Definicija primopredajnika: Šta zapravo ide u ove stvari

 

Dakle, optički primopredajnici. To su u osnovi kutije koje omogućavaju da optičke mreže rade - pretvarajući električne signale u svjetlo i nazad. Strana odašiljača izbacuje svjetlosne impulse kroz vlakna, strana prijemnika ih hvata i pretvara ih natrag u električne podatke koje vaša oprema može koristiti.

Naći ćete ih u podatkovnim centrima, telekom infrastrukturi, gotovo svuda gdje se kreću ozbiljne količine podataka. Cisco je izvijestio da su njihovi 400G primopredajnici dostigli masovnu proizvodnju u 2019., što vam daje ideju koliko se brzo ove stvari povećavaju - prešli smo sa 10G kao standardnog na 400G za otprilike petnaest godina.

 

 

Kako funkcioniraju{0}}zamjena dizajna

 

Inženjeri se ovdje stalno bore protiv fizike. Manji faktori oblika zvuče odlično dok ne shvatite da trpate veću gustinu snage u manje prostora, što znači probleme sa toplotom. QSFP28 faktor forme je progurao 100 Gbps kroz modul veličine vašeg palca - što je otprilike 25 Gbps po kanalu ako radite matematiku.

Temperaturni rasponi su važniji nego što ljudi misle. Stvari potrošačke{1}}klase rade možda od 0 do 70 stepeni. Industrijske i vojne primjene trebaju -40 do +85 stepeni ili više, ponekad i do +90 stepeni. Zato se kompanije kao što je Radiall fokusiraju na robusne dizajne - njihove S-Light i D-Light porodice nose te proširene domete, a istovremeno održavaju razumnu potrošnju energije.

Prednost elektromagnetnih smetnji

Staklena vlakna ne mare za EMI. Stavite bakar pored motora ili radio predajnika i osjetit ćete buku. Vlakna jednostavno... ne. Zbog toga podmornice, avioni, industrijska postrojenja preferiraju vlakna za kritične veze. Možete voditi vlakna pored visoko-vodova bez problema.

 

Realni brojevi performansi sa terena

 

Juniper Networks je objavio podatke koji pokazuju da njihovi koherentni optički moduli postižu kapacitet od 14,4 Tbps preko jednog para vlakana još 2023. koristeći multipleksiranje s podjelom talasnih dužina. To nije teoretski - koji je raspoređen u mrežama operatera.

D-Light serija Radiall proizvodi do 120 Gbps i više, pakovanje više kanala u jednom modulu. 12-postoje verzije kanala, što znači da biste teoretski mogli progurati preko terabita preko jednog primopredajnika ako svaki kanal ima maksimalnu snagu od oko 100G. Površinske montaže i opcije koje se mogu priključiti omogućavaju vam da lemite direktno na ploče ili da se-zamjenjuju na vruće module ovisno o tome šta je potrebno vašoj aplikaciji.

Potrošnja energije veoma varira. 10G SFP+ može povući 1,5 vati. 400G primopredajnik bi mogao da potegne 12-15 vati. Pomnožite to na stotine portova u komutatoru i odjednom vaši zahtjevi za hlađenjem eksplodiraju - centri podataka troše skoro isto toliko na hlađenje koliko i na računare ponekad.

 

 

Faktori oblika i MSA standardi

 

Ugovori o{0}}izvorima standardizirali su stvari tako da niste vezani za jednog dobavljača. SFP, SFP+, QSFP, QSFP28, QSFP-DD... akronimi se gomilaju. Svaka generacija obično podržava veće brzine ili više traka. QSFP-DD je udvostručio trake sa 4 na 8, čime smo dobili sa 400G na 800G module bez potpunog redizajniranja svega.

Prilagođeni paketi i dalje postoje za specijalizirane aplikacije. Vojni, svemirski, teška industrijska okruženja - trebaju primopredajnike koji mogu preživjeti vibracije, udare, slani sprej, radijaciju. Standardni komercijalni primopredajnici prilično brzo pokvare u tim uslovima.

Integracija kanala postaje gusta

Uguravanje više kanala u isti otisak zahtijeva bolje upravljanje toplinom i strože proizvodne tolerancije. Stabilnost talasne dužine na DWDM primopredajniku mora ostati unutar otprilike 0,01 nm ili ćete dobiti preslušavanje između kanala. Zato ove stvari koštaju onoliko koliko koštaju - potrebna preciznost je opravdano teška.

Radiallov pristup sa različitim brojem kanala (2, 4, 12) omogućava vam da prilagodite primopredajnik vašim stvarnim potrebama umjesto da plaćate za mogućnosti koje nećete koristiti. Senzorska mrežna krajnja tačka koja radi na nižim brzinama ne treba 12-kanalnu zvijer - S-Light jednokanalna ili dvokanalna verzija ima više smisla.

 

 

Gdje se ova tehnologija zapravo koristi

 

Mrežne telekomunikacione mreže povezuju gradove i zemlje - koje koriste jake-primopredajnike dugog dometa-sa eksternim pojačanjem. Huaweijeva OptiXtrans serija izdržava do 800 km bez regeneracije koristeći koherentnu detekciju i unaprijed ispravljanje grešaka.

Interkonekcije centara podataka između zgrada ili objekata kampusa obično rade 10G ili 25G po traci za kraće udaljenosti, možda 2-10 km. Primopredajnici koštaju manje jer vam nije potrebna fensi optika dugog dometa i teška korekcija grešaka.

Unutar rack centra podataka koji povezuje servere sa prekidačima, ponekad gledate čak i kraći doseg - 100 metara ili manje. Ovi primopredajnici optimiziraju za nisku cijenu i nisku snagu umjesto udaljenosti.

Kompatibilnost sa FPGA i SERDES interfejsima je važna za aplikacije za obradu signala. Potreban vam je električni interfejs na primopredajniku da odgovara onome što vaš procesorski čip očekuje, inače dodajete faze konverzije koje troše energiju i dodaju kašnjenje.

Ne-nemetalna konstrukcija vlakana znači da možete provući kablove kroz prostore gdje bi bakar pokupio smetnje ili stvorio probleme sa uzemljenjem. Medicinska oprema za snimanje, naučni instrumenti, audio/video produkcija - mnogo mjesta gdje je čist prijenos signala važniji od sirove cijene.