Blog kỹ thuật

Đo kiểm tra mạng cáp quang FTTx và FTTH, FTTC, FTTN, FTTB

Posted on by admin
Thiết bị đo cáp quang OTDR kiểm tra cáp quang FTTx
18
Th12

Trong thế giới mạng băng thông rộng đa dịch vụ (Internet, Video, Audio, data,..), có rất nhiều cách để truyền tín hiệu đến tòa nhà, văn phòng, ngôi nhà của bạn thông qua nhiều loại cáp và kết nối khác nhau. Trong đó hiện nay phổ biến nhất có thể kể đến với công nghệ cáp quang FTTx cung cấp dịch vụ nhanh hơn, mượt mà hơn với lưu lượng tín hiệu hơn và dễ triển khai hơn so với mạng cáp quang AON truyền thống.

Mạng cáp quang FTTx, bao gồm FTTH (Fiber to the Home), FTTB (Fiber to building), FTTC (Fiber to the Curb), FTTN (Fiber to the Node) đề cập đến đường đường kết nối cáp quang và cấu hình truyền tín hiệu đến đích cuối cùng. Việc lắp đặt và sử dụng cáp quang từ điểm trung tâm trực tiếp đến các tòa nhà riêng lẻ như nhà ở, chung cư và doanh nghiệp để cung cấp truy cập internet tốc độ cao. FTTx tăng đáng kể tốc độ kết nối dành cho người dùng cuối so với cách triển khai lắp đặt đơn giản hơn, thay thế các công nghệ truyền thống và hiện được sử dụng ở hầu hết mọi nơi.

1. Các thành phần và cấu trúc cơ bản của mạng FTTx

Mang-cap-quang-FTTx
Mang-cap-quang-FTTx

Các kiến trúc mạng mới (PON hoặc mạng quang thụ động) đã được phát triển cho phép chia sẻ tín hiệu trên mạng FTTx người dùng cuối thay thế các thành phần đắt tiền của mạng AON truyền thống.

Bộ chia thụ động Splitter lấy một đầu vào và có thể phân phối tín hiệu từ 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64 và tới 1:128 nhánh đầu ra tiếp theo. Giải pháp FTTx sẽ cắt giảm đáng kể chi phí của các liên kết bằng cách chia sẻ tín hiệu như vậy cho tới người dùng cuối.

2. Các thách thức khi đo kiểm mạng FTTx

Việc kiểm tra mạng FTTx tương tự như các thử nghiệm tuyến cáp quang thông thường (OSP) khác nhưng bộ chia và WDM làm tăng thêm độ phức tạp. Mạng FTTx PON có thể phức tạp hơn các liên kết đường cáp quang đơn giản do có nhiều thành phần bộ ghép WDM, bộ chia PON, v.v. trong một liên kết duy nhất. Do đó, quá trình kiểm tra hoàn chỉnh có thể bao gồm một số thành phần và sự cố cài đặt không quen thuộc với công nghệ liên kết cáp quang thông thường.

Bộ ghép PON, bộ ghép WDM, bộ chia Splitter có độ suy hao cao, có hiệu suất khác nhau ở các bước sóng khác nhau và độ phản xạ của đầu nối. Điều này có thể chấp nhận được khi truyền tín hiệu ở các liên kết ngắn điển hình trong mạng FTTx. Ngoài ra, có nhiều hệ thống FTTx sử dụng đầu nối APC để giảm độ phản xạ.

Tuy nhiên, kiến trúc này thay đổi phương pháp đo lường thử nghiệm cáp quang được lắp đặt hoàn chỉnh và các đường liên kết trong mạng cáp quang FTTx. Các liên kết riêng lẻ được đo kiểm tra như thông thường, tuy nhiên chính bộ ghép PON, bộ chia quang Splitter là sự khác biệt và cần lựa chọn thiết bị đo cáp quang phù hợp.

3. Đo kiểm mạng cáp quang FTTx

Lưu ý quan trọng khi chọn máy đo OTDR
máy đo OTDR

Về cơ bản, trong tất cả các giai đoạn đo kiểm khi lắp đặt triển khai hạ tầng cáp quang FTTx, cũng như trong khi cung cấp dịch vụ, các thiết bị đo, máy đo kiểm tra chính bao gồm:

Trong hầu hết mọi trường hợp, máy đo OTDR luôn là thiết bị đo kiểm tra cáp quang quan trọng nhất cho mạng FTTx.

Lưu ý quan trọng khi lựa chọn thiết bị đo kiểm tra OTDR, OLTS, PON/GPON, VFL để đo kiểm mạng FTTx là cần phải có đầu nối phù hợp.

  • Ở giai đoạn lắp đặt triển khai hạ tầng mạng cáp quang, thiết bị đo cáp quang có thể đo kiểm như các liên kết cáp quang thông thường, với máy đo OTDR cần có khả năng đo suy hao cao (khả năng đo PON) tại các điểm chia quang Splitter, các điểm ghép quang Combiner, cũng như một số điểm ghép nối quang nhanh bằng đầu Fast Connector. Suy hao của bộ chia PON này sẽ được tính vào ngân sách tổn thất cho liên kết tuyến cáp quang.
  • Tuy nhiên, sau khi cài đặt và mạng FTTx đã cung cấp dịch vụ và có người dùng trên mạng trực tiếp thì việc đo kiểm tra thử nghiệm không thể làm gián đoạn dịch vụ. Do đó, việc đo kiểm tra có thể bắt đầu bằng việc đơn giản như kiểm tra nguồn điện tại ONT, đèn báo hiệu kết nối “xanh”, hoặc kiểm tra tình trạng kết nối thông qua phần mềm của thiết bị ONT. Sau đó sử dụng các thiết bị đo kiểm tra quang chuyên dùng như OTDR, OLTS có khả năng đo Live (tích hợp bộ lọc Filter tại bước sóng 1625nm hoặc 1650nm) có thể thực hiện kiểm tra điểm đứt, chiều dài, suy hao trong khi dịch vụ vẫn được cung cấp, giúp kỹ thuật viên dễ dàng xử lý sự cố cáp quang trong mạng FTTx.

3.1 Đo suy hao 1 tuyến cáp quang

Sau khi liên kết được cài đặt, nó cần được kiểm tra từ đầu đến cuối. Mất mát từ đầu đến cuối bao gồm các đầu nối ở mỗi đầu, suy hao sợi quang trong mỗi liên kết, các đầu nối hoặc mối nối trên bộ chia và suy hao của các bộ chia cáp quang.

  • Bạn có thể đo tổn hao bằng 1 bộ thu phát công suất quang OLTS ở mọi bước sóng và theo hai chiều để kiểm tra tất cả các chế độ hoạt động – tương tự như cách mà thiết bị truyền dẫn sẽ sử dụng sợi quang.
  • Bạn cũng có thể đo suy hao bằng máy đo OTDR, xác minh độ suy giảm sợi, tổn thất đầu cuối cũng như độ phản xạ và chất lượng mối nối. Thiết bị đo OTDR cũng sẽ hiển thị mọi tổn thất do uốn gây ra trong quá trình lắp đặt. Báo cáo dấu vết OTDR cũng dễ dàng được lưu lại để tham khảo trong tương lai.

Vì các sợi đang được sử dụng hai chiều và suy hao đầu nối hoặc mối nối có thể khác nhau theo mỗi hướng nếu đường kính lõi sợi (đường kính trường chế độ cho sợi SM) khác nhau nên việc kiểm tra theo cả hai hướng cũng rất quan trọng. Do vậy các thiết bị đo cáp quang như OTDR hỗ trợ đo tính năng đo Bi-Directional đặc biệt quan trọng để kiểm tra các bước sóng thích hợp theo từng hướng, đơn giản hóa công tác hậu cần kiểm tra.

Vì các liên kết PON thường ngắn (<20km) nên tán sắc màu (CD) và tán sắc chế độ phân cực (PMD) không phải là vấn đề đáng lo ngại. CD và PMD thường chỉ là vấn đề trên các liên kết rất dài hoặc cho các đường truyền có mật độ tín hiệu quang cao (xDWM).

3.2 Các lưu ý khi lựa chọn và mua thiết bị OTDR để đo kiểm tra PON/GPON

Nếu bạn đang kiểm tra mạng GPON, phạm vi suy hao hoạt động ở thuê bao thường dao động trong khoảng ~ 13 đến 28 dB cho mức phân chia 1:32. Có những tuyến cáp quang GPON khác với phạm vi dải động có thể cao hơn nữa. Nếu bạn đang tính toán tổn thất của tuyến thuê bao FTTH, tổng mức suy hao 1:32 sẽ tương đương ~ 18 dB cho các bộ ghép/tách cộng với tất cả tổn hao sợi, mối nối và đầu nối.

Việc thử nghiệm với OTDR phải được thực hiện ngược dòng từ các thuê bao riêng lẻ và OTDR cần dự kiến ~ 18 dB cộng với sợi quang đến giới hạn tổn thất 28 dB, do đó tương đương với gần 50 km chỉ dùng sợi quang. Bạn sẽ cần cài đặt xung kiểm tra khá dài để đáp ứng được dải động đó, và như vậy, bạn sẽ gặp vấn đề về độ phân giải trên các mạng FTTH PON ngắn điển hình.

Việc kiểm tra PON yêu cầu OTDR với các thông số kỹ thuật có vẻ mâu thuẫn nhau – dải động cao và độ phân giải cao. Hầu hết các nhà sản xuất OTDR đều cung cấp các thiết bị cụ thể cho ứng dụng này.

Khi kiểm tra mạng PON thì việc thiết lập OTDR là một trong những kỹ năng đo kiểm cáp quang khó, đặc biệt là mạng xếp tầng có tổn thất suy hao lớn ở nhiều bộ chia Splitter. Nếu bạn thiết lập OTDR cho phạm vi đo kiểm như thông thường, chẳng hạn như tăng độ rộng xung như bạn làm đối với đo cáp dài, bạn sẽ mất độ phân giải cần thiết cho mạng PON ngắn. Do vậy, có thể cân nhắc 2 giải pháp để tối ưu kết quả đo sau:

  • Tăng số lượng lần đo trung bình, điều này giúp tăng thêm thời gian thử nghiệm.
  • Thiết kế bổ sung các điểm kiểm tra với các đầu nối xung quanh tất cả các bộ chia để cho phép kiểm tra các đoạn liên kết giữa các bộ chia riêng lẻ.
Chat với tư vấn viên
Gọi ngay