Definicja nadajnika-odbiornika: co właściwie wchodzi w skład tych rzeczy

 

Czyli transceivery optyczne. Zasadniczo są to moduły umożliwiające sieciom światłowodowym - zamianę sygnałów elektrycznych na światło i z powrotem. Strona nadajnika wysyła impulsy świetlne przez światłowód, strona odbiornika wychwytuje je i zamienia z powrotem w dane elektryczne, z których może korzystać Twój sprzęt.

Znajdziesz je w centrach danych, infrastrukturze telekomunikacyjnej i praktycznie wszędzie tam, gdzie przesyłane są duże ilości danych. Cisco poinformowało, że w 2019 r. osiągnięto masową produkcję transceiverów 400G, co daje wyobrażenie o tym, jak szybko ten sprzęt się rozwija. - W ciągu około piętnastu lat przeszliśmy od standardu 10G do 400G.

 

 

Jak działają kompromisy w projektowaniu-

 

Inżynierowie nieustannie walczą tutaj z fizyką. Mniejsze obudowy brzmią świetnie, dopóki nie zorientujesz się, że upchasz większą gęstość mocy na mniejszej przestrzeni, co oznacza problemy z ciepłem. Obudowa QSFP28 umożliwiła przepływ 100 Gb/s przez moduł wielkości mniej więcej kciuka -, co daje w przybliżeniu 25 Gb/s na kanał, jeśli liczyć.

Zakresy temperatur mają większe znaczenie, niż się ludziom wydaje. Sprzęt-konsumencki działa w temperaturze od 0 do 70 stopni. Zastosowania przemysłowe i wojskowe wymagają stopnia od -40 do +85 lub więcej, czasami osiągając nawet +90 stopnia. Dlatego firmy takie jak Radiall skupiają się na wytrzymałych konstrukcjach, a ich rodziny S-Light i D-Light radzą sobie z większymi zasięgami, zachowując jednocześnie rozsądne zużycie energii.

Zaleta zakłóceń elektromagnetycznych

Włókno szklane nie dba o zakłócenia elektromagnetyczne. Połóż miedź obok silnika lub nadajnika radiowego, a usłyszysz hałas. Błonnik po prostu... nie. Właśnie dlatego łodzie podwodne, samoloty i zakłady przemysłowe preferują światłowód w przypadku krytycznych łączy. Światłowód można bez problemu poprowadzić wzdłuż linii-wysokiego napięcia.

 

Prawdziwe wyniki z gry na boisku

 

Firma Juniper Networks opublikowała dane pokazujące, że ich spójne moduły optyczne osiągnęły przepustowość 14,4 Tb/s na pojedynczej parze włókien w 2023 r. przy użyciu multipleksowania z podziałem długości fali. To nie jest teoria - stosowana w sieciach operatorów.

Radiall z serii D-Light osiąga prędkość do 120 Gb/s i więcej, pakując wiele kanałów w jeden moduł.. 12-Istnieją wersje kanałów, co oznacza, że ​​teoretycznie można przepuścić terabit przez jeden transceiver, jeśli każdy kanał ma maksymalną przepustowość około 100 G. Opcje montażu powierzchniowego i podłączania umożliwiają lutowanie bezpośrednio na płytkach lub moduły-z możliwością wymiany podczas pracy, w zależności od potrzeb aplikacji.

Zużycie energii jest bardzo zróżnicowane. Urządzenie 10G SFP+ może pobierać 1,5 wata. Transceiver 400G może pobierać 12-15 watów. Pomnóż to przez setki portów w przełączniku, a nagle Twoje wymagania dotyczące chłodzenia eksplodują — centra danych wydają na chłodzenie prawie tyle samo, co czasami na obliczenia.

 

 

Współczynniki kształtu i standardy MSA

 

Umowy z wieloma-źródłami ujednoliciły wszystko, dzięki czemu nie jesteś ograniczony do jednego dostawcy. SFP, SFP+, QSFP, QSFP28, QSFP-DD... akronimy się piętrzą. Każda generacja zazwyczaj obsługuje wyższe prędkości lub więcej pasów. QSFP-DD podwoiło ścieżki z 4 do 8, w ten sposób przeszliśmy z modułów 400G do 800G bez całkowitego przeprojektowania wszystkiego.

Nadal istnieją pakiety niestandardowe do specjalistycznych zastosowań. Wojsko, lotnictwo i trudne środowiska przemysłowe - wymagają urządzeń nadawczo-odbiorczych odpornych na wibracje, wstrząsy, mgłę solną i promieniowanie. W takich warunkach standardowe komercyjne transceivery zawodzą dość szybko.

Integracja kanałów staje się gęsta

Umieszczenie większej liczby kanałów na tej samej powierzchni wymaga lepszego zarządzania temperaturą i węższych tolerancji produkcyjnych. Stabilność długości fali w transiwerze DWDM musi mieścić się w granicach około 0,01 nm, w przeciwnym razie wystąpią przesłuchy między kanałami. Dlatego te rzeczy kosztują tyle, ile kosztują. - wymagana precyzja jest naprawdę trudna.

Podejście Radiall z różną liczbą kanałów (2, 4, 12) pozwala dopasować transiwer do rzeczywistych potrzeb, zamiast płacić za możliwości, których nie będziesz używać. Punkt końcowy sieci czujników działający z niższą szybkością nie potrzebuje 12-bestii kanałowej -. W tym przypadku bardziej sensowna jest wersja S-Light z jednym lub dwoma kanałami.

 

 

Gdzie ta technologia jest faktycznie wykorzystywana

 

Telekomunikacyjne sieci szkieletowe łączą miasta i kraje, w których zastosowano-transceivery o dużym-zasięgu o dużej mocy i zewnętrznym wzmocnieniu. Seria OptiXtrans firmy Huawei pokonuje do 800 km bez regeneracji dzięki zastosowaniu spójnej detekcji i korekcji błędów w przód.

Połączenia wzajemne w centrach danych między budynkami lub obiektami na terenie kampusu zazwyczaj obsługują prędkość 10 G lub 25 G na pas na krótszych dystansach, może 2-10 km. Transceivery kosztują mniej, ponieważ nie potrzebujesz fantazyjnej optyki o dużym zasięgu i intensywnej korekcji błędów.

Wewnątrz szafy centrum danych łączącej serwery z przełącznikami czasami potrzebny jest jeszcze krótszy zasięg ({0}} metrów lub mniej). Te transceivery optymalizują się pod kątem niskich kosztów i małej mocy zamiast odległości.

Zgodność z interfejsami FPGA i SERDES ma znaczenie w zastosowaniach związanych z przetwarzaniem sygnałów. Potrzebujesz interfejsu elektrycznego w transiwerze, aby odpowiadał oczekiwaniom twojego układu przetwarzającego, w przeciwnym razie dodajesz etapy konwersji, które zużywają energię i zwiększają opóźnienia.

Niemetalowa konstrukcja światłowodu oznacza, że ​​kable można prowadzić przez przestrzenie, w których miedź mogłaby wychwytywać zakłócenia lub powodować problemy z pętlą uziemienia. Sprzęt do obrazowania medycznego, instrumenty naukowe, produkcja audio/wideo - w wielu miejscach, gdzie czysta transmisja sygnału ma większe znaczenie niż surowy koszt.