اختيار QSFP28 100G: LR4 أو ER4 أو ZR4 حسب المدى

الوصلة 100G ليست منتجًا واحدًا. وحدات LR4 و ER4 و ZR4 تعمل جميعها بمعدل 100G على ألياف أحادية النمط (SMF)، وتركب كلها في منفذ QSFP28 نفسه، وتظهر في قائمة المواد (BOM) بالرقم نفسه. وبعد التركيب تبدأ الفروق: وصلة 10 كم تعمل في دقائق، أما وصلة 30 كم مع ER4 فتحتاج مخففًا (attenuator) أو ترفض المزامنة (link training)، ثم يسأل فريق الموقع عن سبب اختلاف وحدة 100G نفسها من مسار إلى آخر.

الجواب هو رمز المدى (reach code). فهو يحدد خطة القنوات (channel plan)، ونوع الليزر والمستقبل، وتسامح التشتت (dispersion)، ونمط تصحيح الأخطاء (FEC) الذي يجب أن يعمل به المنفذ في السويتش. اختر الرمز من مسار الألياف، وتبقى خطة 100G متوقعة. واختره من قائمة الأسعار، فتتحول الوحدة الخطأ إلى أسابيع من الاستبدال والنقل.

ما الذي يتغير بين LR4 و ER4 و ZR4

الثلاثة وحدات 4x25G NRZ في قالب QSFP28، تنقل 100G على ألياف SMF بموصل LC مزدوج، وتدعم التشخيص DDM/DOM، وتتوافق مع معيار QSFP28 MSA. الفرق كله في الطبقة الضوئية:

• خطة القنوات. LR4 و ER4 تستخدمان شبكة LAN-WDM من 1295 إلى 1309 nm، أربع قنوات بتباعد 4.5 nm. أما ZR4 بمدى 80 كم فينتقل إلى تصميم 1310 nm مع مكبر بصري (SOA) في مسار الإرسال لرفع قدرة الإطلاق.
• التشتت وهامش OSNR. التشتت اللوني وتشتت نمط الاستقطاب (PMD) يزدادان بالمسافة لا بالمعدل. وتقييم المدى يحدد مقدار هذه العقوبة التي يتحملها المستقبل، ولهذا لا يمكن تبادل ER4 مع LR4 رغم تطابق عدد القنوات.
• فئة المستقبل. المدى الأطول يعني مستقبلًا أكثر حساسية وضبطًا أدق لنسبة الانطفاء (extinction ratio)، فترتفع التكلفة والاستهلاك معًا.
• متطلب FEC. الوصلات القصيرة والمتوسطة تعمل غالبًا من دون FEC أو بتشفير أخف. أما فوق 40 كم فيجب ضبط المنفذ على نمط FEC الذي تتوقعه الوحدة، وإلا ترتفع عدادات الأخطاء بعد المزامنة.

رموز المدى في QSFP28 100G بنظرة واحدة

متى تكفي الوحدات قصيرة المدى

تحت 2 كم داخل قاعة البيانات أو بين عقد الحرم الجامعي، تكون أفراد العائلة نفسها أقصر مدى هي الأداة الأرخص: SR4 على ألياف متعددة الأنماط (MMF) لمسافات 100 متر، و DR1 لألياف SMF حتى 500 متر، وخيار CWDM بمدى 2 كم. تشغيل ZR4 بمدى 80 كم على مسافة 300 متر يعمل عادة، لكن مع مخفف ثابت فقط، لأن المستقبل يدخل في الإشباع (saturation) وتصبح الوصلة أسوأ من وحدة قصيرة المدى. وفوق 100 كم، أو عندما تشترك عدة خدمات 100G في زوج ألياف واحد، تبدأ أنظمة DWDM والوحدات المتماسكة (coherent) على شبكة 50 GHz أو 100 GHz.

كيف تختار رمز المدى من مسار الألياف

ابدأ من البنية الفيزيائية. الأسئلة التي تحدد رقم الجزء هي نفسها في معظم المشاريع:

1. ما المسافة المقيسة على المسار، وليس الخط المستقيم بين المبنيين، وكم وصلة لحام (splice) ولوحة توزيع على الطريق؟
2. ما نوع الألياف المركّبة؟ الألياف أحادية النمط القياسية والألياف القديمة منزاحة التشتت (DSF) تتعامل مع رمز المدى نفسه بشكل مختلف تمامًا.
3. كم موصلًا ومهايئًا (adaptor) في المسار؟ كل واحد منها يستهلك من الميزانية التي كانت محجوزة لهامش التشتت.
4. هل تدعم بطاقة المنفذ في السويتش نمط FEC الذي تحتاجه رموز المدى الأطول، وهل هذا النمط مفعّل افتراضيًا؟
5. ما قدرة الاستقبال المتوقعة عند الطرف الآخر عند القياس، مقابل حساسية فئة الوحدة؟
6. هل هناك أسطول وحدات قائم يجب مطابقته؟ استخدام LR4 في طرف و ER4 في الطرف الآخر خطأ شائع ومكلف.
7. كم تغطية قطع غيار تريدها، وهل يمكن لوحدة واحدة أن تخدم عدة مسارات؟

من أين يأتي فرق السعر

تتبع فروق السعر بين رموز المدى قائمة المواد: مرسل أقوى، ومستقبل أكثر حساسية، وضبط أدق للطول الموجي، وفوق 80 كم مكبر في جهة الإرسال. ويرتفع معها الاستهلاك، وهذا مهم عندما تتشارك عشرات المنافذ بطاقة سطر واحدة وكانت ميزانية الحرارة في الرف محسوبة على وحدات قصيرة المدى.

والمبالغة في المواصفات تحمل تكلفة تشغيلية أيضًا. وحدة ER4 ستشتغل على مسافة 2 كم، لكن قدرة الاستقبال تكون أعلى بكثير من حساسيتها، والحل القياسي هو مخفف ثابت عند كل طرف: قطعة إضافية تُطلب وتُوسم وتُصان لكل وصلة. إذا كان المسار قصيرًا، اطلب وحدة قصيرة المدى.

ما نوفّره في مجموعة QSFP28 100G

نغطي سلّم المدى الكامل في QSFP28 100G، من الخيارات المتوازية 100 متر وخيارات CWDM حتى ZR4+ بمدى 100 كم. والأجزاء الأربعة التي تجيب على معظم أسئلة تخطيط المدى هي:

• APX-QSFP28-100G-10km-LR4 لوصلات المترو والحرم الجامعي حتى 10 كم. التفاصيل على صفحة 100G QSFP28 LR4 10km.
• APX-QSFP28-100G-40km-ER4 لحلقات المترو والتجميع الإقليمي حتى 40 كم. التفاصيل على صفحة 100G QSFP28 ER4 40km.
• APX-QSFP28-100G-80km-ZR4 لوصلات 80 كم بتصميم 1310 nm مع EML و SOA. التفاصيل على صفحة 100G QSFP28 ZR4 80km.
• APX-QSFP28-100G-100km-ZR4+ لمسارات حتى 100 كم بلا مكبر. راجع صفحة 100G QSFP28 ZR4+ 100km.

كل وحدة توفّر قراءات DDM/DOM، فيمكن قراءة حرارة الوحدة وقدرة الإرسال والاستقبال وتيار الانحياز وجهد التغذية من السويتش. وتُشفّر الوحدات (coding) حسب منصة المنفذ، لا حسب معيار MSA فقط، وتصدر متوافقة مع منصات Cisco و Juniper و Arista و Huawei عند الطلب. المشاريع المختلطة التي تجمع 10 كم و 40 كم و 80 كم تُسلّم في شحنة واحدة، بحيث تطابق قطعة الغيار في كل موقع الوحدة المركّبة فيه. القائمة الكاملة، مع خياري 2 كم و 100 متر، على صفحة 100G QSFP28 transceivers، ويشرح دليل مقارنة LR4 و ER4 و ZR4 الحالات الأربع بالتفصيل.

أسئلة متكررة

هل أستخدم وحدة ER4 على وصلة 10 كم؟

ستعمل الوصلة عادة، لكن مستوى الاستقبال يكون أعلى بكثير من حساسية الوحدة، فيلزم مخفف ثابت عند الطرفين. لمسار دائم بمدى 10 كم، يكون LR4 هو الخيار الصحيح والأرخص.

هل يعمل LR4 في طرف و ER4 في الطرف الآخر؟

لا. يجب أن يستخدم الطرفان رمز المدى نفسه. هما يشتركان في شبكة LAN-WDM، لكن فئة المدى هي التي تحدد تصميم المستقبل والتشتت الذي تفترضه مزامنة الوصلة.

هل يلزم FEC في الأجزاء بمدى 80 كم و 100 كم؟

يجب ضبط منفذ السويتش على نمط FEC الذي تتوقعه الوحدة. ومع إيقاف FEC على وصلة طويلة قد تزامن الوصلة بينما تواصل عدادات الأخطاء الارتفاع.

هل يمكن تشغيل الوحدات في بيئات حارة؟

الوحدات التجارية تعمل من 0 إلى 70 درجة عند حرارة القالب (case temperature). وفي الكبائن الخارجية أو أقفال الشوارع، اطلب النسخة الصناعية التي تعمل من -40 إلى 85 درجة.

ما مقدار هامش التصميم الذي أخطط له؟

اترك بضعة ديسيبل فوق الميزانية المحسوبة، واحسب خسائر اللحام والموصلات وهامش التقادم الذي يطلبه معيار الموقع، وقس وصلة واحدة قبل طلب باقي المسار.

الخطوة التالية

أرسل قائمة المواد (BOM) مع مسافة كل وصلة ونوع الألياف ومنصة المنفذ وإعداداته. سنؤكد رمز المدى والتشفير وإعداد FEC لكل وصلة، ونسعّر الخلطة كاملة، ونشحن عينة مشفّرة قبل الكمية الكبيرة حتى لا يكون أول رف إنتاجي هو أول اختبار لك.