โครงสร้างพื้นฐานออปติคัลแบบแอกทีฟ: สิ่งที่ส่งแสง ขยายสัญญาณ สลับเส้นทาง และตรวจติดตามใยแก้วนำแสง · โครงสร้างพื้นฐานออปติคัลแบบแอกทีฟ · ลิงก์ใยแก้วนำแสง · เอกสารประกอบ · CodingBox
CodingBox เอกสารประกอบ

โครงสร้างพื้นฐานออปติคัลแบบแอกทีฟ: สิ่งที่ส่งแสง ขยายสัญญาณ สลับเส้นทาง และตรวจติดตามใยแก้วนำแสง

ลิงก์ใยแก้วนำแสงคือแก้วแบบพาสซีฟที่เชื่อมระหว่างปลายทั้งสองด้านที่เป็นแอ็กทีฟ ทุกสิ่งในเส้นทางแสงที่มีไฟเลี้ยง ได้แก่ ทรานซีฟเวอร์ที่ปลายทั้งสองด้าน มีเดียคอนเวอร์เตอร์และทรานสปอนเดอร์ ตัวขยายสัญญาณและรีเจนเนอเรเตอร์ตรงกลาง ROADM, OLT และ ONU ของ PON, สวิตช์ป้องกัน และตัวตรวจติดตามที่เฝ้าดูทั้งหมดนี้ คือโครงสร้างพื้นฐานเชิงแสงแบบแอ็กทีฟ มันแปลงบิตเป็นแสงและแปลงกลับ ฟื้นฟูสิ่งที่โครงสร้างพาสซีฟพรากไป เลือกเส้นทาง และรายงานสถานะการทำงานของลิงก์ หมวดนี้วางองค์ประกอบเหล่านั้นลงบนลิงก์ แสดงวิธีที่องค์ประกอบเหล่านั้นมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างพาสซีฟ และชี้ไปยังหมวดทรานซีฟเวอร์ ซึ่งกล่าวถึงตัวโมดูลเอง ได้แก่ ฟอร์มแฟกเตอร์ หน่วยความจำ การวินิจฉัย ความเข้ากันได้ อย่างละเอียดลึกซึ้ง

พาสซีฟและแอ็กทีฟ: สองด้านของลิงก์

โครงสร้างพื้นฐานแบบพาสซีฟโครงสร้างพื้นฐานแบบแอ็กทีฟ
คืออะไรใยแก้วนำแสง, สายเคเบิล, คอนเนกเตอร์, จุดเชื่อม, สปลิตเตอร์, ฟิลเตอร์, กล่องต่อสาย, แผงเชื่อมต่อทรานซีฟเวอร์, พอร์ตโฮสต์, มีเดียคอนเวอร์เตอร์, ทรานสปอนเดอร์, ตัวขยายสัญญาณ, ROADM, OLT/ONU, สวิตช์ป้องกัน, ตัวตรวจติดตาม
ต้องการไฟเลี้ยงไม่ต้องต้องการ และต้องมีแบตเตอรี่สำรองที่สถานีไร้คนประจำ
สิ่งที่ทำกับแสงลดทอนสัญญาณ, สะท้อนแสง, ทำให้เกิดดิสเพอร์ชัน, กำหนดเส้นทางตามความยาวคลื่นสร้างแสง, ตรวจจับแสง, ขยายสัญญาณ, ฟื้นฟูสัญญาณ, สลับสัญญาณ, ตรวจวัด
อายุการใช้งาน25–40 ปี5–15 ปี (เลเซอร์เสื่อมสภาพตามอายุ อิเล็กทรอนิกส์ล้าสมัย)
รูปแบบความล้มเหลวการเสื่อมสภาพแบบค่อยเป็นค่อยไป, การขาดแบบฉับพลันไฟเลี้ยง, เลเซอร์หมดอายุการใช้งาน, เฟิร์มแวร์, ความร้อนสูงเกิน
การจัดการบันทึกและการทดสอบตามรอบเวลาโทรมาตรสด, อะลาร์ม, ซอฟต์แวร์
รายละเอียดโครงสร้างพาสซีฟหมวดนี้

แผนที่องค์ประกอบแอ็กทีฟ

องค์ประกอบบทบาทตำแหน่งบนลิงก์อ่านเพิ่มเติม
ทรานซีฟเวอร์ (SFP, QSFP, OSFP …)แปลงเลนไฟฟ้าเป็นแสงและแปลงกลับ รวมเลเซอร์, โฟโตไดโอด, ไดรเวอร์, DSP และวงจรวินิจฉัยไว้ในอุปกรณ์ถอดเสียบตัวเดียวปลายทั้งสองด้าน, ภายในสวิตช์, เราเตอร์, NIC, OLT หรือพอร์ตทรานสปอนเดอร์ทรานซีฟเวอร์ในลิงก์, ทรานซีฟเวอร์คืออะไร
พอร์ตโฮสต์จ่ายไฟให้โมดูล ปิดปลายเลนไฟฟ้า รัน MAC/PCS อ่านค่าการวินิจฉัยสวิตช์, เราเตอร์, NIC ของเซิร์ฟเวอร์พอร์ตและอัปลิงก์, พอร์ต NIC และ PCIe
มีเดียคอนเวอร์เตอร์, รีพีตเตอร์ OEOแปลงสัญญาณทองแดง ↔ ใยแก้วนำแสง หรือใยแก้วนำแสง ↔ ใยแก้วนำแสง โดยไม่ต้องใช้สวิตช์ เป็นการรีเจนเนอเรชันแบบ 2Rปลายของลิงก์ระยะสั้น, การขยายพอร์ตทองแดงผ่านใยแก้วนำแสงอุปกรณ์ทรานสปอร์ตและการเข้าถึง
ทรานสปอนเดอร์, มักซ์ปอนเดอร์แปลงสัญญาณไคลเอนต์แบบเกรย์ให้เป็นความยาวคลื่น DWDM แบบมีสี มักมาพร้อมการใส่เฟรม OTN และ FEC รวมสัญญาณไคลเอนต์หลายช่องเข้าด้วยกันสถานีปลายทาง DWDMเช่นเดียวกัน; การออกแบบเครือข่าย DWDM และ OTN
ตัวขยายสัญญาณแสง (EDFA, Raman, SOA)ฟื้นฟูกำลังที่สูญเสียไปในใยแก้วนำแสงโดยไม่แตะข้อมูลบูสเตอร์หลังมัลติเพล็กเซอร์, อินไลน์ทุก 80–120 km, ตัวขยายสัญญาณก่อน ก่อนดีมัลติเพล็กเซอร์ตัวขยายสัญญาณและการรีเจนเนอเรชัน
รีเจนเนอเรเตอร์ (OEO, 3R)รับสัญญาณ ปรับจังหวะเวลาใหม่ ปรับรูปคลื่นใหม่ และส่งสัญญาณใหม่ พร้อมรีเซ็ตสัญญาณรบกวนและดิสเพอร์ชันจุดที่การขยายสัญญาณเพียงอย่างเดียวไม่สามารถให้ OSNR เพียงพอได้อีกต่อไปเช่นเดียวกัน
ROADM, WSS, สวิตช์เชิงแสงเพิ่ม, ลด และเปลี่ยนเส้นทางความยาวคลื่นตามพอร์ตโหนด DWDM ที่มีมากกว่าสองทิศทางอุปกรณ์ทรานสปอร์ตและการเข้าถึง, องค์ประกอบ DWDM
สวิตช์ป้องกันเชิงแสงสลับทราฟฟิกไปยังใยแก้วนำแสงหรือเส้นทางสำรองภายในเวลาไม่ถึง 50 msลิงก์ที่มีการป้องกัน, ริงเช่นเดียวกัน
OLT และ ONU/ONT ของ PONปลายด้านหัวและปลายด้านผู้ใช้บริการของโครงสร้างต้นไม้แบบจุดต่อหลายจุดชุมสายกลางและสถานที่ของลูกค้าเช่นเดียวกัน; PON ทำงานอย่างไร
โมดูลชดเชยดิสเพอร์ชันหักล้างดิสเพอร์ชันแบบโครมาติก เป็นใยแก้วนำแสงหรือเกรตติงแบบพาสซีฟ แต่ติดตั้งไว้ร่วมกับตัวขยายสัญญาณสถานีตัวขยายสัญญาณของสายรุ่นเก่าแบบ 10G/40Gดิสเพอร์ชันและแบนด์วิดท์
ตัวตรวจติดตาม (DDM, OSC, OCM, RFTS, พอร์ต OTDR)ตรวจวัดกำลัง, สเปกตรัม, เหตุการณ์ในใยแก้วนำแสง นำข้อมูลการจัดการส่งระหว่างสถานีองค์ประกอบแอ็กทีฟทุกตัว, หน่วยเฉพาะที่สถานีบนสายการตรวจติดตามและการจัดการ
ไฟเลี้ยงและสภาพแวดล้อม−48 V DC, AC, แบตเตอรี่, ระบบระบายความร้อน, ตู้และห้องอุปกรณ์ทุกสถานีแอ็กทีฟ รวมถึงตู้ริมถนนและเสาอุปกรณ์ทรานสปอร์ตและการเข้าถึง

เดซิเบลมาจากไหนและหายไปไหน

สเตจพาสซีฟหรือแอ็กทีฟผลต่องบประมาณกำลังแสง
ตัวส่ง (เลเซอร์)แอ็กทีฟกำหนดกำลังส่งออก: −8 … +4 dBm สำหรับอุปกรณ์ถอดเสียบ สูงสุดถึง +23 dBm หลังบูสเตอร์
คอนเนกเตอร์, จุดเชื่อม, ใยแก้วนำแสง, สปลิตเตอร์, ฟิลเตอร์พาสซีฟแต่ละตัวกินไป 0.05–20 dB คือการสูญเสียในสาย (งบประมาณลิงก์)
ตัวขยายสัญญาณแอ็กทีฟเพิ่มเกน 15–30 dB และสัญญาณรบกวนเล็กน้อย งบประมาณจะกลายเป็นงบประมาณ OSNR
ดิสเพอร์ชัน, PMD, ความไม่เชิงเส้นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์แบบพาสซีฟเป็นค่าปรับลดในหน่วย dB หรือขีดจำกัดตายตัวต่อระยะส่ง DSP ในโมดูลโคฮีเรนต์จะชดเชยค่านี้ด้วยวิธีทางไฟฟ้า
ตัวรับ (โฟโตไดโอด, TIA, CDR/DSP, FEC)แอ็กทีฟกำหนดความไว (−14 … −30 dBm) และโอเวอร์โหลด (+3 … −7 dBm)
รีเจนเนอเรเตอร์แอ็กทีฟรีเซ็ตทุกอย่าง ลิงก์ใหม่เริ่มต้นขึ้น

ลิงก์หนึ่งจะถูกออกแบบเป็นงบประมาณกำลังแสง (แบบไม่ขยายสัญญาณ: ตัวส่งลบด้วยตัวรับ เทียบกับการสูญเสียในสาย) หรือเป็นงบประมาณ OSNR (แบบขยายสัญญาณ: สัญญาณรบกวนที่สะสมตลอดทุกสแปน เทียบกับสิ่งที่ตัวรับต้องการ) องค์ประกอบแอ็กทีฟเป็นตัวกำหนดว่าจะใช้แบบไหน (ตัวขยายสัญญาณและการรีเจนเนอเรชัน)

ความเป็นเจ้าของและจุดแบ่งเขตความรับผิดชอบ

รูปแบบสิ่งที่ลูกค้าได้รับองค์ประกอบแอ็กทีฟที่ลูกค้าเป็นเจ้าของ
ใยแก้วนำแสงมืดคู่ใยแก้วนำแสงระหว่างแผงเชื่อมต่อสองแผงทุกอย่าง ได้แก่ ทรานซีฟเวอร์, ตัวขยายสัญญาณ, การตรวจติดตาม
ความยาวคลื่นที่เปิดใช้งานแล้วช่องสัญญาณ DWDM หนึ่งช่องบนระบบสายของผู้ให้บริการ คือ “แบล็กลิงก์” (black link) ตามมาตรฐาน ITU-T G.698.2 ที่กำหนดค่ากำลังและดิสเพอร์ชันไว้ที่จุดแบ่งเขตทรานซีฟเวอร์หรือทรานสปอนเดอร์ที่ปลายทั้งสองด้าน
บริการ Ethernet หรือ OTN แบบมีการจัดการพอร์ตพร้อมข้อตกลงระดับบริการไม่มีส่วนเชิงแสงใด ๆ ทรานซีฟเวอร์ของผู้ให้บริการเชื่อมต่อตรงข้ามกับทรานซีฟเวอร์ของลูกค้า
PONONU ที่สถานที่ของลูกค้าONU (หรือ ONU แบบสติ๊กในสวิตช์ของลูกค้า)
เครือข่ายของตนเองทุกอย่างทุกอย่าง

จุดแบ่งเขตคือจุดที่ความรับผิดชอบด้านโครงสร้างสายและด้านแอ็กทีฟมาบรรจบกัน: ผู้ให้บริการรับประกันช่วงกำลังและค่าการสูญเสียค่าหนึ่ง โมดูลของลูกค้าต้องรองรับค่าดังกล่าวได้ (โทโพโลยีเครือข่ายใยแก้วนำแสง)

วงจรชีวิตของโครงสร้างพื้นฐานแอ็กทีฟ

ประเด็นความเป็นจริง
อายุการใช้งานเลเซอร์ 10–20 ปี อุปกรณ์ถอดเสียบเปลี่ยนตามแต่ละรุ่นอัตราเร็ว (5–7 ปี) ระบบสาย 10–15 ปี
ลักษณะบ่งชี้การเสื่อมสภาพตามอายุไบอัสเลเซอร์สูงขึ้นที่กำลังคงที่, ประสิทธิภาพปั๊มของตัวขยายสัญญาณลดลง, พัดลมสึกหรอ (ไบอัส Tx และการเสื่อมสภาพของเลเซอร์)
การพึ่งพาไฟเลี้ยงสถานีที่ไม่มีไฟเลี้ยงก็เหมือนใยแก้วนำแสงขาด มีแบตเตอรี่สำรอง 4–8 ชั่วโมงที่สถานีตัวขยายสัญญาณและ OLT และเครื่องปั่นไฟสำหรับระยะเวลานานกว่านั้น
เฟิร์มแวร์โมดูล, โฮสต์ และระบบสายต่างก็มีเฟิร์มแวร์ การอัปเกรดอาจเปลี่ยนความเข้ากันได้ (ตารางความเข้ากันได้และเฟิร์มแวร์)
อะไหล่สำรองโมดูล 5–10% ต่อชนิด, การ์ดปั๊มของตัวขยายสัญญาณ, พัดลม และแหล่งจ่ายไฟ (การบำรุงรักษาและการกู้คืน)
ความปลอดภัยคลาส 1 ที่อุปกรณ์ถอดเสียบ คลาส 3B/4 ที่ตัวขยายสัญญาณ ฝั่งแอ็กทีฟเป็นตัวกำหนดระดับอันตราย (ความปลอดภัยและการดูแลรักษา)
ความเข้ากันได้การเขียนโค้ดของผู้ผลิตในโมดูลและโฮสต์เป็นปัญหาฝั่งแอ็กทีฟที่โครงสร้างสายไม่มีวันเจอ (การล็อกผู้ผลิต)

หมวดทรานซีฟเวอร์มีเนื้อหาต่อที่ใด

หัวข้อเนื้อหา
ทรานซีฟเวอร์คืออะไรและมีวิวัฒนาการอย่างไรทรานซีฟเวอร์คืออะไร
ฟอร์มแฟกเตอร์ตั้งแต่ GBIC ถึง OSFPเปรียบเทียบฟอร์มแฟกเตอร์
ภายในโมดูล: เลเซอร์, ตัวรับ, DSP, เฟิร์มแวร์ภาพรวมองค์ประกอบ
แผนผังหน่วยความจำและอินเทอร์เฟซการจัดการข้อกำหนดทางเทคนิค
การวินิจฉัยแบบดิจิทัลและการตรวจติดตามพื้นฐาน DDM, การตรวจติดตาม
ความเข้ากันได้กับโฮสต์การล็อกผู้ผลิต, การตรวจสอบยืนยันออปติก
เมื่อลิงก์ไม่ขึ้นไม่มีลิงก์, ดัชนีอาการ

ใน CodingBox

CodingBox คือโต๊ะทดสอบสำหรับองค์ประกอบแอ็กทีฟที่เล็กที่สุด: จ่ายไฟให้ทรานซีฟเวอร์ภายนอกโฮสต์ อ่านข้อมูลระบุตัวตน ความสามารถ และค่าการวินิจฉัยของมัน และให้คุณตรวจสอบโมดูลได้ก่อนที่มันจะไปเชื่อมกับใยแก้วนำแสงและพอร์ตของโฮสต์ ทุกสิ่งที่หมวดนี้กล่าวถึงเรื่องกำลังส่งออก ความยาวคลื่น ขีดจำกัดของตัวรับ และการวินิจฉัย ล้วนอ่านมาจากหน่วยความจำของโมดูลเองบนหน้าจอ Check และ DDM (Check transceiver, DDM ในแอป)


หากพบข้อมูลที่ไม่ถูกต้องหรือข้อผิดพลาดในบทความนี้ ให้เลือกข้อความส่วนนั้นแล้วกด Ctrl+Enter เพื่อ