1. Công nghệ cáp quang AON là gì?
Công nghệ cáp quang AON đang nổi lên như một mạng đầy hứa hẹn cho tốc độ dữ liệu rất cao, chuyển đổi linh hoạt và hỗ trợ ứng dụng băng thông rộng. Về nguyên tắc, mạng quang toàn được thiết lập trên tiền đề giữ truyền và trao đổi tín hiệu hoàn toàn trong miền quang từ nguồn đến đích, do đó loại bỏ các thiết bị điện tử trung gian để loại bỏ cái gọi là tắc nghẽn điện tử và cho phép định dạng tín hiệu tùy ý, bit-rate, và các giao thức được vận chuyển.
Hình 1: Một công nghệ cáp quang AON
Trong một công nghệ cáp quang AON, tín hiệu dữ liệu luôn được duy trì trong miền quang ngoại trừ khi chúng vào hoặc ra khỏi mạng, như trong Hình 1. Nó có nghĩa là không có xử lý tín hiệu điện trong toàn bộ quá trình truyền, vì vậy các chế độ truyền khác nhau ( PDH, SDH, ATM, v.v. ) có thể được áp dụng trong công nghệ cáp quang AON để cải thiện đáng kể việc sử dụng tài nguyên mạng. Được trang bị tính minh bạch tuyệt vời, khả năng sống sót, khả năng mở rộng và khả năng tương thích, AON có thể đạt được truyền dữ liệu cực kỳ dài, dung lượng cực lớn và tốc độ siêu cao để trở thành lựa chọn ưu tiên của mạng băng thông rộng tốc độ cao trong tương lai.
2. Nền tảng phát triển Công nghệ cáp quang AON
Với sự phát triển nhanh chóng và toàn cầu hóa của xã hội hiện đại, một lượng lớn dữ liệu cần phải được truyền đi. Do đó dẫn đến sự bùng nổ bùng nổ của nội dung thông tin. Sự tăng trưởng bùng nổ của nội dung thông tin cho phép mọi người đặt một nhu cầu cao hơn về băng thông. Đó là một biểu tượng của nội dung truyền thông.
Tuy nhiên, điểm quan trọng của việc chuyển đổi quang điện đã hạn chế việc truyền dữ liệu tốc độ cao. Dẫn đến sự thất bại của mạng truyền thông quang học để đáp ứng các yêu cầu về truyền dẫn tốc độ cao, công suất lớn và đường dài. Để tận dụng tối đa băng thông tiềm năng của sợi, liên tục cải thiện tốc độ truyền tải của sợi và phù hợp với sự phát triển bùng nổ của các dịch vụ truyền thông, công nghệ cáp quang AON được đề xuất.
3. Sản phẩm trên mạng truyền thông quang hiện tại
Công nghệ cáp quang AON có thể điều khiển mạng truyền thông với khả năng quản lý, linh hoạt và minh bạch tốt hơn. So với các mạng truyền thông truyền thống và các mạng truyền thông quang hiện tại, Công nghệ cáp quang AON được trang bị những ưu điểm sau mà chúng không có.
Ưu điểm của công nghệ cáp quang AON
(1) Công nghệ cáp quang AON cung cấp băng thông lớn. Bởi vì việc truyền và trao đổi tín hiệu trong AON hoàn toàn hoạt động trong miền quang, AON có thể tận dụng tối đa khả năng truyền của sợi quang.
(2) Công nghệ cáp quang AON đạt được sự truyền trong suốt. Áp dụng chuyển mạch quang học để chọn định tuyến theo bước sóng, AON là trong suốt để định dạng tín hiệu, tốc độ bit và chế độ điều chế. Đó là để nói, AON cho phép các định dạng tín hiệu tùy ý, bit-rate, và các giao thức được vận chuyển.
(3) Công nghệ cáp quang AON có khả năng tương thích tốt đẹp. Không chỉ AON có thể tương thích với các mạng hiện tại, mà còn AON có thể hỗ trợ mạng số dịch vụ tích hợp băng rộng (ISDN) trong tương lai cũng như nâng cấp mạng.
(4) Công nghệ cáp quang AON sở hữu khả năng mở rộng tuyệt vời. Việc thêm các nút mới vào mạng không ảnh hưởng đến kiến trúc mạng ban đầu và các thiết bị nút.
(5) Công nghệ cáp quang AON được trang bị khả năng cấu hình lại tốt. Theo yêu cầu về khả năng giao tiếp, AON có thể tự động thay đổi kiến trúc mạng. AON có khả năng phục hồi, xây dựng và loại bỏ các liên kết bước sóng.
(6) Công nghệ cáp quang AON sử dụng rất nhiều thành phần thụ động để thay thế các thiết bị chuyển đổi quang điện lớn. Sở hữu cấu hình đơn giản, AON rất dễ bảo trì. Đồng thời, tỷ giá hối đoái tổng thể của AON có thể được nâng lên rất nhiều để cải thiện độ tin cậy của mạng.
4. Công nghệ khóa
Các công nghệchủ chốt được áp dụng trong công nghệ cáp quang AON thuộc bốn loại: công nghệ chuyển mạch quang học, công nghệ kết nối chéo quang (OXC), công nghệ ghép kênh quang (OADM), công nghệ chuyển tiếp quang và công nghệ bộ khuếch đại quang học.
4.1. Công nghệ chuyển mạch quang
Tất cả chuyển mạch quang là quá trình chuyển đổi trực tiếp, bỏ qua việc chuyển đổi OEO để tận dụng toàn bộ băng thông truyền thông quang học. Công nghệ chuyển mạch quang học bao gồm công nghệ chuyển mạch đường dẫn ánh sáng và công nghệ chuyển mạch gói. Việc chuyển đổi đường dẫn ánh sáng có thể được chia thành ba loại: chuyển mạch phân chia không gian, chuyển đổi phân chia thời gian, chuyển đổi phân chia bước sóng / tần số. Chế độ truyền không đồng bộ (ATM), thuộc công nghệ chuyển mạch gói, đã được nghiên cứu rộng rãi.
4.2. Công nghệ OXC
OXC là các thiết bị được áp dụng trong các nút mạng quang để quản lý linh hoạt và hiệu quả mạng truyền dẫn bằng cách kết nối chéo các tín hiệu quang. Công nghệ OXC là một phương tiện quan trọng để đạt được sự bảo vệ và khôi phục mạng đáng tin cậy cũng như hệ thống dây điện và giám sát tự động.
4.3. Công nghệ OADM
OADM, được sử dụng trong các nút mạng quang, có thể chọn hoặc thêm một số chọn lọc tín hiệu bước sóng cũng như truyền trực tiếp một số tín hiệu bước sóng mà không ảnh hưởng đến việc truyền kênh bước sóng khác. Tức là, OADM trong miền quang hoàn thành các chức năng mà SDH ADM thực hiện trong miền thời gian. Công nghệ OADM sở hữu tính minh bạch, do đó có thể xử lý tín hiệu của các định dạng và tỷ lệ tùy ý.
4.4. Công nghệ lặp lại toàn bộ
Công nghệ bộ lặp quang học là trực tiếp khuếch đại tín hiệu quang trong đường quang. Thay thế bộ lặp OEO truyền thống bằng bộ lặp truyền dẫn quang toàn bộ, chúng ta có thể giải quyết các vấn đề về sự lặp lại phức tạp và quan trọng điện tử để đạt được truyền tín hiệu toàn bộ tín hiệu. Các bộ lặp truyền dẫn quang học bao gồm bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA), bộ khuếch đại sợi pha tạp Praseodymium (PDFA) và bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium (EDFA).
5. Các thành phần chính
Trong các mạng quang học, một số lượng lớn các thành phần quang học, bao gồm các thành phần hoạt động và các thành phần thụ động. Chúng tôi sẽ thảo luận về năm thành phần chính được áp dụng trong tất cả các mạng quang học.
5.1. Các đầu nối quang
Các đầu nối cáp quang được sử dụng để ghép các sợi quang vào nơi cần có khả năng kết nối / ngắt kết nối. Các đầu nối nối một cách máy móc và căn chỉnh các lõi của sợi để ánh sáng có thể đi qua. Kết nối sợi quang theo cấu trúc kết nối có thể được chia thành: FC, SC, ST, LC, D4, DIN, MU, MTP, MPO và nhiều hình thức khác nhau. Giao diện quang học là giao diện vật lý được sử dụng để kết nối công nghệ cáp quang.
Hình 2 – Các đầu nối được sử dụng trong công nghệ cáp quang AON
5.2. WDM multiplexer / demultiplexer
Trong một hệ thống WDM, multiplexers tại máy phát được sử dụng để tham gia các tín hiệu với nhau, và Demultiplexers tại máy thu được sử dụng để tách chúng ra xa nhau. Theo mô hình bước sóng khác nhau, WDM multiplexer / demultiplexer thể được chia thành CWDM multiplexer / demultiplexer và DWDM multiplexer / demultiplexer.
Hình 3 – Hệ thống WDM
5.3. OADM
Một bộ đa kênh ghép quang học (OADM) là một thiết bị được sử dụng trong các hệ thống ghép kênh phân chia bước sóng để ghép kênh và định tuyến các kênh ánh sáng khác nhau vào hoặc ra khỏi sợi mode asingle (SMF). CWDM OADM được thiết kế để quang / thêm một kênh CWDM vào một hoặc hai sợi. DWDM OADM được thiết kế để quang / thêm nhiều kênh DWDM vào một hoặc hai sợi.
Hình 4 – Bộ đa kênh ghép quang học
5.4. Bộ khuếch đại quang
Một bộ khuếch đại quang học là một thiết bị khuếch đại tín hiệu quang trực tiếp, mà không cần phải chuyển đổi tín hiệu quang đầu tiên thành tín hiệu điện.
Hình 5 – Bộ khuếch tán đại quang
5.5. Công tắc quang
Một công tắc quang là một thiết bị được sử dụng để mở hoặc đóng mạch quang cho phép các tín hiệu trong sợi quang hoặc mạch quang tích hợp (IOC) được chuyển đổi một cách chọn lọc từ mạch này sang mạch khác trong viễn thông. Trong một hệ thống mạng, công tắc quang học đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đường dẫn.
Hình 6 – Công tắc quang
6. Triển vọng phát triển của công nghệ cáp quang AON
All-optical network – Công nghệ cáp quang AON là mục tiêu phát triển của các mạng truyền thông quang học. Để đạt được công nghệ cáp quang AON tích hợp, chúng tôi sẽ trải qua hai giai đoạn phát triển. Giai đoạn đầu tiên là phát triển mạng truyền thông quang học vào mạng truyền dẫn quang toàn bộ. Trong suốt quá trình truyền tải toàn bộ điểm-điểm, không cần chuyển đổi quang điện.
Giai đoạn thứ hai là đạt được công nghệ cáp quang AON tích hợp. Sau khi hoàn thành việc truyền toàn bộ điểm-điểm, rất nhiều chức năng, chẳng hạn như xử lý tín hiệu, lưu trữ tín hiệu, trao đổi tín hiệu, ghép kênh / ghép kênh tín hiệu và như vậy, cần được hoàn thành bằng công nghệ quang tử. Thực hiện các chức năng truyền, trao đổi và xử lý tín hiệu quang đầu cuối đến cuối là giai đoạn phát triển thứ hai – AON tích hợp.
Tìm hiểu thêm Dịch vụ internet băng thông rộng ADSL: https://goviettel.com/dich-vu-internet-adsl/