Mạng truy cập sợi quang đề cập đến mẫu đơn sử dụng sợi quang làm phương tiện truyền thông chính trong mạng truy cập để đạt được truyền thông tin người dùng.Nó không phải là một hệ thống truyền dẫn quang học truyền thống, nhưng một mạng truyền tín hiệu sợi quang đặc biệt được thiết kế cho môi trường mạng truy cập.

Kết nối với các nút dịch vụ thông qua các đầu cuối đường quang (OLT) và với người dùng thông qua các đơn vị mạng quang (ONU).Mạng truy cập sợi quang bao gồm các thiết bị từ xa các đơn vị mạng quang và thiết bị trung tâm các đầu cuối đường quangCác thành phần chính của hệ thống là OLT và ONU từ xa.Chúng hoàn thành việc chuyển đổi các giao thức tín hiệu từ Service Node Interface (SNI) sang User Network Interface (UNI) trên toàn bộ mạng truy cậpThiết bị truy cập tự nó cũng có khả năng mạng và có thể hình thành các hình thức khác nhau của các cấu trúc mạng.thiết bị truy cập cũng có chức năng bảo trì địa phương và giám sát tập trung từ xa, tạo thành một mạng lưới bảo trì và quản lý thông qua truyền quang minh bạch,và được đưa vào quản lý thống nhất của trung tâm quản lý mạng thông qua các giao thức quản lý mạng tương ứng.

Vai trò của OLT là cung cấp một giao diện giữa mạng truy cập và bộ chuyển mạch địa phương, và giao tiếp với các đơn vị mạng quang ở cuối người dùng thông qua truyền quang.Nó hoàn toàn tách chức năng chuyển đổi của công tắc từ truy cập người dùng. Các đầu cuối đường quang cung cấp bảo trì và giám sát cho chính nó và người dùng cuối. Nó có thể được đặt trực tiếp với các công tắc địa phương ở cuối trao đổi hoặc thiết lập từ xa.

Vai trò của ONU là cung cấp giao diện phía người dùng cho mạng truy cập.Nó có thể kết nối với nhiều thiết bị đầu cuối người dùng và có chức năng chuyển đổi quang điện cũng như các chức năng bảo trì và giám sát tương ứngChức năng chính của ONU là kết thúc sợi quang từ OLT, xử lý tín hiệu quang và cung cấp giao diện kinh doanh cho nhiều doanh nghiệp nhỏ, người dùng doanh nghiệp và người dùng dân cư.Kết thúc mạng của ONU là một giao diện quang họcDo đó, ONU có các chức năng chuyển đổi quang/độ điện và điện/độ quang.Nó cũng có các chức năng chuyển đổi từ kỹ thuật số sang analog và từ analog sang kỹ thuật số cho âm thanh đối thoại. ONU thường được đặt gần người dùng hơn, và vị trí của nó có sự linh hoạt lớn.

Phân loại Fiber Aceess Network

Mạng truy cập bằng sợi (sau đây là FAT) được chia thành hai loại dựa trên phân bổ hệ thống: mạng quang hoạt động (AON) và mạng quang thụ động (PON).Khi Yingda tập trung vào sản phẩm sợi quang thụ động, văn bản sau đây sẽ tập trung vào việc giới thiệu các mạng quang học thụ động.

Mạng quang hoạt động có thể được chia thành AON dựa trên SDH và AON dựa trên PDH.Thiết bị trung tâm (CE) và thiết bị từ xa (RE) của mạng quang hoạt động được kết nối thông qua thiết bị truyền quang hoạt động, và công nghệ truyền là công nghệ SDH và PDH đã được sử dụng rộng rãi trong các mạng xương sống, nhưng công nghệ SDH là công nghệ chính.

Mạng quang thụ động (PON) chủ yếu đề cập đến mạng phân phối quang học (ODN) giữa OLT và ONU, không có bất kỳ thiết bị điện tử hoạt động nào.Nó bao gồm ATM dựa trên Passive Optical Network (APON) và IP dựa trên PON.

Mạng quang thụ động (PON) là một mạng điện đệm tinh khiết tránh nhiễu điện từ và hiệu ứng sét từ các thiết bị bên ngoài, làm giảm tỷ lệ hỏng của đường dây và thiết bị bên ngoài,cải thiện độ tin cậy của hệ thống và tiết kiệm chi phí bảo trì.

Những lợi thế cụ thể của mạng truy cập quang học thụ động là như sau:

(1) Mạng quang thụ động có kích thước nhỏ, thiết bị đơn giản, chi phí lắp đặt và bảo trì thấp và đầu tư tương đối nhỏ.

(2) Các thiết bị quang học thụ động có mạng linh hoạt và có thể hỗ trợ các cấu trúc mạng như cây, ngôi sao, bus, lai, và dư thừa.

(3) Dễ lắp đặt, có cả phiên bản trong nhà và ngoài trời..Các hệ thống hoạt động đòi hỏi chuyển đổi quang điện và điện quang, với chi phí sản xuất thiết bị cao và cần các trang web và phòng máy tính chuyên dụng.Vấn đề cung cấp điện từ xa là khó giải quyết, và công việc bảo trì hàng ngày rất nặng.

(4) Mạng quang thụ động phù hợp với giao tiếp điểm đến nhiều điểm, chỉ sử dụng bộ chia thụ động để phân bổ điện quang.

(5) Mạng quang thụ động là các mạng điện đệm tinh khiết tránh hoàn toàn nhiễu điện từ và hiệu ứng sét,làm cho chúng rất phù hợp để sử dụng trong các khu vực có điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt.

(6) Từ quan điểm phát triển công nghệ, việc mở rộng các mạng quang thụ động tương đối đơn giản và không liên quan đến việc sửa đổi thiết bị.Nó chỉ cần nâng cấp phần mềm thiết bị, mua một lần thiết bị phần cứng, và sử dụng lâu dài, đặt nền tảng cho sợi cho nhà và đảm bảo đầu tư của người dùng.

Tính năng mạng truy cập sợi

Các đặc điểm chính của mạng truy cập sợi quang là:

1Tuy nhiên, do nhiều người sử dụng chia sẻ sợi quang, mạng lưới có thể được sử dụng một cách đơn giản.việc phân bổ điện năng quang học hoặc bước sóng có thể yêu cầu sử dụng bộ khuếch đại sợi để bù đắp điện năng;

2、 Cần truyền các dịch vụ băng thông rộng khác nhau, với chất lượng truyền tốt và độ tin cậy cao;

3、 Phạm vi ứng dụng của mạng truy cập sợi quang là rộng;

4、 Chi phí đầu tư cao, quản lý mạng phức tạp và cung cấp điện từ xa là khó khăn. [2]

Phương pháp truy cập sợi

Theo vị trí của Đơn vị mạng quang học (ONU), các phương pháp truy cập sợi có thể là các loại sau:

• FTTB (Fiber to the Building);
• FTTC (Fiber to the curb);
• FTTH (Fiber to the home);
• FTTO (Fiber to the Office);
• FTTF (Fiber to the Floor);
• FTTP (Fiber to the premise);
• FTTN (Fiber to the Nodes);
• FTTD (Fiber to the Desktop);
• FTTR (Fiber to the room).

Hình 1:Các phương pháp truy cập sợi phổ biến nhất

Các hình thức quan trọng nhất là FTTB (Fiber to Building), FTTC (Fiber to Roadside) và FTTH (Fiber to User).

FTTC chủ yếu cung cấp dịch vụ cho người dùng nhà ở, với các đơn vị mạng quang học (ONU) nằm bên đường, gần nơi cư trú của người dùng.Các tín hiệu điện từ các ONU sau đó được truyền đến các người dùng khác nhau, thường sử dụng cáp đồng trục để truyền dịch vụ video và cáp đôi xoắn để truyền dịch vụ điện thoại.

ONU của FTTB được cài đặt tại hộp phân phối bên trong tòa nhà, chủ yếu được sử dụng cho các tòa nhà toàn diện, chăm sóc y tế từ xa, giáo dục từ xa và các địa điểm giải trí lớn,phục vụ các doanh nghiệp lớn và vừa, các tổ chức và người dùng thương mại, cung cấp dữ liệu tốc độ cao, thương mại điện tử, dịch vụ video và văn bản và các dịch vụ băng thông rộng khác.

FTTH là việc đặt các ONU trong nhà ở của người dùng để cung cấp các dịch vụ băng thông rộng toàn diện khác nhau cho người dùng tại nhà.nhưng mỗi người dùng cần một cặp sợi và ONU chuyên dụng, làm cho nó tốn kém và khó thực hiện.

Bảng 1: Cấu trúc FTTx Đặc điểm chính

Từ hình, có thể thấy rằng FTTH được kết nối với các thiết bị đầu cuối thông qua mạng sợi quang, và các thiết bị đầu cuối được kết nối với chúng được gọi là thiết bị đầu cuối mạng quang (ONT).FTTB hoặc FTTC được kết nối với các tòa nhà hoặc vỉa hè thông qua mạng sợi quangCác thiết bị cuối của mạng sợi quang được gọi là các đơn vị mạng quang học (ONU),được kết nối với các thiết bị đầu cuối mạng (NT) thông qua các mạng cặp xoắn đồng hoặc kết nối không dâyFTTCab tương tự như FTTC, ngoại trừ việc ONU của nó nằm trong tủ viễn thông.

FTTB, FTTC và FTTCab trong hình đều thuộc về sợi "một phần" cho nhà, có nghĩa là sợi không được kết nối trực tiếp với người dùng cuối,nhưng tiếp cận gần người dùng cuối và sau đó kết nối với người dùng cuối thông qua một mạng cặp xoắnTrong FTTCab, ONU trong hộp kết nối viễn thông thường nằm cách người dùng cuối 1000-2000m, và trong trường hợp này, một đơn vị ONU có thể hỗ trợ khoảng 500 người dùng cuối.ONU gần hơn với người dùng cuốiMạng giữa OLT và ONT/ONU được gọi là mạng phân phối quang học (ODN), và khoảng cách của nó có thể lên đến 20km, như được hiển thị trong hình.

Ưu điểm của mạng truy cập sợi:

So với các công nghệ truy cập khác, mạng truy cập bằng sợi có những lợi thế sau:

(1) Mạng truy cập bằng sợi quang có thể đáp ứng nhu cầu của người dùng về các dịch vụ khác nhau.họ cũng hy vọng về giao tiếp máy tính tốc độ cao, mua sắm tại nhà, ngân hàng tại nhà, giảng dạy từ xa, video theo yêu cầu (VOD) và truyền hình độ nét cao (HDTV).

(2) Sợi quang có thể vượt qua một số yếu tố hạn chế mà cáp đồng không thể vượt qua.loại bỏ giới hạn đường kính dây đồng nhỏNgoài ra, sợi quang không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, đảm bảo chất lượng truyền tín hiệu.Sử dụng cáp quang thay vì cáp đồng có thể giải quyết vấn đề các đường ống truyền thông ngầm đông đúc ở các thành phố.

(3) Hiệu suất của mạng truy cập sợi quang tiếp tục cải thiện trong khi giá tiếp tục giảm, trong khi giá của cáp đồng tiếp tục tăng.

(4) Mạng truy cập sợi quang cung cấp các dịch vụ dữ liệu với một hệ thống giám sát và quản lý toàn diện có thể đáp ứng nhu cầu của các mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp băng thông rộng trong tương lai,phá vỡ các nút thắt, và đảm bảo hoạt động trơn tru của đường cao tốc thông tin.

Tất nhiên, so với các công nghệ mạng truy cập khác, mạng truy cập bằng sợi quang cũng có một số nhược điểm.Đặc biệt là các nút quang gần hơn với người dùngNgoài ra, so với mạng truy cập không dây, mạng truy cập sợi quang cũng đòi hỏi nguồn lực đường ống.Đây cũng là lý do tại sao nhiều nhà khai thác mới nổi lạc quan về công nghệ truy cập sợi quang, nhưng phải chọn công nghệ truy cập không dây.

Ngày nay, yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của mạng truy cập bằng sợi quang không phải là công nghệ, mà là chi phí.việc áp dụng mạng truy cập sợi quang là một xu hướng không thể tránh khỏi trong sự phát triển của truyền thông sợi quangMặc dù các bước để phát triển mạng truy cập sợi quang khác nhau ở các quốc gia khác nhau ngày nay, sợi quang đến nhà được công nhận rộng rãi là mục tiêu phát triển của mạng truy cập.

Các thuật ngữ tham chiếu