Ưu điểm và nhược điểm của truyền dẫn cáp quang là gì?

Công nghệ quang đã thật sự phổ biến nhưng ưu điểm và nhược điểm của truyền dẫn cáp quang là gì? Từ những ưu nhược điểm đó, có lưu ý gì trong việc vận hành truyền dẫn cáp quang?

Để vận hành, dự đoán các rủi ro và phòng tránh, hãy cùng tìm hiểu về ưu nhược điểm của hệ thống truyền dẫn hiện đại này.

Ưu điểm của truyền dẫn cáp quang

Trước khi sử dụng công nghệ quang, các dây đồng được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên, sợi đồng lại bộc lộ nhiều hạn chế.

Công nghệ quang ra đời như một giải pháp thay thế cho công nghệ cũ (dù chưa hoàn toàn) với những ưu điểm nổi trội:

Băng thông cực cao

Có thể nói rằng cáp quang là phương tiện truyền dữ liệu tân tiến nhất hiện nay.

Khối lượng dữ liệu mà cáp quang truyền tải trên một đơn vị thời gian lớn hơn nhiều so với cáp đồng.

Nếu như cáp đồng chỉ đạt tối đa 10Mbps và có sự bất đối xứng giữa download với upload thì cáp quang lại có thể lên tới 100Gbps và đảm bảo mạng đối xứng.

Khoảng cách xa hơn

Nếu cáp đồng chỉ đạt tới khoảng cách tối đa là 50m thì cáp quang gấp có thể đạt tới 100km. Cáp quang làm hạn chế tổn thất điện năng, cho phép tín hiệu có thể được truyền đi một khoảng cách xa hơn so với cáp đồng.

Khả năng chống nhiễu điện từ

Trong triển khai cáp thực tế, không thể tránh khỏi việc gặp các môi trường như trạm biến áp điện, hệ thống sưởi, thông gió và các nguồn gây nhiễu công nghiệp khác.

Tuy nhiên, sợi quang có tỷ lệ lỗi bit rất thấp (10 EXP-13), do sợi quang có khả năng chống nhiễu điện từ. Truyền dẫn cáp quang hầu như không bị nhiễu.

Rủi ro bảo mật thấp

Với sự phát triển về công nghệ, nhu cầu bảo mật thông tin càng được đặt lên hàng đầu. Sự ra đời của công nghệ truyền dẫn dữ liệu bằng cáp quang đã giải quyết bài toán ngày càng lớn này.

Trong công nghệ quang, dữ liệu hoặc tín hiệu được truyền qua ánh sáng. Do đó, không có cách nào để phát hiện dữ liệu được truyền đi bằng cách “nghe trộm” năng lượng điện từ “rò rỉ” qua cáp, điều này đảm bảo an toàn tuyệt đối cho thông tin.

Kích thước nhỏ

Cáp quang có đường kính rất nhỏ. Ví dụ, đường kính cáp của một sợi quang đa chế độ OM3 là khoảng 2mm, nhỏ hơn đường kính của cáp đồng đồng trục. Kích thước nhỏ giúp tiết kiệm không gian hơn trong việc truyền dẫn cáp quang.

Trọng lượng nhẹ

Cáp quang được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa nên mỏng và nhẹ hơn cáp đồng.

Với ưu thế đó, cáp quang có thể điều chỉnh tăng băng thông khi thiết bị mới dễ dàng được thêm vào cơ sở hạ tầng cáp hiện có.

Bởi vì cáp quang có thể cung cấp dung lượng mở rộng đáng kể so với cáp được đặt ban đầu. Công nghệ WDM (ghép kênh phân chia theo bước sóng) cho phép cáp quang có khả năng chứa nhiều băng thông hơn. WDM bao gồm:

• CWDM
• DWDM,.

Nhược điểm của truyền dẫn cáp quang

Tuy nhiên, sẽ rất khó để 1 công nghệ nào đạt đến độ hoàn hảo tuyệt đối, truyền dẫn cáp quang cũng có những hạn chế của nó. Đây cũng là những đặc điểm cần lưu ý trong quá trình vận hành, đánh giá rủi ro và quản lý:

Dễ vỡ

Thông thường cáp quang được làm bằng thủy tinh, do đó chúng dễ vỡ hơn so với dây dẫn điện. Ngoài ra, kính có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều loại hóa chất khác nhau bao gồm khí hydro (một vấn đề trong cáp dưới nước), khiến chúng cần được chú ý hơn khi triển khai trong hạ tầng dưới mặt đất.

Suy hao & Tán sắc

Khi khoảng cách truyền dài hơn, ánh sáng sẽ bị suy giảm và phân tán, điều này đòi hỏi phải bổ sung thêm các thành phần quang học như EDFA.

Ngoài ra, để hạn chế vấn đề suy hao cũng cần phải lựa chọn loại Module quang (phụ kiện đọc tín hiệu quang) phù hợp với khoảng cách, đảm bảo các bước song tín hiệu được truyền ở điều kiện tốt nhất.

Khó cài đặt

Không dễ dàng để nối cáp quang. Do đặc tính truyền bằng tín hiệu ánh sáng nên nếu trong quá trình triển khai, dây cáp bị uốn cong nhiều sẽ dễ bị lỗi tín hiệu (đứt, gãy tín hiệu). Vì vậy, cần hết sức chú ý trong quá trình triển khai dây.

Chi phí cao hơn cáp đồng

Mặc dù chi phí của cáp quang cao hơn cáp đồng nhưng lại giảm thiểu về công sức bảo trì và chăm sóc sau này. Vì vậy, cáp quang vẫn được ưu tiến lựa chọn khi so sánh giữa cáp quang và cáp đồng.

Cáp quang vẫn đang di chuyển vào vòng nội bộ và thông qua các công nghệ như FTTx (cáp quang đến nhà, cơ sở, v.v.) và PON (mạng quang thụ động), cho phép thuê bao và người dùng cuối truy cập băng thông rộng.

Thường yêu cầu thiết bị đặc biệt

Để đảm bảo chất lượng truyền dẫn cáp quang, cần có một số thiết bị đặc biệt.

Ví dụ, cần có thiết bị như OTDR (phương pháp đo phản xạ miền thời gian quang), khá đắt tiền; hay cần có thiết bị kiểm tra quang học chuyên dụng như đầu dò quang và đồng hồ đo công suất ở hầu hết các điểm cuối của sợi quang để cung cấp thử nghiệm sợi quang một cách chính xác.

Một thiế bị đặc biệt khác cũng luôn được yêu cầu tính tương thích tuyệt đối là Module quang.

Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ quang thì các thiết bị đi kèm như Module quang SFP đa tương thích là giải pháp tối ưu và đơn giản được sử dụng hiện nay.

Mặc dù truyền dẫn cáp quang có những hạn chế nhất định nhưng vẫn không thể phủ nhận đây là công nghệ được ưa chuộng nhất hiện nay.

Truyền dẫn cáp quang thật sự đã tạo ra sự thay đổi đáng kể ngành viễn thông trong những năm qua; đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về băng thông và tốc độ kết nối. Công nghệ quang không chỉ được ứng dụng trong mục đích công nghiệp mà còn trong dân dụng.

Tham khảo: FS

Ken Nguyễn