La fibra d'un sol fil és un mètode de transmissió de fibra òptica que transporta tant el trànsit de transmissió com de recepció en una fibra òptica en lloc dels dos fils habituals. A les xarxes Ethernet gairebé sempre es fa amb transceptors BiDi, de vegades anomenats mòduls SFP bidireccionals o de fibra única-.
Si voleu la versió curta: la fibra d'un sol fil té sentit quan els nuclis de fibra són escassos, quan és costós treure un cable nou a través d'un conducte o a través d'un campus, o quan un parell de fibra fosca llogat ja s'ha trencat. No és l'opció predeterminada adequada per a una-construcció nova de cablejat estructurat, i castiga qualsevol equip que no coincideixi amb les longituds d'ona, el pressupost òptic i la compatibilitat dels interruptors abans de fer la comanda.
Aquesta guia explica com funciona realment la tecnologia a la fibra, quan triar-la sobre la fibra dúplex, on acostuma a fallar al camp i les comprovacions exactes que hauria de fer un enginyer abans de comprar un parell BiDi SFP o SFP+.
Què és la fibra única?
La fibra d'un sol fil, de vegades anomenada transmissió de fibra única-o transmissió de fibra simplex, utilitza una fibra òptica per transportar trànsit en ambdues direccions alhora.
Un enllaç de fibra dúplex tradicional utilitza dos fils: una fibra transmet i l'altra rep. Un enllaç de fibra d'un sol fil substitueix aquest parell per un fil separant les dues direccions en el domini de la longitud d'ona en lloc del domini espacial. Amb els transceptors adequats a cada extrem, un enllaç Ethernet-duplex complet passa per una única fibra física.
L'exemple clàssic publicat és la interfície 1000BASE-BX{-D/U definida per IEEE 802.3ah: un extrem transmet a 1490 nm i rep a 1310 nm, mentre que l'extrem oposat transmet a 1310 nm i rep a 1490 nm. Podeu llegir els requisits de la capa física subjacent a la pàginaEstàndard Ethernet IEEE 802.3.
Fibra de fil simple vs fibra simplex vs fibra dúplex
Aquests tres termes es barregen constantment, sobretot en els tiquets de contractació.
- Fibra simplexes refereix a un cable que conté físicament un fil de fibra, normalment amb un únic connector LC, SC o FC a cada extrem.
- Fibra dúplexes refereix a un cable que conté dos fils de fibra, normalment acabats com un connector aparellat.
- Fibra d'un sol fildescriu el mètode de transmissió: un fil que porta les dues direccions, independentment de si el cable subjacent és tècnicament un cable de connexió simplex o un fil d'un tronc més gran.
Així, un enllaç de fibra d'un sol fil gairebé sempre es mou en un cable de connexió simplex, però el terme "símplex" descriu el cable, mentre que "fibra d'un sol fil" descriu l'esquema òptic.
Com funciona la fibra d'un sol fil
Transmissió BiDi i WDM dins del mòdul
La majoria dels enllaços Ethernet de fibra d'un sol fil utilitzen transmissió BiDi. BiDi és l'abreviatura de bidireccional. En lloc de separar les dues direccions donant a cadascuna la seva pròpia fibra, l'òptica BiDi les separa per longitud d'ona utilitzant un petitmultiplexació per divisió de longitud d'onafiltre dins del transceptor. Aquest filtre, sovint anomenat diplexor, combina el làser de sortida i el senyal d'entrada en un sol port compartit.
Un aparellament típic és el següent:
| Final | Longitud d'ona TX | Longitud d'ona RX |
|---|---|---|
| A | 1310 nm | 1490 nm |
| B | 1490 nm | 1310 nm |
És per això que un enllaç de fibra d'un sol fil no pot utilitzar dos mòduls idèntics: els diplexors esperarien transmetre amb el mateix color de llum i l'enllaç mai apareixeria. Es tracta d'un desglossament més profund de la disposició del diplexor i del làserExplicació de la tecnologia del transceptor BiDi.
Parells de longitud d'ona BiDi comuns
Les diferents velocitats i abasts utilitzen diferents parells de longituds d'ona. La taula següent mostra les combinacions que els enginyers troben més sovint a les xarxes empresarials i d'accés.
| Velocitat | Final A (TX/RX) | Final B (TX/RX) | Accés típic |
|---|---|---|---|
| 1G BiDi SFP | 1310/1550 nm | 1550/1310 nm | 10-40 km |
| 1G BiDi SFP | 1310/1490 nm | 1490/1310 nm | 10 km (BX-D/U) |
| 10G BiDi SFP+ | 1270/1330 nm | 1330/1270 nm | 10-20 km |
| 10G BiDi SFP+ | 1490/1550 nm | 1550/1490 nm | 40 km |
| 25G BiDi SFP28 | 1270/1330 nm | 1330/1270 nm | 10 km |
No tots els fabricants de mòduls utilitzen les mateixes etiquetes. Alguns imprimeixen "BX-U" i "BX-D" (amunt i avall), d'altres imprimeixen "TX1310/RX1490" directament. Barrejar etiquetes entre proveïdors és un dels errors més fàcils de cometre a l'inventari, per la qual cosa val la pena estandarditzar la denominació al vostre magatzem abans de fer la comanda.
Fibra de fil simple vs fibra de doble fil
Tant la fibra de cadena simple com la de doble fil executaran enllaços Ethernet fiables quan es dissenyin correctament. L'elecció correcta depèn del que és escàs: fils de fibra, temps, diners o complexitat de les operacions.
| Item | Fibra d'un sol fil | Fibra de doble fil |
|---|---|---|
| Ús de fibra | Un fil | Dos fils |
| Òptica típica | BiDi SFP / BiDi SFP+ / BiDi SFP28 | SFP/SFP+ estàndard dúplex |
| Connector | Simplex LC (normalment) | Dúplex LC |
| Parellament de mòduls | Parell A/B, longituds d'ona TX/RX oposades | Mateix model ambdós extrems |
| Mòdul de recanvi | Dos SKU (A i B) | Un SKU |
| Avantatge principal | Estalvia nuclis de fibra | Estandardització, disponibilitat del proveïdor |
| Risc principal | Desajust de longitud d'ona, sobrecàrrega del receptor en enllaços curts | Polaritat TX/RX, desajust de tipus de fibra |
| El millor ajust | Recompte limitat de fibra, planta de cable existent, fibra fosca llogada, enllaços d'accés | Noves construccions, centres de dades densos, entorns de laboratori |
Trieu BiDi quan el recompte de fibres sigui la restricció. Trieu dúplex quan l'estandardització, la disponibilitat de-recanvis i la simplicitat de l'operador siguin més importants.
Llista de verificació per a la selecció de fibra d'un sol fil
Utilitzeu aquesta llista de verificació com a taula de decisions abans de fer una comanda. Cada fila representa el tipus de situació que arriba a l'escriptori d'un enginyer de xarxa, amb la trucada coincident.
| Situació | Enfocament recomanat |
|---|---|
| Un fil de fibra de recanvi, necessita un enllaç 1G o 10G | Parell coincident BiDi SFP/SFP+ |
| Nou gabinet del centre de dades, molts fils | SFP+ dúplex estàndard, cablejat estructurat |
| Enllaç curt-mode únic (menys d'1 km) amb un mòdul de 10 km/40 km | Comproveu la sobrecàrrega del receptor, afegiu un atenuador de fibra si cal |
| Planta de fibra heretada desconeguda | Proveu la pèrdua d'inserció i la reflectància abans de demanar l'òptica |
| Interruptors de diversos-proveïdors a cada extrem | Confirmeu la codificació del transceptor als dos extrems abans de comprar |
| Armari exterior o lloc industrial | Utilitzeu mòduls BiDi de temperatura industrial- |
| Necessiteu un seguiment DOM a través de l'enllaç | Confirmeu el suport DOM/DDM tant al transceptor com al commutador |
| Fibra fosca llogada, només un fil disponible | Parell BiDi amb un abast adequat per a la ruta llogada |
Quan la fibra d'un sol fil és l'opció correcta
1. Teniu fils de fibra existents limitats
El cas més fort de la fibra d'un sol fil és l'escassetat de fibra llisa. Un enllaç-a-edifici pot tenir un fil sense utilitzar en una columna de 12-nuclis, o un conducte del campus pot estar massa ple per pescar en un altre cable. Amb un parell BiDi igualat, aquest fil de recanvi pot portar un nou enllaç Ethernet dúplex complet sense obra civil.
Escenaris habituals on això sorgeix:
- Enllaços del campus empresarial entre edificis en vies altes
- Llocs industrials amb fibra limitada en trams de cables blindats
- Xarxes municipals reutilitzant l'espai de conductes existents
- Xarxes d'accés ISP on cada alimentador de subscriptors no té cap fil
- CCTV i backbones de seguretat afegits després de la instal·lació original
- Tornada sense fil on es fixa la fibra del sostre-a-aixopluc
2. Estirar fibra nova és massa car
El cost del transceptor rarament és el nombre dominant en un projecte. La rasa, l'accés al conducte, l'entrada a l'edifici, l'empalmament, les proves OTDR, després d'-hores de mà d'obra i el temps d'inactivitat normalment ho fan més petit. Si un parell BiDi elimina l'obra civil, el pressupost del projecte sovint baixa fins i tot quan les òptiques en si costen més per port que els SFP dúplex estàndard.
3. Cal millorar l'ús de la fibra en una planta existent
La fibra d'un sol fil no amplia màgicament l'ample de banda d'un sol canal òptic. El que canvia és el nombre de fils físics per enllaç. En un cable instal·lat que ja porta diversos serveis, alliberar un fil per enllaç pot ajornar un projecte d'augment de fibra anys.
4. L'enllaç és un simple punt-a-punt
L'òptica BiDi brilla en connexions simples de punt-a-: canvi a commutador, canvi a convertidor de mitjans, encaminador a commutador d'accés, armari remot a nucli o edifici A a edifici B. Normalment només cal un parell coincident en un camí de fibra simplex net.
Quan no hauríeu d'utilitzar fibra d'un sol fil
La fibra d'un sol fil és una eina, no una eina per defecte. Arribeu a la fibra de doble fil quan qualsevol d'aquests sigui cert:
- El lloc ja té més que suficients parells de fibra de recanvi
- L'equip d'operacions preferiria emmagatzemar un SKU de SFP dúplex que dos SKU de mòduls A/B BiDi
- Una interfície òptica específica que necessiteu només està disponible en forma dúplex
- El projecte és un nou centre de dades-d'alta densitat amb cablejat dúplex estructurat ja dissenyat
- No podeu confirmar amb confiança l'aparellament de la longitud d'ona, el pressupost òptic, la poliment del connector i la codificació del commutador abans del desplegament
- La planta de fibra té una alta reflectància o un historial desconegut, on afegir complexitat A/B retardarà la resolució de problemes
En els desplegaments de camp, la fallada rarament és la pròpia fibra. Gairebé sempre és el parell de mòduls A/B equivocat situat a l'extrem equivocat, o un mòdul de llarg-abast que bombeja massa potència a un enllaç curt.
Com triar una solució de fibra única
Pas 1: confirmeu el tipus de fibra
Normalment, la majoria dels enllaços Ethernet BiDi d'un sol fil estan dissenyats per a fibra d'-mode únicFibra d'un-mode OS2en desplegaments d'empreses i operadors. No suposeu que el cable de connexió a la mà és del tipus adequat només perquè el connector s'adapta al port.
Què verificar abans de fer la comanda:
- Tipus de fibra: mode-únic (OS2 més comú) o multimode
- Tipus de connector: LC, SC, FC o un altre
- Polonès: UPC o APC
- Tauler de connexió i tipus d'adaptador a cada extrem
- Distància d'extrem-a-extrem, inclosos els cables de connexió a les dues habitacions
- Nombre d'empalmes i connectors acoblats al camí
Pas 2: trieu la velocitat i el factor de forma
Relacioneu el transceptor amb el port de l'interruptor. Les opcions més habituals són 1G BiDi SFP, 10G BiDi SFP+ i 25G BiDi SFP28; Hi ha variants de fibra única 40G i 100G-però estan menys estandarditzades. Un mòdul SFP+ de 10 G no negociarà a 1 G en un port que no admet explícitament l'operació de doble velocitat-, que és un problema freqüent quan es reutilitzen commutadors d'accés més antics. Una lectura de fons útil aquí és la diferència pràctica entremòduls SFP d'un-mode únic i multimodequan es planifica una flota mixta.
Pas 3: coincideix amb les longituds d'ona TX/RX
Aquest és el pas que trenca els enllaços amb més freqüència. Un parell BiDi necessita longituds d'ona complementàries als dos extrems. Llegiu sempre l'etiqueta o el full de dades dels números reals de TX i RX en lloc de confiar en un número de peça.
| Cara A | Cara B | Resultat |
|---|---|---|
| TX 1310/RX 1490 | TX 1490/RX 1310 | Parella correcta |
| TX 1310/RX 1490 | TX 1310/RX 1490 | Sense enllaç (la mateixa longitud d'ona TX) |
| TX 1270/RX 1330 | TX 1330/RX 1270 | Parella correcta |
| TX 1490/RX 1550 | TX 1550/RX 1490 | Corregiu la parella si coincideixen l'abast i la potència |
Pas 4: comproveu la distància i el pressupost òptic
El número imprès a la gàbia ("10 km", "40 km") és una qualificació d'abast, no una instrucció. El que importa és el pressupost òptic al vostre enllaç específic. Estireu cadascun d'aquests números abans de fer la comanda:
- Potència de transmissió (TX min/max)
- Sensibilitat del receptor
- Llindar de sobrecàrrega del receptor
- Atenuació de la fibra per quilòmetre
- Per{0}}pèrdua de connector i nombre de parells aparellats
- Pèrdua d'empalmament i nombre d'empalmes
- Marge de seguretat (normalment 2-3 dB)
Aquí s'amaguen dos modes de fallada. El primer és massa poca potència, l'obvi. El segon, menys evident, és massa potència: un mòdul de 40 km en una fibra de 500 m pot conduir el receptor per sobre del seu llindar de sobrecàrrega i produir errors de bits o cap enllaç. Els salts curts amb òptica de llarg-abast sovint necessiten un atenuador en línia fix. Per obtenir una visió més profunda d'on va cada decibel, consulteu aquesta visió generalPèrdua d'inserció en xarxes de fibra.
Pas 5: confirmeu la compatibilitat del connector i del dispositiu
Abans de fer la comanda, comproveu:
- Marca i model exactes de commutador, encaminador o convertidor de mitjans
- Compatibilitat amb la velocitat del port i la taxa dual-
- Requisits de codificació del proveïdor (algunes plataformes rebutgen l'òptica no codificada)
- Tipus de connector i la concordançaconnector simplex LCa cada cordó de connexió
- Tipus polonès (UPC vs APC) de punta a punta
- Suport de monitorització DOM/DDM tant al mòdul com a l'amfitrió
- Interval de temperatura de funcionament, si l'òptica es troba en un armari de carretera o en un recinte del terrat
Val la pena activar DOM/DDM sempre que la plataforma ho admeti. Exposa la potència òptica rebuda, la potència TX, la temperatura i el corrent de polarització làser, que en conjunt us permeten detectar un enllaç degradant setmanes abans que falli.
Errors comuns de desplegament de fibra d'un sol fil
Error 1: connectar un SFP dúplex estàndard a una fibra
Un SFP dúplex normal espera dues fibres. En connectar-ne només un, l'enllaç deixarà desactivat permanentment. En lloc d'això, utilitzeu un transceptor BiDi o de fibra única-.
Error 2: comprar dos mòduls BiDi idèntics
Les òptiques BiDi es venen i s'emmagatzemen com a parells A/B. Dos mòduls idèntics transmeten a la mateixa longitud d'ona i l'enllaç no apareixerà. Mantingueu els SKU A i B visiblement separats al vostre inventari i etiqueteu-los al bastidor.
Error 3: ignorar el pressupost òptic
Un parell de longituds d'ona correcte encara falla si la potència rebuda es troba fora de la finestra del receptor. Mesureu o estimeu la pèrdua abans d'especificar l'òptica de llarg-abast, i mai assumiu que un enllaç recentment provat es mantindrà al seu dia-una pèrdua després d'uns quants pedaços-.
Error 4: barreja de connectors APC i UPC
Els poliments APC i UPC no són intercanviables. El fet d'aparellar-los produeix un contacte físic deficient, una gran pèrdua d'inserció i, de vegades, problemes greus de-reflexió posterior. La planta de fibra utilitza un o l'altre extrem a extrem. Per obtenir una actualització sobre com la geometria polida interactua amb la reflectància, consulteu aquesta guiaConnectors SC/APC i tipus de poliment.
Error 5: oblidar la compatibilitat dels interruptors
Alguns interruptors imposen una codificació estricta del transceptor i desactiven silenciosament l'òptica no codificada o de tercers{0}}. Confirmeu la compatibilitat amb la versió exacta del microprogramari abans de fer una comanda, especialment en commutadors d'empresa, OLT i ONU.
Error 6: emmagatzemar recanvis sense un pla A/B
Un nombre sorprenent d'interrupcions posteriors a -hores provenen de recanvis que resulten ser la meitat equivocada del parell. Feu un seguiment dels SKU A i B per separat, etiqueteu els armaris amb quins ús finals i guardeu-ne un al camió.
Com solucionar problemes d'un enllaç de fibra d'un sol fil
Quan no aparegui un enllaç BiDi, seguiu aquesta seqüència en lloc d'intercanviar parts a l'atzar:
- Llegiu les longituds d'ona TX/RX impreses als dos mòduls. Confirmeu que són complementaris, no idèntics.
- Llegeix els valors DOM als dos extrems. La potència de RX de -40 dBm o "pèrdua de senyal" normalment significa un problema de fibra, connector o longitud d'ona en lloc d'un problema de mòdul.
- Netegeu les dues cares dels extrems LC amb un-netejador de cassets bo conegut i inspeccioneu-lo amb un visor. La majoria dels enllaços BiDi "trencats" són cares extremes brutes.
- Proveu cada mòdul en un parell de fibres-bons coneguts mitjançant un atenuador, per demostrar que l'òptica està viva.
- Si la potència RX és inusualment alta (per exemple, -2 dBm en una òptica de 40 km sobre 200 m de fibra), afegiu un atenuador en línia de mida per portar el nivell a la finestra del receptor.
- Verifiqueu que el poliment del connector (UPC vs APC) sigui coherent de punta a punta. Un únic adaptador APC col·locat en una cadena UPC serà tranquil·lament costós.
- Si tot es comprova òpticament però el port encara no apareix, intercanvieu la codificació del transceptor (codificada per a proveïdor-genèrica) per descartar el rebuig-de l'interruptor.
PMF
P: Quina diferència hi ha entre la fibra d'un sol fil i la fibra dúplex?
R: La fibra d'un sol fil utilitza una fibra tant per a la transmissió com per a la recepció, separant les direccions per longitud d'ona mitjançant l'òptica BiDi. La fibra dúplex utilitza dues fibres, una per direcció, amb SFP estàndard a cada extrem.
P: La fibra d'un sol fil és el mateix que la fibra simplex?
A: No exactament. Simplex descriu el cable (un fil). La fibra d'un sol fil descriu el mètode de transmissió (un fil que porta les dues direccions). Un enllaç de fibra d'un sol fil gairebé sempre utilitza un cable de connexió simple, però els termes no són sinònims.
P: Puc utilitzar un SFP normal amb fibra d'un sol fil?
R: No. Un SFP dúplex estàndard necessita dues fibres per funcionar. Per funcionar en un fil, necessiteu un transceptor BiDi o de fibra única-amb un filtre de longitud d'ona-integrat.
P: Els SFP BiDi s'han d'utilitzar en parells?
A: Sí. Es venen i es despleguen com a parells A/B complementaris. La longitud d'ona de transmissió d'un extrem ha de coincidir amb la longitud d'ona de recepció de l'altre.
P: Què passa si instal·lo dos mòduls BiDi idèntics?
R: L'enllaç no apareixerà. Els dos mòduls transmetran a la mateixa longitud d'ona i escoltaran a la mateixa longitud d'ona, de manera que cap dels costats escolta l'altre.
P: La fibra BiDi és fiable per a xarxes empresarials?
R: Sí, quan estigui ben dissenyat. L'òptica BiDi s'ha desplegat a escala de transportista des que es va estandarditzar 1000BASE-BX10, i la majoria de les interrupcions que es remunten als enllaços BiDi resulten ser connectors bruts, emparellament A/B incorrecte o sobrecàrrega del receptor en salts curts, no la tecnologia en si.
P: La fibra monocatenària és monomode-o multimode?
R: La gran majoria dels enllaços Ethernet BiDi utilitzen fibra d'-mode únic, normalment OS2. Les variants BiDi multimode existeixen per a un abast molt curt, però són poc freqüents a les xarxes empresarials convencionals.
P: La fibra d'un sol fil és més barata que la fibra de doble fil?
R: L'òptica costen més per port, però el cost total del projecte pot ser més baix quan la fibra d'un sol fil evita la instal·lació de cables nous, ports de panells de connexió addicionals o fils llogats addicionals. L'equilibri-depèn completament del cost de l'obra civil.
P: La fibra d'un sol fil pot suportar 10G i 25G?
R: Sí. 10G BiDi SFP+ ara és estàndard per a enllaços 10G de fibra única-, i 25G BiDi SFP28 està àmpliament disponible per a enllaços frontals i d'accés 5G/4G. La velocitat, el parell de longituds d'ona, l'abast i la compatibilitat d'interruptors encara han de coincidir.
P: La fibra d'un sol fil redueix el rendiment en comparació amb el dúplex?
R: No per si mateix. Un enllaç BiDi especificat correctament s'executa dúplex complet-a la velocitat de línia. Els problemes de rendiment gairebé sempre es remunten al desajust de la longitud d'ona, al mal estat de la fibra, als connectors bruts, a la codificació incompatible o a un pressupost òptic que arriba fora de la finestra del receptor.
Presa final
La fibra d'un sol fil és una de les eines més útils disponibles quan els fils de fibra són escassos, l'obra civil és cara o una planta de cable existent necessita oferir més enllaços sense créixer. No és un valor predeterminat per a les noves compilacions, i castiga qualsevol equip que ordeni només per abast i velocitat.
Un desplegament fiable es redueix a una breu llista de comprovacions: el tipus de fibra adequat, la velocitat i el factor de forma adequats, un parell de longituds d'ona TX/RX complementari, un pressupost òptic que aterra dins de la finestra del receptor, un connector coherent de punta a punta i un amfitrió que accepti el mòdul. Executeu aquestes comprovacions una vegada, documenteu l'inventari A/B i l'enllaç es comportarà durant anys.
Si esteu planejant un projecte de fibra d'un sol fil, comenceu per la distància de l'enllaç, el tipus de fibra existent, el poliment del connector, la velocitat necessària i el model d'interruptor. Trieu el parell BiDi coincident al voltant d'aquestes restriccions i no a l'inrevés.
