Digitaalsed optilised moodulid töötavad kaasaegsetes süsteemides

 

Mis on tegelikult asja sees

 

Murrake transiiver lahti (ärge seda tegelikult tehke; ainuüksi lasersäritus muudab selle halvaks ideeks) ja leiate üllatavalt tiheda komponentide paigutuse, mis pole arhitektuuris alates 1990. aastate lõpust põhimõtteliselt muutunud. Saatja sektsioonis on valgusallikas -tavaliselt VCSEL lühi-ulatusalaga mitmerežiimiliste rakenduste jaoks, DFB laser kõige tõsisema-režiimi jaoks. Vastuvõtja pool sisaldab fotodioodi ja transimpedantsi võimendit. Nende vahel on mis tahes signaali konditsioneerimine, mida andmeedastuskiirus nõuab.

VCSEL väärib eraldi äramärkimist, sest see on samaaegselt andmekeskuse optika kangelane ja kaabakas. Vertikaalset-õõnespinda-kiirgavad laserid lahendasid tootmisprobleemi, mis vaevas serva-kiirgavaid seadmeid: saate neid enne kuubikuteks lõikamist -vahvlil testida, mis tähendab, et teate, mida tarnite. Need on odavad. Nad on piisavalt usaldusväärsed. Nad jooksevad lahedalt.

Kuid VCSEL-idel on vahemaapiirangud, mis on olulised.

850 nm valgus läbi mitmemoodilise kiu tabab modaalseid hajutuse seinu, mida ükski nutikas DSP ei suuda täielikult ületada. Saate 25 G juures võib-olla 100 meetrit, enne kui silmadiagramm hakkab välja nägema kaasaegse kunsti moodi. Teie kõrgendatud põranda OM4 kiud ei olnud loodud selleks, mida me tal palume, ja OM5 kasutuselevõtt jääb enamikus ettevõtetes nähtud rakendustes kuhugi "paljulubava" ja "teoreetilise" vahele.

 

Lainepikkuse küsimus Keegi ei küsi õigesti

1310 nm langetab sumbumise umbkaudu 0,4 dB/km ühe-režiimiga võrreldes. See on O-riba, kus kromaatiline dispersioon saavutab mugava miinimumi ja saate signaale ilma võimenduseta edasi lükata 10 km kaugusele. Enamik LR-mooduleid elab siin.

1550 nm alandab teid umbes 0,3 dB/km-C-riba "null-kao aken", mida kõik telekomitöötajad kummardavad. DWDM-süsteemid topivad sellesse sagedusalasse kümneid kanaleid, sest erbium{6}}leegeeritud kiudvõimendid töötavad siin suurepäraselt. Kuid need EDFA-d maksavad raha ja alla 40 km pikkuste vahemaade puhul on lisakulutused harva mõistlikud.

Viga, mida näen korduvalt: keegi määrab 1550 nm mooduleid 2 km ülikoolilinnaku lingi jaoks, sest "väiksem kadu peab olema parem." See pole parem. See on kallim, ilma et oleks kasu, ja nüüd on teil varude keerukus, mida te ei vajanud.

 

Signaali terviklikkus ja kella taastamise probleem

 

Siin muutuvad asjad tõeliselt huvitavaks ja ka nooreminsenerid hakkavad tegema kalleid vigu.

Kiired{0}}jadaandmed ei liigu koos kellasignaaliga. Ajastuse teave tuleb taastada andmevoost endast-seda teevad kella- ja andmetaasteahelad. Mooduli sees olev faas-lukustatud silmus jälgib üleminekuid sissetulevas bitivoos, genereerib nendest üleminekutest kohaliku kella ja kasutab seda taastatud kella järgmiste bittide proovivõtmiseks silma optimaalses punktis.

See toimib märkimisväärselt hästi seni, kuni seda ei juhtu.

CDR-lukud nõuavad andmetes piisavaid üleminekuid. 10G Ethernetis kasutatav 64B/66B kodeering tagab piisavalt servi, et PLL oleks rahul. Kuid kui keegi saadab patoloogilise mustri-või mis veelgi hullem, võib valesti käituvast ülesvoolu seadmest saadav hulk identseid sümboleid-CDR-i lukustus kaotada. Kui see lukust lahti läheb, käivitub LOL (loss of lock) alarm, link langeb ja sa vaatad vealoendureid ja mõtled, mis valesti läks.

Masendav osa: CDR-i käitumine on tarnijati erinev. Olen näinud, et tootja A moodulid säilitavad lukustuse mustrite jadade kaudu, mis hävitasid kohe tootja B moodulid. Mõlemad vastasid spetsifikatsioonidele. Mõlemad läbisid vastavustesti. Üks töötas kliendi tegelikus liikluskeskkonnas, üks mitte.

 

DDM-i tõrkeotsing on igaveseks muutunud (kui see töötab)

 

Enne kui digitaaldiagnostika monitooring sai standardseks, tähendas kiudühenduse tõrkeotsing moodulite tõmbamist, kaablite vahetamist ja palvetamist mis tahes jumaluse poole, mis teie muudatuste juhtimise protsessi juhtis. Kui link oli maas, teadsite, et midagi on valesti. Sul polnud õrna aimugi, mida.

DDM{0}}nimetatakse mõnikord DOM-iks, kuna tööstus armastab üleliigseid akronüüme,-muutis seda. Iga kaasaegne transiiver edastab reaalajas-telemeetria I²C-liidese kaudu: temperatuur, toitepinge, laseri eelpingevool, TX-võimsus, RX-võimsus. SFF-8472 spetsifikatsioon määratleb mälukaardi. Teie lüliti loeb seda automaatselt.

See kõlab nagu puhas tagurpidi ja enamasti see nii ongi. Kuid DDM-i andmed on mind piisavalt palju põletanud, et mul on tekkinud tervislik skeptitsism.

TX võimsuse näit? See on saadud monitori fotodioodist, mis proovib murdosa laserväljundist. Laseri ja MPD vahelise sidumise efektiivsus varieerub sõltuvalt temperatuurist. Mooduli EEPROM-i põletatud kalibreerimisandmed mõõdeti kuskil Shenzhenis pingil 25 kraadi juures. Teie tegelik töökeskkond on 47 kraadi, kuna moodul asub täielikult-laaditud lülitis kahe teise kuuma transiiveri vahel.

Ekraanil olev arv on ligikaudne. Tavaliselt on see hea ligikaudne näitaja. Kuid ma olen õppinud mitte kuulutama võitu ainult DDM-i näitude põhjal, mis näivad normaalsed. Haarake optilise võimsuse mõõtja. Mõõtke kiudu tabav tegelik valgus.

 

 

Temperatuur on kõik

 

Ma ei saa üle hinnata, kui palju temperatuur optilise mooduli käitumises domineerib. Iga oluline parameeter muutub temperatuuriga.

Laseri lävivool suureneb, kui moodulid kuumenevad-seade vajab sama optilise väljundi saavutamiseks rohkem ajami voolu. Kallaku efektiivsus väheneb, mis tähendab, et iga täiendav milliampri nihe toodab vähem valgust. Lainepikkus triivib, mis on tohutult oluline CWDM- ja DWDM-süsteemides, kus kanalite vahe on väike. Fotodioodi tundlikkus muutub. Isegi seireahelate sees olevad võrdluspinged triivivad.

Tootjad määravad töövahemiku{0}}tavaliselt 0 kuni 70 kraadi kaubandusliku kvaliteedi ja -40 kraadi kuni 85 kraadi tööstusliku kvaliteedi jaoks. Mida nad ei anna piisavalt edasi, on see, kui palju halvem moodul toimib selle vahemiku servades võrreldes keskpunktiga.

Olen mõõtnud põllul mooduleid, mis töötavad 15 kraadi kuumemalt, kui lüliti ümbritseva õhu temperatuuri aruanne näitas. Transiiveri korpuse temperatuuriandur näitas 63 kraadi, samal ajal kui lüliti šassii keskkonnaseires teatas "õhuvool normaalsest" ja "temperatuur 38 kraadi". Lahknevus tekkis seetõttu, et lüliti mõõtis õhutemperatuuri sisselaskeava juures, samal ajal kui transiiver küpsetas külgneva QSFP-DD soojusvarjus, mis töötas koherentse optikaga 14 vatti.

Keegi ei saanud hoiatusi. Link töötas siiski-vaevu{2}}suurenenud eel-FEC-vigadega, mis aeg-ajalt kaadrikadudeks põhjustasid. Kulus kolm kuud, et välja selgitada, miks sellel konkreetsel lingil oli suurem taasedastuskiirus kui identsetel linkidel mujal.

 

Kolmanda osapoole{0}}küsimus

 

Kõik tahavad teada kolmanda osapoole{0}}transiiveri kohta. Hindade deltat on raske ignoreerida – näiliselt identsete spetsifikatsioonide puhul on see 3–5 korda odavam kui OEM-moodulid.

Mitme{0}}allika leping on loodud spetsiaalselt koostalitlusvõime võimaldamiseks. Ühilduv SFP-10G-LR ettevõttelt X peaks olema funktsionaalselt samaväärne ettevõtte Y omaga. Optilised parameetrid on määratletud. Mehaanilised mõõtmed on standardiseeritud. Elektriliides järgib tööstuskonsortsiumide avaldatud spetsifikatsioone.

Tegelikkus, nagu tavaliselt, erineb spetsifikatsioonist.

Vahetusmüüjad kodeerivad transiiveri EEPROM-id müüja ID stringidega. Cisco kontrollib neid stringe ja keelab veaga-pordid, mis ei vasta nende heakskiidetud loendile. Juniperi uuemad platvormid logivad hoiatusi ja keelduvad tugikõnedest. Sõltuvalt tootesarjast ja püsivara versioonist on HPE jõustamist edasi-tagasi teinud.

Lahendused on olemas. Cisco teenuse toetamata-transiiveri käsk on salvestanud lugematu arv juurutamise ajakavasid. Kolmandast-osapoolest müüjad programmeerivad oma EEPROM-id ühilduvatest hankijakoodidest teatama. Sellised seadmed nagu FS Box võimaldavad teil mooduleid põllul ümber programmeerida.

Kuid siin on see, mida keegi teile ei ütle: kui asjad lähevad valesti{0}}ja lõpuks nad{1}}menevad, muutub toetus võistlevaks. Helistage lingiprobleemiga TAC-ile, mainige{3}}kolmanda osapoole optikat ja vaadake vestluse lõppu. "Asendage toetatud transiiveritega ja helistage tagasi, kui probleem püsib." Nad ei eksi toetuse seisukohast. Need ei ole abiks ka kell 2 öösel, kui teie kangas on lagunenud.

Minu isiklik reegel, mis on välja töötatud raske kogemuse kaudu: kolmas osapool{0}}laboris, OEM tootmisteedel, mis on olulised. Kulude kokkuhoid tundub vähem mõjuv, kui otsite vahelduvaid CRC-vigu, mis võivad olla transiiver, kiud või püsivara, ja te ei saa midagi välistada.

 

 

Saastumine leiab teid

 

Optilise lingi probleemide suurim põhjus pole mooduli endaga midagi pistmist. See on mustus.

Tolmukübar kiu otsapinnal võib signaali piisavalt nõrgendada, et lükata lüli üle vealäve. 100G ja kõrgemal pole marginaal enam see, mis ta oli. Töötate vastuvõtja tundlikkuse piiridele lähemal. See tolmutäpp, mis oleks olnud 1G Etherneti juures nähtamatu, põhjustab nüüd paketikadu 400G juures.

Ühemoodilise{0}}kiu südamiku läbimõõt on 9 mikromeetrit. Inimese juuksekarva pikkus on umbes 70 mikromeetrit. Saasteosakesed, mis on väiksemad kui kõik, mida ilma suurenduseta näete, võivad optilise tee täielikult blokeerida.

Kontrollige enne ühendamist. Alati. Kasutage fiibersiipi, mitte visuaalset kontrolli. Mind ei huvita, kui plaastri juhe tuli suletud kotist välja viis sekundit tagasi-kott pole puhas, teie sõrmed puudutasid midagi, teie andmekeskuse õhk sisaldab osakesi. Kontrollige, vajadusel puhastage, kontrollige uuesti, seejärel ühendage.

Puhastamine ise toob kaasa riski. Kuivpühkimine tekitab staatilise laengu, mis tõmbab ligi rohkem saastumist. Isopropüülalkoholiga märgpuhastus võib jätta jäägid, kui lasete sellel aurustuda, mitte ei pühkida kohe kuivaks. Ühe-klõpsuga puhastusvahendid töötavad hästi seni, kuni need on ammendatud ja keegi jätkab klõpsamist, jaotades saasteained ümber ümbrise.

Vaatasin, kuidas tehnik veetis neli tundi katkendliku lingi tõrkeotsingut. Moodulid vahetatud kaks korda. Kontrollitud kaabli marsruuti. Üle vaadatud konfiguratsioon. Lõpuks murdis kontrolli ulatus välja ja leidis vaheseinaadapterilt sõrmejälje jäägi. Puhastas korralikult ära. Link tuli puhtaks ja jäi püsti.

Neli tundi. Sõrmejälje jaoks.

 

Mis on moodulite valimisel tegelikult oluline?

 

Pärast kõiki tehnilisi üksikasju taandub valikuprotsess tavaliselt mõnele praktilisele kaalutlusele, mida ühelgi andmelehel ei kuvata.

Mis on teie lülitusplatvorm? Kui olete Cisco pood, on vormiteguri küsimusele suures osas vastatud. Kui kasutate Aristat või Juniperit lehtedel ja midagi muud selgroos, võib teil olla valikuid-, kuid nende valikute kasutamine muudab varude keerukamaks. Järjepidevusel on väärtus.

Millise vahemaa peate tegelikult läbima? Mõõtke kaabli pikkust. Lisage veeris plaastripaneelide ja splaisside jaoks. Seejärel valige odavaim moodulitüüp, mis vastab sellele vahemaanõudele ja kus on vaba ruumi. LR-moodulite määramine 50-meetriste jooksude jaoks, sest "meil võib olla vaja jõuda hiljem", on raha raisatud.

Mis on sinu kiutaim? Mitmerežiimiline režiim hoonete sees, üks{0}}režiim hoonete vahel-, mis on endiselt levinud muster. Selle mustriga võitlemine maksab rohkem kui sellega töötamine.

Kui palju te oma paigalduskvaliteeti usaldate? 400G varu on väiksem kui 100G. Määrdunud pistikud, mis töötasid hästi madalamatel kiirustel, põhjustavad probleeme. Kui teie struktureeritud kaabeldus pärineb ajast, mil Cat5e-d peeti-tulevikukindlaks, võite oodata probleeme.

Igav nõuanne on tavaliselt õige: sobitage tehnoloogia tegelike nõudmistega, ostke müüjatelt, kes toetavad teid, kui asjad purunevad, puhastage iga pistikut iga kord, kui seda puudutate. Moodulid ise on muutunud märkimisväärselt töökindlaks. Probleemid on peaaegu alati kusagil mujal.