Fibervõrgu latentsus: kuhu teie nanosekundid tegelikult kuluvad

Avage kümmekond juhendit kiudoptilise võrgu latentsuse kohta ja enamik neist jagab teile sama võrrandi: kaugus jagatud valguse kiirusega klaasis. See on õige, korras ja kirjeldab seda osa teie eelarvest, millega te ei saa peaaegu midagi ette võtta. Ühe-režiimi kiudvalgus roomab mööda umbes 4,9 mikrosekundit kilomeetri kohta, mille murdumisnäitaja on 1,47 lähedal, ja ükski ostutellimus ei muuda seda arvu. Seega ei olnud kasulik küsimus kunagi, kui kiiresti valgus läbi klaasi liigub. Sellepärast on link, mis peaks lugema 25 mikrosekundit transiidiaega, teie testikomplektis lähemale 40-le ja kus puuduvad mikrosekundid peidavad end.

 

See lünk on selle juhendi olemasolu põhjuseks. Ehitame ja tarnimeoptilised transiiverid, seega veedame oma päevad kiu ja lüliti ASIC-i vahel asuvate komponentide kallal ning need komponendid on just need komponendid, mida standardkiud{0}}optilise latentsuse artikkel välja jätab.

 

 

Vahemaa number on põrand, mitte lugu

 

Otsusest lõpuni teatatakse latentsusaeg tavaliselt edasi-tagasi-reisi ajaks, kuigi ühesuunaline viivitus on ühesuunalise eelarve koostamisel olulisem ja rakendustiimid jälgivad tavaliselt aega esimese baidini vastavalt sümptomitele, mida kasutajad tegelikult tunnevad. Kõigi kolme all on levik: optilise impulsi lennuaeg. Standardse G.652 kiu 100 km pikkusel pikkusel maandub põrand ühes suunas 489 mikrosekundi lähedal ja nihkub 1310 ja 1550 nm vahel vaid murdosaliselt. Hästi läbimõeldud{10}}tootmisvõrgud esitavad pärast iga seadme loendamist sageli kogu kiu teekonna latentsusaega madalate ühekohaliste{11}}millisekundite jooksul.

 

Istuge sekundiks implikatsiooniga. Levimisviivitus domineerib pikamaa-marsruutidel ja on komponent, mida te ei saa taastada ilma füüsilist marsruuti lühendamata või kandjat ennast vahetamata. 5 km ülikoolilinnaku lingil on see ümardamisviga. Kõikjal, kus teie kiu latentsusaeg on taastatav, elab elusid mujal kui klaasis, kus enamik juhendeid lõpetab lugemise ja lõpetab kirjutamise.

 

Kiudlingi latentsusaeg on virn, mitte kaabel

 

Latentsuse käsitlemine kaabli omadusena on esimene viga ja seda on lihtne teha, sest kaabel on ainus osa, mida näete. Praktikas on kiudühenduse viivitus vähemalt viie kihi summa, millest igaühel on oma suurusjärk ja oma nupud.

 

Latentsuskomponent	Kust see tuleb	Tüüpiline suurusjärk	Kas saate seda häälestada?
Paljundamine	Valguse läbimine läbi klaasi	~4,9–5 µs/km (SMF)	Ainult marsruudi pikkuse või õõnsa{0}}südamiku kaudu
Serialiseerimine	Kellatükid liinile	Nanosekundid, skaalal kiirusega	Kõrgem liinikiirus alandab seda
Transiiver O-E / E-O	Elektrienergia muundamine optiliseks ja tagasi	Kümned nanosekundid kuni mikrosekundid	Mooduli arhitektuuri valik
DSP + FEC	Signaali töötlemine ja veaparandus	Kümned nanosekundid kuni mikrosekundid	Mooduli ja FEC valik
Lülitage edasisuunamine	Salvestage-ja-edastage või katkestage-otsus	Sub-µs kuni mitu µs hüppe kohta	Lülitage režiim ja tasandite arv

 

Pange aktiivsetele kihtidele reaalarvud ja argument teeb end ise. Meie tarnitav AEC-koost lisab 85–110 nanosekundit. Ühtlane DSP lisab mikrosekundeid. Salvesta-ja-edasi lüliti puhverdab terve kaadri, enne kui sellest osa edasi saadab. Asetage need kokku umbes 5 mikrosekundit klaasikilomeetri kohta ja mis tahes lingil, mis on alla paari kilomeetri, loob põranda elektroonika, mitte kiud. Alatentsuseelarveainuüksi levikalkulaatorist ehitatud alahinnab tegelikkust iga kord, mistõttu ei ole kauguse hinnangust maha kantud teenuse{0}}taseme leping pelgalt optimistlik. See on vale selles suunas, mis toetuspileteid genereerib.

 

 

Numbrite käivitamine lingil, mille tegelikult kasutusele võtaksite

 

Paljundamise matemaatikat tasub korralikult teha, kui vaid teaksite, kui väike viil pirukast on lühikese ulatusega. Võtke keskmise murdumisnäitaja, tuletage valguse kiirus kiu sees ja jagage oma tee pikkus sellega. Üks -režiimivahemik 1,47 indeksiga annab tuttava 4,9 mikrosekundi kilomeetri kohta, seega kulub 100 km marsruudil umbes 490 mikrosekundit enne ühe aktiivse seadme lisamist. Ümardamine 5 mikrosekundini kilomeetri kohta on sobiv kiu latentsuse esmaseks-hinnanguks kilomeetri kohta.

 

Kaks muutujat saboteerivad põllul puhta kuju. Esimene on tee inflatsioon, kuna kiud järgib pigem teeõigust-{-, kui sirgeid, nii et kahe punkti vaheline klaas ületab sageli kaardi kaugust olulise varu võrra. Teine on temperatuur. Ühemoodiliste kiudude levimisviivitus triivib koos selle murdumisnäitajaga ja murdumisnäitaja triivib kuumuse mõjul; atemperatuuri viivitustegurtüüpilise ühemoodi{0}}kiu on umbes 7 × 10⁻⁶ kelvini kohta, piisavalt, et täppisajastamise lingid peavad seda jälgima ja kompenseerima, mitte käsitlema viivitust konstantina (arXiv). Sünkroonimisprotokollide puhul, mis taluvad vaid paari nanosekundi pikkust asümmeetriat vahemiku kohta, ei ole see triiv akadeemiline.

 

Nii et aus valem on levik pluss mõõdetud seadme viivitus, mitte ainult levik. Nõustuge sellega ja tegelik töö liigub seadmetesse, kus suurim ja kõige vähem -arusaadav lingil on transiiver.

 

Transiiver, DSP ja FEC viivitavad, kui keegi arvutustabelisse ei pane

 

Kiudoptilise võrgu latentsusaja suurim taastatav osa moodsas lingis asub tavaliselt optika sees digitaalses signaalitöötluses, mitte kius, ja me saame seda näidata, mitte väita. Meie enda AEC-koostud mõõdavad 85–110 nanosekundit lisaviivitust. Seevastu sidus DSP kulutab mikrosekundeid kromaatilise dispersiooni kompenseerimisele, polarisatsiooni jälgimisele ja veaparandusele, kusjuures iga plokk täidetakse reaalajas. Otsese{5}}tuvastusmoodulid jätavad suurema osa töötlemisest vahele ja maksavad selle eest käeulatuses. See on kogu sidusa ja otsese{7}}tuvastamise latentsusaja kompromiss ühes lauses ja refleks, et määrata sidusus kõikjal, kuna see tundub tehniliselt parem, seisneb selles, kuidas lühikesed lingid kannavad lõpuks mikrosekundite DSP viivitust, mida nad kunagi ei vajanud.

 

Edasine veaparandus väärib oma lõiku, sest enamik insenere käsitleb seda fikseeritud maksuna, kui see on tegelikult sihverplaat. FEC lisab saatjasse üleliigseid bitte, et vastuvõtja saaks rikutud andmed uuesti üles ehitada ilma uuesti saatmist nõudmata ja mida tugevam on kood, seda pikem on dekodeerimine. Sellepärast a400G Etherneti linkei tööta 400 gigabitis. See töötab lähemal 425-le, et kanda RS-544 kodeeringut, mis on ligikaudu 12,5-protsendiline FEC latentsusaeg, mis ostab veakindlust nii läbilaskevõime kui ka töötlemisaja hinnaga. Puhta ja lühikese lingi korral saate sageli minna kergema koodi juurde ja otse latentsusaega tagasi nõuda.

 

Veel kaks seadme{0}}taseme panustajat peidavad end pikamaa{1}}kujunduses. Traditsioonilisel viisil ehitatud dispersioonikompensatsiooni moodulid lisavad 80 km pikkusel 1550 nm pikkusel meie enda katsestendil tehtud mõõtmistel vähemalt 60 nanosekundit ja need kümned nanosekundid kuhjuvad marsruudi igas vahemikus; Fiber Braggi võred teevad sama tööd peaaegu ilma täiendava viivituseta, mistõttu latentsus{6}}kinnisideeks olevad operaatorid määravad need. Optiline-elektriline-optiline muundamine transpondrites ja muksponderites on teine, mis maksab sageli mitu mikrosekundit konversiooni kohta, nii et iga tarbetu regenereerimispunkt teel on latentsus, millega nõustusite märkamatult. Ükski neist numbritest ei ilmu kaugkalkulaatorisse ja igaüks neist saate ise välja töötada.

 

 

Kui nanosekundid on väärt miljoneid

 

Kusagil pole see raamatupidamine halastamatum kui sageduslik{0}}kauplemine, kus ettevõtted on veetnud kümme aastat, et tõestada, et latentsusaeg on tulude ja kahjumite üks rida. Tihti-tsiteeritud tööstusharu hinnangul, et ühe millisekundi eelis võib suure kauplemisoperatsiooni puhul olla umbes sada miljonit dollarit aastas, on selline arv, mis korraldab ümber kogu infrastruktuuristrateegia.

 

See on ökonoomika põhjus, miks kauplemisettevõtted paigutavad oma asukohta, rentides riiulipinda börsi enda rajatises, et vähendada oma serverite ja sobiva mootori vahelist kaablit mõne nanosekundini. See on põhjus, miks pikamaa-HFT marsruudid viidi üle mikrolaineahjule, mis järgib õhus sirgemat-vaatejoont-, kui ükski maetud kiud suudab, ja miks kauge ehituse mikroskoopilist maapinna vibratsiooni, millest piisab sadade nanosekundite viivituse sisestamiseks, käsitletakse hädaolukorrana. Ja just seepärast on viimane miil vaikselt muutunud õõnsaks-tuumkiuks, kus valgus liigub oma vaba-ruumi kiiruse lähedal, mis on ligikaudu 300 000 kilomeetrit sekundis, mitte aga ligi 200 000 kilomeetrit sekundis, mida ta juhib tahkes ränidioksiidis, vähendades levimisviivitust, mille murdumisnäitaja muidu kehtestab.

 

Kiu latentsuse vähendamine ilma sirgemat marsruuti ostmata

 

Oletagem, et te ei saa oma hooneid teisaldada ja{0}}marsruuti ümber kaevata. Taastumisajaks on veel märkimisväärne latentsusaeg ja peaaegu kõik see on pigem valikuotsus kui ehitusprojekt. Kangid ligikaudses väljamakse järjekorras:

 

• Sobitage mooduli klass ulatuse, mitte spetsifikatsioonilehega.Otse-tuvastage, kus vahemaa seda võimaldab, sidus ainult seal, kus seda tõesti vajate, sest koherentse optika ülemäärane-määramine lühikesel lingil impordib DSP viivituse mikrosekundeid tulutult.

 

• Häälestage FEC lingile, mitte harjumusele.Puhas lühike link vajab harva kõige raskemat koodi ja kergem link tagastab töötlemisaja otse.

 

• Kavandage üleliigne O-E-O.Iga transpondri regenereerimispunkt, mille saate kõrvaldada, säästab mitu mikrosekundit.

 

• Eelista madala{0}}viivituse hajumise kompensatsiooni.Fiber Braggi restid puistedispersioonimoodulite kohal kõikjal, kus disain seda võimaldab.

 

• Austage füüsilist kihti.Üksik kurv minimaalsest raadiusest või saastunud pistik võib sundida lingi aeglasemale ja tugevamini korrigeeritud režiimile, kulutades vaikselt juba makstud latentsusaega.

 

Mida otsida madala{0}}latentsusega transiiveri andmelehel

 

Kui latentsusaeg on nõutav, annab andmeleht teile rohkem teada kui ulatus ja lainepikkus, kui teate, milliseid ridu lugeda. Eelistage mooduli värinat, selle bitivigade määra ja diagnostilist läbipaistvust peamise kiiruse ees. Need numbrid tähendavad midagi alles siis, kui teate, kuidas neid mõõdeti ja kas need püsivad teie kiudtaimel.

 

Jitter on esimene rida. Alam-pikosekundilised värinad ja puhaste silmade diagrammid igal sõidurajal takistavad lingil vaikselt langemast aeglasemasse ja tugevamini korrigeeritud olekusse ning moodul, mis tsiteerib täisulatuses biti veamäära alla 10⁻¹², annab teada, et sellel on kulutatud varu asemel vaba varu. Füüsilise-kihi standardid kuuluvad samasse kontroll-loendisse: ühendatud konnektorid on kinnitatudIEC 61300-3-35otsapinna puhtuse standard ja 800G ulatuvusklassid, mida hoitakse seesIEEE 802.3ckinsertion-kahjueelarve, sest link, mis need ebaõnnestub, maksab selle eest vaikselt FEC-i lisatöö ja lisaviivituse.

 

KKK