Регулируема трансивърна технология: Гъвкава дължина на вълната в C-обхвата

Технологията на регулируем трансивър позволява на един сменяем оптичен модул да се превключва между дължини на вълните DWDM, вместо да бъде заключен към фабрично-настроен канал. За мрежовите екипи истинското решение не е „по-добре ли е настройката?“ но дали броят на каналите, резервното съотношение, поддръжката за настройка на хоста и честотната лента на линия-системата правят регулируем трансивър по-евтин и по-безопасен от оптиката с фиксирана-дължина на вълната в действителната мрежа.

 

Тази статия се фокусира върху инженерния компромис-зад aрегулируем срещу трансивър с фиксирана дължина на вълнатарешение в DWDM и DCI мрежи: как се избира дължината на вълната, къде се разделят директно-откриване и кохерентна оптика, кои параметри решават извеждането-на връзка и кои променливи за внедряване трябва да се проверят преди покупка.

 

 

Скритите разходи, заровени във фиксирано{0}}спестяване на дължина на вълната

 

Отворете шкафа за резервни части в повечето DWDM-мрежи и ще откриете същото нещо: ред оптика с фиксирана-дължина на вълната, един слот на ITU канал, повечето от които никога не са били докосвани. Само C-обхватът поддържа приблизително 40 канала на 100 GHz мрежа и до 96 на 50 GHz мрежа, а фиксираната-политика за пестене на оптика означава резервно копие за всяка дължина на вълната, която вашата линейна система може някога да освети. Този инвентар стои там като мъртъв капитал, докато верига не се повреди в 2 часа сутринта и инженерът на повикване-открива, че единственият канал, който е излязъл от строя, е дължината на вълната, която никой не е пре-поръчал.

 

Това е проблемът, който-гъвкавата оптика за дължина на вълната е създадена, за да изтрие. Един регулируем приемо-предавател замества цялото това чекмедже, тъй като един модул може да бъде препрограмиран към всеки канал в мрежата, вместо да бъде заключен към фабрично-настроен цвят. Теренът е чист и математиката изглежда очевидна на слайд. На практика спестяванията зависят от променливи, които рядко влизат в листа с данни: брой канали, резервно съотношение и как вашето хост оборудване обработва командата за настройка. Останалата част от тази част е за тези променливи, а не за слайда.

 

За екипи, които все още изграждатосновен план за дължина на вълната, отправната точка емултиплексиране с плътно разделяне на дължината на вълнатарешетка. Регулируемият DWDM трансивър създава стойност само когато мрежата, mux/demux, планът на усилвателя и работният процес са проектирани около гъвкавостта на дължината на вълната, а не се третират като закъснение.

 

Вътре в дължината на вълната: Регулируеми лазери и мрежата на ITU

 

Това, което прави регулируемия оптичен модул с обхват C-, различен от фиксираната оптика, е лазерният източник. Фиксираната оптика използва лазер, фиксиран на една дължина на вълната; регулируемият дизайн използва лазер, чието излъчване може да се насочва през определен честотен диапазон, след което да се заключва към избран ITU канал. В-доказани в полето щепселни модули, образцови-решетъчни разпределени Браг рефлектори (SG-DBR), външни-кухини и-базирани конструкции решават този проблем по различен начин, но оперативният резултат е същият: операторът избира канал и модулът се приземява на тази дължина на вълната.

 

Решетката е контролната референция.ITU-T G.694.1дефинира DWDM честотни мрежи и опции за канално разстояние като 100 GHz, 50 GHz и гъвкава-режисна работа. От практическа гледна точка, регулируем трансивър с пълна C{4}}честотна лента е полезен, защото един резервен може да бъде присвоен на много слота за дължина на вълната, вместо да принуждава склада да държи отделна оптика с фиксиран-цвет за всеки канал.

 

Частта, която е лесно да се пропусне, е, че „регулируем“ описва гъвкавост на дължината на вълната, а не пригодност на връзката. Модулът може да се настрои на правилния ITU канал и пак да не успее, ако типът на приемника, FEC режимът, маржът на OSNR, ширината на филтъра за мултиплексор или конфигурацията на хоста са грешни. В проекти за смесен комутатор-и-транспорт, модулът трябва да бъде посочен с линейната система, а не само с порта на комутатора.

 

Измерение	Регулируемо-директно откриване (10/25G)	Кохерентен регулируем (100–400G ZR/ZR+)
Форм фактор	SFP+, SFP28	QSFP28, QSFP-DD
Откриване	Фотодиод / APD	Локален осцилатор + DSP
Типичен обхват	До ~80 км	80 км неусилено, 300–480 км усилено
Модулация	OK / NRZ	DP-QPSK, DP-16QAM
Най-добро прилягане	Предна линия, достъп, кратко метро	Метро, ​​регионални,-дълги разстояния DCI
Силов плик	Ниска, обикновено няколко вата	По-висока, около 5,5–22,5 W по клас

 

Параметрите, които решават дали дадена връзка ще се появи

 

Регулируем приемо-предавател, който каца на правилната дължина на вълната, все още може да не успее да осъществи връзка. За модулите за директно{1}}откриване първите проверки са мрежата на дължината на вълната, изходната мощност, чувствителността на приемника, толеранса на дисперсията, загубата на вмъкване на мултиплексора и дали хостът може да настрои канала. За кохерентни модули списъкът се разширява до мощност на стартиране, скорост на предаване, формат на модулация, FEC тип, изискван OSNR и линейно-системно филтриране.

 

Интерфейс 400G OpenZR+ работи близо до 60 GBd, така че всяка структура за добавяне/пускане, AAWG или селективен превключвател-на дължина на вълната в маршрута трябва да пропуска достатъчна честотна лента за сигнала. По-старият хардуер с фиксирана-решетка може да изглежда съвместим в план за канали, но все още тесен-филтрира кохерентния превозвач. В истинско надграждане на DCI, валидиращо цялотоDCI OTN продуктпътят обхваща оптиката, mux/demux, усилвателя, защитата и мониторинга, преди модулът да се третира като просто надграждане на порт.

 

Предната корекция на грешки е другият пазач. Оптиката от клас ZR- използва CFEC, докато оптиката ZR+/OpenZR+ използва по-силен OFEC, за да поддържа по-дълъг обхват и по-здрави оптични пътища. Двата края на кохерентната връзка се нуждаят от съвместими режими; несъответствието може да остави порта включен, настроен и все още изключен. За екипи, които изграждат или разширяват WDM слой,DWDM и CWDM системадизайнът трябва да се провери заедно с избора на модул, тъй като мултиплексорът, филтърната решетка, разстоянието между усилвателите и планът за защита могат да решат дали оптиката работи както е посочено.

 

Мощността на изстрелване също променя реалната цена. В някои проекти на OpenZR+ изходът на модула може да не е достатъчно висок, за да захрани пътя за добавяне в мултиплексор без усилване, особено след пач панели, настройки на VOA или загуба на кабели на сайта. Бюджет за връзки, който игнориравградено оптично усилванеможе да доведе до неуспех на „по-ниска{0}}разходна конструкция само след като багажникът е окабелен.

 

Как да настроите дължината на вълната на DWDM трансивър на практика

 

Търсене накак да настроите дължината на вълната на приемопредавателя DWDMобикновено идва от някой, който вече е преминал теоретичния етап. Основният процес е прост: идентифицирайте ITU канала, потвърдете, че хостът поддържа интерфейса за управление на модула, задайте дължината на вълната чрез CLI на хоста или софтуер за управление, след това проверете оптичната мощност, заключването на дължината на вълната, алармите и DDM показанията, след като връзката бъде закърпена.

 

Практическият проблем е поддръжката на хоста. Някои суичове и рутери могат да задават канала директно; други могат да четат модула, но не могат да го настройват. В тези случаи каналът трябва да бъде предварително -кодиран чрез EEPROM конфигурация, зададен с външен инструмент за настройка или осигурен от съвместим хост преди инсталация на място. Във FB-LINK проекти,кодиране за съвместимост на хостаобикновено се проверява преди изпращане за общи платформи като Cisco, Arista, Juniper, Dell и HPE, тъй като регулируем приемо-предавател, който не може да бъде настроен от инсталирания хост, се превръща в проблем с камиона, а не в модула.

 

Пет неща, които никой не ви казва преди внедряването

 

Оперативна съвместимост и стандартите, които я обещават

 

Причината, поради която кохерентните плъги могат дори да се опитват да-смесват доставчици, е купчина споразумения, които отдалечиха индустрията от собствените линейни карти.400ZR на OIFдефинира оперативно съвместим 400GbE DCI интерфейс; OpenZR+ разшири работната обвивка с по-силен FEC и много-скоростни, много-случаи на използване; и Open ROADM спецификациите избутаха кохерентни интерфейси към комутируеми оптични мрежи.

 

Валидирането надхвърли хартията. Събитията за оперативна съвместимост на OIF и OpenZR+ показаха, че кохерентните връзки на множество-доставчици могат да пренасят трафик с -производителна скорост през споделени оптични системи, когато модулите, хостовете и линията са проектирани заедно. Стандартите намаляват привързаността-от доставчика, но квалификацията на маршрута все още определя производствения риск.

 

Как всъщност изглежда щадящата математика

 

Ето частта, която слайдът-за спестяване на разходи пропуска. Един гъвкав модул-с една дължина на вълната замества необходимостта от запасяване на всеки фиксиран канал в C-честотната лента, така че на96-канална инсталациянамаляването на запасите е драматично на хартия. Но индивидуална регулируема единица обикновено струва многократно повече от сравнима фиксирана оптика, което означава, че рентабилността-е функция на това колко отделни канала действително отделяте и при какво съотношение. На четири-канален краен възел, фиксираните резервни части все още могат да спечелят; на плътен метро пръстен, осветяващ десетки дължини на вълните, регулируемото спестяване се изплаща бързо и продължава да плаща всеки път, когато моделите на трафик се променят.

 

Практическият щадящ модел трябва да включва най-малко пет променливи: брой активни дължини на вълните, брой маршрути, които споделят един и същ резервен пул, очаквано време за заместване при повреда, изисквания за кодиране на хоста и дали един и същ регулируем трансивър може да поддържа множество скорости на линия или само една. Като работещо правило, след като споделения резервен пул защитава приблизително 8–10 активни дължини на вълните в множество сайтове, ние третираме регулируемото спестяване като сериозен кандидат за-намаляване на разходите; под този диапазон резервните-фиксирани канали често остават по-евтини, освен ако скоростта на възстановяване не е доминиращият KPI.

 

Ако вашият екип иска да изпълни това изчисление преди закупуване, подгответе разстоянието на маршрута, решетката на канала, текущия модел на mux/demux, оформлението на усилвателя, платформата на хоста, целевата скорост на предаване на данни и резервната политика заFB-LINK свържете се с поддръжката. Тези входни данни са достатъчни за един инженер, за да разбере дали технологията на регулируем трансивър е реално предимство в-цените на експлоатацията или просто по-скъпа резервна част.

 

Кога настройката има смисъл и кога не

 

 

Настройваемият трансивър има смисъл, когато гъвкавостта на дължината на вълната премахва реално работно бреме: плътни градски DWDM пръстени, DCI мрежи, маршрути на ръба на оператора, мрежи от лаборатория-до-производство и всякаква среда, в която веригите често се-насочват отново. Също така има смисъл, когато резервният пул може да се споделя между много канали и сайтове. В тези случаи регулируемата трансивърна технология намалява сложността на инвентара и съкращава времето за възстановяване.

 

Няма автоматично смисъл за всяка оптична връзка. Фиксираната оптика остава добър избор за стабилни маршрути с малък-канал-брой, където промените в дължината на вълната са редки и хост платформата няма надежден работен процес за настройка. Инженерният въпрос не е дали tunable е по-напреднал; това е дали маршрутът има достатъчно несигурност на дължината на вълната, за да плати за гъвкавостта.