DWDM SFP模块不能仅凭距离选择.主机端口,数据速率,中心频率,通道间距,多模/双多工端口,远程光学,光功率限制和软件支持都必须属于同一设计.
最常见的混淆点是通道识别.产品可能以太赫兹为单位的频率,以纳米为单位的波长,ITU信道号或厂商特定代码来标注.这些标签仅在指向相同中心频率时才有用.
本指南重点介绍选择和部署DWDM SFP和SFP+模块时的重要决策.需要更广泛介绍的读者可以先了解DWDM技术的工作原理.
快速回答:如何选择DWDM SFP模块
- 确定具体的交换机,路由器,线路卡,端口和支持的数据速率.
- 确认光线系统使用的是100 GHz,50 GHz或其他信道网格.
- 将模块中心频率与指定的多模/双重混音通道匹配.
- 确认远程模块和服务另一端的光学方向.
- 计算完整的光路径,包括无源器件损耗和接收机过载限制.
- 下单前请核实主机编码,软件,功率,温度和可调信道支持.
更窄的通道网格并不一定是更好的设计.正确的模块应符合已安装的线路系统和运营需求.
DWDM SFP 模块的作用
DWDM SFP模块是一种紧凑型光学收发器,能够在定义的密集波分复用中心频率上发送客户端服务.多个模块可以将不同信道输入一个光复用器,使多个服务共享同一对单模光纤.
该类别可以包括固定波长1G SFP模块,固定波长10G SFP+模块以及可调谐的10G SFP+模块.可用的DWDM SFP 模块只是链路的一部分.完整路径还需要正确的通道滤波器,线路光纤,远程光纤和主机设备.
传统的灰色光学镜则不同.它为专用链路提供了非DWDM光接口,而不是通过DWDM滤波系统而设计的严格控制通道.
ITU DWDM 频网的工作原理
193.1 太赫兹参考点
ITU-T G.694.1 频谱-网格建议定义了从193.1 THz为参考点出发的固定DWDM频率.固定网格信道间距包括12.5,25,50和100 GHz,并可选择更宽的间距选项.
对于固定网格,邻近频率由参考频率计算:
信道频率=193.1 THz + n × 信道间隔
在这种关系中,n 是正整数或负整数.当模块标签和多路输入器标签使用不同信道号约定时,频率值通常是最安全的标识符.
为什么GHz比圆滑波长更可靠
频率和波长描述的是相同的光载波,但它们的关系并非线性.在1550纳米附近,100 GHz 为0,8 纳 米, 50 GHz 为 0,4 纳 米.波长差在波段中略有变化.
以下小例子展示了193,1 THz参考点周围的关系:
| 中心频率 | 近似波长 | 与193.1太赫兹的关系 |
|---|---|---|
| 193.00 太赫兹 | 1553.33 nm | 比100 GHz低一级 |
| 193.05 太兹 | 1552.93 nm | Radni takt od 50 GHz |
| 193.10 太赫兹 | 1552.52 nm | 参考频率 |
| 193.15 太赫兹 | 1552.12 nm | 比50 GHz高一级 |
| 193.20 太赫兹 | 1551.72 nm | 比100 GHz高一级 |
这些波长数值经过4舍5入.采购记录应保留中心频率,模块零件号和多路输出端口标签,而非仅依赖波长.
100 GHz u odnosu na 50 GHz DWDM SFP module
Mreža od 100 GHz postavlja susjedne kanale udaljene približno 0,8 nm blizu 1550 nm. Široko se koristi u pasivnim DWDM sustavima s fiksnim kanalima i često ga je lakše osigurati kada potreban broj kanala odgovara odabranoj platformi.
Ciscov službenikfiksni DWDM SFP podatkovni listopisuje obitelj proizvoda od 100 GHz s 40 SFP modela fiksne valne duljine. FOCC također navodi100 GHz DWDM rješenjaza sustave izgrađene oko te mreže.
Mreža od 50 GHz postavlja kanale udaljene približno 0,4 nm blizu 1550 nm. Gušća mreža može podržati više pozicija kanala unutar sličnog spektralnog raspona, ali zahtijeva odgovarajuće filtre, točnu kontrolu valne duljine i discipliniranije dodjeljivanje.
| Faktor odluke | Mreža od 100 GHz | Mreža od 50 GHz |
|---|---|---|
| Približan razmak blizu 1550 nm | 0.8 nm | 0.4 nm |
| Tipični modulski pristup | Obično fiksna valna duljina; mogu postojati i podesive opcije | Često se koristi s podesivim modulima |
| Potreban pasivni ili aktivni linijski sustav | Filtri od 100 GHz i plan kanala | 50 GHz filteri i plan kanala |
| Složenost opskrbe | Obično niže za stabilan pasivni sustav | Viši kada se kanali često preraspodijeljuju |
| Rezervna strategija | Fiksni rezervni dijelovi specifični za kanal osim ako nije podržana podesiva optika | Podesiva rezerva može pokriti mnoge podržane frekvencije |
| Najbolji razlog da ga odaberete | Broj kanala i dizajn sustava već odgovaraju 100 GHz | Mreža doista treba gušću mrežu ili rekonfigurabilni rad |
Same oznake razmaka kanala ne dokazuju međumrežnu interoperabilnost. Moraju se provjeriti točna središnja frekvencija, karakteristike odašiljača, propusni pojas filtera, uneseni gubitak i kvalifikacija sustava.
Fiksne valne duljine u odnosu na prilagodljive DWDM SFP module
Moduli fiksne valne duljine
Modul fiksne valne duljine proizvodi se za jednu središnju frekvenciju. Jednostavan je za implementaciju jer nije potrebna naredba za postavljanje kanala. To ga čini vrlo prikladnim za stabilne pasivne veze u kojima svaka krajnja točka ima trajnu dodjelu kanala.
Glavni operativni trošak je rezervni inventar. Fiksni modul za jednu frekvenciju obično ne može zamijeniti pokvareni modul dodijeljen drugoj frekvenciji.
Podesivi DWDM SFP+ moduli
Podesivi modul može se konfigurirati na jednu od nekoliko podržanih frekvencija. Ovo može smanjiti rezervni inventar specifičan za kanal i pojednostaviti vraćanje usluge u većim mrežama.
Ciscov10G DWDM SFP+ list s podacimadokumentira fiksne module koji koriste 40 nepodesivih valnih duljina od 100 GHz i podesive modele koji podržavaju 96 valnih duljina od 50 GHz koje se mogu odabrati. Ovo su mogućnosti specifične za proizvod, a ne univerzalna ograničenja kanala.
Prilagodljivost također stvara nove ovisnosti. Domaćin mora podržavati modul, izložiti važeću metodu podešavanja, sačuvati konfigurirani kanal prema potrebi i osigurati potrebnu snagu. Odabrana frekvencija također mora odgovarati MUX-u, optičkom add-drop multiplekseru ili rekonfigurabilnom optičkom add-drop multiplekseru.
| Odaberite fiksnu valnu duljinu kada | Odaberite podesivi kada |
|---|---|
| Plan kanala je stabilan i relativno mali. | Sustav nosi mnogo kanala ili se zadaci često mijenjaju. |
| Host ne podržava podešavanje valne duljine. | Domaćin i softver eksplicitno podržavaju predviđeni podesivi modul. |
| Rezervnim inventarom specifičnim za kanal se može upravljati. | Smanjenje rezervnih vrsta ima značajnu operativnu vrijednost. |
| Veza koristi jednostavan pasivni MUX/DEMUX dizajn. | Mreža uključuje rekonfigurabilne optičke staze ili brzu obnovu usluge. |
Kako uskladiti modul, MUX i udaljeni kraj
1. Počnite s mrežom sustava linija
Utvrdite je li instaliranDWDM MUX/DEMUX, OADM ili ROADM koristi 100 GHz, 50 GHz ili drugu podržanu mrežu. Optički sustav definira korisni plan kanala.
2. Pažljivo pročitajte oznaku kanala i priključka
Priključak kanala može biti označen frekvencijom, valnom duljinom, ITU brojem kanala ili kodom dobavljača. Vodič zapriključci na CWDM i DWDM MUX/DEMUX opremipruža dodatni kontekst na zajedničkim portovima, kanalskim portovima, monitorima i sučeljima za proširenje.
Zabilježite svaki dostupni identifikator, ali koristite središnju frekvenciju kao primarnu tehničku referencu.
3. Uskladite lokalni modul
Fiksni modul mora biti proizveden za dodijeljenu središnju frekvenciju. Podesivi modul mora podržavati tu frekvenciju i biti konfiguriran metodom koju podržava glavna platforma.
4. Slijedite cijeli optički put
Put treba pregledati ovim redoslijedom:
Lokalni host port → lokalni DWDM modul → lokalni kanal port → zajednički linijski port → OS2 linijska vlakna → udaljeni zajednički port → udaljeni kanal port → udaljeni DWDM modul → udaljeni host port
Zajednička linija obično koristiOS2 jednomodna vlakna i patch kabeli. Poliranje konektora i vrsta sučelja moraju odgovarati specifikaciji opreme.
5. Provjerite dizajn udaljenog kraja
U konvencionalnoj usluzi od točke do točke s dva vlakna, odgovarajuće krajnje točke obično slijede istu dodijeljenu središnju frekvenciju kroz MUX i DEMUX. Sustavi s jednim vlaknom, prstenasti, OADM i ROADM mogu koristiti različita pravila usmjerenja, tako da se njihova karta priključaka mora slijediti, a ne zaključivati.
6. Potvrdite kompatibilnost glavnog računala
Preklopnik ili usmjerivač ipak mogu odbiti optički ispravan modul. Koristite točan uređaj, linijsku karticu, priključak i izdanje softvera kada provjeravateMatrica kompatibilnosti Cisco optikeili informacije o službenoj podršci relevantnog proizvođača hosta.
Proračun optičke snage i preopterećenje prijemnika
Oznaka udaljenosti kao što je 40 km ili 80 km nije potpun proračun veze. Pasivni DWDM filteri, OADM-ovi, konektori, spojevi, prigušenje vlakana i inženjerska margina troše optičku snagu.
Dostupan optički proračun=minimalni izlaz odašiljača − osjetljivost prijemnika
Procijenjeni gubitak putanje=gubitak vlakana + gubitak konektora + gubitak spoja + gubitak MUX/DEMUX + gubitak OADM + inženjerska margina
Uspjeli primjer korištenja objavljenih ograničenja modula
Cisco objavljuje minimalni izlaz odašiljača od 0 dBm i minimalni ulaz prijemnika od -28 dBm za svoju fiksnu 1G DWDM SFP obitelj. Na temelju tih objavljenih ograničenja:
Dostupan optički proračun=0 dBm − (-28 dBm)=28 dB
Dizajner mreže zatim mora oduzeti stvarne objavljene gubitke za oba pasivna filtra, izmjereni ili projektirani gubitak vlakana, konektore, spojeve, bilo koji OADM i odabranu inženjersku marginu. Vrijednosti iz drugog modula ili drugog MUX-a ne smiju se zamijeniti bez provjere vlastitih podatkovnih listova.
Ista podatkovna tablica navodi maksimalni normalni ulaz prijemnika od -9 dBm i upozorava da kratke veze mogu zahtijevati prigušenje. Ovo ilustrira zašto optika dugog dometa može zakazati na putu koji je prekratak kao i na onom koji ima prevelike gubitke. Kada je potrebno prigušenje, koristite granicu prijamnika i odgovarajućisvjetlovodni prigušivača ne birati vrijednost nagađanjem.
Što još mora odgovarati osim kanala?
Brzina podataka i protokol
Ispravna valna duljina ne može riješiti električnu neusklađenost. Potvrdite zahtijeva li priključak 1G SFP, 10G SFP+ ili neki drugi faktor oblika te podržava li modul Ethernet, Fibre Channel, OTN ili potrebni klijentski protokol. Što širedomet primopredajnika optičkih vlakanapomaže razlikovati DWDM proizvode od sivih, BiDi i bržih alternativa.
DOM, temperatura i snaga
Digitalni optički nadzor može prijaviti snagu odašiljanja, snagu prijema, temperaturu, napon napajanja, struju prednaprezanja lasera i pragove alarma. Usporedite očitanja s vlastitim ograničenjima modula umjesto da koristite jedan generički prihvatljiv raspon.
Za vanjsku ili industrijsku primjenu potvrdite ocjenu temperature modula odvojeno od ocjene prekidača. Podesivi moduli također mogu zahtijevati napajanje glavnog računala i toplinsku podršku koju standardni SFP+ priključak ne pruža.
Pasivni, Add-Drop i rekonfigurabilni sustavi
Pasivni sustav od točke do točke kombinira kanale na jednom kraju i razdvaja ih na drugom kraju. Optički add-drop multiplekser može umetnuti ili ukloniti odabrane valne duljine na međulokaciji, dok ROADM može rekonfigurirati optičke putove pod kontrolom upravljanja.
Razlika je dalje objašnjena uOADM protiv ROADM. FOCC također navodifiber OADM opcijeza fiksne add-drop aplikacije.
Matrica odabira aplikacija
| Primjena | Vjerojatno početni pristup | Fiksno ili podesivo | Glavno ograničenje dizajna |
|---|---|---|---|
| Malo poduzeće ili okosnica kampusa | Pasivni sustav od 100 GHz kada odabrana platforma ima dovoljno kanala | Često fiksni | Kompletan optički proračun i dokumentacija o stabilnom kanalu |
| Pristup metrou i agregacija | 100 GHz ili 50 GHz u skladu s instaliranim linijskim sustavom | Fiksno ili podesivo | Pasivni gubitak, doseg, zahtjevi dodavanja ispuštanja i operativne promjene |
| Povezivanje podatkovnog centra preko tamnog vlakna | Tradicionalni DWDM SFP/SFP+ za odgovarajuće 1G ili 10G usluge | Ovisi o opsegu usluge | Gubitak, disperzija, OSNR i granica između izravnog otkrivanja i koherentnog prijenosa |
| Mreža temeljena na ROADM-u | Mreža i propusni pojas određeni optičkim linijskim sustavom | Obično se može podešavati ako je podržano | Podrška za podešavanje hosta i kvalifikacija rute od kraja do kraja |
| Proširenje usluge ograničeno vlaknima | Dodajte neiskorištene DWDM kanale postojećem sustavu | Ovisi o rezervnoj strategiji | Dostupni ulazi za filtriranje i preostala optička margina |
Tipične DWDM SFP aplikacije
Okosnice poduzeća i kampusa
Kada jedan OS2 par vlakana mora nositi nekoliko usluga mreže, pohrane, nadzora ili upravljanja, pasivni DWDM sustav može dodati kapacitet bez instaliranja jednog novog para po usluzi. Dizajn bi trebao ostati dovoljno jednostavan da ga lokalni tim može dokumentirati i održavati.
Pristup metrou i agregacija
DWDM SFP moduli mogu prenositi višestruke 1G ili 10G usluge preko ograničenog metro vlakna. Kraće veze mogu koristiti pasivne filtre, dok duže rute ili rute s više čvorova mogu zahtijevati pojačanje, opremu za dodavanje i ispuštanje, pregled disperzije ili transponder. Pregled stranice oKomponente DWDM sustavaobjašnjava kako se ti elementi slažu.
数据中心互联
传统的DWDM SFP和SFP+模块适用于通过合格暗光线传输的单个1G或10G服务.高容量互连可能需要相干模块或专用光传输系统,而非传统的DWDM SFP信道集合.
长距离与多节点传输
随着距离和节点数量的增加,滤波器损耗,色散,光信噪比和接收机限制变得更加重要.在假设单靠长距离模块额定值就足够之前,先审查长距离DWDM传输.
当DWDM的SFP不是最佳选择时
- 只需一条短的点对点链路,标准的LR或ER光学系统已满足需求.
- 备用的暗光纤随处可见,波长复用会增加不必要的操作工作.
- 只需要几个通道,CWDM可能是更简单的选择.
- 主机不支持所需的固定或可调模块.
- 安装的滤波器使用不同的网格或不支持的渠道布局.
- 该路由需要再生,协议转换或相干传输,而非直接插拔光学.
- 运营团队无法保持准确的信道,电力和终端记录.
常见的DWDM SFP选择错误
- 仅按波长购买:保持准确的中心频率和零件编号.
- 假设50 GHz总是更好:密集间距只有在线路系统和操作支持时才有用.
- 忽略滤波器损耗:2个多路/双重多行单元和中间OADM可能会占用大量可用预算.
- 检查灵敏度但不过载:短链路可能需要衰减.
- 假设每个可调模块都能在每个SFP+端口下工作:调谐,电气接口,电源和软件需求各不相同.
- 将收发器视为完整系统:信道滤波器,线路光纤,远端和管理流程同样重要.
- 未能记录信道:未记录的波长变化可能导致难以隔离的断线.
常见问题
问:DWDM的信道间隔是以GHz还是nm计量?
答:标准化网格以GHz为单位的频率定义.纳米间距在特定波长附近是一个有用的近似值,但在光波段中略有变化.
问:2端都需要相同的DWDM通道吗?
答:在传统的双光纤点对点服务中,相应端点通常通过多路复用和多工(DEMUX)使用相同的中心频率.单光纤,环形,OADM和ROADM设计必须遵循其文档中的定向信道计划.
问:100 GHz 模块可以与 50 GHz 多路交流器一起使用吗?
答:仅靠空格标签无法回答这个问题.模块中心频率必须与所选滤波器端口对齐,发射机特性,滤波器通带,插入损耗,接收机限制和系统鉴定都必须兼容.
问:DWDM SFP需要多路兼容/脱多工(MUX)吗?
答:DWDM模块可以在没有多路复用设备的情况下发射其分配的波长,但除非使用兼容的复用和解复用设备,否则多个波长无法共享同一线路光纤.
问:何时应使用可调的DWDM SFP+?
答:可调光学设备在主机支持且网络有多个信道,频繁波长变化,ROADM环境或强烈减少信道专用备件库存时最为有用.
问:不同的数据速率可以共用一条DWDM光纤吗?
答:当每个服务使用支持的信道,并且多路/双重通行(MUX/DEMUX )通带,模块协议,光学预算和系统架构支持组合时,它们可以共享线路系统.
