1.Estrutura básica do PON
PON (Rede óptica pasiva)
PON é unha rede de acceso óptico bidireccional de fibra única que utiliza unha estrutura punto a multipunto (P2MP). O sistema PON está composto por un terminal de liña óptica (OLT), unha rede de distribución óptica (ODN) e unha unidade de rede óptica (ONU) no lado do usuario da oficina central, e é un sistema bidireccional de fibra única. En dirección abaixo (OLTto ONU), o sinal enviado poloOLTchega a cada unONUa través do ODN.Na dirección augas arriba (ONUto OLT), o sinal enviado poloONUsó chegará aoOLTe non chegará a outrosONU.Co fin de evitar a colisión de datos e mellorar a eficiencia da rede, a dirección de enlace ascendente adopta o modo de acceso múltiple TDMA e xestiona a transmisión de datos de cada un.ONU. O ODN proporciona canles ópticos entre oOLTe oONU. A estrutura de referencia do PON móstrase na seguinte figura.
Estrutura de referencia do sistema PON
OOLTestá situado no lado da rede e situado na oficina central. Pode ser un L2cambiarou unha L3enrutador, proporcionando concentración e acceso á rede, permitindo a conversión óptica/eléctrica, a asignación de ancho de banda e o control de cada conexión de canle, con seguimento e xestión en tempo real. E funcións de mantemento. OONUestá situado no lado do usuario para implementar a xestión de procesamento e mantemento de varios sinais eléctricos, e ofrece unha interface do lado do usuario. OOLTe oONUestán conectados por un divisor óptico pasivo, e o divisor óptico utilízase para distribuír datos de enlace descendente e agregar datos de enlace ascendente. Ademais do equipo terminal, o sistema PON non precisa de compoñentes eléctricos e, polo tanto, é pasivo.
O PON adopta unha tecnoloxía de multiplexación por división de lonxitude de onda (WDM) cunha combinación de lonxitude de onda descendente de 1490 nm/enlace ascendente de 1310 nm nunha única fibra. A dirección da ligazón ascendente é un modo punto a punto e a dirección descendente é un modo de transmisión. A seguinte figura mostra a estrutura básica do PON.
Estrutura básica da rede de PON
Na dirección augas abaixo, oOLTtransmite os paquetes de datos a todosONUde forma broadcast, cada paquete leva un encabezado cunha transmisión ao destinoONUidentificador. Cando o paquete de datos chega aoONU, a capa MAC doONUrealiza a resolución de enderezos, extrae o paquete de datos que lle pertence e descarta outros paquetes de datos.
A dirección de enlace ascendente usa tecnoloxía de multiplexación por división de tempo (TDM) e a información de enlace ascendente de múltiplesONUconstitúe un fluxo de información TDM que se transmitirá aoOLT.
2. Terminal de liña óptica (OLT)
O terminal de liña óptica (OLT) funciona para proporcionar unha interface óptica entre a rede de servizo e o ODN, e proporciona varios medios para transmitir varios servizos. OOLTestá composto internamente por unha capa central, unha capa de servizo e unha capa pública. A capa de servizo ofrece principalmente portos de servizo e admite varios servizos; a capa central proporciona conexión cruzada, multiplexación e transmisión; e a capa pública proporciona funcións de xestión de subministración de enerxía e mantemento.
A presenza doOLTpode reducir o acoplamento estreito entre a rede de servizos de capa superior e a interface específica, o portador, a rede e a xestión de dispositivos do dispositivo de acceso, e pode proporcionar unha interface de xestión de rede de acceso óptico unificada.
As funcións fundamentais doOLTinclúen: función de distribución de agregación e función de adaptación DN.
OOLTAs funcións da interface de servizo inclúen: función de porto de servizo, función de adaptación da interface de servizo, procesamento de sinalización da interface e protección da interface de servizo.
OOLTAs funcións comúns inclúen principalmente funcións OAM e funcións de fonte de alimentación.
A potencia óptica emitida poloOLTconsómese principalmente nos seguintes lugares.
Divisor: canto maior sexa o número de derivacións, maior será a perda.
l Fibra: canto maior sexa a distancia, maior será a perda.
l ONU: Canto maior sexa o número, maior seráOLTpotencia de transmisión necesaria. Co fin de garantir que cada potencia alcanzando oONUé maior que a sensibilidade de recepción e ten unha certa marxe, o orzamento debe basearse na cantidade real e na distribución xeográfica.
3.Rede de distribución óptica
A rede de distribución óptica (ODN) é un medio para proporcionar transmisión óptica entre osOLTe oONU. A súa función principal é completar a transmisión e distribución de información entre osOLTe oONU, e establecer unha canle de transmisión de información de extremo a extremo entre osONUe oOLT.
A configuración ODN adoita ser un modo punto a multipunto, é dicir, múltipleONUestán conectados a unOLTa través dun ODN, polo que múltiplesONUpode compartir o medio de transmisión óptica entre osOLTe o ODN e o dispositivo optoelectrónico doOLT.
(1) Composición do ODN
Os principais compoñentes pasivos que compoñen o ODN son: cable de fibra óptica e fibra monomodo, conectores, divisores ópticos pasivos (OBD), atenuadores ópticos pasivos e conectores de fibra óptica.
(2) Estrutura topolóxica da ODN
A topoloxía dunha rede ODN adoita ser unha estrutura punto a multipunto, que se pode dividir nunha estrela, unha árbore, un autobús e un anel.
Estrutura da rede ODN
(3) Configuración para protección activa e en espera
A configuración de protección activa/en espera da rede ODN consiste principalmente en configurar dúas canles de transmisión óptica para os sinais ópticos transmitidos pola rede ODN. Cando falla a canle principal, pode facelo automaticamentecambiará canle alternativa para transmitir sinais ópticos, incluídas as fibras ópticas,OLTs, ONU, e A configuración de protección primaria e secundaria da fibra de transmisión.
As fibras de transmisión principal e de espera poden estar no mesmo cable óptico ou en cables ópticos diferentes. Os cables ópticos principais e de respaldo pódense instalar en diferentes conducións, para que o rendemento da protección sexa mellor.
(4) Características de transmisión óptica de ODN
As características de deseño de ODN deberían garantir que calquera servizo previsible actualmente se poida proporcionar sen grandes cambios, un requisito que ten un gran impacto nas características de varios compoñentes pasivos. Os requisitos que poden afectar directamente ás características ópticas do ODN son os seguintes.
l Transparencia da lonxitude de onda óptica: varios compoñentes ópticos pasivos non deberían afectar a transparencia do sinal óptico transmitido. O sinal óptico requirido pola rede óptica deseñada debe transmitirse de forma transparente, proporcionando así futuras aplicacións do sistema WDM. A fundación.
l Reversibilidade: cando se intercambian a saída e a entrada da rede ODN, as características de transmisión da rede ODN non deben cambiar significativamente, é dicir, o cambio de ancho de banda de transmisión e as características de perda óptica deben ser mínimos. Isto simplifica o deseño da rede.
l Coherencia do rendemento da rede: a rede ODN debe manter sinais ópticos consistentes. As características de transmisión da rede ODN deben ser coherentes con toda a OFSAN e con toda a rede de comunicación. O ancho de banda de transmisión e as características de perda óptica deben ser adecuadas para toda a OFSAN.
(5) Parámetros de rendemento ODN
Os parámetros que determinan o rendemento da perda da canle óptica de todo o sistema son principalmente os seguintes.
l Perda da canle óptica ODN: a diferenza entre a potencia de transmisión mínima e a sensibilidade de recepción máis alta.
l Perda de canle máxima permitida: a diferenza entre a potencia máxima de transmisión e a maior sensibilidade de recepción.
l Perda de canle mínima permitida: a diferenza entre a potencia de transmisión mínima e a menor sensibilidade de recepción (punto de sobrecarga).
(6) Reflexión de ODN
A reflexión do ODN depende da perda de retorno dos distintos compoñentes que compoñen o ODN e de calquera punto de reflexión na canle óptica. En xeral, todas as reflexións discretas deben ser mellores que−35 dB e a máxima reflexión discreta do acceso á fibra debería ser mellor que−50 dB.
4. Unidade de rede óptica (ONU)
Unidade de rede óptica (ONU) sitúase entre o ODN e o equipo do usuario, e proporciona unha interface óptica entre o usuario e o ODN e unha interface eléctrica co lado do usuario para implementar a xestión de procesamento e mantemento de varios sinais eléctricos. OONUestá composto por unha capa central, unha capa de servizo e unha capa pública. A capa de servizo refírese principalmente aos portos de usuario; a capa central proporciona interfaces de multiplexación e ópticas; e a capa pública proporciona subministración de enerxía e xestión de mantemento.
5. Modo de aplicación PON
A transparencia empresarial de PON é boa e, en principio, pódese aplicar a calquera sinal estándar e de taxa. En comparación coas redes ópticas activas punto a punto, a tecnoloxía PON caracterízase por un mantemento sinxelo, baixo custo (aforro de fibra e interfaces ópticas), alto ancho de banda de transmisión e relación de prezos de alto rendemento. Estas características farán que manteña unha vantaxe competitiva durante moito tempo, e PON sempre foi considerado como a dirección de desenvolvemento futuro da rede de acceso.
A aplicación máis adecuada para PON é: a parte da rede de acceso próxima ao final do cliente; o cliente doONUo servizo non enfatiza a necesidade de protección de redundancia ou bypass; oOLTpódese configurar nun nodo cun bo rendemento de supervivencia (por exemplo, un nodo con protección de rotonda). Un lugar onde se concentran xeograficamente os usuarios. PON ten principalmente tres modos de aplicación.
(1) Substitúe a rede de agregación de dúas capas existente: PON pode substituír a capa 2 existentecambiare transceptor óptico, e dirixe a rede de acceso da LAN á rede de área metropolitana IP, como se mostra na figura:
PON substitúe a rede de capa 2 existente
(2) Substitúe o cable de acceso do parágrafo correspondente: o sistema PON pode substituír a parte existente do cable óptico e do equipo de conmutación óptica, gardando así o cable de acceso do parágrafo correspondente, como se mostra:
PON substitúe os segmentos relevantes para acceder ao cable óptico
(3) Modo de acceso multiservizo (que implementa FTTH): o sistema PON pode proporcionar acceso multiservizo e multitaxa que cumpran diferentes requisitos de QoS e pode adaptarse á diversidade de usuarios e á incerteza do desenvolvemento empresarial, como se mostra en a seguinte figura:
Acceso multiservizo