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MX480 网络电缆和收发器规划

计算光纤电缆的功率预算和功率裕量

使用本主题中的信息和光纤接口规格来计算光纤电缆的功率预算和功率裕量。

提示:

您可以使用 硬件兼容性工具 查找有关瞻博网络设备支持的可插拔收发器的信息。

要计算功耗预算和功耗裕度,请执行以下任务:

计算光纤电缆的功率预算

为确保光纤连接具有足够的功率来正确运行,您需要计算链路的功率预算 (PB),即它可以传输的最大功率。在计算功率预算时,即使实际系统的所有部分并未在最坏情况下运行,您也会使用最坏情况分析来提供一定的误差幅度。要计算 PB 的最坏情况估计值,假设最小发射器功率 (PT) 和最小接收器灵敏度 (PR):

PB = PTP R

以下假设的功率预算方程使用以分贝 (dB) 为单位测量的值和以 1 微瓦 (dBm) 为指的分贝:

PB = PT P R

P B = –15 dBm – (–28 dBm)

P B = 13 分贝

如何计算光纤电缆的功率裕量

计算链路的 PB 后,您可以计算出功率裕度 (PM),它表示从P B 中减去衰减或链路损耗 (LL) 后的可用功率))PM 的最坏情况下估计假设最大 LL:

PM = PB – LL

PM 大于零表示功率预算足以运行接收器。

可能导致链路损耗的因素包括高阶模式损耗、模态和色散、连接器、接头和光纤衰减。 表 1 列出了以下示例计算中使用的因子的估计损失金额。有关设备和其他因素造成的实际信号损耗量的信息,请参阅供应商文档。

表 1:导致链路丢失的因素的估计值

链路损耗因子

估计链路损耗值

高阶模式损耗

单模式 - 无

多模 — 0.5 dB

模态色散和色散

单模式 - 无

多模 — 如果带宽和距离的乘积小于 500 MHz-km

连接器故障

0.5 分贝

拼接

0.5 分贝

光纤衰减

单模 — 0.5 dB/km

多模 — 1 dB/km

对于 2 公里长的多模链路(PB 为 13 dB),以下示例计算使用 表 1 中的估计值。此示例将 LL 计算为 5 个连接器(每个连接器 0.5 dB,或 2.5 dB)和两个接头(每个接头 0.5 dB,或 1 dB)和高阶模式损耗 (0.5 dB) 的光纤衰减(2 km @ 1 dB,或 2 dB)和损耗的总和。PM 的计算公式如下:

PM = PB – LL

PM= 13 dB – 2 km (1 dB/km) – 5 (0.5 dB) – 2 (0.5 dB) – 0.5 dB

PM= 13 dB – 2 dB – 2.5 dB – 1 dB – 0.5 dB

PM = 7 dB

对于 8 公里长的单模链路,PB 为 13 dB,以下示例计算使用 表 1 中的估计值。此示例将 LL 计算为七个连接器的光纤衰减(8 km @ 0.5 dB/km,或 4 dB)和损耗(每个连接器 0.5 dB,或 3.5 dB)的总和。pPM 的计算方法如下:

PM = PB – LL

PM = 13 dB – 8 km (0.5 dB/km) – 7(0.5 dB)

PM = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB

PM = 5.5 分贝

在这两个示例中,计算出的 PM 都大于零,表明链路具有足够的传输功率,并且不超过最大接收器输入功率。

了解光纤电缆信号损耗、衰减和散射

要确定光纤连接所需的功率预算和功率裕量,您需要了解信号损耗、衰减和散射如何影响传输。MX10008 路由器使用各种类型的网络电缆,包括多模和单模光纤电缆。

多模和单模光纤电缆中的信号损耗

多模光纤的直径很大,使得光线能够在内部发生反射(从光纤壁弹回)。使用多模光纤的接口一般将 LED 用作光源。但是,LED 不是相干光源。它们将不同波长的光发射到多模光纤中,而多模光纤会以不同的角度反射这些光。光线沿锯齿形线路在多模光纤中前进,从而引起信号散射。当在光纤纤芯中穿行的光线辐射到光纤包层(与折射率较高的纤芯材料紧密接触的低折射率材料层)时,就会发生高阶模损耗。与单模光纤相比,这些因素共同缩短了多模光纤的传输距离。

单模光纤的直径过小,光线只能穿过一层在内部反射。使用单模光纤的接口将激光用作光源。激光会生成单一波长的光,它沿直线穿过单模光纤。与多模光纤相比,单模光纤具有更大的带宽,能够携带信号传播更长的距离。因此,它更昂贵。

光纤电缆中的衰减和散射

只要到达接收器的调制光具有足够的功率来正确解调,光数据链路就可以正常运行。 衰减 是指光信号在传输过程中强度的降低。无源介质组件(如电缆、电缆接头和连接器)会导致衰减。在多模和单模光纤传输中都会发生衰减,但在光纤中的衰减程度要明显低于其他介质。高效的光数据链路必须传输足够的光来克服衰减。

Dispersion 是信号随时间的推移而扩散。以下两种类型的散射会影响通过光数据链路传输的信号:

  • 色散,这是由不同的光线速度引起的信号随时间的扩散。

  • 模态色散,这是由于光纤中传播模式的不同而引起的信号随时间的推移而扩散。

对于多模传输而言,模态色散(而非色散或衰减)通常会限制最大比特率和链路长度。对于单模传输而言,模态色散则不是限制因素。但是,如果比特率较高,距离较长,色散会限制最大链路长度。

有效的光数据链路必须具有足够的光,以超过接收器在符合规格作时所需的最小功率。此外,总散射必须在 Telcordia Technologies 文档 GR-253-CORE(第 4.3 部分)和国际电信同盟 (ITU) 文档 G.957 中为相应链路类型指定的限制范围内。

当色散达到所允许的最大值时,其所造成的影响可视为功率预算中的功率损失。光功率预算必须考虑到组件衰减、功率损失(包括散射中的损失)以及意外损失安全范围。

MX 系列路由器的路由引擎接口电缆和电线规格

表 2 列出了连接到管理端口的电缆和连接到报警继电器触点的电线的规格。

注意:

在将路由引擎 (RE) 和控制板 (CB) 集成到单个板中的路由器中,CB-RE 称为路由和控制板 (RCB)。RCB 是提供 RE 和 CB 功能的单个 FRU。

表 2:路由引擎和 RCB 管理和报警接口的电缆和电线规格

港口

电缆规格

最大长度

路由器插座

路由引擎控制台或辅助接口

RS-232 (EIA-232) 串行电缆

1.83 米

RJ-45 插座

路由引擎以太网接口

5 类电缆或等效电缆,适用于 100Base-T作

100 米

RJ-45 自动感应

报警继电器触点

线规介于 28 AWG 和 14 AWG(0.08 和 2.08 mm2)之间

没有

注意:

我们不再将带有 DB-9 适配器的 RJ-45 控制台电缆作为设备包的一部分包含在内。如果设备包中不包含控制台电缆和适配器,或者需要不同类型的适配器,则可以单独订购以下产品:

  • RJ-45 到 DB-9 适配器 (JNP-CBL-RJ45-DB9)

  • RJ-45 转 USB-A 适配器 (JNP-CBL-RJ45-USBA)

  • RJ-45 转 USB-C 适配器 (JNP-CBL-RJ45-USBC)

如果要使用 RJ-45 转 USB-A 或 RJ-45 转 USB-C 适配器,则必须在 PC 上安装 X64(64 位)虚拟 COM 端口 (VCP) 驱动程序。请参阅, https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/ 下载驱动程序。