FTTH - Giới thiệu

Để truy cập các công nghệ mạng, thông thường có hai cách, tức là Fixed và thứ hai là Wirelessđường. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ thảo luận về phương pháp 'Cố định', về mặt kỹ thuật được gọi làFTTH Công nghệ.

FTTH là gì?

Fiber to the Home hoặc đơn giản FTTHlà công nghệ sử dụng cáp quang trực tiếp từ điểm trung tâm đến khu dân cư (như hình sau). Nó cung cấp dịch vụ internet tốc độ cao không bị gián đoạn. Ở đây, “H” bao gồm cả gia đình và doanh nghiệp nhỏ.

FTTH là giải pháp truy cập cáp quang tối ưu mà mỗi thuê bao được kết nối với một sợi quang. Các tùy chọn triển khai được thảo luận trong hướng dẫn này dựa trên một đường dẫn cáp quang hoàn chỉnh từOptical Line Termination (OLT) quyền đến cơ sở thuê bao.

Sự lựa chọn này tạo điều kiện cho các dịch vụ và nội dung băng thông cao đến từng khách hàng và đảm bảo băng thông tối đa cho các nhu cầu về dịch vụ mới trong tương lai. Do đó, các tùy chọn Hybrid liên quan đến mạng lưới cơ sở hạ tầng đồng 'một phần' và 'một phần' không được bao gồm.

Là một truy cập vào nhà qua cáp quang, kịch bản Fiber to The Home (FTTH) chủ yếu dành cho đơn vị gia đình đơn lẻ (SFU), cung cấp một số lượng cổng tương đối nhỏ, bao gồm các loại sau - POTS, 10/100/1000 BASE- T và RF (18dBmV).

Phương pháp cáp quang có thể được triển khai theo hai cách: Phương pháp chủ động và Phương pháp thụ động. Việc triển khai FTTH đại trà hiện nay dựa trên phương pháp thụ động. Do đó, chúng ta hãy thảo luận chi tiết về Phương pháp Bị động.

Passive Method - Hai công nghệ điển hình được sử dụng trong phương pháp này là Ethernet Passive Optical Network (EPON) & Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON). Tham khảo hình ảnh sau đây.

Very high bit rate digital subscriber loop(VDSL) hỗ trợ tốc độ bit tối đa là 55 bps. VDSL2 có QoS tốt hơn và SNR tốt hơn.
ADSL (đường dây thuê bao kỹ thuật số không đối xứng) hỗ trợ tốc độ bit tối đa là 8Mbps, tuy nhiên ADSL2 có thể lên đến 12Mbps.
SHDSL là viết tắt của symmetric high bit rate digital subscriber line. Đường kính của điện thoại càng lớn thì khoảng cách mà nó có thể đạt được càng dài. Tốc độ truyền phụ thuộc vào đường kính của dây điện thoại.
Integrated service digital network (ISDN) dựa trên mạng chuyển mạch kênh.

Tại sao FTTH?

Sợi cung cấp một số lợi thế so với các công nghệ trước đây (Đồng). Những điều quan trọng nhất như sau:

Khả năng mang thông tin khổng lồ
Có thể nâng cấp dễ dàng
Dễ dàng để cài đặt
Cho phép các dịch vụ hoàn toàn đối xứng
Giảm chi phí vận hành và bảo trì
Bao phủ khoảng cách rất xa
Mạnh mẽ, linh hoạt và đáng tin cậy
Cho phép cáp có đường kính nhỏ và nhẹ
An toàn và bảo mật
Miễn nhiễm với nhiễu điện từ (EMI)
Chi phí thấp hơn

Bảng sau liệt kê các dịch vụ nâng cao có thể được cung cấp thông qua FTTH cùng với băng thông của chúng.

Dịch vụ	Băng thông
Tải xuống dữ liệu	10 Mb / giây
VoIP và hội nghị video	1 Mb / giây
Âm nhạc theo yêu cầu, nội dung đa phương tiện	2 Mb / giây
Chơi game trực tuyến	1 Mb / giây
TV kỹ thuật số SD	3 Mb / giây
TV kỹ thuật số HD	8 Mb / giây
Các kênh truyền hình bổ sung	16 Mb / giây

FTTH vs xDSL

Bảng sau đây cho thấy sự so sánh điển hình giữa các thiết bị FTTH và xDSL về băng thông và khoảng cách (phạm vi tiếp cận tối đa) -

Vận chuyển	ADSL	ADSL2	ADSL2 +	VDSL	VDSL2	FTTH PON
Max bandwidth	D: 8 triệu	12 triệu	24 triệu	55 triệu	100 triệu	100+
Max bandwidth	U: 1 triệu	3,5 triệu	1 triệu	19 triệu	100 triệu	100+
Distance	3-5 nghìn triệu			<= 1,3 nghìn triệu		<= 100 nghìn triệu

Khoảng cách ảnh hưởng sâu sắc đến hiệu suất của xDSL.
Khoảng cách không phải là vấn đề đối với FTTH, vì phạm vi tiếp cận tối đa là hơn 20 km.
FTTH hỗ trợ tất cả các dịch vụ hiện có.

Khoảng cách và băng thông

Các điểm sau đây giải thích các thông số về khoảng cách và băng thông:

ISDN - 2B + D = 2 × 64 + 16 = 144 Kb / giây
HDSDN - Tiêu chuẩn Mỹ 0.51mm, 2M tối đa 5km.
ADSL - 3-5 km 8 Mbps
ADSL2 - 3-5 km 12 Mbps
ADSL2 + - 3-5 km 24 Mbps
VDSL - ≤ 1,3 km, 55 Mbps; VDSL2 lên / xuống 100 Mbps

Thuật ngữ FTTH

Bây giờ chúng ta hãy thảo luận ngắn gọn về các thuật ngữ thường được kết hợp với FTTH.

Khoảng cách sợi quang khác nhau

Một OLT được kết nối với một số ONU / ONT. Khoảng cách sợi quang vi sai là sự khác biệt về khoảng cách giữa ONU / ONT gần nhất và xa nhất so với OLT. Trong GPON,maximum differential fiber distance is 20 kms. Điều này ảnh hưởng đến kích thước của cửa sổ khác nhau và nó phù hợp với ITU-T G.983.1.

Phạm vi tiếp cận logic

Phạm vi tiếp cận logic được định nghĩa là khoảng cách tối đa có thể được bao phủ cho một hệ thống truyền dẫn cụ thể, bất kể ngân sách quang học là bao nhiêu. Vì, phạm vi tiếp cận logic là khoảng cách tối đa giữa ONU / ONT và OLT ngoại trừ giới hạn của lớp vật lý - Trong GPON,maximum logical reach is defined as 60 kms.

Độ trễ truyền tín hiệu trung bình

Độ trễ truyền tín hiệu trung bình là giá trị trung bình của các giá trị độ trễ ngược và xuôi giữa các điểm tham chiếu. Giá trị này được xác định bằng cách đo độ trễ khứ hồi và sau đó chia cho 2. GPON phải đáp ứng các dịch vụ yêu cầu độ trễ truyền tín hiệu trung bình tối đa là 1,5 Ms. Cụ thể, hệ thống GPON phải có thời gian trễ truyền tín hiệu trung bình tối đa nhỏ hơn 1,5 Ms giữa các điểm tham chiếu TV.

Mạng truy cập quang (OAN)

Mạng truy nhập quang là mạng truy nhập về phía mạng, nó còn được gọi là SNI (Giao diện mạng dịch vụ). Các cổng liên kết lên của OLT kết nối với Vòng chuyển mạch L2 của mạng truy cập. Tất cả các thành phần ở giữa khác như ODF / FDMS được kết nối với SNI đều nằm trong Mạng truy cập quang.

Mạng phân phối quang (ODN)

Trong Công nghệ PON về phía hạ lưu, tất cả các thành phần thụ động từ Cổng PON của OLT đến Cổng PON của ONT đều thuộc Mạng phân phối quang. Thông thường, Splitter và ODF / FDMS thuộc danh mục này.

Ngắt đường truyền quang (OLT)

Thiết bị Văn phòng Trung tâm (CO) cung cấp cho PON các giao diện mạng khác nhau. Một OLT phục vụ nhiều ONT thông qua truyền PON Downstream, tức là từ OLT đến ONT thường là TDM. Lưu lượng ngược dòng, tức là từ ONT đến OLT thường là TDMA. Hệ thống PON có thể đối xứng hoặc không đối xứng.

Ngắt mạng quang (ONT) / Đơn vị mạng quang (ONU)

Chấm dứt Mạng Quang là Thiết bị Cơ sở của Khách hàng cung cấp giao diện người dùng cho khách hàng.

Phạm vi tiếp cận vật lý

Phạm vi tiếp cận vật lý được định nghĩa là khoảng cách vật lý tối đa có thể đạt được đối với một hệ thống truyền dẫn cụ thể. 'Phạm vi tiếp cận vật lý' là khoảng cách vật lý tối đa giữa ONU / ONT và OLT. Trong GPON, hai tùy chọn được xác định cho phạm vi thực tế: 10 km và 20 km.

Dịch vụ

Dịch vụ được định nghĩa là một dịch vụ mạng được yêu cầu bởi các nhà khai thác. Dịch vụ được mô tả bằng một cái tên được mọi người công nhận rõ ràng, bất kể đó là tên cấu trúc khung hay tên chung.

Tốc độ bit

GPON hướng tới tốc độ truyền lớn hơn hoặc bằng 1,2 Gbps. Theo đó, GPON xác định hai kết hợp tốc độ truyền như sau:

Tăng 1,2 Gb / giây, giảm 2,4 Gb / giây
Tăng 2,4 Gb / giây, giảm 2,4 Gb / giây

Tốc độ bit quan trọng nhất là 1,2 Gbps ngược dòng và 2,4 Gbps hạ lưu, cấu thành gần như tất cả việc triển khai đã được triển khai và lên kế hoạch của hệ thống GPON.

Tỷ lệ phân chia

Tỷ lệ phân chia càng lớn đối với GPON thì càng tiết kiệm hơn từ khía cạnh chi phí. Tuy nhiên, tỷ lệ phân chia lớn hơn đồng nghĩa với việc phân chia băng thông và công suất quang lớn hơn, điều này tạo ra nhu cầu tăng ngân sách điện năng để hỗ trợ phạm vi tiếp cận vật lý.

Split ratios of up to 1:64 are realistic for the physical layer, given current technology. Tuy nhiên, dự đoán sự phát triển liên tục của các mô-đun quang học, lớp TC phải xem xét tỷ lệ phân chia lên đến 1: 128.

Tỷ lệ dữ liệu

PON	DS (Mbps)	US (Mb / giây)
BPON	155,52	155,52
Amd 1	622.08	155,52
Amd 1	622.08	622.08
Amd 2	1244,16	155,52
Amd 2	1244,16	622.08
GPON	1244,16	155,52
	1244,16	622.08
	1244,16	1244,16
	2488,32	155,52
	2488,32	622.08
	2488,32	1244,16
	2488,32	2488,32
EPON	1250	1250
10GEPON ⁺	10312,5	10312,5