18. März 2022

In den Transceiver-Vers Teil I: So wählen Sie die richtigen Transceiver für Ihr Netzwerk aus

Es gibt Hunderte verschiedener Arten optischer Transceiver! Kein Wunder, dass die Auswahl der richtigen Transceiver für Ihre Netzwerkanwendungen eine entmutigende Aufgabe sein kann. Der Breitbandbedarf wird weiter steigen, sodass es wichtiger denn je ist, über ein effizientes Netzwerk mit der richtigen Hardware für die jeweilige Aufgabe zu verfügen. Entsprechend OpenVaults BreitbandstudieIm vierten Quartal 2021 lag der monatliche gewichtete durchschnittliche Datenverbrauch pro nordamerikanischem Breitbandteilnehmer bei 536,3 GB und übertraf damit erstmals mehr als ein halbes Terabyte.

Glasfaser-Transceiver sind in heutigen Netzwerken unverzichtbar und fortschrittliche Entwicklungen in der Transceiver-Technologie werden auch in Zukunft den Datenbedarf decken. Als Hilfe bei der Auswahl der richtigen Transceiver für Ihr Netzwerk finden Sie hier: 6 Schlüsselfaktoren Dies sollte mit einem Transceiver-/Netzwerksystemspezialisten besprochen werden, bevor Sie Ihre endgültige Auswahl treffen. Diese technischen und betrieblichen Überlegungen helfen dabei, die richtigen Transceiver für jede Netzwerkanwendung zu bestimmen:

Host-Kompatibilität
Formfaktor
Distanz/Verlust/Link-Budget
Mittel – (d. h. Kabeltyp)
Glasfasersteckertyp
Temperaturbewertung

Host-Kompatibilität

Bevor Sie Transceiver beschaffen, müssen Sie unbedingt wissen, in welcher Art von Netzwerkausrüstung sie verwendet werden und wie das Netzwerk aufgebaut ist. An was werden die Transceiver angeschlossen? Bestimmen Sie, wie restriktiv die Hostplattform gegenüber Drittquellen ist. Sind Sie nur an OEM-Transceiver vom Host gebunden oder ist es „freundlich“ gegenüber anderen Quellen? Für jeden Switch, jede Linecard oder jedes andere Gerät, an das Ihre Transceiver angeschlossen werden, müssen Sie mindestens Folgendes wissen:

Hersteller
Modell #
Softwareversion, die auf dem Hostgerät ausgeführt wird

Die Betriebszeit ist von entscheidender Bedeutung. Daher ist es am besten, mit einem vertrauenswürdigen technischen Partner für alle Ihre Netzwerkanforderungen zusammenzuarbeiten, einschließlich Produkten, Geräten, Netzwerkkenntnissen und Fachwissen.

Formfaktor

Sie müssen nicht nur wissen, an welche Art/Marke des Geräts die Transceiver angeschlossen werden, sondern Sie benötigen auch einige spezifische physische Details zu den Transceiver-Ports. Haben Sie sich jemals gefragt, warum Transceiver so geformt sind, wie sie sind? Vor einigen Jahren, als optische Transceiver von Switch und Router getrennt wurden, gab es noch keine Industriestandards. Anscheinend hätte jedes Unternehmen seinen eigenen proprietären Formfaktor. Schließlich kamen die wichtigsten Akteure der Branche zusammen, um das Multi-Source-Abkommen (MSA) zu schaffen, das dazu beitrug, jedes Transceiver-Produkt mit spezifischen elektrischen, optischen und mechanischen Eigenschaften zu definieren. Beispiele für tatsächliche MSAs sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Liste der MSAs für verschiedene Formfaktoren*

*Für Updates: Klicken Sie hier

Merkmale wie die Größe des Metallgehäuses und die Form des Transceivers wurden von der MSA definiert. Die Entwicklung von MSAs führte zu den Transceiver-Formfaktoren, die wir heute kennen und lieben: SFP, SFP+, QSFP, QSFP+ und CFP, um nur einige zu nennen. Diese Schnittstellen mit kleinem Formfaktor werden an einen Switch oder Port angeschlossen, wodurch der Port in eine Glasfaser- oder Kupferschnittstelle umgewandelt wird. Verständnis der Funktionen und Hauptunterschiede zwischen Formfaktoren ist Dies ist entscheidend für die Entscheidung, welche Lösung für Ihr optisches Netzwerk am besten geeignet ist. Besprechen Sie die Einzelheiten unbedingt mit Ihrem Transceiver-Technologiepartner.

Linkbudget: Wie weit müssen Ihre Daten gehen?

Die Betriebsentfernungen für optische Transceiver können nur wenige Fuß bis zu 2000 km betragen (mit kohärenten digitalen CFPs und anderen neuen Transceiver-Technologien). In gewisser Weise sollte die maximale Entfernungsbewertung eigentlich als Linkbudget interpretiert werden. Das Link-Budget impliziert die Menge der „verfügbaren nutzbaren Lichtstärken“.

Das Verbindungsbudget ist das Schlüsselkriterium bei der Bestimmung, welche Optik verwendet werden soll, um die Länge einer physischen Netzwerkverbindung ordnungsgemäß festzulegen. Typischerweise ist beim Netzwerkdesign für jedes Verbindungsbudget ein Verbindungsspielraum von 2 dB bis 3 dB erforderlich. Diese Anforderung besteht darin, einen zusätzlichen Verbindungsspielraum für den Fall bereitzustellen, dass die optische Spanne eine gewisse Verschlechterung erfahren sollte. Der Spielraum ermöglicht es dem Link, die Verschlechterung zu bewältigen, ohne dass sich dies möglicherweise auf die Dienste auswirkt. Tatsächlich bedeutet dies, dass die maximale RX-Empfindlichkeit (Empfänger) um 2 dB auf 3 dB reduziert wird, was direkt das Verbindungsbudget um den gleichen Betrag reduziert.

Eine einfache Berechnung des Verbindungsbudgets wäre die minimale optische Ausgangsleistung abzüglich der Empfängerempfindlichkeit. Da Netzwerksysteme jedoch bei größeren Entfernungen immer höhere Bandbreitenanforderungen stellen, müssen bei der Verbindungsbudgetierung Aspekte wie chromatische Dispersion und SNR (Signal-Rausch-Verhältnis) berücksichtigt werden. Beispielsweise bringt ein Upgrade von 1G auf 10G Schwierigkeiten hinsichtlich der Signalausbreitung mit sich und die einfache Link-Budget-Formel wird nicht mehr ausreichen. Ein 80-km-10G-SFP kann ein Verbindungsbudget von 22 dB haben, was theoretisch eine Reichweite von etwa 100 km bei einem Verlust von 0,22 dB/km bieten sollte. Allerdings reduziert die chromatische Dispersion die effektive Entfernung auf 80 km. Dieser Nachteil ist umso größer, je höher die Datenrate ist. Bei einem 25G-Signal ist die chromatische Dispersion etwa 8-mal höher als bei einem 10G-Signal. Es folgt eine kubische Beziehung. 25G ist das 2,5-fache der Rate von 10G. (2.5)3 = ~8, daher erreicht ein 25G-Signal nur 10 km, während das 10G-Signal 80 km erreicht. Die chromatische Dispersion ist ebenfalls wellenlängenabhängig, der größte bestimmende Faktor ist jedoch die Datenrate. Für ein tieferes Verständnis der chromatischen Dispersion und wie Sie diese in Ihrem Link-Budget kompensieren können, siehe „Chromatische Dispersion in 10-Gbit/s-DWDM-Systemen“

Mittel

Wie wirkt sich Fasermaterial auf den Verbindungsverlust aus? So wie Transceiver Industriestandards haben, haben auch Glasfaserbrücken und Glasfaserkabel klar definierte Industriestandards. Verschiedene Glasfaserkabeltypen weisen bei ihren Arbeitswellenlängen unterschiedliche Faserverluste auf, wie in den unten aufgeführten TIA-568-C.0-2-Standards dargestellt. Diese Tabelle bietet einen guten Näherungswert für den Verlust, in der Praxis sollte der tatsächliche Verlust einer Verbindung jedoch immer bei der Betriebswellenlänge mit einer OTDR-Kurve (Optical Time Domain Reflectometer) gemessen werden.

Maximale Verlustwerte von Multimode-Fasern und Singlemode-Fasern

Beim Koppeln mit einem Transceiver sind zwei Hauptfasertypen zu beachten; Einzelmodus und Multimodus. Multimode ist kostengünstiger in der Herstellung, allerdings auf Kosten einer höheren Dämpfung und höhere Brechungsindizes im Vergleich zu Singlemode-Fasern. Singlemode-Fasern werden für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung über große Entfernungen verwendet, da sie weniger anfällig für Dämpfung sind als Multimode-Fasern.

Glasfaser-Steckertypen

Nachfolgend sind einige verfügbare optische Transceiver-Port-Anschlusstypen aufgeführt:

Der SC-Glasfaserstecker ist so etwas wie ein Vorgänger des LC-Steckers, da beide das gleiche Grunddesign haben. Der Unterschied zwischen den beiden besteht darin, dass die SC-Ferrule etwa doppelt so groß ist wie die der LC. Duplex-LC und SC, wie oben gezeigt, sind ziemlich einfach: Eine Seite ist Ihr Tx, die andere Seite ist Ihr Rx. MPO-12 und MPO-16 werden etwas komplizierter. Die 12 und die 16 geben die Anzahl der im Kabel enthaltenen Fasern an. „12“ in MPO-12 bedeutet 12 Fasern, es werden jedoch nur 8 Spuren verwendet. SN ist ein neuerer Glasfasersteckertyp, der für 400G-Anwendungen entwickelt und optimiert wurde. Es handelt sich im Wesentlichen um 4x Dual-LCs, die in einem Stecker zusammengefasst sind. Es ermöglicht 4 Duplex-Lanes von einem 400G-Transceiver. Der MDC-Stecker ist ebenfalls eine neuere Variante und wird hauptsächlich für 400G verwendet.

Was die Polierarten der Faserendflächen angeht, gibt es UPC (Ultra Physical Contact) oder APC (Angle Physical Contact). Die Endflächen der UPC-Fasern sind „flach“, während die Endflächen der APC-Fasern in einem Winkel von acht Grad poliert sind. APC bietet eine bessere optische Rückflussdämpfung, was zu einem etwas besseren Verbindungsbudget als UPC führt. Es gibt jedoch Situationen, in denen UPC, die etwas günstigere Wahl, hinsichtlich der optischen Leistung ausreichend sein kann. Unabhängig davon, welchen Poliermitteltyp Sie für Ihre Anwendung wählen, bedenken Sie, dass APC und UPC nicht miteinander kombiniert werden können.

Temperaturbewertung

In welcher Umgebung wird Ihr Transceiver eingesetzt? Befindet es sich in einem Rechenzentrum mit kontrollierter Temperatur oder wird es an einen Knoten vor Ort in Houston, Texas, angeschlossen, wo es über 100 °C erreichen kann?ᣞ im Sommer? Sie sollten in der Lage sein, nahezu jeden Transceiver-Typ mit industriellen oder kommerziellen Temperaturbewertungen zu bekommen. Im Allgemeinen sind die angegebenen Temperaturbereiche für Transceiver wie folgt. Diese können jedoch je nach Hersteller leicht variieren.

Kommerzieller Temperaturbereich: 0 °C bis 70 °C
Industrieller Temperaturbereich: -40 °C bis 85 °C
Erweiterter Temperaturbereich: variiert je nach Hersteller

Erkundigen Sie sich vor der Bestellung unbedingt, ob Ihr Transceiver strenge Umwelttestzyklen in einem technischen Labor durchläuft, sowohl auf Hardware- als auch auf Systemebene.

Jetzt wissen Sie, welche Fragen Sie stellen müssen, um zu bestimmen, welche Transceiver Sie für Ihre Anwendungen verwenden sollten. Die nächste Frage ist: Mit wem werden Sie dieses Gespräch führen?

So wählen Sie den richtigen Partner für Transceiver aus

Da Netzwerkbetreiber unter Druck stehen, höhere Geschwindigkeiten und Bandbreiten über Backbone-, Metro- und Zugangsnetzwerke bereitzustellen, ist der Bedarf an einem zuverlässigen Anbieter optischer Netzwerkausrüstung nur gestiegen. Wie können Sie sicher sein, dass das Unternehmen, auf das Sie sich bei Transceivern und anderen optischen Geräten verlassen, mehr als nur ein weiterer Anbieter ist? Wie können Sie darauf vertrauen, dass sie Ihnen in schwierigen oder komplexen Situationen den Rücken stärken? Die Antwort liegt darin, bei Ihrem Anbieter optischer Netzwerkausrüstung auf die folgenden drei Qualitäten zu achten:

Zuverlässige Bestandsaufnahme
Technische Unterstützung
Kundenspezifische Lösungen

Entscheiden Sie sich vor allem für einen Anbieter, der mehr als nur ein Gerätehersteller ist. Umfassender Lifecycle-Support, Labortests und Fachwissen in allen Arten von Netzwerkarchitekturen können sicherstellen, dass Sie das Beste aus Ihren Ausgaben herausholen. Sie brauchen erfahrene Ingenieure, nicht nur Vertriebsmitarbeiter.

Precision OT ist ein Integrationstechnikunternehmen, das maßgeschneiderte Lösungen für optische Netzwerkgeräte anbietet. Wir verfügen über ein Team engagierter Systemingenieure und eine Forschungs- und Entwicklungsabteilung, die sich auf die Entwicklung von Glasfaser-Transceivern der nächsten Generation konzentriert. Das Geschäftsmodell von Precision OT besteht darin, erstklassige Hardware mit der branchenweit besten Systemtechnikunterstützung bereitzustellen.

Darüber hinaus Precision OT arbeitet mit Kunden zusammen, um deren Betriebs- und Lageranforderungen besser zu verstehen. Durch effektive Kommunikation und den Aufbau von Beziehungen können wir sicherstellen, dass wir den richtigen Bestand auf Lager haben, indem wir die kurz- und langfristigen Netzwerkstrategien der Kunden besser verstehen. Um das Risiko zu mindern, unterhalten wir enge Beziehungen zu zahlreichen und unterschiedlichen Lieferanten. Während der Pandemie, wenn es zu Engpässen bei Produkten wie SPF100G (LR4, SR4 und ZR4), 10G Tunable SFPs und Kupfer-SFPs kam, ist Precision OT in der Lage, diese auf der Grundlage einer Planung zu liefern, die ein Jahr oder länger im Voraus erfolgt. Precision ist ein privat geführtes Unternehmen, das nicht anfällig für einige der betrieblichen Herausforderungen ist, mit denen Unternehmen im Besitz von Private-Equity-Firmen konfrontiert sind.

Es gibt viele verschiedene Arten von Transceivern mit unterschiedlichen Formfaktoren, Datenraten, Verbindungsbudgets und Übertragungstechnologietypen. All dies wurde entwickelt, um die Kosten einer bestimmten Anwendung oder Lösung zu optimieren. Am Ende kommt der richtige Transceiver vom richtigen Partner. Transceiver-Experten wie Precision OT nutzen die aus den oben genannten sechs Überlegungen gewonnenen Informationen und stellen hochwertige, maßgeschneiderte, OEM-kompatible Transceiver bereit, die in Ihrem Netzwerk zuverlässig funktionieren.

Gefällt Ihnen, was Sie lesen? Kasse Teil 2 unserer Into the Transceiver-Verse-Reihe, Hier tauchen wir in die verschiedenen verfügbaren Transceiver-Typen und die dahinter stehenden Technologien ein!