10GBASE LR ट्रांसीवर फाइबर मानकों को पूरा करते हैं

 

G.652 फ़ाइबर आपकी सोच से ज़्यादा महत्वपूर्ण क्यों है?

 

देखिए, मैंने ऐसी बहुत सी तैनाती देखी हैं जहां किसी ने गोदाम में जो भी फाइबर केबल था, उसे उठा लिया। बुरी चाल। 10gbase एलआरट्रांसीवरविशेष रूप से ITU-T G.652 सिफ़ारिशों के अनुरूप मानक सिंगल{0}}मोड फ़ाइबर की आवश्यकता होती है। यह कोई मनमाना नौकरशाही बकवास नहीं है -जी.652 फाइबर की रंगीन फैलाव विशेषताएँ 10.3125 जीबीपीएस लाइन दरों पर सिग्नल अखंडता को सीधे प्रभावित करती हैं।

G.652 फाइबर में 9/125 μm कोर/क्लैडिंग कॉन्फ़िगरेशन है। संकीर्ण कोर व्यास प्रकाश को एकल मोड में फैलने के लिए मजबूर करता है, जिससे मल्टीमोड इंस्टॉलेशन को प्रभावित करने वाली विभेदक मोड विलंब समस्याएं समाप्त हो जाती हैं। आप 1310एनएम पर लगभग 18 पीएस/(एनएम·किमी) रंगीन फैलाव देख रहे हैं, जिसे आपके 10जी एलआर ऑप्टिकल मॉड्यूल में डीएफबी लेजर स्रोत बाहरी फैलाव मुआवजे की आवश्यकता के बिना संभाल सकता है। उसे 300 मीटर से अधिक दूर OM3 केबल से खींचने का प्रयास करें।

कुछ विक्रेता "प्रीमियम" फ़ाइबर विकल्पों पर ज़ोर देते हैं। दस में से नौ बार, मानक G.652D मेट्रो परिसर में आने वाली हर चीज़ को संभालता है।

 

SFF-8431 और फिजिकल लेयर हैंडशेक

 

एमएसए आपको क्या नहीं बताता: निर्माताओं के बीच थर्मल प्रदर्शन में बेतहाशा भिन्नता होती है।

एक ख़राब तरीके से डिज़ाइन किया गया TO{0}}कैन पैकेज गर्मी को मेजबान सिस्टम के वायु प्रवाह में इस तरह से डंप कर सकता है जो पड़ोसी बंदरगाहों को थर्मल थ्रॉटलिंग की ओर धकेल सकता है। वैध विक्रेता वाणिज्यिक श्रेणी इकाइयों के लिए 0 डिग्री से 70 डिग्री तक ऑपरेटिंग तापमान निर्दिष्ट करते हैं, जबकि औद्योगिक वेरिएंट जैसे एसएफपी {{6} 10 जी {7 12 एलआर {12 12 I का विस्तार 13 40 डिग्री तक होता है। उस छोटे ऑप्टिकल सबअसेंबली के अंदर जंक्शन का तापमान परिवेश से 30 डिग्री ऊपर तक बढ़ सकता है। गर्मी अपव्यय वैकल्पिक नहीं है - यह पांच साल की तैनाती और अठारह महीने के बाद वारंटी के दावे के बीच का अंतर है।

 

आईईईई 802.3एई: फाउंडेशन दस्तावेज़

 

जब 2002 में 802.3एई गिरा, तो नेटवर्किंग जगत अभी भी गीगाबिट परिनियोजन के आसपास अपना सिर लपेट रहा था। कार्य समूह ने वास्तव में प्रभावशाली कुछ प्रबंधित किया: उन्होंने 850 एनएम मल्टीमोड से 1550 एनएम तक विस्तारित {{5}पहुंच एकल {{6}मोड तक फैले भौतिक परत वेरिएंट को परिभाषित किया, सभी पीसीएस परत पर एक सामान्य 64 बी / 66 बी एन्कोडिंग योजना साझा करते हैं।

खंड 49 भौतिक कोडिंग उपपरत को संभालता है। खंड 52 एलआर मॉड्यूल के लिए पीएमडी विशेषताओं को निर्दिष्ट करता है। गीगाबिट ईथरनेट से 8बी/10बी योजना की तुलना में एन्कोडिंग दक्षता में काफी सुधार हुआ है। ओवरहेड 25% से गिरकर लगभग 3% हो गया है। यह दक्षता लाभ आंशिक रूप से बताता है कि दस गुना बैंडविड्थ वृद्धि के बावजूद 10G ऑप्टिक्स उचित बिजली बजट क्यों बनाए रखता है।

802.3ae में निर्धारित न्यूनतम केबल दूरी 2 मीटर है। यह मामूली बात लगती है, लेकिन इसके पीछे ऑप्टिकल तर्क है। बहुत कम दूरी पर, प्राप्त शक्ति डिटेक्टर संतृप्ति सीमा से अधिक हो सकती है। 10gbase LR ट्रांसीवर लेजर आउटपुट आमतौर पर -8.2 dBm और +0.5 dBm के बीच मापता है। रिसीवर संवेदनशीलता -14.4 dBm तक फैली हुई है। 3-मीटर पैच कॉर्ड पर, आप शायद 0.5 डीबी प्रविष्टि हानि देख रहे हैं - -14.4 डीबीएम मंजिल तक पहुंचने से पहले बहुत सारा मार्जिन, लेकिन उचित लिंक इंजीनियरिंग के बिना उच्च अंत में संभावित रूप से समस्याग्रस्त है।

 

डीओएम कार्यान्वयन: अभ्यास में एसएफएफ-8472

 

डिजिटल ऑप्टिकल मॉनिटरिंग ने ट्रांसीवर समस्या निवारण को बदल दिया। SFF-8472 विनिर्देशन मॉड्यूल के प्रबंधन पिन पर दो -तार सीरियल इंटरफ़ेस-अनिवार्य रूप से I²C देता है। आपका 10G लंबी पहुंच वाला ट्रांसीवर पांच महत्वपूर्ण मापदंडों की रिपोर्ट करता है: TX आउटपुट पावर, RX इनपुट पावर, लेजर बायस करंट, सप्लाई वोल्टेज और आंतरिक तापमान।

वास्तविक-विश्व मूल्य? हाल ही में मेट्रो रिंग परिनियोजन के दौरान, DOM रीडिंग ने शारीरिक लक्षण प्रकट होने से पहले एक नोड पर एक पूर्वाग्रह वर्तमान विसंगति को चिह्नित किया। लेज़र ख़राब हो रहा था - पूर्वाग्रह क्षतिपूर्ति ने सामान्य 25mA से 70mA पर अलार्म सीमा की ओर धकेल दिया था। हमने रात 2 बजे की आउटेज कॉल का जवाब देने के बजाय निर्धारित रखरखाव के दौरान मॉड्यूल को बदल दिया।

सभी विक्रेता DOM को समान रूप से लागू नहीं करते हैं। कुछ लोग ±3 डीबी सटीकता के साथ ऑप्टिकल पावर की रिपोर्ट करते हैं; गुणवत्ता निर्माता ±1 डीबी प्राप्त करते हैं। अंतर तब मायने रखता है जब आप यह पता लगाने की कोशिश कर रहे हों कि प्रदर्शन संबंधी समस्या ट्रांसमीटर, रिसीवर या फाइबर प्लांट से उत्पन्न होती है या नहीं। अंशांकन डेटा मॉड्यूल EEPROM में रहता है। सस्ते क्लोन कभी-कभी सामान्य मूल्यों के साथ भेजे जाते हैं जिनका वास्तविक घटक व्यवहार से बहुत कम संबंध होता है।

 

 

तरंग दैर्ध्य प्रश्न: 1310nm क्यों

 

1310 एनएम चयन के पीछे इंजीनियरिंग निर्णय सिलिका फाइबर की क्षीणन विशेषताओं पर आधारित हैं। सिंगल -मोड फ़ाइबर दो ट्रांसमिशन विंडो प्रदर्शित करता है: लगभग 1310nm और 1550nm। दोनों निम्न क्षीणन क्षेत्रों में स्थित हैं, लेकिन 1310 एनएम मानक एसएमएफ के लिए शून्य फैलाव तरंग दैर्ध्य के साथ मेल खाता है।

10GBASE{{1}ER और 10GBASE{3}}ZR वेरिएंट 1550nm का उपयोग करते हैं क्योंकि लंबे समय तक मांग कम क्षीणन (लगभग 0.2 dB/किमी बनाम 1310nm पर 0.35 dB/किमी) तक पहुंचती है। ट्रेडऑफ़ में रंगीन फैलाव प्रबंधन शामिल है - G.652 फाइबर के 40 किमी में 1550nm ट्रांसमिशन क्षतिपूर्ति तंत्र के बिना महत्वपूर्ण पल्स चौड़ीकरण को जमा करता है।

10 किमी लिंक के लिए, गणित 1310nm के पक्ष में काम करता है। आपका 10gbase lr ट्रांसीवर मॉड्यूल स्वीकार्य हानि मार्जिन प्रदान करते हुए विस्थापित फाइबर आवश्यकताओं को बिखरने से बचाता है। कैम्पस बैकबोन, स्टोरेज एरिया नेटवर्क, मेट्रो एक्सेस रिंग्स {{6} ये एप्लिकेशन शायद ही कभी 1550 एनएम विस्तारित {{8} रीच ऑप्टिक्स की लागत प्रीमियम को उचित ठहराते हैं।

 

व्यावहारिक परिनियोजन परिदृश्य

 

डेटा सेंटर आसन्न इमारतों के बीच आपस में जुड़ता है। एंटरप्राइज कैंपस एकत्रीकरण. ये ब्रेड {{2}और {{3}बटर 10GBASE{5}LR अनुप्रयोगों का प्रतिनिधित्व करते हैं। लिंक की दूरी आम तौर पर 500 मीटर और 5 किलोमीटर के बीच होती है {{9} जो विशिष्ट सीमा के भीतर होती है लेकिन मल्टीमोड रेंज सीमाओं से परे होती है।

मैं सामान्य परिदृश्यों के लिए एक स्प्रेडशीट ट्रैकिंग लिंक बजट गणना रखता हूं। चार एलसी पैच पैनल (0.3 डीबी प्रति जोड़ी जोड़ी) के साथ ओएस2 फाइबर (1310 एनएम पर 0.4 डीबी/किमी) का उपयोग करके 6 किमी की दौड़ प्रस्तुत करती है:

फ़ाइबर क्षीणन: 6 × 0.4=2.4 डीबी कनेक्टर हानि: 4 × 0.3=1.2 डीबी स्प्लिस भत्ता: 0.5 डीबी कुल: 4.1 डीबी

10जी एलआर मॉड्यूल के लगभग 6.2 डीबी (ट्रांसमीटर न्यूनतम -8.2 डीबीएम से रिसीवर संवेदनशीलता -14.4 डीबीएम) के पावर बजट के मुकाबले, आप 2 डीबी मार्जिन बनाए रख रहे हैं। अधिकांश पर्यावरणीय स्थितियों के लिए पर्याप्त है, हालाँकि यदि फाइबर पार्किंग संरचनाओं जैसे तापमान-परिवर्तनीय स्थानों से गुजरता है तो मैं 3 डीबी के करीब चाहता हूँ।

 

बहु-विक्रेता नेटवर्क में अनुकूलता वास्तविकताएँ

 

एसएफपी+ एमएसए को प्लग{{1}और{{2}प्ले इंटरऑपरेबिलिटी की गारंटी देनी चाहिए थी। हकीकत और भी गड़बड़ साबित होती है.

सिस्को मॉड्यूल में मालिकाना पहचान डेटा होता है जिसे कुछ स्विच फ़र्मवेयर पोर्ट सक्षम करने से पहले मान्य करते हैं। तृतीय{{1}पार्टी 10gbase-lr sfp+ ट्रांससीवर्स को इन जांचों को पास करने के लिए विशिष्ट विक्रेता कोडिंग की आवश्यकता होती है। जेनेरिक मॉड्यूल जुनिपर, अरिस्टा, या यूबिक्विटी के प्लेटफ़ॉर्म पर ठीक काम करते हैं जो OEM प्रतिबंध लागू नहीं करते हैं।

परीक्षण मायने रखता है. प्रतिष्ठित वैकल्पिक निर्माता प्रमुख विक्रेताओं के उपकरणों के साथ अनुकूलता प्रयोगशालाएँ बनाए रखते हैं। वे निर्दिष्ट करेंगे कि उन्होंने कौन से स्विच मॉडल और फ़र्मवेयर संशोधनों को मान्य किया है, न कि बिना सबूत के केवल "सिस्को संगत" का दावा करें। OEM और तीसरे पक्ष के बीच कीमत का अंतर 80% से अधिक हो सकता है। यह मानते हुए कि आपने पहले परिचालन अनुकूलता को सत्यापित कर लिया है, यह बचत बहुत सारी अतिरिक्त इन्वेंट्री को निधि देती है।

मैंने व्यक्तिगत रूप से उत्पादन परिवेश में सिस्को ब्रांडेड ऑप्टिक्स के साथ-साथ FS.COM और StarTech मॉड्यूल चलाए हैं। कार्यात्मक रूप से समान. DOM रिपोर्टिंग कार्य करती है. सामान्य ऑपरेशन के दौरान नेटवर्किंग हार्डवेयर अंतर नहीं बता सकता। उपकरण विक्रेता नीति के अनुसार वारंटी के निहितार्थ अलग-अलग होते हैं।

 

 

तापमान और पर्यावरण संबंधी विचार

 

मानक वाणिज्यिक -ग्रेड एसएफपी+ मॉड्यूल 0-70 डिग्री ऑपरेटिंग रेंज निर्दिष्ट करते हैं। औद्योगिक वेरिएंट -40 डिग्री से लेकर +85 डिग्री तक विस्तारित होते हैं। दूरस्थ तैनाती, टेलीकॉम हट्स, या जलवायु नियंत्रण के बिना किसी भी स्थापना के लिए अंतर मायने रखता है।

10G ऑप्टिकल ट्रांसीवर के अंदर, DFB लेजर की थ्रेशोल्ड करंट महत्वपूर्ण तापमान संवेदनशीलता प्रदर्शित करती है। ठंडा वातावरण थ्रेसहोल्ड करंट को कम कर देता है लेकिन मोड {{2}होपिंग अस्थिरता को प्रेरित कर सकता है। गर्म वातावरण थ्रेशोल्ड करंट को अधिक बढ़ाता है, जिससे उम्र बढ़ने की प्रक्रिया तेज हो जाती है। स्वचालित पावर नियंत्रण सर्किट उन सीमाओं से अधिक डिज़ाइन सीमाओं के भीतर क्षतिपूर्ति करते हैं और ऑप्टिकल आउटपुट विनिर्देश के बाहर भटकता है।

एरिज़ोना में गर्मियों में बाहरी अलमारियों का आंतरिक तापमान नियमित रूप से 50 डिग्री तक पहुँच जाता है। औद्योगिक रेटेड मॉड्यूल के बिना, आप ट्रांसीवर दीर्घायु पर जुआ खेल रहे हैं। I-अस्थायी भागों-के लिए वृद्धिशील लागत शायद $20{7}}30 प्रति मॉड्यूल-पर्याप्त विश्वसनीयता में सुधार लाती है।

 

एफसीओई और प्रोटोकॉल समर्थन

 

यहां कुछ ऐसा है जो लोगों को आकर्षित करता है: सभी 10GBASE-LR मॉड्यूल ईथरनेट पर फाइबर चैनल का समर्थन नहीं करते हैं। सिस्को एसएफपी-10जी-एलआर-एस डेटाशीट स्पष्ट रूप से एफसीओई असंगति बताती है। यदि आपके भंडारण क्षेत्र नेटवर्क को FCoE एनकैप्सुलेशन की आवश्यकता है, तो खरीद से पहले प्रोटोकॉल समर्थन सत्यापित करें।

मानक 10GbE फ़्रेमिंग FC आदिम अनुक्रमों से भिन्न है। ईथरनेट के लिए विशेष रूप से अनुकूलित मॉड्यूल स्टोरेज प्रोटोकॉल के विभिन्न ट्रैफ़िक पैटर्न और समय आवश्यकताओं को संभाल नहीं सकते हैं। यह शुद्ध आईपी नेटवर्क में कम मायने रखता है, गंभीर रूप से एकत्रित डेटा सेंटर फैब्रिक में।

 

लिंक अखंडता और बिट त्रुटि दर

 

IEEE 802.3ae प्रदर्शन स्तर के रूप में 10^-12 BER निर्दिष्ट करता है। आधुनिक 10gbase LR ट्रांसीवर कार्यान्वयन नियमित रूप से बेहतर प्राप्त करते हैं - अनुकूल परिस्थितियों में 10^-15 असामान्य नहीं है। इस स्तर पर त्रुटि दर ईथरनेट को व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए प्रभावी रूप से दोषरहित बनाती है।

जहां आप बीईआर गिरावट देखते हैं: गंदे फाइबर कनेक्टर (प्रत्येक प्रविष्टि से पहले निरीक्षण), मोड़ त्रिज्या से अधिक, खराब स्प्लिसेस, या ट्रांसमीटर उम्र बढ़ने। एलसी फेरूल पर एक एकल फिंगरप्रिंट 0.5-1.0 डीबी अतिरिक्त हानि ला सकता है। मल्टी-हॉप पथ पर गुणा करें और अचानक आपका लिंक बजट गायब हो जाता है।

मैं हर टूलकिट में आईपीए वाइप्स रखता हूं। कनेक्टर की पांच सेकंड की सफाई घंटों की समस्या निवारण को रोकती है।

 

आदेश और विशिष्टता संदर्भ

 

10G LR ऑप्टिकल मॉड्यूल खरीदते समय, ये पैरामीटर आपकी आवश्यकताओं की सूची में दिखाई देने चाहिए:

IEEE 802.3ae 10GBASE-LR अनुपालन

SFF-8431 यांत्रिक/विद्युत अनुरूपता

SFF-8472 DOM समर्थन (रेव 12.0 या बाद का संस्करण पसंदीदा)

निर्दिष्ट ऑपरेटिंग तापमान रेंज

शक्ति संचारित करें: -8.2 से +0.5 डीबीएम न्यूनतम विशिष्टता

संवेदनशीलता प्राप्त करें: -14.4 डीबीएम या बेहतर

तरंग दैर्ध्य: 1260-1355 एनएम (1310 एनएम नाममात्र)

कनेक्टर: डुप्लेक्स एलसी/यूपीसी

निर्माताओं के बीच रिसीवर संवेदनशीलता में भिन्नता कई डीबी तक फैल सकती है। प्रीमियम मॉड्यूल -17 डीबीएम संवेदनशीलता की पेशकश कर सकते हैं, जो व्यावहारिक लिंक दूरी को नाममात्र 10 किमी विनिर्देश से परे बढ़ाते हैं। यह मायने रखता है या नहीं यह आपके विशिष्ट फाइबर संयंत्र पर निर्भर करता है।

 

अंतिम टिप्पणियाँ

 

10GBASE-LR ट्रांसीवर एक परिपक्व प्रौद्योगिकी स्थान रखता है। पंद्रह वर्षों के उत्पादन अनुकूलन ने दर्जनों योग्य स्रोतों से विश्वसनीय, सस्ते मॉड्यूल तैयार किए। मानकों का अनुपालन अंतरसंचालनीयता सुनिश्चित करता है; डिजिटल ऑप्टिकल मॉनिटरिंग दृश्यता प्रदान करती है; थर्मल इंजीनियरिंग जीवनकाल निर्धारित करती है।

मुझे लगातार आश्चर्य हो रहा है: ग्राहक कितनी बार मौजूदा फाइबर क्षमता का कम उपयोग करते हैं। 10जी{3}एलआर का समर्थन करने वाला एक एकल{1}मोड प्लांट आज उपयुक्त ट्रांसीवर अपग्रेड के साथ 25जी{5}एलआर या यहां तक ​​कि 100जी{7}}डीआर सिग्नल ले जा सकता है। फ़ाइबर स्वयं कई उपकरण पीढ़ियों तक चलता है। गुणवत्तापूर्ण स्थापना प्रथाओं में निवेश करना {{10}उचित केबल प्रबंधन, दस्तावेजी ब्याह हानि, सत्यापित कनेक्टर साफ़-सफ़ाई {{11}दशक भर में लाभांश देता है{{12}साथ ही बुनियादी ढाँचा जीवनचक्र।

अपनी वास्तविक आवश्यकताओं से मेल खाने वाले ट्रांसीवर का चयन करें। तैनाती से पहले तृतीय पक्ष अनुकूलता सत्यापित करें। DOM पैरामीटर्स की निगरानी करें. अपने कनेक्टर साफ़ करें. बाकी काफी हद तक अपना ख्याल खुद रखता है।