Katika mfumo wa EPON,OLTimeunganishwa kwa nyingiONU(vitengo vya mtandao wa macho) kupitia POS (passive macho splitter). Kama msingi wa EPON,OLTmodules za macho zitaathiri moja kwa moja uendeshaji wa mfumo mzima wa 10G EPON.
1.Utangulizi wa 10G EPON ulinganifuOLTmoduli ya macho
10G EPON yenye ulinganifuOLTmoduli ya macho hutumia mapokezi ya kupasuka kwa uplink na njia za upitishaji zinazoendelea za chini, ambazo hutumiwa hasa kwa ubadilishaji wa macho / umeme katika mifumo ya 10G EPON.
Sehemu ya kupokea inajumuisha TIA (amplifaya ya transimpedance), APD (Avalanche Photodiode) katika 1270 / 1310nm, na LA mbili (amplifiers kupunguza) katika viwango vya 1.25 na 10.3125 Gbit / s.
Mwisho wa utumaji unajumuisha 10G EML (leza ya kusawazisha ufyonzaji umeme) na 1.25 Gbit / s DFB (leza ya maoni iliyosambazwa), na urefu wake wa utoaji ni 1577 na 1490nm, mtawalia.
Mzunguko wa kuendesha gari ni pamoja na mzunguko wa dijiti wa APC (Udhibiti wa Nguvu ya Kiotomatiki wa Optical Power) na mzunguko wa TEC (Fidia ya Joto) kwa kudumisha urefu thabiti wa utoaji wa laser 10G. Ufuatiliaji wa vigezo vya kupitisha na kupokea hutekelezwa na kompyuta ndogo ya chip kulingana na itifaki ya SFF-8077iv4.5.
Kwa sababu mwisho wa kupokeaOLTmoduli ya macho hutumia mapokezi ya kupasuka, wakati wa kuanzisha mapokezi ni muhimu sana. Ikiwa muda wa kutulia mapokezi ni mrefu, itaathiri sana unyeti, na inaweza hata kusababisha mapokezi ya kupasuka haifanyi kazi vizuri. Kwa mujibu wa mahitaji ya itifaki ya IEEE 802.3av, wakati wa kuanzishwa kwa mapokezi ya kupasuka kwa 1.25Gbit / s lazima iwe <400 ns, na unyeti wa mapokezi ya kupasuka lazima iwe <-29.78 dBm na kiwango cha makosa kidogo cha 10-12; na 10.3125 Gbit / s Muda wa kuanzisha mapokezi ya kupasuka lazima iwe <800ns, na unyeti wa mapokezi ya kupasuka lazima iwe <-28.0 dBm na kiwango cha makosa kidogo cha 10-3.
2.10G EPON yenye ulinganifuOLTmuundo wa moduli ya macho
2.1 Mpango wa kubuni
10G EPON yenye ulinganifuOLTmoduli ya macho inaundwa na triplexer (moduli ya njia tatu ya nyuzi-moja), kusambaza, kupokea, na ufuatiliaji. Triplexer inajumuisha lasers mbili na detector. Mwangaza uliopitishwa na mwanga uliopokelewa huunganishwa kwenye kifaa cha macho kupitia WDM (Wavelength Division Multiplexer) ili kufikia maambukizi ya pande mbili ya nyuzi moja. Muundo wake umeonyeshwa kwenye Mchoro 1.
Sehemu ya kusambaza ina lasers mbili, ambazo kazi yake kuu ni kubadilisha ishara za umeme za 1G na 10G kwenye ishara za macho, kwa mtiririko huo, na kudumisha utulivu wa nguvu za macho katika hali ya kitanzi kilichofungwa kupitia mzunguko wa digital APC. Wakati huo huo, kompyuta ndogo ya chip moja inadhibiti ukubwa wa sasa wa urekebishaji ili kupata uwiano wa kutoweka unaohitajika na mfumo. Mzunguko wa TEC huongezwa kwa mzunguko wa 10G wa kusambaza, ambayo huimarisha sana urefu wa pato la laser 10G. Sehemu inayopokea hutumia APD kubadilisha mawimbi ya macho yaliyotambuliwa kuwa mawimbi ya umeme, na kuitoa baada ya ukuzaji na umbo. Ili kuhakikisha kuwa unyeti unaweza kufikia masafa bora, ni muhimu kutoa shinikizo thabiti la juu kwa APD kwa viwango tofauti vya joto. Kompyuta ya chip moja inafanikisha lengo hili kwa kudhibiti mzunguko wa voltage ya juu wa APD.
2.2 Utekelezaji wa mapokezi ya mlipuko wa viwango viwili
Sehemu inayopokea ya ulinganifu wa 10G EPONOLTmoduli ya macho hutumia njia ya kupokea iliyopasuka. Inahitaji kupokea ishara za kupasuka za viwango viwili tofauti vya 1.25 na 10.3125 Gbit / s, ambayo inahitaji sehemu ya kupokea ili kuweza kutofautisha ishara za macho za viwango hivi viwili tofauti vizuri ili kupata ishara za umeme za pato. Miradi miwili ya utekelezaji wa mapokezi ya viwango viwili vyaOLTmoduli za macho zinapendekezwa hapa.
Kwa sababu mawimbi ya macho ya pembejeo hutumia teknolojia ya TDMA (Kitengo cha Muda cha Ufikiaji Nyingi), ni kiwango kimoja tu cha mwanga wa kupasuka kinaweza kuwepo kwa wakati mmoja. Mawimbi ya ingizo yanaweza kutengwa katika kikoa cha macho kupitia kigawanyiko cha 1: 2 cha macho, kama vile Inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Au tumia tu kigunduzi cha kasi ya juu kubadilisha mawimbi ya macho ya 1G na 10G kuwa mawimbi dhaifu ya umeme, na kisha kutenganisha kiashiria cha umeme cha 1G. ishara zenye viwango tofauti kupitia TIA ya kipimo data, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3.
Mpango wa kwanza ulioonyeshwa kwenye Mchoro wa 2 utaleta hasara fulani ya kuingizwa wakati mwanga unapita kupitia mgawanyiko wa macho wa 1: 2, ambao lazima uimarishe ishara ya pembejeo ya macho, hivyo amplifier ya macho imewekwa mbele ya splitter ya macho. Kisha mawimbi ya macho yaliyotenganishwa huathiriwa na ubadilishaji wa macho/umeme na vigunduzi vya viwango tofauti, na hatimaye aina mbili za matokeo thabiti ya mawimbi ya umeme hupatikana. Hasara kubwa ya suluhisho hili ni kwamba amplifier ya macho na splitter ya macho 1: 2 hutumiwa, na detectors mbili zinahitajika ili kubadilisha ishara ya macho, ambayo huongeza utata wa utekelezaji na huongeza gharama.
Katika mpango wa pili ulioonyeshwa kwenye FIG. 3, ishara ya macho ya pembejeo inahitaji tu kupitia kigunduzi na TIA ili kufikia utengano katika kikoa cha umeme. Msingi wa suluhisho hili liko katika uteuzi wa TIA, ambayo inahitaji TIA kuwa na bandwidth ya 1 ~ 10Gbit / s, na wakati huo huo TIA ina majibu ya haraka ndani ya kipimo hiki. Ni kwa njia ya parameta ya sasa ya TIA inaweza kupata thamani ya majibu haraka, unyeti wa kupokea unaweza kuhakikishiwa vizuri. Suluhisho hili linapunguza sana ugumu wa utekelezaji na huweka gharama chini ya udhibiti. Katika muundo halisi, kwa ujumla tunachagua mpango wa pili ili kufikia mapokezi ya kupasuka kwa viwango viwili.
2.3 Muundo wa mzunguko wa vifaa kwenye mwisho wa kupokea
Kielelezo 4 ni mzunguko wa vifaa vya sehemu ya kupasuka ya kupokea. Wakati kuna pembejeo ya macho ya kupasuka, APD inabadilisha ishara ya macho kwenye ishara dhaifu ya umeme na kuituma kwa TIA. Ishara inakuzwa na TIA katika ishara ya umeme ya 10G au 1G. Ishara ya umeme ya 10G inaingizwa kwa 10G LA kwa njia ya kuunganisha chanya ya TIA, na ishara ya umeme ya 1G inaingizwa kwa 1G LA kwa njia ya kuunganisha hasi ya TIA. Capacitors C2 na C3 ni capacitors coupling kutumika kufikia 10G na 1G AC-cople pato. Mbinu iliyounganishwa kwa AC ilichaguliwa kwa sababu ni rahisi kuliko mbinu iliyounganishwa na DC.
Hata hivyo, kuunganisha AC kuna malipo na kutokwa kwa capacitor, na kasi ya majibu kwa ishara huathiriwa na malipo na wakati wa kutokwa mara kwa mara, yaani, ishara haiwezi kuitikiwa kwa wakati. Kipengele hiki kinapaswa kupoteza kiasi fulani cha muda wa kutulia mapokezi, kwa hiyo ni muhimu kuchagua ukubwa wa capacitor ya kuunganisha AC. Ikiwa capacitor ndogo ya kuunganisha imechaguliwa, wakati wa kutulia unaweza kufupishwa, na ishara inayopitishwa naONUkatika kila wakati yanayopangwa inaweza kupokelewa kabisa bila kuathiri athari ya mapokezi kwa sababu muda wa kutulia mapokezi ni mrefu sana na kuwasili kwa wakati ujao.
Hata hivyo, capacitance ndogo sana itaathiri athari ya kuunganisha na kupunguza sana utulivu wa mapokezi. Uwezo mkubwa unaweza kupunguza jitter ya mfumo na kuboresha unyeti wa mwisho wa kupokea. Kwa hiyo, ili kuzingatia mapokezi ya kutatua muda na unyeti wa mapokezi, capacitors sahihi ya kuunganisha C2 na C3 inahitaji kuchaguliwa. Kwa kuongeza, ili kuhakikisha utulivu wa ishara ya umeme ya pembejeo, capacitor ya kuunganisha na kupinga vinavyolingana na upinzani wa 50Ω huunganishwa na terminal hasi ya LA.
Saketi ya LVPECL (Low Voltage Positive Coupling Logic) inayojumuisha vipingamizi R4 na R5 (R6 na R7) na chanzo cha voltage ya 2.0 V DC kupitia pato la mawimbi tofauti kwa 10G (1G) LA. ishara ya umeme.
2.4 Sehemu ya uzinduzi
Sehemu inayotuma ya ulinganifu wa 10G EPONOLTmoduli ya macho imegawanywa katika sehemu mbili za 1.25 na 10G kusambaza, ambayo kwa mtiririko huo hutuma ishara na urefu wa 1490 na 1577 nm kwa downlink. Kwa kuchukua sehemu ya kusambaza ya 10G kama mfano, jozi ya mawimbi tofauti ya 10G huingia kwenye chipu ya CDR (Saa ya Kuunda Umbo), imeunganishwa kwa AC na chipu ya kiendeshi cha 10G, na hatimaye inaingizwa kwa njia tofauti kwenye leza ya 10G. Kwa sababu mabadiliko ya joto yatakuwa na ushawishi mkubwa juu ya urefu wa chafu ya laser, ili kuleta utulivu wa urefu kwa kiwango kinachohitajika na itifaki (itifaki inahitaji 1575 ~ 1580nm), sasa ya kazi ya mzunguko wa TEC inahitaji kurekebishwa, kwa hivyo. kwamba urefu wa urefu wa pato unaweza kudhibitiwa vizuri.
3. Matokeo ya mtihani na uchambuzi
Viashiria kuu vya mtihani wa ulinganifu wa 10G EPONOLTmoduli ya macho ni pamoja na muda wa kusanidi mpokeaji, unyeti wa mpokeaji, na mchoro wa jicho la kusambaza. Vipimo maalum ni kama ifuatavyo:
(1) Pokea wakati wa usanidi
Chini ya mazingira ya kawaida ya kufanya kazi ya uplink kupasuka kwa nguvu ya macho ya -24.0 dBm, mawimbi ya macho yanayotolewa na chanzo cha mwanga wa kupasuka hutumika kama sehemu ya kuanzia ya kipimo, na moduli hupokea na kuanzisha ishara kamili ya umeme kama sehemu ya mwisho ya kipimo, na kupuuza kuchelewa kwa muda wa mwanga katika nyuzi za mtihani. Muda wa kuanzisha mapokezi ya kupasuka kwa 1G ni 76.7 ns, ambayo inakidhi kiwango cha kimataifa cha <400 ns; muda wa kuanzisha mapokezi ya kupasuka kwa 10G ni 241.8 ns, ambayo pia inakidhi kiwango cha kimataifa cha <800 ns.
3. Matokeo ya mtihani na uchambuzi
Viashiria kuu vya mtihani wa ulinganifu wa 10G EPONOLTmoduli ya macho ni pamoja na muda wa kusanidi mpokeaji, unyeti wa mpokeaji, na mchoro wa jicho la kusambaza. Vipimo maalum ni kama ifuatavyo:
(1) Pokea wakati wa usanidi
Chini ya mazingira ya kawaida ya kufanya kazi ya uplink kupasuka kwa nguvu ya macho ya -24.0 dBm, mawimbi ya macho yanayotolewa na chanzo cha mwanga wa kupasuka hutumika kama sehemu ya kuanzia ya kipimo, na moduli hupokea na kuanzisha ishara kamili ya umeme kama sehemu ya mwisho ya kipimo, na kupuuza kuchelewa kwa muda wa mwanga katika nyuzi za mtihani. Muda wa kuanzisha mapokezi ya kupasuka kwa 1G ni 76.7 ns, ambayo inakidhi kiwango cha kimataifa cha <400 ns; muda wa kuanzisha mapokezi ya kupasuka kwa 10G ni 241.8 ns, ambayo pia inakidhi kiwango cha kimataifa cha <800 ns.
