الخطوة التالية في شبكات PON

أثناء الخدمة ، يجب أن أراقب بطريقة ما أخبار موضوعات الألياف الضوئية. ومرة أخرى أتساءل عن الأخبار المثيرة للاهتمام ، أدركت أنه في قطاع اللغة الروسية للإنترنت لا توجد معلومات عمليًا عن التقنيات الجديدة. لذلك ، في مقالتي ، أود أن أتحدث عن تقنية TWDM PON الشابة ، ونتيجة لذلك ، عن التكامل الضيق القادم للشبكات السلبية مع مكون WDM والمكونات البصرية القابلة للضبط.

تعد تكنولوجيا PON هي الأكثر وعدًا لتوفير خدمات الاتصالات للأفراد والكيانات القانونية - في هذه الحالة يمكننا التحدث عن الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم ، وكذلك في إطار تنظيم الميل الأخير لمشغلي الهواتف المحمولة. نظرًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الشبكات الضوئية السلبية عند إنشاء الجيل التالي من PON ، تم التركيز بشكل رئيسي على النطاق الترددي العالي لشبكة الإرسال.

هناك مجالان رئيسيان لتطوير PON - شبكات EPON وشبكات GPON.



المرحلة الأخيرة في تطور شبكات GPON هي TWDM PON - تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي بالشبكات - الشبكات الضوئية السلبية ، والشبكات الضوئية السلبية مع تعدد إرسال الوقت والتردد (الطيفي).

تستخدم تقنية TWDM-PON أربعة أزواج من الأطوال الموجية في نطاقات طيفية مختلفة لتنظيم قنوات الاتصال المزدوجة. لتشكيل تدفقات التيار ، يتم استخدام أطوال الموجة (λ1 - λ4) ، لتيار المصب (λ5 - λ8).

في أنظمة TWDM PON ، يمكن استخدام ثلاثة نطاقات تردد للدفق: 1270-1280 / 1570-1580 نانومتر - نطاق XG-PON ، 1535-1540 / 1553-1558 نانومتر - C-band ، 1535-1540 / 1570- 1580 نانومتر - نطاق C + L.

يسمح نقل الإشارة TWDM PON في نطاقات C-band و C + L-band باستخدام مكبرات الصوت الضوئية EDFA لزيادة الميزانية البصرية للمسار.



بالإضافة إلى العدد الأكبر من الأطوال الموجية المستخدمة لتكوين تدفقات أعلى / أسفل ، فإن TWDM PON ينطوي على استخدام أجهزة إرسال بصرية قابلة للضبط (Tx الانضباطي) وأجهزة استقبال بصرية انتقائية (انتقائية Rx) في محطة ومعدات طرفية (OLT و ONU / ONT).

يتيح لك استخدام المكونات القابلة للضبط التوسع وإعادة بناء شبكة TWDM PON على مستوى الأجهزة دون الحاجة إلى إعادة بناء شبكة النقل فعليًا.

يسمح TWDM PON ، بالإضافة إلى الضبط المرن للأمواج ، بضبط سرعة الإرسال داخل قناة واحدة. يتم دعم كل من قنوات الاتصال 10G / 10G و 2.5 G / 2.5G ، المتناظرة في السرعة ، و 10 G / 2.5G غير المتوازنة.

تستخدم شبكات TWDM PON نطاقات الطول الموجي - نطاق XG-PON ونطاق C ونطاق C + L.

1. مجموعة XG-PON. تكرر خطة التردد بالكامل نطاقات التشغيل XG-PON: 1270-1280 نانومتر للتيار العلوي و 1570-1580 نانومتر للتيار السفلي. يتيح لك استخدام خطة الترددات هذه تنظيم الإرسال داخل نفس الشبكة: TWDM PON و GPON و CATV .



في شبكة التردد هذه ، من المستحيل استخدام مضخمات بصرية EDFA ، وفي هذا الصدد ، تبلغ الميزانية البصرية القصوى للنظام 33 ديسيبل.

إن استخدام نطاق XG-PON له ما يبرره إذا كان من الضروري دمج قنوات الإرسال الجديدة في نظام GPON + CATV الحالي دون الحاجة إلى زيادة الميزانية البصرية للمسار.

2. نطاق النطاق C. في هذه الحالة ، تعد خطة التردد نطاقًا قياسيًا لنطاق C: 1535-1540 نانومتر للتيار العلوي و 1553-1558 نانومتر للتيار السفلي. يتيح لك استخدام خطة التردد هذه تنظيم الإرسال داخل نفس الشبكة: TWDM PON و GPON و XG-PON.



نظرًا لاستخدام الأطوال الموجية من نطاق النطاق C ، يصبح من الممكن استخدام مضخمات EDFA القياسية لشبكات DWDM مع نطاق تشغيل يبلغ 1529-1561 نانومتر. يسمح لك استخدام EDFA بزيادة الحد الأقصى للميزانية البصرية للنظام إلى قيمة 38 ديسيبل. يتم تثبيت مضخمات بصرية على جانب الرأس ، مما يسمح بعدم تغيير بنية الشبكة الحالية وعدم إدخال عناصر متطايرة إضافية في الشبكة السلبية.

عيب استخدام خطة التردد هذه هو عدم توافقها مع شبكة CATV الحالية.

3. C + L- النطاق. تتضمن خطة التردد هذه استخدام النطاق الأحمر أو C-ناقص النطاق 1535-1540 نانومتر في اتجاه التيار والنطاق L-ناقص 1570-1580 نانومتر في اتجاه التيار. يتيح لك استخدام خطة الترددات هذه تنظيم الإرسال داخل نفس الشبكة: TWDM PON و GPON و CATV.



يسمح استخدام خطة التردد هذه بالاعتماد على ميزانية بصرية تصل إلى 38 ديسيبل وإرسال متزامن لإشارات PON و CATV. ومع ذلك ، فإن نظام TWDM PON على نطاق C + L له خصائصه الخاصة ، وأهمها الحاجة إلى استخدام مضخمات L-band في اتجاه التيار. في الوقت الحالي ، لا يُطلب نطاق EDFA L-band ، نظرًا لأن النطاق C يلبي تمامًا احتياجات سوق الاتصالات.

إذا قارنا أنظمة GPON الحالية بتقنية TWDM PON ، مثل GPON و XG PON1 ، يمكننا تمييز ثلاث ميزات مميزة على الأقل تعد تقنية TWDM واعدة لها:

إجمالي إنتاجية النظام. بالنسبة لأنظمة GPON ، يبلغ معدل النقل 10 جيجابت / ثانية في اتجاه التيار و 2.5 جيجابت / ثانية في اتجاه التيار ، في حين أن إنتاجية TWDM PON هو أربعة تيارات مستقلة بسرعة 10 جيجابت / ثانية ، والتي تحدد إجمالي إنتاجية النظام - 40 جيجابت / ثانية .

نطاق التردد تستخدم أنظمة GPON أطوال موجية لتكوين قناة اتصال. وتجدر الإشارة إلى أنه يتم استخدام إشارات النطاق العريض إلى حد ما λ1 ± 5 نانومتر. في الوقت نفسه ، تستخدم أنظمة TWDM PON أربعة أزواج من الأطوال الموجية مع نطاق ضيق إلى حد ما λ1 ± 1.6 نانومتر. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه من المقرر زيادة عدد الأطوال الموجية المعنية في المستقبل إلى ثمانية.

الميزانية البصرية. نظرًا لاستحالة استخدام مضخمات بصرية لأنظمة GPON ، فإن الميزانية الضوئية تقتصر على <30 ~ 33 ديسيبل ، على عكس أنظمة TWDM PON التي تصل ميزانيتها الضوئية إلى 38 ديسيبل.

استنادًا إلى الميزات المميزة أعلاه لـ TWDM PON ، يمكننا افتراض سيناريوهين رئيسيين لاستخدام هذه الأنظمة في الممارسة العملية:

السيناريو الأول هو "الدفع عند النمو". يوفر هذا السيناريو تقديمًا تدريجيًا لتقنية TWDM PON كجزء من توسيع شبكة موجودة أو أثناء مرحلة نشر شبكة جديدة.

يعتمد عدد أزواج الأطوال الموجية المعنية (قنوات الاتصال المزدوجة) بشكل مباشر على عدد المشتركين في الشبكة ، مع زيادة في الأخير ، يمكن للمشغل إدخال قنوات PD جديدة في التشغيل دون إنشاء FOCL عالمي. لم يعد المشغل بحاجة إلى "الاستلقاء للمستقبل" في البداية ، يصبح من الممكن الاستثمار بشكل منهجي في تطوير الشبكة ، مما يقلل بشكل كبير من المخاطر المالية ، ويقلل أيضًا من الأخطاء في استراتيجية تطوير الشبكة.

السيناريو الثاني لاستخدام أنظمة TWDM PON هو "Local-loop-undundling" (LLU). يتضمن هذا السيناريو مشاركة شبكة PON واحدة من قبل العديد من المشغلين أو التجزئة المتعمدة لشبكة مزود واحد. في سيناريو LLU ، يتم استخدام زوج معين من الأطوال الموجية لكل مزود / شبكة فرعية بصرية ، سيناريو مشابه سيقلل التكاليف المالية لمجموعة من المشغلين عند بناء شبكة PON أو زيادة التسامح مع الخطأ لشبكة مشغل واحد.

إن آفاق تطوير تكنولوجيا TWDM PON مثيرة للإعجاب للغاية ، حيث إن استخدام المكبرات الضوئية والمكونات البصرية القابلة للضبط يسمح للمشغلين بزيادة المرونة لنشر الشبكات الضوئية السلبية وتطويرها. وفقًا لذلك ، يمكن للمشغلين أنفسهم اختيار سيناريو تطوير الشبكة الذي يناسب نموذج أعمالهم. يمكن أن تتعايش TWDM PON مع تقنيات PON الأخرى ، وهذا يترك أيضًا مجالًا لنمو المشغل وإضافة أطوال موجية تدريجيًا ، حسب الحاجة. ونتيجة لذلك ، يمكن للمشغل بناء شبكة ، وإطلاق GPON ، ثم تخصيص أطوال موجية للشركات الموردة أو المغادرة لاحتياجاتهم الخاصة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar398101/