Модуль SFP GIGALINK GL-OT-SG08SC1, WDM, 1Гбит/с, 8дБ ( 3км ), TX1310нм, RX1550нм, SC

Основные параметры и сертификация оптических SFP модулей / Хабр

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов.
Гельвеций

Оптические трансиверы

В настоящее время применение оптических технологий при построении телекоммуникационных сетей стало практически повсеместным. Каждый, кто имел дело с оптическим коммутационным или передающим оборудованием, сталкивался с работой оптических приемо-передающих устройств – трансиверов (англ. transceiver = transmitter + receiver).

Трансиверы предназначены для преобразования электрических сигналов в оптические для последующей передачи по волоконно-оптической линии и последующего оптоэлектронного преобразования на приеме. На начальном этапе развития волоконной оптики приемо-передатчики монтировались на печатных платах активного оборудования. Впоследствии с ростом номенклатуры таких устройств (коммутаторов, маршрутизаторов, мультиплексоров, медиаконверторов) появилась необходимость разделения частей, отвечающих за обработку информации и за ее передачу (по сути — сопряжение с оптической линией).

В последние 10-15 лет оптические трансиверы представляют собой компактные сменные модули, рассчитанные на различные параметры линий передачи и устанавливаемые в стандартизированные электрические порты активного оборудования. Это позволяет оптимизировать затраты при проектировании, и особенно — реконструкции оптических сетей. Например, возможно увеличение скорости, дальности передачи, увеличение объема передаваемой информации за счет применения систем спектрального мультиплексирования (WDM, CWDM, DWDM). Или, допустим, использовать в одном коммутаторе различные типы трансиверов для разноудаленных абонентов.

Сейчас наиболее популярным стандартом сменных оптических трансиверов стали SFP модули (англ. Small Form-factor Pluggable). Они представляют собой малогабаритные конструкции в металлическом корпусе (для механической защиты и электромагнитного экранирования) с выводами для подключения к слотам активного оборудования. Также в модуле имеется два оптических порта: излучателя (Tx) и фотоприемника (Rx) для работы в двухволоконном режиме. В одноволоконных SFP есть только один оптический порт, а направление передачи и приема разделяется внутри модуля с помощью встроенного WDM-мультиплексора (BOSA, Bidirectional Optical Sub-Assemblies). В таком случае трансиверы работают в паре на двух длинах волн.

На плате модуля кроме, собственно, излучателя и фотодетектора находятся схемы обеспечения тока накачки излучателя, преобразования в линейный код, смещения на фотодетекторе, термостабилизации и т. д.

Рис.1. Структурная схема сменного оптического трансивера

• TIA — трансимпедансный усилитель;
• LimA — ограничивающий усилитель;
• DDM — модуль цифровой диагностики;
• EEPROM — ПЗУ с параметрами модуля;
• О/Е — опто-электронный преобразователь;
• Е/О — электронно-оптический преобразователь.

Все модули поддерживают режим «горячей замены» (HotSwap) в процессе работы. В большинстве современных конструкций реализована функция цифрового мониторинга DDM (Digital Diagnostics Monitoring), которая позволяет контролировать с внешнего терминала внутреннюю температуру, напряжение источника питания, ток смещения лазера, выходную мощность лазера и уровень принимаемого оптического сигнала.

Геометрические размеры, механические параметры, электропитание, параметры электрических интерфейсов и другие данные модулей прописаны в спецификации MSA SFF-8704i.

Что касается параметров оптического интерфейса, то они в достаточно обобщенном виде описаны в стандартах по сетям Ethernet: 802.3u (100BASE-X), 802.3ae (1000BASE-X), 802.3ae (10GBASE-X) и другие.

Таб.1. Стандарты оптических интерфейсов Ethernet

* Интерфейс не стандартизирован, но активно применяется на рынке.
** По некоторым источникам — до 100 км

Стандарт SFP предусматривает передачу информации со скоростью 1Гбит/с с возможностью передачи 100 Мбит/с либо только 100 Мбит/с. Для передачи более высокоскоростных потоков в дальнейшем были разработаны SFP+ (10 Гбит/с), XFP (10 Гбит/с), QSFP+ (40 Гбит/с), CFP (100 Гбит/с). Однако при более высоких скоростях производится обработка сигналов на более высоких частотах. Это требует большего теплоотвода и, соответственно, больших габаритов. Поэтому, собственно, форм-фактор SFP сохранился еще только в модулях SFP+.

В данной статье мы будем говорить только о параметрах наиболее популярных сейчас модулей SFP, SFP+ и XFP, так как модели трансиверов на скорости более 10 Гбит/с — это отдельный и достаточно интересный вопрос.

Здесь же мы, не претендуя на полноту материала и не приводя математических выкладок, рассмотрим, в первую очередь, систему параметров оптических интерфейсов приемо-передающих модулей. Понимание сути параметров позволит правильно спроектировать сегменты оптических сетей: выбрать оптимальные параметры излучателя и фотоприемника при минимальных затратах.

Параметры оптического излучателя

Как правило, в качестве излучателей используются лазерные диоды, тип которых зависит от типа волокна, а также требуемой мощности и узкополосности. Лазеры Фабри-Перо (FP) отличаются средней мощностью, широким спектром излучения и относительно невысокой стоимостью (Рис. 2). Они используются с одномодовыми (на длине волны 1310 нм, реже – 1550 нм) и многомодовыми волокнами (на длинах волн 850 нм и 1300 нм) при длинах линий от нескольких сотен метров до нескольких километров и скоростях передачи 100 Мбит/с и 1 Гбит/с. Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) были разработаны для локальных оптических сетей. Они отличаются невысокой стоимостью, узким спектром и работают, как правило, с многомодовыми волокнами на длине волны 850 нм при передаче потоков 1 Гбит/с и 10 Гбит/с на расстояния в несколько сот метров. Динамические одномодовые лазеры с распределенной обратной связью (DFB) отличаются узким спектром при средней и большой мощности. Технология производства с подавлением боковых мод излучения определяет стоимость большую, чем у двух предыдущих типов лазеров. Предназначены они для работы с одномодовыми волокнами на длинах волн 1310 нм и 1550 нм, при передаче информации со скоростью 1 Гбит/с, 10 Гбит/с и более на расстояния в десятки километров (с усилителями – несколько сот километров). Такие излучатели используются и в CWDM системах. Самые сложные и дорогостоящие лазеры с внешним резонатором (EML) отличаются исключительно узким спектром. Это принципиально важно при передаче высокоскоростных потоков (10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с) на большие расстояния, особенно на длине волны 1550 нм, где в волокнах достаточно большая хроматическая дисперсия. Узкополосные лазеры EML используются также в системах спектрального мультиплексирования CWDM и DWDM. Следует отметить, что далеко не всегда производители указывают в спецификациях тип излучателя.

Тип волокна (Fiber type).
Для передачи оптических сигналов, как правило, используют два основных типа волокон: многомодовое (ММ) и одномодовое (SМ). Соответственно излучатель и фотодетектор оптического трансивера должны быть предназначены для работы с одним из этих двух типов волокон. Обычно это отражается в их маркировке и технической спецификации. Особенности типов волокон (например, ОМ3, ОМ4 – для многомодовых или DS, NZFSF, BIF – для одномодовых) учитываться не должны. Другое дело что коэффициент затухания, коэффициент хроматической дисперсии, коэффициент широкополосности (только для ММ) и прочие параметры применяемых типов волокон должны обязательно учитываться при расчете бюджета мощности, суммарной дисперсии, длины линии и т.д.

Количество оптических портов.
В двухолоконных оптических трансиверах используется два порта: оптический излучатель (Tx, Transmitter) и фотоприемник (Rx, Receiver). Такие модули используют для передачи в двух разных направлениях два волокна и одну рабочую длину волны. В последнее время значительно чаще применяются одноволоконные трансиверы с одним оптическим портом. Они работают, что называется «в паре»: передача в двух разных направлениях по одному волокну идет на двух рабочих длинах волн. Сигналы передачи и приема разделяются внутри модуля с помощью встроенного WDM-мультиплексора.

Тип оптического разъема (Connector type).
Для подключения к оптической линии могут использоваться самые разнообразные типы разъемов. Сейчас в сетях Ethernet наиболее популярны малогабаритные разъемы типа LC (в двухолоконных и одноволоконных модулях), а также SC (только в одноволоконных модулях).

Ширина спектральной линии (Max. Spectral Width).
Этот достаточно важный параметр зависит от типа излучателя. Чем больше ширина спектральной линии, тем больше суммарная хроматическая дисперсия в линии (Total chromatic dispersion). Для систем связи на многомодовых волокнах превалирующей является межмодовая дисперсия, поэтому там часто используются менее дорогие и более широкополосные излучатели типа FP или VCSEL. Поскольку они имеют линейчатый спектр (Рис. 2), то для них нормируется среднеквадратичная ширина спектра (RMS), которая составляет примерно 3…5 нм для FP и 0,5…1 нм для VCSEL. Лазеры DFB и EML имеет в спектре один ярко выраженный лепесток (одну продольную моду) и внутреннюю структуру подавления других (боковых) мод. Поэтому их спектр определяется по центральному лепестку на уровне -20 дБ. Для DFB он составляет 0,1…0,5 нм, а для EML – порядка 0,01…0,08 нм.

Коэффициент подавления боковых мод (Side Mode Suppression Ratio, SMSR).
Этот параметр относится только к лазерам DFB и EML. Он показывает, на сколько дБ амплитуда первой боковой моды (лепестка) меньше амплитуды центральной продольной моды (см.рисунок [Спектры излучателей]). Таким образом, дается численная характеристика качества избирательности резонатора излучателя. Обычно минимальное значение SMSR нормируется на уровне 30 дБ.

Рис.2 Типичные спектры лазерных излучателей различных типов

Центральная длина волны (Transmitter Central Wavelength).
Это — длина волны, на которой передается наибольшая мощность излучения. Для лазеров типа DFB и EML она практически совпадает с пиковой длиной волны. Обычно для передачи сигналов используются длины волн локальных минимумов затухания («окон прозрачности») в оптических волокнах: 850 нм или 1310 нм – для многомодовых волокон; 1310 нм или 1550 нм – для одномодовых. Для оптических трансиверов CWDM, DWDM длина волны соответствует сетке частот, указанных в Рекомендациях ITU-T G.694.2 и G.694.1 соответственно (см. таблицу 2).

Таб. 2. Длины волн оптических трансиверов CWDM

Максимальная и минимальная мощность излучателя (Max./Min Average output power, Mean launched power).
Средний уровень мощности на выходе излучателя, т.е. мощности, вводимой в волокно. Средний — имеется в виду не уровень пиковый. Как правило, в спецификациях дается два значения: максимальный и минимальный. Технология производства оптических излучателей (TOSA, Transmitter Optical Sub-Assemblies) подразумевает некоторый разброс параметров. Реальная выходная мощность будет находиться в пределах между максимальным и минимальным значением. Но при расчете бюджета мощности в линии следует учитывать именно минимальное значение средней мощности.

Рис.3. Уровни мощности оптических сигналов при передаче их по линии

Глаз-диаграмма (Eye pattern).
Является графическим представлением цифрового сигнала, позволяющим оценить качество передачи. Она представляет собой результат наложения всех импульсов реальной последовательности на тактовом интервале. Перекрытие импульсов «1» и «0» и образует, собственно, «глаз» (Рис. 4). Его вертикальный раскрыв определяется уровнями единичным и нулевым, а горизонтальная растянутость – временем нарастания (Rise Time) и спада (Fall Time) импульсов. Поскольку форма выходных сигналов носит вероятностный характер, результирующий глаз всегда несколько «размыт». Для нормирования глаз-диаграммы предусматривается специальный шаблон (Eye pattern mask), в который должны вписываться все вариации.

Международными стандартами (ITU-T G.957, IEEE 802.3) прописаны формализованные параметры типа X и Y, определяющие границы элементов шаблона. Принципиально важно сохранение правильной формы сигнала на приемной стороне. Однако, наличие помех при передаче сигналов по линии приводит к сокращению области раскрыва глаза. Искажения по амплитуде определяется результирующими искажениями вследствие межсимвольных переходов, наложения мощности переотраженных импульсов, неидеальности характеристик усилителей и т.п. Уменьшения раскрыва возникают из-за дисперсионных искажений, дрожания фазы (джиттера) и других факторов, влияющих на искажение фронтов импульсов. Амплитудные и временные искажения могут также привести к тому, что на приемном устройстве будет неоптимально выбран момент и уровень принятия решения о соответствии «1» или «0». Численно глаз-диаграмма характеризуется параметрами OMA и ER, которые рассматриваются далее.

Рис.4. Глаз-диаграмма выходного оптического сигнала

Амплитуда оптического модулированного сигнала (Optical Modulation Amplitude, OMA) и Коэффициент гашения импульса (Extinction Ratio, ER).
Оба этих параметра характеризуют величину раскрытия «глаза» в глаз-диаграмме. Разница в том, что OMA характеризует разность уровней оптической мощности «1» и «0» в привязке к их абсолютным значениям (в дБ или мВт), а ER характеризует отношение этих уровней друг к другу (как безразмерная величина или в дБ). После прохождения сигналом оптической линии передачи амплитуда сигнала уменьшается, уменьшается и OMA. А поскольку уменьшаются уровни соотношения и «1» и «0», то их соотношение ER практически не меняется. Эти параметры важны для оценки коэффициента ошибок на приеме. С их помощью рассчитывается такая характеристика, как ухудшение качества сигнала на приеме вследствие уменьшения мощности импульса (Power Penalty). Реальные минимальные значения ER обычно составляют 8,2…10 дБ для трансиверов 100 Мбит/с и 1 Гбит/с.

Для больших скоростей и небольших расстояний специфицируются меньшие значения – 3,5…5,5 дБ. Несмотря на то, что большее значение ER предполагает лучшие условия распознавания сигналов на приеме, обеспечить на выходе передатчика большую разность уровней «1» и «0» бывает довольно сложно технически. Более высокий верхний уровень ограничен температурным режимом источника излучения. А понижение уровня «0» усложнит его распознавание на приеме.

Рис.5. Уровни мощности и амплитуда выходного оптического сигнала

Чувствительность фотоприемника (Receiver Sensitivity).
Чувствительность характеризует минимальный уровень мощности, принимаемой фотодетектором, при котором еще обеспечивается заданное значение коэффициента ошибок. Более низкий уровень чувствительности, естественно, позволяет повысить динамический диапазон всей системы (Рис. 3). Однако при малых детектируемых мощностях могут сказываться собственные дробовые и тепловые шумы фотодетектора. Как правило, чувствительность фотоприемника находится в пределах -15…-21 дБ для SFP, рассчитанных на линии длиной в несколько километров, -14…-28 дБ для линий 20 — 40 км, -32…-35 дБ для линий 80 — 160 км и -40…-45 дБ для линий около 200 км. Нужно учитывать, что чувствительность приемника зависит от скорости передачи. Например, для скорости 10 Гбит/с практически не встречается чувствительность ниже -24 дБ. При низких уровнях принимаемого сигнала обычно применяют лавинные фотодиоды, которые, однако, вносят достаточно большие шумы. Для увеличения чувствительности требуется увеличение чувствительной площадки фотодетектора. С другой стороны, это ограничивает быстродействие фотодиода, так как увеличится время рассасывания зарядов, а также возрастают задержки лавинного умножения.

Уровень перегрузки фотоприемника (Receiver overload).
Показывает максимальный уровень мощности, который можно подавать на фотодетектор. Превышение этого уровня приведет к нелинейному режиму работы и резкому увеличению коэффициента ошибок на приеме, а при большей мощности – к разрушению чувствительной площадки фотоприемника. То есть происходит элементарный пробой обратно смещенного фотодиода. Некоторые производители даже разделяют эти два состояния, специфицируя «уровень искажений» (receiver overload saturation) и «уровень разрушения» (receiver overload damage). В любом случае не стоит экспериментировать с перегрузками фотоприемника. На это особо следует обращать внимание при сборке макета линии «на столе». Если уровень перегрузки приемника по спецификации выше допустимой минимальной мощности передатчика, категорически запрещается соединять патчкордом напрямую излучатель с фотодетектором. В этом случае обязательно нужно использовать вставку – аттенюатор с затуханием как минимум на величину разности двух параметров. Обычно уровень перегрузки фотодетектора находится в пределах -3…+2 дБм. Однако для некоторых модулей он может составлять -8…-10 дБм. Само по себе это значение ничего не говорит о качестве приемника. Необходимости только соблюдать осторожность, чтобы не сжечь дорогостоящий модуль.

Общее выходное дрожание фазы (Total Jitter).
Дрожание фазы (джиттер) оптического передатчика проявляется в смещении импульса на тактовом интервале или смещении фронтов импульса. Как правило, причина джиттера в неидеальности задающего генератора и систем фазовой автоподстройки частоты. Впоследствии, на приеме, это может привести к смещению момента времени, в который происходит принятие решения об уровне сигнала. Такая рассинхронизация особенно неприятна для сетей и систем, работающих в синхронном режиме. Сети Ethernet менее чувствительны к дрожанию фазы на передаче. Общий джиттер нормируется либо в единицах времени (пс), либо как часть тактового интервала (UI), на котором произошло смещение пика относительно другого пика (p-p). Типичным требованием является 0,24 UI или 0,35UI для Gigabit Ethernet и 0,21 UI для 10G Ethernet. Некоторые производители еще отдельно специфицируют дрожание фазы, вызванное содержанием данных (Data Dependent Jitter, DDJ) и собственный джиттер, не связанный с передачей сигналов (Uncorrelated Jitter, UJ), но эти уточнения не столь существенны.

Рис.6. Джиттер передаваемого сигнала

Минимальная относительная плотность мощности шума (Relative Intensity Noise, RIN).
Параметр, характеризующий собственные шумы излучателя в заданной полосе частот. Они возникают в результате спонтанного излучения источника и зависят от температурного режима, соотношения тока смещения и порогового тока. Мощность шумов уменьшается пропорционально квадрату средней мощности излучения. Приемлемым значением является – 120…130 дБ/Гц. Чем больше дальность и скорость передачи, тем меньшую плотность шума (т.е. большее абсолютное значение со знаком минус) желательно иметь. Для справки можно добавить, что излучатели для передачи аналоговых сигналов (например, в сетях кабельного телевидения) имеют на 20 — 30 дБ ниже.

Потери на отражение от приемника (Receiver Reflectance, Return Loss, RL).
Этот параметр показывает, на сколько дБ сигнал, отраженный от порта приемника, ниже уровня сигнала, подаваемого на этот порт. Соответственно, чем больше затухает отраженный (не полезный) сигнал, тем лучше. Тогда параметр становится больше по абсолютному значению со знаком минус. Как правило, RL специфицируется на уровне -21…-28 дБ. Однако для интерфейсов, рассчитанных на небольшие длины линий (типа S), в разъеме со стороны фотодетектора может находиться не приемное волокно в феруле, а открытая площадка фотодетектора. Тогда потери на отражение нормируются на уровне -12…-14 дБ. Т.е., по сути, указывается величина отраженной мощности при Френелевском отражении на границе раздела стекло/воздух. Это позволяет удешевить оптический SFP модуль при приемлемых параметрах передачи. Аналогичный параметр иногда специфицируется и для порта передатчика (Transmitter Reflectance), с примерно такими же значениями в дБ. Однако измерять его сложно, а учитывать в расчетах нет необходимости, поскольку нас может интересовать только мощность излучателя, реально вводимая в волокно.

Динамический диапазон (Attenuation range, AR, Optical link loss).
Показывет в дБ, какие потери мощности сигнала можно допустить без потери качества передаваемой информации, т.е. без увеличения коэффициента ошибок выше заданного. Динамический диапазон не всегда указывается в спецификациях производителей, но легко высчитывается как разность между минимально допустимой мощностью оптического излучателя и чувствительностью фотодетектора. Для небольших скоростей передачи и/или небольшой дисперсии в линии именно динамический диапазон трансиверов является ключевым параметром, определяющим максимальную дальность передачи или длину регенерационного/усилительного участка. Например, для трансиверов, работающих на длине волны 1550 нм, AR составляет ~14 дБ для линии 40 км, ~23…24 дБ – для 80 км, ~28…29 дБ – для 100 км, ~32…34 дБ – для 120 км. Вообще выбрать примерный динамический диапазон трансивера можно самостоятельно, умножив средние потери в линии с учетом сварок (~0,25 дБ/км для λ = 1550 нм и ~0,38 дБ/км для λ = 1310 нм) на длину линии и добавив в качестве эксплуатационного запаса 2-3 дБ.

Допустимая дисперсия (Dispersion Tolerance, DT).
Показывает максимальное значение дисперсии, которое допускается на линии передачи (или регенерационном участке), без существенного ухудшения качества информации. Ухудшение происходит вследствие межсимвольной интерференции (частичном наложении импульсов соседних тактовых интервалов) при передачи цифровой последовательности сигналов. Это может привести как к переходным влияниям между каналами, так и к шумам синхронизации на приеме. Допустимая дисперсия специфицируется для передачи по одномодовым волокнам. В принципе, в качестве допустимой должна учитываться среднеквадратическая сумма хроматической и поляризационной дисперсии. Но на практике при скоростях до 10 Гбит/с и длинах линий до 100 км существенна только первая составляющая. Во-первых, она значительно больше, особенно в диапазоне длин волны 1550 нм. А во-вторых, суммарная хроматическая дисперсия растет пропорционально длине линии, а поляризационная – пропорционально квадратному корню из длины. Допустимая дисперсия указывается в пс/нм. Если специфицированное значение разделить на коэффициент хроматической дисперсии волокна в пс/(нм•км), то можно примерно определить допустимую длину линии передачи, ограниченную дисперсионными искажениями. Этот параметр не всегда указывается в спецификациях производителя, чаще — для одноволновых трансиверов, работающих в диапазоне 1550 нм или трансиверов CWDM в диапазоне 1470 – 1610 нм. Обычные значения DT составляют 800 пс/нм (для линий до 80 км), 1600 пс/нм – до 80 км, 2400 пс/нм – до 120 км. Для меньших расстояний дисперсия обычно не нормируется.

Ухудшение качества передачи за счет дисперсии (Dispersion Penalty, DP).
Этот параметр характеризует ухудшение соотношения сигнал/шум на приеме вследствие влияния дисперсии на проходящий сигнал. Влияние заключается в уменьшении амплитуды сигнала и растягивании фронтов на соседние тактовые интервалы. Соответственно, ухудшение будет больше, чем больше общая дисперсия в линии и меньше интервал. Численно DP определяется логарифмом величины обратно пропорциональной произведению коэффициента хроматической дисперсии, ширины спектральной линии источника, длины линии и линейной скорости передачи информации в квадрате.

Обычно значение DP специфицируется для высокоскоростных интерфейсов, рассчитанных на длинные линии передачи. Приемлемое значение параметра находится в пределах до 4 дБ. В противном случае нужно делать более точный расчет проекта по результирующим шумам и предпринимать какие-то технические меры. Например, использование оптической или электронной компенсации хроматической дисперсии.

Рис. 7. Зависимость ухудшения качества передачи за счет дисперсии от длины линии при различной скорости передачи и ширине спектральной линии излучателя.

Сертификация оптических трансиверов

Сначала несколько слов о принципах проведения сертификации. Весьма распространено мнение, что сертификация – это контроль качества продукции. На самом деле, сертификация это процедура подтверждения определенных параметров изделия, требованиям определенных стандартов. Не больше и не меньше.

Сам сертификат содержит перечень стандартов, соответствие которым было подтверждено испытаниями, документами, расчетами. С другой стороны, если, например, в некоторой цепочке А-В-С у вас есть сертификат как доказательство соответствия элемента «В» соответствующим ему стандартам, то можно быть уверенным, что если используются стандартизированные стыки «А-В» и «В-А», то вся цепочка будет работать. А это уже немаловажно, например, для сферы телекоммуникаций, где обычно используются многокомпонентные сети и системы.

Еще одно важное полезное качество сертификации – это проведение лабораторных испытаний в аккредитованной независимой лаборатории. Даже при очень высоком уровне производства и вашем полном доверии к производителю всегда полезно провести испытания «на стороне». Особенно если это действительно испытания, а не отписка. Во-первых, даже «самые брендовые бренды» были не раз замечены в несоответствии стандартам, хотя и не так часто, как «кустари» различных мастей. А во-вторых, поведение испытаний часто позволяет не только реально измерить значения параметров, но и проанализировать их запас (margin) по отношению к пределам (limit), предусмотренных стандартами. По этому запасу, отчасти, можно судить о надежности устройства или системы.

В этом и заключалась наша цель. Провести реальные испытания хорошими поверенными приборами, получить результаты по основным параметрам передачи оптических трансиверов FoxGate и получить сертификат соответствия для предоставления его нашим заказчикам.

Конечно, SFP-модули не относятся к перечню обязательной сертификации, так как не являются бытовыми устройствами или устройствами с повышенной опасностью функционирования. Поэтому проводилась добровольная сертификация. Однако, для получения сертификата УкрСЕПРО с подтверждением возможности использования оборудования на сетях общего пользования Украины нам необходимо было выполнить два условия. Во-первых, используемые стандарты должны были соответствовать «Перечню стандартов и норм, которым должны соответствовать технические средства проводной электросвязи, которые предназначены для использования в телекоммуникационной сети общего пользования Украины». И, во-вторых, Орган по сертификации и испытательная лаборатория должны быть аккредитованы при Администрации связи Украины. Мы выбрали испытательную лаборатории «Энергосвязь» (нач. – Колченко А.В.), зная ее хорошую оснащенность средствами измерения для сетей SDH и Ethernet, а также высокий профессионализм сотрудников, большинство из которых занимаются волоконной оптикой более 10-15 лет.

Выбор измеряемых параметров

Вполне естественно, что в процессе сертификационных испытаний проверяются не все параметры, указанные в технических спецификациях производителей или в стандартах. Часть параметров измерять достаточно сложно. И для этого требуется специализированное и дорогостоящее оборудование. Причем, чем выше полоса частоты (или скорость передачи) — тем более дорогое оборудование требуется. А затраты на проведение аттестации и поверки, да еще и немалые средства на постоянное подтверждение аккредитации, не способствуют хорошей оснащенности наших лабораторий современными средствами измерений.

Иногда же оптическое измерительное оборудование приемлемой точности достаточно габаритное и громоздкое. Скорее оно пригодно для заводских условий, где есть место для его установки и целесообразность его использования для контроля на потоке.

Поэтому при выборе объема проводимых испытаний/измерений всегда присутствует рациональный подход:

• провести как можно больше испытаний для подтверждения нормам (и главное принципам!) технических стандартов;
• не вдаваться в сложные, дорогостоящие и долговременные испытания;
• по возможности провести испытания (даже не входящие в стандарты, но специфицированные в документах производителя), которые дали бы возможность заказчику оценить работоспособность и надежность устройств.

Исходя из этого, мы согласовали с сертификаторами программу испытаний, в которую, в целом, вошли основные энергетические параметры оптического интерфейса (поскольку это важно для расчета линий), а также спектральные характеристики и глаз-диаграмму, которые позволяют проверить качество выходного сигнала (важно для работы линий на предельных расстояниях и с течением времени). Характеристики электрических интерфейсов трансиверов также проверялись, но на этих результатах мы останавливаться не будем, поскольку они, как правило, не вызывают вопросов при работе оптических модулей.

На сертификацию было выставлены следующие малогабаритные оптические трансиверы торговой марки FoxGate:

• 19 типов модулей SFP (100 Мбит/с … 1 Гбит/с): одноволоконных и двухволоконных, для многомодовых и одномодовых волокон, на длины волн 1310/1490/1550/1570 нм, на расстояния от 3 до 120 км;
• 15 типов модулей SFP+ (1 Гбит/с … 10 Гбит/с): одноволоконных и двухволоконных, для многомодовых и одномодовых волокон, на длины волн 850/1310/1550 нм, на расстояния от 0,3 до 80 км;
• 15 типов модулей XFP (10 Гбит/с): одноволоконных и двухволоконных, для многомодовых и одномодовых волокон, на длины волн 850/1270/1310/1550 нм, на расстояния от 0,3 до 80 км;
• 3 типа модулей SFP CWDM (100 Мбит/с … 1 Гбит/с): двухволоконных, для одномодовых волокон, на 18 длин волн согласно сетке частот ITU-T G.694.1, на расстояния 40/80/120 км;
• 3 типа модулей SFP+ CWDM (10 Гбит/с): двухволоконных, для одномодовых волокон, на 18 длин волн согласно сетке частот ITU-T G.694.1, на расстояния 20/40/70 км;
• 3 типа модулей XFP CWDM (10 Гбит/с): двухволоконных, для одномодовых волокон, на 18 длин волн согласно сетке частот ITU-T G.694.1, на расстояния 20/40/70 км.

Рис. 8. Оптические трансиверы FoxGate

Результаты измерений энергетических параметров оптического интерфейса

* Средняя выходная мощность излучения определялась на рабочих длинах волн с помощью оптического измерителя мощности ОТ-2-5.

Рис. 9. Измерение выходной оптической мощности трансиверов

Результат находился в пределах диапазона между специфицированным максимальным и минимальным значением. В среднем измеренная мощность превышала минимальную на 3…5 дБ. Минимальный запас – 2,3 дБ.

* Очень интересно было проконтролировать стабильность уровня излучения оптического передатчика во времени. В результате можно отметить, что при включении излучатель входит в режим за несколько минут. После этого средняя выходная мощность может изменяться не более чем на 0,01 дБ в течение 10 минут (дольше не ждали). Интересно, что наиболее быстро входили в режим излучатели XFP и все три линейки источников CWDM (особенно SFP), которым хватало и полминуты.

* Чувствительность фотоприемника измерялась с помощью оптического измерителя мощности ОТ-2-5 и переменного аттенюатора PHOTOM-7081ZA.

Рис. 10. Измерение чувствительности оптического приемника

* Потери на отражение на фотодетекторе определялись с помощью прибора ИВПо (см. рис. 11). В процессе испытания от внутреннего калиброванного источника немодулированный сигнал подавался на фотодетектор. Отраженный сигнал возвращается на тот же порт, и через внутренний ответвитель попадает на регистрирующий фотодетектор. Результаты оказались в пределах специфицированных значений: около 14 дБ для модулей с открытыми фотодетекторами и 34…37 дБ для детекторов с ферулой.

Рис. 11. Измерение затухания отражения оптического приемника

* Анализ глаз-диаграммы проводился с помощью анализатора телекоммуникационных сигналов Tektronix CSA803C. Это достаточно сложное само по себе измерение, поскольку нужен специализированный анализатор (осциллограф) с огромной широкополосностью – до нескольких ГГц и нескольких десятков ГГц в зависимости от скорости передаваемого потока данных. Кроме того, важно этот сигнал засинхронизировать и максимально снизить влияние высокочастотных помех и наводок. С учетом аппаратных возможностей лаборатории анализ проводился только для модулей на 1 Гбит/с. Как и ожидалось, глаз-диаграммы на выходе излучателей вполне укладывались в маску.

Рис.12. Измерение глаз-диаграммы на выходе оптического передатчика

* Уровень перегрузки фотоприемника большинства образцов не измеряли, дабы не сжечь модуль. В тех случаях, когда уровень перегрузки был выше максимального выходного уровня излучателя, мы убедились в работоспособности трансивера при соединении напрямую «с выхода на вход».

Результаты измерений спектральных параметров

Сертификационные лаборатории крайне редко оснащены средствами измерения, позволяющими просмотреть спектральные характеристики компонентов в оптическом диапазоне. Даже не новые приборы, достаточно дорогостоящие. А если прибавить к этому проблемы с их метрологической аттестацией, затраты на аттестацию и периодические поверки, то становится понятным почему никто особо не стремится такие приборы иметь на балансе.

Картинки спектров всех типов оптических модулей, а также их спектральные параметры в испытательной лаборатории «Энергосвязь» получали с помощью сетевого анализатора Acterna ONT-50 в диапазонах 1310 нм и 1550 нм, а также Yokogawa AQ6370 в диапазоне 850 нм.

* Общий вид полученных спектров соответствует теоретическим (описанным выше) для излучателей типов FP, VCSEL, DFB, EML.

Рис. 13. Результаты измерений спектров оптических излучателей

* Порадовали результаты измерения ширины спектральной линии источников излучения. Для FP лазеров среднеквадратичная ширина спектра (RMS) составила 1,5…1,7 нм при специфицированных 3,5…4 нм. Кроме того, спектроанализатор автоматически высчитывает полную по половине максимума ширину спектра (FWHM), которая для Гауссова распределения определяется как 2,35 ширины спектра RMS. Лазеры DFB показали значения 0,12…0,45 нм при норме 1 нм. А самый узкий спектр ожидаемо оказался у лазеров с внешним модулятором (EML) – 0,02…0,08 нм. Это позволяет обеспечивать большую дальность передачи даже на скорости 10 Гбит/с не опасаясь влияния хроматической дисперсии.

* Центральная длина волны для лазеров типа DFB и EML определяется достаточно легко по пиковому значению основной моды излучателя. Для лазеров FP и VCSEL в расчет принимается средневзвешенная длина волны с учетом всех основных мод, которая может несколько отличаться от пиковой. Полученные результаты для всех модулей соответствовали спецификации. Отличие длины волны от номинальной составляло ±3…8 нм (при норме от ±10 нм до ±40 нм) для обычных SFP, SFP+, XFP без дальнейшего оптического уплотнения. К оптическим трансиверам CWDM предъявляются более жесткие требования: допустимое отклонение -6/+7,5 нм от номинальной длины волны, соответствующей сетке частот G.694.2. При измерениях разброс составил всего ± 0,4…2,4 нм.

Рис.14. Измерение спектров на выходе оптических передатчиков

* Стабильность центральной длины волны (во времени) – не нормируемый параметр. Однако он, как и стабильность выходной мощности, в какой-то степени характеризует качество передающей части модуля. Дрейф центральной длины волны прекращался примерно в течение 20…30 секунд. Для CWDM трансиверов стабилизация происходила за 3…5 секунд.

* Измеренный коэффициент подавления боковых мод значительно превысил норму — 30 дБ. Лазеры DFB имели значение SMSR в пределах -37…-32 дБ, а EML — в пределах -39…-50 дБ. Это говорит о хорошей избирательности излучателя, т.е. о качестве изготовления внутренней периодической решетки в структуре полупроводника.

Заключение

Сертификационные испытания оптических трансиверов FoxGate подтвердили соответствие параметров электрического и оптического интерфейса требованиям международных стандартов. Результаты, полученные для нормируемых оптических характеристик, находились в заданных пределах, а величина запаса позволила судить о длительной надежной работе модулей, а также о возможности работы на линиях передачи, несколько превышающих по длине расчетные. Дополнительно исследованные характеристики позволили косвенно говорить о высоком качестве компонентов и сборки, что обеспечивает хорошую надежность модулей.

Испытательная лаборатория «Энергосвязь» продемонстрировала хорошую оснащенность современными измерительными приборами оптического диапазона, а также высокий технический и методологический уровень подготовки инженеров-испытателей.

Оптические модули SFP

Чтобы выбрать подходящий оптический модуль SFP, необходимо знать, количество оптических волокон, одно или два, на которых планируется работа модуля, частоты на которых этот модуль должен работать, коннектор которым окончен оптический кабель, тип SFP разъема в вашем коммутаторе, маршрутизаторе или оптическом конвертере.

Одно- и двухволоконные модули SFP

В большинстве современных сетей используются одноволоконые SFP модули, вместо термина одноволоконный часто используют аббревиатуру WDM. В таких модулях, через делитель или полупрозрачное зеркальце, в одно волокно смотрят, работающие на разных частотах, передатчик и приемник оптического сигнала. Для того чтобы пара SFP модулей заработала, надо чтобы хватило оптической мощности, а также частота приемника первого модуля совпадала с частотой передатчика второго модуля, и частота приемника второго модуля совпадала с частотой передатчика первого модуля.

Двухволоконные модули имеют два разъема для оптических коннекторв, и используют одну частоту для приема и передачи данных. Эти модули могут быть более дальнобойными чем одноволоконные, в связи с отсутствием потерь на оптический делитель или полупрозрачное зеркальце внутри модуля.

Частоты оптических модулей

1 Пара частот 1310 нм и 1550 нм — самые используемые, во всех современных оптических сетях не использующих какое либо оптическое уплотнение используются SFP модули работающие на этих частотах. Впрочем даже используя одноволоконные SFP модули, можно по одному оптическому волокну пустить два независимых Ethernet канала. 2 1270-1610нм с шагом 20нм, всего 18 длин волн — используется SFP модулями для CWDM оптического уплотнения 3 В DWDM уплотнении используется диапазон частот 1525-1565нм (C-диапазон) с шагом 0.8нм (100ГГц) или 0.4нм (50ГГЦ).

Коннекторы оптических кабелей

Самый распространенный оптический коннектор это SC — используется для одноволоконных модулей SFP. Реже для одноволоконных оптических модулей применяются ST и FC коннекторы. Для двухволоконныйх SFP модулей используются LC коннекторы.

Варианты SFP разъемов

В коммутаторах может использоваться много разнообразных типов разъемов для оптических модулей: SFP, SFP+, GBIC, XFP, X2, XENPAK, QSFP+, CFP, CSFP. Только первые два имеют право называться SFP разъемом SFP модуля. Все оптические модули и все оборудование для них поддерживают горячую замену SFP модулей.

Дальность работы SFP модулей и оптический бюджет

Оптический сигнал постепенно затухает по мере прохождения от передатчика к приемнику: все что ему встречается на пути — против него. Начинается все с коннектора, продолжается волокном, сварками, делителями, мултиплексорами, демультиплексорома — все устройства, и не только перечисленные, способствуют затуханию. В большинстве сетей техники пренебрегают оптическим бюджетов, это связано с тем что многие сети имеют протяженность волокон несколько километров, а большинство модулей рассчитаны на работу 20км. Конечно есть в продаже и 6 километровые модули, однако разница в цене не значительная, поэтому в большинстве случаем экономить нет смысла.

Итак существуют такие устоявшиеся стандарты:

Для того чтобы достигнуть указанной дальности связи надо посчитать количество потерь во всех промежуточных частях линии, и если суммарные потери не превышают указанное значение dB то можно заставить работать, даже если запланированная сумма потерь будет равна этому значению модуля.

Диагностика оптической линии

Некоторые оптические модули поддерживают технологию DDM, эта технология при поддержке оборудованием позволяет отслеживать в реальном времени такие параметры: ток смещения и мощность лазера (TX), уровень принимаемого сигнала (RX), напряжение питания модуля, температуру модуля. Этот инструмент в сочетании с правильно настроенной программой мониторинга сети позволяет очень эффективно предотвращать обрывы связи, и тем самым радикально улучшить качество предоставляемых услуг.

Адаптер Ethernet — SFP

Отличается

• Совместимость с Switch Ethernet с Мод.: 769140, 769141, 769142 или 769143
• Совместимость с Управляемая точка WaveData с Мод.: 769002
• Совместимость с Модем CoaxData с Мод.: 769202

Основные характеристики

• Модуль SFP (Small Form Pluggable)
• 2 одномодовых оптоволокна (SM)
• Максимальная скорость 1250 Мбит/с
• Коннектор Duplex LC
• Для соединений до 10 км
• Дифференциальные LVPECL входы и выходы
• Индикатор обнаружения TTL сигналов
• Возможность горячей замены

Найдите

Что такое SFP?

Устройства или модули SFP (Small Form-Factor Pluggable) — это адаптеры, которые создают интерфейс для обеспечения доступа к Ethernet сигналу по оптоволокну. Эти устройства подключаются ко входам различного Ethernet и GPON оборудования и позволяют принимать/передаваать данные по одномодовым или многомодовым оптоволоконным кабелям или по кабелям с витой парой.
Одними из преимуществ использования SFP модулей являются их компактность, низкое энергопотребление или большие расстояния передачи данных.

Какой SFP адаптер мне нужен?

В полном ассортименте адаптеров предлагается несколько опций в зависимости от устройств, к которым они будут подключены, требуемой скорости передачи данных или типа используемого кабеля. Совместимость предлагаемых нами SFP модулей с различными сетевыми устройствами подробно описана ниже.

SFP и SFP + — Molex

Это не полный список приложений для этого продукта. Он представляет собой некоторые из наиболее распространенных применений.

Обеспечивает легкий монтаж на печатную плату

Позволяет использовать с платами различной толщины и процессами сборки

Обеспечивает оптимальное использование печатной платы

Предоставляет пользователю информацию о состоянии порта и активности

Легкость снятия модуля с порта

Обеспечивает интуитивно понятный механизм сжатия и защелкивания.

С учетом предпочтений по стоимости и производительности

Обеспечивает улучшенную защиту от электромагнитных помех на лицевой панели

Два варианта превосходной защиты от электромагнитных помех

Исключает пайку, снижает затраты и устраняет проблемы, связанные с пайкой

Позволяет вставлять и снимать вилку без выключения системы

Обеспечивает экранирование от электромагнитных помех (EMI) на 360 °

Что такое разъем SFP, разъем SFP + и разъем SFP28? | by Kelly Zeng

Разъем модуля SFP (Small Form-Factor Pluggable) с различной скоростью передачи данных является одним из основных оптических трансиверов, используемых для передачи данных.В связи с постоянно растущим спросом на более высокую скорость и более высокую плотность, разъемы SFP претерпели несколько поколений обновлений в отношении скорости передачи сигнала, а также плотности портов, от исходного SFP до SFP +, а затем до нового типа SFP28. Совместимость этих соединительных портов является проблемой для многих абонентов при передаче данных. Так в чем же сходства и различия между ними, и совместимы ли эти разъемы модулей друг с другом при подключении к коммутаторам? SFP28 против SFP + против разъема SFP, какой из них выбрать? Эта статья даст вам ответ.

Что такое разъем SFP?

Определенный соглашением с несколькими источниками (MSA), разъем SFP был впервые представлен в начале 2000 года и предназначен для замены предыдущего разъема преобразователя интерфейса гигабитного интерфейса (GBIC) в волоконно-оптических системах и высокоскоростных сетевых системах Ethernet. В соответствии со спецификацией протокола IEEE 802.3, SFF-8472, разъемы модулей SFP могут обрабатывать до 4,25 Гбит / с с большей плотностью портов, чем GBIC, поэтому SFP также известен как mini GBIC.Это позволило быстро стать предпочтительным соединителем для системных администраторов, которым понравилась идея значительного увеличения производительности на стойку. Разъемы SFP могут поддерживать Gigabit Ethernet, Fibre Channel, синхронную оптическую сеть (SONET) и другие стандарты связи.

Что такое разъем SFP +?

Чтобы удовлетворить потребность в более высокой скорости передачи, в 2006 году был представлен SFP + (или SFP10) как расширение разъема SFP. На основе IEEE802.3ae, SFF-8431 и SFF-8432, SFP + разработан для поддержки скорости передачи данных до 10 Гбит / с. По сравнению со своим предшественником SFP, новый SFP + может поддерживать Fibre Channel, 10GbE, SONET, OTN и другие стандарты связи. SFP + по размеру аналогичен разъему SFP. И основное различие между SFP и SFP + заключается в их скорости передачи. Примечательно, что SFP / SFP + бывают как медными, так и оптическими.

Разъем SFP28 — третье поколение разъема SFP

Являясь третьим поколением систем межсоединений SFP, SFP28 (Small Form-Factor Pluggable 28) разработан для производительности 25G, указанной в IEEE 802.3by. Разъем SFP28 обеспечивает увеличенную полосу пропускания, превосходный контроль импеданса с меньшими перекрестными помехами по сравнению с SFP10. SFP28 можно разделить на SFP28 SFP-25G-SR и SFP-25G-LR. Первый предназначен для передачи данных на короткие расстояния (до 100 м по MMF), а второй подходит для передачи на большие расстояния (до 10 км по SMF). Использование 25GbE SFP28 приводит к однополосному соединению, аналогичному существующей технологии 10GbE, однако оно может доставлять в 2,5 раза больше данных, что позволяет экономично масштабировать пропускную способность сети для поддержки серверов и решений хранения следующего поколения.

Совместимы ли продукты SFP, SFP + и SFP28 с обратной связью?

В большинстве случаев разъем и кабельная сборка обратно совместимы — разъем SFP + является прямой заменой разъема SFP, чтобы обеспечить простое обновление клиентских систем. Поскольку это стандартные продукты, кабельная сборка также будет совместима между системами — медный кабель SFP можно вставить в корзину SFP + и соединить с разъемом SFP + на плате.

Тогда как насчет нового продукта SFP28? Поскольку трансиверы с различными типами разъемов SFP стали важной составляющей сети передачи данных, вопрос совместимости SFP28 и SFP + вызывает споры среди многих абонентов.Вот типичная тема из Reddit, в которой говорится: «Для проекта мы хотим приобрести несколько ToR nexus 93180YC-EX на 25 Гбайт + вплоть до вычислительных узлов. Cisco заявляет, что нисходящие порты 25 Гбит / с также поддерживают 10 Гбит / с, но можно только предположить, что это означает, что порт также совместим с оптикой SFP +. Матрица совместимости Cisco SFP +, похоже, подтверждает это утверждение, однако любопытно, есть ли у кого-либо из вас опыт работы с SFP28, который еще предстоит подтвердить? »

Однозначно «да».SFP28 имеет тот же форм-фактор, что и SFP +, только работает со скоростью 25 Гбит / с вместо 10 Гбит / с, что обеспечивает лучшую производительность и более высокую скорость. Кроме того, распиновка разъемов SFP28 и SFP + совместима по стыковке. Следовательно, разъем SFP28 обратно совместим с портами SFP +. То есть SFP28 можно подключить к порту SFP + и наоборот, но подключение SFP + к порту SFP28 не даст вам скорости передачи данных 25 Гбит / с.

Заключение

SFP28 против SFP + против разъема SFP? Вы ясно дали понять, какой из них выбрать? Выбор SFP или SFP + зависит от типа вашего коммутатора.Если ваш порт коммутатора поддерживает только 1G, вы можете выбрать только 1000BASE SFP (например, MGBSX1). Если это коммутатор 10G, это зависит от требуемой скорости и расстояния. При выборе между SFP28 и SFP + все зависит от необходимой вам скорости передачи данных. SFP28 предназначен для построения сетей 25GbE, которые позволяют разработчикам оборудования значительно сократить необходимое количество коммутаторов и кабелей. Таким образом, если учесть снижение затрат на пространство, питание и охлаждение, SFP28 будет для вас оптимальным выбором.

Как и где используются разъемы и кабели SFP?

Автор: Эд Кэди, дополнительный редактор

Разъемы и кабели Small FormFactor Pluggable (SFP) уже давно являются основными типами систем соединения высокоскоростных интерфейсов ввода-вывода, используемых для соединения серверов, хранилищ, коммутаторов, видео и систем связи. Основные реализации в рыночном сегменте включают облачные центры обработки данных, корпоративные центры обработки данных, лаборатории высокопроизводительных вычислений, системы видеонаблюдения, системы интернет-провайдеров и системы машинного зрения.

Система межсоединений SFP эволюционировала из HSSDC (разъем последовательной передачи данных с высокой пропускной способностью) еще в конце 1990-х годов. HSSDC-1 и HSSDC-2 были отходом от традиционного использования двухкомпонентных металлических контактных систем разъема, поскольку в штекерном разъеме использовалась печатная плата с позолоченными контактными площадками для сопряжения с металлическими контактами разъема краевого разъема. Разъем HSSDC был выбран для использования организациями по стандартизации Gigabit Ethernet IEEE-802.3z и Gigabit FibreChannel NCITS T11. Эти намного меньшие по размеру разъемы интерфейса последовательного ввода-вывода и кабели были долгожданным изменением по сравнению с предыдущими очень большими, тяжелыми и широкими интерфейсными разъемами и кабелями параллельного ввода-вывода.SFP также использовался для приложений со скоростью передачи данных 2,5, 5 и 8 Гбит / с, включая стандартные однополосные каналы InfiniBand.

розетки SFP + Система межсоединений SFP включает использование модулей приемопередатчиков с различной скоростью передачи данных, которые подключаются к краевому соединителю розетки, который находится внутри от переборки коробки и под металлической защитной клеткой SFP. Задний конец модуля находится заподлицо с переборкой или задней панелью коробки. Внешний конец небольшого модуля имеет двойной порт для розеток LC, который обеспечивает стыковочное соединение с различными типами внешних оптоволоконных кабелей в зависимости от требований к дальности связи.

SFP обычно конструируются с использованием двух отдельно экранированных двухосевых передающих элементов внутри внешнего экранирующего слоя для контроля электромагнитных помех и соблюдения требований по электромагнитной совместимости. Проводники из медных проводов, экраны дифференциальных пар и экран системы тщательно обрезаются лазером, подготавливаются, обрабатываются и завершаются пайкой оплавлением или лазерной сваркой на контактных площадках печатной платы. Повышение скорости передачи данных однажды вызвало временное использование неуклюжих больших кабелей сечением 22-AWG для самых длинных участков.Со временем требования к длине досягаемости меди были значительно уменьшены, и в некоторых коротких приложениях теперь используются очень маленькие двухосные элементы сечением 33 AWG, что делает внешний диаметр кабеля более приемлемым. SFP по-прежнему популярен для сетевых приложений камер 1, 2,5 и 5 Гбит / с.

SFP + — это стандартная и текущая версия этого семейства межсоединений для очень больших объемов трафика со скоростью 10 Гбит / с. Помимо спецификации 10 G Ethernet IEEE-802.3ak, этот разъем был выбран для InfiniBand 14 Гбит / с и FibreChannel 16 Гбит / с.Чтобы обеспечить повышенную скорость для средних и длинных участков, в штекерный соединитель печатной платы кабеля были добавлены активные медные микросхемы для различных вариантов формирования сигнала, синхронизации или повторного включения электрических параметров. Некоторые системные кабели OEM имеют встроенные микросхемы EPROM для различных функций управления системой, таких как идентификация и закрытые и защищенные сетевые системные требования. Иногда возникали проблемы взаимной совместимости с EPROM между продуктами разных компаний, вызывающие головную боль у конечных пользователей.Хотя в основном это однополосное межсоединение, некоторые пассивные медные четырехполосные конструкции SFP + использовались для коротких соединений 4L x 10 G = 40 Гбит / с по сравнению с использованием более крупного традиционного разъема QSFP +. Активные оптические кабели SFP + в основном используются на расстоянии более 10 метров. Это достигается за счет наличия микросхемы E / O Engine на печатной плате вилки и подключения оптоволоконного кабеля к вилке.

SFP28 — это новая версия со скоростью 25-32 Гбит / с. Тестовые мероприятия Ethernet Alliance и торговой ассоциации InfiniBand помогли решить большинство технических проблем.Похоже, что рынки будут использовать как активные медные, так и активные оптические кабели для большинства требований. Для получения информации о различных квалифицированных поставщиках см. Список интеграторов на сайте www.infiniband.org. Похоже, что в настоящее время разрабатывается гнездовой соединитель, который будет иметь внутренние медные двухосные плоские кабели или более качественную подложку, а перемычки для печатной платы простираются над первичной, но более низкого качества печатной платы подложки. Эти внутренние перемычки SFP + подключаются к печатной плате очень близко к микросхеме коммутатора или наверху самой микросхемы.Стандарты Ethernet IEEE802.3bj и IEEE802.3bm используют SFP28.

SFP56 — это последняя развивающаяся версия со скоростью 50-56 Гбит / с. Похоже, что это будет использоваться в основном для активных оптических модулей, активных оптических кабелей и, возможно, некоторых приложений с очень короткими активными медными кабелями, которые могут быть более дорогими и потребляющими много энергии.

µSFP — это новая попытка разработать соединитель меньшего размера, который позволил бы разместить больше портов на стандартной переборке коробки высотой 1U. Может это реакция на возможность USB3.1 Разъемы типа C и разъемы RJ половинного размера оцениваются для использования в различных коммерческих сетях. Похоже, он предназначен для однополосных каналов со скоростью 25 Гбит / с, указанных Консорциумом Cloud Datacenter и комитетом IEEE802.3by.

Некоторые спецификации SFP включают SFF-8402, SFF-8074, SFF-8431 и SFF-8432, которые можно найти на сайте www.sffcommittee.org. Члены комитета SFF разрабатывают подробные спецификации межсоединений для открытых групп отраслевых стандартов, а также для частного консорциума SFP MSA.Наиболее популярными приложениями являются серверы ToR to Leaf, все соединенные в одну стойку с разветвлением или четыре многонитевых кабеля SFP +, которые соединяются вместе на одной стороне с помощью разъема QSFP +, а 12 ножек кабеля SFP + подключены к одному разъему CXP. . Основной угрозой продолжающемуся использованию межсоединений, связанных с SFP, является появление внутри коробки, промежуточных оптических модулей и внешних пассивных оптических кабелей, таких как новое межсоединение MXC.

SFP, SFP + Разъем для приемопередатчика и система отсеков

Новая высокоскоростная кабельная система, обеспечивающая передачу сигналов PAM4 со скоростью 112 Гбит / с, может использоваться в приложениях средней платы, средней платы к передней панели и панели-панели.Это видео с DesignCon 2021 демонстрирует живую демонстрацию продукта с кабельной системой Samtec NovaRay®, Flyover®, работающей на …

За последние несколько месяцев мы обсудили некоторые из последних тенденций в оборонной и аэрокосмической отраслях, чтобы совпасть с публикацией в начале этого года страницы Samtec Industrial Application. В этих статьях мы рассмотрели, как технология Samtec помогает дизайнерам…

21 век — это цифровой мир. Датчики — от микрофонов до термометров — преобразуют аналоговые сигналы реального мира в цифровые. Сообщество датчиков и электроники фокусируется на обнаружении, обработке, соединении и анализе данных, необходимых для проведения цифровых экспериментов …

Потребности медицинской профессии выходят за рамки безопасных условий операционной и больницы.Многие пациенты получают помощь в других условиях — в кабинетах врачей, медицинских центрах и все чаще — на дому. Это особенно актуально для пациентов, которым требуется длительный …

Системные архитекторы и инженеры-проектировщики заинтересованы в высочайшей производительности. В этой новой демонстрации продукта PAM4 со скоростью 112 Гбит / с Samtec объединяет оценочный комплект SI для новой системы межсоединений AcceleRate®HP с испытательной микросхемой приемопередатчика Synopsys PAM4 со скоростью 112 Гбит / с.AcceleRate® …

для передачи данных

Экранный диктор: Чтобы удовлетворить растущий спрос на решения для межсоединений, которые предлагают повышенную производительность при увеличивающейся скорости передачи данных, TE Connectivity представляет разъемы SFP + и кабельные сборки.

Разъем SFP + и кабельные сборки
Повышенная защита от электромагнитных помех и тепловые характеристики

Экранный диктор: Благодаря усовершенствованиям, выходящим за рамки отраслевого стандарта для SFP +, которые включают в себя усиление защиты от электромагнитных помех (или EMI) и тепловые характеристики, TE по-прежнему стремится улучшать каждый продукт, расширяя технологический диапазон для предоставления улучшенных решений для наших клиентов.

Разъем SFP + и кабельные сборки
Повышенная защита от электромагнитных помех и тепловые характеристики

Экранный диктор: разработан для использования в широком спектре приложений, включая серверы, коммутаторы, маршрутизаторы. Сетевые интерфейсные карты и телекоммуникационное оборудование, разъемы SFP + и кабельные сборки. Обновления предназначены для улучшения тепловых характеристик и повышения уровня защиты от электромагнитных помех, что позволяет оборудованию связи работать. более эффективно при увеличении пропускной способности.

SFP +
Повышенная защита от электромагнитных помех и тепловые характеристики
• Монтаж «живот к животу» позволяет создавать конфигурации с ограниченным пространством
• Поддерживает разъемы и клетки с обеих сторон печатной платы

Экранный диктор: Предлагая клиентам множество новых возможностей, разъемы TE SFP + и конфигурации монтажа кабельных сборок «живот к животу» поддерживают конструкции с высокой плотностью размещения и ограниченным пространством, что позволяет конечным пользователям устанавливать разъемы и отсеки с обеих сторон печатной платы. .Такая конструкция уменьшает пространство на плате и является альтернативой многослойным разъемам.

Мелисса Нокс
Менеджер по продукту, TE Connectivity

TE PM: В конструкции разъемов SFP + и кабельных сборок TE используются варианты термоусадки для отвода тепла и максимального управления тепловым режимом, что помогает снизить температуру и повысить производительность при меньшем потреблении энергии для работы всей системы.

Разъем SFP + и кабельные сборки
Повышенная защита от электромагнитных помех и тепловые характеристики
• Поддерживает Ethernet, Fibre Channel и InfiniBand
• Обеспечивает скорость передачи данных до 16 ГБ в секунду
• Пружины EMI и эластомерные прокладки поддерживают уникальные потребности приложений

TE PM: Наш портфель межсоединений SFP + разработан для поддержки стандартных приложений Ethernet, Fibre Channel и InfiniBand, обеспечивающих скорость передачи данных до 16 гигабайт в секунду.TE предлагает различные варианты пружин EMI, эластомерных прокладок, световодов и радиаторов, которые могут удовлетворить уникальные потребности клиентов.

TE PM: Портфолио SFP + включает технологию поверхностного монтажа на 20 позиций, а также корпуса в различных конфигурациях. В нем также используются эластомерные прокладки или усиленные пружины EMI для предотвращения электромагнитных помех при более высоких скоростях передачи данных. А за счет использования улучшенных боковых стенок, вертикальных разделителей и фиксирующей пластины SFP + обеспечивает улучшенные тепловые характеристики.

Разъем SFP + и кабельные сборки
Повышенная защита от электромагнитных помех и тепловые характеристики
• Кабельные сборки соответствуют требованиям к целостности сигналов промышленного стандарта
• Кабельные сборки с быстрым снятием и отсоединением

TE PM: Активные и пассивные медные кабели с прямым подключением SFP + компании TE соответствуют требованиям к целостности сигналов промышленного стандарта для подключаемых модулей малого форм-фактора и предлагаются с различными калибрами проводов, включая 24, 26, 28 и 30 AWG.
Они также имеют выдвижную защелку с выдвижным штифтом для быстрого и легкого освобождения.

Характеристики продукта
• Соответствует прикладным стандартам PCI
• Обратная совместимость со стандартными разъемами SFP
• Снижает EMI до 12 дБм

TE PM: отсеки SFP + разработаны в соответствии со стандартами приложений PCI, в которых наиболее распространенными приложениями являются сменные адаптерные карты. А чтобы минимизировать время разработки, SFP + обратно совместим со стандартными разъемами SFP.Кроме того, увеличенная пластина защелки помогает снизить EMI до 12 децибел-милливатт в диапазоне от 10 до 15 гигагерц.

Разъем SFP + и кабельные сборки
Повышенная защита от электромагнитных помех и теплоизоляция
• Конструкции, увеличивающие ценность
• Широкий ассортимент
• Проверенная производительность

Экранный диктор: Являясь частью обширного портфеля продуктов SFP TE, соединители и кабельные сборки SFP + обеспечивают конструкцию с дополнительными преимуществами, которые обеспечивают улучшенные тепловые характеристики и лучшую защиту от электромагнитных помех, позволяя оборудованию связи работать более эффективно и обеспечивать увеличенную полосу пропускания.

Дизайн с добавленной стоимостью
Широкий ассортимент
Доказанная эффективность

SFP + и кабельные сборки от TE Connectivity.
Свяжитесь с вашим представителем или дистрибьютором TE сегодня.

Рассказчик: Хотите узнать больше? Свяжитесь с вашим представителем или дистрибьютором TE сегодня же!

TE Connectivity, TE, TE connectivity (логотип) и EVERY CONNECTION COUNTS являются товарными знаками.

Экранный диктор:
TE Connectivity
Каждое соединение имеет значение

ULTIMODE SFP-205 / 3G SC (одномодовое оптоволокно до 20 км)

Оптический модуль ULTIMODE SFP-205 / 3G SC взаимодействует с одномодовым оптоволокном длиной до 20 км при скорости передачи данных до 1.25 Гбит / с.

Вид модуля

• двунаправленная связь через одно волокно (WDM),
• взаимодействие с одномодовыми сетями,
• скорость передачи до 1,25 Гбит / с (IEEE 802.3z 1000Base-FX),
• передача дальность до 20 км,
• оптический разъем: SC.

Оптические модули ULTIMODE соответствуют стандарту SFP (подключаемый модуль малого форм-фактора). ULTIMODE SFP-205 / 3G SC взаимодействует с одномодовым волокном, преобразуя и передавая / получая данные со скоростью до 1.25 Гбит / с. Это стало возможным благодаря использованию технологии мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM), которая мультиплексирует два оптических сигнала несущих по одному оптическому волокну с использованием разных длин волн, что снижает затраты на установку. Максимальная дальность передачи — 20 км.

Этот тип приемопередатчиков ULTIMODE SFP взаимодействует с разъемом SC, завершающим одномодовое волокно. Соединители SC в настоящее время являются наиболее популярными оптическими соединительными элементами из-за простого согласования (двухтактное соединение с защелкой) и прямоугольного поперечного сечения, позволяющего плотно размещать соединители на панели.
Модули SFP

Использование медиаконвертеров с возможностью замены модулей SFP особенно выгодно, когда речь идет об изменении конфигурации сети. Вместо замены всего блока / блоков достаточно заменить приемопередатчик / блоки SFP.

Медиаконвертер Ethernet M-100G / SFP может взаимодействовать со следующими трансиверами GbE SFP:

Приемопередатчики GbE ULTIMODE SFP:

Подключаемый трансивер малого форм-фактора (SFP) Соглашение с несколькими источниками

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > / Кодирование> >> / Поля [] >> эндобдж 5 0 obj > транслировать Акробат Дистиллятор 4.0 для Windows 2016-06-01T15: 06: 20-07: 002000-11-13T09: 55: 36-07: 002003-03-04T09: 23: 10-08: 00 Microsoft Word 8.0