Quy hoạch mạng toàn quang cho khách sạn:
OLT, ONT phòng và AP trần

Mạng toàn quang của khách sạn thay thế những gì?

Khách sạn truyền thống kéo cáp đồng từ IDF tầng tới từng phòng cho dữ liệu, cáp đồng trục cho TV và cặp xoắn cho điện thoại. Thiết kế toàn quang thay cáp đồng ngang bằng sợi quang từ OLT tới ONT trong từng phòng; ONT cung cấp dữ liệu, Wi-Fi, CATV và tùy chọn POTS. AP hành lang được cấp bằng quang hoặc bằng PoF ở nơi trần không có điện lưới. Switch IDF tầng biến mất, nhưng số lượng ONT và phân phối quang trở thành khối lượng thiết kế mới.

Việc chọn PON đi theo hỗn hợp dịch vụ. GPON cho 2.5 Gbps xuống và 1.25 Gbps lên, chia 1:64 mỗi cổng và tầm 20 km với quang Class B+. EPON cho 1.25 Gbps đối xứng. XGS-PON cho 10 Gbps đối xứng cho tầng cao cấp hoặc tầng doanh nghiệp. Lưu lượng khách sạn thường nặng chiều xuống vì video, nên GPON phù hợp; EPON thường được chọn khi đầu cuối và kho ONT đã là EPON; XGS-PON là lộ trình nâng cấp khi bán các gói multi-gigabit. Một lớp phủ XGS-PON có thể chia sẻ ODN với GPON thông qua phần tử đồng tồn tại tại headend, miễn là bộ chia và đầu nối phủ dải 1270–1577 nm.

OLT không tạo tín hiệu CATV. Bộ phát 1550 nm và EDFA đặt bên cạnh, và bộ ghép WDM kết hợp lớp phủ RF với các bước sóng PON. Nếu khách sạn mua IPTV từ nhà cung cấp qua IP, có thể không cần lớp phủ CATV; hãy quyết định điều đó trước khi quy hoạch bộ chia, vì nó thay đổi model ONT và tủ headend.

Khách sạn cần bao nhiêu cổng PON?

Đếm điểm đầu cuối, không đếm số phòng. Mỗi phòng khách thường có một ONT; phòng suite có thể có hai; hành lang cần một AP cho mỗi ô phủ sóng, thường lấy 8–12 phòng mỗi AP làm điểm khởi đầu; văn phòng hậu tuyến, PMS, an ninh, thang máy và phòng kỹ thuật bổ sung ONT hoặc PoE ONU. Cộng thêm 10–15% dung lượng dự phòng. Sau đó chia cho tỷ lệ chia và áp dụng mục tiêu lấp đầy 50–70%, không phải 100%.

Với khách sạn 120 phòng, lấy 120 ONT phòng, 18 AP hành lang và khu vực công cộng, 12 điểm cuối văn phòng hậu tuyến hoặc an ninh, tổng cộng 150. Với 1:32, đó là 4.7 cổng khi lấp đầy hoàn toàn, nên OLT 8 cổng cho 150 trên 256 dung lượng, khoảng 59% lấp đầy. Với 1:64, đó là 2.3 cổng khi lấp đầy hoàn toàn; OLT 4 cổng cho 59% lấp đầy nhưng chừa ít chỗ cho giai đoạn hai. OLT 8 cổng với 1:32 là phương án thoải mái hơn; OLT 4 cổng với 1:64 chỉ khả thi nếu ngân sách quang và số ONT mỗi cổng được kiểm chứng.

Tầm 20 km là giới hạn của PON, không phải yêu cầu của khách sạn. Một tòa nhà đơn lẻ có thể có 1–3 km quang bao gồm ống đứng và vòng dự phòng; khách sạn trong khuôn viên có thể có tuyến trục 5–20 km tới headend. Kiểm tra tuyến thực tế, vì tỷ lệ chia đạt ở 1.5 km có thể không đạt ở 20 km. Bộ chia 1:64 tốn 20.5 dB trước đầu nối; 1:32 tốn 16.5 dB và là lựa chọn an toàn hơn trên tuyến trục dài.

ONT nào đặt trong phòng và ONT nào đặt ở hành lang?

ONT phòng khách nên là gateway Wi-Fi 6 với ít nhất bốn cổng GE, tùy chọn CATV nếu khách sạn dùng lớp phủ RF, và tùy chọn POTS nếu điện thoại phòng vẫn dùng PON. Cấp AX1500 đủ cho phòng tiêu chuẩn; cấp AX3000 phù hợp với suite, tầng mật độ cao hoặc phòng dùng làm văn phòng nhỏ. Dùng một họ model trong toàn bộ khách sạn giúp profile ONT, danh sách phụ tùng và hành vi Wi-Fi phía khách luôn nhất quán.

AP hành lang là thiết bị khác. Nó cần lắp trên trần, đầu vào PON hoặc PoF và radio được thiết kế cho hành lang, không phải cho bàn làm việc. ONT trần PoF là AP Wi-Fi 6 AX3000 với một đầu vào PoF XPON và một cổng GE; thiết bị được cấp nguồn qua cáp lai và được quản lý bởi gateway hoặc OLT. Nếu hành lang có điện lưới và switch PoE, dùng ONT trần hoặc AP tiêu chuẩn đơn giản hơn; nếu trần cách tủ 120 m và không có ổ cắm, PoF chính là lý do có thể lắp AP ở đó.

Không đặt ONT phòng trong khoảng trần mà không có vỏ bảo vệ và không kiểm tra nhiệt độ. Thiết bị Wi-Fi 6 4 cổng GE được định mức −10 đến +55 °C, phù hợp với nhiều hành lang thông gió nhưng không phù hợp với hộp trần kín trên bếp. ONT trần là kiểu dáng đúng khi mạng kết thúc phía trên đầu khách, không phải sau TV.

CATV và POTS tới phòng trên một sợi quang như thế nào?

CATV được thêm tại headend, không phải do OLT. Bộ phát 1550 nm và EDFA tạo và khuếch đại tín hiệu RF, còn bộ ghép WDM kết hợp 1550 nm với các bước sóng PON trên cùng ODN. ONT trong phòng cần cổng thu CATV 1550 nm có AGC; bộ thu nhận khoảng +2 đến −18 dBm và cấp 47–1000 MHz ở 75 Ω. Đầu vào quang phải nằm trong cửa sổ đó: quá cao làm bão hòa bộ thu, quá thấp làm suy giảm tín hiệu RF.

Cửa sổ 1550 nm cũng có tổn thất sợi thấp hơn, khoảng 0.2 dB/km so với 0.35 dB/km ở 1310 nm, có lợi cho tuyến trục trong khuôn viên. Cùng bộ chia và đầu nối phải hoạt động ở 1310, 1490 và 1550 nm; các module PLC tiêu chuẩn đáp ứng được. Với RF, nên dùng đầu nối SC/APC vì kiểu mài góc cho suy hao phản xạ ít nhất 60 dB, trong khi SC/UPC cho ít nhất 55 dB. Không trộn các kiểu mài với nhau nếu không có dây nhảy lai.

POTS là quyết định về profile cũng như về phần cứng. ONT cần cổng POTS và OLT cần profile thoại cùng gateway hoặc softswitch phía sau; số phòng và định tuyến cuộc gọi khẩn cấp phải được khai báo cùng dịch vụ thoại. Nếu khách sạn giữ PBX tương tự, cổng POTS trên ONT có thể cấp đường dây cho PBX hoặc cho điện thoại phòng, nhưng kế hoạch quay số vẫn thuộc PBX. Xác nhận tùy chọn model trước khi đặt hàng, vì ONT Wi-Fi 6 không có cổng POTS không thể nâng cấp tại hiện trường. Nếu cần dịch vụ đường dây khẩn cấp, OLT và ONT cần nguồn UPS dự phòng; bản thân PON không cấp nguồn đường dây.

Làm thế nào cấp nguồn cho AP hành lang khi trần không có điện lưới?

Một tầng PoF được xây quanh gateway và một hoặc nhiều bộ chia. Gateway cung cấp một cổng GPON, hai cổng GE và một uplink SFP+ 10GE, với bộ điều khiển truy cập phần mềm tích hợp. Mỗi bộ chia PoF nhận 48 V DC từ nguồn 120 W, chia tín hiệu quang 1×9 và cấp tối đa 12 W mỗi đầu ra tới 200 m. ONT trần chính là AP: Wi-Fi 6 AX3000, một đầu vào PoF XPON, một cổng GE và năm ăng-ten trong.

Với một tầng có 12 AP hành lang, dùng hai bộ chia, ví dụ tám đầu ra trên bộ thứ nhất và bốn trên bộ thứ hai. Cổng tầng nối liên kết bộ chia thứ hai với bộ thứ nhất và cộng không quá 2.3 dB vào ngân sách quang; dự trù nguồn 120 W riêng cho bộ chia thứ hai, vì tầng nối không gộp ngân sách nguồn. Kiểm tra ngân sách PON sau khi nối tầng, và không thêm tầng thứ ba mà không tính lại. Nếu AP có mức đỉnh 15 W, cổng 12 W không đủ; dùng switch PoE cục bộ hoặc AP khác.

PoF không phải cách lẩn tránh ngân sách quang. Đầu ra bộ chia là 16.5 dB, tầng nối là 2.3 dB, còn sợi quang và đầu nối cộng thêm tổn thất riêng. Một tầng PoF cách OLT 1 km thì dễ; một tầng PoF ở cuối tuyến trục khuôn viên 20 km cần tính toán giống như mọi phần mở rộng PON khác. Phía nguồn và phía quang dùng chung cáp nhưng không dùng chung ngân sách.

• Giữ tải AP ở mức 10 W hoặc thấp hơn để có 20% dự phòng trên cổng 12 W.
• Dùng một nguồn 120 W cho mỗi bộ chia tám cổng.
• Dán nhãn mỗi đầu ra PoF theo tên AP và tầng.
• Kiểm tra ngân sách PON sau mỗi lần nối tầng.

Quy hoạch VLAN nào giữ tách biệt lưu lượng khách, nhân viên và tòa nhà?

Quy hoạch VLAN của khách sạn phải tách internet khách, nhân viên và PMS, thoại, IPTV, CCTV, kiểm soát ra vào và quản lý mạng. Thiết bị của khách không được tới PMS hoặc mạng camera, và SSID khách không được phép quảng bá vào VLAN quản lý AP hành lang. OLT có thể đẩy profile dịch vụ tới từng ONT; profile nên bao gồm VLAN, SSID, giới hạn băng thông và mọi thiết lập multicast.

Hai chi tiết gây ra hầu hết sự cố khách sạn. Thứ nhất, multicast IPTV không có IGMP snooping tràn tới mọi cổng truy cập và có thể làm nghẽn cả tầng; hãy bật snooping và để đầu ghi hoặc router làm querier. Thứ hai, VLAN khách được bridge giữa các tầng cho phép thiết bị khách phát hiện thiết bị khách khác; dùng cô lập client và VLAN theo tầng hoặc theo SSID. Cả hai tính năng đều không tốn chuyến xe kỹ thuật nếu có trong profile từ ngày đầu.

QinQ hữu ích khi khách sạn cho thuê không gian hội nghị hoặc lưu trú dài hạn cho một đơn vị thuê có dải VLAN riêng. Nó giữ các VLAN của bên thuê trong suốt qua mạng tòa nhà và cho phép khách sạn áp một VLAN ngoài duy nhất. Không cần cho mạng khách tiêu chuẩn, và bật nó mà không có kế hoạch bằng văn bản sẽ làm việc tìm lỗi khó hơn.

Làm thế nào chứng minh ngân sách 20 km và 1:64 trên ODN khách sạn?

Bắt đầu với công suất phát thực tế của OLT và độ nhạy của ONT. Một tuyến Class B+ thường có ngân sách 28–30 dB tùy module quang; ví dụ ở đây dùng phát +3 dBm và độ nhạy −27 dBm, ngân sách 30 dB. Trừ bộ chia, sợi quang, đầu nối, mối nối và biên dự phòng lão hóa 3 dB. Kết quả phải dương với cổng xấu nhất, không phải cổng trung bình. Toàn bộ cách suy ra, kể cả trường hợp lớp phủ CATV, nằm trong hướng dẫn ngân sách tuyến quang.

Bảng giải thích khuyến nghị thông thường cho khách sạn. Trong một tòa nhà, 1:64 thoải mái vì sợi quang ngắn. Trên tuyến trục khuôn viên 20 km, 1:64 thất bại ngay cả trước khi xét cổng xấu nhất; 1:32 đạt, nhưng chỉ với biên dư nhỏ sau dự phòng lão hóa 3 dB. Nếu tuyến có nhiều đầu nối hơn, nhiều mối nối hơn hoặc bộ chia tổn thất cao hơn, hãy giảm xuống 1:16 hoặc đặt bộ chia gần tòa nhà hơn.

Cổng xấu nhất cũng phụ thuộc vào độ đồng đều của bộ chia. Bộ chia 1:64 có độ đồng đều 2.5 dB có thể khiến cổng yếu nhất thấp hơn cổng tốt nhất 2.5 dB. Nếu biên thiết kế sau lão hóa chỉ còn 0.7 dB, cổng đó đã nằm ngoài phương án. Hãy yêu cầu dữ liệu kiểm tra từng cổng, và đặt cổng yếu nhất trên nhánh ngắn nhất hoặc dùng tỷ lệ chia thấp hơn. Phương pháp hiện trường được trình bày trong ghi chú quy hoạch bộ chia FTTH.

Hồ sơ hoàn công khách sạn và bàn giao phòng cần bao gồm những gì?

Với mỗi phòng, ghi số phòng, số sê-ri và MAC của ONT, cổng PON, cổng bộ chia, công suất quang thu đo được, profile VLAN và SSID, mức CATV nếu có, số POTS nếu có, phiên bản firmware và ngày kiểm tra. Với mỗi tầng, ghi ID và tỷ lệ bộ chia, suy hao chèn từng cổng, sơ đồ cổng PoF cùng kênh và công suất AP. Tại headend, ghi sơ đồ cổng OLT, uplink, quy hoạch VLAN, profile ONT, nguồn cấp và các cổng dự phòng.

Giữ ONT dự phòng 2–3%, một bộ chia PoF dự phòng và một AP trần dự phòng cho một khách sạn cỡ này. Dán nhãn đầu ra bộ chia theo dải số phòng hoặc tên AP, không chỉ theo số cổng. Hồ sơ hoàn công phải được cập nhật khi cải tạo phòng, thêm AP hoặc dời cổng bộ chia; sơ đồ lỗi thời còn tệ hơn không có sơ đồ vì nó đưa kỹ thuật viên tới sai cổng.

• Sơ đồ phòng-ONT với số sê-ri, cổng PON, cổng bộ chia và công suất quang.
• Hồ sơ bộ chia theo tầng với tổn thất từng cổng và các đầu ra dự phòng.
• Sơ đồ cổng PoF theo tên AP, với nguồn 120 W được gán cho từng bộ chia.
• VLAN, SSID và profile băng thông cho từng ONT.
• Sơ đồ cổng headend, uplink, nguồn cấp và địa chỉ quản lý.