 1 cấp đấu nốithông qua măng xông

1.4.1.3 Cáp phối

Cáp đồng đi ra từ tủ cáp và kết cuối tại các tập điểm

Chiều dài cáp gốc và cáp phối ≤ 800m đối với khu vực nội thành-trung tâm, ≤

1200m đối với khu vực ngoại thành, vùng xa; Dung lượng ≤ 200x2.

Cấp đấu nối cáp: 01 cấp Các phối từ tủ cáp đến tập điểm chỉ có tối đa 2 cấpđấu nối thông qua măng xông hoặc tập điểm cấp 1, cấp 2 (tập điểm trung gian) Vớidung lượng cáp phối < 50x2: sử dụng tập điểm cấp 1, cấp 2 Với dung lượng cápphối > 50x2 sử dụng măng xông

Hình 1.1: Cấu trúc tổng quan của mạng cáp đồng thuê bao 1.4.1.4 Tủ cáp đồng

Là các tủ phối cáp với đầu vào là cáp gốc và đầu ra là cáp phối Dung lượng

tủ cáp ≤ 600x2 Có thể lắp đặt tủ treo trên cột hoặc lắp đặt trên bệ bêtông.

1.4.1.5 Tập điểm

Là hộp phối dây thuê bao , đầu vào là cáp phối và đầu ra là các sợi cáp thuêbao Dung lượng tập điểm kết cuối ≤ 20x2 (10x2, 20x2), đối với các trường hợp hạtầng hiện hữu có tập điểm cuối dung lượng 30x2, 50x2 sẽ có kế hoạch chia nhỏ tậpđiểm

Có thể dùng tập điểm làm tập điểm cấp 1, cấp 2 (tập điểm trung gian)chuyển tiếp cáp phối đến các tập điểm khác Dung lượng tập điểm cấp 1, cấp 2 phải

Là cáp đồng thuê bao từ tập điểm đến tận nhà thuê bao Dung lượng từ 1x2, chiều dài tối đa ≤ 200m đối với khu vực nội thành, trung tâm, ≤300m đối với ngoại

thành

Trên một đường dây thuê bao chỉ sử dụng tối đa 02 mối nối Các khách hàng

đã rời mạng: phải cách ly cáp thuê bao khỏi phiến đấu dây tại tập điểm để tránh gâynhiễu các khách hàng khác Đồng thời ghi nhận lại sơ đồ hướng tuyến cáp thuê bao

để bố trí cho các khách hàng mới

1.4.1.7 Măng xông

Măng xông vừa có tác dụng bảo vệ các điểm đấu nối cáp, vừa tạo các đấunối thẳng, nối rẽ theo yêu cầu của cấu hình kỹ thuật

1.4.2 Nguyên tắc tổ chức mạng cáp quang thuê bao Fiber to the home (FTTH)

Mạng cáp quang thuê bao được xây dựng và phát triển theo cấu trúc tổngquan như Hình 1.2

Hình 1.2: Cấu trúc tổng quan của mạng cáp quang thuê bao FTTH 1.4.2.1 Nhà cung cấp dịch vụ

QUANG

TẬP QUANG ĐIỂM

THUÊ BAO

Là nơi xuất phát điểm của cáp quang thuê bao, từ phía nhà cung cấp dịch vụ(đài trạm) hướng đến nhà thuê bao

Thường là các đài trạm POP hoặc tủ outdoor lắp đặt ngoài trời Bán kínhphục vụ của 01 POP là ≤ 1,0 km đối với khu vực nội thành-trung tâm; và ≤ 1,5 kmđối với khu vực ngoại thành, vùng xa Dung lượng thuê bao FTTH tại mỗi POP ≤

960 port (1920 sợi) Các POP khai thác trên 70% dung lượng cần phải có kế hoạchxây dựng POP mới

1.4.2.2 Cáp quang gốc

Cáp quang từ đài trạm (POP/Tủ outdoor) đến tủ cáp quang Tuy nhiên, trênthực tế hiện nay, mật độ thuê bao FTTH không tập trung mà rải rác trên địa bànrộng, do đó có thể triển khai tạm cáp quang gốc từ đài trạm đến các tập điểm quangvới dung lượng ≤ 48 sợi Chiều dài cáp quang gốc và cáp phối ≤ 800m đối với khuvực nội thành - trung tâm,≤ 1200m đối với khu vực ngoại thành, vùng xa

Cáp quang phối từ tủ cáp đến tập điểm nên sử dụng cáp có dung lượng là bội

số của 12: cáp 12 sợi, 24 sợi, 48 sợi và nhiều hơn nữa Không nên sử dụng cáp 8 sợi,

rác trên địa bàn rộng, do đó có thể triển khai tạm cáp quang gốc từ đài trạm đến cáctập điểm quang với dung lượng ≤ 96 sợi.

Dung lượng tủ cáp quang có thể lên đến vài trăm sợi, và có thể tích hợp các

bộ chia để có thể tạo kết nối điểm-đa điểm thụ động

1.4.2.5 Tập điểm quang

Là hộp phối quang, đầu vào là cáp quang phối, đầu ra là các sợi cáp quangthuê bao Dung lượng từ 12, 24, hoặc sợi

1.4.2.6 Cáp quang thuê bao

Là cáp quang thuê bao từ tập điểm quang đến nhà thuê bao Dung lượng từ

02 đến 24 sợi Chiều dài cáp quang thuê bao ≤ 300m đối với khu vực trung tâm, và

≤ 500m đối với khu vực ngoại thành, vùng xa

Số mối nối tối đa trên 1 sợi cáp quang thuê bao: không quá 05 mối nối trên

01 đường dây cáp quang thuê bao

1.4.2.7 Măng xông quang

Là các hộp nối vừa có tác dụng bảo vệ các mối hàn nối cáp quang, tạo cácđấu nối thẳng, nối rẽ theo yêu cầu của cấu hình kỹ thuật

Tóm lại, Chương 1 đã trình bày về cấu trúc, đặc tính cách tổ chức của mạngngoại vi Trong đó, tổ chức mạng ngoại vi đã trình bày về cáp gốc, cáp phối, tủ cáp,tập điểm, cáp thuê bao, và măng xông Chiều dài cũng như dung lượng của mỗi phần

tử có thể phục vụ được tại trung tâm hay ngoại thành sẽ được biết đến Nội dungChương 1 cũng đã đề cập tới nguyên tắc tổ chức mạng cáp quang thuê bao FTTH.Qua nội dung Chương 1, các thông tin tổng quan về mạng ngoại vi đã được cungcấp Chương 2 sẽ đi sâu tìm hiểu về đặc điểm, công nghệ cũng như các thành phần

cơ bản của công nghệ mạng quang thụ động PON

CHƯƠNG 2

CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON

2.1 Giới thiệu mạng quang thụ động Passive Optical Network (PON)

PON là từ viết tắt của Passive Optical Network hay còn gọi là mạng quangthụ động Công nghệ mạng quang thụ động PON còn được hiểu là mạng công nghệquang truy nhập giúp tăng cường kết nối giữa các nốt mạng truy nhập của nhà cungcấp dịch vụ và người sử dụng Công nghệ PON được biết tới đầu tiên đó là TPON(Telephony PON) được triển khai vào những năm 90, tiếp đó năm 1998, mạngBPON (Broadband PON) được chuẩn hóa dựa trên nền ATM Hai năm 2003 và 2004đánh dấu sự ra đời của hai dòng công nghệ Ethernet PON (EPON) và Gigabit PON(GPON), có thể nói hai công nghệ này mở ra cơ hội mới cho các nhà cung cấp dịch

vụ giải quyết hàng loạt vấn đề truy nhập băng thông rộng tới người sử dụng đầucuối Thành viên mới nhất trong gia đình PON đó là WDM PON (WavelengthDivision Multiplexer PON) Trong công nghệ PON, tất cả thành phần chủ động giữatổng đài CO (Central Office) và người sử dụng sẽ không còn tồn tại mà thay vào đó

là các thiết bị quang thụ động, để điều hướng các lưu lượng trên mạng dựa trên việcphân chia năng lượng tới các điểm đầu cuối trên đường truyền Vì vậy mà người tagọi là công nghệ mạng quang thụ động (PON)

Vị trí của hệ thống PON trong mạng truyền dẫn: Mạng quang thụ động PON

là một dạng của mạng truy nhập quang Mạng truy nhập hỗ trợ các kết nối đến kháchhàng Nó được đặt gần đầu cuối khách hàng và triển khai với số lượng lớn

SVTH: Trần Thị Hà -xxviii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Mạng truy nhập tồn tại ở nhiều dạng khác nhau do nhiều lí do khác nhau vàPON là một trong những dạng đó So với mạng truy nhập cáp đồng truyền thống, sợiquang hầu như không giới hạn băng thông (hàng THz) Việc triển khai sợi quang đếntận nhà thuê bao sẽ là mục đích phát triển trong tương lai.

Với những ưu điểm vượt trội, mạng quang thụ động PON( Passive OpticalNetwork) là một sự lựa chọn thích hợp nhất cho mạng truy nhập

2.2 Tổng quan về công nghệ PON

Mạng quang thụ động PON được trình bày như Hình 2.1, sử dụng phần tửchia quang thụ động trong phần mạng phân bố nằm giữa thiết bị đường truyền quangOtical Line Terminal (OLT) và thiết bị kết cuối mạng quang Optical network Unit(ONU)

Hình 2.1: Mô hình mạng quang thụ động

Trong đó các thuật ngữ trong hình được chú thích như sau:

Passive slitter : Bộ chia thụ quang thụ động

Feeder Fiber : Cáp Feeder

Central office : Văn phòng trung tâm

Nguồn: Công nghệ và chuẩn hóa PON

Distribution fiber : Phân phối quang

Management system : Hệ thống quản lý

Passive splitter : Bộ chia thụ động

Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân bố quang (hay còngọi là mạng quang ngoại vi), bao gồm các phần tử như sợi quang, các bộ tách /ghépquang 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 đượcphân ra và truyền đi theo nhiều sợi quang hoặc được kết hợp lại và truyền đi trên mộtsợi quang thông qua bộ ghép quang, phụ thuộc tín hiệu đó đi theo hướng lên hayxuống của mạng quang thụ động PON

Mạng quang thụ động (PON) được xây dựng nhằm giảm số lượng các thiết

bị thu, phát và sợi quang trong mạng thông tin quang FTTH PON là một mạng điểmtới đa điểm, một kiến trúc PON bao gồm một thiết bị đầu cuối kênh quang được đặttại trạm trung tâm của nhà khai thác dịch vụ và các bộ kết cuối mạng cáp quangONU/ONT (Optical Network Unit/Optical Network Terminator) đặt tại gần hoặc tạinhà thuê bao Giữa chúng là hệ thống phân phối mạng quang ODN (OpticalDistribution Network) bao gồm cáp quang, các thiết bị tách ghép thụ động

2.3 Đặc điểm của PON

Đặc trưng của hệ thống PON là thiết bị thụ động phân phối sợi quang đến từngnhà thuê bao sử dụng bộ chia có thể lên tới 1:128

PON hỗ trợ giao thức ATM, Ethernet PON hỗ trợ các dịch vụ thoại, dữ liệu vàhình ảnh với tốc độ cao và khả năng cung cấp băng thông rộng

Trong hệ thống PON, băng thông được chia sẻ cho nhiều khách hàng điềunày sẽ làm giảm chi phí cho khách hàng sử dụng Cũng như khả năng tận dụng côngnghệ WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần, TDMA và cung cấp băng thông động

để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối giữa OLT và bộ chia

PON thực hiện truyền dẫn 2 chiều trên 2 sợi quang hay 2 chiều trên cùng 1sợi quang PON có thể hỗ trợ mô hình: hình cây, sao, bus và ring

SVTH: Trần Thị Hà -xxx- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

2.4 Thành phần cơ bản của mạng quang thụ động PON

2.4.1 Sợi quang và cáp quang

Sợi quang là một thành phần quan trọng trong mạng, nó tạo sự kết nối giữacác thiết bị Hai thông số cơ bản của sợi quang là suy hao và tán sắc, tuy nhiên sợiquang ứng dụng trong mạng PON thì chỉ cần quan tâm đến suy hao không quan tâmđến tán sắc bởi khoảng cách truyền tối đa chỉ là 20 km và tán sắc thì ảnh hưởngkhông đáng kể Do đó, người ta sử dụng sợi quang có suy hao nhỏ, chủ yếu là sửdụng sợi quang theo chuẩn G.652

Trên thực tế, để khắc phục nhược điểm trong truyền dẫn thông tin của cápđồng, đã từ lâu người ta đã cho ra đời cáp quang cùng với những tính năng ưu việthơn Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang dùng ánh sáng

để truyền tín hiệu đi Chính vì sự khác biệt đó, mà cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao

và có khả năng truyền xa hơn Tuy vậy, phải đến giai đoạn hiện nay thì cáp quangmới được phát triển bùng nổ, nhất là trong lĩnh vực kết nối liên lục địa, kết nối xuyênquốc gia Và việc sử dụng công nghệ truyền dẫn hiện đại này cũng đang bắt đầu thaythế dần mạng cáp đồng ADSL phục vụ trực tiếp đến người sử dụng

Cáp quang dài, mỏng với thành phần của thủy tinh trong suốt và bằng đườngkính của một sợi tóc Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được

sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa Cáp quang có cấu tạo gồm dâydẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đitối đa các tín hiệu ánh sáng Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốtcác tín hiệu

Cáp quang gồm các thành phần được thể hiện như hình 2.1

Lõi: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi qua

Cladding: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi Buffer coating: Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt

Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là cáp quang Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket

Hình 2.2: Cấu tạo của sợi quang

Độ suy hao thấp hơn các loại cáp đồng (tín hiệu bị mất trong cáp quang íthơn trong cáp đồng), nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km Dung lượng tảicủa cáp quang cao hơn, vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thểđược bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng Điều này cho phép nhiều kênh điqua một sợi cáp

Cáp quang cũng sử dụng điện nguồn ít hơn, bởi vì tín hiệu trong cáp quanggiảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế caođược dùng trong cáp đồng

Cáp quang không cháy, vì không có điện xuyên qua cáp quang, do đó không

có nguy cơ hỏa hạn xảy ra Tuy vậy, cáp quang và các thiết bị đi kèm lại rất đắt tiền

so với các loại cáp đồng

2.4.2 Bộ tách / ghép quang

SVTH: Trần Thị Hà -xxxii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Hình 2.3: Cấu hình cơ bản các loại Coupler

a)

c)b)

O2O2

O3

Một mạng quang thụ động sử dụng một thiết bị thụ động để tách một tínhiệu quang từ một sợi quang sang một vài sợi quang và ngược lại Thiết bị này làCoupler quang Để đơn giản, một Coupler quang gồm hai sợi nối với nhau Tỷ sốtách của bộ tách có thể được điều khiển bằng chiều dài của tầng nối và vì vậy nó làhằng số

Hình 2.3 a: có chức năng tách 1 tia vào thành 2 tia ở đầu ra, đây là Coupler Y Hình2.3b là Coupler ghép các tín hiệu quang tại hai đầu vào thành một tín hiệu tại đầu ra.Hình 2.3c vừa ghép vừa tách quang và gọi là Coupler X hoặc Coupler phân hướng2x2 Coupler có nhiều hơn hai cổng vào và nhiều hơn hai cổng ra gọi là Couplerhình sao Coupler NxN được tạo ra từ nhiều Couper 2x2 Coupler được đặc trưng bởicác thông số sau:

Tổn hao tách: Mức năng lượng ở đầu ra của Coupler so với năng lượng đầuvào (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 1/6năng lượng đầu vào được chia ở mỗi đầu ra Hình(b) đưa ra mô hình hiệu quả hơngọi là mạng liên kết mạng đa ngăn Trong mô hình này, mỗi đầu ra nhận được 1/8năng lượng đầu vào

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

Hình 2.4: Coupler 8x8 được tạo ra từ nhiều coupler

Thông thường, các Coupler được chế tạo chỉ có một cổng vào hoặc một bộ kết hợp.Các Coupler loại này được sử dụng để tách một phần năng lượng tín hiệu, ví dụ vớimục đích định lượng Các thiết bị như thế này được gọi là “tap coupler”

2.4.3 Đầu cuối đường quang OLT Optical line terminal

OLT cung cấp giao diện quang về phía mạng phối quang ODN và cung cấp

ít nhất một giao diện quang trên mạng ở phía mạng truy nhập quang OLT có thểđược đặt ở bên trong tổng đài hay tại một trạm từ xa Sơ đồ khối chức năng của OLTđược mô tả ở Hình 2.4

OLT có chức năng quản lý tất cả các hoạt động của PON ONU và OLTcung cấp các dịch vụ truyền dẫn một cách trong suốt giữa UNI và SNI thông quaPON

2.4.3.1 Phần lõi OLT

SVTH: Trần Thị Hà -xxxiv- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Phần lõi OLT bao gồm các chức năng sau đây:

Chức năng kết nối chéo được số hóa cung cấp các kết nối giữa phần mạnglõi/metro với phần mạng phối quang ODN

Chức năng ghép kênh truyền dẫn cung cấp kết nối VP giữa chức năng cổngdịch vụ SPF và giao diện ODN Các VP khác nhau được gán vào các dịch vụ khácnhau tại giao diện PON Các thông tin khác như báo hiệu, OAM được trao đổi nhờcác VC trong VP

Chức năng ghép kênh truyền dẫn cung cấp việc truyền và ghép các kênh trênmạng phối quang ODN Ví dụ như: dữ liệu đi từ mạng lõi/metro đến mạng phốiquang ODN thì nó có nhiệm vụ là truyền, còn dữ liệu đi từ mạng phối quang ODNđến mạng lõi/metro thì nó phải được ghép kênh trước khi truyền đến mạng lõi/metro

Chức năng giao diện ODN cung cấp môi trường truyền dẫn quang kết nốiOLT với một hoặc nhiều ONU bằng việc sử dụng thiết bị thụ động Nó điều khiểnquá trình chuyển đổi quang/điện và điện/quang Để có thể thực hiện cơ chế chuyểnmạch bảo vệ và làm dễ dàng cho việc xử lí thiết bị thụ động bộ chia thì ở OLT sẽ cócác chức năng giao diện ODN giống như phần mạng phối quang ODN

Giao diện ODN

Đầu cuối đường dây PON xử lý chuyển đổi quang điện Giao diện ODNchèn các tế bào ATM vào

2.4.3.2 Phần dịch vụ OLT

Phần dịch vụ OLT thì có chức năng cổng dịch vụ Các cổng dịch vụ sẽtruyền ít nhất tốc độ ISDN và sẽ có thể cấu hình một số dịch vụ hay có thể hỗ trợđồng thời hai hay nhiều dịch vụ khác nhau ví dụ như dịch vụ truyền hình độ phângiải cao (HDTV- high definition TV), game online, truyền dữ liệu Bất kì khối TU(tributary unit) cũng đều cung cấp hai hay nhiều port có tốc độ 2 Mbps phụ thuộcvào cách cấu hình trên mỗi port Khối TU có nhiều port có thể cấu hình mỗi port mộtdịch vụ khác nhau

Chức năng cổng dịch vụ SPF đóng vai trò giao tiếp với node dịch vụ Chức

năng cổng dịch vụ thực hiện chèn tế bào ATM vào tải trọng SDH đường lên, và tách

tế bào ATM từ tải trọng SDH đường xuống Chức năng này phải được dự phòng, do

đó chuyển mạch bảo vệ là cần thiết

Nguồn: Công nghệ truy nhập trong mạng NGN

Hình 2.5: Các khối chức năng trong OLT 2.4.3.3 Phần chung OLT

Phần chung OLT bao gồm chức năng cấp nguồn và chức năng hoạt động,quản lí và bảo dưỡng (OAM-Operation, Administration and Maintenance) Chứcnăng cấp nguồn chuyển đổi nguồn ngoài thành nguồn mong muốn Chức năng OAMcung cấp các phương tiện để điều khiển hoạt động, quản lí và bảo dưỡng cho tất cảkhối OLT Trong điều khiển nội bộ, một giao diện có thể được cung cấp cho mụcđích chạy thử và giao diện Q3 cho mạng truy nhập đến hệ thống đang hoạt độngthông qua chức năng sắp xếp

2.4.4 Đơn vị mạng quang ONU Optical network unit

ONU đặt tại phía khách hàng, ONU cung cấp các phương tiện cần thiết đểphân phối các dịch vụ khác nhau được điều khiển bởi OLT

Một ONU có thể chia làm 3 phần: phần lõi, phần dịch vụ và phần chung

2.4.4.1 Phần lõi ONU

SVTH: Trần Thị Hà -xxxvi- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Mạng lõiMUX

.

.

.

Cấp nguồn OAM

.

ONU gồm giao diện ODN, cổng người dùng, chức năng ghép kênh/phânkênh truyền dẫn, dịch vụ và khách hàng, và cấp nguồn.

a Giao diện ODN

Giao diện ODN xử lý các quá trình chuyển đổi quang điện Giao diện ODNtrích các tế bào ATM từ tải trọng PON đường xuống và chèn các tế bào ATM vào tảitrọng đường lên trên cơ sở đồng bộ từ sự định thời khung đường xuống

b Ghép kênh

Chỉ các tế bào ATM có hiệu lực mới có thể đi qua bộ phận ghép kênh do đónhiều VP có thể chia sẻ băng thông đường lên một cách hiệu quả

Phần lõi ONU bao gồm:

Chức năng ghép khách hàng và dịch vụ có nhiệm vụ nếu ở về phía kháchhàng thì dữ liệu sẽ đựơc ghép trước khi truyền đến ODN còn nếu về phía ODN thìcác dịch vụ sẽ tách ra phù hợp cho từng user đã yêu cầu dịch vụ

Chức năng ghép kênh truyền dẫn cung cấp các chức năng phân phối tín hiệu giữaODN và khách hàng

Chức năng giao diện ODN cung cấp các chức năng chuyển đổi quang/điệnhay điện/quang

2.4.4.2 Phần dịch vụ ONU

Phần dịch vụ ONU cung cấp các chức năng cổng của người dùng Chứcnăng cổng của người dùng cung cấp cho các giao diện dịch vụ của khách hàng và bộthích nghi của chúng là 64 kbps hay n×64 kbps Chức năng này có thể được cấp bởimột khách hàng hay một nhóm khách hàng Nó cũng cung cấp các chức năng chuyểnđổi tín hiệu tùy thuộc giao diện vật lí (ví dụ như rung chuông, báo hiệu, chuyển đổiA/D và D/A)

Chức năng cổng người dùng UPF tương thích các yêu cầu UNI riêng biệt.OAM có thể hỗ trợ một số các truy nhập và các UNI khác nhau Các UNI này yêucầu các chức năng riêng biệt phụ thuộc vào các đặc tả giao diện có liên quan Tách

các tế bào ATM đường xuống và chèn các tế bào ATM ở đường lên.

Nguồn: Công nghệ truy nhập trong mạng NGN

Hình 2.6: Các khối chức năng trong ONU

2.4.4.3 Phần chung ONU

Phần chung ONU bao gồm chức năng cấp nguồn và chức năng hoạt động,quản lí và bảo dưỡng OAM Chức năng cấp nguồn cung cấp nguồn cho ONU (ví dụnhư chuyển đổi xoay chiều thành một chiều hay ngược lại) Nguồn có thể được cấptại chỗ hay từ xa Nhiều ONU có thể chia sẻ nguồn ONU có thể hoạt động bằngnguồn dự phòng Chức năng OAM cung cấp các phương tiện để điều khiển các chứcnăng hoạt động, quản lí và bảo dưỡng cho tất cả khối của ONU

2.4.5 ODN

ODN cung cấp phương tiện truyền dẫn quang cho kết nối vật lý giữa OLT vàONU Các ODN riêng lẻ có thể được kết hợp và mở rộng nhờ các bộ khuếch đạiquang.ODN bao gồm các thành phần quang thụ động:

Cáp và sợi quang đơn mode, Connector quang, thiết bị rẽ nhánh quang thụđộng, bộ suy hao quang thụ động và mối hàn

SVTH: Trần Thị Hà -xxxviii- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Giao diện ODNMUX

Phần lõi

Cấp nguồn OAM

ODN

Phần dịch vụUPF

UPF

.

.

.

.

Phần chungKhách

hàng

Giao diện quang

ODN cung cấp đường quang giữa OLT và ONU, mỗi đường quang đượcđịnh nghĩa là khoảng ở giữa các điểm tham chiếu tại một cửa sổ bước sóng nhấtđịnh

Các giao diện quang ở trong Hình 2.7 là:

Oru, Ord Giao diện quang tại điểm tham chiếu S/R giữa ONU và ODN chođường lên và đường xuống tương ứng

Olu, Old Giao diện quang tại điểm tham chiếu R/S giữa OLT và ODN chođường lên và đường xuống tương ứng

Hình 2.7: Các giao diện quang

2.4.6 Bộ chia (Splitter)

Bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter): Dùng để chia/ghép thụ động tín hiệuquang từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng và ngược lại giúp tận dụng hiệu quảsợi quang vật lý Thành phần được nhắc chủ yếu trong mạng PON là bộ chia Bộchia là thiết bị thụ động, công dụng của nó là để chia công suất quang từ một sợi ranhiều sợi khác nhau Từ OLT đến ONU có thể sử dụng nhiều dạng bộ chia có tỉ bộchia là 1:2; 1:4; 1:8; 1:16;1:32; 1:64; 1:128 Sử dụng một bộ chia có tỉ lệ chia lớnnhư 1:32 hay 1:64 hay có thể sử dụng bộ chia nhiều lớp với lớp thứ nhất sử dụng bộchia 1:2 và lớp thứ 2 sử dụng 2 bộ chia 1:4 Hầu hết hệ thống PON sử dụng bộ chia

OLTODN

ONU1

ONUn

.

bộ chia là 1:16 và 1:32 Tỉ lệ chia trực tiếp ảnh hưởng quỹ suy hao của hệ thống vàsuy hao truyền dẫn Tỉ lệ của bộ chia càng cao cũng có nghĩa là công suất truyền đếnmỗi ONU sẽ giảm xuống do suy hao của bộ chia splitter 1:N tính theo công thức10×logN (dB), nên nếu tỉ lệ bộ chia mà tăng lên gấp đôi thì suy hao sẽ tăng lên 3 dB.Cho phép gắn bên trong giá phân phối quang ODF, hay măng xông.

Bảng 2 1 : Liệt kê suy hao của các bộ chia (splitter) tương ứng

Mô hình PON

Có một vài mô hình thích hợp cho mạng truy cập như mô hình cây, vòng hoặcbus Mạng quang thụ động PON có thể triển khai linh động trong bất kỳ mô hình nàonhờ sử dụng một tapcoupler quang 1:2 và bộ tách quang 1:N

Ngoài những mô hình trên, PON có thể triển khai trong mô hình cây như là vòng đôihoặc 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 cácONU OLT ở tại tổng đài, kết nối truy nhập quang đến mạng đường trục (có thể làmạng IP, ATM ) 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 phápFTTC_Fiber To The Curb và có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại, dữ liệu và

SVTH: Trần Thị Hà -xl- Lớp Kỹ Thuật Viễn Thông - K46

Số cổng Suy hao splitter(db)