Cách xây dựng mạng FTTH: Kiến trúc FTTx, Công nghệ PON, Lập kế hoạch ODN và lựa chọn phần cứng

Khi video 4K/8K, chơi game trên đám mây, làm việc từ xa và thiết bị thông minh trở thành thói quen hàng ngày,FTTH (Cáp quang đến nhà)đã chuyển từ xu hướng tương lai sang công nghệ truy cập cố định chính thống. So với xDSL, HFC và nhiều giải pháp FTTB/FTTC, FTTH cung cấp băng thông cao hơn, độ trễ thấp hơn và khả năng mở rộng lâu dài-tốt hơn. Hướng dẫn này hướng dẫn FTTH từ góc độ kỹ thuật: kiến ​​thức cơ bản về FTTx, công nghệ PON, các thành phần chủ động và thụ động chính, ngân sách liên kết và thiết kế ODN, triển khai dự án và lựa chọn thành phần thực tế-để bạn có thể thiết kế và xây dựng một mạng FTTH mạnh mẽ, hiệu quả về chi phí-.

FTTH là gì? Nhìn thấy "Real Fiber to the Home" trong Gia đình FTTx

Sơ lược về gia đình FTTx

khái niệm FTTx

"FTTx" là tên chung cho một nhóm giải pháp truy cập có nghĩa là"sợi đến đâu đó"trong mạng truy nhập.

Nơi sợi thực sự kết thúc:

FTTH (Cáp quang đến nhà):cáp quang chạy tới tận nhà/phòng của người dùng.

FTTB (Fiber to the Building):cáp quang kết thúc tại phòng viễn thông/điện yếu-của tòa nhà, sau đó cáp đồng/Ethernet được sử dụng bên trong tòa nhà.

FTTC/FTTCab (Fiber to the Curb/ Cabinet):sợi quang tới tủ-bên đường; từ đó, các cặp đồng đi vào các tòa nhà gần đó.

FTTN (Cáp tới nút):sợi kết thúc tại một nút từ xa; đoạn còn lại chủ yếu là cáp đồng hoặc cáp đồng trục.

FTTP (Cáp quang đến cơ sở):thuật ngữ chung cho "sợi quang đến cơ sở của người dùng", đôi khi được coi như một cái ô bao gồm FTTH và FTTB.

Bạn cũng có thể hiển thị chúng dưới dạng sơ đồ đơn giản vớiđiểm kết thúc sợiđược đánh dấu cho từng loại FTTx.

Định nghĩa nghiêm ngặt và cách sử dụng FTTH điển hình

Từ quan điểm kỹ thuật,FTTH có nghĩa là sợi quang kết thúc bên trong phòng hoặc văn phòng của người dùng:

cácONU/ONT được lắp đặt trong nhà phía khách hàng.

cácđoạn cuối cùng là sợi quang, không phải đồng từ công tắc hành lang hay phòng viễn thông chung.

Các trường hợp sử dụng điển hình:

Băng thông rộng và giải trí tại nhà (video 4K/8K, chơi game trên đám mây, phát trực tuyến).

Truy cập băng thông-cao chovăn phòng nhỏ, cửa hàng và studio.

Quy tắc ngón tay cái:

Nếu modem quang (ONT) ở trong phòng thì đó thực sự là FTTH.

FTTH vs FTTP vs FTTB: Đặt tên trong các dự án thực tế

Trong thực tế và trong RFP, những thuật ngữ này thường được trộn lẫn:

FTTPđôi khi được sử dụng như mộtdanh mục chung, với FTTH và FTTB là-loại phụ.

Một số tài liệu gọi lỏng lẻoFTTB “sợi quang tận nhà”, gây rắc rối cho việc chấp nhận và thanh toán.

Trong văn bản quốc tế, FTTH và FTTP gần như có thể thay thế cho nhau trừ khi được xác định rõ ràng.

Để tránh tranh chấp, tài liệu dự án nên:

Xác định rõ ràng từng thuật ngữ, bao gồm cả nơi sợi quang kết thúc và liệu nó có đi vào các đơn vị riêng lẻ hay không.

Sử dụngthuật ngữ đầy đủ + viết tắtlần đầu tiên, ví dụ: "Fiber to the Home (FTTH)", "Fiber to the Building (FTTB)".

Đối với phần thương mại và KPI, hãy thêm một tuyên bố rõ ràng như:

"Trong dự án này, FTTH có nghĩa là cáp quang được kết cuối bên trong phòng/văn phòng của người dùng cuối, tại hộp thiết bị đầu cuối trong nhà hoặc ONT."

Điều này giúp các nhóm thiết kế, xây dựng và thương mại luôn nhất quán và giảm sự mơ hồ trong quá trình đấu thầu và chấp nhận.

 

Kiến trúc mạng FTTH: Từ mạng lõi đến phòng khách

Năm miền điển hình trong mạng FTTH

Ở mức độ cao, mạng FTTH có thể được coi như một chuỗi từ lõi của nhà điều hành đến phòng khách của người dùng. Một thiết kế điển hình có thể được chia thànhnăm miền logic:

Lãnh địa	Vai trò chính	Các yếu tố chính
Mạng lõi	Kết nối đường dài-đường trục và liên-thành phố	Bộ định tuyến lõi, sợi trục, liên kết ngang hàng, trung tâm dữ liệu
Mạng lưới Metro / Tổng hợp	Tổng hợp lưu lượng truy cập từ quyền truy cập và CO	Bộ chuyển mạch/bộ định tuyến tổng hợp, vòng metro, POP khu vực
Văn phòng trung tâm (CO) / Phòng OLT	Máy chủ truy cập thiết bị và kết nối với ODN	Khung OLT, thẻ đường lên, ODF, bảng vá lỗi, hệ thống quản lý cáp quang
ODN (Mạng phân phối quang.)	Nhà máy sợi thụ động từ CO đến khu vực người dùng	Feeder, phân phối, thả sợi; đóng cửa, bộ chia, tủ, thiết bị đầu cuối
Cơ sở khách hàng & Mạng LAN gia đình	Cung cấp dịch vụ cho các thiết bị đầu cuối trong nhà/văn phòng	ONU/ONT, cổng gia đình/Wi-Bộ định tuyến Fi, bộ chuyển mạch, STB, thiết bị IoT

Cùng với nhau, năm miền này tạo thành một đường dẫn hoàn chỉnh:

Core → Metro → CO/OLT → ODN → ONU/ONT → Mạng gia đình

 

Ba kiến ​​trúc truy cập FTTx: Home Run, Active Ethernet, PON

Có ba cách cổ điển để tổ chức truy cập quang từ CO tới người dùng.

Đặc điểm kiến ​​trúc

Ngành kiến ​​​​trúc	Cấu trúc liên kết cơ bản	Thiết bị đang hoạt động tại hiện trường?	Phương tiện điển hình cho người dùng
Chạy về nhà	Điểm-đến-điểm sợi từ CO tới mỗi người dùng	KHÔNG	Sợi chuyên dụng
Ethernet hoạt động	Sợi từ CO sang chuyển mạch trường, sau đó quạt ra	Có (chuyển đổi Ethernet)	Đồng hoặc sợi từ switch
PON	Cấu trúc liên kết cây có bộ chia (một{0}}đến{1}}nhiều)	Không (cây thụ động bên ngoài)	Sợi chia sẻ với bộ chia

Ưu và nhược điểm

Ngành kiến ​​​​trúc	Ưu điểm chính	Nhược điểm chính
Chạy về nhà	Đơn giản, băng thông cao cho mỗi người dùng, khắc phục sự cố dễ dàng	Số lượng chất xơ và cổng rất cao, ống dẫn và CO trở nên đắt tiền
Ethernet hoạt động	Công cụ Ethernet hoàn thiện, tổng hợp linh hoạt	Yêu cầu nguồn điện trường, nhiều điểm lỗi hơn, OPEX cao hơn
PON	Ít sợi và cổng hơn, nhà máy thụ động bên ngoài,-hiệu quả về mặt chi phí cho FTTH đại chúng	Băng thông dùng chung, yêu cầu phân chia ngân sách và nguồn điện-cẩn thận

Tại sao PON là lựa chọn chủ đạo cho FTTH

Trong quá trình triển khai-thế giới thực hiện nay,PON là kiến ​​trúc chủ đạodành cho FTTH dân cư vì nó mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa:

Chi phí cho mỗi người đăng ký(ít sợi quang và cổng OLT hơn)

Khả năng mở rộng(dễ dàng thêm người dùng trong cây PON)

Vận hành đơn giản(nhà máy bên ngoài thụ động, có độ tin cậy cao)

Home Run và Active Ethernet vẫn được sử dụng trong một số trường hợp cụ thể hoặc doanh nghiệp, nhưng FTTH-trên thị trường đại chúng chủ yếu dựa trên PON-.

 

So sánh nhanh: GPON / EPON / XG(S)-PON / 10G EPON

Trong họ PON, một số tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trong mạng truy cập FTTH.

Các thông số kỹ thuật chính (giá trị điển hình mang tính minh họa)

Tiêu chuẩn	Tốc độ dòng hạ lưu (xấp xỉ)	Tốc độ đường truyền ngược dòng (xấp xỉ)	Tỷ lệ phân chia điển hình*	Phạm vi tiếp cận điển hình*	Ghi chú
EPON	~1,25 Gbit/s	~1,25 Gbit/s (đối xứng)	1:16 / 1:32 / 1:64	lên tới ~20 km	Khung Ethernet, được sử dụng rộng rãi ở một số vùng
GPON	~2,5 Gbit/s	~1,25 Gbit/s (không đối xứng)	1:32 / 1:64	lên tới ~20 km	Rất phổ biến đối với FTTH dân cư
XG-PON	~10 Gbit/s	~2,5 Gbit/s	1:32 / 1:64	lên tới ~20 km	Hạ lưu 10G cho các dịch vụ-tốc độ cao
XGS-PON	~10 Gbit/s	~10 Gbit/s (đối xứng)	1:32 / 1:64	lên tới ~20 km	10G đối xứng, phù hợp cho doanh nghiệp và cao cấp
EPON 10G	~10 Gbit/s	~10 hoặc ~1 Gbit/s (cấu hình)	1:32 / 1:64	lên tới ~20 km	Biến thể Ethernet PON 10G

*Tỷ lệ phân chia chính xác và phạm vi tiếp cận phụ thuộc vào loại ngân sách quang học, chất lượng thành phần và quy tắc thiết kế của nhà điều hành.

Lộ trình triển khai và phát triển (cấp cao)

Mạng ngày nay	Con đường tiến hóa điển hình	Tái sử dụng ODN?
EPON / GPON	Nâng cấp lên XG-PON / XGS-PON / 10G EPON	Có, ODN thường được sử dụng lại
Khu vực EPON & GPON hỗn hợp	Lớp phủ dần dần của 10G PON trên các phân đoạn chính	Có, với kế hoạch chung sống

Đối với một dự án FTTH, các thông điệp chính là:

Các tiêu chuẩn PON khác nhau cung cấp cáctốc độ và tính đối xứng, nhưng có chung khái niệm FTTH + ODN cơ bản.

Ngày nay, ODN được thiết kế tốt có thể hỗ trợnhiều thế hệ công nghệ PONngày mai, việc lập kế hoạch sớm là rất quan trọng.

 

Thiết bị FTTH chính và các linh kiện quang thụ động

Chương này vạch ratất cả các thiết bị chính và các thành phần thụ độngtrong mạng FTTH, từ giá văn phòng trung tâm cho đến ổ cắm trên tường trong phòng khách. Đó là một nơi tốt để sau này "nối" các mô hình sản phẩm và bảng dữ liệu của riêng bạn.

 

Thiết bị văn phòng trung tâm: Quản lý OLT và Fiber

Tại CO (văn phòng trung tâm) hoặc trụ sở chính, thiết bị truy cập khóa làOLT (Thiết bị đầu cuối đường quang). Xung quanh nó là một hệ sinh thái phần cứng quản lý sợi quang.

OLT: vai trò cơ bản và cách bố trí cổng điển hình

Mục	Sự miêu tả
Chức năng chính	Tổng hợp nhiều cổng PON, kết nối các thuê bao với mạng metro/lõi
Hướng hạ lưu	Gửi lưu lượng phát sóng tới tất cả ONU/ONT trên cây PON
Hướng ngược dòng	Nhận lưu lượng truy cập đa kênh phân chia theo thời gian từ ONU/ONT
Chức năng dịch vụ	QoS, Vlan, PPPoE/DHCP, multicast, DBA, bảo mật, OAM, v.v.

 

Cấu hình cổng OLT điển hình (có thể điều chỉnh để phù hợp với dòng sản phẩm của bạn sau này):

Loại cổng	Sử dụng điển hình	Thông số ví dụ (để tham khảo)
cổng PON	Kết nối với ODN thông qua sợi trung chuyển	GPON/EPON/XG(S)-PON, 8/16/32 cổng trên mỗi thẻ
Cổng đường lên	Kết nối với tập hợp/bộ chuyển mạch/bộ định tuyến tàu điện ngầm	1GE/10GE/25GE SFP/SFP+/SFP28
Cổng quản lý	Kết nối OAM cục bộ/từ xa, NMS	10/100/1000Base-T hoặc ngoài-of-cổng băng tần

 

Quản lý sợi trong CO

Xung quanh OLT, bạn thường thấy:

• ODF (Khung phân phối quang)– nơi các sợi trung chuyển từ cây bên ngoài kết thúc.
• Dây vá và bảng vá– được sử dụng để kết nối các cổng OLT PON với các sợi trung chuyển cụ thể.
• Khay nối và đóng mối nối– để nối các cáp đầu vào với các sợi bên trong hoặc các sợi bên trong.

Nói tóm lại, phía CO là nơi bạn:

Chấm dứt các sợi bên ngoài → nối nếu cần → vá chúng vào các cổng OLT phù hợp một cách rõ ràng và được ghi chép.

 

Mạng thụ động ODN: "Đường cao tốc cáp quang" từ CO đến Tòa nhà

Giữa CO và tòa nhà,ODN (Mạng phân phối quang)là một cấu trúc hoàn toàn thụ động. Nó thường được mô tả là"đường cao tốc sợi".

Các thành phần thụ động chính trong nhà máy bên ngoài

Thành phần	Vị trí tiêu biểu	Chức năng chính	Ghi chú thiết kế (ngoài trời)
Cáp trung chuyển	CO → tủ chính / kết nối chéo-	Đường trục sợi quang có số lượng cao từ CO đến khu vực phục vụ	Độ suy giảm thấp, số lượng sợi cao, vỏ bọc chắc chắn
Đóng khớp/mối nối	Dọc các tuyến đường, hố tay, cột điện	Bảo vệ mối nối giữa các phần cáp	Chống nước, chống bụi, độ bền cơ học cao
Tủ kết nối chéo quang-	Đường phố, lề đường, tòa nhà bên ngoài	-Kết nối chéo các sợi trung chuyển và phân phối; đôi khi bộ chia máy chủ	Vỏ bọc được xếp hạng IP{0}}, chống ăn mòn, định tuyến cáp được quản lý
Cáp phân phối	-Kết nối chéo → hộp phân phối/hộp sàn	Chất xơ có số lượng trung bình-phân phối đến đường phố/tòa nhà	Đủ linh hoạt để định tuyến, thích hợp cho sử dụng ống dẫn hoặc trên không
Hộp phân phối / truy cập cáp quang	Lối vào, hành lang tòa nhà	Chấm dứt cáp phân phối và quạt ra nhiều giọt	Có thể chứa bộ chia; cần ghi nhãn rõ ràng và giảm căng thẳng
Hộp sàn / hộp hành lang	Bên trong hành lang MDU	Kết nối các sợi dọc với cáp thả căn hộ	Nhỏ gọn, dễ dàng tiếp cận kỹ thuật viên, quản lý cáp gọn gàng
Đóng cửa nhánh/nhánh	Dọc theo các tuyến đường trên không hoặc dưới lòng đất	Tạo các nhánh từ cáp chính để phục vụ các khu vực phụ	Niêm phong mạnh mẽ, chống tia cực tím và nhiệt độ

Yêu cầu về môi trường (sản phẩm ngoài trời)

Đối với tủ, tủ và hộp ngoài trời, bạn thường cần:

Đủxếp hạng IPchống nước và bụi.

Chống tia cực tímcho bề mặt nhựa/sơn tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.

Chống ăn mòncho các bộ phận kim loại trong môi trường ven biển hoặc công nghiệp.

Phù hợpphạm vi nhiệt độđối với khí hậu địa phương (ví dụ −40 độ ~ +60 độ ).

Đây cũng là những điểm vào hoàn hảo để sau này làm nổi bật chính bạnHộp IP65/IP68, vật liệu chống tia cực tím-, kết quả thử nghiệm phun muối-, vân vân.

 

 

Phía khách hàng: Đoạn cuối từ hành lang đến phòng khách

Từ hành lang hoặc khối nhà vào phòng thực tế làthả đoạn-khoảng cách ngắn nhưng rất quan trọng đối với nhận thức của người dùng và chi phí lắp đặt.

Các thành phần chính về phía khách hàng

Thành phần	Vai trò trong Liên kết FTTH	Ghi chú cho Kỹ thuật & Tiếp thị
Cáp thả FTTH / cáp phẳng trong nhà{0}}ngoài trời	Kết nối hộp phân phối/hộp sàn với hộp thiết bị đầu cuối của người dùng	1–2 sợi, kích thước nhỏ, dẻo, thường có khả năng chống cháy-
Hộp đầu cuối thuê bao/ổ cắm trên tường	Điểm cuối bên trong nhà/văn phòng	Treo tường, có thể giữ dây nối hoặc bộ chuyển đổi đầu nối
Bím tóc & dây vá	Kết nối hộp đầu cuối với ONT/ONU	SC/APC phổ biến, chiều dài được tối ưu hóa để tránh lộn xộn
ONT/ONU ("modem quang")	Chuyển đổi quang-sang-Ethernet ở phía khách hàng	Thường cung cấp 1–4 cổng LAN, cổng thoại, đôi khi là Wi-Fi
Cổng nhà / Bộ định tuyến Wi{0}}Fi	Phân phối kết nối trong nhà	Có thể kết hợp với ONT (tất cả{0}}trong-một) hoặc thiết bị riêng biệt
Cáp trong nhà-gia đình (Ethernet, Wi-Fi)	Kết nối TV, PC, AP, camera, thiết bị thông minh	Tác động đến nhận thức về "tốc độ FTTH" ngay cả khi liên kết quang tốt

 

Phương pháp cáp trong nhà

Phương pháp	Sự miêu tả	Trường hợp sử dụng điển hình
được gắn trên bề mặt	Cáp được cắt hoặc dán dọc theo tường/trần nhà	Cải tạo nhanh chóng, công việc xây dựng tối thiểu
Ống dẫn/ống dẫn	Cáp chạy bên trong ống nhựa hoặc ống dẫn	Thẩm mỹ sạch hơn, bảo vệ tốt hơn
Trong hộp hiện tại-yếu	Cáp được tổng hợp trong một bảng nối dây có cấu trúc	Căn hộ mới, thiết kế-điện áp thấp tích hợp

 

Đây là một phần khác mà sau này bạn có thể hiển thịcông trình cáp thả khác nhau, hộp thiết bị đầu cuối và các giải pháp-kết thúc trước để làm nổi bật dòng sản phẩm của bạn.

 

Liên kết "OLT → ONT" điển hình: Một chuỗi đơn giản

Đường dẫn FTTH chung từ giá CO đến phòng khách trông như thế này:

OLT → ODF → Cáp trung chuyển → Đóng khớp nối → Bộ chia (tủ) → Cáp phân phối → Tầng/hộp phân phối → Cáp thả FTTH → Hộp đầu cuối → ONT

Từng bước-từng-(rất ngắn gọn):

 

Cổng OLT PON (bằng CO)
Cổng GPON/XG(S)-PON/EPON tiêu chuẩn, được vá bằng một cổng ngắnDây vá SC/APCtới ODF.

 

ODF → Cáp quang trung chuyển
ODF kết nối OLT với mộtcáp trung chuyển có số lượng cao(ví dụ:. 48F/96F, G.652D) chạy qua ống dẫn tới tủ đường phố hoặc đấu nối-chéo; mối nối được bảo vệ trongđóng cửa khớp.

Bộ chia trong tủ/hộp
A Bộ chia PLC(ví dụ:. 1:32 hoặc 1:64) trong tủ ngoài trời hoặc hộp phân phối trong nhà sẽ mất1 sợi trung chuyển vào, nhiều sợi ra.

 

Cáp phân phối → sàn/hộp xây dựng
A Cáp phân phối 12F/24Fmang các đầu ra của bộ chia tới các hộp tòa nhà hoặc sàn, nơi các sợi được kết thúc và sắp xếp.

Cáp thả FTTH → căn hộ
A Cáp thả 1–2 sợi quangchạy từ hộp đến hộp đầu cuối của thuê bao, dọc theo tường hoặc ống dẫn bên trong.

 

Hộp đầu cuối → ONT
Cáp thả kết thúc bằng mộthộp treo tường nhỏ (bộ chuyển đổi SC/APC); một sợi dây ngắn kết nối nó vớiONT/ONU, sau đó liên kết với cổng nhà/bộ định tuyến Wi{0}}Fi.

Sau này, trong phần sản phẩm, bạn có thể sử dụng lại chuỗi này và chỉ cần "ghi" tên model của riêng mình vào mỗi điểm (OLT, tủ có bộ chia, cáp thả, hộp đầu cuối, ONT) để người đọc nhìn thấy cảdòng chảy hệ thốngVàsản phẩm của bạn nằm ở đâutrong dung dịch.

 

 

FTTH hoạt động như thế nào? Xem nhanh thông tin cơ bản về truyền thông PON

PON nhìn từ bên ngoài có vẻ phức tạp, nhưng ý tưởng cốt lõi thực sự rất đơn giản:

Một cổng OLT giao tiếp với nhiều ONU/ONTtrên một cây sợi chia sẻ.

Hạ lưu được phát sóng, ngược dòng là phép chia-phân chia theo thời gian.

Phần này giải thích cơ chế đó, quy trình đăng ký ONU và cách liên kết ngân sách công suất quang, tỷ lệ phân chia và khoảng cách phủ sóng.

 

Phát sóng hạ lưu & TDM ngược dòng: Cơ chế PON cốt lõi

Trong hệ thống FTTH PON, OLT và tất cả ONU/ONT đều có chung sợi quang và bộ chia. Để tránh sự hỗn loạn trên đường dây, PON sử dụngcác cơ chế khác nhau ở hạ lưu và thượng nguồn.

 

Hạ lưu (OLT → tất cả ONU): phát sóng

OLT gửi các khung xuôi dòngtiếp cận mọi ONUtrên cây PON đó.

Mỗi khung (hoặc gói) có số nhận dạng (chẳng hạn như ID cổng GEM / LLID) để:

Mỗi ONUnhận được tín hiệu quang tương tự, Nhưng

Mỗi ONUchỉ xử lý lưu lượng truy cập được gửi đến nó, và loại bỏ phần còn lại.

 

Ngược dòng (ONU → OLT): ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM)

Tất cả các ONU chia sẻcùng bước sóng ngược dòngvà cùng một sợi vật lý.

Để tránh xung đột, OLT chỉ địnhkhe thời giantới mỗi ONU.

Mỗi ONU chỉ có thể truyền trong khe được phân bổ của nó; tất cả những lần khác nó phải giữ im lặng.

Một bản tóm tắt đơn giản:

Phương hướng	Hành vi thể chất	Cơ chế logic	Điểm mấu chốt cho thiết kế
Hạ lưu	Một OLT → tất cả ONU	Phát sóng + lọc tại ONU	Mỗi ONU nhìn thấy tất cả các khung hình nhưng chỉ giữ lại khung hình của riêng mình
Thượng nguồn	Nhiều ONU → một OLT (sợi chia sẻ)	Ghép kênh phân chia thời gian (TDM)	OLT kiểm soát các khe thời gian để tránh xung đột

Cái nàyphát sóng + TDMsự kết hợp này cho phép PON chia sẻ một cổng OLT giữa hàng chục người dùng một cách hiệu quả.

Khám phá, đăng ký và xác thực ONU/ONT

căn chỉnh.

Đăng ký lần đầu

ONU gửi mộtyêu cầu đăng kýtrong các cửa sổ khám phá/đăng ký đặc biệt.

OLT kiểm tra thông tin cơ bản (ID nhà cung cấp, số sê-ri, khả năng) và chỉ định mộtID ONUvà tài nguyên logic (ví dụ: T-CONT / LLID).

Xác thực và cấu hình

Tùy thuộc vào chính sách, OLT có thể xác minhsố sê-ri/mật khẩu/chứng chỉchống lại OSS/DB.

Nếu được chấp nhận, OLT sẽ đẩy cấu hình dịch vụ: băng thông/QoS, ánh xạ Vlan, cài đặt GEM/LLID, quy tắc bảo mật và phát đa hướng.

DBA (Phân bổ băng thông động)

Sau khi đăng ký, ONU chỉ truyền trongkhoảng thời gian được chỉ định.

của OLTThuật toán DBAphân bổ động băng thông ngược dòng dựa trên nhu cầu và mức độ ưu tiên, do đó dung lượng được chia sẻ hiệu quả, không cố định tĩnh trên mỗi ONU.

Từ quan điểm của người vận hành, chuỗi này

khám phá → phạm vi → đăng ký → xác thực → DBA
là thứ biến ONU "đen tối" thànhthuê bao được quản lý hoàn toàntrên cây PON.

 

Ngân sách công suất quang, tỷ lệ phân chia và khoảng cách phủ sóng

Bởi vì PON sử dụngbộ chia thụ độngvà cáp quang dùng chung, mọi tổn thất quang học đều quan trọng. Ba điều quan trọng được kết hợp chặt chẽ:

Ngân sách năng lượng quangđược cung cấp bởi tiêu chuẩn / quang học PON.

Tỷ lệ chia tách và các giai đoạn chia táchtrong ODN.

Khoảng cách phủ sóng tối đa(trung chuyển + phân phối + thả).

 

Công thức ngân sách năng lượng cơ bản (khái niệm)

Đối với hướng PON nhất định (hạ lưu hoặc ngược dòng), hệ thống có:

• Công suất phát (dBm).
• Độ nhạy của máy thu (công suất thu tối thiểu, dBm).
• Sự khác biệt giữa hai điều này làngân sách quang có sẵn(tính theo dB).

Của bạnmất toàn bộ liên kếtphải thỏa mãn:

Tổng tổn thất ODN Nhỏ hơn hoặc bằng ngân sách quang - Biên thiết kế

Ở đâuTổng tổn thất ODNbao gồm:

• Suy hao sợi quang (dB/km × tổng km)
• Mất chèn bộ chia (tổng của tất cả các giai đoạn)
• Mất mối nối (số lượng mối nối × trên mỗi-mất mối nối)
• Mất đầu nối (số cặp ghép đôi × trên mỗi-mất đầu nối)

VàLề thiết kế(ví dụ:. 3–5 dB) được dành riêng cho:

• Lão hóa và sự thay đổi nhiệt độ
• Dung sai cài đặt trong thế giới thực-
• Sửa chữa trong tương lai và các mối nối bổ sung

 

Tách một giai đoạn và chia hai giai đoạn

Trong thực tế, người vận hành thường lựa chọn giữa:

Tách một giai đoạn-:

Một bộ chia có tỷ lệ như 1:32 hoặc 1:64.

Thiết kế đơn giản hơn nhưng có thể cần nhiều sợi trung chuyển hơn.

Chia hai{0}}giai đoạn(ví dụ:. 1:4 rồi 1:16):

Bộ chia được phân phối giữa tủ và tòa nhà.

Linh hoạt hơn và tiết kiệm-chất xơ hơn, nhưngtổng tổn thất bộ chia=tổn thất1 + tổn thất2, làm cho ngân sách điện năng chặt chẽ hơn.

Càng nhiều giai đoạn và tỷ lệ phân chia càng cao thì ODN của bạn sẽ càng bị mất nhiều hơn vàngắn hơnphạm vi tiếp cận tối đa của bạn trở thành ngân sách nhất định.

 

Tỷ lệ phân chia phổ biến và tác động của chúng

Lựa chọn thiết kế điển hình:

1:32

Suy hao bộ chia thấp hơn 1:64.

Sự thỏa hiệp tốt giữa chi phí và hiệu suất trong nhiều mạng.

Thường được sử dụng khi khoảng cách dài hơn hoặc lề cần rộng rãi.

1:64

Tổn thất bộ chia cao hơn, ngân sách chặt chẽ hơn.

Hấp dẫn để giảm chi phí cổng OLT trên mỗi người dùng ở các khu vực đô thị đông đúc.

Yêu cầu các thành phần có chất lượng-tốt và tính toán ngân sách liên kết cẩn thận.

Bằng trực giác:

Tỷ lệ phân chia cao hơn → nhiều người dùng hơn trên mỗi cổng PON →tổn thất cao hơn → phạm vi tiếp cận ngắn hơn/lợi nhuận chặt chẽ hơn.

VìFTTH-tiếp cận lâu dài ở nông thôn, các nhà khai thác thường thích tỷ lệ phân chia nhỏ hơn như 1:16 hoặc 1:32. Vìđô thị dày đặcmôi trường, 1:64 là phổ biến khi khoảng cách ODN ngắn và chất lượng thành phần cao.

Liên kết GPON điển hình: Các thông số kỹ thuật chính (Bảng tham khảo)

Để trợ giúp thiết kế kỹ thuật và tham khảo nhanh, sẽ rất hữu ích khi có mộtbảng tham số nhỏcho một hệ thống GPON điển hình. Các giá trị chính xác phụ thuộc vào loại tiêu chuẩn và quang học, nhưng một cái nhìn đơn giản hóa trông như thế này:

 

tham số	Giá trị GPON điển hình (để minh họa)	Ghi chú
Tốc độ dòng hạ lưu	~2,5 Gbit/s	Được chia sẻ giữa tất cả các ONU trên cổng PON
Tốc độ đường truyền ngược dòng	~1,25 Gbit/s	Được chia sẻ; tỷ lệ người dùng thực tế phụ thuộc vào DBA
Bước sóng xuôi dòng	~1490nm	Đôi khi có lớp phủ 1550 nm cho video
Bước sóng ngược dòng	~1310nm
Tỷ lệ phân chia điển hình	1:16 / 1:32 / 1:64	Tỷ lệ cao hơn đòi hỏi ngân sách chặt chẽ hơn
Phạm vi tiếp cận logic tối đa	Lên đến ~20 km (tùy thuộc vào hạng và quy tắc thiết kế)	Thiết kế thực tế thường sử dụng phạm vi tiếp cận ngắn hơn
Ngân sách quang tiêu chuẩn (ví dụ)	~28 dB / 29 dB / 31 dB các lớp	Xác định tổn thất ODN tối đa cho phép + ký quỹ
Khoảng cách chênh lệch tối đa giữa các ONU	Thông thường là vài km (ví dụ: tổng cộng{1}} km có giới hạn cho mỗi tiêu chuẩn)	Phạm vi tác động và căn chỉnh thời gian

 

Sau này bạn có thể điều chỉnh bảng này cho phù hợp:

cáclớp GPON chính xácvà các thông số mà sản phẩm của bạn hỗ trợ.

Các hàng bổ sung choXG(S)-PONhoặcEPON 10G, do đó, cùng một bảng sẽ đóng vai trò như một biểu đồ so sánh hoạt động tiếp thị.

Từ góc độ nội dung, phần này giúp các kỹ sư nhanh chóng thấy:

GPON có thể làm gìvề mặt tỷ lệ, phân chia và phạm vi tiếp cận.

Tại saongân sách năng lượng và thiết kế ODNlà những chủ đề trọng tâm trong bất kỳ dự án FTTH nào.

Hướng dẫn lựa chọn thành phần chính FTTH

Chương này xem xétphần cứng FTTHtừ mộtgóc độ rất thực tế: bạn đã biết chức năng của từng thành phần - câu hỏi là gìchọn loại nào trong kịch bản nàođể dự án có thể xây dựng được, ổn định và dễ bảo trì.

Chọn cáp thả FTTH / Cáp phẳng trong nhà–ngoài trời

Cáp thả FTTH làđoạn cuốitừ hộp phân phối/sàn đến cơ sở của khách hàng. Nó có độ dài ngắn nhưng rất quan trọng đối với:

Hiệu quả lắp đặt

Hình ảnh trực quan bên trong các tòa nhà

Độ tin cậy lâu dài-

Cấu trúc cáp điển hình

Điểm kỹ thuật chính

Độ bền kéo

Phải chịu được lực kéo khi lắp đặt (đặc biệt đối với các ống đứng thẳng đứng và nhịp trên không).

Kiểm tra cả haingắn hạn-(cài đặt)Và(hoạt động) lâu dàixếp hạng.

Bán kính uốn tối thiểu

Bán kính uốn cong nhỏ là điều cần thiết ở các tuyến đường trong nhà chật hẹp và các hộp-dòng điện yếu.

Sợi nhưG.657A2thường được ưa chuộng trong các loại cáp thả do hiệu suất uốn tốt hơn.

Thuộc tính chống cháy-/LSZH

Để sử dụng trong nhà, hãy tìmÁo khoác LSZHvà xếp hạng về khả năng chống cháy-đáp ứng các quy định của địa phương.

Ở các ống đứng và trục, các quy chuẩn xây dựng thường yêu cầu phải có áo khoác ít khói và không chứa halogen{0}}.

Gợi ý lựa chọn theo kịch bản

Khi bạn xây dựng bảng dữ liệu hoặc bảng sản phẩm của riêng mình sau này, bạn có thể ánh xạtừng kịch bản cho một hoặc hai kiểu cáp cụ thể.

Lựa chọn bộ chia quang: PLC vs FBT

Bộ chia quang làtrái tim của cây PON. Lựa chọn sai dẫn đến tổn thất cao hơn, hiệu suất không ổn định và nhiều cuộc gọi dịch vụ hơn.

PLC vs FBT – sự khác biệt về khái niệm

Đối với FTTH PON ODN hiện đại,Bộ chia PLC là lựa chọn mặc địnhcho hầu hết các tỷ lệ phân chia.

Các thông số quang học chính cần xem xét

Mất chèn (IL)

Tổng tổn thất từ ​​đầu vào đến mỗi cổng đầu ra.

Thấp hơn là tốt hơn; kiểm tra xem nó có đáp ứng PON khôngngân sáchvới lề.

Mất tính đồng nhất

Sự khác biệt về IL giữa cổng đầu ra tốt nhất và cổng đầu ra kém nhất.

Mức chênh lệch nhỏ hơn có nghĩa là trải nghiệm người dùng cân bằng hơn.

Mất mát trả lại (RL)

Phản xạ ở đầu vào/đầu ra; cao hơn (tính bằng dB) thì tốt hơn.

Tính định hướng và PDL(Mất phụ thuộc phân cực)

Tính chỉ đạo: bộ chia chặn rò rỉ ngược tốt như thế nào.

PDL: sự biến thiên tổn thất theo độ phân cực - phải ở mức thấp để có hiệu suất ổn định.

Chọn tỷ lệ chia (1:2 ~ 1:128)

1:2 / 1:4 / 1:8

Thường được sử dụng làm bộ chia-giai đoạn đầu tiên trong tủ hoặc CO.

Tốt chohai-cấu trúc phân chia giai đoạn.

1:16 / 1:32 / 1:64

Phổ biến để phân chia quyền truy cập chính; được sử dụng ở dạng-giai đoạn đơn hoặc giai đoạn-thứ hai.

1:128

Tổn thất rất cao; thường chỉ được xem xét vớikhoảng cách ngắn và ngân sách mạnh mẽ.

Hãy thận trọng khi sử dụng trong các trường hợp-ở vùng nông thôn/dài hạn.

Luôn chọn tỷ lệ chiacùng với ngân sách liên kết của bạnvà khoảng cách thông thường, không chỉ từ quan điểm chi phí-mỗi-cổng.

Các hình thức đóng gói phổ biến

Đối với mỗi biểu mẫu, hãy xác nhận:

Loại trình kết nối (SC/APC, LC/APC, v.v., nếu-được kết nối trước).

Chiều dài sợi của bím tóc.

Đánh giá môi trường (trong nhà và ngoài trời, phạm vi nhiệt độ hoạt động).

Hộp phân phối, Hộp hành lang,-Tủ kết nối và cửa đóng chéo

Những lớp vỏ này bảo vệ các kết nối và tổ chức các sợi; họ cũng quyết định mức độ dễ dàng duy trì mạng của bạn.

Các loại vỏ chính

Bảo vệ môi trường (đối với dàn nóng)

xếp hạng IP:

Đối với tủ ngoài trời, IP54–IP65 (hoặc cao hơn) tùy thuộc vào khí hậu và cách lắp đặt.

Chống tia cực tím:

Vỏ nhựa phải chịu được ánh nắng-lâu dài mà không bị nứt.

Chống ăn mòn:

Các bộ phận kim loại phải chống rỉ sétven biển hoặc công nghiệpmôi trường.

Ưu tiên sử dụng bề mặt bằng thép không gỉ,{0}}sơn tĩnh điện và lớp bịt kín thích hợp.

Nhiệt độ và độ bền cơ học:

Phạm vi nhiệt độ hoạt động phù hợp với khí hậu địa phương.

Độ bền cơ học chống lại gió, băng, phá hoại (nếu có liên quan).

Lập kế hoạch công suất (số lượng sợi và dự trữ bộ chia)

Khi lựa chọn từng hộp/tủ:

Xác nhậnsố lượng đầu cuối sợinó có thể giữ được (ví dụ: 24F, 48F, 96F).

Kiểm tra xem có bao nhiêumô-đun chiavà các khe cắm bộ chuyển đổi mà nó hỗ trợ.

Đảm bảo cókhông gian cho các bộ chia và sợi trong tương lai, không chỉ là nhu cầu ngày nay.

Nguyên tắc thực hành: thiết kế một số20–30% công suất dự phòngbất cứ nơi nào có sự tăng trưởng dự kiến.

Kiểu lắp đặt và lắp đặt

Khi thiết kế, hãy xem xét:

Khoảng trống cho cửa và khay mở.

Kỹ thuật viên an toàn truy cập để nối và thử nghiệm.

Không gian để ghi nhãn và định tuyến sợi gọn gàng.

Bím tóc trong nhà, dây nối và đầu nối nhanh

Ngay cả khi ODN của bạn hoàn hảo,trình kết nối-có chất lượng kém hoặc được cài đặt saibên trong tòa nhà có thể làm hỏng trải nghiệm của người dùng.

Lựa chọn loại đầu nối

Để truy cập FTTH,SC/APCthường là tiêu chuẩn:

APC (Tiếp xúc vật lý góc) giúp giảm phản xạ và cải thiện tổn thất phản xạ.

-chấm dứt trước so với trường-chấm dứt

Những bím tóc và dây nối được kết thúc trước-

Đã được nhà máy-đánh bóng và thử nghiệm.

Mất chèn thấp hơn và nhất quán hơn.

Cài đặt trên trang web- nhanh hơn → yêu cầu ít kỹ năng hơn.

Trường-đã kết thúc / trình kết nối nhanh

Hữu ích khi việc-chấm dứt trước là không thực tế (ví dụ: độ dài tùy chỉnh trong các ống dẫn hiện có).

Tiết kiệm thời gian so với nối nhiệt hạch hoàn toàn nhưng yêu cầu vệ sinh và lắp ráp cẩn thận.

Nhiều trình cài đặt thích mộtchiến lược hỗn hợp: mối nối hợp nhất + bím tóc-được kết thúc trước tại các điểm chính, có đầu nối nhanh nếu cần.

Hiệu suất và thử nghiệm điển hình

Các chỉ số chính:

Mất chèn (IL)

Đối với cặp đầu nối được ghép nối, thường nhắm mục tiêuNhỏ hơn hoặc bằng 0,3–0,5 dBtrong môi trường FTTH.

Mất mát trả lại (RL)

Đầu nối APC thường đạt đượcLớn hơn hoặc bằng 55 dB(hoặc tốt hơn) bằng những sản phẩm có chất lượng tốt.

Phương pháp thử nghiệm

Bằng cách tiêu chuẩn hóabím tóc và áo liền quần có chất lượng tốt,-thấp, và sử dụngđầu nối nhanh-được kết thúc trước hoặc-được kiểm soát tốt, bạn giảm đáng kể:

Thời gian cài đặt ban đầu

Vé rắc rối liên quan đến vấn đề hiệu suất "bí ẩn"

Nỗ lực bảo trì dài hạn-

Sau này, khi tạo danh mục hoặc trang đích của riêng mình, bạn có thể:

Biến mỗi phần trên thành mộtbảng tham sốcho các sản phẩm cụ thể của bạn.

Đánh dấu vị trí thả cáp, bộ chia, hộp và-các cụm kết nối trước của bạngiúp các kỹ sư đóng ngân sách dễ dàng hơn và tăng tốc độ cài đặt.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa FTTH, FTTP và FTTB là gì?

FTTH (Cáp quang đến nhà):Cáp quang đi tới tận phòng/ổ cắm trong nhà của người dùng; ONT đang ở trong nhà.

FTTB (Fiber to the Building):Cáp quang dừng trong phòng hiện tại/viễn thông{0}}yếu của tòa nhà; đoạn cuối cùng thường là đồng/Ethernet.

FTTP (Cáp quang đến cơ sở):Thuật ngữ chung cho "sợi quang đến cơ sở của người dùng", thường được sử dụng như một cái ô bao gồm cả FTTH và FTTB.

Tôi nên chọn GPON và EPON như thế nào?

EPON:Khung dựa trên Ethernet{0}}, 1,25G/1,25G, đơn giản cho các dịch vụ Ethernet thuần túy; phổ biến ở một số khu vực/nhà khai thác.

GPON:2.5G/1.25G, hiệu quả cao hơn và ánh xạ dịch vụ linh hoạt; một trong những tiêu chuẩn FTTH được triển khai rộng rãi nhất trên toàn thế giới.
Trong các dự án thực tế, hãy làm theohệ sinh thái nhà điều hành địa phương, giá thiết bị và yêu cầu dịch vụ; phù hợp với tiêu chuẩn thống trị trong thị trường của bạn thường là sự lựa chọn an toàn nhất.

Một cổng PON có thể hỗ trợ bao nhiêu người dùng và làm cách nào để chọn tỷ lệ phân chia an toàn?

Về mặt lý thuyết, PON có thể hỗ trợ1:64 hoặc 1:128tách ra, nhưng trong thực hành kỹ thuật1:32 hoặc 1:64là phổ biến nhất.

“Số lượng người dùng” thực sự phụ thuộc vàolấy-giá, gói dịch vụ và mô hình lưu lượng truy cập, không chỉ là tỷ lệ phân chia.

Khuyến nghị điển hình:

FTTH dân cư đô thị: tối đa1:64nếu khoảng cách ngắn và chất lượng tốt.

Nông thôn / phạm vi tiếp cận{0}}dài: thích1:16 hoặc 1:32.

Cổng PON có-người dùng chính phủ/doanh nghiệp có giá trị cao: tránh tải chúng ở mức tối đa.

Tại sao tốc độ của tôi không ổn định mặc dù tôi đã có FTTH?

Hầu hết các vấn đề đềukhôngtrong truy cập quang nhưng trong các phân đoạn cuối:

Sự cố CPE: hiệu suất ONT/bộ định tuyến tại nhà yếu, vùng phủ sóng Wi-Fi kém, nhiễu sóng từ hàng xóm.

Hệ thống cáp-trong nhà: Ethernet 100M cũ, bộ chuyển mạch kém, vòng lặp, dây nối rẻ tiền.

Phía mạng: tắc nghẽn vào giờ cao điểm, tốc độ ngược dòng-do nhà điều hành giới hạn.

Tóm lại:

"Sợi quang ổn" không tự động có nghĩa là toàn bộ chuỗi-đến-cuối đều ổn.

Các thành phần chi phí chính của việc triển khai FTTH là gì?

Nguyên vật liệu:cáp quang, bộ chia, tủ/hộp, nắp, giá đỡ, ONT, v.v.

Sự thi công:công trình dân dụng (đào rãnh, ống dẫn, phục hồi), công tác cột,-đi cáp trong xây dựng, nối, thử nghiệm.

Dự án & chi phí chung:khảo sát và thiết kế, giấy phép và điều phối, quản lý dự án, công cụ, phụ tùng thay thế và thiết lập O&M ban đầu.

Làm cách nào chúng ta có thể triển khai FTTH trong các tòa nhà hoặc nhà máy cũ không có ống dẫn dự phòng?

Các cách tiếp cận phổ biến bao gồm:

sử dụngcác tuyến đường trên mái nhà / mặt tiền và các điểm rơi trên không ngắnvào tòa nhà.

Đào rãnh vi môhoặc bổ sung thêm các ống dẫn nhỏ dọc vỉa hè hoặc đường nội bộ.

Trong nhà, sử dụngbề mặt-đường ống / mương gắn trên bề mặtthay vì các ống dẫn ẩn.

Trong thực tế, nó luôn luôn là sự cân bằng giữatính khả thi về mặt kỹ thuật + đàm phán tài sản/người thuê nhà: tái sử dụng nhiều nhất có thể, giảm thiểu xáo trộn mà vẫn đạt tiêu chuẩn.

FTTH sẽ được thay thế bằng 5G/FWA? Mối quan hệ giữa họ là gì?

5G / FWA được coi là tốt hơnbổ sung, không phải là sự thay thế Đó là lý tưởng khi việc xây dựng chất xơ khó khăn hoặc là một giải pháp nhanh chóng.

Về lâu dàidung lượng, độ trễ, độ ổn định và chi phí mỗi bit, FTTH vẫn là công nghệ băng rộng cố định chính.
Trong các mạng thực, mẫu điển hình là:

FTTH làm nền tảng, 5G/FWA làm phần bổ sung và dự phòng.

Chúng ta nên cân nhắc loại dự phòng nào khi thiết kế FTTH ODN?

Sự dư thừa chất xơ:dự trữ một tỷ lệ sợi dự phòng trong cáp trung chuyển và cáp phân phối chính.

Dự phòng bộ chia:không gian/khe bổ sung trong tủ dành cho các mô-đun bộ chia bổ sung hoặc các đơn vị-có dung lượng cao hơn.

Dự phòng tuyến đường:tuyến đường kép hoặc vòng cho các địa điểm quan trọng để tránh các điểm lỗi đơn lẻ.

Lề quang học:giữ3–5 dBbiên ngân sách năng lượng để bù đắp cho sự cũ kỹ, sửa chữa và những tổn thất tăng thêm không lường trước được.

Khi mua linh kiện FTTH, tôi nên tìm kiếm những bài kiểm tra và chứng nhận nào?

Hiệu suất quang học:mất chèn, mất trả về, tính đồng nhất, độ ổn định lâu dài{0}}(báo cáo thử nghiệm).

Môi trường & cơ khí:chu kỳ nhiệt độ cao/thấp, nhiệt ẩm, phun muối, lão hóa tia cực tím, thử nghiệm độ bền kéo/uốn/tác động.

Chứng nhận hệ thống/chất lượng:Hệ thống chất lượng ISO,RoHS, CNvà-nếu có thể-nhập báo cáo thử nghiệm từ các nhà khai thác chính hoặc phòng thí nghiệm-của bên thứ ba.

Trong một câu:

Kiểm tra thông số kỹ thuật, kiểm tra báo cáo và kiểm tra xem sản phẩm đã chạy được nhiều năm trong mạng của nhà điều hành thực tế hay chưa.

Khi nâng cấp lên 10G PON, chúng tôi có thể sử dụng lại cáp ODN và cáp thả hiện có không?

Nếu ODN ban đầu được thiết kế vớithành phần tốt và biên độ sức mạnh lành mạnh, nó thường có thể được tái sử dụng; bạn chủ yếu trao đổiThẻ dòng OLT và ONU/ONT.

Vấn đề nảy sinh khi thiết kế ban đầu đượcquá hung hăng(tỷ lệ phân chia rất cao, ngân sách cận biên); trong trường hợp đó bạn có thể cần điều chỉnh việc chia tách hoặc xây dựng lại một số phân đoạn.

Miễn là cáp thả hiện tại đáp ứng đượcyêu cầu hiệu suất quang học và cơ học, họ thường làmkhôngcần phải được thay thế.