khao sat mang truy nhap gpon d

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG 1--------------------

ĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

“KHẢO SÁT MẠNG TRUY NHẬP GPON DỰA TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEM”

Giảng viên hướng dẫn : Th.S. NGUYỄN THỊ THU NGASinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ KIM CÚC

Lớp : L10CQVT4-BKhóa : 2010 – 2012Hệ : ĐH - HCKT

Hà Nội, 12/2012

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

Điểm Hà Nội, ngày …tháng …năm 2012

Bằng số Bằng chữ Giảng viên hướng dẫn

………. ….......

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

Điểm Hà Nội, ngày …tháng …năm 2012

Bằng số Bằng chữ Giảng viên phản biện

………. ……….

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 2 tháng nỗ lực tìm hiểu và thực hiện đồ án“Khảo sát mạng truy nhập

GPON dựa trên phần mềm OptiSystem” đã được hoàn thành, ngoài sự cố gắng hết

mình của bản thân, em còn nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên từ phía thầy cô, gia

đình và bạn bè.

Để hoàn thiện được đồ án này, em xin chân thành cảm ơn khoa Viễn Thông 1 –

Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em

được học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp này.

Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo NGUYỄN THỊ THU

NGAngười đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình

thực hiện đồ án.

Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo của Học Viện Công Nghệ Bưu

Chính Viễn Thông nói chung và đặc biệt là các thầy cô của khoa Viễn Thông 1 nói

riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báu cho em

trong suốt những năm học vừa qua tại học viện.

Lời cuối, em xin gửi lời cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ và ủng hộ của gia đình,

bạn bè đã giúp đỡ động viên em trong quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp

này.

Mặc dù em đã cố gắng hết mình để hoàn thành đồ án, nhưng chắc chắn sẽ

không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự cảm thông đóng góp và chỉ

bảo tận tình của quý thầy cô và bạn bè.

Hà Nội, tháng 12 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Kim Cúc

Đồ án tốt nghiệp Mục lục

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................................iiTHUẬT NGỮ VIẾT TẮT.............................................................................................i

L I M Đ UỜ Ở Ầ .................................................................................................................1

CH NG I: T NG QUAN M NG TRUY NH PƯƠ Ổ Ạ Ậ ........................................................2

1.1 S ra đ iự ờ .............................................................................................................2

1.2 Khái ni mệ ...........................................................................................................2

1.3 Nh ng giai đo n phát tri n c a m ng truy nh pữ ạ ể ủ ạ ậ .....................................4

1.4 Các công ngh truy nh pệ ậ ................................................................................5

1.4.1 Phân lo iạ ......................................................................................................5

1.4.2 So sánh và đánh giá các công ngh truy nh pệ ậ ..........................................6

1.4 K t lu n ch ngế ậ ươ ...............................................................................................9

CH NG 2: M NG QUANG TH Đ NG V I CHU N GPONƯƠ Ạ Ụ Ộ Ớ Ẩ ..............................10

2.1 M ng th đ ng PONạ ụ ộ .......................................................................................10

2.1.1 Khái ni m m ng quang th đ ngệ ạ ụ ộ .............................................................10

2.1.2 Đ c đi m chính c a h th ngặ ể ủ ệ ố ...................................................................10

2.1.3 Ki n trúc m ng quang th đ ng PONế ạ ụ ộ ......................................................11

2.1.5So sánh m ng PON và AONạ .........................................................................14

2.1.6 Các chu n m ng PONẩ ạ .................................................................................17

2.1.7 u, nh c đi m m ng PONƯ ượ ể ạ ......................................................................23

2.2 Gi i thi u công ngh GPONớ ệ ệ ..........................................................................23

2.3 Ki n trúc m ng GPON.ế ạ ...................................................................................24

2.3.1 K t cu i đ ng quang OLTế ố ườ .......................................................................24

2.3.2 Thi t b đ u cu i m ng ONU/ONTế ị ầ ố ạ ..........................................................25

2.3.3 M ng phân ph i quang ODNạ ố .....................................................................26

2.4 Các tiêu chu n kỹ thu tẩ ậ .................................................................................27

2.4.1 T c đ bitố ộ ....................................................................................................27

2.4.2 Kho ng cáchả ................................................................................................28

2.4.3 T l chiaỉ ệ ......................................................................................................28

2.5 Kỹ thu t truy nh p và ph ng th c ghép kênh trong m ng GPONậ ậ ươ ứ ạ .....28

2.5.1 Kỹ thu t truy nh pậ ậ .....................................................................................28

2.5.2 Ph ng th c ghép kênhươ ứ .............................................................................29

2.6 C u trúc phân l p c a m ng quang GPONấ ớ ủ ạ ................................................30

2.6.1 L p ph thu c ph ng ti n v t lý PMD.ớ ụ ộ ươ ệ ậ .................................................30

2.6.2 L p h i t truy n d n GTCớ ộ ụ ề ẫ .......................................................................31

2.6.3 C u trúc khung GTCấ ...................................................................................35

Đồ án tốt nghiệp Mục lục

2.7 Ph ng th c đóng gói d li uươ ứ ữ ệ .....................................................................36

2.7.1 C u trúc t bào ATMấ ế ..................................................................................36

2.7.2 C u trúc khung GEM.ấ .................................................................................38

2.8 B o v đ i v i ph n m ng quang th đ ngả ệ ố ớ ầ ạ ụ ộ .............................................39

2.8.1 Chuy n m ch b o vể ạ ả ệ.................................................................................39

2.8.2 B o m t trong GPONả ậ ..................................................................................40

2.9 K t lu n ch ngế ậ ươ .............................................................................................40

CH NG 3: KH O SÁT M NG TRUY NH P GPON D A TRÊN PH N M M ƯƠ Ả Ạ Ậ Ự Ầ ỀOPTISYSTEM...............................................................................................................41

3.1 Gi i thi u ph n m m OptiSystemớ ệ ầ ề ..............................................................41

3.1.1 Gi i thi u chungớ ệ .........................................................................................41

3.1.2 Các ng d ng c a ph n m m OptiSystemứ ụ ủ ầ ề ...............................................41

3.1.3 Các đ c đi m chính c a ph n m m OptiSystemặ ể ủ ầ ề ....................................42

3.2 S đ h th ng m ng theo chu n GPONơ ồ ệ ố ạ ẩ ...................................................44

3.2.1 Các thông s thi t l p m ng GPONố ế ậ ạ ..........................................................44

3.2.2 S đ h th ng m ng GPONơ ồ ệ ố ạ ......................................................................47

3.3 Kháo sát mạng truy nhập GPON dựa trên phầm mềm OptiSystem............483.3.1 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mạng quang.............................................483.3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến mạng quang.........................................52

3.4 Kết luận chương................................................................................................62KẾT LUẬN..................................................................................................................63TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................64

Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 : Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống...............................................2

Hình 1.2: Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T.....................................3

Hình 1.3: Sự phát triển của các dòng thiết bị truy nhập..................................................4

Hình 2.1: Mô hình chung của mạng quang thụ động PON...........................................11

Hình 2.2: Các dạng kiến trúc của PON.........................................................................12

Hình 2.3: Bộ chia công suất quang...............................................................................13

Hình 2.4: Cấu trúc của WDM-PON..............................................................................22

Hình 2.5: Các khối chức năng trong OLT.....................................................................24

Hình 2.6: Các khối chức năng của ONU.......................................................................25

Hình 2.7: Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao....................................................26

Hình 2.8: Sử dụng TDMA trên GPON hình cây...........................................................28

Hình 2.9: Cấu trúc phân lớp mạng GPON....................................................................30

Hình 2.10: Ngăn xếp giao thức hệ thống GTC..............................................................32

Hình 2.11: Điều khiển phương tiện trong hệ thống GTC..............................................33

Hình 2.12: Cấu trúc khung đường xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC..........................35

Hình 2.13: Cấu trúc khung đường lên GTC..................................................................35

Hình 2.14: Cấu trúc tế bào ATM...................................................................................36

Hình 2.15: Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI (a) và NNI (b)..............................37

Hình 2.16: Cấu trúc khung và mào đầu GEM...............................................................38

Hình 3.1: Giao diện người sử dụng của OptiSystem.....................................................41

Hình 3.2: Thiết lập các thông số cho đường xuống......................................................45

Hình 3.3: Thiết lập các thông số cho đường lên............................................................46

Hình 3.4: Thiết lập các thông số toàn mạng..................................................................46

Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạng theo chuẩn GPON........................................................47

Hình 3.6: Cấu trúc khối ONU.......................................................................................48

Hình 3.7: Mối liên quan giữ tín hiệu nhận được và hàm phân bố xác suất...................49

Hình 3.8: Mối quan hệ giữa hệ số phẩm chất Q và tỉ lệ lỗi bit BER.............................51

Hình 3.9: Hệ số Q tính theo biên độ..............................................................................51

Hình 3.10: Công suất đo tại đầu ra của OLT khi Pphát = 1dBm..................................53

Hình 3.11: Công suất đo tại đầu vào của ONU 1 khi Pphát = 1dBm............................53

Hình 3.12: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1........................................53

Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ

Hình 3.13: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1...............................54

Hình 3.14: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1........................................54

Hình 3.15: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1.................55

Hình 3.16: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 2 với L = 10km.................55




Hình 3.20: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 3 với bộ chia 1:16.............57




Hình 3.24: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 với bộ chia 1:16..................59

Hình 3.25: Công suất đo được tại đầu ra của bộ OLT khi Pphát = 5dBm....................60

Hình 3.26: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 khi Pphát = 5dBm...............60

Hình 3.27: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 4 với Pphát = 5dBm..........60




DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các công nghệ truy nhập vô tuyến..................................................................6

Bảng 1.2: Đánh giá chung về các công nghệ truy nhập..................................................7

Bảng 1.3: So sánh về giá thành các công nghệ...............................................................8

Bảng 2.1: Bảng so sánh AON và PON về băng thông..................................................15

Bảng 2.2: Bảng so sánh AON và PON về việc điều khiển lưu lượng...........................16

Bảng 2.3: So sánh các chuẩn công nghệ TDMA PON..................................................19

Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Nghĩa tiếng anh Nghĩa tiếng việt

ADSLAsymmetric Digital Subscriber Line

Đường dây thuê bao bất đối xứng

APONATM-Based Passive Optical Network

Mạng quang thụ động dùng ATM

ATM Asynchronous Tranfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ

BERBit Error Rate (The ITU-T uses Bit Error Ratio)

Tỉ lệ lỗi bít

BPONBroadband Passive Optical Network

Mạng quang thụ động băng rộng

CATV Cable Television Truyền hình cápCDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mãCO Central Office Tổng đài trung tâmDTV Definition Television Truyền hình kỹ thuật sốDBA Dynamic Bandwidth Alocation Cấp phát băng thông động

EPON Ethernet PONMạng quang thụ động chuẩn Ethernet

FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trướcFO FiberOptic Sợi quangFSAN Full Service Access Network Mạng truy nhập dịch vụ đầy đủFTTB Fiber To The Building Cáp quang đến tòa nhàFTTC Fiber To The Curb Cáp quang đến cụm dân cưFTTCab FibertotheCabinet Cáp quang kéo tới tủFTTN Fiber To The Node Cáp quang đến các nodeFTTO Fiber To The Office Cáp quang đến văn phòngFTTP FibertothePremises Cáp quang kéo tới khách hàng

FTTx Fibertothex, where x = (H)ome, (C)urb, (B)uilding, (P)remesis, etc.

Cáp quang kéo tới x, trong đó x có thể là Home, Curb, Building, Premises…

FTTH Fiber To The Home Cáp quang đến tận nhàGEM GPON Encapsulation Method Phương thức đóng gói GPONGPON Gigabit Passive Optical Network Mạng quang thụ động GigabitHDTV HighDefinition Television TV độ nét cao

HFC Hybrid Fiber CoaxialMạng lai giữa cáp đồng và cáp quang

IPTV Internet Protocol Television Truyền hình InternetISDN Integrated Services DigitaNetwork Mạng dịch vụ số tích hợpISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

ITUInternational Telecommunication Union

Liên minh viễn thông quốc tế

LAN Local Area Network Mạng máy tính cục bộMAC Media Access Control Điều khiển truy nhập

Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt

MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị

OAMOperations Administration and Maintenance

Khai thác quản lí và bảo dưỡng

ODF Optical Distribution Frame Hộp phân phối quangODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quangOLT Optical Line Terminal/Termination Thiết bị đầu cuối đường dây quang

OMCIONT Management Control Interface

Giao diện điều khiển quản lý thiết bị đầu cuối mạng

ONTOptical Network Terminal/Termination

Thiết bị đầu cuối mạng

ONU Optical Network Unit Thiết bị mạng quangP2P Point-to-Point Điểm tới điểmPDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức

PLOAMPhysical Layer Operations and Maintenance

Quản lý vận hành bảo dưỡng lớp vật lý

PMD Polarization Mode Dispersion Tán sắc mode phân cựcPON Passive Optical Network Mạng quang thụ độngQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụSDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp đồng bộ sốSNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âmSONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ

TDM TimeDivision MultiplexingGhép kênh phân chia theo thời gian

TDMA Time Division Multiplex AccessĐa truy nhập phân chia theo thời gian

UNI User Network Interface Giao diện người sử dụng mạng

VDSLVery High Bit Rate Digital Subscriber Line

Đường dây thuê bao số tốc độ rất cao

VoD Video On Demand Video theo yêu cầuVoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức InternetWDM Wave Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóng

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

L I M Đ UỜ Ở ẦNgày nay, s phát tri n m nh mẽ c a các khu v c kinh t , các t ch c xãự ể ạ ủ ự ế ổ ứ

h i đã t o ra nhu c u r t l n trong vi c s d ng các d ch v ti n ích tích h pộ ạ ầ ấ ớ ệ ử ụ ị ụ ệ ợ

tho i, hình nh và d li u.ạ ả ữ ệ Bên c nh đó, các d ch v ng d ng trên Internet ngàyạ ị ụ ứ ụ

càng phong phú và phát tri n v i t c đ nhanh chóng nh các d ch v mua bánể ớ ố ộ ư ị ụ

tr c tuy n, ngân hàng, các d ch v đào t o t xa, game tr c tuy n,… Đ c bi t nhuự ế ị ụ ạ ừ ự ế ặ ệ

c u v các lo i d ch v gia tăng tích h p tho i, hình nh và d li u đang ngàyầ ề ạ ị ụ ợ ạ ả ữ ệ

càng tăng. S phát tri n c a các lo i hình d ch v m i, đòi h i h t ng m ng truyự ể ủ ạ ị ụ ớ ỏ ạ ầ ạ

nh p ph i đáp ng các yêu c u v băng thông r ng, t c đ truy nh p cao. V yậ ả ứ ầ ề ộ ố ộ ậ ậ

nên m ng quang là m t gi i pháp c n thi t và quan tr ng đ gi i quy t các v nạ ộ ả ầ ế ọ ể ả ế ấ

đ trên. Trong đó, m ng truy nh p quang th đ ng GPON (Passive Opticalề ạ ậ ụ ộ

Network) là m t gi i pháp tri n v ng đ y h a h n trong m ng truy nh p đ làmộ ả ể ọ ầ ứ ẹ ạ ậ ể

gi m b t hi n t ng t c nghẽn m ng. M ng GPON là m ng đi m đ n đa đi mả ớ ệ ượ ắ ạ ạ ạ ể ế ể

mà không c n có các thành ph n tích c c trong tuy n truy n d n t ngu n đ nầ ầ ự ế ề ẫ ừ ồ ế

đích, c b n thì nó bao g m s i quang, và các thi t b th đ ng. Đi u này làm ti tơ ả ồ ợ ế ị ụ ộ ề ế

ki m chi phí b o d ng, phân ph i thi t b , c p ngu n và t n d ng đ c ki nệ ả ưỡ ố ế ị ấ ồ ậ ụ ượ ế

trúc m ng quang.ạ

Nh ng năm g n đây Vi t Nam cũng đã tri n khai m ng truy nh p quangữ ầ ệ ể ạ ậ

th đ ng GPON đang có nhi u u th . Công ngh GPON hi n nay là m t trongụ ộ ề ư ế ệ ệ ộ

nh ng công ngh đ c l a ch n hàng đ u cho vi c tri n khai m ng truy nh pữ ệ ượ ự ọ ầ ệ ể ạ ậ

t i nhi u n c trên th gi i. GPON là công ngh h ng t i cung c p d ch vạ ề ướ ế ớ ệ ướ ớ ấ ị ụ

m ng đ y đ , tích h p tho i, hình nh và s li u v i băng thông r ng.ạ ầ ủ ợ ạ ả ố ệ ớ ộ

Xu t phát t v trí, vai trò c a m ng truy nh p quang và các công ngh truyấ ừ ị ủ ạ ậ ệ

nh p quang trong s phát tri n chung c a h th ng m ng vi n thông và mongậ ự ể ủ ệ ố ạ ễ

mu n tìm hi u mô hình h th ng GPON nên em đã ch n đ tài “ố ể ệ ố ọ ề Kh o sát m ngả ạ

truy nh p GPON d a trên ph n m m mô ph ng OptiSystem.ậ ự ầ ề ỏ ” làm đ tài đ ánề ồ

t t nghi p c a mình. Ngoài ph n l i m đ u, n i dung đ án đ c chia thành baố ệ ủ ầ ờ ở ầ ộ ồ ượ

ch ng c th nh sau:ươ ụ ể ư

Ch ng 1: T ng quang m ng truy nh p .ươ ổ ạ ậ

Ch ng này trình bày khái ni m m ng truy nh p cũng nh phân lo iươ ệ ạ ậ ư ạ

m ng truy nh p quang. Nh ng u đi m v t tr i c a m ng truy nh p.ạ ậ ữ ư ể ượ ộ ủ ạ ậ

Ch ng 2: M ng quang th đ ng v i chu n GPON.ươ ạ ụ ộ ớ ẩ

Ch ng này trình bày ki n trúc m ng quang th đ ng PON. Và tìm hi uươ ế ạ ụ ộ ể

sâu h n v công ngh GPON nh các tiêu chu n kỹ thu t, kỹ thu t truy nh p… ơ ề ệ ư ẩ ậ ậ ậ

Ch ng 3: Kh o sát m ng truy nh p GPON d a trên ph m m mươ ả ạ ậ ự ầ ề

OptiSystem.

Nguy n Th Kim Cúc-L10CQVT4-Bễ ị Page 1

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu

Ch ng này trình bày các ch tiêu đánh giá ch t l ng m ng quang vàươ ỉ ấ ượ ạ

kh o sát các y u t nh h ng đ n m ng quang thông qua ph n m mả ế ố ả ưở ế ạ ầ ề

OptiSystem.


Đồ án tốt nghiệp Chương 1: Tổng quan mạng truy nhập

CH NG I: T NG QUAN M NG TRUY NH PƯƠ Ổ Ạ Ậ

1.1S ra đ iự ờ

M ng vi n thông hi n nay đ c phát tri n theo h ng hoàn toàn đaạ ễ ệ ượ ể ướ

ph ng ti n và Internet. Đi u này làm cho vi c tìm ki m ph ng án gi iươ ệ ề ệ ế ươ ả

quy t truy nh p băng thông có giá thành th p, ch t l ng cao đã tr nên r tế ậ ấ ấ ượ ở ấ

c p thi t.ấ ế

Cùng v i s phát tri n c a xã h i thông tin, nhu c u s d ng d ch v vi nớ ự ể ủ ộ ầ ử ụ ị ụ ễ

thông ngày càng tăng, t d ch v đi n tho i đ n d ch v s li u, hình nh, đaừ ị ụ ệ ạ ế ị ụ ố ệ ả

ph ng ti n. Vi c tích h p các d ch v này vào cùng m t m ng sao cho m ngươ ệ ệ ợ ị ụ ộ ạ ạ

vi n thông tr nên đ n gi n h n và đang tr thành v n đ nóng b ng c aễ ở ơ ả ơ ở ấ ề ỏ ủ

nghành vi n thông qu c t .ễ ố ế

1.2Khái ni mệ

M ng truy nh p theo quan đi m truy n th ng.ạ ậ ể ề ố

Theo quan đi m truy n th ng, m ng truy nh p hay công trình ngo i vi làể ề ố ạ ậ ạ

toàn b h th ng thi t b và đ ng truy n d n n m gi a t ng đài và thi t bộ ệ ố ế ị ườ ề ẫ ằ ữ ổ ế ị

đ u cu i c a khách hàng, th c hi n ch c năng truy n d n thi t b và có k tầ ố ủ ự ệ ứ ề ẫ ế ị ế

n i tr c ti p đ n thuê bao(hình 1.1). Nh v y, m ng truy nh p theo quanố ự ế ế ư ậ ạ ậ

đi m truy n th ng là m t trong các lo i hình m ng ph c t p nh t trên thể ề ố ộ ạ ạ ứ ạ ấ ế

gi i, ch a đ ng m t kh i l ng kh ng l các đôi dây cáp đ ng đ k t n i tớ ứ ự ộ ố ượ ổ ồ ồ ể ế ố ừ

t ng đài n i h t đ n các thuê bao.ổ ộ ạ ế

Hình 1.1 : Mạng truy nhập theo quan điểm truyền thống

D ch v c b n do m ng truy n th ng cung c p là d ch v tho i truy nị ụ ơ ả ạ ề ố ấ ị ụ ạ ề

th ng POST(plain old telephone services). V i s phát tri n không ng ng c aố ớ ự ể ừ ủ

công ngh , m ng cáp đ ng n i h t ngày nay còn có th cung c p nhi u lo iệ ạ ồ ộ ạ ể ấ ề ạ

hình d ch v IPTV. Tuy nhiên, m ng truy nh p truy n th ng b c l kháị ụ ạ ậ ề ố ộ ộ

nhi u nh c đi m nh :ề ượ ể ư

• H n ch kh năng cung c p các d ch v m i, đ c bi t là d ch v băngạ ế ả ấ ị ụ ớ ặ ệ ị ụ

thông.

• Chi phí đ u t l n, lãng phí thi t bầ ư ớ ế ị



• Bán kính ph c v nh .ụ ụ ỏ

Đ kh c ph c đ c nh ng nh c đi m trên c a m ng truy nh p truy nể ắ ụ ượ ữ ượ ể ủ ạ ậ ề

th ng, nhi u gi i pháp ra đ i. Ngoài các gi i pháp nâng cao năng l c c aố ề ả ờ ả ự ủ

m ng truy nh p truy n th ng nh dùng t ng đài phân tán RLC, dùng b cungạ ậ ề ố ư ổ ộ

c p m ch vòng thuê bao s DLC, thay đ i đ ng kính c cáp…còn xu t hi nấ ạ ố ổ ườ ỡ ấ ệ

các công ngh truy nh p khác nh truy nh p quang, truy nh p quang lai ghépệ ậ ư ậ ậ

đ ng tr c, truy nh p vô tuy n. Nh v y khái ni m m ng truy nh p theoồ ụ ậ ế ư ậ ệ ạ ậ

quan đi m truy n th ng khôn còn đúng v i t t c các m ng truy nh p hi nể ề ố ớ ấ ả ạ ậ ệ

nay

M ng truy nh p hi n đ i d i quan đi m c a ITU_Tạ ậ ệ ạ ướ ể ủ

Theo các khuy n ngh c a ITU-T, m ng truy nh p hi n đ c đ nh nghĩaế ị ủ ạ ậ ệ ượ ị

nh trên hình 1.2.Theo đó m ng truy nh p là m t chu i các th c th truy nư ạ ậ ộ ỗ ự ể ề

d n gi a giao di n nút d ch v (SNI) và giao di n ng i s d ng- m ngẫ ữ ệ ị ụ ệ ườ ử ụ ạ

(UNI).M ng truy nh p ch u trách nhi m truy n t i các d ch v vi n thông.ạ ậ ị ệ ề ả ị ụ ễ

Giao di n đi u ki n và qu n lý m ng là Q3ệ ề ể ả ạ

Thi t b đ u cu i c a khách hàng đ c k t n i v i m ng truy nh p quaế ị ầ ố ủ ượ ế ố ớ ạ ậ

UNI, còn m ng truy nh p k t n i v i nút d ch v (SN) thông quan SNI. Vạ ậ ế ố ớ ị ụ ề

nguyên t c không có gi i h n nào v lo i và dung l ng c a UNI hay SNI.ắ ớ ạ ề ạ ượ ủ

M ng truy nh p và nút d ch v đ u đ c k t n i v i h th ng m ng qu nạ ậ ị ụ ề ượ ế ố ớ ệ ố ạ ả

tr vi n thông (TMN) qua giao di n Q3.ị ễ ệ

Hình 1.2: Mạng truy nhập hiện đại dưới quan điểm của ITU-T.

Giao di n nút d ch vệ ị ụ

Là giao di n m t c t d ch v c a m ng truy nh p. K t n i v i t ng đàiệ ở ặ ắ ị ụ ủ ạ ậ ế ố ớ ổ

SNI cung c p cho thuê bao các d ch v c th . VD: t ng đài có th k t n i v iấ ị ụ ụ ể ổ ể ế ố ớ



m ng truy nh p qua giao di n V5ạ ậ ệ

Giao di n V5 cung c p chu n chung k t n i thuê bao s t i t ng đài s n iệ ấ ẩ ế ố ố ớ ổ ố ộ

h t. Gi i pháp này có th mang l i hi u qu cao do cho phép k t h p hạ ả ể ạ ệ ả ế ợ ệ

th ng truy n d n thuê bao và ti t ki m card thuê bao t ng đài. H n n aố ề ẫ ế ệ ở ổ ơ ữ

ph ng th c k t n i này cũng thúc đ y vi c phát tri n các d ch v băngươ ứ ế ố ẩ ệ ể ị ụ

r ng.ộ

Giao di n ng i s d ng- m ngệ ườ ử ụ ạ

Đây là giao di n phía khách hàng c a m ng truy nh p. UNI ph i h trệ ủ ạ ậ ả ỗ ợ

nhi u d ch v khác nhau, nh tho i t ng t , ISDN băng h p và băng r ng vàề ị ụ ư ạ ươ ự ẹ ộ

d ch v leased s hay t ng t ….ị ụ ố ươ ự

Giao di n qu n lýệ ả

Thi t b m ng truy nh p ph i cung c p giao di n qu n lý đ có th đi uế ị ạ ậ ả ấ ệ ả ể ể ề

ki n m t cách hi u qu toàn b m ng truy nh p. Giao di n này c n ph i phùể ộ ệ ả ộ ạ ậ ệ ầ ả

h p v i giao th c Q3 đ có th truy nh p m ng TMN và hoàn toàn t ngợ ớ ứ ể ể ậ ạ ươ

thích v i các h th ng qu n lý m ng mà thi t b do nhi u nhà s n xu t cungớ ệ ố ả ạ ế ị ề ả ấ

c p. Hi n nay ph n nhi u các nhà cung c p thi t b s d ng giao di n qu nấ ệ ầ ề ấ ế ị ử ụ ệ ả

lý c a riêng mình thay vì dùng chu n Q3.ủ ẩ

1.3Nh ng giai đo n phát tri n c a m ng truy nh pữ ạ ể ủ ạ ậ

V i đ nh nghĩa m ng truy nh p nh trên đ đ t đ c c u trúc nh mongớ ị ạ ậ ư ể ạ ượ ấ ư

mu n thì m ng truy nh p nói riêng và m ng vi n thông nói chung ph i tr iố ạ ậ ạ ễ ả ả

qua nh ng giai đo n quá đ v i nhi u tr ng thái khác nhau t ng t v iữ ạ ộ ớ ề ạ ươ ự ớ

nh ng xu t phát đi m(m ng truy n s li u, tho i truy n th ng PSTN, m ngữ ấ ể ạ ề ố ệ ạ ề ố ạ

di đ ng, m ng di đ ng n i h t) và gi i pháp s d ng khác nhau. Hình 1.3 choộ ạ ộ ộ ạ ả ử ụ

chúng ta th y m c phát tri n c a các dòng thi t b truy nh p trong m ngấ ố ể ủ ế ị ậ ạ

vi n thông v i xu t phát đi m là m ng PSTN.ễ ớ ấ ể ạ



Hình 1.3: Sự phát triển của các dòng thiết bị truy nhập.

1.4Các công ngh truy nh pệ ậ

1.4.1 Phân lo iạ

Có r t nhi u tiêu chí khác nhau đ phân lo i công ngh truy nh p. đây,ấ ề ể ạ ệ ậ Ở

chúng ta th c hi n phân lo i theo hai tiêu chí: d a trên băng thông và môi tr ngự ệ ạ ự ườ

truy n d n.ề ẫ

*Phân lo i d a trên băng thông:ạ ự

• Truy nh p băng h p:ậ ẹ

∙ Là truy nh p có t c đ truy nh p <2Mbps. Ví d : truy nh p b ng quayậ ố ộ ậ ụ ậ ằ

s (dial-up), công ngh ISDN băng h p (N-ISDN), xDSL băng h p (ISDN, SDSL,ố ệ ẹ ẹ

ADSL lite)…

• Truy nh p băng r ng: ậ ộ

∙ Là truy nh p có t c đ truy nh p >2Mbps. Ví d : công ngh xDSL, côngậ ố ộ ậ ụ ệ

ngh Moderm cáp (MC), công ngh truy nh p qua đ ng dây đi n l c (PLC),ệ ệ ậ ườ ệ ự

công ngh truy nh p quang, LMDS, Wimax, truy nh p v tinh…ệ ậ ậ ệ

*Phân lo i d a trên môi tr ng truy n d n:ạ ự ườ ề ẫ



• Công ngh truy nh p h u tuy n:ệ ậ ữ ế

∙ Công ngh modem băng t n tho i, ISDN, xDSL, Ethernet d a trên cáp đ ngệ ầ ạ ự ồ

xo n.ắ

∙ Công ngh modem cáp CM trên m ng cáp truy n hình cáp CATV.ệ ạ ề

∙ Công ngh PLC trên m ng cáp đi nệ ạ ệ

∙ Công ngh truy nh p quang trên cáp CATV, PLC, PSTNệ ậ

• Công ngh truy nh p vô tuy n: ệ ậ ế

Chúng ta có th nhìn th y truy nh p vô tuy n theo quan đi m c a IEE (b ngể ấ ậ ế ể ủ ả

1.1). Theo đó căn c vào vùng bao ph h th ng thi t b chúng ta có các m ngứ ủ ệ ố ế ị ạ

di n h p PAN v i nh ng ví d công ngh nh Blutooth, Wireless USB. Các m ngệ ẹ ớ ữ ụ ệ ư ạ

di n n i h t v i đi n hình là công ngh WLAN v i nh ng chu n cho l p v t lýệ ộ ạ ớ ể ệ ớ ữ ẩ ớ ậ

802.11a, 802.11b,802.11g,802.11n. Ti p theo là các m ng di n r ng v i nh ngế ạ ệ ộ ớ ữ

c i ti n c a chu n 801.11, nh ng m ng truy nh p vô tuy n đa kênh đa đi m, đaả ế ủ ẩ ữ ạ ậ ế ể

kênh đa đi m n i h t (MMDS và LMDS) v i xu t phát đi m là dùng đ qu ng báể ộ ạ ớ ấ ể ể ả

tín hi u truy n hình. Cu i cùng là m ng di n r ng v i các th h c a đi n tho iệ ề ố ạ ệ ộ ớ ế ệ ủ ệ ạ

t bào và c ng thêm vào đó h th ng truy nh p s d ng v tinh.ế ộ ệ ố ậ ử ụ ệ

PAN LAN MAN WAN

Bluetooth

802.15

802.11a

802.11b

802.11g

802.11n

HiperLAN2

802.11

802.16

MMDS

LMDS

2.5G/3G

GSM/GPRS

CDMA/1x/3x

4G

Notebook/PC đến

thiết bị / Máy in /

Bàn phím/ Điện

thoại

Máy tính - Máy

tính và tới

internet

Truy nhập đến km

cuối cùng và cố

định

Các máy cầm tay và

thiết bị PDA đến

Internet

< 1Mbps 2 đến 54 + Mpbs 22+ Mbps 10 đến 384 kbps

Bảng 1.1: Các công nghệ truy nhập vô tuyến.

1.4.2 So sánh và đánh giá các công ngh truy nh pệ ậ



Chúng ta có th th so sánh các công ngh truy nh p trên nhi u góc nhìnể ể ệ ậ ề

khác nhau:

B ng 1.2: cho chúng ta so sánh chung nh t gi a nh ng công ngh .ả ấ ữ ữ ệ

B ng 1.3: đánh giá v các công ngh truy nh p trên khía c nh kinh t khi tri nả ề ệ ậ ạ ế ể

khai.



Công nghệ Băng thông u đi mƯ ể Nh c đi mượ ể

T c đ lênố ộT c đố ộ

xu ngố

Dial – up

(V90)33.6 Kb/s 56.6 Kb/s

Ph m vi cung c pạ ấ

r ng,ộ

Giá thành rẻ

T c đ r t ch mố ộ ấ ậ

xDSL

(ADSL)1.5 Mb/s 8 Mb/s

T c đ caoố ộ

Đ tin c y caoộ ậ

Nhi u chu n khácề ẩ

nhau

Modem cáp T i đa 10ố

Mb/s

T i đa 30ố

Mb/s

T c đ caoố ộ

Giá thành rẻ

Chu n thôngẩ

d ngụ

C u trúc và băngấ

t n ph i chia sầ ả ẻ

IDSN

128 Kb/s 128 Kb/s

S d ng r ng rãiử ụ ộ

T ng thích v iươ ớ

DSL

T c đ ch mố ộ ậ

Chi phí r t caoấ

Khó qu n lý giámả

sát

V tinhệ33.6 Kb/s 400 Kb/s

Kh năng ngả ứ

d ng r ng rãiụ ộ

T c đ lu ng lênố ộ ồ

th pấ

Chi phí thi t b caoế ị

Đ tin c y ch a caoộ ậ ư

nh h ng do cácẢ ưở

tác d ng c a th iụ ủ ờ

ti tế

Vô tuy n diế

đ ngộ

Tùy thu cộ

công nghệ

Tùy thu cộ

công nghệ

Có kh năng diả

đ ng tri n khaiộ ể

d ch v nhanhị ụ

Nhi u chu n côngề ẩ

nghệ

Khó khăn khi tri nể

khai trên di n r ngệ ộ

Vô tuy nế

c đ nhố ị

Tùy thu cộ

công nghệ

Tùy thu cộ

công nghệ

T c đ caoố ộ

Nhi u c p đ ngề ấ ộ ứ

d ng.ụ

Chi phí thi t b cao.ế ị

Ph m vi ng d ngạ ứ ụ

h n ch .ạ ế

Ph thu c vào c lyụ ộ ự

và anten

Cáp quangL n ( cớ ỡ

Gbps)

L n (cớ ỡ

Gbps)

T c đ cao.ộ ộ

Ch t l ng k tấ ượ ế

n i caoố

Giá thành đ tắ

PLC 18 Mb/s 45 Mb/s Có m t kh pặ ở ắ

n i trên đ ngơ ườ

Ch a có chu nư ẩ

chung



dây đi n l cệ ự

Bảng 1.2: Đánh giá chung về các công nghệ truy nhập.

Công nghệ Băng thông u đi mƯ ể Nh c đi mượ ể

T c đ lênố ộT c đố ộ

xu ngố

Dial – up

(V90)33.6 Kb/s 56.6 Kb/s

Ph m vi cung c pạ ấ

r ng,ộ

Giá thành rẻ

T c đ r t ch mố ộ ấ ậ

xDSL

(ADSL)1.5 Mb/s 8 Mb/s

T c đ caoố ộ

Đ tin c y caoộ ậ

Nhi u chu n khácề ẩ

nhau

Modem cáp T i đa 10ố

Mb/s

T i đa 30ố

Mb/s

T c đ caoố ộ

Giá thành rẻ

Chu n thôngẩ

d ngụ

C u trúc và băngấ

t n ph i chia sầ ả ẻ

IDSN

128 Kb/s 128 Kb/s

S d ng r ng rãiử ụ ộ

T ng thích v iươ ớ

DSL

T c đ ch mố ộ ậ

Chi phí r t caoấ

Khó qu n lý giámả

sát

V tinhệ33.6 Kb/s 400 Kb/s

Kh năng ngả ứ

d ng r ng rãiụ ộ

T c đ lu ng lênố ộ ồ

th pấ

Chi phí thi t b caoế ị

Đ tin c y ch a caoộ ậ ư

nh h ng do cácẢ ưở

tác d ng c a th iụ ủ ờ

ti tế

Vô tuy n diế

đ ngộ

Tùy thu cộ

công nghệ

Tùy thu cộ

công nghệ

Có kh năng diả

đ ng tri n khaiộ ể

d ch v nhanhị ụ

Nhi u chu n côngề ẩ

nghệ

Khó khăn khi tri nể

khai trên di n r ngệ ộ

Vô tuy nế

c đ nhố ị

Tùy thu cộ

công nghệ

Tùy thu cộ

công nghệ

T c đ caoố ộ

Nhi u c p đ ngề ấ ộ ứ

d ng.ụ

Chi phí thi t b cao.ế ị

Ph m vi ng d ngạ ứ ụ

h n ch .ạ ế



Ph thu c vào c lyụ ộ ự

và anten

Cáp quangL n ( cớ ỡ

Gbps)

L n (cớ ỡ

Gbps)

T c đ cao.ộ ộ

Ch t l ng k tấ ượ ế

n i caoố

Giá thành đ tắ

PLC 18 Mb/s 45 Mb/s

Có m t kh pặ ở ắ

n i trên đ ngơ ườ

dây đi n l cệ ự

Ch a có chu nư ẩ

chung

Bảng 1.3: So sánh về giá thành các công nghệ

Hi n tr ng và h ng phát tri nệ ạ ướ ể

R t nhi u tài li u công nh n r ng xu h ng phát tri n c a m ng truyấ ề ệ ậ ằ ướ ể ủ ạ

nh p bao g m hai h ng c b n:ậ ồ ướ ơ ả

Th nh t là cung c p cho khách hàng băng thông g n nh không h n chứ ấ ấ ầ ư ạ ế

đó chính là xu h ng phát tri n các công ngh quang th đ ngướ ể ệ ụ ộ

Th 2 là cung c p cho ng i dùng k t n i m i lúc m i n i v i t c đ cóứ ấ ườ ế ố ọ ọ ơ ớ ố ộ

th th a mãn nh ng ng d ng c b n đó chính là các truy nh p vô tuy n v i cácể ỏ ữ ứ ụ ơ ả ậ ế ớ

th h t 2 đ n 4.ế ệ ừ ế

Phát tri n c a truy nh p vô tuy n h i t đ n 4Gể ủ ậ ế ộ ụ ế

Đ ti n đ n th h th 4 m ng truy nh p vô tuy n sẽ h i t l i t haiể ế ế ế ệ ứ ạ ậ ế ộ ụ ạ ừ

h ng:ướ

H ng 1: T các h th ng cá nhân, n i h t, thành ph (v i nh ng đ i di nướ ừ ệ ố ộ ạ ố ớ ữ ạ ệ

đi n hình WLAN và Wimax).ể

H ng 2: T phía các di n r ng ( v i các đ i di n là GSM, IMT2000,ướ ừ ệ ộ ớ ạ ệ

WCDMA).

1.4 K t ế lu n ch ngậ ươ

Trong ch ng 1, ươ em đã gi i thi u các quan đi m khác nhau v m ng truyớ ệ ể ề ạ

nh p, nh ng giai đo n phát tri n c a m ng truy nh p cũng nh phân lo i m ngậ ữ ạ ể ủ ạ ậ ư ạ ạ

truy nh p theo băng thông và môi tr ng truy n d n.ậ ườ ề ẫ

Xu h ng phát tri n c a m ng truy nh p trong t ng lai tuy có nhi u quan đi mướ ể ủ ạ ậ ươ ề ể

khác nhau nh ng đ u th ng nh t h ng t i công ngh truy nh p theo m ng thư ề ố ấ ướ ớ ệ ậ ạ ế

h sau NGN v i tiêu chí truy nh p m i lúc, m i n i và không h n ch t c đ .ệ ớ ậ ọ ọ ơ ạ ế ố ộ


Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Mạng quang thụ động với chuẩn GPON

CH NG 2: ƯƠ M NG QUANG TH Đ NG V I CHU N GPONẠ Ụ Ộ Ớ Ẩ

2.1 M ng th đ ng PONạ ụ ộ

2.1.1 Khái ni m m ng quang th ệ ạ ụ đ ngộ

M ng quang th đ ng PON là m t m ng quang không có các ph n t đi nạ ụ ộ ộ ạ ầ ử ệ

ph hay thi t b quang đi n t . PON là công ngh s d ng các b chia quangụ ế ị ệ ử ệ ử ụ ộ

(Splitter) đ n i t i r t nhi u thi t b đ u cu i m ng quang. Nh v y, trong PONể ố ớ ấ ề ế ị ầ ố ạ ư ậ

sẽ bao g m: S i quang, các b chia, b k t h p, b ghép đ nh h ng, th u kính,ồ ợ ộ ộ ế ợ ộ ị ướ ấ

b l c, chính nh vào c u trúc nh th mà PON có nh ng u đi m đ c tr ngộ ọ ờ ấ ư ế ữ ư ể ặ ư

nh :ư

- Không yêu c u cung c p ngu n đi n nên không nh h ng c a l i ngu n.ầ ấ ồ ệ ả ưở ủ ỗ ồ

- T o thành đ ng truy n thông su t gi a t ng đài và thuê bao. Làm choạ ườ ề ố ữ ổ

c u trúc m m d o h n vì nó ch ph thu c vào d ng tín hi u. Và vi c sấ ề ẻ ơ ỉ ụ ộ ạ ệ ệ ử

d ng linh ki n th đ ng sẽ làm tăng đ tin c y c a h th ng.ụ ệ ụ ộ ộ ậ ủ ệ ố

- Chi phí cho khai thác v n hành và b o d ng nh .ậ ả ưỡ ỏ

- Đ i v i c u trúc m ng PON, công su t quang sẽ quy t đ nh s b chiaố ớ ấ ạ ấ ế ị ố ộ

quang. Tín hi u có băng t n càng l n, công su t quang càng nh thì m cệ ầ ớ ấ ỏ ứ

thu gi m, vì v y kh năng chia kênh sẽ b gi m so v i tr ng h p tín hi uả ậ ả ị ả ớ ườ ợ ệ

băng h p. Cho nên đ tăng băng t n h th ng ph i áp d ng các công nghẹ ể ầ ệ ố ả ụ ệ

truy n d n tiên ti n nh kĩ thu t thu k t h p hay kĩ thu t ghép b cề ẫ ế ư ậ ế ợ ậ ướ

sóng.

2.1.2 Đ c đi m chính c a h th ngặ ể ủ ệ ố• Đ c tr ng c a h th ng PON là thi t b th đ ng phân ph i s i quangặ ư ủ ệ ố ế ị ụ ộ ố ợ

đ n t ng nhà thuê bao s d ng b chia splitter có th lên t i 1:128.ế ừ ử ụ ộ ể ớ

• PON h tr giao th c ATM, Ethernet.ỗ ợ ứ

• PON h tr các d ch v voice, data và video t c đ cao.ỗ ợ ị ụ ố ộ

• Kh năng cung c p băng thông cao.ả ấ

• Trong h th ng PON băng thông đ c chia s cho nhi u khách hàng đi uệ ố ượ ẻ ề ề

này sẽ làm gi m chi phí cho khách hàng s d ng.ả ử ụ

• Kh năng t n d ng công ngh WDM, ghép kênh phân chia theo d i t nả ậ ụ ệ ả ầ

và cung c p băng thông đ ng đ gi m thi u s l ng cáp quang c n thi t đ k tấ ộ ể ả ể ố ượ ầ ế ể ế

n i gi a OLT và splitter.ố ữ

• PON th c hi n truy n d n 2 chi u trên 2 s i quang hay 2 chi u trênự ệ ề ẫ ề ợ ề

cùng 1 s i quang.ợ



• PON có th h tr topo hình cây, sao, bus và ring.ể ỗ ợ

2.1.3Ki n trúc m ng quang th đ ng PONế ạ ụ ộ

C u trúc m ng PON c b n g m các thành ph n là OLT, splitter quang,ấ ạ ơ ả ồ ầ

ONU/ONT. OLT chính là thi t b đ u cu i phía nhà s n xu t, có nhi m v k t n iế ị ầ ố ả ấ ệ ụ ế ố

t t c các lo i d ch v l i và truy n tín hi u thông qua s i cáp quang. Tín hi u tấ ả ạ ị ụ ạ ề ệ ợ ệ ừ

OLT sẽ đ n các splitter quang. Splitter quang đ c s d ng đ phân chia côngế ượ ử ụ ể

su t t m t s i duy nh t đ n x ng i s d ng (x có th là 32, 64 ho c 128, đi uấ ừ ộ ợ ấ ế ườ ử ụ ể ặ ề

đó ph thu c vào h s chia c a splitter) trên m t kho ng cách t i đa là 20 km.ụ ộ ệ ố ủ ộ ả ố

Đ thu đ c tín hi u t OLT, t i phía ng i s d ng c n có các b ONU/ONT.ể ượ ệ ừ ạ ườ ử ụ ầ ộ

Hình 2.1: Mô hình chung của mạng quang thụ động PON



T mô hình chung trên, m ng PON còn đ c tri n khai d i các d ngừ ở ạ ượ ể ướ ạ

ki n trúc nh sau:ế ư

Hình 2.2: Các dạng kiến trúc của PON

Trong s đ trên, các thành ph n chính c a m t m ng PON là:ơ ồ ầ ủ ộ ạ

OLT: Đây là thi t b k t cu i kênh quang đ t t i Center Office. Nó là thànhế ị ế ố ặ ạ

ph n quan tr ng nh t trong h th ng GPON, cung c p các giao di n truyầ ọ ấ ệ ố ấ ệ

nh p PON cho thi t b ONU phía ng i s d ng và các giao di n khác choậ ế ị ườ ử ụ ệ

tín hi u phía đ ng lên.ệ ườ

ONU: Đây là thi t b l p đ t t i phía khách hàng. Nó là đi m cu i c aế ị ắ ặ ạ ể ố ủ

m ng quang FTTH. ONU có nhi m v chuy n tín hi u quang t giao di nạ ệ ụ ể ệ ừ ệ

PON thành các chu n tín hi u cho các thi t b m ng, tín hi u truy n hình,ẩ ệ ế ị ạ ệ ề

tín hi u tho i đ c s d ng t i thuê bao.ệ ạ ượ ử ụ ạ

ONT: Đây là thi t b đ u cu i phía ng i s d ng, là đi m cu i cùng c aế ị ầ ố ườ ử ụ ể ố ủ

ODN.

ODN: H th ng phân ph i cáp quang tính t sau OLT đ n ONU/ONT. Cệ ố ố ừ ế ụ

th , h th ng phân ph i quang ODN bao g m các thành ph n sau đây:ể ệ ố ố ồ ầ

- Măng xông quang



- Dây nh y quangả

- H p ph i quang ODFộ ố

- Splitter (b chia/ghép quang). đây b chia/ghép quang chính là b chiaộ Ở ộ ộ

công su t quang. Dùng đ chia m t tín hi u quang đ u vào thành nhi uấ ể ộ ệ ở ầ ề

tín hi u đ u ra. Các h s chia thông th ng là 1:4, 1:8… Đây là b chiaệ ở ầ ệ ố ườ ộ

th đ ng t c là không ph i c p ngu n. Suy hao trong b chia ph thu cụ ộ ứ ả ấ ồ ộ ụ ộ

vào h s chia. H s chia càng l n thì suy hao càng l n. V i h s chia làệ ố ệ ố ớ ớ ớ ệ ố

1:2 thì suy hao kho ng 3 dB, v i h s chia là 1:32 thì suy hao t i thi u làả ớ ệ ố ố ể

15dB. Suy hao này chính là suy hao xen t o ra b i s ch a hoàn h o trongạ ở ự ư ả

quá trình x lý. Hình 2.3 cho bi t nguyên lý chung c a b chia công su tử ế ủ ộ ấ

quang. Gi s t i đ u vào có 3 b c sóng 1 đ ng xu ng, 2, 3 ả ử ạ ầ ướ λ ở ườ ố λ λ ở

đ ng lên, v i b chia công su t có h s chia là 1:2 thì đ u ra có 2 c a ra,ườ ớ ộ ấ ệ ố ầ ử

m t c a có b c sóng vào là 2và b c sóng ra là 1, m t c a khác l i cóộ ử ướ λ ướ λ ộ ử ạ

b c sóng vào là 3và b c sóng ra là 1.ướ λ ướ λ

Hình 2.3: Bộ chia công suất quang

2.1.4 Các chu n PONẩ

ITU-TG983

APON (ATM Pasive Optical Network) M ng quang th đ ng ATM. Đây làạ ụ ộ

chu n m ng quang th đ ng đ u tiên.T ng đ c s d ng ch y u cho các ngẩ ạ ụ ộ ầ ừ ượ ử ụ ủ ế ứ

d ng th ng m i trên n n ATM.ụ ươ ạ ề

BPON( Broadband PON) là chu n trên n n APON. Đ c b xung đ h trẩ ề ượ ổ ể ỗ ợ

cho WDM ghép kênh phân chia theo b c sóng, c p phát băng thông đ ng lênướ ấ ườ

r ng và l n h n, tính ch n l c cao. Đ ng th i t o ra giao di n qu n lý chu n g iộ ớ ơ ọ ọ ồ ờ ạ ệ ả ẩ ọ

là OMCI, gi a OLT và ONU/ONT, cho phép các m ng cung c p h n h p, c thữ ạ ấ ỗ ợ ụ ể :

• G983.1 : Năm 1998, trình bày v l p v t lý c a h th ng APON/BPON.ề ớ ậ ư ệ ố



• G983.2 : Năm 1999, đ c tính c a giao di n đi u ki n và qu n lý ONT.ặ ủ ệ ề ể ả

• G983.3 : Thông quan năm 2001, đ c tính m r ng cung c p nh ng d chặ ở ộ ấ ữ ị

v thông qua phân b b c sóng.ụ ổ ướ

• G983.4 : Thông qua năm 2001, mô t nh ng c ch c n thi t đ h trả ữ ơ ế ầ ế ể ỗ ợ

phan b băng t n đ ng trong các ONT c a cùng m t m ng PON.ổ ầ ộ ủ ộ ạ

• G983.5 : Thông qua năm 2002, xác đ nh nh ng c ch chuy n m ch b oị ữ ơ ế ể ạ ả

v cho BPON.ệ

• G983.6 : Thông qua năm 2002, đ nh nghĩa nh ng m r ng cho giao di nị ữ ở ộ ệ

đi u ki n c n thi t cho qu n lý nh ng ch c năng chuy n m ch t i ONT.ề ể ầ ế ả ữ ứ ể ạ ạ

• G983.7 : Thông qua năm 2001, đ nh nghĩa nh ng m r ng cho giao di nị ữ ở ộ ệ

đi u ki n c n thi t cho qu n lý nh ng ch c năng DBA t i ONT.ề ể ầ ế ả ữ ứ ạ

ITU-T984

GPON ( Gigabit PON) là m t s phát tri n c a chu n BPON. Nó h tr t c đ caoộ ự ể ủ ẩ ỗ ợ ố ộ

h n, tăng c ng b o m t và ch n l p giao th c ( ATM, GEM, Ethrenrt)ơ ườ ả ậ ọ ớ ứ

• G 984.1 : mô t nh ng đ c tính chung c a h th ng GPON nh là ki nả ữ ặ ủ ệ ố ư ế

trúc, t c đ bít, b o v và b o m tố ộ ả ệ ả ậ

• G984.2 : Xác đ nh nh ng thông s c a GPON t i t c đ lên là ( 155Mb/s,ị ữ ố ủ ạ ố ộ

622Mb/s, 1,5 Gb/s, 2,5Gb/s), xu ng là (1,5Gb/s và 2,5Gb/s)ố

• G983.4 : Mô t nh ng đ c tính v khung h i t truy n d n c a GPON,ả ữ ặ ề ộ ụ ề ẫ ủ

b n tin, ph ng pháp xác đ nh kho ng, ho t đ ng, giám sát, nh ng ch c năngả ươ ị ả ạ ộ ữ ứ

b o d ng và b o m t.ả ưỡ ả ậ

IEEE 802.3ah

EPON hay GEPON ( Ethernet PON) là m t chu n IEEE đ s d ng Ethernetộ ẩ ể ử ụ

cho d li u gói.ữ ệ

Trong các gi i pháp m ng PON, gi i pháp EPON đ c h tr và phát tri nả ạ ả ượ ỗ ợ ể

nhanh nh t. Nhi u nhà cung c p d ch v đã ch n gi i pháp này đ làm m ngấ ề ấ ị ụ ọ ả ể ạ

truy nh p và truy n t i l u l ng Metro (MEN) đ cung c p đa d ch v . Tuyậ ề ả ư ượ ể ấ ị ụ

nhiên c ch duy trì và ph c h i m ng c a gi i pháp EPON còn ch m nên ch cóơ ế ụ ộ ạ ủ ả ậ ỉ

th áp d ng cho m ng có quy mô v a và nh . ể ụ ạ ừ ỏ

2.1.5So sánh m ng PON và AONạ

M ng quang ch đ ng AON (Active Optical Network) là ki n trúc m ng ạ ủ ộ ế ạ

đi m - đi m. Thông th ng m i thuê bao có m t đ ng cáp quang riêng ch y t ể ể ườ ỗ ộ ườ ạ ừ

thi t b trung tâm (Access Node) đ n thuê bao.ế ị ế



Có r t nhi u y u t đ so sánh u đi m và nh c đi m c a hai kỹ thu tấ ề ế ố ể ư ể ượ ể ủ ậ

PON và AON. Tuy nhiên, đây chúng ta sẽ xem xét m t s thông s quan tr ngở ộ ố ố ọ

nh băng thông, kh năng đi u khi n lu ng, kho ng cách… ư ả ề ể ồ ả

V băng thôngềNgày càng có nhi u d ch v vi n thông yêu c u t c đ cao nh IPTV, VOD,ề ị ụ ễ ầ ố ộ ư

Conference meeting… Do đó băng thông là m t v n đ vô cùng quan tr ng. B ngộ ấ ề ọ ả

2.1 d i đây sẽ cho ta cái nhìn khái quát h n v băng thông đáp ng đ c gi a 2ướ ơ ề ứ ượ ữ

công ngh này.ệ

AON PON Đánh giá

Băng thông t i đa cho m t thuê baoố ộ

R ngộ

V i m i m t thuêớ ỗ ộ

bao s d ng riêngử ụ

m t đ ng cápộ ườ

quang thì băng thông

có th n m trongể ằ

kho ng t 100Mbpsả ừ

đ n 1Gbps (đ i v iế ố ớ

h gia đình ho c m tộ ặ ộ

công ty).

H p lýợ

Các chu n c a m ngẩ ủ ạ

PON đ c nghiên c uượ ứ

r ng rãi cho phép băngộ

thông c p phát đ n cácấ ế

port t i OLT là gi ngạ ố

nhau.

AON u th h nư ế ơ

Công ngh AON t t h n, băngệ ố ơ

thông t i đa c a m i thuê baoố ủ ỗ

là l n h n. B i vì đ i v i cácớ ơ ở ố ớ

doanh nghi p thì băng thôngệ

th ng l n h n các thuê baoườ ớ ơ

c a h gia đình, n u s d ngủ ộ ế ử ụ

PON thì không th đi u khi nể ề ể

s khác nhau này.ự

Đi u ch nh băng thôngề ỉ

Đ n gi nơ ả

Khi m t node truyộ

nh p đ c c u t oậ ượ ấ ạ

t các module thìừ

ng i ta có th nângườ ể

c p đ c băng thôngấ ượ

cho m t thuê baoộ

nào đó b ng cách canằ

thi p vào ph n c ngệ ầ ứ .

Khó khăn

Đ đi u ch nh băngể ề ỉ

thông c a m t thuê baoủ ộ

thì r t khó vì nó phấ ụ

thu c vào c u trúc c aộ ấ ủ

m ng PON. Đi u này cóạ ề

th đ c c i ti n trongể ượ ả ế

t ng lai n u c u trúcươ ế ấ

m ng PON có c u hìnhạ ấ

d phòng n +1ự .

AON t t h nố ơ

Công ngh m ng AON t t h nệ ạ ố ơ

b i vì nó d dàng nâng c pở ễ ấ

h nơ .



Bảng 2.1: Bảng so sánh AON và PON về băng thông

V l u l ngề ư ượ

AON PON Đánh giá

S phát tri n băng thông hi n th iự ể ệ ờ

Đ n gi nơ ả

Có th đi u ti t l uể ề ế ư

l ng t i các node truyượ ạ

nh p thông qua cácậ

switch d i s qu n lýướ ự ả

c a h th ng đi u khi nủ ệ ố ề ể

m ngạ .

Khó khăn

Vì m ng PON t i phíaạ ạ

nhà cung c p d ch v sấ ị ụ ử

d ng công ngh ghépụ ệ

kênh theo b c sóng vàướ

trong quá trình truy nề

nh n l i s d ng cácậ ạ ử ụ

splitter cho nên vi cệ

đi u khi n băng thông làề ể

khó khăn.

AON chi m u thế ư ế

Các hi n t ng tr , jitter và các nhi u khác trong quá trình truy nệ ượ ễ ễ ề

Th pấ

Đ u s d ng s i quangề ử ụ ợ

nên nh ng hi n t ngữ ệ ượ

này là không đáng kể.

Th pấ Nh nhauư

S xung đ t t i các node truy nh pự ộ ạ ậ



Th pấ

Thuê bao t i m t nodeạ ộ

truy nh p, s d ng giaoậ ử ụ

di n quang và m t đệ ậ ộ

thuê bao t i các cardạ

giao di n t ng đ iệ ươ ố

th p so v i OLT s d ngấ ớ ử ụ

trong m ng PON nênạ

khi có s c x y ra thìự ố ả

các thuê bao b nhị ả

h ng ít h nưở ơ .

Cao

T i OLT, m t splitterạ ộ

quang chia giao di nệ

ng i dùng ra làm 32ườ

hay 64 tín hi u. M tệ ộ

subrack th ng cungườ

c p nhi u giao di nấ ề ệ

thuê bao nên khi x y raả

s c thì th ng cóự ố ườ

nhi u thuê bao ch u nhề ị ả

h ngưở .

AON ít xung đ t h nộ ơ

S l ng thuê bao số ượ ử

d ng m ng AON ch uụ ạ ị

nh h ng c a s cả ưở ủ ự ố

đ ng truy n ít h n soườ ề ơ

v i m ng PONớ ạ .

Bảng 2.2: Bảng so sánh AON và PON về việc điều khiển lưu lượng

2.1.6Các chu n m ng PONẩ ạ

Các chu n m ng PON có th chia thành 2 nhóm: Nhóm 1 bao g m cácẩ ạ ể ồ

chu n theo ph ng th c ghép kênh TDM PON nh là APON, BPON, EPON, GPON;ẩ ươ ứ ư

Nhóm 2 bao g m chu n theo các ph ng th c truy nh p khác nh : WDM-PON vàồ ẩ ươ ứ ậ ư

CDMA-PON.

2.1.6.1 BPON

M ng quang th đ ng băng r ng BPON đ c chu n hóa trong chu i cácạ ụ ộ ộ ượ ẩ ỗ

khuy n ngh G.938 c a ITU-T. Các khuy n ngh này đ a ra các tiêu chu n v cácế ị ủ ế ị ư ẩ ề

kh i ch c năng ONT và OLT, khuôn d ng và t c đ khung c a lu ng d li uố ứ ạ ố ộ ủ ồ ữ ệ

đ ng lên và đ ng xu ng, giao th c truy nh p đ ng lên TDMA, các giao ti pườ ườ ố ứ ậ ườ ế

v t lý, các giao ti p qu n lý và đi u khi n ONT và DBA.ậ ế ả ề ể

Trong m ng BPON, d li u đ c đóng khung theo c u trúc c a các t bàoạ ữ ệ ượ ấ ủ ế

ATM. M t khung đ ng xu ng có t c đ 155Mbit/s ho c 622 Mbit/s và m t tộ ườ ố ố ộ ặ ộ ế

bào qu n lý v n hành b o d ng l p v t lý OAM đ c chèn vào c m i 28 t bàoả ậ ả ưỡ ớ ậ ượ ứ ỗ ế

trong kênh. PLOAM có m t bít đ nh n d ng các t bào PLOAM. Ngoài ra các tộ ể ậ ạ ế ế

bào PLOAM có kh năng l p trình đ c và ch a thông tin nh là băng thôngả ậ ượ ứ ư

đ ng lên và các b n tin OAM.ườ ả

Căn c vào các thông tin v mã s nh n d ng kênh o và nh n d ngứ ề ố ậ ạ ả ậ ạ

đ ng o (VPI/VCI) trong c u trúc ATM, các ONT nh n bi t và tách d li uườ ả ấ ậ ế ữ ệ

đ ng xu ng c a mình. M i m t kênh g m có m t t bào ATM/PLOAM và 24 bitườ ố ủ ỗ ộ ồ ộ ế



t mào đ u. T mào đ u mang thông tin v th i gian b o v , mào đ u cho phépừ ầ ừ ầ ề ờ ả ệ ầ

đ ng b và khôi ph c tín hi u t i OLT, và thông tin nh n d ng đi m k t thúc c aồ ộ ụ ệ ạ ậ ạ ể ế ủ

t mào đ u. Chi u dài c a t mào đ u và các thông tin ch a trong đó đ c l pừ ầ ề ủ ừ ầ ứ ượ ậ

trình b i OLT. Các ONT th c hi n g i các t bào PLOAM khi chúng nh n đ cở ự ệ ử ế ậ ượ

yêu c u t OLT. BPON s d ng giao th c DBA đ cho phép OLT nh n bi t l ngầ ừ ử ụ ứ ể ậ ế ượ

băng thông c n thi t c p cho các ONT. OLT có th gi m ho c tăng băng thôngầ ế ấ ể ả ặ

cho các ONT d a vào g i các t báo ATM r i ho c làm đ y t t c đ ng lên b iự ử ế ỗ ặ ầ ấ ả ườ ở

d li u c a ONT. OLT d ng đ nh kỳ vi c truy n đ ng lên do v y nó có kh năngữ ệ ủ ừ ị ệ ề ườ ậ ả

m i b t kỳ ONT m i nào tham gia vào ho t đ ng h th ng. Các ONT m i phátờ ấ ớ ạ ộ ệ ố ớ

m t b n tin phúc h i trong c a s này v i th i gian tr ng u nhiên đ tránhộ ả ồ ử ổ ớ ờ ễ ẫ ể

xung đ t khi mà có nhi u ONT m i mu n tham gia. OLT xác đ nh kho ng cách t iộ ề ớ ố ị ả ớ

m i ONT m i b ng vi c g i t i ONT m t b n tin đo c ly và xác đ nh th i gianỗ ớ ằ ệ ử ớ ộ ả ự ị ờ

bao lâu đ thu đ c b n tin phúc đáp. Sau đó OLT g i t i ONT m t giá tr tr , giáể ượ ả ử ớ ộ ị ễ

tr này đ c s d ng đ xác đ nh th i gian b o v ng v i các ONT.ị ượ ử ụ ể ị ờ ả ệ ứ ớ

2.1.6.2 EPON

EPON đ c chu n hóa b i IEEE 802.3. Trong EPON d li u đ ng xu ngượ ẩ ở ữ ệ ườ ố

đ c đóng khung theo khuôn d ng Ethernet. Các khung EPON có c u trúc t ngượ ạ ấ ươ

t nh các liên k t Gigabit Ethernet đi m t i đi m ngo i tr t mào đ u vàự ư ế ể ớ ể ạ ừ ừ ầ

thông tin xác đ nh đi m b t đ u c a khung đ c thay đ i đ mang tr ng nh nị ể ắ ầ ủ ượ ổ ể ườ ậ

d ng kênh logic nh m xác đ nh duy nh t m t ONU MAC. Trong đ ng lên, cácạ ằ ị ấ ộ ườ

ONU phát các khung Ethernet trong các khe th i gian đã đ c phân b . ONU sờ ượ ổ ử

d ng giao th c đi u khi n đa đi m PDU đ g i các b n tin “Report” yêu c uụ ứ ề ể ể ể ử ả ầ

băng thông, trong khi đó OLT g i b n tin “Gate” c p phát băng thông cho cácử ả ấ

ONU. Các b n tin “Gate” bao g m thông tin v th i gian b t đ u và kho ng th iả ồ ề ờ ắ ầ ả ờ

gian cho phép truy n d li u đ i v i ONU. OLT cũng đ nh kỳ g i các b n tinề ữ ệ ố ớ ị ử ả

“Gate” t i các ONU h i xem chúng có yêu c u băng thông hay không. Các ONUớ ỏ ầ

cũng có th g i “Report” cùng v i d li u đ c phát trong đ ng lên. Ngoài ra,ể ử ớ ữ ệ ượ ườ

giao th c DBA cũng có th đ c s d ng trong EPON đ th c hi n c ch đi uứ ể ượ ử ụ ể ự ệ ơ ế ề

khi n phân b băng thông. Do không có c u trúc khung th ng nh t đ i v iể ổ ấ ố ấ ố ớ

đ ng xu ng và đ ng lên, do v y trong c u trúc c a EPON, các khe th i gian vàườ ố ườ ậ ấ ủ ờ

giao th c xác đ nh c ly là khác so v i BPON và GPON. OLT và các ONU duy trì cácứ ị ự ớ

b đ m c c b riêng và tăng thêm 1 sau m i 16ns. M i m t MPCPDU mang theoộ ế ụ ộ ỗ ỗ ộ



m t th i gian m u, m u này là giá tr c a b đ m c c b c a ONU t ng ng.ộ ờ ẫ ẫ ị ủ ộ ệ ụ ộ ủ ươ ứ

T c đ truy n d li u EPON có th đ t t i 1Gbit/s.ố ộ ề ữ ệ ể ạ ớ

2.1.6.3 GPON

GPON đ c xây d ng d a trên BPON và EPON. M c dù GPON h trượ ự ự ặ ỗ ợ

truy n t i tin ATM, nh ng nó cũng đ a vào m t c ch thích nghi t i tin m i màề ả ư ư ộ ơ ế ả ớ

đ c t i u hóa cho truy n t i các khung Ethernet đ c g i là ph ng th cượ ố ư ề ả ượ ọ ươ ứ

đóng gói GPON. GEM là ph ng th c d a trên th t c đóng khung chung trongươ ứ ự ủ ụ

khuy n ngh G.701 ngo i tr vi c GEM t i u hóa t mào đ u đ ph c v choế ị ạ ừ ệ ố ư ừ ầ ể ụ ụ

ng d ng c a PON, cho phép s p x p các d li u Ethernet vào t i tin GEM và hứ ụ ủ ắ ế ữ ệ ả ỗ

tr s p x p TDM.ợ ắ ế

GPON s d ng c u trúc khung GTC cho c hai đ ng xu ng và đ ng lên.ử ụ ấ ả ườ ố ườ

Khung đ ng xu ng b t đ u v i m t t mào đ u PLOAM, ti p sau đó là vùng t iườ ố ắ ầ ớ ộ ừ ầ ế ả

tin GEM và/ho c các t bào ATM. PLOAM g m có thông tin c u trúc khung và s pặ ế ồ ấ ắ

đ t băng thông cho ONT g i d li u trong khung đ ng lên ti p theo. Khungặ ử ữ ệ ườ ế

đ ng lên bao g m các nhóm khung g i t các ONT. M i m t nhóm đ c b tườ ồ ử ừ ỗ ộ ượ ắ

đ u v i t mào đ u l p v t lý mà có ch c năng t ng t trong BPON, nh ngầ ớ ừ ầ ớ ậ ứ ươ ự ư

cũng bao hàm t ng h p các yêu c u băng thông c a các ONT. Ngoài ra, cácổ ợ ầ ủ

PLOAM và các yêu c u băng thông chi ti t h n đ c g i đi kèm v i các nhómầ ế ơ ượ ử ớ

đ ng lên khi có yêu c u t OLT. ườ ầ ừ



Đ c tínhặ B-PON G-PON E-PON

T ch c chu n ổ ứ ẩhóa

FSAN và ITU-T SG 15(G.983 series)

FSAN và ITU-T SG 15(G.983 series)

IEEE 802.3 (802.3ah)

T c đ d li uố ọ ữ ệ

155.52 Mbit/s h ng lên 155,52 ướho c ặ622,08Mbit/s h ng xu ngướ ố

Lên t i 2,488 ớGbit/s c 2 h ngả ướ

1 Gbit/s c 2 ảh ngướ

T l ỷ ệchia(ONUs/PON)

1:64 1:64 1:64**

Mã đ ng truy nườ ề Scramble NRZ Scramble NRZ 8B/10BS l ng s i ố ượ ợquang

1 ho c 2ặ 1 ho c 2ặ 1

B c sóngướ

1310nm c 2 ảh ng ho c ướ ặ1490nm xu ng & ố1310nm lên

1310nm c 2 ảh ng ho c ướ ặ1490nm xu ng & ố1310nm lên

1490nm xu ng & ố1310nm lên

C ly t i đaOLT-ự ốONU

20km (10-20) km (10-20) km

Chuy n m ch b o ể ạ ảvệ

Có h trỗ ợ Có h trỗ ợ Không h trỗ ợ

Khuôn d ng d ạ ữli uệ

ATM GEM và ATMKhông( s d ng ử ụtr c ti p các ự ếkhung Ethernet)

H tr TDMỗ ợ Quan ATMTr c ti p( qua ự ếGEM ho c ATM0 ặho c CESặ

CES

H tr tho iỗ ợ ạ Qua ATMQua TDM ho c ặVoIP

VoIP

QoS Có (DBA) Có (DBA)Có ( u tiên ư802.1Q)

S a l i h ng t i ử ỗ ướ ớtr c FECướ

Không RS (255,239) RS (255,239)

Mã hóa b o m tả ậ AES-128 AES-128, 192, 256 Không

OADM PLOAM và ATMGTC và ATM/GEM OAM

802.3ah EthernetOAM

Bảng 2.3: So sánh các chuẩn công nghệ TDMA PON

2.1.6.4 GEPON

Trong tháng 6 năm 2004, công ngh Ethernet đ c khuy n ngh dùng choệ ượ ế ị

m ng truy nh p và có tên là IEEE 802.3ah. Nó đ c coi là m t h th ng m ngạ ậ ượ ộ ệ ố ạ

truy nh p quang t c đ cao. Do đây là h th ng m ng PON đ c t i u cho côngậ ố ộ ệ ố ạ ượ ố ư



ngh Ethernet nên có tên th ng g i là EPON. Ngoài ra nó còn có thêm ti n t Gệ ườ ọ ề ố

là vi t t t c a “Gigabit” nên còn g i là GEPON.ế ắ ủ ọ

M t h th ng GEPON v i t l chia là 32 có th cung c p m t băng thôngộ ệ ố ớ ỷ ệ ể ấ ộ

đ i x ng là trên 30 Mbps cho m i khách hàng. Băng thông này là đ đ cung c pố ứ ỗ ủ ể ấ

các d ch v yêu c u băng thông l n nh các ng d ng video cũng nh các ngị ụ ầ ớ ư ứ ụ ư ứ

d ng tho i và data. Th m chí v i đ ng th i 3 lu ng video n nét cao v i dungụ ạ ậ ớ ồ ờ ồ ộ ớ

l ng m i lu ng là 6 đ n 7 Mbps (t ng c ng là 18 đ n 21Mbps) thì v n còn đượ ỗ ồ ế ổ ộ ế ẫ ủ

dung l ng cho VoIP và truy c p internet. Dung l ng dành riêng cho VoIP thôngượ ậ ượ

th ng ch kho ng 64k trên m t kênh tho i trong khi truy c p internet t c đườ ỉ ả ộ ạ ậ ố ộ

cao th ng gi i h n các m c 512kbps, 1Mbps, 2Mbps, 4Mbps. Băng thông t ngườ ớ ạ ở ứ ổ

c ng cho c 3 d ch v ch kho ng 25Mbps, do đó GEPON là m t công ngh m ngộ ả ị ụ ỉ ả ộ ệ ạ

truy nh p lý t ng cho vi c h tr đa d ch v hi n có và trong t ng lai.ậ ưở ệ ỗ ợ ị ụ ệ ươ

Hi n t i, chu n GEPON cũng đang đ c phát tri n đ có th h tr băngệ ạ ẩ ượ ể ể ể ỗ ợ

thông t i đa lên t i 10GB và t l chia s trên m t s i quang là 1:64.ố ớ ỉ ệ ẻ ộ ợ

GEPON có các đ c đi m chính sau đây:ặ ể

- PON topology

- T c đ truy n t i đa 1,25Gbps trên m t đ ng quang và t c đ t i t ngố ộ ề ố ộ ườ ố ộ ớ ừ

user có th thay đ i tùy theo t l chia (trên 30Mbps/1 user khi có t lể ổ ỷ ệ ỷ ệ

chia là 1:32)

- Tín hi u đ c g i và nh n b ng các khung Ethernet.ệ ượ ử ậ ằ

Trong h th ng PON, m c đích c a vi c chia s đ ng quang cũng nhệ ố ụ ủ ệ ẻ ườ ư

thi t b t i phòng máy trung tâm là vì lý do kinh t . Thêm vào đó, vi c g i vàế ị ạ ế ệ ử

nh n các tín hi u b ng khung Ethernet, làm cho h th ng m ng tr lên đ n gi nậ ệ ằ ệ ố ạ ở ơ ả

và giá thành th p.ấ

Công su t và d ng sóng c a tín hi u quang đ c đi u ch l p v t lý. Cóấ ạ ủ ệ ượ ề ế ở ớ ậ

2 chu n c b n là 1000 BASE-PX10 dùng đ truy n v i kho ng cách t i đa 10kmẩ ơ ả ể ề ớ ả ố

và 1000 BASE-PX20 dùng đ truy n v i kho ng cách t i đa 20km. B c sóngể ề ớ ả ố ướ

truy n trên s i quang đ c quy đ nh d a trên khuy n ngh ITU-T G.983.3 làề ợ ượ ị ự ế ị

1490nm cho đ ng xu ng và 1310nm cho đ ng lên, và ta có th cung c p thêmườ ố ườ ể ấ

d ch v truy n hình qu ng bá trên b c sóng 1550nm. S l ng đ u chia t i đaị ụ ề ả ướ ố ượ ầ ố

không đ c quy đ nh trong IEEE 802.3ah vì nó ph thu c vào suy hao c a tínượ ị ụ ộ ủ

hi u quang trên th c t , và thông th ng s l ng đ u chia là 32. GEPON cungệ ự ế ườ ố ượ ầ

c p 2 octet (16 bit) cho thành ph n đ nh danh liên k t logic (LLID - ấ ầ ị ế Link logic ID)



và 15 bit dành cho m i m t đ a ch MAC. Vì v y có th có h n 30.000 b ONUỗ ộ ị ỉ ậ ể ơ ộ

đ c s d ng trong m t m ng PON. Đ c đi m chính c a GEPON đó là d li uượ ử ụ ộ ạ ặ ể ủ ữ ệ

đ c truy n nh n b ng các khung Ethernet có kích th c thay đ i t i 1518ượ ề ậ ằ ướ ổ ớ

octets. V i d li u downstream, OLT sẽ broadcast khung Ethernet đ n t t c cácớ ữ ệ ế ấ ả

ONU trong m t m ng PON.ộ ạ

Tuy nhiên ph n LLID bao g m thông tin đ a ch nh đó ch có ONU đ cầ ồ ị ỉ ờ ỉ ượ

đánh đ a ch m i ti p nh n khung d li u có đ a ch MAC c a nó, các ONU sẽ lo iị ỉ ớ ế ậ ữ ệ ị ỉ ủ ạ

b nh ng khung mà không đánh đ a ch t ng ng v i chúng. Ngoài ra vi cỏ ữ ị ỉ ươ ứ ớ ệ

truy n d li u upstream d a trên công ngh đa truy nh p phân chia theo th iề ữ ệ ự ệ ậ ờ

gian (TDMA) đ tránh xung đ t d li u gi a các ONU. OLT phân ph i m t c a sể ộ ữ ệ ữ ố ộ ử ổ

truy n d n đ c g i là c ng ng v i m t ONU. Khi m t ONU nh n đ c m tề ẫ ượ ọ ổ ứ ớ ộ ộ ậ ượ ộ

khung c ng, nó sẽ truy n các khung d li u v i t c đ 1 Gbit/s trong su t kheổ ề ữ ệ ớ ố ộ ố

th i gian đ c đăng ký b i c ng. Giao th c đi u khi n đa đi m (MPCP) qu n lýờ ượ ở ổ ứ ề ể ể ả

các c ng đ c c p cho m i ONU, c ng đ c yêu c u t ONU và đ c dùng đổ ượ ấ ỗ ổ ượ ầ ừ ượ ể

phát hi n và đăng ký các ONU v i m ng PON. Do đó m i ONU ch có th nh n tínệ ớ ạ ỗ ỉ ể ậ

hi u có đ a ch ng v i đ a ch duy nh t c a nó nên m t thành ph n đ nh danh sẽệ ị ỉ ứ ớ ị ỉ ấ ủ ộ ầ ị

đ c g i kèm đ u khung Ethernet.ượ ử ở ầ

2.1.6.5 WDM-PON

WDM-PON là m ng quang th đ ng s d ng ph ng th c đa ghép kênhạ ụ ộ ử ụ ươ ứ

phân chia theo b c sóng thay vì theo th i gian nh trong ph ng th c TDM.ướ ờ ư ươ ứ

OLT s d ng m t b c sóng riêng rẽ đ thông tin v i m i ONT theo d ng P2P.ử ụ ộ ướ ể ớ ỗ ạ

M i m t ONU có m t b l c quang đ l a ch n b c sóng t ng thích v i nó,ỗ ộ ộ ộ ọ ể ự ọ ướ ươ ớ

OLT cũng có m t b l c cho m i ONU.ộ ộ ọ ỗ

Nhi u ph ng th c khác nhau đã đ c tìm hi u đ t o ra các b c sóngề ươ ứ ượ ể ể ạ ướ

ONU nh là:ư

S d ng các kh i quang có th l p đ t t i ch l a ch n các b c sóngử ụ ố ể ắ ặ ạ ỗ ự ọ ướ

ONU.

Dùng các laser đi u chính đ c.ề ượ

C t ph tín hi uắ ổ ệ

Các ph ng th c th đ ng mà theo đó OLT cung c p tín hi u sóng mangươ ứ ụ ộ ấ ệ

t i các ONU.ớ



S d ng tín hi u đ ng xu ng đ đi u ch nh b c sóng đ u ra c a laserử ụ ệ ườ ố ể ề ỉ ướ ầ ủ

ONU

C u trúc c a WDM-PON đ c mô t nh hình 2.1. Trong đó WDM-PON cóấ ủ ượ ả ư

th đ c s d ng nhi u ng d ng khác nhau nh là FTTx, các ng d ng VDSL vàể ượ ử ụ ề ứ ụ ư ứ ụ

các đi m truy nh p vô tuy n t xa. Các b thu WDM-PON s d ng kỹ thu t l cể ậ ế ừ ộ ử ụ ậ ọ

quang màng ng d n sóng (AWG). M t AWG có th đ c đ t môi tr ng trongố ẫ ộ ể ượ ặ ở ườ

nhà ho c ngoài tr i.ặ ờ

Hình 2.4: Cấu trúc của WDM-PON.

u đi m chính c a WDM-PON là nó kh năng cung c p các d ch v d li uƯ ể ủ ả ấ ị ụ ữ ệ

theo các c u trúc khác nhau (DS1/E1/DS3, 10/100/1000Base Ethernet…) tùyấ

theo yêu c u v băng thông c a khách hàng. Tuy nhiên, nh c đi m chính c aầ ề ủ ượ ể ủ

WDM-PON là chi phí khá l n cho các linh ki n quang đ s n xu t b l c nh ngớ ệ ể ả ấ ộ ọ ở ữ

b c sóng khác nhau.ướ

2.1.6.6 CDMA-PON

Công ngh đa truy nh p phân chia theo mã CDMA cũng có th tri n khaiệ ậ ể ể

trong các ng d ng PON. Cũng gi ng nh WDM-PON, CMDA-PON cho phép m iứ ụ ố ư ỗ

ONU s d ng khuôn d ng và t c đ d li u khác nhau t ng ng v i các nhuử ụ ạ ố ộ ữ ệ ươ ứ ớ

c u c a khách hàng. CDMA PON cũng có th k t h p v i WDM đ tăng dungầ ủ ể ế ợ ớ ể

l ng băng thông. CDMA PON truy n t i các tín hi u khách hàng v i nhi u phượ ề ả ệ ớ ề ổ

t n truy n d n tr i trên cùng m t kênh thông tin. Các ký hi u t các tín hi uầ ề ẫ ả ộ ệ ừ ệ

khác nhau đ c mã hóa và nh n d ng thông qua b gi i mã. Ph n l n công nghượ ậ ạ ộ ả ầ ớ ệ

ng d ng trong gi i mã. Ph n l n công ngh ng d ng trong CDMA PON tuânứ ụ ả ầ ớ ệ ứ ụ

theo ph ng th c tr i ph chu i tr c ti p. Trong ph ng th c này m i ký hi uươ ứ ả ổ ỗ ự ế ươ ứ ỗ ệ

0, 1 (t ng ng v i m i tín hi u) đ c mã hóa thành chu i ký t dài h n và cóươ ứ ớ ỗ ệ ượ ỗ ự ơ

t c đ cao h n.ố ộ ơ



M i ONU s d ng tr s chu i khác nhau cho kí t c a nó. Đ khôi ph cỗ ử ụ ị ố ỗ ự ủ ể ụ

l i d li u, OLT chia nh tín hi u quang thu đ c sau đó g i t i các b l c nhi uạ ữ ệ ỏ ệ ượ ử ớ ộ ọ ễ

x đ tách l y tín hi u c a m i ONU. u đi m chính c a CDMA PON là cho phépạ ể ấ ệ ủ ỗ Ư ể ủ

truy n t i l u l ng cao và có tính năng b o m t n i tr i so các chu n PONề ả ư ượ ả ậ ổ ộ ẩ

khác. Tuy nhiên, m t tr ng i l n trong CDMA-PON là các b khu ch đ i quangộ ở ạ ớ ộ ế ạ

đòi h i ph i đ c thi t k sao cho đ m b o t ng ng v i t s tín hi u/t p âmỏ ả ượ ế ế ả ả ươ ứ ớ ỷ ố ệ ạ

(S/N). V i h th ng CDMA-PON không có b khu ch đ i quang thì tùy thu c vàoớ ệ ố ộ ế ạ ộ

t n hao b sung trong các b chia, b xoay vòng, các b l c mà h s t chiaổ ổ ộ ộ ộ ọ ệ ố ỷ

ONU/OLT ch là 1:2 ho c 1:8. Trong khi đó v i b khuy ch đ i quang h s nàyỉ ặ ớ ộ ế ạ ệ ố

có th đ t 1:32 ho c cao h n. Bên c nh đó các b thu tín hi u trong CDMA-PONể ạ ặ ơ ạ ộ ệ

là khá ph c t p và giá thành t ng đ i cao. Chính vì nh ng nh c đi m này nênứ ạ ươ ố ữ ượ ể

hi n t i CDMA-PON ch a đ c phát tri n r ng rãi.ệ ạ ư ượ ể ộ

2.1.7 u, nh c đi m m ng PONƯ ượ ể ạ

u đi mƯ ể

- S d ng các thi t b th đ ng nên không c n c p ngu n, giá thành r .ử ụ ế ị ụ ộ ầ ấ ồ ẻ

- Gi m chi phí b o d ng và v n hành.ả ả ưỡ ậ

- T c đ download và upload caoố ộ .

- Gi m chi phí s i quang và gi m chi phí các thi t b cho phép nhi u ng iả ợ ả ế ị ề ườ

dùng chia s chung m t s i.ẻ ộ ợ

Nh c đi mượ ể

- Gi i h n băng thông cho các thuê bao vì splitter chia đ u băng thông.ớ ạ ề

- Gi i h n vùng ph sóng: T i đa là 20 km, ph thu c vào s l ng splitterớ ạ ủ ố ụ ộ ố ượ

(càng nhi u splitter thì kho ng cách truy n càng gi m).ề ả ề ả

- Khó d đoán giá thành khi có thuê bao phát sinh.ự

- Khi có OLT m i c n l p đ t thì giá thành đ i v i m i thuê bao có k t n iớ ầ ắ ặ ố ớ ỗ ế ố

đ n OLT đó sẽ tăng lên cho đ n khi các port c a OLT l p đ y.ế ế ủ ấ ầ

2.2 Gi i thi u công ngh GPONớ ệ ệ

GPON đ nh nghĩa theo chu n ITU-T G.984. GPON đ c m r ng t chu nị ẩ ượ ở ộ ừ ẩ

BPON G.983 b ng cách tăng băng thông, nâng hi u su t băng thông nh s d ngằ ệ ấ ờ ử ụ

gói l n, có đ dài thay đ i và tiêu chu n hóa qu n lý. Thêm n a, chu n cho phépớ ộ ổ ẩ ả ữ ẩ

l a ch n t c đ bit c a đ ng lên và đ ng xu ng. Ph ng th c đóng gói GPONự ọ ố ộ ủ ườ ườ ố ươ ứ



- GEM cho phép đóng gói l u l ng ng i dùng r t hi u qu , v i s phân đo nư ượ ườ ấ ệ ả ớ ự ạ

khung cho phép ch t l ng d ch v QoS cao h n ph c v l u l ng nh y c mấ ượ ị ụ ơ ụ ụ ư ượ ạ ả

nh truy n tho i và video. GPON h tr t c đ cao h n, tăng c ng b o m t vàư ề ạ ỗ ợ ố ộ ơ ườ ả ậ

ch n giao th c l p 2 (ATM, GEM, Ethernet). Đi u đó cho phép GPON phân ph iọ ứ ớ ề ố

thêm các d ch v t i nhi u thuê bao h n v i chi phí th p h n cũng nh cho phépị ụ ớ ề ơ ớ ấ ơ ư

kh năng t ng thích l n h n gi a các nhà cung c p thi t b .ả ươ ớ ơ ữ ấ ế ị

H th ng GPON thông th ng g m m t thi t b k t cu i đ ng dây OLTệ ố ườ ồ ộ ế ị ế ố ườ

và thi t b k t cu i m ng ONU hay ONT đ c n i v i nhau qua m ng phân ph iế ị ế ố ạ ượ ố ớ ạ ố

quang ODN. Quan h gi a OLT và ONU là quan h m t - nhi u, m t OLT sẽ k tệ ữ ệ ộ ề ộ ế

n i v i nhi u ONU.ố ớ ề

2.3 Ki n trúc m ng GPONế ạ .

C u trúc h th ng GPON bao g m OLT, các ONU, b chia quang Splitter vàấ ệ ố ồ ộ

các s i quang. S i quang đ c k t n i v i các OLT đi t i b chia quang Splitter,ợ ợ ượ ế ố ớ ớ ộ

t i b chia quang chia ra các s i khác và các s i phân nhánh này đ c k t n i v iạ ộ ợ ợ ượ ế ố ớ

ONU.

H th ng GPON bao g m các thành ph n sau đây:ệ ố ồ ầ

OLT: Thi t b k t n i cáp quang tích c c l p đ t t i phía nhà cung c p d chế ị ế ố ự ắ ặ ạ ấ ị

v , th ng đ c đ t t i các tr m đài.ụ ườ ượ ặ ạ ạ

ONT: Thi t b k t n i OLT thông qua m ng phân ph i quang (ODN) dùngế ị ế ố ạ ố

cho tr ng h p k t n i quang t i nhà thuê bao (FTTH).ườ ợ ế ố ớ

ONU: Thi t b k n n i OLT thông qua m ng phân ph i quang (ODN) dùngế ị ế ố ạ ố

cho tr ng h p k t n i quang t i các tòa nhà, t i các v a hè ho c các nodeườ ợ ế ố ớ ớ ỉ ặ

(FTTB, FTTC, FTTN).

B chia/ ghép quang th đ ng (Splitter): Dùng đ chia/ghép tín hi uộ ụ ộ ể ệ

quang t nhà cung c p d ch v đ n khách hàng và ng c l i giúp t n d ngừ ấ ị ụ ế ượ ạ ậ ụ

hi u qu s i quang v t lý. Splitter th ng đ c đ t t i các đi m phânệ ả ợ ậ ườ ượ ặ ạ ể

ph i quang (DP) và các đi m truy nh p quang (AP). B chia/ghép quangố ể ậ ộ

có hai lo i, m t đ t t i nhà tr m vi n thông, s d ng các t ki u indoor,ạ ộ ặ ạ ạ ễ ử ụ ủ ể

lo i kia sẽ là lo i thi t b đ c b c kín có th m ra khi c n thi t và đ tạ ạ ế ị ượ ọ ể ở ầ ế ặ

t i các đi m măng xông.ạ ể

FDC: T ph i quangủ ố .

FDB: H p phân ph i quang lo i nh .ộ ố ạ ỏ

2.3.1 K t cu i đ ng quang OLTế ố ườ



K t cu i đ ng quang OLT đ c k t n i t i m ng chuy n m ch thôngế ố ườ ượ ế ố ớ ạ ể ạ

qua các giao di n đ c chu n hoá. OLT đ a ra giao di n truy nh p quang t ngệ ượ ẩ ư ệ ậ ươ

ng v i các chu n GPON nh t c đ bit, quỹ công su t, jitter,… OLT bao g m baứ ớ ẩ ư ố ộ ấ ồ

ph n chính: Ch c năng giao di n c ng d ch v ; ch c năng k t n i chéo và giaoầ ứ ệ ổ ị ụ ứ ế ố

di n m ng phân tán quang. Các kh i OLT chính đ c mô t trong hình 2.ệ ạ ố ượ ả 5.

Chức năng kết nối chéo

Khối kết nối chéo Khối dịch vụ

Dịch vụ thích nghi


Chức năng PON TC

Chức năng PON TC

Chức năng giao diện ODN


Khối lõi PON

Hình 2.5: Các khối chức năng trong OLT

Kh i lõi PON (PON core shell): Kh i này g m hai ph n, ph n giao di nố ố ồ ầ ầ ệ

ODN và ch c năng PON TC. Ch c năng c a PON TC bao g m t o khung,ứ ứ ủ ồ ạ

đi u khi n truy nh p ph ng ti n, OAM, DBA và qu n lý ONU. M i PONề ể ậ ươ ệ ả ỗ

TC có th l a ch n ho t đ ng theo m t ch đ ATM, GEM và Dual.ể ự ọ ạ ộ ộ ế ộ

Kh i k t n i chéo (Cross-connect shell): Cung c p đ ng truy n thôngố ế ố ấ ườ ề

gi a kh i lõi PON và ph n d ch v . Các công ngh s d ng cho đ ng nàyữ ố ầ ị ụ ệ ử ụ ườ

ph thu c vào các d ch v , ki n trúc bên trong c a OLT và các y u t khác.ụ ộ ị ụ ế ủ ế ố

OLT cung c p ch c năng k t n i chéo t ng ng v i các ch đ đ c l aấ ứ ế ố ươ ứ ớ ế ộ ượ ự

ch n (ATM, GEM ho c Dual).ọ ặ

Kh i d ch v (Service shell): Ph n này h tr chuy n đ i gi a các giaoố ị ụ ầ ỗ ợ ể ổ ữ

di n d ch v và giao di n khung TC c a ph n PON.ệ ị ụ ệ ủ ầ

2.3.2 Thi t b đ u cu i m ng ONU/ONTế ị ầ ố ạ

H u h t các kh i ch c năng c a ONU/ONT t ng t nh các kh i ch cầ ế ố ứ ủ ươ ự ư ố ứ

năng c a OLT. Do ONU ho t đ ng v i m t giao di n PON (ho c t i đa 2 giao di nủ ạ ộ ớ ộ ệ ặ ố ệ

khi ho t đ ng ch đ b o v ), ch c năng đ u n i chéo có th đ c b qua.ạ ộ ở ế ộ ả ệ ứ ấ ố ể ượ ỏ

Thay vào đó là ch c năng ghép và tách kênh d ch v (MUX và DMUX) đ x lý l uứ ị ụ ể ử ư

l ng. C u hình tiêu bi u c a ONU đ c th hi n trong hình 2.6. S đ các kh iượ ấ ể ủ ượ ể ệ ơ ồ ố

ch c năng ONU. M i PON TC sẽ l a ch n m t ch đ truy n d n ATM, GEM ho cứ ỗ ự ọ ộ ế ộ ề ẫ ặ

c hai.ả



Khối dịch vụ



Chức năng PON TC

Chức năng PON TC



Khối lõi PON

Lựa chọnGhép và giải ghép dịch vụ

Hình 2.6: Các khối chức năng của ONU



2.3.3 M ng phân ph i quang ODNạ ố

M ng phân ph i quang k t n i gi a m t OLT v i m t ho c nhi u ONU sạ ố ế ố ữ ộ ớ ộ ặ ề ử

d ng thi t b tách/ghép quang và m ng cáp quang thuê bao.ụ ế ị ạ

Hình 2.7: Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao

B tách/ghép quang: M ng GPON s d ng thi t b th đ ng đ chia tínộ ạ ử ụ ế ị ụ ộ ể

hi u quang t m t s i đ truy n đi trên nhi u s i và ng c l i k t h pệ ừ ộ ợ ể ề ề ợ ượ ạ ế ợ

các tín hi u quang t nhi u s i thành tín hi u trên m t s i. Thi t b nàyệ ừ ề ợ ệ ộ ợ ế ị

đ c g i là b tách/ghép quang.ượ ọ ộ

Các b tách/ghép đ c đ c tr ng b ng các tham s sau đây:ộ ượ ặ ư ằ ố

- Suy hao chia: Là t l gi a công su t đ u ra và công su t đ u vào c a bỷ ệ ữ ấ ầ ấ ầ ủ ộ

ghép tính theo dB.

- Suy hao xen: Đây là công su t b t n hao do quá trình s n xu t, giá tr nàyấ ị ổ ả ấ ị

thông th ng kho ng 0.1dB đ n 1dB.ườ ả ế

- Suyên âm: Đây là m c công su t đo đ c đ u vào b rò t m t đ u vàoứ ấ ượ ở ầ ị ừ ộ ầ

khác. V i nh ng b tách/ghép là thi t b có kh năng đ nh h ng cao thìớ ữ ộ ế ị ả ị ướ

tham s đi u h ng kho ng t 40 đ n 50 dB.ố ề ướ ả ừ ế

M ng cáp quang thuê bao: Đ c xác đ nh trong ph m vi ranh gi i t giaoạ ượ ị ạ ớ ừ

ti p s i quang gi a thi t b OLT đ n thi t ONU/ONT. M ng cáp quangế ợ ữ ế ị ế ế ạ

thuê bao đ c c u thành b i các thành ph n chính nh sau:ượ ấ ở ầ ư



- Cáp quang g c (Feeder Cable): Xu t phát t phía nhà cung c p d ch vố ấ ừ ấ ị ụ

(hay còn g i chung là CO) t i đi m phân ph i đ c g i là DP (Distributionọ ớ ể ố ượ ọ

Point).

- Đi m phân ph i s i quang (DP): Là đi m k t thúc c a đo n cáp g c. Trênể ố ợ ể ế ủ ạ ố

th c t tri n khai, đi m phân ph i s i quang th ng là măng xông quang,ự ế ể ể ố ợ ườ

ho c các t cáp quang ph i.ặ ủ ố

- Cáp ph i quang (Distribution Optical Cable): Xu t phát t đi m ph iố ấ ừ ể ố

quang (DP) t i các đi m truy nh p m ng AP (Access Point) hay t các tớ ể ậ ạ ừ ủ

ph i quang t i các t p đi m quang.ố ớ ậ ể

- Cáp quang thuê bao (Drop Cable): Xu t phát t các đi m truy nh p m ngấ ừ ể ậ ạ

(AP) hay là t các t p đi m quang đ n thuê bao.ừ ậ ể ế

- Đi m qu n lý quang FMP (Fiber Management Point): Đ c s d ng cho xể ả ượ ử ụ ử

lý s c và phát hi n đ t đ ngự ố ệ ứ ườ .

2.4Các tiêu chu n kỹ thu tẩ ậ

2.4.1 T c đ bitố ộ

T c đ truy n d n:ố ộ ề ẫ

- 1244,16 Mbps đ ng xu ng / 155,52 Mbps đ ng lên.ườ ố ườ







Các thông s kỹ thu t khác:ố ậ

- B c sóng: 1480 - 1500nm đ ng xu ng và 1260 - 1360nm đ ng lên.ướ ườ ố ườ

- Đa truy nh p đ ng lên: TDMA.ậ ườ

- C p phát băng thông đ ng DBA (Dynamic Bandwith Allocation).ấ ộ

- Lo i l u l ng: D li u s .ạ ư ượ ữ ệ ố

- Khung truy n d n: GEM.ề ẫ

- D ch v : ị ụ D ch v đ y đ (Ethernet, TDM, POTS).ị ụ ầ ủ

- T l chia c a b chia th đ ng: T i đa 1:128ỉ ệ ủ ộ ụ ộ ố



- Giá tr BER l n nh t: 10ị ớ ấ -12

- Ph m vi công su t s d ng lu ng xu ng: -3 đ n +2 dBm (10km ODN)ạ ấ ử ụ ồ ố ế

ho c +2 đ n +7dBm (20km ODN).ặ ế

- Ph m vi công su t s d ng lu ng lên: -1 đ n +4 dBm (10km và 20kmạ ấ ử ụ ồ ế

ODN).

- Lo i cáp: tiêu chu n ITU-T Rec. G.652.ạ ẩ

- Suy hao t i đa gi a các ONU:15dB.ố ữ

- C ly cáp t i đa: 20Km v i DFB laser lu ng lên, 10Km v i Fabry-Perot.ự ố ớ ồ ớ

2.4.2 Kho ng cáchả

Kho ng cách logic: Là kho ng cách l n nh t gi a ONU/ONT và OLT ngo iả ả ớ ấ ữ ạ

tr kho ng v t lý. Trong m ng GPON, kho ng cách logic l n nh t là 60 km.ừ ả ậ ạ ả ớ ấ

Kho ng cách v t lý: Là kho ng cách v t lý l n nh t gi a ONU/ONT và OLT.ả ậ ả ậ ớ ấ ữ

Trong m ng GPON, có hai tùy ch n cho kho ng cách v t lý và 10 km và 20 km.ạ ọ ả ậ

2.4.3 T l chiaỉ ệ

Đ i v i nhà khai thác m ng thì t l chia càng l n càng t t. Tuy nhiên t lố ớ ạ ỉ ệ ớ ố ỉ ệ

chia l n thì đòi h i công su t quang phát cao h n đ h tr kho ng cách v t lýớ ỏ ấ ơ ể ỗ ợ ả ậ

l n h n. T l chia 1:64 là t l lý t ng cho l p v t lý v i công ngh hi n nay.ớ ơ ỉ ệ ỉ ệ ưở ớ ậ ớ ệ ệ

Tuy nhiên trong các b c phát tri n ti p theo thì t l 1:128 có th đ c sướ ể ế ỉ ệ ể ượ ử

d ng.ụ

2.5Kỹ thu t truy nh p và ph ng th c ghép kênh trong m ng ậ ậ ươ ứ ạ GPON

2.5.1 Kỹ thu t truy nh pậ ậ

Hình 2.8: Sử dụng TDMA trên GPON hình cây

Kỹ thu t truy nh p đ c s d ng ph bi n trong các h th ng GPON hi nậ ậ ượ ử ụ ổ ế ệ ố ệ

nay là đa truy nh p phân chia theo th i gian (TDMA). TDMA là kỹ thu t phân chiaậ ờ ậ



băng t n truy n d n thành nh ng khe th i gian k ti p nhau. Nh ng khe th iầ ề ẫ ữ ờ ế ế ữ ờ

gian này có th đ c n đ nh tr c cho m i khách hàng ho c có th phân theoể ượ ấ ị ướ ỗ ặ ể

yêu c u tuỳ thu c vào ph ng th c chuy n giao đang s d ng. Hình 2.8 là m t víầ ộ ươ ứ ể ử ụ ộ

d v vi c s d ng TDMA trên GPON hình cây. M i thuê bao đ c phép g i sụ ề ệ ử ụ ỗ ượ ử ố

li u đ ng lên trong khe th i gian riêng bi t. B tách kênh s p x p s li u đ nệ ườ ờ ệ ộ ắ ế ố ệ ế

theo v trí khe th i gian c a nó ho c thông tin đ c g i trong b n thân khe th iị ờ ủ ặ ượ ử ả ờ

gian. S li u đ ng xu ng cũng đ c g i trong nh ng khe th i gian xác đ nh.ố ệ ườ ố ượ ử ữ ờ ị

M ng GPON s d ng kỹ thu t TDMA có u đi m r t l n đó là các ONU cóạ ử ụ ậ ư ể ấ ớ

th ho t đ ng trên cùng m t b c sóng và OLT hoàn toàn có kh năng phân bi tể ạ ộ ộ ướ ả ệ

đ c l u l ng c a t ng ONU. OLT cũng ch c n m t b thu, đi u này sẽ d dàngượ ư ượ ủ ừ ỉ ầ ộ ộ ề ễ

cho vi c tri n khai thi t b , gi m đ c chi phí cho các quá trình thi t k , s nệ ể ế ị ả ượ ế ế ả

xu t, ho t đ ng và b o d ng. Ngoài ra, vi c s d ng kỹ thu t này còn có m tấ ạ ộ ả ưỡ ệ ử ụ ậ ộ

u đi m là có th l p đ t d dàng thêm các ONU n u có nhu c u nâng c p m ng.ư ể ể ắ ặ ễ ế ầ ấ ạ

M t đ c tính quan tr ng c a GPON s d ng TDMA là yêu c u b t bu c vộ ặ ọ ủ ử ụ ầ ắ ộ ề

đ ng b c a l u l ng đ ng lên đ tránh xung đ t s li u. Xung đ t này sẽ x yồ ộ ủ ư ượ ườ ể ộ ố ệ ộ ả

ra n u hai hay nhi u gói d li u t nh ng thuê bao khác nhau đ n b ghép cùngế ề ữ ệ ừ ữ ế ộ

m t th i đi m. Tín hi u này đè lên tín hi u kia và t o thành tín hi u ghép. Phíaộ ờ ể ệ ệ ạ ệ

đ u xa không th nh n d ng đ c chính xác tín hi u t i, k t qu là sinh ra m tầ ể ậ ạ ượ ệ ớ ế ả ộ

lo t l i bit và suy gi m thông tin đ ng lên, nh h ng đ n ch t l ng c aạ ỗ ả ườ ả ưở ế ấ ượ ủ

m ng. Tuy nhiên các v n đ trên đ u đ c kh c ph c v i c ch đ nh c vàạ ấ ề ề ượ ắ ụ ớ ơ ế ị ỡ

phân đ nh băng thông đ ng c a GPON.ị ộ ủ

2.5.2 Ph ng th c ghép kênhươ ứ

Ph ng th c ghép kênh trong GPON là ghép kênh song h ng. Các hươ ứ ướ ệ

th ng GPON hi n nay s d ng ph ng th c ghép kênh phân chia không gian. Đâyố ệ ử ụ ươ ứ

là gi i pháp đ n gi n nh t đ i v i truy n d n song h ng. Nó đ c th c hi nả ơ ả ấ ố ớ ề ẫ ướ ượ ự ệ

nh s d ng nh ng s i riêng bi t cho truy n d n đ ng lên và xu ng. S phânờ ử ụ ữ ợ ệ ề ẫ ườ ố ự

cách v t lí c a các h ng truy n d n tránh đ c nh h ng ph n x quangậ ủ ướ ề ẫ ượ ả ưở ả ạ

trong m ng và cũng lo i b v n đ k t h p và phân tách hai h ng truy n d n.ạ ạ ỏ ấ ề ế ợ ướ ề ẫ

Đi u này cho phép tăng đ c quỹ công su t trong m ng. Vi c s d ng hai s iề ượ ấ ạ ệ ử ụ ợ

quang làm cho vi c thi t k m ng m m d o h n và làm tăng đ kh d ng b i vìệ ế ế ạ ề ẻ ơ ộ ả ụ ở

chúng ta có th m r ng m ng b ng cách s d ng nh ng b ghép kênh theoể ở ộ ạ ằ ử ụ ữ ộ

b c sóng trên m t ho c hai s i. Kh năng m r ng này cho phép phát tri n d nướ ộ ặ ợ ả ở ộ ể ầ



d n nh ng d ch v m i trong t ng lai. H th ng này sẽ s d ng cùng b cầ ữ ị ụ ớ ươ ệ ố ử ụ ướ

sóng, cùng b phát và b thu nh nhau cho hai h ng nên chi phí cho nh ngộ ộ ư ướ ữ

ph n t quang - đi n sẽ gi m.ầ ử ệ ả

Nh c đi m chính c a ph ng th c này là c n g p đôi s l ng s i, m iượ ể ủ ươ ứ ầ ấ ố ượ ợ ố

hàn và connector và trong GPON hình cây thì s l ng b ghép quang cũng c nố ượ ộ ầ

g p đôi. Tuy nhiên chi phí v s i quang, ph n t th đ ng và kỹ thu t hàn n iấ ề ợ ầ ử ụ ộ ậ ố

v n đang gi m và trong t ng lai nó ch chi m t l nh trong toàn b chi phí hẫ ả ươ ỉ ế ỷ ệ ỏ ộ ệ

th ng.ố

2.6 C u trúc phân l p c a m ng quang GPONấ ớ ủ ạ

L p h i t truy n d nớ ộ ụ ề ẫ

(Transmission convergence)

Phân l p t ng thích h i t truy nớ ươ ộ ụ ề

d nẫ

(TC adaption sub- layer)

Phân l p đóng khung GTCớ

(GTC framing sub- layer)

L p ph thu c ph ng ti n v t lý (Physical Media Dependence)ớ ụ ộ ươ ệ ậ

Hình 2.9:Cấu trúc phân lớp mạng GPON.

2.6.1 L p ph thu c ph ng ti n v t lý PMD.ớ ụ ộ ươ ệ ậ

L p ph thu c ph ng ti n v t lý qu n lý các thông tin v t c đ , ph ng ti n ớ ụ ộ ươ ệ ậ ả ề ố ộ ươ ệ

v t lý và ph ng th c truy n cũng nh mã hóa đ ng dây và b c sóng ho t ậ ươ ứ ề ư ườ ướ ạ

đ ng.ộ

T c đ tín hi u: T c đ đ ng truy n là các t c đ b i s c a 8 kHz. Hố ộ ệ ố ộ ườ ề ố ộ ộ ố ủ ệ

th ng đ c chu n hóa sẽ có các t c đ (đ ng xu ng/đ ng lên) nhố ượ ẩ ố ộ ườ ố ườ ư

sau:

- 1244,16 Mbps / 155,52 Mbps.

- 1244,16 Mbps / 622,08 Mbps.

- 1244,16 Mbps / 1244,16 Mbps.

- 2488,32 Mbps / 155,52 Mbps.

- 2488,32 Mbps / 622,08 Mbps.



- 2488,32 Mbps / 1244,16 Mbps.

- 2488,32 Mbps / 2488,32 Mbps.

Các thông s này t ng đ ng v i v i các thông s trong m ng quang đố ươ ươ ớ ớ ố ạ ể

đ t đ c t l l i bit BER ≥ 10ạ ượ ỉ ệ ỗ -10 trong tr ng h p đi u ki n suy hao và tán s cườ ợ ề ệ ắ

đ ng truy n l n nh t do nh h ng b i môi tr ng và y u t th i gian.ườ ề ớ ấ ả ưở ở ườ ế ố ờ

Ph ng ti n v t lý và ph ng th c truy n.ươ ệ ậ ươ ứ ề

Tín hi u đ c truy n c đ ng lên và đ ng xu ng b ng ph ng ti nệ ượ ề ở ả ườ ườ ố ằ ươ ệ

truy n d n. Vi c truy n d n song h ng đ c th c hi n b ng cách ghép kênhề ẫ ệ ề ẫ ướ ượ ự ệ ằ

theo b c sóng WDM đ truy n trên m t s i quang ho c truy n đ n h ng trênướ ể ề ộ ợ ặ ề ơ ướ

hai s i quang.ợ

T c đ bitố ộ .

T c đ đ ng xu ng: T c đ bit tín hi u t OLT t i ONU là 1244,16 Mbpsố ộ ườ ố ố ộ ệ ừ ớ

ho c 2488.32 Mbps. Khi OLT và đ u xa đang ho t đ ng t c đ danh đ nhặ ầ ạ ộ ở ố ộ ị

(đ ng lên/ đ ng xu ng) c a nó thì t c đ này đ c theo dõi b i m t đ ng hườ ườ ố ủ ố ộ ượ ở ộ ồ ồ

l p 1 v i đ chính xác 1 × 10ớ ớ ộ 11. Khi đ u xa ho t đ ng ch đ t do, t c đ c aầ ạ ộ ở ế ộ ự ố ộ ủ

tín hi u đ ng xu ng đ c theo dõi b i đ ng h l p 3 v i đ chính xác 4.6 × 10ệ ườ ố ượ ở ồ ồ ớ ớ ộ 6.

Khi OLT ho t đ ng ch đ t do, t c đ c a tín hi u đ ng xu ng đ c theoạ ộ ở ế ộ ự ố ộ ủ ệ ườ ố ượ

dõi b i đ ng h l p 3 v i đ chính xác 3.2 × 10ở ồ ồ ớ ớ ộ 5.

T c đ đ ng lên: T c đ bit tín hi u t ONU t i OLT là 155,52 Mbps,ố ộ ườ ố ộ ệ ừ ớ

622,08 Mbps, 1244,16 Mbps ho c 2488,32 Mbps. Khi đang tr ng thái ho tặ ở ạ ạ

đ ng và đ c c p quy n, ONU sẽ phát tín hi u v i đ chính xác b ng đ chínhộ ượ ấ ề ệ ớ ộ ằ ộ

xác c a tín hi u thu đ c đ ng xu ng. ONU sẽ không phát tín hi u khi khôngủ ệ ượ ở ườ ố ệ

đang tr ng thái ho t đ ng ho c không đ c c p quy n.ở ạ ạ ộ ặ ượ ấ ề

Mã hóa đ ng dâyườ .

Mã hóa đ ng lên và đ ng xu ng s d ng mã NRZ. Ph ng th c ng uườ ườ ố ử ụ ươ ứ ẫ

nhiên hóa không đ c đ nh nghĩa trong l p ph thu c v t lý. Quy đ nh s d ngượ ị ớ ụ ộ ậ ị ử ụ

m c logic quang là: Phát m c cao cho bit 1, phát m c th p cho bit 0.ứ ứ ứ ấ

B c sóng ho t đ ngướ ạ ộ .

- Đ ng xu ng: D i b c sóng ho t đ ng cho đ ng xu ng trong h th ngườ ố ả ướ ạ ộ ườ ố ệ ố

s d ng m t s i quang là 1480-1500 nm. D i b c sóng ho t đ ng choử ụ ộ ợ ả ướ ạ ộ

đ ng xu ng trong h th ng s d ng hai s i quang là 1260nm - 1360 nm.ườ ố ệ ố ử ụ ợ

- Đ ng lên: D i b c sóng ho t đ ng cho đ ng lên là 1260nm -1360 nm.ườ ả ướ ạ ộ ườ



2.6.2 L p h i t truy n d n GTCớ ộ ụ ề ẫ

L p GTC bao g m hai phân l p: Phân l p đóng khung GTC và phân l pớ ồ ớ ớ ớ

t ng tích h i t truy n d n. Trong Hình 2.10, ph n ATM, GEM, OAM và PLOAMươ ộ ụ ề ẫ ầ

trong phân l p đóng khung GTC đ c phân bi t theo v trí trong m t khung tínớ ượ ệ ị ộ

hi u GTC. Ch có ph n OAM mang thông tin v n hành, qu n lý và b o d ngệ ỉ ầ ậ ả ả ưỡ

đ c k t cu i t i phân l p đóng khung GTC đ l y các thông tin đi u khi n choượ ế ố ạ ớ ể ấ ề ể

phân l p này vì thông tin trong ph n OAM đ c g n tr c ti p vào tiêu đ c aớ ầ ượ ắ ự ế ề ủ

khung GTC. Thông tin v n hành, qu n lý và b o d ng l p v t lý PLOAM đ c xậ ả ả ưỡ ớ ậ ượ ử

lý t i kh i PLOAM trong phân l p này. Các gói tin d ch v SDU trong ph n ATMạ ố ớ ị ụ ầ

và GEM đ c chuy n thành t gói tin giao th c PDU c a ph n ATM và GEM t iượ ể ừ ứ ủ ầ ạ

m i phân l p thích ng h i t t ng ng. Ngoài ra các PDU còn bao g m d li uỗ ớ ứ ộ ụ ươ ứ ồ ữ ệ

kênh OMCI, đ c xem xét phân l p h i t này và đ c trao đ i v i th c thượ ở ớ ộ ụ ượ ổ ớ ự ể

giao di n đi u khi n và qu n lý ONU.ệ ề ể ả

Kh i đi u khi n c p phát băng t n đ ng (DBA control) là kh i ch c năngố ề ể ấ ầ ộ ố ứ

chung, có trách nhi m c p phát băng t n đ ng cho toàn b các ONU.ệ ấ ầ ộ ộ

Hình 2.10: Ngăn xếp giao thức hệ thống GTC

Trong l p h i t GTC, OLT và ONU không c n thi t ph i có c 2 ch đ hớ ộ ụ ầ ế ả ả ế ộ ỗ

tr giao th c ATM hay GEM. Vi c nh n d ng ch đ nào đang đ c yêu c u ngayợ ứ ệ ậ ạ ế ộ ượ ầ

khi cài đ t h th ng. ONU thông báo ch đ làm vi c ATM hay GEM thông quaặ ệ ố ế ộ ệ

b n tin Serial_Number. N u OLT có th giao ti p v i m t trong s các ch đ màả ế ể ế ớ ộ ố ế ộ



ONU đ a ra thì nó sẽ ti n hành thi t l p kênh giao di n đi u khi n và qu n lýư ế ế ậ ệ ề ể ả

ONU (OMCI) và thi t b ONU sẽ xu t hi n trong m ng. N u OLT không h trế ị ấ ệ ạ ế ỗ ợ

ch đ ho t đ ng mà ONU đ a ra thì ONU sẽ đ c x p vào hàng đ i nh ng sẽế ộ ạ ộ ư ượ ế ợ ư

đ c thông báo không t ng thích v i h th ng đang ho t đ ng.ượ ươ ớ ệ ố ạ ộ

OAM và PLOAM: qu n lý các ch c năng ph thu c ph ng ti n v t lý PMDả ứ ụ ộ ươ ệ ậ

và các l p GTC.ớ

OMCI: cung c p h th ng qu n lý đ ng b các l p cao h n (l p d ch v )ấ ệ ố ả ồ ộ ớ ơ ớ ị ụ

Kênh PLOAM bao g m các thông tin đ c dành riêng ch trong khung GTC.ồ ượ ỗ

Kênh này đ c dùng cho t t c các thông tin qu n lý GTC và PMD khác khôngượ ấ ả ả

đ c g i qua kênh OAM.ượ ử

Kênh OMCI đ c dùng đ qu n lý các l p d ch v n m trên l p GTC. GTCượ ể ả ớ ị ụ ằ ớ

cung c p 2 l a ch n v giao di n truy n t i cho l u l ng qu n lý này là ATM vàấ ự ọ ề ệ ề ả ư ượ ả

GEM. Ch c năng GTC cung c p ph ng ti n đ c u hình các kênh tùy ch n nàyứ ấ ươ ệ ể ấ ọ

sao cho đáp ng đ c kh năng c a thi t b bao g m nh n d ng lu ng giao th cứ ượ ả ủ ế ị ồ ậ ạ ồ ứ

truy n t i (VPI/VCI ho c Port-ID).ề ả ặ

2.6.2.1 Các ch c năng chính h th ng GTCứ ệ ố

Hai ch c năng chính c a l p h i t truy n d n m ng GPON (GTC) chính làứ ủ ớ ộ ụ ề ẫ ạ

đi u khi n truy nh p ph ng ti n và đăng kí ONU.ề ể ậ ươ ệ

Đi u khi n truy nh p ph ng ti n.ề ể ậ ươ ệ

L p GTC th c hi n đi u khi n truy nh p cho l u l ng đ ng lên. V cớ ự ệ ề ể ậ ư ượ ườ ề ơ

b n các khung d li u đ ng lên sẽ ch ra v trí l u l ng đ ng lên sẽ đ cả ữ ệ ườ ỉ ị ư ượ ườ ượ

phép truy n trong các khung đ ng lên đã đ c đ ng b v i các khung đ ngề ườ ượ ồ ộ ớ ườ

xu ng.ố



Hình 2.11: Điều khiển phương tiện trong hệ thống GTC

Khái ni m đi u khi n truy nh p ph ng ti n trong h th ng GTC đ cệ ề ể ậ ươ ệ ệ ố ượ

minh h a trong hình 2.11, OLT g n các con tr (pointer) vào kh i đi u khi n v tọ ắ ỏ ố ề ể ậ

lý đ ng xu ng PCBd, con tr này cho bi t th i gian ONU b t đ u và k t thúcườ ố ỏ ế ờ ắ ầ ế

vi c truy n d li u. V i cách này, ch m t ONU có th truy nh p ph ng ti n t iệ ề ữ ệ ớ ỉ ộ ể ậ ươ ệ ạ

th i đi m b t kì, không có xung đ t trong quá trình truy n. Các con tr trong cácờ ể ấ ộ ề ỏ

byte thông tin cho phép OLT đi u khi n ph ng ti n hi u qu t i băng t n cề ể ươ ệ ệ ả ạ ầ ố

đ nh 64 kbit/s. Tuy nhiên m t s OLT có th ch n cách thi t l p các giá tr choị ộ ố ể ọ ế ậ ị

con tr t i các t c đ l n h n và th c hi n đi u khi n băng t n b ng c chỏ ạ ố ộ ớ ơ ự ệ ề ể ầ ằ ơ ế

đ ng.ộ

Đăng ký ONU.

Vi c đăng kí ONU đ c th c hi n trong th t c discovery t đ ng. Có haiệ ượ ự ệ ủ ụ ự ộ

ph ng th c đăng kí ONU. Trong ph ng th c A, s serial c a ONU đ c đăngươ ứ ươ ứ ố ủ ượ

ký t i OLT qua h th ng qu n lý (NMS ho c EMS). Trong ph ng th c B, sạ ệ ố ả ặ ươ ứ ố

serial c a ONU không đ c đăng kí t i OLT qua h th ng qu n lý.ủ ượ ạ ệ ố ả

2.6.2.2 Các ch c năng c a các phân l p trong h th ng GTC ứ ủ ớ ệ ố

Phân l p đóng khung GTC th c hi n ba ch c năng sau:ớ ự ệ ứ

Ghép kênh và phân kênh: Các thành ph n PLOAM, ATM và GEM đ c ghépầ ượ

kênh vào khung TC đ ng xu ng tùy theo thông tin v ranh gi i trong tiêuườ ố ề ớ



đ c a khung. M i thành ph n đ c trích ra t m t đ ng lên tùy theo chề ủ ỗ ầ ượ ừ ộ ườ ỉ

th trong tiêu đ .ị ề

T o tiêu đ và gi i mã: Tiêu đ khung TC đ c t o và đ nh d ng trongạ ề ả ề ượ ạ ị ạ

khung đ ng xu ng. Tiêu đ trong khung đ ng lên đ c gi i mã.ườ ố ề ườ ượ ả

Ch c năng đ nh tuy n n i b d a trên Alloc-ID: Đ nh tuy n d a trên Alloc-ứ ị ế ộ ộ ự ị ế ự

ID đ c th c hi n đ i v i d li u đ n t b thích ng h i t truy n d nượ ự ệ ố ớ ữ ệ ế ừ ộ ứ ộ ụ ề ẫ

ATM và GEM.

2.6.2.3 Phân l p thích ng GTC và giao di n v i các th c th l p trênớ ứ ệ ớ ự ể ớ

Phân l p thích ng bao g m 3 b thích ng phân l p h i t : B thích ngớ ứ ồ ộ ứ ớ ộ ụ ộ ứ

h i t truy n d n ATM (ATM TC adapter), b thích ng h i t truy n d n GEMộ ụ ề ẫ ộ ứ ộ ụ ề ẫ

(GEM TC adapter) và b thích ng giao di n đi u khi n qu n lý ONU (OMCIộ ứ ệ ề ể ả

adapter). Các b thích ng h i t ATM và GEM xem xét các PDU c a ph n ATMộ ứ ộ ụ ủ ầ

và GEM trong phân l p đóng khung GTC và ánh x các PDU vào t ng ph n. Các bớ ạ ừ ầ ộ

thích ng cung c p giao di n sau đây cho các th c th l p trên:ứ ấ ệ ự ể ớ

Giao di n ATMệ .

Phân l p đóng khung GTC và b thích ng h i t truy n d n ATM liênớ ộ ứ ộ ụ ề ẫ

k t v i nó cung c p các giao di n ATM chu n theo tiêu chu n ITU-T Rec. I.432.1ế ớ ấ ệ ẩ ẩ

cho các d ch v ATM. Các th c th l p ATM th ng có th đ c s d ng nh làị ụ ự ể ớ ườ ể ượ ử ụ ư

các ATM client.

Giao di n GEMệ .

B thích ng h i t truy n d n GEM có th đ c c u hình đ t ng thíchộ ứ ộ ụ ề ẫ ể ượ ấ ể ươ

các khung vào nhi u lo i giao di n truy n khung khác nhau. Các b thích ngề ạ ệ ề ộ ứ

còn nh n d ng các kênh OMCI theo tên kênh o/tên đ ng o (VPI/VCI) đ i v iậ ạ ả ườ ả ố ớ

ATM và theo Port-ID đ i v i GEM. B thích ng OMCI có th trao đ i d li uố ớ ộ ứ ể ổ ữ ệ

kênh OMCI cho các b thích ng ATM TC và GEM TC. B thích ng OMCI nh n dộ ứ ộ ứ ậ ữ

li u t các b thích ng TC này và truy n nó t i th c th OMCI và chuy n dệ ừ ộ ứ ề ớ ự ể ể ữ

li u t th c th OMCI t i các b thích ng TC này.ệ ừ ự ể ớ ộ ứ

2.6.3 C u trúc khung GTCấ

C u trúc khung đ ng xu ngấ ườ ố .



Hình 2.12: Cấu trúc khung đường xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC.

Khung có chi u dài 125s cho c t c đ d li u 1244,16 Mbps và 2488,32ề ả ố ộ ữ ệ

Mbps do đó khung dài 19440 byte trong h th ng t c đ 1244,16 Mbps và dàiệ ố ố ộ

38880 byte trong h th ng t c đ . Chi u dài c a PCB đ ng xu ng là nh nhauệ ố ố ộ ề ủ ườ ố ư

cho c hai t c đ và ph thu c vào s l ng c u trúc c p phát đ i v i m iả ố ộ ụ ộ ố ượ ấ ấ ố ớ ỗ

khung.

C u trúc khung đ ng lênấ ườ .

Hình 2.13: Cấu trúc khung đường lên GTC

Đ dài khung b ng đ dài c a khung đ ng xu ng đ i v i các lo i t c đ .ộ ằ ộ ủ ườ ố ố ớ ạ ố ộ

M i khung bao g m các truy n d n cho m t ho c nhi u ONU. BWmap (ánh xỗ ồ ề ẫ ộ ặ ề ạ

băng t n) th c hi n s p x p các truy n d n này. Trong quá trình c p phát băngầ ự ệ ắ ế ề ẫ ấ

t n theo s đi u khi n c a OLT, ONU có th phát t 1 t i 4 lo i tiêu đ PON vàầ ự ề ể ủ ể ừ ớ ạ ề

d li u ng i dùng. Các lo i tiêu đ đó nh sau:ữ ệ ườ ạ ề ư

- Tiêu đ l p v t lý đ ng lên (PLOu).ề ớ ậ ườ

- Qu n lý v n hành và b o d ng l p v t lý đ ng lên (PLOAMu).ả ậ ả ưỡ ớ ậ ườ

- Chu i đ nh m c công su t đ ng lên (PLSu).ỗ ị ứ ấ ườ

- Báo cáo băng t n đ ng đ ng lên (DBRu).ầ ộ ườ

- Tiêu đ khung đ ng lên GTC ch ra chi ti t n i dung c a các tiêu đ này.ề ườ ỉ ế ộ ủ ề

2.7 Ph ng th c đóng gói d li uươ ứ ữ ệ



GPON đ nh nghĩa hai ph ng th c đóng gói ATM và GEM. Các ONU và OLTị ươ ứ

có th h tr c T-CONT n n ATM ho c GEM.ể ỗ ợ ả ề ặ

Ph ng th c đóng gói d li u GPON s d ng đ đóng gói d li u quaươ ứ ữ ệ ử ụ ể ữ ệ

m ng GPON. GEM cung c p kh năng thông tin k t n i đ nh h ng t ng tạ ấ ả ế ố ị ướ ươ ự

ATM. GPON cho phép h tr nhi u lo i hình d ch v khách hàng khác nhau.ỗ ợ ề ạ ị ụ

Khách hàng ATM đ c s p x p trong su t vào khung GEM trên c hai đ ng lênượ ắ ế ố ả ườ

và xu ng. Khách hàng TDM đ c s p x p vào khung GEM s d ng th t c đóngố ượ ắ ế ử ụ ủ ụ

gói GEM. Các gói d li u bao g m c các khung Ethernet cũng đ c s p x p sữ ệ ồ ả ượ ắ ế ử

d ng th t c đóng gói GEM. GEM cũng h tr vi c phân m nh ho c chia nh cácụ ủ ụ ỗ ợ ệ ả ặ ỏ

khung l n thành các phân m nh nh và ghép l i đ u thu nh m gi m tr choớ ả ỏ ạ ở ầ ằ ả ễ

các l u l ng. L u l ng d li u bao g m các khung Ethernet, các gói tin IP,ư ượ ư ượ ữ ệ ồ

IPTV, VoIP và các lo i khác giúp cho truy n d n khung GEM hi u qu và đ nạ ề ẫ ệ ả ơ

gi n. GPON s d ng GEM mang l i hi u qu cao trong truy n d n t i tin IP nhả ử ụ ạ ệ ả ề ẫ ả ờ

s d ng t i 95% băng thông cho phép trên kênh truy n d n.ử ụ ớ ề ẫ

2.7.1 C u trúc t bào ATMấ ế

Theo khuy n ngh c a I.113 chu n ITU-T thì t bào đ c hi u nh sau:ế ị ủ ẩ ế ượ ể ư

“T bào là m t kh i thông tin có chi u dài c đ nh. M i t bào đ c xác đ nh b iế ộ ố ề ố ị ỗ ế ượ ị ở

m t nhãn ng v i l p ATM”.ộ ứ ớ ớ

Hình 2.14: Cấu trúc tế bào ATM

T bào ATM có ph n mào đ u dài 5 byte còn l i ph n t i tin dài 48 byte.ế ầ ầ ạ ầ ả

T ng c ng chi u dài c a t bào ATM là 53byte. Tùy theo vai trò ch c năng cũngổ ộ ề ủ ế ứ

nh d li u l u tr trong ph n t i tin c a t bào ATM mà nó đ c chia ra thànhư ữ ệ ư ữ ầ ả ủ ế ượ

nhi u lo i khác nhau.ề ạ

- T bào r ng (idle cell): T bào này dùng đ chèn/tách b i l p v t lý và chế ỗ ế ể ở ớ ậ ỉ

xu t hi n trong l p v t lý. Nó xu t hi n t i mi n biên gi a l p ATM và l pấ ệ ớ ậ ấ ệ ạ ề ữ ớ ớ

v t lý, nó có nhi m v đ m b o t ng thích gi a lu ng t c đ t bào v iậ ệ ụ ả ả ươ ữ ồ ố ộ ế ớ

t c đ truy n d n v t lý.ố ộ ề ẫ ậ

- T bào h p l (valid cell): Là các t bào có ph n mào đ u h p l , không bế ợ ệ ế ầ ầ ợ ệ ị

l i ho c đã đ c kh c ph c l i do đã thông qua c ch ki m soát l i màoỗ ặ ượ ắ ụ ỗ ơ ế ể ỗ

đ u HEC.ầ



- T bào l i (invalid cell): Là các t bào có ph n mào đ u b l i ho c khôngế ỗ ế ầ ầ ị ỗ ặ

th kh c ph c l i b i c ch HEC. Nó sẽ b h y t i l p v y lý.ể ắ ụ ỗ ở ơ ế ị ủ ạ ớ ậ

- T bào d ch v (assigned cell): Là t bào đ c s d ng đ cung c p d chế ị ụ ế ượ ử ụ ể ấ ị

v cho các ng d ng c a l p ATM.ụ ứ ụ ủ ớ

- T bào vô đ nh (unassigned cell): Là các t bào không ph i là t bào d chế ị ế ả ế ị

v . T bào d ch v và t bào ch a gán đ c truy n t l p v t lý lên trênụ ế ị ụ ế ư ượ ề ừ ớ ậ

l p ATM.ớ

đây, t bào đ c đ c p là t bào đ c s d ng trong l p ATM. C uỞ ế ượ ề ậ ế ượ ử ụ ớ ấ

trúc t bào t i giao ti p UNI khác v i c u trúc t bào t i giao ti p NNI trong vi cế ạ ế ớ ấ ế ạ ế ệ

s d ng 4 bit t bit 5 đ n bit 8 c a octet th nh t ph n mào đ u. T i giao ti pử ụ ừ ế ủ ứ ấ ầ ầ ạ ế

NNI, các bit này là m t ph n c a tr ng VPI, trong khi đó t i giao ti p UNI nhómộ ầ ủ ườ ạ ế

bit này t o nên m t tr ng m i đ c l p g i là tr ng GFC. Hình 2.15 d i đâyạ ộ ườ ớ ộ ậ ọ ườ ướ

mô t c u trúc t bào t ng ng v i hai giao ti p UNI và NNI.ả ấ ế ươ ứ ớ ế

Hình 2.15: Cấu trúc tế bào ATM tại giao diện UNI (a) và NNI (b)

GFC (đi u khi n lu ng chung).ề ể ồ

G m 4 bit th c hi n ch c năng đi u khi n cách truy nh p v t lý do t n t iồ ự ệ ứ ề ể ậ ậ ồ ạ

các thi t b truy n d n khác nhau c a môi tr ng truy n d n nh cáp quang,ế ị ề ẫ ủ ườ ề ẫ ư

cáp đ ng tr c, cáp đ ng… m i lo i môi tr ng truy n d n ph i có các th t cồ ụ ồ ỗ ạ ườ ề ẫ ả ủ ụ

truy nh p khác nhau thích h p. Đ i v i m ng ATM, giá tr GFC không áp d ngậ ợ ố ớ ạ ị ụ

cho giao ti p NNI nên nó ch có ý nghĩa logic đ i v i đi m cu i ATM, nghĩa làế ỉ ố ớ ể ố

th c hi n vi c ki m soát đ u cu i k t n i vào m ng.ự ệ ệ ể ầ ố ế ố ạ

Giá tr nh n d ng đ ng o kênh o VPI và VCI.ị ậ ạ ườ ả ả

Hai giá tr này quan tr ng và có ý nghĩa nh t trong ph n mào đ u c a tị ọ ấ ầ ầ ủ ế

bào. C hai giá tr này giúp xác đ nh đ ng truy n cho ch ng k ti p c a t bào.ả ị ị ườ ề ặ ế ế ủ ế



Các giá tr này có th b thay đ i. Có s khác bi t v giá tr nh n d ng đ ng oị ể ị ổ ự ệ ề ị ậ ạ ườ ả

VPI c a t bào t i 2 giao ti p NNI và UNI. T i giao ti p NNI, giá tr VPI có chi uủ ế ạ ế ạ ế ị ề

dài t ng c ng là 12 bit còn t i giao ti p UNI, giá tr VPI có chi u dài 8bit (4bitổ ộ ạ ế ị ề

tr c đó dành cho GFC).ướ

- VCI: Là kênh o vì kênh ch t n t i v y lý trong th i gian th c s truy nả ỉ ồ ạ ậ ờ ự ự ề

các t bào ATM.ế

- VPI: Mô ph ng chùm kênh o.ỏ ả

- PT: Lo i t i tin, g m 3 bit dùng đ phân bi t các t bào ATM cùng truy nạ ả ồ ể ệ ế ề

trên m t kênh o, phân bi t các lo i thông tin khác nhau.ộ ả ệ ạ

- CLP: Đ u tiên t n th t t bào (CLP =1 đ u tiên th p, CLP =0 đ u tiênộ ư ổ ấ ế ộ ư ấ ộ ư

cao).

- HEC: Đi u khi n l i mào đ u. S a sai cho ph n mào đ u c a t bào ATMề ể ỗ ầ ử ầ ầ ủ ế

theo ph ng pháp CRC.ươ

2.7.2 C u trúc khung GEM.ấ

đ ng xu ng, các khung đ c truy n t OLT t i ONU s d ng các phânỞ ườ ố ượ ề ừ ớ ử ụ

vùng GEM. đ ng lên, các khung đ c truy n t ONU t i OLT s d ng th iỞ ườ ượ ề ừ ớ ử ụ ờ

gian phân b GEM đã đ c c u hình. Giao th c GEM có hai ch c năng: H tr t oổ ượ ấ ứ ứ ỗ ợ ạ

các khung d li u ng i dùng và cung c p s hi u c ng đ ghép kênh.ữ ệ ườ ấ ố ệ ổ ể

Chú ý r ng thu t ng “khung d li u ng i dùng” bi u th các khung đ nằ ậ ữ ữ ệ ườ ể ị ế

t và đi t i các ng i dùng. Các ch c năng này đ c h tr b i ph n tiêu đ GEMừ ớ ườ ứ ượ ỗ ợ ở ầ ề

nh trên. Hình 2.16 c u trúc khung và mào đ u c a GEM. Tiêu đ GEM ch a cácư ấ ầ ủ ề ứ

tr ng ch th đ dài t i tin, Port ID, tr ng ch th lo i t i tin và 13bit tr ngườ ỉ ị ộ ả ườ ỉ ị ạ ả ườ

đi u khi n l i tiêu đ .ề ể ỗ ề

Hình 2.16: Cấu trúc khung và mào đầu GEM

PLI ch th đ dài L, tính theo byte c a ph n t i tin theo sau tiêu đ . PLIỉ ị ộ ủ ầ ả ề

đ c s d ng đ tìm tiêu đ k ti p trong dòng d li u. Kích th c 12 bit c aượ ử ụ ể ề ế ế ữ ệ ướ ủ

tr ng này cho phép các phân m nh có đ dài t i 4095 byte. N u các khung dườ ả ộ ớ ế ữ



li u ng i s d ng l n h n giá tr này, các khung sẽ đ c phân m nh nh h nệ ườ ử ụ ớ ơ ị ượ ả ỏ ơ

4095 byte.

Giá tr Port ID cung c p 4096 giá tr ch s l u l ng duy nh t trong GPONị ấ ị ỉ ố ư ượ ấ

đ th c hi n ghép kênh.ể ự ệ

Tr ng PTI ch th n i dung c a t i tin đ c phân m nh và cách th c x lýườ ỉ ị ộ ủ ả ượ ả ứ ử

thích h p. Mã hoá c a 3 bit này gi ng v i tiêu đ ATM. Chú ý r ng vì truy n t iợ ủ ố ớ ề ằ ề ả

GEM ch di n ra trên các phân đo n GPON, ch không s d ng cho m c đíchỉ ễ ạ ứ ử ụ ụ

OAM t đ u cu i đ n đ u cu i. Đ c đi m này có th thay đ i trong t ng lai.ừ ầ ố ế ầ ố ặ ể ể ổ ươ

2.8 B o v đ i v i ph n m ng quang th đ ngả ệ ố ớ ầ ạ ụ ộ

2.8.1 Chuy n m ch b o vể ạ ả ệ

Đ i v i ng i qu n tr m ng truy nh p, ki n trúc b o v c a m ng GPONố ớ ườ ả ị ạ ậ ế ả ệ ủ ạ

c n thi t trong vi c tăng c ng đ tin c y cho m ng truy nh p. Tuy nhiên, vi cầ ế ệ ườ ộ ậ ạ ậ ệ

tri n khai m ng b o v c n đ c xem xét nh m t c ch tùy ch n vì vi c nàyể ạ ả ệ ầ ượ ư ộ ơ ế ọ ệ

ph thu c vào đi u ki n kinh t c a t ng nhà khai thác m ng. M c này đ a raụ ộ ề ệ ế ủ ừ ạ ụ ư

m t s c u hình m ng b o v kép có th s d ng cho h th ng GPON.ộ ố ấ ạ ả ệ ể ử ụ ệ ố

Các d ng chuy n m ch b o vạ ể ạ ả ệ.

Có hai lo i chuy n m ch b o v t ng t v i chuy n m ch b o v trongạ ể ạ ả ệ ươ ự ớ ể ạ ả ệ

h th ng SDH:ệ ố

- Chuy n m ch t đ ng đ c kích thích khi phát hi n ra các l i nh m t tínể ạ ự ộ ượ ệ ỗ ư ấ

hi u, m t khung, gi m tín hi u (t l l i bit BER th p h n m c ng ngệ ấ ả ệ ỉ ệ ỗ ấ ơ ứ ưỡ

quy đ nh) ...ị

- Chuy n m ch b t bu c đ c kích ho t trong quá trình qu n tr m ng nhể ạ ắ ộ ượ ạ ả ị ạ ư

đ nh tuy n l i tuy n quang, thay th s i quang...ị ế ạ ế ế ợ

C hai lo i chuy n m ch này đ u có th th c hi n trong m ng GPON n uả ạ ể ạ ề ể ự ệ ạ ế

đ c yêu c u, tuy đây là các ch c năng tùy ch n. C ch chuy n m ch th ngượ ầ ứ ọ ơ ế ể ạ ườ

đ c th c hi n b i ch c năng OAM, do đó tr ng thông tin OAM c n đ c đ tượ ự ệ ở ứ ườ ầ ượ ặ

ch trong khung OAM.ỗ

Các yêu c u đ i v i chuy n m ch b o vầ ố ớ ể ạ ả ệ:

- Ch c năng chuy n m ch b o v nên là ch c năng tùy ch n.ứ ể ạ ả ệ ứ ọ



- C chuy n m ch t đ ng và chuy n m ch b t bu c có th trong h th ngả ể ạ ự ộ ể ạ ắ ộ ể ệ ố

GPON n u c u thi t m c dù đây là các ch c năng tùy ch n.ế ầ ế ặ ứ ọ

- M i c u hình đã nêu trên đ u có th tri n khai m c dù đây là các ch cọ ấ ở ề ể ể ặ ứ

năng tùy ch n.ọ

- C ch chuy n m ch th ng đ c th c hi n b i ch c năng OAM, vì v yơ ế ể ạ ườ ượ ự ệ ở ứ ậ

tr ng thông tin OAM ph i đ c d tr trong khung OAM.ườ ả ượ ự ữ

- M i k t n i gi a n t d ch v và thi t b đ u cu i ph i đ c gi sau khi chuy nọ ế ố ữ ố ị ụ ế ị ầ ố ả ượ ữ ể

m ch.ạ

Tùy theo yêu c u cu i cùng vi c tri n khai n t d ch v POTS yêu c u quáầ ố ệ ể ố ị ụ ầ

trình m t khung ph i nh h n 120ms. N u th i gian m t khung dài h n kho ngấ ả ỏ ơ ế ờ ấ ơ ả

th i gian này, n t d ch v sẽ c t k t n i và yêu c u thi t l p l i sau khi chuy nờ ố ị ụ ắ ế ố ầ ế ậ ạ ể

m ch b o v . Do GPON h tr phát tri n các d ch v hi n t i nh POTS và ISDN,ạ ả ệ ỗ ợ ể ị ụ ệ ạ ư

c n ph i xem xét th i gian ng t k t n i này.ầ ả ờ ắ ế ố

2.8.2 B o m t trong GPONả ậ

Trong h th ng PON thì đ ng xu ng, d li u đ c truy n broadcast đ nệ ố ườ ố ữ ệ ượ ề ế

t t c ONU. M i ONU ch có th truy nh p d li u c a mình, nh ng n u ng iấ ả ỗ ỉ ể ậ ữ ệ ủ ư ế ườ

dùng nào có ý đ nh phá ho i thì có th gi ONU c a ng i dùng khác đ truyị ạ ể ả ủ ườ ể

nh p d li u, h th ng b o m t PON sẽ ngăn ch n vi c này. Gi ng nh các m ngậ ữ ệ ệ ố ả ậ ặ ệ ố ư ạ

khác, GPON s d ng th t c m t mã đ ngăn ng a vi c l y tr m các tín hi uử ụ ủ ụ ậ ể ừ ệ ấ ộ ệ

không mong mu n. Không gi ng nh truy nh p wireless hay modem, trong m ngố ố ư ậ ạ

PON, b t kì ONU nào cũng không th th y đ c l u l ng đ ng lên c a ONUấ ể ấ ượ ư ượ ườ ủ

khác. Đi u này cho phép làm đ n gi n hóa th t c m t mã. Đ u tiên là ch c nề ơ ả ủ ụ ậ ầ ỉ ầ

m t mã đ ng truy n xu ng c a d li u. Th 2 là d li u đ ng lên có thậ ở ườ ề ố ủ ữ ệ ứ ữ ệ ườ ể

truy n khóa m t mã.ề ậ

M ng GPON là lo i m ng đi m - đa đi m nên d li u đ ng xu ng có thạ ạ ạ ể ể ữ ệ ườ ố ể

đ c đ a đ n t t c các ONU (tùy thu c vào b Splitter: Là lo i Splitter chiaượ ư ế ấ ả ộ ộ ạ

công su t hay là lo i chia b c sóng). Công ngh GPON s d ng chu n m t mãấ ạ ướ ệ ử ụ ẩ ậ

tiên ti n AES. Đó là m t kh i m t mã mà nó ho t đ ng trên m t kh i d li u 16ế ộ ố ậ ạ ộ ộ ố ữ ệ

byte (128 bit). Đ c bi t ch đ đ m đ c s d ng. Kh i m t mã gi ng u nhiênặ ệ ế ộ ế ượ ử ụ ố ậ ả ẫ

16 byte đ c phát ra và XOR v i d li u ngõ vào đ t o ra d li u m t mã OLT.ượ ớ ữ ệ ể ạ ữ ệ ậ ở

ONU, d li u đ c m t mã này thì XOR v i chu i gi ng u nhiên 16 byteỞ ữ ệ ượ ậ ớ ỗ ả ẫ

t ng t nh OLT đ t o l i d li u ban đ u. V i ATM ch có 48 byte đ cươ ự ư ở ể ạ ạ ữ ệ ầ ớ ỉ ượ



m t mã, v i GEM ch có ph n t i GEM đ c m t mã. OLT kh i t o vi c trao đ iậ ớ ỉ ầ ả ượ ậ ở ạ ệ ổ

khóa b ng vi c g i b n tin đ n ONU thông qua kênh PLOAM. Sau đó ONU sẽ ch uằ ệ ử ả ế ị

trách nhi m t o ra khóa và phát ng c tr v OLT.ệ ạ ượ ở ề

2.9 K t lu n ch ngế ậ ươ

Trong ch ng 2 này đã tìm hi u v ki n trúc m ng quang th đ ng PON và điươ ể ề ế ạ ụ ộ

sâu v các đ c tính kỹ thu t, ki n trúc c a m ng truy nh p quang th đ ng theoề ặ ậ ế ủ ạ ậ ụ ộ

chu n GPON.ẩ


Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Khảo sát mạng truy nhập GPON

CH NG 3: KH O SÁT M NG TRUY NH P GPON D A ƯƠ Ả Ạ Ậ Ự

TRÊN PH N M M OPTISYSTEMẦ Ề

3.1 Gi i thi u ph n m m OptiSystemớ ệ ầ ề

3.1.1 Gi i thi u chungớ ệ

Cùng v i s bùng n v nhu c u thông tin, các h th ng thông tin quangớ ự ổ ề ầ ệ ố

ngày càng tr nên ph c t p. Đ phân tích, thi t k các h th ng này b t bu cở ứ ạ ể ế ế ệ ố ắ ộ

ph i s d ng các công c mô ph ng nh OptiSystem, optisystem là ph n m mả ử ụ ụ ỏ ư ầ ề

mô ph ng h th ng thông tin quang. Ph n m m này có kh năng thi t k , đoỏ ệ ố ầ ề ả ế ế

ki m tra và th c hi n t i u hóa r t nhi u lo i tuy n thông tin quang, d a trênể ự ệ ố ư ấ ề ạ ế ự

kh năng mô hình hóa các h th ng thông tin quang trong th c t . Bên c nh đó,ả ệ ố ự ế ạ

ph n m m này cũng có th d dàng m r ng do ng i s d ng có th đ a thêmầ ề ể ễ ở ộ ườ ử ụ ể ư

các ph n t t đ nh nghĩa vào. Ph n m m có giao di n thân thi n, kh năng hi nầ ử ự ị ầ ề ệ ệ ả ể

th tr c quan.ị ự

Hình 3.1: Giao diện người sử dụng của OptiSystem

3.1.2 Các ng d ng c a ph n m m ứ ụ ủ ầ ề OptiSystem

Ph n m m OptiSystem cho phép thi t k t đ ng h u h t các lo i tuy nầ ề ế ế ự ộ ầ ế ạ ế

thông tin quang l p v t lý, t h th ng đ ng tr c cho đ n các m ng LAN,ở ớ ậ ừ ệ ố ườ ụ ế ạ

MAN quang.

Các ng d ng c th bao g m:ứ ụ ụ ể ồ

- Thi t k h th ng thông tin quang t m c ph n t đ n m c h th ng ế ế ệ ố ừ ứ ầ ử ế ứ ệ ố ở

l p v t lý.ớ ậ



- Thi t k m ng TDM/WDM và CATVế ế ạ

- Thi t k m ng FTTx d a trên m ng quang th đ ng (PON).ế ế ạ ự ạ ụ ộ

- Thi t k h th ng ROF (radio over fiber)ế ế ệ ố .

- Thi t k b thu, b phát, b khu ch đ i quang.ế ế ộ ộ ộ ế ạ

- Thi t k s đ tán s c.ế ế ơ ồ ắ

- Đánh giá BER và penalty c a h thông v i các mô hình b thu khác nhau.ủ ệ ớ ộ

- Tính toán BER và quỹ công su t tuy n c a các h th ng có s d ngấ ế ủ ệ ố ử ụ

khu ch đ i quang.ế ạ

3.1.3 Các đ c đi m chính c a ph n m m ặ ể ủ ầ ề OptiSystem

3.1.3.1 Th vi n các ph n tư ệ ầ ử

Optisystem có m t th vi n các ph n t phong phú v i hàng trăm ph n tộ ư ệ ầ ử ớ ầ ử

đ c mô hình hóa đ có đáp ng gi ng nh các thi t b trong th c t . C th baoượ ể ứ ố ư ế ị ự ế ụ ể

g m:ồ

- Th vi n ngu n quangư ệ ồ .

- Th vi n các b thu quang.ư ệ ộ

- Th vi n s i quangư ệ ợ .

- Th vi n các b khu ch đ i (quang, đi n).ư ệ ộ ế ạ ệ

- Th vi n các b MUX, DEMUX.ư ệ ộ

- Th viên các b l c (quang, đi n).ư ộ ọ ệ

- Th vi n các ph n t FSO.ư ệ ầ ử

- Th vi n các ph n t truy nh p.ư ệ ầ ử ậ

- Th vi n các ph n t th đ ng (quang, đi n).ư ệ ầ ử ụ ộ ệ

- Th vi n các ph n t x lý tín hi u (quang, đi n).ư ệ ầ ử ử ệ ệ

- Th vi n các ph n t m ng quang.ư ệ ầ ử ạ

- Th vi n các thi t b đo quang, đo đi n.ư ệ ế ị ệ

Ngoài các ph n t đã đ c đ nh nghĩa s n, OptiSystem còn có:ầ ử ượ ị ẵ

- Các ph n t Measured components. V i các ph n t này, Optisystem choầ ử ớ ầ ử

phép nh p các tham s đ c đo t các thi t b th c c a các nhà cung c pậ ố ượ ừ ế ị ự ủ ấ

khác nhau.

- Các ph n t do ng i s d ng t đ nh nghĩa (User-defined Components)ầ ử ườ ử ụ ự ị .

3.1.3.2 Các công c hi n thụ ể ị



Optisystem có đ y đ các thi t b đo quang, đo đi n. Cho phép hi n thầ ủ ế ị ệ ể ị

tham s , d ng, ch t l ng tín hi u t i m i đi m trên h th ng.ố ạ ấ ượ ệ ạ ọ ể ệ ố

Thi t b đo quang:ế ị

- Phân tích ph (Spectrum Analyzer)ổ .

- Thi t b đo công su t (Optical Power Meter)ế ị ấ .

- Thi t b đo mi n th i gian quang (Optical Time Domain Visualizer)ế ị ề ờ .

- Thi t b phân tích WDM (WDM Analyzer).ế ị

- Thi t b phân tích phân c c (Polarization Analyzer)ế ị ự .

- Thi t b đo phân c c (Polarization Meter).ế ị ự

Thi t b đo đi n:ế ị ệ

- Oscilloscope.

- Thi t b phân tích ph RF (RF Spectrum Analyzer)ế ị ổ .

- Thi t b phân tích bi u đ hình m t (Eye Diagram Analyzer).ế ị ể ồ ắ

- Thi t b phân tích l i bit (BER Analyzer)ế ị ỗ .

- Thi t b đo công su t (Electrical Power Meter)ế ị ấ .

- Thi t b phân tích sóng mang đi n (Electrical Carrier Analyzer).ế ị ệ

3.1.3.3 Kh năng k t h p v i các công c ph n m m khácả ế ợ ớ ụ ầ ề

Optisystem cho phép ng i dùng s d ng k t h p v i các công c ph nườ ử ụ ế ợ ớ ụ ầ

m m khác c a Optiwave nh OptiAmplifier, OptiBPM, OptiGrating, WDM_Phasarề ủ ư

và OptiFiber đ thi t k m c ph n t .ể ế ế ở ứ ầ ử

3.1.3.4 Mô ph ng phân c p v i các h th ng conỏ ấ ớ ệ ố

Đ vi c mô ph ng phân c p v i các h th ng con (SubSystem) đ c th cể ệ ỏ ấ ớ ệ ố ượ ự

hi n m t cách linh ho t và hi u qu , Optisystem cung c p mô hình mô ph ng t iệ ộ ạ ệ ả ấ ỏ ạ

các m c khác nhau, bao g m m c h th ng, m c h th ng con và m c ph n t .ứ ồ ứ ệ ố ứ ệ ố ứ ầ ử

3.1.3.5 Ngôn ng SCIPT m nhữ ạ

Ng i s d ng có th nh p các bi u di n s h c c a tham s và t o ra cácườ ử ụ ể ậ ể ễ ố ọ ủ ố ạ

tham s toàn c c. Các tham s toàn c c này sẽ đ c dùng chung cho tât c cácố ụ ố ụ ượ ả

ph n t và h th ng con c a h th ng nh s d ng chung ngôn ng VB Script.ầ ử ệ ố ủ ệ ố ờ ử ụ ữ

3.1.3.6 Thi t k nhi u l pế ế ề ớ

Trong m t file d án, Optisystem cho phép t o ra nhi u thi t k , nh đóộ ự ạ ề ế ế ờ

ng i s d ng có th t o ra và s a đ i các thi t k m t cách nhanh chóng vàườ ử ụ ể ạ ử ổ ế ế ộ

hi u qu . M i file d án thi t k c a Optisystem có th ch a nhi u phiên b nệ ả ỗ ự ế ế ủ ể ứ ề ả



thi t k . M i phiên b n đ c tính toán và thay đ i m t cách đ c l p nh ng k tế ế ỗ ả ượ ổ ộ ộ ậ ư ế

qu tính toán c a các phiên b n khác nhau có th đ c k t h p l i, cho phép soả ủ ả ể ượ ế ợ ạ

sánh các phiên b n thi t k m t cách d dàng.ả ế ế ộ ễ

3.1.3.7 Trang báo cáo

Trang báo cáo c a Optisystem cho phép hi n th t t c ho c m t ph n cácủ ể ị ấ ả ặ ộ ầ

tham s cũng nh các k t qu tính toán đ c c a thi t k tùy theo yêu c u c aố ư ế ả ượ ủ ế ế ầ ủ

ng i s d ng. Các báo cáo t o ra đ c t ch c d i d ng text, d ng b ng tinh,ườ ử ụ ạ ượ ổ ứ ướ ạ ạ ả

đ th 2D và 3D. Cũng có th k t xu t báo cáo d i d ng file HTML ho c d iồ ị ể ế ấ ướ ạ ặ ướ

d ng các file template đã đ c đ nh d ng tr c.ạ ượ ị ạ ướ

3.1.3.8 Quét tham s và t i u hóaố ố ưQuá trình mô ph ng có th th c hi n l p l i m t cách t đ ng v i các giá trỏ ể ự ệ ặ ạ ộ ự ộ ớ ị

khác nhau c a tham s đ đ a ra các ph ng án khác nhau c a thi t k . Ng i sủ ố ể ư ươ ủ ế ế ườ ử

d ng cũng có th s d ng ph n t i uu hóa c a Optisystem đ thay đ i giá tr c aụ ể ử ụ ầ ố ủ ể ổ ị ủ

m t tham s nào đó đ đ t đ c k t qu t t nh t, x u nhât ho c m t giá m cộ ố ể ạ ượ ế ả ố ấ ấ ặ ộ ụ

tiêu nào đó c a thi t k .ủ ế ế

3.2S đ h th ng m ng theo chu n GPONơ ồ ệ ố ạ ẩ

3.2.1 Các thông s thi t l p m ng GPONố ế ậ ạ

K ch b n 1ị ả : Thi t l p các thông s cho m ng GPON v i h s t l chia c aế ậ ố ạ ớ ệ ố ỉ ệ ủ

b splitter là 1:8 nh sau: ộ ư

Đ ng xu ngườ ố :

- Ph ng th c mã hóa: NRZươ ứ

- Công su t phátấ Pphát =2 dBm

- T c đ bit: 12ố ộ 44,16Mbps

- B c sóng đ ng xu ng: 1490 nmướ ườ ố

- Đ r ng m i kênh: 10 MHzộ ộ ỗ

Kênh truy n:ề

- S i đ n mode có chi u dài L = 20kmợ ơ ề

- Suy hao: 0,4 dB/km

- Đ tán s c: 16,75 ps/nm/kmộ ắ

Đ ng lênườ :

- Ph ng th c mã hóa: NRZươ ứ

- T c đ bit: 12ố ộ 44,16Mbps



- B c sóng ướ đ ngườ lên: 1310 nm

- Đ r ng m i kênh: 10 MHzộ ộ ỗ

- Công su t phátấ Pphát =-1 dBm

Các tham s toàn c c bao g m:ố ụ ồ

- T c đ bit (Bit rate): 1224.16 Mbpsố ộ

- Chi u dài chu i bit (Sequence length): 256 bitề ỗ

- S l ng m u trên m i bit (Number of samples per bit): 32ố ượ ẫ ỗ

- C a s th i gian (Time windown) = chi u dài chu i bit ử ổ ờ ề ỗ ¿ s m u trên m tố ẫ ộ

bit

= 256∗ 1

1244160000

= 2 .057613∗10−7(s)

- S l ng m u (Number of samples)ố ượ ẫ = chi u dài chu i bít ề ỗ ¿ s m u trênố ẫ

m t bitộ

= 256∗32

= 8912 (m u)ẫ

- T c đ l y m u (Samples rate)ố ộ ấ ẫ = S l ng m u / c a s th i gianố ượ ẫ ử ổ ờ

=

8912

2. 057613∗10−7

= 39813120000 (Hz)



Hình 3.2: Thiết lập các thông số cho đường xuống



Hình 3.3: Thiết lập các thông số cho đường lên

Hình 3.4: Thiết lập các thông số toàn mạng



3.2.2 S đ h th ng m ng GPONơ ồ ệ ố ạ

Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạng theo chuẩn GPON

Mô hình k t n i m ng theo chu n GPON đ c mô t hình 3.5. Trong sế ố ạ ẩ ượ ả ở ơ

đ trên ta th y h th ng m ng GPON có các thành ph n chính là:ồ ấ ệ ố ạ ầ

Thi t b đ u cu i phía nhà s n xu t OLT. Đó chính là b ghép kênh phânế ị ầ ố ả ấ ộ

chia theo b c sóng. đây các d li u đã đ c đi u ch lên các b c sóngướ Ở ữ ệ ượ ề ế ướ

thu c c a s quang 1490 nm. Sau khi đi u ch các tín hi u sẽ đ c đ aộ ử ổ ề ế ệ ượ ư

vào b ghép kênh theo b c sóng WDM.ộ ướ



Thi t b Circulator dùng đ tách m t b c sóng ra đ phân tích tín hi uế ị ể ộ ướ ể ệ

trên đ ng truy n quang.ườ ề

S d ng s i quang đ n mode có chi u dài là 20 km tính t phía OLT đ nử ụ ợ ơ ề ừ ế

ONU.

Splitter quang: V b n ch t, splitter quang là m t b chia công su t. Cóề ả ấ ộ ộ ấ

nhi u lo i splitter quang, có lo i thì công su t các ngõ đ u ra b ng nhauề ạ ạ ấ ở ầ ằ

nh ng cũng có lo i thì công su t đ u ra theo các t l 1:2, 1:3… H n thư ạ ấ ầ ỉ ệ ơ ế

n a, nó cũng là b chia băng thông. Gi s , t c đ đ ng xu ng là 1,244ữ ộ ả ử ố ộ ườ ố

Gbps, h s chia c a splitter là 1:8 thì băng thông t i đa dành cho các userệ ố ủ ố

đ ng xu ng sẽ là 1,244 : 8 = 0.1555 Gbps hay là 155.5 Mbps.ườ ố

ONU là thi t b đ u cu i phía ng i s d ng. Nó có ch c năng là bi n đ iế ị ầ ố ườ ử ụ ứ ế ổ

tín hi u quang thành tín hi u đi n. S l ng ONU là 8. C u trúc bên trongệ ệ ệ ố ượ ấ

c a ONU đ c c th nh hình 3.6. Ta có th th y trong s đ , ONU sẽủ ượ ụ ể ư ể ấ ơ ồ

g m 2 ph n thu và phát.ồ ầ

Hình 3.6: Cấu trúc khối ONU

- Ph n thu g m có m t b tách quang, m t b l c Bessel. Tín hi u khi đ nầ ồ ộ ộ ộ ộ ọ ệ ế

đ u vào c a ONU tín hi u quang đ c chuy n sang tín hi u đi n nhầ ủ ệ ượ ể ệ ệ ờ

Photodiode, b l c Besel thu l i tín hi u có t n s th p r i qua b khôiộ ọ ạ ệ ầ ố ấ ồ ộ

ph c tín hi u và cu i cùng đ a vào b phân tích t l l i bit BER.ụ ệ ố ư ộ ỉ ệ ỗ



- Ph n phát g m m t b phát quang có các tham s đã đ c thi t l p nhầ ồ ộ ộ ố ượ ế ậ ư

hình vẽ. Tín hi u quang đ c truy n qua các b Dynamic Select và đi theoệ ượ ề ộ

đ ng lên.ườ

3.3 Kháo sát mạng truy nhập GPON dựa trên phầm mềm OptiSystem

3.3.1 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mạng quang

3.3.1.1Tỉ số lỗi Bit Ber

Định nghĩa: Là tỉ lệ bit bị lỗi trên tổng số bit truyền đi. Trong đó, xác suất lỗi

bit là một trong những cách hiệu quả để đánh giá hiệu năng hệ thống một cách định

lượng.

Tín hiệu quang đi đến ONU sẽ được chuyển sang miền điện. Tín hiệu điện được

đưa qua mạch khôi phục dữ liệu. Dựa vào mức ngưỡng để xác định bit “1” và bit “0”.

Tỉ lệ lỗi bit trong hệ thống thông tin quang thường là 10 -9. Cách tính BER với nhiễu

biên độ tuân theo hàm phân bố Gaussian.

Hình 3.7: Mối liên quan giữ tín hiệu nhận được và hàm phân bố xác suất.

Hình 3.7(a) chỉ ra dạng tín hiệu nhận được. Giá trị dòng điện I dao động từ I0

tới I1 và ID là dòng ngưỡng. Nếu I > ID thì đó là bit “1” còn ngược lại đó là bit “0”.

BER có thể được tính theo xác xuất lỗi bit:

BER = P(1)P(0/1) + P(0)P(1/0)

Trong đó:

- P(1) và P(0) là xác suất nhận được bit 1 và 0.

- P(0/1) là xác suẩt lựa chọn bit 0 khi bit 1 được nhận.



- P(1/0) là xác suất lựa chọn bit 1 khi bit 0 được nhận.

Do có thể xảy ra trường hợp: P(1) = P(0) = 1/2.

Khi đó:BER=[P(0/1) +P(1/0)]

Hình 3 .7(b)chỉraxácsuấtP(0/1)vàP(1/0)phụthuộcvàohàmmậtđộxácxuất

P(I).DạnghàmP(I)phụthuộcvàothốngkênguồnnhiễu.Vớinhiễubiênđộtuân

theohàmphânbốGaussian,tacó:

P (0/1 )= 1σ 1√2π

∫−∞

ID

exp(−( I – I1 )2σ1

2 )dI =12

erfc( ( I 1 – I D )σ1√2 )

P (1/0 )= 1σ 0√2π

∫I D

∞

exp (− ( I – I 0 )2 σ0

2 )dI=12

erfc( ( I D – I0 )σ 0√2 )

Mỗi một hàm Gaussian có một giá trị σ khác nhau. Trong đó erfc là hàm bù lỗi

được định nghĩa như sau:

erfc ( x ) = 2√π

∫x

∞

exp (− y2) dy

Phương trình này chỉ ra rằng BER phụ thuộc vào dòng ngưỡng ID. Trên thực tế

ID được đánh giá dựa trên giá trị BER nhỏ nhất. Trường hợp nhỏ nhất khi ID được chọn

theo công thức:

( I D−I 0 )2

2σ02 =

( I 1−I D )2

2 σ12 +ln(σ1

σ0)

Tính xấp xỉ ta có :

( I D−I 0 )σ0

=( I 1−I D )

σ1

=Q

Suy ra:

I D=σ0 I 1+σ1 I 0

σ0+σ1

Ta có: σ0 = σ1

I D=I 1+ I 0

2

Khi đó, BER min. Khi đó P(1/0) = P(0/1). Điều này có thể nhìn thấy rõ trong

hình 3.7(b). Thay các giá trị tìm được vào công thức tính BER ta có:

BER=12

erfc ( Q√2 )≈

exp(−Q2/2)Q √2 π

Với



Q=I 1−I 0

σ 0+σ1

Phương trình trên chỉ ra mối quan hệ giữa BER và hệ số Q: Q giảm thì BER

tăng và ngược lại. Ta có thể thấy rõ điều đó thông qua đồ thị dưới đây:

Hình 3.8: Mối quan hệ giữa hệ số phẩm chất Q và tỉ lệ lỗi bit BER

3.3.1.2 Hệ số phẩm chất Q.

Định nghĩa: Hệ số chất lượng tín hiệu là tỉ số tương đương với tỉ lệ tín hiệu trên

nhiễu (SNR) của tín hiệu điện ở bộ thu sau khi được khuếch đại. Hệ số này được tính

dựa theo công thức.

Q=I 1−I 0

σ 0+σ1

Hình 3.9: Hệ số Q tính theo biên độ



3.3.1.3 Đồ thị mắt

Định nghĩa: Biểu đồ mắt hay mẫu mắt là một hình ảnh cho thấy rất rõ mức độ

méo của tín hiệu số. Ở đầu ra phần băng gốc của hệ thống (sau khi lọc băng gốc, trước

khi lấy mẫu quyết định bit truyền là 1 hay 0), các hệ thống luôn có một điểm đo, từ đó

dẫn tín hiệu vào một oscilloscope. Nếu tần số quét của oscilloscope bằng với tốc độ bit

của tín hiệu thì trên màn hình hiển thị của oscilloscope, các tín hiệu sẽ dừng lại trùng

lên nhau. Nếu xem mức tín hiệu dương là mí mắt bên trên, tín hiệu âm là mí mắt bên

dưới, ta sẽ có một hình ảnh như một mắt người mở. Đó chính là mẫu mắt. Mẫu mắt

với vô số tín hiệu đi vào oscillocscope thì chồng lên nhau. Những hình ảnh đó cho

thấy mức độ méo của tín hiệu và độ dự trữ tạp âm.

Gọi giá trị đỉnh dương của tín hiệu không méo lý tưởng là 1 còn giá trị đỉnh âm

của tín hiệu không méo lý tưởng là -1 thì độ mở của mẫu mắt lý tưởng sẽ là

(2/2)x100% = 100%, trong thực tế thì độ mở mẫu mắt sẽ là khoảng trắng lớn nhất giữa

các đường cong tín hiệu âm và dương, chia 2 và tín theo phần trăm. Mẫu mắt cảng mở

(số % càng lớn ) thì chất lượng tín hiệu càng tốt. Ngược lại với độ mở mẫu mắt là độ

đóng mẫu mắt

Mẫu mắt được gọi là mở nếu độ mở mẫu mắt lớn hơn 0. Mẫu mắt được gọi là

đóng nếu độ mở bằng 0. Mẫu mắt thường là từ 20% – 30%, tùy theo hệ thống có mã

chống nhiễu hay không. Mẫu mắt được xem là bình thường nếu ở khoảng lớn hơn

50%. Thực tế thì yêu cầu lớn hơn, khoảng 75%.

3.3.1.4 Mối quan hệ giữa tỉ lệ lỗi bit với đồ thị mắt

Đồ thị mắt thể hiện một cách trực quan các chuỗi bit “0” và “1” nhưng bỏ qua

một số thông số khác. Thông thường, đồ thị mắt là sự kết hợp của các mẫu điện áp

hoặc thời gian của các tín hiệu gốc. Một oscilloscope, có thể có tốc độ lấy mẫu là 10

Gbps. Điều đó có nghĩa là phần lớn các mẫu mắt được tạo ra từ một số ít các mẫu tín

hiệu. Nhưng một vấn đề dễ gặp phải đó là khi số mẫu ít khi xuất hiện. Những kết quả

này có thể có liên quan đến nhau, nhiễu liên quan đến hoặc xuất phát từ các hiệu ứng

khác như hiệu ứng crosstalk và các hiệu ứng giao thoa. Nó có thể không xuất hiện

trong đồ thị mắt nhưng nó lại ngăn cản việc liên kết các mức tín hiệu (có thể hiểu ở

đây là các mức điện áp đặc trưng cho các bit “0” và “1”).



3.3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến mạng quang

3.3.2.1 Đo kiểm các thông số cơ bản của mạng

Với các thông số đã được thiết lập trong kịch bản 1, chúng ta tiến hành đo và có

những kết quả sau đây:

Công suất.

Sử dụng thiết bị Optical Power Meter để đo công suất tại các điểm cần đo.

- Công suất đo tại đầu ra của OLT khi công suất đường xuống là Pphát =2 dBm.

Hình 3.10: Công suất đo tại đầu ra của OLT khi Pphát =2 dBm

- Công suất đo tại đầu vào của ONU1 công suất đường xuống là Pphát =2 dBm.

Hình 3.11: Công suất đo tại đầu vào của ONU 1 khi Pphát = 2dBm

Sử dụng thiết bị Ber Analyzer để đo BER, hệ số phẩm chất Q và đồ thị mắt tại

phía người sử dụng 1 ta có kết quả như hình 3.12.

Hình 3.12: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1



Hình 3.13: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1

Hình 3.14: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1



Hình 3.15: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong kịch bản 1

3.3.2.2 Ảnh hưởng của khoảng cách

Kịch bản 2: Giữ nguyên các tham số của mạng trong kịch bản 1 chỉ thay đổi

khoảng cách truyền dẫn là L = 10km. Tiến hành khảo sát lại các thông số cơ bản tại

phía người sử dụng 1 để thấy chất lượng truyền dẫn trong mạng thay đổi như thế nào.

Trong kịch bản 1 nêu trên với khoảng cách truyền dẫn là L = 20km, công suất

phát tại đường xuống là Pp = 2 dBm ta thu được các kết quả đo tại người sử dụng 1 như

hình 3.12.

Trong kịch bản 2, với khoảng cách truyền dẫn là L = 10km, Pphát = 2 dBm ta có

kết quả đo tại người sử dụng 1 như hình 3.16.

Hình 3.16: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 2 với L = 10km




Đánh giá: Qua các kết quả đo ở trên ta thấy rằng, ở khoảng cách càng ngắn thì

tỉ lệ lỗi bit càng giảm. Với khoảng cách truyền dẫn là L = 10km thì đo được Min BER

tại phía người sử dụng 1 là 6.33418e-55 còn ở khoảng cách L = 20km thì Min BER là

1.48707e-10. Rõ ràng sự chênh lệch giữa hai khoảng cách này là rất lớn.Và độ mở mắt

của đồ thị mắt đã to hơn, chứng tỏtín hiệu được truyền trong mạng đã tốt hơn, vì

khoảng cách truyền ngắn hơn nên tỉ lên lỗi bít cũng như các ảnh hưởng của môi trường

truyền dẫn như: suy hao, nhiễu,tán sắc.. đã ít hơn.Mạng đã truyền tốt hơn.

3.3.2.3 Ảnh hưởng của hệ số tỉ lệ chia SPLITTER

Kịch bản 3: Giữ nguyên các tham số của mạng trong kịch bản 1 chỉ thay đổi hệ

số tỉ lệ chia của bộ splitter là 1:16. Tiến hành khảo sát lại các thông số cơ bản tại phía

người sử dụng 1.

Trong kịch bản 3, với khoảng hệ số tỉ lệ chia của bộ splitter là 1:16,

Pphát = 2 dBm, L = 20km ta có kết quả đo tại người sử dụng 1 như hình 3.20.

Hình 3.20: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 3 với bộ chia 1:16




Hình 3.24: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 với bộ chia 1:16

Đánh giá: Khi hệ số chia càng lớn thì công suất đầu ra của bộ chia cũng như

công suất đầu vào của ONU càng giảm dẫn tới độ mở của đồ thị mắt tại người sử dụng

càng nhỏ, tỉ lệ lỗi bit càng lớn. Với bộ chia 1:16 trong kịch bản 3 này thì Min BER đo

được tại phía người sử dụng là 0,000813539tăng lên rất nhiều so với Min BER =

1.48707e-10 trong kịch bản 1.Tỉ lệ chia càng tăng thì tỉ lệ lỗi bít càng lớn và ngược lại.



3.3.2.4 Ảnh hưởng của công suất phát

Kịch bản 4: Giữ nguyên các tham số của mạng trong kịch bản 1 chỉ tăng công

suất phát của đường xuống lên 5dBm, Pphát = 5dBm. Tiến hành khảo sát lại các thông

số cơ bản tại phía người sử dụng 1.

Hình 3.25: Công suất đo được tại đầu ra của bộ OLT khi Pphát = 5dBm

Hình 3.26: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 khi Pphát = 5dBm

Nhận thấy khi tăng công suất phát Pphát = 5dBm tại đường xuống thì công suất

tại đầu vào ONU cũng tăng lên theo tỉ lệ thuận.

Kết quả khảo sát tại người sử dụng 1 là:

Hình 3.27: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong kịch bản 4 với Pphát = 5dBm




Đánh giá: Qua những kết quả đo ở trên, ta thấy khi tăng công suất phát lên Pphát

= 5dBm thì tỉ lệ lỗi bit tại phía người sử dụng giảm. Đồ thị mắt thu được đã gọn hơn

và độ mở của mắt cũng lớn hơn. Chất lượng mạng đã tăng lên.

3.4 Kết luận chương

Từ những kết quả khảo sát trên chúng ta thấy rằng có nhiều yếu tố ảnh hưởng

tới chất lượng truyền tải của mạng GPON như là khoảng cách truyền dẫn, tỉ lệ bộ chia

splitter hay công suất phát… Để tăng chất lượng mạng chúng ta cần phải xem xét tổng

thể hệ thống và tùy điều kiện thực tế mà lựa chọn nhóm các phương pháp phù hợp để

tăng chất lượng mạng truy nhập GPON. Việc đo kiểm các tham số trên mạng truy

nhập như công suất phát, tỉ lệ lỗi bit, hệ số phẩm chất… có ý nghĩa rất quan trọng

trong quá trình lắp đặt và bảo dưỡng để đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng dịch

vụ cung cấp.


Đồ án tốt nghiệp Kết luận

KẾT LUẬN

Qua những kết quả trên đây, chúng ta có thể đưa ra kết luận, GPON có rất nhiều

ưu điểm. Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của GPON là tốc độ cao, ngoài ra khả

năng tích hợp nhiều dịch vụ trên một đường dây cũng là ưu điểm lớn để GPON dần

thay thế ADSL trong những năm tới. Tại Việt Nam, những nhà cung cấp dịch vụ như

Viettel, FPT, SPT, CMC TI cũng đang đẩy mạnh phát triển GPON dựa trên nhiều

chuẩn khác nhau. Trong đồ án tốt nghiêp của mình, em đã trình bày chi tiết về mạng

truy nhập quang với công nghệ GPON. Đưa ra mô phỏng hệ thống mạng quang theo

chuẩn GPON trên phầm mềm Optisystem và những ảnh hưởng của một vài yếu tố tới

chất lượng mạng quang như khoảng cách đường truyền, hệ số tỉ lệ chia Splitter và

công suất phát. Thông thường trong hệ thống thực tế, người ta ít quan tâm đến các chỉ

tiêu về tỉ lệ lỗi bit BER hay là đồ thị mắt… mà chủ yếu là quan tâm đến chất lượng hệ

thống dựa trên Budget của đường truyền. Tuy nhiên những kết quả khảo sát phần nào

đã phản ánh được chất lượng của mạng GPON. Hướng phát triển tiếp theo của em là

nghiên cứu để mô phỏng mạng quang theo chuẩn mới hơn như là GEPON.


Đồ án tốt nghiệp Kết luận

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt:

[1] Nguyễn Việt Hùng, Học Viện CNBCVT, Công nghệ truy nhập trong mạng

NGN, 2009.

[2] Ths. Lê Duy Khánh, Học Viện CNBCVT, Giáo trình mạng truy nhập, 2007.

[3] Công nghệ và chuẩn hóa mạng quang thụ động- Quang Minh.

[4] Hồng Đặng Ngọc Ân, ĐATN 2009, Học Viện CNBCVT, Thiết kế mạng FTTH

dựa trên công nghệ mạng quang thụ động.

[5] Mạng và các công nghệ truy nhập. Học Viên CNBCVT- Ths. Dương Thị Thanh

Tú.

Tiếng Anh:

[1] ITU – T Rec G.984 Gigabit-capable Passive Optical Network (G-PON), 2003.

[2] Cedric F.Lam, Passive Optical Networks: Principles and Practice, 2007.

Danh mục các Website, diễn đàn tham khảo:

[1] http://vntelecom.org/diendan/forum.php

[2] http://vnpro.org/forum

[3] http://www.pcworld.com.vn

[4] http://www.dientuvienthong.net/diendan/index.php

[5] http://www.optiwave.com/

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_optical_network

[7] http://www.ddth.com/forum.php


http://www.ddth.com/forum.php

http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_optical_network

http://www.optiwave.com/

http://www.dientuvienthong.net/diendan/index.php

http://www.pcworld.com.vn/

http://vnpro.org/forum

http://vntelecom.org/diendan/forum.php

khao sat mang truy nhap gpon d

Documents