1.PON-ის ძირითადი სტრუქტურა
PON (პასიური ოპტიკური ქსელი)
PON არის ერთბოჭკოვანი ორმხრივი ოპტიკური წვდომის ქსელი, რომელიც იყენებს წერტილიდან მრავალ წერტილამდე (P2MP) სტრუქტურას.PON სისტემა შედგება ოპტიკური ხაზის ტერმინალის (OLT), ოპტიკური სადისტრიბუციო ქსელისგან (ODN) და ოპტიკური ქსელის ერთეულისგან (ONU) ცენტრალური ოფისის მომხმარებლის მხარეს და არის ერთბოჭკოვანი ორმხრივი სისტემა.ქვედა დინების მიმართულებით (OLT-დან ONU-მდე), OLT-ის მიერ გაგზავნილი სიგნალი აღწევს თითოეულ ONU-ს ODN-ის მეშვეობით. ზემოთ დინების მიმართულებით (ONU-დან OLT-მდე), ONU-ს მიერ გაგზავნილი სიგნალი აღწევს მხოლოდ OLT-ს და არ მიაღწევს სხვა ONU-ს. მონაცემთა შეჯახების თავიდან ასაცილებლად და ქსელის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, ზემოქმედების მიმართულება იყენებს TDMA მრავალჯერადი წვდომის რეჟიმს და მართავს თითოეული ONU-ის მონაცემთა გადაცემას.ODN უზრუნველყოფს ოპტიკურ არხებს OLT-სა და ONU-ს შორის.PON-ის საცნობარო სტრუქტურა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
PON სისტემის საცნობარო სტრუქტურა
OLT მდებარეობს ქსელის მხარეს და განთავსებულია ცენტრალურ ოფისში.ეს შეიძლება იყოს L2 გადამრთველი ან L3 როუტერი, რომელიც უზრუნველყოფს ქსელის კონცენტრაციას და წვდომას, საშუალებას აძლევს ოპტიკურ/ელექტრო კონვერტაციას, გამტარუნარიანობის განაწილებას და კონტროლს თითოეული არხის კავშირის რეალურ დროში მონიტორინგისა და მენეჯმენტით.და ტექნიკური ფუნქციები.ONU განლაგებულია მომხმარებლის მხარეს სხვადასხვა ელექტრული სიგნალების დამუშავებისა და ტექნიკური მენეჯმენტის განსახორციელებლად და უზრუნველყოფს მომხმარებლის მხარეს ინტერფეისს.OLT და ONU დაკავშირებულია პასიური ოპტიკური სპლიტერით, ხოლო ოპტიკური სპლიტერი გამოიყენება ქვედა ბმულის მონაცემების გასავრცელებლად და ზემოაღნიშნული ბმულების მონაცემების აგრეგაციისთვის.ტერმინალური აღჭურვილობის გარდა, PON სისტემა არ საჭიროებს ელექტრო კომპონენტებს და, შესაბამისად, პასიურია.
PON იყენებს ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირების (WDM) ტექნოლოგიას 1490 ნმ/აღმავალი ბმული 1310 ნმ ტალღის სიგრძის კომბინაციით ერთ ბოჭკოზე.აღმავალი მიმართულება არის წერტილი-წერტილოვანი რეჟიმი, ხოლო დაღმავალი მიმართულება არის გადაცემის რეჟიმი.ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს PON-ის ძირითად სტრუქტურას.
PON-ის ძირითადი ქსელის სტრუქტურა
ქვედა დინების მიმართულებით, OLT გადასცემს მონაცემთა პაკეტებს ყველა ONU-ზე გადაცემის წესით, თითოეულ პაკეტს აქვს სათაური, რომელიც გადასცემს დანიშნულების ONU იდენტიფიკატორს.როდესაც მონაცემთა პაკეტი მიაღწევს ONU-ს, ONU-ს MAC ფენა ასრულებს მისამართების გარჩევადობას, ამოიღებს მონაცემთა პაკეტს, რომელიც მას ეკუთვნის და უგულებელყოფს სხვა მონაცემთა პაკეტებს.
ზემოქმედების მიმართულება იყენებს Time Division Multiplexing (TDM) ტექნოლოგიას და მრავალი ONU-ის აღმავალი ინფორმაცია წარმოადგენს TDM ინფორმაციის ნაკადს, რომელიც გადაეცემა OLT-ს.
2. ოპტიკური ხაზის ტერმინალი (OLT)
ოპტიკური ხაზის ტერმინალი (OLT) ფუნქციონირებს ოპტიკური ინტერფეისის უზრუნველსაყოფად სერვისის ქსელსა და ODN-ს შორის და უზრუნველყოფს სხვადასხვა საშუალებებს სხვადასხვა სერვისების გადაცემისთვის.OLT შინაგანად შედგება ძირითადი ფენისგან, სერვისის ფენისგან და საჯარო ფენისგან.სერვისის ფენა ძირითადად უზრუნველყოფს სერვისის პორტებს და მხარს უჭერს მრავალ სერვისს;ძირითადი ფენა უზრუნველყოფს ჯვარედინი კავშირს, მულტიპლექსირებას და გადაცემას;და საჯარო ფენა უზრუნველყოფს ელექტრომომარაგების და ტექნიკური მომსახურების მართვის ფუნქციებს.
OLT-ის არსებობამ შეიძლება შეამციროს მჭიდრო შეერთება ზედა ფენის სერვისის ქსელსა და კონკრეტულ ინტერფეისს, მატარებელს, ქსელს და წვდომის მოწყობილობის მოწყობილობის მართვას შორის და შეუძლია უზრუნველყოს ერთიანი ოპტიკური წვდომის ქსელის მართვის ინტერფეისი.
OLT-ის ძირითადი ფუნქციებია: აგრეგაციის განაწილების ფუნქცია და DN ადაპტაციის ფუნქცია.
OLT სერვისის ინტერფეისის ფუნქციებში შედის: სერვისის პორტის ფუნქცია, სერვისის ინტერფეისის ადაპტაციის ფუნქცია, ინტერფეისის სიგნალის დამუშავება და სერვისის ინტერფეისის დაცვა.
OLT საერთო ფუნქციები ძირითადად მოიცავს OAM ფუნქციებს და ელექტრომომარაგების ფუნქციებს.
OLT-დან გამოსხივებული ოპტიკური სიმძლავრე ძირითადად მოხმარდება შემდეგ ადგილებში.
Splitter: რაც უფრო მეტია შუნტების რაოდენობა, მით მეტია დანაკარგი.
l ბოჭკოვანი: რაც უფრო გრძელია მანძილი, მით მეტია დანაკარგი.
l ONU: რაც მეტია რიცხვი, მით მეტია საჭირო OLT გადამცემი სიმძლავრე.იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ONU-მდე მიმავალი თითოეული სიმძლავრე აღემატება მიმღების მგრძნობელობას და აქვს გარკვეული ზღვარი, ბიუჯეტი უნდა ეფუძნებოდეს რეალურ რაოდენობას და გეოგრაფიულ განაწილებას.
3.ოპტიკური სადისტრიბუციო ქსელი
ოპტიკური სადისტრიბუციო ქსელი (ODN) არის საშუალება OLT-სა და ONU-ს შორის ოპტიკური გადაცემის უზრუნველსაყოფად.მისი მთავარი ფუნქციაა დაასრულოს ინფორმაციის გადაცემა და განაწილება OLT-სა და ONU-ს შორის, და შექმნას ბოლოდან ბოლომდე ინფორმაციის გადაცემის არხი ONU-სა და OLT-ს შორის.
ODN კონფიგურაცია, როგორც წესი, არის წერტილი-მრავალწერტილური რეჟიმი, ანუ მრავალი ONU უკავშირდება ერთ OLT-ს ერთი ODN-ის მეშვეობით, ასე რომ, მრავალ ONU-ს შეუძლია ოპტიკური გადაცემის საშუალება OLT-სა და ODN-სა და OLT-ის ოპტოელექტრონულ მოწყობილობას შორის. .
(1) ODN-ის შემადგენლობა
ძირითადი პასიური კომპონენტები, რომლებიც ქმნიან ODN-ს, არის: ერთრეჟიმიანი ბოჭკოვანი და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი, კონექტორები, პასიური ოპტიკური გამყოფები (OBD), პასიური ოპტიკური დამამშვიდებლები და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კონექტორები.
(2) ODN-ის ტოპოლოგიური სტრუქტურა
ODN ქსელის ტოპოლოგია, როგორც წესი, არის წერტილიდან მრავალწერტილოვანი სტრუქტურა, რომელიც შეიძლება დაიყოს ვარსკვლავად, ხედ, ავტობუსად და რგოლად.
ODN ქსელის სტრუქტურა
(3) პარამეტრები აქტიური და ლოდინის რეჟიმში დაცვისთვის
ODN ქსელის აქტიური/ლოდინის დაცვის პარამეტრი ძირითადად არის ორი ოპტიკური გადაცემის არხის დაყენება ODN ქსელის მიერ გადაცემული ოპტიკური სიგნალებისთვის.როდესაც პირველადი არხი ვერ ხერხდება, მას შეუძლია ავტომატურად გადაერთოს ალტერნატიულ არხზე ოპტიკური სიგნალების გადასაცემად, მათ შორის ოპტიკური ბოჭკოები, OLTs, ONUs და გადამცემი ბოჭკოს პირველადი და სარეზერვო დაცვის პარამეტრები.
ძირითადი და ლოდინის გადამცემი ბოჭკოები შეიძლება იყოს იმავე ოპტიკურ კაბელში ან სხვადასხვა ოპტიკურ კაბელში.ძირითადი და სარეზერვო ოპტიკური კაბელები შეიძლება დამონტაჟდეს სხვადასხვა მილსადენებში, რათა უკეთესი იყოს დაცვის ხარისხი.
(4) ODN-ის ოპტიკური გადაცემის მახასიათებლები
ODN-ის დიზაინის მახასიათებლებმა უნდა უზრუნველყონ, რომ ნებისმიერი ამჟამად მოსალოდნელი სერვისის მიწოდება შესაძლებელია ძირითადი ცვლილებების გარეშე, მოთხოვნა, რომელიც დიდ გავლენას ახდენს სხვადასხვა პასიური კომპონენტების მახასიათებლებზე.მოთხოვნები, რომლებიც შეიძლება პირდაპირ იმოქმედოს ODN-ის ოპტიკურ მახასიათებლებზე, შემდეგია.
l ოპტიკური ტალღის სიგრძის გამჭვირვალობა: სხვადასხვა ოპტიკური პასიური კომპონენტი არ უნდა იმოქმედოს გადაცემული ოპტიკური სიგნალის გამჭვირვალობაზე.დაპროექტებული ოპტიკური ქსელისთვის საჭირო ოპტიკური სიგნალი უნდა იყოს გამჭვირვალედ გადაცემული, რაც უზრუნველყოფს WDM სისტემის მომავალ აპლიკაციებს.Ფონდი.
l შექცევადობა: როდესაც ODN ქსელის გამომავალი და შემავალი ცვლის ერთმანეთს, ODN ქსელის გადაცემის მახასიათებლები მნიშვნელოვნად არ უნდა შეიცვალოს, ანუ გადაცემის სიჩქარის და ოპტიკური დანაკარგის მახასიათებლების ცვლილება მინიმალური უნდა იყოს.ეს ამარტივებს ქსელის დიზაინს.
l ქსელის მუშაობის თანმიმდევრულობა: ODN ქსელმა უნდა შეინარჩუნოს თანმიმდევრული ოპტიკური სიგნალები.ODN ქსელის გადაცემის მახასიათებლები უნდა შეესაბამებოდეს მთელ OFSAN-ს და მთელ საკომუნიკაციო ქსელს.გადაცემის გამტარუნარიანობა და ოპტიკური დაკარგვის მახასიათებლები უნდა იყოს შესაფერისი მთელი OFSAN-ისთვის.
(5) ODN შესრულების პარამეტრები
პარამეტრები, რომლებიც განსაზღვრავენ მთელი სისტემის ოპტიკური არხის დაკარგვის შესრულებას, ძირითადად შემდეგია.
l ODN ოპტიკური არხის დაკარგვა: განსხვავება გადაცემის მინიმალურ სიმძლავრესა და მიღების უმაღლეს მგრძნობელობას შორის.
l არხის მაქსიმალური დასაშვები დანაკარგი: სხვაობა გადაცემის მაქსიმალურ სიმძლავრესა და მიღების უმაღლეს მგრძნობელობას შორის.
l არხის მინიმალური დასაშვები დანაკარგი: განსხვავება გადაცემის მინიმალურ სიმძლავრესა და მიმღების უმცირეს მგრძნობელობას შორის (გადატვირთვის წერტილი).
(6) ODN-ის ასახვა
ODN-ის ასახვა დამოკიდებულია სხვადასხვა კომპონენტის დაბრუნების დაკარგვაზე, რომლებიც ქმნიან ODN-ს და ოპტიკურ არხზე ასახვის ნებისმიერ წერტილს.ზოგადად, ყველა დისკრეტული ასახვა უნდა იყოს უკეთესი ვიდრე−35 dB და ბოჭკოების წვდომის მაქსიმალური დისკრეტული ასახვა უკეთესი უნდა იყოს ვიდრე−50 დბ.
4. ოპტიკური ქსელის ერთეული (ONU)
ოპტიკური ქსელის ერთეული (ONU) განლაგებულია ODN-სა და მომხმარებლის აღჭურვილობას შორის და უზრუნველყოფს ოპტიკურ ინტერფეისს მომხმარებელსა და ODN-ს შორის და ელექტრულ ინტერფეისს მომხმარებლის მხარესთან სხვადასხვა ელექტრული სიგნალების დამუშავებისა და შენარჩუნების მართვის განსახორციელებლად.ONU შედგება ძირითადი ფენისგან, სერვისის ფენისგან და საჯარო ფენისგან.სერვისის ფენა ძირითადად ეხება მომხმარებლის პორტებს;ძირითადი ფენა უზრუნველყოფს მულტიპლექსირებას და ოპტიკურ ინტერფეისებს;და საჯარო ფენა უზრუნველყოფს ელექტრომომარაგების და ტექნიკური მენეჯმენტს.
5. PON განაცხადის რეჟიმი
PON-ის ბიზნეს გამჭვირვალობა კარგია და პრინციპში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი სტანდარტისა და განაკვეთის სიგნალზე.წერტილიდან წერტილამდე აქტიურ ოპტიკურ ქსელებთან შედარებით, PON ტექნოლოგია ხასიათდება მარტივი შენარჩუნებით, დაბალი ღირებულებით (ბოჭკოვანი და ოპტიკური ინტერფეისების დაზოგვა), გადაცემის მაღალი გამტარუნარიანობა და მაღალი შესრულების ფასის თანაფარდობა.ეს მახასიათებლები აიძულებს მას დიდი ხნის განმავლობაში შეინარჩუნოს კონკურენტული უპირატესობა და PON ყოველთვის განიხილებოდა, როგორც წვდომის ქსელის მომავალი განვითარების მიმართულება.
PON-ისთვის ყველაზე შესაფერისი აპლიკაციაა: წვდომის ქსელის ის ნაწილი, რომელიც ახლოსაა მომხმარებლის ბოლომდე;ONU სერვისის მომხმარებელი არ ხაზს უსვამს ჭარბი ან შემოვლითი დაცვის აუცილებლობას;OLT შეიძლება დაყენდეს კვანძში, რომელსაც აქვს კარგი გადარჩენის ხარისხი (მაგალითად, კვანძი შემოვლითი დაცვით).ადგილი, სადაც მომხმარებლები გეოგრაფიულად არიან კონცენტრირებულნი.PON-ს ძირითადად აქვს სამი აპლიკაციის რეჟიმი.
(1) შეცვალეთ არსებული ორფენიანი აგრეგაციის ქსელი: PON-ს შეუძლია შეცვალოს არსებული Layer 2 ჩამრთველი და ოპტიკური გადამცემი და მიმართოს LAN-ის წვდომის ქსელს IP მეტროპოლიტენის ქსელში, როგორც ნაჩვენებია სურათზე:
PON ცვლის არსებულ Layer 2 ქსელს
(2) შეცვალეთ შესაბამისი პუნქტის დაშვების კაბელი: PON სისტემას შეუძლია შეცვალოს ოპტიკური კაბელის არსებული ნაწილი და ოპტიკური გადართვის მოწყობილობა, რითაც დაზოგავს შესაბამისი პუნქტის წვდომის კაბელს, როგორც ნაჩვენებია:
PON ცვლის შესაბამის სეგმენტებს ოპტიკურ კაბელზე წვდომისთვის
(3) მრავალ სერვისზე წვდომის რეჟიმი (FTTH ახორციელებს): PON სისტემას შეუძლია უზრუნველყოს მრავალ სერვისის და მრავალპროფილიანი წვდომა, რომელიც აკმაყოფილებს სხვადასხვა QoS მოთხოვნებს და შეუძლია მოერგოს მომხმარებელთა მრავალფეროვნებას და ბიზნესის განვითარების გაურკვევლობას, როგორც ნაჩვენებია შემდეგი ფიგურა:
მრავალ სერვისზე წვდომა