Khi xem thông số của một module quang SFP, có 2 thông số cực kỳ quan trọng mà ta cần biết đó là: Công suất đầu ra (TX power) và độ nhạy của máy thu (độ nhạy RX).
- Công suất TX là mức tín hiệu phát ra từ thiết bị đó, nằm trong phạm vi công suất của máy phát.
- Độ nhạy RX là mức tín hiệu đến được nhận từ thiết bị đầu xa và nó phải nằm trong phạm vi công suất thu.
Với một hệ thống cáp quang, ta cần phải tính toán trước điện năng (power) của bộ thu phát tín hiệu. Ngân sách năng lượng càng lớn thì khoảng cách truyền tối đa càng dài. Dải công suất Tx/Rx sẽ ảnh hướng trực tiếp đến khoảng cách truyền dãn tín hiệu qua dây cáp quang. Bài viết này, mình sẽ hướng dẫn bạn cách xác định công suất Tx và Rx và giúp bạn hiểu được tầm quan trọng của chúng!
Công suất RX/TX trên SFP là gì?
Tx Power gọi là công suất đầu ra và Rx power là độ nhạy của máy thu. Công suất đầu ra TX là mức tín hiệu phát ra từ thiết bị quang và Tx power phải nằm trong phạm vi công suất của máy phát. Công suất Rx là mức tín hiệu nhận được từ thiết bị kết nối đầu xa và Rx Power phải nhằm trong phạm vi công suất nhận được.
Để hiểu rõ, hãy đi vào ví dụ thực tế tính giá trị công suất quang của Module 10GBASE-SR SFP+ và 10GBASE-LR SFP+. Trong đó, 10GBASE-SR SFP+ là loại SFP Multimode sử dụng trong truyền dữ liệu khoảng cách ngắn và 10GBASE-LR SFP+ là SFP singlemode sử dụng cáp quang singlemde dùng truyền dữ liệu đường dài.
Hãy quan sát hình ảnh thông số Module 10GBASE-SR SFP+ và 10GBASE-LR SFP+ của Cisco dưới đây:
Ta thấy rằng, 10GBASE-SR SFP+ hỗ trợ khoảng cách truyền tối đa 300 với dây nhảy quang OM3. Trong khi đó, 10GBASE-LR SFP+ hỗ trợ khoảng cách tối đa lên tới 10 Km với cáp quang Singlemode. Trước khi thiết kế liên kết cáp quang, ta cần phải đọc kỹ các thông số của sản phẩm. Vì chúng ta có thể thấy công suất 10GBASE-SR SFP+ Tx tương thích của Cisco là từ -6,5dB đến 0,5dB. Công suất Rx dưới -11,1dB. Và độ nhạy thu của bộ thu phát 10GBASE-LR SFP tương thích của Cisco là dưới -12,6dB và dải công suất Tx nằm trong khoảng -6,5 đến 0,5dB.
Cách tính ngân sách năng lượng theo công suất Tx/Rx của SFP
Công suất quang hoặc ngân sách năng lượng cho biết lượng ánh sáng có sẵn cho kết nối cáp quang. Công suất quang được tính bằng cách đo sự khác biệt giữa công suất phát và công suất nhận (TX-RX). Hầu hết bộ chuyển mạch của Cisco, HPE,.. đều hỗ trợ dòng lệnh CLI để xem thông tin bộ thu phát như nguồn RX, nguồn TX, điện áp nguồn,…
Xem thêm bài viết: Cách xem cường độ nguồn quang RX/TX của module SFP trên các thiết bị chuyển mạch
Với kết quả dữ liệu từ lệnh CLT, ta biết được công suất Tx và Rx của SFP. Điều này giúp ta có thể xác định xem liệu đường truyền cáp quang có hoạt động đúng yêu cầu không? Nhà sản xuất SFP đều đặt sẵn giới hạn Tx và Rx. Nếu giá trị Tx giảm xuất dưới giới hạn (thường là dưới -30 dBm) chứng tỏ không có tín hiệu truyền qua cáp quang.
Công suất quang được đo bằng dBm. dBm viết tắt là viết tắt của decibel milliwatts. Đây là thước đo thường được sử dụng để xác định SFP hoặc cường độ tín hiệu của thiết bị khác. Một số hãng có thể sử dụng milliwatt (mW) và microwatt (µW) để đo công suất tín hiệu, chúng ta nên chuyển đổi chúng sang dBm trước khi tính toán.
Lấy ví dụ 10GBASE-SR SFP+ của Cisco ở trên, ta thấy dải công suất Tx của nó là -6.5 dBm đến 0.5 dBm và dải công suất máy thu là dưới -11,1 dBm. Nếu ta đo thấy Rx khoảng -12 dBm hoặc thấp hơn. Ta có thể chắc chắn rằng có lỗi trên đường truyền cáp quang. Các lỗi này thường là: mối nối hàn quang kém chất lượng, đầu nối quang bị bẩn, dây nối chất lượng kém làm suy hao tín hiệu quá mức.
Theo công suất TX và độ nhạy RX, Ta có thể tính toán mức suy hao tối đa cho phép của các SFP. Như minh họa ở trên, Ngân sách năng lượng SFP 10Gbase-SR (dBm) = Công suất TX (-6.5 dBm) – Độ nhạy RX (-11,1 dBm)=4.6 dBm.
Cách tính khoảng cách truyền tối đa bằng công suất Tx và Rx
Để xác định khoảng cách truyền tối đa qua cáp quang ta cần xem xét nhiều yếu tố ngoài ngân sách năng lượng quang bao gồm: cường độ tín hiệu sợi quang hoặc các thành phần kết nối sợi quang có thể gây ra suy hao quang.
Dây nhảy quang bị uốn cong (suy hao thường khoảng 3dB). Suy hao mỗi đầu nối khoảng 0.6 dB và suy hao mỗi điểm kết hợp là 0.1 dB.
Vậy nếu ta sử dụng Module 10GBASE-LR SFP + để thiết kết một liên kết cáp quang gồm 2 đầu nối và 4 điểm nối. Sử dụng dây nhảy quang LC Singlemode với bước sóng 1310 nm và suy hao 0.35 dB mỗi Km.
Lúc này:
Mức suy hao lớn nhất = Ngân sách năng lượng – Tổng tổn thất công suất quang (6,1dB – 2×0,6 dB – 0,1×4dB – 3dB = 1.5 dB)
Khoảng cách truyền ngắn nhất = {Ngân sách năng lượng quang trong trường hợp xấu nhất, tính bằng dB} / [Tổn hao cáp, tính bằng dB/km] = 1,5dB/0,35dB/km = 4,28 km.
Mong rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ các thông số Tx và Rx trên Module SFP!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
