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,滥纳米不獕单,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率时才有.
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叢频率上叢端服务.多个模块可以将不同信道输入一个光复用器,使多个服务共享吹卌共享吹牍一
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+模嚄10G SFP+.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12,5,25,25,25 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0近GHz约为0.8纳米,50 GHz约为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 | 再低一级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 vs 50 GHz DWDM SFP-moduler
Et 100 GHz rutenett plasserer tilstøtende kanaler omtrent 0,8 nm fra hverandre nær 1550 nm. Det er mye brukt i passive DWDM-systemer med faste kanaler og er ofte lettere å klargjøre når det nødvendige kanalantall passer til den valgte plattformen.
Ciscos offisiellefast DWDM SFP databladbeskriver en 100 GHz produktfamilie med 40 SFP-modeller med fast bølgelengde. FOCC lister også opp100 GHz DWDM-løsningerfor systemer bygget rundt dette rutenettet.
Et 50 GHz rutenett plasserer kanaler omtrent 0,4 nm fra hverandre nær 1550 nm. Det tettere rutenettet kan støtte flere kanalposisjoner innenfor et lignende spektralområde, men det krever matchende filtre, nøyaktig bølgelengdekontroll og mer disiplinert klargjøring.
| Beslutningsfaktor | 100 GHz rutenett | 50 GHz rutenett |
|---|---|---|
| Omtrentlig avstand nær 1550 nm | 0.8 nm | 0.4 nm |
| Typisk modultilnærming | Vanligvis fast bølgelengde; justerbare alternativer kan også eksistere | Ofte brukt med avstembare moduler |
| Nødvendig passivt eller aktivt linjesystem | 100 GHz filtre og kanalplan | 50 GHz filtre og kanalplan |
| Provisioneringskompleksitet | Vanligvis lavere for et stabilt passivt system | Høyere når kanaler ofte tildeles på nytt |
| Reservestrategi | Kanalspesifikke faste reservedeler med mindre justerbar optikk støttes | En justerbar reservedel kan dekke mange støttede frekvenser |
| Beste grunnen til å velge det | Kanalantallet og systemdesignet passer allerede til 100 GHz | Nettverket trenger virkelig det tettere rutenettet eller rekonfigurerbar drift |
Etiketter med kanalavstand alene beviser ikke interoperabilitet på tvers av rutenett. Nøyaktig senterfrekvens, senderkarakteristikk, filterpassbånd, innsettingstap og systemkvalifikasjoner må kontrolleres.
Fast bølgelengde vs avstembare DWDM SFP-moduler
Moduler med fast bølgelengde
En modul med fast bølgelengde er produsert for én senterfrekvens. Det er enkelt å distribuere fordi ingen kanalinnstillingskommando er nødvendig. Dette gjør den godt egnet til stabile passive lenker der hvert endepunkt har en permanent kanaltilordning.
Den viktigste driftskostnaden er reservelager. En fast modul for én frekvens kan normalt ikke erstatte en sviktende modul som er tilordnet en annen frekvens.
Justerbare DWDM SFP+-moduler
En justerbar modul kan konfigureres til en av flere støttede frekvenser. Dette kan redusere kanalspesifikk reservelager og forenkle tjenestegjenoppretting i større nettverk.
Cisco sin10G DWDM SFP+ databladdokumenterer faste moduler som bruker 40 ikke-justerbare 100 GHz-bølgelengder og justerbare modeller som støtter 96 valgbare 50 GHz-bølgelengder. Dette er produktspesifikke evner i stedet for universelle kanalgrenser.
Avstembarhet skaper også nye avhengigheter. Verten må støtte modulen, avsløre en gyldig innstillingsmetode, bevare den konfigurerte kanalen etter behov og levere nødvendig strøm. Den valgte frekvensen må også samsvare med MUX, optisk add-drop-multiplekser eller rekonfigurerbar optisk add-drop-multiplekserbane.
| Velg fast bølgelengde når | Velg justerbar når |
|---|---|
| Kanalplanen er stabil og relativt liten. | Systemet har mange kanaler eller oppdrag endres ofte. |
| Verten støtter ikke bølgelengdeinnstilling. | Verten og programvaren støtter eksplisitt den tiltenkte justerbare modulen. |
| Kanalspesifikk reservebeholdning er håndterbar. | Å redusere reservetyper har meningsfull driftsverdi. |
| Linken bruker en enkel passiv MUX/DEMUX-design. | Nettverket inkluderer rekonfigurerbare optiske baner eller rask tjenestegjenoppretting. |
Hvordan matche modulen, MUX og den eksterne enden
1. Start med Line-System Grid
Identifiser om den er installertDWDM MUX/DEMUX, OADM eller ROADM bruker 100 GHz, 50 GHz eller et annet støttet rutenett. Det optiske systemet definerer den brukbare kanalplanen.
2. Les kanalportetiketten nøye
En kanalport kan være merket med frekvens, bølgelengde, ITU-kanalnummer eller en leverandørkode. Guiden tilporter på CWDM og DWDM MUX/DEMUX utstyrgir ekstra kontekst på fellesport-, kanalport-, monitor- og utvidelsesgrensesnitt.
Registrer alle tilgjengelige identifikatorer, men bruk senterfrekvensen som primær teknisk referanse.
3. Match den lokale modulen
Det må produseres en fast modul for den tildelte senterfrekvensen. En justerbar modul må støtte den frekvensen og konfigureres gjennom en metode som støttes av vertsplattformen.
4. Følg den komplette optiske banen
Banen bør gjennomgås i denne rekkefølgen:
Lokal vertsport → lokal DWDM-modul → lokal kanalport → felles linjeport → OS2 linjefiber → ekstern felles port → ekstern kanalport → ekstern DWDM-modul → ekstern vertsport
Felleslinjen bruker normaltOS2 single-mode fiber og patch ledninger. Kontaktpolering og grensesnitttype må samsvare med utstyrsspesifikasjonen.
5. Bekreft Remote-End Design
I en konvensjonell dual-fiber punkt-til-punkt-tjeneste følger de tilsvarende endepunktene normalt den samme tildelte senterfrekvensen gjennom MUX og DEMUX. Enkeltfiber-, ring-, OADM- og ROADM-systemer kan bruke forskjellige retningsregler, så portkartet deres må følges i stedet for å utledes.
6. Bekreft vertskompatibilitet
En optisk korrekt modul kan fortsatt avvises av bryteren eller ruteren. Bruk nøyaktig enhet, linjekort, port og programvareutgivelse når du sjekkerCisco optikk kompatibilitetsmatriseeller den relevante vertsprodusentens offisielle støtteinformasjon.
Optisk strømbudsjett og mottakeroverbelastning
En avstandsetikett som 40 km eller 80 km er ikke et komplett lenkebudsjett. Passive DWDM-filtre, OADM-er, kontakter, skjøter, fiberdempning og ingeniørmargin bruker alle optisk strøm.
Tilgjengelig optisk budsjett=minimum senderutgang − mottakerfølsomhet
Estimert banetap=fibertap + kontakttap + spleisetap + MUX/DEMUX-tap + OADM-tap + teknisk margin
Bearbeidet eksempel ved bruk av publiserte modulgrenser
Cisco publiserer en minimum senderutgang på 0 dBm og en minimum mottakerinngang på -28 dBm for sin faste 1G DWDM SFP-familie. Basert på disse publiserte grensene:
Tilgjengelig optisk budsjett=0 dBm − (-28 dBm)=28 dB
Nettverksdesigneren må deretter trekke fra de faktiske publiserte tapene for begge passive filtrene, det målte eller designet fibertapet, koblinger, skjøter, eventuell OADM og den valgte ingeniørmarginen. Verdier fra en annen modul eller en annen MUX må ikke erstattes uten å sjekke egne datablader.
Det samme databladet viser en maksimal normal mottakerinngang på -9 dBm og advarer om at korte lenker kan kreve demping. Dette illustrerer hvorfor en lang rekkevidde optikk kan svikte på en bane som er for kort, så vel som på en som har for tap. Når demping er nødvendig, bruk mottakergrensen og en passendefiberoptisk attenuatorheller enn å velge en verdi ved å gjette.
Hva annet må matche ved siden av kanalen?
Datahastighet og protokoll
En riktig bølgelengde kan ikke løse et elektrisk misforhold. Bekreft om porten krever 1G SFP, 10G SFP+ eller en annen formfaktor, og om modulen støtter Ethernet, Fibre Channel, OTN eller den nødvendige klientprotokollen. Jo brederefiberoptisk transceiver rekkeviddehjelper med å skille DWDM-produkter fra grå, BiDi og alternativer med høyere hastighet.
DOM, temperatur og effekt
Digital optisk overvåking kan rapportere sendeeffekt, mottakseffekt, temperatur, forsyningsspenning, laserbiasstrøm og alarmterskler. Sammenlign målinger med modulens egne grenser i stedet for å bruke ett generisk akseptabelt område.
For utendørs eller industriell bruk, bekreft modulens temperaturklassifisering separat fra bryterklassifiseringen. Justerbare moduler kan også kreve vertsstrøm og termisk støtte som en standard SFP+-port ikke gir.
Passive, Add-Drop og rekonfigurerbare systemer
Et passivt punkt-til-punkt-system kombinerer kanaler i den ene enden og skiller dem i den andre. En optisk add-drop multiplekser kan sette inn eller fjerne utvalgte bølgelengder på et mellomliggende sted, mens en ROADM kan rekonfigurere optiske baner under administrasjonskontroll.
Skillet er forklart lenger nedeOADM vs ROADM. FOCC lister også oppfiber OADM alternativerfor faste add-drop-applikasjoner.
Programvalgsmatrise
| Søknad | Sannsynligvis starttilnærming | Fast eller justerbar | Hoveddesignbegrensning |
|---|---|---|---|
| Små bedrifter eller campus ryggrad | Passivt 100 GHz-system når den valgte plattformen har nok kanaler | Ofte fikset | Komplett optisk budsjett og stabil kanaldokumentasjon |
| Metrotilgang og aggregering | 100 GHz eller 50 GHz i henhold til det installerte linjesystemet | Fast eller justerbar | Passivt tap, rekkevidde, add-drop-krav og driftsendringer |
| Datasenterforbindelse over mørk fiber | Tradisjonell DWDM SFP/SFP+ for passende 1G- eller 10G-tjenester | Avhenger av serviceskala | Tap, spredning, OSNR, og grensen mellom direkte-deteksjon og koherent transport |
| ROADM-basert nettverk | Gitteret og passbåndet spesifisert av det optiske linjesystemet | Kan vanligvis justeres der det støttes | Støtte for vertsinnstilling og ende-til-ende-rutekvalifisering |
| Fiberbegrenset tjenesteutvidelse | Legg til ubrukte DWDM-kanaler til det eksisterende systemet | Avhenger av reservestrategi | Tilgjengelige filterporter og gjenværende optisk margin |
Typiske DWDM SFP-applikasjoner
Enterprise og Campus Backbones
Når ett OS2-fiberpar må ha flere nettverks-, lagrings-, overvåkings- eller administrasjonstjenester, kan et passivt DWDM-system legge til kapasitet uten å installere ett nytt par per tjeneste. Designet skal forbli enkelt nok til at lokallaget kan dokumentere og vedlikeholde.
Metrotilgang og aggregasjon
DWDM SFP-moduler kan transportere flere 1G- eller 10G-tjenester over begrenset metrofiber. Kortere lenker kan bruke passive filtre, mens lengre ruter eller ruter med flere noder kan kreve forsterkning, tilleggsutstyr, spredningsgjennomgang eller en transponder. Nettstedets oversikt overDWDM-systemkomponenterforklarer hvordan disse elementene passer sammen.
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巛用用答(DEMUX)中同的中心频率.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.
