فیبر تک رشته ای: چه زمانی باید از BiDi اپتیک استفاده کرد، چه زمانی نباید و چگونه جفت مناسب را انتخاب کرد

فیبر تک رشته ای یک روش انتقال فیبر نوری است که به جای دو رشته معمول، ترافیک ارسالی و دریافتی را بر روی یک فیبر نوری حمل می کند. در شبکه‌های اترنت، این کار تقریباً همیشه با فرستنده‌های BiDi انجام می‌شود که گاهی اوقات ماژول‌های فیبر SFP دوطرفه یا تک{1} نامیده می‌شوند.

اگر نسخه کوتاه را می‌خواهید: فیبر تک رشته‌ای زمانی معنا پیدا می‌کند که هسته‌های فیبر کمیاب هستند، زمانی که کشیدن کابل جدید از طریق مجرای یا در محوطه دانشگاه گران است، یا زمانی که یک جفت فیبر تیره اجاره‌ای قبلاً شکسته شده است. این پیش‌فرض برای یک ساخت کابل‌کشی ساختاریافته جدید با نام تجاری- جدید نیست و هر تیمی را که قبل از سفارش با دقت طول موج، بودجه نوری و سازگاری سوئیچ را مطابقت نمی‌دهد مجازات می‌کند.

این راهنما نحوه عملکرد واقعی این فناوری بر روی فیبر، زمان انتخاب آن را نسبت به فیبر دوبلکس، جایی که تمایل به شکست در میدان دارد، و بررسی‌های دقیقی که یک مهندس باید قبل از خرید یک جفت BiDi SFP یا SFP+ انجام دهد، توضیح می‌دهد.

فیبر تک رشته ای چیست؟

فیبر تک رشته ای که گاهی اوقات به آن انتقال فیبر تک-یا انتقال فیبر سیمپلکس می گویند، از یک فیبر نوری برای حمل ترافیک در هر دو جهت به طور همزمان استفاده می کند.

یک پیوند فیبر دوبلکس سنتی از دو رشته استفاده می کند: یک فیبر ارسال می کند و دیگری دریافت می کند. یک پیوند فیبر تک رشته ای با جدا کردن دو جهت در حوزه طول موج به جای حوزه فضایی، آن جفت را با یک رشته جایگزین می کند. با فرستنده‌های گیرنده مناسب در هر انتها، یک پیوند اترنت کامل-دورو بر روی یک فیبر فیزیکی اجرا می‌شود.

نمونه کلاسیک منتشر شده رابط 1000BASE-BX-D/U است که تحت IEEE 802.3ah تعریف شده است: یک طرف در 1490 نانومتر ارسال می‌کند و در 1310 نانومتر دریافت می‌کند، در حالی که طرف مقابل در 1310 نانومتر ارسال می‌کند و در 1490 نانومتر دریافت می‌کند. شما می توانید الزامات لایه فیزیکی زیربنایی را در قسمت بخوانیداستاندارد اترنت IEEE 802.3.

فیبر تک رشته در مقابل فیبر سیمپلکس در مقابل فیبر دوبلکس

این سه اصطلاح دائماً با هم مخلوط می شوند، به خصوص در بلیط های تهیه.

• فیبر سیمپلکسبه کابلی اطلاق می شود که از نظر فیزیکی شامل یک رشته فیبر است، معمولاً با یک کانکتور LC، SC یا FC در هر انتها.
• فیبر دوبلکسبه کابلی اطلاق می شود که شامل دو رشته فیبر است که معمولاً به عنوان یک اتصال دهنده جفت خاتمه می یابد.
• فیبر تک رشته ایروش انتقال را شرح می دهد: یک رشته هر دو جهت را حمل می کند، صرف نظر از اینکه کابل زیرین از نظر فنی سیمپلکس سیمپلکس است یا یک رشته از یک تنه بزرگتر.

بنابراین یک پیوند فیبر تک رشته ای تقریباً همیشه بر روی یک سیم پچ کورد سیمپلکس سوار می شود، اما اصطلاح "سیمپلکس" کابل را توصیف می کند، در حالی که "فیبر تک رشته ای" طرح نوری را توصیف می کند.

فیبر تک رشته ای چگونه کار می کند

انتقال BiDi و WDM در داخل ماژول

اکثر پیوندهای اترنت فیبر تک رشته ای از انتقال BiDi استفاده می کنند. BiDi مخفف دو جهته است. به جای جدا کردن دو جهت با دادن فیبر خاص به هر یک، اپتیک BiDi آنها را با طول موج با استفاده از یک فیبر کوچک جدا می کند.مالتی پلکسی تقسیم طول موجفیلتر داخل فرستنده گیرنده آن فیلتر که اغلب به آن دیپلکسر می گویند، لیزر خروجی و سیگنال ورودی را در یک پورت مشترک ترکیب می کند.

یک جفت معمولی به این صورت است:

به همین دلیل است که یک پیوند فیبر تک رشته ای نمی تواند از دو ماژول یکسان استفاده کند: دیپلکسرها هر دو انتظار دارند با همان رنگ نور منتقل شوند و پیوند هرگز بالا نمی آید. شکست عمیق تر دیپلکسر و آرایش لیزر در این مورد پوشش داده شده استتوضیح فناوری گیرنده گیرنده BiDi.

جفت‌های طول موج رایج BiDi

سرعت ها و دسترسی های مختلف از جفت های طول موج متفاوتی استفاده می کنند. جدول زیر ترکیباتی را نشان می دهد که مهندسان اغلب در شبکه های سازمانی و دسترسی با آن مواجه می شوند.

سازندگان ماژول همه از یک برچسب استفاده نمی کنند. برخی "BX-U" و "BX-D" (بالا و پایین دست) را چاپ می کنند، برخی دیگر مستقیماً "TX1310/RX1490" را چاپ می کنند. اختلاط برچسب‌ها در بین فروشندگان یکی از اشتباهات آسان‌تر در موجودی است، بنابراین ارزش آن را دارد که قبل از سفارش، نام‌گذاری را در انبار خود استاندارد کنید.
 

فیبر تک رشته ای در مقابل فیبر دو رشته ای

فیبر تک رشته ای و فیبر دو رشته ای در صورت طراحی صحیح، پیوندهای اترنت قابل اعتماد را اجرا می کنند. انتخاب درست به چیزهایی که کمیاب است بستگی دارد: رشته های فیبر، زمان، پول یا پیچیدگی عملیات.

هنگامی که تعداد فیبر محدودیت است، BiDi را انتخاب کنید. هنگامی که استانداردسازی، در دسترس بودن قطعات یدکی{1}}و سادگی اپراتور اهمیت بیشتری دارد، دوبلکس را انتخاب کنید.
 

چک لیست انتخاب فیبر تک رشته ای

قبل از ثبت سفارش از این چک لیست به عنوان جدول تصمیم گیری استفاده کنید. هر ردیف نشان دهنده نوع موقعیتی است که روی میز یک مهندس شبکه قرار می گیرد، با تماس تطبیقی.

وقتی فیبر تک رشته ای انتخاب درستی است

1. رشته های فیبر موجود محدودی دارید

قوی ترین مورد برای الیاف تک رشته، کمبود الیاف ساده است. یک پیوند-به-ساختمان ممکن است دارای یک رشته بدون استفاده در یک رایزر 12-هسته ای باشد، یا ممکن است مجرای محوطه دانشگاه برای ماهیگیری در کابل دیگر آنقدر پر باشد. با یک جفت BiDi منطبق، آن یک رشته یدکی می تواند یک پیوند اترنت تمام دوبلکس جدید را بدون کار عمرانی حمل کند.

سناریوهای متداول که در آن اتفاق می افتد:

• پیوندهای پردیس سازمانی بین ساختمان‌های برافراشته قدیمی
• سایت های صنعتی با فیبر محدود در کابل زره پوش
• شبکه های شهری با استفاده مجدد از فضای کانال موجود
• شبکه های دسترسی ISP که در آن هر فیدر مشترک دارای رشته های کوتاه است
• دوربین مداربسته و ستون های امنیتی پس از نصب اولیه اضافه شدند
• بک هال بی سیم که در آن فیبر سقف-به-سرپناه ثابت شده است

2. کشیدن فیبر جدید خیلی گران است

هزینه فرستنده گیرنده به ندرت عدد غالب در یک پروژه است. ترانشه کردن، دسترسی به کانال، ورود به ساختمان، اتصال، آزمایش OTDR، بعد از{1}ساعت کار، و زمان از کار افتادن معمولاً آن را کوچک می کند. اگر یک جفت BiDi کارهای عمرانی را حذف کند، بودجه پروژه اغلب کمتر می شود، حتی زمانی که خود اپتیک برای هر پورت بیشتر از SFP های دوبلکس استاندارد هزینه دارد.

3. شما نیاز به بهبود استفاده از فیبر در یک گیاه موجود دارید

فیبر تک رشته ای به طور جادویی پهنای باند یک کانال نوری را افزایش نمی دهد. چیزی که تغییر می دهد تعداد رشته های فیزیکی در هر پیوند است. در کابل نصب‌شده‌ای که قبلاً چندین سرویس دارد، آزاد کردن یک رشته در هر پیوند می‌تواند پروژه تقویت فیبر را سال‌ها به تعویق بیاندازد.

4. پیوند یک نقطه ساده-به-نقطه است

اپتیک BiDi در اتصالات مستقیم از نقطه-به-نقطه می درخشد: سوئیچ به سوئیچ، سوئیچ به مبدل رسانه، روتر به سوئیچ دسترسی، کابینت راه دور به هسته، یا ساختمان A به ساختمان B. معمولاً یک جفت منطبق بر روی یک مسیر فیبر سیمپلکس تمیز تمام چیزی است که لازم است.

زمانی که نباید از فیبر تک رشته ای استفاده کنید

فیبر تک رشته ای یک ابزار است نه پیش فرض. زمانی که هر یک از این موارد درست است، به جای فیبر دو رشته ای برسید:

• این سایت در حال حاضر بیش از مقدار کافی جفت فیبر یدکی دارد
• تیم عملیات ترجیح می دهد یک SKU از SFP های دوبلکس را به جای دو SKU از ماژول های A/B BiDi ذخیره کند.
• یک رابط نوری خاص که به آن نیاز دارید فقط به صورت دورو در دسترس است
• این پروژه یک مرکز داده جدید-با چگالی بالا با کابل کشی دوبلکس ساختاریافته است که قبلاً طراحی شده است
• قبل از استقرار نمی توانید با اطمینان جفت شدن طول موج، بودجه نوری، پرداخت کانکتور و کد سوئیچ را تأیید کنید.
• کارخانه الیاف دارای بازتاب بالا یا سابقه ناشناخته است، که در آن افزودن پیچیدگی A/B عیب یابی را کند می کند

در استقرار میدانی، شکست به ندرت خود فیبر است. تقریباً همیشه یک جفت ماژول A/B اشتباه در انتهای اشتباه نشسته است، یا یک ماژول طولانی-قدرت زیادی را به یک پیوند کوتاه پمپ می کند.

نحوه انتخاب محلول فیبر تک رشته ای

مرحله 1: نوع فیبر را تأیید کنید

اکثر پیوندهای تک رشته ای BiDi اترنت معمولاً برای فیبر یک حالته- طراحی شده اندفیبر تک حالت-OS2در استقرار سازمانی و حامل. تصور نکنید که پچ کورد در دست شما نوع مناسبی است فقط به این دلیل که کانکتور متناسب با پورت است.

مواردی که قبل از سفارش باید بررسی شود:

• نوع فیبر: حالت تک - (متداول ترین OS2) یا چند حالته
• نوع اتصال: LC، SC، FC یا موارد دیگر
• پولیش: UPC یا APC
• پچ پنل و نوع آداپتور در هر انتها
• مسافت انتهای-تا-پایان، از جمله اتصالات سیم در داخل هر دو اتاق
• تعداد اتصالات و اتصالات جفت شده در مسیر

مرحله 2: سرعت و ضریب فرم را انتخاب کنید

فرستنده و گیرنده را با پورت سوئیچ مطابقت دهید. رایج ترین گزینه ها 1G BiDi SFP، 10G BiDi SFP+، و 25G BiDi SFP28 هستند. انواع 40G و 100G تک-فیبر وجود دارد اما کمتر استاندارد شده است. یک ماژول 10G SFP+ در 1G در درگاهی که صراحتاً از عملکرد دوگانه{13} پشتیبانی نمی‌کند، مذاکره نمی‌کند، که در هنگام استفاده مجدد از سوئیچ‌های دسترسی قدیمی‌تر، یک مشکل مکرر است. یک پس زمینه مفید که در اینجا خوانده می شود، تفاوت عملی بین آن استماژول های SFP تک حالته و چند حالته-هنگام برنامه ریزی یک ناوگان مختلط

مرحله 3: طول موج های TX/RX را مطابقت دهید

این مرحله ای است که اغلب پیوندها را می شکند. یک جفت BiDi به طول موج های مکمل در دو انتها نیاز دارد. همیشه برچسب یا برگه اطلاعات اعداد TX و RX واقعی را به جای اعتماد به شماره قطعه بخوانید.

مرحله 4: فاصله و بودجه نوری را بررسی کنید

عدد چاپ شده روی قفس ("10 کیلومتر"، "40 کیلومتر") یک درجه دسترسی است، نه یک دستورالعمل. آنچه مهم است بودجه نوری در پیوند خاص شما است. قبل از سفارش هر یک از این شماره ها را بکشید:

• قدرت انتقال (TX حداقل / حداکثر)
• حساسیت گیرنده
• آستانه اضافه بار گیرنده
• تضعیف فیبر در هر کیلومتر
• به ازای از دست دادن کانکتور و تعداد جفت های جفت شده
• از دست دادن اتصال و تعداد اتصالات
• حاشیه ایمنی (معمولاً 2-3 دسی بل)

دو حالت شکست در اینجا پنهان می شوند. اولی قدرت خیلی کم است، واضح است. دومین مورد، که کمتر آشکار است، قدرت بیش از حد است: یک ماژول 40 کیلومتری روی یک فیبر 500 متری می‌تواند گیرنده را بالاتر از آستانه بارگذاری بیش از حد خود هدایت کند و خطاهای بیتی ایجاد کند یا اصلاً پیوندی نداشته باشد. پرش‌های کوتاه با اپتیک‌های دسترسی بلند- اغلب به یک تضعیف‌کننده خطی ثابت نیاز دارند. برای نگاهی عمیق تر به جایی که هر دسی بل می رود، این نمای کلی را ببینیداز دست دادن درج در شبکه های فیبر.

مرحله 5: سازگاری رابط و دستگاه را تأیید کنید

قبل از ثبت سفارش، بررسی کنید:

• مارک سوئیچ، روتر یا مبدل رسانه و مدل دقیق
• سرعت پورت و پشتیبانی از نرخ دوگانه-
• الزامات کدگذاری فروشنده (برخی پلتفرم‌ها اپتیک‌های کدگذاری نشده را رد می‌کنند)
• نوع اتصال و تطبیقکانکتور LC سیمپلکسروی هر پچ کورد
• نوع پولیش (UPC در مقابل APC) سرتاسر
• پشتیبانی از نظارت DOM/DDM در ماژول و میزبان
• محدوده دمای عملیاتی، اگر اپتیک در کابینت کنار جاده یا محفظه پشت بام قرار دارد

هر زمان که پلتفرم از آن پشتیبانی می کند، DOM/DDM ارزش روشن شدن را دارد. توان نوری دریافتی، توان TX، دما و جریان بایاس لیزری را در معرض دید قرار می‌دهد، که با هم به شما اجازه می‌دهند چند هفته قبل از شکست سخت، یک پیوند ضعیف را تشخیص دهید.

اشتباهات رایج در استقرار فیبر تک رشته ای

اشتباه 1: وصل کردن یک SFP دوبلکس استاندارد به یک فیبر

یک SFP دوبلکس معمولی دو فیبر انتظار دارد. با اتصال فقط یکی، پیوند برای همیشه قطع می شود. به جای آن از یک گیرنده فیبر-یا BiDi مناسب استفاده کنید.

اشتباه 2: خرید دو ماژول BiDi یکسان

اپتیک های BiDi به صورت جفت A/B فروخته و ذخیره می شوند. دو ماژول یکسان در یک طول موج ارسال می کنند و پیوند بالا نمی آید. SKUهای A و B را به طور واضح در موجودی خود جدا نگه دارید و آنها را روی قفسه برچسب بزنید.

اشتباه 3: نادیده گرفتن بودجه نوری

اگر توان دریافتی خارج از پنجره گیرنده باشد، یک جفت طول موج صحیح همچنان از کار می افتد. قبل از مشخص کردن اپتیک‌های دسترسی طولانی-تلفات را اندازه‌گیری یا تخمین بزنید، و هرگز فرض نکنید که پیوند تازه آزمایش‌شده در روز خود باقی می‌ماند-یک ضرر پس از چند بار{3}}وصله‌گذاری مجدد.

اشتباه 4: مخلوط کردن کانکتورهای APC و UPC

پولیش های APC و UPC قابل تعویض نیستند. جفت شدن آنها باعث ایجاد تماس فیزیکی ضعیف، از دست دادن زیاد درج و گاهی اوقات مشکلات جدی در بازتاب{1}}بازتاب می شود. کارخانه الیاف یا از یک سر به انتها استفاده می کند یا از سر دیگر. برای تجدید نظر در مورد نحوه تعامل هندسه پولیش با بازتاب، این راهنما را ببینیدکانکتورهای SC/APC و انواع پولیش.

اشتباه 5: فراموش کردن سازگاری سوئیچ

برخی از سوئیچ‌ها کدگذاری دقیق فرستنده گیرنده را اعمال می‌کنند و به‌طور بی‌صدا اپتیک‌های غیرکد نشده یا شخص ثالث را غیرفعال می‌کنند. قبل از ثبت سفارش، سازگاری با نسخه دقیق سفت‌افزار را تأیید کنید، مخصوصاً در سوئیچ‌های سازمانی، OLT و ONU.

اشتباه ششم: جوراب‌های یدکی بدون برنامه A/B

تعداد شگفت‌انگیزی از خاموشی‌های بعد از{0}ساعت از قطعات یدکی ناشی می‌شود که نیمه اشتباه جفت هستند. SKUهای A و B را به طور جداگانه دنبال کنید، کابینت‌هایی را که در نهایت از آن استفاده می‌کند برچسب بزنید و یکی از هر کدام را روی کامیون نگه دارید.

چگونه یک پیوند فیبر تک رشته ای را عیب یابی کنیم

وقتی پیوند BiDi ظاهر نمی شود، به جای تعویض تصادفی قطعات، این ترتیب را طی کنید:

1. طول موج های چاپ شده TX/RX را در هر دو ماژول بخوانید. تأیید کنید که مکمل هستند، نه یکسان.
2. مقادیر DOM را در هر دو طرف بخوانید. توان RX -40 dBm یا "از دست دادن سیگنال" معمولاً به معنی مشکل فیبر، اتصال دهنده یا طول موج است تا مشکل ماژول.
3. هر دو صفحه انتهایی LC را با یک -کاست پاک کننده خوب شناخته شده تمیز کنید و با یک محدوده بازرسی کنید. بیشتر پیوندهای "شکسته" BiDi چهره های انتهایی کثیف هستند.
4. با استفاده از تضعیف کننده، هر ماژول را روی یک جفت فیبر خوب-آزمایش کنید تا ثابت کنید خود نوری زنده است.
5. اگر توان RX به طور غیرمعمول زیاد است (مثلاً 2-dBm در یک اپتیک 40 کیلومتری بیش از 200 متر فیبر)، یک تضعیف کننده درون خطی به اندازه ای اضافه کنید که سطح را به پنجره گیرنده برساند.
6. بررسی کنید پولیش کانکتور (UPC در مقابل APC) از انتها به انتها ثابت باشد. یک آداپتور APC منفرد که در یک زنجیره UPC قرار می گیرد، بی سر و صدا هزینه بر خواهد داشت.
7. اگر همه چیز از نظر اپتیکال بررسی می شود اما پورت هنوز بالا نمی آید، رمزگذاری فرستنده گیرنده (فروشنده-کدگذاری شده در مقابل عمومی) را تعویض کنید تا رد سوییچ-را رد کنید.

برداشت نهایی

فیبر تک رشته ای یکی از مفیدترین ابزارهای موجود است که رشته های الیاف کمیاب هستند، کارهای عمرانی گران است، یا یک کارخانه کابل موجود نیاز به ارائه لینک های بیشتری بدون رشد دارد. این یک پیش‌فرض برای ساخت‌های جدید نیست و هر تیمی را که فقط بر اساس دسترسی و سرعت سفارش دهد مجازات می‌کند.

یک استقرار قابل اعتماد به لیست کوتاهی از بررسی ها ختم می شود: نوع فیبر مناسب، سرعت و ضریب شکل مناسب، یک جفت طول موج تکمیلی TX/RX، بودجه نوری که در داخل پنجره گیرنده قرار می گیرد، کانکتور ثابت صیقل دهنده انتها به انتها، و میزبانی که ماژول را می پذیرد. این چک ها را یک بار اجرا کنید، موجودی A/B را مستند کنید، و پیوند برای سال ها رفتار خواهد کرد.

اگر در حال برنامه ریزی یک پروژه فیبر تک رشته ای هستید، با فاصله پیوند، نوع فیبر موجود، پولیش کانکتور، سرعت مورد نیاز و مدل سوئیچ شروع کنید. جفت BiDi منطبق بر آن محدودیت ها را به جای برعکس انتخاب کنید.