Kann man zwei identische BiDi-SFP-Module zusammen verwenden?

Bei den meisten gängigen Einfaser-Ethernet-Verbindungen, zwei identische BiDi-SFP Module funktionieren nicht zusammen. Wenn beide Module auf derselben Wellenlänge senden und auf derselben anderen Wellenlänge empfangen, erkennt keiner der Empfänger das Signal, für dessen Empfang er ausgelegt ist.

Normalerweise benötigt man ein komplementäres Paar. Ein Modul mit der Bezeichnung TX1310nm/RX1550nm benötigt beispielsweise ein Gegenstück mit der Bezeichnung TX1550nm/RX1310nm.

Die Module müssen zudem hinsichtlich Datenanwendung, Leitungsgeschwindigkeit, Reichweitenklasse, Steckverbinder und Fasertyp übereinstimmen. Beide Host-Ports müssen den erforderlichen elektrischen Modus und die Modulkodierung unterstützen.

“A/B”, “U/D” und farbige Kennzeichnungen können hilfreich sein, doch am sichersten ist es, die tatsächlichen Wellenlängenangaben für Senden (TX) und Empfangen (RX) zu vergleichen.

Zwei identische BiDi-SFP-Module: Kurze Antwort

Lokales Modul	Fernbedienungsmodul	Wellenlängen-Ergebnis	Erwartetes Ergebnis
TX1310/RX1550	TX1310/RX1550	Beide senden auf 1310; beide empfangen auf 1550	Kein normaler Link
TX1310/RX1550	TX1550/RX1310	Jede TX entspricht der entsprechenden RX	Die Wellenlängenpaarung ist korrekt
TX1270/RX1330	TX1330/RX1270	Jede TX entspricht der entsprechenden RX	Die Wellenlängenpaarung ist korrekt
TX1310/RX1550 bei 1 G	TX1550/RX1310 mit 2,5 G	Wellenlängen ergänzen sich, Frequenzen hingegen nicht	Kein normaler Link
Sich ergänzende Wellenlängen, aber unterschiedliche Leistungsklassen	Die Wellenlängen können übereinstimmen	Das optische Budget ist möglicherweise ungültig	Genaue Spezifikationen überprüfen

Die richtigen Wellenlängen sind zwar notwendig, aber nicht ausreichend. Eine funktionierende Verbindung hängt auch vom SerDes-Modus des Hosts, der Übertragungsrate, der Modulkodierung, der Glasfaser, dem Zustand des Steckers und der Empfangsleistung ab.

Wie ein BiDi-SFP einen Glasfaserstrang nutzt

Eine normale optische Duplex-Verbindung nutzt für jede Richtung eine eigene Faser. Ein Einfaser-BiDi-Modul vereint Sender und Empfänger mithilfe einer internen wellenlängenselektiven optischen Komponente auf einer einzigen Faser.

Eine Wellenlänge breitet sich von Seite A nach Seite B aus, während sich eine andere Wellenlänge von Seite B nach Seite A ausbreitet.

Ein gängiges herstellerspezifisches Paar:

• Seite A sendet bei 1310 nm und empfängt bei 1550 nm.
• Seite B sendet bei 1550 nm und empfängt bei 1310 nm.

Andere Produkte verwenden andere Wellenlängenkonfigurationen. Cisco gibt für 1000BASE-BX10-U die Konfiguration TX1310/RX1490 und für BX10-D die Konfiguration TX1490/RX1310 an. Die 10G-BXU/BXD-Produkte verwenden 1270 nm und 1330 nm in entgegengesetzten Richtungen. Cisco 1G BiDi-Spezifikationen, Cisco 10G BiDi-Spezifikationen

Gehen Sie nicht davon aus, dass jedes BiDi-Paar die Wellenlängen 1310/1550 nm nutzt. Lesen Sie das genaue Datenblatt und das Etikett.

Warum zwei Module auf derselben Seite meist ausfallen

Angenommen, an beiden Enden kommen TX1310/RX1550-Module zum Einsatz.

Auf der lokalen Seite ist der Empfänger auf 1550 nm gefiltert. Das Fernmodul sendet mit 1310 nm, sodass der lokale Empfänger nicht die vorgesehene Wellenlänge empfängt.

Das gleiche Missverhältnis tritt auch in umgekehrter Richtung auf. Beide Sender senden mit 1310 nm, während beide Empfänger auf 1550 nm warten.

Der Schalter kann weiterhin:

• Das Modul-EEPROM erkennen
• Lieferanten und Artikelnummer anzeigen
• Temperatur, Spannung oder Sendeleistung melden
• Zeige an, dass der Laser aktiviert ist

Keiner dieser Punkte beweist, dass die optische Wellenlänge vom entfernten Standort den richtigen Empfänger erreicht. Die Modulerkennung und die DDM-Kommunikation sind unabhängig vom erfolgreichen optischen Datenverkehr.

Bedeutet “identisch” immer, dass der Link nicht funktionieren kann?

Bei den hier behandelten gängigen BiDi-SFPs mit fester Wellenlänge bilden zwei identische Module derselben Seite normalerweise keine Verbindung.

Dies sollte jedoch nicht zu einer pauschalen Aussage über jedes Produkt mit der Bezeichnung “BiDi” verallgemeinert werden. Einige moderne Transceiver nutzen mehrere Kanäle, abstimmbare Wellenlängen, eine automatische Rollenauswahl oder proprietäre Architekturen.

Die bewährte Faustregel lautet:

Bei einem Ein-Wellenlängen-Einzelfasermodul vergleichen Sie den Sender (TX) an einem Ende mit dem Empfänger (RX) am anderen Ende in beiden Richtungen.

Entscheiden Sie sich nicht allein anhand der Begriffe SFP, SFP+, BiDi, WDM, A, B, U oder D.

Die Bezeichnungen „A/B“ und „U/D“ sind keine allgemeingültigen Definitionen

Lieferanten können Folgendes verwenden:

• Seite A und Seite B
• BX-U und BX-D
• Vor- und Nachgelagert
• WDM-A und WDM-B
• Farbige Aufreißlaschen oder Etiketten

Diese Bezeichnungen helfen dabei, einen passenden Satz zu identifizieren, stellen jedoch keine universellen Wellenlängenzuordnungen dar.

Das 1G-Paar BX10-U/D von Cisco nutzt 1310 nm und 1490 nm, während das 10G-Paar BXU/D 1270 nm und 1330 nm nutzt. Ein 1,25-G-Produkt eines Drittanbieters kann die Wellenlängen 1310 nm und 1550 nm nutzen.

Koppeln Sie Module niemals nur deshalb, weil auf dem einen “A” und auf dem anderen “B” steht. Überprüfen Sie sowohl die Wellenlängenangaben für Senden und Empfangen als auch die Übertragungsrate, die Reichweite und die optischen Spezifikationen.

Was muss außer der Wellenlänge noch übereinstimmen?

1. Datenanwendung und tatsächliche Leitungsgeschwindigkeit

Sowohl die Module als auch die Hosts müssen im selben erforderlichen Modus betrieben werden. Ein 1G-Modul und ein 2,5G-Modul, die sich ergänzen, stellen allein aufgrund übereinstimmender Wellenlängen keine funktionierende Verbindung her.

Die physische Passform des SFP- oder SFP+-Steckplatzes garantiert noch keine Kompatibilität hinsichtlich der Übertragungsrate. Überprüfen Sie den SerDes-Modus des Hosts, die Firmware, den Treiber und die Port-Einstellungen.

2. Fasertyp

Die hier genannten LuLeey-Module sind für Singlemode-Glasfaser ausgelegt. Verwenden Sie keine Multimode-Glasfaser, nur weil der Stecker passt.

3. Steckertyp und Polierung

LC-Simplex und SC-Simplex sind unterschiedliche physikalische Schnittstellen. UPC- und APC-Steckflächen dürfen nicht direkt miteinander verbunden werden.

4. Reichweite und optisches Budget

Entfernungsangaben wie 10 km, 20 km und 40 km beschreiben eine angestrebte Reichweite, stellen jedoch keine Garantie für jede Route dar.

Überprüfen:

• Minimale und maximale Sendeleistung
• Empfindlichkeit des Empfängers
• Überlastung des Empfängers oder maximale Eingangsleistung
• Tatsächliche Verluste in Fasern, Steckverbindern und Spleissen
• Eine gegebenenfalls erforderliche Mindestdämpfung

Koppeln Sie Module nicht allein deshalb, weil auf beiden Verpackungen “20 km” steht.”

5. Erkennung und Kodierung des Wirts

Einige Switches akzeptieren allgemeine Codierungen; andere warnen vor nicht unterstützten Transceivern oder lehnen diese ab. Überprüfen Sie das genaue Modell sowie die Firmware des Switches, Routers, der Netzwerkkarte oder des Medienkonverters.

6. Betriebsumgebung

Module für den gewerblichen und industriellen Einsatz können unterschiedliche Temperaturbereiche aufweisen. Achten Sie auf die tatsächlichen Einbaubedingungen und nicht nur auf die Wellenlänge.

So lesen Sie ein BiDi-Modul-Etikett

Betrachten Sie dieses Beispiel:

1,25 G, Senden 1310 nm/Empfangen 1550 nm, SMF, 20 km, LC, DDM

Betrachten Sie es als sechs separate Schecks:

1. 1,25 G: Verwendungszweck und Ausbringungsmenge.
2. TX1310nm: Wellenlänge beim Verlassen dieses Moduls.
3. RX1550nm: Wellenlänge, die dieses Modul erwartet.
4. SMF: Anforderung an Singlemode-Fasern.
5. 20 km: die Klasse im Rahmen des festgelegten Budgets erreichen.
6. LC und DDM: Anschlussmöglichkeiten und Diagnosefunktionen.

Das Gegenstück sollte normalerweise den Wert „TX 1550 nm/RX 1310 nm“ anzeigen, wobei die übrigen erforderlichen Bedingungen erfüllt sein müssen.

Falls auf dem Etikett nur eine Wellenlänge angegeben ist, suchen Sie das vollständige Datenblatt heraus. Eine einzelne, für Marketingzwecke angegebene Wellenlänge bezieht sich möglicherweise nur auf den Sender.

Fehlerbehebung bei BiDi-SFP-Verbindungsfehlern

Schritt 1: Notieren Sie sich beide genauen Teilenummern

Schreiben Sie nicht nur “zwei 1G-BiDi-Module”. Notieren Sie sowohl die Bezeichnungen als auch die Host-Modelle, die Firmware und die konfigurierten Übertragungsraten.

Schritt 2: Erstellen Sie eine Tabelle mit den Wellenlängen in beide Richtungen

Richtung	Sender	Empfänger	Stimmt das?
Lokal zu remote	Lokal TX	Fernempfänger	Ja/Nein
Von der Fernsteuerung zur lokalen Steuerung	Fernsteuerung TX	Lokale Verschreibung	Ja/Nein

Beide Zeilen müssen übereinstimmen.

Schritt 3: Überprüfen Sie die Übertragungsrate und den Host-Modus

Überprüfen Sie die konfigurierten und tatsächlichen Portgeschwindigkeiten. Vergewissern Sie sich, dass beide Hosts den von den Modulen benötigten Modus bereitstellen.

Gehen Sie bei 2,5-G-Modulen nicht davon aus, dass ein SFP+-Einschub automatisch 2,5 G bietet. Der Host-Chipsatz oder die PHY-Schaltung, die Firmware, der Treiber und die Portkonfiguration müssen diesen SerDes-Modus unterstützen.

Schritt 4: Überprüfen Sie den Glasfaserverlauf

Vergewissern Sie sich, dass es sich um ein Singlemode-Kabel handelt, dass es bis zum vorgesehenen Endpunkt reicht und nicht durch einen inkompatiblen Splitter, Filter oder ein PON-Netzwerk verläuft.

Ein Punkt-zu-Punkt-Ethernet-BiDi-Paar ist kein Ersatz für ein GPON- oder XGS-PON-ONU- und OLT-Paar.

Schritt 5: Beide Steckverbinder überprüfen und reinigen

Wenden Sie einen „Prüfen-Reinigen-Prüfen“-Prozess an, wobei Sie Werkzeuge verwenden, die für LC- oder SC-Stecker geeignet sind, und polieren Sie den Stecker. Schauen Sie niemals in eine aktive Glasfaser hinein.

Schritt 6: DDM in der richtigen Richtung lesen

Vergleichen Sie den TX-Messwert des Fernmoduls mit dem RX-Messwert des lokalen Moduls. Wiederholen Sie den Vorgang in umgekehrter Richtung.

Ein als „kein Signal“ oder „sehr niedrig“ gemeldeter RX-Wert kann die Diagnose stützen, doch die Genauigkeit von DDM hängt vom Modul und vom Host ab.

Schritt 7: Leistung mit den genauen Grenzwerten vergleichen

Wenn Wellenlängen und Übertragungsraten korrekt sind, vergleichen Sie die Empfangsleistung mit der Empfängerempfindlichkeit und den Überlastungsgrenzwerten. Zu wenig oder zu viel Licht kann einen zuverlässigen Betrieb beeinträchtigen.

Schritt 8: Ein verifiziertes Paar testen

Verwenden Sie ein bekanntermaßen einwandfreies Komplementärpaar mit der richtigen Codierung und Reichweite. Ändern Sie jeweils nur eine Variable und notieren Sie das Ergebnis.

Beispiel mit LuLeey BiDi-SFP-Modulen

LuLeey’s 1,25-G-SC-BiDi-SFP-Paar für 10 km wird als kompatibles 1310/1550-nm-Paar aufgeführt, das eine Singlemode-Faser, eine SC-Simplex-Schnittstelle und DDM nutzt. Auf der Produktseite heißt es, dass TX1310/RX1550 mit TX1550/RX1310 gekoppelt werden muss.

Für einen 2,5G-Host bietet LuLeey’s 2,5G-SC-BiDi-SFP für 20 km ist für ein komplementäres Paar mit 1310/1550 nm, SC-Simplex und Singlemode-Faser, aufgeführt.

Auf der Produktseite für 2,5G wird außerdem darauf hingewiesen, dass der Host den 2,5G-SFP-Betrieb unterstützen muss. Bestellen Sie das Produkt nicht für einen festen 1G-Anschluss und gehen Sie nicht davon aus, dass jeder 10G-SFP+-Anschluss 2,5G nativ unterstützt.

Bitte geben Sie vor der Bestellung Folgendes an:

• Sowohl Host-Modelle als auch Firmware
• Erforderliche Datenrate
• Anforderungen an die lokale und die Remote-Programmierung
• Fasertyp und verfügbare Kernanzahl
• Anschluss und Polierung an beiden Enden
• Streckenlänge und geschätzter Verlust
• Erforderlicher Temperaturbereich

Endgültige Antwort

Zwei identische BiDi-SFP-Module mit fester Wellenlänge funktionieren normalerweise nicht zusammen, da ihre TX- und RX-Wellenlängenrichtungen identisch sind.

Verwende ein komplementäres Paar, bei dem:

• Lokaler TX entspricht Remote-RX.
• Fernsendung entspricht lokaler Empfang.
• An beiden Enden wird die gleiche Ausbringmenge verwendet.
• Beide Hosts unterstützen den erforderlichen SerDes-Modus und die erforderliche Codierung.
• Faser, Stecker, Reichweite und optische Leistung sind kompatibel.

Es reicht nicht aus, die Wörter “BiDi” und “20 km” abzugleichen. Die gesamte bidirektionale Verknüpfung muss übereinstimmen.