Nguyên tắc cơ bản và thụ động
Ngày nay chúng ta có quyền truy cập vào nhiều thông tin hơn bao giờ hết. Chúng ta sống trong một thế giới kỹ thuật số và băng thông là những gì làm cho một thế giới kỹ thuật số xảy ra. Mạng lưới đồng đang bị đánh thuế bởi khách hàng dân cư và doanh nghiệp. Tuy nhiên, Mạng quang thụ động (PON) như Fiber-To-The-Home (FTTH) đang ngày càng được triển khai để đáp ứng nhu cầu băng thông hiện tại và tương lai mà các mạng đồng cũ không thể hỗ trợ. Trước khi giới thiệu PON, chúng ta nên nói về các nguyên tắc cơ bản của các mạng thụ động và chủ động.
Có nhiều loại mạng mang nhiều loại thông tin khác nhau. Tuy nhiên, tất cả các mạng riêng lẻ này có thể được đặt trong một trong hai loại: Bị động hoặc Hoạt động . Mạng thụ động không sử dụng các thiết bị hoặc linh kiện chạy bằng điện để nhận tín hiệu từ nơi này đến nơi khác. Một mạng hoạt động sử dụng các thiết bị hoặc linh kiện chạy bằng điện để định tuyến tín hiệu từ nơi này đến nơi khác. Theo các phương tiện truyền thông được sử dụng trong các mạng, có mạng đồng thụ động , mạng đồng Acticve , mạng quang thụ động và mạng quang chủ động .
Mạng đồng thụ động
Có nhiều loại mạng đồng thụ động. Tuy nhiên, thứ mà hầu như mọi người đều quen thuộc là mạng Truyền hình cáp (CATV) tại nhà của họ. Trong mạng CATV đồng, nhà cung cấp cáp cung cấp tín hiệu đến nhà qua cáp đồng trục. Trong mạng cơ bản nhất, cáp vào nhà và được chuyển đến một TV duy nhất. Tuy nhiên, nhiều ngôi nhà không chỉ có một chiếc tivi. Đối với nhà có nhiều TV, tín hiệu từ nhà cung cấp cáp phải được chia cho mỗi TV để nhận tín hiệu. Việc chia tách thường được thực hiện với một thiết bị rẻ tiền thường được gọi là bộ chia. Bộ chia không yêu cầu năng lượng điện. Nó thường sẽ có một đầu vào duy nhất và có thể có hai, ba, bốn hoặc nhiều đầu ra. Một cáp riêng được định tuyến từ bộ chia đến mỗi tivi.
Một trong những vấn đề với loại mạng này là mất cường độ tín hiệu. Vì tín hiệu từ nhà cung cấp cáp được phân tách và định tuyến đến nhiều TV, cường độ tín hiệu cho mỗi TV bị giảm. Thêm quá nhiều TV có thể làm giảm cường độ tín hiệu đến mức không có TV nào nhận được cường độ tín hiệu phù hợp để hoạt động đúng. Khi điều này xảy ra, đã đến lúc xem xét việc cài đặt mạng CATV đang hoạt động.
Mạng đồng hoạt động
Cũng như có nhiều loại mạng đồng thụ động, cũng có nhiều loại mạng đồng hoạt động. Phần trước tập trung vào mạng CATV thụ động tại nhà và chỉ ra rằng bạn chỉ có thể kết nối một số lượng TV giới hạn với loại mạng này. Để có cường độ tín hiệu phù hợp cho nhiều TV (ví dụ: một trong mỗi phòng) cần có một mạng hoạt động.
Trong một ví dụ về mạng CATV gia đình đang hoạt động, một dây cáp vào nhà và được chuyển đến bộ khuếch đại phân phối. Bộ khuếch đại phân phối tăng hoặc khuếch đại và tách tín hiệu từ nhà cung cấp cáp. Mỗi đầu ra của bộ khuếch đại phân phối có cường độ tín hiệu xấp xỉ bằng cường độ tín hiệu trên cáp đầu vào từ nhà cung cấp cáp. Một cáp riêng được định tuyến từ bộ khuếch đại phân phối đến mỗi TV.
Loại mạng hoạt động này khắc phục vấn đề cường độ tín hiệu liên quan đến mạng thụ động. Tuy nhiên, nó có thêm một mức độ phức tạp và đòi hỏi sức mạnh. Nếu bộ khuếch đại phân phối bị hỏng, tất cả các TV sẽ mất tín hiệu. Điều tương tự cũng sẽ đúng nếu bộ khuếch đại phân phối vô tình được rút ra: mọi tivi trong nhà sẽ không có tín hiệu.
Mạng quang thụ động
Có nhiều loại Mạng quang thụ động (PONs). Một trong những loại phổ biến nhất rất giống với mạng CATV thụ động được mô tả trước đây. Tuy nhiên, cáp quang được sử dụng thay vì cáp đồng trục. Nhiều thiết bị thụ động khác nhau có sẵn để hỗ trợ các loại cấu trúc liên kết mạng vật lý khác nhau. Bộ ghép quang là cốt lõi của bất kỳ PON nào. Bộ ghép quang có thể kết hợp hai hoặc nhiều tín hiệu quang thành một đầu ra duy nhất hoặc bộ ghép có thể lấy một đầu vào quang duy nhất và phân phối nó thành hai hoặc nhiều đầu ra riêng biệt. Dưới đây là một ví dụ về khớp nối 1 × 6. Bộ ghép này đang chia một tín hiệu đầu vào thành sáu đầu ra.
 |  |
Nhiều bộ ghép quang được thiết kế cho hoạt động hai chiều (BiDi), cho phép sử dụng cùng một bộ ghép để kết hợp tín hiệu hoặc tách tín hiệu. Do đó, trong bộ ghép BiDi, mỗi cổng có thể là đầu vào hoặc đầu ra. Tuy nhiên, đối với ứng dụng PON, bộ ghép quang được sử dụng để phân tách tín hiệu có thể được gọi là Bộ tách quang .
Trong PON, đầu vào của bộ ghép sẽ được chia đều giữa sáu đầu ra. Dữ liệu đi vào bộ ghép sẽ được gửi đến từng đầu ra giống như tín hiệu từ nhà cung cấp CATV được gửi đến từng TV trong mạng đồng thụ động. Mặc dù mỗi đầu ra sẽ mang cùng thông tin với đầu vào, cường độ tín hiệu sẽ bị giảm dựa trên số lượng đầu ra. Có giới hạn hữu hạn về số lượng đầu ra cho ứng dụng PON; thông thường, giới hạn là 32. Tuy nhiên, một số ứng dụng có thể hỗ trợ nhiều hơn (tối đa 64 trong FOCC ).
Mạng quang tích cực
Mạng quang hoạt động rất giống với mạng CATV tại nhà đang hoạt động được mô tả trước đây. Một sợi quang kết nối với một công tắc thay vì bộ khuếch đại phân phối. Công tắc phát lại dữ liệu cho từng người dùng. Một cáp riêng được định tuyến từ công tắc đến từng người dùng. Loại mạng hoạt động này khắc phục vấn đề cường độ tín hiệu liên quan đến mạng thụ động. Tuy nhiên, nó có thêm một mức độ phức tạp và đòi hỏi sức mạnh. Nếu việc chuyển đổi không thành công, tất cả người dùng sẽ mất quyền truy cập vào dữ liệu đến. Điều tương tự cũng sẽ đúng nếu công tắc bị mất nguồn: dữ liệu sẽ ngừng chảy. Lưu ý: Ngoài ra còn có Bộ khuếch đại quang được sử dụng trong các mạng quang hoạt động (DWDM, CATV, SDH, v.v.) để khuếch đại tín hiệu quang .
