mạng quang thụ động GPON -phần 1

3. Khả năng cung cấp dịch vụ

GPON được xây dựng để cung cấp tất cả các dịch vụ hiện có và cả các dịch vụ mới cho các thuê bao gia đình và doanh nghiệp sử dụng do khả năng truyền băng rộng của mạng. Các dịch vụ cụ thể do các nhà khai thác mạng cung cấp sẽ tùy thuộc vào các điều kiện quy chế riêng của từng thị trường đối với nhà khai thác mạng.
Đặc điểm dịch vụ: GPON được triển khai để đáp ứng tỉ lệ dung lượng dịch vụ/chi phí khi so sánh với mạng cáp đồng/DSL và mạng HFC có dung lượng nhỏ và các mạng SDH/SONET cũng như giải pháp quang Ethernet điểm - điểm có chi phí cao. Vì vậy nó phù hợp với các hộ gia đình, doanh nghiệp vừa và nhỏ, chính phủ và các cơ quan công sở.
Các dịch vụ bộ ba dành cho hộ gia đình: GPON được phát triển để mang đến các dịch vụ thế hệ mới như IPTV, truyền hình theo yêu cầu, game trực tuyến, Internet tốc độ cực cao và VoIP với chi phí hiệu quả, băng thông lớn và chât lượng đảm bảo cho các thuê bao hộ gia đình.
IP quảng bá qua cấu hình điểm - đa điểm cho phép một luồng video có thể truyền tới nhiều thuê bao một cách đồng thời
Khả năng cấp phát băng thông động và phục vụ quá tải cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tối ưu hóa băng thông quang, tạo ra nhiều lợi nhuận hơn. Băng thông lớn và dịch vụ linh hoạt của GPON giúp cho GPON trở thành một sự lựa chọn hoàn hảo cho việc cung cấp dịch vụ tới nhiều hộ thuê bao MDU (Multiple Dwelling Units) như các tòa nhà, khách sạn, chung cư. GPON ONU có thể phục vụ như các DSLAM.
Với các doanh nghiệp vừa và nhỏ: GPON là sự lựa chọn hoàn hảo cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ có yêu cầu về thoại, truy nhập Internet, VPN với chi phí hợp lý. GPON có băng thông đủ lớn và có tính năng QoS cho phép các dịch vụ lớp doanh nghiệp có thể được cung cấp trên cùng cơ sở hạ tầng như các dịch vụ hộ gia đình nhằm loại trừ yêu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng mới.
Với Chính phủ, Giáo dục và Y tế: Thị trường các cơ quan chính phủ yêu cầu các dịch vụ dữ liệu và thoại có chất lượng cao và băng thông lớn với chi phí thấp. Khả năng của GPON cho phép phục vụ hiệu quả một số lượng lớn thuê bao ở các khu vực trung tâm văn phòng chính phủ, các trường học, bệnh viện cũng như các khu vui chơi giải trí, khu công nghiệp.
Khoảng cách OLT - ONU: Giới hạn cự ly của công nghệ GPON hiện tại được quy định trong khoảng 20 km và cung cấp tỉ lệ chia lên tới 1:64.
Các ứng dụng cơ bản trong mạng: GPON được ứng dụng chủ yếu trong các mạng sau:
-          GPON được ứng dụng trong các mạng truy nhập quang FTTx để cung câp các dịch vụ như IPTV, VoD, RF Video (chồng lân), Internet tốc độ cao, VoIP, hỗ trợ QoS đầy đủ.
-          Thông tin liên lạc - Các đường thoại, thông tin liên lạc, Truy cập internet, intranet tốc độ cao, Truy cập internet không dây tại những địa điểm công cộng, Đường băng thông lớn và làm backhaul cho mạng không dây
-          Bảo mật - Camera, Báo cháy, báo đột nhập, Báo động an ninh, trung tâm điều khiển 24/7 với khả năng giám sát, backup dữ liệu

4.     Mạng phân phối quang(ODN): Các nội dung chính và gợi ý xây dựng mạng

4.1.  Các thành phần mạng phân phối quang (ODN)

Mạng cáp thuê bao quang được xác định trong phạm vi ranh giới từ giao tiếp sợi quang giữa thiết bị OLT đến thiết ONU/ONT.
mạng quang thụ động GPON

Figure 10: Cấu trúc cơ bản mạng phân phối quang (ODN)
Mạng cáp quang thuê bao được cấu thành bởi các thành phần chính như sau:
Cáp quang gốc (Feeder Cable): xuất phát từ phía nhà cung cấp dịch vụ (hay còn gọi chung là Central Office) tới điểm phân phối được gọi là DP (Distribution Point).
Điểm phân phối sợi quang (DP): là điểm kết thúc của đoạn cáp gốc. Trên thực tế triển khai, điểm phân phối sợi quang thường là măng xông quang, hoặc các tủ cáp quang phối, ưu tiên dùng măng xông quang.
Cáp quang phối (Distribution Optical Cable): xuất phát từ điểm phối quang (DP) tới các điểm truy nhập mạng (AP - Access Point) hay từ các tủ quang phối tới các tập điểm quang.
Cáp quang thuê bao (Drop Cable): xuất phát từ các điểm truy nhập mạng (AP) hay là từ các tập điểm quang đến thuê bao.
mạng quang thụ động GPON

Figure 11: Mạng phân phối quang (ODN) và các thành phần của nó

4.2.  Quỹ suy hao công suất quang trong GPON và tính toán suy hao toàn tuyến

Theo chuẩn G.984.2 – Quỹ suy hao công suất quang trong G-PON được mô tả như sau
Items
Unit
Single fibre
Minimum optical loss at 1490 nm
dB
13
Minimum optical loss at 1310 nm
dB
13
Maximum optical loss at 1490 nm
dB
28
Maximum optical loss at 1310 nm
dB
28
Suy hao toàn tuyến từ OLT tới ONU/ONT không được vượt quá 28dB (giá trị này là Quỹ Suy hao công suất quang)
-          Tổng suy hao trên tuyến được hợp thành từ các yếu tố sau:
Suy hao trên sợi quang (phụ thuộc chiều dài cáp)
Suy hao khi đi qua Splitter
Suy hao mối hàn (Splice Attenuation) (phụ thuộc số mối hàn)
Suy hao giắc nối (Adapter Connectors Attenuation) (phụ thuộc số connectors)
Quỹ công suất Dự phòng
Items
Suy hao (dB)
Suy hao sợ quang
0.35dB/km
Suy hao mối hàn
0.1dB/point
Suy hao do Adaptor
0.3dB/point
Dự phòng
1~3dB

Tỷ lệ chia của Splitter
Suy hao (dB)
1:2
≤3.5 dB
1:4
≤7.2 dB
1:8
≤10.5 dB
1:16
≤13.5 dB
1:32
≤17.0 dB
1:64
≤19.7 dB
mạng quang thụ động GPON
Figure 12: Sơ đồ kết nối một tuyến ODN
Total Loss            =          Fiber Attenuation x (Length of Cable)
     +          Splitter Attenuation Losses               
     +          Splice Attenuation x (No. of splice)
     +          Connectors Attenuation x (No. of connectors)
     +          Safety Margin
     =          0.35*4.5 + 19.7 + 0.1*7 +0.3*5 + 2
     =          25.48 dB
Content
Unit
Attentuation
Remark
Fiber attenuation
dB
1.58
0.35dB/km, L=3.5km
Splicing attenuation
dB
0.7
0.1dB/pcs, as 7 fixed connector
Adapter connector attenuation
dB
1.5
0.2~0.3dB/pcs, as 5 active connector
Splitter attenuation
dB
19.7
1:64 splitter
Safety Margin
dB
2

Total Attenuation
dB
25.48
GPON allowed attenuation <28dB

4.3.  Vài gợi ý trong việc xây dựng mạng phân phối quang ODN

Nguyên tắc chung:
Lắp đặt các OLT tại các đài trạm và đấu nối uplink với thiết bị CES (thuộc mạng MAN E) sử dụng kết nối GE/10GE. Các OLT sẽ đặt cùng vị trí với CES.
Lắp đặt tối đa 2 cấp bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter). Việc lắp đặt bộ chia phải tính tới vấn đề suy hao để đảm bảo khi lắp thiết bị vào hệ thống hoạt động được theo đúng như tính toán.
Suy hao tối đa trong mạng quang thụ động không quá 28dB (tính từ OLT đến ONU/ONT). Suy hao quang phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đầu nối quang, đầu nối tích cực, đầu nối cơ khí, suy hao sợi quang, suy hao bộ chia quang vv. Ở đây chỉ xét 3 tham số liên quan đến suy hao đó là suy hao connector, suy hao sợi quang bao gồm cả các mối hàn và suy hao bộ chia quang.
Chú ý: Trong việc thiết kế, khi đặt 1 bộ chia nào đó vào hệ thống, cho dù chưa dùng hết cổng nhưng số lượng suy hao vẫn tính bằng giá trị suy hao tương ứng của thiết bị đó ví dụ như đối với bộ chia 1:64 là 19.7dB
Khoảng cách tối đa giữa OLT và ONU/ONT là 20 km. Có thể triển khai thiết bị ONU/ONT trong nhà hoặc ngoài đường, tuy nhiên cần chú ý là thiết bị này cần nguồn cung cấp.
Các Splitter sẽ được đặt tại điểm truy nhập quang (AP = Access Point), và có thể đặt tại điểm phối quang (DP = Distribution Point) nếu thật cần thiết và thiết bị này không cần cấp nguồn. Dung lượng chia/ghép có thể là 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64. Việc đặt spliter phải tính toán để đảm bảo tối đa không quá 64 cổng quang cung cấp tới khách hàng trên 1 cổng GPON của OLT.
Ưu tiên khai tại các địa điểm các khu vực có mật độ thuê bao cao, trung tâm thành phố, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao, khu kinh tế mở, đô thị đặc biệt, đô thị loại 1, đô thị loại 2.
Băng thông dành cho mỗi thuê bao (download) yêu cầu từ 17Mbps đến 35 Mbps. Số lượng thuê bao tối đa cho một cổng GPON downlink từ OLT là 128, để đảm bảo mỗi thuê bao có băng thông kết nối tối thiểu là 17Mbps.
Khả năng băng thông uplink là 1,25Gbps (băng thông thực tế là 1160 Mbps) và downlink là 2,5 Gbps (băng thông thực tế là 2300 Mbps) trên một đường kết nối GPON.
Lắp đặt tối đa 2 cấp bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter). Đặt splitter (gọi là splitter cấp 1) tại vị trí phù hợp với địa lý từng vùng để phục vụ kết nối tới các cụm thuê bao và đặt càng gần thuê bao càng tốt để tối ưu hoá việc sử dụng sợi quang. Đặt splitter cấp hai tại các cụm thuê bao có số thuê bao >10, và sẽ kéo thẳng cáp quang tới từng thuê bao thuộc cụm thuê bao < 10 từ splitter cấp 1.
Triển khai mới toàn bộ các sợi cáp dựa trên các cống bể sẵn có, hạn chế tối đa việc xây dựng cống bể mới. Trong trường hợp khoảng cách từ OLT đến các Splitter >10km thì ưu tiên sử dụng sợi cáp còn trống trên tuyến cáp cũ.
Số lượng cáp quang gốc: Thông thường các sợi cáp quang gốc có dung lượng tối thiểu từ 48 đôi sợi quang trở lên
Các điểm phân phối cáp (DP) ưu tiên sử dụng măng xông quang, trong các trường hợp thật cần thiết có thể dùng ODF. Nếu dùng ODF thì yêu cầu cấu trúc Module lắp trong các Rack tiêu chuẩn ETSI, được đặt ngoài trời hoặc trong nhà tuỳ theo địa bàn, phải có khoá cửa để bảo vệ, tủ phối phải có khả năng lắp đặt bộ chia/ghép (Splitter) cho mạng GPON, hộp phụ kiện quang (cassette, chuyển đổi quang, suy hao, dây nhảy ...)
Số lượng cáp quang phối: thông thường sợi cáp quang phối có dung lượng từ 24 đôi sợi quang trở lên.
Các điểm truy nhập/kết cuối (AP) được sử dụng là ODF loại nhỏ, có dung lượng từ 24 FO đến 48 FO treo trên tường/cột, trong bể cáp hoặc lắp trên bệ bục ngoài trời, trong nhà, phải có khoá bảo vệ và phải có khả năng lắp đặt bộ chia/ghép (Splitter).
Số lượng cáp quang thuê bao: thông thường các sợi cáp quang thuê bao có dung lượng nhỏ 4 sợi.
Chuẩn đấu nối quang: cần thống nhất chuẩn đấu nối quang để giảm thiểu suy hao.
Các bước xây dựng cấu hình mạng:
-          Lựa chọn hình thức cung cấp FTTx
-          Lựa chọn khu vực triển khai
-          Dự báo số lượng thuê bao.
-          Tính toán số lượng thiết bị
-          Tính toán dung lượng kết nối lên mạng MAN
-          Xác định địa điểm lắp đặt thiết bị
-          Xây dựng cấu hình mạng

5.     Một vài điểm nổi bật của mạng GPON

PON là mạng truy nhập có nhiều ưu điểm để triển khai các dịch vụ băng rộng (thoại, dữ liệu, video) giữa các khối kết cuối đường dây ở xa (ONUs) và kết cuối mạng (OLT). Không như mạng quang tích cực AON cần các bộ chuyển đổi quang điện tại mỗi nút, mạng quang thụ động PON sử dụng các bộ ghép và chia quang thụ động để phân bổ lưu lượng quang. Một cổng PON có thể tập trung lưu lượng từ 64 ONU đến một OLT được đặt tổng đài nội hạt (CO) theo kiến trúc hình cây, bus, hoặc vòng ring chống lỗi.
Mạng PON ngoài việc giải quyết các vấn đề về băng thông, nó còn có ưu điểm là chi phí lắp đặt thấp do nó tận dụng được những sợi quang trong mạng đã có từ trước. PON cũng dễ dàng và thuận tiện trong việc ghép thêm các ONU theo yêu cầu của các dịch vụ, trong khi đó việc thiết lập thêm các nút trong mạng tích cực khá phức tạp do việc cấp nguồn tại mỗi nút mạng, và trong mỗi nút mạng đều cần có các bộ phát lại.
Công nghệ GPON giải quyết được vân đề tắc nghẽn băng thông trong mạng truy nhập, cho phép triển khai các dịch vụ băng rộng và có tính tương tác. Với việc đưa ra một giải pháp với giá thành hạ, băng tần cao, có khả năng chống lỗi, công nghệ PON sẽ là giải pháp tốt nhât cho mạng thế hệ sau, cũng như cho mạng truy nhập băng rộng.


6.     Ví dụ về một số thiết bị GPON (miniOLT, ONT, splitter )

6.1.  miniOLT
mạng quang thụ động GPON

Cách thức lắp đặt: Indoor/Outdoor


6.2.  Một số mẫu ONT



6.3.  Một số loại Splitter

Loại 1: splitter dạng mô-đun
Splitter dạng mô-đun thường được lắp vào ODF, OCC (Optical Cross-Connection Cabinet, ODB (Optical Distribution Box)
Loại 2: Splitter dạng hộp, kèm tủ lắp ngoài trời
Loại 3: Khay splitter lắp vào Rack 19"
Loại 4: Splitter trần, hàn trực tiếp

Dùng trong điều kiện khoảng không hẹp, đặt trong khay hàn hoặc Măng Xông, đầu vào và đầu ra của splitter không có connector mà được hàn trực tiếp vào sợi quang.
Loại 5: Splitter mini
Splitter loại này có kích thước nhỏ, đầu input và output có connector, phù hợp với khoảng trống cho lắp đặt nhỏ hẹp

9 nhận xét:

  1. Nhiều mẹ bầu thắc mắc rằng bà bầu có nên đi tắm biển không, vì nước biển không tốt cho thai nhi, bà̀ bầu có nên tắm đêm không vì đêm nước rất lạnh ảnh hưởng đến thai kỳ, bà bầu có nên tắm nước nóng không vì nó có hại cho bé nhưng nước từ 35-37 độ thì thích hợp hơn, bà bầu có nên tắm nắng không vì nắng buổi sáng có nhiều vitamin D tốt cho da và xương, những cách tắm trắng cho bà bầu tại nhà của chúng tôi sẽ giúp chị em có làn da trẻ đẹp khi đang trong thai kỳ

    Trả lờiXóa
  2. chào anh,

    em đang có trường hợp này. em có mua 1 gói nhà mạng fpt GPON 45mpbs kéo ra đình. tuy nhiên, h em muốn chuyển đổi nó thành mạng cáp quang Gpon tiếp kéo cho mấy nhà hàng xóm gần. và có mấy nhà cách xa em muốn chuyên AON để kéo cho xa.

    Vậy nên nhờ anh tư vấn giúp em thiết kế mô hình như thế nào ạ. và mô hình đó cần những thiết bị nào bắt buộc và ko bắt buộc ạ.


    Cảm ơn chia sẻ của a. Số điện thoại của e là 093 6264 000

    Trả lờiXóa

Chào bạn, nếu có bất cứ thắc mắc, khen, chê nào xin hãy để lại bình luận. Mỗi nhận xét của bạn đều rất quan trọng đối với tôi. Tôi rất vui nếu bạn viết bằng tiếng việt có dấu!

 
Top