EDFA alkalmazások: Booster, In-Line és Pre-Amp telepítési útmutató

 

Kezdje a Span problémával, ne az erősítő nevével

 

A megbízható EDFA döntés a span veszteségből indul ki, nem az erősítő címkéjéből. Egy 100 km-es, egymódusú, körülbelül 0,2 dB/km-es útvonalon már körülbelül 20 dB-t fogyasztanak a csatlakozók elvesztése, a patch panelek, a MUX/DEMUX beillesztési veszteség, a diszperziókompenzáció, az öregedési határ és a javítási sáv hozzáadása előtt. A gyakorlatban, ha a teljes tervezett veszteség 25–30 dB felé mozdul el, általában nem kezeljük az EDFA-t opcionális tartozékként, és elkezdjük ellenőrizni, hogy szükség van-e ráerősítő,-vonali vagy elő-erősítő elhelyezésére.

 

Az EDFA azért vonzó, mert támogatja az optikai jelerősítést OEO-regenerálás nélkül. Ahelyett, hogy minden hullámhosszt elektromos jellé alakítana át, majd vissza, egyetlen optikai erősítő egy egész C-sávú csatornacsoportot képes létrehozni, ezért az EDFA-alkalmazások a WDM- és DWDM-átvitel központi részévé váltak.

 

De ez a következtetés csak akkor érvényes, ha az eredeti jel még mindig használható OSNR-rel rendelkezik. Az EDFA nem javítja a diszperziót, a piszkos csatlakozókat, a rossz indítási teljesítménytervezést, a rossz csatornakiegyensúlyozást vagy a vevőegység eltéréseit. Ez nagyobb optikai teljesítményt biztosít a kapcsolatnak, és megváltoztatja az OSNR profilt. Az, hogy ez segít-e vagy árt, attól függ, hogy hol van felszerelve az erősítő, és milyen közel van már a rendszer a zajszinthez.

 

Gyakorlati álláspontunk egyértelmű: a B2B DWDM beszerzésnél a "nagy nyereség" nem automatikusan jobb. A megfelelően elhelyezett 17–23 dB-es EDFA szabályozott kimeneti teljesítménnyel és megfelelő zajszinttel általában értékesebb, mint egy túlméretezett erősítő, amely a linket nemlineáris hatások, erősítés-dőlés vagy biztonsági kockázat felé tolja.

 

Erősítő, soron-vagy elő-erősítő: a telepítési logika

 

A legegyszerűbb EDFA-alkalmazástérképnek három pozíciója van, de mindegyik más-más problémát old meg. A hosszú távú DWDM-tervezésben az egyik gyakori hiba, ha ezeket felcserélhetőként kezelik.

 

EDFA pozíció	Ahol ül	Fő munka	Tipikus prioritás	Gyakori hiba
Booster EDFA	Adó, transzponder, MUX vagy kapcsoló kimenet után	Növeli az indítóerőt a szálfesztávon	Nagy kimeneti teljesítmény, stabil erősítés, síkság a csatornákon keresztül	Túl sok indítóerő használata és nemlineáris büntetések létrehozása
Az-EDFA sorban	Két rostszakasz között vagy egy közbenső helyen	Kompenzálja a tartományveszteséget, mielőtt a jel túl közel esik a zajszinthez	Kiegyensúlyozott erősítés, alacsony zajszint, távfelügyelet	Túl késői elhelyezés, majd a zaj erősítése a gyenge jellel
EDFA elő-erősítő	Vevő, DEMUX vagy koherens vevő bemenet előtt	Érzékelés előtt felemeli a gyenge jeleket	Alacsony zajszint, a vevő érzékenységének támogatása	Várható, hogy egy elő-erősítő megjavítsa a rossz OSNR-t, amely már korábban elveszett

 

A booster EDFA rendszerint akkor használatos, ha az adó{0}}oldali jele már elvesztette az energiát a passzív összetevők miatt. A DWDM rendszerben a MUX önmagában több dB-t is fogyaszthat, és a kombinált csatornacsoportnak elegendő teljesítménnyel kell belépnie a szálba, hogy túlélje az első tartományt. A DWDM-hez készült booster EDFA rendszerint nagy kimeneti teljesítményt és jó egyenletes erősítést igényel, míg az ultra-alacsony zaj kevésbé kritikus, mint a vevőoldali erősítőnél, mivel a bemeneti jel még mindig viszonylag erős.

 

A soron belüli EDFA akkor használatos, ha az útvonal túl veszteséges a végpont-erősítéséhez. Általános szabály, hogy a 80–100 km-es szakaszoknál gyakran szükség van egy vonali ellenőrzésre, és a küszöb korábban mozog, ha a MUX/DEMUX beillesztési veszteség, az OADM áteresztő-vesztés, a splice count vagy a régi foltozás már legalább 5 dB-t fogyaszt, mielőtt a szálcsillapítás teljes mértékben számításba kerül. A pontos ponthoz még kell egy linktérkép, de a mulasztási ítélet ne "attól függ". Ennek a következőnek kell lennie: számítsa ki a{10}}vonal elhelyezését, mielőtt a jel túl közel esik a zajszinthez.

 

Az EDFA előerősítő-a vevőoldal közelében helyezkedik el, és az alacsony zajszint miatt van kiválasztva. Nem az a feladata, hogy "mindent hatalmassá tegyen". Feladata egy gyenge, de még használható optikai jel felemelése a vevő észlelése előtt. Ez az oka annak, hogy a 980 nm-es pumpálást gyakran előnyben részesítik az alacsony-zajú EDFA-konstrukciókban. Az RP Photonics megjegyzi, hogy az EDFA-k általában 980 nm és 1480 nm körüli szivattyúzási hullámhosszokat használnak, és a 980 nm-es pumpálás gyakran alacsony{10}}zajjal társul az előerősítők kialakításában ({11}}RP Photonics).

 

 

A döntés szélsőséges esetekben visszavonható. Ha egy 80 km-es útvonal a passzív MUX miatt elveszíti az adóoldali mozgásterének nagy részét, akkor egy booster megoldhatja a fő költségvetési problémát. Ha ugyanaz az útvonal gyengén érkezik a DEMUX elvesztése után, az elő-erősítő fontosabb lehet. Ha a teljes tartományveszteség meghaladja a 25–30 dB-t, akkor csak a távoli-elő-erősítőre hagyatkozni gyakran túl késő, mert előfordulhat, hogy az OSNR már megsérül az áramlás irányában. Ezért kérjük a teljes szálveszteség, a passzív veszteség és a vevő küszöbértékét, mielőtt egy erősítőt,{10}}soron belüli EDFA-t vagy elő{11}}EDFA-t javasolnánk.

 

Az EDFA, SOA és Raman viselkedésének alaposabb összehasonlításához a különböző rendszerkorlátozások mellett tekintse át aEDFA, SOA és Raman optikai erősítő összehasonlítása.

 

EDFA alkalmazások a Real Network Scenario által

 

Az EDFA-alkalmazások másképp néznek ki egy tengeralattjáró gerinchálózatban, egy metró DWDM-gyűrűjében, egy CATV-elosztó hálózatban és egy 5G backhaul útvonalon. Az erősítő elve hasonló, de a telepítési kockázat nem.

 

Tengeralattjáró EDFA hosszú távú{0}}DWDM-linkekhez

 

A tengeralattjárókban és{0}}távolsági rendszerekben a kemény szám számít. Az ismételt tenger alatti tervezések az optikai erősítést 50–100 km-es fesztávolságon belül értékelhetik, de a pontos távolság a szálveszteségtől, a kapacitáscéltól, a tápellátási korlátoktól, az átjátszó kialakításától és a rendszer mozgásterétől függ. Az ITU-T tengeralattjáró kábel tervezési útmutatója a redundáns szivattyú-lézerkonfigurációkat és a 25-éves élettartam-megbízhatósági számításokat is tárgyalja a tengeralattjáró átjátszókhoz, ezért a tengeralattjáró EDFA-döntései kevésbé az egyszerű nyereségről, hanem inkább a hosszú távú megbízhatóságról szólnak (ITU-T G.Suppl.41).

 

Földfelszíni hosszú távú{0}}kapcsolatok esetén a közbenső erősítőhelyek könnyebben elérhetők, de a távolságot továbbra is korlátozzák a kunyhók, az áramellátás, az üvegszálas útjogok és a védelmi tervezés. A hasznos szabály a következő: a hosszú távú-EDFA-tervezésnek az összeomlás előtt kell védenie az OSNR-t, nem pedig azután. Ha csak azután adunk hozzá erősítőt, hogy a jel túl gyenge, az megemeli a jelet és a felhalmozott zajt is. Ez az oka annak, hogy az-soron belüli EDFA elhelyezés egy link-tervezési döntés, nem pedig utólagos vásárlás.

 

Metro EDFA DWDM-gyűrűkhöz és regionális hálózatokhoz

 

A 40 km-es metró DWDM gyűrűjét még mindig erősíteni kell, ha a passzív alkatrészek megemésztik a költségvetést, mielőtt a szál. A ROADM-ek, az OADM-ek, a patch panelek, a MUX/DEMUX modulok és az elöregedő csatlakozók elegendő tartalékot fogyaszthatnak ahhoz, hogy a távolság önmagában félrevezető jelzővé váljon.

 

Ez az a hely, ahol sok metro EDFA-alkalmazás finomabbá válik. Tiszta pont-pont-intervallumban az EDFA döntése egyszerűnek tűnhet. Az add/drop csomópontokkal és védelmi kapcsolással rendelkező gyűrűben a csatornaterhelés gyakrabban változik, és az erősítőnek stabilnak kell maradnia hullámhosszak hozzáadása, eltávolítása vagy átirányítása során.

 

EDFA a DCI-hez és a 40–120 km-es Campus Linkekhez

 

A DCI projektek általában a kiszámítható telepítésre, a kompakt kialakításra, a gyors szállításra és a 100 G, 200 G, 400 G vagy nagyobb sebességű optikával való kompatibilitásra törekednek. A 40–120 km-es DCI vagy campus-kampusz közötti-közlekedés esetén egy tipikus EDFA-alkalmazás a DWDM- vagy OTN-rendszer kapcsolati energiaköltségkeretének meghosszabbítása teljes regenerációs hely építése nélkül.

 

CATV EDFA erősítő telepítése

 

A CATV EDFA erősítőt gyakran először a kimeneti teljesítmény alapján ítélik meg, de a hibapont gyakran a csatlakozó, nem pedig az erősítő háza. A nagy-teljesítményű lefelé irányuló elosztás több optikai csomópontot táplálhat egy fejállomásról, így a portonkénti kimenet, a portegyensúly, a csatlakozó tisztítása és a visszaverődés szabályozása ugyanolyan fontos, mint a teljes dBm.

 

A CATV EDFA-t ki kell értékelni a kimeneti teljesítmény, a portszám, a síkság, a vivő{0}}–-zaj hatás és a stabilitás szempontjából a működési hullámhossz-tartományban. Rossz választás, ha csak a teljes kimeneti teljesítményre összpontosít, miközben figyelmen kívül hagyja a portonkénti egyensúlyt és a csatlakozók tisztaságát.

 

5G Backhaul EDFA hozzáférési aggregációhoz

 

Az 5G backhaulban az alapértelmezett feltételezés nem lehet „a legerősebb gyorsító használata”. A veszteség gyakran a passzív elosztás, a szekrényfoltozás és a vevőoldali hozzáférés összesítése körül összpontosul, ezért a kompakt elő-erősítő EDFA vagy a mérsékelt erősítő EDFA elhelyezése gyakran praktikusabb, mint egy nagy-teljesítményű egység minden útvonalon.

 

L-Sávos EDFA a kapacitásbővítéshez

 

Amikor egy C-sávú rendszer megközelíti csatornakapacitását, az üzemeltetők értékelhetik az L-sávbővítési vagy hibrid erősítési terveket. Az EDFA támogatja a C-sávos és L-sávos változatokat, de az erősítési profil, a zajviselkedés és az erősítő kialakítása nem azonos.

 

A buktatók, amelyeket senki sem helyez el az adatlapon

 

A nagy teljesítményű-EDFA-telepítésnek van egy biztonsági és megbízhatósági oldala, amelyet sok termékoldal kihagy. Ez nem csak jogi óvatosság. Befolyásolja a csatlakozók élettartamát, a helyszíni karbantartást, a szolgáltatás stabilitását és a berendezés védelmét.

 

 

Az első kockázat a szálas biztosíték. Az RP Photonics a szálbiztosítékot olyan pusztító hatásként írja le, amikor a forró plazma visszaterjed a szálmagon, és előfordulhat szabványos egy-módusú szálban meglepően alacsony, néha 1 W alatti teljesítmény mellett. Azt is megjegyzi, hogy a nagy-teljesítményű szálerősítők különösen veszélyeztetettek, és megfelelő megbízhatósági intézkedésekre van szükség (RP Photonics).

 

A második kockázat a csatlakozóvég{0}}felületének szennyeződése. A MicroCare kifejti, hogy a nagy-teljesítményű lézerek károsíthatják az üvegszálas hálózatokat, amikor a szál végfelületén lévő szennyeződés elnyeli az optikai energiát, hővé alakítja, és károsítja az üveget; azt is megjegyzi, hogy a sérülés a csatlakozó területén túlnyúlhat a szálba (MicroCare).

 

A megfelelő EDFA specifikációja és forrása

 

Egy jó erbium{0}}adalékolt szálas erősítő specifikációt a linkről visszafelé kell írni. Kezdje a szélességi céllal, a passzív veszteséggel, a szál típusával, a csatornatervvel, az adó-vevő típusával, a vevő küszöbértékével és az OSNR követelményével. Ezután határozza meg az erősítő pozícióját.

 

Specifikációs tétel	Miért számít ez az EDFA alkalmazásokban?
Működő sáv	Megerősíti a C-sáv, az L-sáv vagy a kiterjesztett-sáv kompatibilitását a csatornatervvel
Hatótávolság növelése	Meghatározza, hogy az erősítő képes-e kompenzálni a tényleges kapcsolatvesztést a tartomány túllépése nélkül
Kimeneti teljesítmény	Fontos a boosterek és a CATV-elosztás szempontjából, de egyensúlyban kell lennie a nemlineáris és biztonsági kockázattal
Zajfigura	Kritikus az elő-erősítőknél, a soron belüli elhelyezéseknél és a hosszú távú-OSNR megőrzésnél
Nyerj simaságot	Megakadályozza a hullámhossz-kiegyensúlyozatlanságot a több-csatornás DWDM-rendszerekben
Bemeneti teljesítmény tartomány	Biztosítja a stabil működést reális csatornaterhelés mellett
Vezérlési mód	Az AGC, APC vagy más módok befolyásolják az élő csatorna változásait és az átmeneti viselkedést
Biztonsági funkciók	A szivattyú leállítása, a riasztások és a teljesítménycsökkentés védi az embereket, a csatlakozókat és a berendezéseket
Menedzsment felület	Az SNMP, webes, soros vagy egyéb interfészek segítik a NOC csapatait az erősítő állapotának nyomon követésében
Környezetvédelmi tervezés	A hűtés, az energiaredundancia és a hőmérsékleti riasztások befolyásolják a hosszú távú stabilitást-

 

A B2B beszerzéseknél a piros zászló önmagában nem alacsony ár. A piros zászló egy olyan beszállító, aki nem tudja megmagyarázni, hogy az EDFA-nak miért kell az Ön pontos útvonalához erősítő, -vonali egység vagy elő-erősítő. Ha a válasz csak „a nagyobb kimeneti teljesítmény biztonságosabb”, a javaslat nem áll készen a jóváhagyásra.

 

Az FB-LINK 2008 óta gyárt optikai modulokat, és támogatja a DWDM-et, a DCI-t és a hosszú-távú optikai projekteket 1600 ㎡ tiszta gyártási környezettel, 200+ személyzettel, ROHS-kompatibilis folyamatokkal és tapasztalattal a 180+ ügyfelek kiszolgálásában. Az EDFA beszerzésben ennek a háttérnek a hasznos része nem egyedül a vállalat mérete; ez az optikai modulok, a MUX/DEMUX veszteség, a DCI/OTN span célpontok és az erősítő elhelyezésének együttes áttekintése, ahelyett, hogy az egyes elemeket külön-külön idéznénk.

 

Ha 80 km-es, 120 km-es vagy egyedi DWDM tartományt tervez, küldje el a szálveszteséget, a MUX/DEMUX veszteséget, a hullámhossz-számlálást és az adó-vevő típusát. Segítünk az erősítő, a soron belüli-vagy az elő-erősítő konfigurációk összeállításábanEDFA optikai erősítő termékcsaládígy az egység ne legyen túlméretes, ne legyen alul-meghatározva, vagy olyan helyen legyen, ahol nem tudja megvédeni az OSNR-t.

 

GYIK