1.पीओएन की मूल संरचना
PON (निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क)
PON एक पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट (P2MP) संरचना का उपयोग करने वाला एकल-फाइबर द्विदिश ऑप्टिकल एक्सेस नेटवर्क है।PON प्रणाली एक ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल (OLT), एक ऑप्टिकल वितरण नेटवर्क (ODN), और केंद्रीय कार्यालय के उपयोगकर्ता पक्ष पर एक ऑप्टिकल नेटवर्क यूनिट (ONU) से बनी है, और एक एकल-फाइबर द्विदिश प्रणाली है।डाउनस्ट्रीम दिशा (ओएलटी से ओएनयू) में, ओएलटी द्वारा भेजा गया सिग्नल ओडीएन के माध्यम से प्रत्येक ओएनयू तक पहुंचता है। अपस्ट्रीम दिशा (ओएनयू से ओएलटी) में, ओएनयू द्वारा भेजा गया सिग्नल केवल ओएलटी तक पहुंचेगा और अन्य ओएनयू तक नहीं पहुंचेगा। डेटा टकराव से बचने और नेटवर्क दक्षता में सुधार करने के लिए, अपलिंक दिशा टीडीएमए मल्टीपल एक्सेस मोड को अपनाती है, और प्रत्येक ओएनयू के डेटा ट्रांसमिशन का प्रबंधन करती है।ODN OLT और ONU के बीच ऑप्टिकल चैनल प्रदान करता है।PON की संदर्भ संरचना नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई है।
PON सिस्टम संदर्भ संरचना
ओएलटी नेटवर्क साइड पर स्थित है और केंद्रीय कार्यालय में रखा गया है।यह एक L2 स्विच या L3 राउटर हो सकता है, जो नेटवर्क एकाग्रता और पहुंच प्रदान करता है, वास्तविक समय की निगरानी और प्रबंधन के साथ ऑप्टिकल/इलेक्ट्रिकल रूपांतरण, बैंडविड्थ आवंटन और प्रत्येक चैनल कनेक्शन का नियंत्रण सक्षम करता है।और रखरखाव कार्य.ONU विभिन्न विद्युत संकेतों के प्रसंस्करण और रखरखाव प्रबंधन को लागू करने के लिए उपयोगकर्ता की ओर स्थित है, और एक उपयोगकर्ता-साइड इंटरफ़ेस प्रदान करता है।ओएलटी और ओएनयू एक निष्क्रिय ऑप्टिकल स्प्लिटर से जुड़े हुए हैं, और ऑप्टिकल स्प्लिटर का उपयोग डाउनलिंक डेटा वितरित करने और अपलिंक डेटा एकत्र करने के लिए किया जाता है।टर्मिनल उपकरण के अलावा, PON प्रणाली को विद्युत घटकों की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए यह निष्क्रिय है।
PON एक एकल फाइबर पर डाउनलिंक 1490 एनएम/अपलिंक 1310 एनएम तरंग दैर्ध्य संयोजन के साथ तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) तकनीक को अपनाता है।अपलिंक दिशा एक बिंदु-से-बिंदु मोड है, और डाउनलिंक दिशा एक प्रसारण मोड है।नीचे दिया गया चित्र PON की मूल संरचना को दर्शाता है।
PON की मूल नेटवर्क संरचना
डाउनस्ट्रीम दिशा में, ओएलटी डेटा पैकेट को प्रसारण तरीके से सभी ओएनयू तक पहुंचाता है, प्रत्येक पैकेट गंतव्य ओएनयू पहचानकर्ता तक ट्रांसमिशन के साथ एक हेडर ले जाता है।जब डेटा पैकेट ONU पर आता है, तो ONU की MAC परत एड्रेस रिज़ॉल्यूशन करती है, स्वयं से संबंधित डेटा पैकेट को निकालती है, और अन्य डेटा पैकेट को हटा देती है।
अपलिंक दिशा टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (टीडीएम) तकनीक का उपयोग करती है, और कई ओएनयू की अपलिंक जानकारी ओएलटी को प्रेषित करने के लिए एक टीडीएम सूचना स्ट्रीम का गठन करती है।
2.ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल (ओएलटी)
ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल (ओएलटी) सेवा नेटवर्क और ओडीएन के बीच एक ऑप्टिकल इंटरफ़ेस प्रदान करने का कार्य करता है, और विभिन्न सेवाओं को प्रसारित करने के लिए विभिन्न साधन प्रदान करता है।OLT आंतरिक रूप से एक कोर परत, एक सेवा परत और एक सार्वजनिक परत से बना है।सेवा परत मुख्य रूप से सेवा पोर्ट प्रदान करती है और कई सेवाओं का समर्थन करती है;कोर परत क्रॉस-कनेक्शन, मल्टीप्लेक्सिंग और ट्रांसमिशन प्रदान करती है;और सार्वजनिक परत बिजली आपूर्ति और रखरखाव प्रबंधन कार्य प्रदान करती है।
ओएलटी की उपस्थिति ऊपरी परत सेवा नेटवर्क और विशिष्ट इंटरफ़ेस, वाहक, नेटवर्किंग और एक्सेस डिवाइस के डिवाइस प्रबंधन के बीच तंग युग्मन को कम कर सकती है, और एक एकीकृत ऑप्टिकल एक्सेस नेटवर्क प्रबंधन इंटरफ़ेस प्रदान कर सकती है।
ओएलटी के मुख्य कार्यों में शामिल हैं: एकत्रीकरण वितरण फ़ंक्शन और डीएन अनुकूलन फ़ंक्शन।
ओएलटी सेवा इंटरफ़ेस फ़ंक्शंस में शामिल हैं: सर्विस पोर्ट फ़ंक्शन, सर्विस इंटरफ़ेस अनुकूलन फ़ंक्शन, इंटरफ़ेस सिग्नलिंग प्रोसेसिंग, और सर्विस इंटरफ़ेस सुरक्षा।
ओएलटी सामान्य कार्यों में मुख्य रूप से ओएएम फ़ंक्शन और बिजली आपूर्ति फ़ंक्शन शामिल हैं।
ओएलटी से उत्सर्जित ऑप्टिकल ऊर्जा की खपत मुख्य रूप से निम्नलिखित स्थानों पर की जाती है।
स्प्लिटर: शंट की संख्या जितनी अधिक होगी, हानि उतनी ही अधिक होगी।
एल फाइबर: दूरी जितनी अधिक होगी, नुकसान उतना अधिक होगा।
एल ओएनयू: संख्या जितनी अधिक होगी, उतनी अधिक ओएलटी संचारित शक्ति की आवश्यकता होगी।यह सुनिश्चित करने के लिए कि ओएनयू तक पहुंचने वाली प्रत्येक शक्ति प्राप्त संवेदनशीलता से अधिक है और एक निश्चित मार्जिन है, बजट वास्तविक मात्रा और भौगोलिक वितरण पर आधारित होना चाहिए।
3.ऑप्टिकल वितरण नेटवर्क
ऑप्टिकल डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क (ओडीएन) ओएलटी और ओएनयू के बीच ऑप्टिकल ट्रांसमिशन प्रदान करने का एक साधन है।इसका मुख्य कार्य ओएलटी और ओएनयू के बीच सूचना प्रसारण और वितरण को पूरा करना है, और ओएनयू और ओएलटी के बीच एक एंड-टू-एंड सूचना ट्रांसमिशन चैनल स्थापित करना है।
ओडीएन कॉन्फ़िगरेशन आमतौर पर एक पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट मोड होता है, यानी, कई ओएनयू एक ओडीएन के माध्यम से एक ओएलटी से जुड़े होते हैं, ताकि कई ओएनयू ओएलटी और ओडीएन और ओएलटी के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के बीच ऑप्टिकल ट्रांसमिशन माध्यम साझा कर सकें। .
(1) ओडीएन की संरचना
ओडीएन बनाने वाले मुख्य निष्क्रिय घटक हैं: सिंगल-मोड फाइबर और फाइबर ऑप्टिक केबल, कनेक्टर, पैसिव ऑप्टिकल स्प्लिटर्स (ओबीडी), पैसिव ऑप्टिकल एटेन्यूएटर्स और फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर।
(2) ओडीएन की टोपोलॉजिकल संरचना
ओडीएन नेटवर्क की टोपोलॉजी आमतौर पर एक पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट संरचना होती है, जिसे एक स्टार, एक पेड़, एक बस और एक रिंग में विभाजित किया जा सकता है।
ओडीएन नेटवर्क संरचना
(3) सक्रिय और स्टैंडबाय सुरक्षा के लिए सेटिंग्स
ओडीएन नेटवर्क की सक्रिय/स्टैंडबाय सुरक्षा सेटिंग मुख्य रूप से ओडीएन नेटवर्क द्वारा प्रेषित ऑप्टिकल सिग्नल के लिए दो ऑप्टिकल ट्रांसमिशन चैनल स्थापित करना है।जब प्राथमिक चैनल विफल हो जाता है, तो यह ऑप्टिकल फाइबर, ओएलटी, ओएनयू और ट्रांसमिशन फाइबर की प्राथमिक और बैकअप सुरक्षा सेटिंग्स सहित ऑप्टिकल सिग्नल संचारित करने के लिए स्वचालित रूप से वैकल्पिक चैनल पर स्विच कर सकता है।
मुख्य और स्टैंडबाय ट्रांसमिशन फाइबर एक ही ऑप्टिकल केबल में या विभिन्न ऑप्टिकल केबल में हो सकते हैं।मुख्य और बैकअप ऑप्टिकल केबल को विभिन्न पाइपलाइनों में स्थापित किया जा सकता है, ताकि सुरक्षा प्रदर्शन बेहतर हो।
(4) ओडीएन की ऑप्टिकल ट्रांसमिशन विशेषताएँ
ओडीएन की डिज़ाइन सुविधाओं को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कोई भी वर्तमान में अपेक्षित सेवा बड़े बदलावों के बिना प्रदान की जा सकती है, एक ऐसी आवश्यकता जिसका विभिन्न निष्क्रिय घटकों की विशेषताओं पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।वे आवश्यकताएँ जो ODN की ऑप्टिकल विशेषताओं को सीधे प्रभावित कर सकती हैं, इस प्रकार हैं।
एल ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पारदर्शिता: विभिन्न ऑप्टिकल निष्क्रिय घटकों को प्रेषित ऑप्टिकल सिग्नल की पारदर्शिता को प्रभावित नहीं करना चाहिए।डिज़ाइन किए गए ऑप्टिकल नेटवर्क के लिए आवश्यक ऑप्टिकल सिग्नल को पारदर्शी रूप से प्रसारित किया जाना चाहिए, इस प्रकार भविष्य में WDM सिस्टम अनुप्रयोग प्रदान किए जा सकते हैं।नींव।
एल रिवर्सिबिलिटी: जब ओडीएन नेटवर्क के आउटपुट और इनपुट को आपस में बदला जाता है, तो ओडीएन नेटवर्क की ट्रांसमिशन विशेषताओं में महत्वपूर्ण बदलाव नहीं होना चाहिए, यानी ट्रांसमिशन बैंडविड्थ और ऑप्टिकल लॉस विशेषताओं में परिवर्तन न्यूनतम होना चाहिए।यह नेटवर्क के डिज़ाइन को सरल बनाता है।
एल नेटवर्क प्रदर्शन की निरंतरता: ओडीएन नेटवर्क को लगातार ऑप्टिकल सिग्नल बनाए रखना चाहिए।ODN नेटवर्क की ट्रांसमिशन विशेषताएँ संपूर्ण OFSAN और संपूर्ण संचार नेटवर्क के अनुरूप होनी चाहिए।ट्रांसमिशन बैंडविड्थ और ऑप्टिकल लॉस विशेषताएँ संपूर्ण OFSAN के लिए उपयुक्त होनी चाहिए।
(5) ओडीएन प्रदर्शन पैरामीटर
संपूर्ण सिस्टम के ऑप्टिकल चैनल हानि प्रदर्शन को निर्धारित करने वाले पैरामीटर मुख्य रूप से इस प्रकार हैं।
एल ओडीएन ऑप्टिकल चैनल हानि: न्यूनतम संचारित शक्ति और उच्चतम प्राप्त संवेदनशीलता के बीच का अंतर।
एल अधिकतम स्वीकार्य चैनल हानि: अधिकतम संचारित शक्ति और उच्चतम प्राप्त संवेदनशीलता के बीच का अंतर।
एल न्यूनतम स्वीकार्य चैनल हानि: न्यूनतम संचारित शक्ति और न्यूनतम प्राप्त संवेदनशीलता (अधिभार बिंदु) के बीच का अंतर।
(6) ओडीएन का प्रतिबिंब
ओडीएन का प्रतिबिंब ओडीएन बनाने वाले विभिन्न घटकों और ऑप्टिकल चैनल पर किसी भी प्रतिबिंब बिंदु की वापसी हानि पर निर्भर करता है।सामान्य तौर पर, सभी असतत प्रतिबिंब इससे बेहतर होने चाहिए−35 डीबी, और फाइबर पहुंच का अधिकतम असतत प्रतिबिंब इससे बेहतर होना चाहिए−50 डीबी.
4. ऑप्टिकल नेटवर्क यूनिट (ओएनयू)
ऑप्टिकल नेटवर्क यूनिट (ओएनयू) ओडीएन और उपयोगकर्ता उपकरण के बीच स्थित है, और विभिन्न विद्युत संकेतों के प्रसंस्करण और रखरखाव प्रबंधन को लागू करने के लिए उपयोगकर्ता और ओडीएन के बीच एक ऑप्टिकल इंटरफ़ेस और उपयोगकर्ता पक्ष के साथ एक विद्युत इंटरफ़ेस प्रदान करता है।ONU एक कोर परत, एक सेवा परत और एक सार्वजनिक परत से बना है।सेवा परत मुख्य रूप से उपयोगकर्ता पोर्ट को संदर्भित करती है;कोर परत मल्टीप्लेक्सिंग और ऑप्टिकल इंटरफेस प्रदान करती है;और सार्वजनिक परत बिजली आपूर्ति और रखरखाव प्रबंधन प्रदान करती है।
5. पीओएन एप्लिकेशन मोड
PON की व्यावसायिक पारदर्शिता अच्छी है, और सिद्धांत रूप में इसे किसी भी मानक और दर संकेत पर लागू किया जा सकता है।पॉइंट-टू-पॉइंट सक्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क की तुलना में, PON तकनीक को सरल रखरखाव, कम लागत (फाइबर और ऑप्टिकल इंटरफेस की बचत), उच्च ट्रांसमिशन बैंडविड्थ और उच्च प्रदर्शन मूल्य अनुपात की विशेषता है।ये विशेषताएँ इसे लंबे समय तक प्रतिस्पर्धात्मक लाभ बनाए रखेंगी, और PON को हमेशा एक्सेस नेटवर्क के भविष्य के विकास की दिशा के रूप में माना गया है।
पीओएन के लिए सबसे उपयुक्त एप्लिकेशन है: ग्राहक के अंत तक पहुंच नेटवर्क का हिस्सा;ओएनयू सेवा का ग्राहक अतिरेक या बायपास सुरक्षा की आवश्यकता पर जोर नहीं देता है;ओएलटी को अच्छे अस्तित्व प्रदर्शन वाले नोड पर स्थापित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, राउंडअबाउट सुरक्षा वाला नोड)।वह स्थान जहां उपयोगकर्ता भौगोलिक रूप से केंद्रित हैं।PON में मुख्य रूप से तीन एप्लिकेशन मोड हैं।
(1) मौजूदा दो-परत एकत्रीकरण नेटवर्क को बदलें: PON मौजूदा परत 2 स्विच और ऑप्टिकल ट्रांसीवर को बदल सकता है, और LAN के एक्सेस नेटवर्क को IP महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क पर निर्देशित कर सकता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है:
PON मौजूदा लेयर 2 नेटवर्क को प्रतिस्थापित करता है
(2) संबंधित पैराग्राफ के एक्सेस केबल को बदलें: पीओएन सिस्टम ऑप्टिकल केबल और ऑप्टिकल स्विचिंग उपकरण के मौजूदा हिस्से को बदल सकता है, इस प्रकार संबंधित पैराग्राफ के एक्सेस केबल को बचा सकता है, जैसा कि दिखाया गया है:
PON ऑप्टिकल केबल तक पहुंचने के लिए प्रासंगिक खंडों को प्रतिस्थापित करता है
(3) मल्टी-सर्विस एक्सेस मोड (एफटीटीएच को लागू करना): पीओएन सिस्टम मल्टी-सर्विस और मल्टी-रेट एक्सेस प्रदान कर सकता है जो विभिन्न क्यूओएस आवश्यकताओं को पूरा करता है, और उपयोगकर्ताओं की विविधता और व्यवसाय विकास की अनिश्चितता के अनुकूल हो सकता है, जैसा कि दिखाया गया है निम्नलिखित चित्र:
बहु-सेवा पहुंच