Đầu tiên, PON được sử dụng để giải quyết vấn đề gì?
● Với sự xuất hiện của các dịch vụ băng thông cao như video theo yêu cầu, trò chơi trực tuyến và IPTV, người dùng đang có nhu cầu cấp thiết về tăng băng thông truy cập. Các phương pháp truy cập băng thông rộng dựa trên ADSL hiện tại ngày càng khó đáp ứng yêu cầu của người dùng về băng thông cao, hai- khả năng truyền dẫn và bảo mật.
● Do khoảng cách truyền dẫn xa, khả năng chống nhiễu mạnh và dung lượng lớn nên cáp quang đã được sử dụng rộng rãi trong mạng đường trục. Trong những năm gần đây, với việc giá thành của thiết bị quang giảm, cáp quang dần trở thành lựa chọn hàng đầu cho phương tiện truyền dẫn của mạng truy cập.
● Mạng quang thụ động (PON) có chi phí tương đối thấp ở chế độ truy cập cáp quang và có thể được nâng cấp một cách trơn tru. Nó ngày càng được các nhà khai thác viễn thông ưa chuộng và được coi là giải pháp lý tưởng để giải quyết bài toán “dặm cuối”.
Thứ hai, thành phần của PON
PON bao gồm ba phần: đầu cuối đường quang (OLT), một đơn vị mạng quang (ONU) và bộ chia quang thụ động (POS).
PON là cấu trúc điểm-đa điểm (P2MP) không đối xứng. Các vai trò củaOLTvàONUlà khác nhau. cácOLTtương đương với vai trò của Master, vàONUtương đương với vai trò của Slave.
Thứ ba, ưu điểm của PON:
● Đang lưu
Sợi quang P2P – N; Bộ thu phát quang 2N
P2PCurb – 1 sợi; bộ thu phát quang 2N+2; yêu cầu cung cấp điện địa phương; tiết kiệm rất nhiều chất xơ
P2MP (PON) – 1 sợi; máy thu phát quang N+1; một số lượng lớn sợi quang được lưu lại; một số lượng lớn các máy thu phát quang
● Đáng tin cậy
Tín hiệu không đi qua thiết bị điện tử đang hoạt động trong quá trình truyền PON, làm giảm đáng kể khả năng xảy ra lỗi;
Việc sử dụng các thiết bị thụ động giúp đơn giản hóa hệ thống phân cấp mạng và cấu trúc mạng phẳng giúp dễ bảo trì và quản lý hơn.
● Khoảng cách xa
Khoảng cách truyền PON là 10 đến 20km, khắc phục hoàn toàn giới hạn khoảng cách giữa các phương thức truy cập Ethernet và xDSL, đồng thời nâng cao đáng kể tính linh hoạt trong việc triển khai văn phòng cuối của nhà điều hành.
● Băng thông cao
So với xDSL, PON có băng thông cao hơn và đáp ứng đầy đủ nhu cầu về dịch vụ phát sóng trực tuyến HDTV trong tương lai.
● Linh hoạt
Mô hình mạng PON không bị giới hạn và mạng có cấu trúc liên kết cây và sao có thể được xây dựng linh hoạt.
PON đặc biệt thích hợp trong những trường hợp điểm thông tin truy cập của người dùng nằm rải rác và đường trục cáp quang có thể đáp ứng khả năng truy cập của tất cả người dùng vào các điểm thông tin.
Thứ tư, tiêu chuẩn chính của PON
● GPON – GigabitPON, tiêu chuẩn giao thức ITUG.984, nâng cấp và mở rộng APON, sử dụng định dạng khung chung để cung cấp hỗ trợ cho nhiều dịch vụ khác nhau. Tốc độ tối đa là 2,5Gbps. GPON có lợi thế về tốc độ cao và hỗ trợ nhiều dịch vụ, nhưng công nghệ phức tạp, giá thành cao và độ chín của sản phẩm không cao.
● EPON——Ethernetover PON, tiêu chuẩn giao thức IEEE802.3ah, truyền các gói định dạng Ethernet trên mạng PON và có thể hỗ trợ tốc độ đối xứng 1,25Gbps. EPON dựa trên công nghệ Ethernet và giao thức đơn giản và hiệu quả. So với APON, GPON có lợi thế rõ ràng về mặt chi phí.
Thứ năm, Các công nghệ chính của EPON
● Ghép kênh
Hệ thống EPON áp dụng công nghệ WDM để thực hiện truyền dẫn hai chiều sợi đơn;
Tốc độ kênh là 1,25 Gbps ngược dòng và hạ lưu.
● Chế độ truyền tải đường xuống EPON – chế độ phát sóng
● Chế độ truyền đường lên EPON – Chế độ TDMA
● Giao thức điều khiển đa điểm – MPCP
Không giống như kiến trúc Ethernet P2P, PON là kiến trúc P2MP. cácONUcạnh tranh các tài nguyên kênh đường lên và cần có cơ chế phân xử để tránh xung đột dữ liệu đường lên và phân bổ tài nguyên kênh hợp lý. Giao thức 802.3ah chỉ định giao thức điều khiển tương ứng, Giao thức điều khiển MAC đa điểm (MPCP);
lMPCP chủ yếu xác định lớp con Điều khiển MAC đa điểm để mở rộng và thay thế lớp con Điều khiển MAC được xác định bởi giao thức 802.3. Khung điều khiển của giao thức MPCP có mức ưu tiên cao hơn khung dữ liệu MACClient.
● Bù khoảng cách và độ trễ
Truyền dẫn đường lên EPON sử dụng chế độ TDMA. cácOLTquyết định thời gian choONUđể gửi dữ liệu. Vì mỗiONUkhác vớiOLT, sẽ có sự khác biệt về độ trễ. Nếu không có cơ chế bù trễ hiệu quả thì xung đột truyền dữ liệu đường lên vẫn sẽ xảy ra.
Phạm vi EPON và bù độ trễ là những công nghệ chính để ghép kênh kênh đường lên. Ø Trong quá trình DiscoveryProcessing,OLTtính toán giá trị RTT (Thời gian khứ hồi) của mỗiONUbằng cách đo số lượng đăng ký mớiONU.
cácOLTsử dụng RTT để điều chỉnh thời gian cấp phép của mỗiONU.
cácOLTcũng có thể bắt đầu phạm vi khi nó nhận được MPCP PDU.
Tính toán RTT:
Khung GATE chứa trường “dấu thời gian” màONUsử dụng để làm mới thanh ghi thời gian địa phương. cácOLTcó thể tính toán RTT thông qua khung BÁO CÁO nhận được để thực hiện bù thử nghiệm.
● Phân bổ băng thông động (DBA)
So sánh các khe thời gian cố định và các khe thời gian động:
