GPON SFP nie jest standardowym transceiverem światłowodowym z inną etykietą. Jest to moduł optyczny zbudowany specjalnie dla systemów gigabitowych pasywnych sieci optycznych, w których OLT po stronie dostawcy komunikuje się z wieloma jednostkami ONU lub ONT za pośrednictwem współdzielonego światłowodu za pośrednictwem pasywnych rozdzielaczy. Jeśli porównujesz moduły optyczne GPON pod kątem wdrożenia FTTH, wymieniasz optykę w sieci- różnych dostawców lub próbujesz zrozumieć, dlaczego Twój OLT odrzuca określony SFP, krytycznymi czynnikami są rola sieci, klasa optyczna, plan długości fal i zgodność platformy.
Co to jest GPON SFP?
GPON SFP to niewielki,-wtykowy transceiver przeznaczony do pracy w sieciach dostępowych GPON zarządzanych przezSeria standardowa ITU-T G.984. Konwertuje sygnały elektryczne z urządzenia głównego na przesyłane sygnały optyczneświatłowód jednomodowy-i odwrotnie.
Sieci GPON obsługują różne scenariusze dostępu światłowodowego, w tym FTTH (światłowód do domu), FTTB (światłowód do budynku), FTTC (światłowód do krawężnika) i wdrożenia pasywnych optycznych sieci LAN w kampusie. W każdym przypadku architektura opiera się na modelu punkt-do-wielopunktów, a nie na prostym łączu Ethernet-do-punktu. Więcej informacji na temat struktury tych sieci można znaleźć w naszym przewodnikujak zbudować sieć FTTH.
Działający system GPON składa się z trzech głównych elementów: OLT (terminal linii optycznej) w centrali usługodawcy, jeden lub więcejpasywne rozdzielacze optycznew sieci dystrybucyjnej oraz ONU (jednostka sieci optycznej) lub ONT (terminal sieci optycznej) w lokalizacji każdego abonenta. Moduł SFP zainstalowany w OLT zasadniczo różni się od tego zainstalowanego w ONU, dlatego wybór odpowiedniego modułu rozpoczyna się od zrozumienia roli, jaką ma pełnić.
Jak działa transmisja GPON
W systemie GPON pojedynczy port OLT obsługuje jednocześnie wielu abonentów. OLT wysyła dane z szybkością 2,488 Gb/s, które pasywny rozdzielacz rozdziela do wszystkich podłączonych jednostek ONU. Każda jednostka ONU wysyła następnie ruch wychodzący z szybkością 1,244 Gb/s z powrotem do OLT, koordynowany poprzez wielokrotny dostęp z podziałem czasu (TDMA), aby uniknąć kolizji sygnałów.
Ta dwukierunkowa komunikacja odbywa się za pośrednictwem pojedynczego pasma światłowodu przy użyciu multipleksowania z-podziałem długości fali: 1490 nm przenosi sygnał w dół z OLT do ONU, podczas gdy 1310 nm przenosi sygnał w górę z ONU do OLT. Te przypisania długości fali są zdefiniowane wArkusz danych GPON SFP firmy Ciscoi dostosować je do specyfikacji warstwy fizycznej ITU-T G.984.2.
Ponieważ sygnał optyczny musi przetrwać podział na 32 lub 64 ścieżki i przebyć do 20 km, moduły GPON SFP zostały zaprojektowane z myślą o większej mocy nadawania, czułości odbiornika i specyfikacjach budżetu optycznego niż standardowe transceivery Ethernet. Jest to główny powód, dla którego GPON SFP nie może po prostu zastąpić zwykłego modułu BiDi SFP.
GPON OLT SFP kontra GPON ONU/ONT SFP
Moduły GPON SFP dzielą się na dwie odrębne kategorie w zależności od tego, po której stronie sieci obsługują. Błędne wykonanie tego zadania jest najczęstszym błędem przy zamawianiu we wdrożeniach GPON.
GPON OLT SFP
Zainstalowany w obudowie OLT-po stronie dostawcy, moduł ten transmituje w dół przy 1490 nm i odbiera w górę przy 1310 nm. Musi obsługiwać odbiór w trybie-serii z wielu jednostek ONU przy różnych odległościach i poziomach mocy. OLT SFP zazwyczaj wykorzystują laser DFB (Distributed Feedback) do transmisji i fotodiodę APD (fotodiodę lawinową) lub PIN do odbioru, w zależności od klasy optycznej.
GPON ONU/ONT SFP
Zainstalowany po stronie abonenta moduł ten działa odwrotnie: odbiera sygnał downstream o długości fali 1490 nm z OLT i transmituje sygnał upstream przy długości fali 1310 nm. Moduły boczne ONU-są prostsze w obsłudze w trybie-serii, ponieważ komunikują się tylko z jednym OLT, ale nadal muszą spełniać wymagania dotyczące mocy optycznej i czułości wdrożonej klasy.
Dlaczego nie są wymienne
Mimo że oba moduły mogą mieć tę samą obudowę SFP i złącze SC, działają w przeciwnych kierunkach optycznych i pełnią różne role protokołów w systemie GPON. We wdrożeniach-zarządzanych przez dostawcę usług internetowych moduły OLT często wymagają-specyficznego dla dostawcy kodowania EEPROM, podczas gdy moduły ONU mogą podlegać ograniczeniom białej listy w oprogramowaniu OLT. Zamiana jednego na drugi nie będzie działać i może uniemożliwić OLT całkowite rozpoznanie modułu.
| Parametr | GPON OLT SFP | GPON ONU/ONT SFP |
|---|---|---|
| Miejsce instalacji | Centrala / dostawca OLT | Siedziba klienta ONU lub ONT |
| Długość fali nadajnika | 1490 nm (w dół) | 1310 nm (w górę) |
| Długość fali Rx | 1310 nm (w górę) | 1490 nm (w dół) |
| Stawka dolna | 2,488 Gb/s | 2,488 Gb/s |
| Stawka górna | 1,244 Gb/s | 1,244 Gb/s |
| Obsługa trybu-serii | Odbiera impulsy z wielu jednostek ONU | Transmituje w przypisanych slotach TDMA |
| Kodowanie dostawcy | Często wymagane na platformie OLT | Może podlegać białej liście OLT |
Klasa B+ a klasa C+ GPON SFP: jakiej klasy optycznej potrzebujesz?
Klasa optyczna określa, jak dużą utratę sygnału może tolerować łącze pomiędzy OLT i ONU. W sieci GPON najczęściej stosowane są klasy B+ i C+, obie zdefiniowane w ITU-T G.984.2.
Praktyczna różnica sprowadza się do mocy nadawania i czułości odbiornika. Moduł klasy B+ zapewnia budżet optyczny wynoszący około 28 dB. Moduł klasy C+ zwiększa to do około 32 dB. Te dodatkowe 4 dB marginesu są znaczące: może oznaczać różnicę pomiędzy niezawodną obsługą współczynnika podziału 1:32 a obsługą podziału 1:64 lub pomiędzy osiągnięciem 15 km a osiągnięciem 20 km w warunkach większych strat.
Aby zrozumieć, jak te straty sumują się w prawdziwej sieci, warto wiedzieć, jak to zrobićtłumienie wtrąceniowe w sieciach światłowodowychgromadzi się na rozgałęźnikach, złączach i trasach kablowych.
| Parametr | Klasa B+ | Klasa C+ |
|---|---|---|
| Budżet optyczny | ~28dB | ~32dB |
| Moc OLT Tx (typowa) | +1.5 do +5 dBm | +3 do +7 dBm |
| Czułość OLT Rx | -28 dBm | -32 dBm |
| Obsługiwany typowy współczynnik podziału | 1:32 | 1:64 lub przedłużony 1:32 |
| Typowy maksymalny zasięg | 20 km (standardowa ODN) | 20 km (wyższa-strata ODN) |
| Typowy przypadek użycia | Miejski FTTH,-zasięg krótki i średni | Wiejski FTTH,-rozdzielny, o dużym-zasięgu |
Wartości są reprezentatywne dla wdrożeń popularnych dostawców, zgodnych z ITU-T G.984.2 Załącznik A. Dokładne parametry różnią się w zależności od producenta. Źródło:Arkusz danych Cisco GPON SFP.
Kiedy wybrać klasę B+
Klasa B+ to standardowa opcja w przypadku większości wdrożeń GPON. Jeśli w Twoim projekcie ODN zastosowano współczynnik podziału 1:32 przy umiarkowanych odległościach włókien (poniżej 15 km) i typowych stratach na złączach i spawach, B+ pokryje budżet łącza wygodnie i przy niższych kosztach na moduł.
Kiedy wybrać klasę C+
Wybierz klasę C+, gdy sieć wymaga współczynnika podziału 1:64, gdy długości światłowodów przekraczają 15 km z dużymi skumulowanymi stratami na spawach i złączach lub gdy zasady inżynieryjne operatora wymagają dodatkowego marginesu optycznego. W wiejskich wdrożeniach FTTH, gdzie pojedynczy port OLT musi obsługiwać rozproszonych abonentów na większych dystansach, często domyślną specyfikacją jest C+.
Wybór C+, gdy sieć nie jest potrzebna, zwiększa koszty bez korzyści. I odwrotnie, wdrożenie B+ w sieci ODN o wysokich-stratach może skutkować marginalnymi lub wadliwymi łączami, których usuwanie jest kosztowne. Właściwy wybór zawsze rozpoczyna się od obliczenia budżetu łącza, a nie od ogólnej preferencji dla wyższych specyfikacji.
GPON SFP a konwencjonalny BiDi SFP
Wielu inżynierów zajmujących się głównie przełączaniem Ethernet zadaje sobie pytanie, czy GPON SFP może zastąpić standardTransceiver BiDilub odwrotnie. Krótka odpowiedź brzmi: nie, a oto dlaczego.
Konwencjonalny moduł BiDi SFP jest przeznaczony do połączeń Ethernet typu punkt-do-punktu. Łączy się z jednym pasującym modułem na drugim końcu i obsługuje standardowe ramki Ethernet. GPON SFP działa w architekturze dostępu punkt-do-wielopunktowego, w której jeden port OLT komunikuje się z dziesiątkami jednostek ONU za pośrednictwem pasywnych rozdzielaczy, wykorzystując enkapsulację GPON (ramkowanie GEM) zamiast natywnej sieci Ethernet. Moduł boczny OLT-musi obsługiwać odbiór w trybie- serii, taktowanie TDMA i poziomowanie mocy w jednostkach ONU w różnych odległościach, - których nie obsługuje standardowy BiDi SFP.
Zgodność złącza fizycznego nie oznacza zgodności protokołu. Włożenie ogólnego modułu BiDi SFP do portu OLT PON nie spowoduje ustanowienia łącza GPON, a moduł GPON SFP umieszczony w standardowym porcie przełącznika Ethernet nie będzie działał jako transceiver Ethernet. Szersze porównanie typów modułów SFP i dopasowanie ich do różnych ról sieciowych znajdziesz w naszym przewodniku ntSFP kontra SFP+.
Gdzie wdrażane są moduły GPON SFP
Moduły GPON SFP są używane wszędzie tam, gdzie sieć dostępowa-oparta na GPON zapewnia usługi szerokopasmowe za pośrednictwem światłowodu. Najczęstsze scenariusze wdrożeń obejmują:
Wdrożenia ISP FTTH.Przypadek użycia o największej objętości. Regionalny dostawca usług internetowych lub operator krajowy instaluje sprzęt OLT w biurze centralnym, przepuszcza światłowód jednomodowy przez sieć dostępową za pomocą rozdzielaczy PLC w punktach dystrybucji i kończy usługę w ONT abonenta. Moduły SFP-GPON po stronie OLT są kupowane hurtowo i muszą spełniać wymagania operatora dotyczące kodowania platformy OLT.
MDU i szerokopasmowy dostęp do mieszkań.W przypadku instalacji wielomieszkaniowych-pojedynczy port OLT z rozdzielaczem 1:32 może obsługiwać cały budynek mieszkalny. Klasa B+ jest zazwyczaj wystarczająca, ponieważ odległości włókien są krótkie, a liczba spawów niewielka.
Pasywna optyczna sieć LAN dla kampusów i przedsiębiorstw.Niektóre przedsiębiorstwa i uniwersytety zastępują tradycyjną infrastrukturę sieci LAN-opartą na kablach miedzianych pasywnymi optycznymi sieciami LAN-opartymi na GPON. W tych wdrożeniach OLT znajduje się w głównym pomieszczeniu komunikacyjnym, a ONT zastępują przełączniki na każdym piętrze lub w każdej strefie.
Wiejski i pół{0}}miejski FTTH.Dłuższe przebiegi włókien i wyższe współczynniki podziału na obszarach wiejskich często wymagają modułów OLT klasy C+. Sieci te mogą obsługiwać abonentów oddalonych o kilka kilometrów od najbliższej szafy rozdzielczej.
Jak wybrać odpowiedni GPON SFP: praktyczna lista kontrolna
Wybór modułu optycznego GPON powinien opierać się na jasnej sekwencji decyzji. Pominięcie któregokolwiek kroku grozi zamówieniem modułu, który fizycznie pasuje do portu, ale nie działa w sieci.
Krok 1: Potwierdź rolę sieciową
Określ, czy moduł jest przeznaczony dla strony OLT, czy ONU/ONT. Jest to pierwszy i najbardziej krytyczny filtr. Jeśli wymieniasz optykę w obudowie OLT-należącej do dostawcy, potrzebujesz OLT SFP. Jeśli udostępniasz sprzęt-po stronie abonenta, potrzebujesz modułu ONU/ONT.
Krok 2: Sprawdź wymaganą klasę optyczną
Zapoznaj się z obliczeniami budżetu łącza dla Twojej sieci ODN. Dodaj straty wynikające z tłumienia światłowodu (zazwyczaj 0,35 dB/km przy 1310 nm), straty wtrąceniowe, straty na złączu i straty na spawach. Jeśli suma mieści się w granicach 28 dB, wystarczająca jest klasa B+. Jeśli zbliża się lub przekracza 28 dB, określ klasę C.+. Aby uzyskać praktyczny przegląd tego obliczenia,Przewodnik APNIC po obliczeniach budżetu mocy GPONzawiera przydatne odniesienie.
Krok 3: Sprawdź długość fali i szybkość transmisji danych
Standardowy GPON wykorzystuje 1490 nm w dół i 1310 nm w górę, przy 2,488 Gb/s w dół i 1,244 Gb/s w górę. Upewnij się, że odpowiadają one wymaganiom systemowym. Niektórzy operatorzy przechodzą na XGS-PON (10G symetryczny), który wykorzystuje całkowicie inne długości fal.
Krok 4: Potwierdź zgodność platformy
To tutaj wiele zamówień kończy się niepowodzeniem. Główni dostawcy OLT, w tym Huawei, ZTE, Nokia i Calix, często wdrażają weryfikację modułu na poziomie oprogramowania sprzętowego-. OLT może odrzucić SFP, który spełnia wszystkie specyfikacje optyczne, ale brakuje mu prawidłowego kodu dostawcy w jego EEPROM. Przed zakupem upewnij się, że dostawca modułu może zapewnić kodowanie dopasowane do Twojego konkretnego modelu OLT i wersji oprogramowania.
Krok 5: Sprawdź złącze i wymagania środowiskowe
Większość GPON OLT SFP wykorzystuje interfejs złącza SC/UPC (niebieski). Nie używaj złączy SC/APC (zielonych) w porcie przeznaczonym dla SC/UPC - wypolerowanie pod kątem tworzy szczelinę powietrzną, która zwiększa straty odbiciowe i może uszkodzić laser. Upewnij się również, że zakres temperatur pracy modułu jest zgodny ze środowiskiem instalacji. Sprzęt w biurze centralnym zazwyczaj wymaga komercyjnego zakresu temperatur od 0 do 70 stopni, ale obudowy zewnętrzne lub obudowy niekontrolowane mogą wymagać modułów o parametrach przemysłowych-. Więcej na ten temattypy złączy światłowodowychi jak je dopasować, zobacz nasz przewodnik po złączach.
Często zadawane pytania
Czy GPON SFP może działać w normalnym porcie Ethernet SFP?
Nie. GPON SFP jest przeznaczony dla portów GPON OLT lub ONU, które obsługują stos protokołów GPON (ramkowanie GEM, TDMA, dynamiczna alokacja przepustowości). Włożenie go do standardowego portu przełącznika Ethernet nie spowoduje ustanowienia działającego łącza. Protokoły, mechanizmy synchronizacji i enkapsulacja są zupełnie inne.
Czy moduły OLT i ONU GPON SFP są wymienne?
Nie są. Moduły OLT i ONU działają na przeciwnych kierunkach długości fal i pełnią różne role protokołów. OLT SFP nadaje przy 1490 nm i odbiera przy 1310 nm; ONU SFP działa odwrotnie. Poza długością fali moduł OLT obsługuje odbiór w trybie-serii z wielu jednostek ONU, do czego moduł ONU nie jest przeznaczony.
Co należy sprawdzić przed zakupem GPON SFP?
Zacznij od powyższej pięcioetapowej listy kontrolnej: rola sieci (OLT lub ONU), klasa optyczna (B+ lub C+ w zależności od budżetu łącza), długość fali i szybkość transmisji danych, zgodność platformy (kodowanie dostawcy) i typ złącza oraz wymagania środowiskowe. Zgodność z konkretnym modelem OLT i oprogramowaniem sprzętowym jest często najczęściej pomijanym czynnikiem.
Czy moduł OLT klasy C+ może współpracować z jednostkami ONU klasy B+?
W większości przypadków tak. GPON zaprojektowano tak, aby moduł OLT-wyższej klasy mógł współpracować z jednostkami ONU-niższej klasy, o ile moc optyczna w odbiorniku ONU mieści się w dopuszczalnym zakresie. Jeśli jednak jednostka ONU znajduje się bardzo blisko OLT (poniżej 500 metrów), silniejszy sygnał C+ może nasycić odbiornik ONU. W takim scenariuszu może być potrzebny wbudowany tłumik optyczny.
Co się stanie, jeśli wybierzesz niewłaściwą klasę optyczną?
Jeśli budżet optyczny modułu jest zbyt niski dla łącza, abonenci na drugim końcu sieci ODN będą doświadczać przerywanej łączności, wysokich współczynników błędów bitowych lub całkowitej utraty sygnału. Jeśli budżet jest zbyt wysoki w przypadku instalacji-na krótkich dystansach bez tłumienia, odbiornik może się nasycić, powodując podobne błędy. W obu przypadkach problem często objawia się przypadkowymi przerwami w działaniu jednostek ONU, które są trudne do zdiagnozowania bez sprawdzenia poziomów mocy optycznej za pośrednictwem DDM.
Wniosek
GPON SFP to-specyficzny transceiver optyczny należący do architektury dostępu GPON -, a nie zwykły moduł światłowodowy, który można podłączyć do dowolnego portu SFP. Wybór właściwego oznacza rozpoczęcie od rzeczywistych wymagań sieci: rola OLT vs. ONU, klasa B+ vs. C+ w oparciu o rzeczywiste obliczenie budżetu łącza, zweryfikowaną kompatybilność platformy i prawidłowy interfejs złącza. Pomiń którykolwiek z tych kroków, ryzykując zamówienie modułu, który wygląda dobrze, ale zawodzi w praktyce.
Aby uzyskać więcej informacji na powiązane tematy, zapoznaj się z naszymi przewodnikami na tematjedno-trybowy a wielomodowy SFPIróżnice między transceiverem a transponderem.
