Cỏc kỹ thuật khỏc liờn quan đến FTTH bao gồm: FTTN, FTTC, FTTB, FTTP.
a. FTTN
FTTN (Fiber to the node) hay FTTCab (Fiber to the Cabinet) là kỹ thuật kộo cỏp tại cỏc tủ cỏp trờn đường dài đến vài kilomet từ hệ thống thụng tin khỏch hàng đến kết nối cuối cựng thụng qua cỏp đồng.
Là kiến trỳc viễn thụng dựa trờn hệ thống cỏp quang chạy đến cỏc tủ cỏp để phục vụ cho một cộng đồng. Thường thỡ cỏc khỏch hàng kết nối với tủ cỏp này bằng cỏch sử dụng cỏc loại dõy truyền thống như cỏp đồng trục hay cỏp xoắn. Khu vực cú tủ cỏp bỏn kớnh truyền nhỏ hơn 1500 m và cú thể chứa được hàng trăm khỏch hàng (Nếu tủ cỏp trong một khu vực cú bỏn kớnh nhỏ hơn 300 m so với kiến trỳc thỡ gọi là FTTC- Fiber to the curb).
FTTN cho phộp truyền cỏc dịch vụ băng rộng như Internet tốc độ cao. Cỏc giao thức kết nối tốc độ cao như truy nhập cỏp băng rộng hoặc một số dạng của DSL được sử dụng giữa tủ cỏp và người sử dụng. Tốc độ dữ liệu biến đổi dựa vào giao thức chớnh xỏc được sử dụng và dựa vào làm thế nào để ngắt kết nối khỏch hàng là đến tủ cỏp.
Khụng giống cụng nghệ cạnh tranh FTTP, FTTH thường sử dụng cơ sở hạ tầng cú sẵn như cỏp đồng trục hay cỏp xoắn đụi để cung cấp dịch vụ last mile. Vỡ lý do này, FTTH chịu chi phớ ớt hơn. Tuy nhiờn, hiệu suất băng thụng bị hạn chế do sự thiếu thốn mà cỏp quang mang lại cho thuờ bao.
b. FTTC
FTTC (Fiber to the Curb): tương tự như FTTN nhưng tủ cỏp gần với người sử dụng điển hỡnh trong khoảng 300m, phục vụ một số khỏch hàng. Mỗi khỏch hàng cú một kết nối qua cỏp đồng trục hoặc cỏp xoắn đụi. Do đú, chi phớ lắp đặt rẻ hơn nhưng băng thụng nhỏ hơn so với FTTP.
FTTC cho phộp truyền dịch vụ băng rộng như Internet tốc độ cao. Giao thức kết nối tốc độ cao như truy nhập cỏp băng rộng (điển hỡnh là DOCSIS - Data Over Cable Service Interface Specification) hoặc một số dạng DSL. Tốc độ dữ liệu biến đổi phụ thuộc vào việc sử dụng giao thức chớnh xỏc và làm thế nào để nối khỏch hàng đến tủ cỏp.
FTTC cú những điểm khỏc so với FTTN và FTTP (tất cả cỏc phiờn bản của FTTL - Fiber to the Loop). Sự khỏc biệt chớnh là địa điểm đặt tủ cỏp. FTTC
thường đặt ở gần “curb” cũn FTTN được đặt khỏ xa so với khỏch hàng và FTTP được đặt bờn phải khu vực phục vụ.
Trong tương lai, FTTC và FTTP sẽ triển khai để thay thế dần FTTP.
c. FTTB
FTTB (Fiber to the building hay cũn là Fiber to the basement) là một dạng truyền kết nối thụng tin quang mà sợi quang khụng trực tiếp nối với khỏch hàng mà chỉ nối đến cỏc địa điểm sống và làm việc của khỏch hàng. Tớn hiệu được truyền đến từng khỏch hàng bằng cỏch sử dụng cỏc loại cỏp khụng phải cỏp quang như cỏp xoắn đụi, cỏp đồng trục, khụng dõy hoặc kết nối power line.
FTTB chỉ ứng dụng vào cỏc địa điểm chứa nhiều khụng gian sống hoặc làm việc.
d. FTTP
FTTP là một dạng của truyền kết nối thụng tin quang mà ở đú sợi quang chạy từ trung tõm đến tất cả cỏc khỏch hàng. Tuy nhiờn, FTTH khụng ổn định và cú thể thay thế cho FTTC khi cỏp đầu cuối khụng nối với khỏch hàng.
e. FTTLA
FTTLA là chữ viết tắt của Fibet to the last amplifier. Cỏp mạng cú thể được sử dụng một vài bộ khuếch đại, FTTLA nhằm thay thế cho cỏp đồng trục đến bộ khuếch đại cuối (nối với khỏch hàng) bởi cỏp quang. Đõy là cụng nghệ mới nhằm mục đớch sử dụng lại cỏp mạng cú sẵn ở phần cuối trong khi lắp đặt cỏp quang để gần hơn với khỏch hàng khi sử dụng cỏp đồng trục cho “last mile” hoặc “last meters”.
FTTLA là cụng cụ hiệu quả để triển khai vào mạng CATV và thờm vào cỏc yếu tố cần thiết như hiệu suất hay độ tin cậy khi giới thiệu cỏc dịch vụ mới.
FTTLA là cụng nghệ giỳp cho mạng CATV cung cấp cho khỏch hàng băng thụng rộng hơn. Bằng cỏch sử dụng phương phỏp thay thế tất cả cỏc thiết bị đồng trục bằng cỏc nỳt cú cụng suất đầu ra cao (lờn đến 117 dBuV). Cỏp đồng trục kết nối từ nỳt đến khỏch hàng mà khụng cú bất kỳ thiết bị chủ động nào ở giữa.
Từ trung tõm gửi tớn hiệu quang đến nỳt, thường sử dụng cỏp được tỏch làm 4 hay 8 phần phụ thuộc vào khoảng cỏch và cụng suất đầu ra của trạm gửi tớn hiệu quang (từ 6 đến 16 dBm).
3.2. Một số cấu hỡnh mạng
Cỏc cấu hỡnh của mạng là cấu trỳc hỡnh học khụng gian của mạng mà thực chất là cỏch bố trớ cỏc phần tử của mạng cũng như cỏch nối giữa chỳng với nhau. Thụng thường cú cỏc loại cấu hỡnh mạng như sau:
• Bus (trục cỏp thẳng)
• Star (hỡnh sao)
• Ring (vũng trũn)
• Mesh (lưới)
Ngoài 3 dạng cấu hỡnh kể trờn cũn cú một số dạng khỏc biến tướng từ 3 dạng này như mạng dạng cõy, mạng dạng hỡnh sao - vũng, mạng hỗn hợp,v.v….
3.2.1. Cấu hỡnh mạng Bus
Cấu hỡnh mạng Bus là phương phỏp nối mạng vi tớnh đơn giản và phổ biến nhất. Cấu hỡnh mạng bus bao gồm một dõy cỏp đơn lẻ nối tất cả mỏy tớnh trong mạng theo một hàng.
Hỡnh 3-3 Cấu hỡnh mạng Bus
• Theo cỏch bố trớ hành lang cỏc đường như hỡnh vẽ thỡ mỏy chủ (host) cũng như tất cả cỏc mỏy tớnh khỏc (workstation) hoặc cỏc nỳt (node) đều được nối về với nhau trờn một trục đường dõy cỏp chớnh để truyền tải dữ liệu.
•Tất cả cỏc nỳt đều được sử dụng chung đường dõy cỏp chớnh này. Phớa hai đầu dõy cỏp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Cỏc tớn hiệu và gúi dữ liệu (packet) khi di chuyển hoặc lờn xuống trong dõy cỏp đều mang theo địa chỉ của nơi đến.
•Loại hỡnh mạng này dựng dõy cỏo ớt nhất, dễ lắp đặt. Tuy vậy cũng cú những bất lợi đú là sự ựn tắc giao thụng khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn và khi cú sự hỏng húc ở đoạn nào đú thỡ rất khú phỏt hiện, bắt buộc phải ngừng hoạt động trờn đường dõy để sửa chữa dẫn đến ngừng toàn bộ hệ thống. Mỏy tớnh trờn mạng bus giao tiếp bằng cỏch gửi dữ liệu đến một mỏy tớnh xỏc định và đưa dữ liệu đú lờn cỏp dưới dạng tớn hiệu điện tử. Muốn biết mỏy tớnh giao tiếp ra sao trờn mạng bus, ta cần nắm vững ba khỏi niệm sau.
3.2.1.1. Gửi tớn hiệu
Dữ liệu mạng ở hỡnh thỏi tớn hiệu điện tử được gửi tới mọi mỏy tớnh trờn mạng, tuy nhiờn thụng tin chỉ được mỏy tớnh cú địa chỉ so khớp với địa chỉ mó hoỏ trong tớn hiệu gốc chấp nhận. Mỗi lần chỉ cú một mỏy cú thể gửi thụng điệp.
3.2.1.2. Dội tớn hiệu
Do tớn hiệu, tức tớn hiệu điện tử, được gửi lờn toàn mạng nờn dữ liệu sẽ đi từ đầu cỏp này tới đầu cỏp kia. Nếu tớn hiệu được phộp tiếp tục khụng ngừng, nú sẽ dội quay trở lại trong dõy cỏp và ngăn khụng cho mỏy tớnh khỏc được gửi tớn hiệu. Do đú tớn hiệu phải bị chặn lại sau khi đến được đỳng địa chỉ đớch.
3.2.1.3. Terminator
Nhằm ngăn khụng cho tớn hiệu dội lại, một thiết bị cú tờn gọi là terminator (điện trở cuối) được đặt ở mỗi đầu cỏp để hấp thụ cỏc tớn hiệu tự do. Việc hấp thụ tớn hiệu sẽ làm thụng cỏp và cho phộp mỏy tớnh khỏc cú thể gửi tớn hiệu. Mỗi đầu cỏp trờn mạng phải được cắm cỏi gỡ đú. Vớ dụ cú thể cắm đầu cỏp vào một mỏy tớnh hay một đầu dõy nối để mở rộng chiều dài cỏp. Mọi đầu cỏp hở, tức đầu khụng cắm vào gỡ cả phải được chặn lại (bằng Terminator) nhằm trỏnh tớn hiệu dội lại.
3.2.2. Cấu hỡnh mạng Star
Mạng dạng hỡnh sao bao gồm một trung tõm HUB và cỏc nỳt thụng tin. Cỏc nỳt thụng tin là cỏc trạm đầu cuối, cỏc mỏy tớnh và cỏc thiết bị khỏc của mạng. Trung tõm của mạng (HUB) điều phối mọi hoạt động trong mạng với cỏc chức nǎng
• Xỏc định cặp địa chỉ gửi và nhận được phộp chiếm tuyến thụng tin và liờn lạc với nhau.
• Cho phộp theo dừi và xử lý sai trong quỏ trỡnh trao đổi thụng tin. • Thụng bỏo cỏc trạng thỏi của mạng…
Hỡnh 3-4 Cấu hỡnh mạng Star
ắ Ưu điểm của mạng hỡnh sao:
• Hoạt động theo nguyờn lý nối song song nờn nếu cú một thiết bị nào đú ở một nỳt thụng tin bị hỏng thỡ mạng vẫn hoạt động bỡnh thường.
• Cấu trỳc mạng đơn giản và cỏc thuật toỏn điều khiển ổn định.
• Mạng cú thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yờu cầu của người sử dụng. ắ Nhược điểm của mạng hỡnh sao:
• Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tõm. Khi trung tõm cú sự cố thỡ toàn mạng ngừng hoạt động.
• Mạng yờu cầu nối độc lập riờng rẽ từng thiết bị ở cỏc nỳt thụng tin đến trung tõm. Khoảng cỏch từ mỏy đến trung tõm rất hạn chế (100 m).
Nhỡn chung, mạng dạng hỡnh sao cho phộp nối cỏc mỏy tớnh vào một bộ tập trung (HUB) bằng cỏp xoắn, giải phỏp này cho phộp nối trực tiếp mỏy tớnh với HUB khụng cần thụng qua trục BUS, trỏnh được cỏc yếu tố gõy ngưng trệ mạng. Gần đõy, cựng với sự phỏt triển switching hub, mụ hỡnh này ngày càng trở nờn phổ biến và chiếm đa số cỏc mạng mới lắp.
Mạng Star cung cấp tài nguyờn và chế độ quản lý tập trung. Tuy nhiờn, do mỗi mỏy tớnh nối vào một trung tõm điểm, nờn cấu hỡnh này cần rất nhiều cỏp nếu cài đặt mạng ở quy mụ lớn.
3.2.3. Cấu hỡnh mạng Ring
Cấu hỡnh mạng Ring (vũng khộp kớn) nối cỏc mỏy tớnh trờn một vũng cỏp khộp kớn, tớn hiệu truyền đi theo một chiều và đi qua từng mỏy tớnh. Khỏc với cấu hỡnh bus thụ động, mỗi mỏy tớnh đúng vai trũ như một bộ chuyển tiếp khuếch đại tớn hiệu và gửi nú tới mỏy tớnh tiếp theo (dữ liệu truyền đi phải cú kốm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận). Do tớn hiệu đi qua từng mỏy nờn sự hỏng húc của một mỏy cú thể ảnh hưởng đến toàn mạng.
Hỡnh 3-5 Cấu hỡnh mạng Ring
Mạng dạng vũng thuận lợi là cú thể nới rộng ra xa, tổng đường dõy cần thiết ớt hơn so với hai kiểu trờn. Nhưng nhược điểm là đường dõy phải khộp kớn, nếu bị ngắt ở một nơi nào đú thỡ toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng.
3.2.4. Cấu hỡnh dạng lưới (Mesh)
Là cấu hỡnh mà một thiết bị được nối tới tất cả cỏc thiết bị khỏc trong mạng. Thường dựng trong cỏc kết nối mạng lừi, tạo cỏc kết nối dự phũng khi một kết nối bị đứt.
Hỡnh 3-6 Cấu hỡnh dạng lưới
3.2.5. Cỏc cấu hỡnh mạng kết hợp
Cấu hỡnh mạng dạng này cú bộ phận tỏch tớn hiệu (spitter) giữ vai trũ thiết bị trung tõm, hệ thống dõy cỏp mạng cú thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus Topology.
Lợi thế của cấu hỡnh này là mạng cú thể gồm nhiều nhúm làm việc ở cỏch xa nhau, đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trớ đường dõy tương thớch dễ dàng đối với bất cứ tũa nhà nào.
Hỡnh 3-7 Cấu hỡnh mạng Star Bus
ắ Kết hợp hỡnh sao và vũng (Star/Ring Topology)
Cấu hỡnh dạng kết hợp Star/Ring Topology, cú một “thẻ bài” liờn lạc (Token) được chuyển vũng quanh một cỏi HUB trung tõm. Mỗi trạm làm việc (workstation) được nối với HUB - là cầu nối giữa cỏc trạm làm việc và để tǎng khoảng cỏch cần thiết.
3.3. Cỏc chuẩn IEEE cho mạng truyền thụng
ắ IEEE 802.1 Bridging (networking) and network management bao gồm: Kiến trỳc mang LAN/MAN 802.
Kết nối cỏc mạng LAN, MAN 802 với cỏc mạng khu vực rộng khỏc. Độ bảo mật liờn kết.
Quản lý toàn bộ mạng.
Cỏc lớp giao thức trờn cỏc lớp MAC và LLC.
ắ IEEE 802.2 Logical Link Control (điều khiển liờn kết vật lý- khụng hoạt động).
Được định nghĩa là điều khiển liờn kết vật lý, là phần trờn của tầng liờn kết dữ liệu của mụ hỡnh OSI. Lớp con LLC là một giao diện khụng thay đổi đến
dịch vụ liờn kết dữ liệu của người sử dụng, thường là lớp mạng. Phớa dưới cỏc lớp con LLC là lớp con MAC (Media Access Control) phụ thuộc vào cỏc chuẩn trung gian thụng thường như Ethernet, Token Ring, FDDI, hay 802.11…
ắ IEEE 802.3 Ethernet:
Xỏc định lớp vật lý và địa chỉ MAC của tầng liờn kết dữ liệu trong mạng Ethernet cú dõy.
Thường là cụng nghệ mạng cục bộ với một số ứng dụng mạng khu vực rộng. Cỏc kết nối vật lý được tạo thành giữa cỏc nỳt và/ hoặc cỏc thiết bị cơ sở như hub, switch hoặc router bằng cỏc loại cỏp đồng hoặc cỏp quang khỏc nhau.
802.3 là cụng nghệ hỗ trợ kiến trỳc mạng theo chuẩn IEEE 802.1. ắ IEEE 802.4 Token bus
Là chuẩn Token Bus được chuẩn húa bởi IEEE, hỗ trợ kiểu mạng bus vật lý để dựng cỏc thụng điệp thẻ bài đến lớp truy nhập vật lý.
ắ IEEE 802.5 Defines the MAC layer for a Token Ring (xỏc định lớp địa chỉ MAC cho Token Ring - khụng xỏc định):
Là chuẩn IEEE cho phương phỏp truy nhập mạng cục bộ Token Ring, được thực hiện rộng rói trong Token Ring.
Cỏc đặc điểm liờn quan đến IEEE 802.5 hầu như giống và hoàn toàn phự hợp với mạng Token Ring của IBM, mặc dự vẫn cú một số điểm phụ khỏc. Mạng Token Ring của IBM kết nối hỡnh sao, với cỏc điểm cuối được kết nối đến một thiết bị gọi là đơn vị truy nhập đa điểm (MSAU - Multistation Access Unit). Ngược lại, IEEE 802.5 khụng kết nối thành cấu hỡnh mạng, dự thực tế tất cả chuẩn IEEE 802.5 thực hiện cơ bản như mạng hỡnh sao. Điểm khỏc nữa là IEEE 802.5 khụng sử dụng phương tiện nào trong khi mạng Token Ring sử dụng cỏp xoắn đụi và trường thụng tin định tuyến.
ắ IEEE 802.6 MANs (cỏc mạng MAN)
IEEE 802.6 là chuẩn được quản lý bởi ANSI (American National Standards Institute) cho mạng đụ thị MAN (Metropolitan Area Networks). Nú được cải thiện bởi chuẩn cũ sử dụng cấu trỳc mạng giao diện dữ liệu được phõn bố bằng cỏp FDDI (Fiber distributed data interface).
IEEE 802.6 sử dụng chuẩn mạng Distributed Queue Dual Bus (DQDB). Chuẩn này hỗ trợ 150 Mbps/ tốc độ truyền. Nú bao gồm hai tuyến đơn hướng khụng kết nối, DQDB sử dụng cho tuyến tối đa 160 km trước khi sự suy giảm tớn hiệu đỏng kể qua cỏp quang với bước súng 1310 nm.
Chuẩn này cũng bị lỗi khi chuẩn FDDI bị lỗi. Hầu hết cỏc mạng MAN ngày nay sử dụng Synchronous Optical Network (SONET) hoặc Asynchronous Transfer Mode (ATM), với cỏc thiết kế gần đõy sử dụng Ethernet và MPLS.
ắ IEEE 802.7 Broadband LAN using Coaxial Cable (Mạng LAN băng rộng sử
dụng cỏp đồng trục)
Là chuẩn con của IEEE 802 bao phủ cỏc mạng cục bộ băng rộng ra đời năm 1989, nhưng hiện tại khụng hoạt động nữa hoặc tạm thời đúng băng.
ắ IEEE 802.8 Fiber Optic TAG (Technical Advisory Group)
Nhúm tư vấn kỹ thuật sợi quang tạo ra chuẩn mạng LAN cho sợi quang sử dụng trong mạng mỏy tớnh Token Passing như FDDI. Đõy là một phần của cỏc chuẩn trong nhúm IEEE 802.
ắ IEEE 802.9 Integrated Services LAN (cỏc dịch vụ mạng LAN tớch hợp)
Dựng để tớch hợp truy nhập thoại và dữ liệu qua cỏc trạm cỏp xoắn đụi loại 3 sẵn cú, cũn được biết đến với tờn IsoEthernet. IsoEthernet kết hợp 10 Mbps Ethernet và 96 kờnh B-ISDN 64 Kbps. Ban đầu nú được triển khai để cung cấp dữ liệu và thoại/video qua cựng một dõy mà khụng cú suy hao bằng cỏch ghộp một số lượng độ rộng băng tần ấn định vào Ethernet và kờnh B.
Cú một vài nhà cung cấp hỗ trợ cho IsoEthernet nhưng đó biến mất trờn thị trường và nhúm này đó ngừng hoạt động.
ắ IEEE 802.10 Interoperable LAN Security (bảo mật mạng LAN tương thớch)
Là chuẩn truyền thống cho cỏc chức năng bảo mật cú thể được sử dụng ở cả LAN và MAN dựa trờn cỏc giao thức của IEEE 802.
802.10 dựng để quản lý sự kết hợp bảo mật và quản lý khúa cũng như