1.Basic na istraktura ng PON
PON (Passive Optical Network)
Ang PON ay isang single-fiber bidirectional optical access network gamit ang isang point-to-multipoint (P2MP) na istraktura.Ang PON system ay binubuo ng isang optical line terminal (OLT), isang optical distribution network (ODN), at isang optical network unit (ONU) sa user side ng central office, at ito ay isang single-fiber bidirectional system.Sa downstream na direksyon (OLT hanggang ONU), ang signal na ipinadala ng OLT ay umaabot sa bawat ONU sa pamamagitan ng ODN. Sa upstream na direksyon (ONU hanggang OLT), ang signal na ipinadala ng ONU ay makakarating lamang sa OLT at hindi makakarating sa ibang mga ONU .Upang maiwasan ang pagbangga ng data at pagbutihin ang kahusayan ng network, ang direksyon ng uplink ay gumagamit ng TDMA multiple access mode, at pinamamahalaan ang paghahatid ng data ng bawat ONU.Ang ODN ay nagbibigay ng mga optical channel sa pagitan ng OLT at ng ONU.Ang reference na istraktura ng PON ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
PON system reference istraktura
Ang OLT ay matatagpuan sa gilid ng network at inilagay sa central office.Maaari itong maging isang L2 switch o isang L3 router, na nagbibigay ng network concentration at access, na nagpapagana ng optical/electrical conversion, bandwidth allocation, at kontrol ng bawat channel connection, na may real-time na pagsubaybay at pamamahala.At mga function ng pagpapanatili.Ang ONU ay matatagpuan sa gilid ng gumagamit upang ipatupad ang pagproseso at pamamahala ng pagpapanatili ng iba't ibang mga signal ng kuryente, at nagbibigay ng interface sa gilid ng gumagamit.Ang OLT at ang ONU ay konektado sa pamamagitan ng isang passive optical splitter, at ang optical splitter ay ginagamit upang ipamahagi ang downlink data at pinagsama-samang uplink data.Bilang karagdagan sa mga kagamitan sa terminal, ang sistema ng PON ay hindi nangangailangan ng mga de-koryenteng bahagi at samakatuwid ay pasibo.
Ang PON ay gumagamit ng teknolohiyang wavelength division multiplexing (WDM) na may downlink na 1490 nm/uplink na 1310 nm wavelength na kumbinasyon sa isang hibla.Ang direksyon ng uplink ay isang point-to-point mode, at ang downlink na direksyon ay isang broadcast mode.Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng pangunahing istraktura ng PON.
Pangunahing istraktura ng network ng PON
Sa downstream na direksyon, ipinapadala ng OLT ang mga data packet sa lahat ng ONU sa isang broadcast na paraan, ang bawat packet ay may dalang header na may transmission sa patutunguhang ONU identifier.Kapag dumating ang data packet sa ONU, ang MAC layer ng ONU ay nagsasagawa ng address resolution, kinukuha ang data packet na pagmamay-ari nito, at itinatapon ang iba pang data packet.
Ang direksyon ng uplink ay gumagamit ng teknolohiyang Time Division Multiplexing (TDM), at ang uplink na impormasyon ng maraming ONU ay bumubuo ng stream ng impormasyon ng TDM na ipapadala sa OLT.
2. Optical line terminal (OLT)
Ang optical line terminal (OLT) ay gumagana upang magbigay ng optical interface sa pagitan ng network ng serbisyo at ng ODN, at nagbibigay ng iba't ibang paraan para sa pagpapadala ng iba't ibang mga serbisyo.Ang OLT ay panloob na binubuo ng isang pangunahing layer, isang layer ng serbisyo, at isang pampublikong layer.Ang layer ng serbisyo ay pangunahing nagbibigay ng mga port ng serbisyo at sumusuporta sa maramihang mga serbisyo;ang core layer ay nagbibigay ng cross-connection, multiplexing, at transmission;at ang pampublikong layer ay nagbibigay ng power supply at maintenance management function.
Ang pagkakaroon ng OLT ay maaaring mabawasan ang mahigpit na pagkakabit sa pagitan ng upper-layer na network ng serbisyo at ang partikular na interface, ang maydala, ang networking, at ang pamamahala ng device ng access device, at maaaring magbigay ng isang pinag-isang optical access network management interface.
Ang mga pangunahing function ng OLT ay kinabibilangan ng: aggregation distribution function at DN adaptation function.
Ang mga function ng interface ng serbisyo ng OLT ay kinabibilangan ng: function ng port ng serbisyo, function ng adaptasyon ng interface ng serbisyo, pagproseso ng pagbibigay ng senyas ng interface, at proteksyon ng interface ng serbisyo.
Ang mga karaniwang function ng OLT ay pangunahing kasama ang mga function ng OAM at mga function ng power supply.
Ang optical power na ibinubuga mula sa OLT ay pangunahing natupok sa mga sumusunod na lugar.
Splitter: Kung mas malaki ang bilang ng mga shunt, mas malaki ang pagkawala.
l Fiber: Kung mas mahaba ang distansya, mas malaki ang pagkawala.
l ONU: Kung mas malaki ang numero, mas malaki ang kinakailangan ng OLT transmit power.Upang matiyak na ang bawat kapangyarihang umaabot sa ONU ay mas mataas kaysa sa pagiging sensitibo sa pagtanggap at may tiyak na margin, ang badyet ay dapat na nakabatay sa aktwal na dami at heograpikal na pamamahagi.
3. Optical distribution network
Ang optical distribution network (ODN) ay isang paraan para sa pagbibigay ng optical transmission sa pagitan ng OLT at ng ONU.Ang pangunahing tungkulin nito ay upang makumpleto ang paghahatid at pamamahagi ng impormasyon sa pagitan ng OLT at ng ONU, at magtatag ng isang end-to-end na channel ng paghahatid ng impormasyon sa pagitan ng ONU at ng OLT.
Ang configuration ng ODN ay karaniwang isang point-to-multipoint mode, ibig sabihin, maraming ONU ang nakakonekta sa isang OLT sa pamamagitan ng isang ODN, upang maraming ONU ang makapagbahagi ng optical transmission medium sa pagitan ng OLT at ng ODN at ng optoelectronic device ng OLT .
(1) Komposisyon ng ODN
Ang mga pangunahing passive component na bumubuo sa ODN ay: single-mode fiber at fiber optic cable, connectors, passive optical splitters (OBD), passive optical attenuators, at fiber optic connectors.
(2) Topological na istraktura ng ODN
Ang topology ng isang ODN network ay karaniwang isang point-to-multipoint na istraktura, na maaaring nahahati sa isang bituin, isang puno, isang bus, at isang singsing.
istraktura ng network ng ODN
(3) Mga setting para sa aktibo at standby na proteksyon
Ang aktibong/standby na setting ng proteksyon ng ODN network ay pangunahin upang mag-set up ng dalawang optical transmission channel para sa mga optical signal na ipinadala ng ODN network.Kapag nabigo ang pangunahing channel, maaari itong awtomatikong lumipat sa alternatibong channel upang magpadala ng mga optical signal, kabilang ang mga optical fiber, OLT, ONU, at Ang pangunahin at backup na mga setting ng proteksyon ng transmission fiber.
Ang pangunahing at standby transmission fibers ay maaaring nasa parehong optical cable o sa iba't ibang optical cable.Ang pangunahing at backup na mga optical cable ay maaaring mai-install sa iba't ibang mga pipeline, upang ang pagganap ng proteksyon ay mas mahusay.
(4) Mga katangian ng optical transmission ng ODN
Dapat tiyakin ng mga feature ng disenyo ng ODN na ang anumang kasalukuyang nakikinita na serbisyo ay maaaring ibigay nang walang malalaking pagbabago, isang pangangailangan na may malaking epekto sa mga katangian ng iba't ibang passive na bahagi.Ang mga kinakailangan na maaaring direktang makaapekto sa mga optical na katangian ng ODN ay ang mga sumusunod.
l Optical wavelength transparency: Ang iba't ibang optical passive na bahagi ay hindi dapat makaapekto sa transparency ng ipinadalang optical signal.Ang optical signal na kailangan ng idinisenyong optical network ay dapat na malinaw na ipinadala, kaya nagbibigay ng hinaharap na mga aplikasyon ng WDM system.Ang pundasyon.
l Reversibility: Kapag ang output at input ng ODN network ay ipinagpalit, ang mga katangian ng paghahatid ng ODN network ay hindi dapat magbago nang malaki, iyon ay, ang pagbabago ng transmission bandwidth at optical loss na mga katangian ay dapat na minimal.Pinapasimple nito ang disenyo ng network.
l Consistency ng network performance: Ang ODN network ay dapat magpanatili ng pare-parehong optical signal.Ang mga katangian ng paghahatid ng ODN network ay dapat na pare-pareho sa buong OFSAN at sa buong network ng komunikasyon.Ang transmission bandwidth at optical loss na mga katangian ay dapat na angkop para sa buong OFSAN.
(5) Mga parameter ng pagganap ng ODN
Ang mga parameter na tumutukoy sa pagganap ng pagkawala ng optical channel ng buong system ay higit sa lahat ay ang mga sumusunod.
l ODN optical channel loss: ang pagkakaiba sa pagitan ng minimum na transmit power at ang pinakamataas na receive sensitivity.
l Pinakamataas na pinapahintulutang pagkawala ng channel: ang pagkakaiba sa pagitan ng pinakamataas na kapangyarihan ng pagpapadala at ang pinakamataas na sensitivity ng pagtanggap.
l Minimum na pinahihintulutang pagkawala ng channel: ang pagkakaiba sa pagitan ng pinakamababang kapangyarihan ng pagpapadala at ang pinakamababang sensitivity ng pagtanggap (overload point).
(6) Pagninilay ng ODN
Ang pagmuni-muni ng ODN ay nakasalalay sa pagkawala ng pagbalik ng iba't ibang bahagi na bumubuo sa ODN at anumang mga punto ng pagmuni-muni sa optical channel.Sa pangkalahatan, ang lahat ng discrete reflection ay dapat na mas mahusay kaysa sa−35 dB, at ang maximum na discrete reflection ng fiber access ay dapat na mas mahusay kaysa sa−50 dB.
4. Optical Network Unit (ONU)
Ang optical network unit (ONU) ay matatagpuan sa pagitan ng ODN at ng user equipment, at nagbibigay ng optical interface sa pagitan ng user at ng ODN at ng electrical interface sa user side upang ipatupad ang pagproseso at pagpapanatili ng pamamahala ng iba't ibang electrical signal.Ang ONU ay binubuo ng isang pangunahing layer, isang layer ng serbisyo, at isang pampublikong layer.Ang layer ng serbisyo ay pangunahing tumutukoy sa mga port ng gumagamit;ang core layer ay nagbibigay ng multiplexing at optical interface;at ang pampublikong layer ay nagbibigay ng supply ng kuryente at pamamahala ng pagpapanatili.
5. PON application mode
Ang transparency ng negosyo ng PON ay mabuti, at sa prinsipyo ay maaaring ilapat sa anumang pamantayan at rate ng signal.Kung ikukumpara sa mga point-to-point na aktibong optical network, ang teknolohiya ng PON ay nailalarawan sa pamamagitan ng simpleng maintenance, mababang gastos (nagse-save ng fiber at optical interface), mataas na transmission bandwidth at mataas na performance price ratio.Ang mga katangiang ito ay magpapapanatili sa isang mapagkumpitensyang kalamangan sa loob ng mahabang panahon, at ang PON ay palaging itinuturing na direksyon ng pag-unlad sa hinaharap ng network ng pag-access.
Ang pinaka-angkop na aplikasyon para sa PON ay: ang bahagi ng access network na malapit sa dulo ng customer;hindi binibigyang-diin ng customer ng serbisyo ng ONU ang pangangailangan para sa redundancy o bypass na proteksyon;ang OLT ay maaaring i-set up sa isang node na may mahusay na pagganap ng kaligtasan (halimbawa, isang node na may proteksyon sa rotonda).Isang lugar kung saan ang mga user ay heograpikal na puro.Pangunahing may tatlong application mode ang PON.
(1) Palitan ang umiiral na dalawang-layer na network ng aggregation: Maaaring palitan ng PON ang umiiral na Layer 2 switch at optical transceiver, at idirekta ang access network ng LAN sa IP metropolitan area network, tulad ng ipinapakita sa figure:
Pinapalitan ng PON ang umiiral na Layer 2 network
(2) Palitan ang access cable ng nauugnay na talata: Maaaring palitan ng PON system ang kasalukuyang bahagi ng optical cable at optical switching equipment, kaya nai-save ang access cable ng nauugnay na talata, tulad ng ipinapakita:
Pinapalitan ng PON ang mga nauugnay na segment upang ma-access ang optical cable
(3) Multi-service access mode (implementing FTTH): Ang PON system ay maaaring magbigay ng multi-service at multi-rate na access na nakakatugon sa iba't ibang mga kinakailangan sa QoS, at maaaring umangkop sa pagkakaiba-iba ng mga user at ang kawalan ng katiyakan ng pag-unlad ng negosyo, tulad ng ipinapakita sa sumusunod na figure:
Multi-service na pag-access