1.Osnovna struktura PON-a
PON (pasivna optička mreža)
PON je dvosmjerna optička pristupna mreža sa jednim vlaknom koja koristi strukturu od tačke do više tačaka (P2MP).PON sistem se sastoji od optičkog linijskog terminala (OLT), optičke distributivne mreže (ODN) i optičke mrežne jedinice (ONU) na korisničkoj strani centralnog ureda i predstavlja dvosmjerni sistem sa jednim vlaknom.U nizvodnom smjeru (OLT do ONU), signal koji šalje OLT stiže do svakog ONU-a kroz ODN. U uzvodnom smjeru (ONU do OLT), signal koji šalje ONU će stići samo do OLT-a i neće stići do drugih ONU-ova .Da bi se izbjegla kolizija podataka i poboljšala efikasnost mreže, pravac uzlazne veze usvaja TDMA višestruki pristup i upravlja prijenosom podataka svakog ONU-a.ODN pruža optičke kanale između OLT-a i ONU-a.Referentna struktura PON-a prikazana je na donjoj slici.
Referentna struktura PON sistema
OLT se nalazi na strani mreže i nalazi se u centralnom uredu.To može biti L2 prekidač ili L3 ruter, koji omogućava koncentraciju mreže i pristup, omogućava optičku/električnu konverziju, dodjelu propusnog opsega i kontrolu svake kanalne veze, uz praćenje i upravljanje u realnom vremenu.I funkcije održavanja.ONU se nalazi na strani korisnika za implementaciju upravljanja procesiranjem i održavanjem različitih električnih signala, i pruža korisnički interfejs.OLT i ONU su povezani pomoću pasivnog optičkog razdjelnika, a optički razdjelnik se koristi za distribuciju podataka na downlink-u i prikupljanje podataka uzlazne veze.Osim terminalne opreme, PON sistem ne zahtijeva električne komponente i stoga je pasivan.
PON usvaja tehnologiju multipleksiranja po talasnim dužinama (WDM) sa kombinacijom talasne dužine od 1490 nm prema downlink-u/uplink 1310 nm na jednom vlaknu.Smjer uzlazne veze je način rada od točke do točke, a smjer downlink je način emitiranja.Slika ispod prikazuje osnovnu strukturu PON-a.
Osnovna mrežna struktura PON-a
U nizvodnom smjeru, OLT prenosi pakete podataka svim ONU-ovima na način emitiranja, pri čemu svaki paket nosi zaglavlje sa prijenosom do odredišnog ONU identifikatora.Kada paket podataka stigne u ONU, MAC sloj ONU-a vrši razlučivanje adrese, izdvaja paket podataka koji pripada sebi i odbacuje druge pakete podataka.
Smjer uzlazne veze koristi tehnologiju multipleksiranja s vremenskim podjelom (TDM), a informacije uzlazne veze više ONU-a čine TDM informacijski tok koji se prenosi na OLT.
2.Optički linijski terminal (OLT)
Optički linijski terminal (OLT) funkcionira kako bi osigurao optički interfejs između servisne mreže i ODN-a, i pruža različita sredstva za prijenos različitih usluga.OLT se interno sastoji od osnovnog sloja, sloja usluge i javnog sloja.Servisni sloj uglavnom pruža servisne portove i podržava više usluga;sloj jezgre obezbeđuje unakrsno povezivanje, multipleksiranje i prenos;a javni sloj pruža funkcije upravljanja napajanjem i održavanjem.
Prisustvo OLT-a može smanjiti čvrstu povezanost između mreže usluga gornjeg sloja i specifičnog interfejsa, nosioca, umrežavanja i upravljanja uređajem pristupnog uređaja, i može pružiti jedinstveni interfejs za upravljanje optičkom pristupnom mrežom.
Osnovne funkcije OLT-a uključuju: funkciju distribucije agregacije i funkciju prilagođavanja DN-a.
Funkcije OLT servisnog interfejsa uključuju: funkciju servisnog porta, funkciju prilagođavanja servisnog interfejsa, obradu signalizacije interfejsa i zaštitu servisnog interfejsa.
Uobičajene OLT funkcije uglavnom uključuju OAM funkcije i funkcije napajanja.
Optička snaga koju emituje OLT uglavnom se troši na sljedećim mjestima.
Razdjelnik: Što je veći broj šantova, veći je gubitak.
l Vlakna: Što je veća udaljenost, veći je gubitak.
l ONU: Što je veći broj, potrebna je veća snaga OLT prenosa.Kako bi se osiguralo da je svaka snaga koja dolazi do ONU veća od osjetljivosti prijema i da ima određenu marginu, budžet bi trebao biti zasnovan na stvarnoj količini i geografskoj distribuciji.
3.Optička distributivna mreža
Optička distributivna mreža (ODN) je sredstvo za pružanje optičkog prijenosa između OLT-a i ONU-a.Njegova glavna funkcija je da dovrši prijenos i distribuciju informacija između OLT-a i ONU-a i uspostavi kanal za prijenos informacija s kraja na kraj između ONU-a i OLT-a.
ODN konfiguracija je obično point-to-multipoint mod, to jest, više ONU-ova je povezano na jedan OLT preko jednog ODN-a, tako da više ONU-ova može dijeliti optički prijenosni medij između OLT-a i ODN-a i optoelektronskog uređaja OLT-a. .
(1) Sastav ODN-a
Glavne pasivne komponente koje čine ODN su: single-mode fiber i optički kabl, konektori, pasivni optički razdjelnici (OBD), pasivni optički atenuatori i konektori za optička vlakna.
(2) Topološka struktura ODN-a
Topologija ODN mreže je obično struktura od tačke do više tačaka, koja se može podijeliti na zvijezdu, stablo, magistralu i prsten.
Struktura ODN mreže
(3) Postavke za aktivnu i standby zaštitu
Aktivna/standby zaštita ODN mreže je uglavnom za postavljanje dva optička kanala prijenosa za optičke signale koje prenosi ODN mreža.Kada primarni kanal pokvari, može se automatski prebaciti na alternativni kanal za prijenos optičkih signala, uključujući optička vlakna, OLT-ove, ONU-ove i postavke primarne i rezervne zaštite za prijenosno vlakno.
Glavna i rezervna vlakna za prijenos mogu biti u istom optičkom kablu ili u različitim optičkim kablovima.Glavni i rezervni optički kablovi se mogu instalirati u različite cevovode, tako da su performanse zaštite bolje.
(4) Karakteristike optičkog prenosa ODN-a
Dizajnerske karakteristike ODN-a treba da osiguraju da se bilo koja trenutno predvidljiva usluga može pružiti bez većih promjena, što je zahtjev koji ima veliki utjecaj na karakteristike različitih pasivnih komponenti.Zahtjevi koji mogu direktno utjecati na optičke karakteristike ODN-a su sljedeći.
l Prozirnost optičke talasne dužine: Različite optičke pasivne komponente ne bi trebalo da utiču na transparentnost prenošenog optičkog signala.Optički signal koji je potreban projektovanoj optičkoj mreži trebao bi se transparentno prenositi, čime bi se omogućile buduće aplikacije WDM sistema.Temelj.
l Reverzibilnost: Kada se izlaz i ulaz ODN mreže razmjenjuju, karakteristike prijenosa ODN mreže ne bi se trebale značajno mijenjati, odnosno promjena propusnog opsega prijenosa i karakteristika optičkih gubitaka trebaju biti minimalne.Ovo pojednostavljuje dizajn mreže.
l Konzistentnost mrežnih performansi: ODN mreža treba da održava dosljedne optičke signale.Karakteristike prijenosa ODN mreže trebaju biti u skladu sa cijelim OFSAN-om i cjelokupnom komunikacijskom mrežom.Kapacitet prenosa i karakteristike optičkih gubitaka treba da budu prikladne za ceo OFSAN.
(5) ODN parametri performansi
Parametri koji određuju performanse gubitka optičkog kanala za cijeli sistem su uglavnom sljedeći.
l Gubitak optičkog kanala ODN-a: razlika između minimalne snage odašiljanja i najveće osjetljivosti prijema.
l Maksimalni dozvoljeni gubitak kanala: razlika između maksimalne snage odašiljanja i najveće osjetljivosti prijema.
l Minimalni dozvoljeni gubitak kanala: razlika između minimalne snage odašiljanja i najniže osjetljivosti prijema (tačka preopterećenja).
(6) Refleksija ODN
Refleksija ODN-a zavisi od povratnog gubitka različitih komponenti koje čine ODN i bilo koje tačke refleksije na optičkom kanalu.Općenito, sve diskretne refleksije moraju biti bolje od−35 dB, a maksimalna diskretna refleksija pristupa vlaknima bi trebala biti bolja od−50 dB.
4. Optička mrežna jedinica (ONU)
Optička mrežna jedinica (ONU) se nalazi između ODN-a i korisničke opreme, i pruža optički interfejs između korisnika i ODN-a i električni interfejs sa korisničkom stranom za implementaciju upravljanja procesiranjem i održavanjem različitih električnih signala.ONU se sastoji od sloja jezgre, sloja usluge i javnog sloja.Servisni sloj se uglavnom odnosi na korisničke portove;osnovni sloj obezbeđuje multipleksiranje i optičke interfejse;a javni nivo obezbeđuje napajanje i upravljanje održavanjem.
5. Način aplikacije PON
Transparentnost poslovanja PON-a je dobra i u principu se može primijeniti na bilo koji standardni i tarifni signal.U poređenju sa aktivnim optičkim mrežama od tačke do tačke, PON tehnologiju karakteriše jednostavno održavanje, niska cena (ušteda vlakana i optičkih interfejsa), veliki propusni opseg za prenos i visok odnos cene i performansi.Ove karakteristike će ga učiniti da zadrži konkurentsku prednost dugo vremena, a PON se oduvijek smatrao budućim smjerom razvoja pristupne mreže.
Najprikladnija aplikacija za PON je: dio pristupne mreže blizu kraja korisnika;korisnik ONU usluge ne naglašava potrebu za redundantnom ili zaobilaznom zaštitom;OLT se može postaviti na čvor sa dobrim performansama preživljavanja (na primjer, čvor sa zaštitom od kružnog toka).Mjesto gdje su korisnici geografski koncentrisani.PON uglavnom ima tri načina primjene.
(1) Zamijenite postojeću dvoslojnu agregirajuću mrežu: PON može zamijeniti postojeći Layer 2 prekidač i optički primopredajnik, te usmjeriti pristupnu mrežu LAN-a na IP mrežu gradskog područja, kao što je prikazano na slici:
PON zamjenjuje postojeću Layer 2 mrežu
(2) Zamijenite pristupni kabel iz relevantnog stava: PON sistem može zamijeniti postojeći dio optičkog kabla i optičke komutacijske opreme, čime se štedi pristupni kabel iz relevantnog stava, kao što je prikazano:
PON zamjenjuje relevantne segmente za pristup optičkom kablu
(3) Multi-servisni način pristupa (implementacija FTTH): PON sistem može pružiti višeuslužni i višestruki pristup koji ispunjava različite QoS zahtjeve i može se prilagoditi raznolikosti korisnika i neizvjesnosti razvoja poslovanja, kao što je prikazano u sljedeća figura:
Multi-servisni pristup