Gpon и sfp в чем разница
GPON stands for Gigabit Passive Optical Network. GPON is one of the key technologies that are being used in fiber-based (FTTx) access networks, including fiber to the home (FTTH), fiber to the business (FTTB), fiber to the curb (FTTC), etc. GPON system contains two main active transmission components, namely optical line termination (OLT) and optical network termination (ONT) or optical network unit (ONU). Modern OLT and ONT/ONU use compact fiber optic modules to achieve the triple-play GPON services. These modules are known as GPON SFP transceivers. This post will give a comprehensive introduction to GPON SFP modules.
Режим передачи сигнала
Что касается обычных гигабитных BiDi SFP модулей, которые в основном используются в магистральной сети, режим оптической передачи является двухточечным (P2P), то есть они должны использоваться в соответствующей паре. BiDi обычно имеет разъём LC вместо SC разъёмы. Вот иллюстрация режима передачи P2P.
Optical Distribution Network (ODN)
ODN, неотъемлемая часть системы PON, предлагает оптическую среду передачи для физического подключения ONU к OLT на расстоянии 20 км или более. В ODN, оптоволоконные кабели, оптоволоконные разъемы, пассивные оптические разветвители и вспомогательные компоненты взаимодействуют друг с другом. В ODN есть состоит из пяти сегментов: фидерное волокно, оптическая точка распределения, распределительное волокно, оптическая точка доступа и оптическое волокно. Фидерное волокно начинается от оптического распределительного каркаса (ODF) в телекоммуникационной комнате центрального офиса и заканчивается в оптической распределительной точке для покрытия больших расстояний. Распределительное волокно от оптической точки распределения до оптической точки доступа распределяет оптические волокна по областям рядом с ней. Отводное волокно соединяет оптическую точку доступа с терминалами (ONT), обеспечивая подачу оптического волокна в дома пользователей. Кроме того, ODN - это тот самый путь, который необходим для передачи данных PON, и его качество напрямую влияет на производительность, надежность и масштабируемость системы PON.
SFP GPON
GPON - одна из основных технологий, применяемых в оптоволоконных сетях. Двунаправленный гигабитный модуль использует как восходящие, так и нисходящие данные. Это возможно, так как применяется оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны. Модели устройства делятся на классы, которые отличаются мощностью передачи, чувствительностью приёма. В зависимости от используемого в работе узла требуется применять GPON OLT SFP или GPON ONT SFP. Они отличаются следующими параметрами:
- максимальная и минимальная мощности;
- рабочая длина волны.
Отличия SFP GPON от SFP
Различия между модулями значительны, несмотря на то, что они относятся к одному семейству. Главным аспектом, различающимся в приёмопередатчиках, является режим передачи сигнала. В обычных модулях - двухточечная передача с использованием соответствующей пары. Модули GPON имеют принцип передачи информации в виде связи одного устройства со многими. Поэтому оптоволоконная инфраструктура выглядит на графиках и схемах подобно дереву.
Расстояние передачи данных - ещё одно важное различие. Предельное расстояние для стандартного SFP составляет 160 км. GPON-модули имеют ограничение в 20 км, связанное с доступной длинной волны и возможностью передачи данных на несколько устройств. Оптические модули такого типа более удобны и экономичны для конечного потребителя. Использование модуля снижает необходимость подключать дополнительные устройства, что способствует снижению лишних трат владельца.
Преимущества использования GPON SFP
Использование GPON SFP считается более удобным и экономичным решением для конечных потребителей. Кроме того, это сокращает устройствы, которые необходимо предоставить интернет-провайдеру (ISP). До того, как GPON ONT SFP был выпущен и использовался в сетях GPON, ISP обычно требуется установить как минимум оптический модем (тип ONT с оптоволоконным портом) и IP-маршрутизатор доступа, а также может потребоваться Set-Top-Box или видеомагнитофон, если требуются услуги IPTV. Разделение разных устройств неизбежно увеличивало стоимость услуг GPON.
Figure 2: Transmission mode of conventional SFP.
The transmission mode of GPON SFP is point to multi-point (P2MP). One GPON OLT SFP at the Central Office communicates with multiple GPON ONU SFPs with the help of fiber optic splitters. This is why we usually see a GPON infrastructure is in a tree shape or a tee shape.
Рисунок 2: Режим передачи обычного SFP.
Режим передачи GPON SFP представляет собой точка-многоточечная (point to multi-point P2MP). Один GPON OLT SFP в центральном офисе обменивается данными с несколькими GPON ONT SFP с помощью оптоволоконных разветвителей. Вот почему мы обычно видим, что инфраструктура GPON имеет форму дерева или тройника.
XFP-трансивер
Скорость передачи данных SFP-модуля - 10 Гбит в секунду. Устройство применяется для высокоскоростных сетей и характеризуется малым форм-фактором - 10G. Трансиверы не зависят от протокола и работают на длине волны 850 нм, 1310 нм или 1550 нм. Расстояние передачи данных зависит от технологий, используемых в конкретной модели, и составляет от 220 метров до 120 км.
Особенности XFP
Узлы применяются в оптоволоконных сетях для приёма и передачи информации. Для их работы необходимо использовать технику объединения в один сигнал с неизменной длиной волны. Устройство обеспечит большую мощность сигнала компьютерной и телекоммуникационной сети.
К различиям относятся размеры устройств и расширенная цифровая диагностика. Это позволяет модулю быть надежным инструментом управления.
Недостатки трансивера - отсутствие кабельной версии, нельзя использовать другие модули в порте XFP. Помимо этого, значительная часть функционала переносится с материнской карты на модуль, что неудобно в некоторых случаях.
What Is GPON SFP?
GPON SFP is one type of gigabit optical transceivers that are used in GPON system, which is compliant with ITU-T G.984.2 standard. It is a bidirectional module that has SC receptacle and works over simplex single-mode fiber optic cable. A GPON SFP module transmits and receives signals of different wavelengths between the OLT at the Central Office side and the ONT at the end users side. GPON SFPs utilize both the upstream data and downstream data by means of Optical Wavelength Division Multiplexing (WDM).
Структура и компоненты PON
В системе Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GEPON) имеется оптический линейный терминал (optical line terminal-OLT) в центральном офисе поставщика услуг и ряд оптических сетевых блок (optical network units-ONU) или оптических сетевых терминалов (optical network terminal-ONT) рядом с конечными пользователями, а также как оптический разветвитель (optical splitter-SPL). Кроме того, оптическая распределительная сеть (optical distribution network-ODN) также используется во время передачи между OLT и ONU/ONT.
How’s the GPON SFP Different From Conventional BiDi SFP?
Although GPON SFP belongs to the gigabit BiDi SFP family, it differs from “normal” BiDi SFPs in some aspects. Here’s a comparison between GPON SFP transceiver and conventional BiDi SFP transceiver.
Benefits of Using GPON SFP
Using GPON SFP is considered a more convenient and cost-effective solution for the end customers. And it also reduces the devices that need to be provided by the Internet service provider (ISP). Before the GPON ONT SFP was released and used in GPON networks, the ISP usually needs to install at least an optical modem (a type of ONT with a fiber optic port) and an IP access router, and a Set-Top-Box or video recorder might also be needed if IPTV services are required. The separation of different devices inevitably increased the cost for GPON services.
Signal Transmission Mode
In terms of conventional gigabit BiDi SFP transceivers that are mainly used in backbone network, the optical transmission mode is point to point (P2P), i.e., they must be used in matched pair. A BiDi usually has LC receptacle instead of SC receptacle. Here’s an illustration of P2P transmission mode.
Figure 3: Transmission mode of GPON SFP.
Optical Network Unit (ONU)/Optical Network Terminal (ONT)
ONU преобразует оптические сигналы, передаваемые по волокнам в электрические сигналы. Эти электрические сигналы затем отправляются отдельным абонентам. Как правило, между ONU и помещением конечного пользователя существует удаленная или другая сеть доступа. Кроме того, ONU может отправлять, агрегировать и обрабатывать различные типы данных, поступающих от клиента, и отправлять их в восходящем направлении в OLT. Обработка - это процесс, который оптимизирует и реорганизует поток данных, чтобы он доставлялся более эффективно. OLT поддерживает распределение пропускной способности, что позволяет плавно передавать данные в OLT, которые обычно поступают от клиента пачками. ONU может быть подключен различными методами и типами кабелей, таких как медная витая пара, коаксиальный кабель, оптическое волокно или через Wi-Fi.
Устройства конечного пользователя также могут называться оптическим сетевым терминалом (ONT). Собственно ONT по сути то же самое, что ONU. ONT - это термин ITU-T, а ONU - термин IEEE. Принадлежащие к разным стандартным органам, они оба относятся к пользовательскому оборудованию в системе GEPON. Но на практике между ONT и ONU есть небольшая разница в зависимости от их местоположения.
Расстояние передачи
Расстояние передачи обычного гигабитного BiDi SFP может составлять до 160 км по одномодовому оптоволоконному кабелю при использовании длин волн 1590 нм/1510 нм и 1510 нм/1590 нм. GPON OLT and ONT/ONU SFP модули поддерживают расстояние передачи до 20 км с длинами волн 1490 нм/1310 нм и 1310 нм/1490 нм.
Узлы CWDM SFP
Оптические трансиверы рассчитаны на формирование сигналов оптоволоконных сетей, применяют длины волн CWDM. Используя мультиплексирование сигналов на одно волокно, устройство увеличивает пропускную способность интернет-соединения. Визуально они идентичны двухволоконным аналогам.
Их преимущество - возможность создания большой отказоустойчивой сети. Создавая многоканальные системы передачи в рамках одного или большего числа волокон, можно покрыть сетью территорию города. Поэтому технология получила широкое распространение в метро.
Отличия CWDM SFP от стандартных модулей
Основное отличие - длина волны. Устройства работают с волнами в диапазоне от 1270 до 1610 нм. Если сравнивать возможности использования системы, то объём передаваемого трафика увеличивается до 8 раз. OADM-модули монтируются в муфтах, кроссах и других местах, что гораздо удобнее. Модуль независим от питания, поэтому падение узла связи не приводит к отключению остального оборудования.
Различается число каналов, доступных в сети. Предельное число равно 4 или 8, в зависимости от конкретной модели. Из-за этого они обладают большим размером. Возможно подключение MTP-коннектора.
Что такое GPON SFP?
GPON SFP - это один из типов гигабитных оптических модулей, которые используются в системе GPON и соответствуют стандарту ITU-T G.984.2. Это двунаправленный модуль с разъёмом SC, работающий по симплексному одномодовому оптическому патч-корду. Модуль GPON SFP передаёт и принимает сигналы различной длины волны между OLT на стороне центрального офиса и ONT на стороне конечных пользователей. Модули SFP GPON используют как восходящие данные, так и нисходящие данные посредством оптического мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM).
Чем GPON SFP отличается от обычного BiDi SFP?
Хотя GPON SFP принадлежит к семейству гигабитных BiDi SFP, он отличается от “обычных” BiDi SFP в некоторых аспектах. Вот сравнение GPON SFP модулей и обычного BiDi SFP модулей.
GPON SFP: Class B+ vs. Class C+
GPON SFP transceivers are categorized into GPON OLT SFP and GPON ONT SFP or GPON ONU SFP depending on the devices they are used in. And there are Class B+ GPON SFP and Class C+ GPON SFP. The major differences between them are the transmit power and the receive sensitivity. The table below lists the Tx power and Rx sensitivity of Class B+ GPON SFP and Class C+ GPON SFP.
Transceiver Type | Class B+ | Class C+ | ||
---|---|---|---|---|
Tx power | Max. Rx sensitivity | Tx power | Max. Rx sensitivity | |
GPON OLT SFP | 1.5-5 dBm | -28 dBm | 3-7 dBm | -32 dBm |
OLT SFP Operation Wavelength | 1480-1500 nm | 1260-1360 nm | 1480-1500 nm | 1290-1330 nm |
GPON ONT SFP | 0.5-5 dBm | -27 dBm | 0.5-5 dBm | -30 dBm |
ONT SFP Operation Wavelength | 1260-1360 nm | 1480-1500 nm | 1290-1330 nm | 1480-1500 nm |
By using Class B+ or Class C+ GPON OLT SFP, it can support up to 32 or 64 ONTs at customer premises respectively. And a C+ OLT SFP can be used with B+ ONT SFP as long as the loss budget of the link is appropriate.
Figure 4: Optical modem with a fiber optic port.
The newly used GPON SFP is in smaller size and integrates the triple-play services. It has lower consumption as well. The ISP provides a GPON ONT SFP to the customer. This module is usually installed in the hub/router handed to the customer by the ISP. The customer is also able to unplug the fiber optic patch cable and the GPON ONT SFP from the ISP’s hub/router, and then plug them in his own router/switch that is white-listed by the ISP.
SFP-узлы
Устройства представляют собой модульный стандарт, к которому подключается большинство существующих кабелей оптоволоконной связи. Вся продукция, относящаяся к стандарту, имеет одинаковые размеры. Поэтому они универсальны и взаимозаменяемы. Технология горячей замены позволяет переключаться между модулями без выключения оборудования.
Различаются модели между собой комбинацией приемника и передатчика, дальностью передачи и волновым диапазоном. Подбирая конкретное устройство, требуется ориентироваться на личные потребности. Максимальная дистанция для использования составляет 150 км. Допустимый спектр может различаться при применении двойного или одиночного волокна. В работе модуля используются волны следующей длины:
- 850 нм;
- 1310 нм;
- 1490 нм;
- 1550 нм.
Скорость передачи данных различна у каждой модели, но большинство из них уже не обладают достаточной мощностью для создания быстрого интернет-соединения для пользователя. Поэтому можно использовать узел SFP+ - усовершенствованную версию старых приёмопередатчиков. Они обладают скоростью передачи информации до 10 Гбит в секунду.
Полезно:
Рисунок 3: Режим передачи GPON SFP.
Заключение
GPON SFP модули обычно используются в двух основных активных компонентах передачи OLT и ONT/ONU в оптических сетях GPON. Они необходимы для поддержания высокоскоростной связи между поставщиком услуг и конечными потребителями на расстоянии до 20 км. SFP GPON модули подразделяются на класс B+ и класс C+, и основные различия заключаются в их мощности Tx и чувствительности Rx. Этот модуль упростил реализацию услуг GPON. В некоторой степени это приносит пользу оба поставщикам услуг и конечным потребителям.
Оптические модули - небольшие трансиверы, способные получать и передавать информацию по оптоволокну. Они подключаются к сетевому медиаконвертеру или коммутатору. Типы SFP отличаются друг от друга техническими характеристиками и размерами.
Transmission Distance
The transmission distance of conventional gigabit BiDi SFP can be up to 160 km over single-mode fiber cable when using 1590nm/1510nm and 1510nm/1590nm wavelengths. GPON OLT and ONT/ ONU SFP transceivers support a transmission distance up to 20 km with 1490nm/1310nm and 1310nm/1490nm wavelengths.
GPON SFP: класс B+ vs. класс C+
GPON SFP модули подразделяются на GPON OLT SFP и GPON ONT SFP или GPON ONU SFP в зависимости от устройств, в которых они используются. Также есть GPON SFP класса B+ и GPON SFP класса C+. Основные различия между ними - мощность передачи и чувствительность приёма. В таблице ниже указаны мощность передачи и чувствительность приёмника SFP GPON класса B+ и SFP GPON класса C+.
Тип модуля | Класс B+ | Class C+ | ||
---|---|---|---|---|
Мощность Tx | Макс. чувствительность Rx | Мощность Tx | Макс. чувствительность Rx | |
GPON OLT SFP | 1.5-5 дБм | -28 дБм | 3-7 дБм | -32 дБм |
OLT SFP рабочая длина волны | 1480-1500 нм | 1260-1360 нм | 1480-1500 нм | 1290-1330 нм |
GPON ONT SFP | 0.5-5 дБм | -27 дБм | 0.5-5 дБм | -30 дБм |
ONT SFP рабочая длина волны | 1260-1360 нм | 1480-1500 нм | 1290-1330 нм | 1480-1500 нм |
При использовании GPON OLT SFP класса B+ или класса C+, он может поддерживать до 32 или 64 ONT в помещении клиента соответственно. И C+ OLT SFP может использоваться с B+ ONT SFP, если бюджет потерь канала является соответствует.
Рисунок 1: GPON SFP класса B+ и класса C+.
XENPAK
Модули, используемые преимущественно в оборудовании Cisco. Используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Сейчас уже изредка можно найти им применение, изредка можно встретить в старых линейках маршрутизаторов. Также такие модули бывают для подключения медного провода 10GBase-CX4. К сожалению, у меня нашелся лишь один XENPAK-модуль 10GEBase-LR и старая Cisco-вская плата WS-X6704-10GE под них.
Дальнейшее развитие модулей формата XENPAK. Часто в разъемы X2 можно установить модуль TwinGig, в который уже можно установить два модуля SFP… Это нужно в случае, если на оборудовании нет 1GE оптических портов. В основном X2-формфактор использует Cisco. В продаже существуют адаптеры X2-SFP+ (XENPACK-to-SFP+). Интересно, что такой комплект (адаптер+SFP+ модуль) выходит дешевле одного X2 модуля.
К сожалению, на руках у меня нашелся только адаптер, но чтобы понять, как выглядят эти модули и какого они размера этого вполне хватит. На рисунке снизу адаптер X2-SFP+ со вставленным SFP+ модулем.
Но если кому интересно, вот здесь можно посмотреть больше картинок и возможностей этого разъема.
Да, я не затрагивал относительно новые формфакторы (QSFP, QSFP+, CFP). На текущий момент они еще не очень распространены.
Разъяснение PON: определение, стандарты и преимущества
Пассивная оптическая сеть относится к волоконно-оптической сети, использующей топологию точки-многоточки и оптические разветвители для доставки данных из одной точки передачи в несколько конечных точек пользователей. В отличие от AON, несколько клиентов подключены к одному модулю через ветвящееся дерево волокон и пассивные блоки разветвителя/сумматора, полностью работающее в оптической области и без питания в архитектуре PON. В настоящее время существует два основных стандарта PON: Gigabit Passive Optical Network (GPON) and Ethernet Passive Optical Network (EPON). Их топологические структуры в основном одинаковы. Решение PON, которое является первым выбором во многих сценариях развертывания FTTH, имеет несколько важных преимуществ:
Меньше требуемого пространства
Более высокая пропускная способность
Безопасность более высокого уровня
Легче установление и расширение
Снижение затрат на эксплуатацию и управление
С использованием спектрального уплотнения
Описанные выше оптические модули передают сигнал в основном на длине волны 1310 нм или 1550 нм на двух волокнах (одно для передачи, другое для приема). Они имеют широкополосный фотоприемник (принимают все) и лазер, излучающий на определенной длине волны (грубо конечно). Но имеется возможность использовать уплотнение по длине волны. Это дает возможность использовать меньшее количество волокон для организации нескольких каналов тем самым увеличивая пропускную способность одного волокна.
Такие модули работают в паре, с одной стороны сигнал передается на длине волны 1310 нм, с другой 1550 нм. Это позволяет вместо двух волокон для организации одного канала использовать одно. Приемник на таких модулях так и остается широкополосным. Бывают как для 1GE, так и для 10GE. Снизу фотографии пары WDM-модулей с различными разъемами для подключения патчкордов LC и SC.
В большинстве случаев предпочтительнее использовать WDM-модули для малых расстояний. Их цена не очень большая (по 1 тыс рублей за модуль против 500 рублей за обычный). Причина — вы экономите целое волокно, на нем можно будет потом еще один такой же канал прогнать. Хотя конечно есть и другие способы экономии волокон.
Дальнейшее продолжение технологии WDM. С ее использованием можно добиться до 8 дуплексных каналов по одному волокну. Для этих целей используются CWDM-мультиплексоры (пассивные устройства с призмой внутри, позволяющей делить сигнал по цветам с шагом 20нм в диапазоне от 1270нм до 1610нм). Для этого также используют специальные CWDM-модули, в простонародье их называют «цветные», они передают сигнал на определенной длине волны. В то же время приемник на них широкополосный. Кроме того, такие оптические модули часто делают для передачи на большие расстояние (до 160 км). На рисунке ниже представлен малый комплект CWDM-SFP, на котором с использованием мультиплексоров можно поднять 2GE на одном волокне.
Как можно заметить, дужки у всех разные. В зависимости от длины волны модуль имеет свою раскраску. К сожалению, у всех производителей они разные.
Здесь появляется понятие оптический бюджет. Правда его расчет выходит за рамки этой статьи. В кратце, чем больше доступных портов, тем больше вы сможете смультиплексировать каналов, тем больше будет затухание. Кроме того, различные длины волн дают различные затухания на 1 километр передаваемого сигнала. А еще нужно учитывать тип волокна…
Можно много писать о методиках подбора таких модулей, о пересечении длин волн, о нежелательных длинах, о ADD/DROP-модулях. Но это отдельная тема.
Различные стандарты
- 100Base-LX — 100 мегабит по волокну на 10км
- 100Base-T — 100 мегабит по меди на 100 м
- 1000Base-LX — 1000 мегабит по волокну на 10 км
- 1000Base-T — 1000 мегабит по меди на 100 м
- 1000Base-ZX — 1000 мегабит по одномодовому волокну на 70 км
- 10GBase-LR — 10GE по одномодовому волокну на 10 км
- 10GBase-ER — 10GE по одномодовому волокну на 40 км
Рисунок 4: Оптический модем с оптоволоконным портом.
Недавно использованный GPON SFP имеет меньший размер и объединяет услуги Triple Play. Он также имеет меньшее потребление. ISP предоставляет клиенту GPON ONT SFP. Этот модуль обычно устанавливается в концентраторе/маршрутизаторе, передаваемом клиенту поставщиком ISP. Клиент также может отключить оптический патч-корд и GPON ONT SFP от концентратора/маршрутизатора ISP, а затем подключить их к своему собственному маршрутизатору/ оммутатору, внесенному в белый список интернет-провайдером.
Разъемы
Это то место, куда вы будете подключать оптический патчкорд. На оптических модулях сейчас используются преимущественно два типа раъемов — SC и LC. Грубо и жаргонно — большой и мелкий квадраты. Понятно, что имея в наличии патчкорд с разъемом SC, вы не подсоедините его к разъему LC. Нужно либо менять патчкорд, либо ставить переходник-адаптер. В большинстве случаев SFP-модули имеют разъем LC, в то время как X2/XENPAK — SC. Выше на изображениях уже были модули с различными разъемами.
Оптические патчкорды, они же оптические шнуры. Нас будут интересовать следующие характеристики: дуплекс/симплекс (количество волокон), полировка (сейчас это UPC-синие или APC-зеленые), разъем (SC, LC, FC), многомодовость и длина. Конечно, важна еще и толщина сердцевины волокна, но сейчас на многомодовые обычные шнуры используют стандартную толщину. Снизу я представил изображение с различными видами концов патчкордов.
В основном вы будете встречать следующее обозначение шнуров — ШО-2SM-SC/UPC-SC/UPC-3.0. Это расшифровывается следующим образом: Шнур Оптический Дуплексный Одномодовый (Single-Mode) с разъемами SC и полировкой UPC с одной стороны и SC-UPC с другой длиной 3.0 метра. Соответственно, например, ШО-SM-LC/APC-SC/APC-15.0 — одномодовый дуплексный шнур с разъемами LC-LC и гравировкой APC длиной 15 метров.
Оптические модули — активное оборудование, они потребяют электроэнергию и выделяют тепло. Это следует учитывать при подключении оборудования к электросети. Также коммутатор, заполненный мощными модулями под завязку может потребовать дополнительного охлаждения.
Не стоит забывать, что в оптические модули встроены лазеры, и с ними необходимо соблюдать некоторую технику безопасности. Конечно в большинстве случаев никакой угрозы они не предоставляют в силу слабой мощности, но бывали случаи, дальнобойные мощные 10GE модули могут вполне выжечь сетчатку глаза или оставить ожог, если использовать палец в качестве аттюниатора.
Современные оптические модули имеют функцию DDM (Digital Diagnostics Monitoring) — в них встроен ряд сенсоров, через которые можно определить текущее значение некоторых параметров. Смотрится это через интерфейс оборудования, в которое установлен модуль. Самые важные параметры для вас — текущие принимаемая мощность и температура.
Ряд производителей сетевого оборудования запрещают использовать сторонние модули в их оборудовании. По крайней мере раньше Cisco не давала их запускать, они в ней просто не работали. Сейчас же в узких кругах известны команды, открывающие возможность использовать сторонние устройства, да и Cisco стала не так трепетно относиться к этому вопросу. Впрочем, при желании любые модули можно перепрошить, в продаже имеются специальные программаторы.
Порт на оборудовании (в большинстве случаев) загорается, если на модуль приходит сигнал достаточной мощности. Если соединить два двухволоконных модуля одинарным патчкордом (просто прием с передачей), с одной стороны порт загорится, но работать при этом ничего не будет.
Да, мощность может быть не только слабой. Если сигнал приходит слишком сильный, можно сжечь фотоприемник. Обычно это относится к дальнобойными мощным модулям с дистанцией > 80 км. Для уменьшения мощности используют специальные аттенюаторы. Хотя если делаем в лабораторных условиях, можно просто намотать пару витков патчкорда на какую-нибудь ручку или карандаш.
Conclusion
GPON SFP transceivers are typically used in the two main active transmission components OLT and ONT/ONU in GPON optical networks. They are essential in keeping the high-bandwidth communication between the service provider and the end users over a distance up to 20 km. GPON SFPs are classified into Class B+ and Class C+ and the main differences are their Tx power and Rx sensitivity. This module has simplified the implementation of GPON services. It benefits both the service providers and the end users to some degree.
Телекоммуникационные компании по всему миру начали серьезно относиться к Fiber to the Home (FTTH), что позволяют технологиям быстро развиваться. Активные оптические сети (active optical networks-AON) и пассивные оптические сети (passive optical networks-PON) - две основные системы, которые делают возможными широкополосные соединения FTTH. PON, которые могут предоставлять экономичные решения, более распространены в большинстве развертываний FTTH. В этой статье будет представлена сеть PON, которая в основном включает основные компоненты и связанные технологии, включая OLT, ONT, ONU и ODN.
Figure 1: GPON SFP Class B+ and Class C+.
Вывод
OLT, ONU или ONT, и ODN являются основными компонентами системы GEPON, которые до сих пор широко используются в приложениях FTTH. Уменьшенная кабельная инфраструктура (без активных элементов) и гибкая передача мультимедиа делают пассивные оптические сети более идеальными для домашнего Интернета, голосовых и видео приложений. Кроме того, пассивные оптические сети также могут применяться в университетских городках и в бизнес-среде, обеспечивая экономичные решения. Поскольку технология PON продолжает совершенствоваться, расширяются и потенциальные приложения.
GPON сокращвет от Gigabit Passive Optical Network. GPON - одна из ключевых технологий, которые используются в сетях доступа на основе оптоволокна (FTTx), включая fiber to the home (FTTH), fiber to the business (FTTB), fiber to the curb (FTTC) и т. д. Система GPON содержит два основных активных компонента передачи, а именно optical line termination (OLT) и optical network termination (ONT) или optical network unit (ONU). Современные OLT и ONT/ONU используют компактные оптические модули для предоставления услуг Triple Play GPON. Эти модули известны как GPON SFP модули. Этот пост даст исчерпывающее представление о GPON SFP модулях.
Различные формфакторы
В первую очередь модули различаются своими формфакторами. Немного расскажу про различные варианты.
GigaBit Interface Converter, активно использовался в 2000-х. Самый первый промышленно стандартизованный формат модулей. Очень часто применялся при передачи через многомодовые волокна. Сейчас же практически не используется в силу своих размеров. У меня осталась одна старая циска 3500, еще без поддержки CEF, в которой можно воспользоваться данными модулями. На изображении снизу два GBIC-модуля 1000Base-LX и 1000Base-T:
Small Form-factor Pluggable, наследник GBIC. Наверно самый распространенный на сегодняшний день формат, гораздо удобнее в силу меньших размеров. Такой формфактор позволил значительно увеличить плотность портов на сетевом оборудовании. Благодаря таким размерам стало возможно реализовать до 52 оптических портов на одной железке в один юнит. Используется для передачи данных на скоростях 100Mbits, 1000Mbits. На изображении снизу коммутатор с оптическими портами и пара модулей 1000Base-LX и 1000Base-T.
Enhanced Small Form-factor Pluggable. Имеют идеентичный SFP размер. Схожий размер позволил сделать оборудование с портами, поддерживающими обычные SFP и SFP+. Такие порты могут работать в режимах 1000Base/10GBase. Лишь дальнобойные CWDM-модули имеют большую длину из-за радиатора. Используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Малые размеры придали некоторые особенности — для дальнобойных модулей бывают случаи слишком сильного нагрева. Поэтому для передачи более чем на 80 км таких модулей пока нет. На картинке снизу два модуля SFP+ — CWDM и обычный 10GEBase-LR:
10 Gigabit Small Form Factor Pluggable. Также, как и SFP+, используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Но в отличии от предыдущих, немного шире. Увеличенный размер позволил использовать их для прострела на большие расстояние по стравнению с SFP+. Снизу дополнительная плата для Huawei с установленными XFP и пара таких модулей.
Заключение
Все модели оптических модулей разрабатываются для приёма и передачи информации, передающейся по оптоволоконным каналам. Покупать устройство определенного типа необходимо, исходя из личных потребностей и особенностей каждой модели. Часть приборов взаимозаменима, но XFP-узлы поддерживаются только своими портами, работают только со специализированными портами или при правильном порядке подключения.
Выбирая оптический модуль, ориентируйтесь на основные показатели - скорость передачи информации, расстояние и длина волны. Именно от них зависит скорость и качество интернет-соединения, которым вы пользуетесь. Рассчитывайте нужные параметры прибора, ориентируясь на ваши требования к скорости интернета. Показатель выше 10 Гбит в секунду считается хорошим.
Часто у знакомых системных администраторов, не сталкивавшихся раньше с оптическим волокном, возникают вопросы, как и какое оборудование необходимо для организации соединения. Немного почитав, становится понятно, что нужен оптический трансивер. В этой обзорной статье я напишу основные характеристики оптических модулей для приема/передачи информации, расскажу основные моменты, связанные с их использованием, и приложу много наглядных изображений с ними. Осторожно, под катом много трафика, делал кучу своих собственных фотографий.
Сегодня практически любое сетевое оборудование для передачи данных в сетях Ethernet, предоставляющее возможность подключения через оптическое волокно, имеет оптические порты. В них устанавливаются оптические модули, в которые уже может подключаться волокно. В каждый модуль встроен оптический передатчик (лазер) и приемник (фотоприемник). При классической передаче данных с их использованием предполагается использовать два оптических волокна — одно для приема, другое для передачи. На изображении снизу представлен коммутатор с оптическими портами и установленными модулями.
Вот об этих маленьких электронных штуковинах дальше и пойдет речь.
Периодически возникают вопросы, какой же оптический приемопередатчик нужен в конкретной ситуации. Если перед глазами оказывается прайслист какой-либо, то просто разбегаются глаза от обилия всевозможных наименований. Попробую прояснить, что же значат различные буквы и цифры в названии модулей и что же из них вам может понадобиться. Оптические модули различаются формфактором (GBIC, SFP, X2. ), типом технологии («прямые», CWDM, WDM, DWDM. ), мощностью (в дицебелах), разъемами (FC, LC, SC).
Optical Line Terminal (OLT)
OLT является отправной точкой для пассивной оптической сети, которая подключена к коммутатору уровня ядра через Ethernet кабели. Основная функция OLT заключается в преобразовании, кадрировании и передаче сигналов для сети PON, а также в координации мультиплексирования оптических сетевых терминалов для поделенной восходящей передачи. Как правило, оборудование OLT включает стойку, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, PON card), защиту от избыточности -48V DC модули источника питания или один 110/220V AC модуль источника питания и вентиляторы. В этих частях карта PON и источник питания поддерживают горячую замену, в то время как другой модуль встроен внутри. OLT имеет два плавающих направления: восходящий поток (получение распределения различных типов данных и голосового трафика от пользователей) и нисходящий поток (получение данных, голоса и видеотрафика из городской сети или сети на дальние расстояния и отправка их всем модулям ONT в ОДН.) Максимальное расстояние, поддерживаемое для передачи через ODN, составляет 20 км.
Читайте также: