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NFX150 网络电缆和收发器规划

NFX150 设备上支持的可插拔收发器

NFX150 设备上的上行链路模块端口支持 SFP 和 SFP+ 收发器。

注意:

我们建议您仅将从瞻博网络购买的光收发器和光纤连接器与瞻博网络设备配合使用。

谨慎:

瞻博网络技术支持中心 (JTAC) 为瞻博网络提供的光模块和光缆提供全面支持。但是,JTAC 不为未经瞻博网络认证或提供的第三方光学模块和电缆提供支持。如果您在运行使用第三方光学模块或电缆的瞻博网络设备时遇到问题,如果 JTAC 认为观察到的问题与使用第三方光学模块或电缆无关,JTAC 可以帮助您诊断与主机相关的问题。您的 JTAC 工程师可能会要求您检查第三方光学模块或电缆,如果需要,请将其更换为同等的瞻博网络认证组件。

使用高功耗的第三方光学模块(例如相干 ZR 或 ZR+)可能会对主机设备造成热损坏或缩短其使用寿命。因使用第三方光模块或电缆而对主机设备造成的任何损坏均由用户负责。瞻博网络对因此类使用而造成的任何损害不承担任何责任。

有关支持的收发器及其规格的列表,请参阅 硬件兼容性工具

适用于 NFX150 设备的 SFP+ 直连电缆

小型可插拔增强型收发器 (SFP+) 直连铜缆 (DAC) 电缆,也称为 Twinax 电缆,适用于服务器和交换机之间的机架内连接。它们适用于长达 23 英尺(7 米)的短距离传输,非常适合在机架内和相邻机架之间进行经济高效的网络连接。

本主题介绍:

电缆规格

NFX150 设备支持 SFP+ 无源 DAC 电缆。无源 Twinax 电缆是没有有源电子元件的直线电缆。NFX150 设备支持 1 米、3 米和 5 米长的 SFP+ 无源 DAC 电缆。

注意:

我们建议您仅将从瞻博网络购买的 SFP+ DAC 电缆与瞻博网络设备配合使用。

谨慎:

瞻博网络技术支持中心 (JTAC) 为瞻博网络提供的光模块和光缆提供全面支持。但是,JTAC 不为未经瞻博网络认证或提供的第三方光学模块和电缆提供支持。如果您在运行使用第三方光学模块或电缆的瞻博网络设备时遇到问题,如果 JTAC 认为观察到的问题与使用第三方光学模块或电缆无关,JTAC 可以帮助您诊断与主机相关的问题。您的 JTAC 工程师可能会要求您检查第三方光学模块或电缆,如果需要,请将其更换为同等的瞻博网络认证组件。

使用高功耗的第三方光学模块(例如相干 ZR 或 ZR+)可能会对主机设备造成热损坏或缩短其使用寿命。因使用第三方光模块或电缆而对主机设备造成的任何损坏均由用户负责。瞻博网络对因此类使用而造成的任何损害不承担任何责任。

电缆可热拔除和热插入:无需关闭交换机电源或中断交换机功能即可拔下和更换电缆。电缆包括一个低压电缆组件,该组件直接连接到两个 SFP+ 端口,电缆两端各一个。这些电缆使用高性能集成双工串行数据链路进行双向通信,数据速率高达 10 Gbps。

有关支持的 DAC 电缆及其规格的列表,请参阅 硬件兼容性工具

DAC 电缆支持的标准

电缆符合以下标准:

了解 NFX150 设备光纤电缆信号损耗、衰减和散射

要确定光纤连接所需的功率预算和功率裕度,您需要了解信号损耗、衰减和色散如何影响传输。NFX150 设备使用各种类型的网络电缆,包括多模和单模光纤电缆。

多模和单模光纤电缆中的信号损耗

多模光纤的直径足够大,允许光线在内部反射(从光纤壁反弹)。采用多模光学器件的接口通常使用 LED 作为光源。然而,LED不是相干光源。它们将不同波长的光喷射到多模光纤中,多模光纤以不同的角度反射光。光线沿锯齿状线路穿过多模光纤,从而引起信号散射。当在光纤芯中传播的光辐射到光纤包层(折射率较低的材料层与折射率较高的纤芯材料紧密接触)时,会发生高阶模损耗。与单模光纤相比,这些因素共同降低了多模光纤的传输距离。

单模光纤的直径非常小,光线只能通过一层在内部反射。具有单模光学器件的接口使用激光作为光源。激光产生单一波长的光,该光沿直线穿过单模光纤。与多模光纤相比,单模光纤具有更高的带宽,可以携带更长距离的信号。因此,它更昂贵。

有关连接到 NFX150 设备的单模和多模光纤电缆类型的最大传输距离和支持的波长范围的信息,请参阅 NFX150 设备上支持的可插拔收发器。超过最大传输距离会导致严重的信号损失,从而导致传输不可靠。

光纤电缆中的衰减和散射

如果到达接收器的调制光有足够的功率来正确解调,则光数据链路可以正常工作。 衰减 是指光信号在传输过程中强度的降低。电缆、电缆接头和连接器等无源介质组件会导致衰减。尽管光纤的衰减明显低于其他介质,但在多模和单模传输中仍然会发生衰减。高效的光数据链路必须传输足够的光来克服衰减。

Dispersion 是信号随时间推移的传播。以下两种类型的散射会影响通过光数据链路的信号传输:

  • 色散,这是由不同速度的光线引起的信号随时间的扩散。

  • 模态色散,是指由光纤中的不同传播模式引起的信号随时间推移而扩散。

对于多模传输,模态色散(而非色散或衰减)通常会限制最大比特率和链路长度。对于单模传输,模态色散不是因素。但是,在较高的比特率和较长的距离上,色散会限制最大链路长度。

高效的光数据链路必须具有足够的光,以超过接收器在其规格范围内运行所需的最小功率。此外,总散射必须在 Telcordia Technologies 文档 GR-253-CORE(第 4.3 节)和国际电信联盟 (ITU) 文档 G.957 中为链路类型指定的限制范围内。

当色散达到允许的最大值时,其影响可视为功率预算中的功率损失。光功率预算必须考虑到组件衰减、功率损失(包括来自散射的损失)和意外损耗的安全裕度。

计算 NFX150 设备的光纤电缆功率预算

在规划光纤电缆布局和距离时,计算链路的功率预算,以确保光纤连接有足够的功率来正确运行。功率预算是链路可以传输的最大功率量。在计算功率预算时,可以使用最坏情况分析来提供误差幅度,即使实际系统的所有部分都不以最坏情况水平运行。

要计算链路光纤电缆功率预算 (PB) 的最坏情况估计值:

  1. 确定链路的最小发射器功率 (P T) 和最小接收器灵敏度 (PR) 的值。例如,这里的 (P T) 和 (PR) 以分贝为单位,分贝以 1 毫瓦 (dBm) 为参考。

    PT = –15 dBm

    PR = –28 dBm

    注意:

    请参阅发射器和接收器的规格,以查找最小发射器功率和最小接收器灵敏度。

  2. 通过从 (P T) 中减去 (P R) 来计算功率预算 (PB):

    –15 dBm – (–28 dBm) = 13 dBm

计算 NFX150 设备的光纤电缆功率裕度

在开始计算功率裕度之前:

在规划光纤电缆布局和距离时,计算链路的功率裕度,以确保光纤连接具有足够的信号功率来克服系统损耗,并且仍然满足接收器对所需性能水平的最低输入要求。功率裕度 (P M) 是从功率预算 (PB) 中减去衰减或链路损耗 (LL) 后的可用功率量。

在计算功率裕度时,可以使用最坏情况分析来提供误差幅度,即使实际系统的所有部分都不以最坏情况水平运行。功率裕度(PM )大于零表示功率预算足以操作接收器,并且不超过最大接收器输入功率。这意味着链接将起作用。零或负数 (PM) 表示功率不足,无法操作接收器。请参阅接收器的规格以查找最大接收器输入功率。

要计算链路功率裕度 (PM) 的最坏情况估计值,请执行以下操作:

  1. 通过添加适用链路损耗系数的估计值来确定链路损耗 (LL) 的最大值,例如,使用 表 1 中提供的各种因素的样本值(此处,链路长 2 公里且多模,(PB) 为 13 dBm):
    表 1:导致链路损耗的因素的估计值

    链路损耗系数

    估计链路损耗值

    链路损耗 (LL) 计算值示例

    高阶模式损耗

    多模 - 0.5 dBm

    0.5分贝

    单模式 — 无

    0 分贝

    模态色散和色散

    多模 - 无,如果带宽和距离的乘积小于 500 MHz/km

    0 分贝

    单模式 — 无

    0 分贝

    连接

    0.5分贝

    此示例假定有五个连接器。五个连接器的损耗:5 (0.5  dBm) = 2.5 dBm。

    拼接

    0.5分贝

    此示例假定有两个接头。两个接头的损耗:2 (0.5 dBm) = 1 dBm。

    光纤衰减

    多模 - 1 dBm/公里

    此示例假定链路长度为 2 公里。2 公里的光纤衰减:2 公里(1 dBm/公里 ) = 2 dBm。

    单模 - 0.5 dBm/公里

    此示例假定链路长度为 2 公里。2 公里的光纤衰减:2 公里(0.5 dBm/公里 ) = 1 dBm。

    时钟恢复模块 (CRM)

    1 分贝

    1 分贝

    注意:

    有关设备和其他因素导致的实际信号丢失量的信息,请参阅该设备的供应商文档。

  2. 通过从 (P B) 中减去 (LL) 来计算 (PM):

    PB– LL = PM

    13 dBm – 0.5 dBm [HOL] – 5 (0.5 dBm) – 2 (0.5 dBm) – 2 公里 (1.0 dBm/km) – 1 dB [CRM] = PM

    13 dBm – 0.5 dBm – 2.5 dBm – 1 dBm – 2 dBm – 1 dBm = PM

    PM = 6 dBm

    计算出的功率裕度大于零,表示链路具有足够的传输功率。此外,功率裕度值不超过最大接收器输入功率。请参阅接收器的规格以查找最大接收器输入功率。