នៅក្នុងប្រព័ន្ធ EPON OLT ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅ ONUs ជាច្រើន (ឯកតាបណ្តាញអុបទិក) តាមរយៈម៉ាស៊ីនឆូតកាត (ឧបករណ៍បំបែកអុបទិកអកម្ម)។ក្នុងនាមជាស្នូលនៃ EPON ម៉ូឌុលអុបទិក OLT នឹងប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធ 10G EPON ទាំងមូល។
1.ការណែនាំអំពីម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON
ម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON ប្រើការទទួលការផ្ទុះឡើង និងរបៀបបញ្ជូនបន្តចុះក្រោម ដែលត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការបំប្លែងអុបទិក/អគ្គិសនីនៅក្នុងប្រព័ន្ធ 10G EPON ។
ផ្នែកទទួលមាន TIA (ឧបករណ៍បំពងសំឡេង transimpedance) APD (Avalanche Photodiode) នៅ 1270 / 1310nm និង LA (limiting amplifiers) ពីរនៅអត្រា 1.25 និង 10.3125 Gbit / s ។
ចុងបញ្ចប់នៃការបញ្ជូនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ 10G EML (electro-absorption laser modulation) និង 1.25 Gbit/s DFB (distributed feedback laser) ហើយរលកនៃការបំភាយរបស់វាគឺ 1577 និង 1490nm រៀងគ្នា។
សៀគ្វីបើកបររួមមានសៀគ្វី APC ឌីជីថល (Automatic Optical Power Control) និងសៀគ្វី TEC (Temperature Compensation) សម្រាប់រក្សាកម្រិតរលកនៃការបញ្ចេញពន្លឺឡាស៊ែរ 10G ដែលមានស្ថេរភាព។ការត្រួតពិនិត្យប៉ារ៉ាម៉ែត្របញ្ជូននិងទទួលត្រូវបានអនុវត្តដោយមីក្រូកុំព្យូទ័របន្ទះសៀគ្វីតែមួយយោងទៅតាមពិធីការ SFF-8077iv4.5 ។
ដោយសារតែចុងបញ្ចប់នៃការទទួលនៃម៉ូឌុលអុបទិក OLT ប្រើការទទួលភ្លាមៗ ពេលវេលារៀបចំការទទួលគឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស។ប្រសិនបើពេលវេលានៃការទទួលភ្ញៀវមានរយៈពេលយូរ វានឹងប៉ះពាល់ដល់ភាពរសើបយ៉ាងខ្លាំង ហើយថែមទាំងអាចបណ្តាលឱ្យការទទួលភ្ញៀវមិនដំណើរការត្រឹមត្រូវ។យោងតាមតម្រូវការនៃពិធីការ IEEE 802.3av ពេលវេលាបង្កើតការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 1.25Gbit/s ត្រូវតែ <400 ns ហើយភាពរសើបនៃការទទួលសំឡេងផ្ទុះត្រូវតែ <-29.78 dBm ជាមួយនឹងអត្រាកំហុសបន្តិច 10-12;និង 10.3125 Gbit / s ពេលវេលារៀបចំការទទួលភ្លាមៗត្រូវតែ <800ns ហើយភាពរសើបនៃការទទួលស្វាគមន៍ភ្លាមៗត្រូវតែ <-28.0 dBm ជាមួយនឹងអត្រាកំហុសបន្តិច 10-3 ។
ការរចនាម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 2.10G EPON
2.1 គ្រោងការណ៍រចនា
ម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ triplexer (ម៉ូឌុលបីផ្លូវតែមួយ) ការបញ្ជូន ការទទួល និងការត្រួតពិនិត្យ។triplexer រួមមានឡាស៊ែរពីរ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមួយ។ពន្លឺដែលបានបញ្ជូន និងពន្លឺដែលបានទទួលត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍អុបទិកតាមរយៈ WDM (Wavelength Division Multiplexer) ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនទ្វេទិសតែមួយ។រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ។
ផ្នែកបញ្ជូនមានឡាស៊ែរពីរ ដែលមុខងារចម្បងរបស់វាគឺបំប្លែងសញ្ញាអគ្គិសនី 1G និង 10G ទៅជាសញ្ញាអុបទិករៀងៗខ្លួន និងដើម្បីរក្សាលំនឹងថាមពលអុបទិកក្នុងស្ថានភាពបិទជិតតាមរយៈសៀគ្វី APC ឌីជីថល។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ មីក្រូកុំព្យូទ័រដែលមានបន្ទះឈីបតែមួយគ្រប់គ្រងទំហំនៃចរន្តម៉ូឌុល ដើម្បីទទួលបានសមាមាត្រផុតពូជដែលត្រូវការដោយប្រព័ន្ធ។សៀគ្វី TEC ត្រូវបានបន្ថែមទៅសៀគ្វីបញ្ជូន 10G ដែលធ្វើអោយស្ថេរភាពរលកទិន្នផលនៃឡាស៊ែរ 10G យ៉ាងខ្លាំង។ផ្នែកទទួលប្រើប្រាស់ APD ដើម្បីបំប្លែងសញ្ញាអុបទិកដែលបានរកឃើញទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនី ហើយបញ្ចេញវាបន្ទាប់ពីការពង្រីក និងរាង។ដើម្បីធានាថាភាពរសើបអាចឈានដល់ជួរដ៏ល្អ វាចាំបាច់ក្នុងការផ្តល់សម្ពាធខ្ពស់ដែលមានស្ថេរភាពដល់ APD នៅសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។កុំព្យូទ័របន្ទះតែមួយសម្រេចបាននូវគោលដៅនេះដោយគ្រប់គ្រងសៀគ្វីតង់ស្យុងខ្ពស់ APD ។
2.2 ការអនុវត្តការទទួលការផ្ទុះអត្រាពីរដង
ផ្នែកទទួលនៃម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON ប្រើវិធីសាស្ត្រទទួលផ្ទុះ។វាត្រូវការទទួលសញ្ញាផ្ទុះនៃអត្រាពីរផ្សេងគ្នានៃ 1.25 និង 10.3125 Gbit / s ដែលតម្រូវឱ្យផ្នែកទទួលដើម្បីអាចបែងចែកសញ្ញាអុបទិកនៃអត្រាខុសគ្នាទាំងពីរនេះបានយ៉ាងល្អ ដើម្បីទទួលបានសញ្ញាអគ្គិសនីដែលមានស្ថេរភាព។គ្រោងការណ៍ចំនួនពីរសម្រាប់អនុវត្តការទទួលការផ្ទុះអត្រាពីរដងនៃម៉ូឌុលអុបទិក OLT ត្រូវបានស្នើឡើងនៅទីនេះ។
ដោយសារសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូលប្រើបច្ចេកវិទ្យា TDMA (Time Division Multiple Access) នោះមានតែអត្រាពន្លឺផ្ទុះមួយប៉ុណ្ណោះអាចមានក្នុងពេលតែមួយ។សញ្ញាបញ្ចូលអាចត្រូវបានបំបែកនៅក្នុងដែនអុបទិកតាមរយៈឧបករណ៍បំបែកអុបទិក 1: 2 ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2។ ឬប្រើតែឧបករណ៍ចាប់ល្បឿនខ្ពស់ដើម្បីបំប្លែងសញ្ញាអុបទិក 1G និង 10G ទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនីខ្សោយ ហើយបន្ទាប់មកបំបែកចរន្តអគ្គិសនីពីរ។ សញ្ញាជាមួយនឹងអត្រាផ្សេងគ្នាតាមរយៈកម្រិតបញ្ជូនធំជាង TIA ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 ។
គ្រោងការណ៍ទីមួយដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 នឹងនាំមកនូវការបាត់បង់សិលាចារឹកជាក់លាក់នៅពេលដែលពន្លឺឆ្លងកាត់ឧបករណ៍បំបែកអុបទិក 1: 2 ដែលត្រូវតែពង្រីកសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូល ដូច្នេះ amplifier អុបទិកត្រូវបានដំឡើងនៅពីមុខឧបករណ៍បំបែកអុបទិក។សញ្ញាអុបទិកដែលបំបែកចេញពីគ្នាត្រូវបានទទួលរងនូវការបំប្លែងអុបទិក / អគ្គិសនីដោយឧបករណ៍រាវរកនៃអត្រាផ្សេងគ្នា ហើយទីបំផុតទិន្នផលសញ្ញាអគ្គិសនីមានស្ថេរភាពពីរប្រភេទត្រូវបានទទួល។គុណវិបត្តិដ៏ធំបំផុតនៃដំណោះស្រាយនេះគឺថា amplifier អុបទិក និងឧបករណ៍បំបែកអុបទិក 1:2 ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ហើយឧបករណ៍រាវរកពីរគឺត្រូវការដើម្បីបំប្លែងសញ្ញាអុបទិក ដែលបង្កើនភាពស្មុគស្មាញនៃការអនុវត្ត និងបង្កើនការចំណាយ។
នៅក្នុងគ្រោងការណ៍ទីពីរដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។3, សញ្ញាអុបទិកបញ្ចូលគ្រាន់តែត្រូវឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិង TIA ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបំបែកនៅក្នុងដែនអគ្គិសនី។ស្នូលនៃដំណោះស្រាយនេះស្ថិតនៅក្នុងការជ្រើសរើស TIA ដែលតម្រូវឱ្យ TIA មានកម្រិតបញ្ជូន 1 ~ 10Gbit / s ហើយក្នុងពេលតែមួយ TIA មានការឆ្លើយតបយ៉ាងរហ័សក្នុងកម្រិតបញ្ជូននេះ។មានតែតាមរយៈប៉ារ៉ាម៉ែត្របច្ចុប្បន្ននៃ TIA ប៉ុណ្ណោះដែលអាចទទួលបានតម្លៃឆ្លើយតបយ៉ាងឆាប់រហ័ស ភាពប្រែប្រួលនៃការទទួលអាចត្រូវបានធានាយ៉ាងល្អ។ដំណោះស្រាយនេះជួយកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃការអនុវត្តបានយ៉ាងច្រើន និងរក្សាការចំណាយឱ្យស្ថិតក្រោមការគ្រប់គ្រង។នៅក្នុងការរចនាជាក់ស្តែង ជាទូទៅយើងជ្រើសរើសគ្រោងការណ៍ទីពីរ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការទទួលស្វាគមន៍ទ្វេដង។
2.3 ការរចនាសៀគ្វីផ្នែករឹងនៅផ្នែកទទួល
រូបភាពទី 4 គឺជាសៀគ្វីផ្នែករឹងនៃផ្នែកទទួលផ្ទុះ។នៅពេលដែលមានការបញ្ចូលអុបទិកផ្ទុះ APD បម្លែងសញ្ញាអុបទិកទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនីខ្សោយ ហើយបញ្ជូនវាទៅ TIA ។សញ្ញាត្រូវបានពង្រីកដោយ TIA ទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនី 10G ឬ 1G ។សញ្ញាអគ្គិសនី 10G ត្រូវបានបញ្ចូលទៅ 10G LA តាមរយៈការភ្ជាប់ជាវិជ្ជមាននៃ TIA ហើយសញ្ញាអគ្គិសនី 1G ត្រូវបានបញ្ចូលទៅ 1G LA តាមរយៈការភ្ជាប់អវិជ្ជមាននៃ TIA ។Capacitors C2 និង C3 គឺជា capacitors coupling ដែលប្រើដើម្បីសម្រេចបាននូវ 10G និង 1G AC-coupled output។វិធីសាស្ត្រភ្ជាប់ AC ត្រូវបានជ្រើសរើសព្រោះវាសាមញ្ញជាងវិធីសាស្ត្រភ្ជាប់ DC ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការភ្ជាប់ AC មានបន្ទុក និងការបញ្ចោញរបស់ capacitor ហើយល្បឿនឆ្លើយតបទៅនឹងសញ្ញាត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយការសាកថ្ម និងពេលវេលាបញ្ចេញថេរ ពោលគឺ សញ្ញាមិនអាចឆ្លើយតបទាន់ពេលនោះទេ។លក្ខណៈពិសេសនេះត្រូវបានចងភ្ជាប់នឹងការបាត់បង់ពេលវេលាជាក់លាក់នៃការទទួលភ្ញៀវ ដូច្នេះវាជាការសំខាន់ក្នុងការជ្រើសរើសទំហំ capacitor AC ។ប្រសិនបើ capacitor coupling តូចជាងត្រូវបានជ្រើសរើស ពេលវេលាទូទាត់អាចត្រូវបានខ្លី ហើយសញ្ញាដែលបញ្ជូនដោយ ONU ក្នុងរន្ធនីមួយៗអាចទទួលបានទាំងស្រុងដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ឥទ្ធិពលទទួលភ្ញៀវទេ ព្រោះពេលវេលានៃការទទួលភ្ញៀវគឺវែងពេក និងការមកដល់នៃពេលបន្ទាប់។ រន្ធ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ capacitance តូចពេកនឹងប៉ះពាល់ដល់ឥទ្ធិពល coupling និងកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវស្ថេរភាពនៃការទទួល។capacitance ធំជាងអាចកាត់បន្ថយភាពរញ៉េរញ៉ៃនៃប្រព័ន្ធ និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរសើបនៃចុងទទួល។ដូច្នេះ ដើម្បីគិតគូរពីពេលវេលានៃការទទួលភ្ញៀវ និងភាពរសើបនៃការទទួលភ្ញៀវ ឧបករណ៍ភ្ជាប់ដែលសមស្រប C2 និង C3 ចាំបាច់ត្រូវជ្រើសរើស។លើសពីនេះទៀតដើម្បីធានាបាននូវស្ថេរភាពនៃសញ្ញាអគ្គិសនីបញ្ចូល capacitor coupling និង resistor ដែលត្រូវគ្នាជាមួយនឹង resistance 50Ω ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅស្ថានីយអវិជ្ជមាននៃ LA ។
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) សៀគ្វីដែលផ្សំឡើងដោយ resistors R4 និង R5 (R6 និង R7) និងប្រភពតង់ស្យុង 2.0 V DC តាមរយៈលទ្ធផលសញ្ញាឌីផេរ៉ង់ស្យែលដោយ 10G (1G) LA ។សញ្ញាអគ្គិសនី។
2.4 ផ្នែកចាប់ផ្តើម
ផ្នែកបញ្ជូននៃម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON ត្រូវបានបែងចែកជាចម្បងជាពីរផ្នែកនៃការបញ្ជូន 1.25 និង 10G ដែលបញ្ជូនសញ្ញារៀងៗខ្លួនជាមួយនឹងរលកប្រវែង 1490 និង 1577 nm ទៅកាន់តំណខាងក្រោម។ដោយយកផ្នែកបញ្ជូន 10G ជាឧទាហរណ៍ សញ្ញាឌីផេរ៉ង់ស្យែល 10G មួយគូចូលទៅក្នុងបន្ទះឈីប CDR (Clock Shaping) ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយ AC ទៅបន្ទះឈីបកម្មវិធីបញ្ជា 10G ហើយទីបំផុតត្រូវបានបញ្ចូលដោយឌីផេរ៉ង់ស្យែលទៅក្នុងឡាស៊ែរ 10G ។ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនឹងមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងលើរលកពន្លឺនៃការបញ្ចេញឡាស៊ែរ ដើម្បីធ្វើស្ថិរភាពរលកដល់កម្រិតដែលត្រូវការដោយពិធីការ (ពិធីការតម្រូវឱ្យ 1575 ~ 1580nm) ចរន្តដំណើរការនៃសៀគ្វី TEC ចាំបាច់ត្រូវកែតម្រូវ ដូច្នេះ ដែលប្រវែងរលកទិន្នផលអាចគ្រប់គ្រងបានល្អ។
3. លទ្ធផលតេស្ត និងការវិភាគ
សូចនាករតេស្តសំខាន់ៗនៃម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON រួមមានពេលវេលាដំឡើងអ្នកទទួល ភាពប្រែប្រួលរបស់អ្នកទទួល និងដ្យាក្រាមភ្នែកបញ្ជូន។ការធ្វើតេស្តជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម៖
(1) ទទួលបានពេលវេលាកំណត់
នៅក្រោមបរិយាកាសការងារធម្មតានៃថាមពលអុបទិកផ្ទុះឡើងនៃ -24.0 dBm សញ្ញាអុបទិកដែលបញ្ចេញដោយប្រភពពន្លឺផ្ទុះត្រូវបានប្រើជាចំណុចចាប់ផ្តើមរង្វាស់ ហើយម៉ូឌុលទទួល និងបង្កើតសញ្ញាអគ្គិសនីពេញលេញជាចំណុចបញ្ចប់ការវាស់វែងដោយមិនអើពើ។ ការពន្យាពេលនៃពន្លឺនៅក្នុងសរសៃសាកល្បង។ ពេលវេលារៀបចំការទទួលស្វាគមន៍ផ្ទុះ 1G ដែលបានវាស់វែងគឺ 76.7 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <400 ns;ពេលវេលារៀបចំការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 10G គឺ 241.8 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <800 ns ផងដែរ។
3. លទ្ធផលតេស្ត និងការវិភាគ
សូចនាករតេស្តសំខាន់ៗនៃម៉ូឌុលអុបទិក OLT ស៊ីមេទ្រី 10G EPON រួមមានពេលវេលាដំឡើងអ្នកទទួល ភាពប្រែប្រួលរបស់អ្នកទទួល និងដ្យាក្រាមភ្នែកបញ្ជូន។ការធ្វើតេស្តជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម៖
(1) ទទួលបានពេលវេលាកំណត់
នៅក្រោមបរិយាកាសការងារធម្មតានៃថាមពលអុបទិកផ្ទុះឡើងនៃ -24.0 dBm សញ្ញាអុបទិកដែលបញ្ចេញដោយប្រភពពន្លឺផ្ទុះត្រូវបានប្រើជាចំណុចចាប់ផ្តើមរង្វាស់ ហើយម៉ូឌុលទទួល និងបង្កើតសញ្ញាអគ្គិសនីពេញលេញជាចំណុចបញ្ចប់ការវាស់វែងដោយមិនអើពើ។ ការពន្យាពេលនៃពន្លឺនៅក្នុងសរសៃសាកល្បង។ពេលវេលារៀបចំការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 1G ដែលបានវាស់វែងគឺ 76.7 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <400 ns;ពេលវេលារៀបចំការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 10G គឺ 241.8 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <800 ns ផងដែរ។
