EPON စနစ်တွင်၊OLTမျိုးစုံချိတ်ဆက်ထားသည်။ONU များPOS (passive optical splitter) မှတဆင့် (optical network units)။ EPON ၏ အမာခံအဖြစ်၊OLToptical module များသည် 10G EPON စနစ်တစ်ခုလုံး၏ လုပ်ဆောင်ချက်ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်မည်ဖြစ်သည်။
1.Introduction to 10G EPON symmetricalOLToptical module
10G EPON သည် အချိုးကျသည်။OLToptical module သည် 10G EPON စနစ်များတွင် optical/electric conversion အတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည့် uplink burst reception နှင့် downlink ဆက်တိုက် transmission modes ကို အသုံးပြုပါသည်။
လက်ခံသည့်အပိုင်းတွင် TIA (transimpedance အသံချဲ့စက်)၊ 1270/1310nm တွင် APD (Avalanche Photodiode) နှင့် 1.25 နှင့် 10.3125 Gbit/s နှုန်းများတွင် LA (limiting amplifiers) နှစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။
ထုတ်လွှင့်မှုအဆုံးတွင် 10G EML (လျှပ်စစ်-စုပ်ယူမှုဆိုင်ရာ လေဆာ) နှင့် 1.25 Gbit/s DFB (ဖြန့်ဝေတုံ့ပြန်မှုလေဆာ) တို့ ပါဝင်ပြီး ၎င်း၏ ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျားမှာ 1577 နှင့် 1490nm အသီးသီးရှိသည်။
မောင်းနှင်သည့်ဆားကစ်တွင် တည်ငြိမ်သော 10G လေဆာထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျားကို ထိန်းသိမ်းထားရန်အတွက် ဒစ်ဂျစ်တယ် APC (အလိုအလျောက် Optical Power Control) ဆားကစ်နှင့် TEC (Temperature Compensation) ဆားကစ်တစ်ခု ပါဝင်သည်။ SFF-8077iv4.5 ပရိုတိုကောအရ ပို့လွှတ်ခြင်းနှင့် လက်ခံခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက် စောင့်ကြည့်ခြင်းအား တစ်ခုတည်းသော ချစ်ပ်မိုက်ခရိုကွန်ပျူတာက လုပ်ဆောင်သည်။
နိဂုံးချုပ်လို့ပဲ ခံယူတယ်။OLToptical module သည် ဆက်တိုက်လက်ခံမှုကိုအသုံးပြုသည်၊ ဧည့်ခံချိန်ညှိမှုမှာ အထူးအရေးကြီးပါသည်။ ဧည့်ခံချိန်ကြာမြင့်ပါက၊ ၎င်းသည် အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို များစွာထိခိုက်စေမည်ဖြစ်ပြီး ဆက်တိုက်လက်ခံမှုအား ကောင်းမွန်စွာအလုပ်မလုပ်စေရန်ပင် ဖြစ်စေနိုင်သည်။ IEEE 802.3av ပရိုတိုကော၏ လိုအပ်ချက်များအရ၊ 1.25Gbit / s ဆက်တိုက် လက်ခံခြင်း၏ တည်ထောင်ချိန်သည် <400 ns ဖြစ်ရမည်၊ နှင့် ဆက်တိုက် တုံ့ပြန်မှု အာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် <-29.78 dBm ဖြစ်ရမည်၊ အနည်းငယ် အမှားအယွင်းနှုန်း 10-12 ဖြစ်ရပါမည်။ နှင့် 10.3125 Gbit / s ဆက်တိုက် ဧည့်ခံမှု စနစ်ထည့်သွင်းချိန်သည် <800ns ဖြစ်ရမည်၊ နှင့် ဆက်တိုက် တုံ့ပြန်မှု အာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် <-28.0 dBm ဖြစ်ရမည်၊ အနည်းငယ် အမှားအယွင်းနှုန်း 10-3 ရှိသည်။
2.10G EPON အချိုးကျသည်။OLToptical module ဒီဇိုင်း
2.1 ဒီဇိုင်းအစီအစဥ်
10G EPON သည် အချိုးကျသည်။OLToptical module သည် triplexer (တစ်ခုတည်း-ဖိုက်ဘာသုံးလမ်း module)၊ ထုတ်လွှင့်ခြင်း၊ လက်ခံခြင်းနှင့် စောင့်ကြည့်ခြင်းတို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ triplexer တွင် လေဆာနှစ်ခုနှင့် detector တစ်ခုပါဝင်သည်။ ထုတ်လွှင့်သောအလင်းနှင့် လက်ခံရရှိသောအလင်းရောင်တို့သည် တစ်ခုတည်း-ဖိုက်ဘာနှစ်သွယ် ထုတ်လွှင့်မှုရရှိရန် WDM (Wavelenth Division Multiplexer) မှတစ်ဆင့် optical device တွင် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ၎င်း၏ဖွဲ့စည်းပုံကို ပုံ 1 တွင်ပြသထားသည်။
ထုတ်လွှင့်သည့်အပိုင်းတွင် 1G နှင့် 10G လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကို optical အချက်ပြမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန်နှင့် ဒစ်ဂျစ်တယ် APC ဆားကစ်မှတဆင့် အပိတ်အဝိုင်းအခြေအနေရှိ optical power တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားရန် လေဆာနှစ်ခုပါဝင်ပါသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ single-chip microcomputer သည် စနစ်မှလိုအပ်သော မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုးကိုရရှိရန် မော်ဂျူလိုင်လက်ရှိ၏ပြင်းအားကိုထိန်းချုပ်သည်။ TEC ဆားကစ်ကို 10G လေဆာ၏ အထွက်လှိုင်းအလျားကို တည်ငြိမ်စေသည့် 10G ထုတ်လွှင့်သည့် ဆားကစ်တွင် ပေါင်းထည့်ထားသည်။ လက်ခံရရှိသည့်အပိုင်းသည် ရှာဖွေတွေ့ရှိထားသော ပေါက်ကွဲသည့်အလင်းတန်းအချက်ပြမှုကို လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် APD ကိုအသုံးပြုကာ ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ပုံသဏ္ဍာန်ပြုလုပ်ပြီးနောက် ၎င်းကို အထွက်ထုတ်ပေးသည်။ အာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် စံပြအကွာအဝေးသို့ရောက်ရှိနိုင်စေရန် သေချာစေရန်အတွက် မတူညီသောအပူချိန်တွင် APD အား တည်ငြိမ်သောမြင့်မားသောဖိအားပေးရန်လိုအပ်ပါသည်။ တစ်ချပ်ပြားကွန်ပြူတာသည် APD ဗို့အားမြင့်ဆားကစ်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ဤပန်းတိုင်ကို အောင်မြင်သည်။
2.2 နှစ်ထပ်နှုန်း ဆက်တိုက် ဧည့်ခံခြင်းကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်း။
10G EPON ၏ အချိုးကျသော အစိတ်အပိုင်းကို လက်ခံသည်။OLToptical module သည် ဆက်တိုက်လက်ခံခြင်းနည်းလမ်းကို အသုံးပြုသည်။ တည်ငြိမ်သောအထွက်လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကိုရရှိရန်အတွက် တည်ငြိမ်သောအထွက်လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကိုရရှိရန်အတွက် လက်ခံသည့်အပိုင်းကို 1.25 နှင့် 10.3125 Gbit / s ၏ မတူညီသောနှုန်းနှစ်ခု၏ ဆက်တိုက်အချက်ပြမှုများကို လက်ခံရရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ dual-rate burst reception ကို အကောင်အထည်ဖော်ရန် အစီအစဉ်နှစ်ခုOLToptical modules များကို ဤနေရာတွင် အဆိုပြုထားပါသည်။
input optical signal သည် TDMA (Time Division Multiple Access) နည်းပညာကို အသုံးပြုထားသောကြောင့်၊ တစ်ချိန်တည်းတွင် ပေါက်ကွဲနှုန်းတစ်ခုသာ ရှိနေနိုင်ပါသည်။ ပုံ 2 တွင်ပြသထားသည့်ကဲ့သို့သော 1:2 optical splitter မှတဆင့် optical domain တွင် input signal ကိုခွဲခြားနိုင်သည်။ သို့မဟုတ် 1G နှင့် 10G optical အချက်ပြမှုများကိုအားနည်းသောလျှပ်စစ်အချက်ပြများအဖြစ်သို့ပြောင်းလဲရန် မြန်နှုန်းမြင့် detector ကိုသာသုံးပါ ပုံ 3 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ပိုကြီးသော bandwidth TIA မှတဆင့် မတူညီသောနှုန်းဖြင့် အချက်ပြမှုများ။
ပုံ 2 တွင်ပြသထားသည့် ပထမအစီအစဥ်သည် 1:2 optical splitter မှတဆင့်အလင်းဖြတ်သန်းသွားသောအခါတွင် ထည့်သွင်းမှုဆုံးရှုံးသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ input optical signal ကိုချဲ့ထွင်ရမည်ဖြစ်သောကြောင့် optical amplifier ကို optical splitter ၏ရှေ့တွင်တပ်ဆင်ထားသည်။ ခြားနားသော optical အချက်ပြမှုများကို အမျိုးမျိုးသောနှုန်းဖြင့် detectors များက optical/electric conversion တွင် ထားရှိကြပြီး နောက်ဆုံးတွင် တည်ငြိမ်သော လျှပ်စစ်အချက်ပြမှု နှစ်မျိုးနှစ်စားကို ရရှိသည်။ ဤဖြေရှင်းချက်၏ အကြီးမားဆုံးအားနည်းချက်မှာ optical amplifier နှင့် 1:2 optical splitter ကိုအသုံးပြုပြီး အကောင်အထည်ဖော်မှု၏ရှုပ်ထွေးမှုကိုတိုးစေပြီး ကုန်ကျစရိတ်တိုးစေသည့် optical signal ကိုပြောင်းလဲရန်အတွက် detector နှစ်ခုလိုအပ်ပါသည်။
ဒုတိယအစီအစဥ်တွင် FIG တွင်ပြသထားသည်။ 3၊ input optical signal သည် လျှပ်စစ်ဒိုမိန်းအတွင်း ပိုင်းခြားခြင်းကို ရရှိရန် detector နှင့် TIA မှတဆင့်သာ ဖြတ်သန်းရန်လိုအပ်သည်။ ဤဖြေရှင်းချက်၏အဓိကအချက်မှာ TIA ၏ bandwidth 1 ~ 10Gbit / s ရှိရန် လိုအပ်သည့် TIA ၏ရွေးချယ်မှုတွင် တည်ရှိပြီး တစ်ချိန်တည်းတွင် TIA သည် ဤ bandwidth အတွင်း မြန်ဆန်သောတုံ့ပြန်မှုရှိပါသည်။ TIA ၏ လက်ရှိ ကန့်သတ်ချက်မှသာလျှင် တုံ့ပြန်မှုတန်ဖိုးကို လျင်မြန်စွာ ရနိုင်သည်၊၊ လက်ခံနိုင်မှု အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ကောင်းမွန်စွာ အာမခံနိုင်ပါသည်။ ဤဖြေရှင်းချက်သည် အကောင်အထည်ဖော်မှု၏ ရှုပ်ထွေးမှုကို များစွာလျှော့ချပေးပြီး ကုန်ကျစရိတ်များကို ထိန်းချုပ်ထားသည်။ အမှန်တကယ် ဒီဇိုင်းတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် dual-rate burst reception ကိုရရှိရန် ယေဘူယျအားဖြင့် ဒုတိယအစီအစဥ်ကို ရွေးချယ်ပါသည်။
2.3 လက်ခံရရှိသည့်အဆုံးတွင် ဟာ့ဒ်ဝဲပတ်လမ်း၏ ဒီဇိုင်း
ပုံ 4 သည် ဆက်တိုက်လက်ခံရရှိသည့်အပိုင်း၏ ဟာ့ဒ်ဝဲပတ်လမ်းဖြစ်သည်။ ဆက်တိုက်အလင်းပြန်သွင်းမှုတစ်ခုရှိလာသောအခါ၊ APD သည် optical signal ကိုအားနည်းသောလျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ်သို့ပြောင်းလဲပြီး TIA သို့ပေးပို့သည်။ အချက်ပြမှုကို TIA မှ 10G သို့မဟုတ် 1G လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ် ချဲ့ထားသည်။ 10G လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုသည် TIA ၏အပြုသဘောဆောင်သောအချိတ်အဆက်မှတဆင့် 10G LA သို့ input ဖြစ်ပြီး 1G လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုသည် TIA ၏အနုတ်လက္ခဏာချိတ်ဆက်မှုမှတဆင့် 1G LA သို့ input ဖြစ်သည်။ Capacitors C2 နှင့် C3 သည် 10G နှင့် 1G AC-coupled output ကိုရရှိရန်အသုံးပြုသော coupling capacitors ဖြစ်သည်။ DC-coupled method ထက်ပိုမိုရိုးရှင်းသောကြောင့် AC-coupled method ကိုရွေးချယ်ခဲ့သည်။
သို့သော်လည်း AC coupling တွင် capacitor ၏ အားသွင်းမှုနှင့် discharge ပါရှိပြီး signal အား တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းသည် အားသွင်းချိန်နှင့် discharge time constant ကြောင့်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ signal ကို အချိန်မီတုံ့ပြန်၍မရပါ။ ဤအင်္ဂါရပ်သည် ဧည့်ခံချိန်အတိုင်းအတာအချို့ကို ဆုံးရှုံးရမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် AC coupling capacitor မည်မျှကြီးမားသည်ကို ရွေးချယ်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ သေးငယ်သော coupling capacitor ကိုရွေးချယ်ပါက၊ ချိန်ညှိချိန်ကိုတိုတောင်းနိုင်ပြီး၊ signal မှထုတ်လွှင့်သည်။ONUအကြိမ်တိုင်း slot တစ်ခုစီတွင် reception effect ကိုမထိခိုက်ဘဲ လုံးလုံးလက်ခံနိုင်ပြီး reception settling time သည် အလွန်ရှည်လျားပြီး နောက်တစ်ကြိမ် slot ၏ arrival ကြောင့်ဖြစ်သည်။
သို့သော်လည်း သေးငယ်လွန်းသော capacitance သည် coupling effect ကို ထိခိုက်စေပြီး reception ၏ တည်ငြိမ်မှုကို အလွန်လျှော့ချပေးပါသည်။ ပိုကြီးသော စွမ်းဆောင်ရည်သည် စနစ်တုန်လှုပ်ခြင်းကို လျှော့ချနိုင်ပြီး လက်ခံသည့်အဆုံး၏ အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို တိုးတက်စေသည်။ ထို့ကြောင့် ဧည့်ခံချိန်နှင့် ဧည့်ခံအာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်အတွက် သင့်လျော်သော အချိတ်အဆက်ရှိ ကာပတ်စီတာ C2 နှင့် C3 ကို ရွေးချယ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ input လျှပ်စစ်အချက်ပြမှု၏တည်ငြိမ်မှုကိုသေချာစေရန်အလို့ငှာ၊ 50Ω၏ခံနိုင်ရည်ရှိသော coupling capacitor နှင့် matching resistor ကို LA ၏ negative terminal နှင့်ချိတ်ဆက်ထားသည်။
LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupling Logic) သည် resistors R4 နှင့် R5 (R6 နှင့် R7) နှင့် 10G (1G) LA မှ differential signal output မှတဆင့် 2.0 V DC ဗို့အားအရင်းအမြစ်တစ်ခုနှင့် ဖွဲ့စည်းထားသော circuit ဖြစ်သည်။ လျှပ်စစ်အချက်ပြ။
2.4 စတင်ခြင်းအပိုင်း
10G EPON symmetric ၏ထုတ်လွှင့်မှုအစိတ်အပိုင်းOLToptical module ကို အဓိကအားဖြင့် 1.25 နှင့် 10G transmitting ၏ အပိုင်းနှစ်ပိုင်းအဖြစ် ပိုင်းခြားထားပြီး downlink သို့ လှိုင်းအလျား 1490 နှင့် 1577 nm ဖြင့် အချက်ပြမှုများကို အသီးသီး ပေးပို့သည်။ 10G ထုတ်လွှင့်မှုအပိုင်းကို ဥပမာအဖြစ်ယူပြီး၊ 10G ကွဲပြားသည့်အချက်ပြမှုတစ်စုံသည် CDR (Clock Shaping) ချစ်ပ်တစ်ခုသို့ ရောက်ရှိလာပြီး AC-coupled သည် 10G ဒရိုက်ဘာချစ်ပ်တစ်ခုသို့ ပေါင်းစပ်ထားပြီး နောက်ဆုံးတွင် 10G လေဆာသို့ ကွဲပြားစွာထည့်သွင်းထားသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုသည် လေဆာရောင်ခြည်ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းအလျားအပေါ် လွှမ်းမိုးမှုရှိမည်ဖြစ်ပြီး၊ ပရိုတိုကောမှ လိုအပ်သည့်အဆင့်အထိ လှိုင်းအလျားတည်ငြိမ်စေရန် (ပရိုတိုကောသည် 1575 ~ 1580nm လိုအပ်သည်)၊ TEC ဆားကစ်၏ လုပ်ဆောင်နေသော လက်ရှိအား ချိန်ညှိရန် လိုအပ်သောကြောင့်၊ output wavelength ကို ကောင်းမွန်စွာ ထိန်းချုပ်နိုင်သည် ။
3. စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ
10G EPON symmetric ၏အဓိကစမ်းသပ်မှုညွှန်းကိန်းများOLToptical module တွင် receiver setup time၊ receiver sensitivity နှင့် transmit eye diagram တို့ပါဝင်သည်။ သီးခြားစမ်းသပ်မှုများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
(၁) သတ်မှတ်ချိန်ကို လက်ခံပါ။
-24.0 dBm ရှိသော uplink ပေါက်ကွဲအလင်းပြန်အလင်း၏ပုံမှန်လုပ်ငန်းပတ်ဝန်းကျင်အောက်တွင်၊ ပေါက်ကွဲအလင်းရင်းမြစ်မှထုတ်လွှတ်သော optical signal ကို တိုင်းတာခြင်းအစမှတ်အဖြစ်အသုံးပြုပြီး module သည် တိုင်းတာခြင်းအဆုံးမှတ်အဖြစ် ပြီးပြည့်စုံသောလျှပ်စစ်အချက်ပြမှုကို လက်ခံရရှိပြီး တည်ထောင်ပေးပါသည်။ စမ်းသပ်ဖိုက်ဘာရှိ အလင်း၏အချိန်နှောင့်နှေးမှု။ တိုင်းတာထားသော 1G ဆက်တိုက် ဧည့်ခံစနစ်ထည့်သွင်းချိန်သည် 76.7 ns ဖြစ်ပြီး၊ နိုင်ငံတကာစံနှုန်း <400 ns နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ 10G ဆက်တိုက် ဧည့်ခံစနစ်ထည့်သွင်းချိန်သည် 241.8 ns ဖြစ်ပြီး၊ နိုင်ငံတကာစံနှုန်း <800 ns နှင့်လည်း ကိုက်ညီပါသည်။
3. စမ်းသပ်မှုရလဒ်များနှင့်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ
10G EPON symmetric ၏အဓိကစမ်းသပ်မှုညွှန်းကိန်းများOLToptical module တွင် receiver setup time၊ receiver sensitivity နှင့် transmit eye diagram တို့ပါဝင်သည်။ သီးခြားစမ်းသပ်မှုများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
(၁) သတ်မှတ်ချိန်ကို လက်ခံပါ။
-24.0 dBm ရှိသော uplink ပေါက်ကွဲအလင်းပြန်အလင်း၏ပုံမှန်လုပ်ငန်းပတ်ဝန်းကျင်အောက်တွင်၊ ပေါက်ကွဲအလင်းရင်းမြစ်မှထုတ်လွှတ်သော optical signal ကို တိုင်းတာခြင်းအစမှတ်အဖြစ်အသုံးပြုပြီး module သည် တိုင်းတာခြင်းအဆုံးမှတ်အဖြစ် ပြီးပြည့်စုံသောလျှပ်စစ်အချက်ပြမှုကို လက်ခံရရှိပြီး တည်ထောင်ပေးပါသည်။ စမ်းသပ်ဖိုက်ဘာရှိ အလင်း၏အချိန်နှောင့်နှေးခြင်း။ တိုင်းတာထားသော 1G ဆက်တိုက် ဧည့်ခံချိန်ညှိမှုမှာ 76.7 ns ဖြစ်ပြီး၊ နိုင်ငံတကာစံနှုန်း <400 ns နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ 10G ဆက်တိုက် ဧည့်ခံစနစ်ထည့်သွင်းချိန်သည် 241.8 ns ဖြစ်ပြီး၊ နိုင်ငံတကာစံနှုန်း <800 ns နှင့်လည်း ကိုက်ညီပါသည်။
