Технология увеличения пропускной способности оптоволокнабыстро становится наиболее практичным путем расширения современных оптических сетей. Трафик в центрах обработки данных, облачных магистралях и транспорте 5G продолжает расти. Между тем, оптоволоконные маршруты, каналы и площадки сталкиваются с реальными ограничениями. В результате многие операторы теперь выходят за рамки простого «повышения скорости» и сосредотачиваются на увеличении пропускной способности-на уровне системы.
В этом контекстеТехнология увеличения пропускной способности оптоволокнастремится сделать одну вещь: высвободить больше полезного спектра и пропускной способности существующего оптоволокна с минимальными нарушениями. Вместо перестройки всей сети он добавляет интеллектуальный оптический уровень, который повторно использует то, что вы уже использовали в полевых условиях.
В этой статье описываются логика, архитектура и инженерные компромиссы-. Это также показывает, почему любое-преобразование оптической длины волны может привести к достижению нового предела пропускной способности одного-волокна, включая заявленный рубеж в 76,8 Тбит/с при определенных условиях.
Почему отрасли необходимо увеличение мощности, а не только более быстрые волны
В течение многих лет отрасль расширяла полосу пропускания за счет увеличения скорости передачи данных на одной-длине волны. Мы перешли от 100G к 400G, а теперь к 800G и далее. Однако одна только более высокая скорость на-волну не может устранить все узкие места.
Технология увеличения пропускной способности оптоволокнаустраняет три ежедневных ограничения:
Ограничения на строительство:создание новых волокон может занять месяцы или больше.
Ограничения сайта:мощность, пространство и охлаждение часто ограничивают возможности нового оборудования.
Операционный риск:Масштабное-перепроектирование повышает риск перебоев и простоев.
Поэтому операторы ценят методы расширения, которые обеспечивают стабильность середины сети. Они также предпочитают обновления, соответствующие существующим процессам.
Настоящее узкое место в диапазоне C-: где пропускная способность начинает снижаться
Системы C-диапазона передают большую часть современного-дальнего и городского трафика. Однако многие сети уже заполняют большую часть доступного спектра C-диапазона. Следовательно, добавлять больше каналов с каждым годом становится все сложнее.
Спектр становится дефицитным
Плотные сетки каналов, защитные полосы и запасы фильтрации уменьшают эффективный спектр. Более того, фильтрация ROADM создает практические границы полосы пропускания.
Физика отталкивает назад
Когда вы увеличиваете стартовую мощность, OSNR может улучшиться. Однако нелинейные эффекты также возрастают. При более плотной упаковке каналов могут также возрасти помехи из-за перекрестных помех и фильтрации.
Инженерные ограничения доминируют
Прямое расширение диапазона L-или S-часто требует новых усилителей, мультиплексоров, средств мониторинга и эксплуатационных инструментов. Кроме того, команды должны изучить новые виды сбоев и новые правила оптимизации.
Так,Технология увеличения пропускной способности оптоволокнастановится привлекательным, когда вам нужно увеличить производительность без перестройки системы линий.
Что на практике означает технология увеличения пропускной способности оптоволокна
На высоком уровне,Технология увеличения пропускной способности оптоволокнаиспользует методы оптической-области для "умножения" полезной пропускной способности каждого волокна. Основное внимание уделяется повторному использованию спектра и более разумной организации длин волн.
Один из репрезентативных подходов основан навсе-преобразование оптических длин волн. Этот метод перемещает сигнал из одного диапазона длин волн в другой без преобразования его в электрическую форму. В результате он может сохранить исходную информацию о модуляции, изменяя при этом положение сигнала в спектре.
Проще говоря, эта стратегия превращает «неиспользуемые полосы» в пригодные для использования полосы. Это происходит с минимальным влиянием на существующие транспондеры и рабочие процессы диапазона C-.
Все-Преобразование оптической длины волны: основной инструмент
Все-преобразования оптических длин волн перемещают свет с одной длины волны на другую в оптической области. Это позволяет избежать регенерации OEO в середине канала. Следовательно, это может уменьшить задержку и сложность оборудования.
В типовом исполнении:
Сеть генерирует или принимает когерентный сигнал диапазона C-.
Модуль преобразования отображает этот сигнал в другую область длин волн.
Несколько полос распространяются вместе по одному волокну.
Второй модуль преобразования преобразует сигнал обратно, когда это необходимо.
Эта структура поддерживаетТехнология увеличения пропускной способности оптоволокнапотому что это расширяет эффективный спектральный след. В то же время это ограничивает масштабные обновления на границах сети.
Почему фраза «Нет нового L/S-ленточного снаряжения» все еще может иметь смысл
Вы можете задаться вопросом, как оператор может использовать дополнительные диапазоны без создания полноценной инфраструктуры L/S-диапазонов. Ключ заключается в масштабах и границах.
СТехнология увеличения пропускной способности оптоволокна, цель часто состоит в том, чтобы избежать системы полностью параллельных линий. Это означает, что вы пытаетесь избежать или уменьшить следующее:
выделенные когерентные транспондеры L/S-диапазона по всему автопарку
полная цепочка усиления L/S-диапазона на многих объектах
отдельные операционные домены для многополосного-планирования и устранения неполадок
Вместо этого сеть добавляет преобразование длины волны в стратегических точках. Затем он использует управляемую многополосную-аранжировку. Следовательно, обновление может оставаться постепенным.
Тем не менее, решение по-прежнему требует тщательного управления питанием и мониторинга. Итак, инженеры должны планировать архитектуру дисциплинированно.
Правильное понимание рубежа 76,8 Тбит/с
Пиковые значения мощности имеют значение, но контекст имеет большее значение. Емкость одного-волокна обычно зависит от:
количество каналов
скорость передачи данных на-канал
разнос каналов и спектральная эффективность
с конца-до-конца OSNR и маржи под обесценение
В ходе демонстрации, о которой сообщалось, система достигла76,8 Тбит/с по одному волокнув конкретных условиях. Это число отражает большое количество каналов в сочетании с высокой-скоростью на канал, что обеспечивается за счет расширенного использования спектра за счет оптического преобразования.
Однако к таким цифрам следует относиться как к «наилучшему-эталону». На практике результат будет зависеть от радиуса действия, количества ROADM, типа волокна и конструкции усилителя. Поэтому проектировщикам следует использовать консервативные запасы на ранних этапах проектирования.
Несмотря на это,Технология увеличения пропускной способности оптоволокнапо-прежнему представляет собой сильное ценностное предложение: оно поднимает потолок, не требуя полной перестройки.
Модели развертывания, работающие в реальных сетях
Работоспособное развертывание должно учитывать существующие уровни ROADM, правила эксплуатации и окна обслуживания. По этой причине во многих проектах используется вставка,-ориентированная на края.
Двусторонняя-вставка для минимального нарушения работы
Модули преобразования размещаются на концах диапазона или домена. Тогда средние участки остаются в основном нетронутыми. В результате переключение становится проще.
Накладное мышление вместо редизайна
Вы рассматриваете новые спектральные полосы как наложение. При этом устаревшие службы диапазона C- продолжают работать нормально.
Мониторинг и контроль должны развиваться
Конверсия добавляет новые параметры для просмотра. Например:
эффективность и стабильность преобразования
прокачивать здоровье и поведение дрифта
баланс мощности между-между-диапазонами
сигналы тревоги, связанные с действиями по обходу и защите
Так,Технология увеличения пропускной способности оптоволокнауспешен, когда наблюдаемость улучшается вместе с пропускной способностью.
Ключевые преимущества для операторов и сетей центров обработки данных
Когда дизайн соответствует операциям,Технология увеличения пропускной способности оптоволокнаможет предложить несколько очевидных преимуществ.
Более быстрое расширение емкости
Вы можете увеличить пропускную способность, не дожидаясь строительства оптоволокна. Таким образом, сокращается время-восполнения-емкости.
Снижение риска сбоев
Вы избегаете значительных изменений по всей цепочке усиления. В результате вы сокращаете объем переключения.
Увеличенный срок службы активов
Вы увеличиваете ценность существующих оптоволоконных маршрутов и инвестиций в диапазон C-. Более того, вы защищаете предыдущие расходы.
Практическая масштабируемость
Вы можете масштабировать по доменам и коридорам. Затем вы расширяетесь шаг за шагом по мере роста спроса.
Компромиссы,-которые вам следует учитывать
Каждое обновление мощности имеет затраты.Технология увеличения пропускной способности оптоволокнаменяет структуру затрат, а не устраняет ее.
OSNR и запас по вносимым потерям
Модули преобразования вносят потери и некоторое шумовое воздействие. Поэтому инженеры должны проверять сквозные-до-поля.
Многодиапазонное-взаимодействие мощности
Когда несколько полос используют одно волокно, распределение мощности имеет значение. Следовательно, планировщикам необходимо управлять наклоном и балансом.
Стратегия надежности и защиты
Источники накачки и стабильность преобразования требуют резервирования. Кроме того, процедуры обхода и восстановления должны быть ясными.
Границы совместимости
Сети разных-поставщиков нуждаются в определенных интерфейсах. Поэтому проект должен включать строгую лабораторную проверку перед внедрением на местах.
Если вы относитесь к этим элементам как к первоклассным требованиям, развертывание станет намного проще.
Чем он отличается от других путей расширения
Сетевые команды часто рассматривают сразу несколько вариантов расширения. Таким образом, это помогает четко сформулировать-компромиссы.
По сравнению с прямым расширением C+L
Конфигурации с прямым L-диапазоном могут обеспечить большую пропускную способность. Однако они часто требуют дополнительных обновлений на местах и дополнительных изменений в операциях.
По сравнению с более высокими показателями за-длину волны
Более высокие скорости могут увеличить пропускную способность без смены диапазонов. Тем не менее, этот подход может быстро ужесточить OSNR и нелинейные бюджеты.
По сравнению с мультиплексированием с пространственным разделением
SDM может принести огромные выгоды в долгосрочной перспективе. Однако часто требуются новые типы волокон и новая инфраструктура.
Поэтому,Технология увеличения пропускной способности оптоволокналучше всего подходит, когда вам нужна-краткосрочная выгода за счет контролируемого изменения сети.
Где технология увеличения пропускной способности оптоволокна подходит лучше всего
Используйте этот подход, когда:
ваши оптоволоконные маршруты перегреваются, а новые сборки кажутся медленными
вам нужен прирост мощности с ограниченными изменениями в середине-промежутка времени
вам нужен поэтапный план, соответствующий бюджетным циклам
вы цените стабильность работы и быструю активацию
Избегайте поспешного развертывания, если:
рентабельность уже находится вблизи порога отказа
мониторинг и автоматизация остаются незрелыми
вы не можете проверить производительность при реальном сочетании трафика.
Другими словами,Технология увеличения пропускной способности оптоволокналучше всего работает как дисциплинированная инженерная программа, а не как быстрый патч.
Практическая заключительная заметка о доставке и платформах
Даже самая лучшая концепция зависит от исполнения. В конце концов, операторам нужна полная конструкция передачи, стабильные компоненты и повторяемые сценарии развертывания.
В этом духе,ХТФподдерживает клиентов по всему миру с помощью оптоволоконной продукции и системных решений WDM, созданных командой с более чем 10-летним опытом исследований, разработок и производства в области оптических коммуникаций. Кроме того, HTF помогает клиентам создавать, подключать и оптимизировать оптоволоконную инфраструктуру для центров обработки данных, 5G, облачных, городских сетей и сетей доступа.
HTFHT6000 — это компактная,-емкая и экономичная-оптическая транспортная система OTN. Он использует универсальную платформу CWDM/DWDM и поддерживает прозрачный мультисервисный транспорт. Кроме того, он предлагает гибкие возможности сети и доступа. Он подходит для национальных магистральных сетей, провинциальных магистральных сетей, городских центров и других критически важных сетей, поддерживая при этом потребности узлов с большой-емкостью, превышающей 1,6Т. Для операторов IDC и интернет-провайдеров это также обеспечивает экономичный-путь к масштабируемому расширению транспорта WDM.
Заключительный вывод
Технология увеличения пропускной способности оптоволокнаможет изменить планирование мощности, превратив ограниченные окна обновления в масштабируемый рост. Поэтому он заслуживает серьезного места в планах развития современных оптических сетей.
