Pasivni Optični LAN

26. Maj 2015, A. Z. Žagar
Optični kabelski sistemi
Kabli in vlakna
Spojna oprema
Pasivni optični LAN
Pretvorniki
Zaznavanje IR spektra
Laserji in zaščita
Optična vlakna
Steklena vlakna
Jedro:
9 (8-10) µm
50 µm
62.5 µm
SM
MM
MM
Obloga: 125 µm
Zaščita: 200/250 µm,
(loose buffer)
Zaščita: 700/900 µm
(tight buffer)
Vlakna
Steklo
1.
2a.
2b.
2c.
3.
SM 9/125
MM 50/125 OM4 (40GbE in 100GbE)
MM 50/125 OM3 (GbE in 10GbE)
MM 50/125 OM2 (GbE)
MM 62.5/125 OM1
steklo / plastika (Hard Clad Silica)
5.
HCS 200/230 OH1
plastika
6.
7.
8.
POF 200/490 OP2 (120/490)
POF 975/1000 OP1
Dekorativna optika
ITU-T Standardi za vlakna
G.651 MM Optical Fibers
G.652 SM Dispersion Un-shifted
G.653 SM Dispersion Shifted
G.654 SM Cut-off Shifted
G.655 SM Non-zero Dispersion Shifted
G.656 SM Low Dispersion slope NZDS
G.657 SM Bending Insensitive
BIMMF Bend Insensitive OM4
Vlakna in razdalje
Coarse wavelength division multiplexing (CWDM)
POF, HCS, PCF, LDF, PMF
POF (Plastic Optical Fiber) 975/1000 max 40m (0.25 dB.m)
HCS (Hard Clad Silica) ali Polymer Clad Fiber 200/230,
200MHz.km@850nm za industrijsko avtomatizacijo
PCF (Photonic Crystal Fibres) nova tehnologija, 2002/2003 (steklene
cevke premera 0.05mm med izdelavo še zmanjšajo za faktor 20)
LDF (Large Diameter Fiber) do 1,250 μm in več
PMF (Polarization-Maintaining optical Fibers) are used in special
applications, such as in fiber optic sensing, interferometry and quantum key distribution.
They are also commonly used in telecommunications for the connection between a
source laser and a modulator, since the modulator requires polarized light as input.
Več jedrna (MCF) in PCF vlakna
MCF Multi Core Fiber & PCF Photonic Crystal Fiber
Posebna oprema
Vytran FFS-2000
ARCMaster FSM-100P
York FK12
Vlakno in kabel
ohlapna zaščita, 0.25 mm, varjenje, zunanji,
zahtevna raba, vlakna v eni cevki ali v več cevkah
tesna zaščita, 0.9 mm ali 0.7mm (125/200/700), montaža
vtičev, notranji, manj zahtevna raba
premeri SX kablov 3.0mm, 2.0mm, 1.8mm, 1.6mm
Notranji, notranji/zunanji, zunanji, zemeljski, zračni,
nekovinski, kovinski, samonosni, ..
Optični kabli
SMAN kabli,
proizvajalec Silec Cable
Mreža cevk
OPGW, ADSS, Figure 8
Ozemljitev in oklopi
ANSI/TIA-607
CENELEC EN 50310
SFF (Small Form Faktor) vtiči
LC
FJ
(OptoJack)
VF-45
MT-RJ
LC-HD
Med osna razdalja iz 6.25mm v 5.25mm
Vtiči
MU
E2000
MTP/MPO
4, 8,12, 24, 72
LX5
premer SFF ferule je 1.25 mm
MTP (Mechanical Transfer Pull Off), MPO (Multi-fiber Push-On)
Vtiči
LC združljiv z E3000
URM 2 in URM 8, Euromicron
Hitri ali pred-polirani vtiči
Poliranje
Stopničasto
Konično
Ovalno
APC
APC
UPC, PC
In the place of the typical scribe step in fiber termination, HLC uses
a CO2 laser to traverse the entire mating surface. The laser process
changes the physical properties of the glass at the endface to create
a surface that is harder and smoother than before and a connector
that is scratch resistant, and will withstand a higher number (over
1000) of connections relative to standard connectors.
MPO
MPO Vtiči in spojniki
PanMPO (MM)
MTP (Mechanical Transfer Pull Off)
MPO (Multi-fiber Push-On)
MPO
Vezave MPO vtičev
MPO
40 Gb/s QSFP z MPO vtičem
100 Gb/s, CFP z MPO vtičem
MPO
MPO
MPO priključni kabli
snopi MPO na 12 LC vtičev
MPO
MPO kaseta
MPO 19 palčni delilni panel 1U, 96 LC spojnikov
MPO
Noyes MPO Tracer
Industrijski vtiči
Lemo
POF vtiči
Premer FSMA kovinske ferule je 3.20 mm
PON razcepniki
PLC (Planar Lightwave Circuit) razcepniki imajo
enakovredne izhode (2x50, 4x25, 8x12.5, itd.)
PON razcepniki
FBT (Fused Biconical Taper). Izhodi razcepnika so v
poljubnem razmerju (5:95, 20:80, 40:60, itd.)
PON razcepniki
WDM, High Isolation WDM in
Triplexer WDM ali FWDM razcepnik
Triplexer WDM razcepnik podpira BiDi komunikacijo, namenjen za "triple-play" v
Optiki do Doma, za združevanje ali ločevanje treh valovnih dolžin 1310nm, 1490nm
in 1550nm (zvok, podatki in video vsebine). Vse valovne dolžine na COM vhod, ena
na "Reflection" izhodu, druge dve na "Pass" izhodu. Izhodi se določijo pri naročilu.
Pasivni Optični LAN
Etherneti
1990: 10 Mb/s
1995: 100 Mb/s (5, OM1, OM2)
1998: 1 Gb/s (5e, 6, OM2, OM3)
2015: 2,5 Gb/s (5e, 6, NBASE-T)
2015: 5 Gb/s (5e, 6, NBASE-T)
2007: 10 Gb/s (6A, 7, 7A, OM3, OM4)
2014: 40 Gb/s (8, OM4)
100 Gb/s
400 Gb/s
1 Tb/s
AWG 22, AWG 23, AWG 24, AWG 26 in AWG 28
Vodilo, P2P baker, P2P FTTD/FTTH, P2MP FTTH, P2MP LAN
Pasivni Optični LAN
Zaradi naraščajoče uporabe interneta,
video konferenčnih sistemov in
brezžičnih LAN omrežij, se
povpraševanje po kvalitetnem široko
pasovnem dostopu v poslovnem okolju
nenehno povečuje.
Pasivni optični LAN prenaša zvok, sliko
in podatke z gigabitno hitrostjo do
vsakega uporabnika ali do druge končne
Ethernet točke, kot so razne uporabniške
naprave, dostopne točke, brezžičnih
krmilniki, strežniki in tiskalniki.
Do 70% je manjši vložek v osnovna sredstva (Capital expenditure - Capex) zaradi
manjšega števila kablov in opreme. Do 80% so manjši obratovalni stroški (Operating
expenses - Opex) zaradi prihrankov pri porabi električne energije in hlajenja. Do 90%
manj prostora zavzame Pasivni Optični LAN v primerjavi z bakrom.
Tradicionalni LAN
Pasivni Optični LAN
Pasivni Optični LAN
Pasivni Optični LAN
Pasivni Optični LAN ali OLAN, včasih POL (Passive Optical LAN) sestavljajo:
G657A optična vlakna , PLC razcepniki, LCAPC in
MPOAPC spojna oprema, druga pasivna oprema in
RJ45 spojna oprema.
Teoretična zmogljivost Tbit in več, dejansko se
uporablja GPON in/ali 10GPON. OLAN sistemi so
samo kontrolirani in avtomatizirani sistemi.
OLAN je razvejan sistem in ni enostavno iz FTTH v
LAN prenešena tehnologila.
Za zdaj se gradi po načelu 128 priključkov na
enoto, kar dosežemo z enim SM vlaknom G657A,
enim PLC razcepnikom v razmerju 1 proti 32 in z
enim Gigabitnim stikalom, ki ima 4 GBase-T vhode.
OLT, ki napaja centralno knjižnico (San Diego)
Pasivni Optični LAN
OD 2.0mm (4), 2.3mm (12), 300 N
OD 5.6mm (48), 750 N
125/200/700, 2r SX kablov 1.6mm
OD 1.1mm (4) 15 N
G657A in OM4 BI (Bend Insensitive)
Pasivni Optični LAN
19 palčni delilnik s PLC (2x32) razcepnikom
19 ali 21 palčni ODF
19 palčni vrtljiv delilnik, spojniki pod kotom
Pasivni Optični LAN
VoIP, IP video, data
(2x10/100/1000)
VoIP, IP video, data
(4x10/100/1000)
VoIP/POTS, IP video, data
(24x10/100/1000), (24x POTS)
GPON ONT podpira zvok, podatke, IPTV in CATV vse po
enem SM vlaknu ..
Pasivni Optični LAN
Glavni igralci:
Tellabs, 3M, Corning, Commscope, TE
Connectivity (Tyco/AMP), IBM, Leidos,
AFL, Prysmian goup, Exfo, …
(OLT) Optical Line Terminal
Pasivni Optični LAN
Pasivni Optični LAN
OLAN je zelo uporaben za bolnice, industrijske objekte, inštitute, stadione, hotelska naselja, ..
Pasivni Optični LAN
PoE pretvorniki
PoE* PD Powered Device, PoE* PSE Power Sourcing Equipment
*(~25W)
1 Gbitni vmesniki
LC SFP
SC BiDi
RJ45
GBIC
10 Gbitni vmesniki
XFP
SFP+
XENPAK
X2
40 in 100 Gbitni vmesniki
40GBASE QSFP+ (Quad Small
Form-Factor Pluggable Plus)
MPO vtič
100GBASE-LR4 CFP module
dvojna širina Xenpak-a
POF
1 SFP
8 FE POF (~50m)
2 GbE RJ45
Zaznavanje IR spektra
Zaznavanje IR spektra
Zaznavanje komunikacije (Prepoznavalec / Fiber Identifier) po vlaknu
v zaščiti 0.25mm, 0.7mm in 0.9mm ali v plašču 1.7mm in 2.8mm
Zaznavanje IR spektra
Leak Detection Probe will
detect as little as –60dB of
light. Can also be used to
identify fiber ends over
great distance!
VFL
Generally performing
the same function as
a VFL, the Probe is
primarily used in
OTDR dead zone
areas or splice
enclosures
where exact pinpointing of
a fault is critical.
Zaznavanje IR spektra
Najde izgubo na zvaru/vtiču, prekinjeno vlakno, kritičen zavoj,
poškodbo na vlaknu, ipd. Odkrije vlakno do 350 km daleč. Zvočni
in svetlobni opozorilni znak.
Uporaben v slepem področju OTDR-ja, spojkah, delilcih (FBT,
PLC) in kjer je natančno določanje okvare nujnost.
Vidi napake pri dnevni svetlobi skozi
večino modro, zeleno in črno zaščitenih
vlaken, skozi nekatere proti prašne pokrovčle ter najde slabo
spojema vtiča v spojniku. Dovolj, da se vlaknu približamo na nekaj cm.
Zaznavanje IR spektra
Valovna dolžina: 1550 nm, Izhodna
moč: +15dB, Modulacija : 2 kHz. Izvor
deluje tudi skupaj z Prepoznavalci
vlakna
Najde zlomljeno vlakno, po snopu svetlobe prepozna kvaliteto
spojnega dela vtiča podobno kot mikroskop (pristop s konca).
Najde vlakno v snopu podobno kot Identifier, odkrije notranje
poškodbe ferule vtiča, pri hitrih vtičih in mehanskih spojnikih
odkrije slabo spojeni vlakni, pregleda zračne kable od daleč
(pristop s strani).
IR in UV detektorji svetlobe
Na bazi fosforja delujoči senzorji
Opozorilni znaki
Očala
Očala
Merilci moči in energije laserja
Kaj je dB
10log(P2 / P1) v dB
Kaj je dBm
1 mW je 0 dBm
1/100 mW je -20 dBm
100 mW je 20 dBm
Moči manjše od 1mW so
vedno negativne
Moči večje od 1 mW so
vedno pozitivne
P(mW) = 10[P(dBm)/10]
P(dBm)=10*log[P(mW)]
Kaj je bit in Bajt
1 bit =
1 byte =
1 kilobyte =
1 megabyte =
1 gigabyte =
1 terabyte =
1 petabyte =
1 exabyte =
1 zettabyte =
1 yottabyte =
1 xonabyte =
1 wekabyte =
1 vundabyte =
Bytes
.125 byte. =
1 byte. =
1024 bytes =
1048576 bytes =
1073741824 bytes =
1099511627776 bytes =
1125899906842624 bytes =
1152921504606846976 bytes =
1180591620717411303424 bytes =
1208925819614629174706176 bytes =
1237940039285380274899124224 bytes =
1267650600228229401496703205376 bytes =
1298074214633706907132624082305024 bytes =
bit ali binary digit je
najmanša info enota (1, 0)
Byte je znak ali skupina
dolga 8 bitov
Bits
1 bit.
8 bits
8192 bits
8388608 bits
8589934592 bits
8796093022208 bits
9007199254740992 bits
9223372036854775808 bits
9444732965739290427392 bits
9671406556917033397649408 bits
9903520314283042199192993792 bits
10141204801825835211973625643008 bits
10384593717069655257060992658440192 bits
* 1 bit: a binary decision
* 1 byte: a character
* 5 Megabytes: The complete works of Shakespeare
* 2 Gigabytes: 20 meters of shelved books
* 10 Terabytes: The printed collection of the US Library of Congress
* 200 Petabytes: All printed material
* 5 Exabytes: All words ever spoken by human beings