Đồ án Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.doc

Luận Văn Group viết thuê luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới quý Thầy, Cô Học viện Công nghệ Bưu chính
Viễn thông cơ sở Thành phố Hồ Chí Minh, đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em
có một môi trường học tập tốt, năng động trong suốt 4.5 năm học.
Kính gửi lời cám ơn chân thành tới các quý Thầy, Cô trong khoa Viễn Thông đã
nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức chuyên môn cần thiết cho em trong
suốt quá trình học tập, nhằm giúp cho tụi em có kiến thức chuyên môn vững chắc
trước khi tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Thầy Ths. Nguyễn Văn Lành, thầy
đã tận tụy hướng dẫn, hỗ trợ và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình nghiên cứu đề tài
đồ án tốt nghiệp. Thầy đã đưa ra những định hướng, nhận xét và những lời khuyên,
góp ý quý giá để em có thể hoàn thành đề tài một cách tốt nhất.
Sau cùng em xin gửi lời cám ơn tới gia đình và bạn bè, những người đã luôn
ủng hộ và đồng hành với em trong suốt những năm tháng học tại nhà trường.
Em xin chân thành cám ơn.
i

Assignment, Essay
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG PON........................ 2
1.1 Tổng quát về PON............................................................................................................................. 2
1.1.1 Giới thiệu....................................................................................................................................... 2
1.1.2 Đặc điểm của PON ................................................................................................................... 3
1.2 Kiến trúc của mạng PON................................................................................................................ 4
1.3 Các thông số kỹ thuật của mạng PON...................................................................................... 4
1.4 Kỹ thuật truyền dẫn trong mạng PON...................................................................................... 5
1.5 Các chuẩn của mạng PON ............................................................................................................. 7
1.6 Công nghệ GPON.............................................................................................................................. 8
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP QUANG THẾ HỆ SAU NG-PON ..... 9
2.1 Giới thiệu về mạng NG-PON....................................................................................................... 9
2.1.1 Nhu cầu phát triển hệ thống quang thế hệ sau NG-PON ......................................... 9
2.1.2 Lộ trình phát triển từ GPON sang NG-PON ................................................................. 9
2.2 Mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON1......................................................................11
2.2.1 Giới thiệu.....................................................................................................................................11
2.2.2 Kiến trúc của mạng NG-PON1..........................................................................................12
2.2.3 Lớp vật lý của mạng quang NG-PON1..........................................................................14
2.2.4 Yêu cầu đối với hệ thống trong mạng NG-PON1.....................................................16
2.3 Công nghệ XG-PON ......................................................................................................................18
2.3.1 Các đề xuất lựa chọn bước sóng cho XG-PON1.......................................................18
2.3.2 Công nghệ XG-PON1 với tốc độ 10Gb/s ở chiều hướng xuống và 2.5 Gb/s ở
chiều hướng lên....................................................................................................................................21
ii

Assignment, Essay
2.4 Mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON2......................................................................24
2.4.1 Giới thiệu về NG-PON2.......................................................................................................24
2.4.2 Kiến trúc mạng NG-PON2..................................................................................................25
2.4.3 Bước sóng và suy hao dự kiến của mạng NG-PON2 ..............................................26
2.4.4 Các công nghệ trong mạng TWDM-PON....................................................................28
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH MẠNG NG-PON DÙNG
OPTISYSTEM............................................................................................................................................29
Bài toán 1: Sơ đồ thiết kế, mô phỏng và đánh giá chất lượng mạng GPON sử dụng
phần mềm Optisystem:..........................................................................................................................29
Bài toán 2: Sơ đồ thiết kế, mô phỏng và đánh giá chất lượng mạng NG-PON1 sử
dụng phần mềm Optisystem:..............................................................................................................32
dụng phần mềm Optisystem:..............................................................................................................36
KẾT LUẬN...................................................................................................................................................42
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................................46
iii

Assignment, Essay
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mô hình mạng truy nhập quang thụ động (PON) ....................................................... 2
Hình 1.2: Cấu hình truy nhập PON........................................................................................................ 3
Hình 1.3: Cấu trúc cơ bản của mạng PON.......................................................................................... 4
Hình 1.4: Mô hình tín hiệu truyền hướng xuống từ OLT đến ONU ....................................... 6
Hình 1.5: Mô hình tín hiệu truyền hướng lên từ ONU lên OLT............................................... 6
Hình 1.6: Kiến trúc cơ bản của mạng GPON.................................................................................... 8
Hình 2.1: Lộ trình phát triển của mạng NG-PON .........................................................................10
Hình 2.2: Nâng cấp từ mạng GPON sang NG-PON1..................................................................12
Hình 2.3: Kiến trúc FTTX của mạng NG-PON1...........................................................................13
Hình 2.4: Hình ảnh về tỷ lệ chia trong mạng NG-PON..............................................................15
Hình 2.5 Lựa chọn bước sóng hướng lên giữa các kênh khác nhau của XG-PON1.....18
Hình 2.6 Khoảng bước sóng trong công nghệ XG-PON1.........................................................21
Hình 2.7 Cấu trúc khung truyền hướng xuống của XG-PON1................................................22
Hình 2.8 Cấu trúc khung truyền hướng lên của XG-PON1......................................................23
Hình 2.9 Cấu trúc XGEM của mạng XG-PON1............................................................................24
Hình 2.10 Kiến trúc cơ bản của NG-PON2......................................................................................25
Hình 2.11: Mạng NG-PON2 sử dụng lại bước sóng của XG-PON.......................................27
Hình 2.12: Mạng NG-PON2 sử dụng bước sóng băng tần C...................................................27
Hình 2.13 Mạng NG-PON2 sử dụng bước sóng ở băng tầng C và L ...................................28
Hình 3.1 Sơ đồ kiến trúc mạng GPON...............................................................................................30
Hình 3.2 Công suất và suy hao ở máy thu của mạng GPON....................................................30
Hình 3.3 Đồ thị mắt của mạng GPON................................................................................................31
Hình 3.4 Sơ đồ kiến trúc mạng NG-PON1.......................................................................................33
iv

Assignment, Essay
Hình 3.5 Công suất thu được ở GPON...............................................................................................33
Hình 3.6 Công suất thu được ở XG-PON .........................................................................................34
Hình 3.7 Đồ thị mắt của mạng GPON................................................................................................34
Hình 3.8 Đồ thị mắt của XG-PON.......................................................................................................34
Hình 3.9: Sơ đồ kiến trúc mạng NG-PON2 .....................................................................................38
Hình 3.10 Công suất thu ở máy thu từ λ1 đến λ4...........................................................................39
Hình 3.11 Đồ thị mắt tương ứng với λ1 .............................................................................................39
Hình 3.13 Đồ thị mắt tương ứng với λ ...............................................................................................40
v

Assignment, Essay
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình hiện đại hóa mạng lưới viễn thông, công tác quy hoạch định
hướng phát triển mạng lưới và tổ chức khai thác có hiệu quả mạng lưới là vô cùng
quan trọng đối với kế hoạch chiến lược phát triển lâu dài của hạ tầng mạng viễn thông
ngày nay. Hiện nay, công nghệ GPON là một trong những công nghệ truy nhập
Internet tốt nhất hiện nay với băng thông rộng cho phép người dùng kết nối Internet
với tốc độ cao lên tới 2.5Gb/s. Nhưng nhu cầu về băng thông của các dịch vụ băng
thông rộng như HDTV, video theo nhu cầu, video thời gian thực, … ngày càng tăng thì
GPON sẽ dần dần không đáp ứng được. Chính vì thế, các tổ chức nghiên cứu và phát
triển viễn thông đã đề xuất công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON, để
có thể đáp ứng được nhu cầu tăng cao băng thông này.
Công nghệ mạng truy nhập quang NG-PON là công nghệ truy nhập ở thế hệ kế
tiếp, chưa được chính thức chuẩn hóa bởi bất kì tổ chức viễn thông nào, nhưng nhiều
tổ chức viễn thông ở các nơi trên thế giới đã đưa ra các giải pháp mới về công nghệ
NG-PON để thí điểm ở nhiều quốc gia như Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc. Kết quả là đã
nâng cấp băng thông của mạng truy nhập lên tới 10Gb/s hoặc 40Gb/s.
Ở Việt Nam, các công ty về viễn thông như FPT, Vinaphone, … đang triển khai
công nghệ mạng truy nhập GPON. Đối với xu hướng công nghiệp hóa như hiện nay thì
nhu cầu gia tăng băng thông của người dùng là rất lớn, do đó công nghệ mạng truy
nhập quang thế hệ sau NG-PON cũng sẽ sớm được triển khai trong thời gian tới. Vì
vậy, đề tài “Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON” sẽ tìm hiểu về các
công nghệ được sử dụng trong NG-PON, lợi ích to lớn khi mạng truy nhập này được
triển khai. Nội dung nghiên cứu về đề tài này sẽ được chia làm ba chương cụ thể sau:
Chương I: Tổng quan về mạng truy nhập quang PON.
Chương II: Công nghệ truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.
Chương III: Thiết kế và mô phỏng mô hình mạng NG-PON dùng optisystem.
Dù có nhiều cố gắng nhưng thời gian hạn hẹp nên đề tài không thể tránh khỏi
nhiều thiếu sót. Kính mong quý thầy cô nhận xét và góp ý để đề tài được hoàn thiện
hơn.

Assignment, Essay
SVTH: TẠ LÊ HOÀNG MINH LỚP: D13CQVT01-N Trang 1

Assignment, Essay
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG PON
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUY NHẬP QUANG PON
1.1 Tổng quát về PON [1]
1.1.1 Giới thiệu
PON là viết tắt của Passive Optical Network hay còn gọi là mạng quang thụ
động, là mạng truy nhập quang mà hệ thống mạng phối quang không chứa bất kỳ một
phần tử tích cực nào. Thay vào đó, PON sẽ chỉ bao gồm: sợi quang, các bộ chia, bộ
ghép định hướng, bộ lọc, … Điều này giúp cho PON có một số ưu điểm như: không
cần nguồn điện cung cấp nên không 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.
PON là một kiến trúc mạng điểm – đa điểm, các phần tử của mạng PON đều
nằm trong mạng phân phối quang, là hệ thống truyền dẫn từ OLT (Optical Line
Terminal) tới ONT/ONU (Optical Network Terminal/ Optical Network Unit) thông
qua các bộ chia quang thụ động để chia công suất quang từ một sợi quang tới các sợi
quang để cung cấp dịch vụ cho nhiều khách hàng. Các phần tử tích cực như OLT và
ONU đều nằm ở đầu cuối của PON. Tín hiệu trong PON sẽ được phân ra và truyền đi
theo nhiều sợi quang thông qua bộ chia quang hoặc kết hợp lại và truyền trên một sợi
quang thông qua bộ ghép quang, phụ thuộc vào tín hiệu đó hướng lên hay hướng
xuống của PON. PON thường được triển khai trên sợi quang đơn mode.
Hình 1.1: Mô hình mạng truy nhập quang thụ động (PON)

Assignment, Essay

Assignment, Essay
1.1.2 Đặc điểm của PON
Đặc điểm của hệ thống PON là thiết bị thụ động phân phối sợi quang đến từng
nhà, từng thuê bao, sử dụng bộ chia lên tới 1: N (với N có thể là 32, 64 hoặc là 128).
PON hỗ trợ giao thức ATM, Ethernet, hỗ trợ các dịch vụ thoại, dữ liệu, hình
ảnh với tốc độ cao và khả năng cung cấp băng thông rộng.
Trong hệ thống PON, băng thông được chia sẻ cho nhiều khách hàng. Đặc điểm
này sẽ làm giảm chi phí cho khách hàng sử dụng.
PON thực hiện truyền dẫn hai chiều trên hai sợi quang hay hai chiều trên cùng một sợi
quang, có thể hỗ trợ nhiều cấu hình như: hình cây, vòng và bus.
Hình 1.2: Cấu hình truy nhập PON

Assignment, Essay

Assignment, Essay
1.2 Kiến trúc của mạng PON [1]
Hệ thống mạng PON bao gồm 3 thành phần chính: OLT, ONT/ONU, ODN.
Hình 1.3: Cấu trúc cơ bản của mạng PON
OLT: Thiết bị kết cuối cáp quang tích cực, thường được đặt ở các đài trạm.
Chức năng là lấy dữ liệu, thoại, video từ mạng đường dài và phát cho tất cả
các module của ONT ở chiều xuống. Ở chiều lên, OLT sẽ chấp nhận và phân
phối nhiều loại lưu lượng thoại, dữ liệu từ người dùng mạng.
ONT: Thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối OLT thông qua
mạng phân phối quang (ODN) dùng cho trường hợp cung cấp kết nối quang
tới nhà khách hàng.
ONU: Thiết bị kết nối cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối với OLT thông
qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường hợp kết nối tới
các vỉa hè, cabin.
ODN : Mạng phân phối quang, gồm 2 thành phần chính là bộ chia quang
(splitter) và các sợi quang. Chức năng là trung gian truyền dẫn dữ liệu từ OLT
tới ONU và ngược lại thông qua sợi quang và bộ chia quang.
1.3 Các thông số kỹ thuật của mạng PON [1]
a) Bước sóng hoạt động
Đường xuống có dãy bước sóng hoạt động là 1490 nm. Ngoài ra, khi tín hiệu
analog được ghép trên cùng một sợi quang thì tín hiệu sẽ truyền theo hướng xuống

Assignment, Essay

Assignment, Essay
ONT bằng dãy bước sóng quang 1550 nm. Đường lên có dãy bước sóng hoạt động là
1310 nm.
b) Khoảng cách vật lý
Là khoảng cách lớn nhất giữa ONU/ONT và OLT. Trong mạng PON thì
khoảng cách đó là 20 km.
c) Tỉ lệ chia của bộ chia quang
Đối với các nhà cung cấp dịch vụ thì tỉ lệ chia càng lớn càng tốt. Tuy nhiên tỷ 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 và 1:128 đang được sử dụng cho công nghệ GPON hiện nay. Tuy
nhiên trong tương lai sẽ có nhiều tỷ lệ chia cao hơn như 1:256 được sử dụng.
d) Suy hao của các thành phần trong mạng PON
Việc đấu nối giữa các thiết bị sẽ xảy ra suy hao nhưng không cao, bên cạnh đó
các thành phần trong mạng đều có. Sau đây là suy hao của một số thành phần trong
mạng PON:
Suy hao Connector, Adaptor khoảng 0.3
dB. Suy hao mối hàn nhiệt khoảng 0.1 dB.
Suy hao sợi quang G.652 D khoảng 0.5 dB/Km.
Suy hao rệp quang khoảng 0.2 dB.
Suy hao bộ chia quang (Splitter) theo từng tỷ lệ sau:
Bộ chia quang (Splitter) 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64
Mức suy hao (dB) 3.5 7 10.5 14 17.5 21
1.4 Kỹ thuật truyền dẫn trong mạng PON [1]
Hai chức năng quan trọng nhất của một OLT là kiểm soát lưu lượng truy cập
của người dùng và chỉ định băng thông động cho các module OLT. Do có nhiều ONT
sử dụng cùng một bước sóng và chia sẻ một đường truyền quang nên một số kiểu đồng
bộ hóa truyền dẫn phải được sử dụng để tránh các sự va chạm đến từ các ONT khác
nhau. Phương pháp sử dụng đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA.
TDMA là kỹ thuật phân chia băng tần truyền dẫn thành những khe thời gian kế
nhau. Những khe thời gian này có thể được ấn định trước cho khách hàng hoặc có thể
phân theo yêu cầu tùy thuộc vào phương thức chuyển giao đang sử dụng. Mỗi thuê bao

Assignment, Essay

Assignment, Essay
được phép gửi dữ liệu đường lên trong khe thời gian riêng biệt. Bộ tách kênh sắp xếp
số liệu đến theo vị trí khe thời gian của nó hoặc thông tin được gửi trong bản thân khe
thời gian. Số liệu đường xuống cũng được gửi trong các khe thời gian xác định.
Tín hiệu đường xuống sẽ được OLT truyền broadcast tới các ONU bao gồm
dữ liệu và các tín hiệu đồng bộ cho từng ONU. Dựa vào tín hiệu nhận được mà các
ONU sẽ tách tín hiệu tương ứng với từng thuê bao.
Hình 1.4: Mô hình tín hiệu truyền hướng xuống từ OLT đến ONU
Tín hiệu đường lên của các ONU sẽ được kết hợp bằng phương thức đa truy
nhập phân chia theo thời gian (TDMA). Trong trường hợp này, OLT sẽ quyết định khe
thời gian mà từng ONU được phép sử dụng. Thông thường, các hệ thống PON sử dụng
một sợi quang cho cả đường lên và đường xuống.
Hình 1.5: Mô hình tín hiệu truyền hướng lên từ ONU lên OLT
PON sử dụng kỹ thuật TDMA có ưu điểm rất lớn đó là các ONU có thể hoạt
động trên cùng một bước sóng, và OLT hoàn toàn có khả năng phân biệt được lưu

Assignment, Essay

Assignment, Essay
lượng của từng ONU. OLT cũng chỉ cần một bộ thu, điều này sẽ dễ dàng cho việc triển
khai thiết bị, giảm chi phí cho các quá trình thiết kế, sản xuất, hoạt động và bảo dưỡng.
Ngoài ra, nó còn có ưu điểm là sẽ dễ dàng lắp đặt thêm ONU khi có nhu cầu nâng cấp
mạng.
1.5 Các chuẩn của mạng PON [1]
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 dành 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
GPON (Gigabit PON) : là sự nâng cấp của BPON. Đây là chuẩn mới, 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 802.3ah
EPON (Ethernet PON): là một chuẩn của IEEE/EFM cho việc sử dụng
giao thức Ethernet để truyền dữ liệu.
Các tiêu chuẩn đó được mô tả trong bảng sau:
Đặc tính BPON/APON EPON GPON
Tổ chức tiêu chuẩn ITU-T G.983 IEEE 802.3ah ITU-T G.984
Giao thức cơ bản ATM Ethernet ATM và Ethernet
Tốc độ đường lên/ 155/622 Mbps 1.244/1.244 155 – 2488/ 1244
đường xuống 622/1244 Mbps Gbps hoặc 2488 Mbps
Khoảng cách 20 km 10 km 20 km
Số lượng Splitter 32 32 64 hoặc128

Assignment, Essay

Assignment, Essay
1.6 Công nghệ GPON
Công nghệ GPON (Gigabit Passive Optical Network) được phát triển bởi
FSAN. Công nghệ này cũng dựa trên kiểu truy nhập bằng ATM như APON và BPON.
Nhưng ở GPON, dữ liệu được đóng gói trong các khung GEM (GPON Encapsulation
Method), điều đó cho phép GPON phân phối thêm các dịch vụ tới nhiều thuê bao hơn
với chi phí thấp hơn cũng như cho phép khả năng tương thích lớn hơn giữa các nhà
cung cấp thiết bị.
Hình 1.6: Kiến trúc cơ bản của mạng GPON
GPON cũng là mạng truy nhập kiểu điểm – đa điểm phổ biến với bộ chia thụ
động là 1 : 64 hoặc 1 : 128. Ngoài ra, để đáp ứng nhu cầu băng thông ngày càng tăng,
GPON đã cung cấp tốc độ bit là 1.25 Gb/s hoặc 2.5 Gb/s ở chiều hướng xuống và 155
Mb/s tới 2.5 Gb/s ở chiều hướng lên để thỏa mãn nhu cầu này.
Đơn vị chuyển phát cơ bản trong GPON được gọi là T-CONT (Transmission
Container). Băng thông được đảm bảo bởi các khe thời gian phân cấp cho các ONU để
vận chuyển T-CONT cho mỗi giao tiếp. Thuật cấp phát băng thông cũng là kiểu yêu
cầu – chấp nhận và nó được xử lý ở OLT. Đơn vị đầu cuối quang ONU yêu cầu băng
thông mỗi chu kỳ, và OLT sẽ cấp phát các cửa sổ truyền dẫn đảm bảo băng thông cho
mỗi chu kỳ ở từng ONU.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP QUANG THẾ HỆ SAU NG-PON
CHƯƠNG II
CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP QUANG THẾ HỆ SAU NG-PON
2.1 Giới thiệu về mạng NG-PON [2]
2.1.1 Nhu cầu phát triển hệ thống quang thế hệ sau NG-PON
Hiện nay, mạng PON có những ưu điểm đơn giản trong việc thiết kế, sản xuất
như: chi phí thấp, vận hành, bảo dưỡng đơn giản và dễ dàng. Tuy nhiên hệ thống PON
cũng gặp phải nhiều thách thức lớn trong quá trình triển khai dịch vụ. Để đáp ứng
được nhu cầu thông tin ngày càng tăng và sự phát triển không ngừng của các ứng dụng
và dịch vụ thì việc mạng PON phải đáp ứng nhu cầu băng thông bị tăng cao là rất lớn.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu và phát triển hệ thống PON thế hệ sau là vô cùng cần
thiết đối với nhu cầu hiện nay.
Sự phát triển này cũng là mong muốn của các nhà cung cấp dịch vụ để phát
triển một chiến lược di chuyển cho phép di chuyển liền mạch từ hệ thống mạng GPON
sang NG-PON. Hơn nữa, nhiều nhà cung cấp dịch vụ cũng được khuyến khích sử dụng
NG-PON như là một cơ sở hạ tầng thông thường để hỗ trợ cho các thị trường rộng lớn
khác, bao gồm các ứng dụng nhà ở và kinh doanh, dẫn đến tối ưu hóa các khoản đầu
tư.
2.1.2 Lộ trình phát triển từ GPON sang NG-PON
Mạng PON có tốc độ cao và được sử dụng rộng rãi hiện nay là GPON (Gigabit
PON) được chuẩn hóa theo chuẩn ITU-T G.984 và 1G-EPON theo chuẩn IEEE
802.03ah. Nhưng đối với nhu cầu phát triển không ngừng của các ứng dụng của khách
hàng và doanh nghiệp thì sẽ có nhiều ứng dụng mà mạng GPON không đáp ứng được,
đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phát triển mạng NG-PON để đáp ứng các ứng dụng
này.
Mạng NG-PON đòi hỏi phải cung cấp băng thông cao hơn GPON, kế thừa toàn
bộ dữ liệu của mạng GPON bằng cách di chuyển không ngừng các dữ liệu từ mạng
GPON sang NG-PON khi nâng cấp mạng, để đảm bảo sự đầu tư của các nhà cung cấp
dịch vụ không bị lãng phí.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hình 2.1: Lộ trình phát triển của mạng NG-PON
Sự phát triển của công nghệ NG-PON sẽ đi qua hai giai đoạn: đó là phát triển
theo định hướng dịch vụ (giai đoạn NG-PON1) và phát triển theo hướng dịch vụ độc
lập (giai đoạn NG-PON2).
- Phát triển theo định hướng dịch vụ (NG-PON1):
Ở giai đoạn này, các nhà cung cấp dịch vụ quyết định sử dụng cơ sở hạ tầng cáp
quang hiện tại để triển khai một dịch vụ mạng mới có khả năng cao hơn (NG-PON1).
Một số thuê bao đang sử dụng mạng GPON nếu muốn được nâng cấp để sử dụng tốc
độ truyền dẫn cao hơn thì các nhà cung cấp dịch vụ sẽ chuyển các thuê bao ấy lên
mạng NG-PON1, trong khi đó các thuê bao khác không có nhu cầu tăng tốc độ truyền
dẫn và hài lòng với các dịch vụ mà mình đang sử dụng thì vẫn sẽ tiếp tục dùng công
nghệ GPON.
Tuy nhiên, càng về sau thì các nhà cung cấp dịch vụ sẽ buộc phải di chuyển dần
các dịch vụ từ GPON lên NG-PON khi số lượng thuê bao sử dụng công nghệ GPON
giảm. Để có sự tồn tại giữa mạng GPON và NG-PON1 thì cần phải thỏa mãn những
nhu cầu sau:
• Cần hỗ trợ sự đồng tồn tại giữa GPON và NG-PON1 trên cùng mạng phân
phối quang (ODN) để đáp ứng trường hợp tài nguyên mạng không nhiều.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
• Giảm thiểu việc gián đoạn dịch vụ của các thuê bao không chuyển lên NG-
PON.
• NG-PON1 phải hỗ trợ/ mô phỏng tất cả các dịch vụ và chính sách của
GPON để dịch vụ có thể được nâng cấp một cách toàn diện.
- Phát triển theo hướng dịch vụ độc lập (NG-PON2):
Sự thay đổi mang tính cách mạng, đổi mới mạng nhập từ sợi quang đến cơ sở
hạ tầng (FTTx) và là sự đầu tư lớn nhất của các nhà cung cấp dịch vụ và có thể mất
một thời gian dài để chuyển đổi. Vào thời điểm mà công nghệ NG-PON1 trở nên phổ
biến, các nhà cung cấp dịch vụ có thể nghĩ đến việc triển khai công nghệ mới này
trong một ứng dụng hoặc trong lĩnh vực nào đó mà GPON đã không được triển khai
trước đây hoặc như là một sự thay thế cho GPON hiện có để có thể tận dụng băng
thông cao hơn/ tỷ lệ chia cao hơn để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Trong giai
đoạn này, sự đồng tồn tại với GPON là không cần thiết vì việc thay thế hoặc triển khai
sẽ được diễn ra nhanh chóng.
2.2 Mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON1 [2]
2.2.1 Giới thiệu
Mạng NG-PON1 bao gồm các công nghệ XG-PON (X là số la mã biểu thị cho
số 10) trong đó bao gồm XG-PON1 và XG-PON2. XG-PON sử dụng một đường
quang duy nhất với nhiều kênh bước sóng khác nhau để truyền dẫn, XG-PON có
đường truyền dẫn với tốc độ lên tới 10Gbit/s ở chiều hướng xuống, với tốc độ là
2.5Gb/s và 10Gb/s ở chiều hướng lên. Tuy nhiên, tốc độ 10Gb/s ở chiều hướng lên
không được các nhà cung cấp dịch vụ tập trung phát triển vì giá thành cao cũng như có
ít các ứng dụng có thể sử dụng được.
Vì vậy các nhà cung cấp dịch vụ đã quy định XG-PON hỗ trợ lưu lượng đường
xuống là 10Gb/s và đường lên là 2.5Gb/s được gọi là XG-PON1 và XG-PON hỗ trợ
lưu lượng đường xuống và lên là 10Gb/s được gọi là XG-PON2.
Có thể có nhiều lớp XG-PON trên cùng một mạng phân phối quang (ODN) để
tạo ra công suất cao hơn. Nhưng cần lưu ý một số phương pháp tiếp cận có thể yêu cầu
các màu khác nhau của ONU tùy thuộc bước sóng cụ thể của mỗi ONU.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hình 2.2: Nâng cấp từ mạng GPON sang NG-PON1
Hình 2.2 thể hiện quá trình nâng cấp từ mạng GPON sang mạng NG-PON1.
Trong quá trình này, OLT và các ONU thuộc công nghệ GPON sẽ được triển khai
trước, sau đó các OLT và ONU thuộc công nghệ XG-PON1 sẽ được triển khai sau đó.
Các thiết bị khác thuộc mạng phân phối quang ODN như dây dẫn quang, nguồn quang,
bộ chia (splitter) được triển khai ở mạng GPON đều được giữ nguyên và không thay
thế để tránh việc khách hàng không muốn nâng cấp mạng thì vẫn hoạt động được bình
thường trên mạng GPON. Bộ ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) sẽ được cài
đặt để ghép và tách các tín hiệu GPON và XG-PON1 vào hoặc ra khỏi một mạng ODN
nhằm nâng cao tốc độ truyền dữ liệu của mạng NG-PON1, việc triển khai WDM1
(trong hình) sẽ diễn ra cùng lúc với mạng GPON để tránh xảy ra các dịch vụ bị lỗi khi
triển khai mạng NG-PON1.
2.2.2 Kiến trúc của mạng NG-PON1
a) NG-PON1 hỗ trợ kiến trúc FTTx
NG-PON sẽ hỗ trợ các kiến trúc FTTx hiện đang được triển khai như FTTH
(ONU được đặt tại nhà mỗi thuê bao), FTTB (ONU đặt tại các tòa nhà và chia sẻ tín

Assignment, Essay

Assignment, Essay
hiệu giữa các căn hộ bên trong), FTTC (ONU cung cấp truy cập bằng cáp đồng), ngoài
ra còn có FTTO và FTTCell. Vì có nhiều thiết bị hoạt động bên ngoài, nên các thông
số quang học ONU sẽ được chọn sao cho thiết bị thực tế có thể hoạt động ổn định ở
phạm vi nhiệt độ ngoài trời.
Hình 2.3: Kiến trúc FTTX của mạng NG-PON1
b) Vị trí đặt bộ chia
Vị trí đặt bộ chia quang rất quan trọng trong việc giảm chi phí tổng thể. Nếu
mật độ khách hàng dày đặc, việc đặt bộ chia gần với khách hàng sẽ làm cho chi phí
tổng thể giảm vì đường dây quang sẽ có tỉ lệ truy nhập cao hơn. Mặt khác, nếu mật độ
khách hàng thưa thớt thì việc đặt bộ chia có tỉ lệ cao hơn và gần với 1 khách hàng sẽ
gây ra lãng phí lớn vì các khách hàng khác sẽ phải kéo dây dài hơn tới khu vực bộ
chia.
Đối với kiến trúc bộ chia 2 tầng có 1 bộ chia gần với khách hàng và 1 bộ chia
khác gần với nhà cung cấp. Mô hình này sẽ tạo ra hiệu quả về kinh tế nếu như mật độ
khách hàng là trung bình. Các kiến trúc bộ chia 3-4 tầng sẽ được triển khai ở các phần
truy nhập mạng cao hơn tùy theo nhu cầu của các nhà cung cấp dịch vụ. NG-PON sẽ
hỗ trợ cho cả kiến trúc đơn tầng và đa tầng.
c) Khả năng phục hồi
Khả năng phục hồi của các mạng PON thế hệ trước không được các nhà cung
cấp coi trọng và cũng do các cơ chế chưa được định nghĩa đầy đủ trong các tiêu chuẩn,

Assignment, Essay

Assignment, Essay
dẫn đến việc triển khai trên các hệ thống gần như không có. Hiện nay, các dịch vụ của
mạng NG-PON sẽ ngày càng phát triển đặc biệt là các dịch vụ số ngày càng được nâng
cao, cho nên khả năng phục hồi và bảo vệ cho mạng doanh nghiệp ngày càng trở nên
quan trọng hơn.
Cần phải có kiến trúc phục hồi phù hợp với các đặc điểm cho thị trường và vị trí
địa lý cho từng khách hàng. Các đề án về khả năng phục hồi cần phải được đưa ra
trong từng giai đoạn của NG-PON. Mỗi loại hình dịch vụ và các yêu cầu đặc trưng
khác nhau sẽ có các yêu cầu đáp ứng tốc độ phục hồi khác nhau. Thường thì tốc độ
phục hồi sẽ trong khoảng vài chục miligiây cho các dịch vụ quan trọng như các đường
dây thuê bao, và tới khoảng vài phút cho các ứng dụng của mỗi cá nhân khách hàng.
2.2.3 Lớp vật lý của mạng quang NG-PON1
a) Tốc độ bit
Để đáp ứng việc băng thông rộng ngày càng tăng và hỗ trợ việc gia tăng dịch vụ
thì yêu cầu cơ bản cho mạng NG-PON1 là cho phép mỗi cá nhân khách hàng có thể
được chia sẻ băng thông qua đường dây chung với tốc độ tối đa xấp xỉ 10Gb/s ở đường
xuống và 2.5 hoặc 10 Gb/s ở đường lên (phụ thuộc vào công nghệ là XG-PON1 hay
XG-PON2). Để thực hiện được thì mạng NG-PON1 sẽ hỗ trợ xếp chồng nhiều công
nghệ XG-PON trên cùng 1 mạng phân phối quang ODN.
b) Suy hao cho phép
Mục đích của việc tạo ra các khoảng suy hao là để phân biệt khoảng suy hao
danh định khi không có bộ tiền khuếch đại và suy hao mở rộng khi có bộ tiền khuếch
đại. Suy hao xen cực đại giữa ONU và OLT danh định là từ 28.5 – 31dB ở tỷ lệ lỗi bit
(BER) là 10-9
.
c) Tỷ lệ chia
Tỷ lệ chia cho mạng GPON thường là 1:32 hoặc 1:64. Trong mạng NG-PON1
thì tỉ lệ chia 1:64 sẽ là tỉ lệ chia nhỏ nhất để đảm bảo vấn đề đồng tồn tại. Một mô hình
triển khai bộ chia trong mạng G-PON được thể hiện trên hình 2.4a. Trong mô hình
này, kiến trúc bộ chia đơn là trường hợp đặc biệt với m=64 và n=1 và không cần bộ
chia nào khác ở các điểm truy cập. Các tỉ lệ chia lớn hơn 1:64 ví dụ như 1:128 tới
1:256 sẽ được sử dụng trong các dịch vụ được triển khai NG-PON để có thể nâng cao
giá trị về kinh tế hơn so với GPON. Tỉ lệ chia cao hơn có thể được triển khai ở phía

Assignment, Essay

Assignment, Essay
backhaul như trong hình 2.4b hoặc tới tận đầu cuối của nhà khách hàng như trong hình
2.4c. Để có được tỷ lệ chia như vậy thì đa truy nhập TDMA trong mạng NG-PON sẽ
phải hỗ trợ 256 đường chia logic.
Hình 2.4: Hình ảnh về tỷ lệ chia trong mạng NG-PON
Backhaul: là một thuật ngữ dùng để chỉ sự kết nối, truyền tải thông tin từ một
trạm phát sóng về mạng trung tâm. Backhaul còn là khái niệm về một đường truyền
(đường kết nối) giữa các nhà cung cấp dịch vụ => các trạm phân phối => người tiêu
dùng (Ví dụ như từ OLT =>Splitter =>ONT).

Assignment, Essay

Assignment, Essay
d) Khoảng cách truy nhập
Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã xây dựng mạng phân phối quang ODN với
khoảng cách tối đa từ OLT tới ONU là 20 km ở mạng GPON, thì 20 km cũng là
khoảng cách tối thiểu từ OLT tới ONU như trong mạng NG-PON1. Trong trường hợp
mở rộng về phía backhaul như mình họa ở hình 2.4b thì chức năng điều khiển TDMA
của NG-PON1 nên hỗ trợ ở khoảng cách 60km. Tại lớp vật lý, phạm vi tối thiểu được
xác định bởi suy hao cho phép. Đối với khoảng cách vượt mức định ra, nghĩa là
khoảng cách vượt quá suy hao quang học nên được hỗ trợ bằng cách thêm một bộ đệm
mở rộng khoảng cách (RE).
2.2.4 Yêu cầu đối với hệ thống trong mạng NG-PON1
a) Tiết kiệm năng lượng
Hiện nay, khả năng tiết kiệm năng lượng trong ngành viễn thông đã và đang trở
thành một trong những vấn đề cấp thiết để giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Một chức
năng quan trọng của việc tiết kiệm năng lượng trong mạng truy nhập là khả năng cung
cấp nguồn điện liên tục một đường mạng dịch vụ và giữ cho đường đó hoạt động lâu
nhất có thể. Đặc biệt là khi xảy ra sự cố mất nguồn điện thì phải có phương án dự
phòng để khắc phục sự cố nhanh chóng. Ví dụ một số nhà cung cấp dịch vụ đòi hỏi hệ
thống phải hoạt động liên tục ít nhất từ 4 – 8 giờ sau khi mất điện. Vì vậy lớp XGTC
của công nghệ XG-PON phải hỗ trợ năng lượng một cách có hiệu quả hơn lớp TC của
mạng GPON.
b) Chất lượng dịch vụ và quản lý lưu lượng
Mạng NG-PON1 hỗ trợ được nhiều loại dịch vụ khác nhau như: dịch vụ thoại
(VoIP, POTS, ISDN), Dịch vụ truyền hình kĩ thuật số, IPTV, Internet tốc độ cao, mạng
di động, IP, …
Đối với các ứng dụng doanh nghiệp, NG-PON sẽ phải cung cấp dịch vụ truy
nhập tới dịch vụ Ethernet theo kiểu điểm – điểm, đa điểm – đa điểm, E-line, E-LAN,
E-Tree. NG-PON cũng sẽ hỗ trợ các dịch vụ di động như đồng bộ tần số/pha/thời gian.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Bảng 1: Liệt kê một số loại dịch vụ trình bày một loạt các đặc tính về chất lượng
dịch vụ, do đó yêu cầu hệ thống cung cấp cơ chế quản lý lưu lượng thích hợp.
STT Dịch vụ Đặc điểm
1 VoIP
2
Thoại
POTS Giả lập hoặc mô phỏng được định nghĩa trong
ITU Y.2201 (như tiếng nói được đóng gói tại
3 ISDN
ONU)
IPTV Truyền dựa trên IP multicast/unicast
TV (thời
Digital TV
4 broadcasting Truyền dữ liệu sử dụng RF-video (chuẩn ITU-T
gian thực)
– truyền hình G.983.3)
kỹ thuật số
5
Đường dây
T1/E1 Giả lập được sử dụng chủ yếu
thuê bao
6
Internet tốc
UNI thường là Gigabit Ethernet
độ cao
7
Backhaul Hỗ trợ để đồng bộ
di động tần số – pha – thời gian
8
L2 VPN
Như dịch vụ Ethernet…
services
9 Dịch vụ IP Như L3, VPN và VoIP…
Đối với dịch vụ thoại POTS/ISDN, NG-PON phải hỗ trợ chất lượng thoại
POTS/ISDN để đảm bảo băng thông cố định đáp ứng được các yêu cầu về độ trễ thấp
và biến động thấp. NG-PON cũng phải hỗ trợ các dịch vụ TDM như hỗ trợ đường
T1/E1 cho các khách hàng doanh nghiệp, và mạng di động backhaul với băng thông cố
định để đảm bảo trễ thấp, biến động thấp và yêu cầu về thời gian nghiêm ngặt.
Để cung cấp truy cập vào một loạt các dịch vụ dựa trên gói tin, chẳng hạn như
IPTV, VoIP, L2 / L3 VPN, và truy cập Internet tốc độ cao, NG-PON1 phải cung cấp ít
nhất 4 hoặc 6 lớp dịch vụ để tạo nên sơ đồ hướng dẫn các luồng UNI. Ngoài ra, NG-
PON cũng phải ưu tiên trong việc hỗ trợ giảm ít nhất 2 lưu lượng truy cập trong các
lớp khác nhau.
Ngoài ra, ONU của mạng NG-PON phải hỗ trợ các dịch vụ kiểm soát tỷ lệ (ví
dụ: CIR/PIR) với chức năng kiểm soát và định hình ngoài chức năng quản lý lưu

Assignment, Essay

Assignment, Essay
lượng. Ví dụ như các ứng dụng kinh doanh và backhaul di động.
c) Các chức năng khác nhằm tối ưu hóa mạng PON
Chẳng hạn như khả năng phân chia băng thông động (DBA) cho các tín hiệu ở
đường lên, bảo vệ thông tin thông qua xác thực/ xác định / chức năng mã hóa đặc biệt
ở đường xuống, …
2.3 Công nghệ XG-PON [3]
2.3.1 Các đề xuất lựa chọn bước sóng cho XG-PON1
Trong công nghệ XG-PON1, khoảng bước sóng hướng xuống từ 1575 – 1580
nm được sử dụng, vì nó là dải bước sóng duy nhất trong hệ thống chứa bước sóng
truyền tín hiệu video và là nơi khoảng bước sóng giới hạn của sợi quang đạt tới 1580
nm. Ngoài ra, sự lựa chọn này cũng có thuận lợi là nó phù hợp với tiêu chuẩn lựa chọn
bước sóng ở chiều hướng xuống của dự thảo P802.03av.
Sau đây, ta sẽ tìm hiểu 5 kênh bước sóng hướng lên để chọn ra kênh phù hợp nhất:
• Băng L: 1595-1615 nm (Kênh A).
• Băng C: 1539-1559 nm (Kênh B).
• Một phần băng C tương thích với video: 1530-1540 nm (Kênh C).
• Băng O+:1340-1360 nm (Kênh D).
• Băng O-: 1260-1280 nm (Kênh E).
Hình 2.5 Lựa chọn bước sóng hướng lên giữa các kênh khác nhau của XG-PON1

Assignment, Essay

Assignment, Essay
✓ Kênh A: đòi hỏi phải làm mới các thành phần quang trong mạng phân phối ODN
như: sợi quang, bộ chia quang (splitter), đầu nối quang (connector) để có thể hoạt
động được ở các bước sóng 1615 nm. Nhưng khoảng cách bảo vệ giữa bước sóng
hướng lên và hướng xuống khá hẹp chỉ có 15 nm, điều này làm cho sự cách ly giữa
các kênh bước sóng trong ONU rất khó đạt được.
✓ Kênh B: không hỗ trợ tần số vô tuyến video (RF) nên không được lựa chọn.
✓ Kênh C: là một sự lựa chọn khá là lý tưởng, tuy nhiên nó thực sự không thực tế.
Khoảng bảo vệ của hệ thống GPON ở chiều hướng xuống là tại bước sóng 1530
nm và khoảng bảo vệ của hệ thống vô tuyến video ở chiều hướng xuống mặc dù
không được xác định nhưng có thể là xung quanh bước sóng 1540 nm. Vì khoảng
cách bảo vệ giữa 2 bước sóng này rất hẹp, đòi hỏi các đặc điểm kỹ thuật chặt chẽ
và hiện tại công nghệ ONU của mạng GPON vẫn chưa đáp ứng được điều này.
Ngoài ra, chi phí để triển khai hai bước sóng với khoảng cách hẹp như ở kênh C
giữa hai lớp bảo vệ của mạng GPON và video trên các thiết bị ONU rất mắc.
✓ Kênh D và E: không tương thích với phương pháp ghép kênh phân chia theo bước
sóng (WDM1) được chỉ định trong G.984.5. Vì nếu cần thêm nhiều bộ lọc thì dẫn
đến có thêm nhiều suy hao. Kênh D không đáp ứng được nhu cầu của mạng NG-
PON1 vì cần tới ba bộ lọc, kênh E thì cần tới hai bộ lọc nhưng yêu cầu thiết kế của
hệ thống chỉ cho phép một bộ lọc WDM1.
=> Xem xét các phân tích ở trên thì các sự lựa chọn phù hợp để chọn ra bước sóng
hướng lên chỉ còn lại băng L (Kênh A) hoặc băng O- (Kênh E). Bảng 1 sau đây sẽ so
sánh 2 băng này lại với nhau từ đó rút ra nhận xét bước sóng hướng lên nên sử dụng
kênh E (băng O-).

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Bảng 2: Những tiêu chí lựa chọn bước sóng cho XG-PON1
Các tiêu chí
Kênh E Kênh A
Nhận xét
(băng O-) (băng L)
Tương đồng giữa các thành
phần quang học của mạng 10G-
Có Không
Có thể áp dụng cho
EPON theo chuẩn IEEE XG-PON2
P802.3av
Chi phí thực tế
Bộ lọc kênh Hiệu suất Không phù hợp với chi
dễ dàng lazer thấp phí thực tế
Khung thời gian sẵn có của các Băng L+ có hiệu suất
thành phần quang học trong Nhanh hơn Dài hơn độ dốc thấp và nhiều
XG-PON1 thách thức hơn
Suy hao sợi quang ảnh hưởng
Suy hao thấp ở băng L+
Cao Thấp được bù đắp bằng công
tới nguồn phát
suất lazer thấp
Tương thích với mạng phối Có (suy hao Có (suy hao Rủi ro phụ thuộc vào
quang ODN của PON (sợi đường dây do uốn cong trình độ chuyên môn và
quang) cao hơn) cao hơn) quy trình kỹ thuật
Băng 0- không tương
Tương thích với tiêu chuẩn
Không Có
thích với G.984.5 và có
G.984.5 (bộ lọc WDM1) suy hao cao hơn trong
mạng PON kế thừa
Tương thích với máy đo OTDR
Cân nhắc quan trọng
Có Không đối với các nhà cung
ở bước sóng 1650 nm
cấp dịch vụ
10Gb/s ở chiều hướng
Đồng tồn tại với công nghệ
Dễ hơn Khó hơn
lên trong băng L đòi hỏi
TDMA giảm tiếng ồn của
Lasers

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Như vậy trong công nghệ XG-PON1, khoảng bước sóng hướng xuống 1575 –
1580 nm và khoảng bước sóng hướng lên 1260 – 1280 nm.
Hình 2.6 Khoảng bước sóng trong công nghệ XG-PON1
2.3.2 Công nghệ XG-PON1 với tốc độ 10Gb/s ở chiều hướng xuống và 2.5 Gb/s ở
chiều hướng lên
Những nhà cung cấp dịch vụ đều cho rằng lớp TC mới của hệ thống XG-PON1
sẽ được làm chủ yếu dựa trên giao thức lớp TC của GPON. Lớp XG-PON TC mới
(XGTC) sẽ hỗ trợ:
Đơn giản hóa kiến trúc hiện có đã được giới thiệu trong GPON (bỏ qua giao thức
ATM)
Nhu cầu gia tăng dịch vụ trong NG-PON1 (tức là trong mỗi mạng PON, sẽ có nhiều
ONU hơn dẫn đến nhiều người sử dụng hơn).
Chi phí thực hiện hiệu quả, dẫn đến tốc độ tăng cao.
Các tính năng khác đang được nghiên cứu cho phép cải thiện hiệu suất và giảm sự
phức tạp của việc thực hiện.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Mặt khác, còn có một số giao thức được cải tiến trong mạng GPON. Ví dụ:
kênh PLOAM có thể được thực hiện linh hoạt hơn bằng cách cho phép nhiều thông tin
trong cùng một khung. Chiều dài của thông tin có thể được mở rộng, để tất cả các
thông tin liên lạc được truyền đi yêu cầu một số thông tin PLOAM sẽ được thực hiện
bởi một thông tin PLOAM duy nhất. Ngoài ra, hệ thống xác nhận thông tin cũng được
cải thiện. Lớp XGTC được chia thành ba lớp con: lớp khung, lớp thích ứng người
dùng, lớp thích nghi PHY:
a) Lớp Khung của XGTC
Để đáp ứng nhu cầu dịch vụ ngày càng tăng, đòi hỏi giao thức XGTC phải mở
rộng một số trường nhất định để làm cho không gian mã lớn hơn số lượng các trường
hiện có. Cụ thể như các trường ONU-ID và XGEM Port-ID. Phải thêm vào ít nhất 2
bytes cho mỗi trường này. Hình 2.7 cho ta thấy cấu trúc khung truyền hướng xuống
của XGTC:
Hình 2.7 Cấu trúc khung truyền hướng xuống của XG-PON1
Ở cấu trúc khung hướng xuống này:
PLOAM và BIP được mở rộng đến 4 bytes. Nhờ sự mở rộng thêm, cho nên
không gian trong kênh PLOAM cho phép tăng địa chỉ không gian của ONU-ID

Assignment, Essay

Assignment, Essay
lên đến 16 bits (64K ONUs) và cũng nhờ sự gia tăng không gian trong kênh BIP
nên tỷ lệ bão hòa của bit đã được duy trì.
Các phân bố băng thông liên quan đến hoạt động của FEC cũng bị thay đổi, FEC
sẽ được chỉ định trước chứ không phải sau như ở hệ thống GPON hiện tại.
PLOAM có thể tự nâng cấp bản thân và làm cho chiều dài của kênh PLOAM
được mở rộng dẫn đến tất cả các thông tin liên lạc được truyền đi yêu cầu một số
thông tin PLOAM sẽ được thực hiện bởi một thông tin PLOAM duy nhất => làm
cho giao thức PON đơn giản và nhanh hơn.
Kênh PLOAM có thể linh hoạt hơn, bằng cách cho nhiều bản tin trong một khung
hướng xuống, nhằm tái sử dụng cơ chế trường GPON Alen để chỉ ra số lượng
thông tin PLOAM trong khung. Điều này có thể làm cho kênh PLOAM
đáp ứng được nhiều hơn và có thể rất quan trọng đối với tính năng tiết kiệm năng
lượng.
Hình 2.8 Cấu trúc khung truyền hướng lên của XG-PON1
Ở cấu trúc khung hướng lên:
Tương tự như cấu trúc hướng xuống, tất cả các phần đều tăng lên phù hợp, để
phù hợp với tiêu chuẩn của một kênh là 4 bytes. Ngoài ra, định nghĩa về DBRu
được sửa đổi để thay đổi mức độ chi tiết của băng thông lên đến 4 bytes, và làm
giảm suy hao do thuật toán nén phi tuyến mà GPON sử dụng.
Kích thước và cấu trúc của trường PLOAM sẽ được duy trì để giữ phân bổ băng
thông đơn giản.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
b) Lớp thích ứng dịch vụ XGTC
Hình 2.9 Cấu trúc XGEM của mạng XG-PON1
Sửa đổi định hướng 4 bytes GEM GPON. Ở cấu trúc XGEM, tải trọng 0 – 3
bytes được thêm vào. Nhờ đó hỗ trợ trong việc tiếp nhận dữ liệu người dùng.
5 bytes mở đầu (header) được mở rộng thành 8 bytes, cung cấp nhiều lợi ích
như đồng bộ với việc truyền dữ liệu và giảm lỗi ở bản tin GEM.
Các ID Port-ID, tải trọng, PTI có thể được mở rộng đến 2 bytes, cho phép linh
hoạt hơn.
Các HEC 13 bits hiện tại có thể được tái sử dụng, hoặc sử dụng một mã HEC
mạnh hơn đang được nghiên cứu và thiết kế.
2.4 Mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON2 [4]
2.4.1 Giới thiệu về NG-PON2
NG-PON2 là một tập các giải pháp dự kiến dành cho mạng cáp quang sau khi
triển khai xong mạng NG-PON1. Có rất nhiều giải pháp về công nghệ được đề xuất để
nghiên cứu công nghệ này: TDM với tốc độ cao, DWDM, CDM …. Các bộ chia
quang (Splitter) và các dây cáp quang từ công nghệ GPON và NGPON1 sẽ được tiếp
tục sử dụng trong mạng phân phối quang (ODN). Tuy nhiên, cũng có thể phát triển
thêm các thế hệ bộ chia và dây cáp mới.
Mục đích của các phương pháp tiếp cận nhằm tạo ra hệ thống NG-PON2 là làm
tăng khả năng cung cấp dịch vụ của mạng PON lên đến 40Gb/s ở đường hướng xuống

Assignment, Essay

Assignment, Essay
cùng với nhiều tiêu chuẩn dự kiến khác. Nó được thiết kế để đáp ứng một loạt các nhu
cầu về thông tin liên lạc, bao gồm cả doanh nghiệp và các hộ gia đình. Điều này có ý
nghĩa NG-PON2 có thể hỗ trợ tăng cường, cải thiện khả năng tương tác và đáp ứng các
nhu cầu dịch vụ.
Trong các đề xuất trên, TWDM-PON (phương pháp truy cập lai giữa
TDM/WDM-PON) đã nhận được sự hỗ trợ từ các nhà cung cấp dịch vụ. Vì TWDM-
PON tăng tỷ lệ PON tổng hợp bằng cách xếp chồng các XG-PON thành nhiều cặp
bước sóng. Ở hệ thống XG-PON cung cấp tốc độ truy cập 10Gb/s ở chiều hướng
xuống và 2.5 Gb/s ở chiều hướng lên. Do đó, hệ thống mạng TWDM-PON sẽ sử dụng
4 cặp bước sóng để có khả năng cung cấp 40Gb/s cho chiều hướng xuống và 10Gb/s
cho chiều hướng lên để đáp ứng các nhu cầu về NG-PON2.
2.4.2 Kiến trúc mạng NG-PON2
2.4.2.1 Kiến trúc cơ bản của mạng TWDM-PON
Kiến trúc cơ bản của NG-PON2 chính là kiến trúc của TWDM-PON do 4 cặp
XG-PON được xếp chồng lên nhau bằng cách sử dụng 4 cặp bước sóng {λ1-λ5}, {λ2-
λ6}, {λ3-λ7}, {λ4-λ8} như thể hiện ở hình 2.10:
Hình 2.10 Kiến trúc cơ bản của NG-PON2

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Để triển khai một mạng NG-PON2 đơn giản, các ONUs sẽ được thêm vào các
thiết bị truyền và nhận có thể điều hướng được. Bộ truyền điều hướng có thể điều
chỉnh 4 bước sóng hướng lên. Bộ thu có thể điều chỉnh 4 bước sóng hướng xuống.
Để đạt được công suất cao hơn XG-PON, các bộ khuếch đại quang (OA) cũng
được sử dụng ở phía OLT để tăng tín hiệu hướng xuống cũng như tiền khuếch đại tín
hiệu hướng lên. Mạng phân phối quang ODN vẫn là mạng quang thụ động vì bộ
khuếch đại quang (OA) và bộ tách/ghép bước sóng được đặt ở phía OLT, không ảnh
hưởng gì tới mạng phân phối quang.
2.4.2.2 Các ứng dụng của NG-PON2
So sánh với hệ thống mạng quang thụ động NG-PON1. Tại hệ thống mạng NG-
PON2, công nghệ TWDM-PON sẽ cung cấp tốc độ bit ở các chiều hướng lên và chiều
hướng xuống cao hơn.
Ngoài ra, công nghệ TWDM-PON có thể được triển khai chỉ với một cặp bước
sóng. Sau đó nếu cần nâng cấp hệ thống để nâng cao công suất, các nhà cung cấp dịch
vụ sẽ thêm vào các cặp bước sóng để thỏa mãn yêu cầu này. Bằng cách này, các nhà
đầu tư sẽ có thể cung cấp các mức băng thông theo yêu cầu.
2.4.3 Bước sóng và suy hao dự kiến của mạng NG-PON2
Sự đồng tồn tại của các thế hệ PON trước đó trong ODN kế thừa của mô hình
TWDM-PON sẽ dẫn đến nhiều lựa chọn cho bước sóng của TWDM-PON như:
a) Sử dụng lại bước sóng của XG-PON
Tại những khoảng bước sóng của XG-PON, bước sóng của TWDM-PON chỉ sử
dụng 1 khoảng nhỏ bên trong, như trong hình 2.11 bước sóng TWDM-PON vạch ra
một đường lưới bên trong các dải bước sóng của XG-PON. Việc sử dụng mô hình
bước sóng này sẽ thúc đẩy phát triển công nghệ quang XG-PON. Nó tương thích với
GPON và kênh radio tần số 1550nm nhưng sẽ cản trở các tiêu chuẩn của XG-PON.
Suy hao của mạng NG-PON2 cũng tương tự như của XG-PON. Giá trị suy hao
của mạng vào khoảng 33 dB. Hình 2.11 sau đây cho thấy rõ về kế hoạch của bước
sóng này. Qua đó, ta thấy được bước sóng của mạng TWDM-PON là 1275-1280 ở
đường lên và 1575-1580 ở đường xuống.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hình 2.11: Mạng NG-PON2 sử dụng lại bước sóng của XG-PON
b) Xác định dải tăng băng tần C để chứa các bước sóng hướng lên và hướng
xuống
Điều này sẽ làm cho mạng NG-PON2 có những đặc điểm nổi trội do sử dụng
bộ khuếch đại sợi EDFA (bộ khuếch đại sợi tạp chất- erbium) để khuếch đại tín hiệu
và giảm sự thất thoát tín hiệu quang truyền đi.
Việc sử dụng bước sóng này sẽ tương thích với công nghệ GPON và XG-PON.
Tuy nhiên, kênh video RF sẽ bị chặn. Suy hao của mạng sẽ là 38 dB khi sử dụng bộ
khuếch đại sợi EDFA. Hình 2.12 sẽ là một ví dụ về kế hoạch của bước sóng này. Qua
đó, bước sóng mà mạng TWDM-PON sử dụng là 1535-1540 ở đường lên và 1555-
1560 ở đường xuống.
Hình 2.12: Mạng NG-PON2 sử dụng bước sóng băng tần C

Assignment, Essay

Assignment, Essay
c) Sự kết hợp của hai kế hoạch trên
Kênh hướng lên sẽ được thiết kế trong dải C-. Các kênh hướng xuống sẽ nằm
trong dải L-. Kế hoạch này được thể hiện ở hình 2.13. Nó sẽ duy trì kênh GPON và
video RF, đường truyền hướng lên sẽ được thiết kế giống với mô hình ở hình 2.12.
Bước sóng hướng lên này tương thích với GPON và video RF nhưng lại chặn các băng
tần của XG-PON, các thành phần của dài băng tần C sẽ hoạt động với bộ tiền khuếch
đại EDFA để cung cấp công suất cao hơn. Ở đường hướng xuống, bộ khuếch đại dải
tần L sẽ được sử dụng để nâng cao công suất. Điều này sẽ dẫn tới việc suy hao của
mạng có giá trị là 38dB.
Hình 2.13 Mạng NG-PON2 sử dụng bước sóng ở băng tầng C- và L-
2.4.4 Các công nghệ trong mạng TWDM-PON
Hầu hết các thành phần của mạng TWDM-PON đều có mặt trên thị trường
trong các mạng truy nhập hiện nay. So với các thế hệ PON trước đây như GPON, XG-
PON, thì các thành phần mới có tính năng nổi trội hơn ở mạng TWDM-PON là bộ thu
và thiết bị thu được ở ONU. Các tùy chọn công nghệ để thực hiện các bước điều chỉnh
bước sóng tại ONU được tóm tắt như sau:
Bộ thu điều hướng ONU: Bộ tiếp nhận ONU của mạng TWDM-PON sẽ điều
chỉnh bước sóng của nó tới bất kỳ bước sóng hướng xuống của mạng TWDM-
PON bằng cách thực hiện theo các lệnh của OLT. Chức năng này có thể được
thực hiện bằng cách sử dụng các công nghệ ứng dụng như bộ lọc Fabry-Perot
(FP), bộ khuếch đại sử dụng vòng silicon dạng chèn, bộ lọc tinh thể lỏng và
nhiệt máy dò FP có thể điều chỉnh được.
Bộ truyền điều hướng ONU: Bộ truyền ONU có thể điều chính bước sóng của
nó tới bất ký bước sóng hướng lên của mạng TWDM-PON. Các công nghệ thực

Assignment, Essay

Assignment, Essay
hiện là laser phản hồi phân tán (DFB) cùng với điều khiển nhiệt độ (TC), laser
DFB với một phần TC, Lasẻ phản xạ Bragg phân tán nhiều lần, …

Assignment, Essay

Assignment, Essay
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH MẠNG NG-PON
DÙNG OPTISYSTEM
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH MẠNG NG-PON DÙNG
OPTISYSTEM
Bài toán 1: Sơ đồ thiết kế, mô phỏng và đánh giá chất lượng mạng GPON sử
dụng phần mềm Optisystem: [5]
Sơ đồ mạng GPON:
OLT
Sợi quang
Splitter Splitter
(cấp 1) (cấp 2)
ONU
ONU
………..
ONU
Thiết kế mô hình mạng GPON ở chiều hướng xuống thông qua các tiêu chí sau:
Thiết bị đầu cuối OLT có Pphát từ 3 – 7 dBm, tốc độ bit hướng xuống là 2.5
Gb/s và bước sóng hướng xuống là 1490 nm. Chiều dài của sợi quang khoảng 20 km,
tỉ lệ chia 1: N với N có thể là 8, 16, 32, 64 hoặc 128. Tại máy thu tỉ số lỗi bit BER ≤
10-9
. Từ đó mô phỏng, đánh giá chất lượng của mạng GPON thông qua BER.
Xây dựng tuyến quang trên Optisystem:
Thiết bị đầu cuối OLT:
Bộ tạo chuỗi bit: 2.5Gb/s
Bộ tạo xung NRZ
Nguồn phát Laser: Pphát = 5 dBm và λ = 1490
nm Bộ điều chế ngoài Machzender
Mạng phân phối quang ODN:
Sợi quang: Chiều dài (L) = 10 Km
Suy hao của sợi quang: 0.25 dB/Km
Bộ chia quang cấp 1 (1:8): Suy hao của bộ chia = 10.5 dB
Bộ chia quang cấp 2 (1:16): Suy hao của bộ chia = 14 dB

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Suy hao mối nối trong ODN = 1.8 dB
Thiết bị đầu cuối mạng ONU: Bộ thu quang APD: λ = 1490 nm.
Thiết bị đo:
Máy phân tích tỉ lệ lỗi bit BER (BER analyzer)
Máy đo công suất quang (Optical Power Meter)
Sơ đồ mô phỏng:
Phần này sẽ mô phỏng mạng quang GPON ở chiều hướng xuống. Sau đó sẽ đưa
ra kết quả ở máy phân tích lỗi bit BER.
Mô hình mạng cáp quang GPON sử dụng optisystem:
Hình 3.1 Sơ đồ kiến trúc mạng GPON
Kết quả đo được ở phía thu:
Công suất thu ở máy thu = -27.090 dBm Tỉ
lệ lỗi bit BER: Min BER= 1.08209*10-9
Hình 3.2 Công suất và suy hao ở máy thu của mạng GPON

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Hình 3.3 Đồ thị mắt của mạng
GPON Khảo sát chất lượng của mạng GPON:
Thay đổi thông số công suất phát: Pphát = 3 – 7 dBm.
Pphát BER
3 1.482*10-5
4 1.44205*10-6
5 1.08209*10-9
6 2.35111*10-16
7 2.75247*10-20
Thay đổi thông số tỉ lệ chia (Splitter):
Bộ chia quang BER
1:32 3.72529*10-51
1:64 1.60293*10-42
1:128 1.08209*10-9
Nhận xét: Khi tăng công suất phát thì dẫn đến tỉ lệ lỗi bit BER ngày càng giảm,
làm tăng chất lượng tín hiệu của mạng GPON. Nhưng khi ta gia tăng tỉ số chia thì sẽ
dẫn đến tỉ lệ lỗi bit ngày càng lớn, làm giảm chất lượng của mạng GPON. Do đó, khi

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
xây dựng một mạng quang GPON thì phải cân bằng các thông số về công suất, tỉ lệ
chia, … cho phù hợp với nhu cầu của mạng GPON.
dụng phần mềm Optisystem: [5]
Sơ đồ mạng NG-PON1:
OLT (GPON)
WDM
(MUX 2 X 1)
OLT (XG-PON)
Splitter Splitter
(cấp 1) (cấp 2)
ONU (GPON)
ONU (XG-PON)
………..
ONU
Thiết kế mô hình mạng NG-PON1 ở chiều hướng xuống thỏa mãn các điều kiện
sau:
Ta sẽ giữ nguyên các thông số OLT và ONU và bộ chia quang của mạng GPON
như ở trên thay đổi chiều dài sợi quang, và thêm vào bộ ghép kênh theo bước sóng
WDM ở trong mạng phân phối quang. Ở công nghệ XG-PON, OLT cấp phát tốc độ bit
là 10Gb/s, Pphát từ 3 đến 7 dBm và bước sóng hướng xuống là 1577 nm, tại máy thu
thì tỉ lệ lỗi bit BER ≤ 10-9
.
Xây dựng tuyến quang NG-PON1 trên optisystem:
Thiết lập thông số cho XG-PON và bộ ghép kênh theo bước sóng WDM:
Bộ tạo chuỗi bit: 10 Gb/s
Bộ tạo xung NRZ
Nguồn phát Laser: Pphát = 7 dBm và λ = 1577
nm Bộ điều chế ngoài Machzender
Mạng phối quang ODN: Chiều dài sợi quang (L) = 5 km
Thiết bị đầu cuối mạng ONU: Bộ thu quang APD: λ = 1577 nm.
Bộ ghép bước sóng (MUX 2x1): B = 20 nm và suy hao = 0.7 dB.

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Thiết bị đo:
Mô phỏng mạng quang NG-PON1 ở chiều hướng xuống. Sau đó sẽ đưa ra kết
quả ở máy phân tích lỗi bit BER.
Hình 3.4 Sơ đồ kiến trúc mạng NG-PON1
Công suất thu ở máy thu của GPON = -27.445 dBm
Tỉ lệ lỗi bit BER của GPON: Min BER= 6.40204*10-15
Công suất thu ở máy thu của XG-PON = -24.828 dBm Tỉ
lệ lỗi bit BER của XG-PON: Min BER= 8.67579*10-9
Hình 3.5 Công suất thu được ở GPON

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Hình 3.6 Công suất thu được ở XG-PON
Hình 3.7 Đồ thị mắt của mạng GPON
Hình 3.8 Đồ thị mắt của XG-PON

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Khảo sát chất lượng mạng NG-PON1:
Thay đổi công suất phát Pphát của mạng XG-PON từ 3 – 7 dBm
Pphát (XG-PON) BER (XG-PON) BER (GPON)
3 1.39898*10-3
9.22519*10-14
4 6.37383*10-5
5.08038*10-13
5 4.52623*10-6
8.23354*10-14
6 2.54301*10-7
5.90795*10-14
7 8.67579*10-9
6.40204*10-15
Thay đổi thông số bộ chia quang (Splitter):
Bộ chia quang BER (XG-PON) BER (G-PON)
1:32 2.18662*10-19
1.7376*10-145
1:64 5.66669*10-12
2.46592*10-61
1:128 8.67579*10-9
6.40204*10-15
Nhận xét:
Khi tăng công suất phát của mạng XG-PON thì dẫn đến tỉ lệ lỗi bit BER của
XG-PON ngày càng giảm và làm tăng chất lượng tín hiệu của mạng NG-PON1
nhưng không ảnh hưởng nhiều đến mạng GPON.
Khi gia tăng tỉ số chia thì sẽ dẫn đến tỉ lệ lỗi bit ngày càng lớn, làm giảm chất
lượng của mạng NG-PON1 và GPON. Vậy khi triển khai hệ thống mạng NG-
PON1 thì phải xác định rõ các thông số của công nghệ XG-PON sao cho phù
hợp với thông số hạ tầng của mạng GPON để chất lượng của mạng được ổn
định.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
dụng phần mềm Optisystem:
Sơ đồ mạng NG-PON2:
OLT
(chứa WDM
MUX và OA)
Sợi quang
Splitter
Splitter
(cấp 1)
(cấp 2)
ONU (1)
ONU (2)
ONU (3)
………..
ONU (N)
Thiết kế mô hình mạng NG-PON2 ở chiều hướng xuống thỏa mãn các yêu cầu
sau:
Thiết bị đầu cuối OLT có Pphát từ 3 – 7 dBm, tốc độ bit hướng xuống là 10
Gb/s, bước sóng hướng xuống là 4 bước sóng liên tiếp nhau thuộc khoảng từ 1575 –
1580 nm, bộ tách ghép bước sóng WDM và bộ khuếch đại tín hiệu OA. Chiều dài của
sợi quang khoảng 20 km, bộ chia quang 1: N với N có thể 64,128 hoặc 256. Tại máy
thu tỉ số lỗi bit BER ≤ 10-9
.
Xây dựng tuyến quang trên Optisystem:
Bộ tạo chuỗi bit: 10Gb/s
Bộ tạo xung NRZ
Nguồn phát Laser:
• Pphát = 6 dBm
• Lựa chọn bước sóng cho mạng NG-PON2

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Bước sóng
Chiều hướng xuống
Tần số (THz) Bước sóng (nm)
λ1 190.2 1576.2
λ2 190.1 1577.03
λ3 190 1577.86
λ4 189.9 1578.69
Bộ điều chế ngoài Machzender
Bộ khuếch đại OA: Độ lợi = 11 dB
Mạng phân phối quang ODN:
Sợi quang: Chiều dài (L) = 20 Km
Suy hao của sợi quang: 0.25 dB/Km
Suy hao mối nối trong ODN = 1.8 dB
Thiết bị đầu cuối mạng ONU:
Bộ thu quang APD với các bước sóng tương ứng là: λ1 = 1576.2 nm, λ2 =
1577.03 nm, λ3 = 1577.86 nm và λ4 = 1578.69 nm
Thiết bị đo:
Mô phỏng mạng quang NG-PON2 ở chiều hướng xuống. Sau đó sẽ đưa ra kết quả
ở máy phân tích lỗi bit BER

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Hình 3.9: Sơ đồ kiến trúc mạng NG-PON2
Công suất thu ở máy thu tương ứng với λ1 = -23.643 dBm Tỉ
lệ lỗi bit BER tương ứng với λ1: Min BER= 4.71616*10-9

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Hình 3.10 Công suất thu ở máy thu từ λ1 đến λ4
Hình 3.11 Đồ thị mắt tương ứng với λ1

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Hình 3.13 Đồ thị mắt tương ứng với λ

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DÙNG OPTISYSTEM
Khảo sát chất lượng mạng NG-PON2:
Thay đổi công suất phát Pphát của mạng XG-PON từ 3 – 7 dBm
Pphát BER (λ1) BER (λ2) BER (λ3) BER (λ4)
3 2.50901*10-4
2.29492*10-5
1.20922*10-5
2.4109*10-5
4 3.05405*10-5
1.04416*10-6
2.51778*10-7
3.01796*10-6
5 1.5996*10-7
8.48334*10-7
2.43655*10-8
2.43359*10-8
6 4.71616*10-9
8.44687*10-10
5.99436*10-9
4.34423*10-11
7 1.72705*10-10
2.72386*10-11
3.91684*10-10
1.57196*10-12
Thay đổi thông số bộ chia quang (Splitter):
Bộ chia quang BER (λ1) BER (λ2) BER (λ3) BER (λ4)
1:64 4.24125*10-14
4.9824*10-17
2.63636*10-14
6.35799*10-15
1:128 3.92732*10-13
8.19194*10-12
1.38847*10-13
7.21533*10-12
1:256 4.71616*10-9
8.44687*10-10
5.99436*10-9
4.34423*10-11
Nhận xét: Qua khảo sát ta thấy, khi tăng công suất phát thì sẽ dẫn đến tỉ lệ lỗi
bit BER thu được ở các máy thu ngày càng giảm, làm tăng chất lượng tín hiệu của
mạng NG-PON2. Mặt khác, khi ta gia tăng tỉ số chia thì sẽ dẫn đến tỉ lệ lỗi bit ngày
càng lớn, làm giảm chất lượng của mạng NG-PON.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
KẾT LUẬN
KẾT LUẬN
❖ Tóm tắt nội dung đồ án:
Gồm có 3 chương:
Chương I: Tổng quan về mạng truy nhập quang PON
Tìm hiểu về lí thuyết tổng quan về mạng truy nhập quang thụ động PON, các
thành phần trong mạng PON (OLT, ODN và ONU), cách truyền dẫn cơ bản trong
mạng PON. Đồng thời phân loại mạng PON theo từng chuẩn khác nhau.
Chương II: Công nghệ truy nhập quang thế hệ sau NG-PON
Chương này tìm hiểu về lý thuyết về công nghệ truy nhập quang thế hệ sau NG-
PON. Theo đó, NG-PON được chia thành hai giai đoạn là NG-PON1 và NG-PON2.
NG-PON1 là công nghệ bao gồm các công nghệ XG-PON và được chia thành
XG-PON 1 và XG-PON2. XG-PON1 có đường truyền dẫn 10Gb/s ở chiều hướng
xuống và 2.5 Gb/s ở chiều hướng lên. XG-PON2 thì cả chiều hướng lên và hướng
xuống đều bằng 10Gb/s.
NG-PON2 là một giải pháp dự kiến sau khi hoàn thành NG-PON1. Hệ thống
mạng của NG-PON2 sử dụng công nghệ TWDM-PON bằng cách xếp 4 cặp XG-PON
lại với nhau để tạo thành tỷ lệ truy cập tổng cộng là 40Gb/s chiều hướng xuống, tốc độ
bit sử dụng cao hơn, và nhiều chức năng khác.
Chương III: Thiết kế và mô phỏng mô hình mạng NG-PON dùng
Optisystem
Chương này em dùng phần mềm Optisystem để mô phỏng từng mô hình mạng
của GPON, NG-PON1, NG-PON2. Từ đó đánh giá chất lượng của mạng GPON thông
qua khảo sát từng mô hình.
❖ Kết quả đạt được:
Hiểu được thêm nhiều về mạng truy nhập quang PON nói chung và mạng truy
nhập quang thế hệ sau NG-PON nói riêng (về công nghệ sử dụng, các thành
phần cơ bản, các yếu tố ảnh hưởng tới mạng truy nhập, …)
Mô phỏng thành công và đưa ra các mô hình cơ bản về GPON cũng như NG-
PON.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
KẾT LUẬN
❖ Hạn chế của đề tài:
Em đã được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Văn Lành nhưng với
thời gian làm đồ án tương đối ngắn, cộng thêm phạm vi tìm hiểu chưa rộng nên em
chưa tìm hiểu hết về tiềm năng của mạng truy nhập NG-PON cũng như chỉ mô phỏng
được mô hình mạng NG-PON truyền từ một phía theo chiều hướng xuống, chưa tìm
hiểu việc truyền từ hai phía.
❖ Hướng phát triển của đề tài:
Nhiều tài liệu về NG-PON sẽ được khảo sát thêm để hiểu rõ hơn về tiềm năng
của mạng. Đồng thời cũng cố gắng đa dạng các mô phỏng mô hình mạng NG-PON
truyền dẫn ở cả chiều hướng lên và hướng xuống.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Thuật ngữ viết tắt Tên đầy đủ Tên tiếng việt
PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động
OLT Optical Line Terminal Đầu cuối đường quang
ONT Optical Network Termination Đầu cuối mạng quang
ONU Optical Network Unit Đơn vị mạng quang
ODN Optical Distribution Network Mạng phân phối quang
TC Transmission Convergence Hội tụ truyền dẫn
OAM
Operation, Administration, And Vận hành, quản lý và bảo
Management dưỡng
DBA Dynamic Bandwidth Allocation Cấp phát băng thông động
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải bất đồng bộ
GEM GPON Encapsulation Method
Phương thức đóng khung
trong GPON
MUX Multiplexer Ghép kênh
DEMUX Demultiplexer Tách kênh
TDMA Time Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo
thời gian
BPON
Broadband Passive Optical Mạng quang thụ động băng
Network thông rộng
EPON Ethernet PON
Mạng PON theo chuẩn
Ethernet
GPON Gigabit PON
Mạng quang thụ động dung
lượng gigabit
T-CONT Tranmission Container Container truyền dẫn
NG-PON Next Generation PON Mạng PON thế hệ sau
WDM
Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo
Multiplexing bước sóng
FTTH Fiber To The Home Sợi quang đến tận nhà

Assignment, Essay
SVTH: TẠ LÊ HOÀNG MINH LỚP: D13CQVT01-N

Assignment, Essay
FTTB Fiber To The Building Sợi quang đến tận tòa nhà
FTTC Fiber To The Curb Sợi quang đến tận khu dân cư
FTTO Fiber To The Office Sợi quang đến tận văng phòng
IPTV Internet Protocol TV TV có lớp giao thức Internet
ISDN
Integrated Services Digital
Mạng số với dịch vụ tích hợp
Network
POTS Plain Old Telephone Service
Dịch vụ điện thoại truyền
thống
UNI User Network Interface Giao tiếp mạng người dùng
PLOAM Physical Layer OAM Lớp vật lý OAM
BIP Bit Interleaved Parity Bit chèn chẵn lẻ
FEC Forward Error Correction Mã sửa lỗi
DBRu
Dynamic Bandwidth Report Báo cáo băng thông động
Upstream hướng lên
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra độ dư vòng
DWDM
Dense Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo
Multiplexing bước sóng mật độ cao

Đồ án Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.doc

Đồ án Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đồ án Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.doc

Similar to Đồ án Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.doc (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Đồ án Công nghệ mạng truy nhập quang thế hệ sau NG-PON.doc