Kiến trúc hợp nhất EPON và WiMAX – một giải pháp
cho mạng truy nhập băng rộng

Nguồn: khonggianit.vn
1. Giới thiệu

Các kỹ thuật truy nhập quang có ưu điểm về băng tần lớn, tuy nhiên, nó đòi hỏi
chi phí cao để có thể triển khai tới từng nhà. Ngược lại, kỹ thuật truy nhập vô
tuyến lại có chi phí triển khai thấp. Một ưu điểm quan trọng của các kỹ thuật vô
tuyến là hỗ trợ di động. Tuy nhiên, các kỹ thuật vô tuyến nói chung bị giới hạn về
phổ tần vô tuyến vì phải chia sẻ giữa các người dùng. Ngoài ra, các
hệ thống vô
tuyến thường sử dụng sợi quang để kết nối giữa các trạm truy nhập đặt phân tán
với trạm trung tâm. Sự kết hợp giữa mạng quang thụ động EPON và WiMAX là
một giải pháp hấp dẫn cho mạng truy nhập băng rộng. Sự kết hợp này cho phép
hai kỹ thuật có thể bổ sung cho nhau trên nhiều phương diện. 2. Sự hợp nhất của EPON và WiMAX

Gần đây, bốn kiến trúc có khả năng hỗ trợ sự hợp nhất giữa EPON và WiMAX đã
được đề xuất bởi một nhóm nghiên cứu thuộc trường đại học Melbourne [3]. Nội
dung phần này sẽ trình bầy tổng quan về bốn kiến trúc này.

2.1 Kiến trúc độc lập

Sự hợp nhất của EPON và WiMAX sử dụng kiến trúc độc lập được minh họa
trong Hình 1. Trong đó, hệ thống EPON và WiMAX hoạt động một cách độc lập
bằng việc coi mỗi trạm gốc WiMAX (WiMAX-BS) như một người dùng gắn
chung với một khối mạng quang (ONU). Khi hai thiết bị cùng hỗ trợ một giao diện
tiêu chuẩn chung (ví dụ Ethernet), chúng có thể kết nối với nhau.

kia. CPU-1 và CPU-3 ghi nhận trạng thái và phân bổ băng thông trong khu vực
của chúng rồi gửi yêu cầu chi tiết đến CPU-2, sau đó CPU-2 đưa ra quyết định để
hướng dẫn 2 CPU kia yêu cầu băng thông từ đường lên và phân bổ băng thông cho
mỗi trạm thuê bao ở đường xuống. Các module chức năng tương ứng với 3 CPU
trong Hình 2a được chỉ rõ trong Hình 2b, trong đó chủ yếu là các module cho
thông tin đường lên. Cụ thể, CPU-1, liên quan đến khu vực EPON, chứa các thành
phần chức năng lập lịch gói EPON, các hàng đợi ưu tiên và phân loại gói EPON.
CPU-3, liên quan đến khu vực WiMAX, gồm các chức năng tái tạo gói WiMAX
và bộ lập lịch đường lên WiMAX. CPU-2 tương ứng với bộ điều khiển trung tâm
ONU-BS được minh họa trong Hình 2b.

Một trong những ưu điểm chính của kiến trúc lai ghép là có thể giảm chi phí thiết
bị vì chỉ cần một hộp thiết bị. Hơn nữa, vì ONU-BS tích hợp sở hữu thông tin đầy
đủ về yêu cầu, phân bổ băng thông và lập lịch gói của cả ONU và WiMAX-BS,
các cơ chế tối ưu có thể sử dụng cho yêu cầu băng thông cho đường lên của mạng
EPON, phân bổ băng thông và lập lịch gói cho đường xuống của mạng WiMAX.
Do đó, so với kiến trúc độc lập, kiến trúc lai ghép hứa hẹn sẽ cải thiện hiệu năng
chung của hệ thống về thông lượng và dịch vụ QoS.
Hình 2. Kiến trúc và các module chức năng của ONU-BS: a) sơ đồ phần cứng; b)
các module chức năng 2.3 Kiến trúc hướng kết nối thống nhất

WiMAX là một kỹ thuật truyền dẫn hướng kết nối (connection-oriented) trong đó
mỗi luồng dịch vụ được phân bổ một địa chỉ kết nối (CID) duy nhất, đồng thời
việc hỗ trợ yêu cầu băng thông và QoS là hướng kết nối. Dựa trên các yêu cầu

Ethernet. Lớp con mới có chức năng để điều khiển và phân bổ băng thông trong
mạng quang thụ động. Hoạt động chung sẽ tương tự như trong các mạng WiMAX.