Dina sistem EPON, étaOLTdisambungkeun ka sababarahaONU(unit jaringan optik) ngaliwatan POS (pasif splitter optik). Salaku inti EPON,OLTmodul optik bakal langsung mangaruhan operasi sakabéh sistem 10G EPON.
1.Introduction to 10G EPON simetrisOLTmodul optik
10G EPON simetrisOLTmodul optik ngagunakeun uplink burst panarimaan sarta downlink mode transmisi kontinyu, nu utamana dipaké pikeun optik / konversi listrik dina sistem 10G EPON.
Bagian panarima diwangun ku hiji TIA (transimpedance amplifier), hiji APD (Avalanche Photodiode) dina 1270 / 1310nm, sarta dua LA (ngawatesan amplifier) dina laju 1,25 jeung 10,3125 Gbit / s.
Pangiriman tungtung diwangun ku 10G EML (electro-absorption modulation laser) sareng 1,25 Gbit / s DFB (distributed feedback laser), sareng panjang gelombang émisina masing-masing 1577 sareng 1490nm.
Sirkuit nyetir kalebet sirkuit APC digital (Otomatis Optical Power Control) sareng sirkuit TEC (Kompensasi Suhu) pikeun ngajaga panjang gelombang émisi laser 10G anu stabil. Ngawaskeun parameter ngirimkeun sareng nampi dilaksanakeun ku mikrokomputer chip tunggal numutkeun protokol SFF-8077iv4.5.
Kusabab tungtung panarima tinaOLTmodul optik ngagunakeun panarimaan burst, waktos setelan panarimaan téh hususna penting. Lamun waktu netepkeun panarimaan panjang, éta bakal greatly mangaruhan sensitipitas, komo bisa ngabalukarkeun panarimaan burst teu jalan leres. Numutkeun sarat protokol IEEE 802.3av, waktos ngadegna panarimaan burst 1.25Gbit / s kedah <400 ns, sareng sensitipitas panarimaan burst kedah <-29.78 dBm kalayan tingkat kasalahan bit 10-12; jeung 10,3125 Gbit / s Waktu setelan panarimaan burst kudu <800ns, sarta sensitipitas panarimaan burst kudu <-28,0 dBm kalawan laju kasalahan bit 10-3.
2.10G EPON simetrisOLTdesain modul optik
2.1 Skéma Desain
10G EPON simetrisOLTmodul optik diwangun ku triplexer (serat tunggal modul tilu arah), ngirimkeun, narima, jeung ngawaskeun. triplexer ngawengku dua laser sarta detektor a. Cahaya anu dipancarkeun sareng cahaya anu ditampi diintegrasikeun kana alat optik ngalangkungan WDM (Wavelength Division Multiplexer) pikeun ngahontal transmisi bidirectional serat tunggal. Strukturna dipidangkeun dina Gambar 1.
Bagian ngirimkeun diwangun ku dua lasers, anu fungsi utama pikeun ngarobah 1G jeung 10G sinyal listrik kana sinyal optik, masing-masing, sarta ngajaga stabilitas kakuatan optik dina kaayaan loop katutup ngaliwatan sirkuit APC digital. Dina waktos anu sami, mikrokomputer-chip tunggal ngadalikeun gedéna arus modulasi pikeun kéngingkeun rasio punah anu diperyogikeun ku sistem. Sirkuit TEC ditambahkeun kana sirkuit transmisi 10G, nu greatly stabilizes panjang gelombang kaluaran laser 10G. Bagian panarima ngagunakeun APD pikeun ngarobah sinyal optik burst nu dideteksi kana sinyal listrik, sarta kaluaran sanggeus amplifikasi jeung shaping. Dina raraga pikeun mastikeun yén sensitipitas bisa ngahontal rentang idéal, perlu nyadiakeun tekanan tinggi stabil ka APD dina suhu béda. Komputer hiji-chip ngahontal tujuan ieu ku ngadalikeun sirkuit tegangan tinggi APD.
2.2 Palaksanaan panarimaan burst dual-rate
Bagian panarima tina 10G EPON simetrisOLTmodul optik ngagunakeun métode narima burst. Perlu nampi sinyal burst tina dua tingkat anu béda 1,25 sareng 10,3125 Gbit / s, anu meryogikeun bagian panampi pikeun tiasa ngabédakeun sinyal optik tina dua tingkat anu béda ieu ogé pikeun kéngingkeun sinyal listrik kaluaran anu stabil. Dua schemes pikeun ngalaksanakeun dual-rate panarimaan burst tinaOLTmodul optik diusulkeun dieu.
Kusabab sinyal optik input ngagunakeun téhnologi TDMA (Time Division Multiple Access), ngan hiji laju burst lampu bisa aya dina waktos anu sareng. Sinyal input bisa dipisahkeun dina domain optik ngaliwatan splitter optik 1: 2, kayaning Ditémbongkeun dina Gambar 2. Atawa make ngan hiji detektor-speed tinggi pikeun ngarobah sinyal optik 1G na 10G kana sinyal listrik lemah, lajeng misahkeun dua listrik. sinyal kalawan ongkos béda ngaliwatan TIA rubakpita nu leuwih gede, ditémbongkeun saperti dina Gambar 3.
Skéma munggaran ditémbongkeun dina Gambar 2 bakal mawa leungitna sisipan tangtu lamun lampu ngaliwatan 1: 2 splitter optik, nu kudu ngagedékeun sinyal optik input, jadi hiji panguat optik dipasang di hareup splitter optik. Sinyal optik anu dipisahkeun teras dikonversi optik / listrik ku detéktor anu béda-béda, sareng tungtungna dua jinis kaluaran sinyal listrik anu stabil dicandak. The disadvantage pangbadagna leyuran ieu mangrupa panguat optik sarta 1: 2 splitter optik dipaké, sarta dua detéktor anu diperlukeun pikeun ngarobah sinyal optik, nu ngaronjatkeun pajeulitna palaksanaan sarta ngaronjatkeun biaya.
Dina skéma kadua ditémbongkeun dina Gbr. 3, sinyal optik input ukur perlu ngaliwatan detektor jeung TIA pikeun ngahontal separation dina domain listrik. Inti tina solusi ieu aya dina pilihan TIA, anu meryogikeun TIA gaduh rubakpita 1 ~ 10Gbit / s, sareng dina waktos anu sami TIA ngagaduhan réspon gancang dina rubakpita ieu. Ngan ngaliwatan parameter ayeuna TIA bisa meunang nilai respon gancang, sensitipitas narima bisa ogé dijamin. Leyuran ieu greatly ngurangan pajeulitna palaksanaan sarta ngajaga waragad dina kontrol. Dina desain sabenerna, urang umumna milih skéma kadua pikeun ngahontal dual-rate panarimaan burst.
2.3 Desain sirkuit hardware dina tungtung panarima
Gbr. 4 nyaeta sirkuit hardware tina burst narima bagian. Nalika aya input optik burst, APD ngarobah sinyal optik kana sinyal listrik lemah sarta ngirimkeun ka TIA. Sinyalna diamplifikasi ku TIA jadi sinyal listrik 10G atawa 1G. Sinyal listrik 10G dilebetkeun kana 10G LA ngalangkungan gandeng positip TIA, sareng sinyal listrik 1G dilebetkeun kana 1G LA ngalangkungan gandeng négatip tina TIA. Kapasitor C2 sareng C3 mangrupikeun kapasitor gandeng anu dianggo pikeun ngahontal kaluaran 10G sareng 1G AC-gandeng. Metoda AC-gandeng dipilih sabab leuwih basajan batan métode DC-gandeng.
Sanajan kitu, dina gandeng AC boga muatan jeung ngurangan tina kapasitor, sarta speed respon kana sinyal kapangaruhan ku muatan jeung ngurangan waktu konstan, nyaeta, sinyal teu bisa direspon dina jangka waktu nu. fitur ieu kabeungkeut leungit jumlah nu tangtu panarimaan settling waktos, jadi hal anu penting pikeun milih sabaraha badag AC kapasitor gandeng. Upami kapasitor gandeng anu langkung alit dipilih, waktos netepkeun tiasa disingkat, sareng sinyal dikirimkeun kuONUdina unggal time slot bisa sagemblengna narima tanpa mangaruhan efek panarimaan sabab panarimaan settling waktu panjang teuing jeung datangna slot waktu salajengna.
Sanajan kitu, kapasitansi leutik teuing bakal mangaruhan pangaruh gandeng jeung greatly ngurangan stabilitas panarimaan. Kapasitansi anu langkung ageung tiasa ngirangan jitter sistem sareng ningkatkeun sensitipitas tungtung anu nampi. Ku alatan éta, dina raraga tumut kana akun panarimaan settling waktos na sensitipitas panarimaan, kapasitor gandeng luyu C2 na C3 kudu dipilih. Salaku tambahan, pikeun mastikeun stabilitas sinyal listrik input, kapasitor gandeng sareng résistor anu cocog sareng résistansi 50Ω disambungkeun ka terminal négatip LA.
LVPECL (Low Voltage Positif Emitter Coupling Logika) diwangun ku résistor R4 sareng R5 (R6 sareng R7) sareng sumber tegangan DC 2.0 V ngaliwatan kaluaran sinyal diferensial ku 10G (1G) LA. sinyal listrik.
2.4 Bagian peluncuran
Bagian ngirimkeun tina 10G EPON simetrisOLTmodul optik utamana dibagi kana dua bagian tina 1,25 jeung 10G ngirimkeun sinyal, nu masing-masing ngirimkeun sinyal kalayan panjang gelombang 1490 jeung 1577 nm ka downlink nu. Nyandak bagian pangiriman 10G sabagé conto, sapasang sinyal diferensial 10G asup kana chip CDR (Jam Shaping), AC-gandeng kana chip supir 10G, sarta tungtungna diferensial input kana laser 10G. Kusabab parobahan suhu bakal boga pangaruh hébat kana panjang gelombang émisi laser, guna nyaimbangkeun panjang gelombang ka tingkat diperlukeun ku protokol (protokol merlukeun 1575 ~ 1580nm), arus gawé tina sirkuit TEC perlu disaluyukeun, jadi yén panjang gelombang kaluaran bisa dikawasa ogé.
3. Hasil tés jeung analisis
Indikator tés utama 10G EPON simetrisOLTmodul optik ngawengku waktu setelan panarima, sensitipitas panarima, sarta ngirimkeun diagram panon. Tés khusus nyaéta kieu:
(1) Nampi waktos setelan
Dina lingkungan kerja normal uplink burst kakuatan optik -24.0 dBm, sinyal optik dipancarkeun ku sumber lampu burst dipaké salaku titik awal pangukuran, sarta modul narima sarta ngadegkeun sinyal listrik lengkep salaku titik tungtung ukur, ignoring waktos reureuh cahaya dina serat test.The diukur 1G burst panarimaan waktos setelan 76,7 ns, nu meets standar internasional <400 ns; waktos setup panarimaan burst 10G nyaeta 241,8 ns, nu ogé meets standar internasional <800 ns.
3. Hasil tés jeung analisis
Indikator tés utama 10G EPON simetrisOLTmodul optik ngawengku waktu setelan panarima, sensitipitas panarima, sarta ngirimkeun diagram panon. Tés khusus nyaéta kieu:
(1) Nampi waktos setelan
Dina lingkungan kerja normal uplink burst kakuatan optik -24.0 dBm, sinyal optik dipancarkeun ku sumber lampu burst dipaké salaku titik awal pangukuran, sarta modul narima sarta ngadegkeun sinyal listrik lengkep salaku titik tungtung ukur, ignoring waktu reureuh cahaya dina serat test. Waktu pangaturan panarimaan burst 1G anu diukur nyaéta 76,7 ns, anu nyumponan standar internasional <400 ns; waktos setup panarimaan burst 10G nyaeta 241,8 ns, nu ogé meets standar internasional <800 ns.
