Üheahelaline kiud on fiiberoptiline edastusmeetod, mis edastab ja vastu võtab liiklust tavalise kahe kiu asemel ühel optilisel kiul. Etherneti võrkudes tehakse seda peaaegu alati BiDi transiiveritega, mida mõnikord nimetatakse kahesuunalisteks või ühe{1}}kiu SFP mooduliteks.
Kui soovite lühikest versiooni: üheahelaline kiud on mõttekas, kui kiusüdamikke on vähe, kui uue kaabli tõmbamine läbi torujuhtme või ülikoolilinnaku kaudu on kallis või kui liisitud tume kiupaar on juba lahti võetud. See ei ole õige vaikeseade uhi-uue struktureeritud kaabelduse jaoks ja see karistab kõiki meeskondi, kes ei sobi enne tellimist hoolikalt lainepikkusi, optilist eelarvet ja lülitite ühilduvust.
Selles juhendis kirjeldatakse, kuidas tehnoloogia kiu puhul tegelikult töötab, millal valida see duplekskiu asemel, kui see kipub põllul ebaõnnestuma, ja täpsed kontrollid, mida insener peaks enne BiDi SFP või SFP+ paari ostmist läbi viima.
Mis on üheahelaline kiud?
Üheahelaline kiud, mida mõnikord nimetatakse ühe-kiu ülekandeks või simplekskiudülekandeks, kasutab üht optilist kiudu, et edastada liiklust korraga mõlemas suunas.
Traditsiooniline duplekskiudühendus kasutab kahte kiudu: üks kiud edastab, teine võtab vastu. Üheahelaline kiulink asendab selle paari ühe ahelaga, eraldades ruumilise domeeni asemel kaks suunda lainepikkuse domeenis. Kui mõlemas otsas on õiged transiiverid, töötab täis-dupleksne Etherneti link ühe füüsilise kiu kaudu.
Klassikaline avaldatud näide on IEEE 802.3ah alusel määratletud 1000BASE-BX-D/U liides: üks ots edastab lainepikkusel 1490 nm ja võtab vastu 1310 nm, samas kui teine ots edastab lainepikkusel 1310 nm ja võtab vastu 1490 nm. Füüsilise kihi aluseks olevaid nõudeid saate lugeda jaotisestIEEE 802.3 Etherneti standard.
Üheahelaline kiud vs Simplex Fiber vs Duplex Fiber
Need kolm terminit lähevad pidevalt segamini, eriti hankepiletite puhul.
- Simplekskiudviitab kaablile, mis sisaldab füüsiliselt ühte kiudahelat, mille mõlemas otsas on tavaliselt üks LC-, SC- või FC-pistik.
- Duplekskiudviitab kaablile, mis sisaldab kahte fiiberkiudu, mis tavaliselt lõpetatakse seotud pistikuna.
- Üheahelaline kiudkirjeldab edastusmeetodit: üks haru, mis kannab mõlemat suunda, olenemata sellest, kas selle all olev kaabel on tehniliselt simplex patch-juhe või suurema tüve üks haru.
Seega töötab üheahelaline kiudühendus peaaegu alati lihtjuhtmel, kuid termin "simpleks" kirjeldab kaablit, samas kui "üheahelaline kiud" kirjeldab optilist skeemi.
Kuidas üheahelaline kiud toimib
BiDi ülekanne ja WDM mooduli sees
Enamik üheahelalisi kiudoptilise Etherneti linke kasutab BiDi-edastust. BiDi on lühend kahesuunalisest. Selle asemel, et eraldada kaks suunda, andes mõlemale oma kiud, eraldab BiDi optika need lainepikkuse järgi, kasutades väikestlainepikkusjaotusega multipleksiminefilter transiiveri sees. See filter, mida sageli nimetatakse diplekseriks, ühendab väljamineva laseri ja sissetuleva signaali ühes jagatud pordis.
Üks tüüpiline sidumine näeb välja selline:
| Lõpp | TX lainepikkus | RX lainepikkus |
|---|---|---|
| A | 1310 nm | 1490 nm |
| B | 1490 nm | 1310 nm |
Sellepärast ei saa üheahelaline kiudühendus kasutada kahte identset moodulit: mõlemad diplekserid eeldavad, et nad edastavad sama värvi valgust ja ühendus ei tekiks kunagi. Selles käsitletakse diplekseri ja laseri paigutuse sügavamat riketBiDi transiiveri tehnoloogia selgitus.
Levinud BiDi lainepikkuste paarid
Erinevad kiirused ja ulatused kasutavad erinevaid lainepikkuste paare. Allolev tabel näitab kombinatsioone, millega insenerid ettevõtte ja juurdepääsuvõrkudes kõige sagedamini kokku puutuvad.
| Kiirus | Lõpp A (TX/RX) | B lõpp (TX/RX) | Tüüpiline ulatus |
|---|---|---|---|
| 1G BiDi SFP | 1310/1550 nm | 1550/1310 nm | 10-40 km |
| 1G BiDi SFP | 1310/1490 nm | 1490/1310 nm | 10 km (BX-D/U) |
| 10G BiDi SFP+ | 1270/1330 nm | 1330/1270 nm | 10-20 km |
| 10G BiDi SFP+ | 1490/1550 nm | 1550/1490 nm | 40 km |
| 25G BiDi SFP28 | 1270/1330 nm | 1330/1270 nm | 10 km |
Kõik moodulitootjad ei kasuta samu silte. Mõned prindivad "BX-U" ja "BX-D" (üles- ja allavoolu), teised aga otse "TX1310/RX1490". Müüjatevaheline siltide segamine on üks lihtsamaid vigu, mida laoseisus teha, seega tasub enne tellimist oma laoruumis nimed standardida.
Üheahelaline kiud vs kaheahelaline kiud
Nii üheahelaline kui ka kaheahelaline kiud töötavad korralikult kavandatud Etherneti linkidel. Õige valik sõltub sellest, mida on vähe: kiududest, ajast, rahast või toimingute keerukusest.
| Üksus | Üheahelaline kiud | Kaheahelaline kiud |
|---|---|---|
| Kiu kasutamine | Üks haru | Kaks kiudu |
| Tüüpiline optika | BiDi SFP / BiDi SFP+ / BiDi SFP28 | Standardne dupleks SFP / SFP+ |
| Ühendus | Simplex LC (tavaliselt) | Dupleks LC |
| Moodulite sidumine | A/B paar, vastupidine TX/RX lainepikkustele | Mõlemas otsas sama mudel |
| Varumooduli sukad | Kaks SKU-d (A ja B) | Üks SKU |
| Peamine eelis | Säästab kiudsüdamikke | Standardimine, tarnija saadavus |
| Peamine risk | Lainepikkuste mittevastavus, vastuvõtja ülekoormus lühikestel linkidel | TX/RX polaarsus, kiutüübi mittevastavus |
| Parim sobivus | Piiratud kiudude arv, olemasolev kaablitehas, renditud tume kiud, juurdepääsulingid | Uued ehitised, tihedad andmekeskused, laborikeskkonnad |
Valige BiDi, kui kiudude arv on piirang. Valige dupleks, kui standardimine,{1}}varuosade saadavus ja operaatori lihtsus on olulisemad.
Üheahelalise kiu valiku kontroll-loend
Kasutage seda kontrollnimekirja enne tellimuse esitamist otsustustabelina. Iga rida tähistab olukorda, mis langeb võrguinseneri töölauale koos sobiva kõnega.
| Olukord | Soovitatav lähenemine |
|---|---|
| Üks varu fiiber, vaja 1G või 10G linki | BiDi SFP / SFP+ sobitatud paar |
| Uus andmekeskuse kapp, palju kiude | Standardne dupleks SFP+, struktureeritud kaabeldus |
| Lühike ühe{0}}režiimi link (alla 1 km) 10 km / 40 km mooduliga | Kontrollige vastuvõtja ülekoormust, vajadusel lisage fiibersummuti |
| Tundmatu pärand kiudtaim | Enne optika tellimist kontrollige sisestuskadu ja peegeldust |
| Mõlemas otsas on mitu{0}}müüja lülitit | Enne ostmist kinnitage transiiveri kodeerimine mõlemas otsas |
| Välikapp või tööstusplats | Kasutage tööstuslikke{0}}temperatuuri BiDi mooduleid |
| Vajab DOM-i jälgimist lingi kaudu | Kinnitage nii transiiveri kui ka lüliti DOM/DDM-i tugi |
| Liisitud tume kiud, saadaval ainult üks kiud | BiDi paar, millel on renditud marsruudi jaoks sobiv ulatus |
Kui üheahelaline kiud on õige valik
1. Teil on piiratud arv olemasolevaid kiudusid
Üheahelalise kiu tugevaim juhtum on tavalise kiu nappus. Hoone---ühendusel võib olla 12-südamikuga püstikusse jäänud üks kasutamata haru või ülikoolilinnaku kanal on liiga täis, et teises kaablis püüda. Sobiva BiDi paariga võib see üks varuosa kanda uut täisdupleksset Etherneti linki ilma tsiviiltöödeta.
Levinud stsenaariumid, kus see ilmneb:
- Ettevõtte ülikoolilinnak ühendab vananevate püstikute hoonete vahel
- Tööstuskohad, kus soomustatud kaabliradades on piiratud kiud
- Olemasolevat kanaliruumi taaskasutavad munitsipaalvõrgud
- Interneti-teenuse pakkujate juurdepääsuvõrgud, kus igal abonendi feederil on vähe võimalusi
- CCTV ja turvasüsteemid lisati pärast algset installimist
- Juhtmeta tagasiühendus, kus katus-katusekiudude{1}}kiud on fikseeritud
2. Uue kiu tõmbamine on liiga kallis
Transiiveri maksumus on projektis harva domineeriv number. Kaeviku kaevamine, juurdepääs torustikule, hoonesse sisenemine, splaissimine, OTDR-testimine, pärast-töötundi ja seisakud jäävad tavaliselt selle kõrvale. Kui BiDi paar eemaldab tsiviiltöö, langeb projekti eelarve sageli madalamale isegi siis, kui optika ise maksab pordi kohta rohkem kui tavalised dupleks-SFP-d.
3. Peate olemasolevas tehases parandama kiudude kasutamist
Üheahelaline kiud ei suurenda võluväel ühe optilise kanali ribalaiust. See muudab füüsiliste ahelate arvu lingi kohta. Paigaldatud kaablil, mis juba pakub mitut teenust, võib ühe ahela vabastamine lingi kohta kiu suurendamise projekti aastate võrra edasi lükata.
4. Link on lihtne punkt-punktini-
BiDi-optika paistab silma sirgjoonelistes punkt{0}}punkt-ühendustes: lüliti lülitile, lüliti meediumimuundurile, ruuter juurdepääsulülitile, kaugkapp tuumani või hoone A hoonesse B. Tavaliselt piisab sobitatud paarist puhtal simplekskiu teel.
Millal te ei tohiks kasutada üheahelalist kiudu
Üheahelaline kiud on tööriist, mitte vaikimisi. Kui mõni järgmistest on tõsi, otsige hoopis kaheahelalist kiudu:
- Saidil on juba rohkem kui piisavalt varuosi kiupaare
- Operatsioonimeeskond varustab pigem ühte duplekssete SFP-de SKU-d kui kahte A/B BiDi mooduli SKU-d
- Spetsiaalne optiline liides, mida vajate, on saadaval ainult dupleksvormingus
- Projekt on uus suure{0}}tihedusega andmekeskuse ehitus, mille struktureeritud duplekskaabeldus on juba välja töötatud
- Te ei saa enne juurutamist kindlalt kinnitada lainepikkuste sidumist, optilist eelarvet, konnektori poleerimist ja lüliti kodeerimist
- Kiudtaimel on kõrge peegeldusvõime või teadmata ajalugu, kus A/B keerukuse lisamine aeglustab tõrkeotsingut
Väljas kasutuselevõtu korral on rike harva kiud ise. Peaaegu alati on vale A/B-moodulipaar vales otsas või pika-ulatusega moodul pumpab lühikesele lingile liiga palju energiat.
Kuidas valida üheahelalist kiudude lahendust
1. samm: kinnitage kiu tüüp
Enamik üheahelalisi BiDi Etherneti linke on tavaliselt mõeldud ühemoodilise{0}}kiu jaoksOS2 ühemoodi{1}}kiudettevõtete ja operaatorite juurutamisel. Ärge arvake, et teie käes olev plaastrijuhe on õiget tüüpi lihtsalt seetõttu, et pistik sobib pordiga.
Mida kontrollida enne tellimist:
- Kiudude tüüp: ühe-režiimi (kõige tavalisem OS2) või mitmerežiimiline
- Pistiku tüüp: LC, SC, FC või muu
- Poola: UPC või APC
- Plaastripaneel ja adapteri tüüp mõlemas otsas
- Otsast-otsani-vahemaa, sealhulgas plaastrijuhtme läbimine mõlemas ruumis
- Liikude ja ühendatud pistikute arv teel
2. samm: valige kiirus ja vormitegur
Ühendage transiiver lüliti pordiga. Levinuimad valikud on 1G BiDi SFP, 10G BiDi SFP+ ja 25G BiDi SFP28; 40G ja 100G ühe-kiu variandid on olemas, kuid need on vähem standardiseeritud. 10G SFP+ moodul ei suhtle 1G-ga pordis, mis ei toeta selgesõnaliselt kahekiirusega toimimist, mis on vanemate juurdepääsulülitite taaskasutamisel sagedane probleem. Siit loetud kasulik taust on praktiline erinevusühe--- ja mitmerežiimilised SFP-moodulidsegalaevastiku planeerimisel.
3. samm: sobitage TX/RX lainepikkused
See on samm, mis katkestab linke kõige sagedamini. BiDi paar vajab kahes otsas täiendavaid lainepikkusi. Osanumbri usaldamise asemel lugege alati tegelike TX- ja RX-numbrite etiketti või andmelehte.
| külg A | B külg | Tulemus |
|---|---|---|
| TX 1310 / RX 1490 | TX 1490 / RX 1310 | Õige paar |
| TX 1310 / RX 1490 | TX 1310 / RX 1490 | Link puudub (sama TX lainepikkus) |
| TX 1270 / RX 1330 | TX 1330 / RX 1270 | Õige paar |
| TX 1490 / RX 1550 | TX 1550 / RX 1490 | Õige paar, kui ulatus ja võimsus sobivad |
4. samm: kontrollige vahemaad ja optilist eelarvet
Puurile trükitud number ("10 km", "40 km") on ulatuse reiting, mitte juhis. Oluline on teie konkreetse lingi optiline eelarve. Enne tellimist tõmmake kõik need numbrid:
- Edastusvõimsus (TX min / max)
- Vastuvõtja tundlikkus
- Vastuvõtja ülekoormuslävi
- Kiudude sumbumine kilomeetri kohta
- Konnektori-kadu ja paaritud paaride arv
- Splaissingu kadu ja splaisside arv
- Ohutusvaru (tavaliselt 2–3 dB)
Siin peidavad end kaks rikkerežiimi. Esimene on liiga vähe jõudu, ilmselge. Teine, vähem ilmne, on liiga palju võimsust: 40 km moodul 500 m kiududel võib juhtida vastuvõtjat üle selle ülekoormusläve ja tekitada bitivigu või üldse mitte linki. Pika{5}}ulatusega optikaga lühikesed hüpped vajavad sageli fikseeritud sisseehitatud summutit. Iga detsibelli kohta põhjalikuma ülevaate saamiseks vaadake seda ülevaadetsisestuskadu kiudoptilistes võrkudes.
5. samm: kinnitage pistiku ja seadme ühilduvus
Enne tellimuse esitamist kontrollige:
- Lüliti, ruuteri või meediumimuunduri kaubamärk ja täpne mudel
- Pordikiirus ja kahe{0}}kiiruse tugi
- Tarnija kodeerimise nõuded (mõned platvormid keelduvad kodeerimata optikast)
- Pistiku tüüp ja sobivussimplex LC pistikigal plaastrijuhtmel
- Poola tüüp (UPC vs APC) otsast lõpuni
- DOM/DDM-i jälgimise tugi nii moodulis kui ka hostis
- Töötemperatuuri vahemik, kui optika asub teeäärses kapis või katusel
DOM/DDM tasub sisse lülitada alati, kui platvorm seda toetab. See paljastab vastuvõetud optilise võimsuse, TX-võimsuse, temperatuuri ja laseri eelpingevoolu, mis koos võimaldavad teil märgata alandav seos nädalaid enne selle tõsist ebaõnnestumist.
Levinud üheahelalise kiu juurutamise vead
Viga 1: standardse dupleks-SFP ühendamine ühte kiudu
Tavaline dupleks-SFP eeldab kahte kiudu. Kui ühendate ainult ühe, jääb link jäädavalt välja. Kasutage selle asemel õiget BiDi või ühe-kiuga transiiverit.
Viga 2: kahe identse BiDi mooduli ostmine
BiDi optikat müüakse ja ladustatakse A/B paaridena. Kaks identset moodulit edastavad samal lainepikkusel ja linki ei teki. Hoidke A- ja B-SKU-d oma laos nähtavalt eraldatud ja märgistage need riiulile.
Viga 3: optilise eelarve eiramine
Õige lainepikkuste paar ebaõnnestub ikkagi, kui vastuvõetud võimsus on väljaspool vastuvõtja akent. Mõõtke või hinnake kaotust enne pika-ulatusliku optika määramist ja ärge kunagi eeldage, et värskelt testitud link jääb oma päeva-üks kaotsiminekuks pärast mõnda kordus-paigaldust.
Viga 4: APC ja UPC pistikute segamine
APC ja UPC poleerimisvahendid ei ole omavahel asendatavad. Nende paaritumine põhjustab kehva füüsilise kontakti, suure sisestuskadu ja mõnikord tõsiseid selja{1}}peegeldusprobleeme. Kiutaim kasutab kas üht või teist otsast otsani. Värskendamaks poleerimisgeomeetria ja peegeldumise vastastikmõju leiate sellest juhendistSC/APC pistikud ja poleerimisliigid.
Viga 5: lüliti ühilduvuse unustamine
Mõned lülitid rakendavad ranget transiiveri kodeerimist ja keelavad vaikselt kodeerimata või kolmanda osapoole optika. Enne tellimuse esitamist kontrollige ühilduvust konkreetse püsivara versiooniga, eriti ettevõtte lülitite, OLT-de ja ONU-de puhul.
Viga 6: varuosade varumine ilma A/B plaanita
Üllatavalt palju pärast{0}}tundi katkestusi tuleneb varuosadest, mis osutuvad paari valeks pooleks. Jälgige A ja B SKU-sid eraldi, märgistage kapid, milline lõppkasutus, ja hoidke üks neist veokil.
Üheahelalise kiudlingi tõrkeotsing
Kui BiDi linki ei ilmu, järgige seda järjestust, selle asemel, et osi juhuslikult vahetada:
- Lugege mõlema mooduli prinditud TX/RX lainepikkusi. Kinnitage, et need on üksteist täiendavad, mitte identsed.
- Lugege DOM-i väärtusi mõlemas otsas. RX võimsus –40 dBm ehk "signaali kadu" tähendab tavaliselt pigem kiu, pistiku või lainepikkuse probleemi kui mooduli probleemi.
- Puhastage mõlemad LC otsad tuntud-hea kassetipuhastusvahendiga ja kontrollige sihikuga. Enamik "katkiseid" BiDi linke on määrdunud otspinnad.
- Loopback-testige iga moodulit tuntud{0}}hea kiupaariga, kasutades atenuaatorit, et tõestada, et optika ise on elus.
- Kui RX-i võimsus on ebatavaliselt kõrge (näiteks –2 dBm 40 km pikkusel optikal üle 200 m kiu), lisage sisseehitatud atenuaator, mille suurus viiks taseme vastuvõtja aknasse.
- Veenduge, et pistiku poleerimine (UPC vs APC) oleks otsast lõpuni ühtlane. Üksainus APC-adapter, mis UPC-ketti libiseb, läheb vaikselt kulukaks.
- Kui kõik on optiliselt kontrollitud, kuid port ikka ei ilmu, vahetage transiiveri kodeering (müüja-kodeeritud vs üldine), et välistada lüliti-poolse tagasilükkamise keel.
KKK
K: Mis vahe on üheahelalisel kiul ja duplekskiul?
V: Üheahelaline kiud kasutab üht kiudu nii edastamiseks kui ka vastuvõtmiseks, eraldades suunad lainepikkuse järgi BiDi optika abil. Duplekskiud kasutab kahte kiudu, ühte suuna kohta, standardsete SFP-dega mõlemas otsas.
K: Kas üheahelaline kiud on sama mis simplekskiud?
V: Mitte täpselt. Simplex kirjeldab kaablit (üks haru). Üheahelaline kiud kirjeldab ülekandemeetodit (üks kiud kannab mõlemat suunda). Üheahelaline fiiberlink kasutab peaaegu alati simplex-plaastrijuhet, kuid terminid ei ole sünonüümid.
K: Kas ma saan kasutada tavalist üheahelalise kiuga SFP-d?
V: Ei. Standardne dupleks-SFP vajab töötamiseks kahte kiudu. Ühel ahelal töötamiseks vajate sisseehitatud-lainepikkusfiltriga BiDi või ühe-kiudtransiiverit.
K: Kas BiDi SFP-sid tuleb kasutada paarikaupa?
V: Jah. Neid müüakse ja võetakse kasutusele täiendavate A/B-paaridena. Saate lainepikkus ühes otsas peab ühtima vastuvõtu lainepikkusega teises otsas.
K: Mis juhtub, kui installin kaks identset BiDi moodulit?
V: Link ei ilmu. Mõlemad moodulid edastavad samal lainepikkusel ja kuulavad samal lainepikkusel, nii et kumbki pool ei kuule teist.
K: Kas BiDi kiud on ettevõtete võrkude jaoks usaldusväärne?
V: Jah, kui see on õigesti kujundatud. BiDi optikat on rakendatud kandja skaalal alates 1000BASE-BX10 standardiseerimisest ja enamik BiDi linkidest tulenevaid katkestusi on määrdunud pistikud, vale A/B sidumine või vastuvõtja ülekoormus lühikestel hüpetel, mitte tehnoloogia endana.
K: Kas üheahelaline kiud on ühe{0}- või mitmemoodiline?
V. Enamik BiDi Etherneti linke kasutab ühemoodi{0}}kiudu, tavaliselt OS2. Mitmerežiimilised BiDi variandid on saadaval väga lühikese ulatusega, kuid tavalistes ettevõtete võrkudes on need harvad.
K: Kas üheahelaline kiud on odavam kui kaheahelaline kiud?
V: Optika maksab pordi kohta rohkem, kuid projekti kogumaksumus võib olla väiksem, kui üheahelaline kiud väldib uue kaabli paigaldamist, täiendavaid paneelide porte või täiendavaid liisitud ahelaid. Tasakaal{1}}oleneb täielikult tsiviiltööde maksumusest.
K: Kas üheahelaline kiud toetab 10G ja 25G?
V: Jah. 10G BiDi SFP+ on nüüd standardne ühe-kiu 10G linkide jaoks ning 25G BiDi SFP28 on laialdaselt saadaval 5G/4G esiühenduse ja juurdepääsu üleslinkide jaoks. Kiirus, lainepikkuse paar, ulatus ja lüliti ühilduvus peavad ikka ühtima.
K: Kas üheahelaline kiud vähendab jõudlust võrreldes dupleksiga?
V: Mitte iseenesest. Õigesti määratud BiDi link töötab täis{1}}dupleksi liinikiirusega. Jõudlusprobleemid tulenevad peaaegu alati lainepikkuste mittevastavusest, kiu halvast seisukorrast, määrdunud pistikutest, ühildumatust kodeerimisest või vastuvõtja aknast väljapoole jääva optilise eelarve tõttu.
Lõplik võtmine
Üheahelaline kiud on üks kõige kasulikumaid tööriistu, mis on saadaval, kui kiudusid on vähe, ehitustööd on kallid või kui olemasolev kaablitehas peab ilma kasvamiseta tarnima rohkem ühendusi. See ei ole uute ehituste puhul vaikeseade ja see karistab kõiki meeskondi, kes tellivad ainult ulatuse ja kiiruse järgi.
Usaldusväärne juurutamine taandub lühikesele kontrollide loendile: õige kiu tüüp, õige kiirus ja vormitegur, täiendav TX/RX lainepikkuste paar, optiline eelarve, mis langeb vastuvõtja aknasse, konnektori järjepidev poleerimine otsast lõpuni ja host, mis moodulit aktsepteerib. Käivitage need kontrollid üks kord, dokumenteerige A/B inventar ja link toimib aastaid.
Kui plaanite üheahelalist kiu projekti, alustage lingi kaugusest, olemasolevast kiu tüübist, pistiku poleerimisest, vajalikust kiirusest ja lüliti mudelist. Valige sobitatud BiDi paar nende piirangute järgi, mitte vastupidi.
