Đo kiểm mạng quang thụ động PON

I. Giới thiệu mạng quang thụ động PON

 - Công nghệ cáp quang PON là viết tắt của “Passive Optical Network – Mạng cáp quang thụ động”. PON là mạng viễn thông truyền dữ liệu qua các đường cáp quang (thay vì truyền trên cáp đồng) mang tín hiệu đến toàn bộ hoặc hầu hết các người dùng cuối. Nó được gọi là “thụ động” vì nó sử dụng bộ ghép cũng như bộ tách kênh không được cấp nguồn (không sử dụng điện năng) để định tuyến dữ liệu được gửi từ một vị trí trung tâm đến nhiều đích.

Mạng quang chủ động (AON) và mạng quang thụ động (PON)

 - Tùy thuộc vào nơi PON kết thúc, hệ thống có thể được mô tả như một mạng FTTx, thường cho phép kết nối điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm từ trung tâm dữ liệu đến cơ sở của thuê bao; trong kiến ​​trúc điểm-đa điểm, một số lượng thuê bao (ví dụ: lên đến 64 thiết bị) có thể được kết nối chỉ với một trong các sợi trung chuyển khác nhau nằm trong một trung tâm phân phối sợi quang, giúp giảm đáng kể chi phí lắp đặt, quản lý và bảo trì mạng.

Phân loại các mạng FTTx

Tim hiểu thêm>>> Đo kiểm trong mạng FTTx

 - Công nghệ PON được biết tới đầu tiên đó là TPON (Telephony PON) được triển khai vào những năm 90. Tiếp đó năm 1998, mạng BPON (Broadband PON) được chuẩn hóa dựa trên nền ATM. Hai năm 2003 và 2004 đánh dấu sự ra đời của hai dòng công nghệ Ethernet PON (EPON) và Gigabit PON (GPON), có thể nói hai công nghệ này mở ra cơ hội mới cho các nhà cung cấp dịch vụ giải quyết hàng loạt vấn đề truy nhập băng thông rộng tới người sử dụng đầu cuối.

II. Những thách thức cho mạng quang thụ động PON

 - Sự bùng nổ băng thông đang thúc đẩy các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông nâng cấp kiến ​​trúc cáp quang đến tận nhà (FTTH) với mạng quang thụ động thế hệ tiếp theo (NG-PON) nhằm cung cấp băng thông rộng Gigabit tốc độ cao. Tuy nhiên, để giảm thiểu chi phí thì mạng PON thế hệ tiếp theo thường bị phủ lên mạng PON cũ, kế thừa, làm cho mạng tăng độ phức tạp hơn và tạo thêm thách thức cho các nhóm thực địa khi đo kiểm và đảm bảo chất lượng dịch vụ cũng như chất lượng trải nghiệm.

 - Với nhiều bước sóng tại cơ sở khách hàng, làm thế nào các kỹ thuật viên tuyến đầu có thể đo kiểm khi độ phức tạp ngày càng cao như vậy? Cần lưu ý một số điểm như sau:

    * Đo công suất upstream và downstream:

 - Dữ liệu từ thiết bị cuối mạng quang (ONT) khó đo lường vì:

  + Trong khi cài đặt, ONT thường ở chế độ giữ nguyên và phát ra từng đợt ngắn. Do đó quá trình truyền upstream là không liên tục. Vì thế máy đo công suất tiêu chuẩn không thể đo công suất đến từ ONT.

  + Một ONT sẽ chỉ truyền upstream nếu nó nhận được tín hiệu xuống từ phía đầu đường quang (OLT) trong trung tâm dữ liệu (CO). Nên để đo công suất theo cả hai hướng, ONT phải nhận đủ công suất và phát ra đúng cách. Đồng hồ đo điện tiêu chuẩn không thể đo công suất từ ​​ONT, vì ONT sẽ ngừng phát ra khi không nhận được tín hiệu xuống từ OLT.

 - Để khắc phục khó khăn này, các chuyên gia đo kiểm và đo lường bắt đầu phát triển máy đo công suất PON chuyên dụng (PON Power Meter) được đưa ra vào đầu những năm 2000 có khả năng đo công suất theo cả hai hướng đồng thời.

    * Đo kiểm nhiều bước sóng hơn:

 - Với GPON kế thừa, điều này khá đơn giản, vì chỉ có một bước sóng đến từ thiết bị đầu cuối khách hàng và một hoặc hai bước sóng đến từ OLT. Do đó, không yêu cầu lọc theo bước sóng hướng upstream mà chỉ yêu cầu tối thiểu ở phía downstream để tách hai bước sóng.

 - Tuy nhiên, PON thế hệ tiếp theo đã trở lên phức tạp hơn do có thêm một số bước sóng, cho cả  hướng upstream và downstream.

 - Bộ lọc bước sóng được cung cấp trong PPM tiêu chuẩn bị hạn chế. Nếu nhiều hơn một bước sóng hoặc tín hiệu đến một bộ dò, upstream hoặc downstream, bộ phát hiện đó sẽ cung cấp tổng số đo cho cả hai. Điều này có nghĩa là kỹ thuật viên không thể biết liệu một bước sóng cụ thể có nằm trong các thông số hay không và liệu dịch vụ có được cung cấp chính xác hay không.

    * Công nghệ ghép kênh và NG-PON2:

 - NG-PON2 là một công nghệ PON mới nhất, tinh vi và phức tạp hơn rất nhiều với một quy trình được gọi là PON ghép kênh phân chia bước sóng (WDM-PON). Quá trình này sử dụng một băng thông cụ thể nhưng rất hẹp để gửi nhiều tín hiệu phụ thuộc vào bước sóng, điều này có thể làm tăng đáng kể số bước sóng ở hướng downstream. Và một lần nữa, nếu sử dụng máy đo cũ mỗi bước sóng sẽ cần được đo riêng bằng một thiết bị truyền qua.

Tham khảo thêm>>> Công nghệ NG-PON

III. Giải pháp đo kiểm mạng quang thụ động PON

 - Điều cần thiết là một thiết bị đo kiểm có khả năng phân biệt giữa các bước sóng và công nghệ khác nhau, phát hiện một số chế độ liên tục và có khả năng truyền qua. Bên cạnh đó thiết bị đo kiểm phải bao gồm cả công nghệ PON thế hệ tiếp theo và PON kế thừa.

 - Máy đo công suất PON thế hệ tiếp theo PPM-350D của EXFO là một trong những công cụ sáng tạo như vậy. Được thiết kế đặc biệt để đo kiểm cả công nghệ PON kế thừa và thế hệ tiếp theo (EPON, GPON, XG-PON, XGS-PON, 10G-EPON, NG-POM2). Nó cũng được tối ưu hóa cho tín hiệu burst duy trì ở phía ONT, cung cấp khả năng đo công suất / suy hao cho cả tín hiệu downstream và upstream.

Máy đo công suất PPM-350D của EXFO

IV. Làm thế nào để chọn một máy đo kiểm Mạng quang thụ động (PON)?

 - Khi chọn một trình đo kiểm PON, hãy xem xét các lợi ích của tự động hóa thông minh. Tìm kiếm khả năng tự động phát hiện công nghệ PON đang được sử dụng - kế thừa hoặc thế hệ tiếp theo - và ứng dụng thông minh của các ngưỡng. Công nghệ PON-Recog ™ đã được cấp bằng sáng chế của EXFO cung cấp kiến ​​thức chuyên môn được tích hợp sẵn như vậy. Điều này sẽ loại bỏ các sai sót của con người và cung cấp khả năng hiển thị về mức độ phức tạp của các mạng quang thụ động ngày nay.

Tự động phát hiện công nghệ của PPM-350D