סיבי גדיל בודד: מתי להשתמש באופטיקה של BiDi, מתי לא ואיך לבחור את הזוג הנכון

סיב גדיל אחד הוא שיטת שידור סיבים אופטיים הנושאת תעבורת שידור וקבלה גם על סיב אופטי אחד במקום שני הגדילים הרגילים. ברשתות Ethernet זה נעשה כמעט תמיד עם משדרים של BiDi, הנקראים לפעמים מודולי SFP דו-כיווני-יחיד.

אם אתה רוצה את הגרסה הקצרה: סיב גדיל אחד הגיוני כאשר ליבות סיבים נדירות, כאשר משיכת כבל חדש דרך צינור או על פני קמפוס היא יקרה, או כאשר זוג סיבים כהים מושכרים כבר התפרק. זה לא ברירת המחדל הנכונה עבור בניית כבלים מובנית חדשה לגמרי-, והיא מענישה כל צוות שלא מתאים בקפידה את אורכי הגל, התקציב האופטי ותאימות המתגים לפני ההזמנה.

מדריך זה עובר על האופן שבו הטכנולוגיה פועלת בפועל על הסיב, מתי לבחור בו על פני סיבי דופלקס, היכן הוא נוטה להיכשל בשטח, והבדיקות המדויקות שמהנדס צריך לבצע לפני רכישת זוג BiDi SFP או SFP+.

מה זה סיבי גדיל אחד?

סיב גדיל אחד, המכונה לפעמים שידור סיבים- יחיד או שידור סיבים סימפלקסים, משתמש בסיב אופטי אחד כדי לשאת תנועה בשני הכיוונים בו-זמנית.

קישור סיבי דופלקס מסורתי משתמש בשני גדילים: סיב אחד משדר, השני קולט. קישור סיבי גדיל אחד מחליף את הצמד הזה בגדיל אחד על ידי הפרדת שני הכיוונים בתחום אורך הגל במקום בתחום המרחבי. עם המקלטים הנכונים בכל קצה, קישור אתרנט דופלקס מלא- עובר על סיב פיזי יחיד.

הדוגמה הקלאסית שפורסמה היא ממשק 1000BASE-BX-D/U המוגדר תחת IEEE 802.3ah: קצה אחד משדר ב-1490 ננומטר ומקבל ב-1310 ננומטר, בעוד הקצה הנגדי משדר ב-1310 ננומטר ומקבל ב-1490 ננומטר. אתה יכול לקרוא את דרישות השכבה הפיזית הבסיסית ב-תקן IEEE 802.3 Ethernet.

סינגל גדיל סיבים לעומת סיבים סימפלקסים מול סיבים דופלקסים

שלושת המונחים הללו מתערבבים כל הזמן, במיוחד בכרטיסי רכש.

• סיב סימפלקסמתייחס לכבל שמכיל פיזית גדיל סיב אחד, בדרך כלל עם מחבר LC, SC או FC בודד בכל קצה.
• סיב דופלקסמתייחס לכבל המכיל שני גדילי סיבים, המסתיימים בדרך כלל כמחבר מזווג.
• סיב גדיל בודדמתאר את שיטת השידור: גדיל אחד הנושא את שני הכיוונים, ללא קשר אם הכבל הבסיסי הוא טכנית כבל תיקון סימפלקס או גדיל אחד של תא מטען גדול יותר.

אז קישור סיבי גדיל אחד כמעט תמיד רוכב על כבל תיקון סימפלקס, אבל המונח "פשוט" מתאר את הכבל, בעוד ש"סיבי גדיל בודד" מתאר את התוכנית האופטית.

כיצד פועל סיבי גדיל אחד

העברת BiDi ו-WDM בתוך המודול

רוב קישורי Ethernet סיבי גדיל אחד משתמשים בשידור BiDi. BiDi הוא קיצור של דו כיווני. במקום להפריד בין שני הכיוונים על ידי מתן סיב משלו, אופטיקה של BiDi מפרידה ביניהם לפי אורך גל באמצעותריבוי חלוקת אורך גלמסנן בתוך מקלט המשדר. מסנן זה, הנקרא לעתים קרובות דיפלקסר, משלב את הלייזר היוצא והאות הנכנס ביציאה משותפת אחת.

זיווג טיפוסי אחד נראה כך:

זו הסיבה שקישור סיב גדיל אחד לא יכול להשתמש בשני מודולים זהים: המדפלקסרים היו מצפים לשדר באותו צבע של אור, והקישור לעולם לא יעלה. התמוטטות עמוקה יותר של סידור הדיפלקס והלייזר מכוסה בכךהסבר על טכנולוגיית משדר BiDi.

זוגות אורך גל BiDi נפוצים

מהירויות וטווחים שונים משתמשים בזוגות אורכי גל שונים. הטבלה שלהלן מציגה את השילובים שהמהנדסים נתקלים בהם לרוב ברשתות ארגוניות וגישה.

יצרני המודולים לא כולם משתמשים באותן תוויות. חלקם מדפיסים "BX-U" ו-"BX-D" (במעלה הזרם ומורד הזרם), אחרים מדפיסים את "TX1310/RX1490" ישירות. ערבוב תוויות בין ספקים הוא אחת הטעויות הקלות יותר לעשות במלאי, לכן כדאי לתקן את השם במלאי שלך לפני ההזמנה.
 

סינגל גדיל סיבי מול סיבי גדיל כפול

גם גדיל בודד וגם סיב גדיל כפול יפעילו קישורי Ethernet אמינים כאשר הם מתוכננים כראוי. הבחירה הנכונה תלויה במה שדל: גדילי סיבים, זמן, כסף או מורכבות הפעולות.

בחר BiDi כאשר ספירת הסיבים היא המגבלה. בחר דופלקס כאשר סטנדרטיזציה, זמינות-חלקי חילוף ופשטות המפעיל חשובים יותר.
 

רשימת בדיקה לבחירת סיבים יחידים

השתמש ברשימת בדיקה זו כטבלת החלטות לפני ביצוע הזמנה. כל שורה מייצגת את סוג המצב שנוחת על שולחנו של מהנדס רשת, עם הקריאה המתאימה.

כאשר סיבי גדיל אחד היא הבחירה הנכונה

1. יש לך גדילי סיבים מוגבלים

המקרה החזק ביותר לסיבי גדיל בודד הוא מחסור בסיבים רגילים. יתכן שבקישור מבנה-ל-בניין נותר גדיל אחד שאינו בשימוש במעלה 12-ליבות, או שצינור קמפוס מלא מכדי לדוג בכבל אחר. עם זוג BiDi תואם, גדיל אחד חילוף יכול לשאת קישור אתרנט חדש דופלקס מלא ללא עבודה אזרחית.

תרחישים נפוצים שבהם זה מופיע:

• קישורי קמפוס ארגוניים בין בניינים על מפלסים מזדקנים
• אתרי תעשייה עם סיבים מוגבלים במסלולי כבלים משוריינים
• רשתות עירוניות משתמשות מחדש בשטח תעלות קיים
• רשתות גישה של ISP שבהן כל מזין מנויים קצר בגדילים
• שדרה במעגל סגור ואבטחה נוספו לאחר ההתקנה המקורית
• חיבור אלחוטי שבו מקובע סיב גג-ל-מקלט

2. משיכת סיבים חדשים היא יקרה מדי

עלות מקלט משדר היא לעתים נדירות המספר הדומיננטי בפרויקט. תעלות, גישה לצינור, כניסה לבניין, שחבור, בדיקות OTDR, עבודה לאחר-שעות וזמני השבתה בדרך כלל מגמדים זאת. אם זוג BiDi מסיר את העבודה האזרחית, תקציב הפרויקט לרוב נוחת נמוך יותר גם כאשר האופטיקה עצמה עולה יותר ליציאה מאשר SFPs דופלקסים סטנדרטיים.

3. אתה צריך לשפר את ניצול הסיבים במפעל קיים

סיב גדיל בודד אינו מרחיב בצורה קסומה את רוחב הפס של ערוץ אופטי בודד. מה שזה משנה הוא מספר הגדילים הפיזיים לכל קישור. על כבל מותקן שכבר נושא מספר שירותים, שחרור גדיל אחד לכל קישור יכול לדחות פרויקט הגדלת סיבים בשנים.

4. הקישור הוא נקודה פשוטה-לנקודה-

אופטיקה של BiDi זורחת על חיבורי נקודה-ל-פשוטים: מעבר למתג, מעבר לממיר מדיה, נתב למתג גישה, ארון מרוחק לליבה, או מבנה A לבניין B. זוג מותאם בנתיב סיב סימפלקס נקי הוא בדרך כלל כל מה שצריך.

כאשר לא כדאי להשתמש בסיבי גדיל אחד

סיב גדיל בודד הוא כלי, לא ברירת מחדל. פנה אל סיבים כפולים במקום זאת כאשר כל אחד מאלה נכון:

• באתר כבר יש די והותר זוגות סיבים מיותרים
• צוות התפעול מעדיף להחזיק מק"ט אחד של SFP דופלקסים מאשר שני מק"ט של מודולי A/B BiDi
• ממשק אופטי ספציפי שאתה צריך זמין רק בצורת דופלקס
• הפרויקט הוא מרכז נתונים חדש-בצפיפות גבוהה עם כבלים דופלקסים מובנים שכבר תוכננו
• אינך יכול לאשר בבטחה התאמה של אורך גל, תקציב אופטי, ליטוש מחברים וקידוד מתגים לפני הפריסה
• למפעל הסיבים יש החזרה גבוהה או היסטוריה לא ידועה, כאשר הוספת מורכבות A/B תאט את פתרון הבעיות

בפריסות בשטח, הכשל הוא לעתים רחוקות הסיב עצמו. זה כמעט תמיד זוג מודולי A/B שגוי שיושב בקצה הלא נכון, או מודול ארוך-שמזרים יותר מדי כוח לקישור קצר.

כיצד לבחור פתרון סיבי גדיל אחד

שלב 1: אשר את סוג הסיבים

רוב קישורי ה-BiDi Ethernet של גדיל בודד מיועדים לסיבים-יחידים, בדרך כללסיב במצב יחיד של OS2-בפריסות ארגוניות וספקים. אל תניח שכבל התיקון שבידך הוא מהסוג הנכון רק בגלל שהמחבר מתאים ליציאה.

מה לבדוק לפני ההזמנה:

• סוג סיבים: מצב יחיד- (OS2 הנפוץ ביותר) או מצב רב
• סוג מחבר: LC, SC, FC או אחר
• פולנית: UPC או APC
• פאנל תיקון וסוג מתאם בכל קצה
• מרחק מקצה-ל-סוף, כולל כבל תיקון בשני החדרים
• מספר המחברים והמחברים המשודכים בנתיב

שלב 2: בחר את גורם המהירות והצורה

התאם את מקלט המשדר ליציאת המתג. האפשרויות הנפוצות ביותר הן 1G BiDi SFP, 10G BiDi SFP+ ו-25G BiDi SFP28; קיימות גרסאות סיבים בודדים של 40G ו-100G- אך פחות סטנדרטיות. מודול 10G SFP+ לא ינהל משא ומתן ב-1G ביציאה שאינה תומכת במפורש בפעולת קצב כפול{13}, שהיא בעיה תכופה בעת שימוש חוזר במתגי גישה ישנים. רקע שימושי לקרוא כאן הוא ההבדל המעשי ביןמודולי SFP-יחידים ורב-מצביםכאשר מתכננים צי מעורב.

שלב 3: התאם אורכי גל TX/RX

זה השלב ששובר קישורים לרוב. זוג BiDi צריך אורכי גל משלימים בשני הקצוות. קרא תמיד את התווית או גיליון הנתונים עבור מספרי ה-TX וה-RX בפועל במקום לסמוך על מספר חלק.

שלב 4: בדוק מרחק ותקציב אופטי

המספר המודפס על הכלוב ("10 ק"מ", "40 ק"מ") הוא דירוג טווח הגעה, לא הוראה. מה שחשוב הוא התקציב האופטי בכל הקישור הספציפי שלך. משוך כל אחד מהמספרים הבאים לפני ההזמנה:

• כוח שידור (TX min/max)
• רגישות מקלט
• סף עומס יתר של המקלט
• הנחתת סיבים לקילומטר
• לכל-אובדן מחבר ומספר זוגות מזווגים
• אובדן ספייס ומספר ספייס
• מרווח בטיחות (בדרך כלל 2-3 dB)

שני מצבי כשל מסתתרים כאן. הראשון הוא מעט מדי כוח, המובן מאליו. השני, הפחות ברור, הוא יותר מדי כוח: מודול של 40 ק"מ על סיב של 500 מ' יכול להניע את המקלט מעל סף עומס היתר שלו וליצור שגיאות סיביות או בלי קישור בכלל. דילוגים קצרים עם אופטיקה לטווח ארוך-צריכים לעתים קרובות מנחת מקובע קבוע. למבט מעמיק יותר לאן הולך כל דציבל, ראה סקירה זו שלאובדן הכנסה ברשתות סיבים.

שלב 5: אשר את תאימות המחבר וההתקן

לפני ביצוע ההזמנה, ודא:

• מותג מתג, נתב או ממיר מדיה ודגם מדויק
• מהירות יציאה ותמיכה בקצב-כפול
• דרישות קידוד הספק (חלק מהפלטפורמות דוחות אופטיקה לא מקודדת)
• סוג המחבר וההתאמהמחבר סימפלקס LCעל כל כבל תיקון
• סוג פולני (UPC לעומת APC) מקצה לקצה
• תמיכת ניטור DOM/DDM הן במודול והן במארח
• טווח טמפרטורת הפעלה, אם האופטיקה יושבת בארון בצד הדרך או במתחם הגג

כדאי להפעיל את DOM/DDM בכל פעם שהפלטפורמה תומכת בו. הוא חושף כוח אופטי שהתקבל, כוח TX, טמפרטורה וזרם הטיית לייזר, אשר יחד מאפשרים לך לזהות קישור משפיל שבועות לפני שהוא נכשל קשה.

טעויות נפוצות בפריסה של סיבים בודדים

טעות 1: חיבור SFP דופלקס סטנדרטי ל-One Fiber

SFP דופלקס רגיל מצפה לשני סיבים. חיבור אחד בלבד ישאיר את הקישור מושבת לצמיתות. השתמש במקלט משדר BiDi מתאים או-יחיד סיבים במקום זאת.

טעות 2: קניית שני מודולי BiDi זהים

אופטיקה של BiDi נמכרת ומצויידת כזוגות A/B. שני מודולים זהים משדרים על אותו אורך גל, והקישור לא יעלה. שמור את מק"ט A ו-B מופרדים באופן גלוי במלאי שלך ותווית אותם על המדף.

טעות 3: התעלמות מהתקציב האופטי

זוג אורכי גל נכון עדיין נכשל אם ההספק המתקבל נמצא מחוץ לחלון המקלט. למדוד או להעריך הפסד לפני ציון אופטיקה לטווח ארוך-, ולעולם אל תניח שקישור שנבדק טרי יישאר ביום שלו-הפסד אחד לאחר מספר תיקונים- מחדש.

טעות 4: ערבוב מחברי APC ו-UPC

לקים APC ו-UPC אינם ניתנים להחלפה. הזדווגות ביניהם מייצרת מגע פיזי לקוי, אובדן הכנסה גבוה ולעיתים בעיות חמורות של השתקפות גב-. צמח הסיבים משתמש בקצה אחד או בקצה השני. לרענון על האופן שבו גיאומטריית הפוליש מתקשרת עם ההחזר, עיין במדריך זהמחברי SC/APC וסוגי פוליש.

טעות 5: שוכחים את תאימות המתגים

מתגים מסוימים אוכפים קידוד מקלט משדר קפדני ומשביתים בשקט אופטיקה לא מקודדת או-של צד שלישי. אשר תאימות לגרסת הקושחה המדויקת לפני ביצוע הזמנה, במיוחד במתגים ארגוניים, OLTs ו-ONUs.

טעות 6: מלאי חלפים ללא תוכנית A/B

מספר מפתיע של הפסקות לאחר-שעות מגיע מחלפים שמתבררים כחצי הלא נכון של הזוג. מק"טים של מסלול A ו-B בנפרד, תווית ארונות עם אילו שימושים קצה, ושמור אחד מכל אחד על המשאית.

כיצד לפתור תקלות בחיבור סיבי גדיל אחד

כאשר קישור BiDi לא יעלה, בצע את הרצף הזה במקום להחליף חלקים באקראי:

1. קרא את אורכי הגל TX/RX המודפסים בשני המודולים. ודא שהם משלימים, לא זהים.
2. קרא את ערכי ה-DOM בשני הקצוות. הספק RX של −40 dBm או "אובדן אות" פירושו בדרך כלל בעיה בסיבים, מחברים או אורך גל ולא בעיית מודול.
3. נקה את שני פני הקצה של LC עם חומר ניקוי{0}}טוב ידוע ובדוק עם היקף. רוב הקישורים ה"שבורים" של BiDi הם פרצופים קצה מלוכלכים.
4. בדיקת Loopback כל מודול על זוג סיבים ידוע-טוב באמצעות מנחת, כדי להוכיח שהאופטי עצמו חי.
5. אם הספק RX גבוה בצורה יוצאת דופן (לדוגמה, −2 dBm באופטיקה של 40 ק"מ מעל 200 מ' של סיבים), הוסף מנחת מוטבע בגודל כדי להכניס את המפלס לחלון המקלט.
6. ודא שהפוליש למחברים (UPC לעומת APC) עקבי מקצה לקצה. מתאם APC בודד שנכנס לשרשרת UPC יהיה יקר בשקט.
7. אם הכל יוצא אופטי אבל היציאה עדיין לא עולה, החלף את קידוד מקלט המשדר (-מקודד ספק לעומת גנרי) כדי לשלול דחיית צד של מתג-.

טייק סופי

סיב גדיל אחד הוא אחד הכלים השימושיים ביותר הזמינים כאשר גדילי הסיבים הם נדירים, עבודה אזרחית יקרה או מפעל כבלים קיים צריך לספק קישורים נוספים מבלי לגדול. זה לא ברירת מחדל עבור בנייה חדשה, וזה מעניש כל צוות שמזמין לפי טווח הגעה ומהירות בלבד.

פריסה אמינה מסתכמת ברשימה קצרה של בדיקות: סוג הסיבים הנכונים, המהירות והצורה הנכונים, זוג אורכי גל משלימים TX/RX, תקציב אופטי שנוחת בתוך חלון המקלט, ליטוש מחבר עקבי מקצה לקצה, ומארח שמקבל את המודול. הפעל את הבדיקות הללו פעם אחת, תיעד את מלאי ה-A/B והקישור יתנהג במשך שנים.

אם אתם מתכננים פרויקט של סיבי גדיל בודד, התחל עם מרחק הקישור, סוג הסיב הקיים, ליטוש המחבר, המהירות הנדרשת ודגם המתג. בחר את צמד ה-BiDi המותאם סביב אילוצים אלה במקום להיפך.