Пояснительная записка (1207954), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

(а) (б)

Рисунок 1.7 – Сплиттер «Y».

Планарные оптические разветвители PLC изготавливаются на основе планарных волноводов. Способ производства заключается в изготовление волноводов из слоя ниобата лития, выращенного на монокристалле кремния. После чего волноводы покрываются отражающим покрытием. Каждый такой волновод делит сигнал надвое. Увеличение количества выходов достигается путём последовательной стыковки волноводов , следовательно, возможные варианты количества выходов планарных сплиттеров всегда увеличиваются в два раза, например 1х2, 1х4, 1х8, 1х16. Получение другого количества выходов происходит путём установки заглушки на незадействованные ответвление, при этом выходная мощность сигнала всё равно теряется. Таким образом, планарный оптический разветвитель 1х6 на своих выходах будет иметь такую же мощность сигнала как и планарный оптический разветвитель 1х8. Главное выгодное отличие планарных разветвителей от сплавных заключается в более качественных и стабильных характеристиках на длинах волн от 1250 нм до 1650 нм, что позволяет использовать их в волоконно-оптических сетях, построенных на основе технологии CWDM.

Помимо всех вышеперечисленных технологий, другие часто используемые ответвители – это фактически зеркала. Приведенные ниже рисунки (рис. 1.8 и рис. 1.9) демонстрируют применение различных зеркал, в том числе полупрозрачных зеркал, которые используется при изготовлении оптических сплиттеров.

Рисунок 1.8 – Зеркало. Рисунок 1.9 – Полупрозрачное зеркало.

На рис. 1.10 показан коммутируемый проходной ответвитель. Данный тип оптических сплиттеров действует как шифратор света, идущего через волоконные световоды от отдельных оптических передатчиков. На выходе световоды соединяются с приемником.

Рисунок 1.10 – Коммутируемый проходной ответвитель

Еще один тип оптических ответвителей – это коммутируемый отражающий ответвитель. Такой тип ответвителей, показан на рис. 1.11. Коммутируемый отражающий ответвитель работает по принципу, аналогичному коммутируемому проходному ответвителю. В основном коммутируемый отражающий ответвитель нашел применение в локальных оптических сетях.

Оптический ответвитель, который позволяет разделять световое излучения различной длины волны, показан на рис. 1.12. Данный тип ответвителей работает как интерференционный фильтр. Он отделяет одну длину волны. Принцип действия ответвителя длины волны ясен из рисунка. Потери, возникающие в ответвителях такого типа, менее 1 дБ. Эти ответвители могут быть использованы для реализации дуплексного режима между двумя станциями. Иногда их называют спектральными уплотнителями каналов (WDM).

Рисунок 1.11 – Коммутируемый отражающий ответвитель

Рисунок 1.12 – Ответвитель длины волны.

1.4 Технология PON

1.4.1 Характеристика технологии

PON (Passive optical network) — технология пассивных оптических сетей.

Технология пассивных оптических сетей, или технология PON представляет собой древовидное распределение ВОК, состоящее из узлов сети (оптических распределительных устройств, пассивных разветвителей/сплиттеров и тд.).

При этом архитектура PON (рис. 1.13) обладает необходимой эффективностью наращивания узлов сети и пропускной способности, в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов.

Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приёмопередающего модуля в OLT (optical line terminal) для передачи информации множеству абонентских устройств ONT (optical network terminal), также называемых ONU (optical network unit).

Центральный узел OLT — устройство, устанавливаемое в центральном офисе. Принимает данные со стороны магистральных сетей через интерфейсы SNI и формирует нисходящий поток к абонентским узлам (прямой поток) по дереву PON.

Абонентский узел ONU — имеет с одной стороны абонентские интерфейсы, а с другой — интерфейс для подключения к дереву PON. ONU принимает данные от OLT, конвертирует их и передает абонентам через абонентские интерфейсы UNI.

Число абонентских узлов, подключенных к одному приёмопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приёмопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT — прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1490 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. Для передачи сигнала телевидения используется длина волны 1550 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки.

Рис. 1.13 – Архитектура сети PON

Топологии построения волоконно-оптической линии связи - важнейшая характеристика, характеризующая связность узлов сети линиями связи и позволяющей оценить надежность и пропускную способность сети при повреждениях.

Линейной топологией, или схемой «точка-точка», принято называть схему, связывающую два узла сети (оконечные станции), на каждом из которых формируются и заканчиваются все информационные потоки, передаваемые между узлами.

Развитием линейной топологии при последовательном соединении узлов сети является цепочечная топология с возможностью многократного ввода-вывода в узлах сети одного общего для всех пунктов выделения канала (схема «точка-многоточка») или разных каналов из единого цифрового потока.

Звездная топология сети характеризуется тем, что каждый узел сети имеет двухстороннюю связь по отдельной линии с центральным узлом - концентратором, благодаря которому и обеспечивается полная физическая связность сети.

Кольцевая топология характеризуется тем, что узлы сети связаны линейно, но последний из них соединен с первым, образуя замкнутую петлю (кольцо). В кольце возможна организация однонаправленной и двунаправленной передачи цифрового потока между узлами сети. Основное преимущество этой топологии состоит в легкости организации защиты благодаря двум оптическим входам, позволяющим создать двойное кольцо со встречными цифровыми потоками.

В технологии PON используется топология "точка-многоточка". В этой топологии за счет оптимизации размещения разветвителей можно достичь значительной экономии оптических волокон и снижения стоимости кабельной инфраструктуры. Абонентские узлы не влияют на работоспособность сети в целом. Подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных.

1.4.2 Сравнение стандартов PON

PON подразделяются на следующие типы:

– BPON – широкополосная PON;

– GPON – Gigabit PON;

– EPON – Ethernet PON.

Основные характеристики стандартов PON приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Сравнительные характеристики PON

Стандарты NGPON 2 представляют собой спецификации дальнейшего развития технологий GPON и EPON. Технологии стандарта NGPON 2:

• «Чистая» (pure) WDM PON

• Гибридная (TDM/WDM) TWDM PON

• UDWDM (Ultra Dense WDM) PON

1.4.3 Затухание сигнала в оптической сети

В общем случае оптическим бюджетом принято считать максимальное значение затухания в оптическом волокне от OLT коммутатора до максимально удаленного ONU.

Оптический бюджет = Tx - Rx, (1.1)

где Tx - выходная мощность трансивера;

Rx - чувствительность ресивера.

На затухание сигнала в оптической сети влияют следующие составляющие:

• Потери в соединениях волокна;

• Потери в оптическом волокне (на километр);

• Потери в оптических коннекторах;

• Потери при использовании различных типов сплиттеров;

В таблице 1.3 приведены усредненные значения потерь для каждого элемента сети PON:

Таблица 1.3 – Значения потерь элементов PON сети

Расчет оптического бюджета при построении PON дерева можно произвести по формуле:

P = F + C + Sl+ Sp, (1.2)

Характеристики

Список файлов ВКР