PON 系统采用WDM(波分复用)技术,使得不同的方向使用不同
波长的光信号,实现单纤双向传输。
为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号,采用以下两种复用技术:
下行数据流采用广播技术,实现天然组播。
广播方式:OLT 连续广播发送,ONU 选择性接收。
在ONU 注册成功后分配一个唯一的识别码LLID(Logical Link Identifier 逻辑链路地址)。
ONU 接收数据时,仅接收符合自己识别码的帧或广播帧。
上行数据流采用TDMA 技术,灵活区分不同的ONU 数据。
TDMA 方式:上行通过TDMA(时分复用)的方式传输数据。
任何一个时刻只能有一个ONU 发送上行信号。
各个ONU 发送的上行数据流通过光分路器耦合进共用光纤,
以TDM 方式复合成一个连续的数据流。
每个ONU 由一个TDM 控制器,它与OLT 的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻,避免复合时数据发生碰撞和冲突。
2:加上分光器的衰耗后,其光功率仍在正常范围内。
3:参考PON基本原理。
文/张西影
随着科技的不断发展和新标准的产生与应用,光纤到户建设已成为当今三网合一的首选。高速数据宽带通信、高清数字电视、视频点播、远程教育、远程医疗、家庭购物等业务的开展如火如荼。在整个系统建设运用过程中,已经产生了良好的规模和社会效应及经济效益。
光纤到户除了投入成本低,使用寿命长,维护方便外,其最主要的特点就是为用户提供高质量、高可靠的高速宽带、大容量数据、语音、图像等传输信息服务,同时在为新技术的推广和应用提供有力保障。
下面我们介绍光纤到户中分光器的原理与应用。
分光器是组建PON网络的一个组件,是一个连接OLT和ONU的无源设备,或者说是一个连接有线电视光放大器到数字电视机顶盒的无源器件。它的功能是分发下行数据,并集中上行数据。分光器带有一个上行光接口,若干下行光接口。从上行光接口过来的光信号被分配到所有的下行光接口传输出去,从下行光接口过来的光信号被分配到唯一的上行光接口传输出去。只是光信号从上行光接口转到下行光接口的时候,光信号强度/光功率将下降,从下行光接口转到上行光接口的时候,同样如此。各个下行光接口出来的光信号强度可以相同(均分用于数据宽带),也可以不同(非均分用于数字电视)。
工作原理
在单模光纤传导光信号的时候,光的能量并不完全是集中在纤芯中传播,有少量是通过靠近纤芯的包层中传播的,也就是说,在两根光纤的纤芯足够靠近的话,在一根光纤中传输的光的模场就可以进入另外一根光纤,光信号在两根光纤中得到重新的分配。
分光器损耗计算
光功率损耗与光分支的数量相关(每次1:2 的分光产生~3.5dB的损耗) 。
光功率的损耗大小决定了可传输的距离。
带宽 vs. 成本:平均每户的可用带宽取决于光分比的大小,光分比越大则OLT每户分摊成本越低。
分光器类型
分光器按照制造工艺的不同,分光器主要分为两大类:FBT型(熔融拉锥式分光器)和PLC型(平面光波导功率分光器)。
熔融拉锥技术是将两根或多根光纤捆在一起,然后在拉锥机上熔融拉伸,拉伸过程中监控各路光纤耦合分光比,分光比达到要求后结束熔融拉伸,其中一端保留一根光纤(其余剪掉)作为输入端,另一端则作为多路输出端。
FBT型分光器工艺原理
平面光波导技术是基于光学集成技术的,利用半导体工艺制作光波导分支器件,分路的功能在芯片上完成。
PLC型分光器工艺原理
按照应用范围划分可分为:盒式分光器、托盘式分光器、机架式分光器、壁挂式分光器等。
盒式分光器主要应用于机房ODF架内,光缆交接箱内等。
托盘式分光器只能安装在机房ODF 架或者光缆交接箱内。
机架式分光器只能安装在标准机架内。
壁挂式分光器安装在墙壁上,可安装在走廊、楼道内。
户外型分光器
不会的分光器是一种无源器件,又称光分路器,它们不需要外部能量,只要有输入光即可。分光器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成,其作用是将所需要的共振吸收线分离出来。分光器的关键部件是色散元件,现在商品仪器都是使用光栅。
分光器是组建PON网络的一个组件,是一个连接OLT和ONU的无源设备,它的功能是分发下行数据,并集中上行数据。
分光器带有一个上行光接口,若干下行光接口。从上行光接口过来的光信号被分配到所有的下行光接口传输出去,从下行光接口过来的光信号被分配到唯一的上行光接口传输出去。
只是光信号从上行光接口转到下行光接口的时候,光信号强度/光功率将下降,从下行光接口转到上行光接口的时候,同样如此。各个下行光接口出来的光信号强度可以相同,也可以不同。
分光器原理
分光器在对正常链路进行分光时,会按照光功率相对应的比例分配到多条分光后的链路,因此分光后链路的光功率会有一定的衰减,同时由于光纤及连接器等自身的损耗和色散,也可能会导致分光下来的链路的光功率较低,继而导致后端设备接收到的数据出现误码甚至收不到数据等现象。解决这种情况就需要在链路中增加一个光放大器(OEO),对分光后链路的光功率进行放大,确保后端设备接收到的数据准确。某移动公司2/3/4G融合核心网扩容工程配套分光器项目,主要实现对2/3/4G移动用户上网流量的关键接口(Gn、Gb、Iu-PS、S1、S6a、SGs等)数据进行分光和数据采集,为确保数据采集的准确性和完整性,同时保证不影响现网网络的稳定性和安全性,每套光路数据采集系统均由三部分组成:主用链路光分路器、复制链路光放大器、复制链路光分路器组成,示意如《光路数据链路采集系统结构示意图》所示;其中主用链路光分路器选用熔融拉锥型1分2分光器,各支路分光比为8:2,即80%光信号上传输网,保证信号在整个网络的传输不受影响;20%光信号经OEO放大后,选用PLC型1分8分光器均匀分光接入各个信号采集系统。