Mấy hôm vừa rồi có ngồi tìm hiểu để nâng cấp lên converter 2.5Gbps cũng đú trend thử xem thế nào do mình đang dùng gói meta của FPT được quảng cáo là không giới hạn băng thông, băng thông đường truyền sẽ phụ thuộc vào thiết bị đầu cuối. Sao một lúc tìm hiểu thì thấy mọi người nhắc đến công nghệ GPON rồi AON gì đó nên mình có tìm hiểu xem GPON là gì và nó có ưu nhược điểm như thế nào. Sau đây là những gì mình tìm hiểu được về công nghệ GPON.
Mạng quang thụ động GPON là gì.
- Mạng quang thụ động GPON (Gigabit Passive Optical Network) là một loại mạng truy cập quang học sử dụng công nghệ quang thụ động (PON) để cung cấp dịch vụ Internet tốc độ cao cho người dùng cuối. Mạng GPON có khả năng truyền tải dữ liệu, âm thanh và video với băng thông lên đến 2.5 Gbps cho mỗi kênh xuống (downstream) và 1.25 Gbps cho mỗi kênh lên (upstream).
- GPON là một trong những công nghệ mạng truy cập quang học tiên tiến nhất hiện nay, mang lại nhiều lợi ích cho người dùng cuối và nhà cung cấp dịch vụ. Mạng GPON được dự đoán sẽ phát triển mạnh mẽ trong tương lai, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về Internet tốc độ cao và các dịch vụ trực tuyến.
- GPON hoạt động theo nguyên tắc điểm-đa điểm, sử dụng bộ chia thụ động để kết nối một sợi quang duy nhất từ nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) đến nhiều thiết bị đầu cuối mạng quang (ONT/ONU) tại các hộ gia đình hoặc doanh nghiệp . nghia la chia sẻ băng thông giữa nhiều người dùng cuối thông qua các thiết bị quang thụ động (passive optical devices) như bộ chia quang (optical splitter) và bộ ghép quang (optical combiner).
- GPON sử dụng hai bước sóng khác nhau để truyền tải dữ liệu theo hai chiều: bước sóng 1490 nm cho chiều xuống (downstream) và bước sóng 1310 nm cho chiều lên (upstream).
- GPON sử dụng hai phương pháp đa truy nhập để phân chia kênh truyền: TDM (Time Division Multiplexing) cho chiều xuống và TDMA (Time Division Multiple Access) cho chiều lên.
- Hỗ trợ khoảng cách xa lên đến 20 km.
- Dựa trên các tiêu chuẩn và thiết bị có sẵn từ nhiều nhà cung cấp, mang lại sự linh hoạt và không bị ràng buộc vào một nhà cung cấp duy nhất .
- Hỗ trợ tất cả các loại giao thức Ethernet và các dịch vụ dựa trên IP như VoIP, dữ liệu và IPTV. Đọc thêm về cấu hình IPTV trên Pfsense.
Một mạng GPON gồm có các thành phần nào:
- Thiết bị kết nối quang (Optical Line Terminal – OLT) tại trung tâm điều khiển của nhà cung cấp dịch vụ.
Trong một mạng GPON, OLT có nhiệm vụ gửi và nhận các tín hiệu quang từ và đến các ONU thông qua PON. OLT có thể hỗ trợ nhiều kênh xuống và lên, mỗi kênh có thể phục vụ cho 32, 64 hoặc 128 ONU. OLT cũng có chức năng quản lý băng thông, phân bổ thời gian và mã hóa dữ liệu cho các ONU.
- Thiết bị kết nối người dùng (Optical Network Unit – ONU) tại nhà của người dùng cuối.
ONU là thiết bị kết nối cuối cùng của mạng GPON, được lắp đặt tại nhà của người dùng cuối. ONU có nhiệm vụ chuyển đổi các tín hiệu quang thành các tín hiệu điện tử để giao tiếp với các thiết bị của người dùng, như máy tính, điện thoại, truyền hình. ONU cũng có chức năng chuyển đổi ngược lại các tín hiệu điện tử thành các tín hiệu quang để gửi lên OLT. Mỗi ONU có một định danh duy nhất được gán bởi OLT để nhận biết trong mạng.
- Mạch quang thụ động (passive optical network – PON) nối giữa OLT và ONU.
PON là phần trung gian của mạng GPON, gồm các cáp quang và các thiết bị quang thụ động. PON không yêu cầu nguồn điện hoặc các thiết bị điện tử để hoạt động, do đó giảm thiểu chi phí và rủi ro sự cố. PON có hai loại thiết bị quang thụ động chính: bộ chia quang và bộ ghép quang. Bộ chia quang là thiết bị dùng để chia một tín hiệu quang xuống thành nhiều tín hiệu quang nhỏ hơn để gửi đến các ONU. Bộ ghép quang là thiết bị dùng để ghép nhiều tín hiệu quang lên thành một tín hiệu quang lớn hơn để gửi về OLT.
Ưu và nhược điểm của mạng GPON.
Ưu điểm của GPON là:
- Băng thông cao: mạng GPON có thể cung cấp băng thông lên đến 2.5 Gbps cho mỗi kênh xuống và 1.25 Gbps cho mỗi kênh lên, cho phép người dùng truy cập Internet tốc độ cao, xem video chất lượng cao, sử dụng các dịch vụ trực tuyến như VoIP, IPTV, video conferencing.
- Chi phí thấp: mạng GPON sử dụng các thiết bị quang thụ động, không cần nguồn điện hoặc các thiết bị điện tử, do đó giảm thiểu chi phí đầu tư và bảo trì. mạng GPON cũng tiết kiệm cáp quang bằng cách chia sẻ băng thông giữa nhiều người dùng cuối.
- Khả năng mở rộng cao: Mạng GPON có thể hỗ trợ nhiều kênh xuống và lên, mỗi kênh có thể phục vụ cho 32, 64 hoặc 128 ONU. Mạng GPON cũng có thể nâng cấp băng thông bằng cách thay đổi các thiết bị OLT và ONU.
Nhược điểm của GPON là:
- Tốc độ truyền dẫn bị giảm do phải chuyển tín hiệu từ quang sang điện, rồi từ nhà cung cấp chính mới truyền xuống cho khách hàng qua hai vòng.
- Rủi ro về đường truyền cao do phải xử lý đồng thời hai điểm về truy cập mạng tốc độ cao và thiết bị dẫn truyền.
- Khó khăn khi không đáp ứng được nhu cầu của nhiều điểm truy cập cùng lúc khiến cho tốc độ chậm và không ổn định.
- Phụ thuộc vào chất lượng của các bộ tách quang thụ động, nếu có sự hỏng hóc hoặc lỗi kỹ thuật sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
- Băng thông chia sẻ: Mỗi người dùng chỉ có thể sử dụng một phần băng thông của cáp quang, do đó khi số lượng người dùng tăng lên, băng thông cho mỗi người dùng sẽ giảm xuống.
- Khoảng cách giới hạn: Mạng GPON có khoảng cách truyền tối đa là 20 km, do đó nếu người dùng ở xa trung tâm phân phối, chất lượng tín hiệu sẽ bị suy giảm.
- An ninh thấp: Mạng GPON không mã hóa tín hiệu truyền nhận, do đó dễ bị tấn công hoặc nghe lén bởi kẻ xâm nhập. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn thông tin, các nhà cung cấp dịch vụ thường sử dụng các phương pháp mã hóa khác nhau để mã hóa tín hiệu truyền đi và giải mã tín hiệu truyền về.
So sánh hai công nghệ GPON và AON.
| Bảng so sánh hai công nghệ | ||
| Công nghệ | AON | PON |
| Băng thông trên mỗi thuê bao | 100Mbps – 1Gbps | 2,5Gbps/1,25Gbps nếu không dùng splitter, triển khai theo mô hình điểm – điểm, tuy nhiên thường chia thành 1:32 (78Mbps) hay 1:64 (39Mbps). |
| Tăng băng thông tạm thời cho thuê bao (cần sao lưu dự phòng máy chủ, chẳng hạn) | Đơn giản | Phức tạp |
| Số thuê bao bị ảnh hưởng khi có lỗi | ít | Nhiều |
| Thời gian xác định lỗi | Nhanh | Chậm hơn |
| Khả năng bị nghe lén | Rất thấp | Cao |
| Độ tin cậy của đường cáp đến thuê bao | Cao do tùy mô hình khách hàng có thể được kết nối theo dual-homing (có 2 đường truyền khác nhau), vòng tròn (ring) hay 2 kết nối | Thấp, không có phương án 2 kết nối trên một PON |
| Chi phí triển khai | Cao do mỗi thuê bao là một sợi quang riêng | Thấp vì sợi quang từ OLT sẽ được chia sẻ cho nhiều thuê bao qua bộ chia thụ động (passive splitter) |
| Chi phí vận hành | Cao các thiết bị như Access Node cần cấp nguồn và kích thước cũng lớn, yêu cầu không gian. Không gian cho cáp cũng cần nhiều. | Thấp do OLT kích thước nhỏ và passive splitter không cần nguồn. Phục vụ khoảng 8000 thuê bao chỉ cần không gian của một tủ rack |
| Chi phí nâng cấp | Thấp, do đặc tính điểm đến điểm nên việc nâng cấp băng thông đơn giản, chẳng hạn chỉ cần thay thiết bị đầu cuối (CPE) | Cao do một toàn bộ thuê bao trong một dây PON (từ OLT qua splitter đến người dùng) phải được nâng cấp. |
Như vậy là mình đã tổng hợp được một số kiến thức cho bản thân về mạng quang thụ động GPON.
Nguồn tham khảo:
Mạng quang thụ động GPON là gì? GPON hoạt động như thế nào? – Wiki Máy Tính (wikimaytinh.com)
Công nghệ mạng cáp quang GPON và AON là gì ? (mangviettel.com.vn)
Mạng GPON là gì ?
Là một loại mạng truy cập quang học sử dụng công nghệ quang thụ động (PON) để cung cấp dịch vụ Internet tốc độ cao cho người dùng cuối
Ưu điểm của mạng GPON là gì ?
1- Băng thông cao.
2- Chi phí triển khai thấp.
3- Khả năng mở rộng linh hoat
ONT trong GPON là gì?
ONT ( Thiết bị đầu cuối mạng quang ), là một sản phẩm trong giải pháp truy cập mạng XPON. Nói chung, ONT là ONU, nó là một thiết bị đầu cuối mạng quang được sử dụng cho đầu cuối của khách hàng.
