Egyszálú szál: mikor használjunk BiDi optikát, mikor ne, és hogyan válasszuk ki a megfelelő párt

Az egyszálú optikai szál olyan száloptikai átviteli módszer, amely a szokásos két szál helyett egy optikai szálon továbbítja és fogadja a forgalmat. Az Ethernet-hálózatokban ez szinte mindig BiDi adó-vevőkkel történik, amelyeket néha kétirányú vagy egyszálas SFP-moduloknak is neveznek.

Ha a rövid változatot szeretnéd: az egyszálú szálnak akkor van értelme, ha kevés a szálmag, ha az új kábel vezetéken vagy egyetemen keresztül való áthúzása drága, vagy ha egy lízingelt sötét szálpárt már felbontottak. Ez nem a megfelelő alapértelmezés egy vadonatúj strukturált kábelezéshez, és megbünteti azokat a csapatokat, akik nem szabják meg gondosan a hullámhosszokat, az optikai költségkeretet és a kapcsolók kompatibilitását a rendelés előtt.

Ez az útmutató bemutatja, hogyan működik valójában a technológia az optikai szálon, mikor válasszuk azt a duplex szál helyett, hol hajlamosak meghibásodni a terepen, és milyen pontos ellenőrzéseket kell végeznie a mérnöknek BiDi SFP vagy SFP+ pár vásárlása előtt.

Mi az az egyszálú szál?

Az egyszálú szál, amelyet néha egy-szálas átvitelnek vagy szimplex szálas átvitelnek is neveznek, egyetlen optikai szálat használ a forgalom egyidejű továbbítására mindkét irányban.

A hagyományos duplex szálas kapcsolat két szálat használ: az egyik szál ad, a másik fogad. Egyszálú szálkapcsolat helyettesíti ezt a párt egy szálra úgy, hogy a térbeli tartomány helyett a hullámhossztartományban választja el a két irányt. A megfelelő adó-vevő mindkét végén egy teljes-duplex Ethernet kapcsolat fut egyetlen fizikai szálon.

A klasszikus publikált példa az IEEE 802.3ah szerint definiált 1000BASE-BX-D/U interfész: az egyik vége 1490 nm-en ad és 1310 nm-en vesz, míg a másik vége 1310 nm-en ad és 1490 nm-en vesz. A mögöttes fizikai rétegkövetelményeket aIEEE 802.3 Ethernet szabvány.

Egyszálú szál vs szimplex szál vs duplex szál

Ez a három kifejezés folyamatosan keveredik, különösen a beszerzési jegyeknél.

• Simplex szálOlyan kábelre utal, amely fizikailag egy szálszálat tartalmaz, általában mindkét végén egyetlen LC, SC vagy FC csatlakozóval.
• Duplex szálolyan kábelre utal, amely két szálszálat tartalmaz, amelyek általában párosított csatlakozóként végződnek.
• Egyszálú szálleírja az átviteli módot: egy szál mindkét irányban, függetlenül attól, hogy az alatta lévő kábel technikailag szimplex patch zsinór vagy egy nagyobb törzs egyik szála.

Tehát az egyszálú szálas kapcsolat szinte mindig egy szimplex patch kábelen fut, de a "simplex" kifejezés a kábelt, míg az "egyszálú szál" az optikai sémát írja le.

Hogyan működik az egyszálú szál

BiDi átvitel és WDM a modulon belül

A legtöbb egyszálú szálas Ethernet-kapcsolat BiDi átvitelt használ. A BiDi a kétirányú kifejezés rövidítése. A BiDi optika ahelyett, hogy szétválasztaná a két irányt úgy, hogy mindegyiknek saját szálat adna, hullámhosszon választja el őket egy kis szál segítségével.hullámhosszosztásos multiplexelésszűrő az adó-vevő belsejében. Ez a szűrő, amelyet gyakran diplexernek neveznek, egyetlen megosztott porton egyesíti a kimenő lézert és a bejövő jelet.

Az egyik tipikus párosítás így néz ki:

Ez az oka annak, hogy egy egyszálú szálas kapcsolat nem tud két azonos modult használni: a diplexerek ugyanazt a fényt várják, és a kapcsolat soha nem jön létre. Ez a diplexer és a lézerelrendezés mélyebb meghibásodását takarjaBiDi adó-vevő technológia magyarázata.

Gyakori BiDi hullámhossz párok

A különböző sebességek és elérések különböző hullámhosszpárokat használnak. Az alábbi táblázat azokat a kombinációkat mutatja be, amelyekkel a mérnökök leggyakrabban találkoznak a vállalati és hozzáférési hálózatokon.

A modulgyártók nem mindegyiken használják ugyanazokat a címkéket. Egyesek "BX-U" és "BX-D" (felfelé és lefelé), mások közvetlenül a "TX1310/RX1490" szöveget nyomtatják. A gyártók közötti címkék keverése az egyik könnyebben elkövethető hiba a készletezés során, ezért rendelés előtt érdemes szabványosítani az elnevezést a raktárban.
 

Egyszálú szál vs. kétszálú szál

Mind az egyszálú, mind a kétszálú optikai szálak megbízható Ethernet kapcsolatokat üzemeltetnek, ha megfelelően tervezték. A helyes választás attól függ, hogy mi az, ami szűkös: a rostszálak, az idő, a pénz vagy a műveletek összetettsége.

Válassza a BiDi-t, ha a szálak száma a megkötés. Válassza a kétoldalas nyomtatást, ha a szabványosítás, a pótalkatrészek{1}}elérhetősége és a kezelői egyszerűség fontosabb.
 

Egyszálú szálválasztási ellenőrzőlista

Használja ezt az ellenőrző listát döntési táblázatként a rendelés leadása előtt. Minden sor azt a fajta helyzetet jelöli, amely a hálózati mérnök asztalára kerül a megfelelő hívással.

Amikor az egyszálú szál a megfelelő választás

1. Korlátozott számú meglévő rostszála van

Az egyszálú szálak legerősebb esete a sima rost hiánya. Előfordulhat, hogy egy épület-–-épület összeköttetésében egy 12-magos felszállóban maradt egy kihasználatlan szál, vagy az egyetemi csatorna túlságosan tele van ahhoz, hogy egy másik kábelben horgászhasson. Egy illesztett BiDi párral ez az egy tartalék szál új full-duplex Ethernet-kapcsolatot tud hordozni építési munka nélkül.

Gyakori forgatókönyvek, amikor ez előfordul:

• Vállalati campus kapcsolatok az elöregedett felszállókon lévő épületek között
• Ipari telephelyek korlátozott szálas páncélozott kábelpályákkal
• A meglévő csatornaterületet újrafelhasználó önkormányzati hálózatok
• ISP hozzáférési hálózatok, ahol az egyes előfizetői feederek szűkösek
• CCTV és biztonsági gerinchálózat az eredeti telepítés után hozzáadva
• Vezeték nélküli visszaút, ahol a tető-a-menedékes szál rögzítve van

2. Az új szál kihúzása túl drága

Az adó-vevő költsége ritkán a domináns szám egy projektben. Az árokásás, a vezetékekhez való hozzáférés, az épületbevezetés, az összeillesztés, az OTDR-tesztelés, az-órák utáni munkavégzés és az állásidő általában eltörpül. Ha egy BiDi pár eltávolítja a civil munkát, a projekt költségvetése gyakran alacsonyabb lesz, még akkor is, ha maga az optika többe kerül portonként, mint a szabványos duplex SFP-k.

3. Javítania kell a rostfelhasználást egy meglévő üzemben

Az egyszálú szál nem varázslatosan szélesíti egyetlen optikai csatorna sávszélességét. Amit megváltoztat, az a hivatkozásonkénti fizikai szálak száma. Egy telepített kábelen, amely már több szolgáltatást is hordoz, egy szál felszabadítása kapcsolatonként évekkel elhalaszthatja a szálnövelési projektet.

4. A link egy egyszerű pont-a-ponthoz

A BiDi optika remekül működik az egyszerű pont{0}}pont{1}}kapcsolatokon: váltás a kapcsolóra, váltás médiakonverterre, útválasztó a hozzáférési kapcsolóra, távoli szekrény a maghoz, vagy az A épület a B épülethez. Általában elegendő egy párosított pár a tiszta szimplex szálas úton.

Mikor ne használjon egyszálú szálat

Az egyszálú szál eszköz, nem alapértelmezés. Inkább a kétszálú szálat használja, ha ezek közül bármelyik igaz:

• Az oldalon már több mint elegendő tartalék szálpár található
• Az üzemeltetési csapat szívesebben raktározna egy SKU duplex SFP-t, mint két A/B BiDi modul SKU-t
• A szükséges optikai interfész csak duplex formában érhető el
• A projekt egy új, nagy{0}}sűrűségű adatközpont, amely már megtervezett strukturált duplex kábelezéssel
• Nem tudja magabiztosan megerősíteni a hullámhossz-párosítást, az optikai költségvetést, a csatlakozók polírozását és a kapcsolókódolást a telepítés előtt
• A szálas üzem nagy reflexióval vagy ismeretlen előzményekkel rendelkezik, ahol az A/B komplexitás növelése lelassítja a hibaelhárítást

A helyszíni telepítéseknél a hiba ritkán maga a szál. Szinte mindig rossz A/B modulpár ül a rossz végén, vagy egy hosszú-kinyúlású modul túl sok energiát pumpál egy rövid linkre.

Hogyan válasszunk egyszálú szálas megoldást

1. lépés: Erősítse meg a szál típusát

A legtöbb egyszálú BiDi Ethernet-kapcsolatot jellemzően egy{0}}módusú optikai szálra terveztékOS2 egymódusú optikai szálvállalati és fuvarozói telepítésekben. Ne feltételezze, hogy a kezében lévő patch kábel megfelelő típusú, csak azért, mert a csatlakozó illeszkedik a porthoz.

Mit kell ellenőrizni rendelés előtt:

• Üvegszál típusa: egy{0}}módusú (az OS2 leggyakoribb) vagy többmódusú
• Csatlakozó típusa: LC, SC, FC vagy egyéb
• Lengyel: UPC vagy APC
• Patch panel és adapter típusa mindkét végén
• Vége-vége-távolság, beleértve a patch kábel mindkét helyiségen belüli futását
• A toldások és az összekapcsolt csatlakozók száma az útvonalon

2. lépés: Válassza ki a sebességet és az alaktényezőt

Illessze az adó-vevőt a kapcsoló porthoz. A leggyakoribb opciók az 1G BiDi SFP, 10G BiDi SFP+ és a 25G BiDi SFP28; Léteznek 40G és 100G egyszálas{8}}változatok, de kevésbé szabványosítottak. A 10G-s SFP+ modul nem egyezik meg 1G-vel olyan porton, amely nem támogatja kifejezetten a kettős sebességű{13}}működést, ami gyakori probléma a régebbi hozzáférési kapcsolók újrafelhasználásakor. Az itt olvasható hasznos háttér a gyakorlati különbségegy-módú és többmódusú SFP-modulokvegyes flotta tervezésekor.

3. lépés: Párosítsa a TX/RX hullámhosszokat

Ez az a lépés, amely leggyakrabban megszakítja a hivatkozásokat. Egy BiDi párnak komplementer hullámhosszra van szüksége a két végén. Mindig olvassa el a címkén vagy az adatlapon a tényleges TX és RX számokat, ne bízzon a cikkszámban.

4. lépés: Ellenőrizze a távolságot és az optikai költségvetést

A ketrecre nyomtatott szám ("10 km", "40 km") elérési érték, nem pedig utasítás. Ami számít, az az optikai költségkeret az adott linken. Rendelés előtt húzza ki az alábbi számok mindegyikét:

• Átviteli teljesítmény (TX min/max)
• Vevő érzékenysége
• Vevő túlterhelési küszöbértéke
• Szálcsillapítás kilométerenként
• Csatlakozónkénti veszteség és a kapcsolódó párok száma
• Illesztési veszteség és a toldások száma
• Biztonsági határ (általában 2-3 dB)

Két hibamód rejtőzik itt. Az első túl kevés erő, a nyilvánvaló. A második, kevésbé nyilvánvaló, a túl nagy teljesítmény: egy 40 km-es modul egy 500 m-es szálon túlterhelheti a vevőt a túlterhelési küszöbérték fölé, és bithibákat produkál, vagy egyáltalán nem kapcsol össze. A hosszú{5}}távolságú optikával rendelkező rövid ugrásokhoz gyakran szükség van egy rögzített soros csillapítóra. Az egyes decibelek mélyebb megismeréséhez tekintse meg ezt az áttekintéstbeillesztési veszteség az üvegszálas hálózatokban.

5. lépés: Ellenőrizze a csatlakozó és az eszköz kompatibilitását

A rendelés leadása előtt ellenőrizze:

• Switch, router vagy média konverter márka és pontos modell
• Port sebesség és kettős{0}}sebességű támogatás
• Szállítói kódolási követelmények (egyes platformok elutasítják a kódolatlan optikát)
• A csatlakozó típusa és az illesztésszimplex LC csatlakozóminden patch kábelen
• Lengyel típus (UPC vs APC) a végétől a végéig
• DOM/DDM figyelési támogatás a modulon és a gazdagépen egyaránt
• Működési hőmérséklet-tartomány, ha az optika út menti szekrényben vagy tetőtéri szekrényben van

A DOM/DDM-et mindig érdemes bekapcsolni, amikor a platform támogatja. Megmutatja a kapott optikai teljesítményt, a TX teljesítményt, a hőmérsékletet és a lézer előfeszítő áramot, amelyek együttesen lehetővé teszik, hogy hetekkel azelőtt észrevegyenek egy romló kapcsolatot, mielőtt az súlyosan meghibásodik.

Gyakori egyszálú szálas telepítési hibák

1. hiba: szabványos duplex SFP csatlakoztatása egy szálhoz

Egy normál duplex SFP két szálat vár el. Ha csak egyet csatlakoztat, akkor a hivatkozás véglegesen leáll. Használjon helyette megfelelő BiDi vagy egyszálas{2}}adó-vevőt.

2. hiba: Két azonos BiDi modul vásárlása

A BiDi optikát A/B párként értékesítik és raktározzák. Két azonos modul ugyanazon a hullámhosszon sugároz, és a kapcsolat nem jön létre. Tartsa jól láthatóan elkülönítve az A és B cikkszámokat a készletben, és címkézze fel őket az állványon.

3. hiba: Az optikai költségvetés figyelmen kívül hagyása

A megfelelő hullámhossz-pár továbbra is meghibásodik, ha a vett teljesítmény a vevőablakon kívül van. Mérje meg vagy becsülje meg a veszteséget, mielőtt megadná a hosszú-elérésű optikát, és soha ne feltételezze, hogy a frissen tesztelt link a napján marad-egy veszteség néhány újra-javítás után.

4. hiba: Az APC és UPC csatlakozók keverése

Az APC és UPC polírozók nem cserélhetők fel. Párosításuk rossz fizikai érintkezést, nagy beillesztési veszteséget és néha súlyos visszatükrözési problémákat{1}} okoz. A rostnövény vagy az egyik vagy a másik végét használja. A fényezési geometria és a reflexió közötti kölcsönhatásról szóló felfrissítésért tekintse meg ezt az útmutatótSC/APC csatlakozók és polírozási típusok.

5. hiba: A kapcsolókompatibilitás elfelejtése

Egyes kapcsolók szigorú adó-vevő kódolást kényszerítenek ki, és csendesen letiltják a kódolatlan vagy harmadik féltől származó{0}}optikát. Megrendelés előtt ellenőrizze a kompatibilitást a firmware pontos verziójával, különösen a vállalati kapcsolók, OLT-k és ONU-k esetében.

6. hiba: Tartalékok harisnya A/B terv nélkül

Meglepően sok{0}}óra utáni kiesés származik olyan alkatrészekből, amelyekről kiderül, hogy a pár rossz fele. Kövesse nyomon az A és B SKU-kat külön-külön, címkézze fel a szekrényeket, hogy melyik végfelhasználóinak melyiket használja, és mindegyikből tartson egyet a teherautón.

Egyszálú Fiber Link hibaelhárítása

Ha egy BiDi link nem jön elő, járja végig ezt a sorrendet, nehogy véletlenszerűen cserélje fel az alkatrészeket:

1. Olvassa el a nyomtatott TX/RX hullámhosszokat mindkét modulon. Erősítse meg, hogy kiegészítik egymást, és nem azonosak.
2. Olvassa el a DOM értékeket mindkét végén. A -40 dBm-es RX teljesítmény vagy "jelvesztés" általában szál-, csatlakozó- vagy hullámhossz-problémát jelent, nem modulproblémát.
3. Tisztítsa meg mindkét LC végfelületet ismert-jó kazettatisztítóval, és vizsgálja meg egy távcsővel. A legtöbb "eltört" BiDi link piszkos végfelület.
4. Visszahurkolt teszt minden modult egy ismert{0}}jó szálpáron egy csillapító segítségével, hogy bebizonyítsa, maga az optika él.
5. Ha az RX teljesítmény szokatlanul magas (például –2 dBm egy 40 km-es optikán 200 m szál felett), adjon hozzá egy olyan méretű beépített csillapítót, amely a szintet a vevőablakba viszi.
6. Ellenőrizze, hogy a csatlakozók polírozása (UPC vs APC) konzisztens-e. Egy UPC-láncba csúsztatva egyetlen APC-adapter csendesen költséges lesz.
7. Ha optikailag minden rendben van, de a port továbbra sem jön létre, cserélje fel az adó-vevő kódolását (gyártói-kódolt és általános), hogy kizárja a kapcsoló-oldali elutasítását.

Final Take

Az egyszálú szál az egyik leghasznosabb eszköz, ha kevés a szálszál, drága az építőipari munka, vagy egy meglévő kábelgyárnak több szálat kell szállítani anélkül, hogy növekedne. Ez nem alapértelmezés az új buildeknél, és megbüntet minden csapatot, aki csak elérési és sebesség szerint rendel.

A megbízható telepítéshez az ellenőrzések rövid listája tartozik: a megfelelő száltípus, a megfelelő sebesség és alaktényező, egy kiegészítő TX/RX hullámhosszpár, egy optikai költségkeret, amely a vevőablak belsejében landol, egy konzisztens csatlakozó-polírozás, és egy gazdagép, amely elfogadja a modult. Futtassa le ezeket az ellenőrzéseket egyszer, dokumentálja az A/B leltárt, és a hivatkozás évekig fog működni.

Ha egyszálú szálas projektet tervez, kezdje a kapcsolat távolságával, a meglévő száltípussal, a csatlakozó polírozásával, a szükséges sebességgel és a kapcsoló modelljével. Válassza ki az egyező BiDi párost ezeknek a megszorításoknak a körül, nem pedig fordítva.