Hạ tầng FTTH cho khu đô thị, khu dân cư nhiều dãy nhà

Trong khu đô thị có nhiều dãy nhà, để đáp ứng việc cấp Internet, hạ tầng và đường cáp quang phải đưa được cáp đến từng căn, có chỗ đấu nối thuận tiện và đáp ứng tiến độ cư dân về ở. Nếu vị trí tủ quang, đường và điểm chờ không được tính từ đầu, mỗi khi có cư dân đến ở có thể phát sinh thêm dây treo, đào đường hoặc kéo cáp vòng qua dãy khác. Để giải quyết vấn đề này, khu đô thị thường xây hạ tầng FTTH tới từng căn hộ. Vậy mô hình này như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết này!

Hạ tầng FTTH cho khu đô thị gồm những gì?

FTTH, viết tắt của Fiber To The Home, là mô hình đưa sợi quang đến nhà thuê bao. Với khu dân cư thấp tầng, tuyến cáp đi qua hạ tầng đường nội khu rồi rẽ vào từng căn nhà. Vì vậy, quy hoạch tuyến ngoài nhà và điểm chờ vào nhà cần được thực hiện đồng bộ.

Có thể chia phạm vi công việc thành ba phần:

Chủ đầu tư không mặc nhiên phải lắp OLT riêng cho khu đô thị. OLT là thiết bị đầu cuối đường dây quang, có thể đặt tại trạm của nhà mạng bên ngoài dự án. Trong khu chỉ cần bố trí điểm tiếp nhận và mạng phân phối theo phương án hai bên thống nhất. Nếu đặt OLT trong dự án, phải bổ sung các yêu cầu về nguồn điện, môi trường lắp đặt và vận hành thiết bị.

Trước khi mua vật tư, cần xác định rõ ai đầu tư cáp, ai quản lý bộ chia, ai cấp ONT và ai xử lý sự cố trên từng đoạn. Nếu dự kiến có nhiều nhà mạng, phải chốt cách dùng chung hạ tầng tuyến và cách phân bổ sợi, điểm đấu nối; không tự ghép các cổng PON của nhiều nhà mạng vào cùng một bộ chia.

Cấu trúc FTTH khu đô thị cấp quang từ nhà mạng đến từng dãy nhà

Trong mô hình này, bộ chia quang phân phối tín hiệu từ một cổng OLT tới nhiều ONT. ONT là thiết bị đầu cuối quang tại nhà thuê bao. Phần giữa OLT và ONT được gọi là mạng phân phối quang, viết tắt là ODN.

Đường kết nối gồm: OLT của nhà mạng → tuyến tiếp nhận → điểm bàn giao/ODF → tủ phân phối và bộ chia → hộp quang gần các căn nhà → cáp thuê bao → ONT. Vị trí bộ chia có thể tập trung tại một tủ hoặc phân bố qua nhiều cấp, tùy phương án thiết kế.

1. Điểm tiếp nhận nhà mạng và tuyến cáp quang trục

Điểm tiếp nhận dịch vụ Internet của nhà mạng cần dễ tiếp cận, có chỗ tổ chức đầu nối và đủ không gian thao tác. Nếu sử dụng ODF, mỗi cổng phải được ghi nhãn để đối chiếu với sợi cáp và hồ sơ của nhà mạng.

Từ điểm tiếp nhận, cáp quang trục đi tới các tủ phân phối theo mặt bằng dự án. Tủ quang có thể nằm gần điểm bàn giao hoặc ở vị trí thuận lợi để chia tuyến đến các cụm nhà. Không nên đặt tủ chỉ vì vị trí đó còn trống mà bỏ qua khoảng cách kéo cáp.

Tham khảo các loại cáp quang tại đây!

2. Cáp quang phân phối và bố trí hộp phối quang tại từng dãy

Cáp quang phân phối đưa các sợi quang từ tủ tới hộp phục vụ nhóm căn nhà. Một dãy có thể cần nhiều hộp nếu kéo dài, có nhiều ngõ rẽ hoặc có các đoạn khó đi cáp. Phạm vi phục vụ của mỗi hộp nên được thể hiện bằng danh sách căn nhà cụ thể.

Hộp phối quang dùng để tổ chức, đấu nối và bảo vệ sợi quang. Bộ chia quang là linh kiện phân phối công suất quang, có thể được lắp trong hộp phù hợp.

3. Cáp thuê bao và điểm đặt ONT trong nhà

Mỗi căn được kéo cáp thuê bao từ hộp phục vụ đến điểm kết cuối quang trong nhà, sau đó kết nối tới ONT. Cho nên cần chuẩn bị đường ống vào nhà từ giai đoạn xây dựng để tránh khoan lại mặt tiền hoặc kéo cáp đi nổi khi cư dân đăng ký dịch vụ.

Vị trí ONT cần có nguồn điện, thuận tiện bảo trì và kết nối với mạng trong nhà. Với nhà nhiều tầng, cần quy hoạch thêm dây mạng và điểm phát Wi-Fi; đường FTTH đến nhà không tự bảo đảm mọi phòng đều có sóng Wi-Fi tốt.

Cách quy hoạch tuyến cáp quang, tủ quang và hộp phối quang tối ưu

1. Quy hoạch đường nội khu và từng lô nhà

Bản vẽ quy hoạch nên thể hiện mã dãy, mã căn, lối vào nhà, vị trí tủ điện, cây xanh, cống thoát nước và các đoạn giao cắt. Trên cơ sở đó, xác định tuyến cáp chính, các nhánh phục vụ từng dãy và đường dẫn cuối cùng vào mỗi căn.

Với dự án xây mới có chủ trương đi ngầm, cần phối hợp thi công ống và điểm chờ trước khi hoàn thiện vỉa hè. Với khu dân cư hiện hữu, phải khảo sát khả năng sử dụng tuyến sẵn có, vị trí kéo cáp được phép và phạm vi ảnh hưởng khi sửa chữa.

2. Bố trí ống luồn và hố kéo cáp

Ống được chọn theo loại cáp, đường kính ngoài, phương pháp kéo hoặc thổi cáp, điều kiện chôn lắp và nhu cầu mở rộng. Có thể tham khảo các dòng ống nhựa xoắn HDPE, sau đó đối chiếu từng quy cách với thiết kế. Không dùng một đường kính ống cố định cho mọi tuyến.

Hố kéo cáp cần đặt tại những vị trí giúp tổ chức kéo, rẽ nhánh và xử lý đoạn chuyển hướng. Khoảng cách giữa các hố phải xét chiều dài tuyến, số góc uốn và giới hạn thi công của cáp. Độ sâu chôn và khoảng cách với hạ tầng khác thực hiện theo hồ sơ áp dụng cho công trình.

Ống ngầm không đồng nghĩa với môi trường luôn khô. Cần chọn cáp, phụ kiện bịt đầu và giải pháp bảo vệ mối nối phù hợp với điều kiện thực tế. Nên kiểm tra thông tuyến và chuẩn bị dây mồi trước khi hoàn trả mặt bằng.

3. Vị trí đặt tủ và hộp phối quang ODF

Vị trí đặt tủ ODF tốt phải cân bằng chiều dài cáp, phạm vi phục vụ và khả năng thao tác. Tránh đặt hộp trong phần sân thuộc quyền quản lý riêng của một hộ nếu hộp đó phục vụ nhiều nhà, vì việc xử lý sự cố sau này sẽ phụ thuộc vào quyền tiếp cận.

• Kiểm tra nguy cơ ngập, va chạm và cản trở giao thông tại vị trí lắp.
• Chừa khoảng trống mở cửa, thao tác khay hàn và quản lý cáp dự trữ.
• Chọn vỏ, gioăng, đầu vào cáp và phụ kiện theo môi trường lắp đặt.
• Ghi rõ mã tủ, mã hộp, dãy và nhóm căn được phục vụ.

Đối với hộp phối quang ODF ngoài trời 16FO hoặc các dung lượng khác, cần kiểm tra cả sức chứa khay hàn, vị trí bộ chia và đường đi của cáp. Chỉ đếm số cổng mặt trước sẽ chưa đủ để đánh giá khả năng lắp đặt.

Thiết kế dung lượng và lựa chọn phương án phân phối

1. Tính theo số căn hoàn thiện và tiến độ khai thác

Cần lập hai bộ số liệu: tổng số điểm cần phục vụ khi dự án hoàn thiện và số thuê bao dự kiến kích hoạt ở từng giai đoạn. Số liệu thứ nhất dùng để quy hoạch tuyến, điểm chờ và không gian mở rộng. Số liệu thứ hai hỗ trợ lập kế hoạch trang bị, đấu nối và khai thác.

Ngoài nhà ở, cần ghi nhận shophouse, văn phòng ban quản lý và các điểm có nhu cầu riêng. Mạng camera, kiểm soát ra vào hoặc Wi-Fi công cộng cũng cần phương án kết nối và quản lý riêng; không mặc nhiên cộng tất cả vào mạng Internet hộ dân.

2. Nên chọn chia quang tập trung hay chia hai cấp?

Ví dụ, một bộ chia quang PLC 1:32 có thể tạo 32 ngõ ra tại một điểm. Phương án hai cấp có thể dùng 1:4 rồi 1:8, tương đương tỷ lệ chia tổng 1:32. Cùng số ngõ ra không có nghĩa hai phương án có suy hao thực tế bằng nhau.

Tùy vào địa hình khu đô thị mà ta có thể lựa chọn chia quang theo phương pháp tập trung hoặc hai cấp sao cho phù hợp nhất. Thông thường các khu đô thị hiện nay đều chia thành 2 cấp.

3. Kiểm tra suy hao trước khi chốt tỷ lệ chia

Tuyến xa nhất chưa chắc là tuyến có suy hao lớn nhất nếu một tuyến khác có nhiều mối nối hoặc đi qua thêm bộ chia. Cần lập bảng tính cho các tuyến bất lợi và kiểm tra toàn bộ đường quang từ OLT đến ONT, kể cả phần nằm ngoài ranh giới dự án.

Suy hao dự kiến = suy hao sợi quang + suy hao mối hàn + suy hao các điểm ghép đầu nối + suy hao bộ chia + suy hao phần tử thụ động khác.

Sau đó cộng phần dự phòng thiết kế và đối chiếu với giới hạn của hệ thống. Số liệu phải lấy theo bước sóng vận hành, tài liệu linh kiện và cấu hình được chọn. Ngoài giới hạn suy hao lớn nhất, cần kiểm tra công suất nhận không vượt ngưỡng cho phép ở cả hai chiều.

4. Tách riêng dự phòng cổng, sợi quang và đường ống

Dự phòng ngõ ra bộ chia giúp tiếp nhận thêm thuê bao trong nhánh hiện có. Sợi quang dự phòng hỗ trợ bổ sung kết nối hoặc xử lý một số tình huống hỏng sợi. Dung lượng ống và vị trí lắp dự phòng giúp mở rộng vật lý. Ba phần này cần được tính riêng.

Một sợi dự phòng nằm cùng cáp không bảo vệ được dịch vụ khi toàn bộ cáp bị đứt. Nếu dự án có yêu cầu duy trì kết nối khi hỏng tuyến, phải thiết kế đường đi và cơ chế bảo vệ tương ứng, không chỉ tăng số sợi.

Đồng thời, đủ cổng cho các căn nhà chưa bảo đảm đáp ứng nhu cầu giờ cao điểm. Nhà mạng còn phải đánh giá băng thông dùng chung trên nhánh PON, đường truyền phía trên và chính sách dịch vụ.

Ví dụ bố trí FTTH cho khu dân cư 6 dãy, 144 căn

Để hình dung rõ nhất, ta sẽ đi vào ví dụ giả định để giải thích cách tổ chức mạng, không phải cấu hình áp dụng mặc định cho mọi dự án. Giả sử khu dân cư có 6 dãy A–F, mỗi dãy 24 căn. Mỗi căn được quy hoạch một ONT; nhà mạng thống nhất phương án chia hai cấp với tỷ lệ tổng 1:32.

1. Phân phối từ tủ tổng đến từng nhóm căn nhà

Tại tủ T01, bố trí 6 bộ chia 1:4, mỗi bộ nhận kết nối từ một cổng PON riêng của nhà mạng và phục vụ một dãy. Trong mỗi dãy đặt 4 hộp, mỗi hộp có một bộ chia 1:8. Bốn ngõ ra của bộ chia 1:4 được đưa bằng bốn sợi riêng tới bốn hộp đó.

Mỗi hộp được phân công phục vụ 6 căn gần nhau. Như vậy, 6 ngõ ra được quy hoạch cho 6 căn và còn 2 ngõ ra dự phòng. Không hiểu đây là tình trạng 6 thuê bao đã được kích hoạt; số thuê bao hoạt động thực tế phụ thuộc tiến độ cư dân về ở.

Ví dụ căn A-09 thuộc hộp A02, phục vụ nhóm A-07 đến A-12. Đường quang đi từ cổng PON dành cho dãy A đến bộ chia 1:4 tại T01, theo ngõ ra số 2 đến hộp A02, rồi qua bộ chia 1:8 và cáp thuê bao tới ONT của căn A-09. Hồ sơ phải ghi cả ngõ ra thực tế của bộ chia A02 được gán cho căn này.

2. Chọn cáp và triển khai theo giai đoạn

Với bốn sợi phân phối cần dùng cho mỗi dãy, có thể dự kiến một cáp 8 FO phù hợp môi trường lắp đặt, sử dụng bốn sợi và dự phòng bốn sợi.

Đoạn cấp tới sáu bộ chia 1:4 cần sáu sợi làm việc theo giả định mỗi cổng PON dùng một sợi. Nếu các tuyến phân phối cùng đi chung một đoạn cáp trước khi rẽ dãy, đoạn chung phải đủ số sợi phục vụ tất cả các nhánh đi qua, cộng phần dự phòng được tính riêng.

Có thể chuẩn bị tuyến ống và điểm chờ cho toàn khu trước, sau đó lắp cáp, hộp và kích hoạt dịch vụ theo từng khu bàn giao. Khi nghiệm thu một giai đoạn, cần ghi rõ phạm vi đã hoàn thành và những điểm mới chỉ có hạ tầng chờ.

Phương án này vẫn phải được kiểm tra suy hao, băng thông và khả năng tương thích trước khi thi công. Các ngõ ra dự phòng cũng cần nằm đúng khu vực có nhu cầu; cổng trống ở dãy A không tự phục vụ được một căn tại dãy F nếu chưa có đường cáp phù hợp.

Thi công, đo kiểm và bàn giao hạ tầng FTTH

1. Trình tự triển khai thi công

1. Chốt hồ sơ với các bên: Xác nhận mặt bằng, điểm bàn giao, cấu hình chia, danh sách vật tư và phạm vi trách nhiệm.
2. Hoàn thiện tuyến: Kiểm tra ống, hố kéo cáp, vị trí tủ và đường dẫn vào từng căn trước khi kéo cáp.
3. Kéo cáp và hàn nối: Kiểm soát lực kéo, bán kính uốn, vị trí neo giữ và chiều dài dự trữ theo loại cáp.
4. Lắp bộ chia và tổ chức đầu nối: Đi sợi trong khay, kiểm tra độ sạch, chuẩn kết nối và ghi nhãn ngay khi hoàn thành từng nhánh.
5. Đo kiểm và phối hợp kích hoạt: Đối chiếu kết quả với hồ sơ thiết kế, sau đó kiểm tra dịch vụ trên phạm vi được bàn giao.

2. Cách kiểm tra đo đạc

Cần đo suy hao tuyến bằng bộ nguồn sáng và máy đo công suất quang phù hợp với phương án thử. Khi kích hoạt, kiểm tra công suất nhận trên hệ thống PON. Hai phép đo này có mục đích khác nhau: suy hao thể hiện mức tổn thất của tuyến; công suất nhận cho biết mức tín hiệu tại đầu thu.

Máy đo phản xạ quang theo miền thời gian, viết tắt là OTDR, hỗ trợ xác định chiều dài và vị trí sự kiện suy hao. Tuy nhiên, bộ chia làm việc đọc kết quả phức tạp hơn; cần chọn thiết bị và cách đo phù hợp PON, không dùng một vệt đo từ đầu tuyến để kết luận mọi nhánh đều đạt.

Phạm vi đo, bước sóng, chiều đo và giới hạn nghiệm thu phải thống nhất từ trước. Lưu kết quả gắn với mã sợi và mã tuyến để sử dụng khi bảo trì.

3. Hồ sơ bàn giao

Bộ hồ sơ cần có bản vẽ hoàn công tuyến ống và cáp, vị trí tủ/hộp, sơ đồ hàn nối, bảng gán sợi và cổng, kết quả đo cùng danh sách phần dự phòng. Tên trên bản vẽ, nhãn hiện trường và tệp đo phải thống nhất.

Ví dụ, khi cần kiểm tra căn A-09, người vận hành phải xác định được hộp A02, ngõ ra bộ chia, sợi phân phối về T01 và cổng phía nhà mạng. Đây là thông tin trực tiếp giúp khoanh vùng sự cố, thay vì phải mở lần lượt các hộp để tìm tuyến.

4. Những lỗi cần tránh

• Chỉ tính số căn đang có người ở: Dễ thiếu tuyến, điểm chờ hoặc không gian đấu nối khi các căn còn lại được sử dụng.
• Tự tăng số cấp chia: Có thể làm vượt giới hạn suy hao hoặc không phù hợp cấu hình nhà mạng.
• Dự phòng không đồng bộ: Có sợi trống nhưng hết ống, hết vị trí lắp hoặc thiếu đường dẫn đến căn mới.
• Đặt hộp ODF khó tiếp cận: Làm kéo dài thời gian xử lý và ảnh hưởng nhiều hộ khi bảo trì.
• Không cập nhật hồ sơ sau thay đổi: Khiến nhãn cổng, bản vẽ và kết quả đo không còn khớp nhau.

Tư vấn vật tư và giải pháp FTTH tại Viễn Thông Xanh

Viễn Thông Xanh là nhà phân phối thiết bị mạng quang và viễn thông với nhiều năm kinh nghiệm với các dự án FTTH. Nếu quý khách đang có nhu cầu về hạ tầng FTTH thì xin lưu ý: Khi lập danh sách vật tư, nên tách theo từng đoạn tuyến và chức năng sử dụng. Cách này giúp kiểm tra được vật tư còn thiếu và tránh chọn sản phẩm chỉ dựa vào tên gọi hoặc số cổng.

Quý khách đang chuẩn bị hạ tầng FTTH cho khu đô thị hoặc khu dân cư nhiều dãy nhà có thể gửi mặt bằng, số căn từng dãy, chiều dài tuyến dự kiến và yêu cầu kỹ thuật của nhà mạng đến Viễn Thông Xanh để được tư vấn lựa chọn vật tư và nhận báo giá theo danh mục. Cấu hình đặt hàng cần được đối chiếu với hồ sơ thiết kế trước khi triển khai.