1. Struktur asas PON
PON (Rangkaian Optik Pasif)
PON ialah rangkaian capaian optik dwiarah gentian tunggal menggunakan struktur titik-ke-berbilang (P2MP). Sistem PON terdiri daripada terminal talian optik (OLT), rangkaian pengedaran optik (ODN), dan unit rangkaian optik (ONU) di bahagian pengguna pejabat pusat, dan merupakan sistem dwiarah gentian tunggal. Ke arah hilir (OLTto ONU), isyarat yang dihantar olehOLTmencapai setiapONUmelalui ODN. Dalam arah hulu (ONUto OLT), isyarat yang dihantar olehONUhanya akan sampai keOLTdan tidak akan sampai kepada yang lainONU.Untuk mengelakkan perlanggaran data dan meningkatkan kecekapan rangkaian, arah pautan atas menggunakan mod akses berbilang TDMA, dan menguruskan penghantaran data setiapONU. ODN menyediakan saluran optik antaraOLTdanONU. Struktur rujukan PON ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Struktur rujukan sistem PON
TheOLTterletak di bahagian rangkaian dan diletakkan di pejabat pusat. Ia boleh menjadi L2suisatau L3penghala, menyediakan penumpuan dan akses rangkaian, membolehkan penukaran optik/elektrik, peruntukan lebar jalur, dan kawalan setiap sambungan saluran, dengan pemantauan dan pengurusan masa nyata. Dan fungsi penyelenggaraan. TheONUterletak di bahagian pengguna untuk melaksanakan pengurusan pemprosesan dan penyelenggaraan pelbagai isyarat elektrik, dan menyediakan antara muka sebelah pengguna. TheOLTdanONUdisambungkan oleh pembahagi optik pasif, dan pembahagi optik digunakan untuk mengedarkan data pautan bawah dan data pautan atas agregat. Sebagai tambahan kepada peralatan terminal, sistem PON tidak memerlukan komponen elektrik dan oleh itu pasif.
PON menggunakan teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM) dengan gabungan panjang gelombang 1490 nm/uplink 1310 nm pautan bawah pada gentian tunggal. Arah pautan atas ialah mod titik ke titik, dan arah pautan bawah ialah mod siaran. Rajah di bawah menunjukkan struktur asas PON.
Struktur rangkaian asas PON
Dalam arah hilir, yangOLTmenghantar paket data kepada semuaONUdalam cara penyiaran, setiap paket membawa tajuk dengan penghantaran ke destinasiONUpengecam. Apabila paket data tiba diONU, lapisan MAC bagiONUmelaksanakan resolusi alamat, mengekstrak paket data kepunyaan dirinya sendiri, dan membuang paket data lain.
Arah pautan atas menggunakan teknologi Pemultipleksan Bahagian Masa (TDM), dan maklumat pautan atas berbilangONUmembentuk aliran maklumat TDM untuk dihantar keOLT.
2. Terminal talian optik (OLT)
Terminal talian optik (OLT) berfungsi untuk menyediakan antara muka optik antara rangkaian perkhidmatan dan ODN, dan menyediakan pelbagai cara untuk menghantar pelbagai perkhidmatan. TheOLTsecara dalaman terdiri daripada lapisan teras, lapisan perkhidmatan dan lapisan awam. Lapisan perkhidmatan terutamanya menyediakan port perkhidmatan dan menyokong pelbagai perkhidmatan; lapisan teras menyediakan sambungan silang, pemultipleksan, dan penghantaran; dan lapisan awam menyediakan bekalan kuasa dan fungsi pengurusan penyelenggaraan.
Kehadiran paraOLTboleh mengurangkan gandingan yang ketat antara rangkaian perkhidmatan lapisan atas dan antara muka khusus, pembawa, rangkaian, dan pengurusan peranti peranti capaian, dan boleh menyediakan antara muka pengurusan rangkaian capaian optik bersatu.
Fungsi teras bagiOLTtermasuk: fungsi pengagihan pengagregatan dan fungsi penyesuaian DN.
TheOLTfungsi antara muka perkhidmatan termasuk: fungsi port perkhidmatan, fungsi penyesuaian antara muka perkhidmatan, pemprosesan isyarat antara muka dan perlindungan antara muka perkhidmatan.
TheOLTfungsi biasa terutamanya termasuk fungsi OAM dan fungsi bekalan kuasa.
Kuasa optik yang dipancarkan daripadaOLTdigunakan terutamanya di tempat-tempat berikut.
Splitter: Lebih banyak bilangan shunt, lebih besar kerugian.
l Fiber: Semakin jauh jarak, semakin besar kerugian.
l ONU: Semakin besar bilangan, semakin besarOLTmenghantar kuasa yang diperlukan. Dalam usaha untuk memastikan bahawa setiap kuasa mencapaiONUadalah lebih tinggi daripada sensitiviti penerimaan dan mempunyai margin tertentu, belanjawan hendaklah berdasarkan kuantiti sebenar dan taburan geografi.
3. Rangkaian pengedaran optik
Rangkaian pengedaran optik (ODN) adalah satu cara untuk menyediakan penghantaran optik antaraOLTdanONU. Fungsi utamanya adalah untuk melengkapkan penghantaran dan pengedaran maklumat antaraOLTdanONU, dan mewujudkan saluran penghantaran maklumat hujung ke hujung antaraONUdanOLT.
Konfigurasi ODN biasanya mod titik-ke-berbilang, iaitu berbilangONUdisambungkan kepada satuOLTmelalui satu ODN, supaya berbilangONUboleh berkongsi medium penghantaran optik antaraOLTdan ODN dan peranti optoelektronik bagiOLT.
(1) Komposisi ODN
Komponen pasif utama yang membentuk ODN ialah: gentian mod tunggal dan kabel gentian optik, penyambung, pembahagi optik pasif (OBD), pengecil optik pasif dan penyambung gentian optik.
(2) Struktur topologi ODN
Topologi rangkaian ODN biasanya struktur titik-ke-berbilang, yang boleh dibahagikan kepada bintang, pokok, bas dan cincin.
Struktur rangkaian ODN
(3) Tetapan untuk perlindungan aktif dan siap sedia
Tetapan perlindungan aktif/siap sedia bagi rangkaian ODN adalah terutamanya untuk menyediakan dua saluran penghantaran optik untuk isyarat optik yang dihantar oleh rangkaian ODN. Apabila saluran utama gagal, ia boleh secara automatiksuiske saluran ganti untuk menghantar isyarat optik, termasuk gentian optik,OLT, ONU, dan Tetapan perlindungan utama dan sandaran gentian penghantaran.
Gentian penghantaran utama dan siap sedia boleh berada dalam kabel optik yang sama atau dalam kabel optik yang berbeza. Kabel optik utama dan sandaran boleh dipasang dalam saluran paip yang berbeza, supaya prestasi perlindungan lebih baik.
(4) Ciri-ciri penghantaran optik ODN
Ciri reka bentuk ODN harus memastikan bahawa mana-mana perkhidmatan yang boleh dijangka pada masa ini boleh disediakan tanpa perubahan besar, satu keperluan yang mempunyai kesan besar ke atas ciri-ciri pelbagai komponen pasif. Keperluan yang boleh menjejaskan ciri optik ODN secara langsung adalah seperti berikut.
l Ketelusan panjang gelombang optik: Pelbagai komponen pasif optik tidak boleh menjejaskan ketelusan isyarat optik yang dihantar. Isyarat optik yang diperlukan oleh rangkaian optik yang direka hendaklah dihantar secara telus, dengan itu menyediakan aplikasi sistem WDM masa hadapan. Yayasan itu.
l Kebolehbalikan: Apabila output dan input rangkaian ODN ditukar, ciri penghantaran rangkaian ODN tidak boleh berubah dengan ketara, iaitu perubahan lebar jalur penghantaran dan ciri kehilangan optik hendaklah minimum. Ini memudahkan reka bentuk rangkaian.
l Ketekalan prestasi rangkaian: Rangkaian ODN harus mengekalkan isyarat optik yang konsisten. Ciri-ciri penghantaran rangkaian ODN hendaklah konsisten dengan keseluruhan OFSAN dan keseluruhan rangkaian komunikasi. Jalur lebar penghantaran dan ciri kehilangan optik harus sesuai untuk keseluruhan OFSAN.
(5) Parameter prestasi ODN
Parameter yang menentukan prestasi kehilangan saluran optik keseluruhan sistem adalah seperti berikut.
l Kehilangan saluran optik ODN: perbezaan antara kuasa penghantaran minimum dan kepekaan menerima tertinggi.
l Kehilangan saluran maksimum yang dibenarkan: perbezaan antara kuasa penghantaran maksimum dan kepekaan menerima tertinggi.
l Kehilangan saluran minimum yang dibenarkan: perbezaan antara kuasa penghantaran minimum dan kepekaan penerimaan terendah (titik beban).
(6) Refleksi ODN
Pantulan ODN bergantung pada kehilangan pulangan pelbagai komponen yang membentuk ODN dan sebarang titik pantulan pada saluran optik. Secara umum, semua pantulan diskret mestilah lebih baik daripada−35 dB, dan pantulan diskret maksimum akses gentian harus lebih baik daripada−50 dB.
4. Unit Rangkaian Optik (ONU)
Unit rangkaian optik (ONU) terletak di antara ODN dan peralatan pengguna, dan menyediakan antara muka optik antara pengguna dan ODN dan antara muka elektrik dengan sisi pengguna untuk melaksanakan pengurusan pemprosesan dan penyelenggaraan pelbagai isyarat elektrik. TheONUterdiri daripada lapisan teras, lapisan perkhidmatan dan lapisan awam. Lapisan perkhidmatan terutamanya merujuk kepada port pengguna; lapisan teras menyediakan antara muka pemultipleksan dan optik; dan lapisan awam menyediakan bekalan kuasa dan pengurusan penyelenggaraan.
5. Mod permohonan PON
Ketelusan perniagaan PON adalah baik, dan pada dasarnya boleh digunakan pada mana-mana isyarat standard dan kadar. Berbanding dengan rangkaian optik aktif point-to-point, teknologi PON dicirikan oleh penyelenggaraan mudah, kos rendah (menjimatkan gentian dan antara muka optik), lebar jalur penghantaran tinggi dan nisbah harga prestasi tinggi. Ciri-ciri ini akan menjadikannya mengekalkan kelebihan daya saing untuk masa yang lama, dan PON sentiasa dianggap sebagai hala tuju pembangunan masa depan rangkaian capaian.
Aplikasi yang paling sesuai untuk PON ialah: bahagian rangkaian capaian yang hampir dengan penghujung pelanggan; pelanggan kepadaONUperkhidmatan tidak menekankan keperluan untuk redundansi atau perlindungan pintasan; yangOLTboleh disediakan pada nod dengan prestasi kemandirian yang baik (contohnya, nod dengan perlindungan bulatan). Tempat di mana pengguna tertumpu secara geografi. PON terutamanya mempunyai tiga mod aplikasi.
(1) Gantikan rangkaian pengagregatan dua lapisan sedia ada: PON boleh menggantikan Lapisan 2 sedia adasuisdan transceiver optik, dan arahkan rangkaian capaian LAN ke rangkaian kawasan metropolitan IP, seperti yang ditunjukkan dalam rajah:
PON menggantikan rangkaian Layer 2 sedia ada
(2) Gantikan kabel capaian perenggan yang berkaitan: Sistem PON boleh menggantikan bahagian kabel optik yang sedia ada dan peralatan pensuisan optik, dengan itu menjimatkan kabel capaian perenggan yang berkaitan, seperti yang ditunjukkan:
PON menggantikan segmen yang berkaitan untuk mengakses kabel optik
(3) Mod akses berbilang perkhidmatan (melaksanakan FTTH): Sistem PON boleh menyediakan akses berbilang perkhidmatan dan berbilang kadar yang memenuhi keperluan QoS yang berbeza, dan boleh menyesuaikan diri dengan kepelbagaian pengguna dan ketidakpastian pembangunan perniagaan, seperti yang ditunjukkan dalam angka berikut:
Akses pelbagai perkhidmatan