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如何實現(xiàn)長距離EPON

作者: 時間:2011-12-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

目前在電力、煤炭、鐵路、部隊等專網(wǎng)通信領(lǐng)域,開始越來越多的用到技術(shù),然而在這些應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)常會遇到傳輸距離以及差分傳輸距離超過20km的情形,但是在IEEE 802.3ah-2004(已被并入802.3-2008)中明確定義了最長和差分傳輸距離不得超過20km。為了克服這一矛盾,本文就進(jìn)行了研究。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/155386.htm

EPON的傳輸距離從根本上來說受限于兩類因素:一類是物理層的光特性要求,一類是MPMC層的時序要求。前者和拓?fù)洹⑽锢韺邮瞻l(fā)器、色散等相關(guān),后者和EPON的帶寬分配算法、DBA(動態(tài)帶寬分配)周期以及注冊開窗時間等息息相關(guān)。

1、 EPON的功率預(yù)算

按照IEEE 802.3ah-2004的約定:OLT側(cè)發(fā)射功率大于2dBm,接收靈敏度-27dBm;對于ONU發(fā)射功率大于-1dBm,接收靈敏度-24dBm,整個光鏈路的損耗上行24dB,下行23.5dB。EPON上行1310nm和下行1490nm波長在G.652光纖中的損耗約為0.3dB/km。綜上可見功率預(yù)算對于EPON來說是最為重要的因素。為了提高傳輸距離,除了減少線路插入損耗外,還可以采用光放大的手段來提高光功率預(yù)算,具體包括以下兩類方法:光放大器(圖1)和中繼器(OEO,optical-electrical-optical,光電光)(圖2)。光放大器方案在上下行方向均需要使用到Diplexer(WDM 復(fù)用/解復(fù)用器)和OA(Optical Amplifier,光放大器),而OBF(Optical Bandpass Filter, 光帶通濾波器)則是可選的,使用OBF主要是為了克服OA的自發(fā)輻射效應(yīng),以提供更好的性能。中繼器方案則直接采用兩個光模塊背靠背互連,并使用本地的控制器來控制兩個光模塊的發(fā)光,從而達(dá)到簡單的OEO中繼的目的,成本較低。但圖2的方案仍然不夠精細(xì),因為OEO會帶來延時,而我們知道EPON上行方向是突發(fā)的,這樣會帶來一些時序上的輕微措施,在的情形下,表現(xiàn)將更加明顯。為此對于更長距離的應(yīng)用將需要內(nèi)置智能單元以截獲MPMC層的消息,來計算分析并彌補(bǔ)突發(fā)開銷。



圖1 光放大器方案



圖2 中繼器(OEO)方案

上述均是基于采用標(biāo)準(zhǔn)的1000BASE-PX20的PMD進(jìn)行的討論,也可以使用非標(biāo)準(zhǔn)的PMD,通過加大OLT/ONU的發(fā)射光功率和/或提高OLT/ONU的接收靈敏度來提高EPON系統(tǒng)的光功率預(yù)算。采用該方法缺點是無法使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的光模塊,定制成本較高,對于成本不是很敏感的應(yīng)用領(lǐng)域又或使用光放大器/中繼器成本更高的情形下可以使用定制光模塊的方法。

2、 EPON的拓?fù)湫问?br />
EPON應(yīng)用拓?fù)湫问揭话阌袠湫危▓D3)和總線型(圖4)兩種拓?fù)洌渲袠湫瓮負(fù)湟话悴捎镁址止馄?,而總線事拓?fù)湟话悴捎梅蔷址止馄?。?和表2分別列出兩類分光器的插入損耗參考值,以利于計算功耗。




圖3 樹形拓?fù)?br />


圖4 總線式拓?fù)?br />
表1 分光器典型插入衰減參考值


表2 非均勻分光器的插入衰減參考值


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