I ricetrasmettitori come estremità attiva del collegamento: abbinare il modulo alla fibra

Ogni collegamento in fibra termina in un ricetrasmettitore, e la maggior parte dei collegamenti non ha nessun altro elemento attivo. Il modulo decide la potenza di lancio, la lunghezza d’onda, la sensibilità e il sovraccarico del ricevitore, il connettore al pannello e — attraverso la sua memoria — se l’host lo accetta affatto. Scegliere il modulo per la fibra è quindi la decisione più comune sull’infrastruttura attiva. Questa pagina collega il lato fibra di questa decisione alla categoria dei ricetrasmettitori: cosa fa il modulo alla fine del vetro, come abbinarlo al tipo di fibra, alla distanza e ai connettori, come leggere il bilancio dalla sua scheda tecnica, cosa può andare storto tra modulo e impianto, e come la sua diagnostica lo trasforma nello strumento incorporato del collegamento.

Cosa fa il modulo alla fine della fibra

Funzione	Parte del modulo	Cosa decide per il collegamento
Da elettrico a ottico	laser (VCSEL, FP, DFB, EML, sintonizzabile) e driver	potenza di lancio, lunghezza d’onda, larghezza spettrale — quindi bilancio e penalità di dispersione (Laser)
Da ottico a elettrico	fotodiodo (PIN o APD), amplificatore a transimpedenza	sensibilità e sovraccarico (Ricevitori)
Ritemporizzazione ed equalizzazione	CDR, DSP, FEC nei moduli PAM4 e coerenti	tolleranza a dispersione, PMD e rumore (Modulazione e DSP, CDR)
Diagnostica	fotodiodi di monitoraggio, sensori, le tabelle DDM	il misuratore di potenza incorporato del collegamento (Nozioni di base sul DDM)
Identità e gestione	EEPROM su I²C o MDIO, macchina a stati CMIS sui 400G+	se l’host accetta il modulo e come lo configura (Inizializzazione dell’host)
Interfaccia ottica	presa LC o MPO con uno stub di ferula o una matrice di lenti; UPC o APC	quale bretella e polarità deve presentare l’impianto (Connettori e tipi di fibra)

Abbinare il modulo alla fibra e alla distanza

Impianto	Famiglia di moduli	Lunghezza d’onda e laser	Connettore	Portata e bilancio
OM3/OM4 multimodale, ≤ 100–400 m	SR (10/25G), SR4/SR8 (40–400G), SWDM/BiDi-SR	VCSEL a 850 nm (850–953 nm SWDM su OM5)	LC duplex; MPO-12/16 per il parallelo	10G: 300 m OM3, 400 m OM4; 100G SR4: 70/100 m; bilancio 1,9–2,6 dB
OM1/OM2 multimodale legacy	1000BASE-SX; 10G SR con limiti; 1000BASE-LX con una bretella mode-conditioning	850 o 1310 nm	LC	10G SR: 33 m su OM1, 82 m su OM2 (Tabelle di portata)
Monomodale, ≤ 500 m – 2 km	400G DR4 (500 m), FR4/FR (2 km), 10G LR-lite	DFB a 1310 nm, PAM4	MPO-12 APC (DR4), LC	bilancio 3–4 dB
Monomodale, ≤ 10 km	LR, LR4, LR8	DFB a 1310 nm o lane CWDM4/LAN-WDM	LC duplex UPC	6,2 dB (10G LR), 6,3 dB (100G LR4)
Monomodale, 20–40 km	ER, ER4	EML a 1550 nm, o lane a 1310 nm ad alta potenza	LC	11–18 dB; attenuatore sui collegamenti corti
Monomodale, 80 km	10G ZR; 400G ZR coerente	EML a 1550 nm; sintonizzabile coerente	LC	23–24 dB; ZR: 40 km non amplificato, 120 km amplificato (Coerente a lunga distanza)
Una fibra invece di due	coppie BiDi	1270/1330, 1310/1490, 1310/1550, 1490/1550 nm	LC simplex	stessa portata del duplex; i moduli devono essere abbinati
CWDM o DWDM su multiplexer	moduli colorati o sintonizzabili	griglia CWDM 1271–1611 nm; DWDM in banda C 50/100 GHz	LC	bilanci 20–30 dB sul multiplexer (Ricetrasmettitori CWDM, Ricetrasmettitori sintonizzabili)
Rete di distribuzione ottica PON	moduli OLT classe B+/C+/N1/E1, stick ONU	1490/1310 (GPON), 1577/1270 nm (XGS-PON), ricevitori burst-mode	presa SC all’OLT; SC/APC nella ODN	bilanci di classe 28–35 dB (Ottiche PON)
Dentro il rack, ≤ 3–7 m; fino a 100 m	DAC in rame; AOC	nessuno; VCSEL integrati	integrato	nessun impianto (Rame e DAC)

L’elenco completo dei PMD con potenze di lancio e sensibilità: Riferimento PMD Ethernet.

Il bilancio dal lato del modulo

Parametro	Dove trovarlo	Tipico	Uso
Potenza di trasmissione minima e massima	scheda tecnica; valore live nel DDM	LR: −8,2 … +0,5 dBm; ER: −4,7 … +4 dBm; ZR: 0 … +4 dBm	inizio del bilancio; verifica del sovraccarico
Sensibilità del ricevitore	scheda tecnica (al BER specificato, con o senza FEC)	LR: −14,4 dBm; ER: −15,8 dBm; ZR: −23 dBm; PON C+: −30 dBm	fine del bilancio
Sovraccarico del ricevitore	scheda tecnica	+0,5 … +3 dBm PIN; −7 … −9 dBm alcuni APD ER/ZR	la trappola dei collegamenti corti
Tolleranza alla dispersione	scheda tecnica	10G LR 100–200 ps/nm? no — specificata come portata; ER 800 ps/nm; ZR 1 600 ps/nm; coerente migliaia	portata su fibra vecchia o non standard (Caratterizzazione della fibra)
FEC richiesto dall’host	clausola PMD	RS-FEC obbligatorio per 25G/100G SR/DR/FR, 400G, coerente; opzionale su LR4	un collegamento senza il FEC giusto non ha margine (FEC e autonegoziazione)
Lunghezza d’onda o canale	EEPROM (lunghezza d’onda nominale, canale DWDM, intervallo di sintonia)	1310, 1550, CWDM 20 nm, DWDM 50/100 GHz	deve corrispondere a multiplexer, partner BiDi, piano PON
Tipo di fibra e portate dichiarate	campi di lunghezza EEPROM per SMF, OM1–OM4	per esempio SMF 10 km, OM3 300 m	prima verifica di coerenza con l’impianto (Mappa di memoria)

Bilanci risolti, penalità e politica dei margini: Progettazione del bilancio di potenza. Leggere i numeri da una scheda tecnica: Lettura delle schede tecniche.

Connettore, lucidatura e polarità al modulo

Presa del modulo	Bretella verso il modulo	Regola
LC duplex, UPC (quasi tutti gli SFP/QSFP-LR/ER/ZR)	LC/UPC	non inserire mai una ferula APC in una presa UPC — perdita e danni; la transizione APC-UPC avviene su una bretella ibrida al pannello
LC simplex (BiDi)	LC/UPC simplex	una fibra; la lunghezza d’onda Tx di un modulo = la lunghezza d’onda Rx dell’altro
MPO-12/16, UPC (multimodale SR4/SR8)	MPO/UPC, polarità tipo B per ottiche parallele	key-up/key-down e genere dei pin secondo la scheda tecnica (Breakout e cablaggio MPO)
MPO-12 APC (monomodale DR4/DR8)	MPO/APC verde	APC come scelta predefinita nelle ottiche parallele monomodali
SC (moduli OLT PON)	SC/UPC verso il modulo, SC/APC nella ODN	la ODN è APC per ORL ≥ 32 dB (Riflessioni e perdita di ritorno)
Cappuccio antipolvere	—	sulla presa ogni volta che non è inserita nessuna bretella; ispeziona la presa come qualsiasi faccia di connettore (Ispezione e pulizia della faccia del connettore)

Compatibilità con l’host

All’impianto non importa chi ha prodotto il modulo; all’host sì. La codifica del produttore nell’EEPROM, le impostazioni di velocità e FEC, l’autonegoziazione e l’avvio CMIS decidono se un buon modulo su una buona fibra porta traffico. La categoria dei ricetrasmettitori tratta questo in profondità: Blocco del produttore, Ottiche di terze parti, Verifica delle ottiche, Ricette di configurazione delle porte, Problemi CMIS.

Il modulo come strumento del collegamento

Valore DDM	Cosa dice del collegamento	Dettagli
Potenza Tx	cosa entra effettivamente nella fibra; confronta con l’intervallo della scheda tecnica	Parametri
Potenza Rx	cosa arriva; il Tx remoto meno l’Rx locale è la perdita d’impianto	Potenza Rx e bilancio del collegamento
Bias del laser	invecchiamento del laser quando sale a potenza Tx costante	Bias Tx e invecchiamento del laser
Temperatura, tensione	raffreddamento dell’host e qualità dell’alimentazione	Temperatura e tensione
Soglie di allarme e avviso	i limiti propri del modulo, usati dall’host per gli allarmi	Soglie e allarmi
VDM (400G+, coerente)	BER pre-FEC, dispersione cromatica, DGD, OSNR — la fibra come la vede il DSP	Metriche VDM & FEC
Precisione	±3 dB dichiarati, ±1–2 dB tipici in assoluto; ±0,1 dB relativi — buona per le tendenze, non per la certificazione	Precisione e limiti

Disallineamenti comuni tra modulo e impianto

Disallineamento	Sintomo	Soluzione
Modulo SR (850 nm) su fibra monomodale	nessun collegamento, o un collegamento solo su pochi metri	modulo LR, oppure la fibra giusta
Modulo LR (1310 nm) su fibra multimodale	funziona su tratti corti con rumore modale ed errori CRC	modulo SR; solo per 1000BASE-LX, una bretella mode-conditioning
10G SR su OM1/OM2 oltre 33/82 m	flapping del collegamento, errori	OM3/OM4 o monomodale LR
Bretella UPC in un impianto APC o il contrario	perdita 3–5 dB, riflettanza, facce del connettore danneggiate	bretella ibrida, lucidatura corrispondente (Disallineamenti fisici)
Moduli BiDi con la stessa lunghezza d’onda Tx a entrambe le estremità	nessun collegamento	abbina 1270 con 1330, 1310 con 1490
Moduli DWDM su canali diversi	nessun collegamento con potenza normale	stesso canale, o sintonizza (Ricetrasmettitori sintonizzabili)
ER o ZR su un collegamento da 2 km	sovraccarico del ricevitore, errori ad alta potenza	attenuatore 5–10 dB
Mismatch di velocità o FEC sull’host	modulo riconosciuto, collegamento giù	imposta velocità e FEC secondo il PMD (Problemi di velocità e rate)
Polarità MPO errata	alcune lane giù, altre su	bretella tipo B, verifica il genere dei pin
Classe OLT PON sotto la perdita della ODN	le ONU alle estremità remote cadono	classe C+ o uno split più piccolo (Problemi PON)
Modulo a temperatura commerciale in un armadio esterno	allarmi di temperatura, deriva del laser in estate	modulo industriale (I-temp) (Classi di temperatura)

Ciclo di vita e ambiente

Aspetto	Indicazioni
Classe di temperatura	C-temp 0 … +70 °C per rack interni; I-temp −40 … +85 °C per armadi esterni, cabine e pali
Classe di potenza	i moduli 400G+ assorbono 8–25 W; la gabbia dell’host e il flusso d’aria devono essere dimensionati di conseguenza (Potenza e consumo)
Invecchiamento	laser 10–20 anni; sostituisci in base al bias in aumento o alla potenza in calo, non in base all’età
Generazioni	i pluggable cambiano ogni 5–7 anni a ogni salto di velocità; la fibra resta
Scorte	5–10 % per tipo, testate sul banco, conservate in buste ESD con cappucci antipolvere (Sicurezza e manipolazione)

In CodingBox

CodingBox legge identità, lunghezza d’onda, codice del connettore, portate di lunghezza fibra dichiarate e DDM live del modulo prima che il modulo incontri l’impianto, così la tabella di abbinamento qui sopra può essere verificata rispetto al modulo in mano: è LR o SR, 1310 o 1550, UPC LC o APC MPO, dichiarato per quella distanza, trasmette entro la sua classe — e se la sua codifica soddisferà l’host (Check transceiver, Code database, Il DDM nell’app).

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