nghiên cứu công nghệ gpon và ứng dụng cho mạng truy nhập băng rộng tại viễn thông bắc ninh

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin cảm ơn tới khoa Đào tạo sau đại học – Trường Đại học
Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên và các thầy cô giảng dạy trực tiếp đã giúp đỡ,
truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức bổ ích cho công việc thực tế của bản thân cũng
như đúc kết kiến thức vào bản luận văn này.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Hữu Công
– Phó Giám đốc Đại học Thái Nguyên, người thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các các anh, chị trong phòng Quản lý mạng và
Dịch vụ - Viễn thông Bắc Ninh đã giúp đỡ về chuyên môn và tạo điều kiện về thời
gian để tôi thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các anh/chị trong
nhóm FTTx Ban Viễn thông - Tập đoàn BCVT Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá
trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các anh, chị và bạn bè thuộc lớp Cao học Kỹ thuật
Điện tử khóa 13 đã động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và trong quá trình
hoàn thiện luận văn.
Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thành luận văn, nhưng với thời gian và khả năng
có hạn, nên luận văn không thể tránh khỏi còn những thiếu sót, hạn chế. Tôi rất
mong được sự góp ý chân thành của thầy, cô và các bạn để bổ sung hoàn thiện trong
quá trình nghiên cứu tiếp theo về vấn đề này.
Xin chân thành cảm ơn !
Thái Nguyên, tháng năm 2012
Nguyễn Mạnh Thắng
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC 1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC CÁC BẢNG 7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 8
MỞ ĐẦU 1

Chương 1 3
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THU ĐỘNG (PON) 3
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 3
1.2. KIẾN TRÚC MẠNG PON 3
1.3. CÁC CÔNG NGHỆ PON 5
1.3.1. CÔNG NGHỆ APON/BPON 5
1.3.2. CÔNG NGHỆ EPON/GEPON 6
1.3.3. CÔNG NGHỆ GPON 6
1.3.4. CÔNG NGHỆ WDM PON 7
1.3.5. NHẬN XÉT 7
1.4. KẾT LUẬN 8
Chương 2 10
CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT (GPON) 10
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 10
2.2. KIẾN TRÚC GPON 10
2.2.1. CẤU TRÚC HỆ THỐNG GPON 10
2.2.2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI TRONG MẠNG GPON 11
2.3. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ GPON 15
2.3.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 15
2.3.2. KHẢ NĂNG CUNG CẤP BĂNG THÔNG 16
2.3.3. KHẢ NĂNG CUNG CẤC DỊCH VỤ 17
2.3.4. KỸ THUẬT TRUY NHẬP VÀ PHƯƠNG THỨC GHÉP KÊNH 19
2.3.5. LỚP HỘI TỤ TRUYỀN DẪN 20
2.3.6. CẤU TRÚC KHUNG GPON 24
2.3.7. PHƯƠNG THỨC ĐÓNG GÓI DỮ LIỆU 28
2.3.8. ĐỊNH CỠ VÀ PHÂN ĐỊNH BĂNG THÔNG ĐỘNG TRONG GPON 34
2.3.9. BẢO MẬT VÀ MÃ HÓA 42
2.3.10. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM KHI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỐI
VỚI MẠNG GPON 43
2.4. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 44

2.4.1. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TRÊN THẾ GIỚI 44
2.4.2. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI GPON TẠI VIỆT NAM 44
2.4.3. CÁC GIẢI PHÁP CỦA MỘT SỐ HÃNG ĐIỂN HÌNH 45
2.5. KẾT LUẬN 46
Chương 3 48
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPON CHO MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG TẠI
VIỄN THÔNG BẮC NINH 48
3.1. ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI GPON CỦA VNPT 48

3.1.1. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÁC DỊCH VỤ MỚI CHO KHÁCH HÀNG 48
3.1.2. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỦA
VNPT 49
3.1.3. ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ CHO MẠNG TRUY NHẬP CỦA VNPT 51
3.2. DỰ BÁO NHU CẦU DỊCH VỤ BĂNG RỘNG VÀ PHÁT TRIỂN THUÊ BAO
CỦA VIỄN THÔNG BẮC NINH TỚI NĂM 2016 53
3.2.1. CÁC BƯỚC DỰ BÁO NHU CẦU DỊCH VỤ VÀ PHÁT TRIỂN THUÊ BAO
53
3.2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO DỊCH VỤ VÀ THUÊ BAO 55
3.2.3. LỰA CHỌN MÔ HÌNH DỰ BÁO NHU CẦU DỊCH VỤ VÀ PHÁT TRIỂN
THUÊ BAO 56
3.2.4. DỰ BÁO NHU CẦU PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ VÀ PHÁT TRIỂN THUÊ
BAO CỦA VNPT BẮC NINH ĐẾN NĂM 2016 57
3.3. HIỆN TRẠNG MẠNG BĂNG RỘNG CỦA VIỄN THÔNG BẮC NINH 61
3.3.1. MẠNG MAN-E 61
3.3.2. MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỦA VIỄN THÔNG BẮC NINH 62
3.3.3. NHẬN XÉT CHUNG 64
3.4. PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI GPON CHO VIỄN THÔNG BẮC NINH TỚI NĂM
2016 VÀ ĐỊNH HƯỚNG TỚI NĂM 2020 65
3.4.1. NGUYÊN TẮC TRIỂN KHAI 65
3.4.2. TÍNH TOÁN BĂNG THÔNG, LỰA CHỌN THIẾT BỊ 66

3.4.3. LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI GPON CỦA VIỄN THÔNG BẮC NINH TỚI
NĂM 2016 68
3.4.4. ĐỊNH HƯỚNG TRIỂN KHAI GPON CỦA VIỄN THÔNG BẮC NIH TỚI
NĂM 2020 71
3.5. KẾT LUẬN 71
KẾT LUẬN 72
KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ADSL
Asymmetrical DSL
Đường dây thuê bao số không đối xứng
AES
Advanced Encryption Standar
Chuẩn mã hoá tiên tiến
Alen
ATM (partition) lenght
Chiều dài phần ATM
Alloc-ID
Allocation Identifier
Bộ nhận dạng phân định
AON
Active Optical Network
Mạng quang tích cực
APON
ATM Passive Optical Network
Mạng quang thụ động ATM
ATM

Asynchronous Tranfer Mode
Chế độ truyền tải không đồng bộ
BCH
Bose-Chaudhuri-Hocquengham
Mã BCH
BER
Bit Error Rate
Tỷ lệ bit lỗi
BIP
Bit Interleaved Parity
Bit kiểm tra chẵn lẻ
Blen
Bwmap lenght
Chiều dài bản đồ băng thông
B-PON
Broadband Passive Optical
Mạng quang thụ động băng rộng
BRAS
Broadband Remote Access
Server
Server truy nhập băng rộng từ xa
BW
Bandwith
Băng thông
BWmap
Bandwith map
Bản đồ băng thông
CAT5 Categorise 5 Phân loại 5
CATV Cable Television Truyền hình cáp
CO

Central Office
Trung tâm truy nhập
CES Carrier Ethernet Switch Bộ chuyển mạch mang lưu lượng Ethernet
CRC
Cyclic Redundancy Check
Kiểm tra vòng dư
DBA
Dynamic Bandwith Assigment
Phân định băng thông động
DBR
Deterministic Bit Rate
Tốc độ bit danh định

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
DBRu
Dynamic Bandwith Report
Báo cáo băng thông động luồng lên
DRR
Deficit round - robin
Quay vòng không đầy đủ
DSL
Digital Subscriber Line
Đường dây thuê bao số
DSLAM DSL Access Multiplexer
Bộ ghép kênh truy nhập đường dây thuê bao
số
EPON
Ethernet Passive Optical
Mạng quang thụ động Ethernet
FCS

Frame Check Sequence
Dãy bit kiểm tra khung
FEC
Forward Error Correction
Sửa lỗi trước
FTTB
Fiber to the Building
Cáp quang nối đến toà nhà
FTTC
Fiber to the Curb
Cáp quang nối đến cụm dân cư
FTTH
Fiber to the Home
Cáp quang nối đến nhà thuê bao
FTTN
Fiber to the Node
Cáp quang nối đến các điểm nút
GEM
G-PON Encapsulation Method
Phương thức đóng gói GPON
GPM
G-PON Physical Media
Môi trường vật lý GPON
GPON
Gigabit Passive Optical Network
Mạng quang thụ động Gigabit
GTC
G-PON Transmission
Hội tụ truyền dẫn GPON
HDSL

Hight bit rate DSL
Đường dây thuê bao số tốc độ cao
HDTV
Hight Difinition Television
Truyền hình phân giải cao
HEC
Header Error Control
Điều khiển lỗi mào đầu
IEEE
Institute of Electrical and
Electronics Engineers
Viện kỹ thuật điện và điện tử
IPTV
IP Television
Truyền hình IP
ITU
International Telecommunication
Union
Liên minh viễn thông quốc tế
LAN
Local Area Network
Mạng cục bộ
MAN
Metro Area Network
Mạng đô thị
MANE
MAN Ethernet
Mạng đô thị công nghệ Ethernet
MSAN
Multi Service Access Node

Nút truy cập đa dịch vụ
OAM
Operation Administration
Vận hành, quản lý, bảo dưỡng
ODN
Optical Distribution Network
Mạng phân phối quang
OLT
Optical Line Terminal
Thiết bị kết cuối đường quang

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
OMCI
ONU Management and Control
Interface
Giao diện quản lý và điều khiển ONU
ONT
Optical Network Termination
Thiết bị kết cuối mạng quang
ONU
Optical Network Unit
Thiết bị đầu cuối quang người dùng
ONU-ID
ONU Identifier
Nhận dạng ONU
PCBd
Physical Control Block
Khối điều khiển vật lý hướng xuống
PDU
Protocol Data Units

Đơn vị số liệu giao thức
Plend
Payload Length downstream
Chiều dài tải hướng xuống
PLI
Payload Length Indicator
Chị thị chiều dài tải
PLOAM
Physical Layer OAM
Lớp vật lý OAM
PLOAMd
PLOAM downstream
PLOAM hướng xuống
PLOAMu
PLOAM upstream
PLOAM hướng lên
PLOu
Physical Layer Overhead
Mào đầu lớp vật lý hướng lên
PLSu
Power Levelling Sequence
Điều khiển công suất hướng lên
PMD
Physical Medium Dependent
Phụ thuộc môi trường vật lý
PON
Passive Optical Network
Mạng quang thụ động
Port-ID
Port Identifier

Nhận dạng cổng
PTI
Payload Type Indicator
Chỉ thị loại tải
QoS
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
RTD
Round Trip Delay
Trễ khứ hồi
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
Phân cấp số đồng bộ
SDU
Service Data Unit
Đơn vị dữ liệu dịch vụ
SDTV
Standard Definition Television
Truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn
STM
Synchrounous Transport Mode
Chế độ truyền tải đồng bộ
TC
Transmission Convergence
Hội tụ truyền dẫn
T-CONT
Transmission Container
Khối truyền dẫn
TDMA
Time Division Multiple Access

Đa truy nhập theo thời gian
TDM
Time Division Multiplexing
Ghép kênh theo thời gian
VC
Virtual Channel
Kênh ảo
VCI
Virtual Channel Identifier
Nhận dạng kênh ảo
VDSL
Very High Bit DSL
Đường dây thuê bao số tốc độ rất cao

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
VLAN
Virtual LAN
Mạng LAN ảo
VoD
Video On Demand
Video theo yêu cầu
VPI
Virtual Path Identifier
Nhận dạng đường ảo
VPN
Virtual Private Network
Mạng riêng ảo
WAN
Wide Area Network
Mạng diện rộng

WDM
Wavelength Division
Ghép kênh theo bước sóng
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Băng thông của các dịch vụ 48
Bảng 3.2. Phân loại đối tượng khách hàng 49
Bảng 3.3. Thuê bao điện thoại cố định, băng rộng tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2006 – 2011. .59
Bảng 3.4. Thống kê số thuê bao cố định, băng rộng của Viễn thông Bắc Ninh giai đoạn
2006 -2011 60
Bảng 3.5. Dự báo nhu cầu dịch vụ và phát triển thuê bao của Viễn thông Bắc Ninh đến
năm 2016 61

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Mô hình mạng quang thụ động 4
Hình 1.2. Các kiểu kiến trúc của PON 5
Hình 2.1. Kiến trúc mạng GPON 10
Hình 2.2. Các khối chức năng của OLT 11
Hình 2.3. Các khối chức năng của ONU 12
Hình 2.5. Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao 14
Hình 2.7. Mô hình TDMA GPON hình cây 19
Hình 2.8. Ngăn xếp giao thức của GTC 21
Hình 2.9. Khái niệm điều khiển truy nhập môi trường 23
Hình 2.10. Cấu trúc tổng quan khung GTC hướng xuống và lên 24
Hình 2.11. Cấu trúc khung đường xuống 25
Hình 2.12. Các trường thông tin trong khung đường xuống 25
Hình 2.13. Cấu trúc khung đường lên 26
Hình 2.14. Cấu trúc các trường thông tin trong khung đường lên 27
Hình 2.15. Cấu trúc khung và mào đầu GEM 28
Hình 2.16. Mô tả chuyển trạng thái dựa trên tiêu đề GEM 30
Hình 2.17. Một số trường hợp phân mảnh 31

Hình 2.18. Mối quan hệ giữa khung GEM với khung GTC 32
Hình 2.19. Cấu trúc khung dữ liệu TDM trong khung GEM 33
Hình 2.20. TDM ánh xạ qua GEM 34
Hình 2.21. Cấu trúc khung Ethernet ánh xạ vào khung GEM 34
Hình 2.22. Đa truy nhập phân chia theo thời gian trong GPON 35
Hình 2.23. Cửa sổ định cỡ 36
Hình 2.24. Thủ tục định cỡ pha 1 37
Hình 2.25: Thủ tục định cỡ pha 2 37
Hình 2.26. Phân định băng thông động 38
Hình 2.27. Nguyên lý của hàng đợi công bằng 39
Hình 2.28. DRR sử dụng thông báo nhiều hàng đợi 42
Hình 3.1. Các giải pháp cung cấp FTTx 50
Hình 3.2. Quy trình dự báo nhu cầu dịch vụ và phát triển thuê bao 54
Hình 3.3. Mô hình dự báo nhu cầu dịch vụ và phát triển thuê bao 57
Hình 3.4. Hiện trạng cấu hình mạng MAN-E Viễn thông Bắc Ninh 62
Hình 3.5. Mô hình đấu nối hiện tại các trạm băng rộng Viễn thông Bắc Ninh 63

- 1 -
MỞ ĐẦU
Ngày nay, thế giới đang bước sang kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức, trong
đó thông tin là động lực thúc đẩy sự phát triển của xã hội. Do đó, nhu cầu truyền
thông ngày càng lớn với nhiều dịch vụ mới băng rộng/tốc độ cao và đa phương tiện
trong đời sống kinh tế – xã hội của từng quốc gia cũng như kết nối toàn cầu. Để đáp
ứng được vai trò động lực thúc đẩy sự phát triển của kỷ nguyên thông tin, mạng
truyền thông cần phải có khả năng linh hoạt cao, tốc độ truyền dẫn lớn, băng thông
rộng, đa dịch vụ đáp ứng mọi nhu cầu trao đổi thông tin của xã hội, trong đó mạng
truy nhập đóng vai trò rất quan trọng trong việc đưa các dịch vụ tốc độ cao, băng
thông rộng đến người sử dụng. Để đáp ứng nhu cầu đó, các nhà khoa học, các tổ
chức viễn thông quốc tế, các hãng cung cấp thiết bị, các nhà khai thác,… đã và đang
nghiên cứu phát triển và áp dụng các giải pháp công nghệ mới băng rộng/tốc độ cao

và đa phương tiện để phát triển mạng viễn thông. Trong đó, công nghệ PON
(Passive Optical Network) nói chung và GPON (Gigabit Passive Optical Network)
nói riêng là một giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết vấn đề băng thông trong mạng
truy nhập, cho phép triển khai các dịch vụ băng rộng/tốc độ cao và các dịch vụ có
tính tương tác.
Hiện tại, ở nước ta mạng truy nhập cáp đồng truyền thống vẫn còn khá lớn,
không thể đáp ứng được các yêu cầu trên của xã hội mà hầu như chỉ đáp ứng được
dịch vụ thoại và các dịch vụ số liệu tốc độ thấp. Vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ
viễn thông của nước ta hiện nay, trong đó có Tập đoàn VNPT nói chung và Viễn
thông Bắc Ninh nói riêng, đã và đang nghiên cứu lựa chọn các giải pháp công nghệ
xây dựng mạng truy nhập có băng thông rộng, trong đó công nghệ PON nói chung
và GPON nói riêng là một xu hướng có tính khả thi cao, để đáp ứng nhu cầu trao
đổi thông tin của xã hội.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu giải pháp công nghệ GPON và ứng dụng cho
mạng truy nhập để phát triển mạng viễn thông của Viễn thông Bắc Ninh để đảm
bảo được tính kinh tế – kỹ thuật và đáp ứng được nhu cầu trao đổi thông tin hiện tại
và trong tương lai của Bắc Ninh là một vấn đề cấp thiết.
- 2 -
Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn đó, em đã quyết định chọn
đề tài: "Nghiên cứu công nghệ GPON và ứng dụng cho mạng truy nhập băng
rộng của Viễn thông Bắc Ninh" làm luận văn Thạc sỹ kỹ thuật. Luận văn gồm 3
chương:
Chương 1: Tổng quan về công nghệ mạng truy nhập quang thụ động (PON)
Chương 2: Công nghệ mạng truy nhập quang thụ động Gigabit (GPON)
Chương 3: Ứng dụng công nghệ GPON cho mạng truy nhập băng rộng tại
Viễn thông Bắc Ninh
- 3 -
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THU ĐỘNG
(PON)

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng các dịch vụ băng rộng ngày càng
tăng cả về số lượng và chất lượng dịch vụ. Đứng trước tình hình đó, một số công
nghệ mới đã được đưa ra nhằm đáp ứng những đòi hỏi về băng thông như DSL hay
cáp modem. Tuy nhiên, cả DSL và cáp modem đều không đáp ứng được những yêu
cầu về băng thông cho mạng truy nhập. Trong bối cảnh đó, công nghệ truy nhập
quang thụ động PON (Passive Optical Network) được cho là một giải pháp tối ưu
cho mạng truy nhập băng rộng. Người ta trông đợi PON sẽ giải quyết được các vấn
đề tắc nghẽn băng thông của mạng truy nhập trong kiến trúc mạng viễn thông, giữa
một bên là các nhà cung cấp dịch vụ, các điểm kết cuối, các điểm truy nhập và một
bên là các công ty được cung cấp dịch vụ, hay một khu vực tập trung các thuê bao.
Trong các khuyến nghị về mạng và các hệ thống truyền dẫn, ITU-T đã đưa các
định nghĩa và kiến trúc làm cơ sở cho việc xây dựng mạng quang thụ động. Một
cách ngắn gọn, PON có thể được định nghĩa như sau: “PON là một mạng quang
không có các phần tử điện hay các thiết bị quang điện tử”. Như vậy với khái niệm
này, mạng PON sẽ 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.
1.2. KIẾN TRÚC MẠNG PON
Mô hình mạng quang thụ động PON như trong Hình 1.1
- 4 -
Hình 1.1. Mô hình mạng quang thụ động
Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân bố quang (hay còn
gọi là mạng 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 PON. Tín hiệu trong PON có thể được phân ra và
truyền đi theo nhiều sợi quang hoặc được kết hợp lại và truyền trên một sợi quang

thông qua bộ ghép quang. PON thường được triển khai trên sợi quang đơn mode,
với cấu hình cây là phổ biến. PON cũng có thể được triển khai theo cấu hình vòng
cho các khu thương mại hoặc theo cấu hình bus khi triển khai trong các khu trường
sở,
Về mặt logic, PON được sử dụng như mạng truy nhập kết nối điểm - đa điểm,
với một CO phục vụ cho nhiều thuê bao. Có một số cấu hình kết nối điểm - đa điểm
phù hợp cho mạng truy nhập như cấu hình hình cây, cây và nhánh, vòng ring, hoặc
bus như trong Hình 1.2
- 5 -
Hình 1.2. Các kiểu kiến trúc của PON
Bằng cách sử dụng các bộ ghép 1:2 và bộ chia quang 1:N, PON có thể triển
khai theo bất cứ cấu hình nào trong các cấu hình trên. Ngoài ra, PON còn có thể thu
gọn lại thành các vòng ring kép, hay hình cây, hay một nhánh của cây. Tất cả các
tuyến truyền dẫn trong PON đều được thực hiện giữa OLT và ONU. OLT nằm ở
CO (Center Office) và kết nối mạng truy nhập quang với mạng đô thị (MAN) hay
mạng diện rộng (WAN), là những mạng đường trục. ONU nằm tại vị trí đầu cuối
người sử dụng (FTTH hay FTTB hoặc FTTC).
Trong các cấu hình trên, cấu hình hình cây 1:N như Hình 1.2 (a), hay cấu hình
cây và phân nhánh Hình 1.2 (b) được sử dụng phổ biến nhất. Đây là những cấu hình
rất mềm dẻo, phù hợp với nhu cầu phát triển của thuê bao, cũng như những đòi hỏi
ngày càng tăng về băng thông.
1.3. CÁC CÔNG NGHỆ PON
1.3.1. CÔNG NGHỆ APON/BPON
Từ năm 1995, 7 nhà khai thác mạng hàng đầu thế giới đã lập nên nhóm FSAN
(Full Service Access Network) với mục tiêu là thống nhất các tiêu chí cho mạng
truy nhập băng rộng và FSAN đã phát triển một tiêu chí cho mạng truy nhập PON
sử dụng công nghệ ATM và giao thức lớp 2 của ATM. Hệ thống này được gọi là
- 6 -
APON (viết tắt của ATM PON). Cái tên APON sau đó được thay thế bằng BPON
với ý diễn đạt PON băng rộng. Hệ thống BPON có khả năng cung cấp nhiều dịch vụ

băng rộng như Ethernet, Video, đường riêng ảo (VPL), kênh thuê riêng, .v.v. Năm
1997 nhóm FSAN đưa các đề xuất chỉ tiêu BPON lên ITU-T để thông qua chính
thức. Từ đó, các tiêu chuẩn ITU G.983.x cho mạng BPON lần lượt được thông qua.
Hệ thống BPON hỗ trợ tốc độ không đối xứng 155 Mbps hướng lên và 622 Mbps
hướng xuống hoặc tốc độ đối xứng 622 Mbps. Các hệ thống BPON đã được sử
dụng ở nhiều nơi, tập trung ở Bắc Mỹ, Nhật Bản và một phần Châu Âu.
1.3.2. CÔNG NGHỆ EPON/GEPON
Năm 2001, IEEE thành lập một nhóm nghiên cứu Ethernet in the First Mile
(EFM) với mục tiêu mở rộng công nghệ Ethernet hiện tại sang mạng truy nhập
vùng, hướng tới các mạng đến nhà thuê bao hoặc các doanh nghiệp với yêu cầu vẫn
giữ các tính chất của Ethernet truyền thống. Ethernet PON (EPON) được bắt đầu
nghiên cứu trong thời gian gian này. EPON là mạng PON mang lưu lượng dữ liệu
gói trong các khung Ethernet được chuẩn hóa theo IEEE 802.3.
1.3.3. CÔNG NGHỆ GPON
Từ năm 2003-2004, ITU-T đã chuẩn hóa một loạt các tiêu chuẩn cho mạng
Gigabit PON (GPON) bao gồm G.984.1, G.984.2, G.984.3 và G.984.4.
Chuẩn GPON hiện nay được định nghĩa dựa trên các giao thức cơ bản của
chuẩn SONET/SDH ITU. Các giao thức của nó khá đơn giản và đòi hỏi rất ít thủ
tục. Chính vì thế mà hiệu suất băng thông của GPON đạt tới trên 90%. GPON có
các ưu điểm như: Cung cấp dịch vụ bộ ba: hỗ trợ các dịch vụ thoại, dữ liệu và hình
ảnh truyền theo định dạng gốc của nó. Rất nhiều các dịch vụ Ethernet như QoS,
VLAN, pVLAN, IGMP (Internet Group Management Protocol) và RSTP (Rapid
Spanning Tree Protocol) cũng được hỗ trợ. Hiệu suất và tốc độ đường truyền cao
nhất: tốc độ hướng xuống/ hướng lên tương ứng lên tới 2,5/2,5 Gbit/s và là công
nghệ tối ưu cho các ứng dụng của FTTH và FTTB.
- 7 -
Hiện nay cũng như trong tương lai GPON là công nghệ phù hợp cho việc
truyền thông Ethernet/IP với việc hỗ trợ thoại và hình ảnh qua PON bằng việc sử
dụng giao thức SONET/SDH
1.3.4. CÔNG NGHỆ WDM PON

Công nghệ mạng quang thụ động sử dụng ghép kênh phân chia theo bước
sóng Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network (WDM PON) là
thế hệ kế tiếp của mạng truy nhập quang và cho băng thông lớn nhất. TDM PON
(bao gồm BPON, GPON và GEPON) sử dụng các bộ chia công suất quang thụ
động, hướng xuống là quảng bá và ONU nhận dữ liệu của mình thông qua nhãn địa
chỉ nhúng, hướng lên sử dụng ghép kênh trong miền thời gian. WDM PON sử dụng
các bộ ghép sóng WDM thụ động, hướng xuống mỗi ONU nhận dữ liệu trên một
bước sóng, hướng lên các bước sóng khác nhau được ghép thông qua bộ ghép sóng
WDM tới OLT. Do sử dụng một bước sóng cho mỗi ONU nên WDM PON có tính
bảo mật và tính mềm dẻo tốt hơn. Công nghệ WDM PON sẽ là sự lựa chọn của
tương lai và là bước phát triển kế tiếp cho các công nghệ mạng truy nhập quang
PON.
1.3.5. NHẬN XÉT
Hiện nay mạng APON/BPON không được quan tâm phát triển do chỉ hỗ trợ
dịch vụ ATM và tốc độ truy nhập thấp hơn nhiều so với các công nghệ hiện hữu
khác như GPON hay EPON.
Trong khi, EPON chỉ cung cấp tốc độ truyền là 1,25 Gbit/s thì GPON lại cho
phép đạt tới tốc độ 2,448 Gbit/s. EPON tốn khá nhiều băng thông cho việc quy định
các thủ tục truyền thông vì vậy nó chỉ đạt hiệu suất từ 50% ÷ 70%, băng thông của
EPON bị giới hạn trong khoảng 600Mbps đến 900Mbps. Trong khi đó, GPON có
thể đạt tới hiệu suất mạng 93%, điều đó có nghĩa là chỉ có 7% độ rộng băng tần
được sử dụng cho việc quy định các thủ tục của giao thức truyền thông. GPON cho
phép các nhà cung cấp dịch vụ phân phối với băng thông lên đến 2.300 Mbps, độ
rộng băng tần lớn, GPON hứa hẹn mang lại nhiều lợi nhuận cho các nhà cung cấp
dịch vụ. Đã được chuẩn hoá theo ITU–T G.984, GPON cho phép cung cấp đường
- 8 -
truyền với các định dạng gốc như IP và TDM, đây thực sự là một giải pháp công
nghệ PON đạt hiệu quả kinh tế có thể sử dụng cho cả các dịch vụ gia đình cũng như
là cho các doanh nghiệp. Độ rộng băng GPON có thể đáp ứng cho truyền dữ liệu
Internet, nhiều dòng IPTV đồng thời (Internet Protocol Television) và có thể hỗ trợ

truyền thông cả SDTV (Standard Definition Television) và HDTV (High Definition
TeleVision), GPON đã thực sự được đánh giá là kinh tế hơn EPON.
Mặt khác trong khi tiêu chuẩn IEEE 803.2ah chỉ hỗ trợ 2 lớp ODN : lớp A và
lớp B thì ITU-GT.984.2 GPON GPM hỗ trợ cả lớp C, lớp cấp cao hơn. Lớp C cho
phép mạng PON mở rộng cự ly tới 20 Km, cung cấp cho số lượng lớn người dùng
cuối, đạt tới 64 thậm chí 128 ONU/ONT.
Bên cạnh đó trong khi EPON chỉ hỗ trợ duy nhất một tốc độ truyền dẫn đối
xứng 1,25/1,25 Gbps. ITU- T G.984.2 GPON GPM linh hoạt và biến đổi được
nhiều hơn, cho phép các tốc độ hướng xuống 1,25 và 2,5 Gbps, hướng lên cho phép
155 Mbps, 622 Mbps hay 1,25 và 2,5 Gbps. Cả hai công nghệ đều nhắm tới thị
trường truy nhập, bao gồm các ứng dụng FTTH và FTTB/FTTC. Trong khi GPON
cho phép các nhà cung cấp dịch vụ để thiết lập những tốc độ kết nối theo nhu cầu
thực tế, EPON không thực hiện được điều này. Mặc dù đây không là một vấn đề lớn
về chi phí đối với kết nối tốc độ cao, tuy nhiên để hỗ trợ 1,25 Gbps hướng lên, đòi
hỏi phải cung cấp laser DFP ở đầu cuối và điôt quang thác APD đắt tại trung tâm
mạng quang CO.
Từ những so sánh trên có thể thấy rằng GPON thích hợp hơn so với EPON
trong việc lắp đặt các hệ thống mạng để cung cấp các khả năng dự phòng cần thiết
hỗ trợ cho O&M, khả năng tương thích cũng như là bảo mật. Đây là những điều
kiện cần thiết để điều hành một mạng kích cỡ lớn.
1.4. KẾT LUẬN
PON là mạng truy nhập có nhiều ưu điểm để triển khai các dịch vụ băng rộng
(thoại, dữ liệu, video) giữa các khối kết cuối đường dây ở xa (OLT) và kết cuối
mạng (ONU). Một mạng PON hỗ trợ nhiều kiểu kiến trúc mạng: hình cây, bus, hoặc
ring, do đó giúp cho việc linh hoạt trong vấn đề tổ chức mạng.
- 9 -
Các hệ thống PON đang được triển khai trên thế giới gồm: APON/BPON,
GPON và EPON. Trong đó APON/BPON là những hệ thống được nghiên cứu và
triển khai từ giữa những năm 90 của thế kỷ 20, đây là các hệ thống truy nhập quang
băng rộng hỗ trợ chỉ cho lưu lượng ATM. Thế hệ kế tiếp của APON/BPON là

GPON với việc cải thiện hơn về tốc độ, hỗ trợ nhiều tốc độ khác nhau cho cả đường
lên và đường xuống, đặc biệt là hỗ trợ cả lưu lượng ATM và IP. GPON được chuẩn
hoá bởi ITU-T với chuẩn G.984. Được nghiên cứu muộn hơn, từ năm 2001, hệ
thống EPON cũng đã được triển khai khá phổ biến tại một số nước trên thế giới.
EPON được xây dựng trên cơ sở công nghệ Ethernet, EPON chỉ hỗ trợ truyền dẫn
đối xứng.
Hiện nay GPON đã được triển khai rộng rãi tại một số nước, GPON cũng đã
được lựa chọn để thay thế cho các mạng truy nhập của nhiều nước trên thế giới. Với
những đặc điểm kỹ thuật công nghệ mềm dẻo hỗ trợ nhiều lựa chọn cho tốc độ truy
nhập, đồng thời hỗ trợ cả lưu lượng ATM và IP, cung cấp nhiều loại hình dịch vụ
tích hợp với chất lượng cao, GPON đang ngày càng khẳng định là công nghệ của
mạng truy nhập thế hệ mới.
- 10 -
Chương 2
CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP QUANG THỤ ĐỘNG GIGABIT (GPON)
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
GPON (Gigabit Passive Optical Network) được định nghĩa theo chuẩn ITU-T
G.984. GPON được mở rộng từ chuẩn BPON G.983 bằng cách tăng băng thông,
nâng hiệu suất băng thông nhờ sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi và tiêu chuẩn hóa
quản lý. GPON hỗ trợ nhiều mức tốc độ khác nhau, trong đó hỗ trợ tới 2,488 Gbit/s
của băng thông luồng xuống và 1,244 Gbit/s thậm chí tới 2,448 Gbit/s của băng
thông luồng lên. Phương thức đóng gói GEM (GPON Encapsulation Method) cho
phép đóng gói lưu lượng người dùng rất hiệu quả, với sự phân đoạn khung cho phép
nâng cao chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service) phục vụ lưu lượng nhạy cảm
như truyền thoại và video. GPON hỗ trợ tốc độ cao, tăng cường bảo mật và hỗ trợ
cả dịch vụ TDM và Ethernet, điều đó cho phép GPON hỗ trợ nhiều loại dịch vụ với
chi phí thấp cũng như khả năng tương thích lớn giữa các nhà cung cấp thiết bị.
2.2. KIẾN TRÚC GPON
2.2.1. CẤU TRÚC HỆ THỐNG GPON
Hình 2.1. mô tả cấu hình hệ thống GPON bao gồm OLT, các ONU, một bộ

chia quang và các sợi quang. Sợi quang được kết nối tới các nhánh OLT tại bộ chia
quang ra 64 sợi khác và các sợi phân nhánh được kết nối tới ONU.
Hình 2.1. Kiến trúc mạng GPON
Trong lớp GPON TC, giá trị lý thuyết cực đại giữa OLT và ONU là 60 km .
Trong khi đó khoảng cách vật lý thực tế xa nhất giữa các OLT và ONU là 20 km.
- 11 -
Sự khác biệt này bị hạn chế ở chỗ kích thước cửa số không được mở rộng vì các
vấn đề chất lượng dịch vụ. Giống như đối với tỉ số chia, lớp TC hỗ trợ tới 128
nhánh chia.
2.2.2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI TRONG MẠNG GPON
Hệ thống GPON bao gồm ba thành phần cơ bản: OLT, ONU và ODN.
2.2.2.1. Khối kết cuối đường quang OLT
OLT được kết nối tới mạng chuyển mạch thông qua các giao diện được chuẩn
hoá. Ở phía phân tán, OLT đưa ra giao diện truy nhập quang tương ứng với các
chuẩn GPON như tốc độ bit, quỹ công suất, jitter,…. OLT bao gồm ba phần chính:
Chức năng giao diện cổng dịch vụ; chức năng kết nối chéo và giao diện mạng phân
tán quang. Các khối OLT chính được mô tả trong Hình 2.2.
Khối lõi PON (PON core shell): gồm hai phần, phần giao diện ODN và chức
năng PON TC. Chức năng của PON TC bao gồm tạo khung, điều khiển truy cập
phương tiện, OAM, DBA và quản lý ONU. Mỗi PON TC có thể lựa chọn hoạt động
theo một chế độ ATM, GEM và kép đôi (Dual).
Hình 2.2. Các khối chức năng của OLT
Khối kết nối chéo (Cross-connect shell): cung cấp đường truyền thông giữa
khối lõi PON và phần dịch vụ. Các công nghệ sử dụng cho đường này phụ thuộc vào
các dịch vụ, kiến trúc bên trong của OLT và các yếu tố khác. OLT cung cấp chức
năng kết nối chéo tương ứng với các chế độ được lựa chọn (ATM, GEM hoặc Dual).
- 12 -
Khối dịch vụ (Service shell): hỗ trợ chuyển đổi giữa các giao diện dịch vụ và
giao diện khung TC của phần PON.
2.2.2.2. Khối mạng quang ONU

Các khối chức năng của ONU hầu hết đều giống như của OLT. Vì ONU hoạt
động chỉ với một giao diện PON đơn (hoặc nhiều nhất là hai giao diện với mục đích
bảo vệ), chức năng kết nối chéo có thể bị bỏ đi. Tuy nhiên, thay cho chức năng này,
chức năng ghép và giải ghép dịch vụ (MUX và DMUX) được hỗ trợ để xử lý lưu
lượng. Cấu hình điển hình của một ONU được mô tả trong Hình 2.3.
Hình 2.3. Các khối chức năng của ONU
2.2.2.3. Mạng phân phối quang ODN
Mạng phân phối quang kết nối giữa một OLT với một hoặc nhiều ONU sử
dụng thiết bị tách/ghép quang và mạng cáp quang thuê bao.
2.2.2.3.1 Bộ tách/ghép quang
GPON sử dụng thiết bị thụ động để chia tín hiệu quang từ một sợi để truyền đi
trên nhiều sợi và ngược lại, kết hợp các tín hiệu quang từ nhiều sợi thành tín hiệu
trên một sợi. Thiết bị này được gọi là bộ tách/ghép quang. Dạng đơn giản nhất của
nó là một bộ ghép quang bao gồm hai sợi quang được hàn dính vào nhau. Tín hiệu
nhận được ở bất cứ đầu vào nào cũng bị chia thành hai phần ở đầu ra. Tỷ lệ phân
chia của bộ tách/ghép có thể được điều khiển bởi độ dài của mối hàn và vì vậy đây
được coi là tham số không đổi. Các bộ tách/ghép NxN được chế tạo bằng cách ghép
- 13 -
nhiều tầng bộ 2x2 với nhau (xem Hình 2.4) hoặc sử dụng công nghệ ống dẫn sóng
phẳng.
Hình 2.4. Các bộ ghép 8x8 được tạo ra từ các bộ ghép 2x2
Các bộ tách/ghép được đặc trưng bằng các tham số sau đây:
Suy hao chia: là tỷ lệ giữa công suất đầu ra và công suất đầu vào của bộ ghép,
tính theo dB. Với một bộ 2x2 lý tưởng, giá trị này là 3 dB. Hình 2.4 (a): biểu diễn
hai mô hình của bộ 8x8 dựa trên các bộ 2x2. Trong mô hình 4 tầng Hình 2.4 (a), chỉ
có 1/16 công suất đầu vào được đưa tới từng đầu ra. Hình 2.4 (b) biểu diễn mô hình
thiết kế hiệu quả hơn, mỗi đầu ra sẽ nhận được 1/8 công suất của đầu vào.
Suy hao ghép: đây là công suất bị tổn hao do quá trình sản xuất, giá trị này
thông thường khoảng 0,1 dB đến 1 dB.
Điều hướng: đây là mức công suất đo được ở đầu vào bị dò từ một đầu vào

khác. Với những bộ tách/ghép là thiết bị có khả năng định hướng cao thì tham số
điều hướng khoảng từ 40 đến 50 dB.
Thông thường, các bộ tách/ghép thường chỉ được chế tạo với một đầu vào
hoặc một đầu ra. Bộ tách/ghép có một đầu vào ta gọi là bộ chia (tách), còn bộ có
một đầu ra ta gọi là bộ kết hợp (ghép). Tuy nhiên, cũng có những bộ 2x2 được chế
tạo không đối xứng (với tỷ số chia khoảng 5/95 hoặc 10/90). Loại tách/ghép này
chủ yếu được dùng để trích ra một phần tín hiệu quang cho mục đích kiểm tra, được
gọi là bộ ghép rẽ.
2.2.2.3.2. Mạng cáp quang thuê bao.
- 14 -
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 trong Hình 2.5.
Hình 2.5. Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao
Mạng cáp quang thuê bao được cấu thành bởi các thành phần chính như sau:
 Cáp quang gốc (Feeder Cable): xuất phát từ phía nhà cung cấp dịch vụ (hay
còn gọi chung là CO) tới điểm phân phối được gọi là DP (Distribution Point).
 Điểm phân phối sợi quang (DP): là điểm kết thúc của đoạn cáp gốc. Trên thực
tế triển khai, điểm phân phối sợi quang thường là măng xông quang, hoặc các
tủ cáp quang phối.
 Cáp quang phối (Distribution Optical Cable): xuất phát từ điểm phối quang
(DP) tới các điểm truy nhập mạng AP (Access Point) hay từ các tủ quang
phối tới các tập điểm quang.
 Cáp quang thuê bao (Drop Cable): xuất phát từ các điểm truy nhập mạng
(AP) hay là từ các tập điểm quang đến thuê bao.
Điểm quản lý quang FMP (Fiber Management Point): được sử dụng cho xử lý
sự cố và phát hiện đứt đường.
- 15 -
2.3. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ GPON
2.3.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT

2.3.1.1. Tốc độ truyền dẫn:
GPON hỗ trợ các tốc độ truyền dẫn sau:
- 0,15552 Gbps đường lên; 1,24416 Gbps đường xuống.
- 0,62208 Gbps đường lên; 1,24416 Gbps đường xuống.
-1,24416 Gbps đường lên; 1,24416 Gbps đường xuống.
- 0,15552 Gbps đường lên; 2,48832 Gbps đường xuống.
- 0,62208 Gbps đường lên; 2,48832 Gbps đường xuống.
- 1,24416 Gbps đường lên; 2,48832 Gbps đường xuống.
- 2,48832 Gbps đường lên; 2,48832 Gbps đường xuống.
2.3.1.2. Các thông số kỹ thuật khác:
- Bước sóng: 1260-1360nm đường lên; 1480-1500nm đường xuống
- Đa truy nhập hướng lên: TDMA
- Cấp phát băng thông động DBA (Dynamic Bandwith Allocation)
- Loại lưu lượng: dữ liệu số
- Khung truyền dẫn: GEM
- Dịch vụ: dịch vụ đầy đủ (Ethernet, TDM, POTS)
- Tỉ lệ chia của bộ chia thụ động: tối đa 1:128
- Giá trị BER lớn nhất: 10
-12
- Phạm vi công suất sử dụng luồng xuống: -3 đến +2 dBm (10km ODN) hoặc
+2 đến +7 (20Km ODN)
- Phạm vi công suất sử dụng luồng lên: -1 đến +4 dBm (10Km và 20Km ODN)
- Loại cáp: tiêu chuẩn ITU-T Rec. G.652
- 16 -
- Suy hao tối đa giữa các ONU:15dB
- Cự ly cáp tối đa: 20Km với DFB laser luồng lên, 10Km với Fabry-Perot
2.3.2. KHẢ NĂNG CUNG CẤP BĂNG THÔNG
Công nghệ GPON hỗ trợ 1,25 Gbit/s hoặc 2,5 Gbit/s hướng xuống, và hướng
lên có thể xê dịch từ 155 Mbit/s đến 2,5 Gbit/s vớ. Hiệu suất băng thông đạt > 90%
2.3.2.1. Băng thông hướng xuống

Yêu cầu băng thông của các dịch vụ cơ bản:
• Băng thông yêu cầu của một kênh HDTV = 12 Mbit/giây
• Băng thông yêu cầu của một kênh SDTV = 4 Mbit/giây
• Truy cập Internet tốc độ cao = 100 Mbit/s trên mỗi thuê bao với tỷ lệ dùng
chung 20:1
• Voice IP tốc độ 100 Kbit/giây
Trong đó tốc độ hướng xuống của GPON = 2,488 Mbit/giây × hiệu suất 92% =
2289 Mbit/s. Trong ứng dụng nhiều nhóm người sử dụng (MDU: multiple-
dwelling-unit), GPON có thể cung cấp dịch vụ gồm các dịch bụ băng thông rộng và
Voice đến N bộ ONU tuỳ thuộc vào cấu hình của mỗi ONU.
2.3.2.2. Băng thông hướng lên
ITU G 984 GPON không những có khả năng hỗ trợ tất cả các yêu cầu về hệ
thống mạng mà còn cung cấp một cơ chế QoS riêng cho lớp PON bên ngoài các
phương thức Ethernet lớp 2 và phân loại dịch vụ (CoS) IP lớp 3 để đảm bảo việc
phân phát các thông tin voice, video và TDM chất lượng cao thông qua môi trường
chia sẻ trên nền TDMA. Tuy nhiên, các cơ chế CoS ở lớp 2 và lớp 3 chỉ có thể đạt
mức tối đa là QoS ở lớp truyền tải. Nếu lớp truyền tải có độ trễ và dung sai lớn thì
việc phân chia mức ưu tiên dịch vụ không còn ý nghĩa. Đối với TDMA PON, việc
dung lượng có QoS hướng lên sẽ bị hạn chế khi tất cả các ONT sử dụng hết băng
thông hướng lên và ưu tiên của nó trong TDMA. Hướng lên GPON có thông lượng
- 17 -
đến 1.25 Gbits/sec cao hơn 20% so với GEPON là một sự khác biệt đáng kể giúp
cho cơ chế QoS có thể hoạt động tốt hơn.
Khung thời gian hướng lên và hướng xuống sử dụng khung tiêu chuẩn 8 kHz,
và các dịch vụ được đóng gói vào các khung theo nguyên bản của nó theo phương
thức đóng gói GPON (GEM). Giống như trong SONET/SDH, GPON cung cấp khả
năng chuyển mạch bảo vệ với thời gian nhỏ hơn 50ms. Điều cơ bản làm cho GPON
có trễ thấp là tất cả lưu lượng hướng lên TDMA từ các ONU được ghép vào trong
một khung 8 KHz (125 µs). Mỗi khung hướng xuống bao gồm một bản đồ cấp phát
băng thông hiệu quả được gửi quảng bá đến tất cả các ONU và hỗ trợ tính năng tinh

chỉnh cấp phát băng thông. Cơ chế ngoài băng này cho phép GPON DBA hỗ trợ
việc điều chỉnh cấp phát băng thông nhiều lần mà không cần phải sắp xếp lại để tối
ưu hóa việc tận dụng băng thông.
2.3.3. KHẢ NĂNG CUNG CẤC DỊCH VỤ
Giới hạn cự ly của công nghệ GPON hiện tại được quy định trong khoảng 20
km và cung cấp tỉ lệ chia lên tới 1:128 (tuy nhiên tại lớp vật tỉ lệ chia là 1:64, tối đa
qua hai cấp chia).
GPON có khả năng hỗ trợ cấu trúc mạng xếp chồng dịch vụ CATV, đáp ứng
được đòi hỏi cho dịch vụ hướng xuống tốc độ cao. Các hệ thống này đều sử dụng
bước sóng 1490 nm hướng xuống và 1310 nm hướng lên, bước sóng 1550 nm được
dành riêng cho CATV.
GPON đáp ứng được tỉ lệ dung lượng dịch vụ/chi phí khi so sánh với mạng
cáp đồng/DSL và mạng HFC có dung lượng nhỏ và các mạng SDH/SONET cũng
như giải pháp quang Ethernet điểm – điểm. Vì vậy nó phù hợp với các hộ gia đình,
doanh nghiệp vừa và nhỏ, chính phủ và các cơ quan công sở. Mô hình mạng GPON
cung cấp dịch vụ điển hình như trong Hình 2.6.
• Các dịch vụ bộ ba dành cho hộ gia đình
GPON có thể cung cấp các dịch vụ thế hệ mới như IPTV, truyền hình theo yêu
cầu, game trực tuyến, Internet tốc độ cực cao và VoIP với chi phí hiệu quả, băng
thông lớn và chất lượng đảm bảo cho các thuê bao hộ gia đình.