Pasyviosios magistralės panaudojimas optinės prieigos tinkluose
Abstract
Interneto plėtra neatsiejama nuo informacijos perdavimo spartos didinimo tarp kompiuterių tinklo įrenginių, signalų perdavimui panaudojant optinius kabelius, kuriuose gali būti kelios dešimtys ar keli šimtai optinių skaidulų. Atskira optine skaidula, tuo pačiu metu, gali būti perduodama skirtingų informacijos šaltinių informacija panaudojant signalus, kurių bangų ilgiai yra skirtingi. Tokias galimybes turinti tinklo infrastruktūra vadinama pasyviuoju optiniu tinklu. Naudojant atskirą optinę skaidulą jau dabar yra galimybė realiu laiku informacijos perdavimo spartas padidinti iki 106 Gb/s lyginant su esamomis informacijos perdavimo spartomis 1 Gb/s. Didelių informacijos perdavimo spartų poreikis iškyla tarpusavyje apjungiant svarbius valstybės vidaus ar tarpvalstybinius tinklus. Atskiram interneto paslaugų vartotojui pakanka daug mažesnės informacijos perdavimo spartos. Naudojami optinės prieigos tinklai, kuriuose atskiros optinės skaidulos prijungiamos prie paslaugų vartotojų įrenginių, o pačios skaidulos tarpusavyje sujungiamos medžio principu: prie kamieno pirmiausia prijungiamos pirminės skaidulos šakos, toliau prie jų nutolusių galų prijungiamos antrinės skaidulos šakos ir taip toliau. Prijungimai atliekami panaudojant optinius daliklius. Tokio tinklo pagrindinė savybė – nuo kamieno pradžios iki skaidulų nutolusių galų atstumai dažniausiai yra palyginti nedideli (iki kelių kilometrų) ir tokiose linijose optinių signalų slopinimai skiriasi nedaug (iki kelių dB). Taip sudaryti tinklai vadinami FTTx (angl. Fiber To The x).
Darbe ištirta tinklo konfigūracija, kurioje vartotojų įrenginiai nuosekliai gali būti prijungti prie tos pačios optinės skaidulos, kuri pavadinta magistrale. Tokios magistralinės skaidulos ilgis gali siekti keliasdešimt kilometrų. Šiuo atveju nuo linijos pradžios iki atskirų vartotojų įrenginių galimi skirtingi optinės linijos ilgiai ir jose signalų slopinimai gali būti skirtingi (iki 30 dB). Optinių signalų slopinimų suvienodinimui, kiekvienoje vartotojo įrenginio prijungimo prie magistralės vietoje, turi būti panaudotas tinkamų parametrų optinio signalo daliklis. Pateikiama prie magistralės prijungtų optinių daliklių parametrų skaičiavimo metodika. Rasta pasyviojo optinio tinklo aprėpties priklausomybė nuo magistralės daliklių skaičiaus.
Downloads
References
Hussien, M. D., Mohamed, A. A., Hosni, M. I., Mokhtar, A. M., Youssef, M. M., Hassan, K. M. (2018). Optical Access Networks: a Comparison Study. The International Conference on Electrical Engineering, 11(11):1-12. https://www.researchgate.net/publication/333047904_optical_access_networks_a_comparison_study.
Yeh Chien-Hung, (Member, IEEE), Wang Bo-Yin, Hsu Wei-Hung, Liu Li-Hung, Ko Han-Shin. A Simple WDM-PON Architecture Together with Private Interconnected ONUs. Digital Object Identifier. 10.1109/ACCESS.2021. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3110729.
Serecunova, S., Seyringer, D., Uherek, F., & Seyringer, H. (2022). Design and Optimization of Optical Power Splitters for Optical Access Networks. Optical and Quantum Electronics, 54(6), 1-9. https://link.springer.com/article/10.1007/s11082-022-03620-z.
DeSanti Claudio, Liang Du, Guarin Jhon, Bone Jason, Lam Cedric F. (2020). Super-PON: an Evolution for Access Networks. Journal of Optical Communications and Networking, Vol. 12, No. 10.
https://opg.optica.org/jocn/fulltext.cfm?uri=jocn-12-10-D66&id=432722.
Garg Amit Kumar, Janyani Vijay, Batagelj Bostjan. (2020). Ring-based Latency-aware and Energy-efficient Hybrid WDM TDM-PON with ODN Interconnection Capability for Smart Cities. Optical Fiber Technology. https://doi.org/10.1016/j.yofte.2020.102242.
International Telecommunication Union [ITU]. (2017). Passive Optical Network Protection Considerations. https://www.itu.int.
International Telecommunication Union [ITU]. (2003). Spectral Grids for WDM Applications: CWDM. (ITU-T, G694.2). https://www.itu.int.
International Telecommunication Union [ITU]. (2020). Spectral Grids for WDM Applications: DWDM Frequency Grid. (ITU-T. G651,1). https://www.itu.int.
Fulldomus. (2021). FD-HG8221C G-PON ONU Specifications 1*GE+1*FE+CATV+D/Band Wi-Fi+1*POT. https://domusntw.com/wp-content/uploads/FD-HG8221C-G-PON-ONU_Datasheet.pdf.
International Telecommunication Union [ITU]. (2014). Gigabit-capable Passive Optical Networks (G-PON): Transmission Convergence Layer Specification: (ITU-T, G.984.3. https://www.itu.int/rec/T-REC-G.984.3-201401-I/en.
International Telecommunication Union [ITU]. (2021a). 40-Gigabit-capable Passive Optical Networks (NG-PON2): Transmission Convergence Layer Specification: (ITU-T, G.989.3). https://www.itu.int/rec/T-REC-G.989.3-202105-I/en.
International Telecommunication Union [ITU]. (2021b). Characteristics of Optical Systems (ITU-T, G.680-G.699). https://www.itu.int/itu-t/recommendations/index.aspx?ser=G.
International Telecommunication Union [ITU]. (1996). Transmission Characteristics of Optical Components (ITU-T, G.671). https://www.itu.int/rec/T-REC-G.671-199611-S.
International Telecommunication Union [ITU]. (2019). Transmission Characteristics of Optical Components and Subsystems (ITU-T, G.671). https://www.itu.int/ITU-T/recommendations/rec.aspx?rec=13994&lang=en.
Copyright (c) 2023 MOKSLO TAIKOMIEJI TYRIMAI LIETUVOS KOLEGIJOSE
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
