Hiện nay, PON (Passive Optical Network) đã trở thành một trong những công nghệ chính cho việc xây dựng mạng Fiber-to-the-X (FTTx). Công nghệ GPON được áp dụng rộng rãi do khả năng triển khai hiệu quả về chi phí cho các dịch vụ băng thông cao, bao gồm internet băng thông rộng và truyền hình kỹ thuật số. Khi nhu cầu của người dùng về băng thông cao tiếp tục tăng, GPON đang dần phát triển theo hướng 10G GPON, bao gồm XG PON và XGS PON.
Contents
Tổng quan về 10G GPON
“10G GPON” là Mạng quang thụ động 10G Gigabit, là công nghệ truyền thông cáp quang tiên tiến được thiết kế để cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn so với các công nghệ Mạng quang thụ động (PON) truyền thống như GPON (Gigabit PON). 10G GPON có một số biến thể chính, cụ thể là XG PON và XGS PON, có sự khác biệt đôi chút về tốc độ, tính đối xứng và ứng dụng.
XG PON là gì
XG PON, viết tắt của 10-Gigabit Passive Optical Network, hướng đến mục tiêu cung cấp tốc độ truyền cao hơn và khoảng cách truyền xa hơn. So với GPON, XG PON hỗ trợ tốc độ truyền xuống lên đến 10 Gbps (10 Gigabit /giây) và tốc độ truyền lên lên đến 2,5 Gbps (2500 Mbps/giây), cung cấp cho người dùng khả năng hỗ trợ băng thông lớn hơn. Có thể thấy rằng XG PON là GPON 10G không đối xứng, cung cấp tốc độ truyền không đối xứng. Các ứng dụng của XG PON bao gồm nhưng không giới hạn ở:
- Dịch vụ Internet băng thông rộng: Có thể cung cấp kết nối internet băng thông rộng tốc độ cao cho người dùng dân dụng và doanh nghiệp, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng sử dụng nhiều băng thông như phát trực tuyến video độ nét cao, tải xuống và tải lên dữ liệu dung lượng lớn và các dịch vụ livestream trực tuyến.
- Triển khai liên tục: Do tốc độ truyền cao của XG PON, nên có thể sử dụng trong môi trường doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu để kết nối các tầng hoặc tòa nhà khác nhau.
- Phân phối nội dung đa phương tiện: Có thể cung cấp cho người dùng đủ băng thông để hỗ trợ việc tiêu thụ nội dung đa phương tiện ngày càng tăng, chẳng hạn như video trực tuyến theo yêu cầu và dịch vụ đám mây.
Thiết kế của XG PON giải quyết một số hạn chế của công nghệ thế hệ trước, hỗ trợ nhiều người dùng hơn, khoảng cách truyền dài hơn và đảm bảo Chất lượng dịch vụ (QoS) mạnh hơn. Khi nội dung phương tiện và khối lượng dữ liệu tiếp tục tăng, XG PON đang trở thành công nghệ chính để đáp ứng nhu cầu băng thông rộng trong tương lai. Với những tiến bộ công nghệ đang diễn ra, các biến thể PON tốc độ cao hơn tiếp theo như XGS PON đã xuất hiện, nâng cao hơn nữa hiệu suất và dung lượng mạng.
XGS PON là gì
XGS PON, hay Mạng quang thụ động đối xứng 10 Gigabit, hỗ trợ tốc độ truyền xuống và truyền lên tới 10 Gbps (gigabit mỗi giây). Không giống như các công nghệ PON khác, XGS PON là đối xứng, nghĩa là tốc độ truyền xuống và truyền lên là như nhau. Bằng cách cung cấp tốc độ truyền đối xứng 10 Gbps, công nghệ XGS PON phù hợp hơn với các ứng dụng đòi hỏi băng thông đối xứng cao, chẳng hạn như hội nghị truyền hình chất lượng cao, điện toán đám mây, v.v. Việc ứng dụng công nghệ đa bước sóng cũng là một cải tiến đáng kể của XGS PON. Công nghệ này cho phép sử dụng đồng thời nhiều bước sóng, cho phép ghép kênh phân chia bước sóng trên sợi quang và tăng cường khả năng và tính linh hoạt của mạng. Các tình huống ứng dụng của nó bao gồm nhưng không giới hạn ở:
- Kết nối doanh nghiệp và kết nối trung tâm dữ liệu: Các doanh nghiệp thường yêu cầu internet tốc độ cao để hỗ trợ các hoạt động trực tuyến, bao gồm phân tích dữ liệu lớn, điện toán đám mây, giải pháp lưu trữ/sao lưu từ xa, v.v.
- Backhaul và Fronthaul di động: Với việc triển khai công nghệ 5G, các nhà khai thác di động cần kết nối tốc độ cao hơn để hỗ trợ truyền dữ liệu giữa các trạm gốc và mạng lõi.
- Thành phố thông minh và Internet vạn vật (IoT): Các ứng dụng thành phố thông minh, chẳng hạn như lưới điện thông minh, giám sát giao thông và hệ thống an toàn công cộng, thường yêu cầu tải dữ liệu đáng kể, đòi hỏi phải có kết nối tốc độ cao đối xứng.
Sự khác nhau giữa GPON so với XG PON so với XGS PON
GPON, XG PON và XGS PON là các thế hệ công nghệ mạng quang thụ động khác nhau. Bảng dưới đây cung cấp sự so sánh các thông số chính của chúng:
| Thông số kỹ thuật | GPON | XG PON | XGS PON |
| Tốc độ hướng xuống | 2.5 Gbps | 10 Gbps | 10 Gbps |
| Tốc độ hướng lên | 1.25 Gbps | 2.5 Gbps | 10 Gbps |
| Tính đối xứng | Asymmetric | Asymmetric | Symmetric |
| Tiêu chuẩn ITU | G.984.x | G.987 | G.9807.1 |
| Bước sóng trung tâm | Downstream: 1490 nm | Downstream: 1577 nm | Downstream: 1577 nm |
| Upstream: 1310 nm | Upstream: 1270nm | Upstream:1270nm | |
| hoảng cách truyền vật lý tối đa | 60km | 100km | 100km |
| LƯU Ý: Phạm vi vật lý được xác định bởi tỷ lệ phân chia, kích thước mô-đun quang và chất lượng sợi quang. | |||
| Tỷ lệ chia tối đa | 1:128 | 1:256 | 1:256 |
| LƯU Ý: Tỷ lệ phân chia thực tế phụ thuộc vào kiểu mô-đun quang và khoảng cách sợi quang. | |||
| Công nghệ đa bước sóng | Không | Không | Có |
| Lới ích | Được sử dụng rộng rãi | Cung cấp tốc độ cao | Truyền đối xứng, công nghệ đa bước sóng |
| Thách thức | Băng thông hạn chế | Việc triển khai tương đối phức tạp | Việc triển khai tương đối phức tạp |
| Ứng dụng | Dịch vụ băng thông rộng cho hộ gia đình và doanh nghiệp | Nâng cấp tốc độ cao hơn GPON cho nhiều ứng dụng khác nhau | Được thiết kế cho các ứng dụng băng thông cao đối xứng |
Khả năng tương thích: GPON so với XG PON so với XGS PON
Công nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) cho phép truyền đồng thời nhiều bước sóng trên một sợi quang duy nhất. Do GPON và 10G GPON sử dụng các dải bước sóng khác nhau, chúng có thể hoạt động đồng thời trên cùng một sợi quang mà không gây nhiễu lẫn nhau thông qua ghép kênh phân chia theo bước sóng. Ví dụ, GPON sử dụng bước sóng luồng lên là 1310nm và bước sóng luồng xuống là 1490nm. Mặt khác, 10G GPON (XG PON và XGS PON) sử dụng bước sóng luồng lên là 1270nm và bước sóng luồng xuống là 1577nm.
ITU-T G.984 và G.988 lần lượt xác định các tiêu chuẩn cho GPON và XG PON/XGS PON, bao gồm các điều khoản về sự cùng tồn tại. Bằng cách tuân thủ các tiêu chuẩn này, các nhà sản xuất thiết bị có thể thiết kế các giải pháp cùng tồn tại một cách liền mạch. Nói cách khác, nếu thiết bị của người dùng hỗ trợ GPON, thiết bị đó cũng có thể hoạt động trong mạng dựa trên XG PON hoặc XGS PON. Các thiết bị đo lường kiểm tra thế hệ mới nhất có thể hỗ trợ công nghệ GPON, XG-PON, XGS-PON đồng thời, cả ở bước sóng và tiêu chuẩn ITU.
Khả năng tương thích ngược này loại bỏ nhu cầu thay thế toàn diện các thiết bị khi nâng cấp mạng. Điều này không chỉ bảo vệ khoản đầu tư mà còn cung cấp cho các nhà khai thác mạng quá trình chuyển đổi suôn sẻ từ GPON truyền thống sang các công nghệ XG PON hoặc XGS PON nhanh hơn. Điều cần lưu ý là mặc dù có thể cùng tồn tại và tương thích, nhưng cần phải lập kế hoạch và quản lý cẩn thận trong quá trình phát triển mạng để đảm bảo quá trình chuyển đổi liền mạch và hiệu suất tối ưu trên các công nghệ PON khác nhau.