GPON SFP Guide: OLT vs ONU, B+ vs C+

GPON SFP ei ole tavallinen kuitulähetin-vastaanotin, jolla on eri etiketti. Se on optinen moduuli, joka on rakennettu erityisesti Gigabit Passive Optical Network -järjestelmille, jossa palveluntarjoajan puolella oleva OLT kommunikoi useiden ONU- tai ONT-yksiköiden kanssa jaetun kuidun kautta passiivisten jakajien kautta. Jos vertaat GPON-optisia moduuleja FTTH-käyttöön, optiikan korvaamista seka-toimittajaverkossa tai yrität ymmärtää, miksi OLT hylkää tietyn SFP:n, kriittisiä tekijöitä ovat verkon rooli, optinen luokka, aallonpituussuunnitelma ja alustan yhteensopivuus.

Mikä on GPON SFP?

GPON SFP on pienimuotoinen{0}}kytkettävä lähetin-vastaanotin, joka on suunniteltu toimimaan GPON-liityntäverkoissa, joita hallitsevatITU-T G.984 -standardisarja. Se muuntaa isäntälaitteesta tulevat sähköiset signaalit siirretyiksi optisiksi signaaleiksiyksimuotokuitu-, ja päinvastoin.

GPON-verkot palvelevat erilaisia ​​kuituliityntäskenaarioita, mukaan lukien FTTH (kuitu kotiin), FTTB (kuitu rakennukseen), FTTC (kuitu reunaan) ja kampuksen passiiviset optiset LAN-asennukset. Kussakin tapauksessa arkkitehtuuri noudattaa pisteestä-pisteeseen-monipistemallia eikä yksinkertaista-pisteestä-Ethernet-linkkiä. Jos haluat syvemmän kuvan näiden verkostojen rakenteesta, katso oppaammekuinka rakentaa FTTH-verkko.

Toimivassa GPON-järjestelmässä on kolme pääelementtiä: OLT (Optical Line Terminal) palveluntarjoajan keskustoimistossa, yksi tai useampipassiiviset optiset jakajatjakeluverkossa ja ONU (Optical Network Unit) tai ONT (Optical Network Terminal) kussakin tilaajapaikassa. OLT:hen asennettu SFP-moduuli eroaa olennaisesti ONU:hun asennetusta, minkä vuoksi oikean moduulin valinta alkaa sen roolin ymmärtämisellä.

Kuinka GPON-lähetys toimii

GPON-järjestelmässä yksi OLT-portti palvelee useita tilaajia kerralla. OLT lähettää alavirran dataa nopeudella 2,488 Gbps, jonka passiivinen jakaja jakaa kaikille kytketyille ONU:ille. Jokainen ONU lähettää sitten 1,244 Gbps:n ylävirran liikennettä takaisin OLT:lle, koordinoituna aika-division multiple access (TDMA) kautta signaalien törmäysten välttämiseksi.

Tämä kaksisuuntainen viestintä tapahtuu yhden kuitunauhan yli käyttämällä aallonpituus-jakomultipleksointia: 1490 nm kuljettaa alavirran signaalin OLT:sta ONU:hun, kun taas 1310 nm siirtää ylävirran signaalin ONU:sta OLT:iin. Nämä aallonpituusmääritykset on määriteltyCiscon GPON SFP -tietolehtija kohdistaa ITU-T G.984.2 fyysisen kerroksen spesifikaatioihin.

Koska optisen signaalin on kestettävä jakautuminen 32 tai 64 reitille ja kulkeva jopa 20 km, GPON SFP -moduuleilla on tiukempi lähetysteho, vastaanottimen herkkyys ja optiset budjettivaatimukset kuin tavalliset Ethernet-lähetin-vastaanottimet. Tämä on perimmäinen syy, miksi GPON SFP ei voi yksinkertaisesti korvata tavallista BiDi SFP -moduulia.
 

GPON OLT SFP vs. GPON ONU/ONT SFP

GPON SFP -moduulit jaetaan kahteen erilliseen luokkaan sen mukaan, kumpaa verkon puolta ne palvelevat. Tämän väärin saaminen on yleisin tilausvirhe GPON-käyttöönotuksissa.

GPON OLT SFP

Tämä moduuli on asennettu toimittajan-puolen OLT-runkoon, ja se lähettää alavirtaan 1490 nm:ssä ja vastaanottaa ylävirtaan 1310 nm:ssä. Sen on käsiteltävä purske-tilan vastaanotto useilta ONU:ilta eri etäisyyksillä ja eri tehotasoilla. OLT SFP:t käyttävät tyypillisesti DFB (Distributed Feedback) laseria lähetykseen ja APD (Avalanche Photodiode) tai PIN-valodiodia vastaanottoon optisesta luokasta riippuen.

GPON ONU/ONT SFP

Tilaajan puolelle asennettuna tämä moduuli toimii päinvastoin: se vastaanottaa 1490 nm:n alavirran signaalin OLT:lta ja lähettää vastavirtaan 1310 nm:llä. ONU-sivumoduulit ovat yksinkertaisempia pursketilassa-, koska ne kommunikoivat vain yhden OLT:n kanssa, mutta niiden on silti täytettävä käytetyn luokan optinen teho- ja herkkyysvaatimukset.

Miksi ne eivät ole vaihdettavissa

Vaikka molemmilla moduuleilla voi olla sama SFP-muototekijä ja SC-liitin, ne toimivat vastakkaisiin optisiin suuntiin ja palvelevat erilaisia ​​protokollaroleja GPON-järjestelmässä. Internet-palveluntarjoajan-hallituissa käyttöönotoissa OLT-moduulit vaativat usein toimittajan-kohtaista EEPROM-koodausta, kun taas ONU-moduuleille voi kohdistua OLT-laiteohjelmiston sallittujen luettelon rajoituksia. Yhden vaihtaminen toiseen ei toimi, ja voi estää OLT:tä tunnistamasta moduulia kokonaan.
 

Luokka B+ vs. luokka C+ GPON SFP: mitä optista luokkaa tarvitset?

Optinen luokka määrittää, kuinka paljon signaalihäviötä linkki sietää OLT:n ja ONU:n välillä. GPON:ssa luokka B+ ja luokka C+ ovat kaksi yleisimmin käytettyä luokkaa, molemmat määritelty ITU-T G.984.2:ssa.

Käytännön ero johtuu lähetystehosta ja vastaanottimen herkkyydestä. Luokan B+ moduuli tarjoaa noin 28 dB:n optisen budjetin. Luokan C+ moduuli laajentaa sen noin 32 dB:iin. Tämä ylimääräinen 4 dB marginaali on merkittävä: se voi tarkoittaa eroa 1:32-jakosuhteen luotettavan palvelemisen ja 1:64-jaon tukemisen välillä tai 15 km:n ja 20 km:n saavuttamisen välillä suuremmissa häviöolosuhteissa.

Ymmärtääksesi kuinka nämä häviöt kasvavat todellisessa verkossa, on hyvä tietää mitenliitoshäiriö kuituverkoissakerääntyy jakajien, liittimien ja kaapelien yli.
 

Arvot edustavat yleisiä toimittajatoteutuksia, jotka on yhdenmukaistettu ITU-T G.984.2 liitteen A kanssa. Tarkat parametrit vaihtelevat valmistajan mukaan. Lähde:Cisco GPON SFP Data Sheet.

Milloin valita luokka B+

Luokka B+ on vakiovaihtoehto useimpiin GPON-käyttöönottoihin. Jos ODN-suunnittelussasi käytetään 1:32-jakosuhdetta kohtuullisilla kuituetäisyyksillä (alle 15 km) ja tyypillisillä liitin- ja jatkoshäviöillä, B+ kattaa linkkibudjetin mukavasti ja pienemmillä moduulikustannuksilla.

Milloin valita luokka C+

Valitse luokka C+, kun verkko vaatii 1:64-jakosuhdetta, kun kuituajoneuvojen pituus ylittää 15 km, kun jatkojaos- ja liitinhäviö on suuri, tai kun operaattorin tekniset säännöt edellyttävät ylimääräistä optista marginaalia. Maaseudun FTTH-käytöissä, joissa yhden OLT-portin on katettava hajallaan olevat tilaajat pitkien etäisyyksien päässä, C+ on usein oletusmääritys.

C+:n valitseminen, kun verkko ei tarvitse sitä, lisää kustannuksia ilman hyötyä. Päinvastoin, B+:n käyttöönotto suuren-häviön ODN:ssä voi johtaa marginaalisiin tai epäonnistuneisiin linkkeihin, joiden vianetsintä on kallista. Oikea valinta lähtee aina linkkibudjetin laskennasta, ei yleisestä korkeampien eritelmien suosimisesta.

GPON SFP vs. perinteinen BiDi SFP

Monet insinöörit, jotka työskentelevät ensisijaisesti Ethernet-kytkennän parissa, kysyvät, voiko GPON SFP korvata standardinBiDi lähetin-vastaanotintai päinvastoin. Lyhyt vastaus on ei, ja tässä on syy.

Perinteinen BiDi SFP on suunniteltu pisteestä{0}}pisteeseen{1}}Ethernet-linkkejä varten. Se muodostaa pariliitoksen yhden yhteensopivan moduulin kanssa toisessa päässä ja kuljettaa standardeja Ethernet-kehyksiä. GPON SFP toimii piste{4}}--monipiste-arkkitehtuurissa, jossa yksi OLT-portti kommunikoi kymmenien ONU:iden kanssa passiivisten jakajien kautta käyttämällä GPON-kapselointia (GEM-kehystystä) alkuperäisen Ethernetin sijaan. OLT--sivumoduulin on tuettava purske--tilan vastaanottoa, TDMA-ajoitusta ja tehon tasoitusta ONU:iden välillä eri etäisyyksillä -, joista mitään ei ole rakennettu käsittelemään tavallista BiDi SFP:tä.

Fyysinen liittimen yhteensopivuus ei tarkoita protokollan yhteensopivuutta. Yleisen BiDi SFP:n lisääminen OLT PON -porttiin ei muodosta GPON-linkkiä, eikä tavalliseen Ethernet-kytkinporttiin sijoitettu GPON SFP toimi Ethernet-lähetin-vastaanottimena. Saat laajemman vertailun SFP-moduulityypeistä ja niiden yhdistämisestä eri verkkorooleihin tutustumalla oppaastammeSFP vs. SFP+.

Missä GPON SFP -moduuleita on otettu käyttöön

GPON SFP -moduuleja käytetään aina, kun GPON{0}}pohjainen liityntäverkko tarjoaa laajakaistapalveluita kuitujen kautta. Yleisimpiä käyttöönottoskenaarioita ovat:

ISP FTTH -julkaisut.Suurin käyttötapaus. Alueellinen Internet-palveluntarjoaja tai kansallinen operaattori asentaa OLT-laitteet keskustoimistoon, käyttää yksimuotoista kuitua liityntäverkon kautta PLC-jakajilla jakelupisteissä ja lopettaa palvelun tilaajien ONT:issä. OLT-puolen GPON SFP:t ostetaan massa, ja niiden on vastattava operaattorin OLT-alustan koodausvaatimuksia.

MDU ja asuntojen laajakaista.Usean{0}}asunnon yksiköissä yksi OLT-portti 1:32-jakajalla voi palvella koko kerrostaloa. Luokka B+ on tyypillisesti riittävä tässä, koska kuituetäisyydet ovat lyhyitä ja silmukointimäärät ovat alhaiset.

Kampuksen ja yrityksen passiivinen optinen lähiverkko.Jotkut yritykset ja yliopistot korvaavat perinteisen kupari-pohjaisen LAN-infrastruktuurin GPON--pohjaisilla passiivisilla optisilla lähiverkoilla. Näissä sovelluksissa OLT sijaitsee pääviestintähuoneessa, ja ONT:t korvaavat kytkimiä jokaisessa kerroksessa tai vyöhykkeessä.

FTTH maaseudulla ja puoli{0}}kaupungissa.Pidemmät kuitusarjat ja korkeammat jakosuhteet maaseutualueilla vaativat usein luokan C+ OLT-moduuleja. Nämä verkot voivat palvella tilaajia useiden kilometrien päähän lähimmästä jakokaapeesta.

Oikean GPON SFP:n valitseminen: Käytännön tarkistuslista

Optisen GPON-moduulin valinnassa tulee noudattaa selkeää päätösjärjestystä. Jos jokin vaihe ohitetaan, tilaat moduulin, joka fyysisesti sopii porttiin, mutta ei toimi verkossa.

Vaihe 1: Vahvista verkkorooli

Määritä, onko moduuli OLT- vai ONU/ONT-puolelle. Tämä on ensimmäinen ja kriittisin suodatin. Jos olet vaihtamassa optiikkaa toimittajan -omistuksessa olevaan OLT-runkoon, tarvitset OLT SFP:n. Jos käytät tilaajapuolen laitteita, tarvitset ONU/ONT-moduulin.

Vaihe 2: Tarkista vaadittu optinen luokka

Katso ODN:n linkkibudjettilaskelma. Laske yhteen kuituvaimennushäviöt (tyypillisesti 0,35 dB/km aallonpituudella 1310 nm), jaottimen lisäyshäviö, liittimen häviö ja jatkoshäviö. Jos kokonaisarvo on 28 dB, luokka B+ riittää. Jos se lähestyy tai ylittää 28 dB, määritä luokka C+. Tämän laskelman käytännön esittelyä vartenAPNIC:n opas GPON-tehobudjetin laskemiseentarjoaa hyödyllisen viittauksen.

Vaihe 3: Tarkista aallonpituus ja tiedonsiirtonopeus

Normaali GPON käyttää 1490 nm alavirtaan ja 1310 nm ylävirtaan, 2,488 Gbps myötävirtaan ja 1,244 Gbps ylävirtaan. Varmista, että nämä vastaavat järjestelmävaatimuksia. Jotkut operaattorit ovat siirtymässä XGS-PON:iin (10G symmetrinen), joka käyttää täysin eri aallonpituuksia.

Vaihe 4: Vahvista alustan yhteensopivuus

Tässä monet tilaukset menevät pieleen. Tärkeimmät OLT-toimittajat, kuten Huawei, ZTE, Nokia ja Calix, käyttävät usein laiteohjelmiston{1}}tason moduulin validointia. OLT voi hylätä SFP:n, joka täyttää kaikki optiset vaatimukset, mutta jonka EEPROMissa ei ole oikeaa toimittajakoodausta. Varmista ennen ostamista, että moduulin toimittaja voi tarjota OLT-malliisi ja laiteohjelmistoversioosi sopivan koodauksen.

Vaihe 5: Tarkista liitin ja ympäristövaatimukset

Useimmat GPON OLT SFP:t käyttävät SC/UPC (sininen) liitinliitäntää. Älä käytä SC/APC-liittimiä (vihreitä) SC/UPC:lle suunnitellussa portissa - kulmassa oleva kiillotusaine luo ilmaraon, joka lisää paluuhäviötä ja voi vahingoittaa laseria. Varmista myös, että moduulin käyttölämpötila-alue vastaa asennusympäristöä. Keskustoimistolaitteet vaativat tyypillisesti 0–70 asteen kaupallisen toimintasäteen, mutta ulkotiloissa tai hallitsemattomissa koteloissa voidaan tarvita teollisia -mittausmoduuleja. Lisätietojavalokuituliitintyypitja miten ne yhdistetään, katso liitinoppaamme.
 

Usein kysytyt kysymykset

Voiko GPON SFP toimia normaalissa Ethernet SFP -portissa?

Ei. GPON SFP on suunniteltu GPON OLT- tai ONU-portteihin, jotka käyttävät GPON-protokollapinoa (GEM-kehystys, TDMA, dynaaminen kaistanleveyden varaus). Sen liittäminen tavalliseen Ethernet-kytkinporttiin ei muodosta toimivaa linkkiä. Protokollat, ajoitusmekanismit ja kapselointi ovat täysin erilaisia.

Ovatko OLT- ja ONU GPON SFP -moduulit vaihdettavissa?

He eivät ole. OLT- ja ONU-moduulit toimivat vastakkaisissa aallonpituussuunnissa ja palvelevat erilaisia ​​protokollarooleja. OLT SFP lähettää aallonpituudella 1490 nm ja vastaanottaa aallonpituudella 1310 nm; ONU SFP toimii päinvastoin. Aallonpituuden lisäksi OLT-moduuli käsittelee purske{5}}-tilan vastaanoton useilta ONU:ilta, mitä ONU-moduulia ei ole suunniteltu tekemään.

Mitä sinun tulee tarkistaa ennen GPON SFP:n ostamista?

Aloita yllä olevasta viiden{0}}vaiheen tarkistuslistasta: verkkorooli (OLT tai ONU), optinen luokka (B+ tai C+ linkkibudjetin perusteella), aallonpituus ja tiedonsiirtonopeus, alustan yhteensopivuus (toimittajan koodaus) ja liitintyyppi sekä ympäristövaatimukset. Yhteensopivuus tietyn OLT-mallisi ja laiteohjelmistosi kanssa on usein huomiotta jäänyt tekijä.

Voiko luokan C+ OLT-moduuli toimia luokan B+ ONU-yksiköiden kanssa?

Useimmissa tapauksissa kyllä. GPON on suunniteltu siten, että korkeamman-luokan OLT-moduuli voi toimia alemman-luokan ONU-yksiköiden kanssa niin kauan kuin ONU-vastaanottimen optinen teho on sen hyväksytyllä alueella. Jos ONU on kuitenkin hyvin lähellä OLT:tä (alle 500 metriä), vahvempi C+-signaali saattaa kyllästää ONU-vastaanottimen. Tässä skenaariossa voidaan tarvita sisäänrakennettua optista vaimenninta.

Mitä tapahtuu, jos valitset väärän optisen luokan?

Jos moduulin optinen budjetti on liian pieni linkille, ODN:n etäpäässä olevat tilaajat kokevat ajoittaista yhteyttä, korkeita bittivirhesuhteita tai täydellisen signaalin katoamisen. Jos budjetti on liian suuri lyhyen-etäisyyden käyttöön ilman vaimennusta, vastaanotin voi kyllästyä ja aiheuttaa samanlaisia ​​virheitä. Kummassakin tapauksessa ongelma ilmenee usein satunnaisina ONU-poistoina, joita on vaikea diagnosoida ilman optisten tehotasojen tarkistamista DDM:n kautta.

Johtopäätös

GPON SFP on rooli-erityinen optinen lähetin-vastaanotin, joka kuuluu GPON-käyttöarkkitehtuuriin -, ei yleinen kuitumoduuli, jonka voit pudottaa mihin tahansa SFP-porttiin. Oikean valitseminen tarkoittaa lähtöä verkon todellisista vaatimuksista: OLT vs. ONU-rooli, luokka B+ vs. C+ todellisen linkkibudjetin laskennan perusteella, varmennettu alustayhteensopivuus ja oikea liitinrajapinta. Ohita jokin näistä vaiheista ja saatat tilata moduulin, joka näyttää oikealta, mutta epäonnistuu kentällä.

Saat lisätietoja aiheeseen liittyvistä oppaistammesingle{0}}mode vs. multimode SFPjalähetin-vastaanottimen ja transponderin erot.