SFP và SFP+ chủ yếu mô tả kiểu đóng gói và hệ thống giao diện của các mô-đun cắm rút; CWDM và DWDM mô tả cách bố trí bước sóng quang để nhiều kênh quang dùng chung một sợi quang. Chúng không phải là hai nhóm sản phẩm loại trừ lẫn nhau gồm “bộ thu phát khoảng cách ngắn” và “bộ thu phát khoảng cách xa”. Một mô-đun có thể vừa có kiểu đóng gói SFP vừa có giao diện quang CWDM, còn khoảng cách phải được xem xét riêng dựa trên điều kiện phát, thu, cáp và tuyến truyền dẫn.
Trước hết cần phân biệt: Thiết bị hoàn chỉnh, mô-đun và tuyến cáp quang không phải cùng một đối tượng
Trong thực tế, người ta thường gọi một hộp nhỏ có nguồn điện, cổng mạng và cổng quang là “bộ thu phát quang”, thường để chỉ một thiết bị chuyển đổi môi trường truyền dẫn Ethernet hoàn chỉnh. Thiết bị này truyền lưu lượng Ethernet tương thích từ phía cáp đồng sang phía sợi quang; một số còn có chức năng chuyển mạch, quản lý hoặc rơ-le báo lỗi. Thiết bị hoàn chỉnh có thể dùng giao diện quang cố định hoặc có khe cắm mô-đun. Phải kiểm tra tài liệu của thiết bị để xác định thiết bị có các chức năng này hay không, không thể suy ra từ tên của mô-đun quang.
SFP là một hệ thống mô-đun cắm rút cỡ nhỏ. Mô-đun quang thông dụng được cắm vào khe của bộ chuyển mạch, bộ định tuyến hoặc thiết bị chủ tương thích khác, đồng thời sử dụng nguồn điện và giao diện điện do thiết bị chủ cung cấp để phát và thu quang. Nó không phải là bộ thu phát có cổng mạng RJ45, nguồn điện và chức năng chuyển tiếp hoàn chỉnh riêng, cũng không phải là đầu nối quang chỉ cần đúng hình dạng là hoạt động được. Một tuyến quang bao gồm cáp quang, dây nhảy quang, đầu nối, các điểm hàn nối và có thể cả các thành phần WDM; cả ba đối tượng này phải được kiểm tra đồng bộ.
Điện và ánh sáng được chuyển đổi như thế nào bên trong mô-đun
Khi phát, thiết bị chủ đưa tín hiệu điện đáp ứng các yêu cầu giao diện đến mô-đun. Mạch điều khiển điều khiển nguồn sáng để tạo thành tín hiệu quang mang dữ liệu, sau đó đưa vào sợi quang qua cổng phát TX. Khi thu, ánh sáng từ đầu xa đi vào cổng thu RX, bộ tách sóng chuyển ánh sáng thành dòng điện, sau đó mạch thu xử lý và chuyển đến thiết bị chủ. Đường phía trên và phía dưới trong hình lần lượt giải thích quá trình phát và thu; chúng không biểu thị hai dịch vụ không liên quan.
Cách các đặc tính như cường độ ánh sáng thay đổi theo dữ liệu phụ thuộc vào tiêu chuẩn giao diện cụ thể. Các xung trong hình giúp dễ hiểu hơn, nhưng dạng sóng đơn giản hóa này không thể áp dụng chung cho mọi mô-đun tốc độ cao. Mô-đun cũng không tự động chuyển lưu lượng 100 Mbps thành lưu lượng 1 Gbps, hoặc chuyển đổi Ethernet thành giao thức điện thoại hay nối tiếp. Nếu giao thức, mã hóa và giao diện điện của thiết bị chủ không phù hợp, việc truyền thông vẫn thất bại ngay cả khi kích thước cơ khí giống nhau.
Vì sao không thể dùng SFP và SFP+ để xác định khoảng cách
Vỏ kim loại tương tự chỉ giúp nhận biết kiểu dáng cơ khí; nó không cho biết công suất nguồn sáng, khả năng thu hoặc suy hao tuyến cho phép. SFP thường được dùng cho giao diện Gigabit và các giao diện tương tự, còn SFP+ thường được dùng cho giao diện 10 Gigabit và các giao diện tương tự, nhưng tốc độ thực tế và các giao thức được hỗ trợ phải được xác nhận bằng cả tài liệu mô-đun lẫn tài liệu thiết bị chủ. Không thể chỉ dựa vào hình dạng khe cắm để xác định thiết bị chủ có hỗ trợ mô-đun tốc độ thấp hơn hay nhận diện được một mã mô-đun cụ thể hay không.
Cùng một kiểu đóng gói có thể có các phiên bản đa mode, đơn mode, bước sóng khác nhau và ngân sách công suất quang khác nhau. Vì vậy, nhận định “SFP chỉ truyền được khoảng cách ngắn” là không đúng; ngược lại, nhãn DWDM cũng không bảo đảm khả năng truyền thông xuyên thành phố hay thậm chí xuyên quốc gia. Hệ thống khoảng cách xa còn có thể cần khuếch đại, tái tạo tín hiệu, phân tích tán sắc và nhiễu, cùng các công việc thiết kế khác. Khoảng cách danh định của một mô-đun không thể thay thế phương án cho toàn tuyến.
Vì sao WDM cho phép nhiều kênh dùng chung một sợi quang
Ghép kênh phân chia theo bước sóng tận dụng đặc tính ánh sáng có các bước sóng khác nhau có thể truyền trong cùng một lõi sợi quang. Trước tiên, mỗi mô-đun phát tạo ra ánh sáng đáp ứng yêu cầu của kênh riêng; bộ ghép kênh kết hợp chúng vào một cổng quang chung theo bước sóng. Sau đó, bộ tách kênh ở đầu xa đưa các bước sóng khác nhau đến các kênh tương ứng và chuyển chúng đến thiết bị thu. Nó xử lý đường quang, chứ không đọc các khung Ethernet trước rồi chuyển tiếp theo địa chỉ IP.
Hình 2 thể hiện một chiều truyền trong đó ba kênh dùng chung một đoạn lõi sợi quang. Liên kết hai chiều hoàn chỉnh còn cần thiết kế kênh chiều ngược lại, chẳng hạn sử dụng một lõi sợi quang khác hoặc bố trí các bước sóng bổ sung cho nhau trong một giải pháp một sợi được hỗ trợ. Đấu nối TX và RX của mô-đun hai sợi thông thường, ghép cặp bước sóng của mô-đun hai chiều một sợi và quy hoạch WDM cho nhiều kênh dịch vụ là ba vấn đề có liên quan nhưng khác nhau; không thể dùng cụm từ “một sợi quang” để đánh đồng tất cả.
Khác biệt giữa CWDM và DWDM không chỉ là thêm một chữ cái trong tên
CWDM là ghép kênh phân chia theo bước sóng thô, còn DWDM là ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao. Khác biệt chính liên quan đến cách bố trí các kênh bước sóng và các yêu cầu tương ứng của hệ thống quang. Có thể hình dung các kênh như những vị trí khác nhau, nhưng không thể mở rộng phép so sánh này để cho rằng mọi mô-đun đều có thể thay thế cho nhau. Bước sóng trung tâm, sai lệch cho phép của mô-đun và dải kênh WDM phải phù hợp với nhau; đầu thu cũng phải hỗ trợ tín hiệu sau khi truyền qua tuyến đó.
Tài liệu công khai của Cisco bao gồm cả CWDM SFP và DWDM SFP, cho thấy rõ “kiểu đóng gói” và “phương thức WDM” có thể kết hợp với nhau. Các tài liệu này chỉ được dùng ở đây để kiểm chứng khái niệm; số lượng kênh, khoảng cách hoặc danh sách thiết bị chủ tương thích trong đó không được coi là khả năng của sản phẩm Feichang Technology. Cũng không nên mặc định DWDM vốn phù hợp hơn CWDM cho mọi dự án; tài nguyên lõi sợi quang, số kênh dịch vụ, suy hao tuyến, điều kiện bảo trì và chi phí thiết bị đều ảnh hưởng đến lựa chọn giải pháp.
Vì sao cần tính toán lại ngân sách công suất quang khi dùng WDM
Bộ ghép kênh và tách kênh thụ động không cần nguồn điện để thực hiện chức năng xử lý đường quang, nhưng chúng gây suy hao chèn; đầu nối, điểm hàn nối và cáp quang cũng làm suy giảm công suất quang. Khi ước tính công suất thu, lấy công suất phát trừ đi suy hao toàn tuyến, sau đó so sánh với độ nhạy thu và giới hạn quá tải trên. Phải kiểm tra từng chiều và từng kênh, không chỉ đường truyền ngắn nhất.
Ví dụ, nếu một khuôn viên đang thiếu lõi sợi quang và cần bổ sung một số liên kết độc lập, trước tiên có thể đánh giá xem có các mô-đun bước sóng và thành phần WDM phù hợp hay không. Sau khi dùng chung một lõi sợi quang, mỗi cổng thiết bị chủ vẫn có giới hạn tốc độ riêng và không tự động trở thành cổng tốc độ cao hơn chỉ vì có thêm một bước sóng bên cạnh. Đứt cáp dùng chung cũng có thể ảnh hưởng đồng thời đến nhiều dịch vụ, vì vậy cần đưa điểm sự cố chung này vào thiết kế dự phòng.
Khi chọn thiết bị Feichang Technology, trước tiên hãy xem giao diện thực tế, sau đó hỏi về khả năng hỗ trợ mô-đun
Danh mục dòng B của Feichang Technology cung cấp các ví dụ về thiết bị hoàn chỉnh thuộc loại bộ thu phát quang Ethernet thông thường. Trong đó, phần chi tiết “1 cổng quang 4 cổng điện Gigabit Ethernet (nguồn điện ngoài)” liệt kê tổ hợp cổng quang và nhiều cổng điện, phù hợp để đối chiếu số lượng cổng và nhu cầu truy cập tập trung. Tuy nhiên, thông số giao diện quang trên trang đó ghi FC/SC, nên không thể dựa vào đó để khẳng định thiết bị có khe cắm SFP, càng không thể trực tiếp khẳng định thiết bị hỗ trợ mô-đun CWDM hoặc DWDM.
Mô tả tốc độ cổng điện trên trang sản phẩm đó cũng có các cách diễn đạt khác nhau, vì vậy khi đặt hàng cần yêu cầu bảng thông số kỹ thuật hiện hành cho mã đặt hàng tương ứng. Nếu hiện trường thực sự cần mô-đun cắm rút hoặc WDM, phải xác nhận riêng khe cắm của thiết bị, các tốc độ khả dụng, danh sách mô-đun được hỗ trợ và điều kiện môi trường. Danh mục và phần chi tiết hiện được trích dẫn chưa đủ để chứng minh Feichang Technology cung cấp một hệ thống WDM cụ thể, vì vậy bài viết này không tự đặt ra cấu hình bước sóng, cấp nhiệt độ hoặc cam kết tương thích liên hãng.
Cách khắc phục sự cố theo từng lớp tại hiện trường
Trước tiên, ghi lại model và phiên bản phần mềm của thiết bị chủ, mã đặt hàng mô-đun, tiêu chuẩn giao diện và bước sóng ở hai đầu, sau đó vẽ toàn bộ đường quang từ TX đến RX ở đầu xa. Tiếp theo, lần lượt xác nhận nhãn kênh WDM, loại sợi quang, mặt đầu đầu nối và ngân sách công suất quang. Khi thử nghiệm, trước tiên hãy thiết lập mốc tham chiếu bằng một liên kết đơn giản đã biết là tương thích, sau đó bổ sung WDM và cáp thực tế theo phương án, mỗi lần chỉ thay đổi một điều kiện để tránh không xác định được nguyên nhân sau khi thay đồng thời thiết bị và dây nhảy.
Không nhìn trực tiếp vào cổng quang hoặc đầu sợi quang, và không dùng việc “nhìn thấy ánh sáng đỏ” để xác định bước sóng hoạt động; hãy sử dụng dụng cụ phù hợp với nguồn sáng tại hiện trường để vệ sinh và đo lường. Mô-đun hỗ trợ chẩn đoán số có thể cung cấp thông tin trạng thái, nhưng công suất quang hiển thị không đồng nghĩa với dịch vụ đạt yêu cầu. Cuối cùng, kiểm tra lỗi, mất gói, vận hành liên tục và quá trình khôi phục dưới tải đã thống nhất, đồng thời lưu sơ đồ đấu nối và hồ sơ kênh. Mục tiêu cuối cùng của việc phân loại đúng là giải thích được trách nhiệm và giới hạn của từng thành phần, chứ không phải điền một chuỗi từ viết tắt vào đơn đặt hàng.
Tài liệu tham khảo:Tài liệu giải pháp Cisco CWDM SFP và Tài liệu Cisco DWDM SFP được dùng để kiểm chứng mối quan hệ giữa kiểu đóng gói, mô-đun bước sóng và đường quang thụ động, không hàm ý rằng Feichang Technology hỗ trợ các cấu hình sản phẩm của họ;Danh mục dòng B của Feichang Technology và phần chi tiết thiết bị 1 cổng quang 4 cổng điện dùng nguồn điện ngoài được dùng để xác nhận đối tượng thiết bị hoàn chỉnh và giới hạn của bằng chứng về giao diện. Các hình minh họa là sơ đồ khoa học tổng quát, không phải ảnh sản phẩm, kết quả đo hoặc bản vẽ thông số kỹ thuật của model cụ thể.
Được dịch từ bài viết kỹ thuật tiếng Trung. Nguồn được xuất bản lần đầu: 2023-11-06. Nguồn được sửa đổi lần cuối: 2026-10-13T12:28:34+08:00. Đọc nguồn tiếng Trung
