Mạng quang thụ động (PON) – Phần 1: Tổng quan về quang thụ động

Thân chào quý độc giả Viễn Thông Xanh, Thời gian tới đây VTX sẽ gửi tới bạn đọc Series bài viết: Mạng quang thụ động (PON) – dựa trên tài liệu nghiên cứu và tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau. Mời các bạn đón đọc.

I. 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 hệ thống 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.

Vậy, mạng quang thụ động là gì?

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 chính để các bạn dễ tìm hiểu bao gồm:

PHẦN 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.

PHẦN 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.

PHẦN 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.

PHẦN 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.

CÁC TỪ VIẾT TẮT SẼ SỬ DỤNG TRONG MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON

ADSL         Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số

bất đối xứng

ASE            Advanced Encryption Standard           Tiêu chuẩn mã hóa

APON         ATM-Passive Optical Network           Mạng quang thụ động công nghệ ATM

ATM           Asynchronous Transfer Mode             Mode truyền dẫn không đồng bộ

BPON         Broadband Passive Optical Network   Mạng quang thụ động băng rộng

BIP              Bit Interleaved Parity

B-ISDN      Bandwith-Intergrated Service             Mạng quang băng rộng

Data Network                                    đa dịch vụ băng rộng

CDMA        Code Division Multiple Access           Đa truy nhập phân chia theo mã

CO              Central Office                                     Văn phòng trung tâm

CRC            Cyclic Redundancy Check                  Địa chỉ đích

DBA           Dynamic Bandwidth Allocation           Phân bổ băng thông động

DBRu           Dynamic Bandwidth Report               Báo cáo băng thông động

Upstream

DCE            Data Communication Equipment        Thiết bị đầu cuối thông tin

DTE            Data Terminal Equipment                  Thiết bị đầu cuối thông tin

EPON         Ethernet Passive Optical Network      Mạng quang thụ động trên EThernet

FCS             Frame Check Sequence                       Kiểm tra lỗi khung

FEC            Forward Error Correction

FTTB           Fiber To The Building                        Cáp quang thuê bao tới tòa nhà

FTTC           Fiber To The Curb                               Cáp quang thuê bao tới chung cư

FTTH          Fiber To The Home                            Cáp quang thuê bao tới nhà

FSAN           Full Service Access Network              Mạng truy nhập đầy đủ

GEM           GPON Encapsulation Method             Giao thức đóng gói GPON

GPON         Gigabit-capable Passive                      Mạng PON tốc độ gigabit

Optical Nnetwork

GTC            G-PON Transmission Convergence    Khung truyền dẫn hội tụ

GPON

HEC            Header Error Control                          Điều khiển lỗi

IEEE           Institute of Electrical and                     Viện tiêu chuẩn

Electronics Engineers

ITUT          International Telecommunication

Union – Telecommunication

Standardization

ISDN           Integrated Services Digital Network   Mạng đa dịch vụ tích hợp

MAC           Medium Access Control                     Điều khiển truy nhập môi trường

MPCP         Multi-Point Control Protocol              Giao thức điều khiển đa điểm

MPCPDU   Multi-Point Control Protocol              Khối điều khiển giao thức điểm-đa điểm

Data Unit

NGN           Next Generation Network                   Mạng thế hệ sau

OAM           Operation, Administration                  Quản lý vận hành bảo dưỡng

and Maintenance

ODN           Optical Distribution Network             Mạng phân phối quang

OLT            Optical Line Terminal                         Đầu cuối đường quang

OMCI         ONT Management                              Giao diện điều khiển và quản lý ONT

and Control Interface

ONT            Optical Network Terminal                  Đầu cuối mạng quang

ONU           Optical network unit                           Đơn vị mạng quang

OSI             Open system interconnect                   Hệ thống mở

PCBd           Physical control block downstream    Khối điều khiển vật lý

PDU            Protocol data units                               Đơn vị giao thức dữ liệu

PLend         Payload length downstream                Chiều dài tải hướng xuống

PLOAM      Physical layer OAM                           Quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật lý

PLOAMu    Physical layer operations                    Quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật lý

administration and maintenance

upstream

PLOu           Physical layer overhead upstream       Mào đầu lớp vật lý

PLSu           Power leveling sequence upstream     San bằng công suất

PON            Passive optical networks                     Mạng quang thụ động

PRE            Preample                                             Tiền khung

SA               Source address                                    Địa chỉ nguồn

SFD            Start of frame delimiter                       Không giới hạn bắt đầu khung

> Xem tiếp:

Phần 2: Tổng quan về mạng ngoại vi

Phần 3: Tìm hiểu về công nghệ PON