EPON tizimidaOLTbir nechtaga ulanadiONUlar(optik tarmoq birliklari) POS (passiv optik ajratuvchi) orqali. EPON yadrosi sifatida,OLToptik modullar butun 10G EPON tizimining ishlashiga bevosita ta'sir qiladi.
1.10G EPON simmetrikiga kirishOLToptik modul
10G EPON simmetrikOLToptik modul asosan 10G EPON tizimlarida optik / elektr konvertatsiya qilish uchun ishlatiladigan yuqoriga ulanish burst qabul qilish va pastga ulanish uzluksiz uzatish rejimlaridan foydalanadi.
Qabul qiluvchi qism TIA (transimpedans kuchaytirgichi), 1270/1310nm chastotada APD (Avalanche Photodiode) va 1,25 va 10,3125 Gbit/s tezlikda ikkita LA (cheklovchi kuchaytirgich) dan iborat.
Uzatuvchi uchi 10G EML (elektro-absorbsion modulyatsiya lazeri) va 1,25 Gbit/s DFB (tarqatilgan qayta aloqa lazeri) dan iborat bo'lib, uning emissiya to'lqin uzunliklari mos ravishda 1577 va 1490 nm.
Haydash pallasida barqaror 10G lazer emissiya to'lqin uzunligini saqlash uchun raqamli APC (Avtomatik optik quvvatni boshqarish) davri va TEC (harorat kompensatsiyasi) sxemasi mavjud. Qabul qiluvchi va uzatuvchi parametr monitoringi SFF-8077iv4.5 protokoliga muvofiq bitta chipli mikrokompyuter tomonidan amalga oshiriladi.
Chunki ning qabul qiluvchi uchiOLToptik modul portlash qabul qilishdan foydalanadi, qabul qilishni sozlash vaqti ayniqsa muhimdir. Qabul qilishning o'rnatish vaqti uzoq bo'lsa, bu sezgirlikka katta ta'sir qiladi va hatto portlash qabul qilishning to'g'ri ishlamasligiga olib kelishi mumkin. IEEE 802.3av protokoli talablariga ko'ra, 1,25 Gbit / s tezlikda portlash qabul qilishni o'rnatish vaqti <400 ns bo'lishi kerak va portlash qabul qilish sezgirligi 10-12 bit xato tezligi bilan <-29,78 dBm bo'lishi kerak; va 10,3125 Gbit / s. Yopilgan qabul qilishni sozlash vaqti <800ns bo'lishi kerak va portlash qabul qilish sezgirligi 10-3 bit xato tezligi bilan <-28,0 dBm bo'lishi kerak.
2.10G EPON nosimmetrikOLToptik modul dizayni
2.1 Dizayn sxemasi
10G EPON simmetrikOLToptik modul triplekserdan (bir tolali uch tomonlama modul), uzatish, qabul qilish va kuzatishdan iborat. Tripleksator ikkita lazer va detektorni o'z ichiga oladi. O'tkazilgan yorug'lik va qabul qilingan yorug'lik bir tolali ikki tomonlama uzatishga erishish uchun WDM (to'lqin uzunligi bo'linmasi multiplekseri) orqali optik qurilmaga birlashtiriladi. Uning tuzilishi 1-rasmda ko'rsatilgan.
Uzatuvchi qism ikkita lazerdan iborat bo'lib, ularning asosiy vazifasi mos ravishda 1G va 10G elektr signallarini optik signallarga aylantirish va raqamli APC sxemasi orqali yopiq pastadir holatida optik quvvat barqarorligini saqlashdir. Shu bilan birga, bitta chipli mikrokompyuter tizim tomonidan talab qilinadigan so'nish nisbatini olish uchun modulyatsiya oqimining kattaligini nazorat qiladi. TEC sxemasi 10G uzatish pallasiga qo'shiladi, bu 10G lazerning chiqish to'lqin uzunligini sezilarli darajada barqarorlashtiradi. Qabul qiluvchi qism aniqlangan portlash optik signalini elektr signaliga aylantirish uchun APD dan foydalanadi va uni kuchaytirish va shakllantirishdan keyin chiqaradi. Sezuvchanlikning ideal diapazonga yetishini ta'minlash uchun turli haroratlarda APD ga barqaror yuqori bosimni ta'minlash kerak. Bir chipli kompyuter bu maqsadga APD yuqori voltli sxemasini boshqarish orqali erishadi.
2.2 Ikki chastotali portlash qabul qilishni amalga oshirish
10G EPON simmetrikining qabul qiluvchi qismiOLToptik modul portlashni qabul qilish usulidan foydalanadi. U 1,25 va 10,3125 Gbit/s ikki xil tezlikdagi portlash signallarini qabul qilishi kerak, bu esa barqaror chiqish elektr signallarini olish uchun qabul qiluvchi qismdan ushbu ikki xil tezlikdagi optik signallarni yaxshi ajrata olishini talab qiladi. Ikkita tezlikda portlash qabul qilishni amalga oshirishning ikkita sxemasiOLTBu erda optik modullar taklif etiladi.
Kirish optik signali TDMA (Time Division Multiple Access) texnologiyasidan foydalanganligi sababli, bir vaqtning o'zida faqat bitta portlash tezligi mavjud bo'lishi mumkin. Kirish signalini optik domenda 1: 2 optik ajratgich orqali ajratish mumkin, masalan, 2-rasmda ko'rsatilgan. Yoki 1G va 10G optik signallarni zaif elektr signallariga aylantirish uchun faqat yuqori tezlikdagi detektordan foydalaning va keyin ikkita elektr signalini ajrating. 3-rasmda ko'rsatilganidek, kattaroq tarmoqli kengligi TIA orqali turli tezlikdagi signallar.
2-rasmda ko'rsatilgan birinchi sxema yorug'lik 1: 2 optik ajratgichdan o'tganda ma'lum bir kiritish yo'qotilishiga olib keladi, bu kirish optik signalini kuchaytirishi kerak, shuning uchun optik splitter oldida optik kuchaytirgich o'rnatilgan. Keyin ajratilgan optik signallar turli tezlikdagi detektorlar tomonidan optik / elektr konvertatsiya qilinadi va nihoyat, ikki turdagi barqaror elektr signal chiqishi olinadi. Ushbu yechimning eng katta kamchiligi shundaki, optik kuchaytirgich va 1: 2 optik ajratgich ishlatiladi va optik signalni aylantirish uchun ikkita detektor kerak bo'ladi, bu esa amalga oshirishning murakkabligini oshiradi va narxni oshiradi.
Shaklda ko'rsatilgan ikkinchi sxemada. 3, kirish optik signali faqat elektr domenida ajratishga erishish uchun detektor va TIA orqali o'tishi kerak. Ushbu yechimning asosi TIA ni tanlashda yotadi, bu TIA ning 1 ~ 10Gbit / s o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lishini talab qiladi va shu bilan birga TIA ushbu tarmoqli kengligi ichida tezkor javob beradi. Faqatgina TIA ning joriy parametri orqali javob qiymatini tezda olish mumkin, qabul qilish sezgirligi yaxshi kafolatlanishi mumkin. Ushbu yechim amalga oshirishning murakkabligini sezilarli darajada kamaytiradi va xarajatlarni nazorat ostida ushlab turadi. Haqiqiy dizaynda biz odatda ikki tomonlama portlash qabuliga erishish uchun ikkinchi sxemani tanlaymiz.
2.3 Qabul qiluvchi uchida apparat sxemasini loyihalash
4-rasm - portlashni qabul qiluvchi qismning apparat sxemasi. Portlash optik kirish mavjud bo'lganda, APD optik signalni zaif elektr signaliga aylantiradi va uni TIAga yuboradi. Signal TIA tomonidan 10G yoki 1G elektr signaliga kuchaytiriladi. 10G elektr signali TIA ning musbat ulanishi orqali 10G LA ga kiritiladi va 1G elektr signali TIA ning salbiy ulanishi orqali 1G LA ga kiritiladi. C2 va C3 kondansatkichlari 10G va 1G AC-ulangan chiqishga erishish uchun ishlatiladigan birlashtiruvchi kondansatkichlardir. AC bilan bog'langan usul tanlangan, chunki u DC bilan bog'langan usulga qaraganda sodda.
Shu bilan birga, o'zgaruvchan tok birikmasi kondansatörning zaryadlanishi va zaryadsizlanishiga ega va signalga javob berish tezligi zaryadlash va tushirish vaqtining doimiyligidan ta'sirlanadi, ya'ni signalga o'z vaqtida javob berish mumkin emas. Bu xususiyat qabul qilishning ma'lum bir vaqtini yo'qotishi kerak, shuning uchun AC ulash kondansatkichining qanchalik kattaligini tanlash muhimdir. Agar kichikroq ulanish kondansatörü tanlansa, o'rnatish vaqti qisqartirilishi mumkin va signal uzatiladi.ONUhar bir vaqt oralig'ida qabul qilish effektiga ta'sir qilmasdan to'liq qabul qilinishi mumkin, chunki qabul qilishning o'rnatish vaqti juda uzun va keyingi vaqt oralig'i kelishi.
Biroq, juda kichik sig'im ulanish effektiga ta'sir qiladi va qabul qilish barqarorligini sezilarli darajada kamaytiradi. Kattaroq sig'im tizim jitterini kamaytirishi va qabul qiluvchi uchining sezgirligini oshirishi mumkin. Shuning uchun, qabul qilish vaqtini va qabul qilish sezgirligini hisobga olish uchun C2 va C3 mos keladigan ulanish kondansatkichlarini tanlash kerak. Bundan tashqari, kirish elektr signalining barqarorligini ta'minlash uchun LA ning salbiy terminaliga birlashtiruvchi kondansatkich va 50Ō qarshilikka ega mos keladigan qarshilik ulangan.
R4 va R5 (R6 va R7) rezistorlaridan va 10G (1G) LA orqali differensial signal chiqishi orqali 2,0 V doimiy kuchlanish manbasidan tashkil topgan LVPECL (past kuchlanishli musbat emitentlarni ulash mantiqiy) sxemasi. elektr signali.
2.4 Ishga tushirish bo'limi
10G EPON simmetrikining uzatuvchi qismiOLToptik modul asosan 1,25 va 10G uzatishning ikki qismiga bo'lingan bo'lib, ular mos ravishda to'lqin uzunligi 1490 va 1577 nm bo'lgan signallarni pastga yo'nalishga yuboradi. Misol tariqasida 10G uzatuvchi qismini oladigan bo'lsak, bir juft 10G differentsial signallari CDR (Clock Shaping) chipiga kiradi, AC-10G drayver chipiga ulanadi va nihoyat 10G lazerga differentsial tarzda kiritiladi. Haroratning o'zgarishi lazer emissiya to'lqin uzunligiga katta ta'sir ko'rsatadi, chunki to'lqin uzunligini protokol tomonidan talab qilinadigan darajaga barqarorlashtirish uchun (protokol 1575 ~ 1580nm talab qiladi), TEC pallasida ish oqimini sozlash kerak, shuning uchun chiqish to'lqin uzunligini yaxshi nazorat qilish mumkin.
3. Test natijalari va tahlillari
10G EPON simmetrikligining asosiy sinov ko'rsatkichlariOLToptik modul qabul qiluvchini sozlash vaqtini, qabul qiluvchining sezgirligini va uzatish ko'z diagrammasini o'z ichiga oladi. Maxsus testlar quyidagilardan iborat:
(1) O'rnatish vaqtini qabul qilish
-24,0 dBm bo'lgan yuqori ulanish optik quvvatining normal ish muhitida, portlash yorug'lik manbai tomonidan chiqarilgan optik signal o'lchovning boshlang'ich nuqtasi sifatida ishlatiladi va modul o'lchovning yakuniy nuqtasi sifatida to'liq elektr signalini qabul qiladi va o'rnatadi, bu esa e'tiborga olinmaydi. sinov tolasida yorug'likning vaqt kechikishi. O'lchangan 1G portlash qabul qilishni sozlash vaqti 76,7 ns ni tashkil etadi, bu <400 ns xalqaro standartga javob beradi; 10G portlash qabul qilishni sozlash vaqti 241,8 ns ni tashkil etadi, bu ham xalqaro standart <800 ns javob beradi.
3. Test natijalari va tahlillari
10G EPON simmetrikligining asosiy sinov ko'rsatkichlariOLToptik modul qabul qiluvchini sozlash vaqtini, qabul qiluvchining sezgirligini va uzatish ko'z diagrammasini o'z ichiga oladi. Maxsus testlar quyidagilardan iborat:
(1) O'rnatish vaqtini qabul qilish
-24,0 dBm bo'lgan yuqori ulanish optik quvvatining normal ish muhitida, portlash yorug'lik manbai tomonidan chiqarilgan optik signal o'lchovning boshlang'ich nuqtasi sifatida ishlatiladi va modul o'lchovning yakuniy nuqtasi sifatida to'liq elektr signalini qabul qiladi va o'rnatadi, bu esa e'tiborga olinmaydi. sinov tolasida yorug'likning vaqt kechikishi. O'lchangan 1G portlash qabul qilishni sozlash vaqti 76,7 ns ni tashkil etadi, bu <400 ns xalqaro standartga javob beradi; 10G portlash qabul qilishni sozlash vaqti 241,8 ns ni tashkil etadi, bu ham xalqaro standart <800 ns javob beradi.
