1.Osnovna struktura PON-a
PON (pasivna optička mreža)
PON je dvosmjerna optička pristupna mreža s jednim vlaknom koja koristi strukturu od točke do više točaka (P2MP). PON sustav se sastoji od terminala optičke linije (OLT), optička distribucijska mreža (ODN) i jedinica optičke mreže (ONU) na korisničkoj strani središnjeg ureda, a dvosmjerni je sustav s jednim vlaknom. U nizvodnom smjeru (OLTto ONU), signal koji šaljeOLTdopire do svakeONUkroz ODN.U uzvodnom smjeru (ONUto OLT), signal koji šaljeONUdoći će samo doOLTi neće dostići drugeTeret.Kako bi se izbjegla kolizija podataka i poboljšala učinkovitost mreže, smjer uzlazne veze usvaja način višestrukog pristupa TDMA i upravlja prijenosom podataka svakogONU. ODN pruža optičke kanale izmeđuOLTiONU. Referentna struktura PON-a prikazana je na donjoj slici.
Referentna struktura PON sustava
TheOLTnalazi se na mrežnoj strani i nalazi se u središnjem uredu. Može biti L2prekidačili L3ruter, pružajući mrežnu koncentraciju i pristup, omogućavajući optičku/električnu pretvorbu, dodjelu propusnosti i kontrolu svake veze kanala, uz nadzor i upravljanje u stvarnom vremenu. I funkcije održavanja. TheONUnalazi se na korisničkoj strani za provedbu upravljanja obradom i održavanjem raznih električnih signala i pruža sučelje na korisničkoj strani. TheOLTiONUpovezani su pasivnim optičkim razdjelnikom, a optički razdjelnik se koristi za distribuciju podataka prema dolaznoj vezi i agregiranje podataka uzlazne veze. Osim terminalne opreme, PON sustav ne zahtijeva električne komponente te je stoga pasivan.
PON usvaja tehnologiju multipleksiranja valnih duljina (WDM) s kombinacijom valnih duljina od 1490 nm prema dolaznoj vezi/odlaznoj vezi do 1310 nm na jednom vlaknu. Smjer uzlazne veze je način rada od točke do točke, a smjer veze prema dolje je način emitiranja. Donja slika prikazuje osnovnu strukturu PON-a.
Osnovna mrežna struktura PON-a
U nizvodnom smjeru,OLTprenosi pakete podataka svimaTeretna način emitiranja, svaki paket nosi zaglavlje s prijenosom do odredištaONUidentifikator. Kada paket podataka stigne naONU, MAC sloj odONUizvodi rješavanje adrese, izdvaja paket podataka koji pripada sebi i odbacuje ostale pakete podataka.
Uplink smjer koristi Time Division Multiplexing (TDM) tehnologiju, a uplink informacije višestrukihTeretčini TDM informacijski tok koji se prenosi naOLT.
2. Optički linijski terminal (OLT)
Terminal optičke linije (OLT) služi za pružanje optičkog sučelja između servisne mreže i ODN-a, te pruža različita sredstva za prijenos različitih usluga. TheOLTinterno se sastoji od temeljnog sloja, servisnog sloja i javnog sloja. Servisni sloj uglavnom pruža servisne priključke i podržava više servisa; jezgreni sloj osigurava unakrsno povezivanje, multipleksiranje i prijenos; a javni sloj osigurava funkcije upravljanja napajanjem i održavanjem.
PrisutnostOLTmože smanjiti tijesnu spregu između uslužne mreže višeg sloja i specifičnog sučelja, nositelja, umrežavanja i upravljanja uređajem za pristup, te može pružiti jedinstveno sučelje za upravljanje optičkom pristupnom mrežom.
Osnovne funkcijeOLTuključuju: funkciju distribucije agregacije i funkciju prilagodbe DN.
TheOLTfunkcije servisnog sučelja uključuju: funkciju servisnog priključka, funkciju prilagodbe servisnog sučelja, obradu signalizacije sučelja i zaštitu servisnog sučelja.
TheOLTzajedničke funkcije uglavnom uključuju OAM funkcije i funkcije napajanja.
Optička snaga emitirana izOLTuglavnom se konzumira na sljedećim mjestima.
Splitter: Što je veći broj shuntova, to je veći gubitak.
l Vlakna: Što je veća udaljenost, veći je gubitak.
l ONU: Što je veći broj, to je većiOLTpotrebna snaga prijenosa. Kako bi se osiguralo da svaka snaga dosegneONUje veća od prijemne osjetljivosti i ima određenu marginu, proračun bi se trebao temeljiti na stvarnoj količini i geografskoj distribuciji.
3.Optička distribucijska mreža
Optička distribucijska mreža (ODN) je sredstvo za pružanje optičkog prijenosa izmeđuOLTiONU. Njegova glavna funkcija je dovršiti prijenos i distribuciju informacija izmeđuOLTiONU, te uspostaviti end-to-end kanal za prijenos informacija izmeđuONUiOLT.
Konfiguracija ODN-a obično je način rada točka-više točaka, to jest višestrukiTeretpovezani su s jednimOLTkroz jedan ODN, pa taj višestrukiTeretmogu dijeliti optički prijenosni medij izmeđuOLTi ODN i optoelektronički uređajOLT.
(1) Sastav ODN
Glavne pasivne komponente koje čine ODN su: jednomodno vlakno i optički kabel, konektori, pasivni optički razdjelnici (OBD), pasivni optički atenuatori i optički konektori.
(2) Topološka struktura ODN
Topologija ODN mreže obično je struktura točka-više točaka, koja se može podijeliti na zvijezdu, stablo, sabirnicu i prsten.
Struktura ODN mreže
(3) Postavke za aktivnu zaštitu i zaštitu u stanju pripravnosti
Aktivna/pripravna postavka zaštite ODN mreže uglavnom je postavljanje dvaju optičkih prijenosnih kanala za optičke signale koje prenosi ODN mreža. Kad primarni kanal zakaže, može automatskiprekidačna alternativni kanal za prijenos optičkih signala, uključujući optička vlakna,OLT-ovi, Teret, i Postavke primarne i rezervne zaštite vlakana za prijenos.
Glavna i rezervna prijenosna vlakna mogu biti u istom optičkom kabelu ili u različitim optičkim kabelima. Glavni i pomoćni optički kabeli mogu se ugraditi u različite cjevovode, tako da je učinak zaštite bolji.
(4) Karakteristike optičkog prijenosa ODN-a
Značajke dizajna ODN-a trebale bi osigurati da se svaka trenutno predvidljiva usluga može pružiti bez većih promjena, što je zahtjev koji ima veliki utjecaj na karakteristike različitih pasivnih komponenti. Zahtjevi koji mogu izravno utjecati na optičke karakteristike ODN-a su sljedeći.
l Prozirnost optičke valne duljine: Razne optičke pasivne komponente ne bi trebale utjecati na prozirnost odaslanog optičkog signala. Optički signal koji je potreban projektiranoj optičkoj mreži trebao bi se transparentno prenositi, čime bi se omogućile buduće primjene WDM sustava. Temelj.
l Reverzibilnost: Kada se izlaz i ulaz ODN mreže izmjenjuju, karakteristike prijenosa ODN mreže ne bi se trebale značajno mijenjati, odnosno promjena širine pojasa prijenosa i karakteristika optičkog gubitka bi trebale biti minimalne. Ovo pojednostavljuje dizajn mreže.
l Dosljednost performansi mreže: ODN mreža treba održavati dosljedne optičke signale. Prijenosne karakteristike ODN mreže trebaju biti usklađene s cjelokupnim OFSAN-om i cjelokupnom komunikacijskom mrežom. Širina pojasa prijenosa i karakteristike optičkog gubitka trebaju biti prikladne za cijeli OFSAN.
(5) Parametri izvedbe ODN-a
Parametri koji određuju učinak gubitka optičkog kanala cijelog sustava uglavnom su sljedeći.
l Gubitak ODN optičkog kanala: razlika između minimalne snage prijenosa i najveće osjetljivosti prijema.
l Maksimalno dopušteni gubitak kanala: razlika između maksimalne snage prijenosa i najveće osjetljivosti prijema.
l Minimalni dopušteni gubitak kanala: razlika između minimalne snage prijenosa i najniže prijemne osjetljivosti (točka preopterećenja).
(6) Odraz ODN
Refleksija ODN-a ovisi o povratnom gubitku različitih komponenti koje čine ODN i svim točkama refleksije na optičkom kanalu. Općenito, sve diskretne refleksije moraju biti bolje od−35 dB, a maksimalna diskretna refleksija pristupa vlaknima trebala bi biti bolja od−50 dB.
4. Optička mrežna jedinica (ONU)
Jedinica optičke mreže (ONU) nalazi se između ODN-a i korisničke opreme te pruža optičko sučelje između korisnika i ODN-a i električno sučelje s korisničkom stranom za implementaciju obrade i upravljanja održavanjem raznih električnih signala. TheONUsastoji se od temeljnog sloja, servisnog sloja i javnog sloja. Servisni sloj uglavnom se odnosi na korisničke priključke; jezgreni sloj pruža multipleksiranje i optička sučelja; a javni sloj osigurava napajanje i upravljanje održavanjem.
5. Način PON aplikacije
Transparentnost poslovanja PON-a je dobra iu načelu se može primijeniti na bilo koji standardni i brzi signal. U usporedbi s aktivnim optičkim mrežama od točke do točke, PON tehnologiju karakterizira jednostavno održavanje, niska cijena (štedi vlakna i optička sučelja), velika propusnost prijenosa i visok omjer cijene performansi. Zbog ovih će karakteristika još dugo zadržati konkurentsku prednost, a PON se oduvijek smatrao smjerom budućeg razvoja pristupne mreže.
Najprikladnija primjena PON-a je: dio pristupne mreže blizu krajnjeg korisnika; kupac odONUusluga ne naglašava potrebu za zalihošću ili zaštitom premosnice; theOLTmože se postaviti na čvor s dobrim performansama preživljavanja (na primjer, čvor s kružnom zaštitom). Mjesto gdje su korisnici geografski koncentrirani. PON uglavnom ima tri načina primjene.
(1) Zamijenite postojeću dvoslojnu agregacijsku mrežu: PON može zamijeniti postojeći sloj 2prekidači optički primopredajnik, te usmjeriti pristupnu mrežu LAN-a na IP metropolitansku mrežu, kao što je prikazano na slici:
PON zamjenjuje postojeću Layer 2 mrežu
(2) Zamjena pristupnog kabela predmetnog stavka: PON sustav može zamijeniti postojeći dio optičkog kabela i optičke sklopne opreme, čime se štedi pristupni kabel predmetnog stavka, kao što je prikazano:
PON zamjenjuje relevantne segmente za pristup optičkom kabelu
(3) Višeuslužni način pristupa (implementacija FTTH): PON sustav može pružiti višeuslužni i višebrzinski pristup koji zadovoljava različite QoS zahtjeve i može se prilagoditi raznolikosti korisnika i neizvjesnosti poslovnog razvoja, kao što je prikazano u sljedeća slika:
Pristup više usluga