Producătorii de module optice oferă în prezent o gamă largă de transceivere proiectate pentru a obține distanțe mai mari pentru transmisii 10G pe un singur fir de fibră optică. Acest lucru ne permite să construim o rețea optică extinsă într-un mod simplu și relativ ieftin.
Soluțiile SFP+ 10G pe un singur fir (BiDi), fiabile și economice, se regăsesc și în portofoliul producătorului LightOptics:
- Module optice SFP+ BIDI 20km 10G:
(LO-SP-10G-2S3-20), (LO-SP-10G-3S2-20)
- Module optice SFP+ BIDI 40km 10G:
(LO-SP-10G-2S3-40), (LO-SP-10G-3S2-40)
- Module optice SFP+ BIDI 60km 10G:
(LO-SP-10G-2S3-60), (LO-SP-10G-3S2-60)
Totuși, pe măsură ce cererea de lățime de bandă crește, capacitatea de 10 Gbps devine insuficientă. În epoca popularității tot mai mari a serviciilor de tip VoD, Cloud, video conferințe sau video gaming, nevoile utilizatorilor cresc de la an la an. Crește și numărul utilizatorilor rețelei, precum și așteptările lor în ceea ce privește calitatea conexiunii. Cum facem față acestei situații? Ce urmează pentru rețeaua noastră?
Adăugăm transmisii suplimentare de 10 Gbps? Sau poate migrăm către rate mai mari, de 40 Gbps sau 100 Gbps – dar cum? Va fi oare necesară închirierea de fire suplimentare și schimbarea infrastructurii de rețea?
Să căutăm, așadar, o soluție care lucrează pe un singur fir de fibră optică, care să ne permită să folosim resursele existente și să evităm creșterea costurilor operaționale (închirierea de fibre suplimentare).
O soluție interesantă și economică pentru problema noastră poate fi utilizarea unui cyrculator optic.
Cyrculatoarele optice funcționează în banda O (a doua fereastră) sau C (a treia fereastră). Principiul lor de funcționare se bazează pe polarizarea ortogonală a luminii care se propagă în direcții opuse, ceea ce permite transmisia bidirecțională pe aceeași lungime de undă. Figura de mai jos prezintă schema unei transmisii bidirecționale folosind cyrculatoare.
Într-un cyrculator optic, datorită izolării direcționale ridicate și pierderilor reduse de inserție între porturi, putem transmite și recepționa un semnal pe aceeași lungime de undă, de exemplu 1310 nm, utilizând un singur fir de fibră optică pe traseul optic.
Avantajele utilizării cyrculatoarelor
Un exemplu de astfel de dispozitiv este cyrculatorul optic LightOptics model: LO-CIR-010-SCA-1310-NL – un dispozitiv de dimensiuni reduse, în carcasă LGX, cu o excelentă rezistență mecanică, prevăzut cu adaptoare SC/APC integrate pentru instalare facilă. Funcționează fiabil în medii care nu necesită alimentare. Este un cyrculator cu bandă largă, care operează în jurul lungimii de undă 1310 nm±30 nm.
Ne-am putea gândi pur și simplu să înlocuim transceiverele 10G single-fiber cu transceivere 40G single-fiber. Din păcate, nu putem rezolva problema atât de simplu, deoarece transceiverele 40G pot funcționa doar pe 2 fibre optice, iar laserele lor sunt construite diferit față de predecesoarele lor, adică transceiverele SFP+, XFP sau SFP.
În modulele single-mode QSFP 40G LR4 și ER4 nu mai avem de-a face doar cu un simplu laser sau cu un set de lasere care transmit un fascicul de lumină. Pentru a obține astfel de rate de 40 Gbps pe distanțe mai mari, a fost necesară schimbarea tehnicii de transmisie a luminii. În aceste transceivere sunt integrate multiplexoare și demultiplexoare CWDM miniaturale, care lucrează pe 4 lungimi de undă CWDM din a doua fereastră de transmisie: 1270 nm, 1290 nm, 1310 nm, 1330 nm. Ele transmit semnalul pe 2 fibre optice, corespunzător pe distanțe de până la aproximativ 10 km pentru LR4 și aproximativ 30 km pentru ER4; tipul conectorului este LC.
Schema construcției interne a modulelor single-mode este prezentată în figura de mai jos.
Exemple de astfel de transceivere sunt:
LO-QSP-40G-LR4-10 – Modul optic QSFP+ 40G LR4 1310 nm SM LC DDM 10 km
LO-QSP-40G-ER – Modul optic QSFP+ 40G ER4 1310 nm SM LC DDM 30 km
Din păcate, nu există transceivere 40 Gbps care să transmită semnalul pe un singur fir de fibră!
Cum procedăm atunci când nodurile principale ale rețelei noastre sunt conectate cu un singur fir de fibră, capacitatea de 10 Gbps nu mai este suficientă, iar transceivere 40 Gbps pentru un singur fir nu există?
Să presupunem că rețeaua noastră are 5 noduri principale legate într-un inel. Nodurile individuale sunt conectate cu transceivere SFP+ 10G pe un singur fir de fibră, analog cu ceea ce este prezentat în figura de mai jos.
Pentru a „migra” la capacitatea de 40G, având la dispoziție doar transceivere optice care funcționează pe 2 fibre optice până la 10 km (QSFP+ LR4) și până la 30 km (QSFP+ ER4), putem utiliza un cyrculator optic care funcționează în a doua fereastră de transmisie (la fel ca transceiverele 40 Gbps), care ne oferă posibilitatea de a folosi un singur fir de fibră optică în loc de două.
La proiectarea unei astfel de soluții trebuie să ținem cont de următoarele aspecte:
- bugetul de putere al transceiverelor:
model LR4: LO-QSP-40G-LR4-10 = 4,5 dB
model ER4: LO-QSP-40G-ER = 16,3 dB
- pierderile de inserție ale cyrculatoarelor:
model: LO-CIR-010-SCA-1310-NL ≤ 1,2 dB
- pierderile de inserție ale liniei:
pentru 1310 nm acestea sunt de aproximativ 0,35 dB/km
Avem deja selectată soluția și cunoaștem parametrii de funcționare ai echipamentelor alese, așadar putem trece la calcule.
Calcul pentru transceiverele LR4:
4,5 dB – 2 × 1,2 dB = 2,1 dB
2,1 dB / 0,35 dB = 6 km
Concluzie:
Utilizarea transceiverelor LR4 (LO-QSP-40G-LR4-10) și a cyrculatoarelor (LO-CIR-010-SCA-1310-NL) permite construirea de linkuri de până la aproximativ 6 km. Putem, așadar, aplica fără probleme această soluție pentru cel mai scurt link de 5 km din inel.
Calcul pentru transceiverele ER4
16,3 dB – 2 × 1,2 dB = 14,9 dB
14,9 dB / 0,35 dB = 42 km
Concluzie:
Utilizarea transceiverelor ER4 (LO-QSP-40G-ER4) și a cyrculatoarelor (LO-CIR-010-SCA-1310-NL) permite construirea de linkuri de până la aproximativ 42 km. Soluția aleasă poate fi, prin urmare, utilizată și pentru celelalte linkuri din inelul nostru, adică: 17 km, 23 km și 35 km.
Ce putem face dacă distanța este mai mare de 40 km?
Cum gestionăm cel mai lung link de 57 km din inel?
Ce fac dacă am nevoie de mai mult decât 1 x 40G?
La aceste și la alte întrebări vom răspunde în curând în articolele următoare.
Nu vrei să ratezi articolele următoare? Abonează-te la newsletter sau urmărește-ne pe:
