3.1. Kiến trúc mạng GPON
3.1.3. Mạng phân phối quang ODN (Optical Distribution Network)
Mạng phân phối quang ODN cung cấp môi trường truyền dẫn quang cho các kết nối vật lý từ ONU đến OLT. ODN bao gồm: mạng cáp quang thuê bao và thiết bị tách/ghép quang thụ động, các connector và các mối nối.
3.1.3.1. Mạng cáp quang thuê bao
Hình 3-4: Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao
Mạng cáp thuê bao quang được xác định trong phạm vi ranh giới từ giao tiếp sợi quang giữa thiết bị OLT đến thiết ONU/ONT.
Mạng cáp quang thuê bao được cấu thành bởi các thành phần chính như sau:
Cáp quang gốc (Feeder Cable): xuất phát từ phía nhà cung cấp dịch vụ (hay còn gọi Chung là Central Office) tới điểm phân phối được gọi là DP (Distribution Point).
Điểm phân phối sợi quang (DP): là điểm kết thúc của đoạn cáp gốc. Trên thực tế triển khai, điểm phân phối sợi quang thường là măng xông quang, hoặc các tủ cáp quang phối, ưu tiên dùng măng xông quang.
Cáp quang phối (Distribution Optical Cable): xuất phát từ điểm phối quang (DP) tới các điểm truy nhập mạng (AP – Access Point) hay từ các tủ quang phối tới các tập điểm quang.
Đồ án tốt nghiệp 25 Sinh viên: Bùi Thị Phong
Cáp quang thuê bao (Drop Cable): xuất phát từ các điểm truy nhập mạng (AP) hay là từ các tập điểm quang đến thuê bao.
Hệ thống quản lý mạng quang (FMS – Fiber Management System) được sử dụng để bảo dưỡng và xử lý sự cố.
Điểm quản lý quang (FMP - Fiber Management Point): dễ dàng cho xử lý sự cố và phát hiện đứt đường.
3.1.3.2. Bộ tách/ghép quang
Hình 3-5: Cấu trúc cơ bản các loại coupler
Một mạng quang thụ động sử dụng một thiết bị thụ động để tách một tín hiệu quang từ một sợi quang sang một vài sợi quang và ngược lại. Thiết bị này là Coupler quang, thường được đặt tại các điểm phân phối quang (DP) và các điểm truy nhập quang (AP). Dạng đơn giản nhất là Coupler quang gồm hai sợi nối với nhau. Tỉ số tách của bộ tách có thể được điều khiển bằng chiều dài của tầng nối và vì thế nó là hằng số.
Hình 2-5a có chức năng tách tia vào thành 2 tia ở đầu ra, đây là Coupler Y. Hình 2-5b là Coupler ghép các tín hiệu quang tại hai đầu vào thành một tín hiệu tại đầu ra. Hình 2-5c vừa ghép vừa tách quang và gọi là Coupler X hoặc Coupler phân hướng 2x2. Coupler có nhiều hơn hai cổng vào và nhiều hơn hai cổng ra gọi là Coupler hình sao. Coupler NxN được tạo ra từ nhiều Couper 2x2 (Hình 3-6).
Đồ án tốt nghiệp 26 Sinh viên: Bùi Thị Phong
a) Coupler 4 ngăn 8x8 b) Coupler 3 ngăn 8x8
Splitting loss (tổn hao tách): Mức năng lượng ở đầu ra của Coupler so với năng lượng đầu vào (dB). Đối với Coupler 2x2 lý tưởng, giá trị này là 3dB. Hình 2-6 minh họa hai mơ hình 8x8 Coupler dựa trên 2x2 Coupler. Trong mơ hình 4 ngăn (Hình 2-6a), chỉ 1/16 năng lượng đầu vào được chia ở mỗi đầu ra. Hình 2-6b đưa ra mơ hình hiệu quả hơn gọi là mạng liên kết mạng đa ngăn. Trong mơ hình này mỗi đầu ra nhận được 1/8 năng lượng đầu vào.
Insertion loss (tổn hao chèn): Năng lượng tổn hao do sự chưa hồn hảo của q trình xử lý. Giá trị này nằm trong khoảng 0,1dB đến 1dB.
Directivity (định hướng): Lượng năng lượng đầu vào bị rò rỉ từ một cổng đầu vào đến các cổng đầu vào khác. Coupler là thiết bị định hướng cao với thông số định hướng trong khoảng 40-50dB.
Hình 3-6: Coupler 8x8 được tạo ra từ nhiều coupler 2x2
Thông thường, các Coupler được chế tạo chỉ có một cổng vào hoặc một Combiner (bộ kết hợp). Đơi khi các Coupler 2x2 được chế tạo có tính khơng đối xứng cao (với tỷ số tách là 5/95 hoặc 10/90). Các Coupler loại này được sử dụng để tách một phần năng lượng tín hiệu, ví dụ với mục đích định lượng. Các thiết bị như thế này được gọi là “tap coupler” hay bộ ghép rẽ.