06.11.2025
85 Tänapäeva maailmas ei ole 10G läbilaskevõime enam piisav. Pidev liikluse kasv ja PON-võrkude areng sunnivad üle minema uutele kiirustele. Seetõttu võtavad operaatorid ja andmekeskused kasutusele 100G või 400G. Kuid see ei ole nii lihtne. Tuleb eelnevalt läbi mõelda arhitektuur ja paigaldada sobiv DWDM-seade.
Artiklis räägime, mida on vaja kiire ülekandekiirusega kanalite ühendamiseks. Samuti analüüsime, millised on varjatud ohud ja kuidas neid vältida.
Mida on vaja 100G ja 400G kanalite ühendamiseks DWDM-i kaudu
100G või 400G kanalite ühendamiseks ei piisa optilise mooduli asendamisest. Tuleb arvestada paljude detailidega, sealhulgas liini pikkus, seadmete eripärad ja sumbumise tase.
Selleks kasutatakse:
DWDM-seadmed – toetavad tööd 100G ja 400G moodulitega;
mappereid või transponderid – suunavad kliendi liikluse DWDM-vormingusse;
multiplekserid ja demultiplekserid – ühendavad mitu kanalit üheks optiliseks liiniks;
EDFA võimendid – kompenseerivad signaali sumbumist suurtel vahemaadel;
jälgimis- ja juhtimissüsteem – jälgib liini parameetreid reaalajas.
100G või 400G kanalite ühendamine on terve ahel kooskõlastatud tegevusi. Siin sõltub kõik spetsiifikast. Näiteks on sideoperaatori jaoks peamine väljakutse vahemaa, eriti linnadevaheliste magistraallinide ehitamisel. Seetõttu on oluline eelarve õigesti arvutada ja kasutada võimendajaid.
Ettevõtete võrkude puhul on peamine rõhk usaldusväärsusel ja lihtsusel. Kiirus on siin teisejärguline. Seetõttu võetakse aluseks hübriidskeemid. Neis ühendatakse osa kanaleid 10G-ga ja teine osa 100G-ga.
Andmekeskuste puhul on rõhk madalal viivitusel ja kanalite suurel tihedusel. Seda seetõttu, et iga millisekund ja iga ühik on kallis.
DWDM-i kaudu ühendamise eelised
Peamised eelised:
Optika kokkuhoid. Üle kümne kanali edastatakse ühe kiudpaari kaudu. Seetõttu ei ole vaja rentida ega paigaldada lisakaableid. See säästab märkimisväärselt raha. Näiteks linnas võib kiudoptika rentimine ulatuda tuhandete dollariteni kuus. DWDM-ühenduse korral suureneb ühe kaabli läbilaskevõime 10 korda.
Skaalautuvus. Kanalite arvu suurendamine on lihtne – piisab uute moodulite lisamisest. Kõik see võtab vaid mõne tunni. Näiteks täna on teil 4 või 8 kanalit, aga homme võite laiendada juba 40 või 80 kanalini.
Paindlikkus. Ühes süsteemis saab segada erinevaid kiirusi – alates 10G kuni 400G. See on eriti oluline, kui võrk on ehitatud etapiviisiliselt. Näiteks, kui teenusepakkujal on 40-kanaliline DWDM magistraal. Oletame, et 30 kanalit on hõivatud 10G-ga, veel 5 – 100G-ga ja 2 – 400G-ga. Ülejäänud 3 kanalit on reserveeritud kasvuks. Ja see kõik töötab ühe kaabli abil.
Pikkade vahemaade tugi. EDFA abil võimaldavad DWDM võimendid signaali edastada sadade kilomeetrite kaugusele. Selle juures jääb kvaliteet muutumatuks.
Ühilduvus olemasoleva infrastruktuuriga. DWDM-seadmeid saab kasutusele võtta järk-järgult, säilitades vanad liinid. Selleks ei ole vaja võrku täielikult ümber ehitada.
Tegelikult on DWDM optiline lüliti. Selle abil saab kiudoptilisi ressursse ratsionaalselt kasutada ja tõsta mis tahes võimsusega kanaleid.
Nõuded 100G/400G ülekandeseadmetele
Seadmed peavad vastama mitmele kriteeriumile:
Toetama kiireid mooduleid. 100G jaoks kasutatakse enamasti formaate QSFP28 või CFP. 400G jaoks – QSFP-DD või CFP2-DCO.
Tagama stabiilse signaali. Sellistel kiirustel põhjustavad isegi väikesed müra või sünkroniseerimisvead häireid. Seetõttu on täpne seadistamine oluline.
Omama madalat viivitust. Andmekeskuste jaoks on kriitilise tähtsusega, et DWDM-kihi lisamine ei suurendaks latentsust – aega, mis on vajalik andmete edastamiseks allikast vastuvõtjale.
Olla paindlik erinevate protokollidega töötamisel. Võrk peab suutma „seedida” Etherneti, OTN-i ja muid standardeid.
Töötada EDFA võimenditega. Pikadel liinidel on see kohustuslik element. See aitab vältida sumbumist, seadmed peavad seda korrektselt toetama.
Oluline! Kõige levinum viga siin on vanade multiplekserite ja filtrite kasutamine, mis on mõeldud näiteks ainult 10G jaoks. Muidugi läbib signaal, kuid 100G juures moonutub see oluliselt. Seetõttu on võrgu uuendamisel ja selle mastaapsuse suurendamisel oluline kontrollida iga elemendi ühilduvust.
Samuti tuleks eelistada kontrollitud brände. Parem on alguses, kui võrku alles loote või moderniseerite, rohkem maksta ja valida kontrollitud lahendus, mis on sertifitseeritud kõrgetele kiirustele. Kui ostate odava „no-name” toote, siis kõrgetel kiirustel ja suure andmeedastusmahtu korral annab seadme viga.
Transponderite ja mapperite kasutamine
Transpondereid ja mapperite kasutatakse signaali teisendamiseks. Need seadmed teisendavad kliendi liidese impulsi formaati, mis sobib paremini DWDM-i kaudu edastamiseks.
Transpondereid kasutatakse mitmel põhjusel:
signaalide teisendamine, vigade parandamine ja ülekande kvaliteedi parandamine;
kliendi seadmete töötamine otse DWDM-moodulitega;
kontrollpunkt, mis võimaldab jälgida iga kanalit ilma kliendi seadmeid kasutamata.
Kaardistajad täidavad sarnaseid funktsioone. Kuid neid kasutatakse enamasti liikluse koondamiseks. Näiteks kui mitu 10G voogu on vaja ühendada üheks 100G kanaliks. Sellist meetodit kasutavad sageli teenusepakkujad, kes lähevad üle uutele kiirustele.
Kui kavatsete tulevikus võrku laiendada, ostke eelnevalt transponderid, mida on võimalik moderniseerida. Nende abil on võimalik isegi praegu 100G võrku kasutades ühe päevaga üle minna 400G-le, ilma et oleks vaja kogu seadmeid välja vahetada.
Multiplexerite ja demultiplexerite roll
Multiplexereid peetakse DWDM-i südameks. See seadmestik ühendab mitu erineva lainepikkusega kanalit üheks vooguks, mis edasi liigub optilise kiu kaudu.
Demultipleksorid töötavad vastupidise põhimõtte alusel. Nad jagavad need kanalid väljundis. 100G või 400G võrkude loomiseks ja nõuetekohaseks tööks on mõlemad seadmed olulised. Kõik sellepärast, et iga kanal on kallis. See tähendab, et signaalide kadu ja nende edastamise kiiruse langus on lubamatu.
Multiplexorite valimisel tuleks tähelepanu pöörata mitmele asjaolule:
Lairiba. Mida rohkem kanaleid multiplexor toetab, seda paindlikum on võrk.
Filtrite kvaliteet. Nendest sõltub, kas kanalid hakkavad üksteist segama.
Ühilduvus EDFA võimenditega. Mõnikord, kui filtrid on valitud valesti, „sööb” osa võimendatud signaalist ära.
Kaasaegsed multipleksorid on sageli esindatud MUX/DEMUX-plokkide formaadis, mis on jagatud 40, 48 või 96 kanaliks. Tavaliselt piisab piirkondlike võrkude loomisel minimaalse arvuga. Kuid kui plaanite ehitada terve magistraali, on parem valida 96-kanaliline seade. Seda on tulevikus vaja mastaapsuse suurendamiseks, vastasel juhul jõuate juba mõne aasta pärast oma piirideni.
Optilised võimendid ja sumbumise kompenseerimine
Kiudoptikal on üks peamine probleem – sumbumine. Signaal kaob iga kilomeetri järel. Seetõttu sõltub sumbumise tase lainepikkusest. Ühekiudulise kiu puhul 1550 nm juures on kadu umbes 0,2 dB kilomeetri kohta. See tähendab, et 100 km pikkusel lõigul nõrgeneb signaal umbes 20 dB võrra. Lisaks kiule tekitavad kadu ka ühendused:
konnektorid – 0,3–0,5 dB igaühe kohta;
keevitused – vähem, kokku 0,05–0,1 dB, kuid suure arvu ühenduste korral kogunevad ka need.
Arvestades kiirusi 100G ja 400G, muutub signaali nõrgenemise probleem kriitiliseks. Selle lahendamiseks kasutatakse sageli EDFA kiudoptilisi võimendajaid.
See toimib väga lihtsalt. Kiudoptikasse ehitatakse sisse erbiumkiuga osa. Kui sellele suunatakse laserpumb, võimendatakse signaali otse optilises vormis. Seda ei muundata elektriliseks vormiks. See on väga odav ja efektiivne. Signaal jõuab isegi sadade kilomeetrite kaugusele.
Lisaks klassikalistele EDFA-dele kasutatakse ka Ramani võimendajaid. Kuid need seadmed on palju kallimad ja keerulisemad seadistada. Nad tekitavad vähem häireid ja võimaldavad liine pikemaks venitada. Tavaliselt paigaldatakse Ramani võimendajad magistraallinjadele, mille pikkus on üle 600 km.
Pange tähele! EDFA võimendi ei paranda halba signaali. See ainult suurendab selle võimsust. Kui liin on juba halvasti paigaldatud või selles on müra, siis optilise võimendi olemasolu probleemi ei lahenda. Esmalt tuleb kontrollida kaablit.
100G või 400G ühendamisel jätke alati võimenduse varu. Kui kadu on 20 dB, siis on parem paigaldada 25 dB võimendi.
100G/400G DWDM-võrkude ühendamisel esinevad peamised vead
Ühendamisel on palju varjatud probleeme. Kõige levinumad neist on järgmised:
Optilise eelarve ignoreerimine. Sageli tehakse kõik ligikaudsed arvutused ja seejärel signaal ei läbi. Seetõttu on oluline teha eelnevalt täpne arvutus, võttes arvesse kõiki ühendusi, sumbuvusi, konnektoreid ja võimendajaid.
Transponderite vale seadistamine. Näiteks vale modulatsiooni valik või protokolli mittevastavus põhjustab kanali ebastabiilse töö.
Vana DWDM-seadmete kasutamine. Kõik filtrid ja multiplekserid ei ole mõeldud suure kiiruse jaoks. Mõnikord „lõikavad” nad füüsiliselt osa spektrist ära.
Säästmine seirekuludelt. Kui puudub juhtimissüsteem, ei ole võimalik probleemist teada saada enne, kui kanal langeb. See toob kaasa märkimisväärseid rahalisi kaotusi ja klientide kaebusi.
Halb kiudude keevitamine. Kiirustel 100G/400G muutub isegi minimaalne signaali kadu kriitiliseks.
Teiste lahenduste kopeerimine ilma oma süsteemile kohandamiseta. Teie konkurendil võib üks skeem toimida. Aga teie puhul võib see mitte toimida: liini pikkus on teine, kiud on vanemad ja aktiivsus on suurem. Seetõttu, isegi kui võtate aluseks valmis lahenduse, tuleb seda alati enda jaoks ümber teha.
100G ja 400G ühendamine DWDM-i kaudu ei tähenda ainult suuri kiirusi, vaid ka pädevat lähenemist. Tuleb õigesti arvutada optiline eelarve, valida seadmed ja need paigaldada.
Esialgu tundub see väga keeruline. Kõik tuleb pädevalt planeerida ja arvesse võtta teie võrgu eripärasid. Aga siis saab ühendus maksimaalselt usaldusväärseks ja majanduslikult kasulikuks. Edaspidi saab edastada suuri andmemahtusid pikkade vahemaade taha ilma uute kaablite paigaldamiseta. Just seetõttu kasutavad sellist tehnoloogiat sageli internetiteenuse pakkujad ja sideoperaatorid. Just 100G/400G DWDM-i formaat on saamas uueks standardiks.
