Принцип действия пассивных оптических сетей

PON — пассивная сеть с топологией «точка-много точек», основанная на технологии ATM (APON, BPON) или Ethernet (EPON, GPON). Пассивность означает отсутствие в сети элементов, усиливающих сигнал. Вместо требующих питания оптических повторителей, как в традиционных оптических сетях, в сетях PON используются недорогие оптические разветвители (сплиттеры), которые можно устанавливать практически в любом месте. Они применяются для каскадирования (мощность в них не обязательно делится на равные части) и создания древовидной структуры сети. Таким образом, PON дает возможность гибко развести оптическое волокно между десятками абонентов и подключать их модульно.

Активные устройства устанавливаются только у провайдера и абонента. В сетях PON эти устройства называются терминалом оптической линии (Optical Line Terminal, OLT) и оптическим сетевым терминалом (Optical Network Termination, ONT) или оптическим сетевым блоком (Optical Network Unit, ONU). Устройство OLT располагают на районном узле провайдера (CO). Оно генерирует оптические сигналы и объединяет трафик от абонентов, т. е. служит точкой консолидации трафика.

Основная идея архитектуры PON – использование всего одного приемо-передающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них. Реализация этого принципа показана на рис.[7]

Число абонентских узлов, подключенных к одному приемо-передающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT – прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1550 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (нисходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Упрощенная схема, описывающая основные архитектуры PON и принцип действия, изображена на рисунке 1.3.

Рис.1.3. Основные элементы архитектуры PON и принцип действия.

Прямой (нисходящий) поток.

Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с распределенным демультиплексором.

Обратный (восходящий) поток.

Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (Time Division Multiple Access). Для того, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое индивидуальные расписания по передаче данных c учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. [1]