1.Estrutura básica do PON
PON (Rede óptica pasiva)
PON é unha rede de acceso óptico bidireccional de fibra única que utiliza unha estrutura punto a multipunto (P2MP).O sistema PON está composto por un terminal de liña óptica (OLT), unha rede de distribución óptica (ODN) e unha unidade de rede óptica (ONU) no lado do usuario da oficina central, e é un sistema bidireccional de fibra única.Na dirección descendente (OLT a ONU), o sinal enviado pola OLT chega a cada ONU a través da ODN. Na dirección ascendente (ONU a OLT), o sinal enviado pola ONU só chegará á OLT e non a outras ONU. .Co fin de evitar a colisión de datos e mellorar a eficiencia da rede, a dirección de enlace ascendente adopta o modo de acceso múltiple TDMA e xestiona a transmisión de datos de cada ONU.O ODN proporciona canles ópticos entre a OLT e a ONU.A estrutura de referencia do PON móstrase na seguinte figura.
Estrutura de referencia do sistema PON
O OLT está situado no lado da rede e está situado na oficina central.Pode ser un conmutador L2 ou un enrutador L3, que proporciona concentración e acceso á rede, permitindo a conversión óptica/eléctrica, a asignación de ancho de banda e o control de cada conexión de canle, con seguimento e xestión en tempo real.E funcións de mantemento.A ONU está situada no lado do usuario para implementar a xestión de procesamento e mantemento de varios sinais eléctricos e proporciona unha interface do lado do usuario.O OLT e a ONU están conectados por un divisor óptico pasivo, e o divisor óptico utilízase para distribuír datos de enlace descendente e agregar datos de enlace ascendente.Ademais do equipo terminal, o sistema PON non precisa de compoñentes eléctricos e, polo tanto, é pasivo.
O PON adopta unha tecnoloxía de multiplexación por división de lonxitude de onda (WDM) cunha combinación de lonxitude de onda descendente de 1490 nm/enlace ascendente de 1310 nm nunha única fibra.A dirección da ligazón ascendente é un modo punto a punto e a dirección descendente é un modo de transmisión.A seguinte figura mostra a estrutura básica do PON.
Estrutura básica da rede de PON
Na dirección descendente, a OLT transmite os paquetes de datos a todas as ONU de forma de difusión, cada paquete leva un encabezado cunha transmisión ao identificador da ONU de destino.Cando o paquete de datos chega á ONU, a capa MAC da ONU realiza a resolución de enderezos, extrae o paquete de datos que lle pertence e descarta outros paquetes de datos.
A dirección de enlace ascendente usa tecnoloxía de multiplexación por división de tempo (TDM) e a información de enlace ascendente de varias ONU constitúe un fluxo de información TDM que se transmitirá á OLT.
2. Terminal de liña óptica (OLT)
O terminal de liña óptica (OLT) funciona para proporcionar unha interface óptica entre a rede de servizo e o ODN, e proporciona varios medios para transmitir varios servizos.O OLT componse internamente dunha capa central, unha capa de servizo e unha capa pública.A capa de servizo ofrece principalmente portos de servizo e admite varios servizos;a capa central proporciona conexión cruzada, multiplexación e transmisión;e a capa pública proporciona funcións de xestión de subministración de enerxía e mantemento.
A presenza do OLT pode reducir o acoplamento estreito entre a rede de servizos de capa superior e a interface específica, o portador, a rede e a xestión do dispositivo de acceso, e pode proporcionar unha interface de xestión de rede de acceso óptico unificada.
As funcións fundamentais da OLT inclúen: función de distribución de agregación e función de adaptación de DN.
As funcións da interface de servizo OLT inclúen: función de porto de servizo, función de adaptación da interface de servizo, procesamento de sinalización da interface e protección da interface de servizo.
As funcións comúns de OLT inclúen principalmente funcións OAM e funcións de fonte de alimentación.
A potencia óptica emitida pola OLT consómese principalmente nos seguintes lugares.
Divisor: canto maior sexa o número de derivacións, maior será a perda.
l Fibra: canto maior sexa a distancia, maior será a perda.
l ONU: canto maior sexa o número, maior será a potencia de transmisión OLT necesaria.Para garantir que cada potencia que chega á ONU sexa superior á sensibilidade de recepción e teña unha determinada marxe, o orzamento debe basearse na cantidade real e na distribución xeográfica.
3.Rede de distribución óptica
A rede de distribución óptica (ODN) é un medio para proporcionar transmisión óptica entre a OLT e a ONU.A súa función principal é completar a transmisión e distribución de información entre a OLT e a ONU, e establecer unha canle de transmisión de información de extremo a extremo entre a ONU e a OLT.
A configuración ODN adoita ser un modo punto a multipunto, é dicir, varias ONU están conectadas a unha OLT a través dunha ODN, de xeito que varias ONU poden compartir o medio de transmisión óptica entre a OLT e a ODN e o dispositivo optoelectrónico da OLT. .
(1) Composición do ODN
Os principais compoñentes pasivos que compoñen o ODN son: cable de fibra óptica e fibra monomodo, conectores, divisores ópticos pasivos (OBD), atenuadores ópticos pasivos e conectores de fibra óptica.
(2) Estrutura topolóxica da ODN
A topoloxía dunha rede ODN adoita ser unha estrutura punto a multipunto, que se pode dividir nunha estrela, unha árbore, un autobús e un anel.
Estrutura da rede ODN
(3) Configuración para protección activa e en espera
A configuración de protección activa/en espera da rede ODN consiste principalmente en configurar dúas canles de transmisión óptica para os sinais ópticos transmitidos pola rede ODN.Cando a canle principal falla, pode cambiar automaticamente á canle alternativa para transmitir sinais ópticos, incluíndo fibras ópticas, OLT, ONU e A configuración de protección primaria e de respaldo da fibra de transmisión.
As fibras de transmisión principal e de espera poden estar no mesmo cable óptico ou en cables ópticos diferentes.Os cables ópticos principais e de respaldo pódense instalar en diferentes conducións, para que o rendemento da protección sexa mellor.
(4) Características de transmisión óptica do ODN
As características de deseño de ODN deberían garantir que calquera servizo previsible actualmente se poida proporcionar sen grandes cambios, un requisito que ten un gran impacto nas características de varios compoñentes pasivos.Os requisitos que poden afectar directamente ás características ópticas do ODN son os seguintes.
l Transparencia da lonxitude de onda óptica: varios compoñentes ópticos pasivos non deberían afectar a transparencia do sinal óptico transmitido.O sinal óptico requirido pola rede óptica deseñada debe transmitirse de forma transparente, proporcionando así futuras aplicacións do sistema WDM.A fundación.
l Reversibilidade: cando se intercambian a saída e a entrada da rede ODN, as características de transmisión da rede ODN non deben cambiar significativamente, é dicir, o cambio de ancho de banda de transmisión e as características de perda óptica deben ser mínimos.Isto simplifica o deseño da rede.
l Coherencia do rendemento da rede: a rede ODN debe manter sinais ópticos consistentes.As características de transmisión da rede ODN deben ser coherentes con toda a OFSAN e con toda a rede de comunicación.O ancho de banda de transmisión e as características de perda óptica deben ser adecuadas para toda a OFSAN.
(5) Parámetros de rendemento ODN
Os parámetros que determinan o rendemento da perda da canle óptica de todo o sistema son principalmente os seguintes.
l Perda da canle óptica ODN: a diferenza entre a potencia de transmisión mínima e a sensibilidade de recepción máis alta.
l Perda de canle máxima permitida: a diferenza entre a potencia máxima de transmisión e a maior sensibilidade de recepción.
l Perda de canle mínima permitida: a diferenza entre a potencia de transmisión mínima e a menor sensibilidade de recepción (punto de sobrecarga).
(6) Reflexión de ODN
A reflexión do ODN depende da perda de retorno dos distintos compoñentes que compoñen o ODN e de calquera punto de reflexión na canle óptica.En xeral, todas as reflexións discretas deben ser mellores que−35 dB e a máxima reflexión discreta do acceso á fibra debería ser mellor que−50 dB.
4. Unidade de rede óptica (ONU)
A unidade de rede óptica (ONU) está situada entre o ODN e o equipo do usuario, e proporciona unha interface óptica entre o usuario e o ODN e unha interface eléctrica co lado do usuario para implementar a xestión de procesamento e mantemento de varios sinais eléctricos.A ONU está composta por unha capa central, unha capa de servizo e unha capa pública.A capa de servizo refírese principalmente aos portos de usuario;a capa central proporciona interfaces de multiplexación e ópticas;e a capa pública proporciona subministración de enerxía e xestión de mantemento.
5. Modo de aplicación PON
A transparencia empresarial de PON é boa e, en principio, pódese aplicar a calquera sinal estándar e de taxa.En comparación coas redes ópticas activas punto a punto, a tecnoloxía PON caracterízase por un mantemento sinxelo, baixo custo (aforro de fibra e interfaces ópticas), alto ancho de banda de transmisión e relación de prezos de alto rendemento.Estas características farán que manteña unha vantaxe competitiva durante moito tempo, e PON sempre foi considerado como a dirección de desenvolvemento futuro da rede de acceso.
A aplicación máis adecuada para PON é: a parte da rede de acceso próxima ao final do cliente;o cliente do servizo da ONU non fai fincapé na necesidade de protección de redundancia ou bypass;o OLT pódese configurar nun nodo con bo rendemento de supervivencia (por exemplo, un nodo con protección de rotonda).Un lugar onde se concentran xeograficamente os usuarios.PON ten principalmente tres modos de aplicación.
(1) Substitúe a rede de agregación de dúas capas existente: PON pode substituír o interruptor e o transceptor óptico de capa 2 existentes e dirixir a rede de acceso da LAN á rede de área metropolitana IP, como se mostra na figura:
PON substitúe a rede de capa 2 existente
(2) Substitúe o cable de acceso do parágrafo correspondente: o sistema PON pode substituír a parte existente do cable óptico e do equipo de conmutación óptica, gardando así o cable de acceso do parágrafo correspondente, como se mostra:
PON substitúe os segmentos relevantes para acceder ao cable óptico
(3) Modo de acceso multiservizo (que implementa FTTH): o sistema PON pode proporcionar acceso multiservizo e multitaxa que cumpran diferentes requisitos de QoS e pode adaptarse á diversidade de usuarios e á incerteza do desenvolvemento empresarial, como se mostra en a seguinte figura:
Acceso multiservizo