Mạng FTTH dựa trên GPON

Mạng quang thụ động Gigabit Gpon được xác định bởi loạt khuyến nghị ITU-T G.984.x. Nó có thể vận chuyển không chỉ Ethernet mà còn cả lưu lượng ATM và TDM (PSTN, ISDN, E1 và E3). Nó thể hiện sự gia tăng băng thông so với ATM PON (APON) và PON băng thông rộng (BPON). Hỗ trợ các dịch vụ chơi ba lần, băng thông cao và phạm vi tiếp cận xa (lên đến 20 km), GPON có thể được áp dụng trong nhiều trường hợp, đặc biệt là trong mạng FTTH. Bên cạnh đó, khách hàng của GPON thường là các hộ gia đình hoặc các doanh nghiệp nhỏ.

Tại sao GPON lại phổ biến trong mạng FTTH?

Vì công nghệ GPON có thể truyền dữ liệu, thoại và video IP, nên nó phù hợp và phổ biến cho việc truyền cáp quang đến gia đình (FTTH). Trong ứng dụng FTTH, mạng FTTH dựa trên mạng quang thụ động (PON) là một kiến ​​trúc mạng điểm-đa điểm, cáp quang đến cơ sở, nơi các bộ tách quang không được cấp nguồn được sử dụng để cho phép một sợi quang duy nhất phục vụ 32-128 cơ sở. Nội dung dưới đây sẽ tập trung vào các thành phần và kiến ​​trúc của mạng truy nhập GPON FTTH.

Các thành phần của Mạng truy nhập FTTH GPON

Trong một mạng truy nhập FTTH GPON, có ba thành phần chính: đầu cuối đường quang (OLT), bộ tách quang và đầu cuối mạng quang (ONT).

OLT (Thiết bị đầu cuối đường dây quang)

OLT là một thiết bị đóng vai trò là điểm cuối cung cấp dịch vụ của mạng quang thụ động. Nó là một thiết bị tổng hợp Ethernet hoạt động thường được đặt trong trung tâm dữ liệu hoặc phòng thiết bị chính. Nó là động cơ dẫn động hệ thống FTTH. Một OLT chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và đưa chúng vào một bộ chuyển mạch Ethernet lõi. OLT thay thế nhiều công tắc lớp 2 tại các điểm phân phối. Tín hiệu phân phối OLT được kết nối với cáp trục hoặc cáp ngang thông qua bộ chia quang, được kết nối với thiết bị đầu cuối mạng quang tại mỗi đầu ra khu vực làm việc.

Bộ chia tách quang

Bộ chia quang chia sức mạnh của tín hiệu. Điều đó có nghĩa là, mỗi liên kết sợi đi vào bộ chia có thể được tách thành một số sợi nhất định rời khỏi bộ tách. Thông thường, ba cấp sợi trở lên tương ứng với hai cấp bộ tách hoặc nhiều hơn. Điều này cho phép nhiều người dùng chia sẻ từng sợi. Bộ chia quang thụ động có các đặc điểm của dải bước sóng hoạt động rộng, suy hao chèn thấp và tính đồng nhất, kích thước tối thiểu, độ tin cậy cao và hỗ trợ chính sách bảo vệ và khả năng sống sót của mạng.

ONT (Đầu cuối mạng quang)

ONT được triển khai tại cơ sở của khách hàng. Nó được kết nối với OLT bằng sợi quang và không có phần tử hoạt động nào trong liên kết. Trong GPON, bộ thu phát trong ONT là kết nối vật lý giữa cơ sở khách hàng và văn phòng trung tâm OLT.

Kiến trúc của mạng GPON FTTH

Với cấu trúc liên kết hình cây, GPON tối đa hóa phạm vi phủ sóng với mức phân chia mạng tối thiểu, do đó giảm công suất quang. Một mạng truy nhập FTTH bao gồm năm khu vực, đó là khu vực mạng lõi, khu vực văn phòng trung tâm, khu vực trung chuyển, khu vực phân phối và khu vực người dùng / cơ sở khách hàng (xem hình bên dưới).

Mạng lõi

Mạng lõi bao gồm thiết bị ISP của nhà cung cấp dịch vụ internet, PSTN (mạng điện thoại chuyển mạch công cộng, chuyển mạch gói hoặc chuyển mạch kế thừa) và thiết bị của nhà cung cấp truyền hình cáp.

Văn phòng Trung tâm

Chức năng chính của văn phòng trung tâm là lưu trữ OLT và ODF (khung phân phối quang) và cung cấp năng lượng cần thiết. Đôi khi nó thậm chí có thể bao gồm một số thành phần của mạng lõi.

Mạng lưới trung chuyển

Khu vực trung chuyển mở rộng từ ODF tại văn phòng trung tâm (CO) đến các điểm phân phối. Những điểm này, thường là tủ đường phố, được gọi là thiết bị đầu cuối phân phối sợi quang (FDT) nơi các bộ tách mức 1 thường cư trú. Cáp trung chuyển thường được kết nối dưới dạng cấu trúc liên kết vòng bắt đầu từ một cổng GPON và kết thúc vào một cổng GPON khác như trong hình trên để cung cấp bảo vệ loại B.

Mạng lưới phân phối

Cáp phân phối kết nối bộ chia cấp 1 (bên trong FDT) với bộ chia cấp 2. Bộ chia mức 2 thường được đặt trong một hộp gắn cực gọi là thiết bị đầu cuối truy cập sợi quang (FAT) thường được đặt ở lối vào của khu vực lân cận.

Khu vực người sử dụng

Trong khu vực người dùng, cáp thả được sử dụng để kết nối bộ chia cấp 2 bên trong FAT với cơ sở thuê bao. Để dễ bảo trì, thông thường cáp thả trên không được kết thúc tại lối vào của nhà thuê bao bằng hộp đấu dây (TB), sau đó cáp thả trong nhà kết nối TB với hộp đấu dây truy cập (ATB) nằm bên trong nhà. Cuối cùng, một dây vá kết nối ONT với ATB.

Tổng kết lại

Từ tất cả những điều trên, công nghệ GPON đóng một vai trò quan trọng trong mạng FTTH. Kiến trúc mạng FTTH dựa trên GPON là đáng tin cậy, có thể mở rộng và an toàn. Vì là mạng thụ động nên không có thành phần tích cực nào từ CO đến người dùng cuối, điều này giúp giảm thiểu đáng kể chi phí và yêu cầu bảo trì mạng. FTTH dựa trên GPON là một giải pháp phù hợp với tương lai để cung cấp các dịch vụ băng thông rộng.