BiDi ट्रांसीवर अनुप्रयोग: आधुनिक नेटवर्क के लिए एकल फाइबर समाधान

BiDi (द्विदिशात्मक) ट्रांसीवर दो अलग-अलग तरंग दैर्ध्य और WDM तकनीक का उपयोग करके एक ही फाइबर स्ट्रैंड पर एक साथ डेटा संचारित और प्राप्त करते हैं, जिससे प्रति लिंक फाइबर की संख्या प्रभावी रूप से आधी हो जाती है।वे कैंपस बैकबोन कनेक्शन, एफटीटीएच एक्सेस नेटवर्क, 5जी फ्रंटहॉल/बैकहॉल लिंक, मेट्रो रिंग आर्किटेक्चर और सीसीटीवी निगरानी सिस्टम में व्यापक रूप से तैनात हैं। यह लेख बताता है कि BiDi सिंगल फाइबर तकनीक व्यवहार में कैसे काम करती है, इसका क्या मतलब है, और तैनाती से पहले क्या जांचना चाहिए।

 

 

BiDi सिंगल फाइबर ट्रांसमिशन वास्तव में कैसे काम करता है

एक मानक डुप्लेक्स ट्रांसीवर को दो फाइबर की आवश्यकता होती है एक भेजने के लिए, एक प्राप्त करने के लिए। एक BiDi ट्रांसीवर उसे एक ही स्ट्रैंड में ढहा देता है। मुख्य घटक डिप्लेक्सर है, जिसे कभी-कभी डब्लूडीएम कपलर भी कहा जाता है, जो मॉड्यूल के अंदर बैठता है और एक साथ दो काम करता है: यह आने वाली प्राप्त तरंग दैर्ध्य को विभाजित करते हुए स्थानीय रूप से उत्पन्न तरंग दैर्ध्य को फाइबर पर जोड़ता है और इसे फोटोडिटेक्टर पर निर्देशित करता है।

आईईईई 802.3ahविनिर्देशन ने मूल रूप से फर्स्ट माइल (ईएफएम) में गीगाबिट ईथरनेट के लिए इस दृष्टिकोण को परिभाषित किया, जिसमें एकल -मोड फाइबर पर 1310nm/1490nm तरंग दैर्ध्य जोड़े का उपयोग किया गया। तब से, यह अवधारणा उच्च डेटा दरों तक पहुंच गई है। आज के 10G BiDi SFP+ मॉड्यूल आमतौर पर 10-60 किमी तक पहुंच के लिए 1270nm/1330nm जोड़े का उपयोग करते हैं, जबकि 25G SFP28 BiDi वेरिएंट 5G मोबाइल परिवहन के लिए 40 किमी तक की दूरी का समर्थन करते हैं। 100G पर, QSFP28 BiDi परिभाषित चार CWDM तरंग दैर्ध्य का लाभ उठाता हैआईटीयू-टी जी.694.2(1271, 1291, 1311, 1331एनएम) डेटा केंद्रों के अंदर लघु {{4}पहुंच एकल {{5}फाइबर कनेक्टिविटी प्राप्त करने के लिए।

एक विवरण जो लोगों को आश्चर्यचकित करता है: BiDi मॉड्यूल को हमेशा मिलान किए गए जोड़े में तैनात किया जाना चाहिए। साइड ए एक तरंग दैर्ध्य पर संचारित होता है और दूसरे पर प्राप्त करता है; साइड बी इसका उलटा करता है। किसी लिंक के विपरीत सिरों पर दो साइड ए मॉड्यूल स्थापित करने का मतलब है कि दोनों छोर एक ही तरंग दैर्ध्य पर संचारित होते हैं और इसका पता लगाने के लिए कोई रिसीवर ट्यून नहीं किया जाता है। -लिंक अंधेरा रहता है। यह एक सामान्य परिनियोजन विफलता है, खासकर जब इंस्टॉलर पैचिंग से पहले ए/बी लेबल की जांच करने के बजाय एक ही ट्रे से दो समान मॉड्यूल खींचते हैं। वेयरहाउस चरण में साइड ए और साइड बी को रंगने या लेबल करने से इनमें से अधिकांश समस्याएं समाप्त हो जाती हैं। पीछे की यांत्रिकी को समझनाऑप्टिकल लिंक मॉड्यूल ऑपरेशनइस प्रकार की गलती को रोकने में मदद करता है।

 

कैम्पस और एंटरप्राइज़ बैकबोन नेटवर्क

BiDi ट्रांससीवर्स के लिए आर्थिक तर्क परिसर के वातावरण में देखना सबसे आसान है। एक मध्यम आकार के विश्वविद्यालय पर विचार करें जिसमें कई सौ एकड़ में फैली दर्जनों इमारतों तक फाइबर कनेक्टिविटी हो। मानक डुप्लेक्स ट्रांसीवर का उपयोग करने वाली प्रत्येक इमारत से लेकर - तक की बिल्डिंग लिंक के लिए दो फाइबर स्ट्रैंड की आवश्यकता होती है। BiDi पर स्विच करें, और प्रत्येक लिंक एक स्ट्रैंड पर चला जाता है।

बचत पैच कॉर्ड, स्प्लिस वर्क और फाइबर उपयोग में बढ़ जाती है, विशेष रूप से लंबे कैंपस रन पर जहां नाली की जगह कम होती है। ब्रेक-सम बिंदु लिंक की लंबाई, मॉड्यूल मूल्य निर्धारण और स्थानीय स्थापना लागत पर निर्भर करता है, इसलिए यह परियोजना से परियोजना में भिन्न होता है। छोटी दूरी पर जहां फाइबर प्रचुर मात्रा में है, डुप्लेक्स ऑप्टिक्स अभी भी सरल हो सकता है। लेकिन जब स्ट्रैंड की संख्या सीमित होती है या पुराना नाली अधिक केबल नहीं ले सकता है, तो BiDi अर्थशास्त्र को बदल देता है।

सामग्री की लागत के अलावा, कम स्ट्रैंड्स का मतलब है कम नाली की भीड़, कम स्प्लिसेस सम्मिलन हानि का कारण बनते हैं, और सरल समस्या निवारण। कैंपस योजनाकारों के लिए, मुख्य निर्णय कारक स्ट्रैंड उपलब्धता, लिंक लंबाई और ऑप्टिकल बजट हैं। के लिए हमारा मार्गदर्शकविभिन्न गति में एसएफपी ट्रांसीवर प्रकारयदि आपको गति तुलना की आवश्यकता है तो मॉड्यूल विकल्पों को शामिल किया गया है।

 

 

एफटीटीएच और ब्रॉडबैंड एक्सेस नेटवर्क

फ़ाइबर {{0} से {{1} होम परिनियोजन यकीनन BiDi प्रौद्योगिकी के लिए सबसे फ़ाइबर {3} संवेदनशील अनुप्रयोग है। प्वाइंट{5}}से{{6}प्वाइंट एफटीटीएच आर्किटेक्चर में, प्रत्येक ग्राहक कनेक्शन को ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल (ओएलटी) से परिसर तक एक समर्पित फाइबर की आवश्यकता होती है। BiDi के साथ इसे एक ही स्ट्रैंड में कम करने से बुनियादी ढांचे की लागत पर सीधा प्रभाव पड़ता है {{8}हालांकि सटीक बचत स्थानीय फाइबर मूल्य निर्धारण, नाली की उपलब्धता और स्थापना श्रम दरों पर निर्भर करती है।

कई बड़े पैमाने के राष्ट्रीय ब्रॉडबैंड कार्यक्रमों ने पहुंच के लिए BiDi को अपनाया है, आमतौर पर 1G गति पर 1310nm/1490nm या 1310nm/1550nm तरंग दैर्ध्य जोड़े का उपयोग किया जाता है। बैंडविड्थ की मांग बढ़ने के कारण G वेरिएंट तेजी से आम हो रहे हैं। जैसा कि कहा गया है, लागत लाभ कमजोर हो जाता है जहां फाइबर पहले से ही सस्ता और प्रचुर मात्रा में है, या जहां एक्सेस टोपोलॉजी पॉइंट से {9 से पॉइंट आर्किटेक्चर के बजाय PON (निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क) का उपयोग करता है। PON सिस्टम का अपना तरंग दैर्ध्य प्रबंधन होता है और BiDi मॉड्यूल से उसी तरह लाभ नहीं होता है।

 

 

5जी फ्रंटहॉल और बैकहॉल ट्रांसपोर्ट

घने 5G बिल्ड में, BiDi दो व्यावहारिक तरीकों से मदद करता है: यह स्ट्रैंड की खपत को कम करता है और भीड़ भरे नलिकाओं में केबल बल्क को काटता है। प्रत्येक सेल साइट को केंद्रीकृत बेसबैंड इकाइयों और रिमोट रेडियो हेड्स के बीच कई उच्च - बैंडविड्थ लिंक की आवश्यकता हो सकती है, और शहरी तैनाती में, फाइबर डक्ट स्पेस अक्सर काम करने के लिए सबसे कठिन बाधा होती है।

25G SFP28 BiDi मॉड्यूल 5G फ्रंटहॉल के लिए एक व्यावहारिक विकल्प है, जो eCPRI और CPRI प्रोटोकॉल का समर्थन करता है जो वितरित इकाइयों (DU) को रेडियो इकाइयों (RU) से जोड़ता है। एकल -मोड फ़ाइबर पर 1270nm/1330nm तरंग दैर्ध्य जोड़ी फ्रंटहॉल खंडों की विशिष्ट 10-20 किमी की दूरी को कवर करती है। सेल साइटों से मोबाइल कोर तक बैकहॉल एकत्रीकरण के लिए, 10G BiDi SFP+ मॉड्यूल प्रति बिट कम लागत पर ट्रैफ़िक को संभालते हैं।

मोबाइल ऑपरेटरों के लिए BiDi को जो चीज़ उपयोगी बनाती है, वह नई केबल खींचे बिना मौजूदा डार्क फाइबर का पुन: उपयोग करने की क्षमता है। एक फ़ाइबर प्लांट जो मूल रूप से डुप्लेक्स कनेक्शन के साथ 4G का समर्थन करता है, BiDi पर स्वैप करके अधिक लिंक प्रदान कर सकता है {{2}कोई ट्रेंचिंग नहीं, कोई देरी की अनुमति नहीं। लेकिन एक दिक्कत है: डिप्लेक्सर सम्मिलन हानि जोड़ता है, जो लिंक मार्जिन को मजबूत करता है। फ्रंटहॉल सेगमेंट पर जहां ऑप्टिकल बजट पहले से ही सीमित है, BiDi को डुप्लेक्स के समान दूरी पर काम करने से पहले पावर बजट को सत्यापित करें।

एक परिनियोजन पैटर्न ध्यान देने योग्य है: कुछ ऑपरेटर गैर-अतिव्यापी तरंग दैर्ध्य जोड़े (फ्रंटहॉल के लिए 1270nm/1330nm, बैकहॉल के लिए 1490nm/1550nm) का उपयोग करके, एक ही फाइबर बंडल पर 25G BiDi फ्रंटहॉल को 10G BiDi बैकहॉल के साथ जोड़ते हैं। यह सह-अस्तित्व काम करता है लेकिन इसके लिए पहले से सावधानीपूर्वक तरंग दैर्ध्य योजना की आवश्यकता होती है।

 

मेट्रो और डब्लूडीएम रिंग नेटवर्क

महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क को क्षमता वृद्धि और फाइबर उपलब्धता के बीच निरंतर तनाव का सामना करना पड़ता है। BiDi स्वाभाविक रूप से मेट्रो रिंग आर्किटेक्चर में फिट बैठता है जहां प्रत्येक नोड साझा फाइबर पथों पर दोनों दिशाओं में ट्रैफ़िक पास करता है।

मेट्रो अनुप्रयोगों के लिए एक से अधिक BiDi तरंग दैर्ध्य जोड़ी की आवश्यकता होती है, प्रौद्योगिकी निष्क्रिय के साथ अच्छी तरह से एकीकृत होती हैसीडब्ल्यूडीएम मक्स/डेमक्स प्लेटफार्म. एक ही फाइबर स्केल पर कई BiDi चैनलों को ओवरले करने से नए फाइबर निर्माण के बिना क्षमता में वृद्धि होती है। यह स्तरित दृष्टिकोण फाइबर दक्षता के लिए BiDi प्लस तरंग दैर्ध्य घनत्व के लिए CWDM क्षेत्रीय सेवा प्रदाताओं के लिए लागत दक्षता में सुधार कर सकता है, हालांकि कुल लागत चैनल गिनती, दूरी और क्या आपको प्रवर्धन की आवश्यकता है पर निर्भर करती है।

 

 

निगरानी, ​​वीडियो और विशिष्ट अनुप्रयोग

उच्च घनत्व वाले सीसीटीवी और आईपी निगरानी प्रतिष्ठान कम स्पष्ट लेकिन व्यावहारिक उपयोग के मामले हैं। एक बड़े परिसर की सुरक्षा प्रणाली 200 या अधिक आईपी कैमरों को एक केंद्रीय वीडियो प्रबंधन सर्वर से जोड़ सकती है। प्रत्येक कैमरा लिंक की बैंडविड्थ अपेक्षाकृत कम है, लेकिन डुप्लेक्स कनेक्शन के साथ कुल फाइबर की संख्या तेजी से बढ़ती है।

1000BASE पर BiDi SFP मॉड्यूल - BX गति एकल फाइबर स्ट्रैंड पर इन लिंक को संभालती है, और सिम्प्लेक्स एलसी कनेक्टर डुप्लेक्स विकल्पों की तुलना में कम पैनल स्थान लेता है। डिजिटल वीडियो प्रसारण, औद्योगिक निगरानी, ​​और तंग जगहों में इंटरकनेक्ट स्विच करने के लिए उच्च{{3}घनत्व वाले स्विच{{4}से लेकर {5}सभी एक ही सिद्धांत से लाभान्वित होते हैं।

 

जब BiDi सर्वोत्तम विकल्प न हो

BiDi हर लिंक के लिए सही उत्तर नहीं है। कुछ स्थितियाँ जहाँ मानक डुप्लेक्स ऑप्टिक्स सरल या अधिक विश्वसनीय हो सकते हैं:

• फाइबर पहले से ही प्रचुर मात्रा में होता है।यदि आपके नाली में बहुत सारे अतिरिक्त तार हैं, तो फाइबर की बचत उच्च मॉड्यूल लागत की भरपाई नहीं करती है और जोड़ी इन्वेंट्री जटिलता से मेल खाती है।
• टीमें दोनों सिरों पर समान प्रकाशिकी पसंद करती हैं।डुप्लेक्स प्रत्येक छोर पर समान मॉड्यूल का उपयोग करता है। BiDi को साइड ए और साइड बी की आवश्यकता होती है। सीमित ऑप्टिकल अनुभव वाली टीमों के लिए, समान इन्वेंट्री त्रुटियों को कम करती है।
• तंग ऑप्टिकल मार्जिन के साथ लंबे लिंक।डिप्लेक्सर सम्मिलन हानि जोड़ता है। मॉड्यूल की अधिकतम पहुंच के निकट लिंक पर, वह अतिरिक्त हानि आपको बिजली बजट से बाहर धकेल सकती है।
• मौजूदा पैचिंग परंपराएं डुप्लेक्स मानती हैं।BiDi पर स्विच करने का अर्थ है कर्मचारियों को फिर से प्रशिक्षित करना और दस्तावेज़ीकरण को अद्यतन करना। छोटी तैनाती के लिए, संक्रमण लागत इसके लायक नहीं हो सकती है।
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परिनियोजन चेकलिस्ट

वस्तु जांचें	यह क्यों मायने रखती है	क्या सत्यापित करें
ए/बी जोड़ी मिलान	बेमेल मॉड्यूल सबसे आम BiDi विफलता हैं	एक सिरे पर साइड ए, दूसरे सिरे पर साइड बी की पुष्टि करें; शिपिंग से पहले लेबल करें
ऑप्टिकल पावर बजट	डिप्लेक्सर सम्मिलन हानि बनाम डुप्लेक्स मॉड्यूल जोड़ता है	कुल लिंक क्षीणन की गणना करें; मॉड्यूल विशिष्टता के विरुद्ध तुलना करें
तरंग दैर्ध्य संघर्ष	BiDi तरंगदैर्घ्य एक ही फाइबर पर CWDM/DWDM के साथ ओवरलैप हो सकता है	संपूर्ण फाइबर पथ के लिए तरंग दैर्ध्य योजना की समीक्षा करें
डोम/डीडीएम समर्थन	SFF-8472 के अनुसार वास्तविक समय पर निगरानी से गिरावट का पता जल्दी चल जाता है	सत्यापित करें कि मॉड्यूल टीएक्स/आरएक्स पावर, तापमान और बायस करंट रिपोर्ट करते हैं
इन्वेंटरी और पुर्जे	आपको A-साइड और B-साइड स्पेयर्स दोनों की आवश्यकता है	प्रति साइट कम से कम एक अतिरिक्त जोड़ी स्टॉक करें; स्पष्ट रूप से लेबल करें

 

 

उदाहरण: 10G BiDi लिंक बजट 10 किमी से अधिक

किसी भी लिंक पर BiDi को तैनात करने से पहले, सत्यापित करें कि कुल पथ हानि मॉड्यूल के ऑप्टिकल बजट के भीतर रहती है। यहां मानक का उपयोग करते हुए 10 किमी सिंगल मोड फ़ाइबर रन पर 10G BiDi SFP+ मॉड्यूल के लिए एक कार्यशील उदाहरण दिया गया हैआईटीयू-टी जी.652डीफाइबर पैरामीटर:

पैरामीटर	कीमत	स्रोत
फाइबर क्षीणन (1270 एनएम, 10 किमी)	0.35 डीबी/किमी × 10=3.5 डीबी	G.652D स्पेक, 1310nm विंडो
कनेक्टर हानि (2 जुड़े हुए जोड़े)	0.3 डीबी × 2=0.6 डीबी	टीआईए-568 ग्रेड, एलसी/यूपीसी
ब्याह हानि (1 संलयन ब्याह)	0.1 डीबी × 1=0.1 डीबी	विशिष्ट संलयन ब्याह
डिप्लेक्सर अतिरिक्त हानि (दोनों छोर)	~1.0 डीबी	मॉड्यूल आंतरिक, प्रति विक्रेता डेटाशीट
कुल अनुमानित पथ हानि	5.2 डीबी
मॉड्यूल लिंक बजट (Tx मिनट से Rx संवेदनशीलता)	14.0 डीबी	विशिष्ट 10G BiDi SFP+ डेटाशीट
शेष मार्जिन	8.8 डीबी

8.8 डीबी मार्जिन आरामदायक है {{1}यह फाइबर की उम्र बढ़ने, भविष्य की मरम्मत के जोड़ों और समय के साथ कनेक्टर संदूषण के लिए जिम्मेदार है। यदि यह मार्जिन 3 डीबी से नीचे चला जाता है, तो उच्च -पावर मॉड्यूल या कम पहुंच वाले संस्करण पर विचार करें। डिप्लेक्सर लॉस लाइन डुप्लेक्स बजट से मुख्य अंतर है; समान डेटा दर पर एक मानक डुप्लेक्स ट्रांसीवर उस मार्जिन का लगभग 1 डीबी पुनः प्राप्त करेगा।

 

 

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों