Можно ли использовать оптоволоконный разветвитель в обратном направлении? — LuLeey.com | Оптоволоконные продукты для FTTH, доступа PON и подключения центров обработки данных

Да — многие пассивные соединители пропускают свет в обоих направлениях, поэтому использование оптический разветвитель в обратном направлении может направлять оптические сигналы от портов ответвления к общему порту. Именно это и делает pon то, что сплиттер делает с входящим трафиком.

Однако здесь есть важное ограничение: объединение световых пучков — это не то же самое, что объединение независимых каналов передачи данных. Пассивный разветвитель не обеспечивает коммутацию пакетов, буферизацию, выбор длины волны или планирование передачи. Система в целом должна предотвращать взаимные помехи между сигналами.

волоконный разветвитель в режиме «Reverse Hero»

Можно ли использовать волоконный разветвитель в обратном направлении? Краткий ответ

Прежде чем подключать что-либо, воспользуйтесь этой таблицей решений:

Вариант использования	Свет попадает в общий порт?	Сеть работает?
Зарегистрированные ONU, осуществляющие передачу данных в восходящем направлении в рамках проектной сети PON	Да	Да, потому что система PON координирует передачу данных в восходящем направлении
Один испытательный источник, подключенный от ветвяющего порта к общему порту	Как правило, в пределах значений, указанных в технических характеристиках компонента по длине волны и потерям	Возможно; проверьте потери в обратном канале и мощность сигнала на приемнике
Два независимых передатчика Ethernet с одинаковой длиной волны	Оптическая энергия может поступать в общий порт	Не как обычное комбинированное Ethernet-соединение; разветвитель не обеспечивает координацию трафика
Несколько каналов с заданными длинами волн	Разветвитель мощности может пропускать свет, но при этом возникают ненужные потери на разветвление, и не происходит разделения по длинам волн	Используйте специфичный для данной длины волны WDM проектирование мультиплексоров и демультиплексоров
Два входных порта, предназначенные для обеспечения защиты	Зависит от конкретного компонента 2×N	Система должна обеспечивать резервирование и функции коммутации; их наличие не должно предполагаться со стороны разветвителя

Практическое правило очень простое: Разветвитель может объединять оптические тракты, но не может определять, как несвязанные между собой передатчики будут совместно использовать этот тракт.

Руководство по принятию решений при обратном разделении

Почему пассивный оптоволоконный разветвитель может работать в обоих направлениях

Ассоциация волоконной оптики описывает оптические разветвители как пассивные устройства, способные разветвлять или объединять сигналы. Также отмечается, что эти устройства, как правило, являются двунаправленными: устройство типа «1×N» распределяет свет от общего порта в одном направлении и объединяет свет, идущий к этому порту, в другом направлении.thefoa.org

Обозначения “вход” и “выход” часто указывают на стандартное направление установки. Они не обязательно означают, что компонент ведет себя как оптический диод.

Однако формулировка “в целом двунаправленные” не дает оснований предполагать одинаковые характеристики в обоих направлениях. FOA отмечает, что некоторые сварные соединители могут иметь схожие потери в обоих направлениях, в то время как интегрированные оптические разветвители могут иметь разные потери в зависимости от направления. Также имеют значение зависимость характеристик от длины волны, равномерность характеристик портов, перекрестные помехи, потери в разъемах и конкретная внутренняя конструкция.

Используйте указания по обратному направлению, если они предоставлены производителем. Если такие указания отсутствуют, измерьте фактическое сопротивление пути от ответвления к общему выводу, прежде чем полагаться на него.

Почему в PON работает режим обратной передачи

Пассивная оптическая сеть построена с учетом этого двунаправленного поведения:

Ниже по течению: OLT направляет один оптический поток в общий порт, а разветвитель распределяет его между несколькими устройствами ONU или ONT.
Вверх по течению: ONU передают сигнал через порты ветвей, а тот же самый разветвитель направляет их свет к общему порту OLT.

Разветвитель не предотвращает коллизии в восходящем направлении. Протокол PON и OLT управляют тем, когда каждое зарегистрированное устройство ONU может осуществлять передачу данных. В типичных системах PON для восходящего трафика используется множественный доступ с временным разделением, поэтому OLT принимает отдельные пакеты данных, а не несколько неконтролируемых передатчиков, передающих одновременно.Cisco

В сети PON также используется заданная схема распределения длин волн для разделения восходящего и нисходящего трафика по одному и тому же фидерному волокну. Эти функции управления обеспечиваются активным оборудованием PON и протоколом, а не пассивным разветвителем.

Именно поэтому добавление ещё одного разветвителя или ONU не приводит к автоматическому созданию ещё одной рабочей услуги. По-прежнему необходимо учитывать оптический бюджет, совместимость ONU, регистрацию, аутентификацию и настройку OLT. Руководство LuLeey по подключение волоконного разветвителя к линии FTTH объясняет суть этих дополнительных проверок.

Почему реверсивный сплиттер не объединяет обычные Ethernet-соединения

Представьте, что вы подключаете выходы передачи двух обычных SFP-модулей Ethernet с одинаковой длиной волны к разветвительным портам разветвителя 1×2, а затем подключаете общий порт к одному приемнику.

У разветвителя нет возможности:

Чтение кадров Ethernet
Включить режим буферизации одного передатчика, пока другой находится в активном состоянии
Назначить временные интервалы передачи
Разделить два перекрывающихся сигнала с одинаковой длиной волны
Настройка скорости соединения или дуплексного режима
Перенаправить трафик в нужный пункт назначения

Если оба передатчика работают одновременно, приемник может улавливать перекрывающиеся оптические сигналы, которые он не способен разделить. Специально разработанная оптическая система с общей средой передачи может координировать работу нескольких передатчиков, однако сам по себе разветвитель не образует такую систему.

Для объединения обычного Ethernet-трафика используйте Ethernet-коммутатор или маршрутизатор. Если требуется разместить несколько определённых длин волн на одном волокне, используйте правильно спроектированную систему мультиплексора/демультиплексора WDM с подходящими приёмопередатчиками и проверенным планом длин волн.

Оптический разветвитель, мультиплексор WDM и Ethernet-коммутатор

Устройство	Что входит в состав	Чего он не делает	Типичные области применения
Пассивный разветвитель/соединитель мощности	Оптическая мощность между основным портом и ответвляющими портами	Без обработки кадров, планирования или выбора длины волны	Распределение PON, мониторинг и инженерное оптическое соединение
Мультиплексор/демультиплексор WDM	Отдельные каналы с заданной длиной волны	Не обеспечивает коммутацию кадров Ethernet и не корректирует некорректный план длины волн	Несколько оптических каналов, использующих одно волокно
Оптический коммутатор	Выбирает один из управляемых оптических путей	Не объединяет одновременный трафик Ethernet	Защита, выбор маршрута или автоматизация тестирования
Коммутатор/маршрутизатор Ethernet	Кадры или пакеты из отдельных каналов связи	Не пропускает необработанные оптические сигналы без соответствующих интерфейсов	Объединение и перенаправление независимых каналов передачи данных

Не следует выбирать одно из этих устройств, ориентируясь исключительно на тип разъема. Два разных устройства могут использовать одинаковые разъемы (например, SC/APC или LC/UPC), но при этом выполнять совершенно разные задачи.

Потери при движении в обратном направлении по-прежнему учитываются

Работа разветвителя в обратном направлении не позволяет восстановить мощность, потерянную в результате разветвления.

Для сбалансированного устройства 1×N идеальный член деления имеет вид:

Идеальные потери при разделении = 10 × log10(N)

Это составляет примерно 3,01 дБ для конфигурации 1×2, 6,02 дБ для 1×4 и 9,03 дБ для 1×8 до учета дополнительных потерь. Эти значения являются полезными отправными точками, а не окончательными техническими характеристиками готового изделия.

Для работы в обратном направлении:

Используйте задокументированные потери от каждого ответвления до общего порта.
Проверьте рабочий диапазон длин волн.
Укажите потери в разъемах, адаптерах, сращиваниях и оптических волокнах.
Проверьте как чувствительность приемника, так и пределы перегрузки.
Уточните, имеет ли значение изоляция между ветвями или перекрестные помехи.
Не суммируйте значения в дБм арифметическим способом, если одновременно работают несколько источников.

LuLeey’s Руководство по потерям в волоконно-оптических разветвителях объясняет формулу расчета идеальных потерь и почему максимальные вносимые потери реального разветвителя выше.

Практический пример

Рассмотрим разветвитель 1×4 в оптической распределительной сети GPON.

В направлении «вниз по потоку» сигнал OLT поступает в общий порт и распределяется по четырём ветвям. В направлении «вверх по потоку» каждое зарегистрированное устройство ONU осуществляет передачу данных в течение выделенного ему интервала, и его пакет данных проходит от ветвявого порта через разветвитель к общему порту OLT.

Теперь замените эти ONU четырьмя независимыми передатчиками Ethernet типа «точка-точка». Оптический компонент, возможно, по-прежнему будет направлять энергию к общему порту, но механизм планирования PON исчезнет. Передатчики не будут автоматически работать по очереди, а один обычный приемник не сможет разделить перекрывающиеся потоки одной и той же длины волны.

Само стекло не изменилось. Изменилось поведение системы.

Как оценить идею обратного сплиттера

1. Определите требуемый результат

Вы объединяете скоординированный восходящий поток PON, запланированные длины волн, сигнал мониторинга, один выбранный канал или независимый трафик Ethernet? Это разные инженерные задачи.

2. Определить конкретный пассивный компонент

Укажите конструкцию PLC или FBT, схему расположения портов 1×N или 2×N, соотношение симметричности или несимметричности, тип и обработку разъема, рабочие длины волн и тип корпуса.

3. Получить данные обратного канала

Обратите внимание на коэффициент вносимых потерь «ветвь-общая линия», равномерность, коэффициент обратных потерь, направленность или перекрестные помехи, если это уместно. Не делайте выводов об обратных характеристиках, основываясь исключительно на информации, указанной на передней этикетке.

4. Проверить работающее оборудование

Уточните длины волн и мощность передатчика, предельные значения приемника, протокол, метод синхронизации, а также уточните, было ли оборудование разработано для совместного использования оптического канала.

5. Проверяйте по одному пути за раз

Измерьте потери на каждом предполагаемом ответвлении до общего порта на рабочей длине волны. Затем проведите контролируемое функциональное испытание, не подвергая работающие приемники воздействию неизвестной суммарной мощности.

Распространённые ошибки

Если под “двунаправленным” подразумевается, что любые источники данных могут совместно использовать оптоволоконный кабель
Использование разветвителя мощности в качестве мультиплексора с выбором по длине волны
Игнорирование потерь при вставке в обратном направлении
Подключение нескольких работающих передатчиков перед проверкой перегрузки приемника
Предположим, что разветвитель 2×N обеспечивает автоматическую защиту OLT
Выбор по форме разъема SC или LC вместо характеристик сигнала
Забывая о том, что каждый новый разветвитель потребляет часть оптического бюджета

Практический следующий шаг

Запишите предполагаемые сигналы в таблицу, состоящую из четырёх столбцов: источник, длина волны, синхронизация передачи и принимающее устройство назначения. Если источниками являются зарегистрированные ONU по стандарту PON, подключенные к одному OLT, пассивный разветвитель входит в стандартную схему организации восходящего канала. Если для передачи сигналов используются отдельные запланированные длины волн, следует спроектировать канал WDM. Если же речь идет о независимых соединениях Ethernet, следует использовать коммутатор или маршрутизатор.

После того как архитектура станет понятной, рассчитайте обратный путь с использованием точных данных о компонентах. LuLeey’s оптические разветвители и разветвительные коробки Данную категорию можно использовать для сравнения доступных соотношений, типов полировки разъемов и типов корпусов, однако сам по себе текущий перечень категорий не позволяет определить потери в обратном направлении для каждой модели.