אין די EPON סיסטעם, דיOLTאיז פארבונדן צו קייפלONUs(אָפּטיש נעץ וניץ) דורך אַ פּאַס (פּאַסיוו אָפּטיש ספּליטטער). ווי די האַרץ פון EPON,OLTאָפּטיש מאַדזשולז וועט גלייך ווירקן די אָפּעראַציע פון די גאנצע 10G EPON סיסטעם.
1. הקדמה צו 10G EPON סיממעטריקOLTאָפּטיש מאָדולע
די 10G EPON סאַמעטריקאַלOLTאָפּטיש מאָדולע ניצט די ופּלינק פּלאַצן אָפּטראָג און דאַונלינק קעסיידערדיק טראַנסמיסיע מאָדעס, וואָס זענען דער הויפּט געניצט פֿאַר אָפּטיש / עלעקטריקאַל קאַנווערזשאַן אין 10G EPON סיסטעמען.
דער ריסיווינג טייל באשטייט פון אַ TIA (טראַנסימפּידאַנס אַמפּלאַפייער), אַ APD (Avalanche Photodiode) ביי 1270 / 1310nm און צוויי LA (לימאַטינג אַמפּלאַפייערז) ביי 1.25 און 10.3125 Gbit / s רייץ.
די טראַנסמיטינג סוף איז קאַמפּאָוזד פון אַ 10G EML (עלעקטראָ אַבזאָרפּשאַן מאַדזשאַליישאַן לאַזער) און אַ 1.25 Gbit / s DFB (די פונאנדערגעטיילט באַמערקונגען לאַזער), און די ימישאַן ווייוולענגטס זענען ריספּעקטיוולי 1577 און 1490nm.
די דרייווינג קרייַז כולל אַ דיגיטאַל אַפּק (אָטאַמאַטיק אָפּטיש מאַכט קאָנטראָל) קרייַז און אַ TEC (טעמפּעראַטור פאַרגיטיקונג) קרייַז פֿאַר מיינטיינינג אַ סטאַביל 10 ג לאַזער ימישאַן ווייוולענגט. די טראַנסמיטינג און ריסיווינג פּאַראַמעטער מאָניטאָרינג איז ימפּלאַמענאַד דורך די איין שפּאָן מיקראָקאָמפּוטער לויט די SFF-8077iv4.5 פּראָטאָקאָל.
ווייַל די ריסיווינג סוף פון דיOLTאָפּטיש מאָדולע ניצט פּלאַצן אָפּטראָג, דער אָפּטראָג סעטאַפּ צייט איז דער הויפּט וויכטיק. אויב דער אָפּטראָג סעטאַלינג צייט איז לאַנג, דאָס וועט זייער ווירקן די סענסיטיוויטי, און קען אפילו פאַרשאַפן די פּלאַצן אָפּטראָג צו נישט אַרבעטן רעכט. לויט די רעקווירעמענץ פון די IEEE 802.3av פּראָטאָקאָל, די פאַרלייגן צייט פון אַ 1.25Gbit / s פּלאַצן אָפּטראָג מוזן זיין <400 ns, און די פּלאַצן אָפּטראָג סענסיטיוויטי מוזן זיין <-29.78 dBm מיט אַ ביסל טעות קורס פון 10-12; און 10.3125 גביט / s די פּלאַצן אָפּטראָג סעטאַפּ צייט מוזן זיין <800ns, און די פּלאַצן אָפּטראָג סענסיטיוויטי מוזן זיין <-28.0 dBm מיט אַ ביסל טעות קורס פון 10-3.
2.10G EPON סיממעטריקOLTאָפּטיש מאָדולע פּלאַן
2.1 פּלאַן סכעמע
די 10G EPON סאַמעטריקאַלOLTאָפּטיש מאָדולע איז קאַמפּאָוזד פון אַ טריפּלעקסער (איין-פיברע דריי-וועג מאָדולע), טראַנסמיטינג, ריסיווינג און מאָניטאָרינג. דער טריפּלעקסער כולל צוויי לייזערז און אַ דעטעקטאָר. די טראַנסמיטטעד ליכט און די באקומען ליכט זענען ינאַגרייטיד אין די אָפּטיש מיטל דורך WDM (Wavelength Division Multiplexer) צו דערגרייכן איין-פיברע ביידירעקטיאָנאַל טראַנסמיסיע. זייַן סטרוקטור איז געוויזן אין פיגורע 1.
די טראַנסמיטינג טייל באשטייט פון צוויי לייזערז, וועמענס הויפּט פֿונקציע איז צו קאָנווערט 1G און 10G עלעקטריקאַל סיגנאַלז אין אָפּטיש סיגנאַלז, ריספּעקטיוולי, און צו האַלטן די אָפּטיש מאַכט פעסטקייַט אין אַ פארמאכט שלייף שטאַט דורך אַ דיגיטאַל אַפּק קרייַז. אין דער זעלביקער צייט, די איין-שפּאָן מיקראָקאָמפּוטער קאָנטראָלס די מאַגנאַטוד פון די מאַדזשאַליישאַן קראַנט צו באַקומען די יקסטינגשאַן פאַרהעלטעניש פארלאנגט דורך די סיסטעם. די TEC קרייַז איז מוסיף צו די 10G טראַנסמיטינג קרייַז, וואָס שטארק סטייבאַלייז די רעזולטאַט ווייוולענגט פון די 10G לאַזער. דער ריסיווינג טייל ניצט APD צו גער די דיטעקטאַד פּלאַצן אָפּטיש סיגנאַל אין אַן עלעקטריקאַל סיגנאַל, און אַוטפּוץ עס נאָך אַמפּלאַפאַקיישאַן און פורעמונג. אין סדר צו ענשור אַז די סענסיטיוויטי קענען דערגרייכן די ידעאַל קייט, עס איז נייטיק צו צושטעלן אַ סטאַביל הויך דרוק צו די APD אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס. דער איין-שפּאָן קאָמפּיוטער אַטשיווז דעם ציל דורך קאַנטראָולינג די APD הויך-וואָולטידזש קרייַז.
2.2 ימפּלאַמענטיישאַן פון צווייענדיק-קורס פּלאַצן אָפּטראָג
די ריסיווינג טייל פון די 10G EPON סיממעטריקOLTאָפּטיש מאָדולע ניצט אַ פּלאַצן ריסיווינג אופֿן. עס דאַרף צו באַקומען פּלאַצן סיגנאַלז פון צוויי פאַרשידענע ראַטעס פון 1.25 און 10.3125 גביט / s, וואָס ריקווייערז די ריסיווינג טייל צו קענען צו ויסטיילן די אָפּטיש סיגנאַלז פון די צוויי פאַרשידענע רייץ געזונט אין סדר צו באַקומען סטאַביל רעזולטאַט ילעקטריקאַל סיגנאַלז. צוויי סקימז פֿאַר ימפּלאַמענינג צווייענדיק-קורס פּלאַצן אָפּטראָג פוןOLTאָפּטיש מאַדזשולז זענען פארגעלייגט דאָ.
ווייַל די אַרייַנשרייַב אָפּטיש סיגנאַל ניצט TDMA (Time Division Multiple Access) טעכנאָלאָגיע, בלויז איין קורס פון פּלאַצן ליכט קען עקסיסטירן אין דער זעלביקער צייט. דער אַרייַנשרייַב סיגנאַל קענען זיין אפגעשיידט אין די אָפּטיש פעלד דורך אַ 1: 2 אָפּטיש ספּליטטער, אַזאַ ווי געוויזן אין פיגורע 2. אָדער נוצן בלויז אַ הויך-גיכקייַט דעטעקטאָר צו קאָנווערט 1G און 10G אָפּטיש סיגנאַלז אין שוואַך עלעקטריקאַל סיגנאַלז, און דאַן באַזונדער צוויי עלעקטריקאַל סיגנאַלז. סיגנאַלז מיט פאַרשידענע רייץ דורך אַ גרעסערע באַנדווידט TIA, ווי געוויזן אין פיגורע 3.
דער ערשטער סכעמע געוויזן אין פיגורע 2 וועט ברענגען אַ זיכער ינסערשאַן אָנווער ווען די ליכט פּאַסיז דורך די 1: 2 אָפּטיש ספּליטטער, וואָס מוזן פאַרשטאַרקן די אַרייַנשרייַב אָפּטיש סיגנאַל, אַזוי אַן אָפּטיש אַמפּלאַפייער איז אינסטאַלירן אין פראָנט פון די אָפּטיש ספּליטטער. די אפגעשיידט אָפּטיש סיגנאַלז זענען דערנאָך אונטערטעניק צו אָפּטיש / עלעקטריקאַל קאַנווערזשאַן דורך דעטעקטאָרס פון פאַרשידענע רייץ, און לעסאָף צוויי מינים פון סטאַביל עלעקטריקאַל סיגנאַל אַוטפּוץ. די ביגאַסט כיסאָרן פון דעם לייזונג איז אַז אַ אָפּטיש אַמפּלאַפייער און אַ 1: 2 אָפּטיש ספּליטטער זענען געניצט, און צוויי דעטעקטאָרס זענען דארף צו בייַטן די אָפּטיש סיגנאַל, וואָס ינקריסאַז די קאַמפּלעקסיטי פון די ימפּלאַמענטיישאַן און ינקריסיז די פּרייַז.
אין די רגע סכעמע געוויזן אין FIG. 3, די אַרייַנשרייַב אָפּטיש סיגנאַל נאָר דאַרף צו פאָרן דורך אַ דיטעקטער און אַ טיאַ צו דערגרייכן צעשיידונג אין די עלעקטריק פעלד. די האַרץ פון דעם לייזונג ליגט אין די סעלעקציע פון TIA, וואָס ריקווייערז TIA צו האָבן אַ באַנדווידט פון 1 ~ 10Gbit / s, און אין דער זעלביקער צייט, TIA האט אַ שנעל ענטפער אין דעם באַנדווידט. בלויז דורך דעם קראַנט פּאַראַמעטער פון TIA קענען באַקומען די ענטפער ווערט געשווינד, די ריסיווינג סענסיטיוויטי קענען זיין געזונט געראַנטיד. דעם לייזונג זייער ראַדוסאַז די קאַמפּלעקסיטי פון ימפּלאַמענטיישאַן און האלט קאָס אונטער קאָנטראָל. אין די פאַקטיש פּלאַן, מיר בכלל קלייַבן די רגע סכעמע צו דערגרייכן צווייענדיק-קורס פּלאַצן אָפּטראָג.
2.3 פּלאַן פון די ייַזנוואַרג קרייַז אין די ריסיווינג סוף
פיגורע 4 איז די ייַזנוואַרג קרייַז פון די פּלאַצן ריסיווינג טייל. ווען עס איז אַ פּלאַצן אָפּטיש אַרייַנשרייַב, די APD קאַנווערץ די אָפּטיש סיגנאַל אין אַ שוואַך עלעקטריקאַל סיגנאַל און סענדז עס צו די TIA. דער סיגנאַל איז אַמפּלאַפייד דורך די TIA אין אַ 10G אָדער 1G עלעקטריקאַל סיגנאַל. די 10G עלעקטריקאַל סיגנאַל איז אַרייַנשרייַב צו די 10G LA דורך די positive קאַפּלינג פון די TIA, און די 1G עלעקטריקאַל סיגנאַל איז אַרייַנשרייַב צו די 1G LA דורך די נעגאַטיוו קאַפּלינג פון די TIA. קאַפּאַסיטאָרס C2 און C3 זענען קאַפּאַסאַטערז געניצט צו דערגרייכן 10G און 1G AC-קאַפּאַלד רעזולטאַט. די אַק-קאַפּאַלד אופֿן איז אויסדערוויילט ווייַל עס איז סימפּלער ווי די דק-קאַפּאַלד אופֿן.
אָבער, די אַק קאַפּלינג האט די אָפּצאָל און אָפּזאָגן פון די קאַפּאַסאַטער, און די ענטפער גיכקייַט צו די סיגנאַל איז אַפעקטאַד דורך די קעסיידערדיק אָפּצאָל און אָפּזאָגן צייט, דאָס הייסט, דער סיגנאַל קענען ניט זיין אפגערופן אין צייט. דער שטריך איז געבונדן צו פאַרלירן אַ זיכער סומע פון אָפּטראָג סעטאַלינג צייט, אַזוי עס איז וויכטיק צו קלייַבן ווי גרויס די אַק קאַפּלינג קאַפּאַסאַטער. אויב אַ קלענערער קאַפּלינג קאַפּאַסאַטער איז אויסגעקליבן, די סעטאַלינג צייט קענען זיין פאַרקירצט און דער סיגנאַל טראַנסמיטטעד דורך דיONUאין יעדער צייט שפּעלטל קענען זיין גאָר באקומען אָן אַפעקטינג די אָפּטראָג ווירקונג ווייַל די אָפּטראָג סעטאַלינג צייט איז צו לאַנג און דער אָנקומען פון דער ווייַטער צייט שפּעלטל.
אָבער, צו קליין קאַפּאַסאַטאַנס וועט ווירקן די קאַפּלינג ווירקונג און זייער רעדוצירן די פעסטקייַט פון אָפּטראָג. גרעסערע קאַפּאַסאַטאַנס קענען רעדוצירן סיסטעם דזשיטער און פֿאַרבעסערן די סענסיטיוויטי פון די ריסיווינג סוף. דעריבער, אין סדר צו נעמען אין חשבון די אָפּטראָג סעטאַלינג צייט און אָפּטראָג סענסיטיוויטי, די צונעמען קאַפּלינג קאַפּאַסאַטערז C2 און C3 דאַרפֿן צו זיין אויסגעקליבן. אין אַדישאַן, אין סדר צו ענשור די פעסטקייַט פון די אַרייַנשרייַב עלעקטריקאַל סיגנאַל, אַ קאַפּלינג קאַפּאַסאַטער און אַ וואָס ריכטן רעסיסטאָר מיט אַ קעגנשטעל פון 50Ω זענען פארבונדן צו די נעגאַטיוו וואָקזאַל פון לאַ.
LVPECL (נידעריק וואָולטידזש positive עמיטער קאָופּלינג לאָגיק) קרייַז קאַמפּאָוזד פון ריזיסטערז R4 און R5 (R6 און R7) און אַ 2.0 V DC וואָולטידזש מקור דורך די דיפערענטשאַל סיגנאַל רעזולטאַט דורך 10G (1G) LA. עלעקטריש סיגנאַל.
2.4 קאַטער אָפּטיילונג
די טראַנסמיטינג טייל פון די 10G EPON סיממעטריקOLTאָפּטיש מאָדולע איז דער הויפּט צעטיילט אין צוויי טיילן פון 1.25 און 10G טראַנסמיטינג, וואָס ריספּעקטיוולי שיקן סיגנאַלז מיט אַ ווייוולענגט פון 1490 און 1577 נם צו די דאַונלינק. גענומען די 10G טראַנסמיטינג טייל ווי אַ ביישפּיל, אַ פּאָר פון 10G דיפערענטשאַל סיגנאַלז אַרייַן אַ CDR (Clock Shaping) שפּאָן, איז אַק-קאַפּט צו אַ 10G שאָפער שפּאָן, און לעסאָף איז דיפערענטשאַלי אַרייַנשרייַב אין אַ 10G לאַזער. ווייַל די טעמפּעראַטור ענדערונג וועט האָבן אַ גרויס השפּעה אויף די לאַזער ימישאַן ווייוולענגט, אין סדר צו סטייבאַלייז די ווייוולענגט צו די מדרגה פארלאנגט דורך די פּראָטאָקאָל (דער פּראָטאָקאָל ריקווייערז 1575 ~ 1580nm), די אַרבעט קראַנט פון די TEC קרייַז דאַרף זיין אַדזשאַסטיד, אַזוי אַז די רעזולטאַט ווייוולענגט קענען זיין געזונט קאַנטראָולד.
3. פּרובירן רעזולטאַטן און אַנאַליסיס
די הויפּט פּראָבע ינדיקאַטאָרס פון די 10G EPON סיממעטריקOLTאָפּטיש מאָדולע אַרייַננעמען די ופנעמער סעטאַפּ צייט, ופנעמער סענסיטיוויטי און יבערשיקן אויג דיאַגראַמע. די ספּעציפיש טעסץ זענען ווי גייט:
(1) באַקומען סעטאַפּ צייט
אונטער דער נאָרמאַל ארבעטן סוויווע פון ופּלינק פּלאַצן אָפּטיש מאַכט פון -24.0 דבם, די אָפּטיש סיגנאַל ימיטיד דורך די פּלאַצן ליכט מקור איז געניצט ווי די מעזשערמאַנט סטאַרטינג פונט, און דער מאָדולע נעמט און יסטאַבלישיז אַ גאַנץ עלעקטריקאַל סיגנאַל ווי די מעזשערמאַנט סוף פונט, יגנאָרינג די מעזשערמאַנט פונט. צייט פאַרהאַלטן פון ליכט אין די פּרובירן פיברע. די געמאסטן 1G פּלאַצן אָפּטראָג סעטאַפּ צייט איז 76.7 ns, וואָס טרעפן די אינטערנאַציאָנאַלע סטאַנדאַרט פון <400 ns; די 10G פּלאַצן אָפּטראָג סעטאַפּ צייט איז 241.8 ns, וואָס אויך טרעפן די אינטערנאַציאָנאַלע סטאַנדאַרט פון <800 ns.
3. פּרובירן רעזולטאַטן און אַנאַליסיס
די הויפּט פּראָבע ינדיקאַטאָרס פון די 10G EPON סיממעטריקOLTאָפּטיש מאָדולע אַרייַננעמען די ופנעמער סעטאַפּ צייט, ופנעמער סענסיטיוויטי און יבערשיקן אויג דיאַגראַמע. די ספּעציפיש טעסץ זענען ווי גייט:
(1) באַקומען סעטאַפּ צייט
אונטער דער נאָרמאַל ארבעטן סוויווע פון ופּלינק פּלאַצן אָפּטיש מאַכט פון -24.0 דבם, די אָפּטיש סיגנאַל ימיטיד דורך די פּלאַצן ליכט מקור איז געניצט ווי די מעזשערמאַנט סטאַרטינג פונט, און דער מאָדולע נעמט און יסטאַבלישיז אַ גאַנץ עלעקטריקאַל סיגנאַל ווי די מעזשערמאַנט סוף פונט, יגנאָרינג די מעזשערמאַנט פונט. צייט פאַרהאַלטן פון ליכט אין די פּרובירן פיברע. די געמאסטן 1G פּלאַצן אָפּטראָג סעטאַפּ צייט איז 76.7 ns, וואָס טרעפן די אינטערנאַציאָנאַלע סטאַנדאַרט פון <400 ns; די 10G פּלאַצן אָפּטראָג סעטאַפּ צייט איז 241.8 ns, וואָס אויך טרעפן די אינטערנאַציאָנאַלע סטאַנדאַרט פון <800 ns.
