So sánh gpon và epon

Câu 25 (Mai) :So sánh các công nghệ truy nhập quang thụ động : APON, BPON, GPON, EPON theo các tiêu chí khác nhau (tốc độ, cấu trúc khung, tổ chức chuẩn hoá, sô thuê bao/nhánh, băng tần/ thuê bao, ….) Mạng quang thụ động (PON - Passive Optical Network) là một kiến trúc mạng điểm-đa điểm, sử dụng các bộ chia quang thụ động (không có nguồn cấp) để chia công suất quang từ một sợi quang tới các sợi quang cung cấp cho nhiều khách hàng. Theo định nghĩa của ITUT,mạng quang thụ động (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 có sự chuyển đổi quang- điện. Thay vào đó PON sẽ chỉ bao gồm: Sợi quang, bộ chia, bộ kết hợp, bộ ghép định hướng, thấu kính, bộ lọc và các phụ kiện… Điều này giúp cho PON có một số ưu điểm như: không cần nguồn điện cung cấp nên không bị ảnh hưởng bởi nhiễu nguồn, có độ tin cậy cao và không cần bảo dưỡng do tín hiệu không bị suy hao như đối với các phần tử tích cực.Các công nghệ PON:1.APON (ATM Passive Optical Network) Mạng quang thụ động ATM, là sự kết hợp của cách truyền tải không đồng bộ ATM với mạng truy nhập quang thụ động PON. Đây là chuẩn mạng quang thụ động đầu tiên. Từng được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng thương mại và trên nền ATM. Tốc độ hoạt động là 155,52Mbps hay 622,08Mbps. Băng tần cho mỗi thuê bao là 4,8Mbps trong hệ thống 155,52Mbps và 19,4Mbps trong hệ thống 662.08MbpsCấu trúc khung truyền dẫn cho APON :− Đường xuống: Ở đường xuống, APON sử dụng công nghệ ghép kênh theo thời gian.[ Trong đó, các tế bào gửi cho các ONU khác nhau được ghép kênh ở luồng xuống theo thời gian. Đồng thời, trong các khung đường xuống còn có các tế bào PLOAM (physical layer OAM - lớp vật lý OAM) chứa thông tin cấp phép (Grant) để cho phép các ONU truyền dẫn đường lên] − Đường lên: Ở đường lên, APON sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian. [Mỗi ONU sau khi nhận được giấy phép từ OLT trong tế bào PLOAM đường xuống sẽ truyền thông tin của mình vào đúng khe thời gian được phân. Các tế bào của các ONU khác nhau sẽ đan xen với nhau về mặt thời gian].2.BPON (Broadband PON) là chuẩn trên nền APON. Được bổ xung để hỗ trợ cho WDM ghép kênh phân chia theo bước sóng, cấp phát băng thông đường lên động và lớn hơn, và tính chọn lọc. Đồng thời tạo ra giao diện quản lý chuẩn gọi là OMCI, giữa OLT và ONU/ONT, cho phép các mạng cung cấp hỗn hợp.3. GPON (Gigabit PON) là một sự phát triển của chuẩn BPON.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. Thêm nữa, chuẩn cho phép vài sự lựa chọn của tốc độ bít: cho phép băng thông luồng xuống là 2,488Mbit/s và băng thông luồng lên là 1,244Mbit/s. cách đóng gói GPON-GEM cho phép đóng gói lưu lượng người dùng rất hiệu quả, với sự phân đoạn khung cho phép chất lượng dịch vụ QoS cao hơn phục vụ lưu lượng nhạy cảm như truyền thoại và video.GPON hỗ trợ tốc độ cao hơn, tăng cường bảo mật và chọn lớp 2 giao thức (ATM, GEM, Ethernet tuy nhiên trên thực tế ATM chưa từng được sử dụng). Điều đó cho phép GPON phân phối thêm các dịch vụ tới nhiều thuê bao.• GPON hỗ trợ đầy đủ các dịch vụ bao gồm thoại (TDM), các dịch vụ Ethernet như Video, Data…• 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 bit khác nhau bao gồm:622Mb/s,1.25Gb/s, 2.5Gb/s cho luồng xuống và 1.25 Gb/s dành cho luồng lên.• Khả năng vận hành khai thác bảo dưỡng caoVới 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.4.EPON hay GEPON (Ethernet PON) là một chuẩn IEEE. EPON là mạng truy nhập quang thụ động PON dựa trên các công nghệ của mạng LAN Ethernet. EPON cho phép thực hiện các kết nối điểm - đa điểm thông qua các kết nối vật lý điểm - điểm. Trong các giải pháp mạng PON, giải pháp EPON được hỗ trợ và phát triển nhanh nhất. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã chọn giải pháp này để làm mạng truy nhập và truyền tải lưu lượng mạng Metro (MEN) để cung cấp đa dịch vụ. Tuy nhiên cơ chế duy trì và phục hồi mạng của giải pháp EPON còn chậm nên chỉ có thể áp dụng cho mạng có quy mô vừa và nhỏ. hiện nay.Hệ thống EPON được cấu hình theo cách song công (không theo cơ chế đa truy nhập cảm nhận sóng mang và dò tìm đụng độ CSMA/CD) trong cấu hình điểm – đa điểm(P2MP) sử dụng 1 sợi quang.Các thuê bao hay các ONU chỉ có thể lấy lưu lượng từ các OLT.Các hệ thống EPON sử dụng cấu trúc phân tách quang,ghép kênh các tín hiệu sử dụng các bước sóng khác nhau cho đường lên và đường xuống như sau:-Bước sóng 1490nm cho đường xuống-Bước sóng 1310nm cho đường lênLưu lượng luồng xuống và đường lên trong mạng EPON− Luồng xuống Tại đường xuống, OLT sẽ phát quảng bá các gói tin đến các ONU. Trong đó khung quảng bá 802.3 sẽ được các ONU lấy ra dựa vào địa chỉ nhận dạng kết nối logic. Bản tin GATE 64 byte được gửi ở đường xuống để ấn định băng tần cho đường lên.− Luồng lên

MPCP sử dụng các khe thời gian để chứa đa khung 802.3 .Mỗi ONU sẽ gửi 1 bản tin REPORT có độ lớn 64byte chứa trạng thái của ONU tới OLT.Trong cấu trúc này không có hiện tượng tranh chấp và phân mảnh gói.

Để hiểu EPON, GPON và các mạng khác, trước tiên chúng ta phải hiểu mạng PON là gì?
THỨ HAI (Mạng quang thụ động):
Mạng PON đề cập đến mạng phân phối quang (ODN) giữa một OLT (thiết bị đầu cuối đường dây quang) và một ONU (đơn vị mạng quang) không có bất kỳ thiết bị điện tử đang hoạt động nào, và là một mạng trung bình thuần túy. Mạng PON sử dụng mạng truy nhập quang hai chiều một sợi quang với cấu trúc điểm - đa điểm. Nó bao gồm một thiết bị đầu cuối đường quang (OLT) về mặt mạng, một mạng lưới phân phối quang học (ODN), và một đơn vị mạng quang (ANH ẤY, CÔ ẤY, NÓ) về phía người dùng.

Các nhà khai thác thường sử dụng mạng chế độ điểm-đa điểm (như trong hình bên dưới lấy EPON làm ví dụ):

Giao tiếp ở chế độ phát sóng ở chế độ hạ lưu, gán LLID duy nhất cho ONU

Ngược dòng để cấu hình và truyền dữ liệu khác

1, Luồng dữ liệu xuôi dòng PON được truyền trong TDM (Ghép kênh phân chia theo thời gian) chế độ phát sóng, và ONU được chỉ định một LLID duy nhất sau khi đăng ký; luồng dữ liệu ngược dòng được truyền trong TDMA (Đa truy cập phân chia theo thời gian) chế độ.

2, Trước khi dữ liệu hạ lưu của EPON OLT được gửi đi, nguồn sẽ thêm LLID (15chút), LLID này tương ứng với một trong các ONU bên dưới, khi ONU nhận được dữ liệu, nó sẽ đánh giá liệu LLID có giống với LLID của nó ở cấp độ vật lý hay không Các LLID đều nhất quán. Nếu các câu hỏi được đáp ứng, câu trả lời sẽ được chấp nhận. Nếu các câu hỏi không được đáp ứng, câu hỏi sẽ bị loại bỏ. GPON phân biệt các dữ liệu ONU khác nhau bằng ONU-ID (8chút) trong PLOAMd trong khung GTC hạ lưu.

Hướng lên và hướng xuống ở cấp dữ liệu dịch vụ:

1. Theo hướng ngược dòng, thông tin dịch vụ khác nhau từ mỗi ONU được ghép nối với cùng một sợi quang thông qua 1:N bộ kết hợp quang thụ động trong ODN không có nhiễu, và cuối cùng được gửi đến đầu nhận của OLT tại văn phòng trung tâm.

2. Theo hướng hạ lưu, Dữ liệu IP, giọng nói, video và các dịch vụ khác được OLT đặt tại văn phòng trung tâm phân phối cho tất cả các đơn vị ONU trên PON thông qua 1:N bộ phân phối quang thụ động trong ODN.

Sự khác biệt giữa EPON và GPON:
1. EPON (dựa trên Ethernet PON, còn được gọi là Gigabit Ethernet PON, hoặc GEPON): Băng thông: Cung cấp băng thông 1,25Gbps cho ngược dòng và hạ lưu, băng thông thực tế là 1G, áp dụng mã hóa dòng 8b / 10b.

Tỷ lệ phân chia quang học (một cổng OLT mang bao nhiêu ONU): Tỷ lệ phân chia của tiêu chuẩn EPON là 1:32.

2. GPON (Mạng quang thụ động Gigabit): Băng thông: Hỗ trợ nhiều mức tỷ lệ, hạ lưu 2,488Gbps hoặc 1,244Gbps, ngược dòng 1,244Gbps hoặc 622 Mb / giây (thượng nguồn và hạ lưu có thể không đối xứng), chúng tôi thường chọn cái trước (2.488Tốc độ tải xuống Gbits / s và tốc độ tải lên 1.244Gbits / s).

Tỷ lệ phân chia quang học (một cổng OLT mang bao nhiêu ONU): Tỷ lệ phân chia GPON của 1:32, 1:64, và 1:128 tốt thôi.

Chúng ta cần chú ý: Chèn PON có suy hao quang học (thua 15 ~ 18dB), vì vậy tỷ lệ phân chia lớn sẽ làm giảm khoảng cách truyền.
GPON cung cấp nhiều tùy chọn, nhưng chi phí không chênh lệch nhiều so với EPON. Khoảng cách vật lý tối đa mà GPON có thể hỗ trợ. Khi tỷ lệ phân chia quang học là 1:16, nó có thể hỗ trợ khoảng cách vật lý tối đa là 20KM; khi tỷ lệ phân chia quang học là 1:32, nó có thể hỗ trợ khoảng cách vật lý tối đa là 10KM.

Sự khác biệt giữa 10G EPON và 10G GPON:
10G EPON (10-Phiên bản Ethernet Gbit / s của 802.3av): Băng thông: Tỷ lệ thực tế là 10.3125 Gbit / s, được chia thành hai loại: đối xứng (10 Tỷ lệ đường lên và đường xuống Gbps) và không đối xứng (10 Gbps đường xuống và 1 Gbps liên kết lên).

Tỷ lệ phân chia: 1:128 tỷ lệ phân chia, so với EPON & GPON, khả năng phân tách mạnh hơn và có thể mang theo nhiều người dùng hơn

10G GPON (còn được gọi là XGPON): Băng thông: Thượng lưu và hạ lưu không đối xứng (ngược dòng 2,5Gb / giây, hạ lưu 10Gbps).

Tỷ lệ phân chia: 1:128. Theo cùng một tỷ lệ phân chia, khoảng cách truyền tối đa của 10G GPON có thể đạt 40KM.

Cần lưu ý rằng 10 Gbit / s EPON sử dụng các bước sóng quang học khác nhau trên sợi quang (hạ lưu 1575-1580nm, ngược dòng 1260-1280nm), Vì thế 10 Gbit / s EPON và 1Gbit / sEPON tiêu chuẩn có thể trên cùng một sợi quang Thực hiện ghép bước sóng. Ưu điểm này là bộ chia 10GEPON có thể được kết nối với ONU của EPON.

Công nghệ PON chủ đạo hiện tại được áp dụng cho FTTH (nhập sợi) là công nghệ EPON và công nghệ GPON. 10Công nghệ G PON chủ yếu được sử dụng trong FTTB (hành lang vào sợi) các tình huống. Điều này là do giá ONU của 10G PON gần bằng 5 lần so với EPON. Khi được sử dụng trong các kịch bản FTTH, không có lợi thế về giá cả.