Οι πομποδέκτες 10GBASE LR πληρούν τα πρότυπα ινών

 

Γιατί το G.652 Fiber έχει μεγαλύτερη σημασία από όσο νομίζετε

 

Κοιτάξτε, έχω δει πολλές αναπτύξεις όπου κάποιος άρπαξε ό,τι καλώδιο οπτικών ινών βρισκόταν στην αποθήκη. Κακή κίνηση. Το 10gbase lrπομποδέκτηςαπαιτεί συγκεκριμένα τυπική ίνα απλής-λειτουργίας που συμμορφώνεται με τις συστάσεις ITU-T G.652. Αυτό δεν είναι αυθαίρετη γραφειοκρατική ανοησία-τα χαρακτηριστικά χρωματικής διασποράς της ίνας G.652 επηρεάζουν άμεσα την ακεραιότητα του σήματος σε ρυθμούς γραμμής 10,3125 Gbps.

Η ίνα G.652 έχει διαμόρφωση πυρήνα/επένδυσης 9/125 μm. Η στενή διάμετρος του πυρήνα αναγκάζει το φως να διαδοθεί σε μία μόνο λειτουργία, εξαλείφοντας τα προβλήματα καθυστέρησης διαφορικής λειτουργίας που μαστίζουν τις εγκαταστάσεις πολλαπλών λειτουργιών. Εξετάζετε χρωματική διασπορά περίπου 18 ps/(nm·km) στα 1310 nm, την οποία μπορεί να χειριστεί η πηγή λέιζερ DFB στην οπτική μονάδα 10G LR χωρίς να απαιτείται αντιστάθμιση εξωτερικής διασποράς. Δοκιμάστε να το τραβήξετε με καλώδιο OM3 πέρα ​​από 300 μέτρα.

Ορισμένοι πωλητές προωθούν επιλογές "premium" ινών. Εννέα στις δέκα φορές, το τυπικό G.652D χειρίζεται ό,τι του ρίχνει μια πανεπιστημιούπολη του μετρό.

 

SFF-8431 και το Physical Layer Handshake

 

Τι δεν σας λέει το MSA: η θερμική απόδοση ποικίλλει πάρα πολύ μεταξύ των κατασκευαστών.

Ένα κακώς σχεδιασμένο TO-μπορεί να συσκευάσει απορρίπτει θερμότητα στη ροή αέρα του κεντρικού συστήματος με τρόπους που μπορούν να ωθήσουν τις γειτονικές θύρες προς τη θερμική στραγγαλισμό. Οι νόμιμοι προμηθευτές καθορίζουν θερμοκρασίες λειτουργίας από 0 έως 70 βαθμούς για εμπορικές-μονάδες ποιότητας, με βιομηχανικές παραλλαγές όπως το SFP-10G-LR-I να εκτείνονται έως τις -40 μοίρες . Η θερμοκρασία διασταύρωσης μέσα σε αυτό το μικροσκοπικό οπτικό υποσυγκρότημα μπορεί να αυξηθεί κατά 30 βαθμούς πάνω από το περιβάλλον. Η απαγωγή θερμότητας δεν είναι προαιρετική - είναι η διαφορά μεταξύ πενταετούς εγκατάστασης και αξίωσης εγγύησης μετά από δεκαοκτώ μήνες.

 

IEEE 802.3ae: The Foundation Document

 

Όταν το 802.3ae έπεσε το 2002, ο κόσμος της δικτύωσης εξακολουθούσε να τυλίγει το κεφάλι του γύρω από τις αναπτύξεις gigabit. Η ομάδα εργασίας κατάφερε κάτι πραγματικά εντυπωσιακό: όρισαν παραλλαγές φυσικών επιπέδων που εκτείνονται σε 850nm multimode έως 1550nm εκτεταμένης-μονόμορφης-λειτουργίας, όλες μοιράζονται ένα κοινό σχήμα κωδικοποίησης 64b/66b στο επίπεδο PCS.

Ο όρος 49 χειρίζεται το φυσικό υποστρώμα κωδικοποίησης. Η ρήτρα 52 καθορίζει τα χαρακτηριστικά PMD για μονάδες LR. Η απόδοση κωδικοποίησης βελτιώθηκε σημαντικά σε σχέση με το σχήμα 8b/10b από τα γενικά έξοδα gigabit Ethernet-μειώθηκαν από 25% σε περίπου 3%. Αυτό το κέρδος απόδοσης εξηγεί εν μέρει γιατί τα οπτικά 10G διατηρούν λογικούς προϋπολογισμούς ενέργειας παρά τη δεκαπλάσια αύξηση του εύρους ζώνης.

Η ελάχιστη απόσταση καλωδίωσης που ορίζεται στο 802.3ae είναι 2 μέτρα. Φαίνεται ασήμαντο, αλλά υπάρχει οπτικός συλλογισμός πίσω από αυτό. Σε πολύ μικρές αποστάσεις, η ισχύς λήψης μπορεί να υπερβεί τα όρια κορεσμού του ανιχνευτή. Η έξοδος λέιζερ πομποδέκτη lr 10gbase συνήθως μετρά μεταξύ -8,2 dBm και +0.5 dBm. Η ευαισθησία του δέκτη εκτείνεται στα -14,4 dBm. Σε ένα καλώδιο patch 3 μέτρων, βλέπετε ίσως 0,5 dB απώλειας εισαγωγής - άφθονο περιθώριο πριν φτάσετε σε αυτό το πάτωμα -14,4 dBm, αλλά δυνητικά προβληματικό στο υψηλό άκρο χωρίς την κατάλληλη μηχανική σύνδεσης.

 

Υλοποίηση DOM: SFF-8472 στην πράξη

 

Αντιμετώπιση προβλημάτων μετασχηματισμένου πομποδέκτη Digital Optical Monitoring. Η προδιαγραφή SFF-8472 ορίζει μια σειριακή διεπαφή δύο-καλωδίων - ουσιαστικά I²C στις ακίδες διαχείρισης της μονάδας. Ο πομποδέκτης μεγάλης απόστασης 10G αναφέρει πέντε κρίσιμες παραμέτρους: ισχύς εξόδου TX, ισχύς εισόδου RX, ρεύμα πόλωσης λέιζερ, τάση τροφοδοσίας και εσωτερική θερμοκρασία.

Πραγματική-παγκόσμια αξία; Κατά τη διάρκεια μιας πρόσφατης ανάπτυξης δακτυλίου του μετρό, οι μετρήσεις DOM επισήμαναν μια ανωμαλία ρεύματος προκατάληψης σε έναν κόμβο πριν εμφανιστούν σωματικά συμπτώματα. Το λέιζερ ήταν εξευτελιστική-η αντιστάθμιση προκατάληψης είχε ωθηθεί από τα τυπικά 25 mA προς το όριο συναγερμού στα 70 mA. Αντικαταστήσαμε τη μονάδα κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης συντήρησης αντί να ανταποκρινόμαστε σε κλήση διακοπής στις 2 π.μ.

Δεν εφαρμόζουν όλοι οι προμηθευτές το DOM εξίσου. Ορισμένοι αναφέρουν οπτική ισχύ με ακρίβεια ±3 dB. οι κατασκευαστές ποιότητας επιτυγχάνουν ±1 dB. Η διαφορά έχει σημασία όταν προσπαθείτε να απομονώσετε εάν ένα πρόβλημα απόδοσης προέρχεται από τον πομπό, τον δέκτη ή την εγκατάσταση ινών. Τα δεδομένα βαθμονόμησης βρίσκονται στη μονάδα EEPROM-οι φτηνοί κλώνοι αποστέλλονται μερικές φορές με γενικές τιμές που έχουν μικρή σχέση με την πραγματική συμπεριφορά του στοιχείου.

 

 

Ερώτηση για το μήκος κύματος: Γιατί 1310nm

 

Οι αποφάσεις μηχανικής πίσω από την επιλογή 1310 nm εντοπίζονται στα χαρακτηριστικά εξασθένησης της ίνας πυριτίου. Η ίνα μονής-λειτουργίας παρουσιάζει δύο παράθυρα μετάδοσης: περίπου 1310nm και 1550nm. Και οι δύο βρίσκονται σε περιοχές χαμηλής-εξασθένησης, αλλά τα 1310nm συμπίπτουν με το μηδενικό μήκος κύματος-διασποράς για το τυπικό SMF.

Οι παραλλαγές 10GBASE-ER και 10GBASE-ZR χρησιμοποιούν 1550nm επειδή η μεγαλύτερη εξασθένηση επιτυγχάνει χαμηλότερη ζήτηση (περίπου 0,2 dB/km έναντι 0,35 dB/km στα 1310nm). Η αντιστάθμιση περιλαμβάνει διαχείριση χρωματικής διασποράς-η μετάδοση 1550nm σε 40km ίνας G.652 συσσωρεύει σημαντική διεύρυνση παλμού χωρίς μηχανισμούς αντιστάθμισης.

Για συνδέσεις 10 km, τα μαθηματικά λειτουργούν υπέρ των 1310nm. Η μονάδα πομποδέκτη 10gbase lr αποφεύγει τις απαιτήσεις διασποράς-μετατοπισμένες ίνες, ενώ εξακολουθεί να παρέχει αποδεκτά περιθώρια απώλειας. Οι κορυφές της πανεπιστημιούπολης, τα δίκτυα αποθηκευτικών χώρων, οι δακτύλιοι πρόσβασης στο μετρό-αυτές οι εφαρμογές σπάνια δικαιολογούν το ασφάλιστρο κόστους των 1550 nm οπτικών εκτεταμένης προσέγγισης-.

 

Πρακτικά σενάρια ανάπτυξης

 

Το κέντρο δεδομένων διασυνδέεται μεταξύ γειτονικών κτιρίων. Συνάθροιση της πανεπιστημιούπολης επιχειρήσεων. Αυτά αντιπροσωπεύουν εφαρμογές ψωμιού-και-10GBASE-LR για ψωμί και-βούτυρο. Οι αποστάσεις σύνδεσης συνήθως πέφτουν μεταξύ 500 μέτρων και 5 χιλιομέτρων-καλά εντός των προδιαγραφών αλλά πέρα ​​από τους περιορισμούς εύρους πολλαπλών λειτουργιών.

Διατηρώ υπολογισμούς προϋπολογισμού συνδέσμου παρακολούθησης υπολογιστικού φύλλου για κοινά σενάρια. Μια διαδρομή 6 χιλιομέτρων χρησιμοποιώντας ίνα OS2 (0,4 dB/km στα 1310 nm) με τέσσερα patch panel LC (0,3 dB ανά ζευγάρωμα) παρουσιάζει:

Εξασθένηση ινών: 6 × 0.4=2.4 dB Απώλεια σύνδεσης: 4 × 0.3=1.2 dB Περιθώριο συναρμογής: 0,5 dB Σύνολο: 4,1 dB

Σε σύγκριση με τον προϋπολογισμό ισχύος της μονάδας 10G LR που είναι περίπου 6,2 dB (ελάχιστη ευαισθησία πομπού -8,2 dBm προς τον δέκτη -14,4 dBm), διατηρείτε το περιθώριο 2 dB. Κατάλληλο για τις περισσότερες περιβαλλοντικές συνθήκες, αν και θα ήθελα πιο κοντά στα 3 dB εάν η ίνα διατρέχει χώρους μεταβλητής θερμοκρασίας, όπως δομές στάθμευσης.

 

Πραγματικότητα συμβατότητας σε δίκτυα πολλών-προμηθευτών

 

Το SFP+ MSA έπρεπε να εγγυηθεί τη διαλειτουργικότητα plug-και-παιχνιδιών. Η πραγματικότητα αποδεικνύεται πιο ακατάστατη.

Οι μονάδες Cisco περιέχουν ιδιόκτητα δεδομένα αναγνώρισης που ορισμένα υλικολογισμικά μεταγωγών επικυρώνουν πριν ενεργοποιήσουν τις θύρες. Οι πομποδέκτες τρίτων-10gbase-lr sfp+ απαιτούν συγκεκριμένη κωδικοποίηση προμηθευτή για να περάσουν αυτούς τους ελέγχους. Οι γενικές μονάδες λειτουργούν μια χαρά σε πλατφόρμες από Juniper, Arista ή Ubiquiti που δεν επιβάλλουν περιορισμούς OEM.

Οι δοκιμές έχουν σημασία. Οι αξιόπιστοι εναλλακτικοί κατασκευαστές διατηρούν εργαστήρια συμβατότητας με εξοπλισμό από μεγάλους προμηθευτές. Θα προσδιορίζουν ποια μοντέλα διακόπτη και ποιες αναθεωρήσεις υλικολογισμικού έχουν επικυρώσει-και όχι απλώς θα ισχυρίζονται ότι είναι "συμβατό με Cisco" χωρίς αποδεικτικά στοιχεία. Η διαφορά τιμής μεταξύ OEM και τρίτου-μπορεί να υπερβαίνει το 80%. Αυτή η εξοικονόμηση χρημάτων εξοικονομεί πολύ φειδωλό απόθεμα, με την προϋπόθεση ότι πρώτα έχετε επαληθεύσει τη λειτουργική συμβατότητα.

Προσωπικά έχω τρέξει μονάδες FS.COM και StarTech μαζί με οπτικά επώνυμα της Cisco- σε περιβάλλοντα παραγωγής. Λειτουργικά πανομοιότυπο. Η αναφορά DOM λειτουργεί. Το υλικό δικτύου δεν μπορεί να διακρίνει τη διαφορά κατά την κανονική λειτουργία. Οι επιπτώσεις της εγγύησης διαφέρουν ανάλογα με την πολιτική του προμηθευτή εξοπλισμού.

 

 

Θερμοκρασία και Περιβαλλοντικές Θεωρήσεις

 

Οι τυπικές μονάδες εμπορικής-βαθμίδας SFP+ καθορίζουν το εύρος λειτουργίας 0-70 μοιρών. Οι βιομηχανικές παραλλαγές εκτείνονται σε -40 βαθμούς έως +85 βαθμούς . Η διάκριση έχει σημασία για απομακρυσμένες εγκαταστάσεις, τηλεπικοινωνιακές καλύβες ή οποιαδήποτε εγκατάσταση χωρίς έλεγχο κλιματισμού.

Μέσα στον οπτικό πομποδέκτη 10G, το ρεύμα κατωφλίου του λέιζερ DFB παρουσιάζει σημαντική ευαισθησία στη θερμοκρασία. Τα ψυχρά περιβάλλοντα μειώνουν το ρεύμα κατωφλίου, αλλά μπορούν να προκαλέσουν αστάθειες-αναπήδησης. Τα ζεστά περιβάλλοντα ωθούν το ρεύμα κατωφλίου υψηλότερα, επιταχύνοντας τους μηχανισμούς γήρανσης. Τα κυκλώματα αυτόματου ελέγχου ισχύος αντισταθμίζουν εντός των ορίων σχεδιασμού-που υπερβαίνουν αυτά τα όρια και η οπτική έξοδος περιφέρεται εκτός προδιαγραφών.

Τα εξωτερικά ντουλάπια στην Αριζόνα τα καλοκαίρια αγγίζουν συνήθως τις εσωτερικές θερμοκρασίες 50 βαθμούς. Χωρίς βιομηχανικές-βαθμολογημένες μονάδες, στοιχηματίζετε στη μακροζωία του πομποδέκτη. Το πρόσθετο κόστος για τα ανταλλακτικά I-θερμοκρασίας-ίσως 20-30 $ ανά μονάδα-αγοράζει σημαντική βελτίωση αξιοπιστίας.

 

Υποστήριξη FCoE και Πρωτοκόλλου

 

Αυτό είναι κάτι που προσελκύει τον κόσμο: δεν υποστηρίζουν όλες οι μονάδες 10GBASE-LR το Fiber Channel μέσω Ethernet. Το φύλλο δεδομένων Cisco SFP-10G-LR-S δηλώνει ρητά ασυμβατότητα FCoE. Εάν το δίκτυο της περιοχής αποθήκευσης σας απαιτεί ενθυλάκωση FCoE, επαληθεύστε την υποστήριξη πρωτοκόλλου πριν από την προμήθεια.

Το τυπικό πλαίσιο 10GbE διαφέρει από τις πρωτόγονες ακολουθίες FC. Οι μονάδες που έχουν βελτιστοποιηθεί αποκλειστικά για Ethernet ενδέχεται να μην χειρίζονται τα διαφορετικά μοτίβα κυκλοφορίας και τις απαιτήσεις χρονισμού των πρωτοκόλλων αποθήκευσης. Αυτό έχει μικρότερη σημασία σε καθαρά δίκτυα IP, ιδιαίτερα σε συγκλίνοντα υφάσματα κέντρων δεδομένων.

 

Ακεραιότητα συνδέσμου και ποσοστό σφάλματος bit

 

Το IEEE 802.3ae καθορίζει το 10^-12 BER ως κατώτατο όριο απόδοσης. Οι σύγχρονες υλοποιήσεις πομποδέκτη 10gbase lr συνήθως επιτυγχάνουν καλύτερα-10^-15 δεν είναι ασυνήθιστο υπό ευνοϊκές συνθήκες. Τα ποσοστά σφαλμάτων σε αυτό το επίπεδο καθιστούν το Ethernet ουσιαστικά χωρίς απώλειες για πρακτικούς σκοπούς.

Όπου βλέπετε την υποβάθμιση του BER: βρώμικες συνδέσεις ινών (επιθεωρήστε πριν από κάθε εισαγωγή), υπέρβαση της ακτίνας κάμψης, κακές συνδέσεις ή γήρανση του πομπού. Ένα μόνο δακτυλικό αποτύπωμα σε ένα δακτύλιο LC μπορεί να προκαλέσει πρόσθετη απώλεια 0,5-1,0 dB. Πολλαπλασιάστε σε μια διαδρομή πολλαπλών άλματος και ξαφνικά ο προϋπολογισμός του συνδέσμου σας εξαφανίζεται.

Διατηρώ μαντηλάκια IPA σε κάθε εργαλειοθήκη. Πέντε δευτερόλεπτα καθαρισμού βύσματος αποτρέπουν την επίλυση προβλημάτων για ώρες.

 

Αναφορά παραγγελίας και προδιαγραφών

 

Όταν αγοράζετε οπτικές μονάδες 10G LR, αυτές οι παράμετροι θα πρέπει να εμφανίζονται στη λίστα απαιτήσεών σας:

Συμμόρφωση IEEE 802.3ae 10GBASE-LR

SFF-8431 μηχανική/ηλεκτρική συμμόρφωση

Υποστήριξη SFF-8472 DOM (προτιμάται η έκδοση 12.0 ή νεότερη έκδοση)

Καθορισμένο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας

Ισχύς μετάδοσης: -8,2 έως +0.5 dBm ελάχιστη προδιαγραφή

Ευαισθησία λήψης: -14,4 dBm ή καλύτερη

Μήκος κύματος: 1260-1355 nm (ονομαστικό 1310 nm)

Σύνδεσμος: duplex LC/UPC

Η διακύμανση στην ευαισθησία του δέκτη μεταξύ των κατασκευαστών μπορεί να εκτείνεται σε αρκετά dB. Οι μονάδες Premium ενδέχεται να προσφέρουν ευαισθησία -17 dBm, επεκτείνοντας τις πρακτικές αποστάσεις σύνδεσης πέρα ​​από τις ονομαστικές προδιαγραφές των 10 km. Το αν αυτό έχει σημασία εξαρτάται από το συγκεκριμένο φυτό ινών.

 

Τελικές Παρατηρήσεις

 

Ο πομποδέκτης 10GBASE-LR καταλαμβάνει μια ώριμη θέση τεχνολογίας. Δεκαπέντε χρόνια βελτιστοποίησης παραγωγής παρήγαγαν αξιόπιστες, φθηνές μονάδες από δεκάδες εξειδικευμένες πηγές. Η συμμόρφωση με τα πρότυπα διασφαλίζει τη διαλειτουργικότητα. Η ψηφιακή οπτική παρακολούθηση παρέχει ορατότητα. η θερμική μηχανική καθορίζει τη διάρκεια ζωής.

Αυτό που συνεχίζει να με εκπλήσσει: πόσο συχνά οι πελάτες υποεκμεταλλεύονται την υπάρχουσα χωρητικότητα οπτικών ινών. Μια μονάδα μονής-λειτουργίας που υποστηρίζει 10G-LR σήμερα μπορεί να μεταφέρει σήματα 25G-LR ή ακόμα και 100G-DR με κατάλληλες αναβαθμίσεις πομποδέκτη. Η ίδια η ίνα διαρκεί περισσότερο από πολλές γενιές εξοπλισμού. Η επένδυση σε ποιοτικές πρακτικές εγκατάστασης{10}}σωστή διαχείριση καλωδίων, τεκμηριωμένη απώλεια συναρμογής, επαληθευμένη καθαρότητα συνδετήρων-αποδίδει οφέλη για τη δεκαετία-καθώς και τους κύκλους ζωής της υποδομής.

Επιλέξτε πομποδέκτες που ταιριάζουν στις πραγματικές σας απαιτήσεις. Επαληθεύστε τη συμβατότητα-του τρίτου μέρους πριν από την ανάπτυξη. Παρακολούθηση παραμέτρων DOM. Καθαρίστε τους συνδέσμους σας. Το υπόλοιπο φροντίζει σε μεγάλο βαθμό τον εαυτό του.