Tổng quan về mạng truy nhập quang

Tổng quan về
mạng truy nhập quang
Giảng Viên Hướng Dẫn: TS. Bùi Việt Khơi
Học Viên Cao Học:
Nguyễn Văn Linh
Hồng Phí Linh
Đỗ Ngọc Long
Phạm Văn Kiện
Nguyễn Ngọc Quyến


Nội dung

1.

Giới thiệu

2.

Mạng truy nhập quang thụ động PON

3.

Mạng truy nhập quang chủ động AON

4.

Kết luận


1.

.

Giới thiệu

Yêu cầu ứng dụng ngày càng
cao về băng thông, độ trễ và
chất lượng.
. Tăng trưởng dữ liệu toàn cầu
tăng gấp đôi sau mỗi năm
(Cisco)
 Xu thế tất yếu sẽ chuyển dịch dần
sang mạng quang.


Optical Access Network
 Point to Point
 N sợi cáp quang
 2N bộ transceivers


Mạng quang chủ động AON



1 sợi cáp quang



Tiết kiệm không gian cáp tại CO



2N +2 bộ optical transceiver



Cần nguồn nuôi thiết bị



Cung cấp dịch vụ data



Mạng quang thụ động PON



1 sợi cáp quang



Tiết kiệm không gian cáp tại CO



N+1 bộ optical tranceiver



Không cần nguồn nuôi thiết bị



Cung cấp đa dịch vụ


2.

Mạng truy nhập quang thụ động PON
Passive Optical Network
Passive Optical Splitter
ONU

Optical Line Terminal

ONU

PSTN

Internet

OLT

Passive Optical Splitter

ONU

Optical Network Unit

CATV





Mạng quang thụ động (Passive Optical Network – PON) là mạng quang không chứa các phần tử điện hoặc các thiết bị quang điện.
Đặc trưng của PON là sử dụng các bộ tách/ghép quang thụ động (khơng cấp nguồn)
Có kiến trúc mạng điểm – đa điểm


Thành phần mạng PON

◦ OLT (Optical Line Terminal): cung cấp giao tiếp giữa hệ thống mạng truy cập

quang thụ động EPON và mạng quang đường trục của các nhà cung cấp dịch vụ
thoại, dữ liệu và video.

◦ ONU (Optical Network Unit) : cung cấp giao tiếp giữa mạng thoại, video và dữ liệu
người dùng với mạng PON. Chức năng cơ bản của ONU là nhận dữ liệu ở dạng
quang và chuyển sang dạng phù hợp với người dùng như Ethernet, POST,T1




EMS (Element Management System): EMS quản lý các phần tử khác nhau của mạng PON và cung cấp
giao diện đến mạng lõi của các nhà cung cấp dịch vụ. EMS có chức năng quản lý về cấu hình, đặc tính
và bảo mật

Mơ hình mạng PON :


Kỹ thuật trong PON
PON sử dụng công nghệ

Wavelength Division Multiplexing (WDM) để có thể truyền dữ liệu theo 02 chiều trên một sợi cáp

quang.

1490nm

1310nm

Để phân tách tín hiệu upstream/downstream của nhiều người dùng trên 01 sợi cáp quang, GPON sử dụng 02 phương pháp phân chia
truy nhập :

–

Ở chiều downstream, dữ liệu được truyền theo phương pháp broadcast;

–

Ở chiều upstream, dữ liệu được truyền theo phương pháp TDMA.


Kỹ thuật trong PON – Downstream Data



Sử dụng bước sóng 1490nm



Broadcast mode



Tất cả các gói tin được truyền từ OLT tới tất cả ONU; tại đây ONU lọc ra, chỉ nhận các gói tin tới mình.


Kỹ thuật trong PON – Upstream Data



Sử dụng bước sóng 1310nm



TDMA mode



Mỗi ONU gửi dữ liệu tới OLT theo một khe thời gian xác định trước.


Được chia ra làm các loại sau:

. APON: ATM Passive Optical Networks
. EPON: Ethernet Passive Optical Networks

. GE-PON: Giga-bit Ethernet Passive Optical Networks
. GPON: Gigabit-capable Passive Optical Networks


Mạng truy nhập GPON (Gigabit PON)


Khái niệm:

. GPON (Gigabit Passive Optical Network) định nghĩa theo chuẩn ITU-T G.984.
. GPON được mở rộng từ chuẩn BPON G.983 bằng cách tăng băng thơng, nâng hiệu suất băng thơng nhờ sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi và tiêu
chuẩn hóa quản lý.



Sơ đồ mạng truy nhập G-PON:


Mạng truy nhập EPON (Ethernet PON)


Khái niệm:

- E-PON là mạng truy nhập điểm – đa điểm, sử dụng chế độ truyền dẫn quang thụ động theo công nghệ mạng quang thụ động PON
và có cấu trúc mạng trên nền cơng nghệ Ethernet

.Tiêu chuẩn IEEE 802.3ah (EPON/GEPON), 802.3av (10GEPON)


Sơ đồ mạng truy nhập E-PON:

So Sánh GPON & EPON


Xu thế lựa chọn công nghệ:


3. Mạng truy nhập quang chủ động (AON)
.Sử dụng các thiết bị có nguồn ni để truyền tải tín hiệu trên mạng:
router/switch hoặc các bộ multiplexer

.Có thể được chia ra làm 02 loại

◦ Mạng truy nhập quang dựa trên công nghệ SDH.
◦ Mạng truy nhập quang dựa trên công nghệ Metro Ethernet


Mạng Metro Ethernet

Dựa trên công nghệ Ethernet để phát triển.
Mạng truyền tải thế hệ mới cung cấp đa dịch vụ với chất lượng cao: 2G,
3G, xDSL, FTTH, IPTV, VPN ..


Kiến trúc mạng Metro Ethernet


Kiến trúc mạng Metro Ethernet:

Lớp Core:Tập trung, truyền dẫn và chuyển mạch dữ liệu cho cả vùng.

◦
◦

Kết nối trực tiếp với các Core_tỉnh,
Kết nối trực tiếp đến các Node mạng dịch vụ : 3G, 4G, xDSL, FTTx, IPTV

Lớp AGG:

Bộ tập trung dữ liệu, truyền dẫn, chuyển mạch dữ liệu từ các
ring Access_router của quận, huyện.

◦ Một hướng kết nối tới Core_tỉnh, một hướng kết nối tới các Access_router.

 Lớp Access_router:

◦ Tập trung lưu lượng, truyền tải các dịch vụ IP như node B, ADSL, … về AGG quận,
huyện.


Dịch vụ cung cấp:

◦ Dịch vụ kết nối :
◦ Điểm – điểm (E-Line)
◦ Điểm – đa điểm (E-Tree)
◦ Đa Điểm – Đa điểm (ELAN)

◦ Dịch vụ backhaul cho di động (2G/3G/4G)

◦ Dịch vụ triple play (Voice / Data Internet / Video)


Kỹ thuật trong mạng Metro Ethernet

◦ Pure Ethernet
◦ Hybrid L2 and L3 IP/MPLS
◦ MPLS-TP (Transport Profile)


Kết luận:

◦ Mạng Optical network dùng để cung cấp đa dịch vụ data IP, các ứng dụng voice,
video chất lượng cao.

◦ Tương lai của mạng truy nhập quang là GPON hoặc Metro Ethernet, tùy theo từng
mơ hình triển khai của nhà cung cấp dịch vụ.


Thanks & QA