kiến trúc mạng pon

50 235 0
kiến trúc mạng pon

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TS Nguy Nguyễ ễn n Đứ Đứcc Nhân 1/06/2015 35 • Mô hình tham chiếu: Q3 ONU: Đơn vị mạng quang ONT: Kết cuối mạng quang OLT: Đầu cuối mạng quang ODN: Mạng phân phối quang S: Điểm truy nhập quang phía mạng R: Điểm truy nhập quang phía thiết bị AF: Chức tương thích UNI: Giao tiếp mạng người dùng SNI: Giao tiếp nút dịch vụ Q: Điểm tham chiếu mạng mạng quản lý Các chức quản lý hệ thống mạng truy nhập ONU R/S ODN AF OLT Các chức nút dịch vụ ONU (a) Điểm tham chiếu (T) Điểm tham chiếu UNI Phía thuê bao 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân S/R (V) Điểm tham chiếu SNI Phía mạng 36 • Kiến trúc bản: 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 37 • Kiến trúc bản: Các thành phần mạng TDM-PON 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 38 • Truyền dẫn: – Trong TDM-PON: Truyền dẫn chiều có số cách tiếp cận • Sử dụng sợi quang bước sóng • Sử dụng sợi quang bước sóng 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 39 • Truyền dẫn: – Trong TDM-PON: • Truyền song công phân chia theo thời gian • Truyền song công phân chia theo bước sóng Sử dụng ghép WDM 1,3/1,5-m để tách biệt tín hiệu hướng lên hướng xuống 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 40 • Truyền dẫn chiều: – Trong TDM-PON: Truyền dẫn chiều sợi quang • Bước sóng 1,3 m cho tín hiệu upstream • Bước sóng 1,49 m cho tín hiệu downstream • Tại CO: có nhiều OLT kết nối với nhiều hệ thống PON khác 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 41 • Truyền dẫn chiều: – Hướng xuống sử dụng kỹ thuật TDM Nếu có N luồng thông tin vào OLT, luồng tốc độ R chế độ TDM ghép luồng thành luồng thông tin đơn hoạt động tốc độ NxR Tín hiệu luồng xuống ghép kênh phát quảng bá tới tất ONU/ONT Mỗi ONU/ONT loại bỏ hay nhận gói thông tin tới phụ thuộc vào việc đánh địa tiêu đề gói tin Mật mã cần thiết để đảm bảo tính bảo mật riêng tư ONU/ONT thu tất thông tin định cho thiết bị đầu cuối người dùng 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 42 • Truyền dẫn chiều: – Hướng lên sử dụng kỹ thuật TDMA Vì tất người dùng chia sẻ thời gian bước sóng, nên để tránh xung đột người dùng khác nhau, hệ thống sử dụng giao thức TDMA OLT điều khiển điều phối lưu lượng từ ONU/ONT việc gửi cho phép cho ONU/ONT phát khe thời gian xác định Các khe thời gian đồng để burst truyền dẫn từ người dùng khác không xung đột 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 43 • Truyền dẫn chiều: – Trong TDM-PON: • Tín hiệu video truyền hình quảng bá sử dụng bước sóng 1,55 m Chú ý: Vấn đề suy giảm chất lượng tín hiệu TV sóng mang bước sóng 1,55 m bới tín hiệu downstream bước sóng 1,49 m (hoạt động nguồn bơm Raman cho tín hiệu 1,55 m) Vì bước sóng downstream điều biến nên làm giảm CNR đặc biệt với kênh sóng mang tần số thấp 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân Tín hiệu 1,55 m khuyếch đại EDFA CO để phát quảng bá tới nhiều hệ thống PON Xu hướng tín hiệu TV mã hóa  hợp mạng phân phối TV với mạng liệu  đảm bảo chất lượng hiệu chi phí 44 • Kết nối quang: – Connector quang: • Sợi giữ lỗ ferrule nhựa epoxy, đầu ferrule giữ sợi mài nhẵn bóng đảm bảo mặt sợi tiếp xúc phẳng nhẵn • Connector có mặt sợi đánh bóng vuông góc với trục sợi gọi connector SPC (straight-polished connector), mặt sợi mài bóng góc nghiêng nhỏ để giảm phản xạ ngược gọi connector APC (angle-polished connector) Góc nghiêng so với trục sợi thường 8o • Hai kiểu connector thường sử dụng PON: – Connector SC: kiểu cắm móc, cho phép sử dụng không gian chật hẹp Mức suy hao thường từ 0,2 – 0,4 dB – Connector LC: dạng connector cỡ nhỏ, có đặc điểm tinh chỉnh vị trí để đồng chỉnh tối ưu lõi sợi  suy hao xen thấp cỡ 0,1 dB 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 70 • Kết nối quang: – Connector quang: Connector SC adaptor tương ứng 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân Các connector LC 71 • Kết nối quang: – Suy hao connector: • Phụ thuộc vào yếu tố: – Đồng chỉnh học hai đầu sợi – Sự khác biệt đặc tính hình học ống dẫn sóng hai đầu sợi – Chất lượng bề mặt hai đầu sợi Gây suy hao lớn nhất: đồng chỉnh không xác  lệch trục Diện tích lõi xếp chồng đầu sợi: a – bán kính lõi sợi d – khoảng cách lệch hai trục sợi Suy hao ghép nối lệch trục: 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 72 • Kết nối quang: – Hàn nối sợi: • Có suy hao thấp • Có hai kiểu hàn nối: – Hàn nóng chảy – Hàn nối học • Suy hao hàn nối: – Suy hao thuần: khác tham số sợi quang – Suy hao ngoài: đồng chỉnh lệch chất lượng hai đầu sợi chuẩn bị cho hàn nối • Mức suy hao: – Hàn nóng chảy: 0,01 – 0,1 dB – Hàn nối học: 0,5 dB • Hàn nóng chảy: kết nối vĩnh viễn, sử dụng hồ quang điện mọt xung laser để làm nóng chảy hai đầu sợi liên kết với • Trong PON: máy hàn nóng chảy yêu cầu gọn nhẹ dạng xách tay 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 73 • Chế độ truyền dẫn kiểu burst: – Do hoạt động hướng lên dựa kỹ thuật TDMA • OLT cấp phát khe thời gian (các cổng Gate) cho ONU • ONU thu khung Gate phát khung MAC tốc độ định sẵn khoảng khe thời gian cấp phát Toàn hệ thống cần đồng để liệu từ ONU khác không giao thoa với  OLT thu nhận chùm gói liệu (burst) cách khoảng thời gian bảo vệ 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 74 • Chế độ truyền dẫn kiểu burst: – Bộ thu kiểu burst: • Bộ thu quang OLT có đặc tính hoạt động khác với thu quang thông thường cho tuyến điểm – điểm • Biên độ pha gói tin thu khe thời gian liên tiếp từ vị trí người dùng khác biến đổi lớn từ gói sang gói khác 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 75 • Chế độ truyền dẫn kiểu burst: – Bộ thu kiểu burst: • Nếu người dùng gần xa kết nối với chia công suất cách 20 km suy hao sợi 0,5 dB/km  có độ lệch 10 dB mức công suất tín hiệu OLT Nếu có chia công suất bổ sung tuyến truyền dẫn  mức lệch mức tín hiệu tới OLT biến đổi lên tới 20 dB Kiểu mẫu tín hiệu tới OLT 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân Kiểu mẫu tín hiệu thu thu thông thường 76 • Chế độ truyền dẫn kiểu burst: – Bộ thu kiểu burst: • Bộ thu thông thường xử lý tức thời thay đổi nhanh chóng độ lệch mức tín hiệu trình đồng chỉnh pha đồng hồ  OLT đòi hỏi thu kiểu burst • Bộ thu kiểu burst: hiệu chỉnh nhanh chóng ngưỡng định xác định pha tín hiệu từ tập bit mào đầu đặt bắt đầu chùm gói tin • Các yêu cầu quan trọng: – Độ nhạy cao – Dải động lớn – Thời gian đáp ứng nhanh 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 77 • Chế độ truyền dẫn kiểu burst: – Bộ phát kiểu burst: • Laser phát quang: định thiên ban đầu để đảm bảo đáp ứng nhanh có tín hiệu điện kích thích  không sử dụng ONU/ONT • Tại ONU: laser phát hoạt động khoảng thời gian cấp phát, lại trạng thái tắt hoàn toàn Nếu không đảm bảo tắt hoàn toàn thời gian không phép  có phần công suất dư từ ONU thu OLT  tích lũy gây nhiễu thu OLT • Yêu cầu: trạng thái trống, mức công suất đầu nên thấp mức công suất phát cho xung bit cỡ 20 – 30 dB • Laser cần thời gian ngắn để ổn định bật lên đột ngột từ trạng thái tắt  có khe thời gian cỡ vài bit trước burst liệu phép laser chuyển tiếp tới trạng thái định thiên ổn định đầu + thời gian bit cuối burst phát phép laser tắt tránh phần dư giao thoa sang burst lân cận tới từ ONU khác  ONU đòi hỏi phát kiểu burst 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 78 • Chế độ truyền dẫn kiểu burst: – Chế độ định thời truyền dẫn kiểu burst lớp vật lý: TON – Thời gian bật Tx; TOFF – Thời gian tắt Tx; TDSR – Thời gian phục hồi độ nhạy động Rx; TLR – Thời gian khôi phục mức thu; TCR - Thời gian khôi phục đồng hồ Rx; TDL – Thời gian khử giới hạn Rx 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 79 • Các công nghệ thu phát: – Các thu phát (transceiver) thành phần liên lạc hai chiều sử dụng  khác để phát thu tín hiệu OLT CO ONU phía người dùng – Có kiểu thu phát tiêu chuẩn: • Diplexer (Ghép song công) • Triplexer (Ghép tam công) 1/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 80 • Các công nghệ thu phát: – Các khối chức thu phát: LD – Bộ kích thích laser; CDR- Khối khôi phục đồng hồ/dữ liệu; BM-LD – Bộ kích thích laser kiểu burst; BM-CDR – Khối khôi phục đồng hồ/dữ liệu kiểu burst; TOSA – Module phát quang; RSOA – Module thu quang; F-P laser – Nguồn laser Fabry-Perot; APD/PIN-TIA – Bộ tiền khuyếch đại chuyển trở kháng (transimpedance) sử dụng APD PIN; WDM – Bộ ghép bước sóng; SER – Bộ chuyển đổi nối tiếp; DES – Bộ chuyển đổi sang song song 2/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 81 • Các công nghệ thu phát: – Các khối chức thu phát: • Ba chipset kiểu burst: quan trọng truyền dẫn kiểu burst – BM-LD: có khả điều khiển mức công suất nhanh xác – APD/PIN-TIA: có độ nhạy cao dải động rộng – BM-CDR: khả khôi phục nhanh liệu thu • Các khối chức thu phát: nhóm thành khối – Khối quang: gồm nguồn laser (LD) diode thu quang (PD), lọc WDM Bộ lọc WDM nghiêng 45o so với chùm sáng tới để tách (hoặc ghép) tín hiệu upstream tín hiệu downstream – Khối điện: gồm IC xử lý trước, có xu hướng tích hợp khuyếch đại sau (post-amp) với kích thích laser kiểu burst IC đơn Mức độ tích hợp cao kết hợp chức CDR SER/DES với xử lý MAC 2/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 82 • Các công nghệ thu phát: – Các module thu phát PON: Module thu phát diplexer chiều ONU 2/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 83 • Các công nghệ thu phát: – Các khối chức thu phát: Module thu phát triplexer chiều ONU 2/06/2015 Nguyễn Đức Nhân 84

Ngày đăng: 22/11/2016, 03:49

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan