1.2 Типы информационно-телекоммуникационного оборудования и его роль в сетях доступа

Что входит в телекоммуникационное оборудование

Телекоммуникационная система представлена рядом приборов и устройств, передающих различную информацию, а также распределением ее между сетевыми абонентами, к которым относятся:

Машины и компоненты, относящиеся к информационным системам;
Вычислительная и оргтехника;
Средства телевидения, радиосвязи, радиовещания;
Информационное оснащение для коммуникационной структуры.

Виды телекоммуникационного оборудования

Оборудование данного типа делится на несколько категорий:

Абонентское телекоммуникационное оборудование

Устройства, служащие для обмена информацией, которыми каждый пользователь распоряжается лично (терминал клиентского офиса, мобильные, стационарные телефоны, частные коммутаторы, факсы, автоответчики, телепринтеры, беспроводные устройства, локальные сети, пейджеры, маршрутизаторы, модемы).

Системы коммутации

Все элементы, детали сети, осуществляющие обмен информацией между абонентами (аналоговые, цифровые переключатели, VoIP).

Спутниковая связь

Международная отрасль, обеспечивающая обмен данными через спутниковые системы (антенны, транспондеры и комплектующие).

Приборы и комплектующие для передачи данных

Дополнительные устройства, системы, материалы, обеспечивающие обмен информацией (линии передачи, оптоволокно, мультиплексоры, местные петли, оптическая связь, существующая в свободном пространстве, спутники связи, лазерная связь в космосе).

Типы передачи данных в телекоммуникации

Телекоммуникационное оборудование широко применяется для следующих типов сетей передачи информации:

Структурированная кабельная система (СКС)

Служит для объединения участков видеонаблюдения, телефонных, локальных сетей. Состоит из оптических, коаксиальных кабелей, разъемов, витых пар, патчкордов, распределителей, оптоволоконных технологий.

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС)

Работают как системы для передачи данных. Трансляция информационных потоков происходит при помощи диэлектрического светового волокна.

ВОЛС состоит из активного и пассивного оборудования.

Перечень активного телекоммуникационного оборудования

К этому виду оборудования относятся приборы, оснащенные электронными схемами, питающиеся от электросети или других источников (аккумуляторы, генераторы, солнечные панели, батарейки), выполняющие функции усиления сигналов, преобразования и т. д.

Подобная аппаратура обрабатывает сигнал согласно специальным алгоритмам. При этом происходит пакетная передача данных через сети. Каждый пакет хранит информацию технического характера (сведения об источнике, цель, целостность данных и т. д.), которая позволяет доставить информацию к месту назначения. Активное оборудование улавливает сигнал с последующей передачей, обрабатывает вышеуказанную информацию, распределяя потоки согласно алгоритмам, интегрированным в память устройства.

Активное телекоммуникационное оборудование включает следующие виды устройств:

Сетевые адаптеры

Устанавливаемые в компьютер платы, обеспечивающие его коммутацию с ЛВС — локальной вычислительной сетью, а также позволяющие взаимодействовать с другими подключенными к сети приборами:

Коммутаторы, свитчи

Мосты, представляющие собой устройства с портами в количестве от 4 до 32. Обычно применяются для связывания нескольких рабочих групп ЛВС:

Повторители

Одно- или многопортовые приборы, которые используются для:

Увеличения расстояния и расширения сетевого соединения за пределы одного сегмента;
Создания двух ветвей посредством повторения сигнала «один в один».

Отличие от концентратора заключается в меньшем времени задержки благодаря наличию двух разъемов, используемых для подключения кабеля, и отсутствию необходимости в концентрации сигнала.

Маршрутизаторы, роутеры

Подобно коммутаторам объединяют несколько рабочих ЛВС-групп, проводят фильтрацию сетевого трафика, «сортируя» адреса IP, пересылают пакеты данных между различными сетевыми сегментами, основываясь на правилах, а также таблицах маршрутизации:

Абонентские терминалы (gpon ont, онушки)

Индивидуальная станция, устанавливаемая на стационарном объекте (доме) и рассчитанная на обслуживание одного абонента (аккаунта). Данное устройство преобразует оптический сигнал от провайдера в сигнал, передаваемый по кабелю Ethernet. Управление абонентским терминалом осуществляется со стороны центрального коммутатора провайдера - GPON-шасси:

Терминал оптической линии (OLT, GPON-шасси)

Центральная часть оптоволоконной сети, которая соединяет несколько терминалов оптической сети (ONT) в пассивной оптической сети (PON). OLT управляет трафиком данных и функциями контроля между центральным офисом (ЦО) и абонентскими устройствами, обеспечивая широкополосный доступ по оптоволоконной технологии:

Ретрансляторы

Создают модернизированную беспроводную сеть, имеющую большую площадь покрытия, как альтернативу проводной сети. Стандартная работа происходит в режиме усиления сигнала подобно ретрансляционной станции, улавливающей сигнал от основного сетевого маршрутизатора или точки доступа, транслирующей его на ранее закрытые участки:

Медиаконвертеры

Преобразуют среду распространения сигнала (оптические кабели, медные провода) из одного типа в другой. Современные устройства способны преобразовывать также скорость передачи данных, контролировать потоки передачи данных, оповещать об обрыве линии связи:

Сетевые трансиверы (SFP модули)

Сетевые трансиверы - это устройства, которые осуществляют прием/передачу сигнала между двумя средами системы связи, которые обладают разными физическими свойствами. Съемный приемо-передающий модуль форм-фактора SFP (Small Form factor Pluggable) представляет собой компактное устройство в металлическом корпусе. С одной стороны, SFP модуль оснащен контактной группой для подключения к SFP-порту активного сетевого устройства, а с другой стороны оптическим интерфейсом для подключения к линии передачи - оптическому волокну. Оптические модули стандарта SFP предназначены для передачи и приёма оптических сигналов между сетевыми устройствами, соединенными между собой волоконно-оптическими линиями связи:

Оптические SFP модули состоят из нескольких основных компонентов:

Передатчик (Tx) — лазер;
Приемник (Rx) — широкополосный фотоприемник;
Оптический/е разъем/ы;
Печатная плата;
Плата EEPROM;
Контактные дорожки;
Металлический корпус;
Механизм крепления.

Устройство SFP модуля

Основные типы SFP модулей

1. По типу среды передачи

Оптические (SFP, SFP+)
- Многомодовые (MM, Multi-Mode)
  - 850 нм (короткие расстояния, до 550 м)
  - Примеры: SFP-850nm, 1000BASE-SX (1 Гбит/с), 10GBASE-SR (10 Гбит/с)
- Одномодовые (SM, Single-Mode)
  - 1310 нм (до 10-40 км)
  - 1550 нм (до 80-120 км)
  - Примеры: 1000BASE-LX (1 Гбит/с), 10GBASE-LR (10 Гбит/с), 10GBASE-ER (40 км)
Медные (SFP, SFP+ с RJ-45, SFP-T)
- 1000BASE-T (1 Гбит/с, витая пара Cat5e/Cat6)
- 10GBASE-T (10 Гбит/с, витая пара Cat6a/Cat7)

2. По скорости передачи

1 Гбит/с (SFP)
- 1000BASE-SX/LX/ZX (оптика)
- 1000BASE-T (медь)
10 Гбит/с (SFP+)
- 10GBASE-SR/LR/ER (оптика)
- 10GBASE-T (медь)
25 Гбит/с (SFP28)
- 25GBASE-SR/LR (оптика)
40/100 Гбит/с (QSFP+/QSFP28)
- 40GBASE-SR4, 40GBASE-LR4, 40GBASE-ER4 (оптика)
- 100GBASE-SR4, 100GBASE-LR4, 100GBASE-ER4, 100GBASE-ZR4

Дополнительные стандарты

QSFP-DD (Double Density) – 200G/400G

OSFP (Octal SFP) – альтернатива QSFP-DD для 400G

3. По длине волны и расстоянию

Тип	Длина волны	Расстояние	Пример стандарта
SX	850 нм	до 550 м	1000BASE-SX
LX	1310 нм	до 10 км	1000BASE-LX
ZX	1550 нм	до 80-120 км	1000BASE-ZX
SR	850 нм	до 300 м	10GBASE-SR
LR	1310 нм	до 10 км	10GBASE-LR
ER	1550 нм	до 40 км	10GBASE-ER

4. Специальные типы

BIDI (WDM) SFP – используют одну волну для передачи и приема (1310/1490 нм)
CWDM/DWDM SFP – работают в спектральном уплотнении (Coarse/Dense WDM)
SFP с DDM (Digital Diagnostics Monitoring) – мониторинг температуры, мощности сигнала

Выбор SFP-трансивера

~~Скорость~~ ~~(1G, 10G, 25G)~~

~~Тип кабеля~~ ~~(MMF/SMF, витая пара)~~

~~Дальность~~ ~~(SX, LX, ZX, ER)~~

~~Совместимость~~ ~~(Cisco, Juniper, Huawei, Generic)~~

Пассивное сетевое телекоммуникационное оборудование

Пассивное телекоммуникационное оборудование — устройства, транслирующие информацию на физическом уровне, без интеллектуальной обработки и преобразования (передача данных по оптоволоконным проводам).

Розетки

Представляют собой замыкающий элемент кабельной системы. Предназначены для подключения активного телекоммуникационного оборудования пользователей, находящихся на рабочих местах:

Кабели

Предназначены для передачи пакетов информации. Применяются для прокладки внешних, внутренних телекоммуникационных линий. Информация передается либо через медные проводящие жилы, либо посредством оптоволокна:

Коннекторы

Представляют собой окончание, устанавливаемое по обеим сторонам оптического кабеля. Необходимы для оперативного механического соединения/разъединения оптоволокна, что позволяет проходить световому потоку:

Анкерные зажимы, анкерные натяжители

Оборудование для подвесного монтажа волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Натяжные зажимы для круглого самонесущего оптического кабеля делятся на клиновые (анкерные) и спиральные - функционально они удерживают самонесущий оптический кабель:

Каналы

Кабель-каналы, называемые также монтажными коробами, представляют собой замкнутые профили треугольного, прямоугольного сечения, имеющие плоское основание. Заключают в себе провода, кабели, используются для монтажа на вертикальные, горизонтальные поверхности:

Коммутационные панели

Панели, имеющие множество расположенных на лицевой стороне
соединительных разъемов. На тыльной стороне находятся контакты, фиксирующие соединения с кабелями и электрически соединенные с разъемами:

Кроссы

Кросс-оптический - это пассивное устройство, предназначенное для организации разъёмного соединения между многоволоконным оптическим кабелем и клиентским оборудованием: