GPON (Gigabit Passive Optical Networks) là công nghệ mạng cáp quang thụ động với mô hình kết nối mạng theo kiểu: Điểm – Đa điểm. Trong đó, các thiết bị kết nối giữa các nhà cung cấp dịch vụ mạng và khách hàng sử dụng bộ chia tín hiệu quang (Spliter) thụ động (không dùng điện). AON (active optical network) là công nghệ cáp quang chủ động cung cấp đường truyền dẫn có băng thông lớn, tốc độ nhanh và ổn định cao. Công nghệ AON hoạt động theo cấu trúc kết nối điểm – điểm, hay thường gọi là mạng cáp quang chủ động, đường truyền được cung cấp trực tiếp tới khách hàng có nhu cầu dùng dịch vụ. So sánh công nghệ mạng cáp quang GPON và AON Công nghệ GPON của Cisco Thiết bị chuyển mạch Cisco Catalyst ® PON Series giúp làm mới mạng quang thụ động (passsive) của bạn dễ dàng. Với các tính năng cấp doanh nghiệp như nguồn và dự phòng đường lên, PoE + và độ nhạy về chi phí và dễ vận hành, Cisco Catalyst PON Series mang đến cho bạn những gì bạn cần ngay hôm nay với sự tự tin rằng khoản đầu tư của bạn được bảo vệ với những cải tiến trong tương lai. Dòng Cisco Catalyst PON (Passive Optical Networking) cung cấp khả năng chuyển mạch ở các đầu hoạt động của mạng phân phối PON, đặc biệt là các Thiết bị đầu cuối đường dây quang (Optical Line Terminal - OLT) hướng tới mạng và Thiết bị đầu cuối mạng quang (Optical Network Terminal - ONT) hướng tới người dùng. Dòng Cisco Catalyst PON bao gồm các tùy chọn OLT 8 và 16 cổng và 5 mô hình ONT bao gồm các tùy chọn cho dữ liệu, POTS, CATV, PoE + và Wi-Fi. - Thiết bị đầu cuối đường dây quang OLT(Optical Line Terminal) Cisco Catalyst PON Series Kết nối với lõi của mạng là các thiết bị tổng hợp quang mạng mật độ cao, nhỏ gọn dựa trên tiêu chuẩn được gọi là Thiết bị đầu cuối đường dây quang (OLT) Cisco Catalyst PON Series . Có hai mô hình OLT: - 8 cổng CGP-OLT-8T - 16 cổng CGP-OLT-16T Cả hai đều bao gồm các tùy chọn nguồn dự phòng và các liên kết lên 1G (SFP hoặc đồng) hoặc 10G (SFP +) dự phòng và được quản lý bởi hệ thống quản lý mạng Cisco Catalyst PON Manager. - Thiết bị đầu cuối mạng quang ONT(Optical Network Terminal) Cisco Catalyst PON Series Ở rìa quang học là các Thiết bị đầu cuối mạng quang Cisco Catalyst PON Series (ONT) nhỏ cung cấp các tùy chọn truy cập để kết nối với Internet tốc độ cao, Wi-Fi, video, POTS, VoIP, CCTV và CATV. Có 5 mô hình ONT cung cấp nhiều tùy chọn triển khai: ● 1x 1G PoE + (CGP-ONT-1P) * ● 4x1G PoE + (CGP-ONT-4P) ● 4x1G PoE +, 2xPOTS (CGP-ONT-4PV) ● 4x1G PoE +, 2xPOTS, 1xCATV (CGP-ONT-4PVC) ● 4x1G, 2xPOTS, 1xCATV, 2.4GHz / 5GHz Wi-Fi (CGP-ONT-4TVCW) * Tất cả các ONT đều có hoạt động không quạt và được quản lý bởi Cisco Catalyst PON Manager.
Q: Mạng quang thụ động PON (Passive Optical Networking) là gì ? A: Mạng quang thụ động, giống như mạng quang hoạt động, cung cấp kết nối Ethernet từ nguồn dữ liệu chính tới các điểm cuối Ethernet bằng cách sử dụng cáp quang. PON ban đầu được phát triển vào giữa những năm 1990 để cung cấp các dịch vụ ba lần phát băng thông rộng (dữ liệu, thoại, video) đến tận nhà và được thiết kế đặc biệt để giảm lượng cáp quang cần thiết để tiếp cận nhiều địa điểm của người dùng cuối và loại bỏ cần cung cấp điện cho các thiết bị truyền dẫn giữa văn phòng trung tâm / headend và người dùng cuối - cả hai vấn đề chính cản trở việc triển khai các dịch vụ FTTx (cáp quang tới x) vào thời điểm đó. PON giải quyết vấn đề phân phối điện “dặm cuối cùng” bằng cách sử dụng bộ tách tia quang học gần các thiết bị cuối. Các bộ tách quang này tận dụng hoạt động của sợi quang đơn mode để phân chia vật lý một chùm đơn thành nhiều chùm. Việc sử dụng bộ chia cũng làm giảm số lượng sợi cần thiết để phục vụ các thuê bao. Tiêu chuẩn ITU-T G. 984 GPON cho phép tối đa 320 người đăng ký trên mỗi cáp chia sẻ, nhưng các bộ chia thường cung cấp tỷ lệ Splitter: từ 1: 2 đến 1:64. Tiêu chuẩn tương tự cũng đặt ra khoảng cách tối đa của đường chạy sợi quang là 20 km. PON cũng giảm số lượng sợi quang chạy bằng cách tận dụng hai loại khái niệm ghép kênh điện thoại riêng biệt: phân chia theo bước sóng và phân chia thời gian. Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) cho phép lưu lượng hai chiều trên một sợi quang duy nhất bằng cách sử dụng các bước sóng khác nhau cho mỗi hướng của lưu lượng: bước sóng 1490 nanomet (nm) cho lưu lượng xuôi dòng và bước sóng 1310 nm cho lưu lượng ngược dòng, với 1550 nm dành riêng cho các dịch vụ lớp phủ tùy chọn , thường là video RF (tương tự). Ghép kênh phân chia theo thời gian cho phép nhiều thiết bị đầu cuối truyền và nhận các tín hiệu độc lập trên một sợi quang duy nhất bằng cách dự trữ các khe thời gian trong một luồng dữ liệu. PON sử dụng hai công nghệ ghép kênh phân chia theo thời gian cụ thể, Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) cho lưu lượng xuôi dòng và Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) cho lưu lượng ngược dòng. Là một thiết bị thụ động, bộ tách hoạt động như một điểm phân phối với nguồn cấp dữ liệu duy nhất phát sóng dữ liệu xuôi dòng tới tất cả các điểm cuối ONT được kết nối. ONT chấp nhận các gói được gán cho kênh TDM của nó (khe thời gian khung) để lọc và loại bỏ các gói dành cho các ONT khác. TDMA là một kiểu ghép kênh phân chia theo thời gian cho phép nhiều máy phát được kết nối với một máy thu. Đối với PON, TDMA được sử dụng để kết hợp lại nhiều nguồn cấp dữ liệu ngược dòng tại bộ ghép nối. Bộ tách và bộ ghép thường là cùng một thiết bị. Tiêu chuẩn Mạng quang thụ động (GPON) hỗ trợ Gigabit của ITU-T G.984 cho phép một số lựa chọn về tốc độ bit, với 2,5 Gbit / s hạ lưu và 1,25 Gbit / s băng thông ngược dòng hiện đang được triển khai rộng rãi nhất. Trong khi PON ban đầu tập trung vào kết nối cáp quang đến gia đình, các trường hợp sử dụng khác đã được hưởng lợi từ các giải pháp PON đơn giản, tiết kiệm chi phí, bao gồm khách sạn, bệnh viện và khu dân cư đông đúc.
Q: Sự khác nhau cơ bản giữa mạng quang thụ động PON(passive optical network) và mạng quang hoạt động AON(active optical network) là gì? A: Sự khác biệt cơ bản giữa mạng thụ động và mạng chủ động nằm ở phần “phân phối” của mạng và các giao thức được sử dụng để vận chuyển dữ liệu. Liên kết lên đối mặt với mạng và liên kết xuống đối mặt với người dùng cuối về cơ bản là giống nhau đối với cả hai loại triển khai. Sự đa dạng của các dịch vụ có thể được cung cấp cho người dùng cuối cũng có thể so sánh được. Một điểm khác biệt là thiết bị phân phối là thụ động (không cấp nguồn) hay chủ động (được cấp nguồn). Việc sử dụng bộ chia thụ động cho phép đặt phần cứng càng gần các điểm cuối càng tốt, giảm độ dài của sợi quang được sử dụng. Các thiết bị chuyển mạch tích cực thường yêu cầu vị trí đặt tủ để cấp điện và làm mát, khiến cho việc triển khai mạng hoạt động trở nên khó khăn hơn. Dòng Catalyst Micro Switch * cung cấp tùy chọn quang học hoạt động cả khi có và không có phân phối. Một nhược điểm đáng kể đối với các thành phần thụ động như bộ tách và bộ ghép là có thể áp dụng rất ít thông minh vào quá trình phân phối. Cấu trúc liên kết điểm-đa điểm được PON sử dụng cho phép nhiều ONT chia sẻ một kết nối duy nhất, nhưng cung cấp ít khả năng hiển thị và không hiệu quả, làm trầm trọng thêm bất kỳ sự tắc nghẽn nào tại ONT. Cũng giống như Ethernet dựa trên đồng, mạng quang hoạt động sử dụng cấu trúc liên kết phân phối điểm-điểm, với các công tắc phân phối tối ưu hóa băng thông bằng cách chỉ hướng các gói đến các điểm cuối được định địa chỉ. Cấu trúc liên kết này cũng cung cấp khả năng hiển thị đầy đủ từ đầu đến cuối. * Có sẵn vào Q1, 2021
Q: Có một số loại thuộc tính hoặc kiểu xây dựng nào đó có lợi hơn cho việc triển khai GPON không? A: Trong khi PON ban đầu được thiết kế cho các nhà cung cấp dịch vụ và triển khai FTTx, Gigabit PON (GPON) cũng đã được ưa chuộng tại các khách sạn và khu nghỉ dưỡng lớn, các tòa nhà cao tầng, khuôn viên chính phủ và giáo dục lớn cũng như các cơ sở chăm sóc sức khỏe yêu cầu mật độ cổng Ethernet cao hơn và các dịch vụ ba người chơi và / hoặc nơi có khoảng cách lớn giữa trung tâm dữ liệu chính và kết nối điểm cuối Ethernet, chẳng hạn như bất động sản nghỉ dưỡng rộng lớn. Khi đối mặt với việc thiếu không gian CNTT và điện phân tán, mạng GPON là một lựa chọn lý tưởng. Q: Những dịch vụ nào có thể được phân phối trên mạng GPON? A: Mạng GPON có thể triển khai bất kỳ dịch vụ IP dân dụng nào - Dịch vụ truy cập Internet, video đa hướng, điện thoại truyền thống (POTS), VoIP, IP và Mạng riêng ảo Ethernet (VPN) và các dịch vụ TDM giả lập (ví dụ: T1 / E1) có thể được cung cấp cho các doanh nghiệp . Q: Cisco Catalyst PON Series có thể hỗ trợ bao nhiêu điểm cuối 1G? A: Hãy nhớ rằng liên kết cáp quang tới OLT là tài nguyên được chia sẻ, số lượng điểm cuối phụ thuộc vào mức độ đăng ký quá mức chấp nhận được của bạn. Ví dụ: một hướng dẫn cho phép tỷ lệ 1:32 trên kết nối đường xuống GPON 2,5G là mô tả quá mức 12,8: 1 hiệu quả (32x 1G / 2,5G).
Q: Làm cách nào để GPON kích hoạt đăng ký dịch vụ ? A: Lợi ích chính của GPON là lợi thế về chi phí vốn có cho các mạng truy cập điểm-đa điểm. Các vấn đề tắc nghẽn được khắc phục bằng các kỹ thuật như phân bổ băng thông động, giải phóng băng thông không sử dụng để cung cấp cho người dùng nhiều băng thông hơn khi cần thiết. Ghép kênh thống kê trên một số lượng lớn người đăng ký (tối đa là 320) cũng có nghĩa là người dùng băng thông cao thường không làm gián đoạn mạng truy cập. Q: Thiết bị Cisco Catalyst PON nào đi vào văn phòng, phòng khách sạn, nhà ở hoặc doanh nghiệp? A: Thiết bị đầu cuối mạng quang (ONT) được lắp đặt tại hoặc gần địa điểm của người dùng cuối. ONT kết thúc sợi quang khỏi bộ chia, cũng thường ở gần đó. Ví dụ, các ONT dân dụng thường được lắp đặt ở bên ngoài hoặc bên trong nhà. Các ONT của khách sạn có thể ở từng phòng hoặc phục vụ một số phòng. Mô hình Wi-Fi Cisco ONT có thể được sử dụng để gắn trên máy tính để bàn và nó cũng có các lỗ gắn dưới cùng cho tường. (tối ưu hóa cho khách sạn hoặc tòa nhà) Các OLT thường nằm trong tủ chứa dữ liệu hoặc văn phòng trung tâm / headend, thường cách người dùng cuối một khoảng cách hợp lý. Q: Phạm vi tiếp cận vật lý của Dòng Cisco Catalyst PON là gì? A: Khoảng cách được khuyến nghị giữa Cisco Catalyst PON OLT và Cisco Catalyst ONT là 20 km.
Q: Các tiêu chuẩn GPON là gì? A: Họ tiêu chuẩn ITU-T G.984 xác định Mạng quang thụ động Gigabit (GPON). Phiên bản đầu tiên đã được phê chuẩn vào năm 2003 và sau đó được sửa đổi để hỗ trợ cùng tồn tại với công nghệ WDM PON trong tương lai và mở rộng phạm vi tiếp cận. Q: ONT là gì? A: ONT là một bộ chuyển đổi phương tiện quang thành điện. Nó chấp nhận truyền GPON phía mạng và cung cấp các kết nối dịch vụ khác nhau (ví dụ, RJ-45 Ethernet với PoE, RJ-11 POTS, Fconnector RF video, Wi-Fi). Dòng Cisco Catalyst PON cung cấp các mô hình cung cấp 4 cổng kết nối dữ liệu 1G với PoE, POTS, CATV và Wi-Fi. Q: Có bất kỳ hạn chế nào đối với vị trí ONT không? A: ONT có thể được định vị trong phòng, trong tường hoặc trong ổ cắm tương tự như mạng truyền thống. Bởi vì ONT không có quạt, chúng cũng có thể được gắn bên dưới đồ nội thất, bên trong tủ quần áo, trong một bức tường phẳng hoặc bên trong một hộp khu vực kéo xuống ở hành lang.
Q: Tôi sử dụng loại cáp quang nào với GPON? A: Loại cáp quang Single mode (Single-mode fiber) được dùng trong GPON. Q: Làm thế nào để Cisco Catalyst PON Series quản lý hoặc giám sát tập trung hiệu suất của GPON sau khi nó được cài đặt? A: Thiết bị chuyển mạch Cisco Catalyst PON Series được quản lý thông qua công cụ Cisco Catalyst PON Manager NMS. Cisco Catalyst PON Manager là phần mềm quản lý mạng mạnh mẽ cho phép quản lý và vận hành mạng PON tập trung và đơn điểm bằng cách định cấu hình và giám sát các thiết bị đầu cuối bao gồm OLT và ONT. Bạn có thể tự động cấu hình và cung cấp các thiết bị và dịch vụ, theo dõi tình trạng và chẩn đoán của mạng PON cũng như quản lý các tài nguyên cổng lên và xuống. Q: Có phải bảo mật cổng cho mọi triển khai trên mọi ONT không? Nếu bảo mật cổng không được bật, người dùng cuối có thể gắn thiết bị giả mạo vào mạng không? A: Các cổng ONT bị tắt theo mặc định. Việc kích hoạt cổng ONT được bắt đầu thông qua Trình quản lý PON của Cisco Catalyst và được kiểm soát bởi OLT trở lại trung tâm dữ liệu chính. Cơ chế Kiểm soát Truy cập Mạng (NAC) và IEEE 802.1x cung cấp một lớp bảo mật bổ sung trên các cổng ONT.
Q: Cấu trúc liên kết Cisco Catalyst PON cung cấp tổng băng thông bao nhiêu? A: Cisco Catalyst PON cung cấp tổng cộng 2,5 Gbps khi xuôi dòng và 1,2 Gbps ngược dòng. Mỗi ONT nhìn thấy tất cả băng thông PON, nhưng lượng băng thông được sử dụng bởi mỗi ONT được cung cấp bởi nhà điều hành hệ thống. ONT có thể được cung cấp lên đến 1 Gbps. Các phiên bản trong tương lai sẽ cho phép băng thông lớn hơn. Q: Mọi phòng / văn phòng / địa điểm có thể được cung cấp băng thông Gigabit không? A: Có. Cisco Catalyst PON có thể đạt băng thông lên đến Gigabit trên cơ sở được cấp phép khi cấu hình băng thông được đặt ở mức tối đa. Q: Băng thông được quản lý động như thế nào trên cấu trúc liên kết PON của Cisco Catalyst? A: Phân bổ băng thông động được sử dụng để gán băng thông ngược dòng khi cần thiết cho các ONT. Các thuật toán báo cáo trạng thái cho phép bộ điều khiển chính nhanh chóng chỉ định các khe thời gian trong ngược dòng dựa trên các yêu cầu băng thông ONT. Ngoài ra, các bit P được sử dụng ở cả chiều xuôi và ngược dòng để ưu tiên lưu lượng trên mạng PON.
Q: Bộ chia quang học là gì? A: Bộ chia quang học là một bộ tách chùm tia quang học ống dẫn sóng tích hợp lấy đầu vào của một tín hiệu quang duy nhất và xuất ra các tín hiệu trùng lặp cho nhiều đường dẫn ánh sáng. Phạm vi bộ tách thường từ 1: 2 đến 1:64. Ngoài ra, có những bộ tách có dư thừa - 2: 8, 2:16, 2:32. Chúng tôi không khuyến nghị tỷ lệ bộ chia cụ thể nhưng tỷ lệ phổ biến nhất là 1:16 hoặc 1:32.
Q: Tỷ lệ phân chia có nghĩa là gì? A: Tỷ lệ phân chia 1:32 có nghĩa là một nguồn cấp sợi đơn được chia sẻ bởi 32 ONT, trong khi tỷ lệ phân chia 1:64 là một sợi được chia sẻ bởi 64 ONT. Tỷ lệ phân chia càng cao, càng có nhiều thiết bị đang chia sẻ băng thông 2,5 / 1,2 Gbps. Tỷ lệ phân tách thường nằm trong khoảng từ 1: 2 đến 1:64 và cũng có những bộ tách dự phòng với các tỷ lệ như 2: 8, 2:16 hoặc 2:32. Mặc dù Cisco không khuyến nghị bất kỳ tỷ lệ cụ thể nào, nhưng phổ biến nhất là 1:16 và 1:32.
Q: Các VLAN có được hỗ trợ trên GPON không? A: Có. Thiết bị chuyển mạch Cisco Catalyst PON Series hỗ trợ một hoặc đôi (Đóng gói các thẻ VLAN IEEE 802.1Q trong việc gắn thẻ 802.1Q - QnQ).
Q: Có thể hỗ trợ một VLAN cho mỗi phòng hoặc nhiều VLAN cho mỗi phòng qua GPON không? A: VLAN được hỗ trợ giống như cách mạng chuyển mạch truyền thống hỗ trợ VLAN.
Q: GPON có hỗ trợ các loại dịch vụ khác nhau, chẳng hạn như dịch vụ ưu tiên cho thoại hoặc IPTV (chất lượng dịch vụ - QoS) không? A: GPON hỗ trợ các lớp dịch vụ khác nhau giống như cách mà một bộ chuyển mạch Ethernet làm.
Q: ONTs có thể cung cấp Nguồn qua Ethernet (PoE) không? A: Có. Bốn mô hình Cisco Catalyst PON Series ONT (CGP-ONT-4P, CGP-ONT-4PV) có thể cung cấp tới 30W PoE + cho mỗi cổng và tổng công suất lên đến 60W.
