Optinio signalo valdymas šiuolaikinėse didelės skalės patalpose yra iššūkis, kuris dažnai nepastebimas, kol sugenda įranga. Thešviesolaidinis slopintuvas-pasyvus komponentas, sukurtas kontroliuoti optinę galią-, tarnauja kaip nepretenzingas darbinis arkliukas, kuris apsaugo nuo imtuvo prisotinimo, bitų klaidų dažnio pablogėjimo ir priešlaikinio siųstuvo-imtuvo perdegimo. Nors stiprintuvams ir tankintuvams skiriamas neproporcingas inžinerinis dėmesys, slopintuvai lieka tylūs tarpininkai, reguliuojantys galios biudžeto laikymąsi trumpo nuotolio{3}}jungtyse.

Problema, apie kurią niekas nekalba

Štai kažkas, kas užklumpa net patyrusius inžinierius. Nurodykite gražią 100G nuorodą, įdiegiate visiškai-naujus QSFP28 siųstuvus-imtuvus, paleidžiate nesugadintą OM4 skaidulą per 15- metrų pataisą ir staiga matote klaidas. Ne daug, bet pakankamai. Nuoroda retkarčiais nusileidžia. Žurnalai rodo CRC gedimus, kurie iškyla didžiausio eismo metu.

Kaltininkas? Per daug šviesos.

Šiuolaikiniai siųstuvai-imtuvai{0}}ypač SR4 ir trumpųjų Kai tam 100 -metrų siųstuvui-imtuvui tereikia pasiekti 8 metrus, į priėmimo fotodiodą patenka daugiau fotonų, nei jis gali tiesiškai apdoroti. Detektorius prisotinamas. Signalo vientisumas žlunga. Ir kadangi dauguma trikčių šalinimo schemų neatsižvelgia į „per daug signalo“, komandos gaišta valandas ieškodamos fantominio kabelio gedimų.

Ką iš tikrųjų daro slopintuvai

Mechanizmas yra paprastas. Slopintuvas įveda kalibruotą optinių nuostolių -dydį, išmatuotą decibelais-, kad gautą galią patektų į nurodytą siųstuvo-imtuvo jautrumo langą. Pagalvokite apie tai kaip apie pluošto akinius nuo saulės. Pagrindinė fizika skiriasi priklausomai nuo konstrukcijos: kai kuriuose naudojami oro tarpai, dėl kurių atsiranda Frenelio atspindžio nuostoliai, kitose naudojamas sugeriantis legiruotas stiklas, o kai kurie remiasi tiksliu pluošto nesutapimu įvorėje.

Diegiant duomenų centrus dominuoja spragų{0}}pagrįstas metodas (kartais vadinamas „įterptuoju“ arba „plug-stiliu“). Dėl nedidelio oro tarpo tarp jungties galų- atsiranda nuspėjamas nuostolis-, paprastai nuo 3 dB iki 10 dB fiksuotiems slopintuvams. Kintamieji optiniai slopintuvai (VOA) siūlo reguliuojamą slopinimą naudojant mechaninius arba MEMS{8}}pagrįstus mechanizmus, tačiau jų sudėtingumas ir sąnaudos riboja pritaikymą specializuotoms programoms, tokioms kaip DWDM kanalų išlyginimas.

Daugumai inžinierių dirbau su numatytaisiais 5dB slopintuvais. Tai ne visada teisingas pasirinkimas, bet retai kada katastrofiškai neteisingas.

Skaičiai yra svarbūs

Greitas optinės galios biudžeto atnaujinimas, nes čia įvyksta klaidingi skaičiavimai. Kiekviename siųstuvo-imtuvo duomenų lape nurodytas perdavimo galios diapazonas (tarkime, nuo -1 iki +2 dBm) ir imtuvo jautrumo langas (galbūt nuo -11,5 iki +2.4 dBm 25G SR įrenginiui). Skirtumas tarp faktinės perdavimo galios ir minimalaus imtuvo jautrumo sudaro jūsų ryšio biudžetą. Jungčių nuostoliai, kabelio slopinimas, sujungimo nuostoliai – visa tai atima iš šios maržos.

Tačiau taip pat svarbi ir maksimali imtuvo įvestis-, kuri yra +2.4 dBm lubos-. Jį viršykite ir jūs pervarysite detektorių. Daugumoje specifikacijų lapų „perkrovos“ slenkstis nurodomas kažkur už maksimalaus jautrumo, tačiau darbas toje pilkojoje zonoje sukelia problemų. Čia atenuatoriai uždirba savo pinigus.

Tarkime, kad imtuve matuojate +1 dBm naudodami 3- metrų pataisos laidą. Optimalus imtuvo diapazonas viršija +1 dBm tiesiniam veikimui, tačiau matote nutrūkstančias bitų klaidas. Pridėjus 3 dB slopintuvą, galia sumažėja iki -2 dBm – patogiai pagal specifikaciją. Problema išspręsta ir išleidote gal 8 USD.

Realūs diegimo scenarijai

Duomenų centrai nėra vienarūšiai. Kolokacijos paslaugų teikėjo susitikimo{1}}kambaris veikia pagal kitokius apribojimus nei hiperskalerio lapų{2}}stuburo audinys. Attenuatorių naudojimo atvejai atitinkamai skiriasi.

Intrast{0}}jungtys.Tai duonos{0}}ir-sviesto scenarijus. Serveriams, kurie jungiasi prie viršutinių-stovų Tačiau kai pluoštas pakeičia varį (vis dažniau pasitaiko 100 G+ spartų ir struktūrinių kabelių link), šie mažesni nei 5 metrų bėgiai tampa problemiški. Didelės galios SR siųstuvai-imtuvai, tiekiantys tiesiai į gretimus prievadus, sukuria anksčiau aprašytas prisotinimo problemas.

Pakopinis įrangos testavimas.Prieš diegiant gamybą, operacijų komandos patikrina jungiklius ir maršruto parinktuvus, kai atliekamos sąrankos. Šios bandomosios konfigūracijos dažnai naudoja tiesiogines atgalines-į-atgalines skaidulų jungtis-efektyviai nulinio-praradimo kelius, kurie garantuoja imtuvo perkrovą. Atenuatoriai leidžia inžinieriams imituoti gamybos grandies nuostolius, nesujungiant 300 metrų pluošto visoje laboratorijoje.

Daugelyje laboratorijų mačiau, kad atenuatoriai buvo pritvirtinti prie darbastalių-. Negražu, bet funkcionalu.

Senos įrangos integravimas.Apleistų teritorijų duomenų centruose neišvengiamai yra kelių kartų įranga. Prieš dešimtmetį sukurtas 10G SFP+ imtuvas gali turėti siauresnį dinaminį diapazoną nei šiuolaikiniai 25G siųstuvų-imtuvai. Kai šie senesni imtuvai jungiasi prie modernių didesnės galios{5}}siųstuvų, slopintuvai užpildo atotrūkį nereikalaujant pakeisti siųstuvo-imtuvo.

CWDM/DWDM sistemos.Bangos ilgio-padalytos multipleksuotos architektūros reikalauja griežto kanalo galios balansavimo. 3 dB skirtumas tarp gretimų kanalų pablogina OSNR ir padidina EDFA. Vieno kanalo VOA-arba fiksuoti slopintuvai paleidimo metu-išlygina žaidimo sąlygas. Tai apima ne tik paprastą prijungimo{8}}ir -įjungimo slopintuvo naudojimą, tačiau principas išlieka identiškas.

Žodis apie jungčių tipus

LC dominuoja šiuolaikinėje duomenų centrų optikoje. SC vis dar pasirodo senose instaliacijose ir tam tikroje laikymo įrangoje. FC retkarčiais pasirodo bandymo nustatymuose. MTP / MPO jungtys aptarnauja lygiagrečią optiką-40G SR4, 100G SR4 ir jų įpėdinius-, tačiau kelių skaidulų jungčių slopinimas padidina sudėtingumą. Paprastai matysite MTP slopintuvus, naudojamus kasetės lygyje, o ne atskirus pluoštus. Suderinkite slopintuvo jungtį su savo infrastruktūra. Atrodo akivaizdu, bet nesuderinti adapteriai sukuria įterpimo praradimo variantus, kurie apsunkina energijos biudžeto skaičiavimus.

Kas negerai

Attenuatoriai nėra sudėtingi įrenginiai, tačiau juos labai lengva netinkamai naudoti.

Virš{0}}silpnimas užima pirmą vietą. Inžinierius mato imtuvo klaidas, daro prielaidą, kad yra prisotintas, įdiegia 10 dB slopintuvą{3}}ir dabar signalas per silpnas. Nuoroda vis dar neveikia, bet dabar dėl priešingos priežasties. Prieš pasirinkdami slopinimo vertes, visada išmatuokite faktinę gautą galią.

Nešvarios jungtys yra kitas klasikinis gedimo būdas. Attenuatoriai prie nuorodos prideda jungčių sąsajas. Kiekviena sąsaja yra užteršimo galimybė. Mikroskopinės dulkių dalelės ant APC apvado galo{3}}atsiranda nenuspėjamų nuostolių, kurie kinta priklausomai nuo temperatūros ir vibracijos. Išvalykite kiekvieną jungtį. Kiekvieną kartą. Jokių išimčių.

Paminėsiu dar vieną: užmiršimo atenuatoriai yra. Dokumentacija nepavyksta, nuoroda pašalinama po metų ir niekas neprisimena, kad 7 dB atenuatorius buvo palaidotas pleistrų skydelyje. Staiga atnaujinimas, kuris „paslaptingai“ pakeičia perdavimo galią, nutraukia penkerius metus veikusį ryšį. Pažymėkite viską.

Pirkimų realybė

Fiksuoti slopintuvai beveik nieko nekainuoja{0}}5–15 USD už pagrindinius patikimų gamintojų LC įrenginius. Pirkite juos urmu. Laikykite pilną stalčių tinklo laboratorijoje. 1 dB, 3 dB, 5 dB, 7 dB ir 10 dB reikšmės apima 95 % scenarijų. Kintamieji slopintuvai kainuoja nuo 50 USD iki 300+ USD, atsižvelgiant į skiriamąją gebą ir jungties tipą; rezervuokite juos kalibravimo arba derinimo programoms.

Prekės ženklas yra mažiau svarbus, nei jūs manote. Valdomo oro tarpo ar sugeriančio elemento fizika tarp pardavėjų labai nesiskiria. Vis dėlto venkite-pardavėjų be vardų prekyviečių svetainėse-nenuoseklių slopinimo tolerancijos ir prastos grąžinimo nuostolių specifikacijos sukels galvos skausmą. Corning, Thorlabs ir FS.com gamina patikimą produktą. „CommScope“ pluošto priedai puikiai veikia, jei jau esate jų ekosistemoje.

Paslėptas pranašumas: standartizavimas

Štai kažkas, kas nepatenka į daugumą techninių diskusijų. Atenuatoriai leidžia standartizuoti mastu.

„Hyperscale“ operatoriai perka siųstuvus-imtuvus dešimtimis tūkstančių. Tvarkant kelis siųstuvų-imtuvų SKU skirtingiems nuorodų atstumams-10 m, palyginti su 300 m, tarkime,-sudėtingi pirkimai, atsiranda galvos skausmas dėl atsargų ir nepakeliami košmarai. Vietoj to standartizuokite vieną didelės galios siųstuvą-imtuvą, įvertintą maksimaliam atstumui, tada prireikus susilpninkite trumpesnes nuorodas. Slopintuvo kaina yra nereikšminga, palyginti su vienodų siųstuvų-imtuvų parko veikimo efektyvumu.

Šis metodas taip pat supaprastina trikčių šalinimą. Kiekvienas siųstuvas-imtuvas elgiasi vienodai. Galios biudžetai tampa nuspėjami. Nutrūkimo metu pakeiskite bet kurį prievadą į bet kurį kitą. Elegancija susijungia kaip tinklai.

Bangos ilgio svarstymai

Dauguma slopintuvų nurodo veikimą esant 850 nm, 1310 nm, 1550 nm arba tam tikram deriniui. Daugiamodėse sistemose paprastai naudojama 850 nm (SR optika). Vieno -režimo padalijimas tarp 1310 nm (tarpinis pasiekiamumas, LR) ir 1550 nm (išplėstinis pasiekiamumas, ER ir DWDM). Sugeriamojo{10}}tipo įrenginių{11}}5 dB slopintuvas, esant 1310 nm, gali išmatuoti 5,3 dB esant 1550 nm bangos ilgiams. Esant svarbioms programoms, patikrinkite, ar specifikacijos atitinka jūsų veikimo bangos ilgį.

Baigiamosios mintys

Šviesolaidiniai slopintuvai nesukels revoliucijos jūsų duomenų centre. Jie nėra jaudinantys. Jie nerodomi pardavėjų žingsnių lentelėse ar architektūros diagramose. Tačiau jie pigiai ir patikimai išsprendžia tikrą problemą-imtuvo prisotinimo per trumpą-nuorodas-. Jie įgalina siųstuvų-imtuvų standartizavimo strategijas, kurios sumažina darbo sąnaudas dideliu mastu. Jie leidžia praktiškai išbandyti įrangą.

Turėkite bendrų vertybių atsargas. Išmatuokite prieš montuodami. Dokumentuokite tai, ką diegiate. Išvalykite jungtis. Tai tikrai viskas.

Kartais svarbiausi yra paprasčiausi komponentai.