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QFX5200 网络电缆和收发器规划

确定 QFX5200 光学接口支持

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光纤收发器的信息。除了收发器和连接类型外,还记录了每个收发器的光缆特性(如适用)。硬件兼容性工具允许您按产品搜索,按接口速度或类型显示该设备或类别支持的所有收发器。QFX5200-32C 和 QFX5200-32C-L 支持的收发器列表位于 https://apps.juniper.net/hct/product/#prd=QFX5200-32Chttps://apps.juniper.net/hct/product/#prd=QFX5200-48Y

谨慎:

瞻博网络技术援助中心 (JTAC) 为瞻博网络提供的光模块和电缆提供全面支持。但是,JTAC 不支持瞻博网络不符合要求或提供的第三方光模块和电缆。如果使用第三方光模块或电缆的瞻博网络设备运行时遇到问题,如果观察到的问题与第三方光模块或电缆的使用无关,JTAC 可以帮助诊断主机相关问题。您的 JTAC 工程师可能会要求您检查第三方光模块或电缆,如果需要,将其更换为具有瞻博网络资格的同等组件。

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导致主机设备的任何损坏由用户自行负责。对于因此类使用而导致的任何损害,瞻博网络不承担任何责任。

注意:

为了确保与其他 QFX 系列交换机的互操作性,请确保禁用 QFX5200 上的自动协商。

QSFP+ 和 QSFP28 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+ 和 100 千兆以太网 QSFP28 收发器使用带有插槽 MPO/数据包接口的 12 带多模光纤交叉电缆。光纤可以是 OM3 或 OM4。瞻博网络不会出售这些电缆。

谨慎:

为了保持机构批准,只能使用结构合理的屏蔽电缆。

提示:

确保您订购的电缆具有正确的极性。供应商将这些交叉电缆称为 “上锁”、 “锁定至锁定”、“ B 类”或 “方法 B”。如果在两个 QSFP+ 或 QSFP28 收发器之间使用修补板,请确保通过电缆设备保持适当的极性。

表 1 介绍了每个光纤上的信号。 表 2 显示了用于正确极性的针脚到针连接。

表 1:QSFP+ 和 QSFP28 光学模块插座引脚输出

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 光纤交叉电缆针脚

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、衰减和散射

要确定光纤连接的功率预算和功率裕度,您需要了解信号损耗、衰减和散射如何影响传输。QFX 系列使用各类网络电缆,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,允许光线在内部反射(从光纤壁反弹)。采用多模光纤的接口通常将 LED 用作光源。但是,LED 不是相干光源。它们将不同波长的光喷洒到多模光纤中,从而以不同角度反射光线。光线以锯齿形线路穿过多模光纤,导致信号散射。当光在光纤核心中辐射到光纤包层(折射率较低的材料层与折射率较高的核心材料紧密接触)时,会发生更高阶的模式损耗。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。

单模光纤的直径很小,光线仅通过一层在内部反射。使用单模光纤的接口使用激光作为光源。激光产生单一波长的光,并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,可以携带信号传输更长的距离。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。超过最大传输距离可能会导致重大信号损耗,从而导致不可靠的传输。

光纤电缆中的衰减和散射

如果到达接收器的已调光具有足以正确解调的功率,则光学数据链路功能正常。 衰减 是指光信号在传输过程中强度降低。电缆、电缆拼接和连接器等无源介质组件会导致衰减。虽然光纤的衰减明显低于其他介质,但它仍然发生在多模和单模传输中。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,即由于光线速度的不同而导致信号随时间的推移而扩散。

  • 模态色散,是指由光纤中不同传播模式引起的信号随时间的推移而扩散。

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,模态色散不是一个因素。但是,在较高比特率和较长距离下,色散会限制最大链路长度。

高效的光数据链路必须有足够的光,以超过接收器按照规格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 中规定的链路类型范围内。

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。光功率预算必须涵盖组件衰减、功率损失(包括散射损失)以及意外损失的安全范围。

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 查找有关瞻博网络设备支持的可插拔收发器的信息。

要计算功率预算和功率裕度,请执行以下操作:

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确运行,您需要计算链路的功率预算,即它可以传输的最大功率。在计算功率预算时,即使实际系统的所有部分都不在最坏情况下运行,您也会使用最坏情况分析来提供误差范围。要计算最坏情况下的功率预算 (PB) 估算值,假设最小发射器功率 (PT) 和最小接收器灵敏度 (PR):

PB = PT – PR

以下假设功率预算方程使用以分贝 (dB) 测得的值,并使用以 1 毫瓦 (dBm) 表示的分贝值:

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,可以计算功率裕度 (PM),即从功率预算 (PB) 中减去衰减或链路损耗 (LL) 后可用的功率。最坏情况下的 PM 估计假定最大 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、拼接和光纤衰减。 表 3 列出了以下示例计算中使用的因素的估计损失金额。有关设备和其他因素导致的实际信号损耗量的信息,请参阅供应商文档。

表 3:造成链路丢失的因素的估计值

链路损耗因数

估计链路损耗值

更高阶模式损耗

单一模式 — 无

多模 — 0.5 dB

模态和色散

单一模式 — 无

多模 — 无,如果带宽和距离积小于 500 MHz-公里

连接器故障

0.5 dB

拼接

0.5 dB

光纤衰减

单模式 — 0.5 dB/公里

多模 — 1 dB/公里

对于功率预算 (PB) 为 13 dB 的 2 公里长多模链路的以下示例计算将使用 表 3 中的估计值。此示例将链路损耗 (LL) 计算为光纤衰减总和(2 公里 @ 1 dB/公里, 或 2 dB)和 5 个连接器的损耗(每个连接器 0.5 dB 或 2.5 dB)和 2 个拼接的损耗(每个连接器 0.5 dB 或 1 dB)以及高阶模式损耗 (0.5 dB)。功率裕度 (PM) 的计算方法如下:

PM = PB – LL

PM = 13 dB – 2 公里(1 dB/公里)– 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 公里长单模链路的以下示例计算将使用 表 3 中的估计值。此示例将链路损耗 (LL) 计算为光纤衰减总和(8 公里 @ 0.5 dB/公里,或 4 dB)和 7 个连接器的损耗(每个连接器 0.5 dB 或 3.5 dB)。功率裕度 (PM) 的计算方法如下:

PM = PB – LL

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

PM = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB

PM = 5.5 dB

在这两个例子中,计算得出的功率裕度都大于零,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。