Кашњење оптичке мреже: где заправо иду ваше наносекунде

Отворите десетак водича о кашњењу оптичке мреже и већина њих ће вам дати исту једначину: растојање подељено брзином светлости у стаклу. Тачно је, уредно је и описује онај део вашег буџета око којег не можете учинити скоро ништа. Светлост кроз једно-модно влакно пузи око 4,9 микросекунди по километру, подешено индексом преламања близу 1,47, и ниједан налог за куповину не савија тај број. Дакле, корисно питање никада није било колико брзо се светлост креће кроз стакло. Због тога веза која треба да чита 25 микросекунди транзитног времена мери ближе 40 на вашем тест сету и где се крију микросекунде које недостају.

 

Тај јаз је разлог зашто постоји овај водич. Ми градимо и шаљемооптички примопредајници, тако да своје дане проводимо на компонентама које живе између влакна и АСИЦ-а прекидача, а те компоненте су управо оне које стандардно{0}}чланак о кашњењу оптичких влакана изоставља.

 

 

Број удаљености је спрат, а не прича

 

Од краја до краја, кашњење се обично пријављује као -време путовања, мада је једно-кашњење важније када планирате буџет за један правац, а тимови за апликације имају тенденцију да посматрају време до првог бајта како корисници симптома заправо осећају. Испод сва три се налази пропагација: време лета оптичког импулса. На распону од 100 км стандардног Г.652 влакна тај под слеће близу 489 микросекунди у једном правцу, и само се делимично помера између 1310 нм и 1550 нм рада. Добро{10}}добро пројектоване производне мреже често представљају укупно кашњење на путањи влакана у малим једноцифреним-милисекундама када се сваки уређај преброји.

 

Седите са импликацијом на секунд. Кашњење у ширењу доминира на дугим{1}}путевима и представља компоненту коју не можете опоравити без скраћивања физичке руте или замене самог медијума. На линку кампуса од 5 км то је грешка заокруживања. Свугде где се ваше кашњење влакана може вратити, живи негде другде осим стакла, где већина водича престаје да чита и престаје да пише.

 

Латенција оптичке везе је стек, а не кабл

 

Третирање кашњења као својства кабла је прва грешка, и лако је направити, јер је кабл једини део који можете да видите. У пракси кашњење преко оптичке везе је збир најмање пет слојева, сваки са својим редом величине и сопственим дугмадима.

 

Компонента кашњења	Одакле долази	Типична величина	Можете ли га подесити?
Пропагација	Пролаз светлости кроз стакло	~4,9–5 µс/км (СМФ)	Само преко дужине руте или шупљег{0}}језгра
Серијализација	Битови за тактирање на линији	Наносекунде, скале са брзином	Виша линија линија га смањује
Примопредајник О-Е / Е-О	Претварање електричног у оптичко и назад	Десетине наносекунди до микросекунди	Избор архитектуре модула
ДСП + ФЕЦ	Обрада сигнала и исправљање грешака	Десетине наносекунди до микросекунди	Избор модула и ФЕЦ-а
Пребацивање прослеђивања	Сачувајте{0}}и-проследите или исечите-одлуку	Суб-µс до неколико µс по скоку	Промени режим и број нивоа

 

Ставите реалне бројеве на активне слојеве и аргумент се ствара сам. АЕЦ склоп који испоручујемо додаје 85 до 110 наносекунди. Кохерентни ДСП додаје микросекунде. Прекидач за складиштење{5}}и-баферује цео оквир пре него што проследи један његов део. Ставите их на отприлике 5 микросекунди по километру стакла, а на било којој вези испод неколико километара електроника, а не влакно, поставља под. Абуџет за кашњењенаправљен само од калкулатора пропагације ће сваки пут потценити стварност, због чега споразум{0}}о нивоу услуге отписа процену удаљености није само оптимистичан. Погрешно је у правцу који генерише тикете за подршку.

 

 

Покретање бројева на вези коју бисте заправо поставили

 

Математику ширења вреди урадити како треба, само да бисте знали колико је мали комад колача на кратким дометима. Узмите индекс преламања медија, изведите брзину светлости унутар влакна и са њом поделите дужину путање. Распон једног-режима са индексом 1,47 даје познатих 4,9 микросекунди по километру, тако да рута од 100 км даје око 490 микросекунди у једном правцу пре него што се дода један активни уређај. Заокруживање на 5 микросекунди по километру је у реду за процену првог-проласка кашњења влакана по километру.

 

Две варијабле саботирају ту чисту фигуру на терену. Први је инфлација путање, пошто влакна прате права-пута-а не праве линије, тако да стакло између две тачке често премашује растојање карте за значајну маргину. Друга је температура. Кашњење простирања једномодног влакна- помера се са својим индексом преламања, а индекс преламања се помера са топлотом; тхекоефицијент кашњења температуретипичног једномодног влакна - има око 7 × 10⁻⁶ по Келвину, довољно да прецизне везе за мерење времена морају да га прате и компензују уместо да третирају кашњење као константу (арКсив). За протоколе за синхронизацију који толеришу само неколико наносекунди асиметрије по распону, тај помак није академски.

 

Дакле, искрена формула је пропагација плус измерено кашњење уређаја, а не само ширење. Прихватите то и прави посао прелази на уређаје, где је највећи и најмање{1}}схваћени на линку примопредајник.

 

Примопредајник, ДСП и ФЕЦ кашњења нико не ставља у табелу

 

Највећи део кашњења оптичке мреже у модерној вези обично се налази у дигиталној обради сигнала унутар оптике, а не у оптичком влакну, и то можемо да покажемо пре него да то потврдимо. Наши сопствени АЕЦ склопови мере 85 до 110 наносекунди додатног кашњења. Кохерентни ДСП, насупрот томе, троши микросекунде на компензацију хроматске дисперзије, праћење поларизације и исправљање грешака унапред, при чему се сваки блок извршава у реалном времену. Модули за директну{5}}откривање прескачу већину те обраде и плаћају је у досегу. То је цео компромис кохерентног наспрам директног-откривања кашњења у једној реченици, а рефлекс да се наведе кохерентно свуда јер изгледа технички супериорно је како кратке везе на крају носе микросекунде ДСП кашњења које им никада нису биле потребне.

 

Исправљање грешака унапред заслужује свој пасус, јер га већина инжењера третира као фиксни порез када је заправо бројчаник. ФЕЦ додаје редундантне битове на предајнику тако да пријемник може поново изградити оштећене податке без тражења поновног преноса, а што је јачи код, то је дуже декодирање. Зато је а400Г Етхернет везане ради на 400 гигабита. Приближава се 425 за пренос РС-544 кодирања, што је отприлике 12,5 процената ФЕЦ кашњења који купује отпорност на грешке по цену протока и времена обраде. На чистој, краткој вези често можете прећи на лакши код и директно повратити кашњење.

 

Још два корисника{0}}на нивоу уређаја крију се у-дугим дизајнима. Модули за компензацију дисперзије, направљени на традиционалан начин, додају најмање 60 наносекунди сваки на распону од 80 км 1550 нм у нашим сопственим мерењима на клупи, а те десетине наносекунди се слажу на сваком распону на рути; Брегове решетке са влакнима обављају исти посао скоро без додатног кашњења, због чега их оператери-опседнути кашњењем наводе. Оптичка-електрична-оптичка конверзија у транспондерима и мукспондерима је друга, која често кошта неколико микросекунди по конверзији, тако да је свака непотребна тачка регенерације на путањи латенција на коју сте се сложили а да нисте приметили. Ниједан од ових бројева се не појављује у калкулатору удаљености, а сваки од њих можете дизајнирати.

 

 

Када наносекунде вреде милионе

 

Нигде ово рачуноводство није немилосрдније од-трговине високих фреквенција, где су фирме провеле деценију доказујући да је кашњење ставка у П&Л. Често-процена индустрије да једна милисекунда предности може да вреди око сто милиона долара годишње за велику трговинску операцију је врста броја која реорганизује читаву инфраструктурну стратегију.

 

Та економија је разлог зашто се трговачке фирме колоцирају, изнајмљујући простор у регалима унутар сопственог објекта берзе како би смањили каблове између својих сервера и одговарајућег мотора на неколико наносекунди транзита. Због тога су-ХФТ руте на дугим раздаљинама премештене у микроталасну пећницу, која прати равнију-пут-огледа кроз ваздух него што то може било које закопано влакно, и зашто се микроскопске вибрације тла од удаљене конструкције, довољне да унесу стотине наносекунди кашњења, третирају као хитан случај у раду. И зато се последња миља тихо претворила у шупље-влакно, где светлост путује близу брзине свог слободног-простора од отприлике 300.000 километара у секунди, а не скоро 200.000 колико успева у чврстом силицијум-диоксиду, кашњењем повратног ширења које иначе намеће индекс преламања.

 

Смањивање кашњења влакана без куповине равније руте

 

Претпоставите да не можете да померате своје зграде и не можете да{0}}прокопавате своју руту. Још увек постоји значајно кашњење за опоравак, и скоро све је одлука о избору, а не грађевински пројекат. Полуге, грубим редоследом исплате:

 

• Ускладите класу модула са досегом, а не са спецификацијом.Директно-откријте где то раздаљина дозвољава, кохерентно само тамо где вам је заиста потребна, јер преко-навођење кохерентне оптике на краткој вези увози микросекунде ДСП кашњења без икакве користи.

 

• Подесите ФЕЦ на везу, а не на навику.Чистој краткој вези ретко је потребан најтежи код, а лакши директно враћа време обраде.

 

• Дизајнирајте редундантни О-Е-О.Свака тачка регенерације транспондера коју можете елиминисати штеди неколико микросекунди.

 

• Преферирајте ниску{0}}компензацију дисперзије кашњења.Фибер Брагг решетке преко модула за расуту дисперзију где год то дизајн дозвољава.

 

• Поштујте физички слој.Једно савијање изнад минималног радијуса, или контаминираног конектора, може натерати везу у спорији и теже коригован режим, тихо трошећи кашњење које сте већ платили.

 

Шта да тражите на табели са подацима о примопредајнику са малим{0}}кашњењем

 

Када је кашњење услов, лист са подацима вам говори више од досега и таласне дужине ако знате које редове да читате. Дајте приоритет подрхтавању модула, његовој стопи грешке у битовима и његовој дијагностичкој транспарентности у односу на брзину наслова. Ти бројеви значе нешто само када знате како су измерени и да ли се држе на вашој фабрици влакана.

 

Јиттер је прва линија. Под-пикосекундно подрхтавање и чисти дијаграми очију у свакој траци су оно што спречава да веза тихо падне у спорије стање са већом исправком, а модул који наводи стопу грешке у битовима испод 10⁻¹² при пуном домету вам говори да има резервну маргину, а не већ потрошену маргину. Стандарди физичког-слоја припадају истој контролној листи: повезани конектори који се држе заИЕЦ 61300-3-35стандард чистоће крајњег дела и класе досега од 800Г које се држе унутарИЕЕЕ 802.3цкуметање{0}}буџета за губитак, јер линк који не успе, они то тихо плаћају додатним ФЕЦ радом и додатним кашњењем.

 

ФАК