64 k 144 k 1 5M 4 5M 155 G POTS ISDN DSL T1 T3 OC-
3.2. Các kỹ thuật đa truy nhập dùng trong PON:
Trong hướng xuống (từ một OLT đến nhiều ONU), PON là một mạng điểm-đa điểm. OLT có thể dùng tồn bộ băng thơng cho hướng xuống tại tất cả các thời điểm. Ở hướng lên (từ nhiều ONU đến OLT), PON là một mạng đa điểm-điểm, tức là nhiều ONU truyền đến một OLT. Vì thế, luồng dữ liệu từ những ONU khác nhau nếu truyền dữ liệu đồng thời có thể gây đụng độ. Do đó, trong hướng lên PON cần triển khai một vài kỹ thuật phân chia kênh để chống đụng độ và phân chia công bằng dung lượng và tài nguyên kênh trung kế sợi (sợi quang nằm giữa OLT và bộ tách/ghép).
3.2.1. TDMA PON
Hình 3.6: Mơ hình TDMA PON
Giải pháp PON đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA PON: Time Division Multiple Access PON) được đưa ra để ngăn chận đụng độ dữ liệu, tức là mỗi ONU chỉ được truyền trong khe thời gian dành riêng của nó. Trong đó, hướng lên dùng một bước sóng để truyền dữ liệu và hướng xuống dùng một bước sóng khác để truyền dữ liệu. Ở mỗi phía (ONU và OLT) đều có bộ thu WDM để tách các kênh bước sóng cho bộ thu và bộ phát dữ liệu (xem hình 3.6).
Hình 3.7: Truyền dữ liệu xuống trong TDMA PON
Việc truyền dữ liệu xuống từ OLT đến nhiều ONU có thể thực hiện theo phương thức quảng bá hay multicast. Trong hình 3.7 mỗi gói mang một header duy nhất xác định dữ liệu nó dự định phân phát cho ONU-1, ONU-2, hay ONU-3. Tại bộ tách, luồng được phân chia thành 3 tín hiệu riêng rẽ, mỗi tín hiệu mang tất cả các gói gửi đến ONU. ONU sẽ nhận gói được gửi cho khách hàng (user) của mình và bỏ đi các gói mà gửi cho user trong ONU khác. Ví dụ, ONU-1 nhận gói 1, 2, và 3, tuy nhiên nó chỉ phân phối gói 1 đến end user 1.
Hình 3.8: Truyền dữ liệu lên trong TDMA PON
Hình 3.8 chỉ ra luồng lên được quản lý như thế nào. Bằng cách tận dụng phân chia đa hợp theo thời gian, mỗi khe thời gian được dành riêng cho một ONU. Khe thời gian được đồng bộ để gói lên từ một ONU không gây trở ngại với các gói dữ liệu từ ONU khác khi được ghép vào chung một sợi. Ví dụ, ONU-1 truyền gói của nó trong khe thời gian đầu tiên, ONU-2 truyền gói của nó trong khe thời gian thứ hai, và ONU-3 truyền gói của nó trong khe thời gian thứ 3.
Một trong những ưu điểm của TDMA PON là tất cả ONU có thể hoạt động chung trên một bước sóng, tức là chỉ có một loại ONU cho tất cả các khách hàng. Tại OLT cũng cần một bộ thu đơn (không cần dùng bộ thu điều chỉnh bước sóng như WDMA PON). Dùng phương pháp này thì băng thơng dành cho ONU sẽ thấp hơn (so với WDMA PON). Tuy nhiên, đặc tính này cũng cho phép TDMA PON thay đổi hiệu quả băng thông chỉ định cho mỗi ONU bằng cách thay đổi kích cỡ khe thời gian, hay thậm chí triển khai đa hợp thống kê để tận dụng băng thông dùng được trong PON.
3.2.2. WDMA PON
Một phương pháp cũng có thể dùng để phân chia những kênh ONU là dùng đa truy nhập ghép kênh theo bước sóng WDMA (WDMA: Wavelength Division Multiple Access), tức là mỗi ONU hoạt động trên một bước sóng khác nhau.
Hình 3.9: Mơ hình WDMA PON Như minh họa trong hình 3.9:
• Ở hướng lên mỗi user dùng một bước sóng khác nhau (từ λ5 đến λ8 )
• Ở hướng xuống OLT sẽ phát các bước sóng từ λ1 đến λ4 để truyền dữ
liệu cho các user. Các bước sóng này sẽ được tách ra tại bộ giải đa hợp WDM để truyền đến user tương ứng.
Giải pháp này yêu cầu giá thành cao vì:
• Thứ nhất nó u cầu một bộ thu điều chỉnh được hoặc một bộ thu mảng tại OLT để có thể nhận được nhiều kênh bước sóng.
• Ngồi ra nó cịn u cầu phải có nhiều loại ONU, mỗi ONU sẽ phát bước sóng khác nhau. Trong mỗi ONU này sẽ dùng một laser với độ rộng phổ hẹp và có thể điều khiển được.
• Nếu ONU khơng đủ tiêu chuẩn sẽ gây ra nhiễu với những ONU khác trong PON. Dùng laser điều chỉnh được trong ONU sẽ kiểm soát được vấn đề này nhưng giá cao.
Tuy nhiên giải pháp này có băng thơng cao hơn so với TDMA PON
Bảng 3.1: Bảng so sánh các kỹ thuật đa truy nhập
Kỹ thuật Dung lượng Giá thành Khả năng
cải tiến Độ tin cậy
Điểm - điểm Cao nhất Cao nhất Dễ Tốt
TDMA PON Cao Thấp Khó Tốt nhất
WDMA PON
Cao hơn TDMA PON nhưng nhỏ hơn điểm - điểm
Cao hơn TDMA PON nhưng nhỏ
hơn điểm- điểm Dễ
Tốt hơn điểm-điểm nhưng nhỏ hơn TDMA PON