GPON SFP не є стандартним оптоволоконним трансивером з іншою міткою. Це оптичний модуль, створений спеціально для систем гігабітної пасивної оптичної мережі, де OLT на стороні провайдера спілкується з кількома ONU або ONT через спільне волокно через пасивні розгалужувачі. Якщо ви порівнюєте оптичні модулі GPON для розгортання FTTH, замінюєте оптику в змішаній-мережі постачальників або намагаєтеся зрозуміти, чому ваш OLT відхиляє певний SFP, критичними факторами є роль мережі, оптичний клас, план довжини хвилі та сумісність платформи.
Що таке GPON SFP?
GPON SFP – це невеликий форм{0}}приймач, що підключається, призначений для роботи в мережах доступу GPON, керованихСерія стандартів ITU-T G.984. Він перетворює електричні сигнали від головного пристрою в оптичні сигнали, що передаютьсяодномодове-волокно, і навпаки.
Мережі GPON обслуговують низку сценаріїв оптоволоконного доступу, включаючи FTTH (оптоволокно до дому), FTTB (оптоволокно до будівлі), FTTC (оптоволокно до бордюру) і розгортання пасивної оптичної локальної мережі на кампусі. У кожному випадку архітектура відповідає моделі «точка-до-багатоточок, а не простому каналу Ethernet «точка{3}}{4}}точка. Щоб дізнатися більше про структуру цих мереж, перегляньте наш посібникяк побудувати мережу FTTH.
Працююча система GPON складається з трьох основних елементів: OLT (термінал оптичної лінії) у центральному офісі постачальника послуг, один або кількапасивні оптичні розгалужувачіу розподільній мережі, а також ONU (оптичний мережевий блок) або ONT (оптичний мережевий термінал) у кожному абонентському місці. Модуль SFP, встановлений в OLT, принципово відрізняється від того, що встановлений в ONU, тому вибір правильного модуля починається з розуміння ролі, яку він повинен виконувати.
Як працює передача GPON
У системі GPON один порт OLT обслуговує багато абонентів одночасно. OLT надсилає дані зі швидкістю 2,488 Гбіт/с, які пасивний розгалужувач розподіляє на всі підключені ONU. Кожен ONU потім надсилає висхідний трафік зі швидкістю 1,244 Гбіт/с назад до OLT, узгоджений через множинний доступ з часовим-розподілом (TDMA), щоб уникнути колізій сигналів.
Цей двонаправлений зв’язок відбувається через одну нитку волокна за допомогою мультиплексування-поділу хвиль: 1490 нм передає вихідний сигнал від OLT до ONU, тоді як 1310 нм передає вихідний сигнал від ONU до OLT. Ці призначення довжин хвиль визначені вТехнічні дані Cisco GPON SFPі відповідати специфікації фізичного рівня ITU-T G.984.2.
Оскільки оптичний сигнал повинен витримувати розподіл між 32 або 64 шляхами та проходити до 20 км, модулі GPON SFP розроблені з меншою потужністю передачі, чутливістю приймача та оптичними специфікаціями, ніж стандартні трансивери Ethernet. Це головна причина, чому GPON SFP не може просто замінити звичайний модуль BiDi SFP.
GPON OLT SFP проти GPON ONU/ONT SFP
Модулі GPON SFP поділяються на дві різні категорії залежно від того, яку сторону мережі вони обслуговують. Це помилка є найпоширенішою помилкою в розгортанні GPON.
GPON OLT SFP
Встановлений у шасі OLT-на стороні постачальника, цей модуль передає за низхідним потоком на 1490 нм і приймає вгору за 1310 нм. Він має обслуговувати прийом у пакетному-режимі від кількох ONU на різних відстанях і рівнях потужності. OLT SFP зазвичай використовують лазер DFB (розподіленого зворотного зв’язку) для передачі та APD (лавинний фотодіод) або фотодіод PIN для прийому, залежно від оптичного класу.
GPON ONU/ONT SFP
Встановлений на стороні абонента, цей модуль виконує зворотну дію: він приймає сигнал 1490 нм вниз за течією від OLT і передає вгору за течією 1310 нм. Модулі на стороні ONU- є простішими в пакетному-режимі, оскільки вони спілкуються лише з одним OLT, але вони все одно повинні відповідати вимогам оптичної потужності та чутливості розгорнутого класу.
Чому вони не взаємозамінні
Незважаючи на те, що обидва модулі можуть мати однаковий форм-фактор SFP і роз’єм SC, вони працюють у протилежних оптичних напрямках і виконують різні ролі протоколу в системі GPON. У -керованих розгортаннях ISP модулі OLT часто вимагають кодування EEPROM-спеціального постачальника, тоді як модулі ONU можуть підлягати обмеженням білого списку в мікропрограмі OLT. Заміна одного на інший не спрацює і може перешкодити OLT повністю розпізнати модуль.
| Параметр | GPON OLT SFP | GPON ONU/ONT SFP |
|---|---|---|
| Місце встановлення | Центральний офіс / провайдер OLT | Приміщення клієнта ONU або ONT |
| Довжина хвилі Tx | 1490 нм (за течією) | 1310 нм (вгорі) |
| Rx довжина хвилі | 1310 нм (вгорі) | 1490 нм (за течією) |
| Низхідна швидкість | 2,488 Гбіт/с | 2,488 Гбіт/с |
| Вихідна швидкість | 1,244 Гбіт/с | 1,244 Гбіт/с |
| Керування серійним-режимом | Отримує пакети від кількох ONU | Передає у призначених слотах TDMA |
| Кодування постачальника | Часто вимагається для платформи OLT | Може входити до білого списку OLT |
GPON SFP класу B+ проти класу C+: який оптичний клас вам потрібен?
Оптичний клас визначає, яку втрату сигналу може витримати лінія між OLT і ONU. У GPON найчастіше розгортаються два класи класу B+ і класу C+, обидва визначені ITU-T G.984.2.
Практична різниця зводиться до потужності передачі та чутливості приймача. Модуль класу B+ забезпечує оптичний бюджет приблизно 28 дБ. Модуль класу C+ розширює це приблизно до 32 дБ. Ці додаткові 4 дБ запасу значні: це може означати різницю між надійним обслуговуванням співвідношення 1:32 і підтримкою розділення 1:64, або між досягненням 15 км і досягненням 20 км за умов більших втрат.
Щоб зрозуміти, як ці втрати складаються в реальній мережі, корисно знати, яквнесені втрати у оптоволоконних мережахнакопичується на розгалужувачах, роз’ємах і кабельних лініях.
| Параметр | Клас В+ | Клас С+ |
|---|---|---|
| Оптичний бюджет | ~28 дБ | ~32 дБ |
| Потужність OLT Tx (типова) | +1.5 до +5 дБм | +3 до +7 дБм |
| OLT Rx чутливість | -28 дБм | -32 дБм |
| Підтримується типовий коефіцієнт розподілу | 1:32 | 1:64 або розширений 1:32 |
| Типове максимальне охоплення | 20 км (стандарт ОДН) | 20 км (вища-втрата ODN) |
| Загальний випадок використання | Міський FTTH, короткий та середній-діапазон | FTTH у сільській місцевості, високий-спліт, велика-досяжність |
Значення є репрезентативними для поширених реалізацій постачальників, узгоджених із ITU-T G.984.2 Додаток A. Точні параметри залежать від виробника. Джерело:Специфікація Cisco GPON SFP.
Коли вибрати клас B+
Клас B+ є стандартним варіантом для більшості розгортань GPON. Якщо у вашій конструкції ODN використовується співвідношення 1:32 з помірними відстанями до оптоволокна (менше 15 км) і типовими втратами в з’єднувачах і з’єднаннях, B+ комфортно покриє бюджет з’єднання за меншою ціною на модуль.
Коли вибрати клас C+
Виберіть клас C+, коли для мережі потрібен коефіцієнт розподілу 1:64, коли протяжність волокна перевищує 15 км із великими накопиченими втратами на з’єднанні та з’єднанні, або коли інженерні правила оператора вимагають додаткового оптичного запасу. У сільських розгортаннях FTTH, де один порт OLT повинен охоплювати розкиданих абонентів на більших відстанях, C+ часто є специфікацією за замовчуванням.
Вибір C+, коли він не потрібен мережі, збільшує вартість без користі. І навпаки, розгортання B+ в ODN із високими -втратами може призвести до маргінальних або несправних посилань, усунення яких є дорогим. Правильний вибір завжди починається з розрахунку бюджету посилання, а не із загальної переваги вищих характеристик.
GPON SFP проти звичайного BiDi SFP
Багато інженерів, які працюють переважно з комутацією Ethernet, запитують, чи може GPON SFP замінити стандартТрансивер BiDiчи навпаки. Коротка відповідь: ні, і ось чому.
Звичайний BiDi SFP розроблено для з’єднань Ethernet «точка--точка». Він з’єднується з одним відповідним модулем на іншому кінці та передає стандартні кадри Ethernet. GPON SFP працює в архітектурі доступу «точка{4}}до-багатоточок, де один порт OLT спілкується з десятками ONU через пасивні розгалужувачі, використовуючи інкапсуляцію GPON (фреймінг GEM), а не власний Ethernet. Бічний модуль OLT-повинен підтримувати прийом у пакетному-режимі, синхронізацію TDMA та вирівнювання потужності між ONU на різних відстанях -, для обробки яких не створено стандартний BiDi SFP.
Сумісність фізичного роз’єму не означає сумісності протоколу. Вставлення стандартного BiDi SFP у порт OLT PON не встановить з’єднання GPON, а GPON SFP, розміщений у стандартному порту комутатора Ethernet, не функціонуватиме як приймач Ethernet. Для ширшого порівняння типів модулів SFP і того, як підібрати їх до різних мережевих ролей, див. наш посібникSFP проти SFP+.
Де розгортаються модулі GPON SFP
Модулі GPON SFP використовуються скрізь, де мережа доступу на основі GPON-надає широкосмугові послуги через оптоволокно. Найпоширеніші сценарії розгортання включають:
Розгортання ISP FTTH.Випадок використання найбільшого обсягу. Регіональний інтернет-провайдер або національний оператор встановлює обладнання OLT у центральному офісі, запускає одномодове-оптоволокно через мережу доступу з розгалужувачами PLC у точках розподілу та завершує обслуговування в абонентських ONT. GPON SFP на стороні OLT- купуються оптом і мають відповідати вимогам оператора до кодування платформи OLT.
MDU та квартирний ШСД.У багато-квартирних будинках один порт OLT із розгалужувачем 1:32 може обслуговувати весь житловий будинок. Тут зазвичай достатньо класу B+, оскільки відстані між волокнами короткі, а кількість з’єднань невелика.
Кампусна та корпоративна пасивна оптична локальна мережа.Деякі підприємства та університети замінюють традиційну інфраструктуру локальної мережі-на основі міді на пасивні оптичні локальні мережі-на основі GPON. У цих розгортаннях OLT знаходиться в головній комунікаційній кімнаті, а ONT замінюють комутатори на кожному поверсі або в зоні.
FTTH у сільській та напів{0}}міській місцевості.Для більшої довжини волокна та більшого коефіцієнта розщеплення в сільській місцевості часто потрібні модулі OLT класу C+. Ці мережі можуть обслуговувати абонентів, розташованих на відстані кількох кілометрів від найближчого розгалужувача.
Як вибрати правильний GPON SFP: практичний контрольний список
Вибір оптичного модуля GPON має відповідати чіткій послідовності рішень. Пропуск будь-якого кроку ризикує замовити модуль, який фізично відповідає порту, але не функціонує в мережі.
Крок 1. Підтвердьте мережеву роль
Визначте, чи призначений модуль для сторони OLT чи сторони ONU/ONT. Це перший і найважливіший фільтр. Якщо ви замінюєте оптику в шасі OLT-провайдера, вам потрібен OLT SFP. Якщо ви надаєте абонентське-обладнання, вам потрібен модуль ONU/ONT.
Крок 2: Перевірте необхідний оптичний клас
Зверніться до розрахунку бюджету посилання для вашого ODN. Складіть втрати від затухання волокна (зазвичай 0,35 дБ/км на 1310 нм), втрати в розгалужувачі, втрати з’єднувача та втрати на з’єднанні. Якщо загальний рівень знаходиться в межах 28 дБ, достатньо класу B+. Якщо він наближається або перевищує 28 дБ, укажіть клас C+.. Для практичного ознайомлення з цим розрахунком,Посібник APNIC щодо розрахунків бюджету потужності GPONнадає корисну довідку.
Крок 3. Перевірте довжину хвилі та швидкість передачі даних
Стандартний GPON використовує 1490 нм в нижній частині та 1310 нм у висхідній, з 2,488 Гбіт/с у нижній частині та 1,244 Гбіт/с у висхідній. Переконайтеся, що вони відповідають системним вимогам. Деякі оператори переходять на XGS-PON (10G симетричний), який повністю використовує інші довжини хвиль.
Крок 4. Підтвердьте сумісність з платформою
Ось де багато замовлень йдуть не так. Основні постачальники OLT, зокрема Huawei, ZTE, Nokia та Calix, часто впроваджують перевірку модуля мікропрограм-на рівні. OLT може відхилити SFP, який відповідає всім оптичним специфікаціям, але не має правильного кодування постачальника в його EEPROM. Перед покупкою підтвердьте, що постачальник модуля може надати кодування, яке відповідає вашій моделі OLT і версії мікропрограми.
Крок 5. Перевірте роз’єм і вимоги до середовища
Більшість GPON OLT SFP використовують інтерфейс SC/UPC (синій). Не використовуйте роз’єми SC/APC (зелені) у порту, призначеному для SC/UPC - кутове покриття створює повітряний зазор, який збільшує зворотні втрати та може пошкодити лазер. Також переконайтеся, що діапазон робочих температур модуля відповідає умовам встановлення. Обладнання центрального офісу зазвичай потребує комерційного діапазону від 0 градусів до 70 градусів, але зовнішні або неконтрольовані корпуси можуть потребувати промислових-модулів. Щоб дізнатися більшетипи волоконно-оптичних роз’єміві як їх узгодити, дивіться в нашому посібнику з роз’ємів.
Часті запитання
Чи може GPON SFP працювати у звичайному порту Ethernet SFP?
Ні. GPON SFP розроблено для портів GPON OLT або ONU, які запускають стек протоколів GPON (фреймінг GEM, TDMA, динамічний розподіл пропускної здатності). Вставлення його в стандартний порт комутатора Ethernet не встановить робоче з’єднання. Протоколи, механізми синхронізації та інкапсуляція абсолютно різні.
Чи взаємозамінні модулі OLT і ONU GPON SFP?
Вони не є. Модулі OLT і ONU працюють у протилежних напрямках довжини хвилі та виконують різні протокольні ролі. OLT SFP передає на 1490 нм і приймає на 1310 нм; ONU SFP робить навпаки. За межами довжини хвилі модуль OLT обробляє пакетний-режим прийому від кількох ONU, для чого модуль ONU не призначений.
Що потрібно перевірити перед покупкою GPON SFP?
Почніть із п’яти{0}}контрольного списку вище: мережева роль (OLT або ONU), оптичний клас (B+ або C+ залежно від бюджету зв’язку), довжина хвилі та швидкість передачі даних, сумісність платформи (кодування постачальника), тип роз’єму та вимоги до середовища. Сумісність із вашою конкретною моделлю OLT і мікропрограмою часто є фактором, яким не враховують.
Чи може OLT-модуль класу C+ працювати з ONU класу B+?
У більшості випадків так. GPON розроблено таким чином, що OLT-модуль вищого-класу може працювати з ONU нижчого-класу, якщо оптична потужність на приймачі ONU знаходиться в допустимому діапазоні. Однак, якщо ONU знаходиться дуже близько до OLT (менше 500 метрів), сильніший сигнал C+ може наситити приймач ONU. У такому випадку може знадобитися вбудований оптичний аттенюатор.
Що трапиться, якщо ви виберете неправильний оптичний клас?
Якщо оптичний бюджет модуля занадто низький для зв’язку, абоненти на дальньому кінці ODN відчуватимуть переривчасте з’єднання, високу частоту бітових помилок або повну втрату сигналу. Якщо бюджет завеликий для розгортання на короткі-відстані без загасання, приймач може насититися, що спричинить подібні помилки. У будь-якому випадку проблема часто проявляється у вигляді випадкових відключень ONU, які важко діагностувати без перевірки рівнів оптичної потужності через DDM.
Висновок
GPON SFP – це-спеціальний оптичний трансивер, який належить до архітектури доступу GPON -, а не загальний оптоволоконний модуль, який можна вставити в будь-який порт SFP. Вибір правильного означає відштовхуватися від фактичних вимог мережі: роль OLT проти ONU, клас B+ проти C+ на основі розрахунку реального бюджету зв’язку, перевіреної сумісності платформи та правильного інтерфейсу роз’єму. Пропустіть будь-який із цих кроків, і ви ризикуєте замовити модуль, який виглядає правильно, але зазнає невдачі в польових умовах.
Щоб дізнатися більше про пов’язані теми, перегляньте наші посібникиодномодовий-режим проти багатомодового SFPівідмінності між трансивером і транспондером.
