ویژگی های فرستنده و گیرنده نوری sfp چیست؟

 

 

فرستنده‌های نوری SFP ماژول‌های رابط شبکه فشرده-قابل تعویض هستند که سیگنال‌های الکتریکی را به سیگنال‌های نوری تبدیل می‌کنند و از سرعت داده‌های چندگانه از 100 مگابیت بر ثانیه تا 4.25 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند. این ماژول‌ها دارای ابعاد فیزیکی استاندارد، قابلیت‌های نظارت تشخیصی دیجیتال و سازگاری با انواع فیبر هستند که آنها را برای مخابرات، مراکز داده و شبکه‌های سازمانی سازگار می‌سازد.

 

 

---

معماری داغ-قابل تعویض: انعطاف پذیری شبکه بدون توقف

 

مشخصه فیزیکی تعیین کننده فرستنده گیرنده های نوری SFP، طراحی قابل اتصال{0} داغ آنها است که امکان نصب و حذف را در زمانی که تجهیزات شبکه روشن هستند، می دهد. این قابلیت نگهداری شبکه را از یک رویداد مخرب به یک عملیات معمولی تبدیل می کند.

مدیران شبکه می‌توانند ماژول‌ها را برای ارتقاء سرعت پیوند، تغییر انواع فیبر، یا جایگزینی واحدهای خراب بدون برنامه‌ریزی پنجره‌های تعمیر و نگهداری، تعویض کنند. یک ماژول SFP چند حالته که از پیوندهای 550-متری پشتیبانی می‌کند، می‌تواند با یک حالت تک حالتی جایگزین شود که تا 10 کیلومتر افزایش می‌یابد، در حالی که ترافیک از طریق پورت‌های مجاور جریان دارد.

ضریب فرم استاندارد، که توسط قرارداد چند منبع-SFP (MSA) تعریف شده است، سازگاری مکانیکی بین فروشندگان را تضمین می کند. ماژول هایی با ابعاد 56.5 میلی متر × 13.4 میلی متر × 8.5 میلی متر در پریزهای اتصال دهنده LC دوبلکس موجود در سوئیچ ها، روترها و مبدل های رسانه ای از تولید کنندگان مختلف قرار می گیرند. این قابلیت همکاری، فرستنده‌های نوری SFP را به فرمت غالب در شبکه‌های سازمانی تبدیل کرده است که 68 درصد از سهم بازار فرستنده گیرنده نوری را در سال 2025 به خود اختصاص داده است.

مکانیسم مبادله داغ-به یک ضامن-اجکتور گیره تکیه دارد که ماژول را از مجموعه قفس خود آزاد می کند. برخلاف ماژول‌های قدیمی GBIC که به ابزارهایی برای حذف نیاز دارند، فرستنده‌های گیرنده SFP با فشار انگشت نصب می‌شوند و با یک کشش ساده چفت می‌شوند. انواع درجه صنعتی- شامل چفت های تقویت شده برای مقاومت در برابر لرزش در محیط های خشن است که در آن نوسانات دما از -40 درجه تا 85 درجه به طور منظم رخ می دهد.

 

---

تطبیق پذیری نرخ داده: از اترنت سریع تا سرعت چند{0}گیگابیت

 

فرستنده‌های نوری SFP طیفی از نرخ‌های داده را پشتیبانی می‌کنند و نیازمندی‌های پهنای باند متنوع را در یک فاکتور شکلی مورد بررسی قرار می‌دهند. ماژول های استاندارد SFP از 100 مگابیت در ثانیه (اترنت سریع) تا 4.25 گیگابیت بر ثانیه کار می کنند، با انواع خاصی که برای استانداردهای شبکه رایج بهینه شده اند.

برنامه های اترنت:

100BASE-FX: 100 مگابیت بر ثانیه روی فیبر چند حالته، حداکثر 2 کیلومتر

1000BASE-SX: 1 گیگابیت بر ثانیه روی فیبر چند حالته با استفاده از طول موج 850 نانومتر، تا 550 متر در فیبر OM2

1000BASE-LX: 1 گیگابیت در ثانیه روی فیبر تک حالت- با طول موج 1310 نانومتر، تا 10 کیلومتر

1000BASE-ZX: 1 گیگابیت در ثانیه روی فیبر تک حالته-در طول موج 1550 نانومتر، دستیابی به پیوندهای 80-120 کیلومتری

فراتر از اترنت، فرستنده‌های نوری SFP شبکه‌های ذخیره‌سازی کانال فیبر را با سرعت‌های 1، 2 و 4 گیگابیت بر ثانیه به‌علاوه مخابرات SONET/SDH با نرخ‌های OC-3 (155 مگابیت بر ثانیه)، OC-12 (622 مگابیت در ثانیه) و OC-48 (2.5 گیگابیت بر ثانیه) ارائه می‌کنند. این انعطاف پذیری پروتکل به سازندگان تجهیزات اجازه می دهد تا پلتفرم هایی با پورت های SFP جهانی به جای رابط های اختصاصی برای هر استاندارد طراحی کنند.

نوع پیشرفته +SFP سرعت را از سال 2006 به 10 گیگابیت در ثانیه رساند، در حالی که در بسیاری از اجراها سازگاری با عقب را حفظ کرد. فرستنده‌های SFP+ در قفس‌های پورت یکسانی قرار می‌گیرند، اما به تجهیزات میزبانی نیاز دارند که از نرخ سیگنال‌دهی بالاتر پشتیبانی می‌کنند. وقتی در درگاه‌های استاندارد SFP قرار می‌گیرد، اکثر ماژول‌های SFP+ به صورت خودکار-تا 1 گیگابیت در ثانیه مذاکره می‌کنند، اگرچه سازگاری معکوس{9}}نصب ماژول‌های SFP با سرعت 1 گیگابیت در ثانیه در پورت‌های SFP+ 10 گیگابیت در ثانیه{13}}به‌طور قابل‌اطمینانی در تولیدکنندگان اصلی سوئیچ کار می‌کند.

تجهیزات شبکه به طور خودکار قابلیت های ماژول را از طریق رابط تشخیص دیجیتال، تنظیم سرعت پورت، حالت دورو و اصلاح خطای فوروارد بر این اساس شناسایی می کند. این پیکربندی خودکار خطاهای استقرار را در مقایسه با رابط‌های سرعت ثابت- که نیاز به ورود دستی پارامتر دارند، کاهش می‌دهد.

 

---

گزینه‌های فاصله انتقال: قابلیت‌های کوتاه-دسترسی به بلند-قابلیت‌های حمل و نقل

 

مشخصات فاصله، فرستنده‌های نوری SFP را به دسته‌های مجزا تقسیم می‌کنند که هر کدام برای زیرساخت فیبر خاص و موارد استفاده بهینه شده‌اند. دسترسی قابل دستیابی به سه عامل مرتبط به هم بستگی دارد: طول موج، نوع فیبر و بودجه توان نوری.

ماژول‌های کوتاه-دسترسی (SR):با استفاده از لیزرهای ساطع کننده عمودی 850 نانومتری-سطح حفره-(VCSEL)، فرستنده‌های گیرنده SFP کوتاه-از فیبر چند حالته (OM1 تا OM5) ارسال می‌کنند. استاندارد 1000BASE{8}}SX به 220 متر در فیبر OM1 (قطر هسته 62.5 میکرومتر) می رسد و در گریدهای جدیدتر OM2 و OM3 به 550 متر می رسد. این ماژول‌ها به دلیل پیچیدگی تولید کمتر فناوری VCSEL هزینه کمتری دارند و برای برنامه‌های مرکز داده که تجهیزات در قفسه‌های مجاور یا داخل یک ساختمان قرار دارند، مناسب هستند.

ماژول‌های طولانی-دسترسی (LR/LH):با استقرار 1310 نانومتر Fabry-Pérot یا لیزرهای بازخورد توزیع شده، انواع-دسترس بلند روی فیبر تک حالته (هسته 9 میکرومتر) تا فواصل 10-20 کیلومتری کار می‌کنند. واگرایی پرتو باریک‌تر فیبر یک حالت- پراکندگی سیگنال را به حداقل می‌رساند و یکپارچگی داده را در سراسر شبکه‌های مترو حفظ می‌کند. شبکه‌های پردیس که ساختمان‌هایی را که چندین کیلومتر از هم جدا شده‌اند به هم متصل می‌کنند، به طور معمول ماژول‌های LR را برای تعادل دسترسی و هزینه خود مستقر می‌کنند.

توسعه یافته-انواع دسترسی:

EX (تمدید شده):1310 نانومتر تک حالت-، 40 کیلومتر

ZX (دسترسی طولانی مدت):1550 نانومتر تک حالت-، 80 کیلومتر

EZX:1550 نانومتر حالت تک-با اپتیک پیشرفته، 120 کیلومتر

ماژول‌های طولانی- دارای جبران پراکندگی و قدرت انتقال بالاتر (+2 تا +5 dBm در مقابل -9 تا -4 dBm برای ماژول‌های SR) هستند تا بر تضعیف فیبر در 0.3-0.5 دسی بل در هر کیلومتر غلبه کنند. تغییر به طول موج 1550 نانومتر از پنجره کم تلفات فیبر سیلیکا استفاده می کند که در آن تضعیف به تقریباً 0.2 دسی بل در کیلومتر کاهش می یابد.

ماژول های BiDi (دو جهته):فرستنده گیرنده های BiDi SFP یک رویکرد نوآورانه برای کارایی فاصله و زیرساخت، با استفاده از مالتی پلکسی تقسیم طول موج (WDM) روی یک رشته فیبر واحد ارسال و دریافت می کنند. یک ماژول در 1310 نانومتر ارسال می کند در حالی که در 1490 نانومتر دریافت می کند، همراه با یک ماژول مشابه که این طول موج ها را معکوس می کند. این پیکربندی مصرف فیبر را به نصف کاهش می‌دهد-هنگامی که فضای مجرای نصب را محدود می‌کند یا در هنگام مقاوم‌سازی زیرساخت‌های تک فیبر موجود-.

محاسبه بودجه توان نوری حداکثر فاصله قابل دستیابی را تعیین می کند:

بودجه پیوند (dB)=قدرت انتقال (dBm) - حساسیت گیرنده (dBm)
تلفات موجود=بودجه پیوند - کاهش فیبر - تلفات رابط - حاشیه

برای پیوند 10 کیلومتری با استفاده از ماژول‌های 1000BASE{2}}LX:

قدرت انتقال: -9 dBm (معمولی)

حساسیت گیرنده: -20 dBm

بودجه پیوند: 11 دسی بل

از دست دادن فیبر (0.4 دسی بل/کیلومتر × 10 کیلومتر): 4 دسی بل

تلفات رابط (0.5 dB × 4): 2 dB

حاشیه ایمنی: 3 دسی بل

کل تلفات: 9 دسی بل (در بودجه 11 دسی بل)

 

---

نظارت دیجیتالی تشخیصی:-هوش عملکرد زمان واقعی

 

مانیتورینگ تشخیصی دیجیتال (DDM) که مانیتورینگ نوری دیجیتال (DOM) نیز نامیده می‌شود، یک ویژگی دگرگون‌کننده در فرستنده‌های نوری مدرن SFP است که آنها را از اجزای اتصال غیرفعال به نقاط انتهایی شبکه هوشمند ارتقا می‌دهد. تعریف شده توسط SFF-8472 چند-قرارداد منبع، DDM دسترسی بلادرنگ را به پنج پارامتر عملیاتی حیاتی فراهم می‌کند.

پارامترهای نظارت شده:

دما:دمای ماژول داخلی بر حسب درجه سانتیگراد، معمولاً از 0 درجه تا 70 درجه برای فرستنده‌های-گرید تجاری متغیر است. خوانش های بالا نشان دهنده سرد شدن ناکافی یا نزدیک شدن به پایان--شرایط زندگی است.

ولتاژ تغذیه:ولتاژ ورودی از دستگاه میزبان، اسمی 3.3 ولت با باندهای تحمل. نوسانات ولتاژ خارج از 3.13 ولت تا 3.47 ولت نشان دهنده مشکلات منبع تغذیه یا مشکلات کانکتور است.

جریان بایاس لیزر:جریان هدایت کننده دیود لیزر فرستنده، بر حسب میلی آمپر اندازه گیری می شود. افزایش جریان بایاس در طول زمان سیگنال تخریب لیزر را می‌دهد-این ماژول با کشیدن جریان بیشتر برای حفظ توان خروجی، کاهش بازده کوانتومی را جبران می‌کند.

انتقال قدرت نوری:شدت نور خروجی بر حسب dBm یا میلی‌وات اندازه‌گیری می‌شود. مقادیر خارج از مشخصات نشان دهنده خرابی فرستنده یا خطاهای اتصال فیبر است.

دریافت توان نوری:قدرت سیگنال ورودی در ردیاب نوری اندازه گیری می شود. قدرت دریافت کم نشان دهنده از دست دادن بیش از حد فیبر، کثیف بودن کانکتورها یا خرابی فرستنده های راه دور است.

سیستم‌های مدیریت شبکه داده‌های DDM را از طریق رابط سریال I²C در آدرس‌های بایت 0xA0 و 0xA2 بررسی می‌کنند و اندازه‌گیری‌ها را همراه با اطلاعات سازنده، شماره سریال و کدهای انطباق بازیابی می‌کنند. واسط‌های خط فرمان سوئیچ{5}}این داده‌ها را از طریق دستورات خاص فروشنده{6}}در معرض دید قرار می‌دهند:

Cisco: نمایش جزئیات فرستنده گیرنده رابط
Juniper: اپتیک تشخیصی رابط ها را نشان می دهد
Arista: نمایش جزئیات فرستنده گیرنده رابط

هشدارها و هشدارهای آستانه:هر پارامتر نظارت شده شامل مقادیر آستانه برنامه ریزی شده کارخانه است که محدوده عملیاتی قابل قبولی را تعریف می کند. هنگامی که اندازه گیری ها از حد مجاز فراتر می روند، فرستنده و گیرنده پرچم های وضعیت را تنظیم می کند:

هشدار:پارامتر نزدیک می شود اما از آستانه های بحرانی فراتر نمی رود

زنگ هشدار:پارامتر خارج از محدوده عملیاتی نرمال، تأثیر بالقوه خدمات

هشدار دما ممکن است در 80 درجه فعال شود، به مدیران هشدار می دهد که خنک کننده را قبل از آسیب گرما بررسی کنند. آلارم‌های دریافت برق نشان‌دهنده کاهش کیفیت پیوند هستند که نیاز به تمیز کردن کانکتور، تعویض فیبر یا عیب‌یابی فرستنده دارد.

پیش بینی شکست پیشگیرانه:تابع DDM پیش بینی شکست را با ردیابی روند پارامترها امکان پذیر می کند. جریان بایاس لیزر به طور طبیعی در طول عمر 5-10 ساله آن با کاهش بازده کوانتومی افزایش می یابد. ابزارهای مانیتورینگ شبکه که مسیرهای جریان بایاس را ترسیم می‌کنند، می‌توانند پیش‌بینی کنند که چه زمانی ماژول‌ها محدوده جبران خود را تمام می‌کنند و به طور کامل از کار می‌افتند. این اخطار قبلی امکان تعویض برنامه ریزی شده در هنگام تعمیر و نگهداری پنجره ها را به جای قطعی اضطراری می دهد.

مطالعه‌ای توسط یک شرکت خدمات مالی نشان داد که DDM{0}}نظارت را فعال می‌کند، پس از اجرای هشدارهای خودکار در مورد کاهش توان دریافتی، زمان خاموشی برنامه‌ریزی نشده شبکه را تا 40 درصد کاهش می‌دهد. تکنسین‌ها اخطارهایی را 2-4 هفته قبل از خرابی پیوند دریافت کردند که امکان نگهداری پیشگیرانه را در ساعات غیر اوج مصرف فراهم می‌کرد.

 

 

---

سازگاری با طول موج و نوع فیبر

 

انتخاب طول موج اساساً ویژگی های دسترسی فرستنده گیرنده نوری SFP و سازگاری زیرساخت فیبر را تعیین می کند. فیبر نوری تضعیف وابسته به طول موج- را نشان می‌دهد، با پنجره‌های انتقال در 850 نانومتر، 1310 نانومتر و 1550 نانومتر که پروفایل‌های عملکرد متمایز را ارائه می‌دهند.

طول موج 850 نانومتر:فرستنده‌های{0}}طول موج کوتاه از فناوری ارزان قیمت VCSEL و فیبر چند حالته (OM1-OM5) استفاده می‌کنند. پنجره 850 نانومتری از میرایی بالاتری رنج می برد (تقریباً 2.5 دسی بل در کیلومتر در فیبر OM1) اما از سادگی LED و VCSEL بهره می برد. این ماژول ها بر محیط های مرکز داده که در آن فاصله ها به ندرت از 300 متر تجاوز می کند، تسلط دارند. گریدهای فیبر OM3 و OM4 بهینه شده برای منابع لیزری 850 نانومتر را با سرعت گیگابیت به 550 متر می‌رسانند.

طول موج 1310 نانومتر:
"باند O" یا پنجره اصلی با طول موج در حدود 1310 نانومتر، در فیبر حالت تک حالته، تضعیف فیبر نزدیک به 0.4 دسی بل در کیلومتر را تجربه می کند. خواص پراکندگی صفر در این طول موج اعوجاج سیگنال را در پیوندهای 10-20 کیلومتری به حداقل می رساند. لیزرهای بازخورد توزیع شده (DFB) خلوص طیفی مورد نیاز برای انتقال منسجم را فراهم می‌کنند، البته با هزینه بالاتر از VCSEL. پنجره 1310 نانومتری در خدمت شبکه های مترو است که ساختمان ها را در مناطق شهری متصل می کند.

طول موج 1550 نانومتر:"باند C" یا پنجره انتقال معمولی که در مرکز 1550 نانومتر قرار دارد، از پایین‌ترین نقطه تضعیف فیبر سیلیس (0.2-0.25 دسی‌بل بر کیلومتر) بهره می‌برد. این ویژگی ارتباط 80 تا 120 کیلومتری را با فرستنده های نوری استاندارد SFP و صدها کیلومتر را با تقویت امکان پذیر می کند. اپراتورهای مخابراتی 1550 نانومتر را برای ارتباطات طولانی مدت بین شهرها ترجیح می دهند. این طول موج همچنین از سیستم‌های DWDM (Multiplexing تقسیم طول موج متراکم) که ده‌ها کانال را روی جفت‌های تک فیبر مضاعف می‌کند، پشتیبانی می‌کند.

کاربردهای CWDM و DWDM:فرستنده‌های مالتی پلکسی با طول موج{0}}تقسیم بر اساس مشخصات شبکه ITU کار می‌کنند:

CWDM:8 کانال با فاصله 20 نانومتری (محدوده 1270 نانومتر تا 1610 نانومتر)

DWDM:40-96 کانال با فاصله 0.8 نانومتر (باند C و باند L)

یک جفت فیبر منفرد که هشت طول موج CWDM را حمل می کند، به طور موثر هشت پیوند اترنت گیگابیتی مستقل را فراهم می کند و ظرفیت را بدون نصب فیبر اضافی چند برابر می کند. شرکت‌های حمل‌ونقل مترو از CWDM برای فعال کردن رشته‌های «فیبر تاریک» استفاده می‌کنند، در حالی که اتصالات مرکز داده از DWDM برای حداکثر ظرفیت در مسیرهای فیبر مسافت طولانی- استفاده می‌کنند.

چند حالته در مقابل تک-فیبر حالت:نوع فیبر گزینه های طول موج و فاصله را محدود می کند:

فیبر چند حالته (هسته 50 میکرومتر یا 62.5 میکرومتر) چندین مسیر نوری (حالت) را به طور همزمان پشتیبانی می کند. این مشخصه باعث پراکندگی مودال می شود-طول مسیرهای مختلف باعث ایجاد تأخیر زمانی در پخش پالس های سیگنال می شود. فیبر چند حالته پهنای باند-محصولات مسافت را محدود می‌کند (معمولاً 500 مگاهرتز·کیلومتر برای OM1) اما به دلیل تلرانس‌های هم‌ترازی راحت و سازگاری با منابع نور اقتصادی، هزینه کمتری دارد.

فیبر تک حالته (هسته 9 میکرومتر) یک حالت نوری را منتشر می کند و پراکندگی مودال را حذف می کند. هسته باریک نیاز به کوپلینگ دقیق دارد اما پهنای باند نامحدودی را در فواصل 10-120 کیلومتری بدون تکرارکننده فعال می‌کند. زیرساخت یک حالت{6}در ابتدا هزینه بیشتری دارد اما مقیاس پذیری بلندمدت عالی را ارائه می دهد.

 

---

مشخصات محیطی و ویژگی های قابلیت اطمینان

 

محدوده دمای عملیاتی، فرستنده‌های نوری تجاری-از صنعتی-درجهت SFP را متمایز می‌کند و به محیط‌های استقرار از مراکز داده کنترل‌شده آب و هوا- تا کابینت‌های مخابراتی در فضای باز اشاره می‌کند.

تجاری-مشخصات درجه:ماژول های استاندارد SFP در محدوده دمایی 0 تا 70 درجه با رطوبت نسبی 5 تا 85 درصد (غیر متراکم) کار می کنند. این مشخصات برای تاسیسات داخلی که در آن سیستم های HVAC شرایط پایدار را حفظ می کنند، مناسب است. مراکز داده معمولاً دمای محیط 18 تا 27 درجه را بر اساس دستورالعمل های ASHRAE حفظ می کنند که به خوبی در محدوده تحمل فرستنده گیرنده تجاری است.

صنعتی-مشخصات درجه:
ماژول‌های دامنه دمایی گسترده (40- درجه تا 85 درجه) دارای چندین پیشرفت طراحی هستند:

دما{0}}درایورهای لیزر را جبران می‌کند و توان خروجی را در سراسر حداکثر حرارتی حفظ می‌کند

تنظیم ولتاژ وسیع-با تغییرات ورودی 3.0 تا 3.6 ولت

پوشش منسجم از بردهای مدار در برابر تراکم و جوهای خورنده محافظت می کند

چفت های مکانیکی تقویت شده مقاوم در برابر لرزش و ضربه

این ماژول ها 30-50% بیشتر از معادل های تجاری قیمت دارند، اما امکان استقرار در محوطه های بیرونی، کف کارخانه و برنامه های تلفن همراه را فراهم می کنند. حامل های مخابراتی فرستنده های SFP صنعتی را در کابینت های سطح خیابان و تجهیزات برج های سلولی نصب می کنند که در آن گرمای تابستان از 60 درجه و سرمای زمستان به زیر 20 درجه می رسد.

مصرف برق:فرستنده‌های نوری SFP معمولاً 0.5-1.5 وات در هر ماژول می‌کشند که بر اساس مشخصات دسترسی متفاوت است. ماژول‌های کوتاه-به 850 نانومتر که کنتراست 0.6 وات مصرف می‌کنند با مدل‌های طولانی-1550 نانومتری که 1.2 وات می‌کشند. اتلاف نیرو مستقیماً بر نیازهای خنک کننده رک تأثیر می گذارد - یک سوئیچ 48 پورت با ماژول های SFP 30-70 وات بار گرمایی اضافه می کند.

طرح‌های جدیدتر{0}}با مصرف انرژی از طریق:

مدارهای بایاس کلاس-B جریان آماده به کار را به حداقل می رساند

لیزر انتخابی، فرستنده ها را در پورت های استفاده نشده خاموش می کند

تقویت کننده های آشکارساز نوری بهینه شده که قدرت گیرنده را کاهش می دهد

اثر تجمعی در مقیاس مهم است: جایگزینی 10000 فرستنده گیرنده قدیمی با انواع کارآمد باعث صرفه جویی در مصرف مداوم تقریباً 5 کیلووات می شود و هزینه برق سالانه 4000-6000 دلار (با فرض 0.10 دلار در کیلووات ساعت) کاهش می یابد. مراکز داده که نسبت‌های اثربخشی مصرف انرژی (PUE) را بهینه می‌کنند، فرستنده‌های کم مصرف را در کنار کارایی سرور و خنک‌کننده اولویت‌بندی می‌کنند.

حفاظت از تخلیه الکترواستاتیک:ماژول‌های SFP دارای حفاظت ESD با ولتاژ 1 کیلو ولت در پین‌های الکتریکی و 2 کیلو ولت بر روی اجزای فیبر{2}}در هر تست MIL{3}}STD-883 هستند. علیرغم این سخت شدن، روش های مناسب دست زدن ضروری است:

همیشه ماژول ها را با محفظه فلزی بگیرید، از لبه های برد مدار اجتناب کنید

هنگام کار با چندین فرستنده گیرنده از مچ بندهای ضد{0}}استاتیک استفاده کنید

ماژول‌ها را تا زمان نصب در بسته‌بندی ضد{0}}استاتیک اصلی نگهداری کنید

هنگامی که ماژول ها استفاده نمی شوند، درپوش های گرد و غبار را روی درگاه های LC نگه دارید

آسیب ESD ممکن است باعث خرابی فوری نشود اما عملکرد لیزر را کاهش می دهد یا طول عمر عملیاتی را کوتاه می کند. تجزیه و تحلیل شرکت مخابراتی نشان داد که 12 درصد از فرستنده‌های گیرنده‌های ناموفق که تحت ضمانت بازگردانده شده‌اند، نشانگرهای استرس ESD را نشان می‌دهند که اهمیت مدیریت پروتکل‌ها را برجسته می‌کند.

 

---

انتخاب فرستنده گیرنده SFP: ملاحظات سازگاری

 

انتخاب فرستنده‌های نوری SFP مناسب نیازمند ارزیابی ابعاد سازگاری چندگانه فراتر از تطبیق ساده سرعت است. پنج عامل مهم استقرار موفقیت آمیز را تعیین می کند.

سازگاری با دستگاه میزبان:در حالی که استانداردسازی SFP MSA قابلیت همکاری فیزیکی را فراهم می کند، بسیاری از فروشندگان تجهیزات شبکه اعتبارسنجی ماژول را از طریق بررسی امضای دیجیتال اجرا می کنند. Cisco، Juniper، HP و دیگران کدهای شناسایی فروشنده را از فرستنده گیرنده EEPROM می‌خوانند، درگاه‌ها را غیرفعال می‌کنند یا هنگام شناسایی ماژول‌های شخص ثالث{1}}هشدار ایجاد می‌کنند.

سه رویکرد قفل فروشنده-را نشان می‌دهد:

ماژول های OEM:فرستنده‌های گیرنده مارک را از سازنده تجهیزات خریداری کنید، سازگاری را تضمین می‌کند اما قیمت بالاتری را پرداخت می‌کند (اغلب 3-5 برابر هزینه‌های شخص ثالث)

ماژول های سازگار:ماژول‌های شخص ثالث را انتخاب کنید که با کدهای فروشنده مناسب برنامه‌ریزی شده‌اند و 40 تا 70 درصد صرفه‌جویی در هزینه را با آزمایش سازنده ارائه می‌دهند.

ماژول های عمومی:استقرار ماژول‌های{0}منطبق با MSA و پیکربندی تجهیزات میزبان برای رد شدن از اعتبارسنجی (به طور کلی پشتیبانی نمی‌شود)

قبل از خرید، سازگاری را از طریق اسناد سازنده یا ماتریس‌های سازگاری فروشنده شخص ثالث- تأیید کنید. بسیاری از تامین کنندگان ماژول سازگار، پایگاه داده هایی را که ترکیبات آزمایش شده را در هزاران مدل سوئیچ و روتر فهرست می کنند، نگهداری می کنند.

ارزیابی زیرساخت کابل:نصب فیبر موجود، انتخاب فرستنده گیرنده را تعیین می کند:

شناسایی فیبر چند حالته:

ژاکت نارنجی: OM1 یا OM2 (62.5μm یا 50μm)

ژاکت آبی: OM3 یا OM4 (لیزر-50 میکرومتر بهینه شده)

ژاکت لیمویی/سبز: OM5 (چند حالتی باند پهن)

ماژول‌های SX یا SR را برای زیرساخت‌های چند حالته انتخاب کنید، که حداقل درجه کابل را با فاصله برنامه مطابقت دارد. یک پیوند 300{4}} متری برای عملکرد قابل اعتماد 1000BASE-SX به OM2 یا بهتر نیاز دارد.

شناسایی فیبر یک حالته-:

ژاکت زرد: حالت تک-OS2 (هسته 9 میکرومتر)

گهگاه نارنجی: OS1 حالت تک- (مختل-بافر داخلی)

ماژول های LX، LR، ER، ZR، یا EZX را با دسترسی مورد نیاز مطابقت دهید. برای اطمینان از بهینه سازی طول موج، همیشه هنگام سفارش فرستنده گیرنده، نوع فیبر تک حالته را مشخص کنید.

تأیید نوع رابط:در حالی که LC دوبلکس بر فرستنده‌های نوری SFP غالب است، انواع مختلفی وجود دارد:

LC Simplex:فرستنده گیرنده BiDi با استفاده از رشته فیبر

اتصال دهنده SC:در قالب SFP به دلیل محدودیت اندازه، نادر است. نیاز به آداپتور دارد

RJ45:فرستنده و گیرنده مسی SFP برای 1000BASE-T روی Cat5e/Cat6

قبل از سفارش، پایانه کابل کشی موجود را بررسی کنید. پیوندهای هیبریدی LC-به-SC به کابل‌های آداپتور نیاز دارند که 0.5 دسی‌بل از دست دادن ورودی و نقاط اتصال آسیب‌پذیر در برابر آلودگی را اضافه می‌کنند.

پیوند محاسبه بودجه:بررسی کنید که فرستنده و گیرنده های انتخابی بودجه کافی برای شرایط کارخانه کابل فراهم می کنند. فاکتور در:

تضعیف فیبر (مشخصات کابل را بررسی کنید یا با OTDR اندازه گیری کنید)

جفت رابط (معمولاً 4 رابط × 0.5 دسی بل=2 دسی بل)

تلفات اتصال در صورت وجود (0.1-0.3 دسی بل)

حاشیه ایمنی (3 دسی بل توصیه می شود)

کمک هزینه تخریب آینده (1-2 دسی بل)

مثال پیوند یک حالته-دنیای 5-کیلومتری واقعی:

فاصله پیوند: 5 کیلومتر
نوع فیبر: OS2 (0.4 dB/km میرایی)
از دست دادن فیبر: 5 × 0.4=2.0 دسی بل
از دست دادن رابط: 4 × 0.5=2.0 دسی بل
افت اتصال: 2 × 0.2=0.4 دسی بل
حاشیه ایمنی: 3.0 دسی بل
میزان افزایش سن: 1.5 دسی بل
کل مورد نیاز: 8.9 دسی بل

1000BASE-مشخصات LX:
قدرت انتقال: -9 تا -4 دسی بل
حساسیت دریافت: -20 dBm
بودجه پیوند: 11 تا 16 دسی بل

نتیجه: حداقل بودجه 11 دسی بل بیش از 8.9 دسی بل مورد نیاز است ✓

محیط کاربردی:مطابقت درجه حرارت فرستنده گیرنده با شرایط نصب:

محیط کنترل شده داخلی: درجه تجاری (0-70 درجه)

محوطه بیرونی: درجه صنعتی (-40-85 درجه)

تاسیسات صنعتی: درجه صنعتی یا مشخصات نظامی

الزامات تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را نادیده نگیرید. تسهیلات نزدیک به{1}}تجهیزات پرقدرت یا فرستنده‌های رادیویی از فرستنده‌های گیرنده با محافظ پیشرفته و فیلتر هسته فریت- بهره می‌برند.

 

---

سوالات متداول

 

آیا می توانم از فرستنده گیرنده SFP چند حالته با فیبر تک حالته- استفاده کنم؟

فرستنده و گیرنده های چند حالته و فیبر تک حالته- اساساً به دلیل عدم تطابق طول موج و توان نوری ناسازگار هستند. ماژول‌های چند حالته SFP از منابع نور 850 نانومتری استفاده می‌کنند که برای هسته‌های فیبر 50 میکرومتر یا 62.5 میکرومتر بهینه شده‌اند، در حالی که فیبر حالت تک حالته دارای قطر هسته 9 میکرومتر است. تلاش برای این ترکیب منجر به از دست دادن شدید جفت (10{10}}15 دسی بل) و پیوندهای غیرقابل اعتماد می شود. همیشه نوع فیبر گیرنده گیرنده را با زیرساخت کابل مطابقت دهید-ماژول‌های چند حالته به فیبر چند حالته نیاز دارند، ماژول‌های یک حالت{12}}به فیبر تک حالته- نیاز دارند. تنها استثنا شامل کابل‌های حالت{16}}تهویه‌کننده است، که آداپتورهایی هستند که به‌طور خاص برای اتصال فرستنده‌های قدیمی 1000BASE{17}}LX (طراحی‌شده برای تک حالته) به نصب‌های فیبر چند حالته طراحی شده‌اند، اما اینها راه‌حل‌های قدیمی هستند که برای فرستنده‌های چند حالته استاندارد قابل اجرا نیستند.

چگونه خوانش های توان نوری DDM را تفسیر کنم؟

نمایش قدرت نوری DDM در dBm (دسی بل-میلی‌وات)، یک مقیاس لگاریتمی که در آن 0 dBm برابر با 1 میلی‌وات است. مقادیر معمولی از -3 dBm تا +5 dBm برای توان انتقال و -20 dBm تا -3 dBm برای توان دریافت متغیر است. اعداد بالاتر (نزدیک به 0) نشان دهنده سیگنال های قوی تر است. توان انتقال 8- دسی بل برای بسیاری از فرستنده های گیگابیتی طبیعی است، در حالی که توان دریافتی در حدود 15- دسی بل نشان دهنده قدرت سیگنال کافی است. اگر توان دریافتی به کمتر از -20 دسی‌بل‌متر می‌رسد یا عدم تقارن قابل‌توجهی نشان می‌دهد (TX در -5 دسی‌بل و RX در -25 دسی‌بل‌متر)، کیفیت فیبر، تمیزی کانکتور یا مشکلات فرستنده گیرنده از راه دور را بررسی کنید. اکثر رابط های مدیریتی همچنین برای کسانی که خوانش مقیاس خطی را ترجیح می دهند، dBm را به میلی وات (mW) تبدیل می کنند. پایش مداوم مقادیر پایه را ایجاد می کند - افت ناگهانی 3-5 دسی بل نیاز به بررسی دارد حتی اگر خوانش ها در محدوده مشخصات باقی بمانند.

آیا فرستنده‌های SFP+ در پورت‌های استاندارد SFP کار می‌کنند؟

سازگاری فیزیکی وجود دارد-ماژول‌های +SFP به صورت مکانیکی در قفس‌های پورت SFP قرار می‌گیرند-اما عملکرد به پیاده‌سازی تجهیزات میزبان بستگی دارد. اکثر سوئیچ‌های مدرن زمانی که ماژول‌های SFP+ در پورت‌های SFP نصب می‌شوند، به‌طور خودکار-مذاکره می‌شوند و عملکرد را به حداکثر سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه محدود می‌کنند. با این حال، سازگاری معکوس به ندرت کار می کند: قرار دادن ماژول های استاندارد SFP 1 گیگابیت بر ثانیه در پورت های SFP+ عموماً با موفقیت انجام می شود و پورت با سرعت پایین کار می کند. تجهیزات Cisco، Arista و Juniper معمولاً از این پیکربندی‌های ترکیبی پشتیبانی می‌کنند، اگرچه پیاده‌سازی Dell و HP متفاوت است. همیشه قبل از اختلاط نسل های فرستنده گیرنده، با مستندات دستگاه میزبان مشورت کنید. توجه داشته باشید که پورت‌های +SFP انرژی بیشتری مصرف می‌کنند (معمولاً 1.5 وات در مقابل 1.0 وات) و ممکن است زمانی که به طور کامل با ماژول‌های SFP در مدل‌های سوئیچ قدیمی‌تر پر شوند، بر بودجه‌های انرژی غلبه کنند.

چه چیزی باعث می‌شود فرستنده‌های SFP در بررسی‌های سازگاری با شکست مواجه شوند؟

ماژول‌های کدگذاری‌شده{0}}فروشنده که با انتظارات تجهیزات میزبان مطابقت ندارند، خطاهای سازگاری را راه‌اندازی می‌کنند، حتی زمانی که عملکرد الکتریکی و نوری دارند. سازندگان ماژول EEPROM را با امضاهای خاص فروشنده- کدگذاری می‌کنند که سوئیچ‌ها هنگام درج تأیید می‌کنند. عدم تطابق اخطارهای "فرستنده گیرنده پشتیبانی نشده" را ایجاد می کند یا پورت ها را به طور کامل غیرفعال می کند. سایر علل خرابی عبارتند از: سیستم عامل سوئیچ قدیمی و فاقد پشتیبانی از ویرایش های جدیدتر فرستنده گیرنده. برنامه نویسی ماژول نادرست (کد فروشنده اشتباه برای برند تجهیزات)؛ داده های EEPROM خراب از آسیب ESD. و مشکلات کانکتور فیزیکی مانع از تماس صحیح الکتریکی می شود. راه‌حل‌ها شامل به‌روزرسانی‌های میان‌افزار، ماژول‌های شخص ثالث سازگار-فروشنده با کدگذاری صحیح، یا فرمان‌های پیکربندی غیرفعال‌سازی اعتبار ماژول (اگر تجهیزات از لغو پشتیبانی می‌کنند) هستند. همیشه قبل از سفارش مقادیر یک ماژول{9}}ترکیب سوئیچ را آزمایش کنید و لیست‌های سازگاری فروشنده را که پیکربندی‌های آزمایش شده را مستند می‌کنند، حفظ کنید.

 

---

تکامل فیبر نوری در زیرساخت شبکه

 

ویژگی های بسته بندی شده در فرستنده و گیرنده های نوری SFP منعکس کننده دهه ها بهبود در شبکه های نوری است. آنچه که با ماژول‌های گران قیمت و حجیم GBIC شروع شد، به اجزای داغ-قابل تعویض کوچکتر از درایوهای USB فشرده شد، با این حال این فرستنده‌ها اکنون اکثر ترافیک اینترنت را در سراسر جهان حمل می‌کنند.

اپراتورهای مرکز داده از نظارت DDM برای بهینه‌سازی میانگین زمان بین خرابی‌ها برای صدها هزار ماژول استفاده می‌کنند، در حالی که اتوماسیون صنعتی به فرستنده‌های{0}}درجه حرارت گسترده‌ای متکی است که حسگرها را در طبقات تولیدی متصل می‌کنند. پیشرفت از SFP به SFP+ به SFP28 طول عمر فاکتور فرم را نشان می‌دهد-همان طراحی قفس سرعت‌های 1 گیگابیت بر ثانیه تا 25 گیگابیت بر ثانیه را از طریق اصلاح تدریجی اجزای نوری و رابط‌های الکتریکی در خود جای می‌دهد.

با تکامل نیازهای پهنای باند، طراحان شبکه همچنان از مدولار بودن فرستنده گیرنده بهره می برند. یک سوئیچ که امروزه با ماژول های SFP 1 گیگابیت بر ثانیه مستقر شده است، می تواند به سادگی با تعویض فرستنده گیرنده، تا 10 گیگابیت در ثانیه افزایش یابد و از تعویض کامل تجهیزات جلوگیری شود. این مسیر ارتقاء طول عمر زیرساخت را افزایش می دهد و در عین حال هزینه های سرمایه ای را تا زمانی که تقاضای ظرفیت سرمایه گذاری را توجیه کند به تعویق می اندازد.

---

خوراکی های کلیدی

فرستنده‌های نوری SFP اتصال داغ-قابل تعویض با پشتیبانی از 100 مگابیت در ثانیه تا 4.25 گیگابیت در ثانیه در چندین پروتکل ارائه می‌کنند.

فاصله انتقال بسته به طول موج (850 نانومتر، 1310 نانومتر، 1550 نانومتر) و انتخاب نوع فیبر بین 100 متر تا 120 کیلومتر است.

مانیتورینگ تشخیصی دیجیتال داده‌های عملکرد زمانی واقعی را برای پنج پارامتر حیاتی ارائه می‌کند: دما، ولتاژ، جریان بایاس، توان انتقال، و توان دریافت

ماژول‌های تجاری-در دمای 70-0 درجه کار می‌کنند در حالی که انواع صنعتی در محیط‌های خشن 40-85 درجه را تحمل می‌کنند.

تأیید سازگاری نیاز به مطابقت با نوع فیبر، سبک اتصال، الزامات فاصله و کدگذاری فروشنده دستگاه میزبان دارد