Chuyển đổi công nghệ cung cấp dịch vụ internet băng rộng sang công nghệ GPON tại các dự án chung cư cao tầng SPT KV1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUÂT VIỄN THÔNG CHUYỂN ĐỔI CÔNG NGHỆ CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET BĂNG RỘNG SANG CÔNG NGHỆ GPON TẠI CÁC DỰ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ

CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUÂT VIỄN THÔNG

CHUYỂN ĐỔI CÔNG NGHỆ CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET BĂNG RỘNG SANG CÔNG NGHỆ GPON TẠI CÁC DỰ ÁN CHUNG CƯ CAO

TẦNG SPT KV1

KIM VĂN TRƯỜNG

HÀ NỘI NĂM 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ

CHUYỂN ĐỔI CÔNG NGHỆ CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET BĂNG RỘNG SANG CÔNG NGHỆ GPON TẠI CÁC DỰ ÁN CHUNG CƯ CAO

TẦNG SPT KV1

KIM VĂN TRƯỜNG

CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUÂT VIỄN THÔNG

MÃ SỐ: 60.52.02.08

PGS TS NGUYỄN HỮU TRUNG

HÀ NỘI - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được

sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Hữu Trung Các nội dung

nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất

kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu nhập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình Viện Đại Học Mở Hà Nội không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

Hà Nội, ngày 9 tháng 10 năm 2017

Người Viết cam đoan

Kim Văn Trường

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xingửi tớiPGS.TSNguyễn Hữu Trung lời cảm ơn sâu sắc nhất

Thầy đã hướng dẫn tận tình, chỉ bảo, giúp đỡ em trong trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Sau Đại Học – Viện Đại học Mở Hà Nội, đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường

Em xin trân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, cùng toàn thể Anh Chị em công ty SPT KV1 đã nhiệt tình hỗ trợ, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 9 tháng 10 năm 2017

Kim Văn Trường

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU……… 1

1 Lý do chọn đề tài……….……… 1

2 Mục đích nghiên cứu……….… 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……….… 2

4 Phương pháp nghiên cứu……….… 3

5 Bố cục luận văn……….… 3

6 Phương pháp nghiên cứu……….…… 3

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ GPON 4

1.1 Tổng quan chung về công nghệ GPON 4

1.2 Cấu trúc mạng GPON 4

1.3 Các thành phần chủ yếu cấu thành mạng GPON 4

1.3.1 OLT (Optical Line Terminal) 4

1.3.2 ONT (Optical Network Terminal) 6

1.3.3 SPLITTER 6

1.3.4 Hệ thống giám sát (NMS) 7

1.3.5 Hệ thống xác thực, cấp quyền, tính cước, cơ sở dữ liệu: 8

1.4 Các giao diện kết nối 8

1.4.1 Giao diện GPON 8

1.4.2 Giao diện Ethernet 9

1.5 Hoạt động của GPON 10

1.6 Thông số kỹ thuật 12

1.6.1 Tốc độ truyền dẫn chia thành 7 nhóm như sau: 12

1.6.2 Các thông số kỹ thuật khác: 12

1.6.3 Loại cáp: tiêu chuẩn ITU-T Rec G.652 13

1.7 Kỹ thuật truy nhập và phương thức ghép kênh 13

1.7.1 Kỹ thụât truy nhập: 13

1.7.2 Phương thức ghép kênh: 14

1.7.3 Cấu trúc khung GPON 14

1.8 Phương thức đóng gói dữ liệu 15

1.9 Định cỡ và phân định băng tần động 16

1.9.1 Mục đích của định cỡ: 16

1.9.2 Thủ tục định cỡ ( Ranging) 16

1.10 Phương pháp cấp phát băng thông 18

1.11 Bảo mật và mã hóa sửa lỗi 20

1.12 Khả năng cung cấp băng thông 20

1.12.1 Huớng xuống: 20

1.12.2 Huớng lên: 20

1.12.3 Băng thông hữu ích: 21

1.13 Khả năng cung cấp dịch vụ 21

1.13.1 Đặc điểm dịch vụ: 21

1.13.2 Khoảng cách OLT – ONU: 22

1.14 Một số vấn đề cần lưu ý khi thiết kế mạng GPON 22

1.18 KẾT LUẬN CHƯƠNG 29

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VỀ CÔNG NGHỆ INTERNET BĂNG RỘNG CÔNG TY SPT – KV1 ĐANG TRIỂN KHAI TẠI CÁC DỰ ÁN CHUNG CƯ CAO TẦNG 30

2.1 Tổng quan về công ty SPT 30

2.2 Năng lực truyền dẫn của SPT 32

2.2.1 Kết nối quốc tế 32

2.2.2Truyền dẫn trong nước……… 34

2.2.2.1 Khu vực TPHCM 34

2.2.2.2 Khu vực Đà Nẵng 35

2.2.2.3 Khu vực Hà Nội 35

2.2.3 Truyền dẫn Bắc – Nam 36

2.4 Các dự án chung cư cao tầng điển hình hiện nay công ty SPT đang cung cấp dịch vụ băng rộng theo công nghệ cáp đồng (ADSL) và Công nghệ cáp quang (FTTx) – tại khu vực Miền Bắc (KV1) 36

2.5 Đánh giá về công nghệ internet băng rộng công ty SPT KV1 đang triển khai tại các dự án chung cư cao tầng 38

2.5.1 Công nghệ truy nhập cáp đồng ( ADSL) 38

2.5.2 Công nghệ AON……… 39

2.6 Công nghệ và hình thức triển khai AON tại SPT KV1 40

2.7 Đánh giá chung AON 41

2.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 42

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM CHUYỂN ĐỔI CÔNG NGHỆ BĂNG RỘNG SANG CÔNG NGHỆ GPON TẠI CÁC DỰ ÁN CHUNG CƯ CAO TẦNG CỦA CÔNG TY SPT KV1 44

3.1 Các bước triển khai thực nghiệm 44

3.2 Giải pháp chuyển đổi sang công nghệ GPON 45

3.2.2 Các thành phần chính của một hệ thống GPON 46

3.2.2.1CORE ROUTER 46

3.2.2.2 BRASS……….46

3.2.2.3 OLT……… 46

3.2.2.4 SPLITTER………47

3.2.2.5 ONU……….47

3.3 Nguyên tắc xây dựng – tổ chức mạng GPON công ty SPT KV1 48

3.4 Triển khai cụ thể tại công ty SPT KV1 49

3.5 Tiến hành thực tế 50

3.5.2 Sơ đồ logic mạng GPON tại dự án 250 Minh Khai đề xuất chuyển đổi 51

3.5.3 Danh mục thiết bị đề xuất triển khai phục vụ cho việc chuyển sang GPON tại 250 Minh Khai 53

3.6 Tính toán suy hao hệ thống GPON cho mỗi thuê bao tại dự án 54

3.7 Một số máy móc, dụng cụ phục vụ việc chuyển đổi 56

3.8 Thiết kế hạ tầng mạng cáp quang tại dự án 250 Minh Khai 57

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN LUẬN VĂN……… …… 62

4.1 Một số hình ảnh thực tế sau khi chuyển đổi 64

4.2 Đánh giá về băng thông tốc độ 65

4.2.1 Biểu đồ Băng thông tổng trước khi chuyển đổi 65

4.2.2 Biểu đồ Băng thông tổng sau khi chuyển đổi sang dùng GPON 66

4.2.3 Hình ảnh đo Tốc độ băng thông đo tại nhà khách hàng sử dụng cáp đồng sau khi chuyển đổi sang công nghệ GPON (sử dụng phần mềm đo test băng thông của Speedtest) 67

4.3 Kiến nghị 68 4.4 Kết Luận ………66

CHỮ VIẾT TẮT

ADM Add Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen rẽ

APON ATM Passive Optical

Network

Mạng quang thụ động dùng ATM

ATM Asynchronous Tranfer

Mode

Chế độ truyền tải không đồng

bộ AUI Attchment Unit Interface Cáp nối với thiết bị

BER Bit Error Rate Tỷ lệ bit lỗi

Capex Capital Expenditrure Chi phí đầu tu ban đầu

CDM Code Division

Multiplexing

Ghép kênh theo mã

CE Customer Equipment Thiết bị khách hàng

CIR Constant Information

Kiểm tra vòng dữ liệu

CSMA/CD Carrier sense Multiple

access collision detect

Đa truy nhập cảm nhận sống mang/tách xung đột

DA Destination Address Địa chỉ đích

DCE Data Communications

Equipment

Thiết bị thông tin số liệu

DCS Digital Crossconect Bộ nối chéo số

DFSM Dispersion Flattened

single Mode

Sợi tán sắc phẳng

DLC Digital Loop Carrier Sóng mang vòng số

DSL Digital Subcriber Loop Vòng thuê bao số

DSSM Dispersion Shifted Single

Ghép buớc sóng với mật độ cao

E-LAN thernet Local Area

EVC Ethernet Virtual

Connection

Kết nối ảo Ethernet

FCS Frame Check Sequence Dãy bit kiểm tra khung FDM Frequency Division Ghép kênh theo tần số

Multiplexing FTTB Fiber to the Building Cáp quang nối đến toà nhà FTTC Fiber to the Curb Cáp quang nối đến cụm dân

cư FTTH Fiber to the Home Cáp quang nối tận nhà

HFC Hybrid Fiber Coax

Television System

Hệ thống phân phối tín hiệu truyền hình lai ghép cáp quang-cáp đồng

IFG Inter Frame Gap Khoảng cách giữa hai khung

liền kề ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ

internet

ISO International

Organization for Standardization

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

LAN Local Area Network Mạng nội bộ

LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic

MAC Medium Access Control điều khiển truy nhập môi

truờng MAN Metro Area Network Mạng diện rộng

MAU Media Access Unit Khối truy nhập môi truờng

Interface

Giao diện độc lập môi truờng

MIB Management Information

Base

Cơ sở thông tin quản lý

MMDS Multi Channel Multi Poin

Giao thức điều khiển đa điểm

MPLS Multi Protocol Label

Switching

Chuyển mạch nhãn đa giao thức

NIC Network Interface cards Card giao diện mạng

NLP Normal Link Pulse Xung báo hiệu liên kết bình

thuờng OLT Optical Line Terminal Thiết bị kết cuối đường

quang

Terminal

Thiết bị kết cuối mạng quang

PCS Physical Coding Sublayer Lớp con mã hoá vật lý

PDU Protocol Data Units Đơn vị số liệu giao thức

PMA Physical Layer

Attachment

Truy nhập lớp vật lý

Dependent

Phụ thuộc môi truờng vật lý

PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động

PVC Permanent virtual Circuit Mạch ảo bán cố định

SFD Start of Frame Delimiter Ranh giới bắt đầu khung SME Station Management

Entity

Thực thể quản lý trạm

SMF Single Mode Fiber Sợi quang đon mode

SSM Standard Single Mode Sợi đơn mode chuẩn

SPT SaiGon PosTel Corp Công ty SPT

Ghép kênh theo thời gian

UNI User Network Interface Giao diện mạng-nguời dùng VLAN Virtual Local Area

Network

Mạng LAN ảo

VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo

WAN Wide Area Network Mạng diện rộng

WDM Wavelength Division

Multiplexing

Ghép kênh theo buớc sóng

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ

1 Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan hệ thống GPON 4

7 Hình 1.6: Giao diện Quang và điện Ethernet 9

8 Hình 1.7: Mô hình hoạt động hệ thống GPON 10

9 Hình 1.8: Trộn - Tách tín hiệu trong hệ thống GPON 11

10 Hình 1.9: Mô hình TDMA GPON hình cây 13

11 Hình 1.10: Cấu trúc khung chiều down 14

12 Hình 1.11: Cấu trúc khung chiều Up 15

15 Hình 1.14: Báo cáo và phân bố băng thông trong

GPON

19

16 Bảng 1.2: Các thông số cơ bản của PON 23

17 Hình 2.1: Sơ đồ mạng cáp quang AAG kết nối

hướng quốc tế

32

18 Hình 2.2: Sơ đồ kết nối logic của SPT đi quốc tế 33

19 Hình 2.3: Sơ đồ truyền dẫn Ring Backhaul SPT tại

Hồ Chí Minh đi quốc tế

33

20 Hình 2.4: Ring STM-64 TP Hồ Chí Minh 34

21 Hình 2.5: Ring Cấp 3 khu vực TP Hồ Chí Minh 34

22 Hình 2.6: Ring Cấp 2 khu vực TP Đà Nẵng 35

23 Hình 2.7: Ring Cấp 2 khu vực TP Hà Nội 35

24 Hình 2.8: Sơ đồ truyền dẫn trục Bắc - Nam 36

25 Bảng 2.1: Bảng số liệu các dự án chung cư cao tầng

của SPT KV1

37

26 Hình 2.9: Sơ đồ cung cấp dịch vụ ADSL 39

27 Hình 2.10: Sơ đồ triển khai mạng ngoại vi FTTx 40

27 Hình 2.11: Sơ đồ logic triển khai FTTH 41

29 Hình 2.12: Sơ đồ logic triển khai FTTB 41

30 Hình 3.1 : Sơ đồ mạng core SPT KV1 cung cấp

internet tại các dự án chung cư

43

31 Hình 3.2 : Sơ đồ hiện trạng vòng Ring C2 SPT KV1 44

32 Hình 3.3: Sơ đồ đấu nối mạng lõi chuyển đổi sang

công nghệ GPON của SPT KV1

GPON tại dự án 250 Minh Khai

36 Bảng 3.2: Danh mục thiết bị mạng bổ xung phục vụ

cho việc chuyển sang GPON tại dự án 250 Minh Khai

52

37 Bảng 3.3: Bảng tính toán suy hao cho mỗi thuê bao

tại dự án 250 Minh Khai

53

38 Bảng 3.4: Liệt kê một số công cụ, dụng cụ phục vụ

chuyển đổi sang GPON tại dự án 250 Minh Khai

55

39 Hình 3.6: Bản vẽ thiết kế hạ tầng mạng cáp quang tại

dự án 250 Minh Khai theo công nghệ GPON

56

40 Hình 3.7: Bản vẽ thiết kết bộ chia quang tại dự án

250 Minh Khai theo công nghệ GPON

57

41 Hình 3.8: Bản vẽ sơ đồ đấu nối theo GPON tại dự án

250 Minh Khai

58

42 Hình 4.1 Một số hình ảnh thực tế sau khi chuyển đổi

sang công nghệ GPON

62

43 Hình 4.2 Biểu đồ băng thông tổng sau khi chuyển

đổi sang công nghệ GPON

63

44 Hình 4.3 Biểu đồ băng thông tổng sau khi chuyển

sang công nghệ GPON

63

45

Hình 4.4 Hình ảnh đo kiểm tốc độ băng thông của khách hàng sử dụng cáp đồng sau khi chuyển sang công nghệ GPON

65

-1-

PHẦN MỞ ĐẦU 1) Lý do chọn đề tài

Trong thời đại bùng nổ công nghệ thông tin, các phương tiện thông tin đại chúng ngày càng phát triển, trong đó phát triển mạnh mẽ nhất phải kể đến Internet Với những ưu thế vượt trội, Internet từ khi ra đời đến nay luôn đóng một vai trò quan trọng trong đời sống xã hội, nó tác động đến mọi mặt, mọi lĩnh vực trong đời sống.Bất kì một lĩnh vực nào cũng đều cần sử dụng đến Internet

Internet là công cụ tiện lợi nhất để truyền tải một số lượng thông tin lớn với tốc

độ nhanh đến hàng triệu người trên toàn thế giới Chỉ cần một cái máy tính được kết nối Internet, mọi người đều giống như có trong tay mình một quyển bách khoa toàn thư, có thể tìm kiếm những thông tin mà mình cần Lượng thông tin mà Internet cung cấp là không giới hạn Thông qua Internet, thông tin được cập nhật hàng giờ, hàng ngày, mọi người đều có thể biết được những gì đang xảy ra xung quanh mình

và cả trên thế giới Với mạng lưới phủ rộng trên toàn cầu, Internet không là của riêng ai Mọi người đều có thể sử dụng Internet để truy nhập thông tin

Để đảm bảo tốt cho việc kết nối internet, chất lượng dịch vụ thì vai trò của hạ tầng mạng và công nghệ truy nhập là vô cùng quan trọng Trong những năm gần đây chúng ta thấy một loạt các công nghệ băng rộng liên tiếp ra đời, như ADSL, AON, PON… Khoảng cách thời gian giữa các công nghệ ngày càng ngắn đi, điều

đó nói lên nhu cầu sử dụng và chất lượng dịch vụ internet của khách hàng ngày càng cao

Công nghệ truy nhập quang thụ động GPON đã được ITU chuẩn hóa, hiện nay

là một trong những công nghệ đượcưu tiên lựa chọn cho triển khai mạng truy nhập tại nhiều nuớc trên thế giới

Công nghệ GPON đã được các doanh nghiệp viễn thông lớn trong nước triển khai thử nghiệm từ nhiều năm trước như VNPT, Viettel, FPT… Những năm gần đây công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi, mang đến một bước đột phá mới trong công nghệ truy nhập internet băng rộng

định chọn đề tài :”chuyển đổi công nghệ cung cấp dịch vụ internet băng rộng sang công nghệ GPON tại các dự án chung cư cao tầng của SPT KV1”được thực

hiện trong khuôn khổ luận vănthạc sĩ chuyên ngành “Kỹ thuật viễn thông” nhằm góp phần giải quyết những yêu cầu dịch vụ của khách hàng trong tương lai, đồng thời đưa ra mô hình mạng truy nhập đựa trên công nghệ GPON nhằm thay thế dần mạng cáp đồng, cũng như thiết bị quang chủ động trên các dự án chung cư có tập trung đông dân cư của công ty SPT trên toàn quốc

2) Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu về các công nghệ mạng truy nhập quang chủ động và thụ động

- Nghiên cứu và thiết kế mạng băng rộng trên địa bàn công ty SPT KV1

- Đề xuất thiết bị đầu cuối triển khai mạng GPON cho công ty SPT KV1 tại

các dự án chung cư cao tầng

- Thiết kế mạng truy nhập GPON cho dự án chung cư cao tầng công ty may

Thăng Long - 250 Minh Khai

3) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các công nghệ mạng truy nhập quang chủ động và thụ động

- Phạm vi nghiên cứu: Mạng quang thụ động Gpon, nghiên cứu và thiết kế mạng Gpon của công ty SPT KV1 tại các dự án chung cư cao tầng có tập trung đông dân cư

4) Phương pháp nghiên cứu

-3-

Dựa vào số liệu, sơ đồ mạng quang chủ động của Công ty SPT KV1, nghiên cứu, thiết kế và quy hoạch mạng quang truy nhập Gpon thay thế mạng quang chủ động hiện tại

5) Bố cục của Luận văn

Luận văn được chia thành 4 chương và phần kết luận, trong đó:

Chương 1: Nghiên cứu về mạng PON và giới thiệu về các hệ thống PON

hiện đang được triển khai

Chương 2: Khảo sát đánh giá về công nghệ truy nhập băng rộng đang triển

khai tại các dự án chung cư cao tầng SPT KV1

Chương 3: Thực nghiệm chuyển đổi công nghệ băng rộng sang công nghệ

GPON tại các dự án chung cư cao tầng của công ty SPT KV1

Chương 4 Kết luận luận văn:Đánh giá hiệu quả sau khi chuyển đổi sang

GPON

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ GPON 1.1 Tổng quan chung về công nghệ GPON

GPON (viết tắt của Gigabit Passive Optical Network) làcông nghệ mạng quang thụ động triển khai tại lớp truy nhập với tốc độ chiều Download đến 2,5 Gbps, tốc độ Upload đến 1,2 Gbps trong đó tồn tại giữa thiết bị tại điểm chuyển mạch của nhà cung cấp và thiết bị khách hàng là các thành phần thụ động (passive - không sử dụng nguồn điện)

1.2 Cấu trúc mạng GPON

GPON (viết tắt của Gigabit Passive Optical Network) làcông nghệ mạng quang thụ động triển khai tại lớp truy nhập với tốc độ chiều Download đến 2,5 Gbps, tốc độ Upload đến 1,2 Gbps trong đó tồn tại giữa thiết bị tại điểm chuyển mạch của nhà cung cấp và thiết bị khách hàng là các thành phần thụ động (passive - không sử dụng nguồn điện)

Mô hình mạng điển hình của một hệ thống GPON như sau

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan hệ thống GPON

1.3 Các thành phần chủ yếu cấu thành mạng GPON

1.3.1 OLT (Optical Line Terminal)

Là thiết bị kết cuối kênh quang đặt tại điểm chuyển mạch của nhà cung cấp dịch vụ.Đây có thể được coi là thiết bị chuyển mạch quang với các giao diện quang Uplink là NxGE hoặc Nx10GE kết nối đến mạng Core Network.Giao diện Downlink được gọi là các PON Port kết nối đến Splitter trước khi đến thiết bị đầu cuối khách hàng ONT

1.3.1.1 Các thành phần của OLT

OLT bao gồm ba phần chính:

- Chức năng giao diện cổng dịch vụ

- Chức năng kết nối chéo

- Giao diện mạng phân tán quang

Các khối OLT chính được mô tả trong hình sau:

Hình 1.2:Sơ đồ khối OLT

PON core shell Khối này gồm hai phần, phần giao diện ODN và chức năng PON TC.Chức năng của PON TC bao gồm tạo khung, điều khiển truy nhập phương tiện,OAM, DBA và quản lý ONU Mỗi PON TC có thể lựa chọn hoạt động theo một chế độ ATM, GEM và Dual

Cross-connect shell

Cross-connect shell cung cấp đường truyền thông giữa PON core shell và Service shell Các công nghệ sử dụng cho đường này phụ thuộc vào các dịch vụ, kiến trúc bên trong của OLT và các yếu tố khác.OLT cung cấp chức năng kết nối chéo tương ứng với các chế

độ được lựa chọn (ATM, GEM hoặcDual)

Service shell Phần này hỗ trợ chuyển đổi giữa các giao diện dịch vụ và giao diện khung TC của phần PON

1.3.2 ONT (Optical Network Terminal)

Là thiết bị kết cuối mạng quang đặt tại nhà khách hàng hoặc B-ONT đặt tại doanh nghiệp (Bussiness ONT).Phần mạng tồn tại giữa OLT và ONT được gọi là mạng phân phối quang (Optical Distribution Network - ODN)

Các khối chức năng của GPON ONU hầu hết đều giống như của OLT.Vì ONU hoạt động chỉ với một giao diện PON đơn (hoặc nhiều nhất là hai giao diện với mục đích bảo vệ), chức năng kết nối chéo có thể bị bỏ đi.Tuy nhiên, thay cho chức năng này, chức năng dịch vụ MUX và DMUX được hỗ trợ đểxử lý lưu lượng.Cấu hình điển hình của một ONU được mô tả trên hình 2-3.Mỗi PON TC lựa chọn một chế độ ATM, GEM và Dual để hoạt động

Hình 1.3:Sơ đồ khối ONU

1.3.3 SPLITTER

Là bộ chia thụ động (không sử dụng nguồn điện), có thể chia đến 1:128 và có thể được triển khai làm nhiều cấp.Tối đa 2 cấp

GPON sử dụng thiết bị thụ động để chia tín hiệu quang từ một sợi để truyền

đi trên nhiều sợi và nguợc lại, kết hợp các tín hiệu quang từ nhiều sợi thành tín hiệu trên một sợi.Thiết bị này được gọi là bộ tách/ghép quang Dạng đơn giản nhất của

nó là một bộ ghép quang bao gồm hai sợi quang được hàn dính vào nhau Tín hiệu nhận được ở bất cứ đầu vào nào cũng bị chia thành hai phần ở đầu ra Tỷ lệ phân chia của bộ tách/ghép có thể đượcđiều khiển bởi độ dài của mối hàn và vì vậy đây được coi là tham số không đổi Các bộ tách/ghép NxN được chế tạo bằng cách ghép tầng nhiều bộ 2x2 với nhau nhu hình 2-4 hoặc sử dụng công nghệ ống dẫn sóng phẳng

Đồ thị giám sát băng thông và thống kê về các chỉ số

-8-

CPU.RAM, HDD trên từng phầntử Quản lí việc cấp phát, sử dụng tài nguyên của công ty, bao gồm: thiết bị, rủ rack, IPv4, IPv6, vlanid

1.3.5 Hệ thống xác thực, cấp quyền, tính cước, cơ sở dữ liệu:

Là cụm server thực hiện việc xác thực, cấp quyền,tính cước, lưu trữ cơ sở

dữ liệu, quảnlí gói cước v.v Các server trong hệthống:

Radius Billing Web DHCP server Database server Tổng đài tin nhắn Yêu cầu của hệ thống: Có thể tương tác được với các phần tử trong mạng để khai báo về gói cước Có khả năng vận hành với số lượng phiên kết nối lớn, tối thiểu là 10000 / phần tử

Có các API để tương tác với các phần tử khác ( OLT, ONU) trong các công việc khai báo thuê bao

1.4 Các giao diện kết nối

1.4.1Giao diện GPON

Là giao diện quang, kết nối giữa OLT và phần mạng ODN.Dưới đây là bảng các mức công suất cho cổng GPON ở tốc độ 2.4Gbps downstream, 1.2 Gbps upstream Mỗi cổng GPON có thể kết nối với tối đa 128 khách hàng, tùy theo tỉ lệ chia Thông thường, có các tỉ lệ chia: 1:8, 1:16, 1:32, 1:64,1:128

Hình 1.5: Modul SFP GPON

Bảng 1.1: Mức công suất cho cổng GPON ở tốc độ 2.4Gbps downstream, 1.2 Gbps upstream

1.4.2 Giao diện Ethernet

Là giao diện kết nối hướng uplink của OLT, kết nối OLT với phần mạng Core để ra Internet Cổng uplink thường có tốc độ 1Gbps ( với giao diện 1GE) hoặc 10Gbps với giao diện 10GE, và thường là giao diện quang LC-LC

c đưa ra theo khuyến nghị của ITU-T G984, l

n chất, ta có thể thấy GPON có chức năng tương tADSL, hay ATM) khi mà trong công nghệ công nghệ DOCSIS CATV, ta có CMTSthì trong m

-11-

Hình 1.7: Mô hình hoạt động hệ thống GPON

Để mô tả hoạt động của hệ thống từ khi một ONT/ONU mới được lắp đặt, đến lúc ONU có thể cung cấp dịch vụ cho người dùng, có thể chia làm các giaiđoạn:

• Giai đoạn bắt tay

Khi ONU mới được đưa vào hệ thống, OLT sẽ nhận ra nó qua giao thức OMCI Nhờ OMCI, OLT biết được ONU được cắm vào cổng PON nào và những thông tin đi kèm, vd: S/N của ONU, khoảng cách, MAC v.v Ở giai đoạn này, đèn PON trên ONU nháy đều

• Giai đoạn xác định

Sau khi OLT và ONU bắt tay được với nhau (đèn PON trên ONU sáng đứng), Kỹ thuật viên sau khi lắp đặt, sẽ gửi các thông số của ONU (theo cú pháp được SPT quy định) về tổng đài, trong đó bao gồm một số thông tin như Serial Number, MAC, gói cước v.v của ONU Tổng đài sau đó sẽ chuyển các thông tin này về các phần tử trong mạng như: Radius, Bras, OLT, để cấu hình xác thực cho ONUmới

• Giai đoạn kết thúc

Sau khi thông tin của ONU được thêm vào các phần tử, ONU gửi bản tin PPPoE lên Bras, và được xác thực và cấp địa chỉ IP để có thể hòa mạngInternet Đối với dịch vụ CATV, tín hiệu CATV (bước sóng 1550nm) sẽ được trộn với tín hiện đầu ra cổng PON của OLT tại bộ trộn WDM, và sẽ được ONU tách kênh tại điểm đầu cuối khách hàng.Như dưới đây là mô hình cơ bản của việc trộn bước sóng, để có thể cung cấp các dịch vụ HSI và CATV trên cùng một mạng ODN

Hình 1.8: Trộn - Tách tín hiệu trong hệ thống GPON

1.6 Thông số kỹ thuật

1.6.1 Tốc độ truyền dẫn chia thành 7 nhóm như sau:

- 0,15552 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống

- 0,62208 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống

- 1,24416 Gbps đường lên, 1,24416 Gbps đường xuống

- 0,15552 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống

- 0,62208 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống

- 1,24416 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống

- 2,48832 Gbps đường lên, 2,48832 Gbps đường xuống

1.6.2 Các thông số kỹ thuật khác:

- Bước sóng: 1260-1360nm đường lên; 1480-1500nm đường xuống

- Đa truy nhập hướng lên: TDMA

- Cấp phát băng thông động DBA (Dynamic Bandwith Allocation)

- Loại lưu lượng: dữ liệu số

- Khung truyền dẫn: GEM

- Dịch vụ: dịch vụ đầy đủ (Ethernet, TDM, POTS)

- Tỉ lệ chia của bộ chia thụ động: tối đa 1:128

- Giá trị BER lớn nhất: 10-12

- Phạm vi công suất sử dụng luồng xuống: -3 đến +2 dBm (10km ODN)

hoặc +2 đến +7 (20Km ODN)

-13-

- Phạm vi công suất sử dụng luồng lên: -1 đến +4 dBm (10Km và 20Km

ODN)

1.6.3 Loại cáp: tiêu chuẩn ITU-T Rec G.652

- Suy hao tối đa giữa các ONU:15dB

- Cự ly cáp tối đa: 20Km với DFB laser luồng lên, 10Km với Fabry-Perot

1.7 Kỹ thuật truy nhập và phương thức ghép kênh

Công nghệ truyền dẫn đa truy nhập là các kỹ thuật chia sẻ tài nguyên hữu hạn cho một lượng khách hàng Trong hệ thống GPON, tài nguyên chia sẻ chính là băng tần truyền dẫn Người sử dụng cùng chia sẻ tài nguyên này bao gồm thuê bao, nhà cung cấp dịch vụ, nhà khai thác và những thành phần mạng khác Tuy không còn là một linh vực mới mẻ trong ngành viễn thông trên thế giới nhung các kỹ thuật truy nhập cũng là một trong những công nghệ đòi hỏi những yêu cầu ngày càng cao

để hệ thống thoả mãn được các yêu cầu về độ ổn định cao, thời gian xử lý thông tin

và trễ thấp, tính bảo mật và an toàn dữ liệu cao

Hình 1.9: Mô hình TDMA GPON hình cây

Kỹ thuật TDMA có ưu điểm rất lớn đó là các ONU có thể hoạt động trên cùng một bước sóng, và OLT hoàn toàn có khả năng phân biệt được lưu lượng của từng ONU thông qua đồng bộ lưu lượng đường lên

Một đặc tính quan trọng của GPON sử dụng TDMA là yêu cầu bắt buộc về đồng bộ của lưu lượngđường lên để tránh xung đột số liệu Xung đột nàysẽ xảy ra nếu hai hay nhiều gói dữ liệu từ những thuê bao khác nhau đến bộghép cùng một thời điểm Tín hiệu này đè lên tín hiệu kia và tạo thành tín hiệu ghép Phía đầu xa không thể nhận dạng được chính xác tín hiệu tới, kết quả là sinh ra một loạt lỗi bit

và suy giảm thông tin đường lên, ảnh huởng đến chất lượng của mạng Tuy nhiên các vấn đề trên đều được khắc phục với cơ chế định cỡ và phân định băng thông động của GPON mà chúng ta sẽ đề cập ở phần sau

1.7.2 Phương thức ghép kênh:

Phương thức ghép kênh trong GPON là ghép kênh song huớng Dải bước sóng 1550 nm được dùng cho băng thông chiều xuống từ OLT, dải bước sóng 1310

nm được truyền theo chiều lên bởi ONU

1.7.3 Cấu trúc khung GPON

1.7.3.1 Chiều Down

Hình 1.10: Cấu trúc khung chiều down

Khung GTC đường xuống dài 125µs, chứa khối điều khiển vật lý luồng xuống PCBd và phần tải dữ liệu

1.7.3.2 Chiều Up

Hình 1.11: Cấu trúc khung chiều Up

Khung đường lên có độ dài 125 µs, gồm các khung ảo hướng lên chứa thông tin từ nhiều ONU Ngoài ra nó còn thực hiện chức năng vận hành, quản lý, điều chỉnh công suất, báo cáo băng thông động luồng lên.GTC (GPON Transmission Convergence) thực hiện hai chiều

1.8 Phương thức đóng gói dữ liệu

GPON xác định hai phương thức đóng gói là ATM và GEM (GPON Encapsulation Method).Các ONU và OLT có thể hỗ trợ cả T-CONT nền ATM hoặc GEM

125 µs

ký và cấp phát ONU-ID cho ONU đã thực hiện.Số sêri là ID xác định ONU và phải

là duy nhất, đồng thời ONU-ID được sửdụng để điều khiển, theo dõi và kiểm tra ONU

Hình 1.12: GPON ranging pha 1

Các bước trong pha thứ nhất:

OLT xác định tất cả các ONU hiện đang hoạt động để cho dừng quá

trình truyền dẫn (các ONU ngừng truyền dẫn – (1) ONU halt)

OLT xác định ONU không có ONU-ID để yêu cầu truyền số sêri (bản tin yêu cầu số sêri – (2) serial_number request)

Sau khi nhận được yêu cầu truyền số sêri, ONU không có ONU-ID sẽ truyền

số sêri (quá trình truyền số sêri – (3) SN transmission) sau khi chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên (tối đa 50ms)

OLT chỉ định một ONU-ID tới ONU chưa đăng ký mà OLT đã nhận được số sêri (bản tin chỉ định ONU-ID – (4) assign ONU-ID)

Trong pha tiếp theo RTD được đo cho mỗi ONU đã đăng ký mới Thêm vào đó pha này cũng được áp dụng cho các ONU bị mất tín hiệu trong quá trình thông tin

Hình 1.13: GPON ranging pha 2

Sử dụng các số sêri, OLT xác định một ONU nhất định và chỉ ONU đó được truyền tín hiệu cho quá trình đo trễ (bản tin yêu cầu ranging – (6) ranging request)

ONU có số sêri trùng với số sêri OLT đã xác định sẽ truyền tín hiệu cho quá trình đo trễ (quá trình truyền ranging – (7) ranging transmission), bao gồm cả ONU-ID đã chỉ định trong pha 1

OLT đo RTD phụ thuộc vào thời gian mà tín hiệu sử dụng cho phép đo trễ được thu Hơn nữa, sau khi xác nhận sự kết hợp giữa số sêri và ONU-ID là đúng, OLT thông báo trễ cân bằng (Equalization Delay =Teqd – RTD) tới ONU (bản tin thời gian ranging – (8) Ranging_time message) Trong đó Tepd là hằng số và giá trị RTD lớn nhất được xác định trong mạng PON Ví

dụ với khoảng cách tối đa 20km thì Teqd = 200ms

ONU lưu giá trị trễ cân bằng và tạo trễ định thời cho chuỗi dữ liệutruyền dẫn luồng lên với giá trị này

1.10 Phương pháp cấp phát băng thông

Tại hướng lên băng thông được sử dụng bởi các ONU không chỉ phụ thuộc vào bối cảnh lưu lượng tại các ONU có liên quan mà đồng thời liên quan đến lưu lượng tại các ONU khác trong mạng Vì sử dụng môi truờng chia sẻ băng thông nên lưu lượng truyền bởi mỗi ONU có khả năng bị xung đột và quá trình truyền lại làm giảm hiệu suất Do đó huớng lên GPON sử dụng phương thức cấp phát băng thông động DBA (Dynamic Bandwidth Assignment).Các khung truyền dẫn hướng lên được chia thành 5 loại từ I → V– TCONT (Transmission Container) sử dụng để quản lý việc cấp phát băng thông hướng lên Dịch vụ loại I – TCONT trên cơ sở được cấp phát băng thông cố định hay là dịch vụ yêu cầu băng thông cố định, không được phục vụbởi DBA Loại II – TCONT cho dịch vụ có tốc độ bit thay đổi với yêu cầu về trễ và jitter như truyền hình và VoIP Loại III – TCONT cho các dịch vụ được đảm bảo về trễ Loại IV – TCONT cho lưu lượng best-effort Loại V –TCONT là kết hợp của hai hay nhiều loại x – TCONT ở trên Báo cáo mẫu lưu lượng gửi tới OLT bởi mỗi ONU bao gồm mẫu của mỗi loại TCONT và chờ sự cấp phát từ phía OLT.OLT sẽ dựa vào loại TCONT để ra quyết định

Hình 1.14: Báo cáo và phân bố băng thông trong GPON

Thủ tục cấp phát nói chung gồm các buớc sau:

ONU lưu dữ liệu thuê bao cho lưu lượng hướng lên vào bộ đệm

Khối dữ liệu chứa trong bộ đệm được báo tới OLT như một yêu cầu tại một thời điểm quy định bởi OLT

-20-

OLT xác định thời gian bắt đầu truyền dẫn và khoảng thời gian truyền cho phép (1/4 cửa sổ truyền dẫn) tới ONU như một sự cấp phép

ONU nhận sự cấp phép và truyền khối dữ liệu đã xác định

1.11 Bảo mật và mã hóa sửa lỗi

Công nghệ GPON sử dụng bảo mật huớng xuống với chuẩn mật mã tiên tiến AES (Advanced Encrytion Standard).GPON sử dụng phương pháp sửa lỗi tiến FEC (Forward Error Correction) FEC mang lại kết quả tăng quỹ đường truyền lên 3 ÷ 4dB (độ lợi mã hóa) vì vậy cho phép tăng tốc độ bit và khoảng cách giữa OLT và các ONU cũng như hỗ trợ tỉ số chia lớn hơn trong mạng

1.12 Khả năng cung cấp băng thông

1.12.1 Huớng xuống:

Yêu cầu băng thông của các dịch vụ cơ bản:

- Băng thông yêu cầu của một kênh HDTV = 18 Mbit/s

- Băng thông yêu cầu của một kênh SDTV = 3 Mbit/s

- Truy nhập Internet tốc độ cao = 100 Mbit/s trên mỗi thuê bao với tỷ lệ dùng

chung 20:1

- Voice IP tốc độ 100 Kbit/s

- Trong đó tốc độ huớng xuống của GPON = 2,488 Mbit/s × hiệu suất 92% =

2289 Mbit/s Trong ứng dụng nhiều nhóm nguời sử dụng (MDU: multipledwelling-unit), với tỷ lệ chia là 1:32, GPON có thể cung cấp dịch vụ

cơ bản bao gồm truy nhập Internet tốc độ cao và Voice đến 32 ONU, mỗi ONU cung cấp cho 8 thuê bao

1.12.2 Huớng lên:

ITU G 984 GPON không những có khả năng hỗ trợ tất cả các yêu cầuvề hệ thống mạng mà còn cung cấp một cơ chế QoS riêng cho lớp PON vượt ra ngoài các phương thức Ethernet lớp 2 và phân loại dịch vụ (Class of Service - CoS) IP lớp 3

để đảm bảo việc phân phát các thông tin voice, video và TDM chất lượng cao thông qua môi truờng chia sẻ trên nền TDMA Tuy nhiên, các cơ chế CoS ở lớp 2 và lớp 3

-21-

chỉ có thể đạt mức tối đa là QoS ở lớp truyền tải Nếu lớp truyền tải có độ trễ và dung sai lớn thì việc phân chia mức ưu tiên dịch vụ không còn ý nghĩa đối với TDMA PON, dung lượng cung cấp QoS huớng lên sẽ bị hạn chế khi tất cả các ONU của PON sử dụng hết băng thông hướng lên và ưu tiên của nó trong TDMA Hướng lên GPON có thông lượng đến 1,25 Gbits/s GPON sử dụng băng thông ngoài băng

để cấp phát bản đồ với khái niệm khối lưu lượng (T-CONT) cho hướng lên Khung thời gian hướng lên và hướng xuống sử dụng khung tiêu chuẩn viễn thông 8 kHz (125 µs), và các dịch vụ được đóng gói vào các khung theo nguyên bản của nó thông qua quá trình mô hình đóng gói GPON (GEM) Giống nhu trong SONET/SDH, GPON cung cấp khả năng chuyển mạch bảo vệ với thời gian nhỏ hơn 50ms Điều cơ bản làm cho GPON có trễ thấp là do tất cả lưu lượng huớng lên TDMA từ các ONU được ghép vào trong một khung 8 KHz Mỗi khung hướng xuống bao gồm một bản đồ cấp phát băng thông hiệu quả được gửi quảng bá đến tất

cả các ONU và có thể hỗ trợ tính năng tinh chỉnh cấp phát băng thông Cơ chế ngoài băng này cho phép GPON DBA hỗ trợ việc điều chỉnh cấp phát băng thông nhiều lần mà không cần phải sắp xếp lại để tối ưu hóa tận dụng băng thông

1.12.3 Băng thông hữu ích:

Công nghệ GPON hỗ trợ tốc độ lên tới 1,25 Gbit/s hoặc 2,5 Gbit/s huớng xuống,

và huớng lên, hỗ trợ nhiều mức tốc độ trong khoảng từ 155 Mbit/s đến 2,5 Gbit/s Hiệu suất sử dụng bang thông đạt trên 90%

1.13 Khả năng cung cấp dịch vụ

GPON được triển khai để đáp ứng tỉ lệ dung lượng dịch vụ/chi phí khi so sánh với mạng cáp đồng/DSL và mạng HFC có dung lượng nhỏ và các mạng SDH/SONET cung như giải pháp quang Ethernet điểm – điểm có chi phí cao Vì vậy nó phù hợp với các hộ gia đình, doanh nghiệp vừa và nhỏ, chính phủ và các cơ quan công sở Các dịch vụ bộ ba dành cho hộ gia đình: GPON được phát triển để mang đến các dịch vụ thế hệ mới như IPTV, truyền hình theo yêu cầu, game trực tuyến, Internet tốc độ cực cao và VoIP với chi phí hiệu quả, băng thông lớn và chất

-22-

lượng đảm bảo cho các thuê bao hộ gia đình IP quảng bá qua cấu hình điểm – đa điểm cho phép một luồng video có thể truyền tới nhiều thuê bao một cách đồng thời khả năng cấp phát băng thông động và phục vụ quá tải cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tối ưu hóa băng thông quang, tạo ra nhiều lợi nhuận hơn Băng thông lớn và dịch vụ linh hoạt của GPON giúp cho GPON trở thành một sự lựa chọn hoàn hảo cho việc cung cấp dịch vụ tới nhiều hộ thuê bao MDU (Multiple Dwelling Units) như các tòa nhà, khách sạn, chung cư GPON ONU có thể phục vụ như các DSLAM VDSL2 Với các doanh nghiệp vừa và nhỏ: GPON là sự lựa chọn hoàn hảo cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ có yêu cầu về thoại, truy nhập Internet, VPN

và các dịch vụ T1/E1 với chi phí hợp lý GPON có băng thông đủ lớn và có tính năng QoS cho phép các dịch vụ lớp doanh nghiệp có thể được cung cấp trên cùng

cơ sở hạ tầng như các dịch vụ hộ gia đình nhằm loại trừ yêu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng mới Với Chính phủ, Giáo dục và Y tế: Thị truờng các cơ quan chính phủ yêu cầu các dịch vụ dữ liệu và thoại có chất lượng cao và băng thông lớn với chi phí thấp Khả năng của GPON cho phép phục vụ hiệu quả một số lượng lớn thuê bao ở các khu vực trung tâm văn phòng chính phủ, các trường học, bệnh viện cũng như các khu vui chơi giải trí, khu công nghiệp Chính quyền một số quốc gia đã thiết lập mạng GPON để cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu tốc độ cao cho lực lượng cảnh sát, văn phòng chính phủ, tòa án và các lực lượng cứu hỏa, đặc nhiệm để nâng cao chất lượng phục vụ cộng đồng GPON là cách tốt nhất để mang đến các truờng học Internet tốc độ cao và các dịch vụ băng rộng khác

1.13.2 Khoảng cách OLT – ONU:

Giới hạn cự ly của công nghệ GPON hiện tại được quy định trong khoảng 20

km và cung cấp tỉ lệ chia lên tới 1:128 (hiện tại thuờng sử dụng tỉ lệ 1:32)

1.14 Một số vấn đề cần lưu ý khi thiết kế mạng GPON

Việc tính toán, thiết kế đối với mạng GPON cần quan tâm tới một số vấn đề sau:

Đảm bảo các điều kiện về thông số kỹ thuật công nghệ GPON

-23-

xuống Hướng lên

Bước sóng (nm)

Dải thông cơ bản Dải thông tăng cường (op1)

Dải thông tăng cường (op2)

1480-1500 1539-1565 1550-1560

1260-1360 1260-1360 1260-1360

Công suất ra

Lớp A Lớp B Lớp C

-3 đến -7,5 -2,5 đến +2 -0,5 đến +4

-7,5 đến 0 -5,5 đến +2 -3,5 đến +4

Suy hao kênh (tỷ

lệ chia 1:64) dB

Lớp A Lớp B Lớp C

-28,5 -28,5 -31,5

-28,5 -31,5 -34,5

Bảng 1.2: Các thông số cơ bản GPON Băng tần hoạt động: đối với huớng xuống, OLT phân phối cácgói dữ liệu tới

mỗi ONU trong dải bước sóng từ 1480 tới 1500 nm,thông thường các thiết bị hiện tại sử dụng buớc sóng 1490 nm CácONU gửi dữ liệu đường lên OLT trong dải bước sóng từ 1260 nm đến1360 nm, thông thường các thiết bị hiện tại sử dụng buớc sóng 1310nm

Xác định tỷ lệ phân tách (hiện tại sử dụng phổ biến 2 loại là 1:32 và 1:64) Đảm bảo cự ly giữa OLT và ONU/ONT trong giới hạn cho phép (< 20 km)

1.15 Các hệ thống PON đang được triển khai

-24-

1.15.1 APON/BPON

Từ năm 1995, 7 nhà khai thác mạng hàng đầu thế giới đã lập nên nhóm FSAN (Full Service Access Network) với mục tiêu là thống nhất các tiêu chí cho mạng truy nhập băng rộng Hiện nay các thành viễn của FSAN đã tăng lên đến trên 40 trong đó có nhiều hãng sản xuất và cung cấp thiết bị viễn thông lớn trên thế giới Các thành viên của FSAN đã phát triển một tiêu chí cho mạng truy nhập PON sử dụng công nghệ ATM và giao thức lớp 2 của nó.Hệ thống này được gọi là APON (viết tắt của ATM PON) Cái tên APON sau đó được thay thế bằng BPON với ý diễn đạt PON băng rộng Hệ thống BPON có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ băng rộng như Ethernet, Video, đường riêng ảo(VPL), kênh thuê riêng, v.v… Nam 1997 nhóm FSAN đưa các đề xuất chỉ tiêu BPON lên ITU-T để thông qua chính thức Từ

đó, các tiêu chuẩn ITU

G.983.x cho mạng BPON lần luợt được thông qua Hệ thống BPON hỗ trợ tốc độ không đối xứng 155 Mbps huớng lên và622 Mbps huớng xuống hoặc tốc độ đối xứng 622 Mbps Các hệ thống BPONđã được sử dụng nhiều ở nhiều noi, tập trung ở Bắc Mỹ, Nhật Bản và mộtphần Châu Âu

1.15.2 GPON

Do đặc tính cấu trúc của BPON khó có thể nâng cấp lên tốc độ cao hơn 622 Mbps và mạng PON trên cở sở nền ATM không tối ưu đối với lưulượngIP, nhóm FSAN phát triển một hệ thống mạng PON mới từ nam 2001 với tốcđộ 1Gbps hỗ trợ

cả lưulượng ATM và IP Dựa trên các khuyến nghị củaFSAN, từ nam 2003-2004, ITU-T đã chuẩn hóa một loạt các tiêu chuẩn chomạng PON Gigabit (GPON) băo gồm G.984.1,G.984.2 và G.984.3 Chuẩn GPON hiện nay được định nghia dựa trên các giao thức co bản của chuẩn SONET/SDH ITU Các giao thức của nó khá đon giản và đòi hỏi rất ítthủ tục Chính vì thế mà hiệu suất băng thông của GPON đạt tới hơn 90% Cácưu điểm của GPON : Cung cấp dịch vụ bộ bă: hỗ trợ các dịch vụ âmthanh, dữ liệu và video truyền theo định dạng gốc của nó Rất nhiều các dịchvụ

Ethernet như QoS, VLAN, IGMP (Internet Group Management Protocol)và RSTP (Rapid SpanningTree Protocol) cung được hỗ trợ Hiệu suất và tốcđộ đường truyền

-25-

cao nhất: GPON hỗ trợ tốc độ bít cao nhất từ truớc tới nay, với tốc độ huớng xuống/ huớng lên tương ứng 2,488/1,244 Gbit/s GPONcung cấp độ rộng băng lớn chưa từng có từ trước tới nay và là công nghệ tối ưu cho các ứng dụng của FTTH và FTTB Hiện nay cũng như trong tương lai GPON là công nghệ phù hợp cho việctruyền thông Ethernet/IP với việc hỗ trợ truyền tiếng nói và video qua PONbằng việc sử dụng giao thức SONET/SDH

1.15.3 EPON

Năm 2001, IEEE thành lập một nhóm nghiên cứu Ethernet in the First Mile (EFM) với mục tiêu mở rộng công nghệ Ethernet hiện tại sang mạngtruy nhập vùng, huớng tới các mạng các mạng đến nhà thuê băo hoặc cácdoanh nghiệp với yêu cầu vẫn giữ các tính chất của Ethernet truyền thống.Ethernet PON được bắt đầu nghiên cứu trong thời gian gian này

Ethernet PON (EPON) là mạng trên cở sở PON mang lưulượng dữ liệu gói trong các khung Ethernet được chuẩn hóa theo IEEE 802.3 Sử dụng mã đường truyền 8b/10B và hoạt động với tốc độ 1Gbps

1.15.4 WDM-PON

Công nghệ mạng quang thụ động sử dụng ghép kênh phân chia theo buớc sóng Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network (WDMPON) là thế hệ kế tiếp của mạng truy nhập quang và cho băng thông lớn nhất TDMPON (bao gồm BPON, GPON và GEPON) sử dụng các bộ chia công suất quang thụ động, huớng xuống là quảng bá và ONU nhận dữ liệu của mình thông qua nhãn địa chỉ nhúng, hướng lên sử dụng ghép kênh trong miền thời gian WDMPON sử dụng các bộ ghép sóng WDM thụ động, huớng xuống mỗi ONU nhận dữ liệu trên một buớc sóng, huớng lên các buớc sóng khác nhau được ghép thông qua bộ ghép sóng WDM tới ONU Do sử dụng một buớc sóng cho mỗi ONU nên WDMPON có tính bảo mật và tính mềm dẻo tốt hơn Công nghệ WDMPON sẽ là sự lựa chọn của tương lai và là buớc phát triển kế tiếp cho các công nghệ mạng truy nhập quang PON