Viable altènatif pou Pwochen Jenerasyon FTTH - WDM-PON
Entwodiksyon
Nan dènye ane yo, pifò nan deplwaman FTTH yo te baze sou teknoloji estanda endistri yo tankou rezo optik pasif Ethernet Ethernet (GEPON) ak PON Gigabit (GPON). Siksè deplwaman sa yo te mennen nan inovasyon siyifikatif nan tou de achitekti sistèm ak eleman yo ki te itilize pou konstwi sistèm sa yo, epi pwochen jenerasyon rezo optik pasif yo pral inevitableman pi avanse pase sa jeneralman deplwaye jodi a.
Nan forefront de devlopman PON te gen de apwòch separe ki parèt nan konpetisyon pou pwochen-jenerasyon sistèm: 10 Gbps PON (10G EPON oswa 10G GPON), ak WDM-PON. Chak apwòch gen avantaj pwòp li yo ak pwoblèm pwòp li yo, men li te pwogrè a ak tou de nouvo teknoloji akselere nan dènye ane yo. Nan atik sa a nou pral konsantre sou WDM-PON , ak egzamine kèk nan defi yo ak nouvo teknoloji ki ap fè li yon konkiran trè solid pou pwochen jenerasyon tribin. Pandan ke WDM-PON te deja gen siksè bonè nan Kore di, adopsyon li yo nan lòt pati nan mond lan te ralanti pa depans relativman wo konpare ak GEPON ak teknoloji GPON. Sa sanble ap chanje jan WDM-PON rival tèt-a-tèt ak 10G PON ak Point-a-Point (P2P) sistèm pou pwochen-jenerasyon deplwaman FTTH.
Achitèk
Achitèk nan sistèm nan yon rezo WDM-PON se pa siyifikativman diferan de sa yo ki an yon GEPON plis tradisyonèl oswa sistèm GPON, byenke egzakteman ki jan rezo a opere se totalman diferan. Pandan ke nou pa pral diskite sou tout detay yo teknik nan atik sa a, rezilta nan fen nan WDM-PON se yon longèdonn nan chak abònen. Sa se kontrè ak plis tradisyonèl PON architectures kote se youn optik manje pataje nan mitan 32 oswa plis itilizatè. Nan ka sa a chak kay fonksyone nan menm longèdonn lan, epi li bay yon espas tan 1/32 sou fib prensipal la. Nan WDM-PON chak kay asiyen longèdonn pwòp li yo epi li gen itilize kontinyèl nan fib la nan ki longèdonn. Yon View trè wo nivo nan yon WDM-PON rezo ilistre nan figi ki anba a.
Nan yon sistèm PON estanda, yon fib sèl kouri soti nan Biwo Santral la (CO) nan yon katye, nan ki pwen yon pasif 1 × 32 Splitter divize siyal la optik nan 32 kay diferan. Pwatikman tout teknoloji PON konte sou kèk fòm multiplexage divizyon longèdonn (WDM) pou pèmèt kominikasyon bi-direksyon (BiDi). Pou egzanp, nan yon sistèm GPON tipik, kominikasyon yo en kouri nan longèdonn 1310 nm, pandan y ap trafik la en kouri nan 1490 nm. Yon twazyèm longèdonn nan 1550 nm yo itilize pou kouvri videyo. Se konsa, itilizasyon WDM nan sistèm PON se deja trè Choudrant. Sepandan, nan yon sistèm tipik GPON oswa GEPON tout abonnés itilize sa yo menm longèdonn komen. Sa vle di yo gen yo pataje enfrastrikti nan fib, ki se fè nan Divizyon Multiplexing Tan (TDM). Chak nan 32 kay sa yo transmèt sou menm fib, men lè yo pèmèt yo "okipe" fib la afekte pa Optical Line Terminal (OLT) nan CO a. Pandan ke ekipman yo nan chak kay kapab transmèt nan sou 1250 Mbps, li ka sèlman fè sa pandan tan li yo sou fib la, ak Se poutèt sa li pa estraòdinè pou chak abònen nan yon sistèm eritaj PON sèlman reyalize pousantaj done soutni nan alantou 30 Mbps.
Sa a konsèp de divinò anpil pataje yon fib komen ede minimize enfrastrikti nan fib egzije nan yon deplwaman FTTH. Sepandan, sa a pataje nan fib se youn nan faktè prensipal yo limite pi wo pousantaj done nan abonnés. WDM-PON pèmèt pou efektivman enfrastrikti nan fib menm yo dwe itilize, pandan y ap pèmèt chak abònen jwenn aksè nan tout 1250 Mbps yo disponib nan yo. Gen plizyè chanjman nan rezo a ki oblije pèmèt chanjman sa a. Premye a mande pou pasif 1 × 32 separateur yo dwe ranplase pa pasif 1 × 32 demultiplexers kanal (egzanp yon 32-chanèl DWDM DEMUX), tipikman athermal etranjè kola grill (AWGs), jan yo montre nan figi ki anwo a. Sa a pèmèt pou 32 longèdonn diferan yo dwe transmèt desann fib la komen, ak Lè sa a, chak kay resevwa lajan longèdonn pwòp li yo.
Avantaj
Gen plizyè avantaj nan achitekti WDM-PON sou plis sistèm PON tradisyonèl yo.
Premyèman, Pleasant nan WDM-PON rezo a disponib nan chak abònen.
Dezyèmman, WDM-PON rezo bay pi bon sekirite ak évolutivité, depi chak kay sèlman resevwa longèdonn pwòp li yo.
Twazyèmman, se kouch MAC nan yon WDM-PON senplifye, depi WDM-PON bay Point-a-Point (P2P) koneksyon ant OLT ak ONT, epi yo pa mande pou Point-a-multipyom (P2MP) medyatè aksè contrôleur yo te jwenn nan. lòt rezo PON.
Finalman, chak longèdonn nan yon rezo WDM-PON se efektivman yon lyen P2P, sa ki pèmèt chak lyen nan kouri yon vitès diferan ak pwotokòl pou fleksibilite maksimòm ak peye-kòm-ou-grandi amelyorasyon.
Koute defi
Defi prensipal la ak WDM-PON se pri . Depi se chak abònen asiyen longèdonn pwòp li yo sa a sijere ke OLT a dwe transmèt sou 32 longèdonn diferan kont yon sèl longèdonn pataje jan yo te jwenn nan plis sistèm tradisyonèl PON. Menm jan an tou, li mande pou chak nan 32 kay ki sou yon lyen opere nan yon longèdonn separe sijere ke chak ONT mande pou yon lazè chè lazè ki ka branche sou longè a kòrèk pou yon kay an patikilye. Sa a ta trè pri entèdi, patikilyèman nan premye pri-up frè yo, e li te yon obstak pi gwo nan konsepsyon bonè nan sistèm WDM-PON.
Nan pifò sistèm WDM-PON, yon sous limyè bande nan CO a voye yon siyal semèn bande nan transmeteur yo OLT fèmen transmisyon yo nan longèdonn ki kòrèk la kòm done yo transmèt anba fib prensipal la. Nan 32-chanèl AWG DEMUX nan jaden an, siyal sa a vin divize an 32 fib diferan, yon sèl longèdonn ale nan chak fib. Chak fib mennen nan yon ONT separe. Achitekti sa a mande pou pa gen okenn lazer reglabl nan sit la ONT yo, ki fè ONTs yo trè koute konpetitif, ak nan reyalite fonksyonèl trè menm jan ak plis tradisyonèl GPON ONTs.
R-SOA Solisyon a defi a pri
Pifò modèn sistèm WDM-PON kounye a konte sou yon teknik yo rele bloke lazè-piki, ki pèmèt relativman chè lazer Fabry-Perot kalite yo opere nan nòmalman nenpòt ki longèdonn vle. Se lazè a deyò rele meditativ Semi-conducteurs optik Anplifikatè (R-SOA).
Chanjman nan pi gwo sistèm konpare ak lòt architectures PON vini nan OLT la. Yon OLT WDM-PON byen konplèks konpare ak GEPON li yo oswa tokay GPON li yo. Depi chak abònen vin benefis nan yon longèdonn konplè nan kay yo, sa a egzije tou pou chak abònen gen pwòp resèvi dedye yo nan OLT la tou. Yon fwa ankò, piki bloke fè sa posib. Chasi OLT la gen ladan yon sous limyè bande ki pase nan yon AWG 32-chanèl, e kidonk grenn chak nan 32 R-SOA separe nan OLT la. Sa yo R-SOA yo dirèkteman modulation nan 1.25 Gbps, chak resevwa lajan nan yon abònen patikilye. Sa kreye sa ki efikasman yon sistèm P2P, lè l sèvi avèk yon plant relativman chè fib PON.
Pandan ke R-SOAs ak piki bloke ede minimize depans sa yo nan WDM-PON, pa gen okenn kesyon ki WDM-PON konpozan rete pi chè pase eleman yo estanda yo itilize nan GEPON ak GPON rezo. Sepandan, okenn nan enfrastrikti yo ki deja egziste PON ka ofri prèske menm pousantaj yo done nan chak abònen, se konsa konparezon sa a se pa konplètman jis. Koulye a pi altènatif PON altènatif ki konparab ta dwe pwochen jenerasyon 10G PON, men menm 10G PON pa ka matche ak to done yo ka jwenn ak WDM-PON, depi ke 10 Gbps se pataje nan mitan 32 itilizatè. Sou yon baz pri-pa-Mbps, WDM-PON se petèt deja opsyon ki pi chè pou sistèm kap vini an.
PLC Solisyon a defi a pri
Senpleman ajisteman konpozan ki egziste deja pou redwi depans WDM-PON sistèm yo pap ase pou fè WDM-PON konpetitif ak lòt solisyon PON kap vini an. Li mande konplètman nouvo teknoloji eleman. Yon anpil konsantre kounye a ke yo te mete sou Planar limyè Awondisman (PLC) kòm yon mwayen pou réduction gwosè a ak bese pri yo nan WDM-PON ONTs ak OLTs. Itilize teknoloji PLC nan aplikasyon PON pa nouvo.
PLC ki baze sou Splitter
Pwatikman tout sistèm PON konte sou 1 × 32 separateur PLC nan plant la deyò, akòz pri ki ba yo, ti gwosè, ak senplisite. Divizeur pasif sa yo egzije pa gen okenn pouvwa ak o perate sou yon seri trè lajè nan tanperati yo.
Transcepteur PLC ki baze sou
Itilizasyon PLC ki baze sou resèpteur te tou te ede diminye depans yo nan GEPON ak GPON ONTs pa tonbe tout fon en ak en sibvwayatè fonksyonalite sou yon chip optik. PLC sa yo pi konplèks pase pasyone splitters optik, epi yo gen filtraj WDM ansanm ak lazer, detektè, anplifikatè, ak kondansateur, tout ibrid entegre sou yon substrate PLC komen. Anpil pwogrè nan teknoloji PLC entegrasyon sou dis syèk ki sot pase a vrèman revolusyone sa ki fonctionnalités se possible sou yon chip optik.
PLC ki baze sou AWG
WDM-PON rezo kòmanse pa ranplase Splitter an pouvwa 1 × 32 ak yon 32-chanèl AWWMikal AWG. Olye ke divize pouvwa optik ant 32 kay diferan, AWWAL ATHMAL la divize yon longèdonn nan chak kay. Sa yo se nan kou tou PLC ki baze sou konpozan, ak konsepsyon athermal yo mande pou pa gen pouvwa. Sa a pèmèt AWWWAL AWG pou ranplase yon pouvwa divizyon 1 × 32 nan menm patiraj deyò a, konsa enfrastrikti fib nan yon deplwaman WDM-PON idantik ak yon sistèm PON plis tradisyonèl. AWGs PLC ki baze sou ki yo itilize nan sistèm sa yo enpòtan, depi yo aktyèlman fè twa fonksyon ansanm:
Premyèman, yo pran yon sèl fib soti nan OLT la ak demultiplex li voye yon sèl longèdonn nan chak nan 32 itilizatè.
Dezyèmman, fonksyon sa a menm zak grenn lazè a nan chak nan sa yo 32 ONTs, bloke chak nan longè apwopriye li yo.
Twazyèmman, li sanble ke yon C-band AWG kapab tou fèt pou yo opere menm jan tou nan L-bann lan, e sa pèmèt AWG a menm yo resevwa tout trafik nan en soti nan 32 itilizatè yo ak multiplex li sou menm fib komen tounen nan. OLT la. E depi sa a se yon AWWMAL AWG, tout fonksyon sa yo rive pasifman ak pa gen okenn pouvwa ale nan modil la.
Pandan ke itilize nan PLCs nan ne sa a Splitter sou nenpòt ki sistèm PON se komen, an reyalite nòmal la, itilize nan PLCs nan lòt pati nan yon rezo WDM-PON ap grandi de pli zan pli enpòtan. PLCs ka siyifikativman retresi gwosè a nan optik la OLT, sa ki pèmèt tout eleman yo te deplase nan yon tablo sèl, efektivman double dansite a nan WDM-PON OLT modil.
Te teknoloji PLC gen ase matirite nan dènye ane yo delivre fonctionnalités ki te deja pa posib nan tankou yon gwosè ti. Pou aplikasyon pou WDM-PON, konsantre prensipal la se sou efondre transmetè yo 32-chanèl ak konpozan reseptè nan modil kontra enfòmèl ant entegre ki pèmèt tout fonctionnalités a OLT anfòm sou yon sèl OLT lam. Teknoloji PLC pèmèt pou 32 photodiodes, TIAs, kondansateur, ak lòt sub-konpozan yo dwe ibrid entegre sou yon chip AWG ak anpil-wo pwodiksyon an. Sa a ka fè sou yon chip Silisyòm ki se sèlman apeprè de pous nan longè. Anbalaj la ak elektwonik ajoute nan anprint sa a, men rezilta nan fen se doub dansite nan pò nan OLT la. Menm jan tou, PLC ki baze sou modil transmetè konbine tout 32 chanèl nan filtraj WDM, ansanm ak 32 R-SOA transmeteur, ak matche pouvwa optik monitè pou chak chanèl. Nivo sa a nan entegrasyon te tou senpleman pa posib menm jis yon kèk ane de sa, men kounye a pèmèt kèk nan pwochen-jenerasyon WDM-PON rezo yo fè konpetisyon sou yon pri ak pò-dansite baz ak 10G PON.
Soti nan yon pèspektiv nivo sèvis, pa gen okenn lòt teknoloji PON, ki gen ladan 10G PON, ofri vitès la menm nan chak kay ki WDM-PON ka bay. Lajè band la 1250 Mbps pou chak itilizatè konparab sèlman avèk sistèm P2P, men WDM-PON itilize yon pi ba pri fib plant PON. Defi yo prensipal ki te afekte WDM-PON deplwaman, sètadi koute ak dansite pò, yo kounye a se kòmanse dwe adrese nan pi ba-pri konpozan entegre ki baze sou PLCs.
Konklizyon
Petèt pi gwo defi ki rete a pou deplwaman WDM-PON rive nan yon estanda WDM-PON, menm jan ak estanda yo IEEE ak ITU ki kouvri GEPON ak GPON, respektivman. Pandan ke solisyon 10G PON ap bay kontinye presyon pri siyifikatif, adopsyon yon estanda endistri pou WDM-PON pral ede konsantre efò devlopman ak kondwi desann depans sa yo nan WDM-PON konpozan. Kòm defi yo byen bonè nan premye konfigirasyon depans yo ak densite OLT pò yo adrese, deplwaman WDM-PON ap kontinye monte. Sa pral prezante yon altènatif trè solid ki baze sou estanda a 10G PON ak lòt pwochen-jenerasyon solisyon FTTH.
