Fiber to the Home (FTTH) đã bắt đầu được các công ty viễn thông trên thế giới coi trọng, tạo điều kiện cho các công nghệ phát triển nhanh chóng. Mạng quang chủ động (AON) và mạng quang thụ động (PON) là hai hệ thống chính giúp kết nối băng thông rộng FTTH khả thi. PON có thể cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí phổ biến hơn trong phần lớn các triển khai FTTH. ABC của PON sẽ được giới thiệu trong bài viết này, chủ yếu liên quan đến các thành phần cơ bản và công nghệ liên quan bao gồmOLT, ONT, ONU và ODN.
Giải thích về PON: Định nghĩa, Tiêu chuẩn và Ưu điểm
Mạng quang thụ động đề cập đến mạng cáp quang sử dụng cấu trúc liên kết điểm-đa điểm và bộ tách quang để truyền dữ liệu từ một điểm truyền đơn đến nhiều điểm cuối của người dùng. Trái ngược với AON, nhiều khách hàng được kết nối với một bộ thu phát duy nhất bằng một cây sợi quang phân nhánh và các bộ chia/bộ kết hợp thụ động, hoạt động hoàn toàn trong miền quang học và không có nguồn điện trong kiến trúc PON. Có hai tiêu chuẩn PON chính hiện nay: Mạng quang thụ động Gigabit (GPON) và Mạng quang thụ động Ethernet (EPON). Cấu trúc cấu trúc liên kết của chúng về cơ bản là giống nhau. Là lựa chọn đầu tiên trong nhiều tình huống triển khai FTTH, giải pháp PON có một số lợi ích nổi bật:
Tiêu thụ điện năng thấp hơn
Ít không gian cần thiết hơn
Băng thông cao hơn
Bảo mật cấp cao hơn
Dễ cài đặt và mở rộng hơn
Giảm chi phí vận hành và quản lý
Cấu trúc và thành phần PON
Trong hệ thống Mạng quang thụ động Gigabit Ethernet (GEPON), có một thiết bị đầu cuối đường quang (OLT) tại văn phòng trung tâm của nhà cung cấp dịch vụ và một số đơn vị mạng quang (ONU) hoặc thiết bị đầu cuối mạng quang (ONT) gần người dùng cuối. như bộ tách quang (SPL). Ngoài ra, mạng phân phối quang (ODN) cũng được sử dụng trong quá trình truyền dẫn giữa OLT và ONU/ONT.
Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT)
OLT là điểm khởi đầu cho mạng quang thụ động, được kết nối với bộ chuyển mạch lõi thông qua cáp Ethernet. Chức năng chính của OLT là chuyển đổi, tạo khung và truyền tín hiệu cho mạng PON và điều phối ghép kênh đầu cuối mạng quang để truyền ngược dòng được chia sẻ. Nói chung, thiết bị OLT bao gồm giá đỡ, CSM (Mô-đun Điều khiển và Chuyển mạch), ELM (Mô-đun Liên kết EPON, thẻ PON), bảo vệ dự phòng -48mô-đun cấp nguồn V DC hoặc một mô-đun cấp nguồn AC 110/220V và quạt . Trong các bộ phận này, thẻ PON và nguồn điện hỗ trợ trao đổi nóng trong khi một mô-đun khác được tích hợp bên trong. OLT có hai hướng thả nổi: ngược dòng (nhận phân phối các loại dữ liệu và lưu lượng thoại khác nhau từ người dùng) và xuôi dòng (nhận lưu lượng dữ liệu, thoại và video từ mạng đô thị hoặc từ mạng đường dài và gửi đến tất cả các mô-đun ONT trên ODN.) Khoảng cách tối đa được hỗ trợ để truyền qua ODN là 20 km.
Thiết bị mạng quang (ONU) / Thiết bị đầu cuối mạng quang (ONT)
ONU chuyển đổi tín hiệu quang truyền qua sợi quang thành tín hiệu điện. Những tín hiệu điện này sau đó được gửi đến từng thuê bao. Nói chung, có một khoảng cách hoặc mạng truy cập khác giữa ONU và cơ sở của người dùng cuối. Hơn nữa, ONU có thể gửi, tổng hợp và chuẩn bị các loại dữ liệu khác nhau đến từ khách hàng và gửi nó ngược dòng tới OLT. Chải chuốt là quá trình tối ưu hóa và tổ chức lại luồng dữ liệu để nó được phân phối hiệu quả hơn. OLT hỗ trợ phân bổ băng thông cho phép thực hiện phân phối dữ liệu trôi nổi đến OLT, dữ liệu này thường đến theo đợt từ khách hàng. ONU có thể được kết nối bằng nhiều phương pháp và loại cáp khác nhau, như dây đồng xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang hoặc qua Wi-Fi.
Các thiết bị của người dùng cuối cũng có thể được gọi là thiết bị đầu cuối mạng quang (ONT). Trên thực tế, ONT giống như ONU về bản chất. ONT là thuật ngữ ITU-T, trong khi ONU là thuật ngữ IEEE. Thuộc về các cơ quan tiêu chuẩn khác nhau, cả hai đều đề cập đến thiết bị phía người dùng trong hệ thống GEPON. Nhưng trên thực tế, có một chút khác biệt giữa ONT và ONU tùy theo vị trí của chúng.
Mạng phân phối quang (ODN)
ODN, một phần không thể thiếu của hệ thống PON, cung cấp phương tiện truyền dẫn quang cho kết nối vật lý của ONU với OLT với phạm vi tiếp cận 20 km hoặc xa hơn. Trong ODN, cáp quang, đầu nối cáp quang, bộ tách quang thụ động và các thành phần phụ trợ cộng tác với nhau. ODN cụ thể có năm phân đoạn là sợi trung chuyển, điểm phân phối quang, sợi phân phối, điểm truy cập quang và sợi quang. Sợi trung chuyển bắt đầu từ khung phân phối quang (ODF) trong phòng viễn thông của văn phòng trung tâm và kết thúc tại điểm phân phối quang để phủ sóng đường dài. Sợi quang phân phối từ điểm phân phối quang đến điểm truy cập quang phân phối sợi quang cho các khu vực bên cạnh nó. Sợi thả kết nối điểm truy cập quang học với các thiết bị đầu cuối (ONT), đạt được khả năng thả sợi quang vào nhà người dùng. Ngoài ra, ODN là đường dẫn rất cần thiết để truyền dữ liệu PON và chất lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống PON.
Phần kết luận
OLT, ONU hoặc ONT và ODN là các thành phần chính trong hệ thống GEPON, cho đến nay đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng FTTH. Cơ sở hạ tầng cáp giảm (không có phần tử tích cực) và truyền dẫn phương tiện linh hoạt góp phần làm cho mạng quang thụ động trở nên lý tưởng hơn cho các ứng dụng Internet, thoại và video gia đình. Ngoài ra, mạng quang thụ động cũng có thể được áp dụng trong khuôn viên trường đại học và môi trường kinh doanh, cung cấp các giải pháp hiệu quả về chi phí. Khi công nghệ PON tiếp tục được cải thiện, các ứng dụng tiềm năng cũng được mở rộng.
