1. Struktur asas PON
PON (Rangkaian Optik Pasif)
PON ialah rangkaian capaian optik dwiarah gentian tunggal menggunakan struktur titik-ke-berbilang (P2MP).Sistem PON terdiri daripada terminal talian optik (OLT), rangkaian pengedaran optik (ODN), dan unit rangkaian optik (ONU) pada bahagian pengguna pejabat pusat, dan merupakan sistem dwiarah gentian tunggal.Dalam arah hiliran (OLT ke ONU), isyarat yang dihantar oleh OLT mencapai setiap ONU melalui ODN. Dalam arah huluan (ONU ke OLT), isyarat yang dihantar oleh ONU hanya akan mencapai OLT dan tidak akan mencapai ONU yang lain .Untuk mengelakkan perlanggaran data dan meningkatkan kecekapan rangkaian, arah pautan atas menggunakan mod akses berbilang TDMA, dan menguruskan penghantaran data setiap ONU.ODN menyediakan saluran optik antara OLT dan ONU.Struktur rujukan PON ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Struktur rujukan sistem PON
OLT terletak di bahagian rangkaian dan diletakkan di pejabat pusat.Ia boleh menjadi suis L2 atau penghala L3, menyediakan kepekatan dan akses rangkaian, membolehkan penukaran optik/elektrik, peruntukan lebar jalur dan kawalan setiap sambungan saluran, dengan pemantauan dan pengurusan masa nyata.Dan fungsi penyelenggaraan.ONU terletak di bahagian pengguna untuk melaksanakan pengurusan pemprosesan dan penyelenggaraan pelbagai isyarat elektrik, dan menyediakan antara muka sebelah pengguna.OLT dan ONU disambungkan oleh pembahagi optik pasif, dan pembahagi optik digunakan untuk mengedarkan data pautan bawah dan data pautan atas agregat.Sebagai tambahan kepada peralatan terminal, sistem PON tidak memerlukan komponen elektrik dan oleh itu pasif.
PON menggunakan teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM) dengan gabungan panjang gelombang 1490 nm/uplink 1310 nm pautan bawah pada gentian tunggal.Arah pautan atas ialah mod titik ke titik, dan arah pautan bawah ialah mod siaran.Rajah di bawah menunjukkan struktur asas PON.
Struktur rangkaian asas PON
Dalam arah hiliran, OLT menghantar paket data kepada semua ONU dengan cara penyiaran, setiap paket membawa pengepala dengan penghantaran ke pengecam ONU destinasi.Apabila paket data tiba di ONU, lapisan MAC ONU melaksanakan resolusi alamat, mengekstrak paket data kepunyaan dirinya sendiri dan membuang paket data lain.
Arah pautan atas menggunakan teknologi Time Division Multiplexing (TDM), dan maklumat pautan atas berbilang ONU membentuk aliran maklumat TDM untuk dihantar ke OLT.
2. Terminal talian optik (OLT)
Terminal talian optik (OLT) berfungsi untuk menyediakan antara muka optik antara rangkaian perkhidmatan dan ODN, dan menyediakan pelbagai cara untuk menghantar pelbagai perkhidmatan.OLT secara dalaman terdiri daripada lapisan teras, lapisan perkhidmatan dan lapisan awam.Lapisan perkhidmatan terutamanya menyediakan port perkhidmatan dan menyokong pelbagai perkhidmatan;lapisan teras menyediakan sambungan silang, pemultipleksan, dan penghantaran;dan lapisan awam menyediakan bekalan kuasa dan fungsi pengurusan penyelenggaraan.
Kehadiran OLT boleh mengurangkan gandingan yang ketat antara rangkaian perkhidmatan lapisan atas dan antara muka khusus, pembawa, rangkaian, dan pengurusan peranti peranti capaian, dan boleh menyediakan antara muka pengurusan rangkaian capaian optik bersatu.
Fungsi teras OLT termasuk: fungsi pengagihan pengagregatan dan fungsi penyesuaian DN.
Fungsi antara muka perkhidmatan OLT termasuk: fungsi port perkhidmatan, fungsi penyesuaian antara muka perkhidmatan, pemprosesan isyarat antara muka dan perlindungan antara muka perkhidmatan.
Fungsi biasa OLT terutamanya termasuk fungsi OAM dan fungsi bekalan kuasa.
Kuasa optik yang dipancarkan daripada OLT digunakan terutamanya di tempat berikut.
Splitter: Lebih banyak bilangan shunt, lebih besar kerugian.
l Fiber: Semakin jauh jarak, semakin besar kerugian.
l ONU: Lebih besar nombor, lebih besar kuasa penghantaran OLT yang diperlukan.Untuk memastikan bahawa setiap kuasa yang mencapai ONU adalah lebih tinggi daripada sensitiviti penerimaan dan mempunyai margin tertentu, belanjawan hendaklah berdasarkan kuantiti sebenar dan taburan geografi.
3. Rangkaian pengedaran optik
Rangkaian pengedaran optik (ODN) ialah satu cara untuk menyediakan penghantaran optik antara OLT dan ONU.Fungsi utamanya adalah untuk melengkapkan penghantaran dan pengedaran maklumat antara OLT dan ONU, dan mewujudkan saluran penghantaran maklumat hujung ke hujung antara ONU dan OLT.
Konfigurasi ODN biasanya mod titik-ke-berbilang, iaitu, berbilang ONU disambungkan kepada satu OLT melalui satu ODN, supaya berbilang ONU boleh berkongsi medium penghantaran optik antara OLT dan ODN dan peranti optoelektronik OLT. .
(1) Komposisi ODN
Komponen pasif utama yang membentuk ODN ialah: gentian mod tunggal dan kabel gentian optik, penyambung, pembahagi optik pasif (OBD), pengecil optik pasif dan penyambung gentian optik.
(2) Struktur topologi ODN
Topologi rangkaian ODN biasanya struktur titik-ke-berbilang, yang boleh dibahagikan kepada bintang, pokok, bas dan cincin.
Struktur rangkaian ODN
(3) Tetapan untuk perlindungan aktif dan siap sedia
Tetapan perlindungan aktif/siap sedia bagi rangkaian ODN adalah terutamanya untuk menyediakan dua saluran penghantaran optik untuk isyarat optik yang dihantar oleh rangkaian ODN.Apabila saluran utama gagal, ia boleh bertukar secara automatik ke saluran ganti untuk menghantar isyarat optik, termasuk gentian optik, OLT, ONU, dan Tetapan perlindungan utama dan sandaran gentian penghantaran.
Gentian penghantaran utama dan siap sedia boleh berada dalam kabel optik yang sama atau dalam kabel optik yang berbeza.Kabel optik utama dan sandaran boleh dipasang dalam saluran paip yang berbeza, supaya prestasi perlindungan lebih baik.
(4) Ciri penghantaran optik ODN
Ciri reka bentuk ODN harus memastikan bahawa mana-mana perkhidmatan yang boleh dijangka pada masa ini boleh disediakan tanpa perubahan besar, satu keperluan yang mempunyai kesan besar ke atas ciri-ciri pelbagai komponen pasif.Keperluan yang boleh menjejaskan ciri optik ODN secara langsung adalah seperti berikut.
l Ketelusan panjang gelombang optik: Pelbagai komponen pasif optik tidak boleh menjejaskan ketelusan isyarat optik yang dihantar.Isyarat optik yang diperlukan oleh rangkaian optik yang direka hendaklah dihantar secara telus, dengan itu menyediakan aplikasi sistem WDM masa hadapan.Yayasan itu.
l Kebolehbalikan: Apabila output dan input rangkaian ODN ditukar, ciri penghantaran rangkaian ODN tidak boleh berubah dengan ketara, iaitu perubahan lebar jalur penghantaran dan ciri kehilangan optik hendaklah minimum.Ini memudahkan reka bentuk rangkaian.
l Ketekalan prestasi rangkaian: Rangkaian ODN harus mengekalkan isyarat optik yang konsisten.Ciri-ciri penghantaran rangkaian ODN hendaklah konsisten dengan keseluruhan OFSAN dan keseluruhan rangkaian komunikasi.Jalur lebar penghantaran dan ciri kehilangan optik harus sesuai untuk keseluruhan OFSAN.
(5) Parameter prestasi ODN
Parameter yang menentukan prestasi kehilangan saluran optik keseluruhan sistem adalah seperti berikut.
l Kehilangan saluran optik ODN: perbezaan antara kuasa penghantaran minimum dan kepekaan menerima tertinggi.
l Kehilangan saluran maksimum yang dibenarkan: perbezaan antara kuasa penghantaran maksimum dan sensitiviti penerimaan tertinggi.
l Kehilangan saluran minimum yang dibenarkan: perbezaan antara kuasa penghantaran minimum dan kepekaan penerimaan terendah (titik beban).
(6) Refleksi ODN
Pantulan ODN bergantung pada kehilangan pulangan pelbagai komponen yang membentuk ODN dan sebarang titik pantulan pada saluran optik.Secara umum, semua pantulan diskret mestilah lebih baik daripada−35 dB, dan pantulan diskret maksimum akses gentian harus lebih baik daripada−50 dB.
4. Unit Rangkaian Optik (ONU)
Unit rangkaian optik (ONU) terletak di antara ODN dan peralatan pengguna, dan menyediakan antara muka optik antara pengguna dan ODN dan antara muka elektrik dengan sisi pengguna untuk melaksanakan pengurusan pemprosesan dan penyelenggaraan pelbagai isyarat elektrik.ONU terdiri daripada lapisan teras, lapisan perkhidmatan dan lapisan awam.Lapisan perkhidmatan terutamanya merujuk kepada port pengguna;lapisan teras menyediakan antara muka pemultipleksan dan optik;dan lapisan awam menyediakan bekalan kuasa dan pengurusan penyelenggaraan.
5. Mod permohonan PON
Ketelusan perniagaan PON adalah baik, dan pada dasarnya boleh digunakan pada mana-mana isyarat standard dan kadar.Berbanding dengan rangkaian optik aktif point-to-point, teknologi PON dicirikan oleh penyelenggaraan mudah, kos rendah (menjimatkan gentian dan antara muka optik), lebar jalur penghantaran tinggi dan nisbah harga prestasi tinggi.Ciri-ciri ini akan menjadikannya mengekalkan kelebihan daya saing untuk masa yang lama, dan PON sentiasa dianggap sebagai hala tuju pembangunan masa depan rangkaian capaian.
Aplikasi yang paling sesuai untuk PON ialah: bahagian rangkaian capaian yang hampir dengan penghujung pelanggan;pelanggan perkhidmatan ONU tidak menekankan keperluan untuk redundansi atau perlindungan pintasan;OLT boleh disediakan pada nod dengan prestasi kemandirian yang baik (contohnya, nod dengan perlindungan bulatan).Tempat di mana pengguna tertumpu secara geografi.PON terutamanya mempunyai tiga mod aplikasi.
(1) Gantikan rangkaian pengagregatan dua lapisan sedia ada: PON boleh menggantikan suis Lapisan 2 dan transceiver optik sedia ada, dan mengarahkan rangkaian capaian LAN ke rangkaian kawasan metropolitan IP, seperti yang ditunjukkan dalam rajah:
PON menggantikan rangkaian Layer 2 sedia ada
(2) Gantikan kabel capaian perenggan yang berkaitan: Sistem PON boleh menggantikan bahagian kabel optik yang sedia ada dan peralatan pensuisan optik, dengan itu menjimatkan kabel capaian perenggan yang berkaitan, seperti yang ditunjukkan:
PON menggantikan segmen yang berkaitan untuk mengakses kabel optik
(3) Mod akses berbilang perkhidmatan (melaksanakan FTTH): Sistem PON boleh menyediakan akses berbilang perkhidmatan dan berbilang kadar yang memenuhi keperluan QoS yang berbeza, dan boleh menyesuaikan diri dengan kepelbagaian pengguna dan ketidakpastian pembangunan perniagaan, seperti yang ditunjukkan dalam angka berikut:
Akses pelbagai perkhidmatan