BiDi senditæki: Eintrefjalausnir fyrir nútíma net

BiDi (Tvíátta) senditæki senda og taka á móti gögnum samtímis yfir einum trefjastreng með því að nota tvær mismunandi bylgjulengdir og WDM tækni, sem í raun helmingar trefjafjöldann á hvern hlekk.Þeir eru víða notaðir í burðarrásartengingum háskólasvæðisins, FTTH aðgangsnetum, 5G fronthaul/backhaul tengingum, neðanjarðarhringaarkitektúr og CCTV eftirlitskerfi. Þessi grein útskýrir hvernig BiDi eintrefjatækni virkar í reynd, hvar það er skynsamlegt og hvað á að athuga áður en þú skuldbindur þig til dreifingar.

 

 

Hvernig BiDi Single Fiber sending virkar í raun

Hefðbundið tvíhliða senditæki þarf tvo trefjar-einn til að senda, einn til að taka á móti. BiDi senditæki fellur það saman í einn streng. Lykilhlutinn er tvíþætturinn, stundum kallaður WDM tengi, sem situr inni í einingunni og vinnur tvö störf í einu: hann tengir staðbundið myndaða sendingarbylgjulengdina við trefjarinn á meðan hann skiptir innkomandi móttökubylgjulengdinni og beinir henni að ljósnemanum.

TheIEEE 802.3ahForskriftin skilgreindi upphaflega þessa nálgun fyrir Gigabit Ethernet í fyrstu mílu (EFM), með því að nota 1310nm/1490nm bylgjulengdarpör yfir staka-ham trefjar. Síðan þá hefur hugmyndin stækkað í hærri gagnahraða. 10G BiDi SFP+ einingar í dag nota venjulega 1270nm/1330nm pör fyrir 10–60km ná, en 25G SFP28 BiDi afbrigði styðja vegalengdir allt að 40km fyrir 5G farsímaflutninga. Við 100G nýtir QSFP28 BiDi fjórar CWDM bylgjulengdir sem skilgreindar eru íITU-T G.694.2(1271, 1291, 1311, 1331nm) til að ná stuttri-einfjarða-trefjatengingu innan gagnavera.

Eitt smáatriði sem kemur fólki á óvart: BiDi einingar verða alltaf að vera notaðar í pörum sem passa saman. Hlið A sendir á annarri bylgjulengd og tekur á móti á hinni; Hlið B gerir hið gagnstæða. Að setja upp tvær hliðar A-einingar á gagnstæðum endum tengils þýðir að báðir endar senda á sömu bylgjulengd án þess að móttakarinn sé stilltur til að greina hann-tengillinn helst dimmur. Þetta er algeng uppsetningarbilun, sérstaklega þegar uppsetningaraðilar draga tvær eins einingar úr sama bakka í stað þess að athuga A/B merki áður en lagað er. Lita-kóðun eða merking hlið A og hlið B á vöruhúsastigi útilokar flest þessara vandamála. Að skilja vélfræðina á bakviðrekstur sjóntengslareinshjálpar til við að koma í veg fyrir svona mistök.

 

Campus og Enterprise Backbone Networks

Auðveldast er að sjá hagfræðilegu rökin fyrir BiDi senditækjum í háskólaumhverfi. Íhugaðu meðalstóran-háskóla með ljósleiðaratengingu sem nær yfir tugi bygginga sem dreifast yfir nokkur hundruð hektara. Hver bygging-til-tengils byggingar sem notar staðlaða tvíhliða senditæki þarfnast tveggja trefjastrengja. Skiptu yfir í BiDi og hver hlekkur fellur niður í einn streng.

Sparnaðurinn bætist við plástursnúrur, splæsingarvinnu og trefjanýtingu-sérstaklega á lengri háskólasvæðum þar sem pláss er þröngt. Jöfnunarpunkturinn- fer eftir lengd hlekks, verðlagningu eininga og staðbundnum uppsetningarkostnaði, svo það er mismunandi eftir verkefnum. Á styttri keyrslum þar sem trefjar eru í miklu magni gæti tvíhliða ljósleiðari samt verið einfaldari. En þegar fjöldi strengja er takmarkaður eða öldrunarleiðslan getur ekki tekið meiri kapal, breytir BiDi hagfræðinni.

Fyrir utan efniskostnað þýða færri þræðir minni þrengsli í rásum, færri skeytir sem leiða til innsetningartaps og einfaldari bilanaleit. Fyrir skipuleggjendur háskólasvæðisins eru helstu ákvörðunarþættir strandframboð, lengd tengils og sjónræn fjárhagsáætlun. Leiðsögumaður okkar tilSFP senditæki gerðir á mismunandi hraðafjallar um einingarvalkostina ef þú þarft að bera saman hraða-fyrir-hraða.

 

 

FTTH og breiðbandsaðgangsnet

Trefjar-að-uppfærslur á-heima eru að öllum líkindum ljósleiðara-viðkvæmasta forritið fyrir BiDi tækni. Í punkt-to-punkt FTTH arkitektúr krefst sérhverja áskrifendatengingar sérstakan ljósleiðara frá ljósleiðaraútstöðinni (OLT) að húsnæðinu. Að minnka það í einn streng með BiDi hefur bein áhrif á innviðakostnað-þó að nákvæmur sparnaður sé háður staðbundinni trefjaverði, framboði á rásum og vinnuafli við uppsetningu.

Nokkur stór-innlend breiðbandsforrit hafa tekið upp BiDi fyrir aðgang-lagstengingu, venjulega með 1310nm/1490nm eða 1310nm/1550nm bylgjulengdarpörum á 1G hraða. 10G afbrigði eru sífellt algengari eftir því sem bandbreidd stækkar. Sem sagt, kostnaðarávinningurinn veikist þar sem trefjar eru nú þegar ódýrir og nógir, eða þar sem aðgangsorðafræðin notar PON (passive optical network) frekar en punkt-til-punktarkitektúr. PON kerfi hafa sína eigin bylgjulengdarstjórnun og njóta ekki BiDi eininga á sama hátt.

 

 

5G Fronthaul og Backhaul Flutningur

Í þéttum 5G byggingu hjálpar BiDi á tvo hagnýta vegu: það dregur úr strengjanotkun og dregur úr kapalmagni í troðfullum rásum. Hvert farsímasvæði gæti krafist margra há-bandbreiddartengla milli miðlægra grunnbandseininga og fjarstýrðra útvarpshausa, og í þéttbýli er pláss fyrir trefjarásir oft erfiðasta þvingunin.

25G SFP28 BiDi einingar eru hagnýtur valkostur fyrir 5G fronthaul, sem styður eCPRI og CPRI samskiptareglur sem tengja dreifðar einingar (DU) við útvarpseiningar (RU). 1270nm/1330nm bylgjulengdarparið yfir einfaldri-ham trefjar þekur þær 10–20km vegalengdir sem eru dæmigerðar fyrir framdráttarhluta. Fyrir bakhalssöfnun frá farsímasvæðum til farsímakjarna, sjá 10G BiDi SFP+ einingar um umferð með lægri bitakostnaði.

Það sem gerir BiDi gagnlegt fyrir farsímafyrirtæki er hæfileikinn til að endurnýta núverandi dökka trefjar án þess að draga nýjan kapal. Ljósleiðaraverksmiðja sem upphaflega studdi 4G með tvíhliða tengingum getur þjónað fleiri tenglum með því að skipta yfir í BiDi-engin skurður, engin leyfileg tafir. En það er galli: tvíþætturinn bætir við innsetningartapi, sem þéttir jaðar tengisins. Á framhalshlutum þar sem sjónræn fjárhagsáætlun er þegar þétt, staðfestu orkuáætlunina áður en gengið er út frá því að BiDi virki í sömu fjarlægð og tvíhliða.

Eitt dreifingarmynstur sem vert er að taka eftir: Sumir rekstraraðilar para 25G BiDi framhal við 10G BiDi bakhal á sama trefjabúnt, með því að nota ekki-bylgjulengdarpör sem skarast (1270nm/1330nm fyrir framdrátt, 1490nm/1550nm fyrir afturdrátt). Þessi sambúð virkar en krefst vandlegrar bylgjulengdaskipulagningar framan af.

 

Metro og WDM hringnet

Net höfuðborgarsvæðisins standa frammi fyrir stöðugri togstreitu milli vaxtar afkastagetu og framboðs á trefjum. BiDi passar náttúrulega inn í neðanjarðarhringaarkitektúr þar sem hver hnút fer framhjá umferð í báðar áttir á sameiginlegum trefjaleiðum.

Fyrir neðanjarðarlestarforrit sem krefjast meira en eitt BiDi bylgjulengdarpar, samþættist tæknin vel við óvirkaCWDM mux/demux pallar. Með því að leggja margar BiDi rásir yfir á sömu trefjarna mælist getu stigvaxandi án nýrrar trefjabyggingar. Þessi lagskiptu nálgun-BiDi fyrir skilvirkni trefja auk CWDM fyrir bylgjulengdarþéttleika-getur bætt kostnaðarhagkvæmni fyrir svæðisbundna þjónustuveitendur, þó að heildarkostnaður fari eftir rásafjölda, fjarlægð og hvort þú þurfir mögnun.

 

 

Eftirlit, myndband og sérhæfð forrit

Há-þéttleiki CCTV og IP eftirlitsuppsetningar eru minna augljóst en hagnýtt notkunartilvik. Stórt öryggiskerfi háskólasvæðisins gæti tengt 200 eða fleiri IP myndavélar aftur við miðlægan myndbandsstjórnunarþjón. Hver myndavélartengill er tiltölulega lítill-bandbreidd, en samanlagður trefjarfjöldi stækkar hratt með tvíhliða tengingum.

BiDi SFP einingar á 1000BASE-BX hraða höndla þessa tengla á stökum trefjum og einfalda LC tengið tekur minna pláss á spjaldinu en tvíhliða valkostir. Stafræn myndútsending, iðnaðarvöktun og hár-þéttleikarofi-til-að skipta um samtengingar í þröngum rýmum njóta sömu meginreglunnar.

 

Þegar BiDi er kannski ekki besti kosturinn

BiDi er ekki rétta svarið fyrir hvern hlekk. Nokkrar aðstæður þar sem venjuleg tvíhliða ljósfræði getur verið einfaldari eða áreiðanlegri:

• Trefjar eru nú þegar nóg.Ef rásin þín hefur nóg af varaþráðum, vegur trefjasparnaðurinn ekki upp á móti hærri einingakostnaði og samsvarandi-birgðaflækju.
• Liðin kjósa eins ljósfræði á báðum endum.Duplex notar sömu einingu í hvorum enda. BiDi krefst hlið A og hlið B. Fyrir teymi með takmarkaða sjónreynslu dregur samræmd lager úr villum.
• Langir hlekkir með þéttum sjónrænum jaðri.Diplexerinn bætir við innsetningartapi. Á tenglum nálægt hámarksdreifingu einingarinnar getur það aukatap ýtt þér út fyrir orkuáætlunina.
• Núverandi lagasetningarreglur gera ráð fyrir tvíhliða.Að skipta yfir í BiDi þýðir að endurmennta starfsfólk og uppfæra skjöl. Fyrir litlar dreifingar gæti umbreytingarkostnaðurinn ekki verið þess virði.
•  

Gátlisti fyrir dreifingu

Athugaðu atriði	Hvers vegna það skiptir máli	Hvað á að staðfesta
A/B par samsvörun	Missamandi einingar eru algengasta BiDi bilunin	Staðfestu hlið A í öðrum enda, hlið B í hinum; merki fyrir sendingu
Fjárhagsáætlun fyrir ljósafl	Diplexer bætir við innsetningartapi á móti tvíhliða einingum	Reiknaðu heildardempun hlekks; bera saman við einingu sérstakur
Bylgjulengdarátök	BiDi bylgjulengdir geta skarast við CWDM/DWDM á sömu trefjum	Farið yfir bylgjulengdaráætlun fyrir alla trefjaleiðina
DOM/DDM stuðningur	Rauntímavöktun fyrir hvern SFF-8472 nær niðurbroti snemma	Staðfestu einingar tilkynna Tx/Rx afl, hitastig og hlutdrægni
Birgðir og varahlutir	Þú þarft bæði A-hlið og B-hlið varahluta	Geymdu að minnsta kosti eitt varapar á hverja síðu; merkið greinilega

 

 

Dæmi: 10G BiDi Link fjárhagsáætlun Yfir 10km

Áður en BiDi er dreift á einhvern hlekk skaltu ganga úr skugga um að heildarslóðatap haldist innan sjónræns fjárhagsáætlunar einingarinnar. Hér er unnið dæmi fyrir 10G BiDi SFP+ einingu á 10km einhleypri-stillingu trefjahlaupi, með stöðluðumITU-T G.652Dtrefjabreytur:

Parameter	Gildi	Heimild
Trefjadempun (1270nm, 10km)	0,35 dB/km × 10=3.5 dB	G.652D sérstakur, 1310nm gluggi
Tengitap (2 pöruð pör)	0,3 dB × 2=0.6 dB	TIA-568 bekk, LC/UPC
Skeytap (1 fusion splice)	0,1 dB × 1=0.1 dB	Dæmigert fusion splice
Umframtap tvíhliða (báðir endar)	~1,0 dB	Innri eining, gagnablað fyrir hvern seljanda
Heildar áætlað leiðatap	5,2 dB
Kostnaðarhámark einingartengla (Tx min til Rx næmi)	14,0 dB	Dæmigert 10G BiDi SFP+ gagnablað
Eftirstöðvar framlegðar	8,8 dB

8,8 dB framlegð er þægilegt-það tekur þátt í öldrun trefja, framtíðarviðgerðarskessum og mengun tengis með tímanum. Ef þessi mörk fer niður fyrir 3 dB skaltu íhuga meiri-afleiningu eða afbrigði með styttri útbreiðslu. The tvíhliða tapslínan er lykilmunurinn frá tvíhliða fjárhagsáætlun; staðall tvíhliða senditæki á sama gagnahraða myndi endurheimta um það bil 1 dB af þeirri framlegð.

 

 

Algengar spurningar