Ing sistem EPON, ingOLTdisambungake menyang sawetaraONU(unit jaringan optik) liwat POS (pasif optical splitter). Minangka inti saka EPON,OLTmodul optik bakal langsung mengaruhi operasi kabeh sistem 10G EPON.
1. Pambuka kanggo 10G EPON simetrisOLTmodul optik
10G EPON simetrisOLTmodul optik nggunakake resepsi bledosan uplink lan mode transmisi terus-terusan downlink, sing utamané digunakake kanggo konversi optik / listrik ing sistem 10G EPON.
Bagian panampa kasusun saka TIA (amplifier transimpedansi), APD (Avalanche Photodiode) ing 1270 / 1310nm, lan loro LA (amplifier watesan) kanthi tarif 1,25 lan 10,3125 Gbit / s.
Pungkasan transmisi kasusun saka 10G EML (electro-absorption modulation laser) lan 1,25 Gbit / s DFB (distributed feedback laser), lan dawa gelombang emisi masing-masing 1577 lan 1490nm.
Sirkuit nyopir kalebu sirkuit APC digital (Automatic Optical Power Control) lan sirkuit TEC (Temperature Compensation) kanggo njaga dawa gelombang emisi laser 10G sing stabil. Pemantauan parameter transmisi lan panampa ditindakake dening mikrokomputer chip tunggal miturut protokol SFF-8077iv4.5.
Amarga mburi nampa sakaOLTmodul optik nggunakake reception bledosan, wektu persiyapan reception utamané penting. Yen wektu netepake reception dawa, iku bakal nemen mengaruhi sensitivitas, lan malah bisa nimbulaké reception bledosan ora bisa digunakake kanthi bener. Miturut syarat protokol IEEE 802.3av, wektu panyiapan saka 1.25Gbit / s bledosan reception kudu <400 ns, lan bledosan sensitivitas reception kudu <-29.78 dBm karo tingkat kesalahan dicokot saka 10-12; lan 10,3125 Gbit / s Wektu persiyapan reception bledosan kudu <800ns, lan sensitivitas reception bledosan kudu <-28,0 dBm karo tingkat kesalahan dicokot saka 10-3.
2.10G EPON simetrisOLTdesain modul optik
2.1 Skema desain
10G EPON simetrisOLTmodul optik dumadi saka triplexer (modul telung arah serat tunggal), ngirim, nampa, lan ngawasi. Triplexer kalebu loro laser lan detektor. Cahya sing ditularake lan cahya sing ditampa digabungake menyang piranti optik liwat WDM (Wavelength Division Multiplexer) kanggo entuk transmisi bidirectional serat tunggal. Struktur kasebut ditampilake ing Gambar 1.
Bagean transmisi kasusun saka rong laser, sing fungsi utama kanggo ngowahi sinyal listrik 1G lan 10G dadi sinyal optik, lan kanggo njaga stabilitas daya optik ing negara loop tertutup liwat sirkuit APC digital. Ing wektu sing padha, mikrokomputer siji-chip ngontrol gedhene arus modulasi kanggo entuk rasio kepunahan sing dibutuhake dening sistem kasebut. Sirkuit TEC ditambahake ing sirkuit pemancar 10G, sing bisa nyetabilake dawa gelombang output laser 10G. Bagian panampa nggunakake APD kanggo ngowahi sinyal optik bledosan sing dideteksi dadi sinyal listrik, lan ngasilake sawise amplifikasi lan mbentuk. Supaya kanggo mesthekake yen sensitivitas bisa tekan sawetara becik, iku perlu kanggo nyedhiyani meksa dhuwur stabil kanggo APD ing suhu beda. Komputer siji-chip entuk gol iki kanthi ngontrol sirkuit voltase dhuwur APD.
2.2 Implementasine dual-rate bledosan reception
Bagian panampa saka simetris 10G EPONOLTmodul optik nggunakake cara panampa bledosan. Perlu nampa sinyal bledosan saka rong tingkat beda 1,25 lan 10,3125 Gbit / s, sing mbutuhake bagean panampa bisa mbedakake sinyal optik saka loro tarif sing beda-beda iki kanthi apik kanggo entuk sinyal listrik output sing stabil. Two rencana kanggo ngleksanakake dual-tingkat reception bledosan sakaOLTmodul optik ngajokaken kene.
Amarga sinyal optik input nggunakake teknologi TDMA (Time Division Multiple Access), mung siji tingkat cahya bledosan sing bisa ana ing wektu sing padha. Sinyal input bisa dipisahake ing domain optik liwat splitter optik 1: 2, kayata Ditampilake ing Gambar 2. Utawa mung nggunakake detektor kacepetan dhuwur kanggo ngowahi sinyal optik 1G lan 10G dadi sinyal listrik sing ringkih, banjur misahake loro listrik. sinyal kanthi tarif sing beda liwat TIA bandwidth sing luwih gedhe, kaya sing ditampilake ing Gambar 3.
Skema pisanan ditampilake ing Figure 2 bakal nggawa mundhut selipan tartamtu nalika cahya liwat 1: 2 splitter optik, kang kudu amplify sinyal optik input, supaya ampli optik dipasang ing ngarepe splitter optik. Sinyal optik sing dipisahake banjur ngalami konversi optik / listrik dening detektor kanthi tingkat sing beda, lan pungkasane entuk rong jinis output sinyal listrik sing stabil. Kerugian paling gedhe saka solusi iki yaiku amplifier optik lan splitter optik 1: 2 digunakake, lan rong detektor dibutuhake kanggo ngowahi sinyal optik, sing nambah kerumitan implementasine lan nambah biaya.
Ing skema kapindho ditampilake ing FIG. 3, sinyal optik input mung kudu ngliwati detektor lan TIA kanggo entuk pamisahan ing domain listrik. Inti saka solusi iki dumunung ing pilihan TIA, sing mbutuhake TIA duwe bandwidth 1 ~ 10Gbit / s, lan ing wektu sing padha TIA duwe respon cepet ing bandwidth iki. Mung liwat parameter saiki TIA bisa entuk nilai respon kanthi cepet, sensitivitas panampa bisa uga dijamin. Solusi iki nyuda kerumitan implementasine lan ngontrol biaya. Ing desain nyata, kita umume milih skema kaloro kanggo entuk resepsi bledosan dual-tingkat.
2.3 Desain sirkuit hardware ing mburi nampa
Fig.. 4 punika sirkuit hardware saka bagean panampa bledosan. Nalika ana input optik bledosan, APD ngowahi sinyal optik menyang sinyal electrical banget lan dikirim menyang TIA. Sinyal kasebut digedhekake dening TIA dadi sinyal listrik 10G utawa 1G. Sinyal listrik 10G mlebu menyang LA 10G liwat kopling positif TIA, lan sinyal listrik 1G dilebokake menyang LA 1G liwat kopling negatif TIA. Kapasitor C2 lan C3 minangka kapasitor kopling sing digunakake kanggo entuk output 10G lan 1G AC-gandeng. Metode AC-coupled dipilih amarga luwih prasaja tinimbang metode DC-coupled.
Nanging, kopling AC nduweni pangisian daya lan discharge saka kapasitor, lan kacepetan respon kanggo sinyal dipengaruhi dening daya lan discharge wektu pancet, sing sinyal ora bisa nanggapi ing wektu. Fitur iki bound kanggo ilang jumlah tartamtu saka reception wektu penyelesaian, supaya iku penting kanggo milih carane gedhe AC kapasitor kopling. Yen kapasitor kopling cilik dipilih, wektu penyelesaian bisa dipendhet, lan sinyal dikirim deningONUing saben slot wektu bisa rampung ditampa tanpa mengaruhi efek reception amarga reception wektu penyelesaian dawa banget lan rawuh saka slot wektu sabanjuré.
Nanging, kapasitansi cilik banget bakal mengaruhi efek kopling lan nyuda stabilitas resepsi. Kapasitas sing luwih gedhe bisa nyuda jitter sistem lan nambah sensitivitas ujung panampa. Mulane, kanggo njupuk menyang akun wektu netepake reception lan sensitivitas reception, kapasitor kopling cocok C2 lan C3 kudu milih. Kajaba iku, kanggo njamin stabilitas sinyal listrik input, kapasitor kopling lan resistor sing cocog karo resistensi 50Ω disambungake menyang terminal negatif LA.
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) sirkuit dumadi saka resistor R4 lan R5 (R6 lan R7) lan sumber voltase 2,0 V DC liwat output sinyal diferensial dening 10G (1G) LA. sinyal listrik.
2.4 bagean Bukak
Bagian transmisi simetris 10G EPONOLTmodul optik utamané dipérang dadi rong bagéan saka 1,25 lan 10G transmisi, kang mungguh ngirim sinyal karo dawa gelombang 1490 lan 1577 nm kanggo downlink. Njupuk bagean transmisi 10G minangka conto, sepasang sinyal diferensial 10G lumebu ing chip CDR (Clock Shaping), AC-digabungake karo chip driver 10G, lan pungkasane dibedakake input menyang laser 10G. Amarga owah-owahan suhu bakal duwe pengaruh gedhe ing dawa gelombang emisi laser, supaya stabil dawa gelombang kanggo tingkat sing dibutuhake dening protokol (protokol mbutuhake 1575 ~ 1580nm), saiki digunakake saka sirkuit TEC kudu diatur, supaya supaya dawa gelombang output bisa uga dikontrol.
3. Asil tes lan analisis
Indikator tes utama 10G EPON simetrisOLTmodul optik kalebu wektu persiyapan panrima, sensitivitas panrima, lan ngirim diagram mripat. Tes khusus yaiku kaya ing ngisor iki:
(1) Nampa wektu persiyapan
Ing lingkungan kerja normal saka uplink bledosan daya optik saka -24.0 dBm, sinyal optik cemlorot dening sumber cahya bledosan digunakake minangka titik wiwitan pangukuran, lan modul nampa lan netepake sinyal electrical lengkap minangka titik pungkasan pangukuran, nglirwakake wektu tundha cahya ing serat test.The diukur 1G bledosan reception persiyapan wektu 76,7 ns, kang meets standar internasional <400 ns; wektu persiyapan reception bledosan 10G punika 241,8 ns, kang uga ketemu standar internasional <800 ns.
3. Asil tes lan analisis
Indikator tes utama 10G EPON simetrisOLTmodul optik kalebu wektu persiyapan panrima, sensitivitas panrima, lan ngirim diagram mripat. Tes khusus yaiku kaya ing ngisor iki:
(1) Nampa wektu persiyapan
Ing lingkungan kerja normal saka uplink bledosan daya optik saka -24.0 dBm, sinyal optik cemlorot dening sumber cahya bledosan digunakake minangka titik wiwitan pangukuran, lan modul nampa lan netepake sinyal electrical lengkap minangka titik pungkasan pangukuran, nglirwakake wektu tundha cahya ing serat test. Wektu persiyapan resepsi burst 1G sing diukur yaiku 76,7 ns, sing cocog karo standar internasional <400 ns; wektu persiyapan reception bledosan 10G punika 241,8 ns, kang uga ketemu standar internasional <800 ns.
