Thiết bị mạng quang (ONU) là một trong những thiết bị thiết yếu trong bất kỳ mạng truy cập cáp quang nào. Nếu bạn đang triển khai, mua hoặc khắc phục sự cố mạng quang thụ động (PON), ONU là một phần thiết bị nằm ở phía thuê bao và biến tín hiệu quang thành các dịch vụ có thể sử dụng được-internet, thoại, video và kết nối mạng cục bộ.
Nhưng hiểu những gì ONU làm chỉ là điểm khởi đầu. Trong thực tế, các câu hỏi nhanh chóng được nhân lên: ONU khác với ONT như thế nào? Loại ONU nào phù hợp với một ngôi nhà so với một tòa nhà chung cư 20{2}}căn hộ? Những giao thức quản lý nào quan trọng đối với việc triển khai quy mô lớn? Và làm thế nào để bạn tránh mua một thiết bị trông có vẻ đúng trên giấy tờ nhưng lại gây ra vấn đề khi thực hiện?
Hướng dẫn này trả lời những câu hỏi đó với đủ chiều sâu kỹ thuật để hỗ trợ các quyết định triển khai và mua hàng thực sự-chứ không chỉ là định nghĩa.
ONU trong mạng cáp quang là gì?
Thiết bị mạng quang là thiết bị-phía người dùng trong kiến trúc PON. Công việc chính của nó là nhận tín hiệu quang xuôi dòng từ mạng của nhà cung cấp dịch vụ và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện mà các thiết bị thuê bao-bộ định tuyến, bộ chuyển mạch, điện thoại-hộp giải mã tín hiệu-có thể sử dụng. Nó cũng xử lý đường dẫn ngược lại, chuyển đổi dữ liệu điện ngược dòng thành tín hiệu quang để truyền về văn phòng trung tâm.
Trong thuật ngữ tiêu chuẩn, ONU được xác định trong dòng ITU-T G.984 (bao gồm GPON) và tiêu chuẩn IEEE 802.3ah (bao gồm EPON). Cả hai khung đều định vị ONU là điểm cuối-đối diện của khách hàng của mạng quang thụ động. TheoITU-T G.984.1, ONU cung cấp-giao diện phía thuê bao và hoạt động cùng với OLT và ODN để cung cấp quyền truy cập băng thông rộng.
Ngoài việc chuyển đổi tín hiệu đơn giản, ONU hiện đại thường xử lý một số chức năng bổ sung: cung cấp nhiều loại dịch vụ (dữ liệu, giọng nói, video) thông qua các cổng khác nhau, thực thi các chính sách về chất lượng{0}}của-dịch vụ, hỗ trợ cấp phép từ xa và cho phép quản lý chương trình cơ sở từ phía nhà điều hành. Điều này làm cho ONU không chỉ là một bộ chuyển đổi thụ động-nó còn là một thiết bị truy cập được quản lý, chủ động.
ONU phù hợp ở đâu trong mạng PON?
Mạng quang thụ động bao gồm ba thành phần cốt lõi hoạt động cùng nhau:
cácOLT (Thiết bị đầu cuối đường quang)đặt tại văn phòng trung tâm hoặc trụ sở chính của nhà cung cấp dịch vụ. Nó quản lý toàn bộ PON, xử lý việc phân bổ băng thông, xác thực và lập lịch lưu lượng cho tất cả các thuê bao được kết nối.
cácODN (Mạng phân phối quang)là cơ sở hạ tầng cáp quang thụ động giữa OLT và người dùng cuối. Nó bao gồm cáp quang,Bộ chia PLC, khung phân phối, vàđầu nối cáp quang-tất cả các thành phần thụ động không cần nguồn điện.
cácONU hoặc ONTnằm ở đầu thuê bao, nơi tín hiệu quang phải được chuyển đổi thành dịch vụ mà người dân và doanh nghiệp thực sự sử dụng.
Trong quá trình triển khai GPON thông thường, một cổng OLT kết nối với tối đa 128 ONU thông qua ODN, sử dụng kiến trúc điểm-đến{2}}đa điểm. Dữ liệu xuôi dòng được phát từ OLT tới tất cả ONU trên cổng đó, trong khi dữ liệu ngược dòng được quản lý thông quađa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA), do đó nhiều ONU có thể chia sẻ cùng một sợi quang mà không bị xung đột.
Trường hợp ONU được cài đặt vật lý thay đổi theo mô hình triển khai:
- Trong FTTH (cáp quang đến nhà):thiết bị thường được lắp đặt bên trong hoặc ngay bên ngoài một nơi cư trú. Trong trường hợp này, nó thường được gọi là ONT. Quá trình cài đặt thông thường tại nhà bao gồm việc-gắn thiết bị lên tường gần điểm vào cáp quang và kết nối thiết bị với bộ định tuyến Wi-Fi hoặc cổng vào nhà.
- Trong FTTB (cáp tới tòa nhà):thiết bị quang học thường nằm trong tủ ở hành lang, phòng thiết bị ở tầng hầm hoặc tủ đứng và phân phối dịch vụ đến nhiều căn hộ hoặc văn phòng thông qua cáp đồng hoặc cáp nội bộ. Ở đây, thuật ngữ ONU phổ biến hơn vì thiết bị đóng vai trò là điểm truy cập dùng chung.
- Trong FTTO (cáp tới văn phòng):thiết bị được đặt trong môi trường văn phòng, thường yêu cầu giao diện cấp doanh nghiệp-chẳng hạn như nhiều cổng Gigabit Ethernet, đường dây VoIP hoặc đầu ra PoE cho điện thoại IP và điểm truy cập.
Để có cái nhìn sâu hơn về cách lập kế hoạch và xây dựng các mô hình triển khai này, hãy xemhướng dẫn thực tế để xây dựng mạng FTTH.
ONU hoạt động như thế nào?
Ở lớp vật lý, ONU thực hiện chuyển đổi quang-sang-điện theo hướng xuôi dòng và chuyển đổi điện-sang-quang ngược dòng. Nhưng hoạt động thực tế bao gồm một số quá trình phối hợp.
Tiếp nhận hạ lưu:OLT truyền dữ liệu đến tất cả ONU trên sợi chia sẻ bằng cơ chế phát sóng. Trong GPON, bước sóng xuôi dòng thường là 1490 nm đối với dữ liệu và tùy chọn 1550 nm đối với lớp phủ video. Mỗi ONU nhận được toàn bộ tín hiệu xuôi dòng nhưng chỉ trích xuất các khung được gửi đến nó, dựa trên cổng GEM đã đăng ký và các bài tập Vlan của nó.
Truyền tải ngược dòng:Vì nhiều ONU chia sẻ một sợi quang nên lưu lượng ngược dòng phải được lập lịch cẩn thận. OLT chỉ định từng khe thời gian cụ thể của ONU để truyền bằng TDMA. ONU đệm dữ liệu ngược dòng của nó và chỉ truyền trong cửa sổ được phân bổ. Trong GPON, bước sóng ngược dòng là 1310 nm.
Phạm vi và đồng bộ hóa:Vì ONU được đặt ở các khoảng cách khác nhau so với OLT-một số có thể cách 2 km, một số khác cách 15 km-nên OLT thực hiện một quy trình khác nhau để đo độ trễ chuyến đi khứ hồi-đến từng ONU và điều chỉnh thời gian sao cho các cụm ngược dòng từ các ONU khác nhau đến OLT mà không bị chồng chéo.
Cung cấp dịch vụ:Tùy thuộc vào cấu hình của nó, ONU cung cấp các giao diện-đối diện với người dùng bao gồm cổng Ethernet (GE hoặc FE), đài Wi-Fi, cổng POTS/FXS cho giọng nói analog, cổng RF cho CATV và trong một số kiểu máy, đầu ra PoE để cấp nguồn cho các thiết bị được kết nối như điện thoại IP hoặc camera an ninh.
Quản lý từ xa:Hầu hết các ONU cấp nhà cung cấp dịch vụ đều hỗ trợ quản lý thông qua OMCI (Giao diện điều khiển và quản lý ONU), được xác định trongITU-T G.988. OMCI cho phép OLT định cấu hình, giám sát và khắc phục sự cố ONU từ xa. Nhiều thiết bị cũng hỗ trợTR-069 (CWMP), giao thức của Diễn đàn băng thông rộng để quản lý CPE rộng hơn, cho phép cập nhật chương trình cơ sở, chẩn đoán và cung cấp dịch vụ từ máy chủ cấu hình-tự động tập trung.
ONU và ONT: Sự khác biệt thực sự là gì?
Đây là một trong những câu hỏi thường gặp nhất trong mạng truy cập cáp quang và câu trả lời đơn giản hơn hầu hết các bài viết đưa ra.
Trong thuật ngữ ITU-T (dòng tiêu chuẩn G.984 GPON), ONT được định nghĩa là một loại ONU cụ thể phục vụ một thuê bao duy nhất và được đặt tại cơ sở của khách hàng. Khung IEEE 802.3ah dành cho EPON sử dụng thuật ngữ ONU rộng rãi hơn cho mọi thiết bị truy cập quang-phía thuê bao. Vì vậy, từ góc độ tiêu chuẩn, ONT là một tập hợp con của ONU-cụ thể là biến thể-người đăng ký duy nhất, cơ sở-được định vị.
Trong thực tiễn công nghiệp hàng ngày, hai thuật ngữ này trùng lặp rất nhiều. Nhiều nhà cung cấp gắn nhãn thiết bị FTTH của họ là "ONT" và các thiết bị-người đăng ký hoặc thiết bị cấp{2}}xây dựng là "ONU" nhưng đây là quy ước chứ không phải quy tắc nghiêm ngặt. Một số nhà sản xuất sử dụng "ONU" cho mọi thứ.
Đối với các quyết định mua và triển khai, nhãn ít quan trọng hơn thông số kỹ thuật thực tế của thiết bị. Điều bạn nên tập trung vào là vai trò triển khai:
- Nếu thiết bị ngắt kết nối cáp quang cho một hộ gia đình có giao diện trực tiếp bên-người dùng (Ethernet, Wi-Fi, giọng nói), thì thiết bị đó sẽ hoạt động như một ONT bất kể nhãn ghi gì.
- Nếu thiết bị nằm ở cấp độ tòa nhà và phân phối dịch vụ cho nhiều thuê bao thông qua chuyển mạch hoặc cáp bổ sung thì thiết bị đó sẽ hoạt động như một ONU dùng chung.
Điểm mấu chốt: luôn xác minh bộ tính năng, cấu hình cổng và khả năng tương thích quản lý thay vì chỉ dựa vào nhãn ONU hoặc ONT.
OLT vs ONU: Hiểu phía nhà cung cấp và phía người dùng
Trong khi sự nhầm lẫn giữa ONU và ONT là về thuật ngữ, thì sự nhầm lẫn giữa OLT và ONU là về vai trò kiến trúc-và việc hiểu sai điều này có thể dẫn đến việc đặt mua sai thiết bị hoàn toàn.
OLT (Thiết bị đầu cuối đường dây quang) là thiết bị-phía nhà cung cấp. Nó nằm ở văn phòng trung tâm, trung tâm dữ liệu hoặc đầu cuối và quản lý toàn bộ PON. OLT xử lý việc phân bổ băng thông, xác thực thuê bao, lập lịch lưu lượng và liên kết lên mạng lõi của nhà cung cấp dịch vụ. Một khung OLT duy nhất có thể quản lý hàng nghìn ONU trên nhiều cổng PON.
ONU (Thiết bị mạng quang) là thiết bị-phía người dùng. Nó đặt tại cơ sở thuê bao hoặc tòa nhà và kết nối-thiết bị của người dùng cuối với mạng cáp quang. ONU không có vai trò quản lý PON-nó nhận hướng dẫn từ OLT và thực thi chúng.
Hãy nghĩ theo cách này: OLT là bộ điều khiển, ONU là điểm cuối. Chúng phải tương thích về tiêu chuẩn PON (GPON, EPON, XGS-PON), giao thức quản lý (phiên bản OMCI) và các thông số quang học. Các cặp OLT-ONU không khớp sẽ không đăng ký, ngay cả khi cả hai thiết bị đều hoạt động bình thường về mặt kỹ thuật.
Các loại thiết bị ONU theo kịch bản triển khai
Các thiết bị ONU không phải là một-kích thước-vừa với-tất cả. Thiết bị phù hợp phụ thuộc vào người mà nó phục vụ, nơi nó được cài đặt và những dịch vụ mà nó cần cung cấp. Đây là cách phân chia các danh mục chính theo bối cảnh triển khai trong thế giới thực.
SFU (Đơn vị dành cho một gia đình) - Quyền sử dụng cơ bản của khu dân cư
SFU ONU được thiết kế cho băng thông rộng dân dụng đơn giản. Nó thường cung cấp một hoặc hai cổng Ethernet, đôi khi là cổng CATV RF và các tính năng tích hợp tối thiểu. SFU phù hợp khi cổng chính của người đăng ký (bộ định tuyến, điểm truy cập Wi{2}}Fi) là một thiết bị riêng biệt và công việc duy nhất của ONU là chấm dứt cáp quang và chuyển giao kết nối dữ liệu.
Cách triển khai điển hình:-gắn trên tường bên trong một ngôi nhà trong quá trình triển khai FTTH nơi ISP cung cấp bộ định tuyến riêng.
HGU (Thiết bị cổng nhà) - Tất cả-trong-Thiết bị dân dụng
HGU kết hợp chức năng ONU với cổng gia đình. Nó bao gồm Wi-Fi tích hợp sẵn, nhiều cổng Ethernet, VoIP (thường qua SIP) và đôi khi hỗ trợ IPTV. Đối với nhiều hoạt động triển khai tại khu dân cư, HGU loại bỏ nhu cầu sử dụng bộ định tuyến riêng, giảm chi phí thiết bị và đơn giản hóa việc cài đặt.
Cách triển khai điển hình: nhà ở một-gia đình hoặc căn hộ nhỏ nơi ISP muốn cung cấp một thiết bị bao gồm băng thông rộng, thoại và Wi{1}}Fi.
SBU (Đơn vị doanh nghiệp nhỏ) - Văn phòng-Quyền truy cập cấp độ
SBU ONU nhắm tới môi trường văn phòng hoặc thương mại nhỏ. So với các thiết bị-ở nhà, SBU có xu hướng cung cấp nhiều cổng Ethernet hơn (thường là bốn cổng GE trở lên), điều khiển QoS tốt hơn, hỗ trợ nhiều đường VoIP và các tùy chọn quản lý mạnh mẽ hơn. Một số kiểu SBU bao gồm đầu ra PoE để cấp nguồn trực tiếp cho điện thoại IP hoặc điểm truy cập không dây.
Triển khai điển hình: văn phòng nhỏ, địa điểm bán lẻ hoặc văn phòng chi nhánh trong quá trình triển khai FTTO.
MDU (Đơn vị nhiều nhà ở) - Căn hộ-Quyền vào tòa nhà
MDU ONU được thiết kế cho môi trường nhiều{0}}người đăng ký dân cư. Nó cung cấp nhiều-cổng đối diện người dùng-thường là 8, 16 hoặc thậm chí 24 cổng FE hoặc GE-để một thiết bị quang học duy nhất trong phòng thiết bị hoặc tủ hành lang của tòa nhà có thể phục vụ toàn bộ tầng hoặc cánh. MDU ONU là thành phần quan trọng trong việc triển khai FTTB, trong đó việc chạy các trạm cáp quang riêng lẻ đến từng căn hộ là không thực tế.
Triển khai điển hình: các tòa nhà chung cư, ký túc xá hoặc tổ hợp nhà ở xã hội trong đó một ONU trên mỗi tầng hoặc mỗi tầng phục vụ nhiều hộ gia đình.
MTU (Đơn vị nhiều người thuê) - Quyền truy cập của nhiều người thuê doanh nghiệp-
MTU ONU có khái niệm tương tự như MDU nhưng hướng đến các tòa nhà thương mại hoặc{0}}có mục đích sử dụng hỗn hợp. Nó hỗ trợ nhiều đối tượng thuê doanh nghiệp với kỳ vọng về băng thông trên mỗi- cổng cao hơn, cách ly lưu lượng truy cập chặt chẽ hơn và quản lý chi tiết hơn. Các thiết bị MTU thường bao gồm cấu hình VLAN-cho mỗi-người thuê và có thể hỗ trợ cấu hình QoS nâng cao.
Triển khai điển hình: tòa nhà văn phòng, không gian làm việc chung hoặc khu phức hợp thương mại có nhiều người thuê độc lập chia sẻ kết nối cáp quang cấp tòa nhà.
GPON ONU so với EPON ONU so với XGS-PON ONU
Tiêu chuẩn PON mà mạng của bạn sử dụng sẽ xác định ONU nào bạn có thể triển khai. Ba cái này là phổ biến nhất:
ONU GPON- Hoạt động theo tiêu chuẩn ITU-T G.984. Hỗ trợ tốc độ tải xuống lên tới 2,488 Gbps và tải lên 1,244 Gbps, được chia sẻ giữa tất cả các ONU trên một cổng PON duy nhất. GPON sử dụng đóng gói GEM và OMCI để quản lý. Đây hiện là công nghệ PON được triển khai rộng rãi nhất trên toàn thế giới.
ONU EPON- Hoạt động theo tiêu chuẩn IEEE 802.3ah. Hỗ trợ đối xứng 1,25 Gbps (với thông lượng thực tế khoảng 1 Gbps sau chi phí chung). EPON sử dụng khung Ethernet gốc, giúp đơn giản hóa khả năng tương tác với các mạng dựa trên Ethernet. EPON được triển khai rộng rãi ở nhiều nơi ở châu Á, đặc biệt là ở Trung Quốc và Nhật Bản.
XGS-PON ONU- Hoạt động theo tiêu chuẩn ITU-T G.9807.1, cung cấp tốc độ đối xứng 10 Gbps. XGS-PON được thiết kế để cùng tồn tại với GPON trên cùng ODN sử dụng các bước sóng khác nhau, cho phép nhà khai thác nâng cấp từng thuê bao mà không cần thay thế toàn bộ nhà máy bên ngoài. Đây là công nghệ PON thế hệ tiếp theo-phổ biến nhất dành cho các nhà khai thác đã chạy GPON.
ONU được xây dựng cho GPON sẽ không hoạt động trên mạng EPON và ngược lại. Luôn xác nhận rằng ONU phù hợp với tiêu chuẩn PON của OLT trước khi mua.
Câu hỏi thường gặp về thiết bị mạng quang
ONU có giống với ONT không?
Không chính xác, nhưng chúng có liên quan chặt chẽ với nhau. Trong tiêu chuẩn ITU-T, ONT là một loại ONU được thiết kế riêng cho việc sử dụng FTTH-một người đăng ký, tại cơ sở-. Trong thực tế, nhiều nhà cung cấp và nhà khai thác sử dụng các thuật ngữ này thay thế cho nhau. Sự khác biệt về chức năng phụ thuộc vào bối cảnh triển khai: một thiết bị phục vụ một hộ gia đình hoạt động như một ONT, trong khi một thiết bị phục vụ nhiều người dùng trong tòa nhà hoạt động như một ONU chung.
Sự khác biệt giữa OLT và ONU là gì?
OLT là thiết bị-phía nhà cung cấp điều khiển PON-nó quản lý băng thông, xác thực và lập lịch lưu lượng truy cập. ONU là thiết bị-phía người dùng kết nối các thuê bao với mạng cáp quang. Chúng nằm ở hai đầu đối diện của mạng phân phối quang thụ động và phải tương thích về tiêu chuẩn PON và giao thức quản lý.
ONU có thể thay thế bộ định tuyến không?
ONU SFU cơ bản không thể thay thế bộ định tuyến-nó cung cấp cáp quang-đến-Ethernet nhưng thiếu chức năng định tuyến, NAT, DHCP hoặc Wi-Fi. Tuy nhiên, ONU loại HGU (Home Gateway Unit) tích hợp các chức năng cổng bao gồm Wi-Fi, định tuyến và đôi khi là VoIP, kết hợp hiệu quả ONU và bộ định tuyến vào một thiết bị.
ONU được cài đặt vật lý ở đâu?
Nó phụ thuộc vào loại triển khai. Trong FTTH, ONU hoặc ONT thường được gắn bên trong nhà của thuê bao gần điểm vào cáp quang. Trong FTTB, nó thường được đặt trong tủ hành lang, phòng thiết bị ở tầng hầm hoặc tủ nối dây. Trong FTTO, nó có thể nằm trên bàn, trong tủ máy chủ hoặc trong tủ phân phối trên sàn.
Một ONU có thể phục vụ nhiều người dùng không?
Đúng. ONU MDU (Nhiều căn hộ) và MTU (Nhiều căn hộ thuê) được thiết kế đặc biệt cho mục đích này. MDU ONU có thể có các cổng đối diện với 8, 16 hoặc 24 thuê bao, cho phép một thiết bị quang duy nhất phục vụ toàn bộ tầng căn hộ hoặc tòa nhà nhỏ.
OMCI là gì và tại sao việc lựa chọn ONU lại quan trọng?
OMCI (Giao diện điều khiển và quản lý ONU) là giao thức quản lý được xác định trong ITU-T G.988 cho phép OLT định cấu hình, giám sát và khắc phục sự cố ONU từ xa. Đối với việc triển khai cấp nhà cung cấp dịch vụ-, hỗ trợ OMCI là cần thiết vì nó cho phép nhà điều hành quản lý hàng nghìn ONU thông qua OLT mà không cần truy cập trực tiếp vào từng thiết bị. Việc thiếu khả năng tương thích OMCI với OLT của bạn có thể dẫn đến việc các thiết bị kết nối nhưng không thể quản lý được.
ONU hỗ trợ những tiêu chuẩn PON nào?
Phổ biến nhất là GPON (ITU-T G.984, tốc độ tải xuống lên tới 2,5 Gbps), EPON (IEEE 802.3ah, đối xứng 1 Gbps) và XGS-PON (ITU-T G.9807.1, đối xứng 10 Gbps). Một số thiết bị mới hơn hỗ trợ 10G{11}}EPON (IEEE 802.3av). ONU phải phù hợp với tiêu chuẩn PON được sử dụng bởi các thiết bị có tiêu chuẩn OLT-chéo{15}}của mạng rất hiếm và cần được xác minh cẩn thận.
Làm cách nào để kiểm tra xem ONU có tương thích với OLT của tôi không?
Bắt đầu bằng cách xác nhận rằng cả hai thiết bị đều sử dụng cùng một tiêu chuẩn PON (GPON, EPON hoặc XGS-PON). Sau đó xác minh OMCI hoặc khả năng tương thích giao thức quản lý. Phương pháp đáng tin cậy nhất là kiểm tra danh sách thiết bị được thử nghiệm của nhà cung cấp OLT hoặc thực hiện kiểm tra đăng ký trong phòng thí nghiệm trước khi mua số lượng lớn.
Phần kết luận
Thiết bị mạng quang không chỉ là điểm cuối cáp quang-mà còn là thiết bị xác định dịch vụ nào tiếp cận người đăng ký, cách quản lý các dịch vụ đó và liệu việc triển khai có thể mở rộng quy mô hay không. Chọn đúng ONU có nghĩa là nhìn xa hơn xếp hạng tốc độ để xem xét kịch bản triển khai, yêu cầu giao diện, khả năng tương thích quản lý, môi trường vật lý và sự phát triển trong tương lai.
Cho dù bạn đang lập kế hoạch triển khai FTTH cho khu dân cư, trang bị thêm FTTB cho các tòa nhà chung cư hay triển khai kết nối văn phòng dựa trên cáp quang- thì quy trình lựa chọn ONU đều tuân theo cùng một logic: phù hợp với tiêu chuẩn PON, xác định các yêu cầu dịch vụ, xác minh khả năng tương thích OLT và lập kế hoạch cho quy mô hoạt động. Việc có được những nguyên tắc cơ bản này ngay từ giai đoạn mua hàng sẽ giúp tránh việc thay thế tốn kém và đau đầu khi vận hành sau khi lắp đặt.
Để biết thêm thông tin về các thành phần cáp quang và giải pháp triển khai, hãy khám phágiải pháp cáp quanghoặc duyệt qua toàn bộ của chúng tôidanh mục sản phẩm.
