EPON వ్యవస్థలో, దిOLTబహుళకు కనెక్ట్ చేయబడిందిONUలు(ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్ యూనిట్లు) POS (పాసివ్ ఆప్టికల్ స్ప్లిటర్) ద్వారా. EPON యొక్క ప్రధాన అంశంగా,OLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్స్ మొత్తం 10G EPON సిస్టమ్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి.
1.10G EPON సిమెట్రికల్‌కి పరిచయంOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్
10G EPON సిమెట్రిక్OLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్ అప్‌లింక్ బరస్ట్ రిసెప్షన్ మరియు డౌన్‌లింక్ నిరంతర ప్రసార మోడ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, ఇవి ప్రధానంగా 10G EPON సిస్టమ్‌లలో ఆప్టికల్ / ఎలక్ట్రికల్ మార్పిడి కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
స్వీకరించే భాగంలో TIA (ట్రాన్సింపెడెన్స్ యాంప్లిఫైయర్), 1270 / 1310nm వద్ద ఒక APD (అవాలాంచె ఫోటోడియోడ్) మరియు 1.25 మరియు 10.3125 Gbit / s రేట్ల వద్ద రెండు LA (పరిమితం చేసే యాంప్లిఫైయర్‌లు) ఉంటాయి.
ప్రసార ముగింపు 10G EML (ఎలక్ట్రో-అబ్సార్ప్షన్ మాడ్యులేషన్ లేజర్) మరియు 1.25 Gbit / s DFB (డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లేజర్)తో కూడి ఉంటుంది మరియు దాని ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యాలు వరుసగా 1577 మరియు 1490nm.
డ్రైవింగ్ సర్క్యూట్‌లో డిజిటల్ APC (ఆటోమేటిక్ ఆప్టికల్ పవర్ కంట్రోల్) సర్క్యూట్ మరియు స్థిరమైన 10G లేజర్ ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్వహించడానికి TEC (ఉష్ణోగ్రత పరిహారం) సర్క్యూట్ ఉన్నాయి. SFF-8077iv4.5 ప్రోటోకాల్ ప్రకారం సింగిల్ చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ ద్వారా ప్రసారం మరియు స్వీకరించే పరామితి పర్యవేక్షణ అమలు చేయబడుతుంది.
ఎందుకంటే స్వీకరించే ముగింపుOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్ బర్స్ట్ రిసెప్షన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, రిసెప్షన్ సెటప్ సమయం చాలా ముఖ్యమైనది. రిసెప్షన్ సెటిల్ అయ్యే సమయం ఎక్కువైతే, అది సున్నితత్వాన్ని బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సరిగా పనిచేయకపోవడానికి కూడా కారణం కావచ్చు. IEEE 802.3av ప్రోటోకాల్ యొక్క అవసరాల ప్రకారం, 1.25Gbit / s బర్స్ట్ రిసెప్షన్ యొక్క స్థాపన సమయం తప్పనిసరిగా <400 ns ఉండాలి మరియు బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెన్సిటివిటీ తప్పనిసరిగా <-29.78 dBm బిట్ ఎర్రర్ రేట్ 10-12తో ఉండాలి; మరియు 10.3125 Gbit / s బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెటప్ సమయం తప్పనిసరిగా <800ns ఉండాలి మరియు బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెన్సిటివిటీ తప్పనిసరిగా <-28.0 dBm బిట్ ఎర్రర్ రేట్ 10-3తో ఉండాలి.
2.10G EPON సిమెట్రిక్OLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్ డిజైన్
2.1 డిజైన్ పథకం
10G EPON సిమెట్రిక్OLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్ ట్రిప్లెక్సర్ (సింగిల్-ఫైబర్ త్రీ-వే మాడ్యూల్)తో కూడి ఉంటుంది, ప్రసారం చేయడం, స్వీకరించడం మరియు పర్యవేక్షించడం. ట్రిప్లెక్సర్‌లో రెండు లేజర్‌లు మరియు ఒక డిటెక్టర్ ఉన్నాయి. ప్రసారం చేయబడిన కాంతి మరియు స్వీకరించబడిన కాంతి ఒకే-ఫైబర్ ద్వి దిశాత్మక ప్రసారాన్ని సాధించడానికి WDM (వేవ్‌లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సర్) ద్వారా ఆప్టికల్ పరికరంలో విలీనం చేయబడతాయి. దీని నిర్మాణం మూర్తి 1 లో చూపబడింది.
ప్రసారం చేసే భాగం రెండు లేజర్‌లను కలిగి ఉంటుంది, దీని ప్రధాన విధి 1G మరియు 10G ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లను వరుసగా ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లుగా మార్చడం మరియు డిజిటల్ APC సర్క్యూట్ ద్వారా క్లోజ్డ్ లూప్ స్థితిలో ఆప్టికల్ పవర్ స్టెబిలిటీని నిర్వహించడం. అదే సమయంలో, సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ సిస్టమ్ ద్వారా అవసరమైన విలుప్త నిష్పత్తిని పొందేందుకు మాడ్యులేషన్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణాన్ని నియంత్రిస్తుంది. TEC సర్క్యూట్ 10G ట్రాన్స్‌మిటింగ్ సర్క్యూట్‌కు జోడించబడింది, ఇది 10G లేజర్ యొక్క అవుట్పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని బాగా స్థిరీకరిస్తుంది. స్వీకరించే భాగం కనుగొనబడిన బర్స్ట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి APDని ఉపయోగిస్తుంది మరియు యాంప్లిఫికేషన్ మరియు షేపింగ్ తర్వాత దాన్ని అవుట్పుట్ చేస్తుంది. సున్నితత్వం ఆదర్శ పరిధిని చేరుకోగలదని నిర్ధారించడానికి, వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద APDకి స్థిరమైన అధిక పీడనాన్ని అందించడం అవసరం. APD హై-వోల్టేజ్ సర్క్యూట్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా వన్-చిప్ కంప్యూటర్ ఈ లక్ష్యాన్ని సాధిస్తుంది.
2.2 ద్వంద్వ-రేటు బర్స్ట్ రిసెప్షన్ అమలు
10G EPON సిమెట్రిక్‌ని స్వీకరించే భాగంOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్ బర్స్ట్ రిసీవింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తుంది. ఇది 1.25 మరియు 10.3125 Gbit / s యొక్క రెండు వేర్వేరు రేట్ల యొక్క బర్స్ట్ సిగ్నల్‌లను స్వీకరించాలి, దీనికి స్థిరమైన అవుట్పుట్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లను పొందడానికి స్వీకరించే భాగం ఈ రెండు వేర్వేరు రేట్ల యొక్క ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను బాగా గుర్తించగలగాలి. ద్వంద్వ-రేటు బరస్ట్ రిసెప్షన్‌ను అమలు చేయడానికి రెండు పథకాలుOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్స్ ఇక్కడ ప్రతిపాదించబడ్డాయి.
ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ TDMA (టైమ్ డివిజన్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్) సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తుంది కాబట్టి, ఒకే సమయంలో ఒక రేట్ బర్స్ట్ లైట్ మాత్రమే ఉండవచ్చు. ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌ను ఆప్టికల్ డొమైన్‌లో మూర్తి 2లో చూపిన విధంగా 1: 2 ఆప్టికల్ స్ప్లిటర్ ద్వారా వేరు చేయవచ్చు. లేదా 1G మరియు 10G ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను బలహీనమైన ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లుగా మార్చడానికి హై-స్పీడ్ డిటెక్టర్‌ను మాత్రమే ఉపయోగించండి, ఆపై రెండు ఎలక్ట్రికల్‌లను వేరు చేయండి. మూర్తి 3లో చూపిన విధంగా పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్ TIA ద్వారా వివిధ రేట్లు కలిగిన సంకేతాలు.
మూర్తి 2లో చూపిన మొదటి స్కీమ్ 1: 2 ఆప్టికల్ స్ప్లిటర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు నిర్దిష్ట చొప్పించే నష్టాన్ని తెస్తుంది, ఇది ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను తప్పనిసరిగా విస్తరించాలి, కాబట్టి ఆప్టికల్ స్ప్లిటర్ ముందు ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ ఇన్‌స్టాల్ చేయబడుతుంది. వేరు చేయబడిన ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లు వేర్వేరు రేట్ల డిటెక్టర్‌ల ద్వారా ఆప్టికల్ / ఎలక్ట్రికల్ మార్పిడికి లోబడి ఉంటాయి మరియు చివరకు రెండు రకాల స్థిరమైన ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌లు పొందబడతాయి. ఈ పరిష్కారం యొక్క అతిపెద్ద ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు 1: 2 ఆప్టికల్ స్ప్లిటర్ ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను మార్చడానికి రెండు డిటెక్టర్లు అవసరమవుతాయి, ఇది అమలు యొక్క సంక్లిష్టతను పెంచుతుంది మరియు ఖర్చును పెంచుతుంది.
FIG లో చూపిన రెండవ పథకంలో. 3, ఎలక్ట్రిక్ డొమైన్‌లో విభజనను సాధించడానికి ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ కేవలం డిటెక్టర్ మరియు TIA గుండా వెళ్లాలి. ఈ పరిష్కారం యొక్క ప్రధాన అంశం TIA ఎంపికలో ఉంది, దీనికి TIA 1 ~ 10Gbit / s బ్యాండ్‌విడ్త్ కలిగి ఉండాలి మరియు అదే సమయంలో TIA ఈ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో వేగవంతమైన ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉంటుంది. TIA యొక్క ప్రస్తుత పరామితి ద్వారా మాత్రమే ప్రతిస్పందన విలువను త్వరగా పొందవచ్చు, స్వీకరించే సున్నితత్వం బాగా హామీ ఇవ్వబడుతుంది. ఈ పరిష్కారం అమలు యొక్క సంక్లిష్టతను బాగా తగ్గిస్తుంది మరియు ఖర్చులను అదుపులో ఉంచుతుంది. వాస్తవ రూపకల్పనలో, మేము సాధారణంగా డ్యూయల్-రేట్ బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సాధించడానికి రెండవ స్కీమ్‌ని ఎంచుకుంటాము.
2.3 స్వీకరించే ముగింపులో హార్డ్‌వేర్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన
అంజీర్ 4 అనేది బర్స్ట్ స్వీకరించే భాగం యొక్క హార్డ్‌వేర్ సర్క్యూట్. బర్స్ట్ ఆప్టికల్ ఇన్‌పుట్ ఉన్నప్పుడు, APD ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను బలహీనమైన ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మారుస్తుంది మరియు దానిని TIAకి పంపుతుంది. TIA ద్వారా సిగ్నల్ 10G లేదా 1G ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా విస్తరించబడుతుంది. TIA యొక్క సానుకూల కలపడం ద్వారా 10G ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ 10G LAకి ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది మరియు TIA యొక్క ప్రతికూల కలయిక ద్వారా 1G ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ 1G LAకి ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది. కెపాసిటర్లు C2 మరియు C3 10G మరియు 1G AC-కపుల్డ్ అవుట్పుట్ సాధించడానికి ఉపయోగించే కప్లింగ్ కెపాసిటర్లు. AC-కపుల్డ్ పద్ధతి ఎంచుకోబడింది ఎందుకంటే ఇది DC-కపుల్డ్ పద్ధతి కంటే సరళమైనది.
అయితే, AC కలపడం కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు సిగ్నల్‌కు ప్రతిస్పందన వేగం ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సమయ స్థిరాంకం ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది, అనగా సిగ్నల్ సమయానికి ప్రతిస్పందించబడదు. ఈ ఫీచర్ రిసెప్షన్ సెటిల్లింగ్ సమయాన్ని నిర్దిష్ట మొత్తంలో కోల్పోతుంది, కాబట్టి AC కప్లింగ్ కెపాసిటర్ ఎంత పెద్దదిగా ఎంచుకోవాలి. ఒక చిన్న కప్లింగ్ కెపాసిటర్ ఎంపిక చేయబడితే, స్థిరీకరణ సమయాన్ని తగ్గించవచ్చు మరియు సిగ్నల్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుందిONUప్రతిసారి స్లాట్‌ను రిసెప్షన్ ప్రభావాన్ని ప్రభావితం చేయకుండా పూర్తిగా స్వీకరించవచ్చు ఎందుకంటే రిసెప్షన్ సెటిల్ అయ్యే సమయం చాలా ఎక్కువ మరియు తదుపరి సారి స్లాట్ రాక.
అయినప్పటికీ, చాలా చిన్న కెపాసిటెన్స్ కలపడం ప్రభావాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు రిసెప్షన్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది. పెద్ద కెపాసిటెన్స్ సిస్టమ్ గందరగోళాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు స్వీకరించే ముగింపు యొక్క సున్నితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. అందువల్ల, రిసెప్షన్ సెటిల్లింగ్ సమయం మరియు రిసెప్షన్ సెన్సిటివిటీని పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి, తగిన కప్లింగ్ కెపాసిటర్లు C2 మరియు C3లను ఎంచుకోవాలి. అదనంగా, ఇన్‌పుట్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి, కలపడం కెపాసిటర్ మరియు 50Ω ప్రతిఘటనతో సరిపోలే నిరోధకం LA యొక్క ప్రతికూల టెర్మినల్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
LVPECL (తక్కువ వోల్టేజ్ పాజిటివ్ ఎమిటర్ కప్లింగ్ లాజిక్) సర్క్యూట్ R4 మరియు R5 (R6 మరియు R7) మరియు 10G (1G) LA ద్వారా అవకలన సిగ్నల్ అవుట్పుట్ ద్వారా 2.0 V DC వోల్టేజ్ మూలాన్ని కలిగి ఉంటుంది. విద్యుత్ సిగ్నల్.
2.4 లాంచ్ విభాగం
10G EPON సిమెట్రిక్ యొక్క ప్రసార భాగంOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్ ప్రధానంగా 1.25 మరియు 10G ట్రాన్స్‌మిటింగ్ యొక్క రెండు భాగాలుగా విభజించబడింది, ఇది వరుసగా 1490 మరియు 1577 nm తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన సంకేతాలను డౌన్‌లింక్‌కి పంపుతుంది. 10G ప్రసార భాగాన్ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, ఒక జత 10G అవకలన సంకేతాలు CDR (క్లాక్ షేపింగ్) చిప్‌లోకి ప్రవేశిస్తాయి, 10G డ్రైవర్ చిప్‌కు AC-కపుల్డ్ చేయబడి, చివరకు 10G లేజర్‌లోకి విభిన్నంగా ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత మార్పు లేజర్ ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది కాబట్టి, ప్రోటోకాల్‌కు అవసరమైన స్థాయికి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని స్థిరీకరించడానికి (ప్రోటోకాల్‌కు 1575 ~ 1580nm అవసరం), TEC సర్క్యూట్ యొక్క వర్కింగ్ కరెంట్ సర్దుబాటు చేయాలి, కాబట్టి అవుట్పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం బాగా నియంత్రించబడుతుంది.
3. పరీక్ష ఫలితాలు మరియు విశ్లేషణ
10G EPON సిమెట్రిక్ యొక్క ప్రధాన పరీక్ష సూచికలుOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్‌లో రిసీవర్ సెటప్ సమయం, రిసీవర్ సెన్సిటివిటీ మరియు ట్రాన్స్‌మిట్ కంటి రేఖాచిత్రం ఉన్నాయి. నిర్దిష్ట పరీక్షలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
(1) సెటప్ సమయాన్ని స్వీకరించండి
అప్‌లింక్ బరస్ట్ ఆప్టికల్ పవర్ -24.0 dBm యొక్క సాధారణ పని వాతావరణంలో, బర్స్ట్ లైట్ సోర్స్ ద్వారా విడుదలయ్యే ఆప్టికల్ సిగ్నల్ కొలత ప్రారంభ బిందువుగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు మాడ్యూల్ పూర్తి ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌ను మెజర్మెంట్ ఎండ్ పాయింట్‌గా స్వీకరించి, ఏర్పాటు చేస్తుంది. టెస్ట్ ఫైబర్‌లో కాంతి సమయం ఆలస్యం. కొలిచిన 1G బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెటప్ సమయం 76.7 ns, ఇది అంతర్జాతీయ ప్రమాణం <400 ns; 10G బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెటప్ సమయం 241.8 ns, ఇది అంతర్జాతీయ ప్రమాణం <800 nsకి కూడా కలుస్తుంది.
3. పరీక్ష ఫలితాలు మరియు విశ్లేషణ
10G EPON సిమెట్రిక్ యొక్క ప్రధాన పరీక్ష సూచికలుOLTఆప్టికల్ మాడ్యూల్‌లో రిసీవర్ సెటప్ సమయం, రిసీవర్ సెన్సిటివిటీ మరియు ట్రాన్స్‌మిట్ కంటి రేఖాచిత్రం ఉన్నాయి. నిర్దిష్ట పరీక్షలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
(1) సెటప్ సమయాన్ని స్వీకరించండి
అప్‌లింక్ బరస్ట్ ఆప్టికల్ పవర్ -24.0 dBm యొక్క సాధారణ పని వాతావరణంలో, బర్స్ట్ లైట్ సోర్స్ ద్వారా విడుదలయ్యే ఆప్టికల్ సిగ్నల్ కొలత ప్రారంభ బిందువుగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు మాడ్యూల్ పూర్తి ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌ను మెజర్మెంట్ ఎండ్ పాయింట్‌గా స్వీకరించి, ఏర్పరుస్తుంది. పరీక్ష ఫైబర్‌లో కాంతి యొక్క సమయం ఆలస్యం. కొలిచిన 1G బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెటప్ సమయం 76.7 ns, ఇది అంతర్జాతీయ ప్రమాణం <400 ns; 10G బర్స్ట్ రిసెప్షన్ సెటప్ సమయం 241.8 ns, ఇది అంతర్జాతీయ ప్రమాణం <800 nsకి కూడా కలుస్తుంది.
