Phân loại mạch sợi quang FTTH

Lớp truyền dẫn của FTTH được chia thành ba loại: Vòng lặp Duplex (sợi kép hai chiều), vòng lặp Simplex (sợi đơn hai chiều) và vòng lặp Triplex (ba chiều sợi đơn). Vòng lặp sợi kép sử dụng hai sợi quang giữa đầu OLT vàONUkết thúc, một chiều là hạ lưu và tín hiệu là từ đầu OLT đến đầu ONU;cách khác là ngược dòng và tín hiệu là từ đầu ONU đến đầu cuối OLT. Vòng lặp sợi đơn Simplex còn được gọi là Hai chiều hoặc viết tắt là BIDI.Giải pháp này chỉ sử dụng một sợi quang để kết nối đầu OLT và đầu ONU, đồng thời sử dụng WDM để truyền tín hiệu ngược dòng và xuôi dòng với các tín hiệu quang có bước sóng khác nhau. So với các mạch sợi quang kép Duplex, mạch một sợi quang sử dụng truyền dẫn WDM này có thể giảm một nửa lượng sợi quang được sử dụng và giảm chi phí cho người dùng ONU.Tuy nhiên, khi sử dụng phương pháp sợi đơn, bộ tách và bộ kết hợp nên 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 đường truyền laser trong dải 1260 đến 1360nm và tín hiệu xuôi dòng sử dụng dải 1480 đến 1580nm.Trong vòng lặp sợi kép, cả ngược dòng và xuôi dòng đều sử dụng băng tần 1310nm để truyền tín hiệu.

FTTH có 2 công nghệ là Media Converter (MC) và Passive Optical Network (PON).MC chủ yếu được sử dụng để thay thế các dây đồng được sử dụng trong các mạng Ethernet truyền thống và sử dụng cấu trúc liên kết mạng điểm-điểm (P2P) để truyền các dịch vụ 100Mbps đến nhà của người dùng thông qua các sợi quang. Kiến trúc của PON chủ yếu là để phân chia quang tín hiệu từ thiết bị đầu cuối dòng quang (OLT) xuôi dòng qua sợi quang thông qua bộ tách quang để truyền tín hiệu quang đến từng đầu cuối mạng quang (ONU/T), nhờ đó giảm đáng kể phòng thiết bị mạng Và chi phí bảo trì thiết bị, tiết kiệm nhiều chi phí xây dựng như cáp quang , vì vậy nó đã trở thành công nghệ hấp dẫn mới nhất của FTTH.FTTH hiện có ba giải pháp: giải pháp FTTH điểm-điểm, giải pháp FTTH EPON và giải pháp FTTH GPON.

Giải pháp FTTH dựa trên P2P

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

Mạng P2P FTTH truyền các bước sóng ngược dòng và xuôi dòng trên một sợi quang giữa bộ chuyển mạch văn phòng trung tâm và 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 thức truy cập tiết kiệm và băng thông cao, nó giúp loại bỏ khó khăn trong việc cung cấp điện và bảo trì công tắc hành lang trong phương thức truy cập Ethernet truyền thống và tránh Khó khăn trong việc thu hồi vốn đầu tư do tỷ lệ mở thấp, mở linh hoạt và bảo mật cao.Trong giải pháp P2P, người dùng thực sự có thể tận hưởng riêng băng thông 100M và dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ băng thông cao như điện thoại truyền hình, 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 loại dịch vụ ban đầu yêu cầu hệ thống dây độc lập thông qua một sợi quang.

Giải pháp FTTH dựa trên EPON

EPON áp dụng cấu trúc điểm-đa điểm và phương thức truyền dẫn sợi quang thụ động.Tốc độ tải xuống hiện có thể đạt tới 10Gb/giây và tải lên sẽ gửi các luồng dữ liệu trong các đợt gói Ethernet.Ngoài ra, EPON cũng cung cấp một số chức năng vận hành, bảo trì và quản lý (OAM).EPONcông nghệ 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 full-duplex, ưu tiên và mạng cục bộ ảo (VLAN).

EPON sử dụng một 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.Sợi quang từ cổng PON của OLT kết 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 bởi bộ ghép quang.ONU tách tín hiệu CATV 1550nm và chuyển đổi nó thành tín hiệu tần số vô tuyến mà TV thông thường có thể nhận được.ONU cũng xử lý tín hiệu dữ liệu do OLT gửi và gửi nó đến giao diện người dùng. Giao diện người dùng có thể cung cấp các giao diện FE và TDM để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ của người dùng đối với 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 đơn.Nó có các đặc điểm của định dạng trong suốt và giá thấp, đồng thời phù hợp với xu hướng phát triển của các mạng thế hệ tiếp theo dựa trên IP.Xem 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 học mới nhất được ITU-T đưa ra sau A/BPON.Năm 2001, FSAN bắt đầu một công việc tiêu chuẩn khác nhằm 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 ít nhất là 20km.

3) Hỗ trợ nhiều tốc độ trong cùng một giao thức.

4) Cung cấp chức năng OAM&P.

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

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 trong 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 khung chung (GFP)” để thực hiện việc đóng gói nhiều 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.