सक्रिय ऑप्टिकल इन्फ्रास्ट्रक्चर: फ़ाइबर को कौन जलाता, एम्प्लिफ़ाई करता, स्विच करता और निगरानी करता है
फ़ाइबर लिंक दो सक्रिय छोरों के बीच पैसिव शीशा है। ऑप्टिकल पाथ में पावर सप्लाई वाली हर चीज़ — दोनों छोर के ट्रांसीवर, मीडिया कन्वर्टर और ट्रांसपोंडर, बीच के एम्प्लिफ़ायर और रीजनरेटर, ROADM, PON के OLT और ONU, प्रोटेक्शन स्विच, और यह सब देखने वाले मॉनिटर — यही सक्रिय ऑप्टिकल इन्फ़्रास्ट्रक्चर है। यह बिट्स को लाइट में और वापस बदलता है, पैसिव प्लांट ने जो छीना उसे वापस लाता है, पाथ चुनता है, और बताता है कि लिंक क्या कर रहा है। यह सेक्शन इन एलिमेंट को लिंक पर जगह देता है, दिखाता है कि वे पैसिव प्लांट के साथ कैसे इंटरैक्ट करते हैं, और ट्रांसीवर कैटेगरी की ओर इशारा करता है, जहाँ मॉड्यूल को खुद — फ़ॉर्म फ़ैक्टर, मेमोरी, डायग्नोस्टिक्स, संगतता — विस्तार से कवर किया गया है।
पैसिव और सक्रिय: लिंक के दो हिस्से
| पैसिव इन्फ़्रास्ट्रक्चर | सक्रिय इन्फ़्रास्ट्रक्चर |
|---|
| यह क्या है | फ़ाइबर, केबल, कनेक्टर, स्प्लाइस, स्प्लिटर, फ़िल्टर, क्लोज़र, पैनल | ट्रांसीवर, होस्ट पोर्ट, मीडिया कन्वर्टर, ट्रांसपोंडर, एम्प्लिफ़ायर, ROADM, OLT/ONU, प्रोटेक्शन स्विच, मॉनिटर |
| पावर चाहिए | नहीं | हाँ — और बिना स्टाफ़ वाली साइटों पर बैटरी बैकअप भी |
| लाइट के साथ क्या करता है | क्षीण करता है, रिफ़्लेक्ट करता है, डिस्पर्स करता है, तरंगदैर्ध्य के हिसाब से रूट करता है | जनरेट करता है, डिटेक्ट करता है, एम्प्लिफ़ाई करता है, रीजनरेट करता है, स्विच करता है, मापता है |
| उम्र | 25–40 साल | 5–15 साल (लेज़र पुराने पड़ते हैं, इलेक्ट्रॉनिक्स अप्रचलित हो जाते हैं) |
| फ़ेल होने का तरीका | धीमी गिरावट, अचानक कट | पावर, लेज़र की उम्र पूरी होना, फ़र्मवेयर, ओवरहीटिंग |
| मैनेजमेंट | रिकॉर्ड और समय-समय पर टेस्ट | लाइव टेलीमेट्री, अलार्म, सॉफ़्टवेयर |
| विवरण | पैसिव प्लांट | यह सेक्शन |
सक्रिय एलिमेंट का नक़्शा
| एलिमेंट | भूमिका | लिंक पर कहाँ | और पढ़ें |
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| ट्रांसीवर (SFP, QSFP, OSFP …) | इलेक्ट्रिकल लेन को लाइट में और वापस बदलता है; एक ही प्लगेबल में लेज़र, फ़ोटोडायोड, ड्राइवर, DSP और डायग्नोस्टिक्स | दोनों छोर, स्विच, राउटर, NIC, OLT या ट्रांसपोंडर पोर्ट के अंदर | लिंक में ट्रांसीवर, ट्रांसीवर क्या है |
| होस्ट पोर्ट | मॉड्यूल को पावर देता है, इलेक्ट्रिकल लेन को टर्मिनेट करता है, MAC/PCS चलाता है, डायग्नोस्टिक्स पढ़ता है | स्विच, राउटर, सर्वर NIC | पोर्ट और अपलिंक, NIC पोर्ट और PCIe |
| मीडिया कन्वर्टर, OEO रिपीटर | बिना स्विच के कॉपर ↔ फ़ाइबर या फ़ाइबर ↔ फ़ाइबर कन्वर्ज़न; 2R रीजनरेशन | छोटे लिंक के छोर, कॉपर पोर्ट को फ़ाइबर पर बढ़ाना | ट्रांसपोर्ट और एक्सेस इक्विपमेंट |
| ट्रांसपोंडर, मक्सपोंडर | ग्रे क्लाइंट सिग्नल को कलर्ड DWDM तरंगदैर्ध्य पर मैप करता है, अक्सर OTN फ़्रेमिंग और FEC के साथ; क्लाइंट को एकत्र करता है | DWDM टर्मिनल साइट | वही; DWDM नेटवर्क डिज़ाइन और OTN |
| ऑप्टिकल एम्प्लिफ़ायर (EDFA, Raman, SOA) | डेटा को छुए बिना फ़ाइबर में गँवाई गई पावर वापस लाता है | मल्टीप्लेक्सर के बाद बूस्टर, हर 80–120 km पर इनलाइन, डीमल्टीप्लेक्सर से पहले प्री-एम्प्लिफ़ायर | एम्प्लिफ़ायर और रीजनरेशन |
| रीजनरेटर (OEO, 3R) | रिसीव, रीटाइम, रीशेप और रीट्रांसमिट करता है — नॉइज़ और डिस्पर्शन रीसेट करता है | जहाँ अकेला एम्प्लिफ़िकेशन पर्याप्त OSNR नहीं दे पाता | वही |
| ROADM, WSS, ऑप्टिकल स्विच | प्रति पोर्ट तरंगदैर्ध्य ऐड, ड्रॉप और रीरूट करता है | दो से ज़्यादा दिशाओं वाले DWDM नोड | ट्रांसपोर्ट और एक्सेस इक्विपमेंट, DWDM कंपोनेंट |
| ऑप्टिकल प्रोटेक्शन स्विच | 50 ms से कम में ट्रैफ़िक को स्टैंडबाय फ़ाइबर या पाथ पर स्विच करता है | प्रोटेक्टेड लिंक, रिंग | वही |
| PON OLT और ONU/ONT | पॉइंट-टु-मल्टीपॉइंट ट्री का हेड एंड और सब्सक्राइबर छोर | सेंट्रल ऑफ़िस और ग्राहक परिसर | वही; PON कैसे काम करता है |
| डिस्पर्शन कंपनसेशन मॉड्यूल | क्रोमैटिक डिस्पर्शन को रद्द करता है — पैसिव फ़ाइबर या ग्रेटिंग, लेकिन एम्प्लिफ़ायर के साथ रखा जाता है | लेगेसी 10G/40G लाइनों की एम्प्लिफ़ायर साइट | डिस्पर्शन और बैंडविड्थ |
| मॉनिटर (DDM, OSC, OCM, RFTS, OTDR पोर्ट) | पावर, स्पेक्ट्रम, फ़ाइबर इवेंट मापते हैं; साइटों के बीच मैनेजमेंट ले जाते हैं | हर सक्रिय एलिमेंट; लाइन साइटों पर समर्पित यूनिट | मॉनिटरिंग और मैनेजमेंट |
| पावर और एनवायरनमेंट | −48 V DC, AC, बैटरी, कूलिंग, कैबिनेट और हट | हर सक्रिय साइट, स्ट्रीट कैबिनेट और पोल सहित | ट्रांसपोर्ट और एक्सेस इक्विपमेंट |
डेसिबल कहाँ से आते हैं और कहाँ जाते हैं
| स्टेज | पैसिव या सक्रिय | पावर बजट पर असर |
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| ट्रांसमीटर (लेज़र) | सक्रिय | लॉन्च पावर तय करता है: प्लगेबल के लिए −8 … +4 dBm, बूस्टर के बाद +23 dBm तक |
| कनेक्टर, स्प्लाइस, फ़ाइबर, स्प्लिटर, फ़िल्टर | पैसिव | हर एक 0.05–20 dB लेते हैं; यही प्लांट लॉस है (लिंक बजट) |
| एम्प्लिफ़ायर | सक्रिय | 15–30 dB गेन और थोड़ा नॉइज़ जोड़ता है; बजट OSNR बजट बन जाता है |
| डिस्पर्शन, PMD, नॉन-लीनियरिटी | पैसिव फ़िज़िक्स | dB में पेनल्टी या रीच पर सख्त सीमा; कोहेरेंट मॉड्यूल का DSP इन्हें इलेक्ट्रॉनिकली चुकाता है |
| रिसीवर (फ़ोटोडायोड, TIA, CDR/DSP, FEC) | सक्रिय | संवेदनशीलता (−14 … −30 dBm) और ओवरलोड (+3 … −7 dBm) तय करता है |
| रीजनरेटर | सक्रिय | सब कुछ रीसेट कर देता है; एक नया लिंक शुरू होता है |
किसी लिंक को या तो पावर बजट के तौर पर डिज़ाइन किया जाता है (बिना एम्प्लिफ़िकेशन: ट्रांसमीटर में से रिसीवर घटाकर प्लांट लॉस के मुकाबले देखा जाता है), या OSNR बजट के तौर पर (एम्प्लिफ़ाइड: स्पैन भर में जमा हुए नॉइज़ को रिसीवर की ज़रूरत के मुकाबले देखा जाता है); यह सक्रिय एलिमेंट ही तय करते हैं कि कौन-सा लागू होगा (एम्प्लिफ़ायर और रीजनरेशन)।
ओनरशिप और डीमार्केशन
| मॉडल | ग्राहक को क्या मिलता है | ग्राहक किन सक्रिय एलिमेंट का मालिक होता है |
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| डार्क फ़ाइबर | दो पैनल के बीच एक फ़ाइबर जोड़ी | सब कुछ — ट्रांसीवर, एम्प्लिफ़ायर, मॉनिटरिंग |
| लिट वेवलेंथ | प्रोवाइडर के लाइन सिस्टम पर एक DWDM चैनल; ITU-T G.698.2 की “ब्लैक लिंक”, जिसमें डीमार्केशन पर पावर और डिस्पर्शन तय होते हैं | दोनों छोर के ट्रांसीवर या ट्रांसपोंडर |
| मैनेज्ड Ethernet या OTN सर्विस | सर्विस-लेवल एग्रीमेंट वाला एक पोर्ट | ऑप्टिकल कुछ भी नहीं; प्रोवाइडर का ट्रांसीवर ग्राहक के ट्रांसीवर के आमने-सामने होता है |
| PON | परिसर में एक ONU | ONU (या ग्राहक के स्विच में लगी ONU स्टिक) |
| अपना नेटवर्क | सब कुछ | सब कुछ |
डीमार्केशन पॉइंट वहाँ होते हैं जहाँ प्लांट और सक्रिय ज़िम्मेदारियाँ मिलती हैं: प्रोवाइडर एक पावर विंडो और एक लॉस की गारंटी देता है; ग्राहक के मॉड्यूल को उसी में फ़िट बैठना होता है (फ़ाइबर नेटवर्क टोपोलॉजी)।
सक्रिय इन्फ़्रास्ट्रक्चर का लाइफ़साइकल
| पहलू | असलियत |
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| सर्विस लाइफ़ | लेज़र 10–20 साल, हर स्पीड जनरेशन के साथ प्लगेबल बदले जाते हैं (5–7 साल), लाइन सिस्टम 10–15 साल |
| एजिंग का संकेत | स्थिर पावर पर बढ़ता लेज़र बायस, घटती एम्प्लिफ़ायर पंप एफ़िशिएंसी, फ़ैन का घिसना (Tx बायस और लेज़र एजिंग) |
| पावर पर निर्भरता | बिना पावर वाली साइट कटे हुए फ़ाइबर जैसी है; एम्प्लिफ़ायर और OLT साइटों पर 4–8 घंटे की बैटरी, ज़्यादा देर के लिए जनरेटर |
| फ़र्मवेयर | मॉड्यूल, होस्ट और लाइन सिस्टम में फ़र्मवेयर होता है; अपग्रेड से संगतता बदल जाती है (कंपैट मैट्रिक्स और फ़र्मवेयर) |
| स्पेयर | हर टाइप के 5–10% मॉड्यूल, एम्प्लिफ़ायर पंप कार्ड, फ़ैन और पावर सप्लाई (मेंटेनेंस और रिस्टोरेशन) |
| सेफ़्टी | प्लगेबल पर क्लास 1, एम्प्लिफ़ायर पर क्लास 3B/4 — हैज़र्ड लेवल सक्रिय हिस्सा ही तय करता है (सुरक्षा और हैंडलिंग) |
| संगतता | मॉड्यूल और होस्ट की विक्रेता कोडिंग एक ऐसी सक्रिय-साइड समस्या है जो प्लांट को कभी नहीं होती (विक्रेता लॉक) |
ट्रांसीवर कैटेगरी आगे कहाँ जारी रहती है
CodingBox में
CodingBox सबसे छोटे सक्रिय एलिमेंट के लिए एक बेंच है: यह होस्ट के बाहर ट्रांसीवर को पावर देता है, उसकी पहचान जानकारी, क्षमताएँ और डायग्नोस्टिक्स पढ़ता है, और फ़ाइबर व होस्ट पोर्ट से मिलने से पहले मॉड्यूल को जाँचने देता है। इस सेक्शन में लॉन्च पावर, तरंगदैर्ध्य, रिसीवर की सीमाओं और डायग्नोस्टिक्स के बारे में जो कुछ भी कहा गया है, वह Check और DDM स्क्रीन पर मॉड्यूल की अपनी मेमोरी से ही पढ़ा जाता है (Check transceiver, ऐप में DDM)।