Optisk transceiver-design til TDM-PON'er
Den optiske transceiver (sender og modtager), der bruges til optisk-til-elektrisk konvertering, er en nøglekomponent i optiske kommunikationssystemer. I et PON-system pakkes en optisk sender og modtager ved den optiske linjeterminal (OLT) eller optiske netværksenheder (ONU'er) typisk sammen for at danne en tovejs optisk underenhed (BOSA).
Figuren herunder viser den optiske transceivers arkitektur for en OLT og ONUs. Den optiske transmitter af transmitteren (TOSA) består af en halvleder laser (Fabry-Perot laser eller DFB laser) og en laser driver. Modtagerens optiske underenhed (ROSA) inkluderer en fotodiode (PIN eller APD), en transimpedansforstærker, en begrænsende forstærker og et ur- og datagendannelseskredsløb. Ud over TOSA og ROSA bruges et duplex eller tripex (WDM-filter) til at adskille opstrøms og nedstrøms bølgelængder. Duplex eller triplex er normalt et tyndfilmfilter, men optiske filtre (f.eks. Bragg-gitter eller et Mach-Zehnder-interferometer) baseret på plane lysbøllekredsløb bliver en foretrukken mulighed, da plannar lysbøllekredsløb er mere kompakte, mere pålidelige og lettere at samle med TOSA og ROSA. Idet TDM-PON'er implementeres i stor skala, er der gjort en betydelig indsats for at designe en optisk transceiver med forbedret ydelse, lavere omkostninger og bedre pålidelighed. De vigtigste udfordringer i udviklingen af optisk transceiver til FTTx-applikationer er et højere niveau af integration, omkostningseffektiv emballage og burst-mode optiske transmissionsteknologier i upstream-forbindelsen. Til integration og emballering udvikler optiske transceivere sig mod planlægning af lysbølgekredsløb og monolitiske, fotoniske integrerede kredsløb.
Optisk transmission med burst-mode
I et TDM PON-system deler alle brugere den samme fiberinfrastruktur fra en OLT til distributionsnoden. I nedstrømsretningen udsendes datapakker til alle ONU'er. OLT-sendere og ONU-modtagere fungerer i en kontinuerlig tilstand, hvor synkronisering altid opretholdes. Selvom der ikke er nogen data, der skal sendes til ONU'er, skal OLT-senderen transmittere tomgangsmønster, så ONU'ernes modtager kan hente uret kontinuerligt fra downstream-signalet. I opstrømsretningen skal alle brugere dog undgås i opstrøms transmission, så på ethvert givet tidspunkt er det kun en pakke (fra en ONU), der har adgang til centret. OLT koordinerer opstrøms transmission og planlægger transmissionstiden for hver ONU. Når en ONU ønsker at sende data til OLT, overfører den en burst af data i den tid, der er tildelt af OLT, og slukker derefter dens sender fuldstændigt for at undgå at forstyrre andre ONUs opstrøms transmission. Burst af data fra forskellige ONU'er, der følger hinanden til modtageren på centralkontoret, adskilles af en bestemt vagttid. Denne type transmission kaldes burst-mode transmission.
Her er et tal, der sammenligner dataformaterne ved kontinuerlig og burst-mode transmission. Burst-mode sender ved hver ONU og en burst-mode modtager på centret er uundværlig. En burst-mode modtager på det centrale kontor er påkrævet for at have forskellige overkommelige inputområder og hurtig urlåsningstid. På den anden side skal en burst-mode-sender, der er placeret på brugersiden, vise hurtig tændtid og god strømafbrydelse under en tomgangstilstand. Design af højhastigheds-burst-mode optisk transceiver er nødvendig og udfordrende, når man installerer passive optiske netværk.
Burst-mode laserdrivere
En burst-mode-sender skal vise hurtig tændtid og god strømundertrykkelse. Designudfordringerne til burst-mode laser- / modulatordrivere er stigning og faldtider og automatisk strømstyring. Konventionelle driverkredsløb er designet til at opretholde en konstant forspændingsstrøm og spænding. God optisk effektundertrykkelse i hviletilstand kræver dog, at forspændingen hurtigt slukkes. Driverkredsløb skal være designet til at have en kort tænd / sluk-ydelse. Ved automatisk effektstyring bruger traditionelle kredsløb ofte langsomt monitorfotodiode og / eller analoge filtre til at gennemsnit signalet og en analog kontrolsløjfe til analoge kontrolsløjfer. Det er nødvendigt at overvåge optisk output, der er samplet på passende punkter i burst waveform.
Modtagere med burst-mode
Konventionelle optiske modtagere kan ikke bruges til burst-mode detektion, fordi de ikke øjeblikkeligt er i stand til at håndtere forskellige pakker, der ankommer med store forskelle i optisk effekt og fasejustering. Det er derfor nødvendigt at designe modtagere, der kan tilpasse sig variationen i optisk effekt og fasejustering på en pakke-for-pakke-basis. Designudfordringerne for burst-mode-modtagere er dynamisk følsomhedsgenvinding, niveaugendannelse og hurtig urgenvinding.
Når en svag burst følger en stærk burst, er det vanskeligt at registrere det svage signal. Dynamisk følsomhedsgenvinding er nødvendig for at detektere det svage signal. Gendannelsen af det svage burst er begrænset af fotodiode-transportørtransporteffekter, forstærker-slæb- og opladningshastigheder og utilsigtede automatiske forstærkningsstyringseffekter.
For niveaugendannelse kan en burst-mode modtager designes med en feedback eller fremadrettet struktur. Til feedback-designen danner en differentiel input / output-transimpedansforstærker og topdetekteringskredsløb en feedback-loop, medens signalet fra forforstærkeren i fremadrettet design fremføres ind i et peak-detekteringskredsløb. Begge design er implementeret i praksis. En feedbackstruktur gør det muligt for modtageren at arbejde mere pålideligt, men en anden for- / udgangsforforstærker er nødvendig. En fremadrettet modtager har en hurtigere responstid og en konventionel dccouplet forforstærker kan bruges, men kredsløbene skal udformes omhyggeligt for at forhindre svingning i reveiveren. Genoprettelseskredsløb med enkelt og robust design og god ydelse er stadig et åbent problem, der kræver yderligere undersøgelser.
FOCC er en OEM-producent af fibertransceivermoduler. Vi leverer optisk transceiver ikke kun til TDM PON'er, vi tilbyder også kompatible transceivermoduler over hele verden. Velkommen til at besøge vores hjemmeside, hvor du kan finde de moduler, du vil købe. Vores optiske moduler kan være kompatible med alle mærker, såsom SFP-moduler: GLC-LH-SM Cisco , HP J4858A , JX-SFP-1FE-FX (Juniper -kompatibel ) osv.
