Построение сетей абонентского доступа началось с технологий FTTB и FTTH – Оптика До Здания или Оптика До Дома. Данные технологии подразумевают установку домовых коммутаторов доступа для подключения абонентов. Подключение абонентов к коммутатору осуществляется при помощи медного кабеля – витой пары. Между собой коммутаторы соединяются при помощи оптических волокон, зачастую используется топология «точка-точка», реже «кольцо» или «mesh».
Данные сети можно назвать – активными оптическими сетями, так как на всех узлах используется оборудование, требующее электропитания. Подробнее про принципы построения сети провайдера можно ознакомиться по ссылке.
Дальнейшее развитие связи привело к созданию пассивных оптических сетей PON. В сетях такого типа активное оборудование размещается только на площадке провайдера и у абонента. Сами сети имеют древовидную структуру и топологию звезда (точка-многоточие).
В процессе развития технологии пассивных сетей PON появилось несколько их видов. В их основе лежит древовидная структура, в которой одно операторское устройство обслуживает множество абонентов. В данный момент наиболее распространены сети GPON и EPON. Подробнее о технологии PON можно прочесть по ссылке.
GPON OLT SFP
На головном устройстве со стороны провайдера – OLT (Optical Line Terminal), для каждой ветки сети PON устанавливается специализированный трансивер GPON OLT SFP. Этот модуль является одним из важнейших компонентов сети, так как именно он занимается преобразованием кадров, поступающих от OLT, в оптический сигнал, пригодный для передачи и приёма в сети PON. Визуально трансивер OLT SFP представляет собой одноволоконный трансивер в форм-факторе Small Form-factor Pluggable.
GPON трансиверы производятся в соответствии с международным стандартом ITU-T G.984.2. В качестве оптического интерфейса используется «абонентский» разъём SC (Subscriber Connector). Как и любой оптический трансивер, GPON OLT SFP модули имеют такую характеристику, как оптический бюджет, в зависимости от величины которого подразделяются на несколько классов.
В зависимости от класса GPON модуля, дальность передачи может составлять от 20 до 60 км. В тоже время класс трансивера влияет и на абонентскую емкость порта OLT – чем выше класс, тем больше емкость. Так OLT SFP класса B могут обслуживать до 32 абонентов в то время, как трансиверы C+ класса обслуживают до 64 абонентов.
GPON ONT SFP
Для подключения абонента к сети PON зачастую используется абонентский терминал – ONT или ONU. Следует заметить, что оба названия правильные, разница в происхождении:
- ONT – Optical Network Terminal, термин используемый Международным Союзом Электросвязи ITU-T,
- ONU – Optical Line Terminal, название применяемое Институтом инженеров электротехники и электроники IEEE.
Устройство ONT может представлять собой, как условный медиаконвертер, так и полноценное triple-play устройство, обладающее функциями: VOIP, приёмника CATV сигнала, Wi-Fi точки доступа и домашнего роутера. Но не смотря на все дополнительные функции у такого решения есть недостатки, так или иначе это отдельно стоящее устройство, требующее пространства и отдельного электропитания, а значит теоретически появляются дополнительные точкой отказа.
В то же время, в сегменте домашних и SOHO роутеров появляется все больше устройств с выделенным SFP портом. Такое решение позволяет подключить маршрутизатор, как к обычным пакетным сетям при помощи стандартных SFP модулей, так и к пассивным оптическим сетям PON при установке специализированных трансиверов SFP ONT.
Визуально трансиверы GPON ONT SFP выглядят, как одноволоконные модули в форм-факторе Small Form-factor Pluggable с оптическим разъёмом SC.
Принципиально же, эти модули являются аналогом простого ONT, переводящего оптические сигналы PON в электрические. Сейчас в широкой продаже можно найти только GPON ONT SFP класса B, в дальнейшем ожидается выход на рынок трансиверов классом выше.
В данный момент на рынке есть две модели ONT SFP трансиверов:
- Со встроенным web-интерфейсом, который в значительной степени упрощает настройку трансивера пользователем;
- Без web-интерфейсом, более бюджетное решение, но обладающее определёнными сложностями в настройке.
В чём разница между SFP GPON и SFP WDM?
Несмотря на то, что технически и визуально модуль GPON SFP относится к семейству BiDirectional (WDM) SFP, он отличается от Eternet/SDH моделей несколькими важными особенностями.
Модули SFP WDM для традиционных пакетных сетей работают по схеме «точка-точка», по одному оптическому волокну. То есть, в одну сторону данные передаются на одной волне, например 1310 нм, для передачи данных в обратном направлении используют другую волну, например 1550 нм. Такое подключение создаёт дуплексный канал связи между двумя сетевыми устройствами.
Трансиверы SFP GPON, так же предназначены для работы по одному волокну, но кроме спектрального уплотнения WDM, они используют и временное уплотнение TDM. Это означает, что один GPON OLT SFP образует соединение несколькими абонентскими устройствами, от 32 до 128. То же относиться и к GPON ONT SFP, которое образует соединение только с одним головным устройством, но при этом умеет работать в сети с TDM уплотнением.
Трансиверы SFP GPON используют для передачи на длине волны 1490 нм для Downstream и 1310 нм для Upstream, в то время как обычные WDM SFP в зависимости от дальности передачи и модификации, работают на 1310/1550 нм, 1310/1490 нм, 1490/1550 нм, 1510/1570 нм.
Так же, важным отличием является дальность передачи, которая для одноволоконного SFP трансивера может составлять до 160 км, в то время, когда максимальная дальность SFP GPON не превышает 20 – 60 км.