Можно ли повторно использовать GPON-разветвители при модернизации до XGS-PON?

Во многих сетях вы можно использовать повторно GPON разветвители для xgs-pon, но только после проверки точного типа пассивного компонента и пересчета полного оптического пути. Разветвитель, для которого документально подтверждена работа в обоих диапазонах длин волн PON, может оставаться в эксплуатации. Старая деталь, обозначенная лишь как “разветвитель GPON”, не считается автоматически пригодной для использования.

Кроме того, разветвитель — это лишь одна из составляющих решения. Технологии GPON и XGS-PON могут совместно использовать Оптическая распределительная сеть, или ODN, в рамках определённой архитектуры совместного функционирования. Они не превращаются в один взаимозаменяемый протокол. ONU стандарта GPON по-прежнему требует канала OLT, поддерживающего GPON, а ONU стандарта XGS-PON — канала, поддерживающего XGS-PON.

Перед тем как приступить к настройке ODN, проверьте диапазон его длин волн, максимальные вносимые потери на требуемых длинах волн, коэффициент разделения, количество каскадных ступеней, качество полировки разъемов, состояние волокон, а также все дополнительные пассивные устройства. Затем сравните потери в тракте в наихудшем случае с точными оптическими характеристиками OLT и ONU в обоих направлениях.

Повторное использование GPON-разветвителей в сетях XGS-PON: краткий ответ

Текущее состояние	Можно ли его использовать повторно?	Необходимые подтверждающие документы
Разделитель ПЛК указанные в диапазонах GPON и XGS-PON	Часто — да	Технические характеристики, артикул и максимальные потери в диапазоне требуемых длин волн
На этикетке сплиттера указано только “GPON”, без данных о длине волны	Неизвестно	Получить исходную техническую спецификацию или правильно провести испытания типового образца
Устаревшее пассивное устройство с избирательной пропускаемостью по длине волны или узкополосное пассивное устройство	Не автоматически	Проверка полосы пропускания, коэффициента изоляции и вносимых потерь
Существующее соотношение 1:32 или 1:64	Возможно	Новый сквозной бюджет для конкретного класса и маршрута оптической сети XGS-PON
Отдельные OLT для GPON и XGS-PON	Возможно при правильном проектировании	Элемент совместного функционирования, основанный на стандартах, или иной утвержденный метод
Порт OLT комбинированного GPON/XGS-PON	Предназначено для совместного использования в сети ODN	Точные данные о карте, порте, оптике, прошивке и поддерживаемых типах ONU
Устройство GPON ONU, подключенное к порту, предназначенному исключительно для XGS-PON	Регистрация не прошла	По-прежнему требуется реализация канала GPON или Combo

“Одно и то же оптоволокно” означает, что пассивную инфраструктуру можно использовать совместно. Это не означает, что приемопередатчики GPON и XGS-PON, структуры кадров, активация или настройка являются взаимозаменяемыми.

Почему GPON и XGS-PON могут использовать одну сеть оптического распределения (ODN)

В сетях GPON и XGS-PON используются разные схемы распределения длин волн:

Система	Номинальная скорость потока вниз по течению	Номинальная скорость потока вверх по потоку	Типичные последующие этапы	Типичная добыча
GPON	2,48832 Гбит/с	1,24416 Гбит/с	1490 нм	1310 нм
XGS-PON	9,95328 Гбит/с	9,95328 Гбит/с	1577 нм	1270 нм

Точные спектральные диапазоны и оптические требования определяются в соответствующих рекомендациях, а не только на основании этих округленных центральных длин волн. МСЭ-Т G.984.2 определяет уровень физического носителя GPON, в то время как МСЭ-Т G.9807.1 определяет стандарт XGS-PON.

Широкополосный пассивный разветвитель мощности распределяет оптическую мощность, поступающую на его вход. Ему не требуется распознавать кадры GPON или XGS-PON. Если устройство работает в соответствии с техническими характеристиками на всех требуемых длинах волн, разделенные полосы PON могут проходить через один и тот же разветвитель и волокна.

Со стороны центральной станции системы по-прежнему требуют правильного оптического объединения и разделения сигналов. У каждого абонента устройство ONU принимает диапазон длин волн, предназначенный для его собственной системы. Различные длины волн обеспечивают совместимость; разветвитель не преобразует одно поколение PON в другое.

Общий сплиттер — это не общий протокол

Это различие позволяет избежать распространённой ошибки при совершении покупок.

• Устройство ONU в сети GPON не превращается в устройство ONU в сети XGS-PON, поскольку по оптоволокну передаются оба набора длин волн.
• Порт OLT, предназначенный исключительно для XGS-PON, не регистрирует стандартное устройство ONU стандарта GPON.
• Название продукта “XPON” может означать работу в двухрежимном режиме GPON/EPON; наличие этого обозначения не подтверждает поддержку XGS-PON.
• Подбор разъемов SC — это лишь часть физического интерфейса.

В сети совместного функционирования абоненты GPON остаются подключенными к системе GPON, а абоненты XGS-PON — к системе XGS-PON. Эти системы могут совместно использовать фидер, разветвитель и распределительные волокна, однако их оптические каналы и обработка протоколов остаются раздельными.

Три способа совместного использования сети ODN несколькими поколениями PON

МСЭ-Т G.9805 описывает три метода совместного функционирования: элемент совместного функционирования, модуль Multi-PON и метод на основе разветвителя. Правильный выбор зависит от архитектуры сети; его нельзя осуществить путем соединения двух выходов OLT с помощью обычного адаптера.

1. Внешний элемент совместимости

Элемент совместного использования объединяет и разделяет соответствующие диапазоны длин волн между выделенными интерфейсами OLT и общей сетью ODN. Требования к его вносимым потерям и изоляции должны быть учтены при проектировании.

2. Реализация по технологии Multi-PON или Combo

A Комбинированный PON Данная реализация объединяет несколько функций PON и управление длинами волн в одном порту или модуле. Это позволяет сократить количество внешних компонентов, однако поддержка по-прежнему зависит от конкретной линейной платы OLT, оптических модулей, прошивки и лицензируемых функций.

Руководство LuLeey по Как взаимодействуют технологии GPON, XG-PON и XGS-PON иллюстрирует концепцию Combo. Данная архитектура допускает смешанные группы ONU; при этом она не позволяет приемопередатчику, предназначенному исключительно для XGS-PON, распознавать стандарт GPON.

3. Метод на основе сплиттера

Стандарт G.9805 также допускает подход к совместному использованию на основе разветвителей. Речь идет о специально разработанной архитектуре головной станции, а не о том, что любой полевой разветвитель можно оставить в эксплуатации без проверки его спектральных характеристик и коэффициента потерь.

Ни в коем случае не соединяйте между собой активные передатчики OLT с помощью непредназначенного для этих целей пассивного разветвителя. Неправильная изоляция или несоответствующие уровни мощности могут привести к сбоям в работе или нарушить оптическую схему.

Семь пунктов, которые следует проверить перед повторным использованием имеющегося разветвителя

1. Определить точный тип разветвителя

Укажите производителя, артикул, технологию, тип корпуса, соотношение, тип разъема и дату установки. Если данных нет, не заменяйте недостающие сведения собственными предположениями, основанными на визуальном осмотре.

Разветвители для ПЛК, как правило, являются широкополосными. Некоторые старые модели FBT или устройства с селективностью по длине волны могут быть оптимизированы для определенных диапазонов. Названия технологий служат полезными ориентирами, но главное — это технические характеристики готового продукта.

2. Проверить рабочий диапазон длин волн

Задокументированный диапазон должен охватывать требуемые диапазоны частот GPON и XGS-PON, включая допуски на восходящий и нисходящий потоки данных, а не только номинальные значения, указанные в сравнительной таблице.

Например, у LuLeey’s Разветвитель PLC 1×8 для SC/APC предназначен для работы в диапазоне 1260–1650 нм. Этот диапазон охватывает рассмотренные здесь типичные длины волн стандартов GPON и XGS-PON. Данный вывод относится именно к данному проверенному изделию, а не ко всем устройствам, продаваемым под названием «PON-разветвитель».

3. Использовать максимальные потери, а не идеальные математические потери

Идеальный разветвитель 1:8 имеет потери около 9,03 дБ. Реальный разветвитель характеризуется дополнительными потерями и колебаниями показателей между портами. На проверенной странице LuLeey 1×8 указаны максимальные вносимые потери в 10,7 дБ и равномерность потерь не более 0,8 дБ.

Используйте гарантированное максимальное значение для конкретной версии комплекта и разъема. LuLeey’s Руководство по потерям в волоконно-оптических разветвителях объясняет, почему число после 1: не является значением в дБ и почему необходимо учитывать каждый каскадный каскад.

4. Пересчитать полную Оптический баланс

Для каждого пути абонента укажите:

• Максимальные потери на входе каждого каскада разветвителя
• Затухание в волокне на соответствующей длине волны
• Запасы на соединители, переходники и сращивания
• Потери в элементах совместного функционирования, WDM, контрольном отводе или фильтре
• Надбавка на ремонт и износ
• Требуемый инженерный запас прочности

Рассчитайте показатели в нисходящем и восходящем направлениях отдельно. Используйте точные значения минимальной мощности передатчика, чувствительности приемника и пределов перегрузки приемника для выбранных оптических классов OLT и ONU.

Существующий канал GPON с достаточным запасом пропускной способности может остаться пригодным для использования. Длинный, каскадный или сильно разветвленный маршрут может не соответствовать требованиям проекта XGS-PON, даже если его разветвитель пропускает требуемые длины волн.

5. Проведите проверку каждого пассивного компонента

Маршрут также может включать:

• РЧ-видеофильтры или комбайнеры
• Компоненты CWDM/WDM
• Оптические разветвители и мониторы
• Стационарные аттенюаторы
• Коммутационные панели и адаптеры
• Нерегистрируемые разветвители второй ступени
• Гибкие кабели

Даже один узкополосный или имеющий большие потери компонент может сделать непригодной для повторного использования сеть ODN, которая в остальном могла бы быть использована повторно.

6. Тип разъема и тип полировки должны совпадать

В моделях SC/APC и SC/UPC используется одно и то же семейство разъемов, но с различной геометрией торцевой поверхности. Не следует напрямую соединять разъемы типов APC и UPC. Проверяйте каждый OLT, устройство совместного использования, кабель разветвителя, адаптер, соединительный кабель и интерфейс ONU.

Цвет разъема или форма корпуса сами по себе не являются достаточным доказательством исправности. Перед фиксацией потери сигнала необходимо осмотреть и очистить доступные соединительные разъемы.

7. Провести испытания репрезентативных тракт на требуемых длинах волн

Начните с трасс с наибольшими потерями, самых слабых выходов разветвителей и самых длинных ветвей. Используйте приборы и методы, подходящие для данной длины волны, а также в зависимости от того, находится ли сеть PON в рабочем состоянии или в режиме «dark».

Простой измеритель мощности может отображать совокупную мощность сигнала без разделения одновременно активных каналов PON. Для измерения совместного функционирования в режиме реального времени следует использовать измеритель PON с селективным отбором по длине волны, поддерживающий фактические диапазоны GPON и XGS-PON, а также, при необходимости, функцию измерения пакетов в восходящем направлении.

Пример: Повторная проверка ответвления 1×8

Предположим, что в существующей ветке используется описанный выше проверенный разветвитель LuLeey 1×8 для ПЛК.

В документации по продукту указано:

• Рабочая длина волны: 1260–1650 нм
• Максимальные потери в линии: 10,7 дБ
• Максимальная равномерность потерь: 0,8 дБ
• Разъем: SC/APC
• Оптическое волокно: одномодовое G.657A

Широкий диапазон длин волн позволяет рассматривать данный компонент в качестве варианта повторного использования. Это не означает завершения проектирования сети.

Инженер должен также учесть потери в питающих и отводных волокнах, в каждом разъеме и сращивании, в любых устройствах совместного использования, на других каскадах разветвителя и необходимый запас прочности. Результат необходимо сверить с точными техническими характеристиками OLT и ONU сети XGS-PON в обоих направлениях. При анализе наихудшего сценария следует исходить из выходного сигнала с наибольшими потерями — а это не самый простой вариант.

Как провести модернизацию без отключения всех пользователей GPON

Поэтапный переход обычно осуществляется в соответствии со следующей логикой:

1. Проведите инвентаризацию ODN и определите неизвестные пассивные компоненты.
2. Выберите утвержденную архитектуру совместного функционирования или архитектуру Combo PON.
3. Рассчитать бюджеты GPON и XGS-PON для наихудшего сценария после добавления новых пассивных потерь.
4. Провести лабораторные испытания конкретного OLT, оптических компонентов, ONU и типичной трассы разветвителя.
5. Внедрить технологию XGS-PON на контролируемой ветке или у абонента.
6. Введите в эксплуатацию соответствующее устройство ONU стандарта XGS-PON в соответствии с утвержденной оператором процедурой.
7. Проверьте оптическую мощность, регистрацию, служебные VLAN и трафик.
8. Отслеживать изменения в списке существующих абонентов GPON.
9. Перед расширением масштабов миграции ведите учет и обеспечьте проверенный путь отката.

Не следует считать, что визуальная регистрация свидетельствует о завершении обслуживания клиента. Активация PON, настройка OMCI, сопоставление VLAN, DHCP или PPPoE и авторизация абонента представляют собой отдельные этапы.

Особый случай: замена ONU GPON на ONU XGS-PON Stick

Повторное использование разветвителя не делает ONU GPON пригодным для работы в сети XGS-PON. Устройство на стороне абонента должно соответствовать поколению сети и настройкам, заданным оператором.

LuLeey’s LL-XS1010 XGS-PON ONU Stick Предназначен для сетей XGS-PON/XG-PON, с передачей данных в восходящем направлении на длине волны 1270 нм, приемом данных в нисходящем направлении на длине волны 1577 нм, вариантами разъемов SC/APC или SC/UPC и корпусом SFP+.

Корпус SFP+ представляет собой лишь физический форм-фактор хоста. Перед использованием любого ONU Stick необходимо убедиться в следующем:

• Точное формирование сигнала PON на OLT и поддерживаемый профиль ONU
• Авторизованный серийный номер, идентификатор поставщика, LOID или другие поля аутентификации
• Поведение OMCI и совместимость прошивки
• Оптическая мощность на разъеме и принимаемая оптическая мощность
• Чипсет хоста или PHY и поддерживаемые режимы SerDes
• Режим «Stick host»
• Прошивка хоста и драйвер
• Настройки скорости и мощности порта
• Приемка кода модуля
• Фактическая ставка, согласованная со стороны принимающей стороны
• Максимальная полезная пропускная способность
• Проектирование VLAN, DHCP или PPPoE
• Охлаждение и обеспечение электропитания

Не следует делать выводы о совместимости хоста с 1G, 2,5G или 10G, основываясь исключительно на терминах «SFP» или «SFP+». Более низкая согласованная скорость хоста также ограничивает фактическую пропускную способность, даже если сторона PON зарегистрирована.

Распространённые ошибки при обновлении

“Разветвитель является пассивным, поэтому проходит любая длина волны”

«Пассивный» не означает «независимый от длины волны». Убедитесь в соответствии указанному рабочему диапазону и максимальным потерям.

“XGS-PON обратно совместим со всеми абонентскими устройствами GPON”

Совместимость ODN не означает взаимозаменяемость протоколов. Для ONU сети GPON требуется канал, поддерживающий стандарт GPON.

“Старый масштаб 1:64 подошел, так что с бюджетом всё в порядке”

Необходимо пересчитать параметры новой оптики, потери при совместном использовании, потери в волокне, зависящие от длины волны, а также инженерный запас.

“Зелёный разъём SC означает, что весь маршрут подключён правильно”

Цвет разъема не является исчерпывающей информацией. Убедитесь в соответствии стандартов APC/UPC, типе адаптера, состоянии разъема и всех скрытых переходах.

“O5 или ”зарегистрировано“ означает, что обновление завершено»

Регистрация не гарантирует предоставление абоненту VLAN, доступа в Интернет, IPv6, голосовой связи, IPTV или ожидаемой пропускной способности.

Окончательный ответ

При модернизации до стандарта XGS-PON зачастую можно повторно использовать имеющийся GPON-разветвитель, если для всех требуемых диапазонов длин волн указан именно этот разветвитель, а вся трасса прошла повторную проверку на соответствие требованиям к оптическому бюджету.

Не следует принимать решение о повторном использовании только на основании наличия слова “GPON” или только на основании соответствия физического разъема. Необходимо проверить:

1. Диапазон длин волн сплиттера и максимальные вносимые потери
2. Коэффициент разделения, каскадные ступени и наименьший выходной сигнал
3. Элемент совместного функционирования или архитектура Combo PON
4. Каждый пассивный компонент и разъем
5. Раздельные оптические бюджеты «вверх по цепочке» и «вниз по цепочке»
6. Правильный тип ONU GPON или XGS-PON и настройка
7. Измерения в реальной сети и проверка работоспособности услуг

При обращении в LuLeey с запросом о рекомендациях по миграции или выбору разветвителя необходимо указать модели используемых в настоящее время OLT и ONU, артикулы и количество ступеней разветвителей, степень полировки разъемов, длину трасс, измеренную оптическую мощность, планируемый метод совместного функционирования, целевое соотношение разветвления и предлагаемый оптический класс XGS-PON.