ໃນລະບົບ EPON, ໄດ້OLTແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບຫຼາຍONUs(ຫນ່ວຍເຄືອຂ່າຍ optical) ຜ່ານ POS (ຕົວແຍກ optical passive). ເປັນຫຼັກຂອງ EPON,OLTໂມດູນ optical ຈະມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງລະບົບ 10G EPON ທັງຫມົດ.
1.Introduction to 10G EPON symmetricalOLTໂມດູນ optical
10G EPON symmetricalOLTໂມດູນ optical ໃຊ້ uplink burst reception ແລະ downlink ຮູບແບບການສົ່ງຕໍ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການປ່ຽນ optical / ໄຟຟ້າໃນລະບົບ 10G EPON.
ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນປະກອບດ້ວຍ TIA (ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ transimpedance), APD (Avalanche Photodiode) ທີ່ 1270 / 1310nm, ແລະສອງ LA (ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຈໍາກັດ) ທີ່ອັດຕາ 1.25 ແລະ 10.3125 Gbit / s.
ປາຍການຖ່າຍທອດແມ່ນປະກອບດ້ວຍ 10G EML (ເລເຊີໂມດູນການດູດຊຶມໄຟຟ້າ) ແລະ 1.25 Gbit / s DFB (ເລເຊີທີ່ແຈກຢາຍຄວາມຄິດເຫັນ), ແລະຄວາມຍາວຂອງການປ່ອຍອາຍພິດຂອງມັນແມ່ນ 1577 ແລະ 1490nm, ຕາມລໍາດັບ.
ວົງຈອນການຂັບຂີ່ປະກອບມີວົງຈອນ APC ດິຈິຕອລ (ການຄວບຄຸມພະລັງງານ Optical ອັດຕະໂນມັດ) ແລະວົງຈອນ TEC (ການຊົດເຊີຍອຸນຫະພູມ) ສໍາລັບການຮັກສາຄວາມຍາວຂອງການປ່ອຍອາຍພິດເລເຊີ 10G ທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ການກວດສອບພາລາມິເຕີການສົ່ງ ແລະຮັບແມ່ນປະຕິບັດໂດຍຈຸນລະພາກຊິບດຽວຕາມອະນຸສັນຍາ SFF-8077iv4.5.
ເນື່ອງຈາກວ່າໃນຕອນທ້າຍຂອງການໄດ້ຮັບOLTໂມດູນ optical ໃຊ້ການຮັບລະເບີດ, ເວລາການຕັ້ງຄ່າການຮັບແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະ. ຖ້າເວລາຕັ້ງການຕ້ອນຮັບແມ່ນຍາວນານ, ມັນຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມອ່ອນໄຫວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະອາດຈະເຮັດໃຫ້ການຕ້ອນຮັບທີ່ແຕກຫັກບໍ່ເຮັດວຽກຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ອີງຕາມຂໍ້ກໍານົດຂອງໂປໂຕຄອນ IEEE 802.3av, ເວລາການສ້າງຕັ້ງຂອງ 1.25Gbit / s burst reception ຈະຕ້ອງ <400 ns, ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວການຮັບລະເບີດຕ້ອງ <-29.78 dBm ກັບອັດຕາຄວາມຜິດພາດເລັກນ້ອຍຂອງ 10-12; ແລະ 10.3125 Gbit / s ເວລາການຕັ້ງຄ່າການຮັບລະເບີດຕ້ອງເປັນ <800ns, ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວການຮັບລະເບີດຕ້ອງເປັນ <-28.0 dBm ກັບອັດຕາຄວາມຜິດພາດເລັກນ້ອຍຂອງ 10-3.
2.10G EPON symmetricalOLTການອອກແບບໂມດູນ optical
2.1 ໂຄງຮ່າງການອອກແບບ
10G EPON symmetricalOLTໂມດູນ optical ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ triplexer (ໂມດູນເສັ້ນໃຍດຽວສາມທາງ), ການສົ່ງ, ການຮັບ, ແລະການຕິດຕາມ. triplexer ປະກອບມີສອງ lasers ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ. ແສງສະຫວ່າງທີ່ສົ່ງຕໍ່ແລະແສງສະຫວ່າງທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນປະສົມປະສານເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນ optical ຜ່ານ WDM (Wavelength Division Multiplexer) ເພື່ອບັນລຸການສົ່ງຜ່ານເສັ້ນໄຍເສັ້ນດຽວ. ໂຄງສ້າງຂອງມັນຖືກສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1.
ພາກສ່ວນສົ່ງສັນຍານປະກອບດ້ວຍສອງເລເຊີ, ຫນ້າທີ່ຕົ້ນຕໍແມ່ນເພື່ອປ່ຽນສັນຍານໄຟຟ້າ 1G ແລະ 10G ເຂົ້າໄປໃນສັນຍານ optical, ຕາມລໍາດັບ, ແລະຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງພະລັງງານ optical ໃນສະຖານະ loop ປິດໂດຍຜ່ານວົງຈອນ APC ດິຈິຕອນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ໄມໂຄຄອມພິວເຕີຊິບດຽວຄວບຄຸມຂະຫນາດຂອງໂມດູນໃນປະຈຸບັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອັດຕາສ່ວນການສູນພັນທີ່ຕ້ອງການໂດຍລະບົບ. ວົງຈອນ TEC ໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນວົງຈອນສົ່ງ 10G, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີ 10G. ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບໃຊ້ APD ເພື່ອປ່ຽນສັນຍານ optical ລະເບີດທີ່ກວດພົບເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ, ແລະສົ່ງອອກຫຼັງຈາກຂະຫຍາຍແລະຮູບຮ່າງ. ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຄວາມອ່ອນໄຫວສາມາດບັນລຸລະດັບທີ່ເຫມາະສົມ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງສະຫນອງຄວາມກົດດັນສູງທີ່ຫມັ້ນຄົງກັບ APD ໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄອມພິວເຕີຊິບດຽວບັນລຸເປົ້າຫມາຍນີ້ໂດຍການຄວບຄຸມ APD ວົງຈອນແຮງດັນສູງ.
2.2 ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດການຮັບລະເບີດສອງອັດຕາ
ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບຂອງ 10G EPON symmetricOLTໂມດູນ optical ໃຊ້ວິທີການຮັບລະເບີດ. ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບສັນຍານລະເບີດຂອງສອງອັດຕາທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ 1.25 ແລະ 10.3125 Gbit / s, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ພາກສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບເພື່ອໃຫ້ສາມາດຈໍາແນກສັນຍານ optical ຂອງທັງສອງອັດຕາທີ່ແຕກຕ່າງກັນນີ້ໄດ້ດີເພື່ອໃຫ້ໄດ້ສັນຍານໄຟຟ້າຜົນຜະລິດທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ສອງໂຄງການສໍາລັບການປະຕິບັດການຮັບລະເບີດສອງອັດຕາສ່ວນຂອງOLTໂມດູນ optical ແມ່ນສະເຫນີຢູ່ທີ່ນີ້.
ເນື່ອງຈາກວ່າສັນຍານ optical input ໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ TDMA (Time Division Multiple Access), ພຽງແຕ່ຫນຶ່ງອັດຕາການລະເບີດຂອງແສງອາດມີໃນເວລາດຽວກັນ. ສັນຍານ input ສາມາດແຍກຢູ່ໃນໂດເມນ optical ຜ່ານຕົວແຍກ optical 1: 2, ເຊັ່ນສະແດງໃນຮູບ 2. ຫຼືໃຊ້ພຽງແຕ່ເຄື່ອງກວດຈັບຄວາມໄວສູງເພື່ອປ່ຽນສັນຍານ optical 1G ແລະ 10G ເປັນສັນຍານໄຟຟ້າອ່ອນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແຍກສອງໄຟຟ້າ. ສັນຍານທີ່ມີອັດຕາທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍຜ່ານ TIA ແບນວິດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3.
ໂຄງການທໍາອິດທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2 ຈະນໍາເອົາການສູນເສຍການແຊກທີ່ແນ່ນອນເມື່ອແສງສະຫວ່າງຜ່ານຕົວແຍກ optical 1: 2, ເຊິ່ງຕ້ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ optical input, ດັ່ງນັ້ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍ optical ແມ່ນຕິດຕັ້ງຢູ່ທາງຫນ້າຂອງ optical splitter. ສັນຍານ optical ແຍກຕ່າງຫາກແມ່ນຂຶ້ນກັບການແປງ optical / ໄຟຟ້າໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບອັດຕາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະສຸດທ້າຍສອງປະເພດຂອງຜົນຜະລິດສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ຫມັ້ນຄົງແມ່ນໄດ້ຮັບ. ຂໍ້ເສຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງການແກ້ໄຂນີ້ແມ່ນການໃຊ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍ optical 1: 2, ແລະສອງເຄື່ອງກວດຈັບແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອແປງສັນຍານ optical, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມສັບສົນຂອງການປະຕິບັດແລະເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
ໃນໂຄງການທີສອງສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ. 3, ສັນຍານ optical input ພຽງແຕ່ຕ້ອງການຜ່ານເຄື່ອງກວດຈັບແລະ TIA ເພື່ອບັນລຸການແຍກຢູ່ໃນໂດເມນໄຟຟ້າ. ຫຼັກຂອງການແກ້ໄຂນີ້ແມ່ນຢູ່ໃນການຄັດເລືອກຂອງ TIA, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ TIA ມີແບນວິດຂອງ 1 ~ 10Gbit / s, ແລະໃນເວລາດຽວກັນ TIA ມີການຕອບສະຫນອງໄວພາຍໃນແບນວິດນີ້. ພຽງແຕ່ຜ່ານຕົວກໍານົດການປະຈຸບັນຂອງ TIA ສາມາດໄດ້ຮັບມູນຄ່າການຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວາ, ຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ໄດ້ຮັບສາມາດຮັບປະກັນໄດ້ດີ. ການແກ້ໄຂນີ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄວາມສັບສົນຂອງການປະຕິບັດແລະຮັກສາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພາຍໃຕ້ການຄວບຄຸມ. ໃນການອອກແບບຕົວຈິງ, ພວກເຮົາໂດຍທົ່ວໄປເລືອກໂຄງການທີສອງເພື່ອບັນລຸການຮັບການລະເບີດສອງເທົ່າ.
2.3 ການອອກແບບວົງຈອນຮາດແວຢູ່ປາຍຮັບ
ຮູບທີ 4 ແມ່ນວົງຈອນຮາດແວຂອງພາກສ່ວນຮັບລະເບີດ. ເມື່ອມີການປ້ອນຂໍ້ມູນ optical ລະເບີດ, APD ຈະປ່ຽນສັນຍານ optical ເປັນສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ອ່ອນແອແລະສົ່ງໄປທີ່ TIA. ສັນຍານຖືກຂະຫຍາຍໂດຍ TIA ເຂົ້າໄປໃນສັນຍານໄຟຟ້າ 10G ຫຼື 1G. ສັນຍານໄຟຟ້າ 10G ແມ່ນການປ້ອນເຂົ້າກັບ 10G LA ໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ບວກຂອງ TIA, ແລະສັນຍານໄຟຟ້າ 1G ແມ່ນປ້ອນເຂົ້າກັບ 1G LA ໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ທາງລົບຂອງ TIA. ຕົວເກັບປະຈຸ C2 ແລະ C3 ແມ່ນຕົວເກັບປະຈຸ coupling ທີ່ໃຊ້ເພື່ອບັນລຸຜົນຜະລິດ 10G ແລະ 1G AC-coupled. ວິທີການ AC-coupled ໄດ້ຖືກເລືອກເພາະວ່າມັນງ່າຍດາຍກວ່າວິທີການ DC-coupled.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການເຊື່ອມ AC ມີການສາກໄຟແລະການໄຫຼຂອງຕົວເກັບປະຈຸ, ແລະຄວາມໄວການຕອບສະຫນອງຕໍ່ສັນຍານໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການສາກໄຟແລະເວລາໄຫຼຄົງທີ່, ນັ້ນແມ່ນ, ສັນຍານບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງໄດ້ທັນເວລາ. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ຖືກຜູກມັດທີ່ຈະສູນເສຍຈໍານວນທີ່ແນ່ນອນຂອງເວລາການຮັບ, ສະນັ້ນມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະເລືອກເອົາຂະຫນາດຂອງ capacitor AC coupling. ຖ້າເລືອກ capacitor coupling ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ເວລາການຊໍາລະສາມາດສັ້ນລົງ, ແລະສັນຍານທີ່ສົ່ງຜ່ານ.ONUໃນແຕ່ລະເວລາສະລັອດຕິງສາມາດໄດ້ຮັບຢ່າງສົມບູນໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການຕ້ອນຮັບເນື່ອງຈາກວ່າເວລາການຕັ້ງຖິ່ນຖານຮັບແມ່ນຍາວເກີນໄປແລະການມາເຖິງຂອງເວລາຕໍ່ໄປ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, capacitance ຂະຫນາດນ້ອຍເກີນໄປຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການ coupling ແລະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການຮັບ. capacitance ຂະຫນາດໃຫຍ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການ jitter ຂອງລະບົບແລະປັບປຸງຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງທ້າຍຮັບໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອຄໍານຶງເຖິງເວລາການຕັ້ງຖິ່ນຖານຂອງ reception ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງ reception, ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ເລືອກ capacitors coupling ທີ່ເຫມາະສົມ C2 ແລະ C3. ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານໄຟຟ້າຂາເຂົ້າ, capacitor coupling ແລະ resistor ຈັບຄູ່ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຂອງ 50Ωແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ terminal ລົບຂອງ LA.
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) ວົງຈອນປະກອບດ້ວຍຕົວຕ້ານທານ R4 ແລະ R5 (R6 ແລະ R7) ແລະແຫຼ່ງແຮງດັນໄຟຟ້າ 2.0 V DC ຜ່ານສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຜົນຜະລິດໂດຍ 10G (1G) LA. ສັນຍານໄຟຟ້າ.
2.4 ພາກສ່ວນການເປີດຕົວ
ສ່ວນການຖ່າຍທອດຂອງ 10G EPON symmetricOLTໂມດູນ optical ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແບ່ງອອກເປັນສອງພາກສ່ວນຂອງ 1.25 ແລະ 10G ສົ່ງສັນຍານ, ຕາມລໍາດັບສົ່ງສັນຍານທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນຂອງ 1490 ແລະ 1577 nm ກັບ downlink. ເອົາພາກສ່ວນການສົ່ງສັນຍານ 10G ເປັນຕົວຢ່າງ, ຄູ່ຂອງສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງ 10G ເຂົ້າໄປໃນຊິບ CDR (Clock Shaping), ແມ່ນ AC-coupled ກັບຊິບໄດເວີ 10G, ແລະສຸດທ້າຍແມ່ນການປ້ອນຂໍ້ມູນທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຂົ້າໄປໃນເລເຊີ 10G. ເນື່ອງຈາກວ່າການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຈະມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມຍາວຂອງການປ່ອຍອາຍພິດເລເຊີ, ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຢູ່ໃນລະດັບທີ່ຕ້ອງການໂດຍໂປໂຕຄອນ (ໂປໂຕຄອນຕ້ອງການ 1575 ~ 1580nm), ປະຈຸບັນການເຮັດວຽກຂອງວົງຈອນ TEC ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບ, ດັ່ງນັ້ນ. ວ່າຄວາມຍາວຄື້ນຜົນຜະລິດສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ດີ.
3. ຜົນການທົດສອບ ແລະການວິເຄາະ
ຕົວຊີ້ວັດການທົດສອບຕົ້ນຕໍຂອງ 10G EPON symmetricOLTໂມດູນ optical ປະກອບມີເວລາຕັ້ງຄ່າຕົວຮັບ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຕົວຮັບ, ແລະແຜນວາດຕາສົ່ງ. ການທົດສອບສະເພາະແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
(1) ໄດ້ຮັບການຕັ້ງຄ່າທີ່ໃຊ້ເວລາ
ພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງ uplink burst optical ພະລັງງານຂອງ -24.0 dBm, ສັນຍານ optical ປ່ອຍອອກມາຈາກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງລະເບີດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນການວັດແທກ, ແລະໂມດູນໄດ້ຮັບແລະສ້າງຕັ້ງສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ສົມບູນເປັນຈຸດສິ້ນສຸດການວັດແທກ, ignoring the ການຊັກຊ້າທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງແສງສະຫວ່າງໃນເສັ້ນໄຍການທົດສອບ.The ວັດແທກ 1G burst reception setup time is 76.7 ns, ເຊິ່ງຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານສາກົນຂອງ <400 ns; ເວລາຕັ້ງຄ່າການຮັບສັນຍານລະເບີດ 10G ແມ່ນ 241.8 ns, ເຊິ່ງໄດ້ມາດຕະຖານສາກົນຂອງ <800 ns.
3. ຜົນການທົດສອບ ແລະການວິເຄາະ
ຕົວຊີ້ວັດການທົດສອບຕົ້ນຕໍຂອງ 10G EPON symmetricOLTໂມດູນ optical ປະກອບມີເວລາຕັ້ງຄ່າຕົວຮັບ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຕົວຮັບ, ແລະແຜນວາດຕາສົ່ງ. ການທົດສອບສະເພາະແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
(1) ໄດ້ຮັບການຕັ້ງຄ່າທີ່ໃຊ້ເວລາ
ພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງ uplink burst optical ພະລັງງານຂອງ -24.0 dBm, ສັນຍານ optical ປ່ອຍອອກມາຈາກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງລະເບີດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນການວັດແທກ, ແລະໂມດູນໄດ້ຮັບແລະສ້າງຕັ້ງສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ສົມບູນເປັນຈຸດສິ້ນສຸດການວັດແທກ, ignoring the ການຊັກຊ້າເວລາຂອງແສງສະຫວ່າງໃນເສັ້ນໄຍທົດສອບ. ເວລາຕິດຕັ້ງການຮັບສັນຍານລະເບີດ 1G ທີ່ວັດແທກໄດ້ແມ່ນ 76.7 ns, ເຊິ່ງກົງກັບມາດຕະຖານສາກົນຂອງ <400 ns; ເວລາຕັ້ງຄ່າການຮັບສັນຍານລະເບີດ 10G ແມ່ນ 241.8 ns, ເຊິ່ງໄດ້ມາດຕະຖານສາກົນຂອງ <800 ns.
