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QFX5130网络电缆和收发器规划

确定QFX5130光接口支持

您可以使用硬件兼容性工具查找瞻博网络设备支持的光纤收发器的相关信息。除了收发器和连接类型外,还会记录每个收发器的光学和电缆特性(如果适用)。硬件兼容性工具使您能够按产品搜索,按接口速度或类型显示该设备或类别上支持的所有收发器。QFX5130 系列支持的收发器列表位于 https://apps.juniper.net/hct/

谨慎:

瞻博网络技术支持中心 (JTAC) 为瞻博网络提供的光模块和光缆提供全面支持。但是,JTAC 不为未经瞻博网络认证或提供的第三方光学模块和电缆提供支持。如果您在运行使用第三方光学模块或电缆的瞻博网络设备时遇到问题,如果 JTAC 认为观察到的问题与使用第三方光学模块或电缆无关,JTAC 可以帮助您诊断与主机相关的问题。您的 JTAC 工程师可能会要求您检查第三方光学模块或电缆,如果需要,请将其更换为同等的瞻博网络认证组件。

使用高功耗的第三方光学模块(例如相干 ZR 或 ZR+)可能会对主机设备造成热损坏或缩短其使用寿命。因使用第三方光模块或电缆而对主机设备造成的任何损坏均由用户负责。瞻博网络对因此类使用而造成的任何损害不承担任何责任。

注意:
  • 支持的 QFX5130-48C-AFO (AC) 和QFX5130 -48C-AFO (DC) 光学器件的工作环境温度范围:SDD (100G) 光学器件具有高达 5W 的功耗,QDD (400G) 光学器件具有高达 14W 的功耗,QDD (400G) 光学器件具有高达 23W 的功耗(仅在端口 54 和端口 55 中),支持整个工作温度范围 (40°C, 6000英尺)。

  • 支持的 QFX5130-48C-AFI (AC) 和 QFX5130-48C-AFI (DC) 光学器件的工作环境温度范围:SDD (100G) 光学器件具有高达 5W 的功耗,QDD (400G) 光学器件具有高达 14W 的功耗,支持整个工作温度范围(40°C、6000 英尺)。

  • QDD (400G) 光学器件,如 ZR/ZR-M,功耗高达 23W,仅在端口号 53 和 55 上受支持。

注意:

要与其他 QFX 系列交换机实现互操作性,请确保禁用 QFX5130-32CD 上的自动协商。

QSFP+、QSFP28 和 QSFP-DD 收发器的电缆规格

QFX 系列交换机中使用的 40 千兆以太网 QSFP+、100 千兆以太网 QSFP28 和 400G(QDD-400G-DR4 和 QDD-400G-SR4P2)收发器使用带插座 MPO-12 (UPC/APC) 连接器的 12 带状多模光纤交叉电缆。光纤可以是 OM3 或 OM4。瞻博网络不销售这些电缆。

谨慎:

要获得机构批准,请仅使用结构合理的屏蔽电缆。

提示:

确保订购的电缆极性正确。供应商将这些交叉电缆称为 钥匙到键向上闩锁到闩锁B 型方法 B。如果在两个 QSFP+ 或 QSFP28 收发器之间使用配线架,请确保通过电缆设备保持适当的极性。

表 1 描述了每根光纤上的信号。 表2 显示了正确极性的引脚到引脚连接。

表 1:QSFP+ 和 QSFP28 光模块插座引脚排列

纤维

信号

1

Tx0(传输)

2

Tx1(传输)

3

Tx2(传输)

4

Tx3(传输)

5

闲置

6

闲置

7

闲置

8

闲置

9

Rx3(接收)

10

Rx2(接收)

11

Rx1(接收)

12

Rx0(接收)

表 2:QSFP+ MPO 光纤交叉电缆引脚排列

1

12

2

11

3

10

4

9

5

8

6

7

7

6

8

5

9

4

10

3

11

2

12

1

了解 QFX 系列光纤电缆信号损耗、衰减和色散

要确定光纤连接所需的功率预算和功率裕度,您需要了解信号损耗、衰减和色散如何影响传输。QFX 系列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

多模光纤的直径足够大,允许光线在内部反射(从光纤壁反弹)。采用多模光学器件的接口通常使用 LED 作为光源。然而,LED不是相干光源。它们将不同波长的光喷射到多模光纤中,多模光纤以不同的角度反射光。光线沿锯齿状线路穿过多模光纤,从而引起信号散射。当在光纤芯中传播的光辐射到光纤包层(折射率较低的材料层与折射率较高的纤芯材料紧密接触)时,会发生高阶模损耗。与单模光纤相比,这些因素共同降低了多模光纤的传输距离。

单模光纤的直径非常小,光线只能通过一层在内部反射。具有单模光学器件的接口使用激光作为光源。激光产生单一波长的光,该光沿直线穿过单模光纤。与多模光纤相比,单模光纤具有更高的带宽,可以携带更长距离的信号。因此,它更昂贵。

有关连接到 QFX 系列的单模和多模光纤电缆类型的最大传输距离和支持的波长范围的信息,请参阅 硬件兼容性工具。超过最大传输距离会导致严重的信号损失,从而导致传输不可靠。

光纤电缆中的衰减和散射

如果到达接收器的调制光有足够的功率来正确解调,则光数据链路可以正常工作。 衰减 是指光信号在传输过程中强度的降低。电缆、电缆接头和连接器等无源介质组件会导致衰减。尽管光纤的衰减明显低于其他介质,但在多模和单模传输中仍然会发生衰减。高效的光数据链路必须传输足够的光来克服衰减。

Dispersion 是信号随时间推移的传播。以下两种类型的散射会影响通过光数据链路的信号传输:

  • 色散,这是由不同速度的光线引起的信号随时间的扩散。

  • 模态色散,是指由光纤中的不同传播模式引起的信号随时间推移而扩散。

对于多模传输,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,模态色散不是因素。但是,在较高的比特率和较长的距离上,色散会限制最大链路长度。

高效的光数据链路必须具有足够的光,以超过接收器在其规格范围内运行所需的最小功率。此外,总散射必须在 Telcordia Technologies 文档 GR-253-CORE(第 4.3 节)和国际电信联盟 (ITU) 文档 G.957 中为链路类型指定的限制范围内。

当色散达到允许的最大值时,其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(包括来自散射的损失)和意外损耗的安全裕度。

计算光纤电缆的功率预算和功率裕度

使用本主题中的信息和光纤接口的规格来计算光纤电缆的功率预算和功率裕度。

提示:

您可以使用 硬件兼容性工具 查找瞻博网络设备支持的可插拔收发器的相关信息。

要计算功率预算和功率裕度,请执行以下任务:

如何计算光纤电缆的功率预算

为了确保光纤连接有足够的功率来正常运行,您需要计算链路的功率预算,即它可以传输的最大功率量。在计算功率预算时,可以使用最坏情况分析来提供误差幅度,即使实际系统的所有部分都不以最坏情况水平运行。要计算功率预算的最坏情况估计值 (PB),请假设最小发射器功率 (PT) 和最小接收器灵敏度 (PR):

PB = PT – PR

以下假设的功率预算公式使用以分贝 (dB) 为单位测量的值,而分贝则以毫瓦 (dBm) 为单位:

PB = PT – PR

PB = –15 dBm – (–28 dBm)

PB = 13 dB

如何计算光纤电缆的功率裕度

计算链路的功率预算后,您可以计算功率裕度 (PM),它表示从功率预算 (PB) 中减去衰减或链路损耗 (LL) 后的可用功率量。PM 的最坏情况估计值假设最大 LL:

PM = PB – LL

PM 大于零表示功率预算足以操作接收器。

可能导致链路损耗的因素包括高阶模损耗、模态和色散、连接器、熔接和光纤衰减。 表 3 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失量的信息,请参阅供应商文档。

表 3:导致链路损耗的因素的估计值

链路损耗系数

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 - 无,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/公里

多模 - 1 dB/公里

对于功率预算 (PB) 为 13 dB 的 2 km 长多模链路,以下示例计算使用了 表 3 中的估计值。此示例将链路损耗 (LL) 计算为五个连接器(每个连接器 0.5 dB,或 2.5 dB)和两个熔接(每个接头 0.5 dB,或 1 dB)的光纤衰减(2 km @ 1 dB/km,或 2 dB)和损耗以及高阶模式损耗 (0.5 dB) 的总和。功率裕度 (PM) 计算如下:

PM = PB – LL

PM = 13 dB – 2 公里 (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

对于功率预算 (PB) 为 13 dB 的 8 km 长的单模链路,以下示例计算使用了 表 3 中的估计值。此示例将链路损耗 (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)之和。功率裕度 (PM) 计算如下:

PM = PB – LL

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

PM = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB

PM = 5.5 dB

在这两个示例中,计算出的功率裕度均大于零,表示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。