Applikazzjonijiet BiDi Transceiver: Soluzzjonijiet Uniċi tal-Fibra għal Netwerks Moderni

Transceivers BiDi (Bidirezzjonali) jittrasmettu u jirċievu data simultanjament fuq linja ta 'fibra waħda bl-użu ta' żewġ wavelengths differenti u teknoloġija WDM, u b'mod effettiv jonqsu bin-nofs l-għadd tal-fibra għal kull link.Huma skjerati b'mod wiesa 'f'konnessjonijiet tas-sinsla tal-kampus, netwerks ta' aċċess FTTH, konnessjonijiet fronthaul/backhaul 5G, arkitetturi taċ-ċirku tal-metro, u sistemi ta 'sorveljanza CCTV. Dan l-artikolu jispjega kif it-teknoloġija tal-fibra waħda BiDi taħdem fil-prattika, fejn jagħmel sens, u x'għandek tiċċekkja qabel ma timpenja ruħha għal skjerament.

 

 

Kif Taħdem Attwalment it-Trażmissjoni BiDi Single Fiber

Transceiver duplex standard jeħtieġ żewġ fibri-waħda biex tibgħat, waħda biex tirċievi. Transceiver BiDi jiġġarraf dak f'linja waħda. Il-komponent ewlieni huwa d-diplexer, xi kultant imsejjaħ coupler WDM, li joqgħod ġewwa l-modulu u jagħmel żewġ xogħlijiet f'daqqa: jgħaqqad il-wavelength tat-trażmissjoni ġenerat lokalment fuq il-fibra filwaqt li jaqsam il-wavelength ta 'riċeviment li jidħol u jidderieġih lejn il-fotodetector.

Il-IEEE 802.3ahspeċifikazzjoni oriġinarjament iddefiniet dan l-approċċ għal Gigabit Ethernet fl-Ewwel Mile (EFM), bl-użu ta' pari ta' wavelength ta' 1310nm/1490nm fuq fibra b'modalità waħda-. Minn dakinhar, il-kunċett żdied għal rati ogħla tad-dejta. Il-moduli 10G BiDi SFP+ tal-lum jużaw komunement pari 1270nm/1330nm għal 10–60km jilħaq, filwaqt li varjanti 25G SFP28 BiDi jappoġġjaw distanzi sa 40km għat-trasport mobbli 5G. F'100G, il-QSFP28 BiDi jisfrutta erba' wavelengths CWDM definiti f'ITU-T G.694.2(1271, 1291, 1311, 1331nm) biex tinkiseb konnettività tal-fibra waħda-qasira-fiċ-ċentri tad-dejta.

Dettall wieħed li jaqbad lin-nies off guard: il-moduli BiDi għandhom dejjem jiġu skjerati f'pari mqabbla. In-naħa A tittrasmetti fuq wavelength wieħed u tirċievi fuq l-oħra; In-naħa B tagħmel il-maqlub. L-installazzjoni ta' żewġ moduli Side A fuq truf opposti ta' link tfisser iż-żewġt itruf jittrasmettu fuq l-istess wavelength mingħajr l-ebda riċevitur sintonizzat biex jiskoprih-il-link tibqa' mudlama. Dan huwa falliment komuni fl-iskjerament, speċjalment meta l-installaturi jiġbdu żewġ moduli identiċi mill-istess trej minflok ma jiċċekkjaw it-tikketti A/B qabel ma jagħmlu patching. Il-kodifikazzjoni jew it-tikkettar tal-kulur-Naħa A u Naħa B fl-istadju tal-maħżen jelimina ħafna minn dawn il-kwistjonijiet. Nifhmu l-mekkanika waratħaddim tal-modulu tal-link ottikujgħin biex jipprevjeni dan it-tip ta 'żball.

 

Kampus u Netwerks Sinsla Intrapriża

L-argument ekonomiku għal transceivers BiDi huwa l-aktar faċli biex tara f'ambjenti tal-kampus. Ikkunsidra università ta'-daqs medju b'konnettività tal-fibra li taħdem għal għexieren ta' bini mifruxa fuq diversi mijiet ta' acres. Kull link bini-ma-bini li juża transceivers duplex standard jeħtieġ żewġ linji tal-fibra. Aqleb għal BiDi, u kull rabta tinżel għal fergħa waħda.

L-iffrankar jiżdied bejn il-kordi tal-garża, ix-xogħol ta' splice, u l-utilizzazzjoni tal-fibra-partikolarment fuq ġirjiet itwal tal-kampus fejn l-ispazju tal-kondjuwit huwa strett. Il-punt tal-break-jiddependi fuq it-tul tal-link, il-prezz tal-modulu, u l-ispejjeż tal-installazzjoni lokali, għalhekk ivarja minn proġett għal proġett. Fuq ġirjiet iqsar fejn il-fibra hija abbundanti, l-ottika duplex xorta tista 'tkun aktar sempliċi. Imma meta l-għadd tal-fergħat huma limitati jew il-kondjuwit li qed jixjieħ ma jistax jieħu aktar kejbil, BiDi jibdel l-ekonomija.

Lil hinn mill-ispejjeż tal-materjal, inqas linji jfissru inqas konġestjoni tal-kondjuwit, inqas splices li jintroduċu telf ta 'inserzjoni, u soluzzjoni tal-problemi aktar sempliċi. Għall-pjanifikaturi tal-kampus, il-fatturi ewlenin tad-deċiżjoni huma d-disponibbiltà tal-linji, it-tul tal-link, u l-baġit ottiku. Il-gwida tagħna biexTipi ta 'transceiver SFP f'veloċitajiet differentitkopri l-għażliet tal-modulu jekk għandek bżonn ta' paragun tal-veloċità-b'-veloċità.

 

 

Netwerks ta' Aċċess FTTH u Broadband

Fiber-li-id--skjerament tad-dar huma bla dubju l-aktar applikazzjoni tal-fibra-sensittiva għat-teknoloġija BiDi. F'arkitetturi FTTH punt-sa-punt, kull konnessjoni tal-abbonat teħtieġ fibra ddedikata mit-terminal tal-linja ottika (OLT) sal-post. It-tnaqqis ta' dik għal fergħa waħda b'BiDi għandu impatt dirett fuq l-ispiża tal-infrastruttura-għalkemm l-iffrankar eżatt jiddependi fuq l-ipprezzar tal-fibra lokali, id-disponibbiltà tal-kondjuwit, u r-rati tax-xogħol tal-installazzjoni.

Diversi programmi tal-broadband nazzjonali fuq skala kbira -adottaw BiDi għal aċċess-konnettività tas-saff, tipikament jużaw pari ta' wavelength ta' 1310nm/1490nm jew 1310nm/1550nm b'veloċitajiet 1G. 10G varjanti huma dejjem aktar komuni hekk kif it-talbiet tal-bandwidth jiżdiedu. Madankollu, il-vantaġġ tal-ispiża jiddgħajjef fejn il-fibra hija diġà rħisa u abbundanti, jew fejn it-topoloġija tal-aċċess tuża PON (netwerk ottiku passiv) aktar milli arkitettura punt-sa-punt. Is-sistemi PON għandhom il-ġestjoni tal-wavelength tagħhom stess u ma jibbenefikawx minn moduli BiDi bl-istess mod.

 

 

5G Fronthaul u Backhaul Transport

F'bini dens ta '5G, BiDi jgħin f'żewġ modi prattiċi: inaqqas il-konsum tal-fergħat u jaqta' l-massa tal-kejbil f'kanali iffullar. Kull sit taċ-ċelluli jista 'jeħtieġ rabtiet multipli ta' bandwidth għoli-bejn unitajiet ċentralizzati tal-banda bażi u heads tar-radju remoti, u fl-iskjeramenti urbani, l-ispazju tal-kanali tal-fibra spiss ikun l-aktar restrizzjoni diffiċli biex taħdem madwar.

Il-moduli 25G SFP28 BiDi huma għażla prattika għal fronthaul 5G, li jappoġġaw il-protokolli eCPRI u CPRI li jgħaqqdu unitajiet distribwiti (DU) ma' unitajiet tar-radju (RU). Il-par ta' wavelength 1270nm/1330nm fuq fibra ta' modalità-waħda tkopri d-distanzi ta' 10–20km tipiċi tas-segmenti ta' fronthaul. Għall-aggregazzjoni ta 'backhaul minn siti taċ-ċelluli għall-qalba mobbli, il-moduli 10G BiDi SFP + jimmaniġġjaw it-traffiku bi prezz aktar baxx għal kull bit.

Dak li jagħmel BiDi utli għall-operaturi mobbli hija l-abbiltà li terġa 'tuża fibra skura eżistenti mingħajr ma tiġbed kejbil ġdid. Impjant tal-fibra li oriġinarjament appoġġa 4G b'konnessjonijiet duplex jista' jservi aktar links billi jiskambja għal BiDi-l-ebda qtugħ ta' trinek, l-ebda dewmien li jippermetti. Iżda hemm qabda: id-diplexer iżid telf ta 'inserzjoni, li jissikka l-marġini tal-link. Fuq segmenti fronthaul fejn il-baġit ottiku huwa diġà strett, ivverifika l-baġit tal-enerġija qabel tassumi BiDi jaħdem fl-istess distanza bħal duplex.

Mudelli ta 'skjerament wieħed ta' min jinnota: xi operaturi jingħaqdu 25G BiDi fronthaul ma '10G BiDi backhaul fuq l-istess mazz tal-fibra, billi jużaw pari ta' wavelength li ma jikkoinċidux -(1270nm/1330nm għal fronthaul, 1490nm/1550nm għal backhaul). Din il-koeżistenza taħdem iżda teħtieġ ippjanar bir-reqqa tal-wavelength bil-quddiem.

 

Metro u WDM Ring Networks

In-netwerks taż-żona metropolitana jiffaċċjaw tensjoni kostanti bejn it-tkabbir tal-kapaċità u d-disponibbiltà tal-fibra. BiDi tidħol b'mod naturali fl-arkitetturi taċ-ċirku tal-metro fejn kull nodu jgħaddi t-traffiku fiż-żewġ direzzjonijiet fuq mogħdijiet tal-fibra kondiviżi.

Għal applikazzjonijiet tal-metro li jeħtieġu aktar minn par wieħed ta 'wavelength BiDi, it-teknoloġija tintegra sew mal-passivPjattaformi CWDM mux/demux. Tispiċċa kanali BiDi multipli fuq l-istess kapaċità ta 'skali tal-fibra b'mod inkrementali mingħajr kostruzzjoni ġdida ta' fibra. Dan l-approċċ f'saffi-BiDi għall-effiċjenza tal-fibra flimkien ma' CWDM għad-densità tal-wavelength-jista' jtejjeb l-effiċjenza fl-ispiża għall-fornituri tas-servizz reġjonali, għalkemm l-ispiża totali tiddependi fuq l-għadd tal-kanali, id-distanza, u jekk għandekx bżonn amplifikazzjoni.

 

 

Sorveljanza, Vidjow, u Applikazzjonijiet Speċjalizzati

L-installazzjonijiet ta' CCTV u sorveljanza IP ta'-densità għolja huma każ ta' użu inqas ovvju iżda prattiku. Sistema ta' sigurtà tal-kampus kbira tista' tikkonnettja 200 kamera IP jew aktar lura ma' server ċentrali ta' ġestjoni tal-vidjo. Kull konnessjoni tal-kamera hija bandwidth relattivament baxxa-, iżda l-għadd aggregat tal-fibra jiżdied malajr b'konnessjonijiet duplex.

Il-moduli BiDi SFP b'veloċitajiet 1000BASE-BX jimmaniġġjaw dawn il-links fuq linji ta' fibra waħda, u l-konnettur LC simplex jieħu inqas spazju fuq il-pannelli minn alternattivi duplex. Ix-xandir tal-vidjo diġitali, il-monitoraġġ industrijali, u swiċċ ta'-densità għolja-biex-interkonnessjonijiet ta' swiċċ fi spazji stretti kollha jibbenefikaw mill-istess prinċipju.

 

Meta BiDi Jista' Ma Ikunx l-Aħjar Għażla

BiDi mhix it-tweġiba t-tajba għal kull link. Ftit sitwazzjonijiet fejn l-ottiki duplex standard jistgħu jkunu aktar sempliċi jew aktar affidabbli:

• Il-fibra diġà hija abbundanti.Jekk il-kondjuwit tiegħek ikollu ħafna linji żejda, l-iffrankar tal-fibra ma jikkumpensax l-ispiża ogħla tal-modulu u l-kumplessità tal-inventarju tal-par imqabbla-.
• It-timijiet jippreferu ottiċi identiċi fuq iż-żewġt itruf.Duplex juża l-istess modulu f'kull tarf. BiDi teħtieġ Side A u Side B. Għal timijiet b'esperjenza ottika limitata, inventarju uniformi jnaqqas l-iżbalji.
• Rabtiet twal b'marġini ottiku strett.Id-diplexer iżid telf ta 'inserzjoni. Fuq links ħdejn il-firxa massima tal-modulu, dak it-telf żejjed jista 'jimbottak barra mill-baġit tal-enerġija.
• Il-konvenzjonijiet tal-patching eżistenti jassumu duplex.Li taqleb għal BiDi tfisser it-taħriġ mill-ġdid tal-persunal u l-aġġornament tad-dokumentazzjoni. Għal skjeramenti żgħar, l-ispiża tat-tranżizzjoni tista' ma tkunx worth it.
•  

Lista ta' Kontroll tal-Iskjerament

Iċċekkja l-Oġġett	Għaliex Jgħodd	X'għandu tivverifika
Tqabbil ta' par A/B	Moduli mhux imqabbla huma l-aktar falliment komuni tal-BiDi	Ikkonferma Naħa A fuq tarf wieħed, Naħa B fuq in-naħa l-oħra; tikketta qabel it-tbaħħir
Baġit tal-enerġija ottika	Diplexer iżid telf ta 'inserzjoni vs moduli duplex	Ikkalkula l-attenwazzjoni totali tal-link; qabbel mal-spec tal-modulu
Konflitt tal-wavelength	Wavelengths BiDi jistgħu jikkoinċidu ma 'CWDM/DWDM fuq l-istess fibra	Irrevedi l-pjan tal-wavelength għall-passaġġ kollu tal-fibra
Appoġġ DOM/DDM	Il-monitoraġġ-ħin reali għal kull SFF-8472 jaqbad id-degradazzjoni kmieni	Ivverifika l-moduli jirrappurtaw il-qawwa Tx/Rx, it-temperatura, u l-kurrent bias
Inventarju u spares	Għandek bżonn iż-żewġ spares tal-ġenb A-in-naħa B-	Ħażna mill-inqas par spare wieħed għal kull sit; tikketta b'mod ċar

 

 

Eżempju: 10G BiDi Link Budget Aktar minn 10km

Qabel ma tuża BiDi fuq kwalunkwe link, ivverifika li t-telf totali tal-passaġġ jibqa' fil-baġit ottiku tal-modulu. Hawn eżempju maħdum għal modulu 10G BiDi SFP+ fuq ġirja tal-fibra ta' 10km single-, bl-użu standardITU-T G.652Dparametri tal-fibra:

Parametru	Valur	Sors
Attenwazzjoni tal-fibra (1270nm, 10km)	0.35 dB/km × 10=3.5 dB	G.652D spec, tieqa 1310nm
Telf tal-konnettur (2 pari imqabbla)	0.3 dB × 2=0.6 dB	TIA-568 grad, LC/UPC
Telf ta' splice (splice ta' fużjoni 1)	0.1 dB × 1=0.1 dB	Splice tipiku tal-fużjoni
Telf żejjed ta’ Diplexer (iż-żewġt itruf)	~1.0 dB	Modulu intern, għal kull datasheet tal-bejjiegħ
It-telf totali tal-passaġġ stmat	5.2 dB
Budget tal-link tal-modulu (Tx min għal Rx sensittività)	14.0 dB	Datasheet tipiku 10G BiDi SFP+
Marġni li jifdal	8.8 dB

Marġini ta' 8.8 dB huwa komdu-jikkalkula għat-tixjiħ tal-fibra, splices ta' tiswija futura, u kontaminazzjoni tal-konnettur maż-żmien. Jekk dan il-marġni jinżel taħt it-3 dB, ikkunsidra modulu ta' qawwa-ogħla jew varjant ta' firxa iqsar. Il-linja tat-telf tad-diplexer hija d-differenza ewlenija minn baġit duplex; transceiver duplex standard bl-istess rata tad-dejta jirriklama bejn wieħed u ieħor 1 dB ta' dak il-marġni.

 

 

Mistoqsijiet Frekwenti