Để khắc phục một số tồn tại của kỹ thuật A-PON nh− hạn chế về băng tần, và khả năng cung cấp các dịch vụ hình ảnh (video), độ phức tạp thiết bị và giá thành cao. Mặt khác trong những năm gần đây do có sự phát triển rất
ONT ONT ONT Splitter ONT ONT ONT Splitter PLOAM1 ATM cell 1 ATM cell 27 PLOAM2 ATM cell 28 ATM cell 54 H−ớng xuống
Khung thời gian : 155,52 Mbps =56 cell of 53 bytes =152,67 às
Dung l−ợng đ−ờng xuống = 155,52 Mbps x 54/56 =149,97 Mbps H−ớng Lên ATM cell 1 ATM cell 2 ATM cell 3 ATM cell 53
Khung thời gian : 155,52 Mbps =53 cell of 56 bytes =152,67 às
Dung l−ợng đ−ờng lên = 155,52 Mbps x 53/56 =149,19 Mbps
03 Byte mào đầu
nhanh các công nghệ Ethernet, gigabit Ethernet, và 10 gigabit Ethernet nên gần đây các nhà sản xuất thiết bị cũng nh− các tổ chức viễn thông ITU, IEEE đã và đang chuẩn hoá một giải pháp cung cấp giao diện Ethernet tới tận khách hàng dựa trên mạng quang thụ động E-PON. Về cơ bản nó có rất nhiều điểm t−ơng đồng và gắn với chuẩn G.983 của mạng A-PON. E-PON cũng đ−a ra các giải pháp nh− FTTB, FTTC, FTTH với đầy đủ các dịch vụ nh− : Số liệu, video, và thoại trên cùng một nền truy nhập. Cấu trúc bao gồm thiết bị đầu cuối quang đặt tại phía trung tâm – OLT và các thiết bị đặt tại nhà khách hàng ONU, nh− chỉ ra trên hình 4.4.
Hình 4.4 Sơ đồ ứng dụng E-PON
Điểm khác biệt cơ bản nhất giữa công nghệ E-PON và A-PON là trong mạng E-PON các gói dữ liệu đ−ợc truyền có chiều dài thay đổi có thể đến 1,518 byte tuỳ thuộc vào giao thức IEEE –802.3 cho Ethernet, trong khi đó mạng A-PON dữ liệu đ−ợc truyền tại những cell cố định có chiều dài 53 byte (48 byte tải và 5 byte mào đầu) theo giao thức chuẩn ATM. Nh− vậy khi mạng A-PON mang l−u l−ợng IP thì các gói tin phải chia ra và ghép vào các đoạn 48 byte và thêm vào 5 byte mào đầu. Quá trình này rất tốn thời gian và phức tạp làm cho giá thành của OLT và ONU tăng lên đáng kể mặt khác lãng phí băng thông khi phải chuyên chở quá nhiều thông tin điều khiển mào đầu.
Coupler 1xN OLT Optical line terminal Quản lý Mạng TDM/PSTN Mạng IP Mạng ATM Mạng Video Các mạng khác Thoại ; Số liệu, ATM UNI, E1..
Thoại, số liệu, Video
Thoại, số liệu,
Video Thoại, số liệu, Video
Thoại , Số liệu, ATM UNI, DS1..
ONU Coupler 1xN
Quản lý l−u l−ợng h−ớng lên và h−ớng xuống trong E-PON về cơ bản giống nh− A-PON. H−ớng xuống là TDM và h−ớng lên là TDMA tuy nhiên có sự khác nhau ở chỗ trong khi độ dài các khung thời gian (frame) h−ớng lên và h−ớng xuống là cố định thì các gói tin mang trong nó lại có chiều dài thay đổi. Hình 4.5 chỉ ra cấu trúc khung h−ớng lên và đ−ờng xuống của E-PON, các gói tin này đ−ợc định dạng theo chuẩn IEEE 802.3.
Hình 4.5 Khe thời gian h−ớng lên và h−ớng xuống E-PON
Mạng quang trong E-PON : Có thể đ−ợc thực hiện bằng cách sử dụng 2 b−ớc sóng hoặc 3 b−ớc sóng. Với 2 b−ớc sóng phù hợp cho các ứng dụng nh−
truyền số liệu, thoại, và tín hiệu ảnh số sử dụng chuyển mạch IP (SDV). Cấu trúc ba b−ớc sóng cung cấp thêm các dịch vụ CATV. Trong cấu trúc 2 b−ớc sóng thì b−ớc sóng 1510 nm sử dụng mang số liệu, tín hiệu hình ảnh, tín hiệu thoại đ−ờng xuống trong khi đó b−ớc sóng 1310 nm sử dụng để mang tín hiệu yêu cầu kênh VOD (video on deman), tín hiệu thoại và số liệu h−ớng lên. Với cấu trúc 3 b−ớc sóng thì các b−ớc sóng 1510 nm và 1310 nm sử dụng nh−
Khung h−ớng xuống 2ms
Kiểm tra lỗi
Gói tin kích thớc thay đổi Mào đầu Đồng bộ 3 3 1 1 N 2 1 N 4 Khung h−ớng lên 2 ms H−ớng lên 1 2 3 1 2 3 4 N ONU 4 Mào đầu
Kiểm tra lỗi
trong cấu trúc hai b−ớc sóng, trong khi đó b−ớc sóng 1550 nm sử dụng để mang dịch vụ CATV. Cả hai cấu trúc đều sử dụng mạng quang thụ động hai h−ớng tốc độ có thể đạt 1.25 Gbps và cự ly 20 km .
Nhận xét
Trong số các kỹ thuật đa truy nhập hỗ trợ mạng thông tin quang, kỹ thuật đa truy nhập TDMA có hiệu suất tận dụng dung l−ợng mạng thấp nhất, mà nguyên nhân chính dẫn đến là do giới hạn tốc độ hoạt động của các phần tử thu phát điện quang. Tốc độ này t−ơng ứng với 10% băng thông cho phép của cáp sợi quang. Tuy nhiên −u điểm của nó bù lại là công nghệ đơn giản, giá thành thấp, TDMA có vẻ nh− là một trong những công nghệ khả thi nhất cho mạng đa truy nhập quang trong thời gian hiện tại và những năm sắp tới, Đặc biệt quan trọng cho các hệ thống FITL nh− : ATM - PON, E-PON ....
Ch−ơng 5
kỹ thuật đa truy nhập phân chia
theo m∙ - cdma
5.1 tổng quan về kỹ thuật đa truy nhập cdma
Kỹ thuật thông tin trải phổ CDMA với những −u điểm về hạn chế nhiễu, dung l−ọng lớn, khả năng tổ chức mạng linh hoạt. Kỹ thuật CDMA quang khai thác khả năng tạo ra các xung ánh sáng cực ngắn (chu kỳ xung có thể đạt đến pico sec hoặc hơn), để mã hoá mỗi một bít dữ liệu từ các nguồn tín hiệu thành chuỗi xung với mã duy nhất. Tín hiệu quang CDMA đ−ợc bức xạ từ một nguồn tín hiệu sẽ chiếm độ rộng băng tần lớn hơn nhiều so với độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết để truyền thông tin. Các tín hiệu này đ−ợc tạo ra đơn thuần là tín hiệu quang bằng cách sử dụng các đ−ờng dây trễ sợi quang. Tại đầu thu, sự t−ơng quan quang (optical correlation) đ−ợc thực hiện bằng cách sử dụng một bộ các đ−ờng dây trễ quang song song và dữ liệu sẽ đ−ợc khôi phục lại nhờ sử dụng thiết bị ng−ỡng. Mạng quang sử dụng kỹ thuật CDMA bao gồm: CDMA tách sóng trực tiếp và CDMA kết hợp.
Nếu sử dụng các mã CDMA thích hợp thì các tín hiệu từ các nguồn tín hiệu khác nhau trên mạng sẽ chỉ gây nhiễu lẫn nhau ở mức tối thiểu và vì vậy có thể truy nhập đồng thời mà không cần làm trễ các tín hiệu và cũng không cần thiết sử dụng các giao thức mạng phức tạp để truyền các tín hiệu từ các nguồn tín hiệu khác nhau tại các nút mạng.