1.Основна структура на PON
PON (пасивна оптична мрежа)
PON е едновлакнеста двупосочна оптична мрежа за достъп, използваща структура от точка към много точки (P2MP). PON системата се състои от терминал за оптична линия (OLT), оптична разпределителна мрежа (ODN) и оптична мрежова единица (ONU) от страната на потребителя на централния офис и е двупосочна система с едно влакно. В посока надолу по течението (OLTto ONU), сигналът, изпратен отOLTдостига всекиONUпрез ODN. В посока нагоре (ONUto OLT), сигналът, изпратен отONUще достигне само доOLTи няма да достигне другиONUs.За да се избегне сблъсък на данни и да се подобри ефективността на мрежата, посоката на връзката нагоре приема режим на множествен достъп TDMA и управлява предаването на данни на всекиONU. ODN осигурява оптични канали междуOLTи наONU. Референтната структура на PON е показана на фигурата по-долу.
Референтна структура на системата PON
TheOLTсе намира от страната на мрежата и се поставя в централния офис. Може да е L2превключвателили L3рутер, осигуряваща мрежова концентрация и достъп, позволяваща оптично/електрическо преобразуване, разпределяне на честотна лента и контрол на всяка канална връзка, с наблюдение и управление в реално време. И функции за поддръжка. TheONUе разположен от страната на потребителя, за да реализира управление на обработката и поддръжката на различни електрически сигнали и осигурява интерфейс от страна на потребителя. TheOLTи наONUса свързани чрез пасивен оптичен сплитер и оптичният сплитер се използва за разпространение на данни за връзка надолу и агрегиране на данни за връзка нагоре. В допълнение към крайното оборудване PON системата не изисква електрически компоненти и следователно е пасивна.
PON използва технология за мултиплексиране по дължина на вълната (WDM) с комбинация от дължина на вълната 1490 nm за връзка надолу/1310 nm връзка нагоре на едно влакно. Посоката на връзката нагоре е режим от точка до точка, а посоката на връзката надолу е режим на излъчване. Фигурата по-долу показва основната структура на PON.
Основна мрежова структура на PON
В посока надолу по течението, наOLTпредава пакетите данни на всичкиONUsпо начин на излъчване, като всеки пакет носи заглавие с предаване до дестинациятаONUидентификатор. Когато пакетът с данни пристигне наONU, MAC слоя наONUизвършва разрешаване на адреси, извлича пакета данни, принадлежащ на себе си, и изхвърля други пакети данни.
Посоката на връзката нагоре използва технологията Time Division Multiplexing (TDM) и информацията за връзката нагоре на множествоONUsсъставлява TDM информационен поток, който трябва да бъде предаден наOLT.
2. Терминал за оптична линия (OLT)
Терминалът за оптична линия (OLT) функционира за осигуряване на оптичен интерфейс между обслужващата мрежа и ODN и предоставя различни средства за предаване на различни услуги. TheOLTвътрешно се състои от основен слой, сервизен слой и публичен слой. Слоят на услугите осигурява основно портове за услуги и поддържа множество услуги; основният слой осигурява кръстосано свързване, мултиплексиране и предаване; а публичният слой осигурява функции за управление на захранването и поддръжката.
Наличието наOLTможе да намали тясното свързване между обслужващата мрежа от горния слой и специфичния интерфейс, носителя, мрежата и управлението на устройството на устройството за достъп и може да осигури унифициран интерфейс за управление на оптична мрежа за достъп.
Основните функции наOLTвключват: функция на разпределение на агрегиране и функция за адаптиране на DN.
TheOLTФункциите на сервизния интерфейс включват: функция на сервизен порт, функция за адаптиране на сервизен интерфейс, обработка на сигнализация на интерфейса и защита на сервизен интерфейс.
TheOLTобщите функции включват основно OAM функции и функции за захранване.
Оптичната мощност, излъчвана отOLTсе консумира основно на следните места.
Сплитер: Колкото по-голям е броят на шунтовете, толкова по-голяма е загубата.
l Влакна: Колкото по-дълго е разстоянието, толкова по-голяма е загубата.
l ONU: Колкото по-голямо е числото, толкова по-голямо еOLTнеобходима мощност на предаване. За да се гарантира, че всяка сила, достигаща доONUе по-висока от чувствителността на получаване и има определен марж, бюджетът трябва да се основава на действителното количество и географското разпределение.
3.Оптична разпределителна мрежа
Оптичната разпределителна мрежа (ODN) е средство за осигуряване на оптично предаване междуOLTи наONU. Основната му функция е да завърши предаването и разпространението на информация междуOLTи наONU, и установете канал за предаване на информация от край до край междуONUи наOLT.
ODN конфигурацията обикновено е режим от точка към много точки, т.еONUsса свързани с едноOLTпрез един ODN, така че множествоONUsможе да споделя оптичната среда за предаване междуOLTи ОДН и оптико-електронното устройство наOLT.
(1) Състав на ОДН
Основните пасивни компоненти, които съставляват ODN, са: едномодово влакно и оптичен кабел, конектори, пасивни оптични сплитери (OBD), пасивни оптични атенюатори и оптични конектори.
(2) Топологична структура на ODN
Топологията на ODN мрежа обикновено е структура от точка към много точки, която може да бъде разделена на звезда, дърво, шина и пръстен.
ODN мрежова структура
(3) Настройки за активна и стендбай защита
Настройката за активна/резервна защита на ODN мрежата е основно да настрои два оптични предавателни канала за оптичните сигнали, предавани от ODN мрежата. Когато основният канал се повреди, той може автоматичнопревключвателкъм алтернативния канал за предаване на оптични сигнали, включително оптични влакна,OLTs, ONUsи Основните и резервните настройки за защита на предавателното влакно.
Основните и резервните предавателни влакна могат да бъдат в един и същ оптичен кабел или в различни оптични кабели. Основните и резервните оптични кабели могат да бъдат монтирани в различни тръбопроводи, така че ефективността на защитата да е по-добра.
(4) Характеристики на оптично предаване на ODN
Характеристиките на дизайна на ODN трябва да гарантират, че всяка предвидима в момента услуга може да бъде предоставена без големи промени, изискване, което оказва голямо влияние върху характеристиките на различни пасивни компоненти. Изискванията, които могат пряко да повлияят на оптичните характеристики на ODN, са както следва.
l Прозрачност на оптичната дължина на вълната: Различните оптични пасивни компоненти не трябва да влияят на прозрачността на предавания оптичен сигнал. Оптичният сигнал, изискван от проектираната оптична мрежа, трябва да се предава прозрачно, като по този начин осигурява бъдещи приложения на WDM система. Основата.
l Обратимост: Когато изходът и входът на ODN мрежата се разменят, характеристиките на предаване на ODN мрежата не трябва да се променят значително, тоест промяната на честотната лента на предаване и характеристиките на оптичните загуби трябва да са минимални. Това опростява дизайна на мрежата.
l Съгласуваност на работата на мрежата: ODN мрежата трябва да поддържа постоянни оптични сигнали. Характеристиките на предаване на ODN мрежата трябва да бъдат съвместими с цялата OFSAN и цялата комуникационна мрежа. Широчината на честотната лента на предаване и характеристиките на оптичните загуби трябва да са подходящи за целия OFSAN.
(5) Параметри на производителност на ODN
Параметрите, които определят производителността на загубата на оптичен канал на цялата система, са основно както следва.
l Загуба на оптичен канал на ODN: разликата между минималната предавателна мощност и най-високата чувствителност на приемане.
l Максимално допустима загуба на канал: разликата между максималната предавателна мощност и най-високата чувствителност на приемане.
l Минимално допустима загуба на канал: разликата между минималната предавателна мощност и най-ниската чувствителност на приемане (точка на претоварване).
(6) Отражение на ODN
Отражението на ODN зависи от обратната загуба на различните компоненти, които съставляват ODN, и всички точки на отражение на оптичния канал. Като цяло всички дискретни отражения трябва да са по-добри от−35 dB, а максималното дискретно отражение на достъпа до влакна трябва да бъде по-добро от−50 dB.
4. Оптичен мрежов модул (ONU)
Устройството за оптична мрежа (ONU) се намира между ODN и потребителското оборудване и осигурява оптичен интерфейс между потребителя и ODN и електрически интерфейс с потребителската страна за осъществяване на обработка и управление на поддръжката на различни електрически сигнали. TheONUсе състои от основен слой, сервизен слой и публичен слой. Слоят на услугата се отнася главно до потребителски портове; основният слой осигурява мултиплексиране и оптични интерфейси; а публичният слой осигурява захранване и управление на поддръжката.
5. PON режим на приложение
Бизнес прозрачността на PON е добра и по принцип може да се приложи към всеки стандартен и скоростен сигнал. В сравнение с активните оптични мрежи от точка до точка, технологията PON се характеризира с лесна поддръжка, ниска цена (спестяващи влакна и оптични интерфейси), висока честотна лента на предаване и високо съотношение цена на производителността. Тези характеристики ще я накарат да поддържа конкурентно предимство за дълго време и PON винаги е бил разглеждан като бъдеща посока на развитие на мрежата за достъп.
Най-подходящото приложение за PON е: частта от мрежата за достъп в близост до края на клиента; клиентът наONUуслугата не набляга на необходимостта от резервиране или байпасна защита; наOLTможе да се настрои на възел с добра производителност на оцеляване (например възел с кръгова защита). Място, където потребителите са географски концентрирани. PON има основно три режима на приложение.
(1) Заменете съществуващата двуслойна мрежа за агрегиране: PON може да замени съществуващия слой 2превключватели оптичен приемо-предавател и насочете мрежата за достъп на LAN към IP градската мрежа, както е показано на фигурата:
PON заменя съществуващата мрежа от слой 2
(2) Сменете кабела за достъп на съответния параграф: PON системата може да замени съществуващата част от оптичния кабел и оптичното комутационно оборудване, като по този начин спести кабела за достъп на съответния параграф, както е показано:
PON замества съответните сегменти за достъп до оптичен кабел
(3) Режим на мултисервизен достъп (внедряване на FTTH): PON системата може да осигури многосервизен и многоскоростен достъп, който отговаря на различни изисквания за QoS и може да се адаптира към разнообразието от потребители и несигурността на бизнес развитието, както е показано в следната фигура:
Мултисервизен достъп