Giải pháp đo kiểm trong mạng quang RFoG

I. RFoG là gì?

- RFoG (hay Radio Frequency over Glass) là một cách đơn giản để nhiều nhà khai thác hệ thống (MSO) đưa cáp quang đến tận nhà bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có của họ. Một sợi quang có thể mang nhiều bước sóng để nhiều công nghệ có thể cùng tồn tại trên mạng. Tin tốt là RFoG chia sẻ cơ sở giống như fiber to the home (FTTH). Điều này có nghĩa là các công cụ để đo kiểm và xây dựng mạng RFoG đã tồn tại. FTTH lần đầu tiên tham gia vào thị trường vào năm 2002, vì vậy ngay cả khi bạn chưa quen với công nghệ RFoG, bạn có thể dựa vào các công cụ đã được thử nghiệm và chuyên môn được phát triển trong thị trường FTTH.

- Mặc dù có rất nhiều điểm tương đồng giữa việc triển khai RFoG và GPON hoặc EPON và các công cụ đã tồn tại, nhưng vẫn còn một số thách thức mới đi kèm với RFoG.

II. Những thách thức trong đo kiểm RfoG

* Bộ chia quang

- RFoG giới thiệu một thành phần mới vào mạng phân phối quang - bộ chia quang, nằm giữa đầu nối và micro node trong phần RF. Bộ chia quang chia tín hiệu từ một sợi quang thành nhiều đầu ra đến nhiều thuê bao, trong một hệ thống điểm-đa điểm. Bộ chia quang gây ra suy hao cao và có thể là một điểm hỏng hóc nghiêm trọng trong mạng. Ngoài ra, việc nhân rộng các thành phần và thiết bị trong lĩnh vực này mang lại thách thức riêng của nó: nhiều kết nối quang học. Mỗi kết nối hoặc thành phần quang học mới đại diện cho một điểm tiềm ẩn mới của sự cố.

* Suy hao phản xạ (Return loss – RL)

- Có nhiều kết nối tạo ra phản xạ đầu nối, hay còn được gọi là suy hao phản xạ. Suy hao phản xạ là phần ánh sáng quay ngược trở lại máy phát khi truyền tới đầu nối. Suy hao phản xạ cao có thể tạo ra, trong số những thứ khác, dao động về công suất laser hoặc độ trôi, có thể tạo ra tỷ lệ lỗi bit. Đó là lý do tại sao việc theo dõi và hạn chếsuy hao phản xạ lại rất quan trọng.

* Nhiều công nghệ và nhiều bước sóng

- Với nhiều công nghệ và bước sóng đi qua cùng một sợi quang, rất khó để xác định nguồn gốc của sự cố và xác định cách kiểm tra nó.

III. Các mối đe doạ đối với mạng

- Theo một cuộc khảo sát EXFO giữa các nhà cung cấp dịch vụ, 80% các vấn đề về mạng cáp quang bắt nguồn từ các đầu nối bẩn. Trên thực tế, các đầu nối bẩn là mối đe dọa số 1 đối với mạng cáp quang. Vì vậy, bạn càng có nhiều đầu nối và jumper, bạn càng có nhiều điểm hỏng hóc. Các đầu nối không tốt có thể có tác động nghiêm trọng đến hiệu suất của tuyến quang, tạo ra dao động trong tia laser và cuối cùng là ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng. Trong một số trường hợp, thiệt hại có thể là vô cùng lớn, do tín hiệu công suất cao truyền đi ở bước sóng 1550 nm.

- Cuộc khảo sát cũng tiết lộ rằng 15% các vấn đề mạng là do macrobends: một đường gấp khúc hoặc uốn cong trong sợi quang có thể gây ra hiện tượng mất ánh sáng và suy giảm tín hiệu. Hình trên cho thấy tác động của các macrobends đối với các dịch vụ mạng và phạm vi tiếp cận. Sự uốn cong của sợi càng lớn, tổn thất càng cao. Đường màu xanh lam cho thấy sự uốn cong tối thiểu trong sợi quang dẫn đến sự mất ánh sáng hạn chế có thể không làm gián đoạn tín hiệu. Tuy nhiên, các đường màu tím và màu vàng, thể hiện những điểm gập hoặc gấp khúc nghiêm trọng hơn, cho thấy sự mất mát đang tăng vọt. Ngay cả 5, 10 hoặc 15 dB suy hao chỉ cho một băng tần trong mạng là không thể chấp nhận được và có thể gây thiệt hại cho doanh nghiệp.

- Đường nằm ngang trong hình trên biểu diễn bước sóng. Bước sóng càng cao thì càng có nhiều suy hao, tức là càng có nhiều tác động đến tín hiệu của bạn, được tạo ra bởi các macrobend. Bước sóng của đường phản xạ là 1610 nm, ở bên phải của quang phổ. Đó là một tần suất rất cao, và do đó sẽ có rủi ro cao hơn từ các macrobends. Cách tốt nhất là kiểm tra các liên kết của bạn ở 1310/1550/1625 nm trong quá trình xây dựng, vì điều này sẽ cung cấp cái nhìn rõ ràng về các macrobends tiềm ẩn có thể ảnh hưởng đến tín hiệu video 1550 nm hoặc đường phản xạ 1610 nm của bạn.

IV. Các phương pháp triển khai cáp quang thành công

1. Đảm bảo độ sạch của đầu nối bằng đầu dò đo kiểm sợi quang

- Đầu dò đo kiểm sợi quang là công cụ cần thiết để xác định và ngăn chặn các sự cố mạng trong giai đoạn xây dựng ban đầu. Cách tốt nhất là làm sạch và kiểm tra mọi mặt cuối của đầu nối trong mạng. Các đầu dò kiểm tra bao gồm từ thủ công đến hoàn toàn tự động và các đầu dò thân thiện với người dùng, chẳng hạn như dòng đầu dò kiểm tra EXFO’s ConnectorMax, có đèn LED chỉ báo đạt hoặc không đạt để chẩn đoán ngay tình trạng đầu nối. Bước cơ bản, rất đơn giản này rất quan trọng đối với tình trạng mạng của bạn, đặc biệt là khi bạn cho rằng 80% các vấn đề mạng có thể được cho rằng nguyên nhân ở độ sạch của đầu nối.

2. Xác minh bước sóng bằng máy đo công suất PON

- Sử dụng máy đo công suất PON là cách tốt nhất để đánh giá nhiều bước sóng trong giai đoạn khởi động và kích hoạt, vì nó có thể đo riêng biệt các bước sóng khác nhau. Máy đo công suất PON có thể đo cả tín hiệu downstream và upstream nếu mạng đang sử dụng công nghệ GPON hoặc EPON qua hệ thống RFoG. Ví dụ: nếu nút RFoG đang hoạt động ở bước sóng 1610 nm, bạn cần đảm bảo rằng micro node này sẽ bị ngắt kết nối, vì vậy nó không ảnh hưởng đến các tín hiệu khác trong quá trình đo tín hiệu E / GPON của bạn. Đầu tiên, bạn đo tín hiệu EPON và GPON, sau đó kết nối micro node và tách nó bằng một bộ kích hoạt RF để đo đường dẫn downstream và upstream.

- Ý tưởng là đo kiểm mức công suất trước khi rời khỏi địa điểm, do đó ngăn ngừa sự cố trước khi chúng xảy ra.

3. Khắc phục sự cố mạng trực tiếp bằng OTDR

- Với mạng RFoG, GPON và EPON, ngay khi một khách hàng hoạt động, tất cả các sợi được kết nối với cùng một liên kết đó cũng sẽ hoạt động. Bạn cần một công cụ đặc biệt để khắc phục sự cố mạng như vậy - máy đo phản xạ miền thời gian quang học (OTDR). OTDR gửi ánh sáng vào sợi quang để kiểm tra tất cả các thành phần trong mạng - mọi điểm, đầu nối, mối hàn và bộ chia - và hiển thị kết quả trên màn hình cho kỹ thuật viên.

- Đối với kiểu khắc phục sự cố này, OTDR phải có cổng đo bước sóng hoạt động hoặc được lọc bằng cách sử dụng tín hiệu ngoài băng tần 1650nm. Cổng này có thể chặn các tín hiệu đường xuống, cho phép các kỹ thuật viên đo kiểm mà không cần tắt toàn bộ mạng - nghĩa là không ảnh hưởng đến 32 hoặc 62 khách hàng trong khi chỉ khắc phục  một sự cố.

- iOLM / OTDR được thực hiện đơn giản: Mọi người thường né tránh OTDR vì công nghệ phức tạp của chúng. OTDR của EXFO kết hợp sự thông minh và độ chính xác với sự thân thiện với người dùng để đẩy nhanh quy trình làm việc tại hiện trường. Với iOLM, người dùng chỉ cần kết nối và nhấn một nút để nhận được biểu tượng màu xanh lá cây hoặc màu đỏ cho biết vị trí và vấn đề là gì, cho phép các kỹ thuật viên chưa qua đào tạo trở thành chuyên gia đo kiểm nhanh chóng.