راهنمای GPON SFP: OLT در مقابل ONU، B+ در مقابل C+

یک GPON SFP یک فرستنده گیرنده فیبر استاندارد با برچسب متفاوت نیست. این یک ماژول نوری است که به طور خاص برای سیستم های شبکه نوری غیرفعال گیگابیتی ساخته شده است، جایی که یک OLT در سمت ارائه دهنده با چندین ONU ​​یا ONT از طریق یک فیبر مشترک از طریق تقسیم کننده های غیرفعال ارتباط برقرار می کند. اگر ماژول‌های نوری GPON را برای عرضه FTTH مقایسه می‌کنید، اپتیک‌ها را در یک شبکه فروشنده مختلط جایگزین می‌کنید، یا می‌خواهید بفهمید چرا OLT شما یک SFP خاص را رد می‌کند، عوامل مهم نقش شبکه، کلاس نوری، طرح طول موج و سازگاری پلت‌فرم هستند.

GPON SFP چیست؟

یک GPON SFP یک فرستنده گیرنده{0}}قابل اتصال فاکتور است که برای کار در شبکه‌های دسترسی GPON که توسطITU{0}}سری استاندارد T G.984. این سیگنال های الکتریکی را از دستگاه میزبان به سیگنال های نوری منتقل می کندفیبر تک حالت-، و بالعکس.

شبکه‌های GPON طیف وسیعی از سناریوهای دسترسی فیبر را ارائه می‌کنند، از جمله FTTH (فیبر به خانه)، FTTB (فیبر به ساختمان)، FTTC (فیبر تا حاشیه)، و استقرار LAN نوری غیرفعال دانشگاه. در هر مورد، معماری از یک مدل-به-چند نقطه‌ای پیروی می‌کند تا از پیوند اترنت ساده-به-نقطه. برای نگاهی عمیق تر به نحوه ساختار این شبکه ها، به راهنمای ما مراجعه کنیدچگونه یک شبکه FTTH بسازیم.

یک سیستم GPON فعال دارای سه عنصر اصلی است: OLT (ترمینال خط نوری) در دفتر مرکزی ارائه دهنده خدمات، یک یا چند عنصرتقسیم کننده های نوری غیرفعالدر شبکه توزیع و ONU (واحد شبکه نوری) یا ONT (ترمینال شبکه نوری) در هر مکان مشترک. ماژول SFP نصب شده در OLT اساساً با ماژول نصب شده در ONU متفاوت است، به همین دلیل است که انتخاب ماژول مناسب با درک نقشی که باید پر کند شروع می شود.

انتقال GPON چگونه کار می کند

در یک سیستم GPON، یک پورت OLT به طور همزمان به بسیاری از مشترکین سرویس می دهد. OLT داده های پایین دستی را با سرعت 2.488 گیگابیت در ثانیه ارسال می کند، که یک تقسیم کننده غیرفعال در تمام ONU های متصل توزیع می کند. سپس هر ONU ترافیک بالادستی را با سرعت 1.244 گیگابیت بر ثانیه به OLT می فرستد، که در طول زمان{4}}دسترسی چندگانه تقسیم (TDMA) هماهنگ شده است تا از برخورد سیگنال جلوگیری شود.

این ارتباط دو طرفه روی یک رشته فیبر منفرد با استفاده از طول موج-تقسیم چندگانه انجام می‌شود: 1490 نانومتر سیگنال پایین‌دستی را از OLT به ONU منتقل می‌کند، در حالی که 1310 نانومتر سیگنال بالادستی را از ONU به OLT حمل می‌کند. این تخصیص طول موج در تعریف شده استبرگه داده GPON SFP سیسکوو با مشخصات لایه فیزیکی ITU-T G.984.2 تراز کنید.

از آنجایی که سیگنال نوری باید در 32 یا 64 مسیر دوام بیاورد و تا 20 کیلومتر حرکت کند، ماژول‌های GPON SFP با قدرت انتقال، حساسیت گیرنده و مشخصات بودجه نوری کمتری نسبت به فرستنده‌های اترنت استاندارد طراحی شده‌اند. این دلیل اصلی است که یک GPON SFP نمی تواند به سادگی یک ماژول BiDi SFP معمولی را جایگزین کند.
 

GPON OLT SFP در مقابل GPON ONU/ONT SFP

ماژول‌های GPON SFP به دو دسته مجزا تقسیم می‌شوند که بر اساس کدام سمت شبکه خدمت می‌کنند. دریافت این اشتباه رایج ترین اشتباه سفارش در استقرار GPON است.

GPON OLT SFP

این ماژول که در شاسی OLT جانبی{0}}ارائه‌دهنده نصب شده است، در 1490 نانومتر پایین‌دست را ارسال می‌کند و در 1310 نانومتر بالادست را دریافت می‌کند. باید دریافت حالت{4} پشت سر هم از چندین ONU ​​در فواصل و سطوح توان متفاوت را انجام دهد. بسته به کلاس نوری، SFP های OLT معمولاً از لیزر DFB (بازخورد توزیع شده) برای انتقال و از APD (فتودیود بهمنی) یا PIN برای دریافت استفاده می کنند.

GPON ONU/ONT SFP

این ماژول که در سمت مشترک نصب شده است، برعکس عمل می کند: سیگنال 1490 نانومتری پایین دست را از OLT دریافت می کند و در 1310 نانومتر بالادست را ارسال می کند. ماژول‌های جانبی ONU{3}}در مدیریت حالت انفجاری{4}} ساده‌تر هستند زیرا فقط با یک OLT ارتباط برقرار می‌کنند، اما همچنان باید نیازهای قدرت نوری و حساسیت کلاس مستقر را برآورده کنند.

چرا آنها قابل تعویض نیستند

حتی اگر هر دو ماژول ممکن است یک فاکتور فرم SFP و کانکتور SC را به اشتراک بگذارند، اما در جهت های نوری مخالف عمل می کنند و نقش های پروتکل متفاوتی را در سیستم GPON ایفا می کنند. در پیاده‌سازی‌های مدیریت‌شده ISP، ماژول‌های OLT اغلب به کدنویسی EEPROM خاص فروشنده- نیاز دارند، در حالی که ماژول‌های ONU ممکن است در معرض محدودیت‌های لیست سفید در میان‌افزار OLT باشند. تعویض یکی با دیگری کار نمی کند و می تواند از شناسایی کامل ماژول توسط OLT جلوگیری کند.
 

کلاس B+ در مقابل کلاس C+ GPON SFP: به کدام کلاس نوری نیاز دارید؟

کلاس نوری تعیین می کند که لینک چقدر از دست دادن سیگنال را بین OLT و ONU تحمل کند. در GPON، کلاس B+ و کلاس C+ دو کلاسی هستند که معمولاً مستقر می شوند، هر دو تحت ITU-T G.984.2 تعریف شده اند.

تفاوت عملی مربوط به انتقال قدرت و حساسیت گیرنده است. یک ماژول کلاس B+ بودجه نوری تقریباً 28 دسی بل را فراهم می کند. یک ماژول کلاس C+ آن را تا حدود 32 دسی بل گسترش می دهد. این 4 دسی بل حاشیه اضافی قابل توجه است: می تواند به معنای تفاوت بین ارائه قابل اعتماد نسبت تقسیم 1:32 و پشتیبانی از تقسیم 1:64 یا بین رسیدن به 15 کیلومتر و رسیدن به 20 کیلومتر در شرایط تلفات بیشتر باشد.

برای درک اینکه چگونه این تلفات در یک شبکه واقعی جمع می‌شوند، دانستن چگونگی آن کمک می‌کنداز دست دادن درج در شبکه های فیبردر تقسیم کننده ها، کانکتورها و کابل ها جمع می شود.
 

مقادیر نشان‌دهنده پیاده‌سازی‌های فروشنده رایج هستند که با ITU-T G.984.2 ضمیمه A هم‌تراز شده‌اند. پارامترهای دقیق بسته به سازنده متفاوت است. منبع:برگه داده سیسکو GPON SFP.

چه زمانی باید کلاس B+ را انتخاب کنید

کلاس B+ گزینه استاندارد برای اکثر استقرارهای GPON است. اگر طراحی ODN شما از نسبت تقسیم 1:32 با فواصل فیبر متوسط ​​(زیر 15 کیلومتر) و تلفات اتصال و اتصال معمولی استفاده می کند، B+ بودجه پیوند را راحت و با هزینه کمتر برای هر ماژول پوشش می دهد.

چه زمانی کلاس C+ را انتخاب کنید

هنگامی که شبکه به نسبت تقسیم 1:64 نیاز دارد، زمانی که فیبر بیش از 15 کیلومتر با اتصالات انباشته شده و تلفات اتصال دهنده زیاد است، یا زمانی که قوانین مهندسی اپراتور حاشیه نوری اضافی را الزامی می کند، کلاس C را انتخاب کنید. در استقرار FTTH روستایی که در آن یک پورت OLT منفرد باید مشترکین پراکنده را در فواصل طولانی‌تر پوشش دهد، C+ اغلب مشخصات پیش‌فرض است.

انتخاب C+ در زمانی که شبکه به آن نیاز ندارد، هزینه بدون فایده ای را اضافه می کند. برعکس، استقرار B+ در یک ODN با ضرر{3} بالا می‌تواند منجر به لینک‌های حاشیه‌ای یا ناموفق شود که عیب‌یابی آن هزینه بر است. انتخاب درست همیشه از محاسبه بودجه لینک شروع می شود، نه از ترجیح عمومی برای مشخصات بالاتر.

GPON SFP در مقابل BiDi SFP معمولی

بسیاری از مهندسین که عمدتاً با سوئیچینگ اترنت کار می کنند می پرسند که آیا GPON SFP می تواند جایگزین استاندارد شود یا خیر.گیرنده BiDiیا برعکس پاسخ کوتاه منفی است و دلیل آن در اینجا آمده است.

یک BiDi SFP معمولی برای پیوندهای اترنت-به-نقطه طراحی شده است. با یک ماژول منطبق در طرف دیگر جفت می شود و فریم های اترنت استاندارد را حمل می کند. یک GPON SFP در معماری دسترسی چند نقطه‌ای-تا-نقطه‌ای عمل می‌کند که در آن یک پورت OLT با ده‌ها ONU از طریق تقسیم‌کننده‌های غیرفعال، با استفاده از کپسوله‌سازی GPON (قاب‌بندی GEM) به جای اترنت بومی ارتباط برقرار می‌کند. ماژول جانبی OLT- باید از دریافت حالت پشت سر هم-، زمان‌بندی TDMA و تراز کردن توان در ONUها در فواصل مختلف پشتیبانی کند - که هیچ یک از آنها یک BiDi SFP استاندارد برای رسیدگی ساخته نشده است.

سازگاری کانکتور فیزیکی به معنای سازگاری با پروتکل نیست. قرار دادن یک BiDi SFP عمومی در یک پورت OLT PON یک پیوند GPON ایجاد نمی کند و یک GPON SFP که در یک پورت سوئیچ اترنت استاندارد قرار می گیرد به عنوان یک فرستنده و گیرنده اترنت عمل نمی کند. برای مقایسه گسترده‌تر انواع ماژول SFP و نحوه تطبیق آنها با نقش‌های مختلف شبکه، راهنمای ما را ببینیدSFP در مقابل SFP+.

جایی که ماژول های GPON SFP مستقر هستند

ماژول‌های GPON SFP هر جا که یک شبکه دسترسی مبتنی بر GPON خدمات پهنای باند را از طریق فیبر ارائه می‌کند استفاده می‌شود. رایج ترین سناریوهای استقرار عبارتند از:

ISP FTTH عرضه می شود.بزرگترین مورد استفاده حجم. یک ISP منطقه ای یا حامل ملی تجهیزات OLT را در یک دفتر مرکزی نصب می کند، فیبر یک حالت- را از طریق شبکه دسترسی با جداکننده های PLC در نقاط توزیع اجرا می کند، و خدمات را در ONT های مشترک خاتمه می دهد. OLT{3}}SFP های جانبی GPON به صورت عمده خریداری می شوند و باید با الزامات کدگذاری پلت فرم OLT شرکت مخابراتی مطابقت داشته باشند.

MDU و پهنای باند آپارتمانی.در استقرار چند واحد مسکونی، یک پورت OLT با یک تقسیم‌کننده 1:32 می‌تواند کل یک ساختمان آپارتمانی را خدمت کند. کلاس B+ معمولاً در اینجا کافی است زیرا فواصل فیبر کوتاه و تعداد اتصالات کم است.

LAN نوری غیرفعال پردیس و سازمانی.برخی از شرکت‌ها و دانشگاه‌ها زیرساخت‌های LAN مبتنی بر مس سنتی را با شبکه‌های محلی غیرفعال نوری مبتنی بر GPON- جایگزین می‌کنند. در این استقرارها، OLT در اتاق اصلی ارتباطات قرار می گیرد و ONT ها جایگزین سوئیچ ها در هر طبقه یا منطقه می شوند.

FTTH روستایی و نیمه{0}}شهری.اجرای فیبر طولانی تر و نسبت تقسیم بالاتر در مناطق روستایی اغلب به ماژول های کلاس C + OLT نیاز دارند. این شبکه‌ها ممکن است به مشترکانی که در چندین کیلومتر از نزدیکترین کابینت تقسیم‌کننده پخش شده‌اند، خدمات رسانی کنند.

نحوه انتخاب GPON SFP مناسب: یک چک لیست عملی

انتخاب یک ماژول نوری GPON باید از یک توالی تصمیم گیری واضح پیروی کند. رد شدن از هر مرحله خطر سفارش ماژولی را به همراه دارد که از نظر فیزیکی متناسب با پورت باشد اما در شبکه کار نکند.

مرحله 1: نقش شبکه را تأیید کنید

تعیین کنید که آیا ماژول برای سمت OLT است یا سمت ONU/ONT. این اولین و بحرانی ترین فیلتر است. اگر در حال تعویض یک اپتیک در شاسی OLT{2}} متعلق به ارائه دهنده هستید، به یک OLT SFP نیاز دارید. اگر در حال تهیه تجهیزات جانبی{4}} مشترک هستید، به یک ماژول ONU/ONT نیاز دارید.

مرحله 2: کلاس نوری مورد نیاز را بررسی کنید

به محاسبه بودجه پیوند برای ODN خود مراجعه کنید. تلفات ناشی از تضعیف فیبر (معمولاً 0.35 دسی بل در کیلومتر در 1310 نانومتر)، تلفات درج اسپلیتر، از دست رفتن کانکتور و از دست دادن اتصال را جمع آوری کنید. اگر مقدار کل در 28 دسی بل باشد، کلاس B+ کافی است. اگر به 28 دسی بل نزدیک شد یا از آن فراتر رفت، کلاس C را مشخص کنید+. برای بررسی عملی این محاسبه،راهنمای APNIC برای محاسبه بودجه برق GPONمرجع مفیدی ارائه می دهد.

مرحله 3: بررسی طول موج و نرخ داده

GPON استاندارد از 1490 نانومتر پایین‌دست و 1310 نانومتر بالادست، با 2.488 گیگابیت بر ثانیه پایین‌دست و 1.244 گیگابیت بر ثانیه در بالادست استفاده می‌کند. تأیید کنید که این موارد با سیستم مورد نیاز مطابقت دارند. برخی از اپراتورها به XGS{6}}PON (متقارن 10G) مهاجرت می‌کنند، که کاملاً از طول موج‌های مختلف استفاده می‌کند.

مرحله 4: سازگاری پلتفرم را تأیید کنید

اینجاست که بسیاری از سفارشات اشتباه می شود. فروشندگان عمده OLT از جمله Huawei، ZTE، Nokia، و Calix اغلب اعتبارسنجی ماژول در سطح{1}}سفت‌افزار را اجرا می‌کنند. OLT ممکن است یک SFP را که تمام مشخصات نوری را برآورده می کند اما فاقد کدنویسی صحیح فروشنده در EEPROM است رد کند. قبل از خرید، تأیید کنید که تامین‌کننده ماژول می‌تواند کدنویسی مطابق با مدل OLT و نسخه سیستم‌افزار خاص شما ارائه دهد.

مرحله 5: اتصال دهنده و الزامات محیطی را بررسی کنید

اکثر GPON OLT SFP ها از رابط رابط SC/UPC (آبی) استفاده می کنند. از کانکتورهای SC/APC (سبز) در درگاهی که برای SC/UPC طراحی شده است استفاده نکنید - پولیش زاویه دار یک شکاف هوایی ایجاد می کند که تلفات برگشتی را افزایش می دهد و می تواند به لیزر آسیب برساند. همچنین تأیید کنید که محدوده دمای عملیاتی ماژول با محیط نصب مطابقت دارد. تجهیزات اداری مرکزی معمولاً به محدوده تجاری 0 تا 70 درجه نیاز دارند، اما محوطه های بیرونی یا کنترل نشده ممکن است به ماژول های صنعتی{6}} نیاز داشته باشند. برای اطلاعات بیشتر در موردانواع کانکتور فیبر نوریو نحوه تطبیق آنها، راهنمای رابط ما را ببینید.
 

سوالات متداول

آیا یک GPON SFP می تواند در یک پورت SFP اترنت معمولی کار کند؟

خیر. یک GPON SFP برای درگاه‌های GPON OLT یا ONU طراحی شده است که پشته پروتکل GPON را اجرا می‌کنند (فریم‌بندی GEM، TDMA، تخصیص پهنای باند پویا). قرار دادن آن در یک پورت سوئیچ اترنت استاندارد، یک پیوند کاری ایجاد نمی کند. پروتکل‌ها، مکانیسم‌های زمان‌بندی و کپسوله‌سازی کاملاً متفاوت هستند.

آیا ماژول های OLT و ONU GPON SFP قابل تعویض هستند؟

آنها نیستند. ماژول‌های OLT و ONU در جهت‌های طول موج مخالف عمل می‌کنند و نقش‌های پروتکل متفاوتی را ایفا می‌کنند. یک OLT SFP در 1490 نانومتر ارسال می کند و در 1310 نانومتر دریافت می کند. یک ONU SFP برعکس عمل می کند. فراتر از طول موج، ماژول OLT دریافت حالت انفجاری{5}}از چندین ONU ​​را کنترل می کند، که ماژول ONU برای انجام این کار طراحی نشده است.

قبل از خرید GPON SFP چه نکاتی را باید بررسی کنید؟

با چک لیست پنج مرحله ای بالا شروع کنید: نقش شبکه (OLT یا ONU)، کلاس نوری (B+ یا C+ بر اساس بودجه پیوند)، طول موج و نرخ داده، سازگاری با پلت فرم (کدگذاری فروشنده)، و نوع اتصال دهنده به علاوه الزامات محیطی. سازگاری با مدل و سیستم عامل OLT خاص شما اغلب نادیده گرفته‌ترین عامل است.

آیا ماژول کلاس C+ OLT می تواند با ONU های کلاس B+ کار کند؟

در بیشتر موارد، بله. GPON طوری طراحی شده است که تا زمانی که توان نوری گیرنده ONU در محدوده قابل قبول آن قرار می‌گیرد، یک ماژول OLT کلاس بالاتر می‌تواند با ONUهای- کلاس پایین‌تر کار کند. با این حال، اگر ONU بسیار نزدیک به OLT (زیر 500 متر) باشد، سیگنال C+ قوی‌تر ممکن است گیرنده ONU را اشباع کند. در آن سناریو، ممکن است به یک تضعیف کننده نوری درون خطی نیاز باشد.

اگر کلاس نوری اشتباهی را انتخاب کنید چه اتفاقی می افتد؟

اگر بودجه نوری ماژول برای پیوند بسیار کم باشد، مشترکین در انتهای ODN اتصال متناوب، نرخ خطای بیت بالا یا از دست دادن کامل سیگنال را تجربه خواهند کرد. اگر بودجه برای استقرار در مسافت کوتاه بدون تضعیف بسیار زیاد باشد، گیرنده ممکن است اشباع شود و باعث خطاهای مشابه شود. در هر صورت، مشکل اغلب به صورت افت تصادفی ONU ظاهر می شود که تشخیص آن بدون بررسی سطوح توان نوری از طریق DDM دشوار است.

نتیجه گیری

یک GPON SFP یک نقش-فرستنده نوری خاص است که متعلق به معماری دسترسی GPON است - نه یک ماژول فیبر عمومی که می‌توانید آن را در هر پورت SFP رها کنید. انتخاب مناسب به معنای شروع از نیازهای واقعی شبکه است: نقش OLT در مقابل ONU، کلاس B+ در مقابل C+ بر اساس محاسبه بودجه لینک واقعی، سازگاری پلت فرم تأیید شده، و رابط اتصال صحیح. هر یک از این مراحل را رد کنید، و شما در معرض خطر سفارش ماژولی هستید که درست به نظر می رسد اما در این زمینه شکست می خورد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد موضوعات مرتبط، راهنماهای ما را بررسی کنیدحالت تک-در مقابل SFP چند حالتهوتفاوت فرستنده و گیرنده در مقابل فرستنده.