intTypePromotion=1
ADSENSE

Đồ án Tốt nghiệp: Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON

Chia sẻ: Trạc Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

31
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài có cấu trúc gồm 3 chương trình bày tổng quang về mạng truy nhập quang; mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON; thiết kế mạng truy nhập EPON dựa trên phần mềm Optisystem. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án Tốt nghiệp: Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON

  1. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON LỜI CẢM ƠN Suốt trong thời gian học tập vừa qua, được sự quan tâm, giúp đỡ của trường Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin hữu nghị Việt - Hàn, khoa Công Nghệ Thông Tin Ứng Dụng, nay em đã hoàn thành khoá học của mình. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin Ứng Dụng và các khoa có liên quan đã tận tình chỉ bảo, cung cấp cho em những kiến thức cần thiết và bổ ích trong suốt quá trình học tập. Cảm ơn Trường Cao Đẳng CNTT hữu nghị Việt Hàn đã tạo điều kiện cho em học tập trong suốt thời gian qua. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Dương Hữu Ái đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Sinh viên thực hiện BÙI NGỌC LÂM SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A i
  2. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................iv DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................vi DANG MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... vii LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG ...........................2 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG ........................................................................................2 1.2 CẤU HÌNH CƠ BẢN CỦA MẠNG TRUY NHẬP QUANG ...........................3 1.3 CẤU HÌNH THAM CHIẾU MẠNG TRUY NHẬP QUANG .........................3 1.4 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CƠ BẢN.................................................................4 1.4.1 Khối kết cuối đường quang OLT .................................................................4 1.4.2 Khối mạng quang ONU ................................................................................4 1.4.3 Mạng phân phối quang ODN .......................................................................5 1.4.3.1 Bộ tách/ghép quang ........................................................................................... 5 1.4.3.2 Mạng cáp quang thuê bao ................................................................................. 5 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG .......................................................................................6 CHƯƠNG II: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET – EPON .........................................................................................................................................7 2.1 MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON ...................................................................7 2.1.1 Khái niệm mạng quang thụ động PON .......................................................7 2.1.2 Đặc điểm của hệ thống ..................................................................................7 2.1.3 Cấu trúc mạng quang thụ động PON..........................................................7 2.1.4 Các chuẩn của PON ....................................................................................10 2.1.5 Ưu, nhược điểm của mạng PON ................................................................11 2.2 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG EPON ......................................................................12 2.2.1 Lợi ích của mạng EPON .............................................................................12 2.2.2 Nguyên lý hoạt động của EPON ................................................................13 2.2.3 Giao thức điều khiển đa điểm MPCP (Multi Point Control Protocol) ..14 2.2.4 EPON với kiến trúc 802 ..............................................................................18 2.2.4.1 Point to Point Emulation (PtPE) .................................................................... 19 SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A ii
  3. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON 2.2.4.2 Share Medium Emulation ............................................................................... 20 2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG .....................................................................................21 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠNG TRUY NHẬP EPON DỰA TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEM ..................................................................................................22 3.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM OPTISYSTEM ...................................................22 3.1.1 Giới thiệu chung ..........................................................................................22 3.1.2 Các ứng dụng của phần mềm OptiSystem................................................22 3.1.3 Các đặc điểm chính của phần mềm OptiSystem ......................................23 3.1.3.1 Thư viện các phần tử ...................................................................................... 23 3.1.3.2 Các công cụ hiển thị ........................................................................................ 24 3.1.3.3 Khả năng kết hợp với các công cụ phần mềm khác....................................... 24 3.1.3.4 Mô phỏng phân cấp với các hệ thống con ..................................................... 24 3.1.3.5 Ngôn ngữ SCIPT mạnh................................................................................... 25 3.1.3.6 Thiết kế nhiều lớp ............................................................................................ 25 3.1.3.7 Trang báo cáo .................................................................................................. 25 3.1.3.8 Quét tham số và tối ưu hóa ............................................................................. 25 3.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG EPON .........................................................25 3.2.1 Các thông số thiết lập mạng EPON ...........................................................25 3.2.2 Sơ đồ hệ thống mạng EPON.......................................................................29 3.3 PHÂN TÍCH MẠNG TRUY NHẬP EPON DỰA TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEM .........................................................................................................31 3.3.1 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng mạng quang .........................................31 3.3.1.1 Tỉ số lỗi Bit Ber ................................................................................................ 31 3.3.1.2 Hệ số phẩm chất Q .......................................................................................... 33 3.3.1.3 Đồ thị mắt......................................................................................................... 34 3.3.1.4 Mối quan hệ giữa tỉ lệ lỗi bit với đồ thị mắt ................................................... 35 3.3.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến mạng quang ...................................35 3.3.2.1 Đo kiểm các thông số cơ bản của mạng ......................................................... 35 3.3.2.2 Ảnh hưởng của khoảng cách .......................................................................... 38 3.3.2.3 Ảnh hưởng của công suất phát ....................................................................... 40 3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG .....................................................................................42 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ...................................................43 ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ...................................................44 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................45 SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A iii
  4. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mạng truy nhập quang .....................................................................................2 Hình 1.2: Cấu hình của mạng truy nhập quang ...............................................................3 Hình 1.3 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang .............................................3 Hình 1.4: Các khối chức năng của OLT ..........................................................................4 Hình 1.5: Các khối chức năng của ONU .........................................................................4 Hình 1.6: Các bộ ghép 8x8 được tạo ra từ các bộ ghép 2x2. ..........................................5 Hình 1.7: Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao. .....................................................5 Hình 2.1: Mô hình chung của mạng quang thụ động PON .............................................8 Hình 2.2: Các dạng kiến trúc của PON ...........................................................................8 Hình 2.3: Bộ chia công suất quang ................................................................................10 Hình 2.4: Lưu lượng hướng xuống trong EPON ...........................................................13 Hình 2.5: Lưu lượng hướng lên trong EPON ................................................................14 Hình 2.6: Thời gian Round-trip .....................................................................................15 Hình 2.7: Giao thức MPCP-hoạt động của bản tin Gate ...............................................16 Hình 2.8: Giao thức MPCP-hoạt động của bản tin Report ............................................17 Hình 2.9: Trường LinkID được nhúng trong mào đầu ..................................................18 Hình 2.10: Hướng xuống trong PtPE ............................................................................19 Hình 2.11: Hướng lên trong PtPE .................................................................................19 Hình 2.12: Cầu giữa các ONU trong PtPE ....................................................................20 Hình 2.13: Hướng truyền xuống trong SME .................................................................20 Hình 2.14: Hướng truyền lên trong SME ......................................................................21 Hình 3.1: Giao diện người sử dụng của OptiSystem .....................................................22 Hình 3.2: Thiết lập các thông số cho đường xuống ......................................................27 Hình 3.3: Thiết lập các thông số cho đường lên ............................................................28 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạng EPON ............................................................................29 SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A iv
  5. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON Hình 3.6: Cấu trúc khối ONU........................................................................................30 Hình 3.7: Mối liên quan giữ tín hiệu nhận được và hàm phân bố xác suất. ..................31 Hình 3.8: Mối quan hệ giữa hệ số phẩm chất Q và tỉ lệ lỗi bit BER .............................33 Hình 3.9: Hệ số Q tính theo biên độ ..............................................................................34 Hình 3.10: Công suất đo tại đầu ra của OLT khi Pphát =1 dBm .....................................35 Hình 3.11: Công suất đo tại đầu vào của ONU 1 khi Pphát = 1dBm ..............................36 Hình 3.12: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong trường hợp 1 ...........................36 Hình 3.13: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong trường hợp 1 ....................................37 Hình 3.14: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong trường hợp 1 ............37 Hình 3.15: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong trường hợp 2 ...........................38 Hình 3.16: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong trường hợp 2 ....................................39 Hình 3.17: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong trường hợp 2 ............39 Hình 3.18: Công suất đo được tại đầu ra của bộ OLT khi Pphát = -1dBm .....................40 Hình 3.19: Công suất đo được tại đầu vào của bộ ONU1 khi Pphát = -1dBm................40 Hình 3.20: Đồ thị Min BER tại người sử dụng 1 trong trường hợp 3 ...........................41 Hình 3.21: Đồ thị mắt tại người sử dụng 1 trong trường hợp 3 ....................................41 Hình 3.22: Đồ thị hệ số phẩm chất Q tại người sử dụng 1 trong trường hợp 3 ............42 SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A v
  6. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong trường hợp 1 .....................................36 Bảng 3.2: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong trường hợp 2 với L = 15km ..............38 Bảng 3.3: Kết quả đo tại người sử dụng 1 trong trường hợp 3 với Pphát = -1dBm ......40 SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A vi
  7. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON DANG MỤC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT TÊN TIẾNG ANH TÊN TIẾNG VIỆT ADSL Asymmetric Digital Subscriber Đường dây thuê bao bất Line đối xứng Mạng quang chủ AON Active Optical Network động ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị bội Mạng quang thụ APON ATM Passive Optical Network đông ATM Bit Error Rate (The ITU-T uses Bit BER Tỉ lệ lỗi bít Error Ratio) Broadband Passive Optical Mạng quang thụ BPON Network động băng rộng CATV Cable Television Truyền hình cáp Đa truy nhập cảm Carrier Sense Multiple Access with CSMA/CD nhận sóng mang có Collision Detect phát hiện xung đột DBA Dynamic Bandwidth Alocation Cấp phát băng thông động Đường dây thuê bao DSL Digital Subscriber Line số EMS Element Management System Hệ thống quản lý Mạng quang thụ EPON Ethernet Passive Optical Network động Ethernet Sợi quang đến tòa FTTB Fiber To The Building nhà FTTC Fiber To The Curb Sợi quang đến cụm SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A vii
  8. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON thuê bao Sợi quang đến tận FTTH Fiber To The Home nhà thuê bao Mạng quang thụ GPON Gigabit Passive Optical Network động Gigabit Hiệp hội các kỹ sư Institute of Electrical and IEEE điện và điện tử thế Electronics Engineers giới LAN Local Area Network Mạng cục bộ MAN Metropolitan Area Network Mạng khu vực thủ đô Lớp điều khiển truy MAC Media Access Control nhập phương tiện Giao thức điều khiển MPCP MultiPoint Control Protocol đa điểm Mô hình điểm đa MPtP MultiPoint to Point điểm ODF Optical Distribution Frame Hộp phân phối quang Mạng phân phối ODN Optical Distribution Network quang Kết cuối đường OLT Optical Line Terminal truyền quang Giao diện điều khiển ONT Management Control OMCI quản lý thiết bị đầu Interface cuối mạng Optical Network Thiết bị đầu cuối ONT Terminal/Termination mạng ONU Optical Network Unit Đơn vị mạng quang SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A viii
  9. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON Mạng quang thụ PON Passive Optical Network động Hệ thống điện thoại POTS Plain Old Telephone System kiểu cũ PRE Preamble Mào đầu PtP Point to Point Mô hình điểm-điểm PtPE Point-to-Point Emulation Mô hình điểm đa PtMP Point-to-Multi-Point điểm QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ SA Source Address Địa chỉ nguồn SONET Synchoronous Optical Network Mạng quang đồng bộ Ghép kênh phân chia TDM Time Division Multiplexing theo thời gian Giao diện người sử UNI User Network Interface dụng mạng Mạng truy nhập diện WAN Wide Area Network rộng SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A ix
  10. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của các khu vực kinh tế, các tổ chức xã hội đã tạo ra nhu cầu rất lớn trong việc sử dụng các dịch vụ tiện ích, thoại, hình ảnh và dữ liệu. Sự phát triển của các loại hình dịch vụ mới, đòi hỏi hạ tầng mạng truy nhập phải đáp ứng các yêu cầu về băng thông rộng, tốc độ truy nhập cao. Vậy nên mạng quang là một giải pháp cần thiết và quan trọng để giải quyết các vấn đề trên. Trong đó, mạng truy nhập quang thụ động EPON là một giải pháp triển vọng đầy hứa hẹn trong mạng truy nhập để làm giảm bớt hiện tượng tắc nghẽn mạng. Với những ưu điểm vượt trội của mình, EPON (Ethernet Passive Optical Network) đã tạo ra một sự chuyển biến rõ rệt trong mạng truy nhập. Đây cũng là giải pháp mà đề tài này đề cập cho mạng truy nhập tại Việt Nam. Nội dung của đề tài này được chia làm ba chương theo cơ cấu như sau: Chương 1: TỔNG QUANG VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG Chương 2: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET – EPON Chương 3: THIẾT KẾ MẠNG TRUY NHẬP EPON DỰA TRÊN PHẦN MỀM OPTISYSTEM Tuy đã cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài này, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế về kiến thức nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong được sự góp ý, chỉ dẫn của thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Hữu Ái người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm đề tài này. Sinh viên thực hiện BÙI NGỌC LÂM SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 1
  11. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Mạng truy nhập quang được chia làm hai loại cơ bản là mạng truy nhập quang tích cực AON và mạng truy nhập quang thụ động PON. Mạng AON sử dụng các thiết bị tích cực như các bộ chia tích cực hoặc các bộ ghép kênh ở đoạn phân bố của mạng truy nhập. Mạng PON không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào mà cần phải có sự chuyển đổi điện - quang. Thay vào đó, PON sẽ chỉ bao gồm: sợi quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc... Điều này giúp cho PON có một số ưu điểm như: không cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng bởi lỗi nguồn, có độ tin cậy cao và không cần phải bảo dưỡng do tín hiệu không bị suy hao nhiều như đối với các phần tử tích cực. Hình 1.1: Mạng truy nhập quang SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 2
  12. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON 1.2 CẤU HÌNH CƠ BẢN CỦA MẠNG TRUY NHẬP QUANG Cấu hình mạng cơ bản của mạng truy nhập quang được trình bày ở hình 1.2: Hình 1.2: Cấu hình của mạng truy nhập quang  FTTCab-Cáp quang tới tủ đấu dây; FTTC-Cáp quang tới cụm thuê bao; FTTB-Cáp quang tới toà nhà; FTTH-Cáp quang tới tận nhà. 1.3 CẤU HÌNH THAM CHIẾU MẠNG TRUY NHẬP QUANG Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang được trình bày trên hình 1.3: Hình 1.3 Cấu hình tham chiếu của mạng truy nhập quang Cấu trúc trên hình 1.3 bao gồm 4 khối cơ bản: đầu cuối đường quang (OLT), mạng phối dây quang (ODN), khối mạng quang (ONU) và khối chức năng phối hợp. SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 3
  13. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON Điểm tham chiếu chủ yếu gồm có: điểm tham chiếu phát quang S, điểm tham chiếu thu quang R, điểm tham chiếu giữa các nút dịch vụ V, điểm tham chiếu đầu cuối thuê bao T và điểm tham chiếu a ở giữa các ONU. Giao diện bao gồm: giao diện quản lý mạng Q3 và giao diện giữa thuê bao với mạng UNI. 1.4 CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CƠ BẢN Hệ thống mạng truy nhập quang bao gồm ba thành phần cơ bản: OLT, ONU và ODN. Hệ thống AON có các khối chức năng đơn giản, cơ bản hơn so với hệ thống PON. Ở đây chỉ nêu các khối chức năng của PON. 1.4.1 Khối kết cuối đường quang OLT Các khối OLT chính được mô tả trong hình 1.4: Hình 1.4: Các khối chức năng của OLT 1.4.2 Khối mạng quang ONU Cấu hình điển hình của một ONU được mô tả trong hình 1.5: Hình 1.5: Các khối chức năng của ONU SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 4
  14. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON 1.4.3 Mạng phân phối quang ODN 1.4.3.1 Bộ tách/ghép quang Các bộ tách/ghép NxN được chế tạo bằng cách ghép nhiều tầng bộ 2x2 với nhau như hình 1.6 hoặc sử dụng công nghệ ống dẫn sóng phẳng. Hình 1.6: Các bộ ghép 8x8 được tạo ra từ các bộ ghép 2x2. Các bộ tách/ghép được đặc trưng bằng các tham số sau: suy hao chia, suy hao ghép, điều hướng. 1.4.3.2 Mạng cáp quang thuê bao Mạng cáp thuê bao quang được xác định trong phạm vi ranh giới từ giao tiếp sợi quang giữa thiết bị OLT đến thiết ONU/ONT. Cấu trúc mạng cáp quang thuê bao xem trong hình 1.7: Hình 1.7: Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao. SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 5
  15. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON 1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Mạng truy nhập quang là mạng truy nhập có nhiều ưu điểm như: Dung lượng lớn, kích thước và trọng lượng cáp nhỏ, không bị nhiễu điện, tính bảo mật cao, giá thành cáp quang rẻ, chất lượng truyền dẫn tốt, an toàn cho thiết bị, tốc độ truy nhập cao, nâng cấp băng thông dễ dàng. Vì vậy nó phù hợp để triển khai các dịch vụ băng rộng (truy cập Internet tốc độ cao, truyền hình độ nét cao…) giữa các khối kết cuối đường dây ở xa (ONU) và kết cuối mạng (OLT). SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 6
  16. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON CHƯƠNG II: MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET – EPON 2.1 MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON 2.1.1 Khái niệm mạng quang thụ động PON Mạng quang thụ động PON là một mạng quang không có các phần tử điện phụ hay thiết bị quang điện tử. PON là công nghệ sử dụng các bộ chia quang (Splitter) để nối tới rất nhiều thiết bị đầu cuối mạng quang. Như vậy, trong PON sẽ bao gồm: Sợi quang, các bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, bộ lọc. 2.1.2 Đặc điểm của hệ thống  Đặc trưng của hệ thống PON là thiết bị thụ động phân phối sợi quang đến từng nhà thuê bao sử dụng bộ chia splitter có thể lên tới 1:128.  PON hỗ trợ giao thức ATM, Ethernet  PON hỗ trợ các dịch vụ voice, data và video tốc độ cao  Khả năng cung cấp băng thông cao  Trong hệ thống PON băng thông được chia sẻ cho nhiều khách hàng điều này sẽ làm giảm chi phí cho khách hàng sử dụng.  Khả năng tận dụng công nghệ WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần và cung cấp băng thông động để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối giữa OLT và splitter.  PON thực hiện truyền dẫn 2 chiều trên 2 sợi quang hay 2 chiều trên cùng 1 sợi quang.  PON có thể hỗ trợ cấu trúc mạng hình cây, sao, bus và ring 2.1.3 Cấu trúc mạng quang thụ động PON Cấu trúc mạng PON cơ bản gồm các thành phần là OLT, splitter quang, ONU/ONT. OLT chính là thiết bị đầu cuối phía nhà sản xuất, có nhiệm vụ kết nối tất cả các loại dịch vụ lại và truyền tín hiệu thông qua sợi cáp quang. Tín hiệu từ OLT sẽ đến các splitter quang. Splitter quang được sử dụng để phân chia công suất từ một sợi duy nhất đến x người sử dụng (x có thể là 32, 64 hoặc 128, điều đó phụ thuộc vào hệ SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 7
  17. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON số chia của splitter) trên một khoảng cách tối đa là 20 km. Để thu được tín hiệu từ OLT, tại phía người sử dụng cần có các bộ ONU/ONT. Hình 2.1: Mô hình chung của mạng quang thụ động PON Từ mô hình chung ở trên, mạng PON còn được triển khai dưới các dạng kiến trúc như sau: Hình 2.2: Các dạng kiến trúc của PON Các thành phần chính của một mạng PON là: SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 8
  18. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON  OLT: Đây là thiết bị kết cuối kênh quang đặt tại Center Office. Nó là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống PON, cung cấp các giao diện truy nhập PON cho thiết bị ONU phía người sử dụng và các giao diện khác cho tín hiệu phía đường lên.  ONU: Đây là thiết bị lắp đặt tại phía khách hàng. Nó là điểm cuối của mạng quang FTTH. ONU có nhiệm vụ chuyển tín hiệu quang từ giao diện PON thành các chuẩn tín hiệu cho các thiết bị mạng, tín hiệu truyền hình, tín hiệu thoại được sử dụng tại thuê bao.  ONT: Đây là thiết bị đầu cuối phía người sử dụng, là điểm cuối cùng của ODN.  ODN: Hệ thống phân phối cáp quang tính từ sau OLT đến ONU/ONT. Cụ thể, hệ thống phân phối quang ODN bao gồm các thành phần sau đây: - Măng xông quang - Dây nhảy quang - Hộp phối quang ODF - Splitter (bộ chia/ghép quang). Ở đây bộ chia/ghép quang chính là bộ chia công suất quang. Dùng để chia một tín hiệu quang ở đầu vào thành nhiều tín hiệu ở đầu ra. Các hệ số chia thông thường là 1:4, 1:8… Đây là bộ chia thụ động tức là không phải cấp nguồn. Suy hao trong bộ chia phụ thuộc vào hệ số chia. Hệ số chia càng lớn thì suy hao càng lớn. Với hệ số chia là 1:2 thì suy hao khoảng 3 dB, với hệ số chia là 1:32 thì suy hao tối thiểu là 15dB. Suy hao này chính là suy hao xen tạo ra bởi sự chưa hoàn hảo trong quá trình xử lý. Hình 2.3 cho biết nguyên lý chung của bộ chia công suất quang. Giả sử tại đầu vào có 3 bước sóng λ1 ở đường xuống, λ2, λ3 ở đường lên, với bộ chia công suất có hệ số chia là 1:2 thì đầu ra có 2 cửa ra, một cửa có bước sóng vào là λ2và bước sóng ra là λ1, một cửa khác lại có bước sóng vào là λ3và bước sóng ra là λ1. SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 9
  19. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON Hình 2.3: Bộ chia công suất quang 2.1.4 Các chuẩn của PON  ITU-TG983  APON (ATM Passive Optical Network) - Mạng quang thụ động ATM. Đây là chuẩn mạng quang thụ động đầu tiên. Từng được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng thương mại trên nền ATM.  BPON (Broadband PON) là chuẩn trên nền APON. Được bổ xung để hỗ trợ cho WDM ghép kênh phân chia theo bước sóng, cấp phát băng thông đường lên rộng và lớn hơn, tính chọn lọc cao. Đồng thời tạo ra giao diện quản lý chuẩn gọi là OMCI, giữa OLT và ONU/ONT, cho phép các mạng cung cấp hỗn hợp, cụ thể : - G983.1: Năm 1998, trình bày về lớp vật lý cưa hệ thống APON/BPON. - G983.2: Năm 1999, đặc tính của giao diện điều kiện và quản lý ONT. - G983.3: Thông quan năm 2001, đặc tính mở rộng cung cấp những dịch vụ thông qua phân bổ bước sóng. - G983.4: Thông qua năm 2001, mô tả những cơ chế cần thiết để hỗ trợ phân bổ băng tần động trong các ONT của cùng một mạng PON. - G983.5: Thông qua năm 2002, xác định những cơ chế chuyển mạch bảo vệ cho BPON. - G983.6: Thông qua năm 2002, định nghĩa những mở rộng cho giao diện điều kiện cần thiết cho quản lý những chức năng chuyển mạch tại ONT. - G983.7: Thông qua năm 2001, định nghĩa những mở rộng cho giao diện điều kiện cần thiết cho quản lý những chức năng DBA tại ONT. SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 10
  20. Tìm hiểu mạng truy nhập quang thụ động Ethernet - EPON  ITU-T984  GPON (Gigabit PON) là một sự phát triển của chuẩn BPON. Nó hỗ trợ tốc độ cao hơn, tăng cường bảo mật và chọn lớp giao thức (ATM, GEM, Ethernet). - G984.1: Mô tả những đặc tính chung của hệ thống GPON như là kiến trúc, tốc độ bít, bảo vệ và bảo mật - G984.2: Xác định những thông số của GPON tại tốc độ lên là (155Mb/s, 622Mb/s, 1,5 Gb/s, 2,5Gb/s), xuống là (1,5Gb/s và 2,5Gb/s) - G983.4: Mô tả những đặc tính về khung hội tụ truyền dẫn của GPON, bản tin, phương pháp xác định khoảng, hoạt động, giám sát, những chức năng bảo dưỡng và bảo mật.  IEEE 802.3ah EPON hay GEPON (Ethernet PON) là một chuẩn IEEE để sử dụng Ethernet cho dữ liệu gói. Trong các giải pháp mạng PON, giải pháp EPON được hỗ trợ và phát triển nhanh nhất. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã chọn giải pháp này để làm mạng truy nhập và truyền tải lưu lượng Metro (MEN) để cung cấp đa dịch vụ. 2.1.5 Ưu, nhược điểm của mạng PON  Ưu điểm  Sử dụng các thiết bị thụ động nên không cần cấp nguồn, giá thành rẻ  Giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành  Tốc độ download và upload cao  Giảm chi phí sợi quang và giảm chi phí các thiết bị cho phép nhiều người dùng chia sẻ chung một sợi.  Nhược điểm  Giới hạn băng thông cho các thuê bao vì splitter chia đều băng thông  Giới hạn vùng phủ sóng: Tối đa là 20 km, phụ thuộc vào số lượng splitter (càng nhiều splitter thì khoảng cách truyền càng giảm). SVTH: Bùi Ngọc Lâm – Lớp: CCVT05A 11
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2