Slide bài giảng môn Mạng truyền thông quang nội dung chương 6: Mạng truy nhập quang

Slide bài giảng môn Mạng truyền thông quang nội dung chương 6: Mạng truy nhập quang của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!

lOMoARcPSD|36067889
10/24/2022
B môn Tín hiu và H thng
Hà Ni, 2022
1
1
24/10/2022
2
Ni dung:
Chương 1:
Gii thiu v mng truyn thông quang
Chương 2:
Các lp khách hàng (client) ca lp quang
Chương 3:
Chương 4:
Đồng b, quản lý và điều khin mng quang
Chương 5:
Bo v và phc hi mng quang
Chương 6:
Mng truy nhp quang
lOMoARcPSD|36067889
10/24/2022
Ni dung chi tiết:
Chương 6- MNG TRUY NHP QUANG
Tng quan v mng truy nhp quang (FTTx)
Khái nim Ưu nhược điểm ca FTTx Các ng dng ca FTTx
Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
Cấu hình cơ bản ca mng truy nhp quang FTTx Cu hình tham chiếu ca
mng truy nhp quang FTTx Các khi chức năng cơ bản ca mng truy nhp
quang FTTx
3
Ni dung chi tiết:
Chương 6- MNG TRUY NHP QUANG
Các phương thức truy nhp quang (FTTx)
Phương thức FTTC
Phương thức FTTB
Phương thức FTTO/H
Các công ngh s dng trong mng FTTx
Tng quanv các công ngh s dng trong mng truy
nhpquang FTTx
Công ngh truy nhp quang tích cc AON
Công ngh truy nhp quang th động PON
Mt s vấn đề thiết kế và đo kiểm mng truy
nhpquang
2
4
2
10/24/2022
4/10/2022
24/10/2022
lOMoARcPSD|36067889
6.1. Tng quan v mng truy nhp quang (FTTx)
Khái nim
Đây là một hình thc truy nhp trong mng sợi quang, để đưa dịch
v ti khách hàng.
FTTx bao gm các h thng truy nhp:
Si quang ti va hè/ vùng dân cư (FTTC- fiber-to-the-curb).
Si quang tới cơ quan (FTTO- fiber-to-the-office).
Si quang ti tòa nhà (FTTB- fiber-to-the-bulding/business).
Si quang ti h gia đình (FTTH- fiber-to-the-home) Mt s
thut ng mng FTTx:
MDU (multiple dwelling unit): Khi cho nhiều gia đình/ căn hộ.
MTU (multiple tenant unit): Khi cho nhiều người thuê.
MHU (multiple hospitality unit): Khi cho nhiu khách hàng.
SDU (single dwelling unit): Khi cho một căn hộ.
SFU (single family unit): Khi cho một gia định
24/10/2022 SOHO (small office/home office): Khối cho văn phòng nhỏ
5
3
24/10/2022
6
. Tng quan v mng truy nhp quang (FTTx
)
6.1
–ƯunhượcđiểmcaFTTx
Ưuđiểm:
Dunglượngln
Cựlyđoạnlpdài
Tínhcáchđiệntt
Tínhbomtcao
Độtincycaovàdbodưng
Tínhlinhhotln
Tínhmrngcao
lOMoARcPSD|36067889
10/24/202
2
24/10/2022
7
)
6.1
. Tng quan v mng truy nhp quang (FTTx
–ƯunhượcđiểmcaFTTx
Nhượcđiểm:
Mcdùsiquangrtrẻnhưngchiphícholắt,bo
ng,thiếtbịđầucuilàrtln.
Dothiếtbịđầucuốicònkháđắtnênkhôngphilúcnàoh
thngmạngFTTxcũngphùhợp.
Đốivinhngngdụngthôngthường,khôngđòihỏibăng
thônglớnnhưlướtWeb,Checkmail…thìcápđồngvnđược
tindùng.Dođócàngngàyngườitacàngcnphầutư
nghiêncgiảmcácchiphíđó.
24/10/2022
8
6.1
. Tng quan v mng truy nhp quang (FTTx
)
CácngdngcaFTTx
CáchưngchínhtrinkhaiFTTx(cthviFTTH):
lOMoARcPSD|36067889
4 10/24/2022
5 10/24/2022
24/10/2022
9
6.1
. Tng quan v mng truy nhp quang (FTTx
)
CácngdngcaFTTx
CáchưngchínhtrinkhaiFTTx(cthviFTTH):
24/10/2022
10
6.2
. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
CấuhìnhcơbảncamngtruynhpquangFTTx
lOMoARcPSD|36067889
6 10/24/2022
24/10/2022
11
6.2
. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
CuhìnhthamchiếucamngtruynhpquangFTTx
:
ONU
:
Đơnvịmngquang
ONT
:
Kếtcuimngquang
OLT
:
Đầucuimngquang
ODN
Mngphânphiquang
:
S
:
Đimtruynhpquangv
phíamng
R
:
Đimtruynhpquangv
phíathiếtb
AF
:
Chứcnăngtươngthích
UNI
:
Giaotiếpmngngưi
dùng
SNI
:
Giaotiếpnútdchv
Q
:
Đimthamchiếumng
camngqun
24/10/2022
12
. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
6.2
CáckhichứcnăngcơbảncamngFTTx
:
KhichứcnăngOLT:
KhucuốiđườngquangOLTcungcpgiaodinquang
phíamngvớiODN,đồngthờicũngcungcấpítnhtmtgiao
dinphíamngdchv.
OLTcóthchiathànhdchvchuynmchvàdchvkhông
chuynmch.
OLTcũngquảnlýbáohiệuvàthôngtingiámsátđiukhin
đếntONU,tđócungcấpchứcnăngbảodưngchoONU.
OLTcóthlttổngđàinộihthocmtvtríphânphi
đầuxa.
lOMoARcPSD|36067889
6.2. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
Các khi chức năng cơ bản ca mng FTTx:
Khi chức năng OLT:
Khi thích ng dch v: Service adaptation
Khi kết ni chéo: Cross-connect
Lp MAC: Medium Access Control
Lp PMD: Physical Medium Dependent
+ Lp thích ng dch v: cung cp s chuyển đổi gia các tín hiệu định dng t mng trc và các tín
hiu trên mng PON. Giao din t mt OLT ti mạng lõi được gi là giao din SNI.
+ Khi kết ni chéo: cung cp chức năng kết ni chéo và chuyn mch gia các h thng PON, các
ONU khác nhau và mng lõi.
+ Lp MAC: lp lch cho phép s dụng môi trưng vật lý đảm bo tránh nghẽn (xung đột) xy ra trên
tuyến si quang chia s gia các ONU khác nhau.
13
+ Lp PMD: bao gm b thu phát quang và b ghép WDM song công. 24/10/2022
6.2. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
Các khi chức năng cơ bản ca mng FTTx:
Khi chức năng ONU:
Khi mạng quang ONU/ONT đặt gia ODN và thuê bao.
Phía mng ca ONU giao din quang, còn phía thuê bao
giao diện điện.
Do đó, ONU chức năng biến đổi quang/điện. Đồng thi
th thc hin chức năng xử lý và qun bảo dưỡng các loi tín
hiệu đin.
ONU th đặt phía khách hàng (FTTH/B) hoc ngoài tri
(FTTC).
Do ONU thường được đặt ngoài tri nên các t bo v cần đảm
bo đ ONU hot động trong các điều kiện môi trường thay đổi
khác nhau.
14
24/10/2022
7
10/24/2022
lOMoARcPSD|36067889
6.2. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
Các khi chức năng cơ bản ca mng FTTx:
Khi chức năng ONU:
Khi thích ng dch v: Service adaptation
Khi MUX/DEMUX: Ghép kênh
Lp MAC: Medium Access Control
Lp PMD: Physical Medium DependentG UNI: Giao tiếp mng ngưi dùng
- Cu trúc và chức năng cơ bản như OLT (đặt trc tiếp tại cơ sở ca khách hang). -
Ph thuc vào yêu cu ca khách hàng hoặc nhóm người dùng, ONT thường h tr
mt hn hp các dch v khác nhau gm các tốc độ Ethernet hay tốc độ s khác nhau.
- Nhiu kiu thiết kế cu hình giá máy thiết b ONT đáp ng các nhu cu khác nhau.
Kích thước mt ONT: mt khối đơn giản gn bên ngoài nhà ti khi thiết b phc tp
lp trong mt khung giá tiêu chun s dụng trong các tòa nhà hay văn phòng. - Mt
ONT có th tp hp, gomtruyn ti các kiểu lưu lượng thông tin khác nhau t phía
ngưi dùng và gửi nó theo hướng lên trên mt si quang.24/10/2022
15
8
24/10/2022
16
6.2
. Cu hình ca mng truy nhp quang FTTx
CáckhichứcnăngcơbảncamngFTTx
:
KhichứcnăngODN:
KhimngphânphốiquangODNđặtgiaONUviOLT.
Chứcnăngcủanólàphânphicôngsuttínhiuquang.
ODNchyếulàlinhkinquangkhôngngunvàsiquangto
thànhmngphânphiquangthụđộng.
NếuODNđưcthaythếbngbghépkênhquangthìtr
thànhmngphânphiquanghìnhsaotíchcc.
lOMoARcPSD|36067889
10/24/202
2
24/10/2022
17
6.3
. Các phương thức truy nhp quang (FTTx
)
–PhươngthứcFTTC
:
VớiphươngthứcFTTC,sợiđượckéotớiONUđặtvahè.
MthocnhiutòanhàkếtnếnONUbằngcápđồng,khong
cáchtONUtithuêbaokhong100m.
CuhìnhhthngtruynhpFTTC:
24/10/2022
18
6.3
. Các phương thức truy nhp quang (FTTx
)
–PhươngthứcFTTC
(2):
PhươngthứcFTTCđượckhuyếnnghsdngchocácvùngdân
cưcómậộdântươngđốicao,đặcbitlànhữngnơicóthể
sdnglimạngcápđồng,hocnhữngnơikhóltcáp
quang.
Đâycũnglàmộtphươngthứctruynhpphùhpchocáckhách
hàngcónhucivicácdchvVoIP,truynhpinternettốcđộ
cao.
lOMoARcPSD|36067889
9 10/24/2022
10 10/24/2022
24/10/2022
19
6.3
. Các phương thức truy nhp quang (FTTx
)
–PhươngthứcFTTB
:
Trongphươngánnày,sợiđượckéotimộtONUđặttrongtòa
nhà.
Cáckháchhàngcóthtruynhpinternettheocáckếtnến
ONUthôngquaLAN.
Chiudàicaphầncápđồngthườngkhônglớnhơn10m.
CuhìnhhthngtruynhpFTTB:
24/10/2022
20
)
. Các phương thức truy nhp quang (FTTx
6.3
–PhươngthứcFTTB
(2):
Đểtndnghiuqucácnguntàinguyêncũthìphươngthức
FTTB+LANđượcxemlàcóthtiếtkimtốiđachiphíxâydựng
mng.
Hơnnữa,khongcáchngngiaONUvàthiếtbịđầucuithuê
baocũngchophéppháttriểntngbướctFTTB+LANsang
FTTH/FTTO.
MôhìnhFTTBphùhpvicáctòanhàcómlncáckhách
hànglàdoanhnghipvìhnhuccbitlnvềbăngtần,
đặcbitcáctòanhànàyđucóLAN
.
lOMoARcPSD|36067889
11 10/24/2022
24/10/2022
21
6.3
. Các phương thức truy nhp quang (FTTx
)
–PhươngthứcFTTO/FTTH
:
TrongkiếntrúcFTTO/H,sợiquangđượckéotớicơquanhoặch
giađình,trongđómộtONTđượcđặttithuêbao.
ONTlàđiểmphânphátdchvchophépcácnhàkhaitháccung
cpcácdchvsliu,thoivàhìnhnhtrêncùngmtsi.
CuhìnhhthngtruynhpFTTO/H:
24/10/2022
22
. Các phương thức truy nhp quang (FTTx
)
6.3
–PhươngthứcFTTB
(2):
FTTO/Hcókhảnăngcungcấpbăngtầnrtln,tuynhiênchiphí
chovicxâydngmnglirtcao,cnphixemxétcthkhi
thiếtkế.
Nhìnchung,đểtiếntớiphươngánFTTO/Hcầncóchiếnlược
pháttrinmngvàkếhochtrinkhaicthểđểcóđượccác
cthchiệnvàđầutưhợpl í.
Phươngthứcnàyđặcbitphùhpkhicnphiltcácmng
cápmihocphithaythếmạngcápcũ
.
lOMoARcPSD|36067889
6.4. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Tng quan:
Kiến trúc FTTx th s dng mng quang tích cc (AON) hoc
mng quang th động (PON).
Vic trin khai theo AON hay PON tùy thuc vào v trí, đặc thù ca
mng truy nhp khu vực đó.
Hin nay trên mng truy nhp quang tới nhà thuê bao đang trin
khai theo mng quang ch động, vì tn dng si cáp quang hin có,
s thuê bao s dng truy nhập băng rộng chưa nhiều, hơn nữa đầu
s h tng cho triển khai PON trước mt rt tn kém. Tuy
nhiên do những ưu điểm ni bt của PON thì xu hướng trong tương
lai s trin khai mng FTTx theo PON là mt điu tt yếu.
24/10/2022
23
12
24/10/2022
24
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangtíchcc
(
AON
):
Làmngtruynhậpquangđểphânphitínhiusdngcácthiết
bcnnguncungcp.
Dliutphíanhàcungcpcakháchhàngnàoschđưc
chuyếnkháchhàngđó→dữliucakháchhàngstránh
đượcxungđộtkhitruyềntrênđườngvtlýchung
.
lOMoARcPSD|36067889
10/24/202
2
24/10/2022
25
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangtíchcc
(
AON
):
Cáccuhình:MngAONđưchiulàkiukếtnốiđiểm-đim
(
P2P).Cóhaicấuhìnhchínhđượctriểnkhaiđólà
:
Kiếntrúc“HomeRun”,
Kiếntrúc“ActiveStarEthernet”.
24/10/2022
26
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangtíchcc
(
AON
):
Kiếntrúc“HomeRun”:
CócápdànhriêngđểnitCOđếntngnhàthuêbao.
Yêucunhiusiquang,nhiuOLTvìminhàthuêbaocn
mtcngOLT.Kiếntrúcsiquangchytitnnhàthuêbao.
lOMoARcPSD|36067889
13 10/24/2022
6.4. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Công ngh truy nhp quang tích cc (AON):
Kiến trúc “Active Star Ethernet”:
Kiến trúc ASE được biết đến như kiến trúc sao kép, ASE s
giảm được s ng cáp quang gim giá thành bng cách
chia s cáp đầu ra.
Kiến trúc sao tích cực, node đầu xa s đưc trin khai gia CO
và nhà thuê bao.
Mi cổng OLT và cáp đầu ra giữa CO và node đầu xa được chia
s bi nhiu nhà thuê bao. Node đu xa trong mng sao tích
cc có th là b ghép kênh hoc là b chuyn mạch. Node đầu
xa chuyn mch tín hiu trong min điện vì thế cn thiết phi
chuyển đổi quang sang điện, điện sang quang.
Do băng tần của cáp đầu ra CO b chia s gia nhiều điểm đầu
cuối, nên dung lượng tối đa sẵn cho mi ngôi nhà đưng
lên và đường xuống đều ít hơn so với cáp đến tn nhà, đây chính
là nhược điểm ca cu trúc sao so vi cu trúc
24/10/2022 “home run” ở trên.
27
24/10/2022
28
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangtíchcc
(
AON
):
Kiếntrúc“ActiveStarEthernet”:
lOMoARcPSD|36067889
14
10/24/2022
6.4. Các công ngh s dng trong mng
FTTx Công ngh truy nhp quang th đng
(PON):
Khái nim v PON:
Mng quang th động (PON) mt kiến trúc mng điểm-đa
đim, s dng các b chia quang th động (không ngun
cung cp) đ chia công sut quang t mt si quang ti các si
quang cung cp cho nhiu khách hàng.
Mt mng PON bao gm mt OLT đt ti tổng đài của nhà cung
cp dch v và các ONU đặt ti phía khách hàng.
Ưu điểm ca PON là không cn ngun cung cp nên không b
ảnh hưởng bi nhiu nguồn, có đ tin cy cao và không cn phi
bo dưỡng như đối vi các phn t tích cc.
Các công ngh và các chun v PON:
Trong các khuyến ngh v mng các h thng truyn dn,
ITU-T đã đưa ra một tp hợp các định nghĩa và kiến trúc làm
24/10/2022 cơ sở cho vic xây dng PON.
29
24/10/2022
30
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangthụđộng(PON):
CáccôngnghvàcácchunvPON:
(
Trinkhaihinnay
)
lOMoARcPSD|36067889
15
10/24/202
2
24/10/2022
31
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangthụđộng(PON):
CáccôngnghvàcácchunvPON:
(
Thếhtiếptheo-NGPON
)
24/10/2022
32
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangthụđộng(PON):
CáccấuhìnhPONcơbản:
Mngquangthụđộngcóbacuhìnhcơbản
:
o
CuhìnhRing.
o
CuhìnhTree.
o
Cuhìnhbus
lOMoARcPSD|36067889
16 10/24/2022
17 10/24/2022
24/10/2022
33
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangthụđộng(PON):
CáccấuhìnhPONcơbản:
CuhìnhRing
:
OLT
Ring PON
ONU
24/10/2022
34
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangthụđộng(PON):
CáccấuhìnhPONcơbản:
CuhìnhTree
:
OLT
Tree PON
ONU
B chia
th động
lOMoARcPSD|36067889
6.5. Mt s vấn đề thiết kế và đo kiểm mng FTTx
Các tiêu chun thiết kế:
Các yêu cầu cơ bản:
Các yêu cu quan trng cn cho vic phân tích tuyến:
o Khong cách truyn dn o S ng và kiu
b chia quang o Tốc độ d liu hoặc băng thông kênh
truyn
o T l li bit (BER) o S ợng nh c
sóng o Qu suy hao quang o Mức độ d phòng công
sut quang mong mun o Các mc công sut do
các yếu t suy gim h thng khác nhau
Nhà thiết kế mng cn la chn các thành phn tích cc
th động thích hp đ đáp ng được các yêu cu đặt ra.
24/10/2022
36
18
10/24/2022
24/10/2022
35
6.4
. Các công ngh s dng trong mng FTTx
Côngnghtruynhpquangthụđộng(PON):
CáccấuhìnhPONcơbản:
Cuhìnhbus
:
OLT
ONU
ONU
lOMoARcPSD|36067889
6.5. Mt s vấn đề thiết kế và đo kiểm mng FTTx
Các tiêu chun thiết kế:
Các yêu cầu cơ bản:
Thành phn Kiu loi Đc tính hoc vic s dng Si quang SM hoc MM Suy hao,
tán sc, dung sai SBS
Cáp quang Treo, chôn, hoc ng S si, các thành phần gia cường dn ngm
Ngun quang LED, laser DFB hoc FP
Tốc độ điu biến, công suất đầu
ra, bước sóng, độ rng ph, chi p
Ngun thu quang PIN hoc APD Độ nhạy, độ đáp ứng
Các connector Đơn hoặc nhiu kênh Suy hao, kích thước và kiu lp
B chia công sut Da trên si hoc PLC Kích c (1xN), suy hao xen, đóng
gói
Các thành phn B lc quang, b cách ly, Đáp ứng phổ, suy hao, kích thước,
th động và b ghép công sut chi phí, độ tin cy
B thu phát (OLT, Trong nhà hay ngoài tri Độ bền môi trường, kích c, chi phí,
24/10/2022ONU hoc ONT) độ tin cy, công sut tiêu th
37
6.5. Mt s vấn đề thiết kế và đo kiểm mng FTTx
Các tiêu chun thiết kế:
D tr h thng:
D tr h thng hay mc d phòng suy hao mt yếu t an toàn
mc công sut quang trong thiết kế tuyến.
Mc d phòng liên quan đến s b sung thêm lượng công sut so
vi yêu cu đ cho nhng suy gim tuyến th đưc d đoán
trước.
Khuyến ngh G.957 xác định độ d phòng h thng t 3 đến 4,8 dB
để bù cho s suy gim thiết b.
o S suy gim ngun quang và ngun thu quang theo thi gian o
S già hóa các thành phn trên tuyến cáp si quang
Các ci thin các k thut thiết kế gim đáng kể độ d phòng h
thng.
Hin ti, mc d phòng qu suy hao không lớn hơn 3 dB.
H thng PON: khong cách ngn, ít phn t tích cc mc d
phòng ch vài dB.
38
24/10/2022
19
10/24/2022
lOMoARcPSD|36067889
6.5. Mt s vấn đề thiết kế và đo kiểm mng FTTx
Các tiêu chun thiết kế:
Các mc bù công sut:
Mt s yếu t y suy yếu tín hiu gim SNR ca h thng so vi
trường hp lý tưởng mc giảm SNR được xem là mc bù công
sut.
Các yếu t gây suy gim: o Tán sc: Tán sc sc th, PMD o T l
phân bit o Chirp tn o Tán x kích thích: SRS và SBS
Tán sc sc th: không phi yếu t quan tâm trong PON tốc độ
nh hơn 2,5G nhưng cần xem xét cn thn trong NG-PON.
T l phân bit (ER): yêu cu có ER c 18 để mc bù nh hơn 0,5 dB.
Chú ý: laser phi có ER thích hợp để tránh méo tín hiu
Chirp tần: do laser được điều biến trc tiếp mc bù kết hp vi
24/10/2022 s suy giảm ER thường nh hơn 2 dB. 39
20
24/10/2022
40
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
Qucôngsuttuyến:
Tínhqucôngsut:
Xácđịnhbưc
sóngtruyndn
Lachncác
thànhphnvàcác
đặctính
Tínhtoánqu
côngsut
lOMoARcPSD|36067889
10/24/202
2
24/10/2022
41
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
6.5
Qucôngsuttuyến:
Tínhqucôngsut(Qusuyhao):suyhaotngchophép
P
T
Tngsuyhaochophép;
P
S
Côngsutphátquang;
P
R
–độnhyb
thuquang;
-
suyhaosiquang;
L
chiudàituyến;
N
smihàn; M
độdphònghthng; P-mcbùcôngsutchobthu.
24/10/2022
42
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
Qucôngsuttuyến:
Qucôngsutcas1310nm
:
lOMoARcPSD|36067889
21 10/24/2022
22 10/24/2022
24/10/2022
44
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
Qucôngsuttuyến:
Qucôngsutcas1490nm
:
lOMoARcPSD|36067889
23 10/24/2022
24/10/2022
46
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
–Ướctínhdunglượngtuyến:
Côngthứccơbản:
Xácđịnhdunglượngtuyếnquaphântíchquthigianlên.
Thigianlêntngcng(t
sys
)
catuyến
:
Tronghthngsiquang:
t
i
Thigianlêncamỗiđónggópđến
ssuygimthigianlêncaxung.
t
TX
Thigianlêncabphát;
t
mod
thigianlêndotánscmode
(
ns);
t
CD
thigianlêndotánscscth;
t
PMD
thigianlêndotán
scmodephâncc;
t
RX
thigianlênbthu(ns);
B
RX
–độrộngbăng
tầnđiệnbthu(MHz);
B
mod
–băngthôngtánsắcmode(MHz.km);L
chiudàisi(km).
lOMoARcPSD|36067889
6.5. Mt s vấn đề thiết kế và đo kiểm mng FTTx
Ước tính dung lượng tuyến:
Thi gian lên ca tuyến FTTH:
Tng thi gian lên ca tuyến không được vượt quá 70% chu
kì bit đối vi mã NRZ hoặc 35% chu kì bít đối vi mã RZ.
Ví d 1 tuyến FTTH:
B phát laser có thời gian lên 0,1 ns và độ rng ph 1 nm.
B thu PIN có đ rộng băng tần B
RX
= 1250 MHz
Sợi đơn mode có D
CD
= 4ps/(nm.km) và D
PMD
= 0,1 ps/km
1/2
ti 1490 nm.
Thành phn Thi gian lên Qu thi gian lên
Qu thi gian lên cho phép T
S
= 0,7/B
NRZ
= 0,56 ns
Thi gian lên b phát laser 0,1 ns
Tán sc trong sợi đơn mode 80 ps
Thi gian lên b thu 0,28 ns
24/10/2022 Thi gian lên h thng 0,1 ns
47
24
24/10/2022
48
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
–ĐokiểmmngFTTx:
Cácthamschính:Mccôngsutquang
;
Suyhao
;
Suyhaophn
hi
.
lOMoARcPSD|36067889
10/24/202
2
24/10/2022
49
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
6.5
–ĐokiểmmngFTTx:
Cácthiếtbđo:
Máyđocôngsuấtquang/Ngunquang(1310,1490và1550nm
).
Bchthlibngmt(VFI-visualfaultindicator
)
Máyđophảnxminthigian(OTDR-Opticaltimedomain
reflectometer)
Bkiểmtrasuyhaođặcbit
:
24/10/2022
50
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
–ĐokiểmmngFTTx:
Cácchuẩnđoquốctế:
lOMoARcPSD|36067889
25 10/24/2022
26 10/24/2022
24/10/2022
51
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
6.5
–ĐokiểmmngFTTx:
Đocôngsuấtquang:
Máyđocôngsuấtvàngdngđo
24/10/2022
52
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
–ĐokiểmmngFTTx:
Máyđophảnxminthigianquang(OTDR):
Đocácthamsố:suyhao(si,mihànvàmini),chiudàivà
cácmcphnxquang
lOMoARcPSD|36067889
27
24/10/2022
53
6.5
.MtsvthiếtkếvàđokiểmmngFTTx
–ĐokiểmmngFTTx:
Suyhaophnhiquang(ORL):
Côngsutphnxạngượcti:cácbni,cuisi,giaodincác
bchiaquang,trongsidotánxReyleigh
.
| 1/27

Preview text:

lOMoARcPSD| 36067889 10/24/2022
Bộ môn Tín hiệu và Hệ thống Hà Nội, 2022 1 • Nội dung:
– Chương 1: Giới thiệu về mạng truyền thông quang
– Chương 2: Các lớp khách hàng (client) của lớp quang
– Chương 3: Mạng quang WDM
– Chương 4: Đồng bộ, quản lý và điều khiển mạng quang
– Chương 5: Bảo vệ và phục hồi mạng quang
– Chương 6: Mạng truy nhập quang 24/10/2022 2 1 lOMoARcPSD| 36067889 10/24/2022 • Nội dung chi tiết:
Chương 6- MẠNG TRUY NHẬP QUANG
– Tổng quan về mạng truy nhập quang (FTTx)
• Khái niệm • Ưu nhược điểm của FTTx • Các ứng dụng của FTTx
– Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
• Cấu hình cơ bản của mạng truy nhập quang FTTx • Cấu hình tham chiếu của
mạng truy nhập quang FTTx • Các khối chức năng cơ bản của mạng truy nhập quang FTTx 24/10/2022 3 • Nội dung chi tiết:
Chương 6- MẠNG TRUY NHẬP QUANG
– Các phương thức truy nhập quang (FTTx) • Phương thức FTTC • Phương thức FTTB • Phương thức FTTO/H
– Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
• Tổng quanvề các công nghệ sử dụng trong mạng truy nhậpquang FTTx
• Công nghệ truy nhập quang tích cực AON
• Công nghệ truy nhập quang thụ động PON
– Một số vấn đề thiết kế và đo kiểm mạng truy nhậpquang 2 4/10/2022 4 2 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.1. Tổng quan về mạng truy nhập quang (FTTx) – Khái niệm
 Đây là một hình thức truy nhập trong mạng sợi quang, để đưa dịch vụ tới khách hàng.
 FTTx bao gồm các hệ thống truy nhập:
 Sợi quang tới vỉa hè/ vùng dân cư (FTTC- fiber-to-the-curb).
Sợi quang tới cơ quan (FTTO- fiber-to-the-office).
 Sợi quang tới tòa nhà (FTTB- fiber-to-the-bulding/business).
 Sợi quang tới hộ gia đình (FTTH- fiber-to-the-home) Một số thuật ngữ mạng FTTx:
 MDU (multiple dwelling unit): Khối cho nhiều gia đình/ căn hộ.
 MTU (multiple tenant unit): Khối cho nhiều người thuê.
 MHU (multiple hospitality unit): Khối cho nhiều khách hàng.
SDU (single dwelling unit): Khối cho một căn hộ.
 SFU (single family unit): Khối cho một gia định
24/10/2022 SOHO (small office/home office): Khối cho văn phòng nhỏ 5 6. . T
1 ổng quan về mạng truy nhập quang (FTTx)
–ƯunhượcđiểmcủaFTTx  Ưuđiểm:  Dunglượnglớn  Cựlyđoạnlặpdài  Tínhcáchđiệntốt  Tínhbảomậtcao
 Độtincậycaovàdễbảodưỡng  Tínhlinhhoạtlớn  Tínhmởrộngcao 24/10/2022 6 3 lOMoARcPSD| 36067889 10/24/202 2
6.1 . Tổng quan về mạng truy nhập quang ( ) FTTx
–ƯunhượcđiểmcủaFTTx  Nhượcđiểm:
 Mặcdùsợiquangrấtrẻnhưngchiphícholắpđặt,bảo
dưỡng,thiếtbịđầucuốilàrấtlớn.
 Dothiếtbịđầucuốicònkháđắtnênkhôngphảilúcnàohệ
thốngmạngFTTxcũngphùhợp.
 Đốivớinhữngứngdụngthôngthường,khôngđòihỏibăng
thônglớnnhưlướtWeb,Checkmail…thìcápđồngvẫnđược
tindùng.Dođócàngngàyngườitacàngcầnphảiđầutư
nghiêncứuđểgiảmcácchiphíđó. 24/10/2022 7
6.1 . Tổng quan về mạng truy nhập quang (FTTx) –CácứngdụngcủaFTTx
 CáchướngchínhtriểnkhaiFTTx(cụthểvớiFTTH): 24/10/2022 8 lOMoARcPSD| 36067889 4 10/24/2022
6.1 . Tổng quan về mạng truy nhập quang (FTTx) –CácứngdụngcủaFTTx
 CáchướngchínhtriểnkhaiFTTx(cụthểvớiFTTH): 24/10/2022 9
6.2 . Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
–CấuhìnhcơbảncủamạngtruynhậpquangFTTx 24/10/2022 10 5 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.2 . Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
–CấuhìnhthamchiếucủamạngtruynhậpquangFTTx :
ONU : Đơnvịmạngquang
ONT : Kếtcuốimạngquang
OLT : Đầucuốimạngquang ODN : M ạngphânphốiquang
S : Điểmtruynhậpquangvề phíamạng
R : Điểmtruynhậpquangvề phíathiếtbị
AF : Chứcnăngtươngthích
UNI : Giaotiếpmạngngười dùng
SNI : Giaotiếpnútdịchvụ
Q : Điểmthamchiếumạng củamạngquảnlý 24/10/2022 11 6. . C
2 ấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
–CáckhốichứcnăngcơbảncủamạngFTTx :  KhốichứcnăngOLT:
 KhốiđầucuốiđườngquangOLTcungcấpgiaodiệnquang
phíamạngvớiODN,đồngthờicũngcungcấpítnhấtmộtgiao diệnphíamạngdịchvụ.
 OLTcóthểchiathànhdịchvụchuyểnmạchvàdịchvụkhông chuyểnmạch.
 OLTcũngquảnlýbáohiệuvàthôngtingiámsátđiềukhiển
đếntừONU,từđócungcấpchứcnăngbảodưỡngchoONU.
OLTcóthểlắpđặtởtổngđàinộihạthoặcmộtvịtríphânphối đầuxa. 24/10/2022 12 6 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.2. Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
– Các khối chức năng cơ bản của mạng FTTx:
Khối chức năng OLT:
Khối thích ứng dịch vụ: Service adaptation
Khối kết nối chéo: Cross-connect
Lớp MAC: Medium Access Control
Lớp PMD: Physical Medium Dependent
+ Lớp thích ứng dịch vụ: cung cấp sự chuyển đổi giữa các tín hiệu định dạng từ mạng trục và các tín
hiệu trên mạng PON. Giao diện từ một OLT tới mạng lõi được gọi là giao diện SNI.
+ Khối kết nối chéo: cung cấp chức năng kết nối chéo và chuyển mạch giữa các hệ thống PON, các
ONU khác nhau và mạng lõi.
+ Lớp MAC: lập lịch cho phép sử dụng môi trường vật lý đảm bảo tránh nghẽn (xung đột) xảy ra trên
tuyến sợi quang chia sẻ giữa các ONU khác nhau. 13
+ Lớp PMD: bao gồm bộ thu phát quang và bộ ghép WDM song công. 24/10/2022
6.2. Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
– Các khối chức năng cơ bản của mạng FTTx:  Khối chức năng ONU:
 Khối mạng quang ONU/ONT đặt ở giữa ODN và thuê bao.
 Phía mạng của ONU có giao diện quang, còn phía thuê bao là giao diện điện.
 Do đó, ONU có chức năng biến đổi quang/điện. Đồng thời có
thể thực hiện chức năng xử lý và quản lý bảo dưỡng các loại tín hiệu điện.
 ONU có thể đặt ở phía khách hàng (FTTH/B) hoặc ngoài trời (FTTC).
 Do ONU thường được đặt ngoài trời nên các tủ bảo vệ cần đảm
bảo để ONU hoạt động trong các điều kiện môi trường thay đổi khác nhau. 14 24/10/2022 7 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.2. Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
– Các khối chức năng cơ bản của mạng FTTx:  Khối chức năng ONU:
Khối thích ứng dịch vụ: Service adaptation
Khối MUX/DEMUX: Ghép kênh
Lớp MAC: Medium Access Control
Lớp PMD: Physical Medium DependentG UNI: Giao tiếp mạng – người dùng
- Cấu trúc và chức năng cơ bản như OLT (đặt trực tiếp tại cơ sở của khách hang). -
Phụ thuộc vào yêu cầu của khách hàng hoặc nhóm người dùng, ONT thường hỗ trợ
một hỗn hợp các dịch vụ khác nhau gồm các tốc độ Ethernet hay tốc độ số khác nhau.
- Nhiều kiểu thiết kế và cấu hình giá máy thiết bị ONT đáp ứng các nhu cầu khác nhau.
Kích thước một ONT: một khối đơn giản gắn bên ngoài nhà tới khối thiết bị phức tạp
lắp trong một khung giá tiêu chuẩn sử dụng trong các tòa nhà hay văn phòng. - Một
ONT có thể tập hợp, gom và truyền tải các kiểu lưu lượng thông tin khác nhau từ phía
người dùng và gửi nó theo hướng lên trên một sợi quang. 15 24/10/2022
6.2 . Cấu hình của mạng truy nhập quang FTTx
–CáckhốichứcnăngcơbảncủamạngFTTx :  KhốichứcnăngODN:
 KhốimạngphânphốiquangODNđặtgiữaONUvớiOLT.
 Chứcnăngcủanólàphânphốicôngsuấttínhiệuquang.
 ODNchủyếulàlinhkiệnquangkhôngnguồnvàsợiquangtạo
thànhmạngphânphốiquangthụđộng.
 NếuODNđượcthaythếbằngbộghépkênhquangthìtrở
thànhmạngphânphốiquanghìnhsaotíchcực. 24/10/2022 16 8 lOMoARcPSD| 36067889 10/24/202 2
6.3 . Các phương thức truy nhập quang (FTTx) –PhươngthứcFTTC :
 VớiphươngthứcFTTC,sợiđượckéotớiONUđặtởvỉahè.
 MộthoặcnhiềutòanhàkếtnốiđếnONUbằngcápđồng,khoảng
cáchtừONUtớithuêbaokhoảng100m.
 CấuhìnhhệthốngtruynhậpFTTC: 24/10/2022 17
6.3 . Các phương thức truy nhập quang (FTTx) –PhươngthứcFTTC (2):
 PhươngthứcFTTCđượckhuyếnnghịsửdụngchocácvùngdân
cưcómậtđộdântươngđốicao,đặcbiệtlàởnhữngnơicóthể
sửdụnglạimạngcápđồng,hoặcnhữngnơikhólắpđặtcáp quang.
 Đâycũnglàmộtphươngthứctruynhậpphùhợpchocáckhách
hàngcónhucầuđốivớicácdịchvụVoIP,truynhậpinternettốcđộ cao. 24/10/2022 18 lOMoARcPSD| 36067889 9 10/24/2022
6.3 . Các phương thức truy nhập quang (FTTx) –PhươngthứcFTTB :
 Trongphươngánnày,sợiđượckéotớimộtONUđặttrongtòa nhà.
 Cáckháchhàngcóthểtruynhậpinternettheocáckếtnốiđến ONUthôngquaLAN.
 Chiềudàicủaphầncápđồngthườngkhônglớnhơn10m.
 CấuhìnhhệthốngtruynhậpFTTB: 24/10/2022 19 6. .
3 Các phương thức truy nhập quang (FTT) x –PhươngthứcFTTB (2):
 Đểtậndụnghiệuquảcácnguồntàinguyêncũthìphươngthức
FTTB+LANđượcxemlàcóthểtiếtkiệmtốiđachiphíxâydựng mạng.
 Hơnnữa,khoảngcáchngắngiữaONUvàthiếtbịđầucuốithuê
baocũngchophéppháttriểntừngbướctừFTTB+LANsang FTTH/FTTO.
 MôhìnhFTTBphùhợpvớicáctòanhàcómậtđộlớncáckhách
hànglàdoanhnghiệpvìhọcónhucầuđặcbiệtlớnvềbăngtần,
đặcbiệtcáctòanhànàyđềucóLAN . 24/10/2022 20 10 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.3 . Các phương thức truy nhập quang (FTTx) –PhươngthứcFTTO/FTTH :
 TrongkiếntrúcFTTO/H,sợiquangđượckéotớicơquanhoặchộ
giađình,trongđómộtONTđượcđặttạithuêbao.
 ONTlàđiểmphânphátdịchvụchophépcácnhàkhaitháccung
cấpcácdịchvụsốliệu,thoạivàhìnhảnhtrêncùngmộtsợi.
 CấuhìnhhệthốngtruynhậpFTTO/H: 24/10/2022 21 6. .
3 Các phương thức truy nhập quang (FTTx ) –PhươngthứcFTTB (2):
 FTTO/Hcókhảnăngcungcấpbăngtầnrấtlớn,tuynhiênchiphí
choviệcxâydựngmạnglạirấtcao,cầnphảixemxétcụthểkhi thiếtkế.
 Nhìnchung,đểtiếntớiphươngánFTTO/Hcầncóchiếnlược
pháttriểnmạngvàkếhoạchtriểnkhaicụthểđểcóđượccác
bướcthựchiệnvàđầutưhợpl í.
 Phươngthứcnàyđặcbiệtphùhợpkhicầnphảilắpđặtcácmạng
cápmớihoặcphảithaythếmạngcápcũ . 24/10/2022 22 11 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.4. Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx – Tổng quan:
 Kiến trúc FTTx có thể sử dụng mạng quang tích cực (AON) hoặc
mạng quang thụ động (PON).
 Việc triển khai theo AON hay PON tùy thuộc vào vị trí, đặc thù của
mạng truy nhập khu vực đó.
 Hiện nay trên mạng truy nhập quang tới nhà thuê bao đang triển
khai theo mạng quang chủ động, vì tận dụng sợi cáp quang hiện có,
số thuê bao sử dụng truy nhập băng rộng chưa nhiều, hơn nữa đầu
tư cơ sở hạ tầng cho triển khai PON trước mắt rất tốn kém. Tuy
nhiên do những ưu điểm nổi bật của PON thì xu hướng trong tương
lai sẽ triển khai mạng FTTx theo PON là một điều tất yếu. 23 24/10/2022
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangtíchcực ( AON ):
 Làmạngtruynhậpquangđểphânphốitínhiệusửdụngcácthiết bịcầnnguồncungcấp.
 Dữliệutừphíanhàcungcấpcủakháchhàngnàosẽchỉđược
chuyểnđếnkháchhàngđó→dữliệucủakháchhàngsẽtránh
đượcxungđộtkhitruyềntrênđườngvậtlýchung . 24/10/2022 24 12 lOMoARcPSD| 36067889 10/24/202 2
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangtíchcực ( AON ):
 Cáccấuhình:MạngAONđượchiểulàkiểukếtnốiđiểm-điểm
( P2P).Cóhaicấuhìnhchínhđượctriểnkhaiđólà :  Kiếntrúc“HomeRun”,
 Kiếntrúc“ActiveStarEthernet”. 24/10/2022 25
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangtíchcực ( AON ):  Kiếntrúc“HomeRun”:
 CócápdànhriêngđểnốitừCOđếntừngnhàthuêbao.
 Yêucầunhiềusợiquang,nhiềuOLTvìmỗinhàthuêbaocần
mộtcổngOLT.Kiếntrúcsợiquangchạytớitậnnhàthuêbao. 24/10/2022 26 lOMoARcPSD| 36067889 13 10/24/2022
6.4. Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
– Công nghệ truy nhập quang tích cực (AON):
Kiến trúc “Active Star Ethernet”:
Kiến trúc ASE được biết đến như kiến trúc sao kép, ASE sẽ
giảm được số lượng cáp quang và giảm giá thành bằng cách chia sẻ cáp đầu ra.
Kiến trúc sao tích cực, node đầu xa sẽ được triển khai giữa CO và nhà thuê bao.
Mỗi cổng OLT và cáp đầu ra giữa CO và node đầu xa được chia
sẻ bởi nhiều nhà thuê bao. Node đầu xa trong mạng sao tích
cực có thể là bộ ghép kênh hoặc là bộ chuyển mạch. Node đầu
xa chuyển mạch tín hiệu ở trong miền điện vì thế cần thiết phải
chuyển đổi quang sang điện, điện sang quang.
Do băng tần của cáp đầu ra CO bị chia sẻ giữa nhiều điểm đầu
cuối, nên dung lượng dư tối đa sẵn có cho mỗi ngôi nhà ở đường
lên và đường xuống đều ít hơn so với cáp đến tận nhà, đây chính
là nhược điểm của cấu trúc sao so với cấu trúc 24/10/2022 “home run” ở trên. 27
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangtíchcực ( AON ):
 Kiếntrúc“ActiveStarEthernet”: 24/10/2022 28 lOMoARcPSD| 36067889 14 10/24/2022
6.4. Các công nghệ sử dụng trong mạng
FTTx – Công nghệ truy nhập quang thụ động (PON):  Khái niệm về PON:
 Mạng quang thụ động (PON) là một kiến trúc mạng điểm-đa
điểm, sử dụng các bộ chia quang thụ động (không có nguồn
cung cấp) để chia công suất quang từ một sợi quang tới các sợi
quang cung cấp cho nhiều khách hàng.
Một mạng PON bao gồm một OLT đặt tại tổng đài của nhà cung
cấp dịch vụ và các ONU đặt tại phía khách hàng.
Ưu điểm của PON là không cần nguồn cung cấp nên không bị
ảnh hưởng bởi nhiễu nguồn, có độ tin cậy cao và không cần phải
bảo dưỡng như đối với các phần tử tích cực.
 Các công nghệ và các chuẩn về PON:
 Trong các khuyến nghị về mạng và các hệ thống truyền dẫn,
ITU-T đã đưa ra một tập hợp các định nghĩa và kiến trúc làm 24/10/2022
cơ sở cho việc xây dựng PON. 29
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangthụđộng(PON):
 CáccôngnghệvàcácchuẩnvềPON: ( Triểnkhaihiệnnay ) 24/10/2022 30 lOMoARcPSD| 36067889 15 10/24/202 2
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangthụđộng(PON):
 CáccôngnghệvàcácchuẩnvềPON: ( Thếhệtiếptheo-NGPON ) 24/10/2022 31
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangthụđộng(PON):
 CáccấuhìnhPONcơbản:
 Mạngquangthụđộngcóbacấuhìnhcơbản : o CấuhìnhRing. o CấuhìnhTree. o Cấuhìnhbus 24/10/2022 32 lOMoARcPSD| 36067889 16 10/24/2022
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangthụđộng(PON):
 CáccấuhìnhPONcơbản:  CấuhìnhRing : OLT Ring PON ONU 24/10/2022 33
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangthụđộng(PON):
 CáccấuhìnhPONcơbản:  CấuhìnhTree : Tree PON Bộ chia thụ động OLT ONU 24/10/2022 34 17 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.4 . Các công nghệ sử dụng trong mạng FTTx
–Côngnghệtruynhậpquangthụđộng(PON):
 CáccấuhìnhPONcơbản:  Cấuhìnhbus : ONU OLT ONU 24/10/2022 35
6.5. Một số vấn đề thiết kế và đo kiểm mạng FTTx
– Các tiêu chuẩn thiết kế:
Các yêu cầu cơ bản:
Các yêu cầu quan trọng cần cho việc phân tích tuyến: o
Khoảng cách truyền dẫn o Số lượng và kiểu
bộ chia quang o Tốc độ dữ liệu hoặc băng thông kênh truyền o
Tỉ lệ lỗi bit (BER) o Số lượng kênh bước
sóng o Quỹ suy hao quang o Mức độ dự phòng công
suất quang
mong muốn o Các mức bù công suất do
các yếu tố suy giảm hệ thống khác nhau
Nhà thiết kế mạng cần lựa chọn các thành phần tích cực và
thụ động thích hợp để đáp ứng được các yêu cầu đặt ra. 36 24/10/2022 18 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.5. Một số vấn đề thiết kế và đo kiểm mạng FTTx
– Các tiêu chuẩn thiết kế:
Các yêu cầu cơ bản:
Thành phần Kiểu loại Đặc tính hoặc việc sử dụng Sợi quang SM hoặc MM Suy hao, tán sắc, dung sai SBS
Cáp quang Treo, chôn, hoặc ống Số sợi, các thành phần gia cường dẫn ngầm Nguồn quang LED, laser DFB hoặc FP
Tốc độ điều biến, công suất đầu
ra, bước sóng, độ rộng phổ, chi phí
Nguồn thu quang PIN hoặc APD
Độ nhạy, độ đáp ứng Các connector Đơn hoặc nhiều kênh
Suy hao, kích thước và kiểu lắp
Bộ chia công suất Dựa trên sợi hoặc PLC Kích cỡ (1xN), suy hao xen, đóng gói Các thành phần
Bộ lọc quang, bộ cách ly, Đáp ứng phổ, suy hao, kích thước,
thụ động và bộ ghép công suất chi phí, độ tin cậy
Bộ thu phát (OLT, Trong nhà hay ngoài trời Độ bền môi trường, kích cỡ, chi phí, 24/10/2022ONU hoặc ONT)
độ tin cậy, công suất tiêu thụ 37
6.5. Một số vấn đề thiết kế và đo kiểm mạng FTTx
– Các tiêu chuẩn thiết kế:
Dự trữ hệ thống:
 Dự trữ hệ thống hay mức dự phòng suy hao là một yếu tố an toàn
mức công suất quang trong thiết kế tuyến.
 Mức dự phòng liên quan đến sự bổ sung thêm lượng công suất so
với yêu cầu để bù cho những suy giảm tuyến có thể được dự đoán trước.
 Khuyến nghị G.957 xác định độ dự phòng hệ thống từ 3 đến 4,8 dB
để bù cho sự suy giảm thiết bị.
o Sự suy giảm nguồn quang và nguồn thu quang theo thời gian o
Sự già hóa các thành phần trên tuyến cáp sợi quang
 Các cải thiện các kỹ thuật thiết kế giảm đáng kể độ dự phòng hệ thống.
 Hiện tại, mức dự phòng quỹ suy hao không lớn hơn 3 dB.
 Hệ thống PON: khoảng cách ngắn, ít phần tử tích cực ฀ mức dự phòng chỉ vài dB. 38 24/10/2022 19 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.5. Một số vấn đề thiết kế và đo kiểm mạng FTTx
– Các tiêu chuẩn thiết kế:
Các mức bù công suất:
 Một số yếu tố gây suy yếu tín hiệu giảm SNR của hệ thống so với
trường hợp lý tưởng mức giảm SNR được xem là mức bù công suất.
 Các yếu tố gây suy giảm: o Tán sắc: Tán sắc sắc thể, PMD o Tỉ lệ
phân biệt o Chirp tần o Tán xạ kích thích: SRS và SBS
 Tán sắc sắc thể: không phải là yếu tố quan tâm trong PON ở tốc độ
nhỏ hơn 2,5G nhưng cần xem xét cẩn thận trong NG-PON.
 Tỉ lệ phân biệt (ER): yêu cầu có ER cỡ 18 để mức bù nhỏ hơn 0,5 dB.
Chú ý: laser phải có ER thích hợp để tránh méo tín hiệu
 Chirp tần: do laser được điều biến trực tiếp ฀ mức bù kết hợp với 24/10/2022
sự suy giảm ER thường nhỏ hơn 2 dB. 39
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –Quỹcôngsuấttuyến:  Tínhquỹcôngsuất: − Xácđịnhbước sóngtruyềndẫn − Lựachọncác thànhphầnvàcác đặctính − Tínhtoánquỹ côngsuất 24/10/2022 40 20 lOMoARcPSD| 36067889 10/24/202 2 6 .M
.5 ộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –Quỹcôngsuấttuyến:
 Tínhquỹcôngsuất(Quỹsuyhao):suyhaotổngchophép
P T –Tổngsuyhaochophép; P S –Côngsuấtphátquang; P R –độnhạybộ
thuquang; - suyhaosợiquang; L –chiềudàituyến; N –sốmốihàn; M –
độdựphònghệthống; P-mứcbùcôngsuấtchobộthu. 24/10/2022 41
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –Quỹcôngsuấttuyến:
 Quỹcôngsuấtcửasổ1310nm : 24/10/2022 42 lOMoARcPSD| 36067889 21 10/24/2022
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –Quỹcôngsuấttuyến:
 Quỹcôngsuấtcửasổ1490nm : 24/10/2022 44 22 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx
–Ướctínhdunglượngtuyến:  Côngthứccơbản:
 Xácđịnhdunglượngtuyếnquaphântíchquỹthờigianlên.
 Thờigianlêntổngcộng(t sys ) củatuyến :
t i–Thờigianlêncủamỗiđónggópđến
sựsuygiảmthờigianlêncủaxung.
 Tronghệthốngsợiquang:
t TX –Thờigianlêncủabộphát;
t mod –thờigianlêndotánsắcmode
( ns); t CD –thờigianlêndotánsắcsắcthể;
t PMD –thờigianlêndotán
sắcmodephâncực; t RX –thờigianlênbộthu(ns);
B RX –độrộngbăng
tầnđiệnbộthu(MHz); B mod –băngthôngtánsắcmode(MHz.km);L– 24/10/2022 46 chiềudàisợi(km). 23 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.5. Một số vấn đề thiết kế và đo kiểm mạng FTTx
– Ước tính dung lượng tuyến:
Thời gian lên của tuyến FTTH:
Tổng thời gian lên của tuyến không được vượt quá 70% chu
kì bit đối với mã NRZ hoặc 35% chu kì bít đối với mã RZ. Ví dụ 1 tuyến FTTH:
• Bộ phát laser có thời gian lên 0,1 ns và độ rộng phổ 1 nm.
• Bộ thu PIN có độ rộng băng tần BRX = 1250 MHz
• Sợi đơn mode có DCD = 4ps/(nm.km) và DPMD = 0,1 ps/km1/2 tại 1490 nm. Thành phần Thời gian lên Quỹ thời gian lên
Quỹ thời gian lên cho phép TS = 0,7/BNRZ = 0,56 ns
Thời gian lên bộ phát laser 0,1 ns
Tán sắc trong sợi đơn mode 80 ps Thời gian lên bộ thu 0,28 ns
24/10/2022 Thời gian lên hệ thống 0,1 ns 47
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –ĐokiểmmạngFTTx:
 Cácthamsốchính:Mứccôngsuấtquang ; Suyhao ; Suyhaophản hồi . 24/10/2022 48 24 lOMoARcPSD| 36067889 10/24/202 2 6 .M
.5 ộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –ĐokiểmmạngFTTx:  Cácthiếtbịđo:
− Máyđocôngsuấtquang/Nguồnquang(1310,1490và1550nm ).
− Bộchịthịlỗibằngmắt(VFI-visualfaultindicator )
− Máyđophảnxạmiềnthờigian(OTDR-Opticaltimedomain reflectometer)
− Bộkiểmtrasuyhaođặcbiệt : 24/10/2022 49
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –ĐokiểmmạngFTTx:  Cácchuẩnđoquốctế: 24/10/2022 50 lOMoARcPSD| 36067889 25 10/24/2022 6. .M
5 ộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –ĐokiểmmạngFTTx:  Đocôngsuấtquang:
− Máyđocôngsuấtvàứngdụngđo 24/10/2022 51
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –ĐokiểmmạngFTTx:
 Máyđophảnxạmiềnthờigianquang(OTDR):
− Đocácthamsố:suyhao(sợi,mốihànvàmốinối),chiềudàivà cácmứcphảnxạquang 24/10/2022 52 26 10/24/2022 lOMoARcPSD| 36067889
6.5 .MộtsốvấnđềthiếtkếvàđokiểmmạngFTTx –ĐokiểmmạngFTTx:
 Suyhaophảnhồiquang(ORL):
− Côngsuấtphảnxạngượctại:cácbộnối,cuốisợi,giaodiệncác
bộchiaquang,trongsợidotánxạReyleigh . 24/10/2022 53 27