Podesiva tehnologija primopredajnika: fleksibilna talasna dužina u C-opsegu

Tehnologija primopredajnika koji se može podesiti omogućava da se jedan optički modul koji se može priključiti prelazi preko DWDM talasnih dužina umjesto da bude zaključan na fabrički-podešenom kanalu. Za mrežne timove, prava odluka nije "da li se bolje podešava?" ali da li broj kanala, rezervni omjer, podrška za podešavanje hosta i propusni opseg linije{2}}sistema čine podesivi primopredajnik jeftinijim i sigurnijim od optike fiksne{3}}talasne dužine u stvarnoj mreži.

 

Ovaj članak se fokusira na inženjering{0}}zastupnicu iza apodesivi primopredajnik fiksne talasne dužineodluka u DWDM i DCI mrežama: kako se bira talasna dužina, gdje se direktna-detekcija i koherentna optika dijeli, koji parametri odlučuju o pokretanju veze-i koje varijable implementacije treba provjeriti prije kupovine.

 

 

Skriveni troškovi skriveni u fiksnoj-štedi talasne dužine

 

Otvorite ormar za rezervne dijelove u većini mreža s omogućenim DWDM-i naći ćete istu stvar: red optike fiksne-talasne dužine, jedan slot po ITU kanalu, većina njih nikada nije dodirnuta. Samo C-opseg drži otprilike 40 kanala na mreži od 100 GHz i do 96 na mreži od 50 GHz, a fiksna-politika poštedenja optičkih signala znači skladištenje rezervne kopije za svaku talasnu dužinu koju bi vaš linijski sistem ikada mogao osvijetliti. Taj inventar stoji tamo kao mrtvi kapital sve dok strujni krug ne pokvari u 2 sata ujutro i-inženjer na poziv ne otkrije da je jedan kanal koji je pao na talasnoj dužini koju niko nije-naručio.

 

Ovo je problem koji je napravljen za brisanje{0}}agilne optike talasne dužine. Jedan podesivi primopredajnik zamjenjuje cijelu tu ladicu, jer se jedan modul može reprogramirati na bilo koji kanal na mreži umjesto da bude zaključan na fabrički-podešenu boju. Teren je čist i matematika izgleda očigledno na slajdu. U praksi, uštede zavise od varijabli koje se rijetko nalaze u tablici sa podacima: broja kanala, rezervnog omjera i načina na koji vaša host oprema rukuje komandom za podešavanje. Ostatak ovog članka je o tim varijablama, a ne o slajdu.

 

Za timove koji još gradeosnovni plan talasnih dužina, polazna tačka jemultipleksiranje guste talasne dužinegrid. Podesivi DWDM primopredajnik stvara vrijednost samo kada su mreža, mux/demux, plan pojačala i operativni proces dizajnirani oko fleksibilnosti talasne dužine, a ne tretirani kao naknadna misao.

 

Unutar talasne dužine: podesivi laseri i ITU mreža

 

Ono po čemu se C-podesivi optički modul razlikuje od fiksne optike je laserski izvor. Fiksna optika koristi laser prikačen na jednu talasnu dužinu; podesivi dizajn koristi laser čija se emisija može usmjeriti kroz definirani frekventni opseg, a zatim zaključati na odabrani ITU kanal. U polju-provjerenim priključcima, uzorkovani-rasprostranjeni Bragg reflektor (SG-DBR), dizajni zasnovani na eksternoj-šupljini i nizu-različito rješavaju ovaj problem, ali operativni rezultat je isti: operater bira kanal, a modul slijeće na tu talasnu dužinu.

 

Mreža je kontrolna referenca.ITU{0}}T G.694.1definiše DWDM frekventne mreže i opcije razmaka kanala kao što su 100 GHz, 50 GHz i fleksibilni-rad mreže. U praktičnom smislu, kompletan C-pojas podesiv primopredajnik je koristan jer se jedan rezervni može dodijeliti mnogim slotovima talasnih dužina umjesto prisiljavanja skladišta da drži odvojenu fiksnu{5}}opticu u boji za svaki kanal.

 

Dio koji je lako propustiti je da "podesivo" opisuje agilnost talasne dužine, a ne prikladnost veze. Modul se može podesiti na ispravan ITU kanal i još uvijek neće uspjeti ako je tip prijemnika, FEC način rada, OSNR margina, širina mux filtera ili konfiguracija hosta pogrešna. U mješovitim projektima switch-i-transportnih, modul bi trebao biti specificiran sa linijskim sistemom, a ne samo sa portom komutatora.

 

Dimenzija	Direktno{0}}detekcija podesiva (10/25G)	Koherentno podesivo (100–400G ZR/ZR+)
Form factor	SFP+, SFP28	QSFP28, QSFP{1}}DD
Detection	Fotodioda / APD	Lokalni oscilator + DSP
Tipičan doseg	Do ~80 km	80 km bez pojačanja, 300–480 km pojačano
Modulacija	OOK / NRZ	DP{0}}QPSK, DP-16QAM
Best fit	Fronthaul, pristup, kratki metro	Metro, regionalni, dugolin-DCI
Envelope	Niska, obično nekoliko vati	Više, oko 5,5–22,5 W po klasi

 

Parametri koji odlučuju da li će se veza pojaviti

 

Podesivi primopredajnik koji sleti na pravu talasnu dužinu i dalje ne može da uspostavi vezu. Za module direktnog-detekcije, prve provjere su mreža talasnih dužina, izlazna snaga, osjetljivost prijemnika, tolerancija disperzije, gubitak umetanja muxa i da li host može postaviti kanal. Za koherentne module, lista se proširuje na snagu pokretanja, brzinu prijenosa, format modulacije, tip FEC-a, potreban OSNR i filtriranje linijskog-sistema.

 

400G OpenZR+ interfejs radi blizu 60 GBd, tako da bilo koja struktura dodavanja/ispuštanja, AAWG ili selektivni prekidač-talasne dužine na ruti mora proći dovoljno propusnog opsega za signal. Stariji fiksni-mrežni hardver može izgledati kompatibilno na planu kanala, ali još uvijek usko-filtrira koherentni nosilac. U pravoj DCI nadogradnji, koja potvrđuje cjelinuDCI OTN proizvodput pokriva optiku, mux/demux, pojačalo, zaštitu i nadzor prije nego što se modul tretira kao jednostavna nadogradnja porta.

 

Ispravljanje grešaka naprijed je drugi vratar. Optika klase ZR- koristi CFEC, dok ZR+/OpenZR+ optika koristi jači OFEC da podrži duži doseg i čvršće optičke puteve. Dva kraja koherentne veze trebaju kompatibilne modove; neusklađenost može ostaviti port napajan, podešen i i dalje isključen. Za timove koji grade ili proširuju WDM sloj,DWDM i CWDM sistemdizajn treba provjeriti zajedno s odabirom modula, jer mux, filterska mreža, razmak pojačala i plan zaštite mogu odlučiti da li optika radi kako je specificirano.

 

Snaga pokretanja također mijenja stvarnu cijenu. U nekim OpenZR+ dizajnima, izlaz modula možda neće biti dovoljno visok da unese putanju dodavanja u mux bez pojačanja, posebno nakon patch panela, podešavanja VOA ili gubitka kablova na lokaciji. Budžet veze koji zanemarujeinline optičko pojačanjemože učiniti da "jeftiniji{0}}priključni" dizajn propadne samo nakon što je rack spojen kablovima.

 

Kako podesiti talasnu dužinu DWDM primopredajnika u praksi

 

Potraga zakako podesiti talasnu dužinu DWDM primopredajnikaobično dolazi od nekoga ko je već prošao teorijsku fazu. Osnovni proces je jednostavan: identifikujte ITU kanal, potvrdite da host podržava upravljački interfejs modula, postavite talasnu dužinu kroz CLI domaćina ili softver za upravljanje, zatim proverite optičku snagu, zaključavanje talasne dužine, alarme i DDM očitanja nakon što je veza zakrpljena.

 

Praktični problem je podrška domaćina. Neki prekidači i ruteri mogu direktno postaviti kanal; drugi mogu čitati modul, ali ga ne mogu podesiti. U tim slučajevima, kanal mora biti unaprijed-kodiran kroz konfiguraciju EEPROM-a, postavljen eksternim alatom za podešavanje ili ga mora obezbijediti kompatibilni host prije instalacije na terenu. U FB-LINK projektima,kodiranje kompatibilnosti domaćinase obično provjerava prije isporuke za uobičajene platforme kao što su Cisco, Arista, Juniper, Dell i HPE, jer podesivi primopredajnik koji ne može biti podešen od strane instaliranog hosta postaje problem-rolanja kamiona, a ne problem modula.

 

Pet stvari koje vam niko ne govori prije raspoređivanja

 

Interoperabilnost i standardi koji to obećavaju

 

Razlog zašto koherentni priključni uređaji čak mogu pokušati miješanje dobavljača{0}}je niz sporazuma koji su udaljili industriju od vlasničkih linijskih kartica.OIF je 400ZRdefinisan interoperabilni 400GbE DCI interfejs; OpenZR+ je proširio operativni okvir sa jačim FEC-om i slučajevima upotrebe sa više-brzina i više raspona; i Open ROADM specifikacije su gurnule koherentne interfejse ka komutiranim optičkim mrežama.

 

Validacija je odmakla od papira. OIF i OpenZR+ događaji interoperabilnosti su pokazali da više-koherentne veze dobavljača mogu prenositi proizvodni-promet kroz dijeljene optičke sisteme kada su moduli, hostovi i linija projektovani zajedno. Standardi smanjuju zaključavanje dobavljača-, ali kvalifikacija rute i dalje odlučuje o proizvodnom riziku.

 

Kako zapravo izgleda štedljiva matematika

 

Ovo je dio koji slajd o-uštedama izostavlja. Jedan agilni modul-agilne dužine zamjenjuje potrebu za zalihama svakog fiksnog C-pojasnog kanala, tako da96-kanalni pogonsmanjenje zaliha je dramatično na papiru. Ali pojedinačna podesiva jedinica obično košta višestruko više od uporedive fiksne optike, što znači da je ravnoteža-funkcija koliko različitih kanala zapravo poštedite i u kom omjeru. Na rubnom čvoru sa četiri-kanala, fiksni rezervni dijelovi mogu i dalje pobijediti; na gustom metro prstenu koji osvetljava desetine talasnih dužina, podesivi sparing se brzo isplati i nastavlja da plaća svaki put kada se saobraćajni obrasci promene.

 

Praktični poštedni model bi trebao uključivati ​​najmanje pet varijabli: broj aktivnih valnih dužina, broj ruta koje dijele isti rezervni bazen, očekivano vrijeme zamjene kvara, zahtjeve kodiranja hosta i da li isti podesivi primopredajnik može podržati višestruke linije ili samo jednu. Kao radno pravilo, kada zajednički rezervni skup zaštiti otprilike 8-10 aktivnih talasnih dužina na više lokacija, tretiramo podesivu rezervu kao ozbiljnog kandidata za{3}}smanjenje troškova; ispod tog opsega, fiksni-rezervni kanali često ostaju jeftiniji osim ako brzina obnove nije dominantni KPI.

 

Ako vaš tim želi izvršiti ovu kalkulaciju prije kupovine, pripremite udaljenost rute, mrežu kanala, trenutni mux/demux model, raspored pojačala, host platformu, ciljnu brzinu podataka i rezervnu politiku zaFB-LINK kontaktirajte podršku. Ti ulazi su dovoljni da inženjer može reći da li je podesiva tehnologija primopredajnika stvarna-troškovna prednost ili samo skuplji rezervni dio.

 

Kada podesivo ima smisla, a kada nema

 

 

Podesivi primopredajnik ima smisla kada fleksibilnost talasne dužine uklanja pravi operativni teret: guste metro DWDM prstenove, DCI mreže, rute ivice nosioca, laboratorijske-do-proizvodne mreže i svako okruženje u kojem se kola često re-udomljavaju. Također ima smisla kada se rezervni bazen može dijeliti na mnogim kanalima i web lokacijama. U ovim slučajevima, podesiva tehnologija primopredajnika smanjuje složenost inventara i skraćuje vrijeme obnove.

 

To nema automatski smisla za svaku optičku vezu. Fiksna optika ostaje dobar izbor za stabilne rute sa malim brojem-kanala-u kojima su promjene talasne dužine rijetke i platforma domaćina nema pouzdan radni tok podešavanja. Inženjersko pitanje nije da li je podesiva naprednija; to je da li ruta ima dovoljno nesigurnosti talasne dužine da plati fleksibilnost.