PTX10003 网络电缆和收发器规划
确定收发器对 PTX10003 的支持
每个 PTX10003 前面板接口都支持四通道小型可插拔 （QSFP-DD） 光纤收发器。PTX10003 上的接口可配置为支持 10 Gbps、40 Gbps、100 Gbps、200 Gbps 和 400 Gbps 的数据速率。
您可以使用硬件兼容性工具查找有关瞻博网络设备支持的光纤收发器的信息。除了收发器和连接类型外，还记录了每个收发器的光缆特性（如适用）。硬件兼容性工具允许您按产品搜索，按接口速度或类型显示该设备或类别支持的所有收发器。PTX10003 路由器支持的收发器列表位于 https://apps.juniper.net/hct/product/#prd=PTX10003。
瞻博网络技术援助中心 （JTAC） 为瞻博网络提供的光模块和电缆提供全面支持。但是，JTAC 不支持瞻博网络不符合要求或提供的第三方光模块和电缆。如果使用第三方光模块或电缆的瞻博网络设备运行时遇到问题，如果观察到的问题与第三方光模块或电缆的使用无关，JTAC 可以帮助诊断主机相关问题。您的 JTAC 工程师可能会要求您检查第三方光模块或电缆，如果需要，将其更换为具有瞻博网络资格的同等组件。
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导致主机设备的任何损坏由用户自行负责。对于因此类使用而导致的任何损害，瞻博网络不承担任何责任。
MX 和 PTX 系列设备的电缆和连接器规格
MX 系列和 PTX 系列设备支持的收发器使用光纤电缆和连接器。连接器类型和光纤类型取决于收发器类型。
您可以使用 硬件兼容性工具确定特定收发器所需的电缆和连接器类型。
为了保持机构批准，只能使用结构合理的屏蔽电缆。
多纤维推入 （MPO） 和多纤维端接推 （MTP） 术语描述同一连接器类型。本主题的其余部分使用 MPO 表示 MPO 或 MTP。
12 光纤 MPO 连接器
瞻博网络设备上使用两种类型的电缆用于 12 光纤 MPO 连接器：两端采用 MPO 连接器的跳线，一端采用 MPO 连接器，另一端采用 4 个 LC 双工连接器的分支电缆。根据应用的不同，电缆可能使用单模光纤 （SMF） 或多模光纤 （MMF）。瞻博网络销售的电缆符合支持的收发器要求，但无需从瞻博网络购买电缆。
确保您订购的电缆具有正确的极性。供应商将这些交叉电缆称为 “上锁”、 “锁定至锁定”、“ B 类”或 “方法 B”。如果在两个收发器之间使用修补板，请确保通过电缆设备保持适当的极性。
此外，请确保连接器中的光纤端正确完成。物理接触 （PC） 是指经过抛光扁平的光纤。角度物理接触 （APC） 是指以一定角度抛光的光纤。超物理接触 （ACR） 是指经过抛光平整的光纤，以更精细的光洁度。所需的光纤端随连接器类型一起在 硬件兼容性工具中列出。
带 MPO 连接器的 12 光纤带式跳线
您可以使用带插槽 MPO 连接器的 12 光纤带状电缆连接两个相同类型的收发器，例如 40GBASE-SR4-to-40GBASESR4 或 100GBASE-SR4-to-100GBASE-SR4。您还可以使用插线连接 4 个 10GBASE-LR 或 4 个 10GBASE-SR 收发器，例如，4x10GBASE-LR-to-4x10GBASE-LR 或 4x10GBASE-SR-to-4x10GBASE-SR—而不是将信号分断为 4 个独立的信号。
表 1 介绍了每个光纤上的信号。 表 2 显示了用于正确极性的针脚到针连接。
纤维 |
信号 |
|---|---|
1 |
Tx0（传输） |
2 |
Tx1（传输） |
3 |
Tx2（传输） |
4 |
Tx3（传输） |
5 |
闲置 |
6 |
闲置 |
7 |
闲置 |
8 |
闲置 |
9 |
Rx3（接收） |
10 |
Rx2（接收） |
11 |
Rx1（接收） |
12 |
Rx0（接收） |
MPO 引脚 |
MPO 引脚 |
|---|---|
1 |
12 |
2 |
11 |
3 |
10 |
4 |
9 |
5 |
8 |
6 |
7 |
7 |
6 |
8 |
5 |
9 |
4 |
10 |
3 |
11 |
2 |
12 |
1 |
带 MPO 到 LC 双工连接器的 12 光纤带分支电缆
您可以使用 12 条带分支电缆和 MPO 到 LC 双工连接器，将 QSFP+ 收发器连接到 4 个独立的 SFP+ 收发器，例如 4x10GBASE-LR-to-10GBASE-LR 或 4x10GBASE-SR-to-10GBASE-SR+ 收发器。分支电缆由 12 光纤带状光纤电缆构成。带状电缆从一端有一个 MPO 插槽的电缆拆分成四个电缆对，另一端有四个 LC 双工连接器。
图 1 显示了一个典型的带有 MPO 到 LC 双工连接器的 12 带分支电缆的示例（根据制造方式，您的电缆看起来可能会有所不同）。
表 3 介绍了 MPO 和 LC 双工连接器之间光纤的连接方式。电缆信号与 表 1 所述相同。
MPO 连接器引脚 |
LC 双工连接器引脚 |
|---|---|
1 |
LC 双工 1 上的 Tx |
2 |
LC 双工 2 上的 Tx |
3 |
LC 双工 3 上的 Tx |
4 |
LC 双工 4 上的 Tx |
5 |
闲置 |
6 |
闲置 |
7 |
闲置 |
8 |
闲置 |
9 |
LC 双工 4 上的 Rx |
10 |
LC 双工 3 上的 Rx |
11 |
LC 双工 2 上的 Rx |
12 |
LC 双工 1 上的 Rx |
瞻博网络的 12-Ribbon 补丁和分支电缆
瞻博网络销售具有 MPO 连接器的 12 带修补电缆和分支电缆，可以满足上述要求。无需从瞻博网络购买电缆。 表 4 介绍了可用的电缆。
电缆类型 |
连接器类型 |
光纤类型 |
电缆长度 |
瞻博网络型号 |
|---|---|---|---|---|
12 带补丁 |
插槽 MPO/PC 到插槽 MPO/PC，键向上键 |
MMF （OM3） |
1 米 |
MTP12-FF-M1M |
3 米 |
MTP12-FF-M3M |
|||
5 米 |
MTP12-FF-M5M |
|||
10 米 |
MTP12-FF-M10M |
|||
插槽 MPO/APC 到插槽 MPO/APC，键向上键 |
Smf |
1 米 |
MTP12-FF-S1M |
|
3 米 |
MTP12-FF-S3M |
|||
5 米 |
MTP12-FF-S5M |
|||
10 米 |
MTP12-FF-S10M |
|||
12 条丝带分组讨论 |
插槽 MPO/PC，向上键，可连接 4 个 LC/陷于一个 LC/一个多路双工 |
MMF （OM3） |
1 米 |
MTP-4LC-M1M |
3 米 |
MTP-4LC-M3M |
|||
5 米 |
MTP-4LC-M5M |
|||
10 米 |
MTP-4LC-M10M |
|||
插槽 MPO/APC，上键，到 4 个 LC/APC 双工 |
Smf |
1 米 |
MTP-4LC-S1M |
|
3 米 |
MTP-4LC-S3M |
|||
5 米 |
MTP-4LC-S5M |
|||
10 米 |
MTP-4LC-S10M |
24 光纤 MPO 连接器
您可以使用带有 24 光纤 MPO 连接器的跳线连接两个相同类型的收发器，例如 100GBASE-SR10 到 100GBASE-SR10。
图 2 显示了 24 光纤 MPO 光通道分配。
确保您订购的电缆具有正确的极性。供应商将这些交叉电缆称为 “上锁”、 “锁定至锁定”、“ B 类”或 “方法 B”。如果在两个收发器之间使用修补板，请确保通过电缆设备保持适当的极性。
CFP2-100G-SR10-D3 的 MPO 光学连接器在 CFP2 硬件规格第 5.6 节和 IEEE STD 802.3-2012 第 88.10.3 节中进行了定义。这些规格包括以下要求：
IEEE STD 802.3-2012 中的推荐选项 A。
收发器插座为插头。需要带插座连接器的跳线才能与模块配合。
套管表面应采用平抛光接口，符合 IEC 61754-7 标准。
一致性键是键起。
光学接口必须满足 多光纤光纤连接器通用要求中的 FT-1435-CORE 要求。模块必须通过 IEC 62150-3 定义的摇摆测试。
LC 双工连接器
您可以使用带有 LC 双工连接器的跳线连接两个支持的相同类型的收发器，例如 40GBASE-LR4-到 40GBASE-LR4 或 100GBASE-LR4-to100GBASE-LR4。跳线是一个光纤对，两端有两个 LC 双工连接器。LC 双工连接器还与 12 光纤带分支电缆一起使用，如 带有 MPO 到 LC 双工连接器的 12 光纤带状分支电缆所述。
图 3 显示了收发器中安装的 LC 双工连接器。
光纤电缆信号损耗、衰减和散射
多模和单模光纤电缆中的信号损耗
多模光纤的直径很大，允许光线在内部反射（从光纤壁反弹）。采用多模光纤的接口通常将 LED 用作光源。但是，LED 不是相干源。它们将不同波长的光喷洒到多模光纤中，从而以不同角度反射光。光线以锯齿形线路穿过多模光纤，导致信号散射。当光在光纤核心中散射到光纤包层中时，会产生更高阶的模式损耗。与单模光纤相比，这些因素共同限制了多模光纤的传输距离。
单模光纤的直径很小，光线只能通过一层在内部反射。使用单模光纤的接口使用激光作为光源。激光产生单一波长的光，并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，可以携带信号传输更长的距离。
超过最大传输距离可能会导致重大信号损耗，从而导致不可靠的传输。
光纤电缆中的衰减和散射
光数据链路能否正确发挥作用取决于到达接收器的已调光是否有足够的功率来正确解调。 衰减 是指光信号在传输时功率减少。衰减是由无源介质组件（如电缆、电缆拼接和连接器）引起的。虽然光纤的衰减明显低于其他介质，但它仍然发生在多模和单模传输中。高效的光数据链路必须有足够的光来克服衰减。
散射 是指信号随时间的推移而扩散。以下两种类型的散射会影响光学数据链路：
色散 - 由于光线速度的不同，信号会随时间的推移而扩散。
模态散射 — 信号随时间的推移而扩散，导致光纤传播模式不同。
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，模态色散不是一个因素。但是，在较高的比特率和更长的距离内，色散（而非模态色散）会限制最大链路长度。
高效的光数据链路必须有足够的光，以超过接收器按照规格运行所需的最小功率。此外，总散射必须小于 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。
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。光功率预算必须涵盖组件衰减、功率损失（包括散射损失）以及意外损失的安全范围。
计算光纤电缆的功率预算和功率裕度
如何计算光纤电缆的功率预算
为了确保光纤连接有足够的功率来正确运行，您需要计算链路的功率预算，即它可以传输的最大功率。在计算功率预算时，即使实际系统的所有部分都不在最坏情况下运行，您也会使用最坏情况分析来提供误差范围。要计算最坏情况下的功率预算 （PB） 估算值，假设最小发射器功率 （PT） 和最小接收器灵敏度 （PR）：
PB = PT – PR
以下假设功率预算方程使用以分贝 （dB） 测得的值，并使用以 1 毫瓦 （dBm） 表示的分贝值：
PB = PT – PR
PB = –15 dBm – （–28 dBm）
PB = 13 dB
如何计算光纤电缆的功率裕度
计算链路的功率预算后，可以计算功率裕度 （PM），即从功率预算 （PB） 中减去衰减或链路损耗 （LL） 后可用的功率。最坏情况下的 PM 估计假定最大 LL：
PM = PB – LL
PM 大于零表示功率预算足以运行接收器。
可能导致链路损耗的因素包括高阶模式损耗、模态和色散、连接器、拼接和光纤衰减。 表 5 列出了以下示例计算中使用的因素的估计损失金额。有关设备和其他因素导致的实际信号损耗量的信息，请参阅供应商文档。
链路损耗因数 |
估计链路损耗值 |
|---|---|
更高阶模式损耗 |
单一模式 — 无 多模 — 0.5 dB |
模态和色散 |
单一模式 — 无 多模 — 无，如果带宽和距离积小于 500 MHz-公里 |
连接器故障 |
0.5 dB |
拼接 |
0.5 dB |
光纤衰减 |
单模式 — 0.5 dB/公里 多模 — 1 dB/公里 |
对于功率预算 （PB） 为 13 dB 的 2 公里长的多模链路的以下示例计算将使用 表 5 中的估计值。此示例将链路损耗 （LL） 计算为光纤衰减总和（2 公里 @ 1 dB/公里， 或 2 dB）和 5 个连接器的损耗（每个连接器 0.5 dB 或 2.5 dB）和 2 个拼接的损耗（每个连接器 0.5 dB 或 1 dB）以及高阶模式损耗 （0.5 dB）。功率裕度 （PM） 的计算方法如下：
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 2 公里（1 dB/公里）– 5 （0.5 dB） – 2 （0.5 dB） – 0.5 dB
PM = 13 dB – 2 dB – 2.5 dB – 1 dB – 0.5 dB
PM = 7 dB
对于功率预算 （PB） 为 13 dB 的 8 公里长单模链路的以下示例计算将使用 表 5 中的估计值。此示例将链路损耗 （LL） 计算为光纤衰减总和（8 公里 @ 0.5 dB/公里，或 4 dB）和 7 个连接器的损耗（每个连接器 0.5 dB 或 3.5 dB）。功率裕度 （PM） 的计算方法如下：
PM = PB – LL
PM = 13 dB – 8 公里（0.5 dB/公里）– 7（0.5 dB）
PM = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB
PM = 5.5 dB
在这两个例子中，计算得出的功率裕度都大于零，表示链路具有足够的传输功率，并且不超过最大接收器输入功率。