1. Điểm khởi đầu: BBU trong Phòng điều khiển
Mọi liên kết FTTA đều bắt đầu tại Baseband Unit (BBU), thường được đặt ở nơi trú ẩn, phòng thiết bị hoặc tủ ngoài trời. BBU chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu số băng cơ sở, quản lý tài nguyên vô tuyến và giao tiếp với mạng lõi.
• Tiêu chuẩn giao diện:Hầu hết các BBU đều sử dụng CPRI (Giao diện vô tuyến công cộng chung) hoặc eCPRI mới hơn để liên lạc với thiết bị từ xa. Các giao thức này xác định các yêu cầu về tốc độ dữ liệu, khung và thời gian.
• Đầu ra quang học:BBU gửi tín hiệu quang thông qua các bộ thu phát có thể cắm theo hệ số dạng nhỏ (SFP/SFP+). Các loại cổng phổ biến là LC song công cho CPRI cũ (lên đến 10G) và ngày càng có nhiều giao diện 25G yêu cầu liên kết sợi hiệu suất cao.
Điểm mấu chốt:Phòng điều khiển là “bộ não” của công trường. Từ đây, tín hiệu quang bắt đầu hành trình hướng tới ăng-ten.
2. Cáp quang ngoài trời – Hành trình dài nhất
Sau khi tín hiệu rời khỏi BBU, nó phải truyền đến RU, có thể nằm cách xa vài trăm mét-hoặc thậm chí hàng km trong một số kiến trúc phân tán. Phương tiện cho hành trình này là cáp quang được xếp hạng ngoài trời.
Tại sao cáp trong nhà thông thường không hoạt động:
• Cáp ngoài trời phải chống lại bức xạ tia cực tím, nhiệt độ khắc nghiệt (–40 độ đến +70 độ), độ ẩm và ứng suất cơ học (lực kéo và lực nghiền).
• Nó thường bao gồm áo giáp (thép hoặc FRP) để bảo vệ khỏi loài gặm nhấm và tình cờ đào bới.
Các loại sợi điển hình cho FTTA:
• G.652.D (chế độ đơn tiêu chuẩn) cho hầu hết các liên kết.
• G.657.A2 (không nhạy cảm với uốn cong) dành cho không gian chật hẹp như khay cáp hoặc vỏ chật hẹp.
Mẹo chuyên nghiệp:Khi chạy ngoài trời trong thời gian dài, hãy sử dụng cáp có khả năng chặn nước (khô hoặc gel) và vỏ bọc ổn định tia cực tím (thường là polyetylen đen). Nhiều triển khai FTTA cũng sử dụng cáp lai kết hợp sợi quang với đồng để cấp nguồn từ xa, nhưng sợi quang thuần túy vẫn là loại phổ biến nhất.
3. Hộp thiết bị đầu cuối đa cổng – Điểm phân phối cáp quang
Khi một cáp trung chuyển duy nhất cần phục vụ nhiều RU (ví dụ: một tháp có ba khu vực), Hộp đầu cuối đa cổng sẽ hoạt động. Lớp vỏ chắc chắn, chịu được thời tiết này thường được gắn trên chân tháp, trên tường hoặc bên trong bệ.
Chức năng của hộp thiết bị đầu cuối:
• Tách:Chứa bộ chia PLC (ví dụ: 1:4 hoặc 1:8) để phân phối cáp quang đến nhiều cổng RU.
• Chấm dứt:Cung cấp các cổng bộ điều hợp cứng (SC, LC hoặc MPO) để kết nối cắm và chạy để thả cáp dẫn đến từng RU.
• Sự bảo vệ:Được niêm phong theo IP68 để tránh bụi và nước; thường bao gồm tính năng giảm sức căng cho cáp vào và ra.
Tại sao nó quan trọng:Nếu không có hộp đầu cuối, bạn sẽ cần cáp trung chuyển riêng cho từng RU-đắt tiền và tốn nhiều không gian. Hộp hợp nhất cơ sở hạ tầng cáp quang, giảm chi phí và đơn giản hóa việc bảo trì.
4. Kết nối quan trọng – CPRI ODVA và PDLC‑DLC
Giữa hộp thiết bị đầu cuối và RU, và thường là giữa BBU và cáp ngoài trời, bạn sẽ tìm thấy các đầu nối cứng chuyên dụng được thiết kế để chịu được độ rung, thời tiết và khả năng kết nối lặp đi lặp lại.
Hai họ kết nối phổ biến trong FTTA:
a) CPRI ODVA (Bộ phân phối quang học và chống rung)
• Thiết kế:Cơ cấu khóa kéo đẩy với thân được đúc chắc chắn. Thường bao gồm nắp chống bụi bảo vệ và vòng đệm chữ O.
• Điểm mạnh:Khả năng chống rung tuyệt vời (đã được thử nghiệm theo GR‑771), cường độ kéo ra cao (Lớn hơn hoặc bằng 200N) và xếp hạng IP68 khi kết nối.
• Sử dụng điển hình:Kết nối trên đỉnh tháp giữa hộp thiết bị đầu cuối và RU, đặc biệt ở những địa điểm vĩ mô có gió mạnh hoặc gần nơi có giao thông đông đúc.
b) PDLC‑DLC (LC đẩy-kéo – LC song công)
• Thiết kế:Đầu nối LC tiêu chuẩn được sửa đổi bằng khởi động kéo kéo mở rộng. Không cần phải kẹp các chốt nhỏ-chỉ cần ấn để kết nối, kéo để ngắt kết nối.
• Điểm mạnh:Dễ dàng hơn cho những người đeo găng tay, ít bị vô tình mở khóa hơn và tương thích với các bộ điều hợp LC tiêu chuẩn.
• Sử dụng điển hình:Kết nối trong nhà (phía BBU) hoặc ngoài trời trong môi trường ít đòi hỏi khắt khe hơn; cũng phổ biến ở các tế bào nhỏ.
Chọn cái nào?
• Đối với môi trường có độ rung cao ngoài trời và trên đỉnh tháp, ODVA là lựa chọn an toàn hơn.
• Đối với các phòng điều khiển hoặc các địa điểm có mái che, PDLC mang lại sự tiện lợi và chi phí thấp hơn.
Cả hai loại đầu nối đều phải được kết thúc tại nhà máy và kiểm tra suy hao chèn (thông thường nhỏ hơn hoặc bằng 0,3dB) và suy hao phản hồi ( Lớn hơn hoặc bằng 55dB đối với UPC, Lớn hơn hoặc bằng 65dB đối với APC).
5. Điểm đến: Thiết bị điều khiển từ xa (RU) trên Tháp hoặc Tầng thượng
Cuối cùng, tín hiệu quang đến Thiết bị từ xa (RU) - còn được gọi là RRU (Thiết bị vô tuyến từ xa) hoặc AAU (Bộ ăng-ten hoạt động). RU chứa bộ thu phát (chuyển đổi quang sang điện), bộ khuếch đại công suất, bộ lọc và giao diện ăng-ten.
Điều gì xảy ra bên trong RU:
• Sợi đến được kết thúc tại cổng kết nối cứng trên RU (thường là ODVA hoặc LC kín thời tiết).
• Tín hiệu quang được chuyển đổi trở lại băng tần cơ sở điện, được xử lý, chuyển đổi nâng cấp thành RF, khuếch đại và truyền qua ăng-ten.
Các yêu cầu chính đối với kết nối phía RU:
• Suy hao chèn thấp để duy trì tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu.
• Kết nối cơ học ổn định để ngăn ngừa hư hỏng gián đoạn do rung động do gió gây ra.
• Dễ dàng thay thế hiện trường – kỹ thuật viên có thể thay thế cầu nối bị lỗi mà không cần dụng cụ đặc biệt.
6. Kết hợp tất cả lại với nhau: Một chuỗi FTTA điển hình
Đây là cách các thành phần kết nối trong trang web macro trong thế giới thực:
1.BBU (phòng điều khiển) → Dây vá PDLC‑DLC → Bảng điều khiển bộ chuyển đổi ODVA (trên tường của nơi trú ẩn)
2.Cáp bọc thép ngoài trời (được kết nối sẵn với ODVA ở cả hai đầu) chạy lên tháp.
3.Trên đỉnh tháp, cáp cắm vào Hộp đầu cuối đa cổng (ví dụ: bộ chia 1:4).
4.Bốn cáp nối ODVA đi từ hộp đầu cuối đến ba RU (một cáp dự phòng).
5.Mỗi RU được kết nối và sẵn sàng phục vụ khu vực của mình.
Toàn bộ liên kết từ BBU đến RU là thụ động (không có thiết bị điện tử hoạt động ở giữa) và được kết nối trước (không nối trường). Cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể thời gian cài đặt, cải thiện chất lượng và đơn giản hóa việc nâng cấp trong tương lai.
7.Tại sao FTTA lại quan trọng đối với hiệu suất 5G
Mọi thành phần trong chuỗi-cáp, hộp đầu cuối, đầu nối-này đều gây ra một lượng nhỏ tổn thất chèn và các điểm hỏng hóc tiềm ẩn. Đầu nối được chọn kém hoặc cáp ngoài trời bị hỏng có thể làm suy giảm tín hiệu CPRI/eCPRI, dẫn đến lỗi bit, truyền lại và tăng độ trễ. Trong 5G, nơi mà các mục tiêu về độ trễ tính bằng mili giây một chữ số, ngay cả những sự cố nhỏ ở lớp vật lý cũng trở nên nghiêm trọng.
Do đó, việc hiểu kiến trúc FTTA không chỉ mang tính học thuật-mà nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của mạng, tốc độ triển khai và tổng chi phí sở hữu.
8.Kết luận
Từ BBU trong phòng điều khiển đến RU trên tháp, mỗi thành phần của chuỗi FTTA đều có một công việc cụ thể. Cáp quang ngoài trời cung cấp đường truyền dài. Hộp thiết bị đầu cuối đa cổng phân phối tín hiệu. Đầu nối ODVA và PDLC đảm bảo kết nối đáng tin cậy, chịu được thời tiết. Và RU kết thúc hành trình bằng cách biến ánh sáng thành sóng vô tuyến.
Khi các thành phần này được chọn và lắp đặt chính xác, kết quả sẽ là một mạng 5G mạnh mẽ, sẵn sàng cho tương lai, mang lại hứa hẹn về tốc độ cao, độ trễ thấp và khả năng kết nối không bị gián đoạn.
