“Şəbəkə” əksər müasir insanlar üçün “zərurətə” çevrilmişdir.
Belə bir rahat şəbəkə dövrünün gəlməsinin səbəbi “fiber-optik rabitə texnologiyası”nın əvəzedilməz olduğunu söyləmək olar.
1966-cı ildə İngilis Çin sorgumu optik lif konsepsiyasını təklif etdi və bu, bütün dünyada optik lif rabitəsinin inkişafının kulminasiya nöqtəsini alovlandırdı. 1978-ci ildə 0,8 μm-də işləyən işıq dalğası sistemlərinin birinci nəsli rəsmi olaraq kommersiya istifadəsinə verildi və işıq dalğasının ikinci nəsli İlk günlərdə multimod lifdən istifadə edən rabitə sistemləri 1980-ci illərin əvvəllərində tez bir zamanda təqdim edildi. 1990-cı ilə qədər 2,4 Gb/s və 1,55 μm sürətlə işləyən üçüncü nəsil optik dalğa sistemi kommersiya rabitəsi xidmətləri göstərə bildi.
“Optik rabitə üçün lifdə işığın ötürülməsinə” böyük töhfə verən “lif atası” sorqo 2009-cu ildə Fizika üzrə Nobel Mükafatına layiq görüldü.
Fiber optik rabitə indi müasir telekommunikasiya şəbəkələrində əsas rol oynayan müasir rabitənin əsas sütunlarından birinə çevrilmişdir. O, həm də dünyanın yeni texnoloji inqilabının mühüm simvolu və gələcək informasiya cəmiyyətində informasiyanın əsas ötürülməsi vasitəsi kimi qiymətləndirilir.
Son illərdə böyük verilənlər, bulud hesablamaları, 5G, əşyaların interneti və süni intellektin tətbiq bazarı sürətlə inkişaf edib. Gələn pilotsuz proqram bazarı məlumat trafikinə güclü artım gətirir. Məlumat mərkəzinin qarşılıqlı əlaqəsi tədricən optik rabitə tədqiqatlarına çevrildi. isti nöqtə.
Google-un böyük məlumat mərkəzinin içərisində
Mövcud məlumat mərkəzi artıq bir və ya bir neçə kompüter otağı deyil, məlumat mərkəzi klasterləri toplusudur. Müxtəlif İnternet xidmətləri və tətbiq bazarlarının normal işinə nail olmaq üçün məlumat mərkəzləri birlikdə işləməlidirlər. Real vaxt rejimində və məlumat mərkəzləri arasında məlumatın kütləvi qarşılıqlı əlaqəsi məlumat mərkəzinin qarşılıqlı əlaqə şəbəkələrinə tələbat yaratdı və optik lif rabitəsi qarşılıqlı əlaqəyə nail olmaq üçün zəruri vasitəyə çevrildi.
Ənənəvi telekommunikasiya şəbəkəsinin ötürülməsi avadanlığından fərqli olaraq, məlumat mərkəzinin qarşılıqlı əlaqəsi daha çox məlumat və daha sıx ötürmə əldə etməlidir ki, bu da kommutasiya avadanlığının daha yüksək sürətə, daha az enerji sərfiyyatına və daha çox miniatürləşdirməyə malik olmasını tələb edir. Bu imkanların ola biləcəyini müəyyən edən əsas amillərdən biri əldə edilən optik ötürücü moduldur.
Optik ötürücü modullar haqqında bəzi əsas biliklər
İnformasiya şəbəkəsi əsasən ötürmə mühiti kimi optik lifdən istifadə edir, lakin cari hesablama və təhlil də elektrik siqnallarına əsaslanmalıdır və optik ötürücü modul fotoelektrik çevrilmənin həyata keçirilməsi üçün əsas cihazdır.
Optik modulun əsas komponentləri Transitter (İşıq Yayan Alt Modul)/Qəbuledici (İşıq Qəbuledici Alt Modul) və ya Transceiver (Optik Transceiver Modulu), elektrik çipi və həmçinin linzalar, ayırıcılar və birləşdiricilər kimi passiv komponentlər daxildir. Periferik dövrə tərkibi.
Ötürücü tərəfdə: elektrik siqnalı Transitter tərəfindən optik siqnala çevrilir, sonra optik adapter vasitəsilə optik lifə daxil edilir; Qəbul edən tərəfdə: optik lifdəki optik siqnal optik adapter vasitəsilə Qəbuledici tərəfindən qəbul edilir. və elektrik siqnalına çevrilir və emal üçün hesablama vahidinə göndərilir.
Optik ötürücü modulun sxemi
Optoelektron inteqrasiya texnologiyasının inkişafı ilə optik ötürücü modulun qablaşdırma forması da bəzi dəyişikliklərə məruz qalmışdır. Optik modul sənayesi formalaşmamışdan əvvəl, ilk günlərdə əsas telekommunikasiya avadanlıqları istehsalçıları tərəfindən hazırlanmışdır. İnterfeyslər müxtəlif idi və universal olaraq istifadə edilə bilməzdi. Bu, optik ötürücü modulların bir-birini əvəz etməməsinə səbəb oldu. Sənayenin inkişafı üçün yekun “Çox Mənbə Sazişi (MSA)” yarandı. MSA standartı ilə müstəqil olaraq Transceiver-in inkişafına diqqət yetirən şirkətlər meydana çıxmağa başladı və sənaye yüksəldi.
Paket formasına görə optik ötürücü modulu SFP, XFP, QSFP, CFP və s. bölmək olar:
· SFP (Small Form-factor Pluggable) 10Gbps-ə qədər ötürmə sürətlərini dəstəkləyən telekommunikasiya və datacom proqramları üçün yığcam, qoşula bilən ötürücü modul standartıdır.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) 10G Ethernet, 10G Fiber Kanal və SONETOC-192.XFP ötürücüləri kimi çoxsaylı rabitə protokollarını dəstəkləyən 10G-dərəcəli kiçik forma faktorlu qoşula bilən ötürücü moduldur. telekommunikasiya bazarları və digər 10Gbps ötürücülərdən daha yaxşı enerji istehlakı xüsusiyyətləri təklif edir.
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) yüksək sürətli məlumat kommunikasiyası proqramları üçün yığcam, qoşula bilən ötürücü standartdır. Sürətə görə QSFP 4×1G QSFP, 4×10GQSFP+, 4×25G QSFP28 optik modullara bölünə bilər. Hazırda QSFP28 qlobal məlumat mərkəzlərində geniş istifadə olunur.
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) 100-400 Gbit/s ötürmə sürəti ilə standartlaşdırılmış sıx dalğalı optik parçalayıcı rabitə moduluna əsaslanır. CFP modulunun ölçüsü SFP/XFP/QSFP-dən daha böyükdür və ümumiyyətlə metropoliten şəbəkəsi kimi uzun məsafəli ötürmə üçün istifadə olunur.
Məlumat mərkəzi rabitəsi üçün optik ötürücü modul
Məlumat mərkəzi rabitəsini əlaqə növünə görə üç kateqoriyaya bölmək olar:
(1) İstifadəçi üçün məlumat mərkəzi veb-səhifəyə baxmaq, bulud vasitəsilə e-poçt və video axınları göndərmək və qəbul etmək kimi son istifadəçi davranışı ilə yaradılır;
(2) Əsasən məlumatların təkrarlanması, proqram təminatı və sistemin təkmilləşdirilməsi üçün istifadə olunan məlumat mərkəzinin qarşılıqlı əlaqəsi;
(3) Məlumat mərkəzinin daxilində o, əsasən məlumatın saxlanması, yaradılması və mədənçilik üçün istifadə olunur. Cisco-nun proqnozuna görə, məlumat mərkəzinin daxili rabitəsi məlumat mərkəzi rabitəsinin 70%-dən çoxunu təşkil edir və məlumat mərkəzinin tikintisinin inkişafı yüksək sürətli optik modulların inkişafına təkan verib.
Məlumat trafiki artmaqda davam edir və məlumat mərkəzinin genişmiqyaslı və düzləşmə tendensiyası optik modulların inkişafına iki aspektdə təkan verir:
· Artan ötürülmə sürəti tələbləri
· Kəmiyyət tələbinin artması
Hazırda qlobal məlumat mərkəzinin optik modullarının tələbləri 10/40G optik modullardan 100G optik modullara dəyişib. Çinin Alibaba Cloud Promotion 2018-ci ildə 100G optik modulların genişmiqyaslı tətbiqinin ilk ili olacaq. Onun təkmilləşdirilməsi gözlənilir. 2019-cu ildə 400G optik modullar.
Əli bulud modulunun təkamül yolu
Böyük miqyaslı məlumat mərkəzlərinin tendensiyası ötürmə məsafəsi tələblərinin artmasına səbəb oldu. Çox rejimli liflərin ötürmə məsafəsi siqnal sürətinin artması ilə məhdudlaşır və tədricən tək rejimli liflərlə əvəzlənməsi gözlənilir. Fiber keçidinin dəyəri iki hissədən ibarətdir: optik modul və optik lif. Fərqli məsafələr üçün müxtəlif tətbiq olunan həllər var. Məlumat mərkəzi rabitəsi üçün tələb olunan orta və uzun məsafəli qarşılıqlı əlaqə üçün MSA-dan yaranan iki inqilabi həll var:
· PSM4（Paralel Tək Rejim 4 zolaqlı）
· CWDM4（Kobud Dalğa Boyu Bölmə Multiplekseri 4 zolaqlı）
Onların arasında PSM4 lifindən istifadə CWDM4-dən dörd dəfə çoxdur. Bağlantı məsafəsi uzun olduqda, CWDM4 həllinin qiyməti nisbətən aşağı olur. Aşağıdakı cədvəldən məlumat mərkəzi 100G optik modul həllərinin müqayisəsini görə bilərik:
Bu gün 400G optik modulların tətbiqi texnologiyası sənayenin diqqət mərkəzində olmuşdur. 400G optik modulun əsas funksiyası məlumat ötürmə qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq və məlumat mərkəzinin bant genişliyini və port sıxlığını maksimuma çatdırmaqdır. qazanc, aşağı səs-küy, miniatürləşdirmə və inteqrasiya, yeni nəsil simsiz şəbəkələrin və ultra geniş miqyaslı məlumat mərkəzi rabitə proqramlarının ehtiyaclarını ödəmək üçün.
Erkən 400G optik modul bir CFP8 paketində 16 kanallı 25G NRZ (Qayıtılmayan Sıfır) siqnal modulyasiya metodundan istifadə etdi. Üstünlük ondan ibarətdir ki, 100G optik modulunda yetişmiş 25G NRZ siqnal modulyasiya texnologiyası götürülə bilər, lakin çatışmazlıq odur. 16 siqnalın paralel olaraq ötürülməsi lazım olduğunu və enerji istehlakı və həcminin nisbətən böyük olduğunu, bu da məlumat mərkəzi tətbiqləri üçün uyğun deyil. Cari 400G optik modulda 8 kanallı 53G NRZ və ya 4 kanallı 106G PAM4 (4 Pulse) Amplituda Modulyasiyası) siqnal modulyasiyası əsasən 400G siqnal ötürülməsini həyata keçirmək üçün istifadə olunur.
Modulun qablaşdırılması baxımından OSFP və ya QSFP-DD istifadə olunur və hər iki paket 8 elektrik siqnal interfeysi təmin edə bilər. OSFP paketinin ölçüsü bir qədər böyükdür və daha çox enerji istehlak edir, bu da onu telekommunikasiya proqramları üçün daha uyğun edir.
100G/400G optik modulların "əsas" gücünü təhlil edin
100G və 400G optik modulların tətbiqini qısaca təqdim etdik. Aşağıdakıları 100G CWDM4 həllinin, 400G CWDM8 həllinin və 400G CWDM4 həllinin sxematik diaqramlarında görmək olar:
100G CWDM4 sxemi
400G CWDM8 sxemi
400G CWDM4 sxemi
Optik modulda fotoelektrik siqnalın çevrilməsini həyata keçirmək üçün açar fotodetektordur. Bu planları nəhayət yerinə yetirmək üçün “əsas” dan hansı ehtiyacları qarşılamalısınız?
100G CWDM4 həlli 4λx25GbE tətbiqini tələb edir, 400G CWDM8 həlli 8λx50GbE tətbiqini tələb edir və 400G CWDM4 həlli 4λx100GbE tətbiqini tələb edir -nin modulyasiya sürətinə 25Gbd və 53Gbd cihazlar. 400G CWDM4 sxemi PAM4 modulyasiya sxemini qəbul edir ki, bu da cihazın modulyasiya sürətinin 53Gbd və ya daha çox olmasını tələb edir.
Cihazın modulyasiya sürəti cihazın bant genişliyinə uyğundur. 1310nm diapazonlu 100G optik modul üçün bant genişliyi 25GHz InGaAs detektoru və ya detektor massivi kifayətdir.