Можно ли использовать два одинаковых модуля SFP с поддержкой BiDi одновременно?

В большинстве распространенных одноволоконных каналов Ethernet, два одинаковых SFP с двунаправленной передачей данных модули не будут работать вместе. Если оба модуля передают на одной и той же длине волны и принимают сигнал на другой, одинаковой длине волны, ни один из приемников не улавливает сигнал, на прием которого он рассчитан.

Как правило, требуется комплект из двух модулей. Например, к модулю с маркировкой TX1310nm/RX1550nm необходим комплементарный модуль с маркировкой TX1550nm/RX1310nm.

Модули также должны совпадать по области применения данных, скорости передачи данных, классу дальности, типу разъема и типу волокна. Оба порта хоста должны поддерживать требуемый электрический режим и кодировку модуля.

“Помочь в этом могут обозначения ”A/B“, ”U/D» и цветные метки, но самым надежным способом является сравнение фактических технических характеристик длины волны передачи (TX) и приёма (RX).

Два одинаковых модуля SFP с поддержкой BiDi: краткий ответ

Локальный модуль	Удаленный модуль	Результат измерения длины волны	Ожидаемый результат
TX1310/RX1550	TX1310/RX1550	Оба вещают на частоте 1310; оба принимают на частоте 1550	Нет обычной ссылки
TX1310/RX1550	TX1550/RX1310	Каждый сигнал передачи (TX) соответствует другому сигналу приёма (RX)	Сопоставление длин волн выполнено правильно
TX1270/RX1330	TX1330/RX1270	Каждый сигнал передачи (TX) соответствует другому сигналу приёма (RX)	Сопоставление длин волн выполнено правильно
TX1310/RX1550 со скоростью 1 Гбит/с	TX1550/RX1310 со скоростью 2,5 Гбит/с	Длины волн дополняют друг друга, а частоты — нет	Нет обычной ссылки
Взаимодополняющиеся длины волн, но разные классы мощности	Длины волн могут совпадать	Оптический баланс может быть неверным	Уточните точные технические характеристики

Правильные длины волн являются необходимым, но не достаточным условием. Работа канала связи также зависит от режима SerDes хоста, скорости передачи данных, схемы кодирования модуля, типа оптоволокна, состояния разъема и уровня принимаемой мощности.

Как SFP-модуль с поддержкой BiDi использует одну волоконную нить

В обычном дуплексном оптическом канале связи для каждого направления используется по одному волокну. Одноволоконный модуль BiDi объединяет передатчик и приемник в одном волокне с помощью внутреннего оптического компонента, избирающего длину волны.

Одна длина волны распространяется от стороны A к стороне B, а другая — от стороны B к стороне A.

Например, для одной из распространенных пар, специфичных для конкретного поставщика:

• Сторона A осуществляет передачу на длине волны 1310 нм и приём на длине волны 1550 нм.
• Сторона B вещает на длине волны 1550 нм и принимает сигнал на длине волны 1310 нм.

В других продуктах используются другие схемы длины волн. В документации Cisco модель 1000BASE-BX10-U обозначена как TX1310/RX1490, а модель BX10-D — как TX1490/RX1310. В продуктах серии 10G BXU/BXD используются длины волн 1270 нм и 1330 нм в противоположных направлениях. Технические характеристики Cisco 1G BiDi, Технические характеристики Cisco 10G BiDi

Не следует полагать, что каждая пара BiDi работает на длинах волн 1310/1550 нм. Ознакомьтесь с точным техническим паспортом и этикеткой.

Почему обычно выходят из строя два модуля, расположенные на одной стороне

Предположим, что на обоих концах используются модули TX1310/RX1550.

На локальном конце сигнал, поступающий на приемник, фильтруется на длине волны 1550 нм. Удаленный модуль передает сигнал на длине волны 1310 нм, поэтому локальный приемник не принимает сигнал на нужной длине волны.

Такое же несоответствие наблюдается и в обратном направлении. Оба передатчика излучают свет с длиной волны 1310 нм, тогда как оба приемника ожидают сигнал с длиной волны 1550 нм.

Переключатель по-прежнему может:

• Обнаружить модуль EEPROM
• Отобразить поставщика и номер детали
• Сообщить о температуре, напряжении или мощности передачи
• Показать, что лазер включен

Ни один из этих факторов не доказывает, что оптический сигнал нужной длины волны достигает нужного приемника. Обнаружение модулей и обмен данными по протоколу DDM не связаны с успешной передачей оптического трафика.

Означает ли слово “идентичный” всегда, что ссылка не может работать?

В случае рассматриваемых здесь стандартных SFP-модулей BiDi с фиксированной длиной волны два одинаковых модуля, установленных на одной стороне, обычно не образуют канал связи.

Однако это не следует рассматривать как универсальное утверждение, применимое ко всем устройствам под названием “BiDi”. Некоторые современные приемопередатчики используют несколько каналов, настраиваемые длины волн, автоматический выбор роли или собственные архитектуры.

Надежное практическое правило гласит:

В случае одноволоконного модуля с фиксированной длиной волны сравните передачу (TX) на одном конце с приемом (RX) на другом конце в обоих направлениях.

Не принимайте решение, ориентируясь исключительно на такие термины, как SFP, SFP+, BiDi, WDM, A, B, U или D.

Обозначения «A/B» и «U/D» не являются универсальными определениями

Поставщики могут использовать:

• Сторона A и сторона B
• BX-U и BX-D
• Вверх по цепочке и вниз по цепочке
• WDM-A и WDM-B
• Цветные язычки или этикетки

Эти названия помогают идентифицировать соответствующий набор, но они не являются универсальными соотношениями длины волны.

В паре устройств Cisco 1G BX10-U/D используются длины волн 1310 нм и 1490 нм, а в паре устройств 10G BXU/D — 1270 нм и 1330 нм. Продукт стороннего производителя с пропускной способностью 1,25 Гбит/с может использовать длины волн 1310 нм и 1550 нм.

Ни в коем случае не соединяйте модули только потому, что на одном указано “A”, а на другом — “B”. Проверьте показатели длины волны TX/RX, скорость передачи данных, дальность действия и оптические характеристики обоих модулей.

Что ещё должно совпадать, помимо длины волны?

1. Использование данных и фактическая пропускная способность линии

Оба модуля и оба хоста должны работать в одном и том же требуемом режиме. Совместимые модули 1G и 2,5G не образуют рабочего соединения только потому, что их длины волн совпадают.

Само по себе физическое подключение модуля SFP или SFP+ к гнезду не гарантирует совместимости скоростей. Проверьте режим SerDes хоста, прошивку, драйвер и настройки порта.

2. Тип волокна

Упомянутые здесь модули LuLeey рассчитаны на одномодовое волокно. Не следует заменять их на модули для многомодового волокна, руководствуясь лишь совместимостью разъемов.

3. Тип разъема и качество полировки

LC-симплекс и SC-симплекс — это разные типы физических интерфейсов. Торцевые поверхности UPC и APC нельзя соединять напрямую.

4. Диапазон класса и оптический бюджет

Обозначения расстояний, такие как 10 км, 20 км и 40 км, отражают предполагаемый класс дальности действия, а не являются гарантией для каждого маршрута.

Проверьте:

• Минимальная и максимальная выходная мощность передатчика
• Чувствительность приемника
• Перегрузка приемника или достижение максимального входного сигнала
• Фактительные потери в волокне, разъемах и сращиваниях
• Любое требуемое минимальное ослабление

Не следует соединять модули только потому, что на обеих упаковках указано “20 км”.”

5. Распознавание и кодирование хозяина

Некоторые коммутаторы поддерживают универсальную кодировку; другие же выдают предупреждение или отклоняют неподдерживаемые приемопередатчики. Уточните точную модель коммутатора, маршрутизатора, сетевой карты или медиаконвертера, а также версию прошивки.

6. Условия эксплуатации

Коммерческие и промышленные модули могут иметь разные температурные характеристики. Учитывайте фактические условия установки, а не только длину волны.

Как читать этикетку модуля BiDi

Рассмотрим следующий пример:

1,25 Гбит/с, передача 1310 нм/прием 1550 нм, одномодовое волокно, 20 км, разъем LC, DDM

Рассматривайте это как шесть отдельных чеков:

1. 1,25 Г: предполагаемое применение и норма внесения.
2. TX1310 нм: длина волны, выходящая из этого модуля.
3. RX1550nm: длина волны, которую поддерживает данный модуль.
4. SMF: Требования к одномодовому волокну.
5. 20 км: уложиться в установленный бюджет.
6. LC и DDM: разъем и диагностические возможности.

При соблюдении всех остальных необходимых условий показания соответствующего модуля обычно должны составлять TX1550 нм/RX1310 нм.

Если на этикетке указана только одна длина волны, найдите полную техническую спецификацию. Указанная в маркетинговых целях длина волны может относиться только к передатчику.

Устранение неисправностей, связанных с отсутствием связи в модулях BiDi SFP

Шаг 1: Запишите оба точных номера деталей

Не указывайте просто “два модуля BiDi по 1 Гбит/с”. Укажите обе марки, модели хостов, версии прошивки и настроенные скорости.

Шаг 2: Составить таблицу длин волн для обоих направлений

Направление	Передатчик	Приемник	Совпадает?
От локального к удаленному	Местный TX	Удаленный приемник	Да/Нет
Из удалённого в локальный	Дистанционная передача	Местный рецепт	Да/Нет

Обе строки должны совпадать.

Шаг 3: Проверьте скорость передачи данных и режим хоста

Проверьте настроенные и фактические скорости портов. Убедитесь, что оба хоста поддерживают режим, требуемый модулями.

В случае модулей 2,5 Гбит/с не следует полагать, что гнездо SFP+ обеспечивает скорость 2,5 Гбит/с. Чипсет хоста или физический уровень (PHY), прошивка, драйвер и настройки порта должны поддерживать данный режим SerDes.

Шаг 4: Проверьте трассу оптоволоконного кабеля

Убедитесь, что кабель является одномодовым, доходит до предполагаемой конечной точки и не проходит через несовместимый разветвитель, фильтр или сеть PON.

Пара устройств Ethernet BiDi типа «точка-точка» не заменяет пару устройств ONU и OLT в сетях GPON или XGS-PON.

Шаг 5: Осмотрите и очистите оба разъема

Применяйте процедуру «проверка-очистка-проверка» с использованием инструментов, подходящих для LC- или SC-разъемов, а также средства для полировки разъемов. Ни в коем случае не смотрите в активное оптоволокно.

Шаг 6: Считайте данные DDM в правильном направлении

Сравните показания датчика TX удаленного модуля с показаниями датчика RX локального модуля. Повторите процедуру в обратном направлении.

Значение RX, отображаемое как «отсутствие сигнала» или «очень низкий уровень», может подтвердить диагноз, однако точность DDM зависит от модуля и хост-устройства.

Шаг 7: Сравнение мощности с точными пределами

Если длины волн и скорости передачи данных указаны верно, сравните мощность приёма с чувствительностью приёмника и пределами перегрузки. Слишком мало или слишком много света может помешать надёжной работе.

Шаг 8: Проверьте проверенную пару

Используйте исправную комплементарную пару с правильным кодированием и радиусом действия. Изменяйте по одной переменной за раз и фиксируйте результат.

Пример с модулями LuLeey BiDi SFP

LuLeey’s Пара модулей SFP 1,25 Гбит/с с разъемом SC и поддержкой BiDi для передачи на расстояние 10 км указана как сопряженная пара 1310/1550 нм, использующая одно одномодовое волокно, симплексный интерфейс SC и модуль DDM. На странице указано, что TX1310/RX1550 необходимо сопрягать с TX1550/RX1310.

Для хоста 2,5G от LuLeey’s SFP-модуль 2,5G SC с двунаправленной передачей данных на расстояние до 20 км Указаны параметры для комплементарной пары волокон с длинами волн 1310/1550 нм, с разъемом SC (односторонний) и одномодового волокна.

На странице продукта 2.5G также указано, что хост-устройство должно поддерживать работу модулей SFP со скоростью 2.5G. Не заказывайте этот продукт для стационарного порта 1G и не следует полагать, что каждый порт 10G SFP+ изначально поддерживает скорость 2.5G.

Перед оформлением заказа необходимо предоставить:

• Как модели хостов, так и прошивка
• Требуемая скорость передачи данных
• Требования к программированию в локальной и удалённой среде
• Тип оптоволокна и количество доступных жил
• Разъем и полировка на каждом конце
• Расстояние по маршруту и предполагаемые потери
• Требуемый диапазон температур

Окончательный ответ

Два одинаковых модуля BiDi SFP с фиксированной длиной волны, как правило, не могут работать вместе, поскольку направления передачи (TX) и приёма (RX) у них совпадают.

Используйте комплементарную пару, в которой:

• Локальный сигнал TX равен удаленному сигналу RX.
• Удаленная передача равна локальному приему.
• На обоих концах применяется одинаковая норма внесения.
• Оба хоста поддерживают требуемый режим SerDes и кодирование.
• Оптическое волокно, разъем, дальность передачи и оптическая мощность совместимы.

Недостаточно просто сопоставить слова “BiDi” и “20 км”. Совпадение должно наблюдаться для всей двунаправленной связи.