فرستنده و گیرنده 10GBASE LR مطابق با استانداردهای فیبر است

 

چرا فیبر G.652 بیش از آنچه فکر می کنید اهمیت دارد؟

 

ببینید، من تعداد زیادی استقرار را دیده ام که در آن شخصی هر کابل فیبری را که اتفاقاً در انبار بود، گرفته است. حرکت بد 10gbase lrفرستنده گیرندهبه طور خاص به فیبر استاندارد تک حالته- مطابق با توصیه های ITU-T G.652 نیاز دارد. این یک مزخرف بوروکراتیک دلخواه نیست-ویژگی های پراکندگی رنگی فیبر G.652 مستقیماً بر یکپارچگی سیگنال در نرخ خط 10.3125 گیگابیت بر ثانیه تأثیر می گذارد.

فیبر G.652 دارای پیکربندی هسته/روکش 9/125 میکرومتر است. قطر هسته باریک نور را مجبور می‌کند تا در یک حالت تکثیر شود، و مشکلات تأخیر حالت دیفرانسیل را که بر تأسیسات چند حالته آزار می‌دهند، حذف می‌کند. شما به پراکندگی رنگی تقریباً 18 ps/(nm·km) در 1310 نانومتر نگاه می‌کنید، که منبع لیزر DFB در ماژول نوری 10G LR شما می‌تواند بدون نیاز به جبران پراکندگی خارجی آن را مدیریت کند. سعی کنید آن را با کابل OM3 بیش از 300 متر بکشید.

برخی از فروشندگان گزینه های فیبر "محصول" را پیشنهاد می کنند. 9 بار از هر 10، G.652D استاندارد هر چیزی را که پردیس مترو به سمت آن پرتاب می کند کنترل می کند.

 

SFF-8431 و دست دادن لایه فیزیکی

 

آنچه که MSA به شما نمی گوید: عملکرد حرارتی بین تولید کنندگان بسیار متفاوت است.

یک TO با طراحی ضعیف-می تواند گرما را به طریقی به جریان هوای سیستم میزبان تخلیه کند که می تواند پورت های مجاور را به سمت دریچه گاز حرارتی سوق دهد. فروشندگان قانونی دمای عملیاتی را از 0 درجه تا 70 درجه برای واحدهای تجاری-، با انواع صنعتی مانند SFP-10G-LR-I تا -40 درجه مشخص می‌کنند. دمای اتصال در داخل آن زیر مجموعه نوری کوچک می تواند 30 درجه بالاتر از محیط باشد. اتلاف گرما اختیاری نیست - این تفاوت بین استقرار پنج ساله و ادعای گارانتی پس از هجده ماه است.

 

IEEE 802.3ae: The Foundation Document

 

هنگامی که 802.3ae در سال 2002 سقوط کرد، دنیای شبکه همچنان در حال پیچیدن سر خود بر روی استقرار گیگابیتی بود. این گروه کاری واقعاً چشمگیر بود: آنها انواع لایه فیزیکی را تعریف کردند که شامل حالت چند حالته 850 نانومتری تا حالت توسعه یافته-دسترسی{6}}1550 نانومتری است، که همگی یک طرح رمزگذاری مشترک 64b/66b در لایه PCS دارند.

بند 49 زیرلایه کدگذاری فیزیکی را کنترل می کند. بند 52 ویژگی های PMD را برای ماژول های LR مشخص می کند. راندمان رمزگذاری به طور قابل توجهی نسبت به طرح 8b/10b از سربار اترنت گیگابیتی{6}}از 25% به تقریباً 3% کاهش یافت. این افزایش کارایی تا حدی توضیح می‌دهد که چرا اپتیک‌های 10G با وجود افزایش ده برابری پهنای باند، بودجه‌های انرژی معقولی را حفظ می‌کنند.

حداقل فاصله کابل کشی تعیین شده در 802.3ae 2 متر است. به نظر پیش پا افتاده است، اما استدلال نوری پشت آن وجود دارد. در فواصل بسیار کوتاه، توان دریافتی می تواند از آستانه اشباع آشکارساز فراتر رود. خروجی لیزر فرستنده گیرنده lr 10gbase معمولاً بین -8.2 dBm و +0.5 dBm اندازه می‌گیرد. حساسیت گیرنده به -14.4 dBm افزایش می یابد. در یک پچ کورد 3 متری، شما احتمالاً 0.5 دسی بل از دست دادن درج را مشاهده می کنید - حاشیه زیادی قبل از اینکه به کف 14.4 دسی بل متر برسید، اما به طور بالقوه در سطح بالا بدون مهندسی پیوند مناسب مشکل ساز است.

 

پیاده سازی DOM: SFF-8472 در عمل

 

عیب یابی فرستنده گیرنده تغییر یافته توسط مانیتورینگ نوری دیجیتال. مشخصات SFF-8472 یک رابط سریال دو سیمه (اصلاً I²C) روی پین های مدیریت ماژول قرار می دهد. فرستنده گیرنده 10G شما پنج پارامتر حیاتی را گزارش می دهد: توان خروجی TX، توان ورودی RX، جریان بایاس لیزر، ولتاژ منبع تغذیه و دمای داخلی.

ارزش جهانی واقعی-؟ در طول استقرار حلقه مترو اخیر، قرائت‌های DOM یک ناهنجاری جریان سوگیری را در یک گره قبل از ظاهر شدن علائم فیزیکی علامت‌گذاری کردند. لیزر از 25 میلی آمپر معمولی به آستانه هشدار در 70 میلی آمپر رسیده بود. ماژول را در طول تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده به جای پاسخ به تماس قطعی ساعت 2 صبح، تعویض کردیم.

همه فروشندگان DOM را به طور یکسان پیاده سازی نمی کنند. برخی توان نوری را با دقت ± dB 3 گزارش می کنند. تولید کنندگان با کیفیت به ± 1 دسی بل دست می یابند. این تفاوت زمانی اهمیت دارد که می‌خواهید جداسازی کنید که آیا مشکل عملکرد از فرستنده، گیرنده یا کارخانه فیبر نشات می‌گیرد. داده‌های کالیبراسیون در ماژول EEPROM{5}}کلون‌های ارزان‌قیمت گاهی اوقات با مقادیر عمومی ارسال می‌شوند که ارتباط کمی با رفتار مؤلفه واقعی دارند.

 

 

سوال طول موج: چرا 1310 نانومتر؟

 

تصمیمات مهندسی پشت انتخاب 1310 نانومتری به ویژگی‌های میرایی فیبر سیلیس بازمی‌گردد. فیبر تک حالته دارای دو پنجره انتقال است: تقریباً 1310 نانومتر و 1550 نانومتر. هر دو در نواحی کم-تضعیف قرار دارند، اما 1310 نانومتر با طول موج پراکندگی صفر-برای SMF استاندارد منطبق است.

انواع 10GBASE-ER و 10GBASE-ZR از 1550 نانومتر استفاده می‌کنند زیرا طولانی‌تر به تضعیف کمتر تقاضا می‌رسد (حدود 0.2 دسی بل در کیلومتر در مقابل 0.35 دسی بل در کیلومتر در 1310 نانومتر). این مبادله شامل مدیریت پراکندگی رنگی است - انتقال 1550 نانومتری در طول 40 کیلومتر فیبر G.652 باعث انباشته شدن پالس قابل توجهی بدون مکانیسم های جبران می شود.

برای پیوندهای 10 کیلومتری، ریاضیات به نفع 1310 نانومتر است. ماژول فرستنده گیرنده lr 10gbase شما از پراکندگی{4}}نیازهای فیبر جابجا شده جلوگیری می کند و در عین حال حاشیه تلفات قابل قبولی را ارائه می دهد. ستون فقرات دانشگاه، شبکه‌های فضای ذخیره‌سازی، حلقه‌های دسترسی به مترو{6}}این برنامه‌ها به ندرت حق بیمه 1550 نانومتری را توجیه می‌کنند.

 

سناریوهای استقرار عملی

 

مرکز داده بین ساختمان های مجاور به هم متصل می شود. تجمیع پردیس سازمانی. اینها برنامه های کاربردی LR-و-کره 10GBASE-را نشان می دهند. فواصل پیوند معمولاً بین 500 متر و 5 کیلومتر-در محدوده مشخصات است اما فراتر از محدودیت های برد چند حالته است.

من یک صفحه گسترده برای محاسبات بودجه پیوند ردیابی برای سناریوهای رایج نگه می دارم. اجرای 6 کیلومتری با استفاده از فیبر OS2 (0.4 dB/km در 1310 نانومتر) با چهار پچ پنل LC (0.3 دسی بل در هر جفت جفت) نشان می دهد:

تضعیف فیبر: 6 × 0.4=2.4 دسی بل از دست دادن رابط: 4 × 0.3=1.2 دسی بل میزان اتصال: 0.5 دسی بل مجموع: 4.1 دسی بل

در مقابل بودجه برق ماژول 10G LR که تقریباً 6.2 دسی بل است (حداقل حساسیت فرستنده -8.2 دسی بل در متر به گیرنده -14.4 دسی بل)، شما حاشیه 2 دسی بل را حفظ می کنید. برای اکثر شرایط محیطی مناسب است، اگرچه اگر فیبر از فضاهای متغیر دما مانند سازه‌های پارکینگ عبور کند، می‌خواهم به ۳ دسی‌بل نزدیک‌تر باشد.

 

واقعیت های سازگاری در چند-شبکه فروشنده

 

SFP+ MSA قرار بود قابلیت همکاری-و{2}}پخش را تضمین کند. واقعیت آشفته تر نشان می دهد.

ماژول‌های سیسکو حاوی داده‌های شناسایی اختصاصی هستند که برخی از میان‌افزار سوییچ‌ها را قبل از فعال کردن پورت‌ها تأیید می‌کنند. فرستنده‌های گیرنده‌های-شخص ثالث 10gbase-lr sfp+ برای انجام این بررسی‌ها به کدنویسی فروشنده خاصی نیاز دارند. ماژول‌های عمومی روی پلتفرم‌های Juniper، Arista یا Ubiquiti که محدودیت‌های OEM را اعمال نمی‌کنند، به خوبی کار می‌کنند.

آزمایش اهمیت دارد. سازندگان جایگزین معتبر آزمایشگاه های سازگاری را با تجهیزات فروشندگان عمده نگهداری می کنند. آنها مشخص می‌کنند که کدام مدل‌های سوییچ و ویرایش‌های میان‌افزار را تأیید کرده‌اند-نه فقط ادعای "سازگار با سیسکو" را بدون مدرک. تفاوت قیمت بین OEM و شخص ثالث{4}}می‌تواند از 80% تجاوز کند. با این فرض که ابتدا سازگاری عملیاتی را تأیید کرده‌اید، این پس‌انداز موجب صرفه‌جویی در موجودی می‌شود.

من شخصاً ماژول‌های FS.COM و StarTech را در کنار اپتیک‌های{1}}سیسکو در محیط‌های تولیدی اجرا کرده‌ام. از نظر عملکردی یکسان است. گزارش دهی DOM کار می کند. سخت افزار شبکه نمی تواند تفاوت را در طول عملکرد عادی تشخیص دهد. پیامدهای گارانتی بسته به خط مشی فروشنده تجهیزات متفاوت است.

 

 

دما و ملاحظات زیست محیطی

 

ماژول‌های استاندارد تجاری-SFP+ محدوده عملکرد 0-70 درجه را مشخص می‌کنند. انواع صنعتی به -40 درجه تا +85 درجه گسترش می یابد. تمایز برای استقرار از راه دور، کلبه های مخابراتی یا هر گونه نصب بدون کنترل آب و هوا اهمیت دارد.

در داخل فرستنده نوری 10G، جریان آستانه لیزر DFB حساسیت دما قابل توجهی را نشان می دهد. محیط‌های سرد جریان آستانه را کاهش می‌دهند، اما می‌توانند بی‌ثباتی حالت{2}}پرش را القا کنند. محیط های گرم جریان آستانه را بالاتر می برد و مکانیسم های پیری را تسریع می کند. مدارهای کنترل خودکار قدرت در محدوده طراحی جبران می‌کنند-از این محدودیت‌ها فراتر می‌روند و خروجی نوری خارج از مشخصات است.

کابینت های فضای باز در تابستان های آریزونا به طور معمول دمای داخلی 50 درجه را می گیرند. بدون ماژول‌های{2}}رتبه‌بندی‌شده صنعتی، روی طول عمر فرستنده گیرنده قمار می‌کنید. هزینه افزایشی برای هر ماژول -قطعات حرارتی-شاید 20 دلار-30 دلار است - بهبود قابل‌اطمینان قابل توجهی را می‌خرد.

 

FCoE و پشتیبانی پروتکل

 

این چیزی است که افراد را جذب می کند: همه ماژول های 10GBASE{1}}LR از کانال فیبر از طریق اترنت پشتیبانی نمی کنند. برگه داده Cisco SFP-10G-LR-S به صراحت ناسازگاری FCoE را بیان می‌کند. اگر شبکه فضای ذخیره‌سازی شما نیاز به کپسوله‌سازی FCoE دارد، قبل از تهیه، پشتیبانی پروتکل را تأیید کنید.

فریم استاندارد 10GbE با توالی های اولیه FC متفاوت است. ماژول‌هایی که منحصراً برای اترنت بهینه‌سازی شده‌اند ممکن است الگوهای مختلف ترافیک و الزامات زمان‌بندی پروتکل‌های ذخیره‌سازی را مدیریت نکنند. این موضوع در شبکه‌های IP خالص اهمیت کمتری دارد، به ویژه در بافت‌های مرکز داده همگرا.

 

یکپارچگی پیوند و نرخ خطای بیت

 

IEEE 802.3ae 10^-12 BER را به عنوان کف عملکرد مشخص می کند. اجرای مدرن فرستنده گیرنده lr 10gbase به طور معمول به بهتری دست می یابد-10^-15 در شرایط مطلوب غیرعادی نیست. نرخ خطا در این سطح باعث می‌شود که اترنت برای مقاصد عملی به‌طور موثر بدون تلفات باشد.

جایی که تخریب BER را مشاهده می کنید: اتصالات فیبر کثیف (قبل از هر بار قرار دادن آن را بررسی کنید)، شعاع خمش بیش از حد، اتصالات ضعیف، یا پیری فرستنده. یک اثر انگشت روی یک فرول LC ​​می تواند 0.5-1.0 دسی بل تلفات اضافی ایجاد کند. در یک مسیر چند هاپ ضرب کنید و ناگهان بودجه پیوند شما ناپدید می شود.

من دستمال مرطوب IPA را در هر جعبه ابزار نگه می دارم. پنج ثانیه تمیز کردن کانکتور از ساعت ها عیب یابی جلوگیری می کند.

 

مرجع سفارش و مشخصات

 

هنگام تهیه ماژول های نوری 10G LR، این پارامترها باید در لیست نیازهای شما ظاهر شوند:

مطابقت با IEEE 802.3ae 10GBASE{2}}LR

مطابقت مکانیکی/الکتریکی SFF-8431

پشتیبانی از SFF-8472 DOM (Rev 12.0 یا بالاتر ترجیح داده می شود)

محدوده دمای عملیاتی مشخص شده

قدرت انتقال: -8.2 تا +0.5 dBm حداقل مشخصات

حساسیت دریافت: -14.4 dBm یا بهتر

طول موج: 1260-1355 نانومتر (1310 نانومتر اسمی)

رابط: دوبلکس LC/UPC

واریانس حساسیت گیرنده بین سازندگان می تواند چندین دسی بل را در بر بگیرد. ماژول‌های پریمیوم ممکن است حساسیت -17 دسی‌بل‌متر را ارائه دهند و فاصله‌های عملی پیوند را فراتر از مشخصات اسمی 10 کیلومتری گسترش دهند. اینکه آیا این مهم است به گیاه فیبر خاص شما بستگی دارد.

 

مشاهدات نهایی

 

فرستنده گیرنده 10GBASE-LR یک حوزه فناوری بالغ را اشغال می کند. پانزده سال بهینه سازی تولید، ماژول های قابل اعتماد و ارزان قیمت را از ده ها منبع واجد شرایط تولید کرد. رعایت استانداردها قابلیت همکاری را تضمین می کند. مانیتورینگ نوری دیجیتال دید را فراهم می کند. مهندسی حرارتی طول عمر را تعیین می کند.

چیزی که من را شگفت‌زده می‌کند: چقدر مشتریان از ظرفیت فیبر موجود استفاده نمی‌کنند. امروزه یک کارخانه تک حالته که از 10G-LR پشتیبانی می‌کند، می‌تواند سیگنال‌های 25G-LR یا حتی 100G-DR را با ارتقاء فرستنده گیرنده مناسب حمل کند. خود فیبر از چندین نسل تجهیزات بیشتر دوام می آورد. سرمایه‌گذاری در شیوه‌های نصب با کیفیت{10}}مدیریت مناسب کابل، از بین رفتن اتصال مستند، تمیزی اتصال تأیید شده{11}}به‌علاوه چرخه عمر زیرساخت‌ها در طول دهه سودمند است.

فرستنده و گیرنده هایی را انتخاب کنید که با نیازهای واقعی شما مطابقت دارند. قبل از استقرار، سازگاری شخص ثالث{1}}را تأیید کنید. مانیتور کردن پارامترهای DOM اتصالات خود را تمیز کنید بقیه تا حد زیادی از خودش مراقبت می کند.