GPON SFP — это не стандартный оптоволоконный трансивер с другой маркировкой. Это оптический модуль, созданный специально для систем гигабитной пассивной оптической сети, в которых OLT на стороне провайдера связывается с несколькими ONU или ONT по общему оптоволокну через пассивные разветвители. Если вы сравниваете оптические модули GPON для развертывания FTTH, заменяете оптику в сети смешанного-поставщика или пытаетесь понять, почему ваш OLT отклоняет конкретный SFP, критическими факторами являются роль сети, оптический класс, план длины волны и совместимость платформы.
Что такое SFP GPON?
GPON SFP – это сменный приемопередатчик небольшого-форм-фактора, предназначенный для работы в сетях доступа GPON, управляемыхСерия стандартов ITU-T G.984. Он преобразует электрические сигналы от главного устройства в оптические сигналы, передаваемыеодномодовое-волокно, и наоборот.
Сети GPON обслуживают ряд сценариев доступа к оптоволокну, включая FTTH (оптоволокно до дома), FTTB (оптоволокно до здания), FTTC (оптоволокно до тротуара) и развертывание пассивных оптических локальных сетей в кампусе. В каждом случае архитектура соответствует модели «точка--—-многоточка», а не простому каналу Ethernet «точка--—-точка». Более подробно о том, как структурированы эти сети, можно узнать в нашем руководстве покак построить сеть FTTH.
Работающая система GPON состоит из трех основных элементов: OLT (терминал оптической линии) в центральном офисе поставщика услуг, один или несколькопассивные оптические разветвителив распределительной сети, а также ONU (блок оптической сети) или ONT (терминал оптической сети) в каждом месте абонента. Модуль SFP, установленный в OLT, принципиально отличается от модуля, установленного в ONU, поэтому выбор подходящего модуля начинается с понимания роли, которую он должен выполнять.
Как работает передача GPON
В системе GPON один порт OLT обслуживает одновременно множество абонентов. OLT отправляет нисходящие данные со скоростью 2,488 Гбит/с, которые пассивный разветвитель распределяет по всем подключенным ONU. Затем каждый ONU отправляет восходящий трафик со скоростью 1,244 Гбит/с обратно в OLT, координируя его посредством множественного доступа с -разделением времени (TDMA), чтобы избежать коллизий сигналов.
Эта двунаправленная связь осуществляется по одной оптоволоконной нити с использованием мультиплексирования с разделением по длине волны-: длина волны 1490 нм передает нисходящий сигнал от OLT к ONU, а длина волны 1310 нм передает восходящий сигнал от ONU к OLT. Эти назначения длин волн определены вТехнический паспорт Cisco GPON SFPи соответствовать спецификации физического уровня ITU-T G.984.2.
Поскольку оптический сигнал должен выдерживать разделение по 32 или 64 путям и преодолевать расстояние до 20 км, модули GPON SFP спроектированы с более низкой мощностью передачи, чувствительностью приемника и характеристиками оптического бюджета, чем стандартные приемопередатчики Ethernet. Это основная причина, по которой GPON SFP не может просто заменить обычный модуль BiDi SFP.
GPON OLT SFP против GPON ONU/ONT SFP
Модули GPON SFP делятся на две отдельные категории в зависимости от того, какую сторону сети они обслуживают. Неправильное решение — самая распространенная ошибка при заказе при развертывании GPON.
GPON ОЛТ SFP
Этот модуль, установленный в шасси OLT на стороне-провайдера, передает нисходящий поток на длине волны 1490 нм и принимает восходящий поток на длине волны 1310 нм. Он должен обеспечивать прием в пакетном-режиме от нескольких ONU на разных расстояниях и уровнях мощности. В OLT SFP обычно используется лазер DFB (распределенная обратная связь) для передачи и фотодиод APD (лавинный фотодиод) или PIN для приема, в зависимости от оптического класса.
GPON ONU/ONT SFP
Установленный на стороне абонента, этот модуль делает обратное: он принимает нисходящий сигнал на длине волны 1490 нм от OLT и передает восходящий сигнал на длине волны 1310 нм. Боковые модули ONU-более просты в пакетном-режиме, поскольку они обмениваются данными только с одним OLT, но они все равно должны соответствовать требованиям к оптической мощности и чувствительности развернутого класса.
Почему они не взаимозаменяемы
Несмотря на то, что оба модуля могут иметь один и тот же форм-фактор SFP и разъем SC, они работают в противоположных оптических направлениях и выполняют разные роли протокола в системе GPON. В развертываниях,-управляемых интернет-провайдером, для модулей OLT часто требуется кодирование EEPROM,-специфическое для поставщика, в то время как на модули ONU могут распространяться ограничения белого списка в прошивке OLT. Замена одного на другое не будет работать и может помешать OLT полностью распознать модуль.
| Параметр | GPON ОЛТ SFP | GPON ONU/ONT SFP |
|---|---|---|
| Место установки | Центральный офис/провайдер OLT | Помещения клиента ONU или ONT |
| Длина волны передачи | 1490 нм (нисходящий поток) | 1310 нм (вверх по течению) |
| Длина волны приема | 1310 нм (вверх по течению) | 1490 нм (нисходящий поток) |
| Скорость нисходящего потока | 2,488 Гбит/с | 2,488 Гбит/с |
| Скорость восходящего потока | 1,244 Гбит/с | 1,244 Гбит/с |
| Обработка-пакетного режима | Получает пакеты от нескольких ONU | Передача в назначенных слотах TDMA |
| Кодирование поставщика | Часто требуется для каждой платформы OLT | Может быть включен в белый список OLT |
Класс B+ против класса C+ GPON SFP: какой оптический класс вам нужен?
Оптический класс определяет, какую потерю сигнала может выдержать канал между OLT и ONU. В GPON наиболее часто используются классы B+ и C+, оба из которых определены в ITU-T G.984.2.
Практическая разница сводится к мощности передачи и чувствительности приемника. Модуль класса B+ обеспечивает оптический бюджет примерно 28 дБ. Модуль класса C+ увеличивает этот показатель примерно до 32 дБ. Этот дополнительный запас в 4 дБ значителен: он может означать разницу между надежным обслуживанием соотношения разделения 1:32 и поддержкой разделения 1:64 или между достижением 15 км и достижением 20 км в условиях более высоких потерь.
Чтобы понять, как эти потери складываются в реальной сети, полезно знать, какВносимые потери в оптоволоконных сетяхнакапливается на разветвителях, разъемах и кабельных трассах.
| Параметр | Класс Б+ | Класс С+ |
|---|---|---|
| Оптический бюджет | ~28 дБ | ~32 дБ |
| Мощность OLT Tx (типичная) | от +1.5 до +5 дБм | от +3 до +7 дБм |
| Чувствительность OLT Rx | -28 дБм | -32 дБм |
| Поддерживается типичное соотношение разделения | 1:32 | 1:64 или расширенный 1:32 |
| Типичный максимальный охват | 20 км (стандартный ОДН) | 20 км (ODN с более высокими-потерями) |
| Общий случай использования | Городской FTTH, ближний и средний-диапазон | Сельский FTTH, высокий-разделение, большая-дальность действия |
Значения являются репрезентативными для распространенных реализаций поставщиков, соответствующих ITU-T G.984.2 Приложение A. Точные параметры зависят от производителя. Источник:Технический паспорт Cisco GPON SFP.
Когда выбирать класс B+
Класс B+ является стандартным вариантом для большинства развертываний GPON. Если в вашей конструкции ODN используется соотношение разделения 1:32 с умеренными расстояниями волокон (менее 15 км) и типичными потерями в разъемах и сращиваниях, B+ комфортно покроет бюджет канала и с меньшими затратами на модуль.
Когда выбирать класс C+
Выбирайте класс C+, когда сеть требует коэффициента разделения 1:64, когда длина волокна превышает 15 км с высокими совокупными потерями на сращиваниях и разъемах или когда инженерные правила оператора требуют дополнительного оптического запаса. В сельских развертываниях FTTH, где один порт OLT должен охватывать разрозненных абонентов на больших расстояниях, C+ часто является спецификацией по умолчанию.
Выбор C+, когда сеть не нуждается в нем, увеличивает затраты, но не приносит выгоды. И наоборот, развертывание B+ в ODN с высокими-потерями может привести к неработоспособным или неисправным каналам, устранение неполадок которых будет стоить дорого. Правильный выбор всегда начинается с расчета бюджета канала, а не с общего предпочтения более высоких характеристик.
GPON SFP против обычного BiDi SFP
Многие инженеры, работающие в основном с коммутацией Ethernet, задаются вопросом, может ли GPON SFP заменить стандартныйBiDi-трансиверили наоборот. Короткий ответ — нет, и вот почему.
Обычный BiDi SFP предназначен для каналов Ethernet «точка-точка». Он соединяется с одним соответствующим модулем на другом конце и передает стандартные кадры Ethernet. SFP GPON работает в рамках архитектуры доступа «точка----многоточка», где один порт OLT взаимодействует с десятками ONU через пассивные разветвители, используя инкапсуляцию GPON (кадрирование GEM), а не собственный Ethernet. Боковой модуль OLT- должен поддерживать прием в пакетном режиме-, синхронизацию TDMA и выравнивание мощности между ONU на различных расстояниях -, для чего стандартный BiDi SFP не предназначен.
Совместимость физических разъемов не означает совместимость протоколов. Вставка стандартного BiDi SFP в порт OLT PON не установит соединение GPON, а SFP GPON, помещенный в стандартный порт коммутатора Ethernet, не будет работать в качестве приемопередатчика Ethernet. Более подробное сравнение типов модулей SFP и способы их сопоставления с различными сетевыми ролями см. в нашем руководстве поSFP против SFP+.
Где используются модули GPON SFP
Модули GPON SFP используются везде, где сеть доступа на основе GPON- предоставляет услуги широкополосного доступа по оптоволокну. Наиболее распространенные сценарии развертывания включают в себя:
Внедрение FTTH интернет-провайдера.Вариант использования с наибольшим объемом. Региональный интернет-провайдер или национальный оператор связи устанавливает оборудование OLT в центральном офисе, прокладывает-одномодовое оптоволокно через сеть доступа с разветвителями PLC в точках распределения и терминирует обслуживание на абонентских ONT. Модули GPON SFP на стороне OLT- приобретаются оптом и должны соответствовать требованиям к кодированию платформы OLT оператора связи.
МДУ и квартирный широкополосный доступ.При развертывании многоквартирных-квартир один порт OLT с разветвителем 1:32 может обслуживать весь многоквартирный дом. Класса B+ здесь обычно достаточно, поскольку расстояния между волокнами короткие и количество сращиваний невелико.
Пассивная оптическая локальная сеть кампуса и предприятия.Некоторые предприятия и университеты заменяют традиционную медную инфраструктуру локальных сетей-на пассивные оптические локальные сети GPON-. В этих развертываниях OLT размещается в главной комнате связи, а ONT заменяют коммутаторы на каждом этаже или в зоне.
Сельская и полу-городская сеть FTTH.Для более длинных волоконно-оптических линий и более высоких коэффициентов разделения в сельской местности часто требуются модули OLT класса C+. Эти сети могут обслуживать абонентов, находящихся на расстоянии нескольких километров от ближайшего сплиттерного шкафа.
Как правильно выбрать GPON SFP: практический контрольный список
Выбор оптического модуля GPON должен следовать четкой последовательности решений. Пропуск любого шага рискует заказать модуль, который физически подходит к порту, но не работает в сети.
Шаг 1. Подтвердите сетевую роль
Определите, предназначен ли модуль для стороны OLT или для стороны ONU/ONT. Это первый и самый важный фильтр. Если вы заменяете оптику в шасси OLT, принадлежащем-провайдеру, вам понадобится OLT SFP. Если вы подготавливаете оборудование на стороне абонента-, вам понадобится модуль ONU/ONT.
Шаг 2. Проверьте необходимый оптический класс
См. расчет бюджета канала для вашего ODN. Сложите потери из-за затухания в оптоволокне (обычно 0,35 дБ/км на длине волны 1310 нм), вносимые потери сплиттера, потери в соединителе и потери на сращивании. Если общее значение находится в пределах 28 дБ, достаточно класса B+. Если оно приближается к 28 дБ или превышает его, укажите класс C+.. Для практического выполнения этого расчета:Руководство APNIC по расчетам бюджета мощности GPONпредоставляет полезную ссылку.
Шаг 3. Проверьте длину волны и скорость передачи данных
Стандартный GPON использует длину волны 1490 нм в нисходящем направлении и 1310 нм в восходящем направлении, со скоростью 2,488 Гбит/с в нисходящем направлении и 1,244 Гбит/с в восходящем направлении. Убедитесь, что они соответствуют системным требованиям. Некоторые операторы переходят на XGS-PON (симметричный 10G), который полностью использует другие длины волн.
Шаг 4. Подтвердите совместимость платформы
Именно здесь многие заказы идут не так. Основные поставщики OLT, включая Huawei, ZTE, Nokia и Calix, часто реализуют проверку модулей на уровне встроенного ПО-. OLT может отклонить SFP, который соответствует всем оптическим спецификациям, но в его EEPROM отсутствует правильный код поставщика. Перед покупкой убедитесь, что поставщик модуля может предоставить кодировку, соответствующую вашей конкретной модели OLT и версии прошивки.
Шаг 5. Проверьте разъем и требования к окружающей среде
Большинство модулей GPON OLT SFP используют интерфейс разъема SC/UPC (синий). Не используйте разъемы SC/APC (зеленые) в порте, предназначенном для SC/UPC - угловая полировка создает воздушный зазор, который увеличивает обратные потери и может повредить лазер. Также убедитесь, что диапазон рабочих температур модуля соответствует условиям установки. Для оборудования центрального офиса обычно требуется коммерческий диапазон от 0 до 70 градусов, но для наружных или неконтролируемых шкафов могут потребоваться модули промышленного-класса. Подробнее отипы оптоволоконных разъемови о том, как их соединить, см. в нашем руководстве по разъемам.
Часто задаваемые вопросы
Может ли GPON SFP работать с обычным SFP-портом Ethernet?
Нет. SFP GPON предназначен для портов GPON OLT или ONU, которые используют стек протоколов GPON (кадрирование GEM, TDMA, динамическое распределение полосы пропускания). Вставка его в стандартный порт коммутатора Ethernet не установит работающее соединение. Протоколы, механизмы синхронизации и инкапсуляция совершенно разные.
Взаимозаменяемы ли модули OLT и ONU GPON SFP?
Это не так. Модули OLT и ONU работают в противоположных направлениях длины волны и выполняют разные роли протокола. OLT SFP передает на длине волны 1490 нм и принимает на длине волны 1310 нм; ONU SFP делает обратное. Помимо длины волны, модуль OLT обрабатывает прием в пакетном режиме-от нескольких ONU, для чего модуль ONU не предназначен.
Что следует проверить перед покупкой GPON SFP?
Начните с приведенного выше контрольного списка из пяти-этапов: роль сети (OLT или ONU), оптический класс (B+ или C+ в зависимости от бюджета канала), длина волны и скорость передачи данных, совместимость платформы (кодирование поставщика), тип разъема и экологические требования. Совместимость с вашей конкретной моделью и прошивкой OLT часто является наиболее упускаемым из виду фактором.
Может ли модуль OLT класса C+ работать с ONU класса B+?
В большинстве случаев да. GPON спроектирован таким образом, что модуль OLT более высокого-класса может работать с ONU-более низкого класса, пока оптическая мощность приемника ONU находится в допустимом диапазоне. Однако если ONU находится очень близко к OLT (менее 500 метров), более сильный сигнал C+ может насытить приемник ONU. В этом случае может потребоваться встроенный оптический аттенюатор.
Что произойдет, если вы выберете неправильный оптический класс?
Если оптический бюджет модуля слишком мал для канала, абоненты на дальнем конце ODN будут испытывать прерывистую связь, высокий уровень битовых ошибок или полную потерю сигнала. Если бюджет слишком велик для развертывания на коротком-расстоянии без затухания, приемник может насытиться, что приведет к аналогичным ошибкам. В любом случае проблема часто проявляется в виде случайных отключений ONU, которые трудно диагностировать без проверки уровней оптической мощности с помощью DDM.
Заключение
GPON SFP — это оптический трансивер,-специфичный для конкретной роли, который принадлежит архитектуре доступа GPON -, а не универсальный оптоволоконный модуль, который можно подключить к любому порту SFP. Выбор правильного означает, что нужно исходить из реальных требований сети: роли OLT и ONU, класса B+ или C+ на основе реального расчета бюджета канала, проверенной совместимости платформы и правильного интерфейса разъема. Пропустите любой из этих шагов, и вы рискуете заказать модуль, который выглядит хорошо, но не работает в полевых условиях.
Дополнительную информацию по соответствующим темам можно найти в наших руководствах поодномодовый-против многомодового SFPиразличия трансивера и транспондера.
