Sfp sr что значит
SFP-10G-LR vs SFP-10G-SR: Какой из Них Выбрать?
Хотя оптические модули 40G и 100G находятся на самой высшей тенденции для предприятия и ЦОДа в целях соединения, поскольку40G/100G сеть мчится в будущее, оптический модуль SFP 10 по-прежнему считается основным форм-фактором на рынке 2017г из-за его зрелой технологии и более низкой цены. Существуют различные SFP 10 модули, которые поддерживают 10 Gigabit Ethernet соединении, включая SFP-10G-SR, SFP-10G-LR, 10GBASE-ER SFP+ и 10GBASE-LRM SFP+. Здесь мы в основном разбираемся с двумя из них: SFP-10G-LR vs SFP-10G-SR.
Модуль Cisco SFP 10g SR соответствует стандарту 10GBASE-SR.
Приобретение оригинального модуля Cisco может тратить вам больших денег, и вопрос заключается в том, что вам действительно нужно оригинальные модули Cisco для вашего коммутатора Cisco или нет. Честно говоря, не все модули SFP+ могут хорошо работать на коммутаторе Cisco 10 SFP port. Перед подключением трансиверов 10gbase SFP, вы должны убедиться в совместимости. Часть продукций приведена в нижей таблице.
После сравнения, вы получили ли ответ на вопрос, SFP-10G-LR vs SFP-10G-SR: какой из них выбрать? На самом деле это полностью зависит от ваших реальных потребностей.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
SFP-10G-LR vs SFP-10G-SR: Какой из Них Выбрать?
Хотя оптические модули 40G и 100G находятся на самой высшей тенденции для предприятия и ЦОДа в целях соединения, поскольку40G/100G сеть мчится в будущее, оптический модуль SFP 10 по-прежнему считается основным форм-фактором на рынке 2017г из-за его зрелой технологии и более низкой цены. Существуют различные SFP 10 модули, которые поддерживают 10 Gigabit Ethernet соединении, включая SFP-10G-SR, SFP-10G-LR, 10GBASE-ER SFP+ и 10GBASE-LRM SFP+. Здесь мы в основном разбираемся с двумя из них: SFP-10G-LR vs SFP-10G-SR.
Модуль Cisco SFP 10g SR соответствует стандарту 10GBASE-SR. Это устройство ввода/вывода с горячей замеой, что позволяет порт 10 Gigabit Ethernet подключать 300м в оптической сети. Поскольку он представляет собой горячую замену и соответствует стандарту MSA, модуль Cisco SFP 10g SR может быть подключен напрямую к любому трансиверу порта на основе Cisco SFP 10g, без необходимости отключать инструментальную сетевую систему. Эта способность делает ходы, навесные компоненты и обмены быстрыми и безболезненными.
Эта разница между SFP-10G-LR и SFP-10G-SR довольно проста. SR означает Short Reach, а LR – Long Reach. Модули SR почти всегда многочисленны и оптимизированы для высоких скоростей на относительно небольших расстояниях. Однако, гораздо более мощные форматы OM3 и OM4 могут подталкивать их к сотням метров для одного кабеля. В то время как модули LR предназначены для связи на большие расстояния, например, проводки зданий находятся вместе в большом кампусе или даже создают сеть метрополитена (MAN). Они могут быть как множественными, так и одномодовыми, и они почти всегда предназначены для приложений 100м+. Более высокие кабели и трансиверы могут поддерживать передачи данных в несколько километров.
Приобретение оригинального модуля Cisco может тратить вам больших денег, и вопрос заключается в том, что вам действительно нужно оригинальные модули Cisco для вашего коммутатора Cisco или нет. Честно говоря, не все модули SFP+ могут хорошо работать на коммутаторе Cisco 10 SFP port. Перед подключением трансиверов 10gbase SFP, вы должны убедиться в совместимости. Часть продукций приведена в нижей таблице.
После сравнения, вы получили ли ответ на вопрос, SFP-10G-LR vs SFP-10G-SR: какой из них выбрать? На самом деле это полностью зависит от ваших реальных потребностей.
Классификация типов модулей SFP+
Worton
С популяризацией развертываний 10GbE, широкий спектр оптических модулей SFP+ предназначен для доставки данных со скоростью 10 Гбит/с в различных сетевых сценариях. Обычно говоря, модули SFP+ имеют два аспекта: медный & оптический. Последние могут быть дополнительно разделены на общие модули (многомодовые и одномодовые) и модули для особых целей (модули SFP+ WDM и модули BiDi). Это руководство, которое поможет вам классифицировать эти модули SFP+ доступные типы модулей.
Классификация типов модулей SFP+
Модуль SFP+ с интерфейсом RJ45
Модуль SFP+ 10G с интерфейсом RJ45, соответствующие стандарту MSA, которые предназначают для передачи данных со скоростью 10 Гбит/с по кабелю Cat6a/Cat7. Реализованный в форм-факторе SFP+, модуль SFP+ с интерфейсом RJ45 предлагает связь 10GbE по меди. В сочетании с кабелями Cat6a/Cat7, максимальное расстояние передачи составляет до 30 метров. FS выпустила новый модуль SFP+ 10G с интерфейсом RJ45, который поддерживает длину линии связи 80 метров на кабелях Cat6a/Cat7. Вот FS модуль SFP+ 10GBASE-T.
Характеризирующий с меньшим бюджетом, меньшим потреблением и более простым развертыванием, модули SFP+ с интерфейсом RJ45 пользуются популярностью у многих пользователей: Во-первых, инфраструктура на основе меди намного дешевле, чем оптические волокна. Кроме того, модуль SFP+ 10G с интерфейсом RJ45 потребляет 2,5 Вт, что меньше, чем SFP DAC, которые также соответствуют стандарту 10GBASE-T (среднее значение: 4-8 Вт). Обзор 10GBASE-T SFP+ с интерфейсом RJ45 поможет вам получить более подробную информацию об этом модуле SFP+ с интерфейсом RJ45.
Рисунок 1: Прямое подключение модулей SFP+ с интерфейсом RJ45
Модуль SFP+ 10GBASE
Модуль SFP+ многомодовый
Существует два основных типа многомодовых модулей SFP+—10GBASE SR & 10GBASE LRM, используемые для передачи на короткие расстояния. Все они являются вставными трансиверами малого форм-фактора с функцией приемника и передатчика для передачи оптических сигналов по многомодовым волокнам.
Модуль 10GBASE-SR является одним из наиболее часто используемых модулей для 10GbE. SR означает короткое расстояние, дальность передачи модулей 10GBASE-SR может достигать 300 метров в сочетании с многомодовым волокном OM3 (MMF). Минимальное расстояние кабельной системы для этих модулей SR составляет 2 метра в соответствии с IEEE 802.3ae. Реализованные с VCSEL, трансиверы 10GBASE-SR также известны как самые дешевые и недорогие трансиверы. Тип варианта называется 10GBASE-SRL (10GBASE-SR lite).
Рисунок 2: Прямое подключение модулей SFP+ SR
В качестве замены модулей 10GBASE-LX4, модули 10GBASE-LRM могут поддерживать максимальную длину линии связи 220 метров по MMF, т.е. OM3. Обратите внимание, что Cisco (или Cisco совместим с некоторыми поставщиками) 10GBASE-LRM модули также могут поддерживать максимальную длину линии связи 300 метров по одномодовому волокну (SMF). Минимальное расстояние кабельной системы для модулей LRM также составляет 2 метра.
Модуль SFP+ одномодовый
Существует три основных типа одномодовых модулей SFP+—10GBASE-LR, 10GBASE-ER и 10GBASE-ZR, используемых для передачи на большие расстояния. Все они представляют собой модули SFP+ с горячей заменой, которые подключаются к слотам SFP+ на коммутаторах.
Модуль 10GBASE-LR, LR означает «большое расстояние,» работает на номинальной длине волны 1310 нм и может достигать до 10 км по одномодовому волокну с минимальным расстоянием кабельной системы 2 м. Модуль 10GBASE-LR выполнен с лазером с распределенной обратной связью (distributed feedback laser-DFB), по сравнению с модулем SR, использующим VCSEL. DFB-лазеры дороже, чем VCSEL, но их более высокая мощность и большая длина волны позволят эффективно соединяться с небольшим сердечником одномодового волокна на больших расстояниях.
Рисунок 3: Прямое подключение модулей SFP+ LR
В качестве расширенной версии LR модулей, 10GBase-ER модуль работает на номинальной длине волны 1550 нм, также предназначен для передачи на большие расстояния по одномодовым волокнам, поддерживающим длину линии связи до 40 километров. В отличие от предыдущих модулей, модуль 10GBASE-ER оснащен лазером с внешней модуляцией (externally modulated laser-EML). Стоит отметить, что аттенюатор необходим для линий связи менее 20 км из-за мощности лазера. В соответствии с расстоянием передачи, чтобы обеспечить работу модуля, необходимо использовать соответствующие аттенюаторы. (≤1 км: 10 дБ; ≤10 км: 7 дБ; ≤15 км: 6 дБ; ≤20 км: 5 дБ).
Модуль SFP+ WDM
Технологию мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM) можно разделить на две части: CWDM и DWDM (C=Coarse; D=Dense). 10G CWDM модули SFP+ часто работает на 18 CWDM длинах волн от 1270 до 1610 нм, а его дальность передачи составляет от 10 до 80 км. В то время как модули SFP+ DWDM работает на DWDM длинах волн от CH17-CH61, максимальное расстояние передачи может достигать 80 км. Модули SFP+ WDM применяются в масштабируемых и гибких крупных предприятиях и дата-центрах.
Модуль SFP+ BiDi
В отличие от вышеупомянутых традиционных оптических модулей, модули SFP+ BiDi передают и принимают оптические сигналы на отдельных длинах волн по одному волокну, применяя технологию WDM. Таким образом, BiDi модули также называются модулями WDM одного типа. И модули должны использоваться в парах, чтобы работать эффективно. Длина линии связи варьируется от 10 км до 120 км для различных требований. Из-за его максимальной емкости и использования оптических волокон, это экономическое решение все чаще становится предпочтительным во многих инфраструктурах. Понимание BiDi модулей проиллюстрирует этот тип модуля SFP+ подробно.
Вывод
Бесконечные требования к более высокой пропускной способности и непрерывного обновления ЦОД открыли большие возможности для индустрии волоконно-оптических модулей. Но это не значит, что развитие товаров, поддерживающих относительно более низкую пропускную способность, становится все более узкой. Модули SFP+ по-прежнему являются предвзятостью для многих дата-центров, которые имеют серверы или коммутаторы с портами 10G или имеют планы обновления через соответствующих товаров 10G. Широкий спектр модули SFP+ теперь используется для развертываний 10GbE в различных сетевых средах и все еще будет тенденцией в течение определенного времени.
Русские Блоги
Объясните, что представляют собой оптические модули SFP-10G-SR и SFP-10G-LR?
Какой оптический модуль является SFP-10G-SR?
Длина волны передачи: 850 нм
Расстояние передачи: 300 м
Среда передачи: многомодовая
Оптоволоконный интерфейс: LC
Объясните, что представляют собой оптические модули SFP-10G-SR и SFP-10G-LR?
10G SFP+ 850nm 300M LC DDM
Какой оптический модуль является SFP-10G-LR?
Длина волны передачи: 1310 нм
Расстояние передачи: 10 м
Среда передачи: одиночный режим
Оптоволоконный интерфейс: LC
Объясните, что представляют собой оптические модули SFP-10G-SR и SFP-10G-LR?
«LR» в 10GBase-LR относится к «Long Range», одномодовому волокну (SMF) с длиной волны (1310 нм) и расстоянием передачи 10 км. Оптический модуль SFP-10G-LR соответствует этой спецификации и обладает характеристиками миниатюризации, низкого энергопотребления и большой дальности передачи.
При выборе оптического модуля необходимо учитывать совместимость и стоимость.
На рынке имеется множество совместимых оптических модулей Cisco SFP-10G-SR / LR, произведенных сторонними производителями, и не все они являются очень совместимыми. Поэтому при покупке оптического модуля вы должны сначала убедиться, что оптический модуль совместим с коммутатором.
Следующим вопросом является стоимость: многие пользователи теперь выбирают сторонние совместимые оптические модули, которые могут сэкономить и обеспечить качество. Оптические модули, совместимые с SFP-10G-SR и SFP-10G-LR, предоставленные компанией Yitianguang Communication (etulink.com), являются экономически эффективными, полностью совместимыми и рекомендуются!
Интеллектуальная рекомендация
Улучшение алгоритма обучения Blue Bridge Cup Простое добавление (насильственный подсчет)
описание проблемы Четыре натуральных числа меньше 10 могут делить 3 или 5 (3, 5, 6, 9), а их сумма равна 23. Вычислите сумму всех натуральных чисел меньше 1000, которые могут делить 3 или 5. Затем исп.
Стратегия Стратегия Pattern
совместное использование обучения awk
Простые несколько строк кода написать Sigmoid Function Image
Python Написать сигмовидное изображение функции.
Основные параметры и сертификация оптических SFP модулей
Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов.
Гельвеций
Оптические трансиверы
В настоящее время применение оптических технологий при построении телекоммуникационных сетей стало практически повсеместным. Каждый, кто имел дело с оптическим коммутационным или передающим оборудованием, сталкивался с работой оптических приемо-передающих устройств – трансиверов (англ. transceiver = transmitter + receiver).
Трансиверы предназначены для преобразования электрических сигналов в оптические для последующей передачи по волоконно-оптической линии и последующего оптоэлектронного преобразования на приеме. На начальном этапе развития волоконной оптики приемо-передатчики монтировались на печатных платах активного оборудования. Впоследствии с ростом номенклатуры таких устройств (коммутаторов, маршрутизаторов, мультиплексоров, медиаконверторов) появилась необходимость разделения частей, отвечающих за обработку информации и за ее передачу (по сути — сопряжение с оптической линией).
В последние 10-15 лет оптические трансиверы представляют собой компактные сменные модули, рассчитанные на различные параметры линий передачи и устанавливаемые в стандартизированные электрические порты активного оборудования. Это позволяет оптимизировать затраты при проектировании, и особенно — реконструкции оптических сетей. Например, возможно увеличение скорости, дальности передачи, увеличение объема передаваемой информации за счет применения систем спектрального мультиплексирования (WDM, CWDM, DWDM). Или, допустим, использовать в одном коммутаторе различные типы трансиверов для разноудаленных абонентов.
Сейчас наиболее популярным стандартом сменных оптических трансиверов стали SFP модули (англ. Small Form-factor Pluggable). Они представляют собой малогабаритные конструкции в металлическом корпусе (для механической защиты и электромагнитного экранирования) с выводами для подключения к слотам активного оборудования. Также в модуле имеется два оптических порта: излучателя (Tx) и фотоприемника (Rx) для работы в двухволоконном режиме. В одноволоконных SFP есть только один оптический порт, а направление передачи и приема разделяется внутри модуля с помощью встроенного WDM-мультиплексора (BOSA, Bidirectional Optical Sub-Assemblies). В таком случае трансиверы работают в паре на двух длинах волн.
На плате модуля кроме, собственно, излучателя и фотодетектора находятся схемы обеспечения тока накачки излучателя, преобразования в линейный код, смещения на фотодетекторе, термостабилизации и т. д.
Рис.1. Структурная схема сменного оптического трансивера
Геометрические размеры, механические параметры, электропитание, параметры электрических интерфейсов и другие данные модулей прописаны в спецификации MSA SFF-8704i.
Что касается параметров оптического интерфейса, то они в достаточно обобщенном виде описаны в стандартах по сетям Ethernet: 802.3u (100BASE-X), 802.3ae (1000BASE-X), 802.3ae (10GBASE-X) и другие.
Таб.1. Стандарты оптических интерфейсов Ethernet
* Интерфейс не стандартизирован, но активно применяется на рынке.
** По некоторым источникам — до 100 км
Стандарт SFP предусматривает передачу информации со скоростью 1Гбит/с с возможностью передачи 100 Мбит/с либо только 100 Мбит/с. Для передачи более высокоскоростных потоков в дальнейшем были разработаны SFP+ (10 Гбит/с), XFP (10 Гбит/с), QSFP+ (40 Гбит/с), CFP (100 Гбит/с). Однако при более высоких скоростях производится обработка сигналов на более высоких частотах. Это требует большего теплоотвода и, соответственно, больших габаритов. Поэтому, собственно, форм-фактор SFP сохранился еще только в модулях SFP+.
В данной статье мы будем говорить только о параметрах наиболее популярных сейчас модулей SFP, SFP+ и XFP, так как модели трансиверов на скорости более 10 Гбит/с — это отдельный и достаточно интересный вопрос.
Здесь же мы, не претендуя на полноту материала и не приводя математических выкладок, рассмотрим, в первую очередь, систему параметров оптических интерфейсов приемо-передающих модулей. Понимание сути параметров позволит правильно спроектировать сегменты оптических сетей: выбрать оптимальные параметры излучателя и фотоприемника при минимальных затратах.
Параметры оптического излучателя
Тип излучателя (Transmitter type).
Как правило, в качестве излучателей используются лазерные диоды, тип которых зависит от типа волокна, а также требуемой мощности и узкополосности. Лазеры Фабри-Перо (FP) отличаются средней мощностью, широким спектром излучения и относительно невысокой стоимостью (Рис. 2). Они используются с одномодовыми (на длине волны 1310 нм, реже – 1550 нм) и многомодовыми волокнами (на длинах волн 850 нм и 1300 нм) при длинах линий от нескольких сотен метров до нескольких километров и скоростях передачи 100 Мбит/с и 1 Гбит/с. Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) были разработаны для локальных оптических сетей. Они отличаются невысокой стоимостью, узким спектром и работают, как правило, с многомодовыми волокнами на длине волны 850 нм при передаче потоков 1 Гбит/с и 10 Гбит/с на расстояния в несколько сот метров. Динамические одномодовые лазеры с распределенной обратной связью (DFB) отличаются узким спектром при средней и большой мощности. Технология производства с подавлением боковых мод излучения определяет стоимость большую, чем у двух предыдущих типов лазеров. Предназначены они для работы с одномодовыми волокнами на длинах волн 1310 нм и 1550 нм, при передаче информации со скоростью 1 Гбит/с, 10 Гбит/с и более на расстояния в десятки километров (с усилителями – несколько сот километров). Такие излучатели используются и в CWDM системах. Самые сложные и дорогостоящие лазеры с внешним резонатором (EML) отличаются исключительно узким спектром. Это принципиально важно при передаче высокоскоростных потоков (10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с) на большие расстояния, особенно на длине волны 1550 нм, где в волокнах достаточно большая хроматическая дисперсия. Узкополосные лазеры EML используются также в системах спектрального мультиплексирования CWDM и DWDM. Следует отметить, что далеко не всегда производители указывают в спецификациях тип излучателя.
Тип волокна (Fiber type).
Для передачи оптических сигналов, как правило, используют два основных типа волокон: многомодовое (ММ) и одномодовое (SМ). Соответственно излучатель и фотодетектор оптического трансивера должны быть предназначены для работы с одним из этих двух типов волокон. Обычно это отражается в их маркировке и технической спецификации. Особенности типов волокон (например, ОМ3, ОМ4 – для многомодовых или DS, NZFSF, BIF – для одномодовых) учитываться не должны. Другое дело что коэффициент затухания, коэффициент хроматической дисперсии, коэффициент широкополосности (только для ММ) и прочие параметры применяемых типов волокон должны обязательно учитываться при расчете бюджета мощности, суммарной дисперсии, длины линии и т.д.
Количество оптических портов.
В двухолоконных оптических трансиверах используется два порта: оптический излучатель (Tx, Transmitter) и фотоприемник (Rx, Receiver). Такие модули используют для передачи в двух разных направлениях два волокна и одну рабочую длину волны. В последнее время значительно чаще применяются одноволоконные трансиверы с одним оптическим портом. Они работают, что называется «в паре»: передача в двух разных направлениях по одному волокну идет на двух рабочих длинах волн. Сигналы передачи и приема разделяются внутри модуля с помощью встроенного WDM-мультиплексора.
Тип оптического разъема (Connector type).
Для подключения к оптической линии могут использоваться самые разнообразные типы разъемов. Сейчас в сетях Ethernet наиболее популярны малогабаритные разъемы типа LC (в двухолоконных и одноволоконных модулях), а также SC (только в одноволоконных модулях).
Коэффициент подавления боковых мод (Side Mode Suppression Ratio, SMSR).
Этот параметр относится только к лазерам DFB и EML. Он показывает, на сколько дБ амплитуда первой боковой моды (лепестка) меньше амплитуды центральной продольной моды (см.рисунок [Спектры излучателей]). Таким образом, дается численная характеристика качества избирательности резонатора излучателя. Обычно минимальное значение SMSR нормируется на уровне 30 дБ.
Рис.2 Типичные спектры лазерных излучателей различных типов
Центральная длина волны (Transmitter Central Wavelength).
Это — длина волны, на которой передается наибольшая мощность излучения. Для лазеров типа DFB и EML она практически совпадает с пиковой длиной волны. Обычно для передачи сигналов используются длины волн локальных минимумов затухания («окон прозрачности») в оптических волокнах: 850 нм или 1310 нм – для многомодовых волокон; 1310 нм или 1550 нм – для одномодовых. Для оптических трансиверов CWDM, DWDM длина волны соответствует сетке частот, указанных в Рекомендациях ITU-T G.694.2 и G.694.1 соответственно (см. таблицу 2).
Таб. 2. Длины волн оптических трансиверов CWDM
Максимальная и минимальная мощность излучателя (Max./Min Average output power, Mean launched power).
Средний уровень мощности на выходе излучателя, т.е. мощности, вводимой в волокно. Средний — имеется в виду не уровень пиковый. Как правило, в спецификациях дается два значения: максимальный и минимальный. Технология производства оптических излучателей (TOSA, Transmitter Optical Sub-Assemblies) подразумевает некоторый разброс параметров. Реальная выходная мощность будет находиться в пределах между максимальным и минимальным значением. Но при расчете бюджета мощности в линии следует учитывать именно минимальное значение средней мощности.
Рис.3. Уровни мощности оптических сигналов при передаче их по линии
Глаз-диаграмма (Eye pattern).
Является графическим представлением цифрового сигнала, позволяющим оценить качество передачи. Она представляет собой результат наложения всех импульсов реальной последовательности на тактовом интервале. Перекрытие импульсов «1» и «0» и образует, собственно, «глаз» (Рис. 4). Его вертикальный раскрыв определяется уровнями единичным и нулевым, а горизонтальная растянутость – временем нарастания (Rise Time) и спада (Fall Time) импульсов. Поскольку форма выходных сигналов носит вероятностный характер, результирующий глаз всегда несколько «размыт». Для нормирования глаз-диаграммы предусматривается специальный шаблон (Eye pattern mask), в который должны вписываться все вариации.
Международными стандартами (ITU-T G.957, IEEE 802.3) прописаны формализованные параметры типа X и Y, определяющие границы элементов шаблона. Принципиально важно сохранение правильной формы сигнала на приемной стороне. Однако, наличие помех при передаче сигналов по линии приводит к сокращению области раскрыва глаза. Искажения по амплитуде определяется результирующими искажениями вследствие межсимвольных переходов, наложения мощности переотраженных импульсов, неидеальности характеристик усилителей и т.п. Уменьшения раскрыва возникают из-за дисперсионных искажений, дрожания фазы (джиттера) и других факторов, влияющих на искажение фронтов импульсов. Амплитудные и временные искажения могут также привести к тому, что на приемном устройстве будет неоптимально выбран момент и уровень принятия решения о соответствии «1» или «0». Численно глаз-диаграмма характеризуется параметрами OMA и ER, которые рассматриваются далее.
Рис.4. Глаз-диаграмма выходного оптического сигнала
Амплитуда оптического модулированного сигнала (Optical Modulation Amplitude, OMA) и Коэффициент гашения импульса (Extinction Ratio, ER).
Оба этих параметра характеризуют величину раскрытия «глаза» в глаз-диаграмме. Разница в том, что OMA характеризует разность уровней оптической мощности «1» и «0» в привязке к их абсолютным значениям (в дБ или мВт), а ER характеризует отношение этих уровней друг к другу (как безразмерная величина или в дБ). После прохождения сигналом оптической линии передачи амплитуда сигнала уменьшается, уменьшается и OMA. А поскольку уменьшаются уровни соотношения и «1» и «0», то их соотношение ER практически не меняется. Эти параметры важны для оценки коэффициента ошибок на приеме. С их помощью рассчитывается такая характеристика, как ухудшение качества сигнала на приеме вследствие уменьшения мощности импульса (Power Penalty). Реальные минимальные значения ER обычно составляют 8,2…10 дБ для трансиверов 100 Мбит/с и 1 Гбит/с.
Для больших скоростей и небольших расстояний специфицируются меньшие значения – 3,5…5,5 дБ. Несмотря на то, что большее значение ER предполагает лучшие условия распознавания сигналов на приеме, обеспечить на выходе передатчика большую разность уровней «1» и «0» бывает довольно сложно технически. Более высокий верхний уровень ограничен температурным режимом источника излучения. А понижение уровня «0» усложнит его распознавание на приеме.
Рис.5. Уровни мощности и амплитуда выходного оптического сигнала
Общее выходное дрожание фазы (Total Jitter).
Дрожание фазы (джиттер) оптического передатчика проявляется в смещении импульса на тактовом интервале или смещении фронтов импульса. Как правило, причина джиттера в неидеальности задающего генератора и систем фазовой автоподстройки частоты. Впоследствии, на приеме, это может привести к смещению момента времени, в который происходит принятие решения об уровне сигнала. Такая рассинхронизация особенно неприятна для сетей и систем, работающих в синхронном режиме. Сети Ethernet менее чувствительны к дрожанию фазы на передаче. Общий джиттер нормируется либо в единицах времени (пс), либо как часть тактового интервала (UI), на котором произошло смещение пика относительно другого пика (p-p). Типичным требованием является 0,24 UI или 0,35UI для Gigabit Ethernet и 0,21 UI для 10G Ethernet. Некоторые производители еще отдельно специфицируют дрожание фазы, вызванное содержанием данных (Data Dependent Jitter, DDJ) и собственный джиттер, не связанный с передачей сигналов (Uncorrelated Jitter, UJ), но эти уточнения не столь существенны.
Рис.6. Джиттер передаваемого сигнала
Минимальная относительная плотность мощности шума (Relative Intensity Noise, RIN).
Параметр, характеризующий собственные шумы излучателя в заданной полосе частот. Они возникают в результате спонтанного излучения источника и зависят от температурного режима, соотношения тока смещения и порогового тока. Мощность шумов уменьшается пропорционально квадрату средней мощности излучения. Приемлемым значением является – 120…130 дБ/Гц. Чем больше дальность и скорость передачи, тем меньшую плотность шума (т.е. большее абсолютное значение со знаком минус) желательно иметь. Для справки можно добавить, что излучатели для передачи аналоговых сигналов (например, в сетях кабельного телевидения) имеют на 20 — 30 дБ ниже.
Динамический диапазон (Attenuation range, AR, Optical link loss).
Показывет в дБ, какие потери мощности сигнала можно допустить без потери качества передаваемой информации, т.е. без увеличения коэффициента ошибок выше заданного. Динамический диапазон не всегда указывается в спецификациях производителей, но легко высчитывается как разность между минимально допустимой мощностью оптического излучателя и чувствительностью фотодетектора. Для небольших скоростей передачи и/или небольшой дисперсии в линии именно динамический диапазон трансиверов является ключевым параметром, определяющим максимальную дальность передачи или длину регенерационного/усилительного участка. Например, для трансиверов, работающих на длине волны 1550 нм, AR составляет
14 дБ для линии 40 км,
23…24 дБ – для 80 км,
28…29 дБ – для 100 км,
32…34 дБ – для 120 км. Вообще выбрать примерный динамический диапазон трансивера можно самостоятельно, умножив средние потери в линии с учетом сварок (
0,25 дБ/км для λ = 1550 нм и
0,38 дБ/км для λ = 1310 нм) на длину линии и добавив в качестве эксплуатационного запаса 2-3 дБ.
Допустимая дисперсия (Dispersion Tolerance, DT).
Показывает максимальное значение дисперсии, которое допускается на линии передачи (или регенерационном участке), без существенного ухудшения качества информации. Ухудшение происходит вследствие межсимвольной интерференции (частичном наложении импульсов соседних тактовых интервалов) при передачи цифровой последовательности сигналов. Это может привести как к переходным влияниям между каналами, так и к шумам синхронизации на приеме. Допустимая дисперсия специфицируется для передачи по одномодовым волокнам. В принципе, в качестве допустимой должна учитываться среднеквадратическая сумма хроматической и поляризационной дисперсии. Но на практике при скоростях до 10 Гбит/с и длинах линий до 100 км существенна только первая составляющая. Во-первых, она значительно больше, особенно в диапазоне длин волны 1550 нм. А во-вторых, суммарная хроматическая дисперсия растет пропорционально длине линии, а поляризационная – пропорционально квадратному корню из длины. Допустимая дисперсия указывается в пс/нм. Если специфицированное значение разделить на коэффициент хроматической дисперсии волокна в пс/(нм•км), то можно примерно определить допустимую длину линии передачи, ограниченную дисперсионными искажениями. Этот параметр не всегда указывается в спецификациях производителя, чаще — для одноволновых трансиверов, работающих в диапазоне 1550 нм или трансиверов CWDM в диапазоне 1470 – 1610 нм. Обычные значения DT составляют 800 пс/нм (для линий до 80 км), 1600 пс/нм – до 80 км, 2400 пс/нм – до 120 км. Для меньших расстояний дисперсия обычно не нормируется.
Ухудшение качества передачи за счет дисперсии (Dispersion Penalty, DP).
Этот параметр характеризует ухудшение соотношения сигнал/шум на приеме вследствие влияния дисперсии на проходящий сигнал. Влияние заключается в уменьшении амплитуды сигнала и растягивании фронтов на соседние тактовые интервалы. Соответственно, ухудшение будет больше, чем больше общая дисперсия в линии и меньше интервал. Численно DP определяется логарифмом величины обратно пропорциональной произведению коэффициента хроматической дисперсии, ширины спектральной линии источника, длины линии и линейной скорости передачи информации в квадрате.
Обычно значение DP специфицируется для высокоскоростных интерфейсов, рассчитанных на длинные линии передачи. Приемлемое значение параметра находится в пределах до 4 дБ. В противном случае нужно делать более точный расчет проекта по результирующим шумам и предпринимать какие-то технические меры. Например, использование оптической или электронной компенсации хроматической дисперсии.
Рис. 7. Зависимость ухудшения качества передачи за счет дисперсии от длины линии при различной скорости передачи и ширине спектральной линии излучателя.
Сертификация оптических трансиверов
Сначала несколько слов о принципах проведения сертификации. Весьма распространено мнение, что сертификация – это контроль качества продукции. На самом деле, сертификация это процедура подтверждения определенных параметров изделия, требованиям определенных стандартов. Не больше и не меньше.
Сам сертификат содержит перечень стандартов, соответствие которым было подтверждено испытаниями, документами, расчетами. С другой стороны, если, например, в некоторой цепочке А-В-С у вас есть сертификат как доказательство соответствия элемента «В» соответствующим ему стандартам, то можно быть уверенным, что если используются стандартизированные стыки «А-В» и «В-А», то вся цепочка будет работать. А это уже немаловажно, например, для сферы телекоммуникаций, где обычно используются многокомпонентные сети и системы.
Еще одно важное полезное качество сертификации – это проведение лабораторных испытаний в аккредитованной независимой лаборатории. Даже при очень высоком уровне производства и вашем полном доверии к производителю всегда полезно провести испытания «на стороне». Особенно если это действительно испытания, а не отписка. Во-первых, даже «самые брендовые бренды» были не раз замечены в несоответствии стандартам, хотя и не так часто, как «кустари» различных мастей. А во-вторых, поведение испытаний часто позволяет не только реально измерить значения параметров, но и проанализировать их запас (margin) по отношению к пределам (limit), предусмотренных стандартами. По этому запасу, отчасти, можно судить о надежности устройства или системы.
В этом и заключалась наша цель. Провести реальные испытания хорошими поверенными приборами, получить результаты по основным параметрам передачи оптических трансиверов FoxGate и получить сертификат соответствия для предоставления его нашим заказчикам.
Конечно, SFP-модули не относятся к перечню обязательной сертификации, так как не являются бытовыми устройствами или устройствами с повышенной опасностью функционирования. Поэтому проводилась добровольная сертификация. Однако, для получения сертификата УкрСЕПРО с подтверждением возможности использования оборудования на сетях общего пользования Украины нам необходимо было выполнить два условия. Во-первых, используемые стандарты должны были соответствовать «Перечню стандартов и норм, которым должны соответствовать технические средства проводной электросвязи, которые предназначены для использования в телекоммуникационной сети общего пользования Украины». И, во-вторых, Орган по сертификации и испытательная лаборатория должны быть аккредитованы при Администрации связи Украины. Мы выбрали испытательную лаборатории «Энергосвязь» (нач. – Колченко А.В.), зная ее хорошую оснащенность средствами измерения для сетей SDH и Ethernet, а также высокий профессионализм сотрудников, большинство из которых занимаются волоконной оптикой более 10-15 лет.
Выбор измеряемых параметров
Вполне естественно, что в процессе сертификационных испытаний проверяются не все параметры, указанные в технических спецификациях производителей или в стандартах. Часть параметров измерять достаточно сложно. И для этого требуется специализированное и дорогостоящее оборудование. Причем, чем выше полоса частоты (или скорость передачи) — тем более дорогое оборудование требуется. А затраты на проведение аттестации и поверки, да еще и немалые средства на постоянное подтверждение аккредитации, не способствуют хорошей оснащенности наших лабораторий современными средствами измерений.
Иногда же оптическое измерительное оборудование приемлемой точности достаточно габаритное и громоздкое. Скорее оно пригодно для заводских условий, где есть место для его установки и целесообразность его использования для контроля на потоке.
Рис. 8. Оптические трансиверы FoxGate
Результаты измерений энергетических параметров оптического интерфейса
* Средняя выходная мощность излучения определялась на рабочих длинах волн с помощью оптического измерителя мощности ОТ-2-5.
Рис. 9. Измерение выходной оптической мощности трансиверов
Результат находился в пределах диапазона между специфицированным максимальным и минимальным значением. В среднем измеренная мощность превышала минимальную на 3…5 дБ. Минимальный запас – 2,3 дБ.
* Очень интересно было проконтролировать стабильность уровня излучения оптического передатчика во времени. В результате можно отметить, что при включении излучатель входит в режим за несколько минут. После этого средняя выходная мощность может изменяться не более чем на 0,01 дБ в течение 10 минут (дольше не ждали). Интересно, что наиболее быстро входили в режим излучатели XFP и все три линейки источников CWDM (особенно SFP), которым хватало и полминуты.
* Чувствительность фотоприемника измерялась с помощью оптического измерителя мощности ОТ-2-5 и переменного аттенюатора PHOTOM-7081ZA.
Рис. 10. Измерение чувствительности оптического приемника
* Потери на отражение на фотодетекторе определялись с помощью прибора ИВПо (см. рис. 11). В процессе испытания от внутреннего калиброванного источника немодулированный сигнал подавался на фотодетектор. Отраженный сигнал возвращается на тот же порт, и через внутренний ответвитель попадает на регистрирующий фотодетектор. Результаты оказались в пределах специфицированных значений: около 14 дБ для модулей с открытыми фотодетекторами и 34…37 дБ для детекторов с ферулой.
Рис. 11. Измерение затухания отражения оптического приемника
* Анализ глаз-диаграммы проводился с помощью анализатора телекоммуникационных сигналов Tektronix CSA803C. Это достаточно сложное само по себе измерение, поскольку нужен специализированный анализатор (осциллограф) с огромной широкополосностью – до нескольких ГГц и нескольких десятков ГГц в зависимости от скорости передаваемого потока данных. Кроме того, важно этот сигнал засинхронизировать и максимально снизить влияние высокочастотных помех и наводок. С учетом аппаратных возможностей лаборатории анализ проводился только для модулей на 1 Гбит/с. Как и ожидалось, глаз-диаграммы на выходе излучателей вполне укладывались в маску.
Рис.12. Измерение глаз-диаграммы на выходе оптического передатчика
* Уровень перегрузки фотоприемника большинства образцов не измеряли, дабы не сжечь модуль. В тех случаях, когда уровень перегрузки был выше максимального выходного уровня излучателя, мы убедились в работоспособности трансивера при соединении напрямую «с выхода на вход».
Результаты измерений спектральных параметров
Сертификационные лаборатории крайне редко оснащены средствами измерения, позволяющими просмотреть спектральные характеристики компонентов в оптическом диапазоне. Даже не новые приборы, достаточно дорогостоящие. А если прибавить к этому проблемы с их метрологической аттестацией, затраты на аттестацию и периодические поверки, то становится понятным почему никто особо не стремится такие приборы иметь на балансе.
Картинки спектров всех типов оптических модулей, а также их спектральные параметры в испытательной лаборатории «Энергосвязь» получали с помощью сетевого анализатора Acterna ONT-50 в диапазонах 1310 нм и 1550 нм, а также Yokogawa AQ6370 в диапазоне 850 нм.
* Общий вид полученных спектров соответствует теоретическим (описанным выше) для излучателей типов FP, VCSEL, DFB, EML.
Рис. 13. Результаты измерений спектров оптических излучателей
* Порадовали результаты измерения ширины спектральной линии источников излучения. Для FP лазеров среднеквадратичная ширина спектра (RMS) составила 1,5…1,7 нм при специфицированных 3,5…4 нм. Кроме того, спектроанализатор автоматически высчитывает полную по половине максимума ширину спектра (FWHM), которая для Гауссова распределения определяется как 2,35 ширины спектра RMS. Лазеры DFB показали значения 0,12…0,45 нм при норме 1 нм. А самый узкий спектр ожидаемо оказался у лазеров с внешним модулятором (EML) – 0,02…0,08 нм. Это позволяет обеспечивать большую дальность передачи даже на скорости 10 Гбит/с не опасаясь влияния хроматической дисперсии.
Рис.14. Измерение спектров на выходе оптических передатчиков
* Стабильность центральной длины волны (во времени) – не нормируемый параметр. Однако он, как и стабильность выходной мощности, в какой-то степени характеризует качество передающей части модуля. Дрейф центральной длины волны прекращался примерно в течение 20…30 секунд. Для CWDM трансиверов стабилизация происходила за 3…5 секунд.