BiDi Transceiver ilovalari: Zamonaviy tarmoqlar uchun yagona tolali echimlar

BiDi (Ikki yo'nalishli) qabul qiluvchilar ikkita turli to'lqin uzunliklari va WDM texnologiyasidan foydalangan holda bir vaqtning o'zida bitta tolali tarmoq orqali ma'lumotlarni uzatadi va qabul qiladi, bu har bir havoladagi tolalar sonini samarali ravishda ikki baravar kamaytiradi.Ular kampus magistral ulanishlarida, FTTH kirish tarmoqlarida, 5G frontal/backhaul aloqalarida, metro halqa arxitekturalarida va CCTV kuzatuv tizimlarida keng qo'llaniladi. Ushbu maqola BiDi yagona tolali texnologiyasi amalda qanday ishlashi, qayerda mantiqiy ekanligi va joylashtirishdan oldin nimani tekshirish kerakligini tushuntiradi.

 

 

BiDi yagona tolali uzatish aslida qanday ishlaydi

Standart dupleks qabul qiluvchiga ikkita tola kerak boʻladi-birini joʻnatish, biri qabul qilish uchun. BiDi qabul qiluvchisi uni bitta simga aylantiradi. Asosiy komponent diplexer bo'lib, ba'zan WDM bog'lovchisi deb ataladi, u modul ichida o'tiradi va bir vaqtning o'zida ikkita vazifani bajaradi: u mahalliy ishlab chiqarilgan uzatish to'lqin uzunligini tolaga birlashtiradi, shu bilan birga kiruvchi qabul qilish to'lqin uzunligini ajratadi va uni fotodetektorga yo'naltiradi.

TheIEEE 802.3ahspetsifikatsiya dastlab Gigabit Ethernet in First Mile (EFM) uchun ushbu yondashuvni bitta rejim tolasi orqali 1310nm/1490nm toʻlqin uzunligi juftlaridan foydalangan holda aniqladi. O'shandan beri kontseptsiya yuqori ma'lumotlar tezligiga o'tdi. Bugungi 10G BiDi SFP+ modullari odatda 1270nm/1330nm juftlikdan 10–60km masofani bosib oʻtish uchun foydalanadi, 25G SFP28 BiDi variantlari esa 5G mobil transporti uchun 40km gacha masofani qoʻllab-quvvatlaydi. 100G da QSFP28 BiDi to'rtta CWDM to'lqin uzunligidan foydalanadi.ITU-T G.694.2(1271, 1291, 1311, 1331nm) maʼlumotlar markazlari ichida qisqa{4}}bitta tolali{5}}ulanishga erishish uchun.

Odamlarni e'tibordan chetda qoldiradigan bir tafsilot: BiDi modullari har doim mos keladigan juftlikda joylashtirilishi kerak. A tomoni bir to'lqin uzunligida uzatadi va boshqasida qabul qiladi; B tomoni teskari harakatni bajaradi. Havolaning qarama-qarshi uchlariga ikkita A yon modulini oʻrnatish ikkala uchi ham bir xil toʻlqin uzunligida uzatishni anglatadi, uni aniqlash uchun qabul qiluvchi sozlanmagan-bogʻlanish qorongʻi boʻlib qoladi. Bu keng tarqalgan o'rnatish xatosi, ayniqsa o'rnatuvchilar yamoq qo'yishdan oldin A/B yorliqlarini tekshirish o'rniga ikkita bir xil modulni bitta lagandadan tortib olishsa. Ombor bosqichida A va B tomonlarini rang-kodlash yoki etiketlash bu muammolarning aksariyatini bartaraf qiladi. Orqadagi mexanikani tushunishoptik aloqa modulining ishlashibu kabi xatoning oldini olishga yordam beradi.

 

Kampus va korporativ magistral tarmoqlar

BiDi qabul qiluvchilar uchun iqtisodiy dalil kampus muhitida ko'rish oson. Bir necha yuz akrga tarqalgan oʻnlab binolarga tolali ulanishga ega oʻrta{1}}oʻlchamdagi universitetni koʻrib chiqaylik. Standart dupleks qabul qiluvchi qurilmalardan foydalanadigan har bir bino-binodan-binoga ulanish uchun ikkita tolali sim kerak bo‘ladi. BiDi-ga o'ting va har bir havola bitta ipga tushadi.

Tejamkorlik shnurlari, ulash ishlari va toladan foydalanish-ayniqsa, oʻtkazgich boʻsh joy boʻlmagan uzunroq kampuslarda qoʻshiladi. Tanaffus-noktasi havola uzunligi, modul narxi va mahalliy oʻrnatish xarajatlariga bogʻliq, shuning uchun u loyihadan loyihaga farq qiladi. Tolalar ko'p bo'lgan qisqa masofalarda dupleks optika hali ham oddiyroq bo'lishi mumkin. Ammo simlar soni cheklangan bo'lsa yoki eskirgan quvur ko'proq kabel ololmasa, BiDi iqtisodiyotni o'zgartiradi.

Moddiy xarajatlarga qo'shimcha ravishda, kamroq iplar kamroq tiqilib qolishni, qo'shishni yo'qotishga olib keladigan kamroq ulanishlarni va muammolarni bartaraf etishni anglatadi. Kampusni rejalashtiruvchilar uchun asosiy qaror omillari ipning mavjudligi, ulanish uzunligi va optik byudjetdir. Bizning qo'llanmamizTurli tezliklarda SFP qabul qiluvchi turlariAgar sizga tezlikni solishtirish-boʻyicha{1}} kerak boʻlsa, modul imkoniyatlarini qamrab oladi.

 

 

FTTH va keng polosali kirish tarmoqlari

Uyda{2}}tolali{0}}tolalar{1}}biDi texnologiyasi uchun eng sezgir ilovadir. FTTH arxitekturalarida -nuqta-da har bir abonent ulanishi optik liniya terminalidan (OLT) binolarga ajratilgan tolani talab qiladi. Buni BiDi bilan bitta tarmoqqa qisqartirish infratuzilma narxiga bevosita ta'sir qiladi-, ammo aniq tejash mahalliy tola narxi, o'tkazgich mavjudligi va o'rnatish mehnati stavkalariga bog'liq.

Bir nechta yirik{0}}miqyosdagi milliy keng polosali dasturlar-qatlamli ulanish uchun BiDi-ni qabul qildi, odatda 1G tezlikda 1310nm/1490nm yoki 1310nm/1550nm toʻlqin uzunligi juftlaridan foydalanadi. 10G variantlari tarmoqli kengligi talab qilgani sayin tobora keng tarqalgan. Ya'ni, tola allaqachon arzon va ko'p bo'lgan yoki kirish topologiyasi nuqtadan nuqtaga-nuqtaga{10}}arxitekturadan ko'ra PON (passiv optik tarmoq) ishlatadigan joylarda xarajat ustunligi zaiflashadi. PON tizimlari o'zlarining to'lqin uzunligi boshqaruviga ega va BiDi modullaridan xuddi shu tarzda foydalanmaydi.

 

 

5G Fronthaul va Backhaul Transport

Zich 5G qurilmalarida BiDi ikkita amaliy usulda yordam beradi: u simlar sarfini kamaytiradi va gavjum kanallarda kabel hajmini qisqartiradi. Har bir hujayra sayti markazlashtirilgan tayanch tarmoqli bloklar va masofaviy radio kallaklari o'rtasida bir nechta yuqori tarmoqli kengligi-bo'linishlarini talab qilishi mumkin va shaharlarda joylashtirishda tolali kanal maydoni ko'pincha ishlash uchun eng qiyin cheklov hisoblanadi.

25G SFP28 BiDi modullari 5G fronthaul uchun amaliy variant boʻlib, taqsimlangan birliklarni (DU) radio birliklarga (RU) ulaydigan eCPRI va CPRI protokollarini qoʻllab-quvvatlaydi. 1270 nm/1330 nm to'lqin uzunligi juftligi{6}}bir rejimli tolalar orqali old qism segmentlariga xos bo'lgan 10-20 km masofani qamrab oladi. Hujayra saytlaridan mobil yadroga qayta yuklash uchun 10G BiDi SFP+ modullari trafikni har bir bit uchun arzonroq narxda boshqaradi.

BiDi-ni uyali aloqa operatorlari uchun foydali qiladigan narsa - bu mavjud qorong'u tolani yangi kabelni tortmasdan qayta ishlatish qobiliyati. Dastlab dupleks ulanishlar bilan 4G-ni qo‘llab-quvvatlagan tolali zavod BiDi-ga almashtirish orqali ko‘proq havolalarga xizmat qilishi mumkin-kanda qazish va kechikishlarsiz. Ammo bir narsa bor: diplexer qo'shish yo'qotilishini qo'shadi, bu esa havola chegaralarini kuchaytiradi. Optik byudjeti allaqachon cheklangan frontal segmentlarida BiDi dupleks bilan bir xil masofada ishlashini taxmin qilishdan oldin quvvat byudjetini tekshiring.

Ta'kidlash joizki, joylashtirishning bir namunasi: ba'zi operatorlar bir xil tolalar to'plamida 25G BiDi old va 10G BiDi orqa tasmasini bir-biriga mos kelmaydigan to'lqin uzunligi juftlaridan-foydalanadilar (old to'lqin uchun 1270nm/1330nm, orqaga uchun 1490nm/1550nm). Bu birgalikda yashash ishlaydi, lekin to'lqin uzunligini oldindan rejalashtirishni talab qiladi.

 

Metro va WDM Ring tarmoqlari

Metropoliten tarmoqlari sig'imning o'sishi va tolaning mavjudligi o'rtasida doimiy keskinlikka duch keladi. BiDi tabiiy ravishda metro halqasi arxitekturasiga mos keladi, bu erda har bir tugun umumiy tolali yo'llar bo'ylab har ikki yo'nalishda ham trafikni o'tkazadi.

Bittadan ortiq BiDi to'lqin uzunligi juftligini talab qiladigan metro ilovalari uchun texnologiya passiv bilan yaxshi birlashadi.CWDM mux/demux platformalari. Bir nechta BiDi kanallarini bir xil tolaga qo'shish yangi tolalar konstruktsiyasisiz sig'imni bosqichma-bosqich oshiradi. Ushbu qatlamli yondashuv-tolali samaradorlik uchun BiDi va toʻlqin uzunligi zichligi uchun CWDM-mintaqaviy xizmat koʻrsatuvchi provayderlar uchun xarajat samaradorligini oshirishi mumkin, biroq umumiy xarajat kanallar soni, masofa va kuchaytirish zarurligiga bogʻliq.

 

 

Kuzatuv, video va maxsus ilovalar

Yuqori{0}}zichlikdagi CCTV va IP kuzatuv qurilmalari unchalik ravshan, ammo amaliy emas. Katta kampus xavfsizlik tizimi 200 yoki undan ortiq IP kameralarni markaziy video boshqaruv serveriga qayta ulashi mumkin. Har bir kamera havolasi nisbatan past-o‘tkazish qobiliyatiga ega, lekin dupleks ulanishlar yordamida to‘plangan tolalar soni tez ko‘payadi.

1000BASE-BX tezligidagi BiDi SFP modullari bu havolalarni bitta tolali iplarda boshqaradi va simpleks LC ulagichi dupleks muqobillarga qaraganda panelda kamroq joy egallaydi. Raqamli video eshittirish, sanoat monitoringi va yuqori{3}}zichlikdagi kalit-to-tor joylarda o‘zaro ulanishlarni almashtirish bir xil printsipdan foydalanadi.

 

Qachon BiDi eng yaxshi tanlov bo'lmasligi mumkin

BiDi har bir havola uchun to'g'ri javob emas. Standart dupleks optikasi oddiyroq yoki ishonchliroq bo'lishi mumkin bo'lgan bir nechta holatlar:

• Elyaf allaqachon ko'p.Agar trubkangizda zaxira iplar ko'p bo'lsa, tolani tejash modulning yuqori narxini va mos keladigan inventar murakkabligini- qoplamaydi.
• Jamoalar ikkala uchida bir xil optikani afzal ko'rishadi.Dupleks har bir uchida bir xil moduldan foydalanadi. BiDi A tomoni va B tomonini talab qiladi. Cheklangan optik tajribaga ega jamoalar uchun yagona inventarizatsiya xatolarni kamaytiradi.
• Qattiq optik chegara bilan uzun aloqalar.Diplexer kiritish yo'qotilishini qo'shadi. Modulning maksimal kirishiga yaqin bo'lgan havolalarda bu qo'shimcha yo'qotish sizni quvvat byudjetidan tashqariga chiqarishi mumkin.
• Mavjud tuzatish konventsiyalari dupleksni nazarda tutadi.BiDi-ga o'tish xodimlarni qayta tayyorlash va hujjatlarni yangilashni anglatadi. Kichik joylashtirishlar uchun o'tish narxi bunga loyiq bo'lmasligi mumkin.
•  

Joylashtirishni tekshirish ro'yxati

Elementni tekshiring	Nima uchun bu muhim	Nimani tekshirish kerak
A/B juftligini moslashtirish	Mos kelmaydigan modullar eng keng tarqalgan BiDi nosozliklaridir	Bir uchida A tomonini, ikkinchi tomonida B tomonini tasdiqlang; jo'natishdan oldin yorliq
Optik quvvat byudjeti	Diplexer qo'shish yo'qolishi va dupleks modullarni qo'shadi	Bog'lanishning umumiy zaiflashuvini hisoblang; modul spetsifikatsiyasi bilan solishtiring
To'lqin uzunligi to'qnashuvi	BiDi to'lqin uzunliklari bir xil tolada CWDM/DWDM bilan mos kelishi mumkin	Butun tola yo'li uchun to'lqin uzunligi rejasini ko'rib chiqing
DOM/DDM-ni qo'llab-quvvatlash	SFF-8472 uchun haqiqiy{0}}vaqt monitoringi buzilishni erta aniqlaydi	Modullarning Tx/Rx quvvati, harorat va oqim oqimi haqida hisobotini tekshiring
Inventar va ehtiyot qismlar	Sizga ham A-tomon, ham B-tomon ehtiyot qismlar kerak	Har bir sayt uchun kamida bitta zaxira juft zaxira; aniq belgilang

 

 

Misol: 10 km dan ortiq 10G BiDi Link byudjeti

BiDi-ni har qanday havolaga o'rnatishdan oldin, umumiy yo'l yo'qolishi modulning optik byudjeti ichida qolishini tekshiring. Bu yerda standartdan foydalangan holda 10 km uzunlikdagi bir{4}}tolali rejimda 10G BiDi SFP+ modulining ishlangan namunasi keltirilgan.ITU-T G.652Dtola parametrlari:

Parametr	Qiymat	Manba
Elyafning zaiflashishi (1270nm, 10km)	0,35 dB/km × 10=3.5 dB	G.652D spetsifikatsiyasi, 1310nm oynasi
Ulagichning yo'qolishi (2 juft juft)	0,3 dB × 2=0.6 dB	TIA-568 darajasi, LC/UPC
Splice yo'qolishi (1 termoyadroviy ulanish)	0,1 dB × 1=0.1 dB	Oddiy termoyadroviy birikma
Diplexerning ortiqcha yo'qolishi (ikkala uchi)	~1,0 dB	Ichki modul, sotuvchining ma'lumotlar varag'i uchun
Umumiy taxminiy yo'qotish	5,2 dB
Modul havolasi byudjeti (Tx min - Rx sezgirligi)	14,0 dB	Oddiy 10G BiDi SFP+ maʼlumotlar jadvali
Qolgan marja	8,8 dB

8,8 dB chegara qulay-u tolaning qarishini, kelajakda ta'mirlash qismlarini va vaqt o'tishi bilan ulagichning ifloslanishini hisobga oladi. Agar bu chegara 3 dB dan pastga tushsa, yuqoriroq-quvvat moduli yoki qisqaroq kirish variantini ko'rib chiqing. Diplexerni yo'qotish chizig'i ikki tomonlama byudjetdan asosiy farqdir; bir xil ma'lumot uzatish tezligidagi standart dupleks qabul qiluvchi qurilma ushbu chegaraning taxminan 1 dB ni qaytarib oladi.

 

 

Tez-tez so'raladigan savollar