فناوری فرستنده گیرنده قابل تنظیم: طول موج انعطاف پذیر در سراسر باند C-

فناوری فرستنده گیرنده قابل تنظیم به یک ماژول نوری قابل اتصال اجازه می دهد به جای قفل شدن در یک کانال تنظیم شده کارخانه، در طول موج های DWDM جابجا شود. برای تیم های شبکه، تصمیم واقعی این نیست که "آیا تنظیم پذیرتر است؟" اما اینکه تعداد کانال، نسبت ذخیره، پشتیبانی از تنظیم میزبان، و پهنای باند سیستم خط{2}} فرستنده گیرنده قابل تنظیم را ارزانتر و ایمن تر از نوری با طول موج ثابت-در شبکه واقعی می کند.

 

این مقاله بر روی مبادله مهندسی-در پشت یکقابل تنظیم در مقابل فرستنده و گیرنده طول موج ثابتتصمیم در شبکه‌های DWDM و DCI: چگونه طول موج انتخاب می‌شود، جایی که-تشخیص مستقیم و اپتیک منسجم تقسیم می‌شوند، کدام پارامترها تصمیم می‌گیرند پیوند ایجاد شود-و کدام متغیرهای استقرار باید قبل از خرید بررسی شوند.

 

 

هزینه پنهان مدفون در طول موج ثابت-

 

کابینت یدکی را در اکثر شبکه‌های فعال{0}DWDM باز کنید و همان چیزی را می‌بینید: یک ردیف از اپتیک‌های با طول موج ثابت، یک اسلات در هر کانال ITU، که اکثر آنها هرگز لمس نشده‌اند. باند C به تنهایی تقریباً 40 کانال را در یک شبکه 100 گیگاهرتز و تا 96 کانال را در یک شبکه 50 گیگاهرتز نگه می‌دارد، و یک خط‌مشی صرفه‌جویی نوری ثابت به این معنی است که برای هر طول موجی که سیستم خط شما ممکن است روشن شود، یک نسخه پشتیبان تهیه کنید. این موجودی به‌عنوان سرمایه مرده باقی می‌ماند تا زمانی که یک مدار در ساعت 2 بامداد از کار بیفتد و-مهندس تماس گیرنده متوجه شود که کانالی که از کار افتاده همان طول موجی است که هیچ‌کس دوباره سفارش نداده-.

 

این مشکلی است که طول موج{0}}نوری چابک برای پاک کردن آن ساخته شده است. یک فرستنده گیرنده قابل تنظیم جایگزین کل کشو می شود، زیرا یک ماژول را می توان به جای قفل شدن در یک رنگ تنظیم شده کارخانه، در هر کانالی در شبکه برنامه ریزی مجدد کرد. زمین تمیز است و ریاضیات در یک اسلاید واضح به نظر می رسد. در عمل، صرفه جویی به متغیرهایی بستگی دارد که به ندرت وارد دیتاشیت می شوند: تعداد کانال، نسبت یدکی، و اینکه چگونه تجهیزات میزبان شما فرمان تنظیم را مدیریت می کند. بقیه این قطعه در مورد آن متغیرها است، نه اسلاید.

 

برای تیم هایی که هنوز در حال ساختن هستندطرح طول موج پایه، نقطه شروع استمالتی پلکسی تقسیم طول موج متراکمشبکه یک فرستنده گیرنده DWDM قابل تنظیم تنها زمانی ارزش ایجاد می کند که شبکه، mux/demux، طرح تقویت کننده، و فرآیند عملیاتی به جای اینکه به عنوان یک فکر بعدی در نظر گرفته شوند، حول انعطاف پذیری طول موج طراحی شده باشند.

 

داخل طول موج: لیزرهای قابل تنظیم و شبکه ITU

 

چیزی که یک ماژول نوری قابل تنظیم باند C را از یک اپتیک ثابت متفاوت می کند منبع لیزر است. اپتیک ثابت از لیزر پین شده به یک طول موج استفاده می کند. یک طراحی قابل تنظیم از لیزری استفاده می کند که گسیل آن می تواند در یک محدوده فرکانس تعریف شده هدایت شود، سپس روی یک کانال انتخابی ITU قفل شود. در طرح‌های-وصل‌کننده‌های اثبات‌شده در میدان، نمونه‌برداری شده-گریت بازتابنده براگ توزیع شده (SG-DBR)، طراحی‌های خارجی-حفره، و آرایه{7}}این مشکل را متفاوت حل می‌کنند، اما نتیجه عملیاتی یکسان است: اپراتور یک کانال را انتخاب می‌کند و ماژول روی آن طول موج فرود می‌آید.

 

شبکه مرجع کنترل است.ITU{0}}T G.694.1شبکه های فرکانس DWDM و گزینه های فاصله کانال مانند 100 گیگاهرتز، 50 گیگاهرتز، و عملکرد شبکه انعطاف پذیر{2}} را تعریف می کند. از نظر عملی، یک فرستنده و گیرنده قابل تنظیم باند C کامل مفید است زیرا به جای اینکه انبار مجبور شود یک نوری رنگ ثابت جداگانه برای هر کانال داشته باشد، می‌توان یک یدک را به بسیاری از شکاف‌های طول موج اختصاص داد.

 

بخشی که به راحتی از دست می رود این است که "قابل تنظیم" چابکی طول موج را توصیف می کند، نه مناسب بودن پیوند. اگر نوع گیرنده، حالت FEC، حاشیه OSNR، عرض فیلتر mux یا پیکربندی میزبان اشتباه باشد، ممکن است یک ماژول روی کانال صحیح ITU تنظیم شود و همچنان از کار بیفتد. در پروژه های سوئیچ ترکیبی-و-حمل و نقل، ماژول باید با سیستم خط مشخص شود، نه تنها با پورت سوئیچ.

 

بعد	قابلیت تنظیم مستقیم-تشخیص (10/25G)	قابل تنظیم منسجم (100–400G ZR/ZR+)
فاکتور فرم	SFP+، SFP28	QSFP28، QSFP{1}}DD
تشخیص	فتودیود / APD	نوسان ساز محلی + DSP
دسترسی معمولی	تا 80 کیلومتر	80 کیلومتر تقویت نشده، 300-480 کیلومتر تقویت شده
مدولاسیون	OOK / NRZ	DP-QPSK، DP-16QAM
بهترین تناسب	Fronthaul، دسترسی، مترو کوتاه	مترو، منطقه‌ای، مسافت طولانی-DCI
پاکت برق	کم، معمولا چند وات	بالاتر، حدود 5.5-22.5 W بر اساس کلاس

 

پارامترهایی که تصمیم می‌گیرند آیا یک پیوند بالا بیاید یا خیر

 

یک فرستنده گیرنده قابل تنظیم که بر روی طول موج مناسب قرار می گیرد، همچنان نمی تواند پیوندی را بالا بیاورد. برای ماژول‌های شناسایی مستقیم-، اولین بررسی‌ها عبارتند از: شبکه طول موج، توان خروجی، حساسیت گیرنده، تحمل پراکندگی، از دست دادن درج mux، و اینکه آیا میزبان می‌تواند کانال را تنظیم کند. برای ماژول‌های منسجم، فهرست برای راه‌اندازی قدرت، نرخ باود، قالب مدولاسیون، نوع FEC، OSNR مورد نیاز، و فیلتر سیستم خط{3} گسترش می‌یابد.

 

یک رابط 400G OpenZR+ نزدیک به 60 گیگابایت در روز اجرا می شود، بنابراین هر ساختار افزودن/افتاده، AAWG یا سوئیچ انتخابی{3}}در مسیر باید از پهنای باند کافی برای سیگنال عبور کند. سخت‌افزار شبکه ثابت قدیمی‌تر-ممکن است در طرح کانال سازگار به نظر برسد، اما همچنان محدود- حامل منسجم است. در یک ارتقاء واقعی DCI، اعتبار کلمحصول DCI OTNمسیر اپتیک، mux/demux، تقویت‌کننده، حفاظت و نظارت را پوشش می‌دهد، قبل از اینکه ماژول به عنوان یک ارتقای پورت ساده در نظر گرفته شود.

 

تصحیح خطای رو به جلو دروازه بان دیگر است. اپتیک‌های کلاس{1}}ZR از CFEC استفاده می‌کنند، در حالی که اپتیک‌های ZR+/OpenZR+ از OFEC قوی‌تر برای پشتیبانی از دسترسی طولانی‌تر و مسیرهای نوری سخت‌تر استفاده می‌کنند. دو انتهای یک پیوند منسجم نیاز به حالت‌های سازگار دارند. عدم تطابق می تواند باعث شود که پورت روشن، تنظیم شده و همچنان خاموش باشد. برای تیم هایی که یک لایه WDM را می سازند یا گسترش می دهندسیستم DWDM و CWDMطراحی باید در کنار انتخاب ماژول بررسی شود، زیرا موکس، شبکه فیلتر، فاصله تقویت‌کننده و طرح حفاظتی می‌توانند تصمیم بگیرند که آیا اپتیک همانطور که مشخص شده است یا خیر.

 

قدرت راه اندازی نیز هزینه واقعی را تغییر می دهد. در برخی از طرح‌های OpenZR+، خروجی ماژول ممکن است به اندازه‌ای بالا نباشد که مسیر افزودن را بدون تقویت به یک mux وارد کند، به‌ویژه پس از پچ پنل‌ها، تنظیمات VOA یا از بین رفتن کابل‌کشی سایت. بودجه پیوندی که نادیده گرفته می شودتقویت نوری درون خطیفقط پس از کابل‌کشی قفسه می‌تواند باعث شود که یک طرح «با هزینه کمتر{0}قابل اتصال» با شکست مواجه شود.

 

نحوه تنظیم طول موج فرستنده گیرنده DWDM در عمل

 

جستجویی براینحوه تنظیم طول موج فرستنده گیرنده DWDMمعمولاً از کسی می آید که قبلاً مرحله تئوری را پشت سر گذاشته است. فرآیند اصلی ساده است: کانال ITU را شناسایی کنید، تأیید کنید که میزبان از رابط مدیریت ماژول پشتیبانی می کند، طول موج را از طریق CLI میزبان یا نرم افزار مدیریت تنظیم کنید، سپس قدرت نوری، قفل طول موج، آلارم ها و قرائت های DDM را پس از وصله کردن پیوند تأیید کنید.

 

مشکل عملی پشتیبانی میزبان است. برخی از سوئیچ ها و روترها می توانند کانال را مستقیماً تنظیم کنند. دیگران می توانند ماژول را بخوانند اما نمی توانند آن را تنظیم کنند. در این موارد، کانال باید از پیش{2}}از طریق پیکربندی EEPROM کدگذاری شده باشد، با یک ابزار تنظیم خارجی تنظیم شود، یا قبل از نصب فیلد توسط یک میزبان سازگار تهیه شود. در پروژه های FB{4}}LINK،کدنویسی سازگاری میزبانمعمولاً قبل از حمل و نقل برای پلتفرم‌های معمولی مانند Cisco، Arista، Juniper، Dell و HPE بررسی می‌شود، زیرا یک فرستنده گیرنده قابل تنظیم که توسط میزبان نصب‌شده تنظیم نمی‌شود، به مشکل رول{0}کامیون تبدیل می‌شود، نه یک مشکل ماژول.

 

پنج چیز که هیچ کس قبل از استقرار به شما نمی گوید

 

قابلیت همکاری و استانداردهایی که آن را نوید می دهند

 

دلیل اینکه پلاگین‌های منسجم حتی می‌توانند با{0}}اختلاط فروشنده تلاش کنند، مجموعه‌ای از توافق‌نامه‌ها است که صنعت را از کارت‌های خط اختصاصی دور کرد.OIF's 400ZRیک رابط DCI 400 گیگابایتی قابل همکاری تعریف کرد. OpenZR+ پوشش عملیاتی را با FEC قوی‌تر و موارد استفاده چند{2}} با سرعت چند- گسترش داد. مشخصات ROADM و Open ROADM رابط های منسجم را به سمت شبکه های نوری سوئیچ شده سوق دادند.

 

اعتبارسنجی از کاغذ فراتر رفته است. رویدادهای قابلیت همکاری OIF و OpenZR+ نشان داده‌اند که وقتی ماژول‌ها، میزبان‌ها و خط با هم مهندسی می‌شوند، پیوندهای منسجم چند فروشنده می‌توانند ترافیک نرخ تولید- را در سیستم‌های نوری مشترک حمل کنند. استانداردها قفل فروشنده-را کاهش می‌دهند، اما صلاحیت مسیر همچنان ریسک تولید را تعیین می‌کند.

 

ریاضی پرهزینه در واقع چگونه به نظر می رسد

 

در اینجا بخشی است که اسلاید صرفه جویی در هزینه{0}} کنار گذاشته شده است. یک ماژول با طول موج{2}}تک چابک جایگزین نیاز به ذخیره هر کانال باند C ثابت می‌شود، بنابراینکارخانه 96 کانالکاهش موجودی روی کاغذ چشمگیر است. اما یک واحد قابل تنظیم منفرد معمولاً چندین برابر بیشتر از یک اپتیک ثابت قابل مقایسه هزینه دارد، که به این معنی است که شکست-هم تابعی از تعداد کانال های متمایز شما و با چه نسبتی است. در یک گره لبه‌ای چهار کانال، ممکن است قطعات یدکی ثابت همچنان برنده شوند. در یک حلقه مترو متراکم که ده ها طول موج را روشن می کند، صرفه جویی قابل تنظیم به سرعت هزینه خود را پرداخت می کند و هر بار که الگوهای ترافیک تغییر می کند، هزینه را ادامه می دهد.

 

یک مدل صرفه جویی عملی باید حداقل شامل پنج متغیر باشد: تعداد طول موج‌های فعال، تعداد مسیرهایی که از یک مخزن ذخیره مشترک استفاده می‌کنند، زمان مورد انتظار جایگزینی خرابی، الزامات کدگذاری میزبان، و اینکه آیا همان فرستنده گیرنده قابل تنظیم می‌تواند چندین نرخ خط را پشتیبانی کند یا تنها یک. به عنوان یک قانون کار، هنگامی که یک استخر یدکی مشترک تقریباً از 8 تا 10 طول موج فعال در چندین سایت محافظت می کند، ما ذخیره قابل تنظیم را به عنوان یک کاندیدای کاهش هزینه- جدی در نظر می گیریم. کمتر از آن محدوده، کانال‌های یدکی ثابت-اغلب ارزان‌تر می‌مانند مگر اینکه سرعت بازیابی KPI غالب باشد.

 

اگر تیم شما می خواهد این محاسبه را قبل از خرید انجام دهد، مسافت مسیر، شبکه کانال، مدل mux/demux فعلی، طرح تقویت کننده، پلت فرم میزبان، نرخ داده هدف و خط مشی ذخیره را برایFB{0}}LINK با پشتیبانی تماس بگیرید. این ورودی‌ها برای یک مهندس کافی است تا بگوید آیا فناوری فرستنده گیرنده قابل تنظیم یک مزیت واقعی-هزینه عملیاتی است یا صرفاً یدکی گران‌تر.

 

چه زمانی قابل تنظیم معنا دارد و چه زمانی که اینطور نیست

 

 

یک فرستنده گیرنده قابل تنظیم زمانی معنا پیدا می‌کند که انعطاف‌پذیری طول موج بار عملیاتی واقعی را از بین ببرد: حلقه‌های متراکم DWDM مترو، مش‌های DCI، مسیرهای لبه حامل،-به-شبکه‌های تولید و هر محیطی که در آن مدارها اغلب دوباره-خانه‌سازی می‌شوند. همچنین زمانی منطقی به نظر می رسد که استخر یدکی را می توان در بسیاری از کانال ها و سایت ها به اشتراک گذاشت. در این موارد، فناوری فرستنده گیرنده قابل تنظیم پیچیدگی موجودی را کاهش می دهد و زمان بازیابی را کوتاه می کند.

 

برای هر پیوند نوری به طور خودکار معنی ندارد. اپتیک ثابت انتخاب خوبی برای مسیرهای-کانال-پایدار و کم تعداد است که در آن تغییرات طول موج نادر است و پلت فرم میزبان گردش کار تنظیم قابل اعتمادی ندارد. سوال مهندسی این نیست که آیا تنظیم پذیر پیشرفته تر است یا خیر. این است که آیا مسیر دارای عدم قطعیت طول موج کافی برای پرداخت انعطاف پذیری است یا خیر.