Лекции по Сетям абонентского доступа   

2. Перспективные сети абонентского доступа

2.3.3. Пассивная оптическая сеть

Заметный интерес к пассивным оптическим сетям заключается, по всей видимости, в том, что они могут эффективно использоваться до возникновения рынка услуг, ориентированных на применение широкополосных каналов. В частности, упоминавшаяся в параграфе 2.3.1 концепция TPON была разработана для экономичного подключения абонентов к ТФОП. Вместе с тем, пассивные оптические сети служат хорошей основой для введения широкополосных услуг вне зависимости от вида телекоммуникационных технологий.

Модель пассивной оптической сети, которая предложена МСЭ [44], показана на рисунке 2.31 в виде трех функциональных блоков. Оптический линейный терминал (Optical Line Terminal - OLT) обеспечивает сопряжение оптической распределительной сети (Optical Distribution Network - ODN) и МС. Этот терминал, как правило, размещается в кроссе МС.

Оптические сетевые модули (Optical Network Unit - ONU) обычно располагаются в местах концентрации пользователей обслуживаемой сети. Они выполняют функции сопряжения оптической распределительной сети и выносных модулей коммутируемой сети. Линейный терминал и сетевой модуль содержат активные электронные и оптические элементы, формирующие тракты передачи и приема сигналов. Оптическая распределительная сеть содержит только пассивные компоненты (ОВ, разветвители, разъемы и им подобные элементы), что и способствовало появлению термина “Пассивная оптическая сеть”.

Модель пассивной оптической сети, предложенная МСЭ

Рисунок 2.31

Модель, предложенная МСЭ в [44], может быть использована для объяснения принципов работы значительного числа сетей абонентского доступа. Она инвариантна к типу используемого оборудования. В качестве примера на рисунке 2.32 показана пассивная оптическая сеть, используемая в качестве элемента сетей доступа к услугам ТФОП и КТВ.

Пример использования пассивной оптической сети для ТФОП и КТВ

Рисунок 2.32

В левой верхней части рисунка 2.32 расположена цифровая МС, включенная по стандартным трактам 2,048 Мбит/с в мультиплексор с временным разделением каналов. Этот мультиплексор, в совокупности с устройством преобразования электрических сигналов в оптические, образует оптический линейный терминал. В рассматриваемом примере на выходе устройства преобразования осуществляется передача сигнала на волне 1300 нм.

Цифровые телевизионные кодеры также подключаются к мультиплексору с временным разделением каналов, который, в свою очередь, связан с устройством преобразования электрических сигналов в оптические. Это устройство осуществляет передачу сигнала на волне 1550 нм.

Групповой сигнал распределяется по пассивной оптической сети через разветвители. Эти разветвители размещаются в местах установки оптических сетевых модулей. Сразу после разветвителя групповой сигнал попадает в мультиплексор с разделением каналов по длинам волн. Сигнал, передаваемый на волне 1300 нм, после прохождения устройства преобразования оптических сигналов в электрические, направляется к выносному модулю ТФОП. Сигнал, передаваемый на волне 1550 нм, после прохождения устройства преобразования оптических сигналов в электрические и декодера, попадает в систему КТВ.

Приведенный пример, составленный из моделей, заимствованных из [26] и [44], иллюстрирует только один из возможных вариантов применения пассивной оптической сети, когда используется два вида мультиплексоров - с разделением каналов по времени (Time Division Multiplex - TDM) и по длинам волн (Wavelength Division Multiplex - WDM). В [44] рассматривается также возможность использования мультиплексоров с разделением каналов по частоте (Frequency Division Multiplex - FDM). Сети могут различаться обслуживаемой территорией и числом разветвителей. А применяемые разветвители могут иметь разное число направлений; в приведенных в [44] примерах фигурируют разветвители с восемью и шестнадцатью направлениями.

Использование спектрального уплотнения (разделение каналов по длинам волн) позволяет резервировать - для перспективных приложений - пропускную способность транспортной сети без выделения запасных ОВ. В частности, длина волны 1300 нм рекомендуется для ТФОП и узкополосной ЦСИО, а окно 1550 нм предлагается зарезервировать для широкополосных услуг [44]. Такой подход позволяет рассматривать пассивные оптические сети как универсальное решение для всех телекоммуникационных систем. На рисунке 2.33 показан пример использования ресурсов пассивной оптической сети как общей базы для ТФОП, сети арендованных каналов, системы КТВ и Ш-ЦСИО.

Использование ресурсов пассивной оптической сети

Рисунок 2.33

В модель введены некоторые ограничения. Во-первых, показан вариант использования только одного ОК с N волокнами. Во-вторых, спектральное уплотнение осуществляется только по двум длинам волн l1 и l2. В-третьих, не показано распределение ресурсов для ОВ с номерами от “2” до “N-1”. Тем не менее, возможность использования пассивной оптической сети для самых разных телекоммуникационных систем очевидна даже при ограничениях, введенных в модель.

Дальнейшее совершенствование пассивных оптических сетей будет осуществляться в трех основных направлениях. Первое направление связано с необходимостью снижения себестоимости основных элементов пассивной оптической сети, что, в основном, определяется технологическими успехами в области оптоэлектроники. Вторая задача - разработка технических решений для экономичного использования пассивных оптических сетей на территориях, которые могут существенно различаться поверхностной плотностью размещения потенциальных клиентов, и в условиях, когда такая сеть обслуживает существенно разные по размеру группы абонентов. Третье направление касается эффективного использования пассивных оптических сетей в Ш-ЦСИО, все требования которой учесть заранее не представляется возможным.



*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.