1.Osnovna struktura PON-a
PON (pasivna optička mreža)
PON je dvosmjerna optička pristupna mreža s jednim vlaknom koja koristi strukturu od točke do više točaka (P2MP).PON sustav se sastoji od optičkog linijskog terminala (OLT), optičke distribucijske mreže (ODN) i optičke mrežne jedinice (ONU) na korisničkoj strani središnjeg ureda i dvosmjerni je sustav s jednim vlaknom.U smjeru nizvodno (OLT do ONU), signal koji šalje OLT dolazi do svakog ONU-a kroz ODN. U smjeru uzvodno (ONU do OLT), signal koji šalje ONU će doći samo do OLT-a i neće doprijeti do drugih ONU-ova .Kako bi se izbjegla kolizija podataka i poboljšala učinkovitost mreže, uplink smjer usvaja TDMA način višestrukog pristupa i upravlja prijenosom podataka svakog ONU-a.ODN osigurava optičke kanale između OLT-a i ONU-a.Referentna struktura PON-a prikazana je na donjoj slici.
Referentna struktura PON sustava
OLT se nalazi na strani mreže i nalazi se u središnjem uredu.To može biti L2 preklopnik ili L3 usmjerivač, koji osigurava mrežnu koncentraciju i pristup, omogućava optičku/električnu pretvorbu, dodjelu propusnosti i kontrolu svake veze kanala, uz praćenje i upravljanje u stvarnom vremenu.I funkcije održavanja.ONU se nalazi na korisničkoj strani kako bi implementirao upravljanje obradom i održavanjem raznih električnih signala i pruža sučelje na korisničkoj strani.OLT i ONU povezani su pasivnim optičkim razdjelnikom, a optički razdjelnik se koristi za distribuciju podataka prema dolaznoj vezi i agregiranje podataka uzlazne veze.Osim terminalne opreme, PON sustav ne zahtijeva električne komponente te je stoga pasivan.
PON usvaja tehnologiju multipleksiranja valnih duljina (WDM) s kombinacijom valnih duljina od 1490 nm prema dolaznoj vezi/odlaznoj vezi do 1310 nm na jednom vlaknu.Smjer uzlazne veze je način rada od točke do točke, a smjer veze prema dolje je način emitiranja.Donja slika prikazuje osnovnu strukturu PON-a.
Osnovna mrežna struktura PON-a
U smjeru nizvodno, OLT prenosi pakete podataka svim ONU-ovima na način emitiranja, pri čemu svaki paket nosi zaglavlje s prijenosom do odredišnog ONU identifikatora.Kada paket podataka stigne na ONU, MAC sloj ONU-a izvodi rješavanje adrese, izdvaja paket podataka koji pripada njemu i odbacuje druge pakete podataka.
Smjer uzlazne veze koristi tehnologiju vremenskog multipleksiranja (TDM), a informacije o uzlaznoj vezi višestrukih ONU-ova sačinjavaju tok informacija TDM koji se prenosi OLT-u.
2. Optički linijski terminal (OLT)
Optički linijski terminal (OLT) služi za pružanje optičkog sučelja između uslužne mreže i ODN-a i pruža različita sredstva za prijenos različitih usluga.OLT se interno sastoji od osnovnog sloja, servisnog sloja i javnog sloja.Servisni sloj uglavnom pruža servisne priključke i podržava više servisa;jezgreni sloj osigurava unakrsno povezivanje, multipleksiranje i prijenos;a javni sloj osigurava funkcije upravljanja napajanjem i održavanjem.
Prisutnost OLT-a može smanjiti usku spregu između servisne mreže višeg sloja i specifičnog sučelja, nositelja, umrežavanja i upravljanja uređajem za pristup, te može pružiti jedinstveno sučelje za upravljanje optičkom pristupnom mrežom.
Osnovne funkcije OLT-a uključuju: funkciju distribucije agregacije i funkciju prilagodbe DN.
Funkcije sučelja usluge OLT uključuju: funkciju priključka usluge, funkciju prilagodbe sučelja usluge, obradu signalizacije sučelja i zaštitu sučelja usluge.
Zajedničke funkcije OLT-a uglavnom uključuju OAM funkcije i funkcije napajanja.
Optička snaga koju emitira OLT uglavnom se troši na sljedećim mjestima.
Splitter: Što je veći broj shuntova, to je veći gubitak.
l Vlakna: Što je veća udaljenost, veći je gubitak.
l ONU: Što je veći broj, potrebna je veća snaga prijenosa OLT-a.Kako bi se osiguralo da je svaka snaga koja doseže ONU veća od prijemne osjetljivosti i ima određenu marginu, proračun bi se trebao temeljiti na stvarnoj količini i geografskoj distribuciji.
3.Optička distribucijska mreža
Optička distribucijska mreža (ODN) je sredstvo za pružanje optičkog prijenosa između OLT-a i ONU-a.Njegova glavna funkcija je dovršiti prijenos i distribuciju informacija između OLT-a i ONU-a, te uspostaviti end-to-end kanal za prijenos informacija između ONU-a i OLT-a.
Konfiguracija ODN-a obično je način od točke do više točaka, to jest, više ONU-ova povezano je s jednim OLT-om preko jednog ODN-a, tako da više ONU-ova može dijeliti optički prijenosni medij između OLT-a i ODN-a i optoelektroničkog uređaja OLT-a. .
(1) Sastav ODN
Glavne pasivne komponente koje čine ODN su: jednomodno vlakno i optički kabel, konektori, pasivni optički razdjelnici (OBD), pasivni optički atenuatori i optički konektori.
(2) Topološka struktura ODN
Topologija ODN mreže obično je struktura točka-više točaka, koja se može podijeliti na zvijezdu, stablo, sabirnicu i prsten.
Struktura ODN mreže
(3) Postavke za aktivnu zaštitu i zaštitu u stanju pripravnosti
Aktivna/pripravna postavka zaštite ODN mreže uglavnom je postavljanje dvaju optičkih prijenosnih kanala za optičke signale koje prenosi ODN mreža.Kada primarni kanal zakaže, može se automatski prebaciti na alternativni kanal za prijenos optičkih signala, uključujući optička vlakna, OLT-ove, ONU-ove i primarne i rezervne postavke zaštite prijenosnog vlakna.
Glavna i rezervna prijenosna vlakna mogu biti u istom optičkom kabelu ili u različitim optičkim kabelima.Glavni i pomoćni optički kabeli mogu se ugraditi u različite cjevovode, tako da je učinak zaštite bolji.
(4) Karakteristike optičkog prijenosa ODN-a
Značajke dizajna ODN-a trebale bi osigurati da se svaka trenutno predvidljiva usluga može pružiti bez većih promjena, što je zahtjev koji ima veliki utjecaj na karakteristike različitih pasivnih komponenti.Zahtjevi koji mogu izravno utjecati na optičke karakteristike ODN-a su sljedeći.
l Prozirnost optičke valne duljine: Razne optičke pasivne komponente ne bi trebale utjecati na prozirnost odaslanog optičkog signala.Optički signal koji je potreban projektiranoj optičkoj mreži trebao bi se transparentno prenositi, čime bi se omogućile buduće primjene WDM sustava.Temelj.
l Reverzibilnost: Kada se izlaz i ulaz ODN mreže izmjenjuju, karakteristike prijenosa ODN mreže ne bi se trebale značajno mijenjati, odnosno promjena širine pojasa prijenosa i karakteristika optičkog gubitka bi trebale biti minimalne.Ovo pojednostavljuje dizajn mreže.
l Dosljednost performansi mreže: ODN mreža treba održavati dosljedne optičke signale.Prijenosne karakteristike ODN mreže trebaju biti usklađene s cjelokupnim OFSAN-om i cjelokupnom komunikacijskom mrežom.Širina pojasa prijenosa i karakteristike optičkog gubitka trebaju biti prikladne za cijeli OFSAN.
(5) Parametri izvedbe ODN-a
Parametri koji određuju učinak gubitka optičkog kanala cijelog sustava uglavnom su sljedeći.
l Gubitak ODN optičkog kanala: razlika između minimalne snage prijenosa i najveće osjetljivosti prijema.
l Maksimalno dopušteni gubitak kanala: razlika između maksimalne snage prijenosa i najveće osjetljivosti prijema.
l Minimalni dopušteni gubitak kanala: razlika između minimalne snage prijenosa i najniže prijemne osjetljivosti (točka preopterećenja).
(6) Odraz ODN
Refleksija ODN-a ovisi o povratnom gubitku različitih komponenti koje čine ODN i svim točkama refleksije na optičkom kanalu.Općenito, sve diskretne refleksije moraju biti bolje od−35 dB, a maksimalna diskretna refleksija pristupa vlaknima trebala bi biti bolja od−50 dB.
4. Optička mrežna jedinica (ONU)
Optička mrežna jedinica (ONU) nalazi se između ODN-a i korisničke opreme, te osigurava optičko sučelje između korisnika i ODN-a i električno sučelje s korisničkom stranom za implementaciju obrade i upravljanja održavanjem različitih električnih signala.ONU se sastoji od temeljnog sloja, servisnog sloja i javnog sloja.Servisni sloj uglavnom se odnosi na korisničke priključke;jezgreni sloj pruža multipleksiranje i optička sučelja;a javni sloj osigurava napajanje i upravljanje održavanjem.
5. Način PON aplikacije
Transparentnost poslovanja PON-a je dobra iu načelu se može primijeniti na bilo koji standardni i brzi signal.U usporedbi s aktivnim optičkim mrežama od točke do točke, PON tehnologiju karakterizira jednostavno održavanje, niska cijena (štedi vlakna i optička sučelja), velika propusnost prijenosa i visok omjer cijene performansi.Zbog ovih će karakteristika još dugo zadržati konkurentsku prednost, a PON se oduvijek smatrao smjerom budućeg razvoja pristupne mreže.
Najprikladnija primjena PON-a je: dio pristupne mreže blizu krajnjeg korisnika;korisnik ONU usluge ne naglašava potrebu za zalihošću ili premosnom zaštitom;OLT se može postaviti na čvor s dobrim performansama preživljavanja (na primjer, čvor s kružnom zaštitom).Mjesto gdje su korisnici geografski koncentrirani.PON uglavnom ima tri načina primjene.
(1) Zamijenite postojeću dvoslojnu agregacijsku mrežu: PON može zamijeniti postojeći Layer 2 switch i optički primopredajnik i usmjeriti pristupnu mrežu LAN-a na IP metropolitansku mrežu, kao što je prikazano na slici:
PON zamjenjuje postojeću Layer 2 mrežu
(2) Zamjena pristupnog kabela predmetnog stavka: PON sustav može zamijeniti postojeći dio optičkog kabela i optičke sklopne opreme, čime se štedi pristupni kabel predmetnog stavka, kao što je prikazano:
PON zamjenjuje relevantne segmente za pristup optičkom kabelu
(3) Višeuslužni način pristupa (implementacija FTTH): PON sustav može pružiti višeuslužni i višebrzinski pristup koji zadovoljava različite QoS zahtjeve i može se prilagoditi raznolikosti korisnika i neizvjesnosti poslovnog razvoja, kao što je prikazano u sljedeća slika:
Pristup više usluga