Phân loại mạch sợi FTTH

Lớp truyền của FTTH được chia thành ba loại: Vòng lặp song công (sợi kép hai chiều), vòng lặp Simplex (sợi đơn hai chiều) và vòng lặp Triplex (sợi đơn ba chiều). Vòng sợi kép sử dụng hai sợi quang giữaOLTkết thúc vàONUkết thúc, một chiều là xuôi dòng và tín hiệu đến từOLTkết thúc đểONUkết thúc; cách khác là ngược dòng và tín hiệu là từONUkết thúc đểOLTend.Simplex vòng lặp sợi đơn còn được gọi là Bidirectional, hay gọi tắt là BIDI. Giải pháp này chỉ sử dụng một sợi quang để kết nốiOLTkết thúc vàONUcuối và sử dụng WDM để truyền tín hiệu ngược dòng và hạ lưu bằng tín hiệu quang có bước sóng khác nhau. So với các mạch sợi kép song công, mạch sợi đơn sử dụng truyền WDM này có thể giảm một nửa lượng sợi được sử dụng và giảm chi phí củaONUngười dùng cuối. Tuy nhiên, khi sử dụng phương pháp sợi đơn, bộ chia và bộ kết hợp phải được đưa vào mô-đun thu phát quang. Nó phức tạp hơn một chút so với mô-đun thu phát quang sử dụng phương pháp sợi kép. Tín hiệu ngược dòng BIDI sử dụng truyền laser ở dải tần 1260 đến 1360nm và tín hiệu xuôi dòng sử dụng dải tần 1480 đến 1580nm. Trong vòng sợi kép, cả luồng lên và luồng xuống đều sử dụng băng tần 1310nm để truyền tín hiệu.

FTTH có hai công nghệ: Media Converter (MC) và Mạng quang thụ động (PON). MC chủ yếu được sử dụng để thay thế dây đồng được sử dụng trong mạng Ethernet truyền thống và sử dụng cấu trúc liên kết mạng điểm-điểm (P2P) để truyền dịch vụ 100Mbps đến nhà người dùng thông qua cáp quang. Kiến trúc của PON chủ yếu là phân chia quang tín hiệu từ thiết bị đầu cuối đường quang (OLT) xuôi dòng qua sợi quang qua bộ tách quang để truyền tín hiệu quang đến từng đầu cuối mạng quang (ONU/T), từ đó giảm đáng kể phòng thiết bị mạng Và chi phí bảo trì thiết bị, tiết kiệm rất nhiều chi phí xây dựng như cáp quang nên đã trở thành công nghệ hot mới nhất của FTTH. FTTH hiện có ba giải pháp: giải pháp FTTH điểm-điểm, giải pháp EPON FTTH và giải pháp GPON FTTH.

Giải pháp FTTH dựa trên P2P

P2P là công nghệ truyền dẫn Ethernet kết nối cáp quang điểm-điểm. Nó cũng sử dụng công nghệ WDM để đạt được giao tiếp hai chiều. So với EPON, nó có đặc điểm là triển khai công nghệ đơn giản, giá thành thấp và dễ dàng tiếp cận đối với một số ít người dùng.

Mạng FTTH P2P truyền các bước sóng ngược dòng và hạ lưu trên một sợi quang giữa văn phòng trung tâmcông tắcvà thiết bị người dùng thông qua WDM và mỗi người dùng chỉ cần một sợi quang. Bước sóng ngược dòng là 1310nm và bước sóng xuôi dòng là 1550nm. Thông qua việc sử dụng truyền dẫn cáp quang, Ethernet được mở rộng trực tiếp từ văn phòng trung tâm đến máy tính để bàn của người dùng. Trong khi cung cấp phương pháp truy cập kinh tế và băng thông cao, nó giúp loại bỏ những khó khăn trong việc cung cấp điện và bảo trì hành langcông tắctrong phương thức truy cập Ethernet truyền thống và tránh Khó khăn trong việc thu hồi đầu tư do tỷ lệ mở thấp, mở linh hoạt và bảo mật cao. Trong giải pháp P2P, người dùng có thể thực sự tận hưởng băng thông 100M độc quyền và dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ băng thông cao như điện thoại video, video theo yêu cầu, y tế từ xa và giáo dục từ xa. Trong khi hỗ trợ các ứng dụng dữ liệu tốc độ cao, nó có thể cung cấp giao diện E1 và giao diện POTS, do đó có thể giải quyết nhiều dịch vụ ban đầu yêu cầu nối dây độc lập thông qua một sợi quang.

Giải pháp FTTH dựa trên EPON

EPON áp dụng cấu trúc điểm-đa điểm và phương pháp truyền dẫn cáp quang thụ động. Tốc độ hạ lưu hiện có thể đạt tới 10Gb/s và tốc độ ngược dòng gửi các luồng dữ liệu theo từng gói gói Ethernet. Ngoài ra, EPON cũng cung cấp một số chức năng vận hành, bảo trì và quản lý (OAM).EPONcông nghệ có khả năng tương thích tốt với các thiết bị hiện có. Công nghệ Chất lượng dịch vụ (QoS) mới được phát triển giúp Ethernet có thể hỗ trợ các dịch vụ thoại, dữ liệu và hình ảnh. Những công nghệ này bao gồm hỗ trợ song công hoàn toàn, ưu tiên và mạng cục bộ ảo (VLAN).

EPON sử dụng sợi quang để kết nối giữa thiết bị văn phòng trung tâm và bộ ghép quang ODN. Sau khi tách qua bộ ghép quang, có thể kết nối tối đa 32 người dùng. Bước sóng ngược dòng là 1310nm và bước sóng xuôi dòng là 1490nm. Cáp quang từ cổng PON củaOLTkết hợp tín hiệu quang CATV tương tự hoặc kỹ thuật số 1550nm với sợi quang thông qua bộ ghép kênh, sau đó kết nối vớiONUsau khi được tách ra bằng bộ ghép quang. cácONUtách tín hiệu CATV 1550nm và chuyển đổi nó thành tín hiệu tần số vô tuyến mà TV thông thường có thể thu được. cácONUcũng xử lý tín hiệu dữ liệu được gửi bởiOLTvà gửi nó đến giao diện người dùng. Giao diện người dùng có thể cung cấp giao diện FE và TDM để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ của người dùng về truy cập băng thông rộng và tương thích với các yêu cầu dịch vụ TDM của nhà khai thác hiện có. EPON sử dụng công nghệ WDM để thực hiện giao tiếp hai chiều điểm-đa điểm trên một sợi quang. Nó có đặc điểm là định dạng minh bạch và giá thấp, phù hợp với xu hướng phát triển của mạng thế hệ tiếp theo dựa trên IP. Xét rằng “ba mạng trong một” trong tương lai sẽ sử dụng IP làm giao thức cốt lõi, hầu hết các chuyên gia đều tin rằng EPON là giải pháp tốt nhất để hiện thực hóa FTTH trong tương lai.

Giải pháp FTTH dựa trên GPON

GPONlà công nghệ truy cập quang mới nhất được ITU-T ra mắt sau A/BPON. Năm 2001, FSAN bắt đầu một công việc tiêu chuẩn khác nhằm tiêu chuẩn hóa mạng PON (GPON) với tốc độ hoạt động cao hơn 1Gb/s. Ngoài việc hỗ trợ tốc độ cao hơn, GPON còn hỗ trợ nhiều dịch vụ với hiệu quả cao, cung cấp các chức năng OAM&P phong phú và khả năng mở rộng tốt. Các tính năng chính của GPON là:

1) Hỗ trợ tất cả các dịch vụ.

2) Khoảng cách phủ sóng tối thiểu là 20km.

3) Hỗ trợ nhiều mức giá theo cùng một giao thức.

4) Cung cấp chức năng OAM&P.

5) Theo đặc điểm phát sóng của lưu lượng hạ lưu PON, cơ chế bảo vệ an ninh ở lớp giao thức được cung cấp.

Tiêu chuẩn GPON cung cấp tốc độ truyền hiệu quả nhất cho các dịch vụ khác nhau, đồng thời tính đến các chức năng OAM&P và khả năng nâng cấp. GPON không chỉ cung cấp băng thông cao mà còn hỗ trợ các dịch vụ truy cập khác nhau, đặc biệt là truyền dữ liệu và TDM, hỗ trợ định dạng gốc mà không cần chuyển đổi.GPON áp dụng giao thức lớp hội tụ truyền dẫn mới “Giao thức đóng khung chung (GFP)” để hiện thực hóa việc đóng gói nhiều dữ liệu luồng dịch vụ; trong khi đó, nó duy trì nhiều chức năng trong G.983 không liên quan trực tiếp đến giao thức PON, chẳng hạn như OAM và DBA.