BÁO CÁO THỰC TẬP-Tổng quan về mạng quang thụ động GPON

Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nhu cầu về các loại dịch vụ gia tăng tích hợp thoại,
hình ảnh và dữ liệu ngày càng tăng. Sự phát triển của các loại dịch vụ mới đòi hỏi hạ
tầng mạng truy cập phải đáp ứng các yêu cầu về băng thông rộng, tốc độ truy nhập
cao. Công nghệ truy nhập điển hình như xDSL đã được triển khai rộng rãi, tuy nhiên
lại hạn chế về cự ly và tốc độ, không đáp ứng được yêu cầu dịch vụ. Công nghệ mạng
truy nhập quang thụ động GPON đã được ITU chuẩn hóa. Hiện nay GPON là một
trong những công nghệ được ưu tiên lựa chọn cho triển khai mạng truy nhập tại nhiều
nước trên thế giới. GPON là dịch vụ hướng tới cung cấp mạng đầy đủ, tích hợp thoại,
hình ảnh, số liệu với băng thông lớn, tốc độ cao.
Nội dung tiểu luận này em xin trình bày về: Công nghệ truy nhập quang thụ
động GPON, trong đó gồm có 2 phần
Phần I: Tổng quan về mạng quang thụ động PON
Phần II: Công nghệ mạng quang thụ động GPON
Trong quá trình làm tiểu luận do thời gian và khả năng còn hạn chế nên không
thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận được sự giúp đỡ của Thầy Cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn
Học viên thực hiện
Lê Minh Tuấn
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG PON
(Passive Optical network)
1. Mở đầu
Phần lớn những mạng cung cấp dịch vụ viễn thông hiện nay đều sử dụng các
thiết bị tích cực, từ tổng đài của nhà cung cấp dịch vụ đến thiết bị đầu cuối của khách
hàng cũng như các trạm lặp, các thiết bị chuyển tiếp và một số các thiết bị khác trên
đường truyền dẫn. Tích cực có nghĩa là các thiết bị này cần phải được cung cấp nguồn
năng lượng (nguồn điện).
Với mạng quang thụ động (PON - Passive potical network) tất cả các thành
phần tích cực giữa nút dịch vụ và người sử dụng sẽ không còn mà thay vào đó là các

thiết bị quang thụ động để điều hướng lưu lượng trên mạng dựa trên việc phân tách
năng lượng tín hiệu quang tới các điểm đầu cuối trên đường truyền. Việc thay thế các
thiết bị tích cực sẽ tiết kiệm chi phí cho các nhà cung cấp dịch vụ vì họ không còn cần
đến năng lượng và các thiết bị chủ động trên đường truyền nữa. Các bộ ghép/tách thụ
động chỉ làm các công việc đơn thuần như cho đi qua hoặc chặn ánh sáng lại mà
không cần năng lượng hay các động tác xử lý tín hiệu nào, vì thế giảm chi phí bảo trì
tổng thể cho các nhà cung cấp dịch vụ.
PON là một kiến trúc mạng điểm - đa điểm, sử dụng các bộ chia quang thụ
động để chia công suất quang từ một sợi quang tới các sợi quang cung cấp dịch vụ cho
nhiều khách hàng, thường tỉ lệ chia là 32. Về cơ bản Splitter là một lăng kính khuếch
tán tín hiệu ánh sáng tới khách hàng không cần sử dụng thiết bị điện. Một mạng quang
thụ động bắt đầu từ một đầu cuối đường truyền quang OLT (Optical Line
Termination) đặt tại tổng đài của nhà cung cấp dịch vụ đến đầu cuối các đơn vị mạng
quang ONU (Optical Network Units) đặt tại phía khách hàng.
Trong các khuyến nghị về mạng và các hệ thống truyền dẫn, ITU-T đã đưa ra
một tập hợp các định nghĩa và kiến trúc làm cơ sở cho việc xây dựng mạng quang thụ
động. Dựa trên các định nghĩa đó, ta có thể đưa ra khái niệm về mạng quang thụ động
một cách ngắn gọn như sau: "Mạng quang thụ động là một mạng quang không có các
phần tử điện hay các thiết bị quang điện tử".
Với khái niệm này, PON sẽ không chứa bất kỳ một phần tử tích cực nào 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, bộ lọc… Điều này giúp cho PON có một số
ưu điểm nổi bật đó là không bị ảnh hưởng bởi lỗi nguồn, có độ tin cậy cao và không
cần phải bảo dưỡng do tín hiệu ít bị suy hao.
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
Mạng quang thụ động GPON khác với mạng quang chủ động AON (Active
Optical Network) ở chỗ mạng AON là mô hình mạng point-to-point, mỗi khách hàng
chiếm dụng một đường quang xuyên suốt không chia sẻ từ phòng máy của nhà cung
cấp dịch vụ tới tận gia đình hoặc thiết bị tập trung của khách hàng. Trong khi đó mạng
PON có cấu trúc mạng là point-to-multipoint, theo cấu trúc này tại nhà cung cấp đặt

một thiết bị làm việc theo chuẩn PON gọi là OLT (Optical Line Terminal). Từ OLT tín
hiệu quang sẽ được chia ra thông qua các bộ chia quang và đến khách hàng. Thông
thường OLT làm việc trên 1 sợi quang và một card lắp tại OLT có 2 port quang, mỗi
port quản lý khoảng 64 thuê bao. Như vậy, một card quản lý tối đa 128 thuê bao.
2. Mô hình mạng quang thụ động PON
Các phần tử thụ động của PON đều nằm trong mạng phân phối quang (hay còn
gọi là mạng ngoại vi) bao gồm các phần tử như sợi quang, các bộ tách/ghép quang thụ
động, các đấu 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, phụ thuộc vào tín hiệu đó là đi theo hướng lên hay hướng xuống của
PON. PON thường được triển khai trên sợi quang đơn mode, với cấu hình cây là phổ
biến. Mô hình mạng quang thụ động với các phần tử của nó được biểu diễn như trong
hình
Một mạng quang thụ động bắt đầu từ một đầu cuối đường truyền quang OLT
(Optical Line Termination) đặt tại tổng đài của nhà cung cấp dịch vụ đến đầu cuối các
đơn vị mạng quang ONU (Optical Network Units) đặt tại phía khách hàng (FTTH hay
FTTB hoặc FTTC
Các phần tử thụ động
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
* Sợi quang:
Sợi quang là một thành phần quang trọng trong mạng, nó tạo ra sự kết nối giữa
các thiết bị. Hai thông số cơ bản của sợi quang là suy hao và tán sắc. Tuy nhiên sợi
quang ứng dụng trong mạng PON thì chỉ quan tâm đến suy hao, không quan tâm đến
tán sắc bởi khoảng cách truyền tối đa chỉ là 20km và tán sắc thì ảnh hưởng không đáng
kể. Do đó, người ta sử dụng sợi quang có suy hao nhỏ, chủ yếu là sử dụng sợi quang
theo chuẩn G.652
* Bộ tách/ghép quang( Coupler):
Một mạng quang thụ động sử dụng một thiết bị thụ động để tách một tín hiệu
quang từ một sợi quang sang một vài sợi quang và ngược lại. Thiết bị này gọi là

Coupler quang. Nếu coupler chỉ cho phép ánh sáng truyền qua nó theo một chiều, ta
gọi là coupler đơn hướng (directional coupler). Nếu nó cho phép ánh sáng đi theo 2
chiều, ta gọi là coupler song hướng (bidirectional coupler).
* Bộ chia (Splitter):
Bộ chia ghép quang thụ động (Splitter) dùng để chia ghép thụ động tín hiệu
quang từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng và ngược lại giúp tận dụng hiệu quả sợi
quang vật lý. Thành phần được nhắc chủ yếu trong mạng PON là bộ chia, công dụng
của nó là chia công suất quang từ một sợi ra nhiều sợi khác nhau. Từ OLT đến ONU
có thể sử dụng nhiều dạng bộ chia là 1 :2 ; 1 :4 ; 1 :8 ; 1 :16 ; 1 :32 ; 1 :64 ; 1 :128.
Hầu hết hệ thống PON sử dụng bộ chia là 1 :16 ; 1 :32. Tỷ lệ chia trực tiếp ảnh hưởng
suy hao truyền dẫn. Tỷ lệ của bộ chia càng cao cũng có nghĩa là công suất truyền đến
mỗi ONU sẽ giảm xuống do suy hao của bộ chia 1 :N tính theo công thức 10logN(dB)
* Bộ lọc quang :
Bộ lọc quang là phần tử thụ động hoạt động dựa trên các nguyên lý truyền sóng không
cần có sự tác động từ các phần tử bên ngoài. Chức năng của bộ lọc là lọc tín hiệu khác
nhau được truyền trong cùng một sợi, trước tiên phải tách riêng các bước sóng khác
nhau khỏi tín hiệu tổng.
3. Các chuẩn của mạng PON
Có 3 loại tiêu chuẩn chính cho mạng PON như sau
+ ITU-T G.983
- APON: (ATM Passive Optical Network) là chuẩn mạng PON đầu tiên dựa
trên công nghệ ATM
- BPON: (Broadband PON) là chuẩn dựa trên APON, nó hỗ trợ thêm công nghệ
WDM, băng thông giành cho đường lên được cấp phát động. Nó cũng cung cấp một
giao diện quản lý chuẩn OMCI giữa OLT và ONU cho phép nhiều nhà cung cấp dịch
vụ cùng hoạt động
+ ITU-T G.984
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
GPON (Gigabit PON) là sự nâng cấp của chuẩn BPON. Đây là chuẩn mới nhất,
hỗ trợ tốc độ cao hơn, bảo mật được tăng cường và sự đa dạng, linh hoạt trong việc lựa

chọn giao thức lớp 2: ATM, GEM hoặc Ethernet.
+ IEEE 803.3
EPON (Ethernet PON) là một chuẩn của IEEE/EFM cho việc sử dụng giao thức
Ethernet để truyền dữ liệu
Các tiêu chuẩn đó khác nhau được chỉ ra trong bảng sau
Đặc tính BPON/APON EPON GPON
Tốc độ đường
lên/đường xuống
155/622Mbps 1.0/1.0 Gbps 1.25/2.5 Gbps
Giao thức cơ bản ATM Ethernet GEM
Độ phức tạp Cao Thấp Cao
Tổ chức tiêu chuẩn ITU-T IEEE ITU-T
Triển khai quy mô lớn 100.000 thuê bao 1.000.000 thuê bao Mới thử nghiệm
PHẦN II: CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG GPON
1.Các đặc tính cơ bản của GPON
GPON viết tắt của từ Gigabit Passive Optical Network được định nghĩa theo
chuẩn ITU-T G984. GPON được mở rộng từ chuẩn BPON G983 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.
a)Tốc độ bít
Về cơ bản, GPON hướng tới tốc độ truyền dẫn lớn hơn hoặc bằng 1,2Gbit/s
truy nhiên, trong trường hợp dịch vụ xDSL không đối xứng thì không cần thiết
đến tốc độ cao như vậy. GPON định nghĩa 7 dạng tốc độ bít như sau.
- Đường lên 155 Mbit/s, đường xuống 1,2 Gbit/s
- Đường lên 622 Mbit/s, đường xuống 1,2 Gbit/s
- Đường lên 1,Gbit/s, đường xuống 1,2 Gbit/s
- Đường lên 622 Mbit/s, đường xuống 2,4 Gbit/s
- Đường lên 1,2 Gbit/s, đường xuống 2,4 Gbit/s
- Đường lên 2,4 Gbit/s, đường xuống 2,4 Gbit/s
b) Khoảng cách

+ Khoảng cách logic: Là khoảng cách lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT. Trong
mạng GPON khoảng cách logic lớn nhất là 60km
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
+ Khoảng cách vật lý: Là khoảng cách vật lý lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT.
Trong mạng GPON có 2 tùy chọn cho khoảng cách vật lý là 10km và 20km. Đối với
vận tốc truyền lớn nhất là 1,25Gbit/s t là thì khoảng cách vật lý là 10km.
c) Tỷ lệ chia
Đối với nhà khai thác mạng thì tỷ lệ chia càng lớn càng tốt. Tuy nhiên tỉ lệ chia
lớn thì đòi hỏi công suất quang phát cao hơn để hỗ trợ khoảng cách vật lý lớn hơn. Tỷ
lệ chia 1:64 là tỷ lệ lý tưởng cho lớp vật lý với công nghệ hiện nay. Tuy nhiên trong
các bước phát triển tiếp theo thì tỷ lệ 1:128 có thể được sử dụng.
d) Bước sóng hoạt động
Đường xuống: Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử
dụng một sợi quang là 1480-1500nm
Dải bước sóng hoạt động cho đường xuống trong hệ thống sử dụng hai sợi
quang là 1260-1360nm
Đường lên: Dải bước sóng cho hoạt động được lên là 1260-1360
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
2. Mô hình mạng GPON
Hình trên mô tả một mô hình hoạt động của mạng PON điển hình trong đó
mạng cáp quang kết nối thiết bị chuyển mạch trong tổng đài với một số thuê bao dịch
vụ. Các mạng viễn thông có thể giao tiếp với PON bao gồm chuyển mạch PSTN, IP
Router, VoD Server, Switch, chuyển mạch ATM…
- Từ tổng đài, một sợi quang được chạy đến bộ chia công suất quang gần khu
dân cư. Khu này có thể là: Tòa nhà lớn, tòa nhà văn phòng, công viên hoặc trường đại
học…Splitter đặt ở đây có nhiệm vụ chia công suất quang ra làm N phần tách biệt để
đưa vào N đầu ra đến thuê bao. Nếu P là công suất quang đến bộ Splitter thì công suất
quang đến mỗi thuê bao sẽ là P/N.
- Từ đầu ra của bộ chia, các sợi cáp đơn mode khác nhau sẽ được chạy đến nhà
thuê bao. Bán kính có thể cung cấp từ trạm trung tâm đến thuê bao là 20 km. Trong

mạng này, thiết bị tích cực (có nguồn điện nuôi) chỉ nằm ở trạm trung tâm và nhà thuê
bao. Trên đường đi chỉ có các thiết bị thụ động.
Các thành phần tích cực bao gồm 1 OLT đặt ở Trạm trung tâm và 1 ONT hoặc
ONU đặt ở cuối mạng. Như trong hình vẽ, 1 ONT được sử dụng khi sợi quang được
kéo đến tận trong nhà thuê bao. Còn ONU được sử dụng khi sợi quang kết thúc đâu
đó ngoài nhà thuê bao (trong tủ cáp hoặc gần 1 cụm nhà cửa, công ty). Kết nối từ
ONU đến thuê bao có thể sử dụng đôi cáp đồng điện thoại hay cáp đồng trục…
Trong mạng PON, tất cả các dịch vụ cả hướng lên và hướng xuống đều được
truyền trên cùng một sợi quang. Để các đầu cuối phân biệt được các dịch vụ này,
người ta phải sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo bước sóng (WDMA).
Đối với truyền dẫn hướng xuống, PON sử dụng bước sóng 1490 nm để truyền thoại và
dữ liệu, 1550nm để truyền tín hiệu video. Đối với hướng lên, sử dụng bước sóng
1310nm cho thoại và dữ liệu
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
*Khối đầu cuối đường quang OLT (Optical Line Terminal)

OLT là viết tắt của Optical Line Terminal (Kết cuối đường quang). OLT
thường được đặt ở tổng đài và điểu khiển luồng thông tin 2 hướng qua mạng phân phối
quang. Một OLT có thể hỗ trợ khoảng cách truyền dẫn xa đến 20km. Đối với luồng
thông tin hướng đến phía thuê bao, OLT có chức năng nhận tín hiệu thoại, dữ liệu,
video… từ bên ngoài và truyền broadcast (quảng bá) vào tất cả các module ONT trên
mạng phân phối quang. Trong hướng ngược lại từ phía khách hàng lên mạng OLT sẽ
nhận rất nhiều loại dữ liệu và truyền ra mạng tương ứng.
Hình trên thể hiện một cấu trúc của TDM-PON OLT. Lớp vật lý định nghĩa các
bộ truyền nhận quang. Lớp MAC lập lịch quyền sử dụng lớp vật lý để tránh việc đụng
độ khi nhiều ONT cùng truyền trên một sợi quang chung. Trong hệ thống PON, lớp
MAC ở OLT phục vụ như là Master còn lớp MAC ở ONU đóng vai trò như client.
OLT điều khiển thời gian bắt đầu và kết thúc mà một ONU được quyền truyền dữ liệu
lên mạng.
Như trên hình vẽ, 1 OLT có thể chứa rất nhiều lớp MAC và lớp tương thích vật

lý để nó có thể kết nối đến nhiều hệ thống PON. Ta có thể thực hiện đấu nối chéo
trong OLT để chuyển mạch giữa nhiều hệ thống PON, ONUs và mạng trục. Lớp tương
thích vật lý trong OLT sẽ thực hiện biên dịch giao thức trong mạng PON sang giao
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
thức dùng ở mạng backbone và ngược lại. Giao tiếp giữa OLT và mạng backbone
được gọi là giao tiếp mạng dịch vụ (SNI)
* Khối mạng quang ONU (Optical Network Unit)
ONU là viết tắt của Optical Network Unit (Thiết bị kết cuối mạng
quang) có chức năng giống ONT, nhưng ONT được đặt hẳn trong nhà của khách hàng
còn ONU được đặt ở ngoài nhà khách hàng hay tại một điểm trung tâm để cung cấp
dịch vụ cho các khách hàng khác nhau. Đầu vào của ONU là quang còn đầu ra để nối
với khách hàng thường là giao diện khác là cáp xoắn hoặc cáp đồng trục. Ta có thể
nhìn mô hình ở dưới để hiểu về ONU:
Cấu trúc và vị trí lắp đặt ONU
Một ONU kết nối đến OLT trong mạng PON thông qua lớp MAC và lớp tương
thích vật lý. Lớp tương thích dịch vụ trong ONU sẽ biên dịch tín hiệu trong mạng của
khách hàng thành tín hiệu PON và ngược lại, giao tiếp từ ONU đến mạng khách hàng
là giao tiếp mạng người dùng (UNI). Phần ghép kênh, giải ghép kênh cung cấp chức
năng ghép kênh cho những người dùng khác nhau. Bình thường có rất nhiều giao diện
mạng, người dùng trong một ONU cho các kiểu dịch vụ khác nhau. Mỗi UNI có thể hỗ
trợ các dạng tín hiệu khác nhau và yêu cầu các dịch vụ tương thích khác nhau.
*Khối kết cuối mạng quang ONT
ONT là viết tắt của Optical Network Terminal (Kết cuối mạng quang). Như
hình trên, một ONT được đặt trực tiếp ở đầu khách hàng. Nhiệm vụ của nó để giao tiếp
với mạng PON ở hướng lên và giao tiếp điện với thiết bị của khách hàng ở hướng
xuống. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của thuê bao, ONT có thể hỗ trợ rất nhiều dịch
vụ viễn thông gồm: Ethernet, E1, T1, DS3, E3, ATM…
Trên thị trường có rất nhiều loại ONT để đáp ứng các nhu cầu sử dụng khác
nhau của khách hàng. Kích cỡ của ONT có thể là cái hộp nhỏ đơn giản đến những thiết
bị to, phức tạp phải bắt vào tủ Rack. Các thiết bị ONT phức tạp còn có thể tập trung và

vận chuyển rất nhiều loại thông tin khác nhau từ phía khách hàng và gửi nó vào một
sợi quang hướng lên trong mạng PON.
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
Cùng với OLT, ONT cho phép cấp phát băng thông động để cung cấp dịch vụ
cho khách hàng một cách mềm dẻo, linh hoạt.
*Khối chức năng mạng phân phối quang ODN (Optical Distribution Network)
Khối ODN đặt giữa ONU và OLT, chức năng của nó là phân phối công suất tín
hiệu quang. ODN chủ yếu là linh kiện quang không nguồn và sợi quang tạo thành
mạng phân phối đường quang thụ động. Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao
FTTH như sau
+ Cáp quang gốc (Feeder Cable): Xuất phát từ phía nhà cung cấp dịch vụ (hay
còn gọi chung là Central Office) 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
+ 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
+ Điểm truy nhập mạng (AP): Là điểm kết cuối của các đoạn cáp quang phối.
Trên thực tế triển khai, điểm truy nhập mạng thường là 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
+ Hệ thống quản lý mạng quang (FMS-Fiber Management System) được sử
dụng để bảo dưỡng và xử lý sự cố.
Điểm tham chiếu 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.
Thiết bị đầu cuối của khách hàng được kết nối với mạng truy nhập qua giao
diện UNI, còn mạng truy nhập kết nối với nút dịch vụ SN thông qua giao diện SNI

Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
3. Công nghệ GPON
Hệ thống GPON sử dụng công nghệ WDM (Wavelength Division Multiplexing
– Ghép kênh đa bước sóng) để thực hiện việc truyền tải hai chiều trên một sợi quang.
Qua một sợi quang, tách tín hiệu Tx và Rx của nhiều thuê bao. Hệ thống GPON
sử dụng hai công nghệ ghép kênh sau:
+ Khi nhìn theo hướng xuống, việc truyền lưu lượng từ OLT đến ONT là theo
kiểu truyền “quảng bá” tức là lưu lượng từ OLT sẽ được truyền đến tất cả các ONU và
lọc tại lớp MAC của các ONU này. Trong mỗi gói tin được gửi từ OLT đến ONU có
một phần tiêu đề xác định duy nhất địa chỉ đến của nó là thuộc về ONU-1, ONU-2 hay
ONU-3. Phần tiêu đề này cũng có thể xác định gói tin thuộc về tất cả các ONU nếu nó
chứa địa chỉ quảng bá, hay thuộc về một số ONU nếu nó chứa địa chỉ Multicast. Ở bộ
tách ghép tín hiệu sẽ được chia nhỏ công suất làm 3 để chia ra 3 đường đến các ONU.
Chú ý tín hiệu từ bộ tách/ghép đến các ONU mang thông tin giống hệt tín hiệu từ OLT
đến bộ tách ghép.Tại các ONU, sau khi đã nhận các lưu lượng từ OLT gửi đến, sẽ thực
hiện lọc gói tin nào có địa chỉ gửi đến cho mình thì đưa ra đầu ra còn những gói tin
nào không có địa chỉ gửi đến mình sẽ bị ONU hủy bỏ. Cơ chế hoạt động này khá
giống với cơ chế truyền thông trong mạng LAN sử dụng Hub. Ví dụ như trên hình,
ONU-1 nhận được 3 gói tin 1,2,3 nhưng nó chỉ chuyển tiếp gói tin 1 là gói có địa chỉ
đến nó cho người sử dụng còn hủy bỏ hai gói tin 2 và 3.
+ Đường lên sử dụng công nghệ TDMA (Time Division Multiplexing Access – Đa
truy nhập phân chia theo thời gian)
Đối với hướng lên, việc truyền lưu lượng phức tạp hơn. Nhìn từ phía ONU lên
ONT mạng không còn là mạng quảng bá nữa mà là mạng điểm đến điểm, do gói tin từ
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
ONU chỉ có thể đi lên OLT mà không thể truyền trực tiếp sang ONU khác. Khi truyền
dữ liệu lên OLT, tất cả lưu lượng từ các ONU phải đi qua một đoạn cáp chung là đoạn
từ OLT đến bộ tách/ghép. Nếu các dữ liệu từ ONU truyền đồng thời trên đoạn cáp
dùng chung này sẽ gây ra sự đụng độ và hỏng dữ liệu trên đoạn này. Ta cần phải có cơ
chế điều khiển thời gian phát của các ONU một cách hợp lý để trong một thời điểm chỉ

có 1 ONU phát tín hiệu lên mạng. Cơ chế này gọi là TDMA hay đa truy nhập phân
chia theo thời gian. Cơ chế này có hai loại cơ bản là tĩnh và động:
Cơ chế đa truy nhập phân chia theo thời gian tĩnh: OLT sẽ cấp cho các ONU
những khe thời gian tĩnh trong một chu kỳ thời gian của nó. Khi người sử dụng gửi gói
tin lên các ONU, thông tin sẽ được lưu trong bộ nhớ đệm của ONU và chờ đến khe
thời gian của mình, ONU sẽ thực hiện chuyển tiếp thông tin lên đường truyền đến
OLT.
Đối với cơ chế truy nhập phân chia theo thời gian động: Các dữ liệu từ người
dùng gửi đến ONU sẽ được ONU lưu trữ trong các hàng đợi của mình. OLT sẽ gửi các
bản tin điều khiển giao tiếp với ONU để biết được tại thời điểm hiện tại ONU đang có
bao nhiêu gói tin trong hàng đợi. Dựa vào thông tin về số lượng gói tin trong hàng đợi
của ONU, ONT sẽ cấp cho ONU một khoảng thời gian chiếm giữ đường truyền để
thực hiện truyền các gói tin trong hàng đợi của nó lên cho OLT.
Để điều khiển được chính xác khoảng thời gian cần thiết cấp cho ONU, ONT cũng cần
thông tin khoảng cách từ OLT đến ONU bằng bao xa. Khoảng cách này sẽ được tính
bằng thời gian gói tin đi từ OLT đến ONU và quay lại OLT. Việc tính khoảng cách
này sẽ được nêu chi tiết trong phần tiếp theo.
4. Ưu điểm của GPON
- GPON hỗ trợ đầy đủ các dịch vụ bao gồm thoại (TDMA), các dịch vụ
Ethernet như Video, Data…
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON
- Phạm vi về mặt vật lý của mạng là 20km, trong khi đó phạm vi về mặt logic
của mạng lên tới 60km
- Hỗ trợ cho việc lựa chọn các tốc độ bít khác nhau bao gồm: 622Mb/s;
1,25Gb/s; 2,5Gb/s cho luồng xuống và 1,25Gb/s dành cho luồng lên
- Khả năng vận hành khai thác bảo dưỡng cao
Với các ưu điểm trên GPON là hệ thống mạng truy nhập quang thụ động tiên
tiến nhất hiện nay, có khả năng hỗ trợ truyền nhiều dịch vụ, với khả năng thiết lập các
chế độ vận hành quản lý và bảo dưỡng tốt nhất.
Tiểu luận: Tổng quan về mạng quang thụ động GPON

KẾT LUẬN
Mạng truy nhập quang được xem là cơ sở hạ tầng tốt nhất cho các dịch vụ băng
rộng với mục tiêu là giảm giá thành và nâng cao hiệu quả sử dụng băng tần sợi quang.
Mạng truy nhập quang thụ động GPON là giải pháp hợp lý cho cả ba mục tiêu:
Thứ nhất là không phải thay đổi cấu hình hoặc xây lắp mới tuyến cáp quang, chỉ cần
đặt bộ chia tại điểm tập trung cáp; thứ hai là giảm được chi phí nhờ sự chia sẻ môi
trường truyền dẫn giữa những người sử dụng; thứ ba là phù hợp với mọi loại hình
chuyển giao thông tin nhờ băng tần rộng của sợi quang.
Công nghệ GPON ra đời chính là nhằm mục đích kết hợp các điểm mạnh của
truyền tải TDM kết hợp với cơ sở hạ tầng là mạng cáp sợi quang chi phí thấp, kết nối
điểm – đa điểm. Đây là công nghệ hứa hẹn sẽ giải quyết được các vấn đề tắc nghẽn
băng thông, cho phép xây dựng mạng truy nhập nội hạt như là một mạng số hóa, băng
rộng và có tính tương tác cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ths. Dương Thị Thanh Tú – Mạng và các công nghệ truy nhập của Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
2. Ths. Lê Duy Khánh – Mạng truy nhập, xuất bản 2007 của Học viện Công nghệ
Bưu chính Viễn thông
3. ITU G.984 (2003), Gigabit – capable Passive Optical Networks (GPON):
General characteristics
4.www.alcatel-lucent.com
5. www.quantrimang.com.vn