1.A PON alapfelépítése
PON (passzív optikai hálózat)
A PON egy egyszálas kétirányú optikai hozzáférési hálózat, amely pont-többpont (P2MP) struktúrát használ. A PON rendszer egy optikai vonali terminálból áll (OLT), egy optikai elosztó hálózat (ODN) és egy optikai hálózati egység (ONU) a központi iroda felhasználói oldalán, és egyszálas kétirányú rendszer. Lefelé irányuló irányban (OLTto ONU) által küldött jelOLTmindegyikhez eljutONUaz ODN-n keresztül.A felfelé irányuló irányban (ONUto OLT) által küldött jelONUcsak eléri aOLTés nem fog máshoz érniTeher.Az adatütközések elkerülése és a hálózat hatékonyságának javítása érdekében a felfelé irányuló irány TDMA többszörös hozzáférési módot alkalmaz, és kezeli az egyes hálózatok adatátvitelét.ONU. Az ODN optikai csatornákat biztosít aOLTés aONU. A PON referencia szerkezete az alábbi ábrán látható.
PON rendszer referencia struktúra
AOLTa hálózati oldalon található és a központi irodában van elhelyezve. L2 lehetkapcsolóvagy egy L3router, amely hálózati koncentrációt és hozzáférést biztosít, lehetővé teszi az optikai/elektromos konverziót, a sávszélesség kiosztását és az egyes csatornakapcsolatok vezérlését, valós idejű felügyelettel és kezeléssel. És a karbantartási funkciók. AONUa felhasználói oldalon található a különféle elektromos jelek feldolgozásának és karbantartásának megvalósításához, és felhasználói oldali interfészt biztosít. AOLTés aONUpasszív optikai elosztóval vannak összekötve, és az optikai elosztót a downlink adatok elosztására és a felfelé irányuló adatok összesítésére használják. A PON rendszer a végberendezésen kívül nem igényel elektromos alkatrészeket, ezért passzív.
A PON egy hullámhosszosztásos multiplexelés (WDM) technológiát alkalmaz egyetlen szálon 1490 nm-es downlink/uplink 1310 nm hullámhossz kombinációval. Az uplink irány pont-pont mód, a lefelé irányuló irány pedig broadcast mód. Az alábbi ábra a PON alapvető felépítését mutatja.
A PON alapvető hálózati struktúrája
Lefelé irányuló irányban aOLTtovábbítja az adatcsomagokat mindenkinekTeherszórt módon, minden egyes csomag fejlécet hordoz a célállomás felé történő átvitellelONUazonosító. Amikor az adatcsomag megérkezik aONU, a MAC réteg aONUcímfeloldást végez, a hozzá tartozó adatcsomagot kibontja, a többi adatcsomagot eldobja.
Az uplink iránya Time Division Multiplexing (TDM) technológiát és a többszörös felfelé irányuló kapcsolati információit használjaTeheregy TDM információfolyamot alkot, amelyet továbbítanak aOLT.
2. Optikai vonal terminál (OLT)
Az optikai vonal terminál (OLT) optikai interfészt biztosít a szolgáltatási hálózat és az ODN között, és különféle eszközöket biztosít a különféle szolgáltatások továbbításához. AOLTbelsőleg egy alaprétegből, egy szolgáltatási rétegből és egy nyilvános rétegből áll. A szolgáltatási réteg főleg szolgáltatási portokat biztosít, és több szolgáltatást is támogat; a magréteg keresztkapcsolatot, multiplexelést és átvitelt biztosít; a nyilvános réteg pedig tápellátási és karbantartás-menedzsment funkciókat lát el.
A jelenléte aOLTcsökkentheti a felső rétegű szolgáltatási hálózat és az adott interfész, a hordozó, a hálózat és a hozzáférési eszköz eszközkezelése közötti szoros kapcsolatot, és egységes optikai hozzáférési hálózat menedzsment interfészt tud biztosítani.
Az alapvető funkciók aOLTide tartozik: aggregációs eloszlási függvény és DN adaptációs függvény.
AOLTA szolgáltatási interfész funkciók közé tartozik: szervizport funkció, szolgáltatási interfész adaptációs funkciója, interfész jelzésfeldolgozása és szolgáltatási interfész védelme.
AOLTA közös funkciók főként az OAM funkciókat és a tápegység funkciókat foglalják magukban.
A kibocsátott optikai teljesítmény aOLTfőként a következő helyeken fogyasztják.
Splitter: Minél több a sönt, annál nagyobb a veszteség.
l Fiber: Minél hosszabb a távolság, annál nagyobb a veszteség.
l ONU: Minél nagyobb a szám, annál nagyobb aOLTátviteli teljesítmény szükséges. Annak érdekében, hogy minden egyes teljesítmény elérje aONUnagyobb, mint a fogadási érzékenység, és van egy bizonyos tartaléka, a költségvetést a tényleges mennyiségen és földrajzi eloszláson kell alapulnia.
3.Optikai elosztó hálózat
Az optikai elosztó hálózat (ODN) egy eszköz az optikai átvitel biztosítására a hálózatok közöttOLTés aONU. Fő feladata az információtovábbítás és -elosztás befejezése a közöttOLTés aONU, és hozzon létre egy végpontok közötti információátviteli csatornát aONUés aOLT.
Az ODN konfiguráció általában pont-többpont mód, azaz többszörösTeheregyhez kapcsolódnakOLTegy ODN-en keresztül, így többTehermegoszthatja az optikai átviteli közeget aOLTvalamint az ODN és az optoelektronikai eszközOLT.
(1) Az ODN összetétele
Az ODN-t alkotó fő passzív összetevők a következők: egymódusú szálas és száloptikai kábel, csatlakozók, passzív optikai elosztók (OBD), passzív optikai csillapítók és száloptikai csatlakozók.
(2) Az ODN topológiai szerkezete
Az ODN hálózat topológiája általában egy pont-többpont közötti struktúra, amely csillagra, fára, buszra és gyűrűre osztható.
ODN hálózati struktúra
(3) Az aktív és készenléti védelem beállításai
Az ODN hálózat aktív/készenléti védelmi beállítása főként az ODN hálózat által továbbított optikai jelek számára két optikai átviteli csatorna beállítását jelenti. Ha az elsődleges csatorna meghibásodik, automatikusan megtörténikkapcsolóaz alternatív csatornára optikai jelek továbbítására, beleértve az optikai szálakat is,OLTs, Teher, és Az átviteli szál elsődleges és tartalék védelmi beállításai.
A fő és a készenléti átviteli szálak lehetnek ugyanabban az optikai kábelben vagy különböző optikai kábelekben. A fő és a tartalék optikai kábelek különböző csővezetékekbe helyezhetők, így jobb a védelmi teljesítmény.
(4) Az ODN optikai átviteli jellemzői
Az ODN tervezési jellemzőinek biztosítaniuk kell, hogy minden jelenleg előrelátható szolgáltatás jelentős változtatások nélkül biztosítható legyen, amely követelmény jelentős hatással van a különböző passzív komponensek jellemzőire. Azok a követelmények, amelyek közvetlenül befolyásolhatják az ODN optikai jellemzőit, a következők.
l Optikai hullámhossz-átlátszóság: Különféle optikai passzív összetevők nem befolyásolhatják az átvitt optikai jel átlátszóságát. A tervezett optikai hálózat által igényelt optikai jelet transzparensen kell továbbítani, így biztosítva a jövőbeni WDM rendszer alkalmazásokat. Az alapítvány.
l Reverzibilitás: Az ODN hálózat kimenetének és bemenetének felcserélésekor az ODN hálózat átviteli jellemzői nem változhatnak jelentősen, vagyis az átviteli sávszélesség és az optikai veszteség karakterisztikáinak változása minimális legyen. Ez leegyszerűsíti a hálózat kialakítását.
l A hálózati teljesítmény konzisztenciája: Az ODN hálózatnak konzisztens optikai jeleket kell fenntartania. Az ODN hálózat átviteli jellemzőinek összhangban kell lenniük a teljes OFSAN-nal és a teljes kommunikációs hálózattal. Az átviteli sávszélességnek és az optikai veszteségnek megfelelőnek kell lennie az egész OFSAN számára.
(5) ODN teljesítményparaméterek
A teljes rendszer optikai csatornavesztési teljesítményét meghatározó paraméterek főként a következők.
l ODN optikai csatornavesztés: a minimális adási teljesítmény és a legnagyobb vételi érzékenység közötti különbség.
l Maximális megengedett csatornavesztés: a maximális adási teljesítmény és a legnagyobb vételi érzékenység közötti különbség.
l Minimális megengedett csatornavesztés: a minimális adási teljesítmény és a legalacsonyabb vételi érzékenység (túlterhelési pont) közötti különbség.
(6) Az ODN visszaverődése
Az ODN visszaverődése az ODN-t alkotó különböző komponensek visszatérési veszteségétől és az optikai csatornán lévő visszaverődési pontoktól függ. Általában minden diszkrét tükröződésnek jobbnak kell lennie, mint−35 dB, és az üvegszálas hozzáférés maximális diszkrét visszaverődésének jobbnak kell lennie−50 dB.
4. Optikai hálózati egység (ONU)
Az optikai hálózati egység (ONU) az ODN és a felhasználói berendezés között helyezkedik el, és optikai interfészt biztosít a felhasználó és az ODN között, valamint elektromos interfészt a felhasználói oldallal a különféle elektromos jelek feldolgozásának és karbantartásának végrehajtásához. AONUegy alaprétegből, egy szolgáltatási rétegből és egy nyilvános rétegből áll. A szolgáltatási réteg elsősorban a felhasználói portokra vonatkozik; a magréteg multiplexelési és optikai interfészeket biztosít; a nyilvános réteg pedig az áramellátást és a karbantartás kezelését biztosítja.
5. PON alkalmazási mód
A PON üzleti transzparenciája jó, és elvileg bármilyen szabvány és díjjelre alkalmazható. A pont-pont aktív optikai hálózatokhoz képest a PON technológiát egyszerű karbantartás, alacsony költség (száloptikai és optikai interfészek megtakarítása), nagy átviteli sávszélesség és nagy teljesítményű árarány jellemzi. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően hosszú ideig megőrizheti versenyelőnyét, és a PON-t mindig is a hozzáférési hálózat jövőbeli fejlesztési irányának tekintették.
A PON számára a legalkalmasabb alkalmazás: a hozzáférési hálózatnak az ügyfél végéhez közeli része; az ügyfél aONUa szolgáltatás nem hangsúlyozza a redundancia vagy bypass védelem szükségességét; aOLTjó túlélési teljesítménnyel rendelkező csomóponton (például körforgalomvédelemmel ellátott csomóponton) állítható be. Olyan hely, ahol a felhasználók földrajzilag koncentrálódnak. A PON főként három alkalmazási móddal rendelkezik.
(1) Cserélje ki a meglévő kétrétegű aggregációs hálózatot: a PON helyettesítheti a meglévő 2. rétegetkapcsolóés optikai adó-vevő, és irányítsa a LAN hozzáférési hálózatát az IP nagyvárosi hálózathoz, ahogy az ábrán látható:
A PON a meglévő Layer 2 hálózatot váltja fel
(2) Cserélje ki a vonatkozó bekezdés hozzáférési kábelét: PON rendszerrel kiváltható az optikai kábel és az optikai kapcsolóberendezés meglévő része, ezzel megmentve a vonatkozó bekezdés hozzáférési kábelét, az ábra szerint:
A PON lecseréli a megfelelő szegmenseket az optikai kábel eléréséhez
(3) Többszolgáltatásos hozzáférési mód (FTTH megvalósítása): A PON rendszer több szolgáltatást és többsebességű hozzáférést tud biztosítani, amelyek megfelelnek a különböző QoS-követelményeknek, és tud alkalmazkodni a felhasználók sokféleségéhez és az üzletfejlesztés bizonytalanságához, amint az a a következő ábra:
Multi-szolgáltatás hozzáférés