sile mạng quang thụ động EPON

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG
Khoa Công nghệ Điện Tử & Truyền Thông
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
Đề Tài
Mạng truy nhập quang thụ động
ETHERNET-EPON
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đoàn Thị Thanh Thảo
Sinh viên thực hiện :
Lớp :
Mạng viễn thông Việt Nam hiện tại được
chia thành ba thành phần chính:

Cấp Quốc Tế

Cấp Quốc Gia

Cấp nội tỉnh
Cấu trúc mạng viễn thông Việt Nam
HIỆN TRẠNG MẠNG VIỄN THÔNG VIỆT NAM VÀ XU HƯỚNG
PHÁT TRIỂN MẠNG TRUY NHẬP CỦA THẾ GIỚI
Hiện trạng mạng truyền thông của Việt Nam
Sự phát triển của lưu lượng
Lưu lượng dữ liệu ngày càng tăng với một tốc độ chưa từng thấy,
lưu lượng dữ liệu đã vượt trội lưu lương thoại
Xu hướng phát triển hiện nay
-
Trong những năm gần đây, mạng đường trục đã có một sự phát
triển vượt bậc, tuy nhiên mạng truy cập ít có sự thay đổi
-
Sự phát triển của lưu lượng Internet càng làm trầm trọng thêm sự
chậm trễ của dung lượng mạng truy cập-> Đó chính là vấn đề “nút

cổ chai” giữa mạng truy nhập và mạng đường trục
-
Giải pháp băng rộng được triển khai phổ biến, tuy nhiên nó không
thể cung cấp đủ băng thông cho các dịch vụ như video, tró chơi
tương tác hay hội nghị truyền hình.
-
Một công nghệ mới đã được đưa ra
-> Đó là EPON (Ethernet Passive Optical Network), là giải
pháp truy nhập quang sử dụng mạng quang thụ động
(PON: Passive Optical Network) kết hợp với giao thức
Ethernet (EPON).
-
Mạng truy nhập này có chi phí đầu tư không cao, đơn
giản, có thể nâng cấp, có khả năng hội tụ các dịch vụ
thoại dữ liệu và video đến người dùng trên một mạng đơn
- Mạng quang thụ động PON sử dụng phần tử chia quang thụ động
trong phần mạng phân bố nằm giữa thiết bị đường truyền quang
(OLT) và thiết bị kết cuối mạng quang (ONU). Hoạt động của mạng
PON được điều khiển bởi giao thức truy nhập theo địa chỉ MAC
MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG – PON
Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng
phân bố quang (hay còn gọi là mạng quang ngoại vi)
bao gồm các phần tử như sợi quang, các bộ tách
/ghép quang thụ động, các đầu nối và các mối hàn
quang. Các phần tử tích cực như OLT và các ONU
đều nằm ở đầu cuối của mạng PON. Tín hiệu trong
PON có thể được phân ra và truyền đi theo nhiều sợi
quang hoặc được kết hợp lại và truyền đi trên một
sợi quang thông qua bộ ghép quang, phụ thuộc tín
hiệu đó đi theo hướng lên hay xuống của PON.

Các đầu cuối mạng PON
 Optical Line Terminal (OLT thiết bị đường truyền quang ): OLT 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. OLT cũng kết nối đến mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ thông
qua hệ thống quản lý EMS(Element Management System).
 Optical Network Unit (ONU: thiết bị kết cuối mạng quang): ONU
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
 Element Management System (EMS :hệ thống quản lý ): 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.
Mô hình PON
PON có một vài mô hình thích hợp cho mạng truy cập
như:
-
Mô hình cây:
-
Mô hình vòng:
-
Mô hình bus:
CÔNG NGHỆ ETHERNET
Dễ hiểu, dễ thực hiện, dễ quản lý và bảo dưỡng.
•
Cho phép triển khai mạng với chi phí thấp.
•
Cung cấp nhiều mô hình linh hoạt cho việc cài đặt mạng.

•
Bảo đảm kết nối thành công và hoạt động theo tiêu chuẩn của sản
phẩm, bất chấp nhà chế tạo
Thuật ngữ Ethernet được quy vào họ sản phẩm của mạng LAN thuộc
chuẩn 802.3 và được định nghĩa như là một giao thức CSMA/CD
(Carrier Sence Multiple Access/Collision Detect). Hiện tại có 4 tốc độ dữ
liệu được định nghĩa cho hoạt động trên cáp sợi quang:
 10Mps-10Base-T Ethernet.
 100Mbps-Fast Ethernet.
 1000Mbps-Gigabit Ethernet.
 10000Mbps-10Gigabit Ethernet.
Nhiều giao thức và công nghệ khác nhau được đưa ra nhưng Ethernet
vẫn tồn tại như là một công nghệ LAN bởi giao thức của nó có những đặc
tính sau:
Các phần tử của mạng Ethernet
Mạng LAN Ethernet bao gồm các node mạng và
phương tiện liên kết. Các node mạng nằm trong hai
lớp chính:
-
DTE (Data Terminal Equipment): là thiết bị nguồn
hay đích của khung dữ liệu
-
DCE (Data Communication Equipment): là các thiết
bị mạng trung gian có nhiệm vụ nhận và chuyển tiếp
các khung dữ liệu thông qua mạng
Kiến trúc mô hình mạng Ethernet
Mạng LAN có nhiều mô hình kiến trúc khác nhau, nhưng bất
chấp sự rắc rối và kích cở của nó, tất cả đều kết hợp từ ba kiến
trúc kết nối cơ bản:
-

Kiến trúc kết nối điểm-điểm:
-
Kiến trúc bus cáp đồng trục :
-
Mô hình kết nối sao:
Với mô hình linh hoạt, kiến trúc đơn giản đặc biệt là chi phí thấp,
Ethernet đã vượt qua ATM và trở thành công nghệ phổ biến hiện
nay. Ethernet được chuẩn hoá theo chuẩn IEEE802.3 với các tốc
độ hoạt động đa dạngvà tương tích với mô hình bảy lớp là điều
kiện thuận lợi để ứng dụng vào mạng truy cập. Ngoài ra, Ethernet
còn tương thích với nhiều loại thiết bị khác nhau nên trở thành
một sự lựa chọn lý tưởng cho mạng truy nhập để truyền tải lưu
lượng IP và hổ trợ hiệu quả lưu lượng đa phương tiện. Ethernet
đã chứng tỏ là lựa chọn thích hợp nhất cho mạng quang thụ động
để ứng dụng cho mạng truy nhập
MẠNG TRUY CẬP QUANG THỤ ĐỘNG
ETHERNET – EPON
EPON là sự kết hợp giữa mạng truy cập quang thụ động PON và kỷ
thuật Ethernet nên nó mang ưu điểm của cả hai công việc này. Việc
triển khai EPON mang lại lợi ích rất to lớn bao gồm:
 Băng thông cao hơn: EPON sẽ cung cấp băng thông cao nhất
cho người
dùng trong bất kỳ hệ thống truy cập quang thụ động nào. Tốc độ lưu
lượng hướng xuống là 1Gbps và lưu lượng lên từ 64 ONU có thể
vượt quá 800 Mbps.
o Số lượng thuê bao trên một mạng PON lớn.
o Băng thông trên mỗi thuê bao nhiều.
o Khả năng cung cấp video.
o Chất lượng dịch vụ tốt hơn.
- Chi phí đầu tư thấp hơn: Hệ thống EPON đang khắc phục

giữa chi phí và hiệu suất bằng sợi quang và các lênh kiện
Ethernet. EPON cung cấp các chức năng và đặc tính sợi
quang với giá có thể so sánh được với DSL và cáp đồng T1s.
- Nhiều lợi nhuận hơn: EPON có thể hổ trợ đồng thời các dịch
vụ thoại, dữ liệu và video, cho phép nhà cung cấp nâng cao
dịch vụ băng rộng và linh hoạt.
Ngoài ra, nó cũng cung cấp các dịch vụ truyền thống
như POST, T1, 10/100 Base-T, hổ trợ các dịch vụ trên nền
ATM, TDM(Time Division Multiplexing) và SONET.
Nguyên lý hoạt động
Chuẩn IEEE 802.3 định nghĩa hai cấu hình cơ bản cho một mạng Ethernet.
Một cấu hình trong đó các trạm sử dụng chung môi trường truyền dẫn với
giao thức đa truy cập sóng mang có phát hiện xung đột (CSMA/CD) và cấu
hình còn lại, các trạm sẽ giao tiếp với nhau thông qua một chuyển mạch sử
dụng các tuyến kết nối điểm- điểm và song công.
Ở hướng xuống, EPON hoạt động như một mạng quảng bá. Khung
Ethernet được truyền bởi OLT qua bộ chia quang thụ động đến từng ONU
( với N trong khoảng từ 4 đến 64). ONU sẽ lọc bỏ các gói tin không phải
là của nó nhờ vào địa chỉ MAC(Media Access Control) trước khi truyền
các gói tin còn lại đến người dùng.
Ở hướng lên, vì đặc tính định hướng của bộ kết hợp quang thụ
động, khung dữ liệu từ bất kỳ ONU nào chỉ đến OLT và không đến
các ONU khác.
Nội dung trên đã cho thấy được sự kết hợp giữa mạng truy
nhập quang thụ động PON và công nghệ Ethernet đã tạo ra
một khuynh hướng mạng triển vọng cho mạng truy nhập thế hệ
sau. EPON là một bước phát triển trong tiến trình cáp quang
hoá mạng truy nhập thế hệ sau để xây dựng mạng truy nhập
băng rộng. Với sự quan tâm đặc biệt đến mạng EPON, mạng
truy nhập thế hệ sau sẽ giống như một mô hình kết hợp

Ethernet điểm-điểm và điểm-đa điểm, tối ưu hoá cho truyền tải
dữ liệu IP cũng như các dịch vụ thoại và video theo thời gian
thực.
Kết luận