Kiudoptilise ülekande Windows ja Fiber Bandwidth Guide

Räniklaas ei ole igal lainepikkusel võrdselt läbipaistev. Sumbumine ja kromaatiline dispersioon varieeruvad lähi-infrapunaspektris ning lainepikkuste vahemikke, kus kaod saavutavad praktilise miinimumi, nimetatakse optilisteks ülekandeakendeks.

Selle taga olev füüsika on hästi arusaadav. Rayleighi hajumine langeb 1/λ⁴, mis tähendab, et pikemad lainepikkused hajuvad vähem. Infrapunane molekulaarne neeldumine seevastu tõuseb järsult üle ligikaudu 1600 nm. Sumbumise miinimum on kohas, kus need kaks mehhanismi ristuvad - 1550 nm lähedal. See ristumispunkt on põhjus, miks C-riba hõivab spektripositsiooni, mida ta teeb. Eraldi tekitas OH⁻ iooni neeldumise jääkpiik lainepikkusel 1383 nm ajalooliselt spektris surnud tsooni, mistõttu O-- ja S-riba ei ole külgnevad.

Seitse ITU{0}}T standardsagedust

Neli neist kannavad põhiosa kommertsliiklusest: 850 nm, O-riba, C- ja L-. Ülejäänud kolm täidavad kitsamaid rolle.

C-Riba (1530–1565 nm)

C-riba on kaasaegse optilise võrgu selgroog. See asub ränidioksiidi sumbumise kõvera allosas, umbes 0,19–0,20 dB/km, ja selle võimendusaken ühtib Erbium-legeeritud kiudvõimenditega. See joondus on füüsika kokkulangevus - erbiumioonide emissioonispekter ränidioksiidi klaasis kattub kiu kao miinimumiga -, kuid sellest sõltub kogu pikamaaveo{8}}tööstus.

Tüüpilised juurutusviisid hõlmavad DWDM-i pikamaa-- ja ülipikamaa Üks kiupaar C-riba DWDM-is suudab kanda 40–96 kanalit 100 G või üle selle - koguvõimsusega kümnetes terabitides sekundis.

Spektri efektiivsus paljudel C-riba marsruutidel läheneb nüüd Shannoni piirile, kuna koherentne DSP liigub 800G ja 1,6T suunas lainepikkuse kohta. Kui matemaatika lakkab teie kasuks töötamast, on praktiline lahendus L-ribavõimsuse aktiveerimine samal kiul, selle asemel, et igast kanalist rohkem bitte välja pigistada.

O-Riba (1260–1360 nm)

O-riba oli esimene aken, mida kaubanduslikult kasutati ühemoodi-kiudude jaoks ja see domineerib jätkuvalt keskmise-kauguse linkide puhul. Põhiomadus: kromaatiline dispersioon on standardse G.652 kiu juures 1310 nm juures nullilähedane, punkt, kus materjali dispersioon ja lainejuhi dispersioon kaovad. Optilised impulsid hoiavad oma kuju üle kauguse ilma kompensatsioonita, mis tähendab, et transiiverid saavad toetuda lihtsamatele otse{7}}tuvastusarhitektuuridele, mis on - odavamad ja väiksema võimsusega kui koherentsed C-ribamoodulid.

Levinud rakendused: 10G LR, 25G LR, 100G LR4 moodulid; metroo Ethernet; ettevõtte WAN ja tume kiud punkt-punktini-; PON ülesvoolu (1310 nm, OLT abonent); BiDi ja CWDM transiiverid.

Kompromiss{0}}on lihtne. O-riba sumbumine 0,35 dB/km juures on umbes 75% kõrgem kui C-riba ja EDFA-d nendel lainepikkustel ei tööta. Üle 40–80 km vajate C-riba. Metroovahemaa piires võidab O{11}bänd hajutamise lihtsuse ja transiiveri maksumuse osas. Pooljuht-optilised võimendid ja O-riba koherentsed transiiverid on väljatöötamisel ja võivad kasutusulatust veelgi suurendada, kuid helitugevuse kasutuselevõtt ei ole peatne.

850 nm riba

Hoonetes ja andmekeskustes haldab 850 nm riba, mis on ühendatud VCSEL-i allikate ja mitmemoodilise kiudoptiga, valdava enamuse -lühiulatusega linkidest. Sumbumine on suur -, umbes 2,5–3,5 dB/km -, kuid kui teie pikim kaabli pikkus on 300 meetrit, pole see arv oluline.

VCSEL{0}}põhine optika maksab oluliselt vähem kui DFB-lasermoodulid, mis on kogu asja mõte. Server-lülitamiseks, riiuli ülaosa-ülaosa-, ülikoolilinnaku magistraal, 10G/25G/40G/100G SR - kogu 850 nm territoorium.

Suundumus, mida tasub jälgida: hüperskaala andmekeskused määravad uutes ehitustes üha enam ühemoodi{0}}kiu, et toetada kiirust 200G ja 400G-raja kohta. See sööb tasapisi tipptasemel 850 nm osa. Kuid 850 nm sagedusriba ei kao niipea kuhugi mitmemoodilise kiudoptilise installeeritud baasi ja kulutundlike-ettevõtete võrkude jaoks.

L-Riba (1565–1625 nm)

L-riba toimib C-riba ülevooluna. See pakub standardses ühemoodi-kiudude puhul teist-väiksemat sumbumist (umbes 0,22 dB/km) ja seda saab võimendada müügilolevate L-riba EDFA-dega.

L-riba EDFA ja C+L mux/demux lisamine olemasolevatesse võimendikohtadesse kahekordistab kasutatavatkiu ribalaiusjuba maapealsel infrastruktuuril murdosa uue ehituse maksumusest. See on esimene suutlikkuse kangi operaatorid, kui C-riba täitub.

C+L juurutamine on nüüd suurtes allveelaevasüsteemides standardvarustuses ja üha tavalisem{1}}suure liiklusega maismaateedel. Kombineeritud C+L spekter on nihkunud kenast-to{5}}vajalikuks uue pikamaa-infrastruktuuri läbilaskevõime planeerimise lähtetasemeks, eriti kuna-lainepikkuse kiirus tõuseb 800 G-ni.

Teisesed ansamblid

S-Riba (1460–1530 nm)

Tänapäeval on S-bändi peamine äriline kasutusala PON: GPON ja XG-PON kasutavad 1490 nm allavoolu liikluseks OLT-st abonentidele. Lisaks on S-band järgmise-põlvkonna S+C+L lairiba DWDM-i uurimise sihtmärk. Tuulium-legeeritud kiudvõimendid ja Ramani võimendus on võimenduse kandidaatlahendused, kuid kumbki ei ole lähedal C/L-riba EDFA kuludele ega töökindlusele tootmismastaabis. Lab demonstratsioonid on olemas; laiaulatuslik-kommertslik S-riba DWDM seda ei tee.

E-Riba (1360–1460 nm)

OH⁻ veepiik 1383 nm lähedal muutis selle riba ajalooliselt kasutuskõlbmatuks. G.652.D nulli veepiigi kiud kõrvaldab neeldumise ja ZWP kiu E-riba sumbumine langeb tegelikult alla O-riba taseme. Probleem on paigaldatud baasis: enamus maailmas leiduvast kiust on pärand G.652.A või G.652.B, mille veepiik on terve. Kaubanduslikult müüdavaid E-riba transiivereid ja võimendeid on endiselt vähe. Reaalselt on E{11}}ribal oluline ainult ZWP-kiududele rajatud roheväljadel, kus on vaja kõiki saadaolevaid CWDM-i pesasid.

U-Riba (1625–1675 nm)

U{0}}ribal andmeliiklust ei toimu. Selle ainus funktsioon on väljaspool-ribakiudude jälgimist-. U-riba lainepikkustel OTDR-seadmed sisestavad testimpulsse reaalajas kiududesse, mõõtes peegeldusi, ühenduskadusid, pistiku kvaliteeti ja katkestusi, katkestamata aktiivseid teenuseid teistel sagedusaladel.

Õige ülekandeakna valimine

Peamised otsustuspiirangud

Installitud kiu tüüp

Mitmemoodiline kiud (OM3/OM4) piirab kiired lingid 850 nm-ni. Pärand G.652.A/B ühe-režiim välistab veetipu tõttu E-riba. Juba maapinnas olev kiud on esimene piirang - kõik muu tuleneb sellest.

Võimendi nõue

EDFA-d töötavad ainult C- ja L-ribades. Lingid, mis nõuavad optilist võimendust - üldiselt kaugemal kui 80 km -, peavad kasutama ühte neist kahest ribast. O-riba laiendamine üle 40 km tähendab kas elektrilist regenereerimist või suure-võimsusega võimendamata koherentseid transiivereid, mis mõlemad lisavad kulusid.

Kanalite loendus ja multipleksimise strateegia

CWDM toetab kuni 18 kanalit 20 nm vahedega, ilma võimenduseta ja madalama kanalihinnaga. DWDM koondab 40–96+ kanalit ainuüksi C--ribale (L-sagedusega rohkem), nõuab EDFA-sid ja pakub palju suuremat koondvõimsust. Enamikku metroo- ja ettevõttelinke teenindab CWDM hästi. DWDM-i nõuavad selgroog, allveelaev ja{10}}suur DCI. Üleminekupunkt on ligikaudu 8–10 kanalit või võimendatud vahemikku üle 80 km.

Transiiveri maksumus ja võimsuse eelarve

850 nm VCSEL optika on odavaim. O-riba DFB-põhised moodulid (LR, LR4) asuvad keskel. C-riba koherentsetel moodulitel on kõrgeim hind ja võimsus. 10 km pikkusel metrooliinil koherentse optika kasutuselevõtul pole tehnilist kasu, millega O-riba LR-moodul raskusteta hakkama saab.

Kuidas WDM kasutab edastusakent

Lainepikkusjaotusega multipleksiminemäärab sõltumatutele andmevoogudele erinevad lainepikkused ja edastab need samaaegselt üle ühe kiu. Ülekandeaknad määravad kogusummakiu ribalaiusselle multipleksimise jaoks saadaval.

CWDM

20 nm kanalite vahe O, E, S, C ja L ribade vahel. Kuni 18 kanalit. Tavaliste metroo vahemaade puhul pole võimendust vaja. Jahutamata laserid hoiavad kulud madalad. Kasutatakse metroovõrkudes, alla 80 km pikkune andmekeskuste ühendamine ja ettevõtete tumekiudühendused.

DWDM

100 GHz või 50 GHz kanalite vahe C-ribas, valikuliselt laiendatud L-riba. 40 kanalitele sagedusel 100 GHz või 96 sagedusel 50 GHz, millest igaüks kannab 100 G või rohkem. Pikkade vahemike jaoks on vaja EDFA-sid. Kasutatakse pikamaa{11}}magistraalliinil, merekaablitel ja kõrgel{12}}ribalaiusega kiudomavahel seotud.

Valik CWDM-i ja DWDM-i vahel taandub võimsusele ja kuludele. CWDM on kanali kohta odavam, kuid ületab 18 kanalit, millel puudub võimendustee. DWDM maksab rohkem, kuid ühe kiu paari puhul ulatub see kümnete terabittini.