FTTA - Fiber To The Antenna

September 22, 2017
tin tức mới nhất của công ty về FTTA - Fiber To The Antenna

Người dùng thiết bị di động ngày nay phụ thuộc vào kết nối không dây cho liên lạc thoại, dữ liệu và thậm chí cả video của họ. Ngay cả nhà ở và doanh nghiệp cũng có thể phụ thuộc vào không dây, đặc biệt là những người không ở khu vực thành thị hoặc ngoại ô được phục vụ bởi FTTH (cáp quang đến nhà) hoặc FTTC (cáp quang đến lề đường). Một số người trong chúng ta trong ngành hiện nay sử dụng thuật ngữ FTTW cho cáp quang đến không dây, vì không dây phụ thuộc vào cáp quang cho xương sống truyền thông và ngày càng kết nối với ăng-ten không dây, bất kể chúng ta sử dụng loại không dây nào.

Không dây không hoàn toàn là không dây. Cách dễ nhất để hiểu không dây là coi nó như một liên kết thay thế cho cáp kết nối điện thoại di động hoặc không dây của bạn với hệ thống điện thoại hoặc dây vá kết nối máy tính hoặc thiết bị Internet di động khác của bạn với mạng. Để hiểu về không dây, cần phải xem xét một số loại hệ thống không dây khác nhau và độc đáo, bao gồm điện thoại không dây di động, cáp trong khuôn viên không dây, liên kết không dây của thành phố hoặc tư nhân và thậm chí một số liên kết khoảng cách ngắn được sử dụng để kết nối ngoại vi máy tính.

Trang FOA này tập trung vào cáp quang đến ăng-ten, chủ yếu xem xét các tháp di động, nhưng cũng có ăng-ten được gắn trên mái nhà, các ô nhỏ và hệ thống ăng-ten phân tán (DAS). Do sự đa dạng của nó, DAS sẽ được đề cập chi tiết hơn trong một trang riêng.

Lý do cáp quang đang được sử dụng để kết nối các tháp và sau đó đi lên tháp để kết nối các ăng-ten là do người tiêu dùng khao khát băng thông. Để đáp ứng nhiều băng thông hơn trong các hệ thống di động, các giao thức di động mới đang được sử dụng (4G, LTE và bất cứ điều gì tiếp theo) nhưng cũng cần nhiều ăng-ten hơn để hỗ trợ nhiều tần số hơn. Do đó, các tháp di động trước đây có 3 ăng-ten để phủ sóng có thể có hai tá ăng-ten.

Nhu cầu ngày càng tăng về băng thông di động để hỗ trợ việc sử dụng dữ liệu ngày càng tăng nhanh từ điện thoại thông minh và máy tính bảng đòi hỏi phải nâng cấp các tháp – nhiều băng thông hơn có nghĩa là nhiều ăng-ten hơn. Nhiều ăng-ten hơn có nghĩa là nhiều cáp hơn lên các tháp. Nếu những cáp đó là cáp đồng trục, thì có nghĩa là trọng lượng và sức cản gió lớn hơn, có lẽ còn hơn cả thiết kế của tháp. Và tín hiệu RF (tần số vô tuyến) đòi hỏi rất nhiều năng lượng để truyền lên tháp vì cáp đồng trục làm suy giảm tín hiệu ở tần số cao.

Các tháp di động ngày nay đang được sửa đổi để thay thế cáp đồng trục đồng cũ bằng cáp quang để giảm trọng lượng và chi phí. Giống như các ứng dụng khác của cáp quang, kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ cho phép một cáp quang (thường bao gồm cả dây dẫn điện) thay thế nhiều cáp đồng trục. Sơ đồ này cho thấy một tháp di động hiện tại trông như thế nào. Sơ đồ quá phức tạp để xem nhanh nên chúng ta sẽ tập trung vào các khu vực khác nhau của tháp để hiển thị cách sử dụng cáp quang, sau đó chúng ta sẽ đi vào các vấn đề về cài đặt và thử nghiệm.

Không dây di động

Các hệ thống điện thoại di động đã phát triển để thống trị thị trường viễn thông. Các quốc gia đã có hệ thống điện thoại cố định rộng rãi trong một thế kỷ nay đã có nhiều điện thoại di động hơn đường dây cố định. Các quốc gia chưa phát triển mạng điện thoại dựa trên đường dây cố định đã bỏ qua chúng hoàn toàn và đi trực tiếp đến không dây di động, nơi tỷ lệ áp dụng đã cực kỳ cao.

Trong khi không dây di động bắt đầu như một mạng thoại, nhắn tin văn bản đã trở nên rất phổ biến, vượt qua thoại đối với hầu hết người dùng. Điện thoại thông minh đã mang Internet đến điện thoại và dữ liệu đã sớm trở thành trình tạo lưu lượng lớn nhất cho mạng di động. Trong 3,5 năm đầu tiên của iPhone, AT&T tuyên bố lưu lượng dữ liệu của họ đã tăng 8000% - 80 lần! Giờ đây, video đang đến với các thiết bị tương tự này, tạo ra tốc độ tăng trưởng nhanh hơn nữa cho lưu lượng mạng di động.

Để đáp ứng mức lưu lượng này, không dây cần các hệ thống mới với nhiều phổ tần số vô tuyến hơn. Các hệ thống hiện tại (CDMA cho một số hệ thống, ở Mỹ, GSM cho phần còn lại của Mỹ và thế giới) đang phát triển thành các thế hệ hệ thống mới (4G, LTE) có băng thông dữ liệu lớn hơn. Gần như ngay từ đầu, các tháp di động đã được kết nối với mạng viễn thông qua cáp quang, giống như bất kỳ kết nối nào khác. Các tháp không dây có các túp lều nhỏ ở chân kết nối với xương sống cáp quang kết nối các tháp với các công ty điện thoại khác nhau. Khi lưu lượng tăng, các tháp cần nhiều ăng-ten hơn. Thay vì 3-4 ăng-ten trên một tháp, giờ đây người ta thấy hàng tá, vì vậy các tháp và tòa nhà giờ trông như thế này:

hoặc trên các tòa nhà.

Tất cả các ăng-ten này trên một tháp hoặc bên cạnh một tòa nhà đã tạo ra một vấn đề khác. Trong quá khứ, mỗi ăng-ten đã được kết nối bằng một cáp đồng trục lớn (~2", 50mm) mang cả tín hiệu và nguồn đến ăng-ten. Nhưng với tất cả các ăng-ten này, kích thước, trọng lượng và thậm chí cả sức cản gió của các cáp này đã trở thành một vấn đề lớn, cũng như chi phí. Những tháp này đã được nâng cấp để thêm nhiều ăng-ten cho thấy vấn đề với những cáp đồng trục lớn này.

Đây là một ứng dụng khác mà cáp đồng đang được thay thế bằng cáp quang. Một cáp quang nhỏ có thể thay thế tất cả các cáp đồng trục đó và một cáp nguồn riêng biệt được sử dụng cho các trình điều khiển trên ăng-ten. Các ứng dụng này chủ yếu sử dụng các cụm cáp đúc sẵn vì việc tạo ra các đầu cuối trên đỉnh tháp là rất khó khăn. Một số ứng dụng sử dụng đúc sẵn ở trên cùng của tháp và đầu cuối thông thường ở chân đế. Nhiều hệ thống này sử dụng cáp quang đa mode vì khoảng cách rất ngắn và bộ thu phát rẻ hơn nhiều đối với cáp quang MM.

Dưới đây là ảnh từ Corning cho thấy đầu cuối ăng-ten từ xa và ăng-ten và đầu cuối cáp quang phục vụ các ăng-ten. Lưu ý việc sử dụng hệ thống cáp đúc sẵn ở trên cùng của tháp, giúp việc lắp đặt dễ dàng hơn nhiều. Một số cài đặt sử dụng cáp composite bao gồm cả dây dẫn quang và dây dẫn điện nên chỉ cần lắp một cáp lên tháp.

Nhiều tháp di động thuộc sở hữu độc lập và không gian cho ăng-ten được cho các nhà cung cấp dịch vụ thuê. Việc lắp đặt cáp quang đến các tháp và cáp quang lên các ăng-ten thường được thực hiện bởi các nhà thầu độc lập chuyên về loại công việc này.