Fis-sistema EPON, il-OLThija konnessa ma 'multipliONUs(unitajiet tan-netwerk ottiku) permezz ta' POS (splitter ottiku passiv). Bħala l-qalba ta 'EPON,OLTmoduli ottiċi se jaffettwaw direttament l-operat tas-sistema EPON 10G kollha.
1.Introduzzjoni għal 10G EPON simmetrikuOLTmodulu ottiku
L-10G EPON simetrikuOLTmodulu ottiku juża r-riċeviment tal-fqigħ uplink u l-modi ta 'trażmissjoni kontinwa ta' downlink, li jintużaw prinċipalment għal konverżjoni ottika / elettrika f'sistemi 10G EPON.
Il-parti li tirċievi tikkonsisti minn TIA (amplifikatur ta 'transimpedance), APD (Avalanche Photodiode) f'1270 / 1310nm, u żewġ LA (amplifikaturi li jillimitaw) b'rati ta' 1.25 u 10.3125 Gbit / s.
It-tarf li jittrasmetti huwa magħmul minn 10G EML (laser ta 'modulazzjoni ta' elettro-assorbiment) u 1.25 Gbit / s DFB (laser ta 'rispons distribwit), u l-wavelengths ta' emissjoni tiegħu huma 1577 u 1490nm, rispettivament.
Iċ-ċirkwit tas-sewqan jinkludi ċirkwit diġitali APC (Kontroll Awtomatiku tal-Enerġija Ottika) u ċirkwit TEC (Kumpens tat-Temperatura) għaż-żamma ta 'wavelength stabbli ta' emissjoni tal-laser 10G. Il-monitoraġġ tal-parametri li jittrasmetti u li jirċievi huwa implimentat mill-mikrokompjuter b'ċippa waħda skont il-protokoll SFF-8077iv4.5.
Minħabba li t-tarf li jirċievi tal-OLTmodulu ottiku juża riċeviment tal-fqigħ, il-ħin tas-setup tar-riċeviment huwa partikolarment importanti. Jekk il-ħin tas-saldu tar-riċeviment huwa twil, se jaffettwa ħafna s-sensittività, u jista 'saħansitra jikkawża li r-riċeviment tal-fqigħ ma jaħdimx sew. Skont ir-rekwiżiti tal-protokoll IEEE 802.3av, il-ħin tal-istabbiliment ta 'riċeviment tal-fqigħ ta' 1.25Gbit / s għandu jkun <400 ns, u s-sensittività tar-riċeviment tal-fqigħ għandha tkun <-29.78 dBm b'rata ta 'żball tal-bit ta' 10-12; u 10.3125 Gbit / s Il-ħin tas-setup tar-riċeviment tal-fqigħ għandu jkun <800ns, u s-sensittività tar-riċeviment tal-fqigħ għandha tkun <-28.0 dBm b'rata ta 'żball tal-bit ta' 10-3.
2.10G EPON simmetrikuOLTdisinn tal-modulu ottiku
2.1 Skema tad-disinn
L-10G EPON simetrikuOLTmodulu ottiku huwa magħmul minn triplexer (modulu bi tliet direzzjonijiet b'fibra waħda), li jittrasmetti, jirċievi u jimmonitorja. It-triplexer jinkludi żewġ lejżers u detector. Id-dawl trażmess u d-dawl riċevut huma integrati fl-apparat ottiku permezz ta 'WDM (Wavelength Division Multiplexer) biex tinkiseb trażmissjoni bidirezzjonali b'fibra waħda. L-istruttura tiegħu tidher fil-Figura 1.
Il-parti li tittrasmetti tikkonsisti f'żewġ lejżers, li l-funzjoni ewlenija tagħhom hija li tikkonverti sinjali elettriċi 1G u 10G f'sinjali ottiċi, rispettivament, u li żżomm l-istabbiltà tal-qawwa ottika fi stat ta 'ċirku magħluq permezz ta' ċirkwit APC diġitali. Fl-istess ħin, il-mikrokompjuter b'ċippa waħda jikkontrolla l-kobor tal-kurrent ta 'modulazzjoni biex jikseb il-proporzjon ta' estinzjoni meħtieġ mis-sistema. Iċ-ċirkwit TEC huwa miżjud maċ-ċirkwit ta 'trasmissjoni 10G, li jistabbilizza ħafna l-wavelength tal-ħruġ tal-laser 10G. Il-parti li tirċievi tuża APD biex tikkonverti s-sinjal ottiku tal-fqigħ misjub f'sinjal elettriku, u joħroġha wara l-amplifikazzjoni u t-tiswir. Sabiex jiġi żgurat li s-sensittività tista 'tilħaq il-medda ideali, huwa meħtieġ li tiġi pprovduta pressjoni għolja stabbli lill-APD f'temperaturi differenti. Il-kompjuter b'ċippa waħda jikseb dan l-għan billi jikkontrolla ċ-ċirkwit ta 'vultaġġ għoli APD.
2.2 Implimentazzjoni tar-riċeviment tal-fqigħ b'rata doppja
Il-parti li tirċievi tal-10G EPON simetrikuOLTmodulu ottiku juża metodu li jirċievi t-tifqigħ. Jeħtieġ li tirċievi sinjali tat-tifqigħ ta 'żewġ rati differenti ta' 1.25 u 10.3125 Gbit / s, li teħtieġ li l-parti li tirċievi tkun tista 'tiddistingwi sew is-sinjali ottiċi ta' dawn iż-żewġ rati differenti sabiex tikseb sinjali elettriċi ta 'ħruġ stabbli. Żewġ skemi għall-implimentazzjoni tar-riċeviment tat-tifqigħ b'rata doppja ta'OLTmoduli ottiċi huma proposti hawnhekk.
Minħabba li s-sinjal ottiku tad-dħul juża t-teknoloġija TDMA (Time Division Multiple Access), rata waħda biss ta 'dawl tat-tifqigħ tista' teżisti fl-istess ħin. Is-sinjal tad-dħul jista 'jiġi sseparat fid-dominju ottiku permezz ta' splitter ottiku 1: 2, bħal muri fil-Figura 2. Jew uża biss detector ta 'veloċità għolja biex tikkonverti sinjali ottiċi 1G u 10G f'sinjali elettriċi dgħajfa, u mbagħad separati żewġ elettriċi sinjali b'rati differenti permezz ta 'bandwidth TIA akbar, kif muri fil-Figura 3.
L-ewwel skema murija fil-Figura 2 se ġġib ċertu telf ta 'inserzjoni meta d-dawl jgħaddi mill-isplitter ottiku 1: 2, li għandu jamplifika s-sinjal ottiku tad-dħul, għalhekk amplifikatur ottiku huwa installat quddiem is-splitter ottiku. Is-sinjali ottiċi separati huma mbagħad soġġetti għal konverżjoni ottika / elettrika minn ditekters ta 'rati differenti, u finalment jinkisbu żewġ tipi ta' outputs ta 'sinjali elettriċi stabbli. L-akbar żvantaġġ ta 'din is-soluzzjoni huwa li jintużaw amplifikatur ottiku u splitter ottiku 1: 2, u hemm bżonn ta' żewġ ditekters biex jikkonvertu s-sinjal ottiku, li jżid il-kumplessità tal-implimentazzjoni u jżid l-ispiża.
Fit-tieni skema murija fil-FIG. 3, is-sinjal ottiku tad-dħul jeħtieġ biss jgħaddi minn ditekter u TIA biex tinkiseb separazzjoni fid-dominju elettriku. Il-qalba ta 'din is-soluzzjoni tinsab fl-għażla ta' TIA, li teħtieġ li TIA jkollha bandwidth ta '1 ~ 10Gbit / s, u fl-istess ħin TIA għandha rispons mgħaġġel f'dan bandwidth. Biss permezz tal-parametru attwali tat-TIA jista 'jikseb il-valur tar-rispons malajr, is-sensittività li tirċievi tista' tkun garantita tajjeb. Din is-soluzzjoni tnaqqas ħafna l-kumplessità tal-implimentazzjoni u żżomm l-ispejjeż taħt kontroll. Fid-disinn attwali, aħna ġeneralment nagħżlu t-tieni skema biex niksbu riċeviment ta 'fqigħ b'rata doppja.
2.3 Disinn taċ-ċirkwit tal-ħardwer fit-tarf li jirċievi
Fig. 4 hija ċ-ċirkwit tal-ħardwer tal-parti li tirċievi t-tifqigħ. Meta jkun hemm input ottiku tat-tifqigħ, l-APD jikkonverti s-sinjal ottiku f'sinjal elettriku dgħajjef u jibgħatha lit-TIA. Is-sinjal huwa amplifikat mit-TIA f'sinjal elettriku 10G jew 1G. Is-sinjal elettriku 10G jiddaħħal fl-10G LA permezz tal-akkoppjar pożittiv tat-TIA, u s-sinjal elettriku 1G jiddaħħal fl-1G LA permezz tal-akkoppjar negattiv tat-TIA. Il-kondensaturi C2 u C3 huma capacitors ta 'akkoppjar użati biex jiksbu output akkoppjat ta' 10G u 1G AC. Il-metodu akkoppjat AC ġie magħżul minħabba li huwa aktar sempliċi mill-metodu akkoppjat DC.
Madankollu, l-akkoppjar AC għandu l-ħlas u l-iskarigu tal-kapaċitatur, u l-veloċità tar-rispons għas-sinjal hija affettwata mill-kostanti tal-ħin tal-ħlas u l-iskarigu, jiġifieri, is-sinjal ma jistax jiġi mwieġeb fil-ħin. Din il-karatteristika hija marbuta li titlef ċertu ammont ta 'ħin ta' settlement ta 'akkoljenza, għalhekk huwa importanti li tagħżel kemm hu kbir il-kapaċitatur tal-akkoppjar AC. Jekk jintgħażel kapaċitatur tal-igganċjar iżgħar, il-ħin tas-saldu jista 'jitqassar, u s-sinjal trażmess mill-ONUf'kull slot tal-ħin jista 'jiġi riċevut kompletament mingħajr ma jaffettwa l-effett ta' akkoljenza minħabba li l-ħin tas-saldu tar-riċeviment huwa twil wisq u l-wasla tas-slot tal-ħin li jmiss.
Madankollu, kapaċità żgħira wisq se taffettwa l-effett tal-akkoppjar u tnaqqas ħafna l-istabbiltà tar-riċeviment. Kapaċitanza akbar tista 'tnaqqas il-jitter tas-sistema u ttejjeb is-sensittività tat-tarf li jirċievi. Għalhekk, sabiex jittieħed kont tal-ħin tas-saldu tar-riċeviment u s-sensittività tar-riċeviment, jeħtieġ li jintgħażlu l-kapaċitaturi tal-igganċjar xierqa C2 u C3. Barra minn hekk, sabiex tiġi żgurata l-istabbiltà tas-sinjal elettriku tad-dħul, kapaċitatur tal-igganċjar u resistor li jaqbel b'reżistenza ta '50Ω huma konnessi mat-terminal negattiv ta' LA.
Ċirkwit LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) magħmul minn resistors R4 u R5 (R6 u R7) u sors ta 'vultaġġ DC 2.0 V permezz tal-ħruġ tas-sinjal differenzjali minn 10G (1G) LA. sinjal elettriku.
2.4 Sezzjoni tal-varar
Il-parti li tittrasmetti tas-simmetrika 10G EPONOLTmodulu ottiku huwa prinċipalment maqsum f'żewġ partijiet ta 'trasmissjoni 1.25 u 10G, li rispettivament jibagħtu sinjali b'wavelength ta' 1490 u 1577 nm għad-downlink. Meta tieħu l-parti li tittrasmetti 10G bħala eżempju, par ta 'sinjali differenzjali 10G jidħol f'ċippa CDR (Clock Shaping), huwa akkoppjat AC ma' ċippa ta 'sewwieq 10G, u finalment huwa input differenti f'laser 10G. Minħabba li l-bidla fit-temperatura se jkollha influwenza kbira fuq il-wavelength tal-emissjoni tal-lejżer, sabiex tistabbilizza l-wavelength għal-livell meħtieġ mill-protokoll (il-protokoll jeħtieġ 1575 ~ 1580nm), il-kurrent tax-xogħol taċ-ċirkwit TEC jeħtieġ li jiġi aġġustat, għalhekk li l-wavelength tal-ħruġ jista 'jiġi kkontrollat tajjeb.
3. Riżultati tat-test u analiżi
L-indikaturi tat-test prinċipali tal-10G EPON simetrikuOLTmodulu ottiku jinkludu l-ħin tas-setup tar-riċevitur, is-sensittività tar-riċevitur, u t-trażmissjoni tad-dijagramma tal-għajnejn. It-testijiet speċifiċi huma kif ġej:
(1) Irċievi ħin tas-setup
Taħt l-ambjent tax-xogħol normali tal-qawwa ottika tat-tifqigħ tal-uplink ta '-24.0 dBm, is-sinjal ottiku emess mis-sors tad-dawl tat-tifqigħ jintuża bħala l-punt tal-bidu tal-kejl, u l-modulu jirċievi u jistabbilixxi sinjal elettriku sħiħ bħala l-punt tat-tmiem tal-kejl, u jinjora l- dewmien fil-ħin tad-dawl fil-fibra tat-test. Il-ħin imkejjel ta 'l-issettjar tar-riċeviment tal-fqigħ 1G huwa 76.7 ns, li jilħaq l-istandard internazzjonali ta' <400 ns; il-ħin tas-setup tar-riċeviment tal-fqigħ 10G huwa 241.8 ns, li jilħaq ukoll l-istandard internazzjonali ta '<800 ns.
3. Riżultati tat-test u analiżi
L-indikaturi tat-test prinċipali tal-10G EPON simetrikuOLTmodulu ottiku jinkludu l-ħin tas-setup tar-riċevitur, is-sensittività tar-riċevitur, u t-trażmissjoni tad-dijagramma tal-għajnejn. It-testijiet speċifiċi huma kif ġej:
(1) Irċievi ħin tas-setup
Taħt l-ambjent tax-xogħol normali tal-qawwa ottika tat-tifqigħ tal-uplink ta '-24.0 dBm, is-sinjal ottiku emess mis-sors tad-dawl tat-tifqigħ jintuża bħala l-punt tal-bidu tal-kejl, u l-modulu jirċievi u jistabbilixxi sinjal elettriku sħiħ bħala l-punt tat-tmiem tal-kejl, u jinjora l- dewmien fil-ħin tad-dawl fil-fibra tat-test. Il-ħin imkejjel ta 'l-issettjar tar-riċeviment tal-fqigħ 1G huwa 76.7 ns, li jilħaq l-istandard internazzjonali ta' <400 ns; il-ħin tas-setup tar-riċeviment tal-fqigħ 10G huwa 241.8 ns, li jilħaq ukoll l-istandard internazzjonali ta '<800 ns.
