1.Struktur dasar PON
PON (Jaringan Optik Pasif)
PON adalah jaringan akses optik dua arah serat tunggal yang menggunakan struktur point-to-multipoint (P2MP).Sistem PON terdiri dari terminal jalur optik (OLT), jaringan distribusi optik (ODN), dan unit jaringan optik (ONU) di sisi pengguna kantor pusat, dan merupakan sistem dua arah serat tunggal.Pada arah downstream (OLT ke ONU), sinyal yang dikirim oleh OLT mencapai masing-masing ONU melalui ODN. Pada arah upstream (ONU ke OLT), sinyal yang dikirim oleh ONU hanya akan mencapai OLT dan tidak akan mencapai ONU lainnya. .Untuk menghindari tabrakan data dan meningkatkan efisiensi jaringan, arah uplink mengadopsi mode akses ganda TDMA, dan mengelola transmisi data setiap ONU.ODN menyediakan saluran optik antara OLT dan ONU.Struktur acuan PON ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Struktur referensi sistem PON
OLT terletak di sisi jaringan dan ditempatkan di kantor pusat.Ini bisa berupa saklar L2 atau router L3, yang menyediakan konsentrasi dan akses jaringan, memungkinkan konversi optik/listrik, alokasi bandwidth, dan kontrol setiap koneksi saluran, dengan pemantauan dan manajemen waktu nyata.Dan fungsi pemeliharaan.ONU terletak di sisi pengguna untuk menerapkan manajemen pemrosesan dan pemeliharaan berbagai sinyal listrik, dan menyediakan antarmuka sisi pengguna.OLT dan ONU dihubungkan oleh splitter optik pasif, dan splitter optik digunakan untuk mendistribusikan data downlink dan mengumpulkan data uplink.Selain peralatan terminal, sistem PON tidak memerlukan komponen listrik sehingga bersifat pasif.
PON mengadopsi teknologi panjang gelombang divisi multiplexing (WDM) dengan kombinasi panjang gelombang downlink 1490 nm/uplink 1310 nm pada satu serat.Arah uplink adalah mode point-to-point, dan arah downlink adalah mode siaran.Gambar di bawah menunjukkan struktur dasar PON.
Struktur jaringan dasar PON
Pada arah hilir, OLT mentransmisikan paket data ke seluruh ONU secara siaran, setiap paket membawa header dengan transmisi ke pengidentifikasi ONU tujuan.Ketika paket data tiba di ONU, lapisan MAC ONU melakukan resolusi alamat, mengekstrak paket data miliknya, dan membuang paket data lainnya.
Arah uplink menggunakan teknologi Time Division Multiplexing (TDM), dan informasi uplink dari beberapa ONU membentuk aliran informasi TDM untuk dikirim ke OLT.
2. Terminal jalur optik (OLT)
Terminal jalur optik (OLT) berfungsi untuk menyediakan antarmuka optik antara jaringan layanan dan ODN, dan menyediakan berbagai sarana untuk mentransmisikan berbagai layanan.OLT secara internal terdiri dari lapisan inti, lapisan layanan, dan lapisan publik.Lapisan layanan terutama menyediakan port layanan dan mendukung banyak layanan;lapisan inti menyediakan koneksi silang, multiplexing, dan transmisi;dan lapisan publik menyediakan fungsi manajemen pasokan dan pemeliharaan listrik.
Kehadiran OLT dapat mengurangi hubungan erat antara jaringan layanan lapisan atas dan antarmuka spesifik, pembawa, jaringan, dan manajemen perangkat perangkat akses, dan dapat menyediakan antarmuka manajemen jaringan akses optik terpadu.
Fungsi inti OLT meliputi: fungsi distribusi agregasi dan fungsi adaptasi DN.
Fungsi antarmuka layanan OLT meliputi: fungsi port layanan, fungsi adaptasi antarmuka layanan, pemrosesan sinyal antarmuka, dan perlindungan antarmuka layanan.
Fungsi umum OLT terutama mencakup fungsi OAM dan fungsi catu daya.
Daya optik yang dipancarkan dari OLT sebagian besar dikonsumsi di tempat-tempat berikut.
Splitter: Semakin besar jumlah shunt, semakin besar kerugiannya.
l Serat: Semakin jauh jaraknya, semakin besar kerugiannya.
l ONU: Semakin besar angkanya, semakin besar daya pancar OLT yang dibutuhkan.Untuk memastikan bahwa setiap daya yang mencapai ONU lebih tinggi dari sensitivitas penerimaan dan memiliki margin tertentu, anggaran harus didasarkan pada kuantitas aktual dan distribusi geografis.
3. Jaringan distribusi optik
Jaringan distribusi optik (ODN) adalah sarana untuk menyediakan transmisi optik antara OLT dan ONU.Fungsi utamanya adalah untuk menyelesaikan transmisi dan distribusi informasi antara OLT dan ONU, dan membangun saluran transmisi informasi end-to-end antara ONU dan OLT.
Konfigurasi ODN biasanya berupa mode point-to-multipoint, yaitu beberapa ONU dihubungkan ke satu OLT melalui satu ODN, sehingga beberapa ONU dapat berbagi media transmisi optik antara OLT dan ODN serta perangkat optoelektronik OLT. .
(1) Komposisi ODN
Komponen pasif utama yang membentuk ODN adalah: serat mode tunggal dan kabel serat optik, konektor, pembagi optik pasif (OBD), attenuator optik pasif, dan konektor serat optik.
(2) Struktur topologi ODN
Topologi jaringan ODN biasanya berupa struktur point-to-multipoint, yang dapat dibagi menjadi bintang, pohon, bus, dan cincin.
Struktur jaringan ODN
(3) Pengaturan proteksi aktif dan siaga
Pengaturan perlindungan aktif/siaga jaringan ODN terutama untuk mengatur dua saluran transmisi optik untuk sinyal optik yang ditransmisikan oleh jaringan ODN.Ketika saluran utama gagal, secara otomatis dapat beralih ke saluran alternatif untuk mengirimkan sinyal optik, termasuk serat optik, OLT, ONU, dan pengaturan perlindungan utama dan cadangan dari serat transmisi.
Serat transmisi utama dan siaga dapat berada pada kabel optik yang sama atau pada kabel optik yang berbeda.Kabel optik utama dan cadangan dapat dipasang di saluran pipa yang berbeda, sehingga kinerja proteksinya lebih baik.
(4) Karakteristik transmisi optik ODN
Fitur desain ODN harus memastikan bahwa layanan apa pun yang diperkirakan saat ini dapat disediakan tanpa perubahan besar, suatu persyaratan yang berdampak besar pada karakteristik berbagai komponen pasif.Persyaratan yang secara langsung dapat mempengaruhi karakteristik optik ODN adalah sebagai berikut.
l Transparansi panjang gelombang optik: Berbagai komponen pasif optik tidak boleh mempengaruhi transparansi sinyal optik yang ditransmisikan.Sinyal optik yang dibutuhkan oleh jaringan optik yang dirancang harus ditransmisikan secara transparan, sehingga menyediakan aplikasi sistem WDM di masa depan.Dasar.
l Reversibilitas: Ketika keluaran dan masukan jaringan ODN dipertukarkan, karakteristik transmisi jaringan ODN tidak boleh berubah secara signifikan, yaitu perubahan bandwidth transmisi dan karakteristik kehilangan optik harus minimal.Ini menyederhanakan desain jaringan.
l Konsistensi kinerja jaringan: Jaringan ODN harus mempertahankan sinyal optik yang konsisten.Karakteristik transmisi jaringan ODN harus konsisten dengan seluruh OFSAN dan seluruh jaringan komunikasi.Bandwidth transmisi dan karakteristik kehilangan optik harus sesuai untuk keseluruhan OFSAN.
(5) Parameter kinerja ODN
Parameter yang menentukan kinerja kehilangan saluran optik dari keseluruhan sistem adalah sebagai berikut.
l Hilangnya saluran optik ODN: perbedaan antara daya pancar minimum dan sensitivitas penerimaan tertinggi.
l Kehilangan saluran maksimum yang diijinkan: perbedaan antara daya pancar maksimum dan sensitivitas penerimaan tertinggi.
l Kehilangan saluran minimum yang diijinkan: perbedaan antara daya pancar minimum dan sensitivitas penerimaan terendah (titik kelebihan beban).
(6) Refleksi ODN
Refleksi ODN bergantung pada return loss berbagai komponen yang membentuk ODN dan setiap titik refleksi pada saluran optik.Secara umum, semua refleksi diskrit harus lebih baik dari-35 dB, dan refleksi diskrit maksimum dari akses serat harus lebih baik daripada-50 dB.
4. Unit Jaringan Optik (ONU)
Unit jaringan optik (ONU) terletak di antara ODN dan peralatan pengguna, dan menyediakan antarmuka optik antara pengguna dan ODN dan antarmuka listrik dengan sisi pengguna untuk menerapkan manajemen pemrosesan dan pemeliharaan berbagai sinyal listrik.ONU terdiri dari lapisan inti, lapisan layanan, dan lapisan publik.Lapisan layanan terutama mengacu pada port pengguna;lapisan inti menyediakan antarmuka multiplexing dan optik;dan lapisan publik menyediakan pasokan listrik dan manajemen pemeliharaan.
5. Modus aplikasi PON
Transparansi bisnis PON sudah bagus, dan pada prinsipnya bisa diterapkan pada standar dan sinyal tarif apa pun.Dibandingkan dengan jaringan optik aktif point-to-point, teknologi PON dicirikan oleh perawatan yang sederhana, biaya rendah (penghematan antarmuka serat dan optik), bandwidth transmisi tinggi, dan rasio harga kinerja tinggi.Karakteristik ini akan membuatnya mempertahankan keunggulan kompetitif untuk waktu yang lama, dan PON selalu dianggap sebagai arah pengembangan jaringan akses di masa depan.
Aplikasi yang paling cocok untuk PON adalah: bagian dari jaringan akses yang dekat dengan ujung pelanggan;pelanggan layanan ONU tidak menekankan perlunya redundansi atau perlindungan bypass;OLT dapat diatur pada node dengan kinerja kelangsungan hidup yang baik (misalnya, node dengan perlindungan bundaran).Tempat di mana pengguna terkonsentrasi secara geografis.PON pada dasarnya memiliki tiga mode aplikasi.
(1) Ganti jaringan agregasi dua lapis yang ada: PON dapat menggantikan sakelar Layer 2 dan transceiver optik yang ada, dan mengarahkan jaringan akses LAN ke jaringan area metropolitan IP, seperti yang ditunjukkan pada gambar:
PON menggantikan jaringan Layer 2 yang ada
(2) Ganti kabel akses pada ayat yang bersangkutan: Sistem PON dapat menggantikan bagian kabel optik dan peralatan switching optik yang ada, sehingga menghemat kabel akses pada ayat yang bersangkutan, seperti yang ditunjukkan:
PON menggantikan segmen yang relevan untuk mengakses kabel optik
(3) Mode akses multi-layanan (menerapkan FTTH): Sistem PON dapat menyediakan akses multi-layanan dan multi-tingkat yang memenuhi persyaratan QoS yang berbeda, dan dapat beradaptasi dengan keragaman pengguna dan ketidakpastian perkembangan bisnis, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:
Akses multi-layanan