align="justify"> них. Реалізація цього принципу показана на рис.7. Число абонентських вузлів ONT, підключених до одного Приймальнопередавальне модулю OLT, може бути настільки великим, наскільки дозволяє бюджет потужності і максимальна швидкість приемопередающей апаратури.
Малюнок 7 - Основні елементи архітектури PON і принцип дії
Для передачі потоку інформації від OLT до ONT - прямого (спадного) потоку, як правило, використовується довжина хвилі 1550 нм.
Навпаки, потоки даних від різних абонентських вузлів у центральний вузол, спільно утворюють зворотний (висхідний) потік, передаються на довжині хвилі 1310 нм. У OLT і ONT вбудовані мультиплексори WDM, що розділяють вихідні і вхідні потоки.
Прямий потік на рівні оптичних сигналів є широкомовним. Кожен абонентський вузол ONT, читаючи адресні поля, виділяє із загального потоку призначену тільки йому частину інформації (рис.7). Фактично ми маємо справу з розподіленим Демультиплексор.
Всі абонентські вузли ONT ведуть передачу у зворотному потоці на одній і тій же довжині хвилі, використовуючи концепцію множинного доступу з тимчасовим поділом TDMA (time division multiple access). Для того, щоб виключити можливість перетину сигналів від різних ONT, для кожного з них встановлюється своє індивідуальне розклад з передачі даних c урахуванням поправки на затримку, пов'язану з видаленням даного ONT від центрального вузла OLT. Це завдання вирішує протокол TDMA MAC.
Взаємодія OLT і ONT
Взаємодія абонентського вузла з центральним починається з встановлення з'єднання, після чого відбувається передача даних. Все це виконується відповідно до протоколу TDMA MAC. У процесі встановлення з'єднання запускається процедура ранжирування (ranging), яка включає в себе ранжування по відстані, ранжування по потужності і синхронізацію.
Ранжування по відстані
Ранжування по відстані (distance ranging) - визначення тимчасової затримки, пов'язаної з видаленням ONT від OLT - виконується на етапі реєстрації абонентських вузлів і потрібно для того, щоб забезпечити бесколлізіонний транспорт і створити єдину синхронізацію у зворотному потоці.
Спочатку адміністратор мережі заносить до реєстру OLT дані про новий ONT, його серійний номер, параметри наданих абоненту послуг. Потім після фізичного підключення до мережі PON цього абонентського вузла і включенні живлення на ньому, центральний вузол починає процес ранжирування. Ранжування з ONT, який прописаний в реєстрі OLT, відбувається кожного разу при включенні ONT. При виключенні і включенні живлення на OLT ранжування відбувається з усіма внесеними до реєстру ONT. ОLT, посилаючи сигнал ранжируемого ONT, слухає відгук від нього і на підставі цього обчислює тимчасову затримку на подвійному пробігу RTT (round trip time), потім у прямому потоці передає ONT обчислене значення. Абонентський вузол ONT вносить відповідну затримку, яка передує початку відправки кадру у зворотному потоці, компенсуючи затримку на поширенні оптичного сигналу по волокну від ONT до OLT. З урахуванням того, що відстані OLT-ОNT можуть змінюватися у великих межах (стандарт G.983.1 визначає діапазон 0-20 км), оцінимо можливі варіації затримки. Якщо врахувати, що швидкість світла у волокні становить 2 · 10 5 км/c, то приросту відстані OLT-ONT на 1 км буде відповідати збільшення часу затримки на подвійному пробігу на 10 мкс. А для відстані 20 км RTT складе 0,2 мс. Фактично це мінімальне теоретичне час, що потрібно OLT, щоб виконати ранжування з одним ONT.
Ранжування по відстані більшого числа абонентських вузлів відбувається послідовно і вимагає пропорційного збільшення сумарного часу ранжирування. Протягом цього часу передача даних у зворотному потоці не йде. Після того як ранжирування по відстані виконано, OLT на підставі прописаних послуг для кожного ONT і з використанням протоколу МАС приймає рішення, якому абонентському вузлу передавати в кожному конкретному часовому слоті. Зауважимо, що загальна затримка при відправленні кадру в зворотний потік вноситься не тільки кінцевим часом поширення сигналу по волокну, але й елементами електроніки OLT, ONT. Затримка з боку останніх може відчувати невеликий дрейф, наприклад внаслідок коливань температури обладнання. Тому на етапі передачі даних OLT повідомляє ONT про невелике підстроювання затримки, що вноситься в зворотний потік, - мікроранжірованіе (micro ranging). У результаті точність, з якою стабілізуються відправляються кадри від різних ONT, становить 2-3 біта.
В основі ініціалізації мережі PON лежать три процедури: визначення відстаней від OLT до різних ONT (distance ranging), синхронізація всіх ONT (clock ranging) і визначення при прийомі на OLT інтенсивностей оптичних сигналів від різних...
