Công nghệ cáp quang PON là viết tắt của “Passive Optical Network – Mạng cáp quang thụ động”. PON là mạng viễn thông truyền dữ liệu qua các đường cáp quang. Nó là “thụ động” vì nó sử dụng bộ tách không được cấp nguồn để định tuyến dữ liệu được gửi từ một vị trí trung tâm đến nhiều đích.

Công nghệ cáp quang PON được các ISP và NSP sử dụng như một cách hiệu quả về chi phí để cung cấp truy cập Internet cho khách hàng. Vì PON là hệ thống điểm-đa điểm (P2MP), nó cung cấp một cách hiệu quả hơn để truyền dữ liệu hơn một mạng điểm-điểm. Đường truyền chính có thể tách ra thành 32 đường riêng biệt; đòi hỏi cơ sở hạ tầng ít hơn nhiều so với xây dựng đường dây trực tiếp đến từng điểm đến.

Vị trí trung tâm của PON cũng được gọi là thiết bị đầu cuối đường quang (OLT). Trong khi các đích riêng lẻ được gọi là các đơn vị mạng quang (ONU). Các đường chấm dứt bên ngoài các tòa nhà được gọi là cáp quang đến vùng lân cận (fiber-to-the-neighborhood – FTTH) hoặc cáp quang đến lề đường (fiber-to-the-curb – FTTC). Các đường kéo dài tới tất cả các tòa nhà được gọi là cáp quang (fiber-to-the-building – FTTB), hoặc sợi quang đến nhà (fiber-to-the-home – FTTH).

Trong khi tất cả Công nghệ cáp quang PON sử dụng cáp quang và bộ tách không có nguồn điện, có một số phiên bản khác nhau.

Tìm hiểu chi tiết về Công nghệ cáp quang PON - Passive Optical Network

Các yếu tố mạng liên quan đến Công nghệ cáp quang PON

PON tận dụng sự ghép kênh phân chia bước sóng (WDM), sử dụng một bước sóng cho lưu lượng hạ lưu và một cho lưu lượng ngược trên một sợi đơn mode (ITU-T G.652). BPON, EPON, GEPON và GPON có cùng bước sóng cơ bản và sử dụng bước sóng 1490 nm (nm) cho lưu lượng hạ lưu và bước sóng 1310 nm cho lưu lượng ngược dòng. 1550 nm được dành riêng cho các dịch vụ lớp phủ tùy chọn, thường là video RF (analog).

Như với tốc độ bit, các tiêu chuẩn mô tả một số ngân sách điện quang học, phổ biến nhất là 28 dB của ngân sách tổn thất cho cả BPON và GPON, nhưng các sản phẩm đã được công bố bằng cách sử dụng quang học ít tốn kém là tốt. 28 dB tương ứng với khoảng 20 km với đường chia 32 chiều.

Tính năng sửa lỗi chuyển tiếp (FEC) có thể cung cấp thêm 2-3 dB ngân sách mất mát khác trên các hệ thống GPON. Khi quang học cải thiện, ngân sách 28 dB có thể sẽ tăng lên. Mặc dù cả hai giao thức GPON và EPON đều cho phép chia tỷ lệ lớn (lên tới 128 thuê bao cho GPON, lên đến 32,768 cho EPON), trong thực tế hầu hết các PON được triển khai với tỷ lệ phân chia là 1:32 hoặc nhỏ hơn.

OLT và PON

Công nghệ cáp quang PON bao gồm một nút văn phòng trung tâm, được gọi là một thiết bị đầu cuối đường quang (OLT), một hay nhiều hạch sử dụng, được gọi là đơn vị quang học mạng (ONUs) hoặc thiết bị đầu cuối mạng quang (ONTs), và các sợi và splitter giữa chúng, được gọi là quang mạng phân phối (ODN). “ONT” là một thuật ngữ ITU-T để mô tả một ONU đơn.

Trong các thiết bị nhiều người thuê, ONU có thể được nối với thiết bị cơ sở khách hàng trong đơn vị nhà ở riêng lẻ bằng các công nghệ như Ethernet qua cặp xoắn, G.hn (tiêu chuẩn ITU-T tốc độ cao có thể hoạt động trên bất kỳ hệ thống dây điện hiện có nào – đường dây điện, đường dây điện thoại và cáp đồng trục) hoặc DSL. ONU là thiết bị kết thúc PON và trình bày giao diện dịch vụ khách hàng cho người dùng. Một số ONU triển khai một đơn vị thuê bao riêng biệt để cung cấp các dịch vụ như điện thoại, dữ liệu Ethernet hoặc video.

OLT cung cấp giao diện giữaCông nghệ cáp quang PON và mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ. Chúng thường bao gồm:

– Lưu lượng IP qua Fast Ethernet , Gigabit Ethernet hoặc 10 Gigabit Ethernet ;

– Các giao diện TDM chuẩn như SDH / SONET ;

– ATM UNI tại 155–622 Mbit / s.

ONU và  PON

ONT hoặc ONU kết thúc PON và trình bày các giao diện dịch vụ gốc cho người dùng. Các dịch vụ này có thể bao gồm thoại ( dịch vụ điện thoại cũ (POTS) hoặc thoại qua IP ( VoIP )), dữ liệu (thường là Ethernet hoặc V.35), video và / hoặc đo từ xa (TTL, ECL, RS530, v.v.) Các hàm ONU được chia thành hai phần:

– ONU, kết thúc PON và trình bày một giao diện hội tụ — chẳng hạn như DSL , cáp đồng trục hoặc Ethernet đa dịch vụ — đối với người dùng;

– Thiết bị chấm dứt mạng (NTE), đầu vào giao diện hội tụ và xuất các giao diện dịch vụ gốc cho người dùng, chẳng hạn như Ethernet và POTS.

Công nghệ cáp quang PON là một mạng chia sẻ. Trong đó OLT gửi một luồng lưu lượng hạ lưu duy nhất mà tất cả các ONU nhìn thấy. Mỗi ONU chỉ đọc nội dung của các gói được gửi đến nó. Mã hóa được sử dụng để ngăn chặn nghe lén trên lưu lượng truy cập hạ lưu.

Các biến thể của Công nghệ cáp quang PON

TDM-PON

APON / BPON, EPON và GPON đã được triển khai rộng rãi. Vào tháng 11 năm 2014, EPON đã có khoảng 40 triệu cảng được triển khai và xếp hạng đầu tiên trong việc triển khai

Tính đến năm 2015, GPON có thị phần nhỏ hơn, nhưng dự kiến ​​đạt 10,5 tỷ đô la Mỹ vào năm 2020.

Xem thêm Thiếu từ khóa tìm kiếm. Hiển thị các bài viết mới nhất.

Đối với TDM-PON, bộ tách quang thụ động được sử dụng trong mạng phân phối quang. Theo hướng ngược dòng, mỗi thiết bị ONU (thiết bị mạng quang) hoặc ONT (thiết bị đầu cuối mạng quang) truyền phát cho một khe thời gian được gán (được ghép kênh trong miền thời gian). Theo cách này, OLT chỉ nhận tín hiệu từ một ONU hoặc ONT tại bất kỳ thời điểm nào. Theo hướng hạ lưu, OLT (thường) liên tục truyền (hoặc có thể phát sóng truyền). Các ONU hoặc ONT nhìn thấy dữ liệu riêng của chúng thông qua các nhãn địa chỉ được nhúng trong tín hiệu.

+ Về APON

Tất cả các hệ thống PON về cơ bản có cùng khả năng lý thuyết ở mức quang học. Các giới hạn về băng thông ngược dòng và hạ lưu được thiết lập bởi lớp phủ điện, giao thức được sử dụng để phân bổ dung lượng và quản lý kết nối. Các hệ thống PON đầu tiên đạt được triển khai thương mại đáng kể có một lớp điện được xây dựng trên Chế độ Truyền Không đồng bộ (ATM, hoặc “chuyển đổi tế bào”) và được gọi là “APON”.

Chúng vẫn đang được sử dụng ngày nay, mặc dù thuật ngữ “băng thông rộng PON” hoặc BPON hiện đang được áp dụng. Các hệ thống APON / BPON thường có dung lượng hạ lưu là 155 Mbps hoặc 622 Mbps, với các hệ thống phổ biến nhất hiện nay. Truyền tải ngược ở dạng các cụm tế bào ở tốc độ 155 Mb / giây.

Nhiều người dùng Công nghệ cáp quang PON có thể được phân bổ các phần của băng thông này. PON cũng có thể phục vụ như một thân cây giữa một hệ thống lớn hơn, chẳng hạn như hệ thống CATV và mạng lân cận, tòa nhà hoặc mạng Ethernet gia đình trên cáp đồng trục.

+ Về GPON

Người kế nhiệm APON / BPON là GPON, có nhiều tùy chọn tốc độ khác nhau, từ 622 Mbps đối xứng (cùng công suất ngược / hạ lưu) đến 2.5 Gbps ở hạ lưu và 1.25 Gbps ngược dòng. GPON cũng dựa trên vận tải ATM. GPON là loại PON được triển khai rộng rãi nhất trong các mạng cáp quang (FTTH) ngày nay trong các cài đặt mới và thường được coi là thích hợp cho các dịch vụ băng thông rộng của người tiêu dùng trong vòng 5 đến 10 năm tới. Từ GPON, tương lai có thể mất hai nhánh: 1) 10 GPON sẽ tăng tốc độ của một nguồn cấp dữ liệu băng thông rộng điện duy nhất lên 10G; và 2) WDM-PON sẽ sử dụng ghép kênh phân chia bước sóng (WDM) để tách từng tín hiệu thành 32 nhánh.

+ Về EPON

Một hoạt động đối thủ của GPON là Ethernet PON (EPON), sử dụng các gói Ethernet thay vì các tế bào ATM. EPON sẽ rẻ hơn để triển khai, theo những người ủng hộ, nhưng nó đã không thu được mức chấp nhận GPON, vì vậy không rõ EPON sẽ hình dung như thế nào trong tương lai của truy cập băng thông rộng.

DOCSIS Cung cấp EPON hoặc DPoE

Dữ liệu qua cáp Dịch vụ Interface Specification (DOCSIS) Provisioning của Ethernet Passive Optical Network, hoặc DPoE, là một tập hợp các thông số kỹ thuật phòng thí nghiệm Truyền hình cáp mà thực hiện giao diện lớp dịch vụ DOCSIS trên Ethernet PON hiện có (EPON, GEPON hoặc 10G-EPON) Media Access Control (MAC) và các tiêu chuẩn lớp vật lý (PHY).

Tóm lại, nó thực hiện chức năng bảo trì và cấp phép quản trị hoạt động của DOCSIS (OAMP) trên các thiết bị EPON hiện có. Nó làm cho EPON OLT trông và hoạt động giống như một hệ thống chấm dứt modem cáp DOCSIS (CMTS) nền tảng (được gọi là một hệ thống DPoE trong thuật ngữ DPoE). Ngoài việc cung cấp các khả năng dịch vụ IP giống như một CMTS, DPoE hỗ trợ các dịch vụ Ethernet Ethernet Forum (MEF) 9 và 14 cho việc cung cấp các dịch vụ Ethernet cho các khách hàng doanh nghiệp.

Tần số vô tuyến trên kính

Tần số vô tuyến trên kính (RFoG) là một loại mạng quang thụ động vận chuyển tín hiệu RF trước đây được vận chuyển qua đồng (chủ yếu là trên một sợi đồng trục lai cáp) qua Công nghệ cáp quang PON. Trong hướng chuyển tiếp, RFoG là hệ thống P2MP độc lập hoặc lớp phủ quang học cho PON hiện tại như GEPON / EPON. Lớp phủ cho RFoG dựa trên ghép kênh phân chia sóng (WDM) – sự kết hợp thụ động của các bước sóng trên một sợi thủy tinh đơn lẻ. Hỗ trợ đảo ngược RF được cung cấp bằng cách vận chuyển ngược dòng hoặc trả về RF trên một bước sóng riêng biệt từ bước sóng trả về PON.

Nhóm làm việc của Tổ chức Kỹ thuật Cáp và Viễn thông (SCTE) của Nhóm Công tác Giao tiếp (IPS) Nhóm 5, hiện đang làm việc trên IPS 910 RF qua Kính. RFoG cung cấp khả năng tương thích ngược với công nghệ điều chế RF hiện tại, nhưng không cung cấp thêm băng thông cho các dịch vụ dựa trên RF. Mặc dù chưa hoàn thành, tiêu chuẩn RFoG thực sự là một tập hợp các tùy chọn tiêu chuẩn hóa không tương thích với nhau (chúng không thể được trộn lẫn trên cùng một PON).

Một số tiêu chuẩn có thể tương thích với các Công nghệ cáp quang PON khác, những người khác có thể không. Nó cung cấp một phương tiện để hỗ trợ các công nghệ RF ở những nơi chỉ có cá mạng cá quang hoặc đồng không được phép hoặc khả thi. Công nghệ này được nhắm tới các nhà khai thác truyền hình cáp và mạng HFC hiện có của họ.

WDM-PON

Bộ ghép kênh ghép kênh PON, hoặc WDM-PON, là một loại mạng quang thụ động không chuẩn, được một số công ty phát triển.

Có thể sử dụng nhiều bước sóng của WDM-PON để tách các đơn vị mạng quang (ONU) thành nhiều PON ảo cùng tồn tại trên cùng một cơ sở hạ tầng vật lý. Ngoài ra các bước sóng có thể được sử dụng chung thông qua ghép kênh thống kê để cung cấp hiệu quả sử dụng bước sóng và sự chậm trễ thấp hơn có kinh nghiệm của các ONU.

Không có tiêu chuẩn chung cho WDM-PON cũng như bất kỳ định nghĩa thống nhất nào về thuật ngữ này. Theo một số định nghĩa, WDM-PON là một bước sóng chuyên dụng cho mỗi ONU. Các định nghĩa tự do khác cho thấy việc sử dụng nhiều hơn một bước sóng theo bất kỳ hướng nào trên PON là WDM-PON. Thật khó để chỉ ra một danh sách không thiên vị của các nhà cung cấp WDM-PON khi không có định nghĩa nhất trí như vậy. Công nghệ cáp quang PON cung cấp băng thông cao hơn so với các mạng truy nhập đồng truyền thống. WDM-PON có độ riêng tư tốt hơn và khả năng mở rộng tốt hơn vì mỗi ONU chỉ nhận được bước sóng riêng của nó.

+ Ưu điểm của WDM-PON

Lớp MAC được đơn giản hóa bởi vì các kết nối P2P giữa OLT và ONUs được thực hiện trong miền bước sóng, do đó không cần điều khiển truy cập phương tiện P2MP. Trong WDM-PON, mỗi bước sóng có thể chạy với tốc độ và giao thức khác nhau, do đó bạn có thể nâng cấp dễ dàng như bạn phát triển.

+ Thách thức đối với WDM-PON

Chi phí thiết lập ban đầu cao, chi phí của các thành phần WDM. Kiểm soát nhiệt độ là một thách thức khác vì các bước sóng có khuynh hướng trôi dạt với nhiệt độ môi trường như thế nào.

TWDM-PON

Mạng quang thụ động ghép kênh phân chia theo thời gian và bước sóng (TWDM-PON) là giải pháp chính cho mạng quang thụ động thế hệ tiếp theo giai đoạn 2 (NG-PON2) bởi mạng truy nhập dịch vụ đầy đủ (FSAN) vào tháng 4 năm 2012. TWDM-PON cùng tồn tại với các hệ thống Gigabit PON (G-PON) và 10 Gigabit PON (XG-PON) được triển khai thương mại.

Mạng truy nhập quang tầm xa

Khái niệm về mạng truy nhập quang tầm xa (LROAN) là thay thế chuyển đổi quang / điện / quang diễn ra tại địa phương với một đường quang liên tục kéo dài từ khách hàng đến cốt lõi của mạng. Công việc của Davey và Payne tại BT cho thấy rằng tiết kiệm chi phí đáng kể có thể được thực hiện bằng cách giảm các thiết bị điện tử và bất động sản cần thiết tại trung tâm trao đổi địa phương hoặc dây điện. Một minh chứng cho người biểu tình cho thấy rằng có thể phục vụ 1024 người dùng với tốc độ 10Gbit / s với tầm với 100 km.

Công nghệ này đôi khi được gọi là Long-Reach PON, tuy nhiên, nhiều người cho rằng thuật ngữ Công nghệ cáp quang PON không còn được áp dụng như, trong hầu hết các trường hợp, chỉ phân phối vẫn còn thụ độngBottom of Form.

Cách hoạt động của Công nghệ cáp quang PON

Để tìm hiểu thêm về cách mạng quang thụ động hoạt động, dưới đây là các tài nguyên bổ sung:

Làm việc với các khả năng mới của mạng quang: Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông chiến lược mạng chọn bây giờ sẽ xác định cả dịch vụ nâng cao mà họ có thể cung cấp sau và khi họ có thể mong đợi lợi tức đầu tư của họ. Tìm hiểu về cáp quang cho nhà / nút / lề đường và các loại công nghệ cáp quang PON có sẵn.

Các phương pháp hay nhất cho thiết kế mạng quang: Hướng dẫn viễn thông này để thực hành tốt nhất cho thiết kế mạng quang học xem xét các vấn đề về truy cập, mạng lưới tàu điện ngầm và mạng lõi ảnh hưởng đến triển khai cáp quang.

Hiện đại hóa mạng lưới trong một thời kỳ thống trị quang học: Lập kế hoạch và thiết kế mạng cần phải thay đổi công nghệ quang học như một động lực để thay đổi thiết bị, cũng như những thay đổi trong công nghệ quang học.

Tìm hiểu dịch vụ hiện đại của VDO Dịch vụ metro wan

.
Hotline tư vấn miễn phí