Optiniai siųstuvai-imtuvai sumažina signalo praradimą

 

Signalo pablogėjimas visada buvo didžiausias{0}}duomenų perdavimo per atstumą galvos skausmas. Dirbau su tinklo įrenginiais, kur variniai kabeliai negalėjo perkelti duomenų toliau nei 100 metrų be reikšmingo kokybės kritimo. Štai kuroptiniai siųstuvai-imtuvaiir atvirai kalbant, skirtumas yra naktis ir diena.

 

Kodėl signalo praradimas yra svarbus

 

Štai dalykas, kurio dauguma žmonių nesuvokia,{0}}kiekvienas kabelio metras veikia kaip mažas rezistorius. Su tradiciniu variu jūs kovojate su pačia fizika. Elektriniai signalai susilpnėja keliaujant, paima trikdžius iš netoliese esančių kabelių ir pasiekus tikslą? Na, tarkime, kad gavėjas negauna to, ką išsiuntėte.

Tačiau šviesai nerūpi elektromagnetiniai trukdžiai. Anoptinis siųstuvas-imtuvaspaverčia elektrinius signalus į optinius, siųsdamas juos šviesolaidžiu beveik šviesos greičiu (gerai, apie 200 000 km/s skaiduloje, bet kas skaičiuoja). Grožis yra tas, kad fotonai nepraranda energijos taip, kaip elektronai per atstumą.

 

 

Skaičiai nemeluoja

 

Iš neseniai atlikto duomenų centro projekto ištraukiau realių{0}}duomenų. Standartinis Cat6 kabelis? Jūs matote maždaug 20-30 dB nuostolių vienam kilometrui esant 1 GHz. Vienmo{10}}modo skaidulos su kokybiškais siųstuvų-imtuvais? Gal 0,3-0,5 dB/km esant 1550 nm bangos ilgiui. Tai ne tik geriau – tai visiškai kitoje lygoje.

Vienas projektas, kurį atlikome pernai, buvo susijęs su 15 kilometrų ilgio universiteto tinklu. Naudojant varinius kartotuvus, mums būtų reikėję 7–8 tarpinių stiprinimo taškų. Naudojant pluoštą ir tinkamaisiųstuvai-imtuvai, ėjome taškas-į-tašką. Nulis kartotuvų. Pradinė investicija, žinoma, buvo didesnė, tačiau vien priežiūros išlaidos sumokėjo skirtumą per mažiau nei dvejus metus.

 

Kaip jie iš tikrųjų veikia

 

 

Šiuose moduliuose{0}}ir aš atidariau daugiau nei kelis per trikčių šalinimo seansus-, iš esmės du pagrindiniai komponentai veikia kartu. Siųstuvo pusė priima jūsų elektrinį signalą ir naudoja lazerinį diodą (arba šviesos diodą trumpesniems atstumams), kad sukurtų šviesos impulsus. Imtuvo pusė veikia priešingai, naudodama fotodiodą, kad įeinančią šviesą vėl paverstų elektros srove.

Protingoji dalis? Šiuolaikiniai siųstuvai-imtuvai apima tai, kas vadinama skaitmenine diagnostika. Galite stebėti optinės galios lygius-realiuoju laiku, o tai reiškia, kad tiksliai žinote, kada signalo kokybė pradeda mažėti, kol tai netaps problema. Tai išgelbėjo mūsų šoninę daugiau kartų, nei galiu suskaičiuoti.

 

Atstumas, kuris iš tikrųjų yra svarbus

 

Trumpo pasiekiamumo-moduliai (850 nm daugiafunkcis režimas) paprastai puikiai atlaiko 300-550 metrų. Mes nuolat juos naudojame serverio-sujungimui-perjungti stelažuose. Bet štai kur įdomu-ilgai-pasiekti 1310 nm arba 1550 nm vieno režimo versijos? Mačiau sertifikuotus važiavimus, viršijančius 80 kilometrų, o signalo stiprumas vis dar neviršija priimtinų parametrų.

Tai viena instaliacija, jungianti du pastatus mažame mieste. Devyniolika kilometrų šviesolaidžio, 10 GBASE-LR siųstuvų-imtuvų kiekviename gale, o bitų klaidų dažnis nesiekia 10^-12. Išbandykite tai su variu. Rimtai, pabandyk.

 

Ko jūs iš tikrųjų vengiate

 

Temperatūros svyravimai vos liečia optinius signalus, palyginti su variu. Stebėjau saitus, einančius per ne-klimato-kontroliuojamus kelius, kur aplinkos temperatūra dienos ir nakties metu svyruoja 40 laipsnių. Netoliese esančios elektros jungtys rodo pastebimus veikimo pokyčius. Pluošto jungtys? Stabilus kaip pamatinė uoliena.

„Crosstalk“ yra kita ne{0}}problema. Sujunkite 288 skaidulų gijas į vieną kabelį-be problemų. Pabandykite sujungti tiek daug varinių porų be specializuoto ekranavimo ir iš esmės sukūrėte antenų fermą. Kiekviena pora trukdo savo kaimynams ir signalizuoja kokybės tankus.

 

 

Kainų realybė (nes biudžetas svarbus)

 

Žiūrėk, aš neapsimesiu, kad siųstuvai-imtuvai yra pigūs. Kokybiškas 10G SFP+ modulis kainuoja 200–500 USD, priklausomai nuo prekės ženklo ir specifikacijų. Bet čia yra skaičiavimas, kuris yra svarbus: per 10 metų diegimo metu išleidžiate gal 50 USD per metus vienam siųstuvui-imtuvui, kai atsižvelgiama į pakeitimo tarifus. Palyginkite tai su varinių kartotuvų energijos sąnaudomis (kiekvienas maždaug 15–30 vatų), pridėjus aušinimo išlaidas ir priežiūros apsilankymus. Pluošto tirpalas paprastai sugenda net maždaug 3–4 metus, o vėliau kasmet sutaupo pinigų.

 

Praktiniai įrengimo dalykai, apie kuriuos niekas nekalba

 

Jungčių švara yra labai svarbi ir dažnai nepaisoma. Dulkių dėmė ant pluošto galo-kalbame apie mikroskopines daleles-gali sukelti 1-2 dB ar daugiau nuostolių. Valymo reikmenis visada laikau savo rinkinyje, nes mačiau, kad visiškai nauji kabeliai buvo nešvarūs tiesiai iš pakuotės.

Be to, lenkimo spindulys yra svarbesnis, nei mano dauguma montuotojų. Pluoštas gali atlaikyti kai kuriuos lenkimus, tačiau jį per stipriai sulenkia ir atsiranda mikrolūžių, kurie išsklaido šviesą. Signalas iš pradžių gali veikti, bet po šešių mėnesių jūs šalinate paslaptingą paketo praradimą.

 

Kur ši technologija tikrai šviečia

 

Duomenų centrams, kuriuose veikia 400G ir 800G sąsajos, būtinas optinis perdavimas. Tiesiog nėra vario alternatyvos tokiais greičiais per reikšmingus atstumus. Net 100G Ethernet viršija gal 10 metrų naudojant specializuotus twinax kabelius, ir tai stumia.

Telekomunikacijų paslaugų teikėjai naudojo optinį ryšįsiųstuvai-imtuvaijau dešimtmečius, bet pasikeitė kaina. Tai, kas anksčiau buvo tik telekomunikacijų{1}}technologija, dabar yra standartinė įmonių tinkluose, universiteto miestelių diegimuose ir net kai kuriuose aukštos klasės{2}}namų įrenginiuose.

 

Ateitis atrodo dar geriau

 

Naudodami pažangias moduliavimo schemas, naujos-kartos moduliai pasiekia daugiau nei 1 Tbps per bangos ilgį. Įmonės dabar kuria prijungiamus 1.6T siųstuvus-imtuvus. Šviesos pralaidumo fizika suteikia mums daugiau erdvės greičio didinimui, nei varis kada nors galėjo.

Be to, tikroji šviesolaidinė infrastruktūra dažnai gali palaikyti greitesnius siųstuvus-imtuvus be pakeitimo. Atnaujinau tinklus nuo 1G iki 10G iki 40G, naudodamas tuos pačius šviesolaidžius, tiesiog pakeisdamas siųstuvo-imtuvo modulius. Tai yra atnaujinimo lankstumas, kurio negaunate naudodami varį.

 

Apatinė eilutė iš lauko

 

Daugelį metų dirbęs su abiem technologijomis, galiu pasakyti, kad optinių siųstuvų-imtuvų signalo praradimo sumažinimas nėra tik specifikacijų lapo patobulinimas{0}}tai skirtumas tarp tinklo, kuris beveik neveikia, ir tinklo, kuris tiesiog veikia. Vien patikimumo faktorius pateisina investicijas į daugumą scenarijų, kai atstumas viršija 100 metrų arba greitis viršija 1 Gbps.

Technologija nėra tobula. Reikia atidžiau elgtis, jungtis reikia prižiūrėti, o pradinės išlaidos yra didesnės. Bet dėl ​​signalo vientisumo per atstumą? Niekas daugiau nepriartėja. Net ne toje pačioje aikštelėje.