1.A PON alapfelépítése
PON (passzív optikai hálózat)
A PON egy egyszálas kétirányú optikai hozzáférési hálózat, amely pont-többpont (P2MP) struktúrát használ.A PON rendszer egy optikai vonali terminálból (OLT), egy optikai elosztó hálózatból (ODN) és egy optikai hálózati egységből (ONU) áll a központi iroda felhasználói oldalán, és egyszálas kétirányú rendszer.Lefelé irányuló irányban (OLT az ONU felé) az OLT által küldött jel minden ONU-t elér az ODN-n keresztül. Felfelé irányuló irányban (ONU az OLT felé) az ONU által küldött jel csak az OLT-t éri el, a többi ONU-t nem. .Az adatütközések elkerülése és a hálózat hatékonyságának javítása érdekében az uplink irány TDMA többszörös hozzáférési módot alkalmaz, és kezeli az egyes ONU adatátvitelt.Az ODN optikai csatornákat biztosít az OLT és az ONU között.A PON referencia szerkezete az alábbi ábrán látható.
PON rendszer referencia struktúra
Az OLT a hálózati oldalon található, és a központi irodában van elhelyezve.Ez lehet egy L2 switch vagy egy L3 router, amely hálózati koncentrációt és hozzáférést biztosít, lehetővé teszi az optikai/elektromos konverziót, a sávszélesség kiosztását és az egyes csatornakapcsolatok vezérlését, valós idejű felügyelettel és kezeléssel.És a karbantartási funkciók.Az ONU a felhasználói oldalon található a különféle elektromos jelek feldolgozásának és karbantartásának megvalósításához, és felhasználói oldali interfészt biztosít.Az OLT-t és az ONU-t passzív optikai elosztó köti össze, és az optikai elosztót a lefelé irányuló adatok elosztására és a felfelé irányuló adatok összesítésére használják.A PON rendszer a végberendezésen kívül nem igényel elektromos alkatrészeket, ezért passzív.
A PON egy hullámhosszosztásos multiplexelés (WDM) technológiát alkalmaz egyetlen szálon 1490 nm-es downlink/uplink 1310 nm hullámhossz kombinációval.Az uplink irány pont-pont mód, a lefelé irányuló irány pedig broadcast mód.Az alábbi ábra a PON alapvető felépítését mutatja.
A PON alapvető hálózati struktúrája
Lefelé irányuló irányban az OLT üzenetszórásos módon továbbítja az adatcsomagokat az összes ONU-hoz, és minden csomag tartalmaz egy fejlécet a cél ONU azonosítóhoz való átvitellel.Amikor az adatcsomag megérkezik az ONU-hoz, az ONU MAC rétege címfeloldást hajt végre, kibontja a hozzá tartozó adatcsomagot, és eldobja a többi adatcsomagot.
A felfelé irányuló irány időosztásos multiplexelés (TDM) technológiát használ, és több ONU felfelé irányuló kapcsolati információja egy TDM információfolyamot alkot, amelyet az OLT-hez kell továbbítani.
2. Optikai vonali terminál (OLT)
Az optikai vonali terminál (OLT) optikai interfészt biztosít a szolgáltatási hálózat és az ODN között, és különféle eszközöket biztosít a különféle szolgáltatások továbbításához.Az OLT belsőleg egy alaprétegből, egy szolgáltatási rétegből és egy nyilvános rétegből áll.A szolgáltatási réteg főleg szolgáltatási portokat biztosít, és több szolgáltatást is támogat;a magréteg keresztkapcsolatot, multiplexelést és átvitelt biztosít;a nyilvános réteg pedig tápellátási és karbantartás-menedzsment funkciókat lát el.
Az OLT jelenléte csökkentheti a szoros csatolást a felső réteg szolgáltatási hálózat és az adott interfész, a hordozó, a hálózat, valamint a hozzáférési eszköz eszközkezelése között, és egységes optikai hozzáférési hálózat menedzsment interfészt biztosíthat.
Az OLT alapvető funkciói a következők: aggregációs eloszlási függvény és DN adaptációs függvény.
Az OLT szolgáltatási interfész funkciói a következőket tartalmazzák: szervizport funkció, szervizinterfész adaptációs funkció, interfész jelzésfeldolgozás és szolgáltatási interfész védelme.
Az OLT általános funkciói elsősorban az OAM funkciókat és a tápegység funkciókat foglalják magukban.
Az OLT által kibocsátott optikai teljesítmény főként a következő helyeken kerül felhasználásra.
Splitter: Minél több a sönt, annál nagyobb a veszteség.
l Fiber: Minél hosszabb a távolság, annál nagyobb a veszteség.
l ONU: Minél nagyobb a szám, annál nagyobb a szükséges OLT adási teljesítmény.Annak érdekében, hogy az ONU-t elérő minden egyes teljesítmény magasabb legyen, mint a vételi érzékenység, és legyen bizonyos tartaléka, a költségvetésnek a tényleges mennyiségen és földrajzi eloszláson kell alapulnia.
3.Optikai elosztó hálózat
Az optikai elosztó hálózat (ODN) egy eszköz az OLT és az ONU közötti optikai átvitel biztosítására.Fő feladata, hogy befejezze az információátvitelt és -elosztást az OLT és az ONU között, valamint egy végponttól végpontig terjedő információátviteli csatornát hozzon létre az ONU és az OLT között.
Az ODN konfiguráció általában pont-többpont mód, azaz több ONU csatlakozik egy OLT-hez egy ODN-en keresztül, így több ONU oszthatja meg az optikai átviteli közeget az OLT és az ODN, valamint az OLT optoelektronikai eszköze között. .
(1) Az ODN összetétele
Az ODN-t alkotó fő passzív alkatrészek a következők: egymódusú szálas és száloptikai kábel, csatlakozók, passzív optikai elosztók (OBD), passzív optikai csillapítók és száloptikai csatlakozók.
(2) Az ODN topológiai szerkezete
Az ODN hálózat topológiája általában egy pont-többpont közötti struktúra, amely csillagra, fára, buszra és gyűrűre osztható.
ODN hálózati struktúra
(3) Az aktív és készenléti védelem beállításai
Az ODN hálózat aktív/készenléti védelmi beállítása főként az ODN hálózat által továbbított optikai jelek számára két optikai átviteli csatorna beállítását jelenti.Ha az elsődleges csatorna meghibásodik, automatikusan átválthat az alternatív csatornára az optikai jelek továbbítására, beleértve az optikai szálakat, az OLT-ket, az ONU-kat és az átviteli szál elsődleges és tartalék védelmi beállításait.
A fő és a készenléti átviteli szálak lehetnek ugyanabban az optikai kábelben vagy különböző optikai kábelekben.A fő és a tartalék optikai kábelek különböző csővezetékekbe helyezhetők, így jobb a védelmi teljesítmény.
(4) Az ODN optikai átviteli jellemzői
Az ODN tervezési jellemzőinek biztosítaniuk kell, hogy minden jelenleg előrelátható szolgáltatás jelentős változtatások nélkül biztosítható legyen, amely követelmény jelentős hatással van a különböző passzív komponensek jellemzőire.Azok a követelmények, amelyek közvetlenül befolyásolhatják az ODN optikai jellemzőit, a következők.
l Optikai hullámhossz-átlátszóság: Különféle optikai passzív összetevők nem befolyásolhatják az átvitt optikai jel átlátszóságát.A tervezett optikai hálózat által igényelt optikai jelet transzparensen kell továbbítani, így biztosítva a jövőbeni WDM rendszer alkalmazásokat.Az alapítás.
l Reverzibilitás: Az ODN hálózat kimenetének és bemenetének felcserélésekor az ODN hálózat átviteli jellemzői nem változhatnak jelentősen, vagyis az átviteli sávszélesség és az optikai veszteség karakterisztikáinak változása minimális legyen.Ez leegyszerűsíti a hálózat kialakítását.
l A hálózati teljesítmény konzisztenciája: Az ODN hálózatnak konzisztens optikai jeleket kell fenntartania.Az ODN hálózat átviteli jellemzőinek összhangban kell lenniük a teljes OFSAN-nal és a teljes kommunikációs hálózattal.Az átviteli sávszélességnek és az optikai veszteségnek megfelelőnek kell lennie az egész OFSAN számára.
(5) ODN teljesítményparaméterek
A teljes rendszer optikai csatornavesztési teljesítményét meghatározó paraméterek főként a következők.
l ODN optikai csatornavesztés: a minimális adási teljesítmény és a legnagyobb vételi érzékenység közötti különbség.
l Maximális megengedett csatornavesztés: a maximális adási teljesítmény és a legnagyobb vételi érzékenység közötti különbség.
l Minimális megengedett csatornavesztés: a minimális adási teljesítmény és a legalacsonyabb vételi érzékenység (túlterhelési pont) közötti különbség.
(6) Az ODN visszaverődése
Az ODN visszaverődése az ODN-t alkotó különböző komponensek visszatérési veszteségétől és az optikai csatornán lévő visszaverődési pontoktól függ.Általában minden diszkrét tükröződésnek jobbnak kell lennie, mint−35 dB, és az üvegszálas hozzáférés maximális diszkrét visszaverődésének jobbnak kell lennie−50 dB.
4. Optikai hálózati egység (ONU)
Az optikai hálózati egység (ONU) az ODN és a felhasználói berendezés között helyezkedik el, és optikai interfészt biztosít a felhasználó és az ODN között, valamint elektromos interfészt a felhasználói oldallal a különféle elektromos jelek feldolgozásának és karbantartásának megvalósításához.Az ONU egy alaprétegből, egy szolgáltatási rétegből és egy nyilvános rétegből áll.A szolgáltatási réteg elsősorban a felhasználói portokra vonatkozik;a magréteg multiplexelési és optikai interfészeket biztosít;a nyilvános réteg pedig az áramellátást és a karbantartás kezelését biztosítja.
5. PON alkalmazási mód
A PON üzleti transzparenciája jó, és elvileg bármilyen szabvány és díjjelre alkalmazható.A pont-pont aktív optikai hálózatokhoz képest a PON technológiát egyszerű karbantartás, alacsony költség (száloptikai és optikai interfészek megtakarítása), nagy átviteli sávszélesség és nagy teljesítményű árarány jellemzi.Ezek a tulajdonságok hosszú ideig megőrzik versenyelőnyét, és a PON-t mindig is a hozzáférési hálózat jövőbeli fejlesztési irányának tekintették.
A PON számára a legalkalmasabb alkalmazás: a hozzáférési hálózatnak az ügyfél végéhez közeli része;az ONU szolgáltatás ügyfele nem hangsúlyozza a redundancia vagy bypass védelem szükségességét;az OLT beállítható egy jó túlélési teljesítménnyel rendelkező csomóponton (például egy körforgalom-védelemmel ellátott csomóponton).Olyan hely, ahol a felhasználók földrajzilag koncentrálódnak.A PON főként három alkalmazási móddal rendelkezik.
(1) Cserélje ki a meglévő kétrétegű aggregációs hálózatot: A PON helyettesítheti a meglévő 2-es rétegű kapcsolót és optikai adó-vevőt, és a LAN hozzáférési hálózatát az IP nagyvárosi hálózathoz irányíthatja, az ábrán látható módon:
A PON a meglévő Layer 2 hálózatot váltja fel
(2) Cserélje ki a vonatkozó bekezdés hozzáférési kábelét: PON rendszerrel kiváltható az optikai kábel és az optikai kapcsolóberendezés meglévő része, ezzel megmentve a vonatkozó bekezdés hozzáférési kábelét, az ábra szerint:
A PON lecseréli a megfelelő szegmenseket az optikai kábel eléréséhez
(3) Többszolgáltatásos hozzáférési mód (FTTH megvalósítása): A PON rendszer több szolgáltatást és többsebességű hozzáférést tud biztosítani, amelyek megfelelnek a különböző QoS-követelményeknek, és tud alkalmazkodni a felhasználók sokféleségéhez és az üzletfejlesztés bizonytalanságához, amint az a a következő ábra:
Multi-szolgáltatás hozzáférés