Tweet
Giải pháp truy nhập cáp quang thế hệ mới
Lựa chọn tất yếu của các ISP
Theo số liệu mới nhất của Telecomasia.net, mới chỉ hơn 7% doanh nghiệp ở Việt Nam sử dụng internet cáp quang. Vẫn còn ít nhất 300.000 doanh nghiệp, hàng triệu hộ gia đình có nhu cầu dịch vụ này. Thị trường đầy tiềm năng vẫn còn chờ các nhà cung cấp dịch vụ đường truyền internet (ISP) nhanh chân khai thác.
Tốc độ truyền là đặc điểm chủ yếu nhất của mạng. Nhìn chung, mặc dù dung lượng là điều ưu tiên cho hầu hết user hệ thống nhưng chúng ta không thể tăng dung lượng liên kết nhiều như chúng ta muốn. Hạn chế chính được thể hiện bởi định lý Shannon-Hartley qua công thức:
Sự phát triển của công nghệ truy nhập cáp quang
C = BW × log2(1+SNR)
Với C là dung lượng mang thông tin (b/s), BW (bandwidth) là băng thông liên kết (Hz = C/s), SNR (signal noise ratio) là tỉ lệ công suất tín hiệu trên nhiễu.
Định lý này chứng tỏ rằng dung lượng mang thông tin tỷ lệ với băng thông kênh truyền, khoảng tầnsố trong khoảng băng thông mà tín hiệu có thể truyền không có suy hao đáng kể. Tần số sóng mang càng cao thì băng thông kênh truyền càng lớn và dung lượng mang thông tin của hệ thống càng cao. Dây đồng có thể mang tín hiệu 1 MHz qua 1 khoảng cách ngắn. Cáp đồng trục có thể lan truyền tín hiệu lên tới 100 MHz. Tầnsố vô tuyến ở khoảng từ 500 KHz tới 100 MHz. Sóng viba hoạt động lên tới 100 GHz. Quy luật ngón tay cái ước lượng trật tự giá trị có thể là: băng thông bằng xấp xỉ 10% tần số tín hiệu sóng mang. Vì vậy, nếu kênh viba sử dụng tín hiệu sóng mang 10 GHz thì sau đó băng thông của nó khoảng 100 MHz.Hệ thống thông tin cáp quang sử dụng ánh sáng như sóng mang tín hiệu, tần số ánh sáng ở khoảng giữa 100 THz đến 1000 THz, vì vậy, người ta có thể mong đợi dung lượng băng thông của liên kết thông tin cáp quang là 50 THz.
Tại Việt Nam, FPT Telecom “mở màn” thị trường FTTx bằng việc thử nghiệm công nghệ từ tháng 12/2006. Tiếp ngay sau đó, VNPT, Viettel và một số nhà mạng khác cũng vào cuộc và đang triển khai cung cấp dịch vụ internet qua đường truyền cáp quang tới các doanh nghiệp và hộ gia đình.
Công ty Cổ phần Hạ tầng Viễn thông CMC (thuộc Tập đoàn CMC) tuy mới được thành lập nhưng đã ngay lập tức cung cấp dịch vụ FTTx với công nghệ FTTH- GPON hoàn chỉnh, có tốc độ lên tới 2.5Gbps (gấp khoảng 200 lần ADSL).
Đặc điểm nổi trội của mạng truy nhập quang là: Băng thông lớn; Dễ nâng cấp; Chất lượng tín hiệu ổn định, không bị suy hao; Không bị nhiễu bởi môi trường truyền ; Tính bảo mật cao; Hỗ trợ đa dịch vụ như data, thoại, hình ảnh... Truy nhập quang đáp ứng nhu cầu nâng cao hiệu quả các ứng dụng công nghệ thông tin trong hoạt động sản xuất, kinh doanh của khách hàng doanh nghiệp và cả người dùng hộ gia đình.
Ông Andrew Bond Webster - Giám đôc ECI Telecom Đông Nam Á cho biết: “Nhờ sự tiến bộ của công nghệ, giá của công nghệ cáp quang cũng rẻ đi. Dựa trên thống kê toàn bộ khu vực châu Á Thái Bình Dương, các triển khai mới đều trên cáp quang chứ không phải cáp đồng nữa. Số liệu cũng cho chúng ta thấy các dự án triển khai hệ thống FTTx sẽ tăng từ con số 40 triệu ở thời điểm hiện nay lên 100 triệu vào năm 2015. Đây là xu thế phát triển tất yếu trong cả cung và cầu dịch vụ truy nhập Internet băng rộng”.
Công nghệ và thiết bị
Mạng truy nhập quang có hai mạng cơ bản là mạng quang chủ động (AOEN - Active Optical Ethernet Network) và mạng quang thụ động (Passive Optical Network – PON). Đa số các mạng truy nhập quang xây dựng từ trước đều đang sử dụng các thiết bị Active components (các thiết bị chủ động) để cung cấp dịch vụ truy cập quang chủ động. Các thiết bị này cần phải cung cấp nguồn cho một số thành phần, thường là bộ xử lý, các chíp nhớ…
Sơ đồ mạng quang chủ động (AOEN)
AOEN dựa vào những kĩ thuật Ethernet tiêu chuẩn, sử dụng cáp quang chuyên dụng để cung cấp dịch vụ có băng thông cực đại và đồng bộ với độ linh hoạt tối đa. Active Ethernet sử dụng thiết bị tiêu chuẩn IEEE. Các thiết bị điện tử thông minh được đặt ở mạng bên thuê bao làm đơn giản quá trình khắc phục sự cố mạng. Nó có khả năng hoạt động ở khoảng cách trên 80 km. Dễ tính toán được giá thành lắp đặt thuê bao mới và hỗ trợ tốc độ truyền lên đến 1Gbps cho mỗi khách hàng.
Công nghệ PON đuợc biết tới đầu tiên là TPON (Telephony PONs) đuợc triển khai vào những năm 90s. Tiếp đó năm 1998, mạng BPON (Broadband PON) được chuẩn hóa dựa trên nền ATM. Năm 2003 và 2004 đánh dấu sự ra đời của hai dòng công nghệ Ethernet PON (EPON) và Gigabit PON (GPON). Công nghệ PON mở ra cơ hội mới cho các nhà cung cấp dịch vụ giải quyết hàng loạt vấn đề truy nhập băng thông rộng tới nguời sử dụng đầu cuối. Thành viên mới nhất trong “gia đình” PON là WPON (Wavelength Division PON).
Trong mạng PON, tất cả các thành phần hoạt động giữa tổng đài (Central Office - CO) là các thiết bị quang thụ động, điều hướng các luồng tín hiệu trên mạng dựa trên việc phân tách năng lượng của các bước sóng quang học tới các điểm đầu cuối trên đường truyền. Một hệ thống mạng PON bao gồm các thiết bị kết cuối kênh quang (OLT – Optical line terminators) đặt tại CO và bộ các thiết bị kết cuối mạng quang (ONT – Optical network terminals) được đặt tại người sử dụng. Giữa chúng là hệ thống mạng quang (ODN – Optical distribution network) bao gồm cáp quang, các thiết bị ghép - tách thụ động .
Thiết bị OLT của mạng PON cung cấp nhiều kênh quang, mỗi kênh quang đuợc truyền trên một tuyến cáp quang trên đó có bộ lọc (splitter) thu và nhận các tín hiệu quang đuợc nhận và phát bởi OLT. Các đôi dây quang truyền từ OLT sẽ kết nối tới mỗi ONT. Điều này cho phép các phần cáp quang đắt tiền nối từ tổng đài đi ra có thể được nhiều người sử dụng cùng chia sẻ, từ đó giảm một cách đáng kể chi phí triển khai các ứng dụng hệ thống cáp quang FTTB (fiber to the business) và FTTH (fiber to the home). Với PON, một sợi cáp quang đơn từ tổng đài nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ cho 32 tòa nhà hoặc nhiều hơn nữa.
Mạng quang thụ động (PON)
Các bước sóng truyền 1490 nanometers (buớc chọn lựa, 1550 nm) đuợc dùng cho băng thông chiều xuống từ OLT, trong đó các bước sóng 1310 nm sẽ đuợc truyền theo huớng lên bởi mỗi thiết bị ONT. Trục cáp quang chính trên mạng PON có thể hoạt động ở tốc độ 155 Mbps, 622 Mbps, 1.25 Gbps hay 2.5 Gbps, sử dụng các công nghệ APON (ATM PON), BPON (Broadband PON), EPON (Ethernet based PONs) hay chuẩn GPON (Gigabit PON). Hệ thống cung cấp địa chỉ, cung cấp băng thông một cách tự động cũng như việc mã hóa được sử dung để truy trì và phân tách lưu lựợng giữa OLT và ONT. Thông thường trong các mạng đã triển khai tại một số nuớc trên thế giới, các kỹ sư thường thiết kế tốc độ cho một thuê bao sử dụng PON vào khoảng 100 Mbps cho chiều xuống và 40 Mbps cho chiều lên. Với tốc độ truy nhập này đảm bảo cho các ứng dụng cao cấp như HDTV (khoảng 10 Mbps, chiều lên chiều xuống, chiều lên cho peer-to-peer HDTV).
Sự khác biệt lớn nhất của GPON và Active Ethernet nằm ở khía cạnh đầu tư và hiệu quả kinh tế. Công nghệ PON là khả năng tận dung phương pháp WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần và cung cấp băng thông tự động để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối giữa OLT và bộ lọc. Các bộ ghép - tách thụ động chỉ làm các công việc đơn thuần như cho đi qua hoặc chặn ánh sáng lại… Vì thế, nó cũng loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của nguồn điện ngoài. Để cùng đạt đuợc khoảng cách tới thuê bao là 20km, Active Ethernet cần nguồn điện trên 4Watts/port, trong khi đó GPON cần không tới 1Watt. Như vậy, Active Ethernet cần nguồn gấp 4 GPON và cần hệ thống điều hòa gấp 4 lần GPON. Ngoài ra về diện tích và số luợng thiết bi GPON tỏ ra đỡ tốn hơn Active Ethernet. So sánh khác về OPEX và CAPEX đều cho thấy GPON lợi hơn nhiều so với Active Ethernet (khoảng 20%). Một lợi thế khác khi triển khai GPON chính là khả năng hỗ trợ Broadcast TV, và IPTV nhờ vào buớc sóng 1550 nm (quảng bá tv số và analog), trong khi Active Ethernet chỉ hỗ trợ IPTV.
Tuy nhiên, công nghệ GPON lại thiếu tính hội tụ IP (IP convergence). Nó chỉ có một kết nối duy nhất giữa OLT và spitter. Nếu kết nối này mất, toàn bộ ONT không được cung cấp dịch vụ. Trong khi đó, Active Ethernet có thể triển khai cấu hình mạng Ring sẽ tạo nên đường dự phòng, đảm bảo cho dịch vụ ổn định, an toàn và bảo mật cao. Active Ethernet thông thường cung cấp tốc độ chiều lên và chiều xuống 100 Mbps tới mỗi thuê bao. Nó cũng có thể cung cấp tốc độ cao hơn với thiết bị đầu cuối GbEthernet.
Nhờ những đặc tính về kỹ thuật và kinh tế của công nghệ GPON thì hầu hết các nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn trong khu vực như Malaysia, Đài Loan, Ấn Độ, Singapore, Úc hay Trung Quốc đều triển khai công nghệ này. ECI dự báo đến năm 2015, GPON sẽ chiếm đến 65% trong tổng số các chương trình triển khai FTTX và đang dần trở thành công nghệ chủ đạo trong lĩnh vực kết nối trung kế cho mạng gốc, cho trạm gốc di động.
Tuy nhiên, bản chất tương tác giữa người dùng và nhà mạng hiện tại rất khác. Trước đây, người dùng chỉ thuần tuý là download từ mạng, tức là tương tác một chiều. Bây giờ, với sự phổ biến của các trang mạng xã hội, người dùng có thể tạo nội dung và upload dữ liệu lên mạng. Như vậy bản chất tương tác giữa người dùng và mạng đã thay đổi.
Đối với các nhà cung cấp dịch vụ Internet, thay vì triển khai những mạng bất đối xứng trước đây thì họ cũng phải triển khai những mô hình mạng đối xứng và những cơ sở hạ tầng mới để có thể hỗ trợ nhu cầu đa dạng của khách hàng. Thực tế này khiến nhà cung cấp dịch vụ phải triển khai đồng thời cả công nghệ PON để đáp ứng cho khu vực dân cư và AOEN để đảm bảo dịch vụ cho những khách hàng đòi hỏi đường truyền chất lượng cao, đối xứng và an toàn.
Tất cả trong 1 – Tiết kiệm và hiệu quả
Cơ sở hạ tầng truy nhập cáp quang đã trở thành một đòi hỏi bắt buộc đối với các nhà cung cấp dịch vụ để có thể cạnh tranh hiệu quả trong một môi trường có các dịch vụ và ứng dụng băng rộng tiên tiến. Những dịch vụ và ứng dụng này đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải sử dụng các giải pháp cơ sở hạ tầng mạng được quyết định bởi một số tham số quan trọng như: cơ sở hạ tầng có hiệu năng cao, thiết kế hỗ trợ các yêu cầu tương lai với yêu cầu tối thiểu về chi phí đầu tư và chi phí hoạt động (TCO được tối ưu hóa). Giải pháp truy nhập quang của ECI, hỗ trợ I-OLT, đang chiếm ưu thế về tất cả các phương diện này
Thiết bị I-OLT của ECI
ECI Telecom đưa ra giải pháp truy nhập cáp quang 1Net từ đầu cuối đến đầu cuối hỗ trợ một nền tảng OLT tích hợp thế hệ mới (I-OLT). Giải pháp này giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ có thể chuyển đổi sang cáp quang đa năng với bất kỳ kiến trúc FTTx nào. Với 1Net, tổng chi phí sở hữu (Total Cost of Ownership - TCO) của nhà mạng được tối ưu hóa, hỗ trợ cả công nghệ PON và Ethernet chủ động (điểm - điểm) có đầy đủ các năng lực tích hợp lưu lượng. Tất cả đều ở trên cùng một nền tảng giúp nhà mạng biến các cơ sở hạ tầng tách biệt trở thành một cơ sở hạ tầng hội tụ, tích hợp các giải pháp chuyển đổi cáp đồng sang cáp quang, bao gồm từ giải pháp cáp quang đến tủ cáp (fiber-to-the-curb - FTTC) cho tới giải pháp cáp quang đến nhà riêng (fiber-to-the-home - FTTH).
I-OLT, thuộc dòng sản phẩm Hi-FOCuS™, đang được nhiều nhà khai thác viễn thông triển khai, bao gồm cả Openreach, một bộ phận của BT Group. Thiết kế mới tạo ra mật độ card giao diện tích hợp cao, đem lại khả năng bảo vệ vốn đầu tư bằng cách hỗ trợ mô hình dung lượng “triển khai theo mức độ sử dụng” phù hợp với nhu cầu tăng dần về truy nhập của khách hàng. Các tính năng “Truy nhập Mở” độc đáo giúp giảm thiểu độ phức tạp, hỗ trợ bất kỳ tình huống nào của doanh nghiệp hoặc của cơ quan quản lý, cho phép các nhà khai thác viễn thông bán buôn dịch vụ cho nhiều nhà cung cấp dịch vụ.
I-OLT tuân thủ các tiêu chuẩn G.984.x GPON 2,4 Gbps cho download và upload tốc độ lên đến 1,2 Gbps. Một sợi quang đơn có thể cung cấp dịch vụ cho 64 thuê bao cá nhân, với khoảng cách lên đến 60 km. Mỗi khe cắm hỗ trợ 8 cổng GPON, có khả năng nâng lên cấp 18 cổng 1 GbE cho mỗi khe và số cổng tương tự cho Active Ethernet. Giải pháp này cũng hỗ trợ cho các dịch vụ GbE điểm-điểm, VDSL2, ADSL2 của công nghệ Active Ethernet. Hi-FOCUS còn hỗ trợ truy nhập cáp đồng, cung cấp giải pháp toàn diện FTTC và SHDSL. Tính đa năng này giúp I-OLT hỗ trợ tốt cho các khu công nghiệp có mật độ thuê bao cao, kết hợp vòng lặp địa phương để cho phép mở rộng triển khai hiệu quả, giảm chi phí.
Với nền tảng mới của ECI là Hi-focus F152-HB, được thiết kế cho đường lên có khả năng mở rộng đến 100 Gbps và trang bị để hỗ trợ mật độ cao hơn và các ứng dụng băng thông rộng, bao gồm: HD GPON - hỗ trợ 16 cổng GPON/1 card, gấp đôi NG Hi-focus mật độ frame F152-HB lên đến 208 cổng GPON mỗi frame. Thiết kế của sản phẩm này phù hợp với yêu cầu năng lực không ngừng phát triển và luôn thay đổi, tuân thủ các tiêu chuẩn hiện tại và tương lai. Với một giải pháp ổn định và đã được củng cố dành cho các tủ máy (cabinet) ở xa, giải pháp truy nhập 1Net Hi-FOCuS của ECI đáp ứng được hầu hết các nhu cầu khắt khe nhất của các nhà khai thác về các dự án triển khai FTTC và FTTH.
Mặt khác, thiết bị của ECI được thiết kế để tạo điều kiện dễ dàng tháo dỡ và bảo dưỡng, tuân thủ các tiêu chuẩn chất thải điện và điện tử (WEEE). Tất cả các nhà cung cấp ECI cũng phải được tuân thủ WEEE. sản phẩm được thiết kế để tối đa hóa hiệu quả và giảm thiểu điện năng tiêu thụ
Thiết bị Managed Metro Switch-Router SR9608
Các năng lực đa dịch vụ và tập trung lưu lượng I-OLT tối thiểu hóa số lượng nút và phần tử cần thiết trong mạng, tận dụng các mạng cáp đồng hiện tại cho bất kỳ triển khai FTTx nào. Với tính tương thích ngược toàn diện, I-OLT hoàn toàn tương thích hoạt động với tất cả các giải pháp truy nhập 1Net Hi-FOCuS của ECI. Dòng sản phẩm này có một hệ thống quản lý hợp nhất cho cả các dự án triển khai cáp đồng và cáp quang, hỗ trợ các tác vụ cung cấp, định cấu hình và kiểm soát tại chỗ và từ xa, nhờ đó hạ thấp được độ phức tạp và chi phí hoạt động.
Ông Andrew Bond Webster khẳng định: “Giải pháp truy nhập quang 1Net của ECI cung cấp cho khách hàng của chúng tôi tính đa năng cần thiết để đáp ứng các yêu cầu cá nhân về truy nhập mạng thế hệ mới. Dù đó là kết nối GPON, Active Ethernet điểm – điểm, nhà riêng hoặc doanh nghiệp, giải pháp truy nhập quang đã được kiểm chứng trên thực tế của ECI hỗ trợ tất cả các mô hình kinh doanh và tuân thủ quy định của khách hàng để tối đa hóa độ linh hoạt và tối thiểu hóa tổng chi phí sở hữu.”
Vài năm tới, cáp quang chưa thể thay thế hoàn toàn được cáp đồng. Việc tồn tại song song giữa cáp đồng và cáp quang vẫn là điều hiển nhiên. Trong quá trình chuyển đổi, nhà mạng cần có giải pháp để quản lý được cả cáp đồng và cáp quang một cách hiệu quả. Tính khác biệt của những môi trường quản lý càng lớn thì nó sẽ bổ sung thêm tính phức tạp, khiến phí quản lý tăng cao. Mặt khác, nhà cung cấp dịch vụ cũng phải triển khai song song nhiều công nghệ truy cập quang khác nhau để đáp ứng nhu cầu thị trường. Giải pháp quản lý tất cả trong một khiến mọi việc trở nên đơn giản với chi phí ít hơn, đáng để các nhà mạng quan tâm.
Anh Ngọc (Nguồn Tapchi BCVT)
Lựa chọn tất yếu của các ISP
Theo số liệu mới nhất của Telecomasia.net, mới chỉ hơn 7% doanh nghiệp ở Việt Nam sử dụng internet cáp quang. Vẫn còn ít nhất 300.000 doanh nghiệp, hàng triệu hộ gia đình có nhu cầu dịch vụ này. Thị trường đầy tiềm năng vẫn còn chờ các nhà cung cấp dịch vụ đường truyền internet (ISP) nhanh chân khai thác.
Tốc độ truyền là đặc điểm chủ yếu nhất của mạng. Nhìn chung, mặc dù dung lượng là điều ưu tiên cho hầu hết user hệ thống nhưng chúng ta không thể tăng dung lượng liên kết nhiều như chúng ta muốn. Hạn chế chính được thể hiện bởi định lý Shannon-Hartley qua công thức:
Sự phát triển của công nghệ truy nhập cáp quang
C = BW × log2(1+SNR)
Với C là dung lượng mang thông tin (b/s), BW (bandwidth) là băng thông liên kết (Hz = C/s), SNR (signal noise ratio) là tỉ lệ công suất tín hiệu trên nhiễu.
Định lý này chứng tỏ rằng dung lượng mang thông tin tỷ lệ với băng thông kênh truyền, khoảng tầnsố trong khoảng băng thông mà tín hiệu có thể truyền không có suy hao đáng kể. Tần số sóng mang càng cao thì băng thông kênh truyền càng lớn và dung lượng mang thông tin của hệ thống càng cao. Dây đồng có thể mang tín hiệu 1 MHz qua 1 khoảng cách ngắn. Cáp đồng trục có thể lan truyền tín hiệu lên tới 100 MHz. Tầnsố vô tuyến ở khoảng từ 500 KHz tới 100 MHz. Sóng viba hoạt động lên tới 100 GHz. Quy luật ngón tay cái ước lượng trật tự giá trị có thể là: băng thông bằng xấp xỉ 10% tần số tín hiệu sóng mang. Vì vậy, nếu kênh viba sử dụng tín hiệu sóng mang 10 GHz thì sau đó băng thông của nó khoảng 100 MHz.Hệ thống thông tin cáp quang sử dụng ánh sáng như sóng mang tín hiệu, tần số ánh sáng ở khoảng giữa 100 THz đến 1000 THz, vì vậy, người ta có thể mong đợi dung lượng băng thông của liên kết thông tin cáp quang là 50 THz.
Tại Việt Nam, FPT Telecom “mở màn” thị trường FTTx bằng việc thử nghiệm công nghệ từ tháng 12/2006. Tiếp ngay sau đó, VNPT, Viettel và một số nhà mạng khác cũng vào cuộc và đang triển khai cung cấp dịch vụ internet qua đường truyền cáp quang tới các doanh nghiệp và hộ gia đình.
Công ty Cổ phần Hạ tầng Viễn thông CMC (thuộc Tập đoàn CMC) tuy mới được thành lập nhưng đã ngay lập tức cung cấp dịch vụ FTTx với công nghệ FTTH- GPON hoàn chỉnh, có tốc độ lên tới 2.5Gbps (gấp khoảng 200 lần ADSL).
Đặc điểm nổi trội của mạng truy nhập quang là: Băng thông lớn; Dễ nâng cấp; Chất lượng tín hiệu ổn định, không bị suy hao; Không bị nhiễu bởi môi trường truyền ; Tính bảo mật cao; Hỗ trợ đa dịch vụ như data, thoại, hình ảnh... Truy nhập quang đáp ứng nhu cầu nâng cao hiệu quả các ứng dụng công nghệ thông tin trong hoạt động sản xuất, kinh doanh của khách hàng doanh nghiệp và cả người dùng hộ gia đình.
Ông Andrew Bond Webster - Giám đôc ECI Telecom Đông Nam Á cho biết: “Nhờ sự tiến bộ của công nghệ, giá của công nghệ cáp quang cũng rẻ đi. Dựa trên thống kê toàn bộ khu vực châu Á Thái Bình Dương, các triển khai mới đều trên cáp quang chứ không phải cáp đồng nữa. Số liệu cũng cho chúng ta thấy các dự án triển khai hệ thống FTTx sẽ tăng từ con số 40 triệu ở thời điểm hiện nay lên 100 triệu vào năm 2015. Đây là xu thế phát triển tất yếu trong cả cung và cầu dịch vụ truy nhập Internet băng rộng”.
Công nghệ và thiết bị
Mạng truy nhập quang có hai mạng cơ bản là mạng quang chủ động (AOEN - Active Optical Ethernet Network) và mạng quang thụ động (Passive Optical Network – PON). Đa số các mạng truy nhập quang xây dựng từ trước đều đang sử dụng các thiết bị Active components (các thiết bị chủ động) để cung cấp dịch vụ truy cập quang chủ động. Các thiết bị này cần phải cung cấp nguồn cho một số thành phần, thường là bộ xử lý, các chíp nhớ…
Sơ đồ mạng quang chủ động (AOEN)
AOEN dựa vào những kĩ thuật Ethernet tiêu chuẩn, sử dụng cáp quang chuyên dụng để cung cấp dịch vụ có băng thông cực đại và đồng bộ với độ linh hoạt tối đa. Active Ethernet sử dụng thiết bị tiêu chuẩn IEEE. Các thiết bị điện tử thông minh được đặt ở mạng bên thuê bao làm đơn giản quá trình khắc phục sự cố mạng. Nó có khả năng hoạt động ở khoảng cách trên 80 km. Dễ tính toán được giá thành lắp đặt thuê bao mới và hỗ trợ tốc độ truyền lên đến 1Gbps cho mỗi khách hàng.
Công nghệ PON đuợc biết tới đầu tiên là TPON (Telephony PONs) đuợc triển khai vào những năm 90s. Tiếp đó năm 1998, mạng BPON (Broadband PON) được chuẩn hóa dựa trên nền ATM. Năm 2003 và 2004 đánh dấu sự ra đời của hai dòng công nghệ Ethernet PON (EPON) và Gigabit PON (GPON). Công nghệ PON mở ra cơ hội mới cho các nhà cung cấp dịch vụ giải quyết hàng loạt vấn đề truy nhập băng thông rộng tới nguời sử dụng đầu cuối. Thành viên mới nhất trong “gia đình” PON là WPON (Wavelength Division PON).
Trong mạng PON, tất cả các thành phần hoạt động giữa tổng đài (Central Office - CO) là các thiết bị quang thụ động, điều hướng các luồng tín hiệu trên mạng dựa trên việc phân tách năng lượng của các bước sóng quang học tới các điểm đầu cuối trên đường truyền. Một hệ thống mạng PON bao gồm các thiết bị kết cuối kênh quang (OLT – Optical line terminators) đặt tại CO và bộ các thiết bị kết cuối mạng quang (ONT – Optical network terminals) được đặt tại người sử dụng. Giữa chúng là hệ thống mạng quang (ODN – Optical distribution network) bao gồm cáp quang, các thiết bị ghép - tách thụ động .
Thiết bị OLT của mạng PON cung cấp nhiều kênh quang, mỗi kênh quang đuợc truyền trên một tuyến cáp quang trên đó có bộ lọc (splitter) thu và nhận các tín hiệu quang đuợc nhận và phát bởi OLT. Các đôi dây quang truyền từ OLT sẽ kết nối tới mỗi ONT. Điều này cho phép các phần cáp quang đắt tiền nối từ tổng đài đi ra có thể được nhiều người sử dụng cùng chia sẻ, từ đó giảm một cách đáng kể chi phí triển khai các ứng dụng hệ thống cáp quang FTTB (fiber to the business) và FTTH (fiber to the home). Với PON, một sợi cáp quang đơn từ tổng đài nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ cho 32 tòa nhà hoặc nhiều hơn nữa.
Mạng quang thụ động (PON)
Các bước sóng truyền 1490 nanometers (buớc chọn lựa, 1550 nm) đuợc dùng cho băng thông chiều xuống từ OLT, trong đó các bước sóng 1310 nm sẽ đuợc truyền theo huớng lên bởi mỗi thiết bị ONT. Trục cáp quang chính trên mạng PON có thể hoạt động ở tốc độ 155 Mbps, 622 Mbps, 1.25 Gbps hay 2.5 Gbps, sử dụng các công nghệ APON (ATM PON), BPON (Broadband PON), EPON (Ethernet based PONs) hay chuẩn GPON (Gigabit PON). Hệ thống cung cấp địa chỉ, cung cấp băng thông một cách tự động cũng như việc mã hóa được sử dung để truy trì và phân tách lưu lựợng giữa OLT và ONT. Thông thường trong các mạng đã triển khai tại một số nuớc trên thế giới, các kỹ sư thường thiết kế tốc độ cho một thuê bao sử dụng PON vào khoảng 100 Mbps cho chiều xuống và 40 Mbps cho chiều lên. Với tốc độ truy nhập này đảm bảo cho các ứng dụng cao cấp như HDTV (khoảng 10 Mbps, chiều lên chiều xuống, chiều lên cho peer-to-peer HDTV).
Sự khác biệt lớn nhất của GPON và Active Ethernet nằm ở khía cạnh đầu tư và hiệu quả kinh tế. Công nghệ PON là khả năng tận dung phương pháp WDM, ghép kênh phân chia theo dải tần và cung cấp băng thông tự động để giảm thiểu số lượng cáp quang cần thiết để kết nối giữa OLT và bộ lọc. Các bộ ghép - tách thụ động chỉ làm các công việc đơn thuần như cho đi qua hoặc chặn ánh sáng lại… Vì thế, nó cũng loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của nguồn điện ngoài. Để cùng đạt đuợc khoảng cách tới thuê bao là 20km, Active Ethernet cần nguồn điện trên 4Watts/port, trong khi đó GPON cần không tới 1Watt. Như vậy, Active Ethernet cần nguồn gấp 4 GPON và cần hệ thống điều hòa gấp 4 lần GPON. Ngoài ra về diện tích và số luợng thiết bi GPON tỏ ra đỡ tốn hơn Active Ethernet. So sánh khác về OPEX và CAPEX đều cho thấy GPON lợi hơn nhiều so với Active Ethernet (khoảng 20%). Một lợi thế khác khi triển khai GPON chính là khả năng hỗ trợ Broadcast TV, và IPTV nhờ vào buớc sóng 1550 nm (quảng bá tv số và analog), trong khi Active Ethernet chỉ hỗ trợ IPTV.
Tuy nhiên, công nghệ GPON lại thiếu tính hội tụ IP (IP convergence). Nó chỉ có một kết nối duy nhất giữa OLT và spitter. Nếu kết nối này mất, toàn bộ ONT không được cung cấp dịch vụ. Trong khi đó, Active Ethernet có thể triển khai cấu hình mạng Ring sẽ tạo nên đường dự phòng, đảm bảo cho dịch vụ ổn định, an toàn và bảo mật cao. Active Ethernet thông thường cung cấp tốc độ chiều lên và chiều xuống 100 Mbps tới mỗi thuê bao. Nó cũng có thể cung cấp tốc độ cao hơn với thiết bị đầu cuối GbEthernet.
Nhờ những đặc tính về kỹ thuật và kinh tế của công nghệ GPON thì hầu hết các nhà khai thác dịch vụ viễn thông lớn trong khu vực như Malaysia, Đài Loan, Ấn Độ, Singapore, Úc hay Trung Quốc đều triển khai công nghệ này. ECI dự báo đến năm 2015, GPON sẽ chiếm đến 65% trong tổng số các chương trình triển khai FTTX và đang dần trở thành công nghệ chủ đạo trong lĩnh vực kết nối trung kế cho mạng gốc, cho trạm gốc di động.
Tuy nhiên, bản chất tương tác giữa người dùng và nhà mạng hiện tại rất khác. Trước đây, người dùng chỉ thuần tuý là download từ mạng, tức là tương tác một chiều. Bây giờ, với sự phổ biến của các trang mạng xã hội, người dùng có thể tạo nội dung và upload dữ liệu lên mạng. Như vậy bản chất tương tác giữa người dùng và mạng đã thay đổi.
Đối với các nhà cung cấp dịch vụ Internet, thay vì triển khai những mạng bất đối xứng trước đây thì họ cũng phải triển khai những mô hình mạng đối xứng và những cơ sở hạ tầng mới để có thể hỗ trợ nhu cầu đa dạng của khách hàng. Thực tế này khiến nhà cung cấp dịch vụ phải triển khai đồng thời cả công nghệ PON để đáp ứng cho khu vực dân cư và AOEN để đảm bảo dịch vụ cho những khách hàng đòi hỏi đường truyền chất lượng cao, đối xứng và an toàn.
Tất cả trong 1 – Tiết kiệm và hiệu quả
Cơ sở hạ tầng truy nhập cáp quang đã trở thành một đòi hỏi bắt buộc đối với các nhà cung cấp dịch vụ để có thể cạnh tranh hiệu quả trong một môi trường có các dịch vụ và ứng dụng băng rộng tiên tiến. Những dịch vụ và ứng dụng này đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải sử dụng các giải pháp cơ sở hạ tầng mạng được quyết định bởi một số tham số quan trọng như: cơ sở hạ tầng có hiệu năng cao, thiết kế hỗ trợ các yêu cầu tương lai với yêu cầu tối thiểu về chi phí đầu tư và chi phí hoạt động (TCO được tối ưu hóa). Giải pháp truy nhập quang của ECI, hỗ trợ I-OLT, đang chiếm ưu thế về tất cả các phương diện này
Thiết bị I-OLT của ECI
ECI Telecom đưa ra giải pháp truy nhập cáp quang 1Net từ đầu cuối đến đầu cuối hỗ trợ một nền tảng OLT tích hợp thế hệ mới (I-OLT). Giải pháp này giúp cho các nhà cung cấp dịch vụ có thể chuyển đổi sang cáp quang đa năng với bất kỳ kiến trúc FTTx nào. Với 1Net, tổng chi phí sở hữu (Total Cost of Ownership - TCO) của nhà mạng được tối ưu hóa, hỗ trợ cả công nghệ PON và Ethernet chủ động (điểm - điểm) có đầy đủ các năng lực tích hợp lưu lượng. Tất cả đều ở trên cùng một nền tảng giúp nhà mạng biến các cơ sở hạ tầng tách biệt trở thành một cơ sở hạ tầng hội tụ, tích hợp các giải pháp chuyển đổi cáp đồng sang cáp quang, bao gồm từ giải pháp cáp quang đến tủ cáp (fiber-to-the-curb - FTTC) cho tới giải pháp cáp quang đến nhà riêng (fiber-to-the-home - FTTH).
I-OLT, thuộc dòng sản phẩm Hi-FOCuS™, đang được nhiều nhà khai thác viễn thông triển khai, bao gồm cả Openreach, một bộ phận của BT Group. Thiết kế mới tạo ra mật độ card giao diện tích hợp cao, đem lại khả năng bảo vệ vốn đầu tư bằng cách hỗ trợ mô hình dung lượng “triển khai theo mức độ sử dụng” phù hợp với nhu cầu tăng dần về truy nhập của khách hàng. Các tính năng “Truy nhập Mở” độc đáo giúp giảm thiểu độ phức tạp, hỗ trợ bất kỳ tình huống nào của doanh nghiệp hoặc của cơ quan quản lý, cho phép các nhà khai thác viễn thông bán buôn dịch vụ cho nhiều nhà cung cấp dịch vụ.
I-OLT tuân thủ các tiêu chuẩn G.984.x GPON 2,4 Gbps cho download và upload tốc độ lên đến 1,2 Gbps. Một sợi quang đơn có thể cung cấp dịch vụ cho 64 thuê bao cá nhân, với khoảng cách lên đến 60 km. Mỗi khe cắm hỗ trợ 8 cổng GPON, có khả năng nâng lên cấp 18 cổng 1 GbE cho mỗi khe và số cổng tương tự cho Active Ethernet. Giải pháp này cũng hỗ trợ cho các dịch vụ GbE điểm-điểm, VDSL2, ADSL2 của công nghệ Active Ethernet. Hi-FOCUS còn hỗ trợ truy nhập cáp đồng, cung cấp giải pháp toàn diện FTTC và SHDSL. Tính đa năng này giúp I-OLT hỗ trợ tốt cho các khu công nghiệp có mật độ thuê bao cao, kết hợp vòng lặp địa phương để cho phép mở rộng triển khai hiệu quả, giảm chi phí.
Với nền tảng mới của ECI là Hi-focus F152-HB, được thiết kế cho đường lên có khả năng mở rộng đến 100 Gbps và trang bị để hỗ trợ mật độ cao hơn và các ứng dụng băng thông rộng, bao gồm: HD GPON - hỗ trợ 16 cổng GPON/1 card, gấp đôi NG Hi-focus mật độ frame F152-HB lên đến 208 cổng GPON mỗi frame. Thiết kế của sản phẩm này phù hợp với yêu cầu năng lực không ngừng phát triển và luôn thay đổi, tuân thủ các tiêu chuẩn hiện tại và tương lai. Với một giải pháp ổn định và đã được củng cố dành cho các tủ máy (cabinet) ở xa, giải pháp truy nhập 1Net Hi-FOCuS của ECI đáp ứng được hầu hết các nhu cầu khắt khe nhất của các nhà khai thác về các dự án triển khai FTTC và FTTH.
Mặt khác, thiết bị của ECI được thiết kế để tạo điều kiện dễ dàng tháo dỡ và bảo dưỡng, tuân thủ các tiêu chuẩn chất thải điện và điện tử (WEEE). Tất cả các nhà cung cấp ECI cũng phải được tuân thủ WEEE. sản phẩm được thiết kế để tối đa hóa hiệu quả và giảm thiểu điện năng tiêu thụ
Thiết bị Managed Metro Switch-Router SR9608
Các năng lực đa dịch vụ và tập trung lưu lượng I-OLT tối thiểu hóa số lượng nút và phần tử cần thiết trong mạng, tận dụng các mạng cáp đồng hiện tại cho bất kỳ triển khai FTTx nào. Với tính tương thích ngược toàn diện, I-OLT hoàn toàn tương thích hoạt động với tất cả các giải pháp truy nhập 1Net Hi-FOCuS của ECI. Dòng sản phẩm này có một hệ thống quản lý hợp nhất cho cả các dự án triển khai cáp đồng và cáp quang, hỗ trợ các tác vụ cung cấp, định cấu hình và kiểm soát tại chỗ và từ xa, nhờ đó hạ thấp được độ phức tạp và chi phí hoạt động.
Ông Andrew Bond Webster khẳng định: “Giải pháp truy nhập quang 1Net của ECI cung cấp cho khách hàng của chúng tôi tính đa năng cần thiết để đáp ứng các yêu cầu cá nhân về truy nhập mạng thế hệ mới. Dù đó là kết nối GPON, Active Ethernet điểm – điểm, nhà riêng hoặc doanh nghiệp, giải pháp truy nhập quang đã được kiểm chứng trên thực tế của ECI hỗ trợ tất cả các mô hình kinh doanh và tuân thủ quy định của khách hàng để tối đa hóa độ linh hoạt và tối thiểu hóa tổng chi phí sở hữu.”
Vài năm tới, cáp quang chưa thể thay thế hoàn toàn được cáp đồng. Việc tồn tại song song giữa cáp đồng và cáp quang vẫn là điều hiển nhiên. Trong quá trình chuyển đổi, nhà mạng cần có giải pháp để quản lý được cả cáp đồng và cáp quang một cách hiệu quả. Tính khác biệt của những môi trường quản lý càng lớn thì nó sẽ bổ sung thêm tính phức tạp, khiến phí quản lý tăng cao. Mặt khác, nhà cung cấp dịch vụ cũng phải triển khai song song nhiều công nghệ truy cập quang khác nhau để đáp ứng nhu cầu thị trường. Giải pháp quản lý tất cả trong một khiến mọi việc trở nên đơn giản với chi phí ít hơn, đáng để các nhà mạng quan tâm.
Anh Ngọc (Nguồn Tapchi BCVT)