CWDM SFP modul: Hullámhosszok, MUX/DEMUX

A CWDM SFP modulegy fix hullámhosszú optikai adó-vevő, amelyet adatok küldésére használnak egymódusú szálon keresztül a durva hullámhossz-osztásos multiplexelési rendszer részeként. Feladata egyszerűen leszögezhető: több független optikai kapcsolatot is hordozhat a már meglévő szálon, ahelyett, hogy új kábelt húzna.

Számos vállalati, egyetemi, metró- és adatközpont-összekapcsolási projekt számára a CWDM azért vonzó, mert az üvegszálas kapacitást passzív optikai részekkel bővíti, nem pedig komplex aktív szállítási platformmal. De egyetlen modul önmagában nem növeli a sávszélességet. A CWDM-kapcsolat csak akkor működik, ha a hullámhossz, a távolság, az optikai költségkeret, a MUX/DEMUX csatornaterv és a kapcsolókompatibilitás együtt vannak kialakítva. Ez az útmutató végigvezeti ezeket a döntéseket, beleértve a teljesCWDM SFPhullámhossz diagram és egy kidolgozott optikai költségvetési példa.

Pontosan illessze a modul hullámhosszát a MUX/DEMUX porthoz, vásárlás előtt ellenőrizze az optikai költségkeretet, és erősítse meg a kapcsoló által elvárt kódolást.

Mi az a CWDM SFP modul?

A CWDM SFP modul egyetlen rögzített CWDM hullámhosszon ad és vesz. A szokásos 850 nm-es, 1310 nm-es vagy 1550 nm-es ablakok helyett a CWDM optika egy szélesebb, névlegesen 1270 nm-től 1610 nm-ig terjedő rácson van szétszórva. Minden modul egyetlen hullámhosszú csatornát foglal el; ha több különböző hullámhosszú modul táplál egy CWDM MUX/DEMUX-ot, a jeleik egy egymódusú szálkapcsolaton osztoznak.

A gyakorlatban három jellemző határozza meg a modult:

• Egy rögzített CWDM hullámhosszon működik.
• Az adatátviteli sebességtől függően szabványos SFP vagy SFP+ elektromos interfészt használ.
• Általában passzív CWDM MUX/DEMUX hardver mellett működik, ha több hullámhossz osztozik egy szál útvonalon.

Egyetlen CWDM pár is futhat sima pont-pont kapcsolatként, de a CWDM akkor kap tartást, ha több hullámhosszt kombinálnak ugyanarra a szálpárra.

Hogyan működik a CWDM SFP modul a Fiber Linkben

A CWDM rendszer a fény színe szerint választja el a forgalmat. Ahelyett, hogy szálpáronként egy optikai jel lenne, a rendszer különböző szolgáltatásokat vagy kapcsolatokat rendel különböző hullámhosszokhoz, majd kombinálja őket:

1. Egy kapcsoló vagy útválasztó elektromos jelet küld a CWDM SFP modulba.
2. A modul fix hullámhosszúságú, például 1470 nm vagy 1550 nm fénnyé alakítja.
3. A CWDM multiplexer több hullámhosszt egyesít egyetlen összetett optikai jelben.
4. A kombinált jel egymódusú szálon halad át.
5. A CWDM demultiplexer a hullámhosszokat a távoli végén osztja szét.
6. Az illesztő modul megkapja a saját hullámhosszát, és a fényt elektromos adatokká alakítja vissza.

Az adó-vevő kezeli az elektromos-optikai átalakítást; aCWDM MUX/DEMUXkezeli a hullámhosszok kombinálását és szétválasztását. Mivel a multiplexer passzív, nincs szüksége tápellátásra, szoftverre vagy aktív hullámhossz-szabályozásra. Ez a passzivitás a fő oka annak, hogy a CWDM-et a szálak kihasználtságának növelésére a DWDM-átviteli réteg működési többletterhelése nélkül választották.

CWDM hullámhosszok magyarázata

A hullámhossz-tervezés a CWDM azon része, amely leggyakrabban eldönti, hogy a telepítés sikeres-e. A durva rácsot az ITU-T G.694.2 ajánlás határozza meg, amely 20 nm-es csatornatávolságot és 1270-1610 nm névleges tartományt állít be. A nagy távolság pontosan az, ami lehetővé teszi, hogy a CWDM egyszerűbb, hűtetlen optikát és passzív szűrőket használjon a szorosan szabályozott lézerek helyett, amelyeket egy sűrű rács igényel. A teljes specifikációt aITU-T G.694.2 szabvány.

CWDM SFP hullámhossz diagram

Egy praktikus részletet érdemes megjelölni, mielőtt elkötelezné magát egy csatornaterv mellett. A régebbi G.652 szálon a nagyjából 1370 nm és 1450 nm közötti E-sáv csatornái a "vízcsúcson" ülnek, ahol a csillapítás sokkal nagyobb, ezért sok telepítés egyszerűen elkerüli őket, és 1470 nm-nél kezdődik. Alacsony vízcsúcs szál, amely megfelel a G.652.C vagy G.652.D szabványnak, nagyrészt eltávolítja ezt a csúcsot, és lehetővé teszi mind a 18 csatorna forgalmát. Ha egy kialakítás az alsó csatornáktól függ, ellenőrizze, hogy melyik szálgeneráció van valójában a talajban.

Miért számít a hullámhossz-egyeztetés?

Ahhoz, hogy egy link megjelenjen, a modul hullámhosszának meg kell egyeznie a MUX/DEMUX csatornájával. Ha az egyik vége 1470 nm-es modult használ, a jelnek helyileg be kell lépnie az 1470 nm-es portba, és távolról ki kell lépnie az 1470 nm-es portból. Dugja be a rossz portba, és a kapcsolat akkor is sötét marad, ha a távolság, a csatlakozó és a kapcsoló mind megfelelő. Érdemes megértenihogyan képezik le a CWDM MUX/DEMUX portjai a hullámhosszokata javítás előtt, mert ez az egyetlen leggyakoribb oka az „új CWDM-kapcsolatnak, amely nem engedi át a forgalmat”.

A jó dokumentáció ennek nagy részét megakadályozza. Minden hivatkozásnál rögzítse a szolgáltatás vagy port nevét, a helyi eszközt és portot, a távoli eszközt és portot, a CWDM hullámhosszát, a MUX/DEMUX portot, az üvegszál útvonalát, valamint a modul adatsebességét és elérését. Ez az egy rekord órákkal később ment meg.

Főbb jellemzők, amelyeket ellenőrizni kell a CWDM SFP modulok vásárlása előtt

Egy modult soha nem szabad csak hullámhossz alapján választani; a helyes választás az egész linktől függ. A különböző olvasók eltérően mérlegelik ezeket a specifikációkat: a hálózati mérnök az optikai költségvetésre és a hullámhossz-térképre összpontosít, a vevő megerősíti a kódolást, az elérést, a hőmérsékletet és a csatlakozó típusát, egy IT-menedzser pedig valóban azt kérdezi, hogy a CWDM olcsóbb-e, mint új optikai szál telepítése. Az alábbiakban mindhárom nézetet ismertetjük.

Adatsebesség és formatényező

A gyakori opciók az 1G CWDM SFP a gigabites hozzáféréshez és aggregáláshoz, valamint a 10G CWDM SFP+ az egyetemi gerinchálózathoz, a metró Ethernethez és az adatközpontok összekapcsolásához. Az alaktényezőnek meg kell egyeznie a porttal: egy 10G SFP+ bővítőhelyhez 10G SFP+ modul kell, nem pedig 1G SFP.

10G felett legyen óvatos a "CWDM" szóval. A nagyobb sebességű kapcsolatok SFP28, QSFP+ vagy QSFP28 optikát használhatnak, és egy olyan kifejezés, mint a „CWDM4” négysávos 100G optikai architektúrára utal, nem pedig az itt leírt klasszikus 20 nm-es CWDM SFP rácsra. Ha egy 25G, 40G vagy 100G-s kialakítás szerepel a hatókörben, ellenőrizze a pontos optikai szabványt, amelyet a berendezés elvár, ahelyett, hogy azt feltételezné, hogy minden "CWDM" optika együttműködik.

Átviteli távolság és optikai költségvetés

A távolságbesorolások, például 10 km, 20 km, 40 km vagy 80 km, csak kiindulási pontok. Az igazi kérdés az, hogy az optikai teljesítmény költségvetése képes-e elnyelni az út minden veszteségét. Követve aA Fiber Optic Association veszteség-költségvetési módszere, adja össze a szálcsillapítást a teljes hosszon, a csatlakozó veszteséget, az illesztési veszteséget, a patch-panel veszteséget, a CWDM MUX és a DEMUX behelyezési veszteségét, valamint az öregedés és karbantartás mérnöki tartalékát, majd ezt hasonlítsa össze a modul névleges költségvetésével.

Egy röviden kidolgozott példa rávilágít. Vegyünk egy 20 km-es egymódusú útvonalat nagyjából 0,35 dB/km sebességgel, ami körülbelül 7 dB szálveszteséget jelent. Adjon hozzá néhány, egyenként körülbelül 0,5 dB-es csatlakozást, a CWDM MUX/DEMUX pár beillesztési veszteségét (olvassa el a tényleges ábrát az adatlapon, mivel a passzív multiplexerek valódi veszteséget adnak hozzá), valamint az általánosan használt 3 dB-es határt az adó elöregedéséhez és a jövőbeni javításokhoz. A száltávolság a könnyű rész; ha a passzív eszközöket és az árrést is tartalmazza, előfordulhat, hogy a pusztán "20 km-re besorolt" modulnak nem lesz elegendő költségvetése az adott kapcsolathoz.

Száltípus és csatlakozó

A CWDM SFP modulokat egymódusú optikai szálra tervezték, és a legtöbb duplex LC interfészt használ, bár a pontos csatlakozót mindig ellenőrizni kell a modul adatlapján és a javítási környezetben. Amint azt korábban említettük, a szálgenerálás azt is befolyásolja, hogy mely csatornák használhatók. A csatlakozók polírozásánál ne feltételezze a kompatibilitást: sok adó-vevő telepítésnél UPC vagy PC javítókábelt használnak, míg az APC-t esetleg nem támogatja az adó-vevő interfész. Illessze össze a fényezést a modulon, a patch kábelen, az adapteren és a MUX/DEMUX porton, ahelyett, hogy összekeverné és reménykedne.

DOM/DDM felügyelet

A DOM vagy a DDM lehetővé teszi, hogy a kapcsoló élő üzemi értékeket olvasson: optikai teljesítmény adása, optikai teljesítmény vétele, modul hőmérséklete, tápfeszültség és lézer előfeszítő áram. Ez különösen hasznos a CWDM-hivatkozásoknál, mivel sok csatorna osztozik egy szálon. Ha egy csatorna instabillá válik, aDDM/DOM leolvasásokSegítsen megmondani, hogy az ok alacsony vételi teljesítmény, túlzott veszteség, rossz javítás vagy meghibásodott modul, ahelyett, hogy találgatna.

Kapcsoló kompatibilitás és kódolás

Még a megfelelő formai tényező mellett is számít a kapcsolókompatibilitás. Egyes kapcsolókhoz gyártóspecifikus kódolás, firmware-támogatás vagy adott portkonfiguráció szükséges. Rendelés előtt ellenőrizze a kapcsoló márkáját és modelljét, a port sebességét, a szükséges kódolást, a DOM/DDM-támogatást, az üzemi hőmérsékletet, a támogatott távolságot, valamint az MSA vagy a gyártó kompatibilitási követelményeit. Ez a lépés leginkább a cserék, a vegyes beszállítói hálózatok és a harmadik féltől kompatibilis optika esetén számít, ezért ha kétségei vannak, ellenőrizze a kapcsoló gyártójának kompatibilitási listáját és az adó-vevő szállítójának kódolási lehetőségeit.

CWDM SFP vs Standard SFP vs BiDi SFP vs DWDM SFP

A négy lehetőség különböző problémákat old meg.

Válassza a szabványos SFP-t, ha bőséges az optikai szál és a kialakítás egyszerű, a BiDi-t, ha egyetlen linken egyetlen szál mentése a cél, a CWDM-et, ha több független linknek meg kell osztania egy útvonalat, és a DWDM-et, ha nagy csatornaszámra, megerősített hosszú távú elérésre vagy szolgáltatói szintű skálázásra van szüksége. Ha mélyebbre szeretné tekinteni, hol tér el egymástól a két multiplexelési megközelítés a térköz, a költség és a bonyolultság tekintetében, tekintse meg ezt az összehasonlítástmiben különbözik a CWDM és a DWDM.

CWDM SFP kiválasztási mátrix

Gyakori helyzetekben ez a mátrix leképezi az ésszerű kiindulási konfiguráció szükségességét, és azt az ellenőrzést, amely a leggyakrabban kimarad.

A CWDM SFP modulok általános használati esetei

Az alábbi táblázat az egyes tipikus környezeteket egy reprezentatív beállítással és a figyelendő kockázatokkal párosítja.

Az adatközpont esete elég gyakori ahhoz, hogy felhívjuk a figyelmet: ahol a meglévő egymódusú optikai szál elérhető, és a szükséges csatornaszám mérsékelt, a CWDM kapacitást növel anélkül, hogy aktív átviteli platformot telepítene, ami gyakran pontosan ugyanaz, mint egy rövid és közepes távolságra.adatközponti összeköttetés (DCI)igények.

Mikor ne használjon CWDM SFP modult?

A jó választás azt is jelenti, hogy tudjuk, mikor a CWDM a rossz eszköz. Gondolja át, ha az alábbiak közül bármelyik igaz:

• Nagyon hosszú, erősített fesztávokra van szükség.A CWDM rács túl nagy távolságra van elhelyezve ahhoz, hogy szabványos, erbiummal adalékolt szálas erősítők erősítsék, ami gyakorlatilag több tíz kilométeres korlátot biztosít az erősítetlen CWDM hatótávolságnak; ezt az erősítési kényszert az áttekintése írja lehullámhosszosztásos multiplexelés. A hosszú távú vagy erősített hálózatok a DWDM felé mutatnak.
• Nagyon nagy csatornasűrűségre van szüksége.Tizennyolc csatorna a CWDM mennyezet; sűrű csatorna tervekhez DWDM kell.
• Ez egy egyetlen, egyszerű pont-pont kapcsolat tartalék szállal.A szabványos vagy BiDi SFP olcsóbb és egyszerűbb, nem vásárolható MUX/DEMUX.
• A költségvetés nem képes elnyelni a passzív multiplexer veszteséget.Ha az optikai költségvetés már szűkös, egy MUX/DEMUX pár hozzáadásával a kapcsolat túllépheti a határt.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő CWDM SFP modult

1. Erősítse meg a kapcsolat sebességét.Döntse el az 1G, 10G vagy más sebességet, és illessze a modul alaktényezőjét az eszközporthoz.
2. Erősítse meg az üvegszál útvonalát.Ellenőrizze, hogy az útvonal egymódusú-e, és hogy van-e szálpárja vagy egyszála; a kétszálas és az egyszálas CWDM kialakítások különböznek.
3. Válassza ki a csatornatervet.Válassza ki a most szükséges hullámhosszokat, és tartson fenn csatornákat a növekedéshez, például egy 4 csatornás kialakítást most egy 8 csatornás MUX/DEMUX-on.
4. Illessze a modul hullámhosszait a MUX/DEMUX portokhoz.Minden hullámhossznak összhangban kell lennie a portjával; ne keverjen egy 1470 nm-es és egy 1490 nm-es modult ugyanazon a tervezett csatornán.
5. Számítsa ki az optikai költségvetést.Összegezzük a szálat, a csatlakozót, a splice-t és a MUX/DEMUX veszteséget plusz fedezetet, majd hasonlítsd össze a modul költségvetésével.
6. Ellenőrizze a kapcsoló kompatibilitását.Rendelés előtt ellenőrizze a kódolást, a támogatott sebességet, a DOM/DDM-et és a firmware-korlátokat.
7. Dokumentálja és üzembe helyezze a linket.Vezessen hullámhossz-térképet, és a felkapcsolás során rögzítse az egyes csatornák vételi teljesítményét. Útmutató aCWDM MUX/DEMUX rendszer telepítése és üzembe helyezéselefedi a javítási és ellenőrzési sorrendet.
8.  

Gyakorlati telepítési példa

Tekintsünk két egyetemi épületet, amelyeket egy meglévő egymódusú szálpár köt össze. A csapatnak négy független 10G-s kapcsolatra van szüksége, de az új optikai szálak kiásása lassú és költséges lenne. Egy működőképes CWDM-konstrukció minden épületben négy 10G CWDM SFP+ modult, az egyik végén 4 csatornás CWDM MUX-ot, a másik végén pedig egy 4 csatornás DEMUX-ot, négy hullámhosszt, például 1470, 1490, 1510 és 1530 nm-t, valamint dokumentált duplex LC-t használhat.

Az átadás előtt egy rövid üzembe helyezési ellenőrzőlista megőrzi a kapcsolatot: ellenőrizze, hogy minden modul a megfelelő MUX/DEMUX portban van-e, mérje meg és naplózza a vételi teljesítményt hullámhosszonként, ellenőrizze, hogy a számok kényelmesen illeszkednek-e a modul érzékenységi tartományába, és tárolja el a hullámhossz-térképet a beépített rekordokkal. Egy megjegyzés az ilyen felépítésből: amikor az egyik csatorna feljött, de a második sötét maradt, az ok egy 1490 nm-es modul volt az 1510 nm-es porton. Semmi sem volt hibás, a hullámhossz egyszerűen nem tudott átmenni a rossz szűrőn, és a naplózott Rx értékek percek alatt nyilvánvalóvá tették az eltérést.

Gyakori hibák, amelyeket el kell kerülni

• Megfelelő sebesség, rossz hullámhossz.A 10G CWDM SFP+ továbbra is meghibásodik, ha a hullámhossza nem egyezik a MUX/DEMUX csatornával.
• A MUX/DEMUX beillesztési veszteség figyelmen kívül hagyása.A passzív multiplexerek veszteséget okoznak, amelynek az optikai költségvetésben kell lennie.
• A távolsági minősítés garanciaként kezelése.A 40 km-es besorolás nem ígér minden 40 km-es linken sikert; valódi rostveszteség és foltozás dönt.
• Mixing connector types carelessly.A nem megfelelő polírozás vagy adapterek erős tükröződést, rossz párosítást vagy fizikai összeférhetetlenséget okoznak.
• DOM/DDM alapvonalak kihagyása.Rögzítse az adási és vételi teljesítményt, amíg a kapcsolat egészséges, így a jövőbeni hibaelhárítás referenciapontot jelent.