Slide : Thiết kế mạng GPON

Báo cáo:
Thiết kế mạng GPON
NGUYỄN NAM KHÁNH


NỘI DUNG CHÍNH
u cầu lắp đặt và thiết kế mạng
Tính tốn mức suy hao và mức cơng suất
Ví dụ về tính tốn Hướng lên và Hướng xuống
Quy hoạch về Dung lượng và Số lượng khách hàng
Quy hoạch các bộ chia Splitter


1.Yêu cầu lắp đặt và thiết kế mạng
Việc lập kế hoạch Mạng Phân phối quang (ODN) là yếu tố quan trọng trong việc triển khai mạng GPON thành
công.
Một thiết kế mạng được quy hoạch tốt sẽ
- Đảm bảo CPE nhận được tín hiệu sử dụng được;
- Cho dung lượng băng thông và số lượng khách hàng trên mỗi cổng PON;
- Tiết kiệm chi phí.
Điều này được thực hiện bằng cách cân bằng công suất quang, khoảng cách, suy hao và dung lượng băng thông.


- Trong ví dụ , UFiber OLT (UF-OLT hoặc UF-OLT-4)
được sử dụng làm lõi của mạng GPON, nó kết nối phía
PON với phần cịn lại của miền định tuyến và chuyển
mạch.
- Các cổng uplink SFP+ được sử dụng để kết nối mạng
UFiber GPON với phần còn lại của miền định tuyến và
chuyển mạch. Ở phía uplink, chúng ta sử dụng bộ định
tuyến dung lượng cao như ER-8-XG kết nối với OLT bằng

cách sử dụng mô-đun sợi SFP + 10Gbps hoặc cáp DAC.
- Về phía PON, chúng ta chèn một mơ-đun GPON OLT
SFP (UF-GP-B + / UF-GP-C +) vào OLT, hỗ trợ lên đến
128 UFiber ONU trên mỗi cổng PON khi sử dụng bộ chia
PLC.


Có nhiều tùy chọn khác nhau để kết nối đúng cách OLT với các ONU UFiber (UF-Nano/ UFLOCO / UF-WIFI). Có các thành phần thường tạo nên mạng GPON là:
Feeder cable: Cáp sợi quang (SC/UPC đến SC/APC) kết nối OLT với điểm phân phối, thường là
bộ chia PLC.
PLC Splitter: Bộ chia sợi quang phân phối kết nối sợi quang sử dụng nhiều tỷ lệ phân chia có sẵn.
Drop cable: Cáp quang (SC/APC đến SC/APC) cung cấp liên kết cuối cùng bằng cách kết nối bộ
chia PLC với ONU.
Adapters or Splices: Được sử dụng để kết nối các cáp quang và bộ chia khác nhau.


- Phương pháp đơn giản nhất để kết nối thiết
bị UFiber là sử dụng cáp quang được preterminated với các đầu nối có thể chỉ cần cắm
vào các phụ kiện khác. Các phụ kiện bộ chia
PLC và cáp quang UFiber GPON sử dụng các
đầu nối SC / UPC và SC / APC mà chúng có
thể được sử dụng để thiết lập mạng GPON
một cách nhanh chóng và dễ dàng.
- Sử dụng các phụ kiện chính hãng hoặc thiết
bị sợi quang có sẵn khác và giả sử mức cơng
suất và suy hao được tính tốn chính xác,
ONU sẽ được kết nối. Phạm vi mức cơng suất
quang có thể chấp nhận được ở ONU là -8
dBm đến -28 dBm.

2. Tính tốn mức suy hao và mức cơng suất

Suy hao là yếu tố quan trọng nhất trong việc thiết kế mạng GPON.
Đầu tiên, chúng ta cần làm quen với các nguồn suy hao để có thể tận dụng chúng trong việc
thiết kế mạng và tính tốn mức cơng suất quang (dBm).


Các nguồn suy hao phổ biến:

 Suy hao do khoảng cách: Sự suy hao xảy ra trong khoảng cách của một sợi quang chạy trên mỗi km (Km)
và khác nhau ở tần số hạ lưu (~ 0,3 dB mỗi km trên 1490 nm) và ngược dòng (0,5 dB mỗi km trên 1310
nm).
 Suy hao tại Mối nối: Mỗi mối nối trong một lần chạy cáp quang chiếm ~ 0,1 dB. Điều này
nhiên, số lượng mối nối trong một lần chạy có thể tăng lên đáng kể.

có thể ít, tuy

 Suy hao tại Đầu nối: Mỗi đầu nối gây ra suy hao ~ 0,6 dB. Điều này bắt đầu từ đầu nối SC ở mô-đun UF-GPB+ và ~ 0,6 dB được thêm vào cho mỗi đầu nối khác.
 Suy hao do Bộ chia: Bộ tách là thiết yếu trong mạng GPON để kết nối nhiều ONU với một cổng PON duy
nhất. Xem phần Bộ tách bên dưới để biết thêm thông tin về cách sử dụng bộ tách.


3. Ví dụ về tính tốn Hướng lên và Hướng xuống
Phần này tập trung vào cách tính cơng suất quang mà ONU và OLT sẽ nhận được.
Khi thiết lập mạng phân phối cáp quang của bạn, mục tiêu là tính toán tất cả suy hao trong mỗi lần chạy
cáp quang để đảm bảo rằng khi kết nối ONU tại cơ sở của khách hàng, nó sẽ nhận được giá trị Rx từ -8 dBm
đến -28 dBm. Điều quan trọng nữa là tín hiệu nhận được từ ONU cũng nằm trong phạm vi tương tự tại OLT

Các nguồn suy hao :

 Chiều dài hướng lên: Mất ~ 0,5 dB mỗi km ở bước sóng 1310 nm.
 Chiều dài hướng xuống: Mất ~ 0,3 dB mỗi km ở bước sóng 1490 nm.
 Mối nối: Mất ~ 0,1 dB mỗi mối nối.
 Đầu nối: Mất ~ 0,6 dB mỗi đầu nối.
 Bộ chia: Mất x 10 = Suy hao cho mỗi lần chia (tính bằng dB).


Bảng dưới đây cho thấy tổn thất suy
hao chung cho các tỷ lệ bộ chia phổ
biến:


Sử dụng sơ đồ mạng dưới đây làm hướng dẫn, chúng ta có thể sử dụng các
nguồn suy hao này để kết luận được mức công suất quang chấp nhận được.


Ta tính được hướng lên và hướng xuống trong 2 bảng này:

Hướng xuống

Hướng lên


4. Quy hoạch về Dung lượng và Số lượng khách hàng

 Khi quy hoạch mạng của bạn, điều quan trọng là phải lập kế hoạch cho khách hàng
trong tương lai và tính tốn băng thơng khả dụng trên mỗi cổng PON so với số lượng
khách hàng.

 Thường có sự kết hợp của nhiều máy khách với nhu cầu băng thông tương đối thấp,
khoảng 50 đến 100 Mbps và một lượng nhỏ hơn các máy khách yêu cầu băng thông
500 Mbps đến 1 Gbps.


Ví dụ thiết kế Băng thơng cao:

Để có dung lượng băng thông cao nhất, việc kết nối một ONU với một cổng PON duy nhất có thể cung cấp cho
một máy khách duy nhất cách 20 km với băng thông đầy đủ của cổng PON. Hãy nhớ rằng mỗi cổng trong số 8
cổng PON trên UF-OLT có thể cung cấp 2,488 Gbps hướng xuống và 1,244 Gbps hướng lên.
 Trong trường hợp hiếm hoi mà một ONU duy nhất được sử dụng trên một cổng PON, hãy nhớ rằng băng thông
sẽ bị giới hạn bởi cổng đồng LAN 1 Gbps trên ONU.


Ví dụ thiết kế Dung lượng cao:

 Để có năng lực cao nhất cho khách hàng. Bộ chia PLC với tỷ lệ 1: 128 được kết nối với cổng PON có thể
cung cấp 128 máy khách với băng thơng tương đương với tốc độ tải xuống khoảng 19 Mb/giây và tải lên 9
Mb/giây khi tất cả các máy khách nằm trong phạm vi khoảng 8Km.


5. Quy hoạch về các Bộ chia
 Khi thiết kế mạng của bạn, điều quan trọng là sử dụng bộ chia để giảm chi phí, tiếp cận
khách hàng lớn hơn và để mở rộng trong tương lai.
 Ví dụ sau đây cho thấy sự kết hợp tốt giữa các bộ tách để bao phủ các vị trí của khách hàng
trong khi vẫn giữ các giá trị sử dụng trong phạm vi có thể chấp nhận được.


Ví dụ:

 Trong hình minh họa này, chúng
ta sẽ tính tốn cơng suất từ OLT
tới ONU và ONU tới OLT để chắc
chắn rằng mỗi khách hàng sẽ có
một đường truyền có thể sử
dụng được.


Tính tốn Hướng xuống:


Tính tốn Hướng lên: