English
Trang chủTin tức - Sự kiện
Kiến Trúc Mạng Quang PON Là Gì? Nguyên Lý Và Mô Hình Triển Khai
PON (Passive Optical Network) là kiến trúc mạng truy cập quang sử dụng hoàn toàn thiết bị thụ động (splitter quang) giữa tổng đài và thuê bao — không có nguồn điện hay thiết bị điện tử nào giữa OLT và ONT ngoài cáp quang và splitter. Đây là lợi thế lớn về chi phí vận hành và độ tin cậy so với mạng điểm-điểm (active Ethernet).
Đèn PON trên modem là gì? Đèn PON đỏ hoặc nhấp nháy báo gì?
Đèn PON trên modem (ONT) của nhà mạng cho biết ONT có nhận được tín hiệu quang từ OLT của nhà mạng hay không. Đèn xanh sáng liên tục nghĩa là ONT đã đồng bộ với OLT. Đèn nhấp nháy là ONT đang tìm hoặc chưa hoàn tất đồng bộ. Đèn tắt hoặc báo đỏ thường nghĩa là ONT không nhận được ánh sáng từ OLT hoặc tín hiệu quá yếu. Nguyên nhân hay gặp là dây quang bị gập, đầu nối bẩn hoặc lỏng, hoặc đứt tuyến. Ý nghĩa chính xác của từng màu đèn khác nhau theo hãng modem, hãy xem tài liệu đi kèm hoặc gọi tổng đài nhà mạng. Đèn PON không liên quan đến sóng WiFi.
PON là gì trong WiFi?
Trong thông số modem, “PON” là cổng quang nối vào mạng PON của nhà mạng. Đây là đường vào Internet bằng sợi quang, còn WiFi là đoạn không dây từ modem đến điện thoại và laptop trong nhà.
Cấu Trúc Kiến Trúc PON
PON gồm 3 thành phần chính:
- OLT (Optical Line Terminal): Thiết bị đầu cuối tại tổng đài ISP — phát tín hiệu downstream và thu tín hiệu upstream từ tất cả ONT trên cùng một PON port. Một OLT có nhiều PON port, mỗi port phục vụ một cây PON riêng.
- Splitter quang (Passive Optical Splitter): Thiết bị thụ động chia tín hiệu từ 1 đầu vào ra nhiều đầu ra — tỷ lệ phổ biến 1:8, 1:16, 1:32, 1:64. Không cần nguồn điện và không có linh kiện điện tử nên ít hỏng hóc hơn thiết bị chủ động.
- ONT/ONU (Optical Network Terminal/Unit): Thiết bị đầu cuối tại nhà thuê bao — thu tín hiệu downstream và phát upstream. ONT kết nối với router WiFi hoặc switch của thuê bao qua cổng GE/FE.
Nguyên Lý Truyền Dẫn PON
PON dùng hai bước sóng riêng biệt trên một sợi quang:
| Chiều | GPON | XGS-PON | Phương thức chia sẻ |
|---|---|---|---|
| Downstream (OLT → ONT) | 1490nm | 1577nm | Broadcast — tất cả ONT nhận, tự lọc gói của mình |
| Upstream (ONT → OLT) | 1310nm | 1270nm | TDMA — mỗi ONT phát trong khe thời gian riêng |
Downstream dùng broadcast — OLT gửi tất cả dữ liệu đến tất cả ONT, mỗi ONT lọc gói có địa chỉ của mình và bỏ qua phần còn lại (mã hóa AES-128 bảo vệ dữ liệu). Upstream dùng TDMA (Time Division Multiple Access) — OLT cấp phát khe thời gian cho từng ONT, các ONT luân phiên phát trong khe của mình để tránh va chạm.
So Sánh EPON, GPON và XGS-PON
EPON, GPON và XGS-PON là ba chuẩn PON phổ biến, khác nhau về tốc độ, bước sóng và tổ chức ban hành. EPON thuộc IEEE; GPON và XGS-PON thuộc ITU-T. GPON hiện là chuẩn FTTH phổ biến nhất, còn XGS-PON có tốc độ đối xứng gần 10 Gbps. Bảng dưới đặt ba chuẩn cạnh nhau.
| Tiêu chí | EPON | GPON | XGS-PON |
|---|---|---|---|
| Chuẩn | IEEE 802.3ah (1000BASE-PX10/PX20) | ITU-T G.984 | ITU-T G.9807.1 |
| Tốc độ downstream | 1 Gbps | 2,488 Gbps | 9,953 Gbps |
| Tốc độ upstream | 1 Gbps | 1,244 Gbps | 9,953 Gbps (đối xứng) |
| Bước sóng down / up | 1490 nm / 1310 nm | 1490 nm / 1310 nm | 1577 nm / 1270 nm |
| Khoảng cách điển hình | 10 km (PX10), 20 km (PX20) | 20 km | 20 km |
| Tỉ lệ chia thường dùng | 1:16 theo đặc tả PX10/PX20 | 1:32 hoặc 1:64 | 1:32 hoặc 1:64 |
Nguồn: IEEE 802.3ah (nay nằm trong IEEE 802.3, điều khoản 60), ITU-T G.984.1/G.984.2 và ITU-T G.9807.1. Phân tích chi tiết hai chuẩn ITU-T xem tại bài so sánh GPON và XGS-PON. Mạng PON khác gì mạng điểm-điểm AON xem tại so sánh AON và PON.
Các Mô Hình Triển Khai FTTx Dùng PON
| Mô hình | Ý nghĩa | Vị trí ONT | Phổ biến tại |
|---|---|---|---|
| FTTH | Fiber to the Home | Trong nhà thuê bao | Khu dân cư, chung cư |
| FTTB | Fiber to the Building | Tầng kỹ thuật tòa nhà | Chung cư lớn, văn phòng |
| FTTC | Fiber to the Cabinet | Tủ kỹ thuật ngoài đường | Khu dân cư mật độ cao |
| FTTN | Fiber to the Node | Node phân phối khu phố | Nâng cấp từ ADSL |
Tỉ Lệ Chia và Quỹ Suy Hao PON
Mỗi lần splitter chia đôi số nhánh, tín hiệu mất khoảng 3 dB. Giá trị lý thuyết của splitter 1:N là 10·log10(N) dB. Giá trị thực tế trên sản phẩm luôn cao hơn vì có hao phí chế tạo. Bảng dưới lấy từ bài suy hao splitter của TCNET (số thực tế là suy hao chèn ghi trên trang sản phẩm cassette ABS SC/APC của TCNET).
| Tỉ lệ chia | Lý thuyết (dB) | Thực tế ghi trên sản phẩm TCNET (dB) |
|---|---|---|
| 1:8 | 9,03 | 10,5 |
| 1:16 | 12,04 | 14,0 |
| 1:32 | 15,05 | 17,5 |
| 1:64 | 18,06 | 21,0 |
Quỹ suy hao của đường truyền (ODN) bị giới hạn theo lớp thiết bị. ITU-T G.984.2 quy định lớp B+ là 28 dB và lớp C+ là 32 dB. Ví dụ với lớp B+: dùng splitter 1:32 (17,5 dB) còn lại 28 − 17,5 = 10,5 dB cho sợi quang, mối hàn, đầu nối và dự phòng. Nếu dùng 1:64 (21,0 dB) chỉ còn 7,0 dB. Vì vậy tỉ lệ chia cao thì tuyến feeder và drop phải ngắn hơn. Cách cộng suy hao cả tuyến xem tại cách tính suy hao trên tuyến cáp quang.
Mạng ODN Gồm Những Gì?
ODN (Optical Distribution Network, mạng phân phối quang) là toàn bộ phần thụ động nằm giữa OLT và ONT: cáp quang, bộ chia, hộp phối và các mối nối, không có thiết bị cần nguồn điện. Khi tuyến PON chập chờn hoặc mất tín hiệu, lỗi thường nằm ở phần này. ODN gồm bốn phần.
- Cáp feeder (cáp trục): đoạn cáp nhiều sợi từ trạm OLT đến tủ hoặc hộp chia đầu tiên.
- Splitter: bộ chia quang đặt trong tủ hoặc hộp, xem bộ chia quang splitter.
- Hộp phối quang: nơi hàn, đấu nối và quản lý sợi, xem hộp phối quang ODF.
- Cáp drop: đoạn cáp 1 đến 2 sợi từ hộp cuối đến nhà thuê bao, thường dùng sợi G.657 vì chịu uốn tốt.
Câu Hỏi Thường Gặp Về Mạng PON
1. PON khác gì với mạng điểm-điểm (point-to-point)?
PON chia sẻ một cổng OLT cho nhiều thuê bao qua splitter thụ động — tiết kiệm đáng kể cổng OLT và cáp feeder. Mạng điểm-điểm (P2P) dùng một sợi quang riêng từ tổng đài đến mỗi thuê bao — đắt hơn nhưng không chia sẻ băng thông, phù hợp cho doanh nghiệp cần SLA cao.
2. Tỷ lệ split bao nhiêu là phù hợp?
Chuẩn GPON (ITU-T G.984) được thiết kế cho tỉ lệ chia phổ biến đến 1:64, một số cấu hình logic lên 1:128. Thực tế ISP Việt Nam thường dùng 1:32 hoặc 1:64 để đảm bảo băng thông đủ cho mỗi thuê bao. Tỷ lệ split cao hơn tiết kiệm chi phí hạ tầng nhưng giảm băng thông trung bình mỗi thuê bao trong giờ cao điểm.
3. PON là gì trong WiFi?
PON là cổng và công nghệ truyền dữ liệu bằng sợi quang giữa modem (ONT) và nhà mạng, không phải chuẩn WiFi. Đèn PON trên modem cho biết kết nối quang có hoạt động không. WiFi là đoạn không dây phía sau modem. Muốn Internet nhanh hơn thì kiểm tra cả đoạn quang (đèn PON, đầu nối) lẫn sóng WiFi.
4. GPON là gì?
GPON (Gigabit-capable PON) là chuẩn mạng PON của ITU-T G.984, tốc độ 2,488 Gbps xuống và 1,244 Gbps lên trên một sợi, bước sóng 1490 nm xuống và 1310 nm lên. Đây là chuẩn FTTH phổ biến nhất hiện nay. Xem so sánh với XGS-PON ở bảng phía trên.
5. TCNET cung cấp thiết bị PON và tư vấn thiết kế mạng không?
Có. TCNET cung cấp cáp quang, splitter, ODF và phụ kiện hạ tầng PON cho ISP và nhà thầu viễn thông. Quý khách liên hệ hotline 028.6285.0999 để được tư vấn thiết kế theo quy mô dự án.
