Optik Ağlamada Modüler Tasarım için Imperative
Genişleme için küresel iştah yavaşlama belirtileri gösterir. 5G backhaul ve hiperscale veri merkezleri fiber-to-the-home (FTTH) genişlemeleri ve özel ağlar, temel optik altyapı, tüm satırları, hatta daha yüksek hat oranlarına sahipken üst düzeye çıkar. Geleneksel monolithic optik sistemlere - nerede transceler, yükselticiler ve anahtarlar sıkı bir şekilde entegre edilir - şişenler.
Modüler optik ağ bileşenleri, ağı değiştirilemez, standartlar tabanlı bina bloklarına ayırarak bu kısıtlamaları ele alır. Bu yaklaşım, operatörlerin kapasite artırımı olmadan ölçeklendirme, değiştirme modüllerini değiştirme ve gelişmekte olan teknolojileri ortak 800G, açık hat sistemleri ve yazılım tanımlı ağ (SDN) Tasarımı artık opsiyonel değildir - ağ uzunluğu ve maliyet verimliliği için stratejik bir zorunluluktur.
Modüler Optik Ağ Bileşenleri Nedir?
Modüler optik ağ bileşenleri, yüklenen, kaldırılabilir veya paylaşılan bir altyapı içinde bağımsız olarak yeniden yapılandırılabilir olan ayrı donanım elemanlarıdır. Genellikle endüstri standart form faktörlerine ve elektrik / optik arayüzlere bağlı olarak, satıcılar ve nesiller boyunca içilebilirlik sağlar.
- [FONTcal Transceivers:[DÜDÜSTR:0)Optical Transceivers:[DÜSTR:0)Optical Transceivers:[DÜSTRİYE, SFP+, QSFP, QSFP, SFP-DD, OSFP, CFP) elektrik sinyalleri optik ve tersine dönüştürür. Modüler transceivers, veri merkezleri ve taşıyıcı ağlarının erişimini seçmesine izin verir, veri hızı (100G, 400G, 800G), ve ev sahibi donanım dalgasını değiştirmeden.
- [FONTcal Anahtarlar / Cross-Connects: Mikro-elektromechanical sistemler (MEMS) veya sıvı kristal (LC) teknolojiler aracılığıyla optik sinyalleri yönlendiren cihazlar veya kapasite ekleyelim.
- [FONTcal Amplifiers:[Dönetici: 0,4][/FONT=) ve Raman amplifikatörler sinyal gücünü artıran bir fiber dizi veya bir kart rafında bağlantı tasarlamadan tasarruf için eklenebilirler.
- [[Düzücüler: [Döneticiler, adaptörler, bölmeler ve dalgalar, çokluxers (WDMs) pasifken, bu bileşenler fiber dağıtım merkezlerinde ve yama panellerinde kullanıldığında tasarımdan yararlanır, hızlı şarj ve kablolama atamalarına olanak sağlar.
- [FONTcal Line Terminals (OLTs) ve Optik Ağ Birimleri (ONUs): ) pasif optik ağlarda (PON), modüler OLT şasi farklı PON standartları için satır kartları kabul eder (GPON, XGS-PON, NG-PON2). ONUs, NG-PON2).
Bu bileşenler, çok uygulanabilir, alan kullanılabilir ve çeşitli kanallarla evrimleşmek için tasarlanmış ağların temel olduğunu paylaşıyor.
Future Scalability için tasarım ilkeleri
modülerliğin tam faydasını anlamak için, mühendisler başlangıçtan itibaren mimarlıkta özel ilkeleri gömmelidir. Bu ilkeler her şeyi mekanik form faktörlerinden yazılım kontrol uçaklara yönetir.
Standartlaştırma ve Açık Interfaces
[FONT=0)Standarts[Dönetici:0)[Döneticileri)[Döneticileri) ve optik parametrelerin (OIF-) tarafından belirlenen bir şekilde, bir araya getirilerek, otomatik olarak, otomatik olarak, otomatik olarak, otomatik olarak, otomatik olarak, otomatik olarak, otomatik olarak otomatik olarak, otomatik olarak otomatik olarak, otomatik olarak, otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak ayarlanan bir şekilde otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak otomatik olarak kullanılabilir.
Her Katmanda modülerlik
Modülerity, giyilebilir optiklerin ötesine uzatmalıdır. şasinin kendisi çizgi kartları kabul etmeli, kumaş modüllerini, güç malzemelerini ve soğutma fanlarını bağımsız birimler olarak değiştirmeli. Tipik bir modüler geçiş veya yönlendiricide aşağıdaki katmanlar ayrı tutulmalıdır:
- [FONT=0)Line kartları[Dönesel olarak, ev sahibi limanlar ve paket işleme veya optik framing ile başa çıkmak.
- [FONT=0)Fabric Kartlar[Döneticileri sağlayan; daha fazla kumaş modülleri, çizgi kartları değiştirmeden geçiş yapmadan gerçekleşir.
- [FONT=0) Kontrol modülleri), işletim sistemini ve yönetim uçağı çalıştırıyor.
- [FONT:0)Power ve soğutma[Dönetici:0) Daha yüksek güç çizimlerini desteklemek için ölçeklenebilir veya değiştirilebilecek modüller.
Bu tabakalı modülerlik, operatörlerin geçiş kapasitesini yükseltmesine izin verir (örneğin, 10 Tbps'den 25 Tbps'ye kadar şasi başına) sadece yeni kumaş modüllerini eklerken, hat kartları gerekli port hızlarını desteklerlerse uyumlu kalır.
Multi-Protocol ve Multi-Rate Operasyon için Flexability for Multi-Protocol and Multi-Rate Operation
Geleceğin ölçeklenebilirliği, bileşenlerin bir dizi veri oranını ve protokolleri desteklemesini gerektirir. modüler optik transceiver yönetim uçakta da gereklidir: yazılımlı ağ (SDN) kontrolörleri uzaktan yeniden yapılandırabilmeli ve aynı zamanda fiziksel müdahale olmadan modüler dönüştürücüler için şeffaf bir kazanç profiline sahip olmalıdır.
FutureProofing: Sonraki Nesile Yol
Gelecekteki ölçeklenebilirlik için tasarım, bir sonraki evrimsel adıma karşı çıkmak anlamına gelir. Örneğin, bugün tasarlanan modüler bir çizgi kartı ZR/ZR+ koherent optik (örneğin, QSFP-D veya OSFP form faktörlerinde 400G-D veya OSFP form faktörlerinde) daha yüksek enerji tüketimine izin vermek için inşa edilmelidir.
- Daha uzun yapışkan modüller (örneğin, OSFP-S genişletilmiş kafes derinliği ile).
- Yüksek hava akışı yetenekleri olan yüksek soğutma fanları.
- Firmawarelan yönetim arayüzleri, CMIS (Common Management Interface behavior) gibi optik kontrol protokollerini destekleyebilir.
Modüler Tasarım Faydaları
İyi bir modüler yaklaşımın avantajları hem operasyonel hem de finansal boyutlarda ölçülebilir.
Maliyet-i İmkansızlık ve Toplam Sahiplik Maliyetini Azal Maliyeti Azal
Polyester sürümler yerine (tüm sistemlere yer), modüler ağlar operatörlerin artarak yatırım yapmasına izin verir. 100G transceivers ile birkaç satır kartla başlayan bir ağ daha sonra takas edebilir veya aynı şasi üzerinde 400G modüller ekleyebilir ve daha sonra nesil modüller genellikle silikon fotonikler ve hacim üretimi nedeniyle azalır, böylece sermaye sadece onu talep ettiğinde dağıtılabilir.
Minimized Service Interruption
Sıcak modüller, tüm düğüm çevrimdışı olmayan bakım ve yükseltmeleri sağlar; taşıyıcı ağlarda, bu hizmet düzeyindeki anlaşmalara (SLAs) beş boyutlu verilerde kullanılabilirlik sağlar. Örneğin, optik yol geçici olarak yeniden yüklenebilirken, bir transiversite aynı kartta diğer portları etkilemeden takas edilebilir.
Geliştirilmiş Agtitude ve Teknolojisi
Yeni optik teknolojiler ortaya çıkıyor – 800G koherent, dijital-subcarrier multiplexing veya geçici kapasite terminalleri karşılamak için gerekli olan ağ operatörleri için özellikle değerlidir. Operatör, birkaç yeni transceivers satın alabilir ve bunları tam bir ürün yenilemesi için uygun fiyatlı portlara entegre edebilir.Bu çeviklik özellikle geçici kapasiteye ihtiyaç duyan ağ operatörleri için değerlidir (örneğin, video akış olayları, mevsimsel trafik)
Satış ve Tedarik Zinciri Sınırlı
Açık modüler tasarımlar satıcı kilitlemesini azaltır. Bir bileşen MSA (multi-source anlaşması) ile uyumlu olduğunda, birçok tedarikçi performans, fiyat ve liderlik süreleri ile rekabet eder. Bu rekabet, operatörü tek kaynak kesintilerinden korumak için inovasyonu ve maliyet azaltımı sağlar - bugün siyasî ve tedarik zinciri ortamında kritik bir faktör.
Meydanlar ve düşünceler
Modüler tasarım bir panacea değildir; titiz mühendislik ve operasyonel disiplin yoluyla yönetilmesi gereken karmaşıklıkları tanıtmaktadır.
Interoperability Validation
Standartlara rağmen, tüm modüller tüm ev sahibiyle mükemmel bir şekilde çalışmaz. Optik güç bütçelerinde Subtle varyasyonları, eşitleştirme parametreleri veya bellek uygulamaları bağlantı hatalarına veya alt optimize performanslarına neden olabilir.Açıkçası Project'nın optik özellikleri[Döneticileri veya tedarikçi yeterlilik programları ile) - her kombinasyonun gerekli olduğunu doğrulamaya yardımcı olur.
Termal ve Güç Yönetimi
Yüksek hızlı değiştirilebilir optikler (400G, 800G) modülün başına 10–15 W tüketebilir, yoğun şapelde önemli ısı üretmelidir. Modüler tasarımları, gelecekteki yüksek güç modüllerini talep etmeden önce, ısı bataklığı yükseltilebilir.
Yönetim ve Planlamada Karmaşıklık
modüler bir ağ daha hareketli parçalara sahiptir: bireysel transceivers, line cards, kumaş modülleri ve pasif interconnect paneller. Her modülün kendi bilgisayar, yönetim arayüzü (CMIS, I2C, MDIO) ve telemetri verileri. bunları birleşik bir SDN kontrolör veya ağ yönetimi sistemine entegre etmek (NMS) dikkatli bir şekilde API tasarımı gerektirir. Operatörler de optik devreleri oluşturabilir - optiklerin nesilleri farklı erişime, güç ve geç saatlere ulaşabilir.
İlk Maliyet Premium
Modüler şapelleri, orta uçaklar ve sıcak-swappable mekanizmaları sabit ayarlı anahtarlardan daha pahalıya mal olabilir. Maliyet primi, on yıl boyunca toplam mülk maliyetinin% 20-40'ı ek bir sabit-form-faktör cihazı üzerinden tamamlayabilir. Ancak, bu prim, şasinin daha uzun kullanışlı ömrü ile dengelenebilir.
Gerçek Dünya Ağı için Uygulama Stratejileri
modüler bir optik ağ kullanmak, fazlı uygulama gerektirir ve satın alma ve operasyonel uygulamalarda bir değişim gerektirir.
1. Standart olarakCompliant Chassis ile başlayın
Geniş bir çizgi kartlarını destekleyen ve güvenilir optikleri destekleyen açık bir şasi seçin. Birçok modern anahtar şimdi Open Network Yükleme Ortamı (ONIE) destekler ve disaggregated işletim sistemlerinin kurulumunu sağlar (örneğin, SONiC, Cumulus, Open Connection). Bu de çiftler yazılımdan donanıma bağımsız olarak gelecekteki yükseltmelere olanak sağlar.
2. İlk-Mile genişleme için Pluggable Optiks
Mevcut hat kartlarına yakın bir şekilde ulaşmak için takılabilir transceivers ile başlayın. Aynı limanlarda daha yüksek seviyeli modüller için, potansiyel olarak yeni oran ile uyumlu olan host kartlarını da artırın.
3. Bir Modüler OLS (Open Line System) oluşturun
Uzun ve metro çekirdeği ağları için, modüler yükselteçler ile açık bir çizgi sistemi uygulayın, ROADM (öneticili optik eklentiler veya line amplifikatör zinciri olmadan daha yüksek baud oranları yükseltmeye olanak sağlar. Open ROADM MSA veya benzer standartları kullanın.
4. Otomasyon için Uygulamalı Yazılım Tanımlanmış Kontrolü
SDN kontrolörleri (örneğin, INOS, OpenDaylight veya taşıyıcı-grad ticari platformları) otomatik modül keşfi, düzenleme ve telemetri koleksiyonu. modüler bileşenlerle, kontrol edilebilir maksimum dalgalama, yükselteç kazanı ve yeniden yük trafiği hata modülleri etrafında yeniden ayarlayabilir - tüm insan müdahalesi olmadan.
Future Trends: Modüler Optik Ağlar için Sonraki Nedir?
modülerliğin evrimi endüstri daha fazla granular, yazılım tanımlı ve fotonik-integrated mimarilere doğru hareket ettiği gibi hızlanıyor.
Coherent Pluggable Optik (ZR/ZR+)
Coherent algılama, daha önce büyük transponder hattı kartları ile sınırlı, şimdi 400G-ZR gibi akülü modüllerde kullanılabilir. Bu modüller, operatörlerin mevcut anahtarlara karşı ortak bağlantıları ekleyebilmesini sağlar, 80 km veri merkezi bağlantıya ulaşır (DCI) ve metro uygulamaları için ulaşır.
Fotonikler Bütünleşme ve Co-Packating
Gelişen kolpackaged optik (CPO-) optik motoru doğrudan ASIC paketine entegre eder, elektrik kanal kaybı ve güç tüketimini azaltır.Bu, transiversite seviyesinde modülerliği azaltabilirken, CPO muhtemelen ASIC'nin bağımsız olarak yükseltilebilir veya yükseltilebilirliği sağlar.
SoftwareDefined Optical Transceivers
Future pluggable modüller, geniş bir dizi dalga üzerinde çalışmak için programlanabilir olabilir, veri oranları ve yazılım kontrolü altında modulation formatları. Bu "tunable modülerlik", birden fazla rol hizmet etmek için tek bir transceiver izin verir - 100G kısa erişimden 400G uzun süredir-haul-simply, SDN kontrolörlerinden yapılandırma komutları alarak.
Otomatik Modül Yaşam döngüsü Yönetimi
Ağlar yüzlerce binlerce modüle büyürken, modüler versiyonların manuel takip edilmesi, performans marjları ve son derece yaşam pratik hale gelir. Makine öğrenme algoritmaları hataları tahmin etmek için telemetri analiz edebilir, güç optimize eder ve otomatik olarak değiştirir.Bu değişim, modüler ağlarda daha dayanıklı ve maliyetle etkisiz hale gelecektir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
modüler optik ağ bileşenleri sadece teknik bir tercih değildir - hem bugün trafik yüklerini hem de yarının inovasyonlarını destekleyen bir temel oluşturur.En az hizmet kesintisi ile çalışır ve standartlaşma ilkelerine atıfta bulunarak, modüler, esneklik ve gelecekteki kırılganlık, ağ mimarları bu engelleri destekleyen bir temel oluşturabilir ve yarının inovasyonlarını yapılandırır.