Mạng truy cập FTTH dựa trên GPON
Nhu cầu ngày càng tăng đối với internet tốc độ cao thúc đẩy các công nghệ truy cập mới cho phép trải nghiệm băng thông rộng thực sự. Điều này dẫn đến các nhà khai thác viễn thông xem xét nghiêm túc việc triển khai khối lượng lớn của các mạng truy cập dựa trên cáp quang. Để cho phép kết nối nhanh hơn, cáp quang ngày càng gần hơn với thuê bao. Sau đó FTTH (Fiber To The Home) xuất hiện sự lựa chọn phù hợp nhất cho mục tiêu dài hạn vì sẽ dễ dàng tăng băng thông hơn trong tương lai nếu các máy khách được phục vụ hoàn toàn bởi các sợi quang. FTTH là một giải pháp trong tương lai để cung cấp dịch vụ băng rộng.
Mạng truy cập FTTH dựa trên mạng quang thụ động (PON) là mạng đa điểm, kết nối với cấu trúc mạng cơ sở trong đó các bộ tách quang không được cấp nguồn được sử dụng để cho phép một sợi quang duy nhất phục vụ nhiều cơ sở, điển hình là 32-128. Mạng truy cập FTON FTTH được nhấn mạnh trong bài viết này.
Tận dụng lợi thế của WDM (ghép kênh phân chia bước sóng), PON sử dụng một bước sóng cho lưu lượng xuôi dòng và một bước khác cho lưu lượng ngược dòng trên một sợi quang. OLT (Terminal Line Terminal) là thành phần chính của mạng. Được đặt trong Sàn giao dịch cục bộ, OLT là công cụ điều khiển hệ thống FTTH. OLT thực hiện chức năng lập lịch lưu lượng, kiểm soát bộ đệm và phân bổ băng thông. Bộ chia quang phân chia sức mạnh của tín hiệu và cho phép nhiều người dùng chia sẻ từng sợi quang. ONT (Thiết bị đầu cuối mạng quang) được triển khai tại cơ sở của khách hàng và được kết nối với OLT thông qua cáp quang và không có yếu tố hoạt động nào có trong liên kết.
Với cấu trúc liên kết cây, GPON có thể tối đa hóa vùng phủ sóng với các phân chia mạng tối thiểu, do đó làm giảm công suất quang. Mạng truy cập FTTH bao gồm năm khu vực, cụ thể là khu vực mạng lõi, khu vực văn phòng trung tâm, khu vực trung chuyển, khu vực phân phối và khu vực người dùng như trong sơ đồ sau.
Mạng lõi bao gồm thiết bị ISP (nhà cung cấp dịch vụ internet), PSTN (chuyển mạch gói hoặc chuyển mạch mạch cũ) và thiết bị của nhà cung cấp truyền hình cáp. Chức năng chính của văn phòng trung tâm là lưu trữ OLT và ODF và cung cấp năng lượng cần thiết. Khu vực trung chuyển kéo dài từ ODF (khung phân phối quang) trong CO (văn phòng trung tâm) đến các điểm phân phối. Cáp phân phối kết nối bộ chia cấp 1 với bộ chia cấp 2. Bộ chia cấp 2 thường được lưu trữ trong một hộp gắn cực được đặt ở lối vào của khu phố. Trong khu vực người dùng, cáp thả được sử dụng để kết nối bộ chia cấp 2 với cơ sở thuê bao.
Dữ liệu được truyền từ OLT đến ONT ở hạ lưu dưới dạng phát sóng và dưới dạng ghép kênh phân chia thời gian (TDM) ở thượng nguồn. Bước sóng của dữ liệu hạ lưu là 1490nm. Các dịch vụ dữ liệu mạng lõi được vận chuyển qua mạng quang đến OLT và sau đó được phân phối cho các ONT thông qua mạng FTTH bằng cách chia nhỏ nguồn điện. Mọi nhà đều nhận được các gói dự định thông qua ONT của nó. Ngược dòng đại diện cho việc truyền dữ liệu từ ONT đến OLT và bước sóng là 1310nm. Nếu các tín hiệu từ các ONT khác nhau đến đầu vào bộ tách cùng lúc và ở bước sóng 1310nm, nó sẽ dẫn đến sự chồng chất của các tín hiệu ONT khác nhau khi đạt OLT. Do đó TDMA được thông qua để tránh sự can thiệp của tín hiệu từ ONT. Trong các khe thời gian TDMA sẽ được cung cấp cho mỗi người dùng theo yêu cầu truyền gói tin của họ. Tại các gói bộ tách quang đến theo thứ tự và chúng được kết hợp và truyền đến OLT.
Bài viết này trình bày các thành phần, kiến trúc và luồng lưu lượng trong mạng truy cập GPON FTTH. Nội dung có thể không chi tiết, nhưng kiến trúc mạng GPON FTTH thực sự đáng tin cậy, có thể mở rộng và bảo mật. Đây là một mạng thụ động, do đó không có các thành phần hoạt động từ CO đến người dùng cuối, giúp giảm thiểu đáng kể chi phí và yêu cầu bảo trì mạng. Đó là một kiến trúc bằng chứng trong tương lai.
