នៅក្នុងប្រព័ន្ធ EPONOLTត្រូវបានភ្ជាប់ទៅច្រើន។ONUs(ឯកតាបណ្តាញអុបទិក) តាមរយៈម៉ាស៊ីនឆូតកាត (ឧបករណ៍បំបែកអុបទិកអកម្ម)។ ក្នុងនាមជាស្នូលនៃ EPON,OLTម៉ូឌុលអុបទិកនឹងប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធ 10G EPON ទាំងមូល។
1.សេចក្តីណែនាំអំពី 10G EPON ស៊ីមេទ្រីOLTម៉ូឌុលអុបទិក
10G EPON ស៊ីមេទ្រីOLTម៉ូឌុលអុបទិកប្រើការទទួលការផ្ទុះឡើង និងរបៀបបញ្ជូនបន្តចុះក្រោម ដែលត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការបំប្លែងអុបទិក/អគ្គិសនីនៅក្នុងប្រព័ន្ធ 10G EPON។
ផ្នែកទទួលមាន TIA (ឧបករណ៍បំពងសំឡេង transimpedance) APD (Avalanche Photodiode) នៅ 1270 / 1310nm និង LA (limiting amplifiers) ពីរនៅអត្រា 1.25 និង 10.3125 Gbit / s ។
ចុងបញ្ចប់នៃការបញ្ជូនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ 10G EML (electro-absorption laser modulation) និង 1.25 Gbit/s DFB (distributed feedback laser) ហើយរលកនៃការបំភាយរបស់វាគឺ 1577 និង 1490nm រៀងគ្នា។
សៀគ្វីបើកបររួមមានសៀគ្វី APC ឌីជីថល (Automatic Optical Power Control) និងសៀគ្វី TEC (Temperature Compensation) សម្រាប់រក្សាកម្រិតរលកនៃការបញ្ចេញពន្លឺឡាស៊ែរ 10G ដែលមានស្ថេរភាព។ ការត្រួតពិនិត្យប៉ារ៉ាម៉ែត្របញ្ជូននិងទទួលត្រូវបានអនុវត្តដោយមីក្រូកុំព្យូទ័របន្ទះសៀគ្វីតែមួយយោងទៅតាមពិធីការ SFF-8077iv4.5 ។
ដោយសារតែចុងបញ្ចប់នៃការទទួលOLTម៉ូឌុលអុបទិកប្រើការទទួលភ្លាមៗ ពេលវេលារៀបចំការទទួលគឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេស។ ប្រសិនបើពេលវេលានៃការទទួលភ្ញៀវមានរយៈពេលយូរ វានឹងប៉ះពាល់ដល់ភាពរសើបយ៉ាងខ្លាំង ហើយថែមទាំងអាចបណ្តាលឱ្យការទទួលភ្ញៀវមិនដំណើរការត្រឹមត្រូវ។ យោងតាមតម្រូវការនៃពិធីការ IEEE 802.3av ពេលវេលាបង្កើតការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 1.25Gbit/s ត្រូវតែ <400 ns ហើយភាពរសើបនៃការទទួលសំឡេងផ្ទុះត្រូវតែ <-29.78 dBm ជាមួយនឹងអត្រាកំហុសបន្តិច 10-12; និង 10.3125 Gbit / s ពេលវេលារៀបចំការទទួលភ្លាមៗត្រូវតែ <800ns ហើយភាពរសើបនៃការទទួលស្វាគមន៍ភ្លាមៗត្រូវតែ <-28.0 dBm ជាមួយនឹងអត្រាកំហុសបន្តិច 10-3 ។
2.10G EPON ស៊ីមេទ្រីOLTការរចនាម៉ូឌុលអុបទិក
2.1 គ្រោងការណ៍រចនា
10G EPON ស៊ីមេទ្រីOLTម៉ូឌុលអុបទិកត្រូវបានផ្សំឡើងដោយ triplexer (ម៉ូឌុលបីផ្លូវតែមួយសរសៃ) ការបញ្ជូន ការទទួល និងការត្រួតពិនិត្យ។ triplexer រួមមានឡាស៊ែរពីរ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមួយ។ ពន្លឺដែលបានបញ្ជូន និងពន្លឺដែលបានទទួលត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍អុបទិកតាមរយៈ WDM (Wavelength Division Multiplexer) ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនទ្វេទិសតែមួយ។ រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ។
ផ្នែកបញ្ជូនមានឡាស៊ែរពីរ ដែលមុខងារចម្បងរបស់វាគឺបំប្លែងសញ្ញាអគ្គិសនី 1G និង 10G ទៅជាសញ្ញាអុបទិករៀងៗខ្លួន និងដើម្បីរក្សាលំនឹងថាមពលអុបទិកក្នុងស្ថានភាពបិទជិតតាមរយៈសៀគ្វី APC ឌីជីថល។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ មីក្រូកុំព្យូទ័រដែលមានបន្ទះឈីបតែមួយគ្រប់គ្រងទំហំនៃចរន្តម៉ូឌុល ដើម្បីទទួលបានសមាមាត្រផុតពូជដែលត្រូវការដោយប្រព័ន្ធ។ សៀគ្វី TEC ត្រូវបានបន្ថែមទៅសៀគ្វីបញ្ជូន 10G ដែលធ្វើអោយស្ថេរភាពរលកទិន្នផលនៃឡាស៊ែរ 10G យ៉ាងខ្លាំង។ ផ្នែកទទួលប្រើប្រាស់ APD ដើម្បីបំប្លែងសញ្ញាអុបទិកដែលបានរកឃើញទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនី ហើយបញ្ចេញវាបន្ទាប់ពីការពង្រីក និងរាង។ ដើម្បីធានាថាភាពរសើបអាចឈានដល់ជួរដ៏ល្អ វាចាំបាច់ក្នុងការផ្តល់សម្ពាធខ្ពស់ដែលមានស្ថេរភាពដល់ APD នៅសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។ កុំព្យូទ័របន្ទះតែមួយសម្រេចបាននូវគោលដៅនេះដោយគ្រប់គ្រងសៀគ្វីតង់ស្យុងខ្ពស់ APD ។
2.2 ការអនុវត្តការទទួលការផ្ទុះអត្រាពីរដង
ផ្នែកទទួលនៃស៊ីមេទ្រី 10G EPONOLTម៉ូឌុលអុបទិកប្រើវិធីសាស្ត្រទទួលការផ្ទុះ។ វាត្រូវការទទួលសញ្ញាផ្ទុះនៃអត្រាពីរផ្សេងគ្នានៃ 1.25 និង 10.3125 Gbit / s ដែលតម្រូវឱ្យផ្នែកទទួលដើម្បីអាចបែងចែកសញ្ញាអុបទិកនៃអត្រាខុសគ្នាទាំងពីរនេះបានយ៉ាងល្អ ដើម្បីទទួលបានសញ្ញាអគ្គិសនីដែលមានស្ថេរភាព។ គ្រោងការណ៍ពីរសម្រាប់ការអនុវត្តការទទួលការផ្ទុះអត្រាពីរដងនៃOLTម៉ូឌុលអុបទិកត្រូវបានស្នើឡើងនៅទីនេះ។
ដោយសារសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូលប្រើបច្ចេកវិទ្យា TDMA (Time Division Multiple Access) នោះមានតែអត្រាពន្លឺផ្ទុះមួយប៉ុណ្ណោះអាចមានក្នុងពេលតែមួយ។ សញ្ញាបញ្ចូលអាចត្រូវបានបំបែកនៅក្នុងដែនអុបទិកតាមរយៈឧបករណ៍បំបែកអុបទិក 1: 2 ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2។ ឬប្រើតែឧបករណ៍ចាប់ល្បឿនខ្ពស់ដើម្បីបំប្លែងសញ្ញាអុបទិក 1G និង 10G ទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនីខ្សោយ ហើយបន្ទាប់មកបំបែកចរន្តអគ្គិសនីពីរ។ សញ្ញាជាមួយនឹងអត្រាផ្សេងគ្នាតាមរយៈកម្រិតបញ្ជូនធំជាង TIA ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 ។
គ្រោងការណ៍ទីមួយដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 នឹងនាំមកនូវការបាត់បង់សិលាចារឹកជាក់លាក់នៅពេលដែលពន្លឺឆ្លងកាត់ឧបករណ៍បំបែកអុបទិក 1: 2 ដែលត្រូវតែពង្រីកសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូល ដូច្នេះ amplifier អុបទិកត្រូវបានដំឡើងនៅពីមុខឧបករណ៍បំបែកអុបទិក។ សញ្ញាអុបទិកដែលបំបែកចេញពីគ្នាត្រូវបានទទួលរងនូវការបំប្លែងអុបទិក / អគ្គិសនីដោយឧបករណ៍រាវរកនៃអត្រាផ្សេងគ្នា ហើយទីបំផុតទិន្នផលសញ្ញាអគ្គិសនីមានស្ថេរភាពពីរប្រភេទត្រូវបានទទួល។ គុណវិបត្តិដ៏ធំបំផុតនៃដំណោះស្រាយនេះគឺថា amplifier អុបទិក និងឧបករណ៍បំបែកអុបទិក 1:2 ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ហើយឧបករណ៍រាវរកពីរគឺត្រូវការដើម្បីបំប្លែងសញ្ញាអុបទិក ដែលបង្កើនភាពស្មុគស្មាញនៃការអនុវត្ត និងបង្កើនការចំណាយ។
នៅក្នុងគ្រោងការណ៍ទីពីរដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 3, សញ្ញាអុបទិកបញ្ចូលគ្រាន់តែត្រូវឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិង TIA ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបំបែកនៅក្នុងដែនអគ្គិសនី។ ស្នូលនៃដំណោះស្រាយនេះស្ថិតនៅក្នុងការជ្រើសរើស TIA ដែលតម្រូវឱ្យ TIA មានកម្រិតបញ្ជូន 1 ~ 10Gbit / s ហើយក្នុងពេលតែមួយ TIA មានការឆ្លើយតបយ៉ាងរហ័សក្នុងកម្រិតបញ្ជូននេះ។ មានតែតាមរយៈប៉ារ៉ាម៉ែត្របច្ចុប្បន្ននៃ TIA ប៉ុណ្ណោះដែលអាចទទួលបានតម្លៃឆ្លើយតបយ៉ាងឆាប់រហ័ស ភាពប្រែប្រួលនៃការទទួលអាចត្រូវបានធានាយ៉ាងល្អ។ ដំណោះស្រាយនេះជួយកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃការអនុវត្តបានយ៉ាងច្រើន និងរក្សាការចំណាយឱ្យស្ថិតក្រោមការគ្រប់គ្រង។ នៅក្នុងការរចនាជាក់ស្តែង ជាទូទៅយើងជ្រើសរើសគ្រោងការណ៍ទីពីរ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការទទួលស្វាគមន៍ទ្វេដង។
2.3 ការរចនាសៀគ្វីផ្នែករឹងនៅផ្នែកទទួល
រូបភាពទី 4 គឺជាសៀគ្វីផ្នែករឹងនៃផ្នែកទទួលផ្ទុះ។ នៅពេលដែលមានការបញ្ចូលអុបទិកផ្ទុះ APD បម្លែងសញ្ញាអុបទិកទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនីខ្សោយ ហើយបញ្ជូនវាទៅ TIA ។ សញ្ញាត្រូវបានពង្រីកដោយ TIA ទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនី 10G ឬ 1G ។ សញ្ញាអគ្គិសនី 10G ត្រូវបានបញ្ចូលទៅ 10G LA តាមរយៈការភ្ជាប់ជាវិជ្ជមាននៃ TIA ហើយសញ្ញាអគ្គិសនី 1G ត្រូវបានបញ្ចូលទៅ 1G LA តាមរយៈការភ្ជាប់អវិជ្ជមាននៃ TIA ។ Capacitors C2 និង C3 គឺជា capacitors coupling ដែលប្រើដើម្បីសម្រេចបាននូវ 10G និង 1G AC-coupled output។ វិធីសាស្ត្រភ្ជាប់ AC ត្រូវបានជ្រើសរើសព្រោះវាសាមញ្ញជាងវិធីសាស្ត្រភ្ជាប់ DC ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការភ្ជាប់ AC មានបន្ទុក និងការបញ្ចោញរបស់ capacitor ហើយល្បឿនឆ្លើយតបទៅនឹងសញ្ញាត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយការសាកថ្ម និងពេលវេលាបញ្ចេញថេរ ពោលគឺ សញ្ញាមិនអាចឆ្លើយតបទាន់ពេលនោះទេ។ លក្ខណៈពិសេសនេះត្រូវបានចងភ្ជាប់នឹងការបាត់បង់ពេលវេលាជាក់លាក់នៃការទទួលភ្ញៀវ ដូច្នេះវាជាការសំខាន់ក្នុងការជ្រើសរើសទំហំ capacitor AC ។ ប្រសិនបើ capacitor coupling តូចជាងត្រូវបានជ្រើសរើស ពេលវេលាទូទាត់អាចត្រូវបានខ្លី ហើយសញ្ញាបញ្ជូនដោយONUរាល់ពេលដែលរន្ធអាចទទួលបានទាំងស្រុងដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពទទួលភ្ញៀវទេ ព្រោះពេលវេលានៃការទទួលភ្ញៀវគឺវែងពេក ហើយការមកដល់នៃពេលវេលាបន្ទាប់។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ capacitance តូចពេកនឹងប៉ះពាល់ដល់ឥទ្ធិពល coupling និងកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវស្ថេរភាពនៃការទទួល។ capacitance ធំជាងអាចកាត់បន្ថយភាពរញ៉េរញ៉ៃនៃប្រព័ន្ធ និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពប្រែប្រួលនៃចុងទទួល។ ដូច្នេះ ដើម្បីគិតគូរពីពេលវេលានៃការទទួលភ្ញៀវ និងភាពរសើបនៃការទទួលភ្ញៀវ ឧបករណ៍ភ្ជាប់ដែលសមស្រប C2 និង C3 ចាំបាច់ត្រូវជ្រើសរើស។ លើសពីនេះទៀតដើម្បីធានាបាននូវស្ថេរភាពនៃសញ្ញាអគ្គិសនីបញ្ចូល capacitor coupling និង resistor ដែលត្រូវគ្នាជាមួយនឹង resistance 50Ω ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅស្ថានីយអវិជ្ជមាននៃ LA ។
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) សៀគ្វីដែលផ្សំឡើងដោយ resistors R4 និង R5 (R6 និង R7) និងប្រភពតង់ស្យុង 2.0 V DC តាមរយៈលទ្ធផលសញ្ញាឌីផេរ៉ង់ស្យែលដោយ 10G (1G) LA ។ សញ្ញាអគ្គិសនី។
2.4 ផ្នែកចាប់ផ្តើម
ផ្នែកបញ្ជូននៃស៊ីមេទ្រី 10G EPONOLTម៉ូឌុលអុបទិកត្រូវបានបែងចែកជាចម្បងជាពីរផ្នែកនៃការបញ្ជូន 1.25 និង 10G ដែលបញ្ជូនសញ្ញារៀងៗខ្លួនជាមួយនឹងរលកប្រវែង 1490 និង 1577 nm ទៅកាន់តំណខាងក្រោម។ ដោយយកផ្នែកបញ្ជូន 10G ជាឧទាហរណ៍ សញ្ញាឌីផេរ៉ង់ស្យែល 10G មួយគូចូលទៅក្នុងបន្ទះឈីប CDR (Clock Shaping) ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយ AC ទៅបន្ទះឈីបកម្មវិធីបញ្ជា 10G ហើយទីបំផុតត្រូវបានបញ្ចូលដោយឌីផេរ៉ង់ស្យែលទៅក្នុងឡាស៊ែរ 10G ។ ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនឹងមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងលើរលកពន្លឺនៃការបញ្ចេញឡាស៊ែរ ដើម្បីធ្វើស្ថិរភាពរលកដល់កម្រិតដែលត្រូវការដោយពិធីការ (ពិធីការតម្រូវឱ្យ 1575 ~ 1580nm) ចរន្តដំណើរការនៃសៀគ្វី TEC ចាំបាច់ត្រូវកែតម្រូវ ដូច្នេះ ដែលប្រវែងរលកទិន្នផលអាចគ្រប់គ្រងបានល្អ។
3. លទ្ធផលតេស្ត និងការវិភាគ
សូចនាករតេស្តសំខាន់ៗនៃស៊ីមេទ្រី 10G EPONOLTម៉ូឌុលអុបទិករួមមានពេលវេលារៀបចំអ្នកទទួល ភាពប្រែប្រួលរបស់អ្នកទទួល និងដ្យាក្រាមភ្នែកបញ្ជូន។ ការធ្វើតេស្តជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម៖
(1) ទទួលបានពេលវេលាកំណត់
នៅក្រោមបរិយាកាសការងារធម្មតានៃថាមពលអុបទិកផ្ទុះឡើងនៃ -24.0 dBm សញ្ញាអុបទិកដែលបញ្ចេញដោយប្រភពពន្លឺផ្ទុះត្រូវបានប្រើជាចំណុចចាប់ផ្តើមរង្វាស់ ហើយម៉ូឌុលទទួល និងបង្កើតសញ្ញាអគ្គិសនីពេញលេញជាចំណុចបញ្ចប់ការវាស់វែងដោយមិនអើពើ។ ការពន្យាពេលនៃពន្លឺនៅក្នុងសរសៃសាកល្បង។ ពេលវេលារៀបចំការទទួលស្វាគមន៍ផ្ទុះ 1G ដែលបានវាស់វែងគឺ 76.7 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <400 ns; ពេលវេលារៀបចំការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 10G គឺ 241.8 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <800 ns ផងដែរ។
3. លទ្ធផលតេស្ត និងការវិភាគ
សូចនាករតេស្តសំខាន់ៗនៃស៊ីមេទ្រី 10G EPONOLTម៉ូឌុលអុបទិករួមមានពេលវេលារៀបចំអ្នកទទួល ភាពប្រែប្រួលរបស់អ្នកទទួល និងដ្យាក្រាមភ្នែកបញ្ជូន។ ការធ្វើតេស្តជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម៖
(1) ទទួលបានពេលវេលាកំណត់
នៅក្រោមបរិយាកាសការងារធម្មតានៃថាមពលអុបទិកផ្ទុះឡើងនៃ -24.0 dBm សញ្ញាអុបទិកដែលបញ្ចេញដោយប្រភពពន្លឺផ្ទុះត្រូវបានប្រើជាចំណុចចាប់ផ្តើមរង្វាស់ ហើយម៉ូឌុលទទួល និងបង្កើតសញ្ញាអគ្គិសនីពេញលេញជាចំណុចបញ្ចប់ការវាស់វែងដោយមិនអើពើ។ ការពន្យាពេលនៃពន្លឺនៅក្នុងសរសៃសាកល្បង។ ពេលវេលារៀបចំការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 1G ដែលបានវាស់វែងគឺ 76.7 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <400 ns; ពេលវេលារៀបចំការទទួលសំឡេងផ្ទុះ 10G គឺ 241.8 ns ដែលបំពេញតាមស្តង់ដារអន្តរជាតិនៃ <800 ns ផងដែរ។
