Wie hoch ist die SFP-Tx-Leistung und Rx-Empfindlichkeit eines SFP-Moduls?
Optische Module haben mehrere wesentliche Parameter. Sie sind Sendeleistung, Empfängerempfindlichkeit, Empfängerüberlastung, Stromverbrauch und Betriebstemperatur. Die Parameter der ersten beiden Punkte bestimmen die Betriebsleistung des Moduls und die maximale Entfernung für die Übertragung optischer Signale bei normaler BER. Dieser Artikel führt Sie in die Bedeutung von Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit ein und erklärt, wie diese beiden Parameter die Übertragungsdistanz optischer Module beeinflussen.
Was sind SFP Tx- und Rx-Leistung?
Die TX-Leistung stellt die Intensität des vom optischen Modul gesendeten optischen Signals dar. Die RX-Empfangsempfindlichkeit stellt die niedrigste optische Signalintensität dar, die das optische Modul bei der normal zulässigen Bitfehlerrate empfangen kann. Sobald das optische Signal die Empfangsempfindlichkeit unterschreitet, steigt die Bitfehlerrate stark an. Neben der Empfangsempfindlichkeit ist ein weiterer wichtiger Parameter bezüglich der empfangenen optischen Leistung die Empfangsüberlastung. Sobald die empfangene optische Leistung höher als die Überlast ist, wird das Gerät des Empfängers durch das optische Signal verbrannt, wodurch das optische Modul nicht mehr funktioniert. Die Bitfehlerrate stellt den Prozentsatz der übertragenen fehlerhaften Daten dar und ist der wichtigste Parameter zur Bewertung der Qualität der Signalübertragung.
Die Übertragungsreichweite des optischen Moduls wird hauptsächlich durch die Lichtleistung und die Empfangsempfindlichkeit bestimmt. Außerdem muss auch die Dispersionstoleranz berücksichtigt werden, aber dann ignorieren wir zunächst die Dispersion und betrachten hauptsächlich den Einfluss der optischen Leistung auf die Entfernung. Ich nehme 100GBASE-SR4 QSFP28- und 100GBASE-LR4 QSFP28-Module als Beispiel, wir nehmen beide Parameter. Das optische Modul QSFP-100G-SR4 wird für die Kurzstrecken-Multimode-Glasfaserübertragung verwendet und wird häufig mit OM3/OM4-Glasfaser verwendet. Das QSFP-100G-LR4-Modul wird häufig für die Singlemode-Glasfaserübertragung über große Entfernungen und mit OS2-Glasfaser verwendet.
Das 100GBSE-LR4-Modul unterstützt die Übertragung über G.652 OS2 mit einer maximalen Entfernung von 10 km. Wir können aus der Parametertabelle ersehen, dass die TX-Leistung des Cisco-kompatiblen QSFP-100G-LR4 zwischen -7 und -2,3 dBm und die Empfangsempfindlichkeit bei -11,5 dBm liegt. Daraus können wir schließen, dass das Leistungsbudget dieses optischen Moduls mindestens 4,5 dBm beträgt, abzüglich der Einfügungsdämpfung der Anschlüsse an beiden Enden von 0,5 dB. Gemäß der normalen Leistungsdämpfung von Singlemode-Fasern bei 1310 nm 0,4 dB/km beträgt die übertragbare Entfernung etwa 10 km.
| TEILENUMMER: | QSFP-100G-LR4-S | NAME DES LIEFERANTEN: | ECLOUDLIGHT |
|---|---|---|---|
| Formfaktor: | QSFP28 | Datenrate: | 100 Gbit/s |
| Wellenlänge: | 1295~1310nm | Abstand: | 10 km |
| Konnektor: | Duplex-LC | Kabeltyp: | OS2-SMF |
| Sender: | 4x LAN-WDM-DML (DFB) | Empfängertyp: | PIN |
| Sendeleistung: | -7~23dBm | Empfängerempfindlichkeit: | <-11,5dBm |
| Leistungsaufnahme: | ≤3,5W | Modulationsformat: | NRZ |
| DDM: | Unterstützung | Bitfehlerverhältnis (BER): | 1.00E-12 |
| Protokolle: I | IEEE 802.3ba 100GBASE-LR4, IEEE 802.3bm, QSFP28 MSA, SFF-8665, SFF-8636 | Gewährleistung: | 3 Jahre |
Abbildung 1: Cisco-kompatible 100GBASE-LR4 QSFP28-Parameter
Wie kann man das optische Leistungsbudget anhand der Tx- und Rx-Leistung ermitteln?
Bei der Auswahl eines optischen Moduls im Übertragungsschema müssen wir entsprechend dem Leistungsbudget des optischen Moduls auswählen. Das optische Leistungsbudget stellt den maximalen optischen Leistungsverlust dar, den das optische Modul während der Übertragung aushalten kann. Wird wie folgt berechnet
Optisches Leistungsbudget (dB) = Mini-Tx-Leistung (dBm) – Rx-Empfindlichkeit (dBm)
Wir berechnen gemäß den Parametern des QSFP-100G-LR4-Moduls und können die folgenden Ergebnisse erhalten
Optisches Leistungsbudget des 100GBASE-LR4-Moduls = minimale Sendeleistung (-7 dB) – maximale Empfangsleistung (-11,5 dB)
Optisches Leistungsbudget (maximal zulässiger Verlust) = (-6,5 dB) – (-11,1 dB)=4,5 dB
Wie berechnet man die Sendeentfernung anhand der Tx- und Rx-Leistung?
Wenn wir die Übertragungsdistanz berechnen, müssen wir zusätzlich zum Leistungsbudget des optischen Moduls auch den zusätzlichen Verlust berücksichtigen, der durch den Glasfaserstecker und die Glasfaser-Schmelzverbindung erzeugt werden kann. Selbst das Biegen der Faser kann zu einem zusätzlichen Leistungsverlust führen. Im Allgemeinen verwenden wir eine Dämpfung von 0,25 oder 0,3 dB für jeden Glasfaserstecker und einen Verlust von 0,1 dB am Spleißpunkt. Wenn es sich um eine Langstreckenverbindung handelt oder die Verbindungsbedingung relativ schlecht ist, wird für den tatsächlichen Verbindungsverlust empfohlen, ein OTDR-Gerät zu verwenden, um den tatsächlichen Verlusttest durchzuführen, und dann ein geeignetes optisches Modul zu kaufen.
Abbildung 2: QSFP28-LR4-Transceiver-Verbindungen
Schlussfolgerung
Wenn Sie Fragen zur Berechnung der Entfernung anhand der Tx-Leistung des optischen Transceivers und des Rx-Empfindlichkeitsbereichs haben, können Sie sich unter sales@ecloudlight.com an den Kundendienst wenden. Ecloudlight bietet verschiedene optische Module zu günstigen Preisen an.
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