Siv lwm txoj kev rau Next Generation FTTH - WDM-PON
Kev taw qhia
Nyob rau xyoo tas los no, feem ntau ntawm FTTH cov kev xa tawm tau ua raws li kev lag luam txuj ci xws li Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) thiab Gigabit PON (GPON). Kev vam meej ntawm cov kev tso tawm no tau coj mus rau qhov tseem ceeb ntawm kev tsim kho ob qho tib si thiab cov khoom siv los tsim kom muaj cov kev sib txuas lus, thiab cov cim ntxiv ntawm cov kev sib tw kho tsis sib haum yuav tsis muaj kev paub ntau tshaj qhov uas tab tom ua niaj hnub no.
Ntawm qhov ua ntej ntawm PON txoj kev loj hlob muaj ob qho kev tawm tswv yim uas tshwm sim rau kev sib tw rau lub cim tshiab ntxiv: 10 Gbps PON (10G EPON los yog 10G GPON), thiab WDM-PON. Txhua txoj kev qhia nws muaj nws tus kheej zoo thiab nws cov teeb meem, tab sis cov kev kawm nrog ob qho tib si tshiab tau ceev nrooj rau xyoo tas los. Nyob rau hauv tsab xov xwm no peb yuav tsom mus rau WDM-PON , thiab kuaj xyuas cov teeb meem thiab cov cuab yeej tshiab uas ua rau nws yog ib tus neeg sib tw rau lwm tiam neeg. Thaum WDM-PON twb tau kawm tiav hauv Kauslim, nws qhov kev tu plaub rau lwm qhov hauv lub ntiaj teb tau qis qis dua tus nqi qis dua piv rau GEPON thiab GPON cov cuab yeej. Qhov zoo li yuav hloov li WDM-PON competes head-to-head nrog 10G PON thiab Point-to-Point (P2P) systems rau ntxiv mus FTTH deployments.
Architecture
Kev tsim kho vajtse hauv WDM-PON network tsis txawv ntawm qhov GEPON ntau dua lossis GPON system, txawm tias raws nraim li cas lub network ua haujlwm yog txawv nkaus xwb. Thaum uas peb yuav tsis tham txog tag nrho cov lus qhia nyob rau hauv tsab ntawv no, qhov kawg ntawm WDM-PON yog ib lub sijhawm rau txhua tus neeg siv. Uas yog tsis tooj rau ntau tsoos PON architectures qhov twg ib optical pub koom ntawm 32 los yog ntau dua cov neeg siv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawd txhua lub tsev ua haujlwm ntawm tib lub wavelength, thiab muab faib tawm 1/32 nd sij hawm qhov ntawm lub qhov ncauj loj. Hauv WDM-PON txhua lub tsev tau muab nws tus kheej lub cev ntas thiab muaj kev siv txuas ntev ntawm lub sijhawm ntawd. Ib qho kev pom zoo ntawm WDM-PON network pom muaj hauv daim duab hauv qab no.
Nyob hauv tus txheej txheem PON, ib tus tib neeg siv hluav taws los ntawm lub Chaw Haujlwm Hauv Chaw Ua Haujlwm (CO) mus rau ib cheeb tsam, uas taw tes rau siab 1 × 32 splitter cais qhov teeb liab rau 32 lub tsev sib txawv. Txuas thaum tag nrho cov PON yees yuav cia siab rau qee qhov ntawm Wavelength Division Multiplexing (WDM) los pab Bi-Directional (BiDi) kev sib txuas lus. Piv txwv, nyob rau hauv ib qho kev ua haujlwm GPON, txoj kev sib txuas lus ntws los ntawm 1310 nm wavelength, thaum lub tsheb khiav qis ntawm 1490 nm. Ib lub wavelength thib peb ntawm 1550 nm siv rau video overlay. Yog li siv WDM hauv PON systems twb yog qhov chaw sib koom ua ke. Txawm li cas los xij, nyob rau hauv ib qho GPON los yog GEPON system tag nrho cov neeg siv siv cov tib lub wavelengths. Qhov no txhais tau tias lawv yuav tsum faib cov khoom siv fiber ntau, uas yog ua los ntawm Time Division Multiplexing (TDM). Txhua qhov ntawm 32 lub tsev xa tawm tib lub hwj, tab sis lub sij hawm uas lawv raug tso cai rau "nyob rau hauv" cov fib fais fab tau siv los ntawm Optical Line Terminal (OLT) hauv CO. Txawm tias cov cuab yeej hauv txhua lub tsev muaj peev xwm kis tau ntawm hla 1250 Mbps, nws tsuas ua tau thaum lub sij hawm faib nws cov phom tag nrho, thiab yog li ntawd nws tsis yog tsis yooj yim dua rau txhua tus neeg siv nyob rau hauv ib txoj kab ke PON lawv tsuas yog ua tiav cov nqi ntawm 30 Mbps.
Cov tswv yim ntawm ntau cov neeg siv sib koom siv fiber ntau pab txo cov qauv siv hluav taws xob hauv lub FTTH xa mus. Txawm li cas los xij, qhov sib koom ntawm fiber ntau yog ib qho ntawm cov ntsiab lus tseem ceeb limiting ntau cov ntaub ntawv mus rau cov neeg. WDM-PON tso cai rau kev siv tib lub vaj tsev sib txuas kom zoo, tab sis cia txhua tus neeg tuaj yeem siv tau 1250 Mbps tag nrho rau lawv. Muaj ntau ntau cov kev hloov rau lub network uas yuav tsum tau los pab qhov kev hloov ntawd. Thawj zaug yuav tsum tau hais tias qhov 1 × 32 splitters raug hloov los ntawm passive 1 × 32 channel demultiplexers (xws li 32-channel DWDM DEMUX), feem ntau ntawm Athermal Arrayed Waveguide Gratings (AWGs), raws li pom hauv daim duab saum toj no. Qhov no pub rau 32 txawv wavelengths mus rau kis tau tus cwj pwm tsis sib xws, thiab tom qab ntawd ces txhua lub tsev tau faib nws tus kheej lub cev.
Zoo Tshaj Plaws
Muaj ntau qhov zoo rau WDM-PON architecture ntau dua cov kev cai PON systems.
Ua ntej, bandwidth ntawm WDM-PON network muaj rau txhua tus neeg siv.
Thib ob, WDM-PON tes hauj lwm muab kev ruaj ntseg zoo dua thiab kev nplua, vim txhua lub tsev tsuas tau txais nws tus kheej xwb.
Qhov thib peb, MAC txheej hauv WDM-PON tau yooj yim, vim WDM-PON muab cov Point-to-Point (P2P) txuas ntawm OLT thiab ONT, thiab tsis tas yuav tsum muaj cov Point-to-Multipoint (P2MP) lwm lub PON network.
Thaum kawg, txhua lub wavelength hauv WDM-PON network zoo ib qhov txuas ntawm P2P, cia txhua qhov txuas mus khiav sib txawv ceev thiab tus txheej txheem rau ntau qhov yooj yim thiab them nyiaj-raws-koj-loj hlob hloov dua siab tshiab.
Tus nqi sib tw
Lub ntsiab kev sib tw nrog WDM-PON yog tus nqi . Vim tias txhua tus neeg tau txais nws tus kheej wavelength qhov no qhia tau tias OLT yuav tsum xa tawm rau 32 txawv wavelengths rau ib qho kev sib tshuam pauv raws li pom muaj ntau dua PON systems. Ib yam li, nws xav kom txhua lub 32 tsev nyob ntawm ib qhov chaw ua haujlwm ntawm ib lub tshav puam sib txuas qhia tias txhua txhua ONT yuav tsum muaj lub laser uas muaj nqi heev uas tuaj yeem tig rau qhov tseeb lub sijhawm rau ib lub tsev. Qhov no yuav raug nqi ntau heev, tshwj xeeb tshaj yog cov nqi pib ua ntej, thiab yog ib qho teeb meem loj thaum ntxov tsim ntawm WDM-PON systems.
Hauv feem ntau ntawm WDM-PON systems, ib lub teeb nrig ntawm qhov chaw qiv ntawm CO xa ib lub xov tooj sib txuas rau cov kabmob OLT mus kaw lawv kis mus rau qhov tseeb wavelength raws li lawv cov ntaub ntawv kis tau mus rau hauv cov ntawv tseem ceeb. Thaum lub 32-channel AWG DEMUX hauv lub tshav puam, qhov teeb liab no tau faib ua 32 daim fibers, ib lub tsho ntev mus rau txhua tus fiber. Txhua tus fiber ua rau ONT cais tawm. Qhov kev lag luam no yuav tsum tsis muaj qhov muag lasers ntawm ONT qhov chaw, ua ONTs nqi kim heev, thiab qhov tseeb zoo ib yam zoo li ntau dua GPON ONTs.
R-SOA kua rau Txoj Kev Sib Them Nqi Zog
Feem ntau cov cuab tam WDM-PON tam sim no vam khom cov txheej txheem hu ua laser-injection locking, uas tso cai rau Fabry-Perot hom lasers tseem pheej yig hauv txhua qhov kev xav tau wavelength. Externally laser hu ua Reflective Semiconductor Optical Amplifier (R-SOA).
Qhov kev hloov loj tshaj plaws rau lwm tus PON architectures tuaj ntawm OLT. WDM-PON OLT yog txoj ua piv rau nws cov GEPON los yog GPON counterparts. Vim tias txhua tus neeg tau txais txiaj ntsim ntawm kev puv ntoob rau lawv lub tsev, qhov no kuj xav kom txhua tus neeg muaj peev xwm tau txais lawv tus kheej rau hauv lub OLT thiab. Ib zaug dua, kev txhaj tshuaj rau lub cev ua rau qhov no ua tau. Lub OLAS chassis muaj xws li ib lub teeb nruam uas kis tau los ntawm 32-channel AWG, thiab cov noob no txhua 32 leeg cais R-SOA hauv OLT. Cov R-SOAs no ncaj qha rau ntawm 1.25 Gbps, txhua tus faib rau ib tus neeg muaj npe. Qhov no ua rau qhov zoo tshaj plaws yog ib qho kev siv P2P highfeed, siv ib qho pheej yig PON fiber ntau tsob nroj.
Thaum R-SOAs thiab cov tshuaj txhaj tshuaj pab txo cov nqi ntawm WDM-PON, tsis muaj ib qho lus nug tias WDM-PON cheebtsam pheej yig tshaj qhov txheej txheem siv hauv GEPON thiab GPON networks. Txawm li cas los xij, tsis muaj PON infrastructures uas twb muaj lawm muaj peev xwm muab cov ntaub ntawv tseem ceeb rau txhua tus neeg muaj npe, yog li no cov kev sib piv tsis yog txhua yam ncaj ncees. Tam sim no qhov sib npaug PON lwm qhov tshaj plaws yuav yog cov cim ntxiv tom ntej 10G PON, tab sis txawm 10G PON tsis tuaj yeem phim tus nqi ntaub ntawv tau txais nrog WDM-PON, txij li 10 Gbps koom tawm ntawm 32 cov neeg siv. Nyob ntawm tus nqi-ib-Mbps, WDM-PON yog kab tias twb tseem pheej yig tshaj plaws xaiv rau lub cim tshiab.
PLC Tov Khoom rau Kev Sib Them Nqi Zog
Tsuas tweak cov khoom uas twb muaj lawm los txo cov nuj nqis ntawm WDM-PON systems yuav tsis txaus ua WDM-PON kev sib tw nrog lwm cov cim ntxiv PON. Nws yuav tsum muaj kev tshab plaws tshiab tshiab. Ntau qhov kev ua kom pom tseeb tam sim no yog muab tso rau hauv Planar Lightwave Circuit (PLC) raws li txhais tau tias kev txo qis thiab txo cov nqi ntawm WDM-PON ONTs thiab OLTs. Kev siv PLC technology hauv PON daim ntawv thov tsis yog tshiab.
PLC-raws li Splitter
Txuas ntxiv tag nrho cov PON systems cia siab rau 1 × 32 PLC splitters nyob rau sab nraum zoov, vim lawv cov nqi qis, me me, thiab simplicity. Cov Passive Optical Splitters yuav tsum tsis muaj hwj chim thiab o perate tshaj li ntawm ntau ntau yam kub.
PLC-raws li Transceiver
Kev siv PLC-raws li kev sib tw kuj tau pab txo cov nqi ntawm GEPON thiab GPON ONTs los ntawm sab hauv tag nrho cov kev cuam tshuam thiab downstream transceiver functionality mus rau ib lub tswv yim khawm. Cov PLCs no muaj ntau yam tshaj li qhov kev kho qhov qub txav, thiab muaj WDM filtering nrog lasers, detectors, amplifiers, thiab capacitors, tag nrho hybrid kev rau ib hom PLC substrate. Ntau cov kev tawm tswv yim hauv PLC kev koom ua ke siv technology dhau rau xyoo dhau los muaj tiag revolutionized li cas functionality yog achievable ntawm ib qho kev optical nti.
PW raws li AWG
WDM-PON tes hauj lwm pib los hloov qhov 1 × 32 fais fab splitter nrog 32-channel athermal AWG. Es tsis cais qhov muag fais fab ntawm 32 lub tsev sib txawv, lub athermal AWG faib ib lub wavelength rau txhua lub tsev. Cov no yog ntawm cov hoob kawm PLC-raws li, thiab lawv qhov athermal tsim yuav tsum tsis muaj hwj chim. Qhov no cia tus athermal AWG los hloov qhov 1 × 32 fais fab splitter nyob rau sab nraud enclosure, kom lub fiber ntau infrastructure hauv WDM-PON xaav yog zoo tib yam li ntawd hauv ntau dua PON system. PW-raws li AWGs uas siv rau hauv cov txheej txheem no tseem ceeb heev, vim tias lawv yeej ua peb lub luag haujlwm ib txhij:
Ua ntej, lawv noj ib cov fiber ntau ntawm OLT thiab demultiplex nws xa ib lub wavelength rau txhua tus ntawm 32 cov neeg siv.
Qhov thib ob, qhov kev ua no kuj ua rau noob lub laser ntawm txhua tus 32 ONTs, txhav tas rau nws qhov tsim nyog wavelength.
Qhov thib peb, nws hloov tawm tias C-Band AWG kuj tsim tau los ua haujlwm zoo rau hauv L-band, thiab qhov no tso cai rau tib lub AWG kom tau txais tag nrho cov kev khiav tsheb ntws los ntawm 32 cov neeg siv thiab muab tso tawm rau tib hom fiber ntau rov qab lub OLT. Thiab txij li qhov no yog ib qho AWG athermal, tag nrho cov kev khiav dej num tshwm sim thaum tsis muaj hwj chim mus rau ntawm qhov module.
Thaum siv cov PLCs hauv qhov txuas ntawm qhov PON no, qhov tseeb, kev siv PLCs hauv lwm qhov chaw ntawm WDM-PON network yog nce zuj zus ntxiv. PLCs kuj thim qhov luaj li cas ntawm OLT optics, tas nrho cov khoom yuav tsum tau tsiv mus rau ib lub rooj tsavxwm, zoo dua yog qhov khoob ntawm WDM-PON OLT modules.
PLC technology tau loj hlob nyob rau hauv xyoo tas los kom xa functionality uas yog yav dhau los tsis tau nyob rau hauv xws li ib tug me me loj. Rau cov ntawv thov WDM-PON, lub hom phiaj tseem ceeb yog tsuj tus 32-channel transmitter thiab receiver components rau hauv compact integrated modules uas tso cai rau tag nrho cov OLT kev ua haujlwm kom haum rau ib tus OLT hniav. PLC tshuab pub rau 32 duab thaij duab, TIAs, capacitors, thiab lwm yam khoom sib txuas ua ke yuav tsum muaj kev sib xyaw rau ntawm AWG nti nrog high-high yields. Qhov no tuaj yeem ua tau rau ntawm ib lub pob silicon uas tsuas yog ntev li ob ntiv xwb. Lub ntim thiab hluav taws xob ntxiv rau lub hneev taw no, tab sis qhov kawg tshwm sim yog qhov muab ob npaug rau qhov chaw nres nkoj ntom hauv cov OLT. Zoo sib xws, PLC-based transmitter modules muab tag nrho 32 raws ntawm WDM filtering, nrog rau 32 R-SOA transmitters, thiab txuam optical fais fab ntsuas rau txhua channel. Qhov theem ntawm kev koom ua ke tau tsuas yog tsis ua tau txawm tias tsuas yog ob peb xyoos dhau los, tab sis tam sim no muab cov kev txuas ntxiv ntawm WDM-PON los sib tw rau ntawm tus nqi thiab qhov chaw sib txuam nrog 10G PON.
Los ntawm cov kev pabcuam hauv kev pabcuam, tsis muaj lwm lub tshuab PON, xws li 10G PON, muaj cov kev txiavtxim rau txhua lub tsev uas WDM-PON yuav pab tau. Tus 1250 Mbps ib tus neeg siv bandwidth yog piv nrog cov P2P nkaus xwb, tab sis WDM-PON leverages txo tus nqi PON fiber ntau tsob nroj. Cov teeb meem tseem ceeb uas tau cuam tshuam rau WDM-PON deployments, namely nqi thiab chaw ntom ntom nti, tam sim no pib tau hais los ntawm cov nqi qis nrog cov khoom PLCs.
Xaus
Tej zaum qhov kev sib tw loj tshaj plaws rau WDM-PON deployments tuaj txog ntawm tus qauv WDM-PON, zoo ib yam li IEEE thiab ITU cov qauv uas hais txog GEPON thiab GPON, feem. Thaum 10G PON kev daws teeb meem yuav muab cov kev pheej yig rau kev lag luam, kev tsim cov qauv kev lag luam rau WDM-PON yuav pab txhawb kev txhim kho kev lag luam thiab tsav cov nqi ntawm WDM-PON cheebtsam. Raws li cov teeb meem thaum ntxov hauv cov nqi pib thiab cov ntsiab lus ntawm OLT chaw nyob, WDM-PON deployments yuav nce ntxiv. Qhov no yuav nthuav qhia ib qho kev siv rau kev siv raws li qhov siv mus rau 10G PON thiab lwm cov qauv ntxiv rau FTTH.
