EPON sisteman,OLTanitzekin konektatuta dagoONUak(sare optikoko unitateak) POS baten bidez (zatitzaile optiko pasiboa). EPONen ardatz gisa,OLTmodulu optikoek zuzenean eragingo dute 10G EPON sistema osoaren funtzionamenduan.
1.10G EPON simetrikorako sarreraOLTmodulu optikoa
10G EPON simetrikoaOLTmodulu optikoak goranzko leherketaren harrera eta beheranzko transmisio-moduak erabiltzen ditu, batez ere 10G EPON sistemetan bihurketa optiko / elektrikorako erabiltzen direnak.
Atal hartzailea TIA (transinpedantzia-anplifikadorea), APD (Avalanche Photodiode) 1270 / 1310nm-ko eta bi LA (anplifikadore mugatzaileak) 1,25 eta 10,3125 Gbit / s-ko tasak ditu.
Igorle-muturra 10G EML (elektro-absortzio-modulazio-laser) eta 1,25 Gbit/s DFB (banatutako feedback-laser) batez osatuta dago, eta bere igorpenaren uhin-luzerak 1577 eta 1490 nm dira, hurrenez hurren.
Gidatze-zirkuituak APC (Automatic Optical Power Control) zirkuitu digital bat eta TEC (Temperature Compensation) zirkuitu bat barne hartzen ditu 10G laser igorpenaren uhin-luzera egonkorra mantentzeko. Igortzeko eta jasotzeko parametroen monitorizazioa txip bakarreko mikroordenagailuak ezartzen du SFF-8077iv4.5 protokoloaren arabera.
Duen amaiera hartzailea delakoOLTmodulu optikoak leherketa harrera erabiltzen du, harrera konfiguratzeko denbora bereziki garrantzitsua da. Harrera finkatzeko denbora luzea bada, sentsibilitatean asko eragingo du, eta baliteke eztandaren harrera behar bezala ez funtzionatzea ere. IEEE 802.3av protokoloaren eskakizunen arabera, 1.25Gbit / s-ko leherketaren harreraren denbora <400 ns izan behar du eta leherketaren harrera-sentsibilitatea <-29.78 dBm izan behar du 10-12 biteko errore-tasa batekin; eta 10,3125 Gbit/s Leherketaren harrera konfiguratzeko denbora <800ns izan behar du eta leherketaren harreraren sentikortasuna <-28,0 dBm izan behar du 10-3 biteko errore-tasa batekin.
2.10G EPON simetrikoaOLTmodulu optikoen diseinua
2.1 Diseinu-eskema
10G EPON simetrikoaOLTmodulu optikoa triplexer batek (zuntz bakarreko hiru noranzkoko modulua) osatzen du, igortzen, jasotzen eta monitorizatzen. Triplexagailuak bi laser eta detektagailu bat ditu. Igorritako argia eta jasotako argia gailu optikoan integratzen dira WDM (Wavelength Division Multiplexer) bidez, zuntz bakarreko bi norabideko transmisioa lortzeko. Bere egitura 1. irudian ageri da.
Igorle zatia bi laserek osatzen dute, eta horien funtzio nagusia 1G eta 10G seinale elektrikoak seinale optiko bihurtzea da, hurrenez hurren, eta potentzia optikoaren egonkortasuna begizta itxi batean mantentzea APC zirkuitu digital baten bidez. Aldi berean, txip bakarreko mikroordenagailuak modulazio-korrontearen magnitudea kontrolatzen du, sistemak behar duen itzaltze-erlazioa lortzeko. TEC zirkuitua 10G transmisio-zirkuituari gehitzen zaio, eta horrek 10G laserren irteerako uhin-luzera asko egonkortzen du. Parte hartzaileak APD erabiltzen du detektatutako leherketa-seinale optikoa seinale elektriko batean bihurtzeko, eta anplifikatu eta moldatu ondoren ateratzen du. Sentikortasuna tarte ezin hobean irits daitekeela ziurtatzeko, beharrezkoa da APD-ri presio altu egonkorra ematea tenperatura ezberdinetan. Txip bakarreko ordenagailuak helburu hori lortzen du APD goi-tentsioko zirkuitua kontrolatuz.
2.2 Tasa bikoitzeko leherketaren harrera ezartzea
10G EPON simetrikoaren zati hartzaileaOLTmodulu optikoak eztanda jasotzeko metodo bat erabiltzen du. 1,25 eta 10,3125 Gbit/s-ko bi tasa ezberdineko leherketa-seinaleak jaso behar ditu, eta horrek bi tasa ezberdin horien seinale optikoak ondo bereizteko gai izan behar du hartzaileak irteerako seinale elektriko egonkorrak lortzeko. Tasa bikoitzeko leherketaren harrera ezartzeko bi eskemaOLTmodulu optikoak proposatzen dira hemen.
Sarrerako seinale optikoak TDMA (Time Division Multiple Access) teknologia erabiltzen duenez, leherketa-argiaren tasa bakarra egon daiteke aldi berean. Sarrerako seinalea domeinu optikoan bereiz daiteke 1: 2 banatzaile optiko baten bidez, hala nola 2. irudian erakusten den moduan. Edo erabili abiadura handiko detektagailu bat soilik 1G eta 10G seinale optikoak seinale elektriko ahuletan bihurtzeko, eta gero bereizi bi elektriko. TIA banda-zabalera handiago baten bidez tasa desberdinak dituzten seinaleak, 3. Irudian erakusten den moduan.
2. Irudian erakusten den lehen eskemak txertatze-galera jakin bat ekarriko du argia 1: 2 zatitzaile optikotik pasatzen denean, sarrerako seinale optikoa anplifikatu behar baitu, beraz, anplifikadore optiko bat instalatzen da zatitzaile optikoaren aurrean. Ondoren, bereizitako seinale optikoei tasa ezberdinetako detektagailuen bidez bihurketa optiko/elektrikoa jasaten zaie eta, azkenik, bi seinale elektriko-irteera egonkor lortzen dira. Irtenbide honen desabantaila handiena anplifikadore optiko bat eta 1: 2 banatzaile optiko bat erabiltzen direla da, eta seinale optikoa bihurtzeko bi detektagailu behar direla, eta horrek inplementazioaren konplexutasuna areagotzen du eta kostua areagotzen du.
FIG.ean agertzen den bigarren eskeman. 3, sarrerako seinale optikoa detektagailu batetik eta TIA batetik igaro behar da domeinu elektrikoan bereiztea lortzeko. Soluzio honen muina TIA hautatzean datza, TIAk 1 ~ 10Gbit / s-ko banda zabalera izatea eskatzen duena, eta, aldi berean, TIAk erantzun azkarra du banda zabalera honen barruan. TIA-ren egungo parametroaren bidez soilik lor daiteke erantzunaren balioa azkar, harrera-sentsibilitatea ondo bermatu daiteke. Irtenbide honek asko murrizten du ezarpenaren konplexutasuna eta kostuak kontrolpean mantentzen ditu. Benetako diseinuan, oro har, bigarren eskema aukeratzen dugu tasa bikoitzeko leherketaren harrera lortzeko.
2.3 Hardware-zirkuituaren diseinua muturrean hartzailean
4. irudia leherketa jasotzen duen zatiaren hardware-zirkuitua da. Leherketa-sarrera optiko bat dagoenean, APDk seinale optikoa seinale elektriko ahula bihurtzen du eta TIAra bidaltzen du. Seinalea TIAk anplifikatzen du 10G edo 1G seinale elektriko batean. 10G seinale elektrikoa 10G LAra sartzen da TIAren akoplamendu positiboaren bidez, eta 1G seinale elektrikoa 1G LAra sartzen da TIAren akoplamendu negatiboaren bidez. C2 eta C3 kondentsadoreak 10G eta 1G AC-akoplatutako irteera lortzeko erabiltzen diren kondentsadoreak dira. AC-akoplatutako metodoa aukeratu da DC-akoplatutako metodoa baino sinpleagoa delako.
Hala ere, AC akoplamenduak kondentsadorearen karga eta deskarga ditu, eta seinalearen erantzun-abiadura karga eta deskarga denbora konstanteak eragiten du, hau da, seinaleari ezin zaio denboraz erantzun. Ezaugarri honek harrera finkatzeko denbora kopuru jakin bat galduko du, beraz, garrantzitsua da AC akoplamendu kondentsadorea zenbaterainokoa den aukeratzea. Akoplamendu-kondentsadore txikiago bat hautatzen bada, finkatze-denbora laburtu daiteke eta seinalea igor daiteke.ONUdenbora-tarte bakoitzean guztiz jaso daiteke harrera-efektuari eraginik gabe, harrera finkatzeko denbora luzeegia delako eta hurrengo denbora-tartearen etorrera.
Hala ere, kapazitate txikiegiak akoplamendu efektuari eragingo dio eta harreraren egonkortasuna asko murriztuko du. Kapazitate handiagoak sistemaren jitter murriztu dezake eta hartzailearen muturraren sentsibilitatea hobetu. Hori dela eta, harreraren finkapen-denbora eta harrera-sentsibilitatea kontuan hartzeko, C2 eta C3 akoplamendu-kondentsadore egokiak hautatu behar dira. Horrez gain, sarrerako seinale elektrikoaren egonkortasuna bermatzeko, akoplamendu-kondentsadore bat eta 50Ω-ko erresistentzia duen bat datorren erresistentzia bat konektatzen dira LAren terminal negatibora.
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) zirkuitua R4 eta R5 (R6 eta R7) erresistentziak eta 2,0 V DC tentsio iturri bat 10G (1G) LA-ren seinale diferentzialaren irteeraren bidez osatua. seinale elektrikoa.
2.4 Abiarazi atala
10G EPON simetrikoaren transmisio-zatiaOLTmodulu optikoa 1.25 eta 10G transmisioko bi zatitan banatzen da, hurrenez hurren 1490 eta 1577 nm-ko uhin-luzera duten seinaleak bidaltzen dituztenak beheranzko loturara. 10G igortzen duen zatia adibide gisa hartuta, 10G seinale diferentzial pare bat CDR (erlojuaren itxuraketa) txip batean sartzen da, 10G kontrolatzaile txip batera AC-akoplatzen da eta, azkenik, 10G laser batean sartzen dira modu desberdinean. Tenperatura-aldaketak laser igorpenaren uhin-luzeran eragin handia izango duelako, uhin-luzera protokoloak eskatzen duen mailara egonkortzeko (protokoloak 1575 ~ 1580nm behar ditu), TEC zirkuituaren lan-korrontea egokitu behar da, beraz. irteerako uhin-luzera ondo kontrolatu daitekeela.
3. Proben emaitzak eta analisia
10G EPON simetrikoaren proba adierazle nagusiakOLTmodulu optikoak hargailuaren konfigurazio-denbora, hartzailearen sentsibilitatea eta transmititzeko begi-diagrama barne hartzen ditu. Proba espezifikoak hauek dira:
(1) Jaso konfigurazio-ordua
-24,0 dBm-ko goranzko leherketaren potentzia optikoaren lan-ingurune arruntean, leherketaren argi-iturburuak igorritako seinale optikoa erabiltzen da neurketa abiapuntu gisa, eta moduluak seinale elektriko osoa jasotzen eta ezartzen du neurketa amaierako puntu gisa, alde batera utzita. Probako zuntzean argiaren atzerapena. Neurtutako 1G leherketaren harrera konfiguratzeko denbora 76,7 ns da, <400 ns nazioarteko estandarra betetzen duena; 10G leherketaren harrera konfiguratzeko denbora 241,8 ns da, eta horrek ere <800 ns nazioarteko estandarra betetzen du.
3. Proben emaitzak eta analisia
10G EPON simetrikoaren proba adierazle nagusiakOLTmodulu optikoak hargailuaren konfigurazio-denbora, hartzailearen sentsibilitatea eta transmititzeko begi-diagrama barne hartzen ditu. Proba espezifikoak hauek dira:
(1) Jaso konfigurazio-ordua
-24,0 dBm-ko goranzko leherketaren potentzia optikoaren lan-ingurune arruntean, leherketaren argi-iturburuak igorritako seinale optikoa erabiltzen da neurketa abiapuntu gisa, eta moduluak seinale elektriko osoa jasotzen eta ezartzen du neurketa amaierako puntu gisa, alde batera utzita. argiaren denbora atzerapena proba-zuntzean. Neurtutako 1G leherketaren harrera konfigurazio-denbora 76,7 ns da, <400 ns nazioarteko estandarra betetzen duena; 10G leherketaren harrera konfiguratzeko denbora 241,8 ns da, eta horrek ere <800 ns nazioarteko estandarra betetzen du.
