فرستنده‌های نوری تلفات سیگنال را کاهش می‌دهند

 

تخریب سیگنال همیشه بزرگترین سردرد در{0}}انتقال داده از راه دور بوده است. من با تاسیسات شبکه ای کار کرده ام که کابل های مسی نمی توانند داده ها را به بیش از 100 متر بدون افت کیفیت قابل توجه انتقال دهند. آنجاستگیرنده های نوریوارد بازی شوید و صادقانه بخواهید، تفاوت شب و روز است.

 

چرا از دست دادن سیگنال مهم است

 

این چیزی است که اکثر مردم متوجه نمی‌شوند-هر متر کابل مانند یک مقاومت کوچک عمل می‌کند. با مس سنتی، شما در حال مبارزه با خود فیزیک هستید. سیگنال های الکتریکی هنگام حرکت ضعیف می شوند، تداخل را از کابل های مجاور دریافت می کنند، و زمانی که به مقصد می رسند؟ خوب، بیایید بگوییم که انتهای دریافت کننده چیزی را که شما ارسال کرده اید دریافت نمی کند.

اما نور به تداخل الکترومغناطیسی اهمیتی نمی دهد. یکگیرنده نوریسیگنال‌های الکتریکی را به سیگنال‌های نوری تبدیل می‌کند و آنها را با سرعت نور از طریق فیبر می‌فرستد. زیبایی در اینجا این است که فوتون ها مانند الکترون ها در طول مسافت انرژی را از دست نمی دهند.

 

 

اعداد دروغ نمی گویند

 

من برخی از داده‌های واقعی{0}}جهان را از پروژه اخیر مرکز داده استخراج کردم. کابل استاندارد Cat6؟ شما تقریباً 20-30 دسی بل تلفات در هر کیلومتر در 1 گیگاهرتز را مشاهده می کنید. فیبر{10}}تک حالته با فرستنده گیرنده با کیفیت؟ شاید 0.3-0.5 دسی بل در کیلومتر در طول موج 1550 نانومتر. این فقط بهتر نیست، بلکه در یک لیگ کاملاً متفاوت است.

یکی از پروژه هایی که سال گذشته انجام دادیم شامل یک شبکه پردیس به طول 15 کیلومتر بود. با تکرار کننده های مسی، ما به 7-8 نقطه تقویت متوسط ​​نیاز داریم. استفاده از فیبر و مناسبگیرنده ها، نقطه-به-نقطه رفتیم. تکرار کننده های صفر مطمئناً سرمایه‌گذاری اولیه بالاتر بود، اما هزینه‌های نگهداری به تنهایی برای تفاوت در کمتر از دو سال پرداخت شد.

 

چگونه آنها در واقع کار می کنند

 

 

در داخل این ماژول‌ها-و من بیش از چند مورد را در طول جلسات عیب‌یابی کرک کرده‌ام-شما اساساً دو جزء اصلی دارید که با هم کار می‌کنند. سمت فرستنده سیگنال الکتریکی شما را می گیرد و از یک دیود لیزر (یا LED برای مسافت های کوتاه تر) برای ایجاد پالس های نور استفاده می کند. سمت گیرنده برعکس عمل می کند و از یک فتودیود برای تبدیل نور ورودی به جریان الکتریکی استفاده می کند.

بخش هوشمندانه؟ فرستنده گیرنده های مدرن شامل چیزی به نام تشخیص دیجیتال هستند. می‌توانید سطوح توان نوری را در زمان واقعی{1}} نظارت کنید، به این معنی که دقیقاً می‌دانید چه زمانی کیفیت سیگنال قبل از اینکه مشکلی ایجاد شود شروع به افت می‌کند. بیش از آن چیزی که بتوانم بشمارم، بیکن ما را ذخیره کرده است.

 

عملکرد از راه دور که در واقع مهم است

 

ماژول‌های دسترسی کوتاه- (چند حالته 850 نانومتری) معمولاً 300-550 متر را به خوبی اداره می‌کنند. ما دائماً از اینها برای سرور-برای تغییر-اتصالات در رک ها استفاده می کنیم. اما در اینجاست که نسخه‌های تک حالته‌ای-طولانی-به‌ترتیب 1310 نانومتری یا 1550 نانومتری جالب می‌شوند؟ من دویدن های تایید شده بیش از 80 کیلومتر را با قدرت سیگنال هنوز در پارامترهای قابل قبول دیده ام.

این یک نصب وجود دارد که دو ساختمان را در یک شهر کوچک به هم متصل می کند. 19 کیلومتر فیبر، فرستنده گیرنده LR 10GBASE{2}}در هر انتها، و نرخ خطای بیت زیر 10^-12 باقی می ماند. آن را با مس امتحان کنید. جدی، امتحانش کن

 

چیزی که در واقع از آن اجتناب می کنید

 

نوسانات دما در مقایسه با مس به سختی سیگنال های نوری را لمس می کند. من پیوندهایی را که از طریق مسیرهای غیر{1}}آب و هوای{2}}کنترل شده که در آن دمای محیط بین روز و شب 40 درجه در نوسان است نظارت کرده‌ام. اتصالات الکتریکی در نزدیکی تغییرات عملکرد قابل توجهی را نشان می دهد. پیوندهای فیبر؟ پایدار به عنوان سنگ بستر.

بحث متقابل یکی دیگر از مسائل غیر-است. 288 رشته فیبر را در یک کابل به هم بچسبانید-بدون مشکل. سعی کنید تعداد زیادی از جفت‌های مس را بدون محافظ‌های تخصصی بسته‌بندی کنید، و اساساً یک مزرعه آنتن ایجاد کرده‌اید. هر جفت با همسایگان خود تداخل دارد و مخازن با کیفیت سیگنال را نشان می دهد.

 

 

واقعیت هزینه (چون بودجه مهم است)

 

ببین، من وانمود نمی کنم که فرستنده و گیرنده ارزان هستند. یک ماژول با کیفیت 10G SFP+ بسته به برند و مشخصات، 200-500 دلار هزینه دارد. اما این محاسبات مهم است: در طول یک استقرار 10 ساله، با محاسبه نرخ جایگزینی، سالانه 50 دلار برای هر فرستنده گیرنده هزینه می کنید. آن را با مصرف برق تکرارکننده های مسی (تقریباً 15 تا 30 وات هر کدام)، به علاوه هزینه های خنک کننده، به علاوه بازدیدهای تعمیر و نگهداری مقایسه کنید. محلول فیبر معمولاً در حدود سال 3-4 شکسته می‌شود، سپس هر سال پس‌انداز می‌شود.

 

موارد نصب عملی که هیچ کس درباره آن صحبت نمی کند

 

تمیزی رابط بسیار مهم است و اغلب نادیده گرفته می شود. یک ذره گرد و غبار روی سطح انتهایی فیبر-ما در حال صحبت از ذرات میکروسکوپی هستیم-می‌تواند باعث از دست دادن 1-2 دسی‌بل یا بیشتر شود. من همیشه لوازم تمیز کردن را در کیت خود نگه می‌دارم زیرا دیده‌ام کابل‌های کاملاً جدید مستقیماً از بسته‌بندی کثیف شده‌اند.

همچنین، شعاع خمش بیش از آن چیزی است که اکثر نصاب ها فکر می کنند. فیبر می تواند مقداری خمش را تحمل کند، اما آن را به شدت خم می کند و شما در حال معرفی ریزشکستگی هایی هستید که نور را پراکنده می کنند. سیگنال ممکن است در ابتدا کار کند، اما شش ماه بعد شما در حال عیب یابی از دست دادن بسته مرموز هستید.

 

جایی که این فناوری واقعاً می درخشد

 

مراکز داده ای که دارای لینک های 400G و 800G هستند، کاملاً به انتقال نوری نیاز دارند. به سادگی هیچ جایگزین مسی در آن سرعت ها در فواصل معنی دار وجود ندارد. حتی 100G اترنت در کابل های تخصصی twinax تا 10 متری بالا می رود و این باعث فشار بر آن می شود.

ارائه دهندگان مخابرات از نوری استفاده می کنندگیرنده هابرای چندین دهه در حال حاضر، اما آنچه تغییر کرده است نقطه هزینه است. آنچه قبلاً فقط فناوری مخابراتی- بود، اکنون در شبکه‌های سازمانی، استقرار دانشگاه، حتی برخی از{2}}تاسیسات خانگی پیشرفته استاندارد است.

 

آینده حتی بهتر به نظر می رسد

 

ماژول‌های{0} نسل بعدی با استفاده از طرح‌های مدولاسیون پیشرفته، بیش از ۱ ترابیت بر ثانیه در هر طول موج فشار می‌آورند. شرکت ها در حال حاضر روی فرستنده های 1.6T قابل اتصال کار می کنند. فیزیک انتقال نور به ما فضای بیشتری برای افزایش سرعت نسبت به مس می دهد.

به علاوه، زیرساخت فیبر واقعی اغلب می‌تواند از فرستنده‌های گیرنده سریع‌تر بدون جایگزینی پشتیبانی کند. من شبکه‌ها را از 1G به 10G به 40G با استفاده از همان فیبر اجرا کرده‌ام، فقط با تعویض ماژول‌های فرستنده گیرنده. این همان انعطاف‌پذیری ارتقاء است که با مس نمی‌توانید دریافت کنید.

 

خط پایین از زمینه

 

پس از سال‌ها کار با هر دو فناوری، می‌توانم به شما بگویم کاهش تلفات سیگنال از فرستنده‌های نوری فقط یک بهبود صفحه مشخصات نیست-بلکه تفاوت بین شبکه‌ای است که به سختی کار می‌کند و شبکه‌ای که فقط کار می‌کند. ضریب قابلیت اطمینان به تنهایی سرمایه گذاری را در اکثر سناریوهایی که مسافت بیش از 100 متر یا سرعت بیش از 1 گیگابیت در ثانیه است توجیه می کند.

تکنولوژی کامل نیست شما نیاز به رسیدگی دقیق تری دارید، اتصال دهنده ها نیاز به تعمیر و نگهداری دارند و هزینه های اولیه بالاتر است. اما برای یکپارچگی سیگنال در فاصله؟ هیچ چیز دیگری نزدیک نمی شود. نه حتی در همان میدان توپ.