وحدة الإرسال والاستقبال SFP+ بتقنية CWDM بسرعة 10 جيجابت/ثانية ومدى 40 كم (رقم القطعة: SFP-10G-CWDM-xx-40km ) هي وحدة إضاءة ملونة أحادية الوضع بتقنية CWDM بسرعة 10 جيجابت/ثانية، تستخدم تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM) ويبلغ مدى إرسالها 40 كم. ويمثل "XX" طول الموجة التشغيلية المحدد (مثل 47 الذي يمثل 1470 نانومتر، و55 الذي يمثل 1550 نانومتر، وهكذا).
فيما يلي المعايير الأساسية والخصائص التقنية وحلول التوافق مع العلامات التجارية الرئيسية للوحدة البصرية:
معلومات تقنية
- نوع التغليف: SFP+ (موصل صغير الحجم قابل للتوصيل).
- معدل الإرساليدعم بحد أقصى 10.3125 جيجابايت في الثانية إلى 11.1 جيجابايت في الثانية (متوافق مع 10G Ethernet و CPRI و OTN OTU2 وما إلى ذلك).
- الطول الموجي المركزي (XX)يوفر عادةً 18 نطاقًا بين 1270 نانومتر و 1610 نانومتر، مع قنوات طويلة المدى شائعة الاستخدام تتراوح من 1470 نانومتر إلى 1610 نانومتر (تباعد القنوات 20 نانومتر).
- نوع من الألياف: ألياف أحادية الوضع (SMF، 9/125 ميكرومتر).
- بعد انتقال: قياسي 40 كم.
- نوع المنفذ البصريواجهة LC مزدوجة.
- نوع الليزر: DFB (التغذية الراجعة الموزعة) or تعديل الامتصاص الكهربائي (EML) تُستخدم أشعة الليزر عادةً.
- نوع جهاز الاستقبالكاشف ضوئي PIN.
- نطاق القدرة البصرية النموذجي (راجع جداول البيانات القياسية مثل ProLabs):
- طاقة جهاز الإرسال: من -1 ديسيبل إلى +4 ديسيبل أو من 0 ديسيبل إلى +5 ديسيبل.
- حساسية الاستقبال: أقل من -15 ديسيبل إلى -16 ديسيبل.
- القدرة الضوئية المستلمة المشبعة (الحمل الزائد): 0 ديسيبل ميلي واط.
- المراقبة التشخيصية الرقمية (DOM/DM)يدعم المراقبة في الوقت الحقيقي للجهد ودرجة الحرارة وتيار الانحياز والطاقة الضوئية المرسلة والطاقة الضوئية المستقبلة.
اصطلاحات التسمية لجهاز الإرسال والاستقبال SFP+ بتقنية CWDM بسرعة 10 جيجابت
تُوفر كبرى شركات تصنيع معدات الشبكات الرئيسية وحدات إرسال واستقبال SFP+ بتقنية CWDM بسرعة 10 جيجابت/ثانية، تتميز بتوافقها العالي، مثل وحدة SFP الضوئية CWDM 40km 1470 nm. يحمل طراز Cisco 10G CWDM SFP رقم CWDM-SFP10G-1470-40 (حيث يشير 1470 إلى الطول الموجي، و40 إلى مسافة الإرسال البالغة 40 كم)، بينما يحمل طراز Yingda رقم SFP-10G-CWDM-47-40km (حيث يشير 47 إلى 1470 نانومتر). وتدعم Yingda على نطاق واسع رموز المحولات الرئيسية المُخصصة، مثل Cisco وHuawei وJuniper وغيرها.
| SFP | - | 10غ | - | CWDM | - | 47 | - | 40KM |
| نوع الحزمة | معدل الإرسال | التكنولوجيا الأساسية | الطول الموجي المركزي | بعد انتقال | ||||
| SFP + | 10Gbps | CWDM | 27 = 1270 نانومتر 29 = 1290 نانومتر 31 = 1310 نانومتر ... 47 = 1470 نانومتر ... 61 = 1610 نانومتر | 10km 20km 40km 80km |
سيناريوهات التطبيق
1. مضاعفة سعة الشبكة : عند استخدامها بالتزامن مع CWDM (Mux/Demux) في شبكات المناطق الحضرية، يمكن إرسال ما يصل إلى 18 إشارة 10G معزولة تمامًا في نفس زوج الألياف أحادية الوضع، مما يحل تمامًا مشكلة ندرة موارد الألياف.
2. الربط البيني لمسافات طويلة : يستخدم لنقل الطاقة عبر العمود الفقري لمسافات متوسطة إلى طويلة في مجمعات المؤسسات الكبيرة، والربط البيني لمراكز البيانات (DCI)، وشبكات الوصول إلى المناطق الحضرية (MAN).
مخطط الجهاز لوحدة 10G CWDM SFP+40KM
يختلف تصميم الجهاز الداخلي لوحدة SFP-10G-CWDM-XX-40KM اختلافًا كبيرًا تبعًا للطول الموجي، حيث يمتد نطاق الطول الموجي لتقنية CWDM من 1270 إلى 1610 نانومتر، ويضم 18 قناة تفصل بينها مسافة 20 نانومتر. وفي التطبيقات العملية، يُقسم هذا النطاق بشكل أساسي إلى نطاقين.
- 1470 نانومتر - 1610 نانومتر (النطاق الخلفي)هذه هي القنوات الثمانية الأكثر استخدامًا. يقع هذا النطاق حول طول موجة 1550 نانومتر، ويتميز بفقدان أقل في الألياف، مما يجعله أكثر ملاءمةً للإرسال لمسافات طويلة، مثل 40 كيلومترًا و80 كيلومترًا. أما بالنسبة لمسافة 40 كيلومترًا، فيُعتبر استخدامه مفرطًا بعض الشيء.
- 1270 نانومتر - 1450 نانومتر (النطاق الأمامي): في البداية، ونظرًا لوجود "ذروة الماء" (فقدان عالٍ للغاية) بالقرب من 1383 نانومتر، لم يُنصح باستخدام قناة 1370-1410 نانومتر لبعض الألياف الضوئية القديمة. ومع شيوع استخدام الألياف الضوئية كاملة الموجة (G.652.D)، أصبحت هذه الأطوال الموجية شائعة الاستخدام أيضًا للتوسع قصير المدى. في هذا النطاق، وخاصةً في نطاق 1270-1370 نانومتر، يكون توهين الألياف وتشتتها كبيرين نسبيًا. ويمكن لخصائص ليزر DFB المتأصلة، من حيث انخفاض التردد المتغير وتكلفة التشتت، أن تعوض أوجه القصور في هذا النطاق. صُممت العديد من الوحدات التي يبلغ طولها 40 كيلومترًا والمُصنفة "DFB+PIN" خصيصًا لأطوال موجية مثل 1290 نانومتر و1330 نانومتر. ولتلبية المتطلبات الأعلى، يلزم استخدام ليزر DFB مُدمج مع كاشف APD عالي الحساسية لضمان نقل مستقر لمسافة 40 كيلومترًا.
كيف نختار حلاً مناسباً للجهاز؟
يكمن مفتاح تحديد جدوى أي حل في ميزانية الطاقة للوصلة . ولتحقيق مسافة نقل تبلغ 40 كيلومترًا، عادةً ما تحتاج ميزانية الطاقة للوحدة الضوئية إلى الوصول إلى ما بين 14 و16 ديسيبل. أما الحلان الأكثر تطورًا حاليًا فهما DFB+PIN (APD) أو EML+PIN.
- ميزانية الربط: يعتمد مدى قدرة أجهزة الإرسال والاستقبال SFP+ على ما إذا كان هامش الطاقة الضوئية المتبقي قادرًا على مقاومة توهين الألياف بعد طرح حساسية الاستقبال من طاقة الإرسال.
- القاعدة العامة: يُستخدم DFB للأطوال الموجية القصيرة، ويُستخدم EML للأطوال الموجية الطويلة.
مقارنة بين نظامين
| الحلول | مخطط EML+PIN (زيادة قوة الضوء المنبعث) | مخطط DFB+APD (يحسن حساسية الاستقبال) |
| ليزر الطرف المنبعث | EML (ليزر تعديل الامتصاص الكهربائي): تحمل التشتت العالي، والارتعاش المنخفض، وجودة الإشارة الممتازة، ومناسب جدًا لنطاقات الطول الموجي الطويل ذات التشتت العالي من 1470 نانومتر إلى 1610 نانومتر. | DFB (ليزر التغذية الراجعة الموزعة): تعديل مباشر، مع عقوبة تشتت عالية عند الإرسال لمسافة 40 كم في نطاقات الطول الموجي العالي (مثل 1550 نانومتر وما فوق). |
| كاشف جهاز الاستقبال | الصمام الثنائي الضوئي PIN: بنية بسيطة، تكلفة منخفضة، استقرار عالٍ، ولكن حساسية منخفضة (عادة ما تكون حوالي -15 ديسيبل إلى -16 ديسيبل). | APD (الثنائي الضوئي الانهياري): مع كسب التضخيم الداخلي والحساسية العالية للغاية (حتى -24 ديسيبل ميلي واط)، يمكنه التقاط الإشارات الضعيفة بقوة. |
| تنفيذ ميزانية الطاقة الضوئية | الاعتماد على الطاقة الضوئية العالية المنبعثة من EML (مثل +1~+5dBm) للتعويض عن عيب الحساسية في طرف استقبال PIN. | من خلال الاعتماد على طاقة الإرسال المنخفضة لـ DFB وحساسية الاستقبال العالية للغاية لـ APD، يمكن تحقيق ميزانية عالية. |
بالمقارنة مع نظام DFB+PIN، يُعد نظام EML+PIN خيارًا قياسيًا أكثر شيوعًا ونضجًا لأجهزة الإرسال والاستقبال SFP+ بتقنية CWDM لمسافة 40 كم ذات الأطوال الموجية الطويلة (1470 نانومتر فأكثر). يتميز هذا النظام عمومًا بقدرة إرسال وميزانية ربط أعلى، وأداء أفضل.
احتياطات الشراء:
1. درجة حرارة التشغيل: تتوفر درجة حرارة التشغيل في الدرجة التجارية (0 درجة مئوية ~ 70 درجة مئوية) والدرجة الصناعية (-40 درجة مئوية ~ 85 درجة مئوية).
٢. التوافق : عند الشراء، من الضروري التأكد من توافق المنتج مع ماركة الجهاز. تتميز الوحدات البصرية التي توفرها شركة Yingda بتوافقها الواسع مع ماركة XXX.
3. ميزانية الربط : عند الشراء، يوصى بالتحقق مباشرة من ورقة بيانات الطراز المحدد للتأكد مما إذا كان نوع الإرسال (Tx) المحدد هو DFB أو EML، ونوع الاستقبال (Rx) هو PIN أو APD، وما إذا كانت ميزانية الربط الاسمية تلبي متطلبات توهين الخط الفعلية الخاصة بك.
٤. استهلاك الطاقة وتبديد الحرارة: عادةً ما تدمج ليزرات EML مبردات كهروحرارية داخلية لتثبيت الطول الموجي، ويكون استهلاكها للطاقة وتوليدها للحرارة أعلى من وحدات DFB التقليدية. عند تصميم الجهاز بالكامل، يجب مراعاة تبديد الحرارة لمنافذ SFP+.
5. هامش التكرار : حساسية استقبال PIN (حوالي -16 ديسيبل ميلي واط) ضيقة نسبيًا. إذا كان هناك العديد من نقاط دمج الألياف، أو إطارات وصل ODF، أو خسائر إدخال مُضاعِف/مُزيل مُضاعِف CWDM في وصلة الربط الفعلية، فقد تكون ميزانية الطاقة 14-16 ديسيبل محدودة.
