PON texnologiyasi - Telekommunikatsiya tarmoqlariga texnik xizmat

PON texnologiyasi
PON texnologiyasi asosida qurilgan optik tarmoq passiv tarmoq
bo‗lib, unda optik tarmoqlagichlar (splitterlar) va optik to‗lqin
multipleksorlari (ko‗p sondagi ulangan abonentardan tushayotgan abonent
trafiklarini bir tolaga konsentratsiyalash uchun). Optik tolali abonent kirish
tarmoqlarini qurishda PON texnologyasidan foydalanish operatorga kirish
uzelidagi portlar sonini kamaytirish va nisbatan kam tolali optik
kabellardan foydalanish imkoniyatini beradi[7].
PON texnologiyasi
asosida qurilgan optik
abonent
kirish
tarmog‗ining prinspial sxemasi 4.15- rasmda keltirilgan.
2.13-rasm. PON texnologiyasi asosida qurilgan passiv optik tarmoqning
prinspial sxemasi
Xozirda PON texnologiyasining bir qancha standartlari ishlab
chiqilgan bo‗lib ularning keng tarqalgan turlari quyidagilar:
EPON – Ethernet PON (shuningdek, GEPON);
BPON – ATM protokoli asosidagi keng polosali (Broadband)
PON;
131
GPON – GFP protokoli asosidagi multigigabit PON.
PON standartaring asosiy xarakteristikalari 1-jadvalda keltirilgan.
PON ning xozirda eng keng qo‗llaniladigan standartlari bu EPON va
GPON lardir. Osiyo – Tinch okeani regini mamlakatlarida (Yaponiya,
Xitoy Koreya va b.r) optik abonent kirish tarmoqlarini EPON standarti
asosida qurish keng rivojlangan. GPON standarti esa AQShda keng
qo‗llanilmoqda.
2.4. Keng polosali transport tarmoqlari va ularni qurish usullari
WDM texnologiyasiga asoslangan keng polosali transport
tarmoqlari: Aloqa tarmoqlariga bo‗lgan talablarning kundan-kunga
oshishi tufayli shu talablarni qondiruvchi yangi texnologiyalar
yaratilmoqda va amalda qo‗llanilmoqda.
SDH/SONET iyerarxiyasining uzatish tezliklarini qo‗llagan holda
optik tolali aloqa tarmoqlari rivojlana boshladi. Natijada kam kanalli
uzatish tezliklaridan STM-1ga (tezligi 155 Mbit/s) undan keyin STM-4
(tezligi 622 Mbit/s) undan keyin esa STM-16 (tezligi 2.5 Gbit/s) ga o‗tish
amalga oshdi. Bunday jadal rivojlanishning zaruriyati Internet trafiklariga,
ya‘ni, uning xizmat turlariga bo‗lgan qiziqish bilan ham bog‗liqdir.
Internet tarmoqlariga ulanuvchi kanallar xajmining oshishi o‗z navbatida
foydalanuvchilarga multimediyalardan foydalanish imkonini beradi. Bu
esa tarmoqqa ulanuvchi operatorlarni sonini oshirishga majbur qiladi va
natijada kanallar soni singari ularning uzatish tezliklari ham oshadi.
Bunday tezliklardan foydalanish uchun STM-64, STM-256 texnologiyalari
yaratildi. Lekin ma‘lumotlarni uzatish xajmining yanada oshishi va
o‗tkazuvchanlik qobiliyatining mavjud bo‗lgan optik tolalar orqali tez
to‗lishi yana muammolarni yuzaga keltirdi.
Bunday muammolarni hal qilish uchun esa 3 variantdan
foydalanishga to‗g‗ri keladi:
- yangi optik kabellarni yotqizish;
- vaqtli multipleksorlashga ega bo‗lgan apparaturalardan foydalanish;
- WDM texnologiyalaridan foydalanish.
Birinchi variantda tarmoqdagi mavjud bo‗lgan optik kabellarni
o‗rniga yangisini yotqizish iqtisodiy qiyinchiliklarni yuzaga keltiradi.
Ikkinchi variantda esa, yotqizilgan optik kabellar orqali STM-64,
STM-256 kabi texnologiyalarning yuqori tezlikli oqimlarini uzatish
mumkin. Umuman bunday tezliklarda eng asosiy vazifani signalning aks
qaytishi va polyarizatsion modali dispersiya amalga oshiradi. Dispersiya‘ni
132
sozlash uchun, manfiy qiymatga ega bo‗lgan tolali optik kabelning bir
bo‗lagidan foydalaniladi. Shuningdek, uzatish tezligining oshishi bilan
yorug‗lik oqimining so‗nishi oshadi va foto qabul qilgichning
sezuvchanligini pasaytiradi, ya‘ni, xatolikning paydo bo‗lish chastotasi
belgilangan chegaraga mos keladi, bu esa kirish signalining minimal
quvvatini oshiradi. Qabul qilinadigan signalni yetarli quvvat bilan
ta‘minlash uchun qo‗shimcha ravishda kuchaytirgich va regeneratorlarni
joylashtirishga to‗g‗ri keladi.
To‗lqin uzunligi bo‗yicha ajratilgan optik multipleksorlash (WDM
Wavelength Division Multiplexing), optik zichlashtirish bo‗yicha yangi
texnologiyalardan hisoblanadi. Quyidagi 3.1-rasmda bir optik tola orqali
bir necha alohida to‗lqin uzunliklaridagi optik aloqa kanallari tashkil
qilinishini ko‗rish mumkin.
WDM ning ishlash printsipial sxemasi juda oddiy. Bunday
texnologiyada bir tola orqali SDH ning bir nechta optik kanalini uzatish
uchun, signallarning optik to‗lqin uzunligi o‗zgartiriladi, multipleksor
yordamida ular aralashtiriladi va optik liniyaga beriladi.
3.1-rasm. Bir optik tola orqali bir necha alohida to‗lqin
uzunliklaridagi aloqa kanallari tashkil qilinishi
Qabul kiluvchi punktda teskari jarayon amalga oshadi. Quyidagi 3.2-
rasmda WDM texnologiyasini amalga oshirishning eng asosiy qurilmalari
bo‗lgan optik multipleksor va demultipleksorlarini ishlash prinsipi
ko‗rsatilgan.
3.2-rasm. DWDMning optik multipleksor va demultipleksorlarini
ishlash printsipi
133
Hozirgi paytda WDM, ma‘lumotlarni uzatuvchi analog tizimlar
uchun chastota bo‗yicha multipleksorlash (FDM), kabi optik sinxron
tizimlarda ham xuddi shunday vazifani o‗taydi. Shu sababli WDM li
tizimlar, chastota bo‗yicha optik multipleksorlovchi (OFDM) tizimlar
nomini oldi. Lekin bunday texnologiyalar bir-biridan keskin farq qiladi.
FDM da bir yon chastota oralig‗iga ega bo‗lgan amplitudaviy
modulyatsiyalash
mexanizmi
qo‗llaniladi.
OFDM
modulyatsiya
mexanizmida esa, tashuvchi chastotalar alohida manbalar (lazerlar)da
ishlab chiqiladi. Bunday signallar bitta ko‗p chastotali signalga
multipleksorlar yordamida birlashtiriladi. Uning har bir tashkil topuvchisi
(tashuvchisi) turli sinxron texnologiyalar qonuni bo‗yicha shakllangan
raqamli signallarning oqimlarini uzatishi mumkin. Masalan bitta tashuvchi
ATM trafikni, boshqasi SDH ni, uchinchisi esa PDH ni uzatishi mumkin.
Buning uchun tashuvchi uzatuvchi trafikka mos keluvchi raqamli signal
bilan modulyatsiyalanadi.
WDM li tizimlarning blok sxemasi
Kanallari
to‗lqin
uzunligi
bo‗yicha
zichlashtirilgan
WDM
tizimlarining asosiy qismlari bu uzatish qismi, liniya qismi va qabul qilish
qismidir. Bu har bir qismlar o‗ziga hos elementlardan tashkil topadi.
Quyidagi 3.3- rasmda WDM li tizimlarning asosiy sxemasi ko‗rsatilgan.
3.3-rasm. WDM asosidagi tizimlarning asosiy sxemasi
Tizimning uzatuvchi qismi turli manbalardan kirishda n ma‘lumotlar
oqimi (tashuvchining to‗lqin uzunligiga ega bo‗lgan kodlangan raqamli
impulslar raqamli ketma-ketligi)ni qabul qiladi. Bunday oqimlar mos
keluvchi interfeyslarda (Int) qayta ishlanadi va optik modulyatorlar (M)
yordamida tashuvchisi modulyatsiyalanadi. To‗lqin uzunligiga ega bo‗lgan
modulyatsiyalangan optik tashuvchilar WDMMUX multipleksorlari
134
yordamida modulyatsiyalanadi va kuchaytiriladi. Undan keyin esa
chiqishdagi agregat oqimlar tolaga uzatiladi.
Qabul qiluvchi qismda esa tola chiqishidan oqim qabul qilinadi va
kuchaytiriladi, demultipleksorlanadi, ya‘ni to‗lqin tashuvchiga ega bo‗lgan
oqimlarga ajratiladi, detektorlanadi, kirishdagi filtr esa o‗zaro o‗tuvchi
shovqinlarni kamaytirish va detektorlashda shovqin bardoshlikni oshirish
uchun qo‗llaniladi va DM yordamida demodulyatsiyalanadi, ya‘ni
chiqishda kodlangan boshlang‗ich impulslar ketma-ketligi hosil bo‗ladi.
WDM ning birinchi multipleksorlarida ikkita tashuvchi (1310 nm va
1550 nm) dan foydalanilgan. Ularning orasidagi farq 240 nm ni tashkil
qilganligi (katta oraliqni) sababli, ularni ajratishda maxsus filtrlar talab
qilinmagan.
Hozirgi paytda kanallarni ajratish bo‗yicha uchta konkurent
texnologiya qo‗llaniladi. Shulardan ikkitasi integral optika asosida AWG
(Arrayed Waveguid Grating) to‗lqin o‗tkazgich massividagi difraktsion
panjara asosida tashuvchilarni ajratish, ikkinchisi esa CG (Concave
Grating) buklangan difraktsion panjara yordamida tashuvchilarni
ajratishdir. Uchinchi texnologiyada esa odatdagi yangi texnologiya
satxidagi diskret optika qo‗llaniladi. Bunda kanallarni ajratish uchun uch
o‗lchamli optik multipleksor texnologiyasidan foydalaniladi. (3-D Optiks
WDM). Optik multipleksorlashni xususiyatlarini quyidagi jadvalda o‗zaro
solishtirish:
3.1-jadval
Te
xn
ol
og
iy
a
K
an
al
la
rn
ing
m
a
ksi
m
a
l so
ni
(nm
)
K
an
al
la
rn
i
k
o‗
ch
ir
ish
O
li
b k
el
ad
ig
an
y
o‗
qot
ish
(d
B
)
O‗
za
ro
o‗
tuv
chi
so‗
ni
sh
(dB
)
P
ol
y
ar
iz
at
si
y
ag
a
se
zuv
ch
anl
ik (
%
)
AWG
32
0.1-15
6-8
-5 ’ -29
2
CG
78
1-4
10-16
-7 ’ -30
2-50
3-D Optiks
WDM
262
0.4- 250
2-6
-30 ’ -
55
0
135
Jadvaldan ko‗rinib turibdiki 3-D Optiks WDM beshta parametrdan
to‗rttasi bo‗yicha afzallikka ega va uni HDWDM satxigacha 0,4 nm dan
kam bo‗lmagan kanallarni ko‗chirishda WDM tizimlarida qo‗llash
mumkin.
|