1.PON'un temel yapısı
PON (Pasif Optik Ağ)
PON, noktadan çok noktaya (P2MP) yapıyı kullanan tek fiberli, çift yönlü bir optik erişim ağıdır.PON sistemi, merkez ofisin kullanıcı tarafında bir optik hat terminali (OLT), bir optik dağıtım ağı (ODN) ve bir optik ağ ünitesinden (ONU) oluşur ve tek fiberli çift yönlü bir sistemdir.Aşağı yönde (OLT'den ONU'ya), OLT tarafından gönderilen sinyal ODN aracılığıyla her bir ONU'ya ulaşır. Yukarı yönde (ONU'dan OLT'ye), ONU tarafından gönderilen sinyal yalnızca OLT'ye ulaşacak ve diğer ONU'lara ulaşamayacaktır. Veri çarpışmasını önlemek ve ağ verimliliğini artırmak için, yukarı bağlantı yönü TDMA çoklu erişim modunu benimser ve her ONU'nun veri iletimini yönetir.ODN, OLT ve ONU arasında optik kanallar sağlar.PON'un referans yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
PON sistemi referans yapısı
OLT ağ tarafında bulunur ve merkez ofise yerleştirilir.Ağ konsantrasyonu ve erişimi sağlayan, optik/elektriksel dönüştürmeyi, bant genişliği tahsisini ve gerçek zamanlı izleme ve yönetimle her kanal bağlantısının kontrolünü sağlayan bir L2 anahtarı veya L3 yönlendirici olabilir.Ve bakım fonksiyonları.ONU, çeşitli elektrik sinyallerinin işlenmesini ve bakım yönetimini uygulamak için kullanıcı tarafında bulunur ve kullanıcı tarafında bir arayüz sağlar.OLT ve ONU, pasif bir optik ayırıcı ile bağlanır ve optik ayırıcı, aşağı bağlantı verilerini dağıtmak ve yukarı bağlantı verilerini toplamak için kullanılır.Terminal ekipmanına ek olarak PON sistemi elektrikli bileşenlere ihtiyaç duymaz ve bu nedenle pasiftir.
PON, tek bir fiber üzerinde aşağı bağlantı 1490 nm/yukarı bağlantı 1310 nm dalga boyu kombinasyonuna sahip bir dalga boyu bölmeli çoğullama (WDM) teknolojisini kullanır.Yukarı bağlantı yönü noktadan noktaya bir moddur ve aşağı bağlantı yönü bir yayın modudur.Aşağıdaki şekil PON'un temel yapısını göstermektedir.
PON'un temel ağ yapısı
Aşağı yönde OLT, veri paketlerini tüm ONU'lara yayın şeklinde iletir; her paket, hedef ONU tanımlayıcısına iletim içeren bir başlık taşır.Veri paketi ONU'ya ulaştığında ONU'nun MAC katmanı adres çözümlemesini gerçekleştirir, kendisine ait veri paketini çıkarır ve diğer veri paketlerini atar.
Yukarı bağlantı yönü, Zaman Bölmeli Çoğullama (TDM) teknolojisini kullanır ve birden fazla ONU'nun yukarı bağlantı bilgisi, OLT'ye iletilecek bir TDM bilgi akışını oluşturur.
2.Optik hat terminali (OLT)
Optik hat terminali (OLT), servis ağı ile ODN arasında optik bir arayüz sağlama işlevi görür ve çeşitli servislerin iletilmesi için çeşitli araçlar sağlar.OLT dahili olarak bir çekirdek katman, bir hizmet katmanı ve bir genel katmandan oluşur.Hizmet katmanı esas olarak hizmet bağlantı noktaları sağlar ve birden çok hizmeti destekler;çekirdek katman çapraz bağlantı, çoğullama ve iletim sağlar;ve genel katman güç kaynağı ve bakım yönetimi işlevlerini sağlar.
OLT'nin varlığı, üst katman hizmet ağı ile belirli arayüz, taşıyıcı, ağ oluşturma ve erişim cihazının cihaz yönetimi arasındaki sıkı bağlantıyı azaltabilir ve birleşik bir optik erişim ağı yönetim arayüzü sağlayabilir.
OLT'nin temel işlevleri şunları içerir: toplama dağıtım işlevi ve DN uyarlama işlevi.
OLT servis arayüzü fonksiyonları şunları içerir: servis portu fonksiyonu, servis arayüzü uyarlama fonksiyonu, arayüz sinyal işleme ve servis arayüzü koruması.
OLT ortak işlevleri temel olarak OAM işlevlerini ve güç kaynağı işlevlerini içerir.
OLT'den yayılan optik güç esas olarak aşağıdaki yerlerde tüketilir.
Ayırıcı: Şant sayısı arttıkça kayıp da artar.
l Fiber: Mesafe ne kadar uzun olursa kayıp da o kadar büyük olur.
l ONU: Sayı ne kadar büyük olursa, gereken OLT iletim gücü de o kadar büyük olur.ONU'ya ulaşan her gücün alım hassasiyetinin üzerinde ve belirli bir marja sahip olmasını sağlamak için bütçenin fiili miktar ve coğrafi dağılıma göre oluşturulması gerekmektedir.
3.Optik dağıtım ağı
Optik dağıtım ağı (ODN), OLT ile ONU arasında optik iletimi sağlamaya yönelik bir araçtır.Ana işlevi, OLT ile ONU arasındaki bilgi iletimini ve dağıtımını tamamlamak ve ONU ile OLT arasında uçtan uca bir bilgi iletim kanalı oluşturmaktır.
ODN konfigürasyonu genellikle noktadan çok noktaya moddur; yani birden fazla ONU, bir ODN aracılığıyla bir OLT'ye bağlanır, böylece birden fazla ONU, OLT ile ODN ve OLT'nin optoelektronik cihazı arasındaki optik iletim ortamını paylaşabilir. .
(1) ODN'nin Bileşimi
ODN'yi oluşturan ana pasif bileşenler şunlardır: tek modlu fiber ve fiber optik kablo, konektörler, pasif optik ayırıcılar (OBD), pasif optik zayıflatıcılar ve fiber optik konektörler.
(2) ODN'nin topolojik yapısı
Bir ODN ağının topolojisi genellikle bir yıldıza, bir ağaca, bir veri yoluna ve bir halkaya bölünebilen noktadan çok noktaya bir yapıdır.
ODN ağ yapısı
(3) Aktif ve bekleme korumasına ilişkin ayarlar
ODN ağının aktif/yedek koruma ayarı esas olarak ODN ağı tarafından iletilen optik sinyaller için iki optik iletim kanalı kurmaktır.Birincil kanal arızalandığında, optik fiberler, OLT'ler, ONU'lar ve iletim fiberinin birincil ve yedek koruma ayarları dahil olmak üzere optik sinyalleri iletmek için otomatik olarak alternatif kanala geçebilir.
Ana ve yedek iletim fiberleri aynı optik kabloda veya farklı optik kablolarda olabilir.Ana ve yedek optik kablolar farklı boru hatlarına monte edilebilir, böylece koruma performansı daha iyi olur.
(4) ODN'nin optik iletim özellikleri
ODN'nin tasarım özellikleri, halihazırda öngörülebilir herhangi bir hizmetin, çeşitli pasif bileşenlerin özellikleri üzerinde büyük etkisi olan bir gereklilik olan, büyük değişiklikler olmadan sağlanabilmesini sağlamalıdır.ODN'nin optik özelliklerini doğrudan etkileyebilecek gereksinimler aşağıdaki gibidir.
l Optik dalga boyu şeffaflığı: Çeşitli optik pasif bileşenler, iletilen optik sinyalin şeffaflığını etkilememelidir.Tasarlanan optik ağın gerektirdiği optik sinyal şeffaf bir şekilde iletilmeli, böylece gelecekteki WDM sistem uygulamaları sağlanmalıdır.Kuruluş.
l Tersinirlik: ODN ağının çıkışı ve girişi değiştirildiğinde, ODN ağının iletim özellikleri önemli ölçüde değişmemelidir, yani iletim bant genişliği ve optik kayıp özelliklerindeki değişim minimum düzeyde olmalıdır.Bu, ağın tasarımını basitleştirir.
l Ağ performansının tutarlılığı: ODN ağı tutarlı optik sinyaller sağlamalıdır.ODN ağının iletim özellikleri, OFSAN'ın tamamı ve iletişim ağının tamamıyla tutarlı olmalıdır.İletim bant genişliği ve optik kayıp özellikleri OFSAN'ın tamamına uygun olmalıdır.
(5) ODN performans parametreleri
Tüm sistemin optik kanal kaybı performansını belirleyen parametreler temel olarak aşağıdaki gibidir.
l ODN optik kanal kaybı: minimum iletim gücü ile en yüksek alım hassasiyeti arasındaki fark.
l İzin verilen maksimum kanal kaybı: maksimum iletim gücü ile en yüksek alım hassasiyeti arasındaki fark.
l İzin verilen minimum kanal kaybı: minimum iletim gücü ile en düşük alım hassasiyeti (aşırı yükleme noktası) arasındaki fark.
(6) ODN'nin Yansıması
ODN'nin yansıması, ODN'yi oluşturan çeşitli bileşenlerin ve optik kanal üzerindeki yansıma noktalarının geri dönüş kaybına bağlıdır.Genel olarak, tüm ayrık yansımalar şundan daha iyi olmalıdır:−35 dB ve fiber erişiminin maksimum ayrık yansıması,−50 dB.
4. Optik Ağ Birimi (ONU)
Optik ağ ünitesi (ONU), ODN ile kullanıcı ekipmanı arasında yer alır ve çeşitli elektrik sinyallerinin işlenmesini ve bakım yönetimini uygulamak için kullanıcı ile ODN arasında bir optik arayüz ve kullanıcı tarafıyla bir elektrik arayüzü sağlar.ONU bir çekirdek katman, bir hizmet katmanı ve bir genel katmandan oluşur.Hizmet katmanı esas olarak kullanıcı bağlantı noktalarını ifade eder;çekirdek katman çoğullama ve optik arayüzler sağlar;kamu katmanı ise güç kaynağı ve bakım yönetimini sağlar.
5. PON uygulama modu
PON'un iş şeffaflığı iyidir ve prensip olarak her türlü standart ve oran sinyaline uygulanabilir.Noktadan noktaya aktif optik ağlarla karşılaştırıldığında PON teknolojisi, basit bakım, düşük maliyet (fiber ve optik arayüzlerden tasarruf), yüksek iletim bant genişliği ve yüksek performans fiyat oranıyla karakterize edilir.Bu özellikler onun rekabet avantajını uzun süre korumasını sağlayacaktır ve PON her zaman erişim ağının gelecekteki gelişim yönü olarak görülmüştür.
PON için en uygun uygulama: erişim ağının müşterinin sonuna yakın kısmı;ONU hizmetinin müşterisi, yedeklilik veya baypas koruması ihtiyacını vurgulamıyor;OLT, hayatta kalma performansı iyi olan bir düğüme (örneğin, döner kavşak korumalı bir düğüm) kurulabilir.Kullanıcıların coğrafi olarak yoğunlaştığı yer.PON'un esas olarak üç uygulama modu vardır.
(1) Mevcut iki katmanlı toplama ağını değiştirin: PON, mevcut Katman 2 anahtarını ve optik alıcı-vericiyi değiştirebilir ve LAN'ın erişim ağını şekilde gösterildiği gibi IP büyükşehir alan ağına yönlendirebilir:
PON mevcut Katman 2 ağının yerini alıyor
(2) İlgili paragrafın erişim kablosunu değiştirin: PON sistemi, optik kablonun ve optik anahtarlama ekipmanının mevcut kısmını değiştirebilir, böylece gösterildiği gibi ilgili paragrafın erişim kablosundan tasarruf edilebilir:
PON, optik kabloya erişim için ilgili bölümlerin yerini alıyor
(3) Çoklu hizmet erişim modu (FTTH'yi uygulayan): PON sistemi, farklı QoS gereksinimlerini karşılayan çoklu hizmet ve çoklu hız erişimi sağlayabilir ve şekilde gösterildiği gibi kullanıcı çeşitliliğine ve iş geliştirme belirsizliğine uyum sağlayabilir. aşağıdaki şekil:
Çoklu hizmet erişimi