Aplikácie EDFA: Booster, In{0}}line a Pre{1}}príručka nasadenia zosilňovača

 

Začnite problémom s rozsahom, nie názvom zosilňovača

 

Spoľahlivé rozhodnutie EDFA začína od straty rozpätia, nie od štítku zosilňovača. Trasa 100 km v jednom-režime s rýchlosťou približne 0,2 dB/km už spotrebuje približne 20 dB pred stratou konektora, prepojovacími panelmi, stratou pri vložení MUX/DEMUX, kompenzáciou rozptylu, rezervou na starnutie a rezervou na opravu. V praxi, keď sa celková plánovaná strata priblíži k 25 – 30 dB, normálne prestaneme považovať EDFA za voliteľné príslušenstvo a začneme kontrolovať, či je potrebné umiestniť zosilňovač, radový -alebo predzosilňovač{9}}.

 

EDFA je atraktívna, pretože podporuje optické zosilnenie signálu bez regenerácie OEO. Namiesto konverzie každej vlnovej dĺžky na elektrický signál a späť môže jeden optický zosilňovač zvýšiť celú skupinu kanálov C-pásma, a preto sa aplikácie EDFA stali ústredným bodom prenosu WDM a DWDM.

 

Tento záver však platí len vtedy, keď má pôvodný signál stále použiteľné OSNR. EDFA neopravuje rozptyl, špinavé konektory, zlé plánovanie napájania pri spustení, zlé vyváženie kanálov alebo nesúlad prijímača. Dáva spoji väčšiu optickú silu a mení profil OSNR. Či to pomôže alebo uškodí, závisí od toho, kde je zosilňovač nainštalovaný a ako blízko je už systém k hranici hluku.

 

Naša praktická pozícia je jasná: pre B2B DWDM sourcing nie je „vysoký zisk“ automaticky lepší. Správne umiestnený 17–23 dB EDFA s riadeným výstupným výkonom a vhodným šumovým číslom je zvyčajne cennejší ako predimenzovaný zosilňovač, ktorý posúva linku smerom k nelineárnym efektom, sklonu zisku alebo bezpečnostnému riziku.

 

Booster, In{0}}Line alebo Pre{1}}Amp: The Deployment Logic

 

Najjednoduchšia mapa aplikácií EDFA má tri pozície, no každá rieši iný problém. Považovať ich za vzájomne zameniteľné je jednou z bežných chýb pri dlhom{1}}plánovaní DWDM.

 

Pozícia EDFA	Kde to sedí	Hlavná práca	Typická priorita	Bežná chyba
Posilňovač EDFA	Za vysielačom, transpondérom, MUX alebo prepínacím výstupom	Zvyšuje štartovaciu silu do rozpätia vlákna	Vysoký výstupný výkon, stabilný zisk, plochosť naprieč kanálmi	Použitie príliš veľkého štartovacieho výkonu a vytváranie nelineárnych sankcií
V -riadku EDFA	Medzi dvoma rozpätiami vlákien alebo na medziľahlom mieste	Kompenzuje stratu rozsahu predtým, ako signál klesne príliš blízko k hranici šumu	Vyvážený zisk, nízke šumové číslo, vzdialené monitorovanie	Umiestnite ho príliš neskoro a potom zosilnite šum slabým signálom
Pred-zosilňovač EDFA	Pred prijímačom, DEMUX alebo koherentným vstupom prijímača	Zdvihne slabé signály pred detekciou	Nízke šumové číslo, podpora citlivosti prijímača	Očakáva sa, že predzosilňovač opraví nekvalitné OSNR, ktoré sa už stratilo pri prenose

 

Zosilňovač EDFA sa bežne používa, keď sa signál na strane vysielača -už stratil prostredníctvom pasívnych komponentov. V systéme DWDM môže samotný MUX spotrebovať niekoľko dB a kombinovaná skupina kanálov musí vstúpiť do vlákna s dostatočným výkonom, aby prežila prvé rozpätie. Zosilňovač EDFA pre DWDM zvyčajne potrebuje vysoký výstupný výkon a dobrú plochosť zosilnenia, zatiaľ čo ultra-nízky šum je menej kritický ako v zosilňovači na prijímacej-strane, pretože vstupný signál je stále relatívne silný.

 

Inline EDFA sa používa, keď je trasa príliš stratová pre samotné zosilnenie koncového bodu-. Ako pravidlo v teréne platí, že rozpätia 80 – 100 km často vyžadujú in{5}}kontrolu linky a prah sa posunie skôr, ak strata vloženia MUX/DEMUX, strata priechodu OADM, počet spojov alebo staré preplátovanie už spotrebujú 5 dB alebo viac, kým sa útlm vlákna úplne započíta. Presný bod ešte potrebuje mapu odkazov, ale štandardný úsudok by nemal byť „to závisí“. Malo by to byť: vypočítajte umiestnenie v{10}}riadku skôr, ako signál klesne príliš blízko k hranici šumu.

 

Pred-zosilňovač EDFA je umiestnený blízko prijímacej strany a je zvolený pre nízke šumové číslo. Jeho úlohou nie je „robiť všetko mocným“. Jeho úlohou je zdvihnúť slabý, ale stále použiteľný optický signál pred detekciou prijímača. To je dôvod, prečo sa pri nízkošumových EDFA dizajnoch často uprednostňuje 980 nm čerpanie. RP Photonics poznamenáva, že EDFA bežne používajú vlnové dĺžky pumpy okolo 980 nm a 1480 nm, pričom pumpovanie 980 nm je často spojené s nízkou{10}}šumovou prevádzkou v predzosilňovačoch ({11}}RP Fotonika).

 

 

Rozhodnutie sa môže v okrajových prípadoch zvrátiť. Ak 80 km trasa stratí väčšinu svojej rezervy na strane vysielača kvôli pasívnemu MUX, booster môže vyriešiť hlavný rozpočtový problém. Ak po strate DEMUX príde tá istá trasa slabá, predzosilňovač môže mať väčší význam. Ak celková strata rozpätia presiahne 25 – 30 dB, spoliehať sa iba na predzosilňovač na vzdialenejšom{7}}konci- je často príliš neskoro, pretože OSNR už môže byť poškodená na vstupe. Preto žiadame o úplnú stratu vlákna, pasívnu stratu a prahovú hodnotu prijímača pred odporúčaním zosilňovača, -radového EDFA alebo predzosilňovača EDFA.

 

Pre hlbšie porovnanie EDFA, SOA a Ramanovho správania pri rôznych systémových obmedzeniach si môžete pozrieť aj našePorovnanie EDFA, SOA a Ramanovho optického zosilňovača.

 

Aplikácie EDFA podľa scenára skutočnej siete

 

Aplikácie EDFA vyzerajú inak v podmorskej chrbtici, v okruhu metra DWDM, v distribučnej sieti CATV a na trase backhaul 5G. Princíp zosilňovača je podobný, ale riziko nasadenia nie je.

 

Ponorka EDFA na dlhé{0}}ťaženie odkazov DWDM

 

V podmorských a diaľkových{0} systémoch záleží na tvrdom čísle. Opakované podmorské návrhy môžu vyhodnotiť optické zosilnenie v intervaloch 50 až 100 km, ale presný rozstup závisí od straty vlákna, cieľa kapacity, limitov napájania, konštrukcie opakovača a systémovej rezervy. Pokyny pre návrh podmorského kábla ITU-T tiež pojednávajú o konfiguráciách redundantných čerpadiel-laserov a výpočtoch spoľahlivosti 25{8}}životnosti pre podmorské opakovače, čo je dôvod, prečo rozhodnutia EDFA pre ponorky sú menej o jednoduchom zisku a viac o dlhodobej spoľahlivosti (ITU-T G.Suppl.41).

 

Pre pozemné-linky na dlhé vzdialenosti sú miesta prechodných zosilňovačov prístupnejšie, ale vzdialenosť je stále obmedzená chatrčami, napájaním, právami na trasy optických vlákien a návrhom ochrany. Užitočné pravidlo je toto: dlhodobé-plánovanie EDFA by malo chrániť OSNR skôr, než sa zrúti, nie po ňom. Ak sa zosilňovač pridá až po príliš slabom signáli, zvýši sa signál aj nahromadený šum. To je dôvod, prečo-umiestnenie EDFA v rade je rozhodnutím o návrhu odkazu-, nie následným nákupom.

 

Metro EDFA pre kruhy DWDM a regionálne siete

 

40 km dlhý okruh DWDM metra môže stále potrebovať zosilnenie, ak pasívne komponenty spotrebujú rozpočet skôr, ako to urobí vlákno. ROADM, OADM, patch panely, moduly MUX/DEMUX a starnúce konektory môžu spotrebovať dostatočnú rezervu, takže samotná vzdialenosť sa stáva zavádzajúcim ukazovateľom.

 

Tu sa mnohé aplikácie metra EDFA stávajú jemnejšími. V čistom rozpätí-po{2}}bode môže rozhodnutie EDFA vyzerať jednoducho. V kruhu s add/drop uzlami a ochranným prepínaním sa zaťaženie kanálov mení častejšie a zosilňovač musí zostať stabilný, keď sú vlnové dĺžky pridané, odstránené alebo presmerované.

 

EDFA pre DCI a 40–120 km Campus Links

 

Projekty DCI sa zvyčajne starajú o predvídateľné nasadenie, kompaktný tvarový faktor, rýchle dodanie a kompatibilitu s optikou 100G, 200G, 400G alebo vyššou-optikou. Pre 40–120 km DCI alebo dopravu z kampusu-do{8}}kampusu je typickou aplikáciou EDFA rozšírenie rozpočtu na napájanie systému DWDM alebo OTN bez vybudovania úplného regeneračného miesta.

 

Nasadenie zosilňovača CATV EDFA

 

Zosilňovač CATV EDFA sa často posudzuje ako prvý podľa výstupného výkonu, ale bodom zlyhania je často konektor, nie šasi zosilňovača. Distribúcia vysokého-výkonu môže napájať viacero optických uzlov z jednej koncovej stanice, takže výstup na port, vyváženie portu, čistenie konektorov a kontrola odrazu sú dôležité rovnako ako celkový dBm.

 

CATV EDFA by sa mal vyhodnotiť z hľadiska výstupného výkonu, počtu portov, plochosti, vplyvu nosného-k{1}}hluku a stability v rozsahu prevádzkových vlnových dĺžok. Nesprávna voľba je zamerať sa iba na celkový výstupný výkon a ignorovať vyváženie jednotlivých portov a čistotu konektorov.

 

5G Backhaul EDFA pre agregáciu prístupu

 

V 5G backhaul by predvolený predpoklad nemal byť „použite najsilnejší zosilňovač“. Strata sa často sústreďuje okolo pasívnej distribúcie, prepojovania skríň a agregácie{2}}bočného prístupu k prijímaču, takže umiestnenie kompaktného pred-zosilňovača EDFA alebo mierneho zosilňovača EDFA je často praktickejšie ako jednotka s vysokým-výkonom tlačená do všetkých smerov.

 

L-pásmo EDFA na rozšírenie kapacity

 

Keď sa systém C-pásma priblíži k svojej kapacite kanála, operátori môžu vyhodnotiť rozšírenie L-pásma alebo návrhy hybridného zosilnenia. EDFA môže podporovať varianty C-pásma a L-pásma, ale profil zosilnenia, správanie šumu a dizajn zosilňovača nie sú identické.

 

Úskalia, ktoré nikto nevkladá do údajového listu

 

Vysokovýkonné nasadenie EDFA má stránku bezpečnosti a spoľahlivosti, ktorú mnohé stránky produktov preskakujú. Nejde len o právnu opatrnosť. Ovplyvňuje životnosť konektora, údržbu v teréne, stabilitu prevádzky a ochranu zariadenia.

 

 

Prvým rizikom je vláknová poistka. Spoločnosť RP Photonics popisuje tavenie vlákna ako deštruktívny efekt, pri ktorom sa horúca plazma šíri späť cez jadro vlákna a môže sa vyskytnúť v štandardnom jedno-vlákne s prekvapivo nízkou úrovňou výkonu, niekedy pod 1 W. Poznamenáva tiež, že vysoko-výkonové vláknové zosilňovače sú obzvlášť ohrozené a vyžadujú primerané opatrenia na spoľahlivosť (RP Fotonika).

 

Druhým rizikom je kontaminácia-čela konektora. MicroCare vysvetľuje, že vysokovýkonné lasery- môžu poškodiť vláknové siete, keď znečistenie na konci vlákna absorbuje optickú energiu, premení ju na teplo a poškodí sklo; poznamenáva tiež, že poškodenie môže presahovať oblasť konektora do vlákna (MicroCare).

 

Ako špecifikovať a získať správne EDFA

 

Dobrá špecifikácia vláknového zosilňovača-dopovaného erbiom by mala byť napísaná zo spätného odkazu. Začnite s cieľom rozpätia, pasívnou stratou, typom vlákna, plánom kanálov, typom vysielača a prijímača, prahom prijímača a požiadavkou OSNR. Potom definujte polohu zosilňovača.

 

Položka špecifikácie	Prečo je to dôležité v aplikáciách EDFA
Prevádzkové pásmo	Potvrdzuje kompatibilitu C-pásma, L-pásma alebo rozšíreného-pásma s plánom kanála
Dosah zisku	Určuje, či zosilňovač dokáže kompenzovať skutočnú stratu spojenia bez prebujnenia rozsahu
Výstupný výkon	Dôležité pre zosilňovače a distribúciu CATV, ale musí byť vyvážené proti nelineárnemu a bezpečnostnému riziku
Hlukové číslo	Rozhodujúce pre pred-zosilňovače,-inline umiestnenia a-uchovávanie OSNR na dlhé vzdialenosti
Získajte plochosť	Zabraňuje nerovnováhe vlnových dĺžok vo viac{0}}kanálových systémoch DWDM
Rozsah vstupného výkonu	Zaisťuje stabilnú prevádzku pri realistickom zaťažení kanála
Režim ovládania	AGC, APC alebo iné režimy ovplyvňujú živé zmeny kanálov a prechodné správanie
Bezpečnostné funkcie	Vypnutie čerpadla, alarmy a zníženie výkonu chránia ľudí, konektory a zariadenia
Manažérske rozhranie	SNMP, webové, sériové alebo iné rozhrania pomáhajú tímom NOC monitorovať stav zosilňovača
Environmentálny dizajn	Alarmy chladenia, redundancie napájania a teploty ovplyvňujú-dlhodobú stabilitu

 

Pre B2B obstarávanie červená vlajka sama osebe nie je nízka cena. Červená vlajka je dodávateľ, ktorý nevie vysvetliť, prečo by mal byť EDFA zosilňovačom, -riadkovou jednotkou alebo predzosilňovačom- pre vašu presnú trasu. Ak je odpoveď len „vyšší výstupný výkon je bezpečnejší“, návrh nie je pripravený na schválenie.

 

FB-LINK vyrába optické moduly od roku 2008 a podporuje DWDM, DCI a dlhodobé-optické projekty s čistým produkčným prostredím 1600㎡, 200+ personálom, procesmi v súlade s ROHS-a skúsenosťami slúžiacimi 180+ zákazníkom. Pri získavaní zdrojov EDFA nie je užitočnou súčasťou tohto pozadia samotná veľkosť spoločnosti; je to schopnosť prehodnotiť optické moduly, stratu MUX/DEMUX, ciele rozpätia DCI/OTN a umiestnenie zosilňovača namiesto toho, aby ste každú položku uvádzali samostatne.

 

Ak plánujete 80 km, 120 km alebo vlastný rozsah DWDM, pošlite stratu vlákna, stratu MUX/DEMUX, počet vlnových dĺžok a typ vysielača a prijímača. Môžeme vám pomôcť zosúladiť konfigurácie zosilňovača,-line alebo pred{4}}zosilňovača z našichProduktový rad optických zosilňovačov EDFAtakže jednotka nie je príliš veľká, nedostatočne{0}}špecifikovaná alebo umiestnená tam, kde nemôže chrániť OSNR.

 

FAQ