Cấu trúc đấu nối tổng quát các thiết bị như sau:
Hình 3.1- Cấu hình đấu nối tổng quát các thiết bị mạng truy nhập quang thụ động (GPON)
Thiết bị:
OLT (Optical Line Terminal): thiết bị kết cuối cáp quang tích cực lắp đặt tại phía nhà cung cấp dịch vụ thường được đặt tại các đài trạm.
ONT (Optical Network Terminal): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối OLT thông qua mạng phân phối quang (ODN) dùng cho trường hợp cung cấp kết nối quang tới nhà thuê bao (FTTH)
ONU (Optical Network Unit): thiết bị kết cuối mạng cáp quang tích cực, kết nối với OLT thông qua mạng phân phối quang (ODN) thường dùng cho trường hợp kết nối tới buiding hoặc tới các vỉa hè, cabin (FTTB, FTTC, FTTCab)
Bộ chia/ghép quang thụ động (Splitter): Dùng để chia/ghép thụ động tín hiệu quang từ nhà cung cấp dịch vụ đến khách hàng và ngược lại giúp tận dụng hiệu quả sợi quang vật lý. Splitter thường được đặt tại các điểm phân phối quang (DP) và các điểm truy nhập quang (AP). Bộ chia/ghép quang sẽ có 2 loại, một loại đặt tại các nhà trạm viễn thông sử dụng các tủ kiểu indoor, loại thứ 2 sẽ là loại thiết bị được bọc kín có thể mở ra được khi cần thiết và đặt tại các điểm măng xông.
FDC - Fiber Distribution Cabinet: Tủ phối quang
FDB - Fiber Distribution Box: Hộp phân phối quang loại nhỏ. Giao diện của ONU/ONT
- Giao diện uplink kết nối lên OLT sử dụng cổng GPON
- Giao diện downlink kết nối tới các thiết bị của khách hàng gồm các loại sau: POTS (RJ11): cung cấp dịch vụ thoại VoIP dùng qua Softswitch (thực tế hiện nay VNPT chưa cung cấp dịch vụ kiểu này vì chưa có softswitch và trong khi tính toán băng thông cho mạng Man E cũng chưa tính cho dịch vụ trên.)
VDSL2: cung cấp kết nối VDSL băng thông cao khả năng tối đa lên 220Mbps, với yêu cầu khoảng cách cáp đồng không vượt quá 1500m.
FE/GE: cung cấp kết nối Ethernet tới khách hàng.
E1: cung cấp kết nối E1 tới các thiết bị mạng TDM hiện nay thay cho SDH. Cấu trúc tổng thể mạng truy nhập FTTx (GPON) như sau:
Chương III: phương pháp xây dựng mạng truy nhập quang
FTTx-GPON Đồ án tốt nghiệp đại học
Hình 3.2- Cấu trúc tổng thể mạng truy nhập quang thụ động (GPON)
Nguyên tắc xây dựng cấu trúc mạng truy nhập FTTx sử dụng giải pháp GPON: Nguyên tắc chung của phương pháo này là lắp đặt các OLT tại các đài trạm và đấu uplink với thiết bị CES (thuộc mạng MANE) để sử dụng kết nối GE/10GE. Các OLT sẽ đặt tại vị trí các CES.Nếu OLT và CES ở cùng một đài trạm thì các DSLAM/ SWITCH/ MSAN không phải đấu qua OLT nữa mà đấu trực tiếp vào CES ( vì mỗi một CES có 12 cổng FE để các thiết bị tập trung đấu uplink tới.
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 20,5dB
Thông số suy hao liên quan đến bộ chia và sợi quang như các bảng sau:
Loại connector SC SC/APC
Suy hao (dB) 0.3 0.3
Suy hao lớn nhất 0.5 0.5
Bảng 3.1-Suy hao connector quang
Loại sợi Bước sóng Suy hao (dB/km)
Sợi đơn mode 1310 0.35
Sợi đơn mode 1550 0.25 Bảng 3.2-Suy hao sợi quang bao gồm các mối hàn
Tỷ lệ 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64
Suy hao lớn nhất
(dB) 3.5 7.3 10.5 13.8 17.1 20.5
Bảng 3.3-Suy hao bộ chia/ghép quang
Khoảng cách tối đa giữa OLT và ONU/ONT là 20 km. Thiết bị ONU/ONT có thể đặt trong nhà hoặc ngoài đường, tuy nhiên thiết bị này cần nguồn cung cấp.
Các Splitter không cần cấp nguồn có thể đặt tại điểm truy nhập quang, hoặc đặt tại điểm phối quang. Dung lượng chia/ghép có thể là 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64. Tuy nhiên việc đặt spliter phải đảm bảo tối đa không quá 64 cổng quang cung cấp tới khách hàng trên 1 cổng GPON của OLT.
Băng thông dành cho mỗi thuê bao (download) yêu cầu từ 17Mbps đến 35 Mbps. 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.
Trong giai đoạn tới cần triển khai gấp và dung lượng chưa cần nhiều đề xuất sử dụng các tuyến cáp từ CES xuống các IPDSLAM/MSAN đã được đầu tư trong dự án Man E, triển khai mới toàn bộ các sợi cáp dựa trên các cống bể sẵn có tại địa điểm đó, nếu khaongr 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, tủ phối 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
Chương III: phương pháp xây dựng mạng truy nhập quang
FTTx-GPON Đồ án tốt nghiệp đại học
Số lượng cáp quang thuê bao: thông thường các sợi cáp quang thuê bao có dung lượng nhỏ 4 sợi.
Chuẩn đấu nối quang là loại SC/APC.
Số lượng đầu vào chuẩn bị cho công việc thiết kế:
Số lượng thuê bao ADSL, VDSL, thuê bao sử dụng kênh riêng, thuê bao tiềm năng theo từng điểm đặt CES.
Giản đồ hiện trạng mạng quang
Giản đồ hiện trạng mạng cáp đồng theo từng tuyến. Bản đồ mạng quang trên nền bản đồ hành chính hiện có Sơ đồ hoàn công của việc xây dựng các tuyến cáp quang.
Số liệu chi tiết hiện trạng sử dụng đối với từng tuyến cáp (số sợi có, số sợi đang sử dụng, số sợi còn thừa, số sợi hỏng, kích cỡ của cống cáp, số lượng sợi đã kéo qua cống cáp, số lượng sợi có thể kéo thêm, khoảng cách vv…)
Các công cụ cần thiết cho công việc thiết kế: Thiết bị định vị toàn cầu GPS
Phần mềm Google Earth Phần mềm Google Earth path
Phần mềm convert số liệu từ excel vào Google Earth Bảng Excel chứa công thức tính toán
AutoCad
Bản đồ số trên AutoCad của đơn vị
Các bước tiến hành thực hiện việc thiết kế mạng quang truy nhập GPON
