"নেটওয়ার্ক" বেশিরভাগ সমসাময়িক মানুষের জন্য একটি "প্রয়োজনীয়তা" হয়ে উঠেছে।
যে কারণে এত সুবিধাজনক নেটওয়ার্ক যুগ আসতে পারে, "ফাইবার-অপটিক যোগাযোগ প্রযুক্তি" অপরিহার্য বলা যেতে পারে।
1966 সালে, ব্রিটিশ চাইনিজ সোরগম অপটিক্যাল ফাইবারের ধারণাটি প্রস্তাব করেছিল, যা বিশ্বব্যাপী অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের বিকাশের ক্লাইম্যাক্সকে প্রজ্বলিত করেছিল। 1978 সালে 0.8 μm এ পরিচালিত লাইটওয়েভ সিস্টেমের প্রথম প্রজন্ম আনুষ্ঠানিকভাবে বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং লাইটওয়েভের দ্বিতীয় প্রজন্ম। প্রথম দিনগুলিতে মাল্টিমোড ফাইবার ব্যবহার করে যোগাযোগ ব্যবস্থা দ্রুত 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে চালু করা হয়েছিল৷ 1990 সাল নাগাদ, 2.4 Gb/s এবং 1.55 μm এ অপারেটিং তৃতীয় প্রজন্মের অপটিক্যাল ওয়েভ সিস্টেম বাণিজ্যিক যোগাযোগ পরিষেবা প্রদান করতে সক্ষম হয়েছিল৷
"ফাইবারের জনক" সর্গাম, যিনি "অপটিক্যাল যোগাযোগের জন্য ফাইবারে আলোর সঞ্চালনে" যুগান্তকারী অবদান রেখেছিলেন, তাকে 2009 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়েছিল।
অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ এখন আধুনিক যোগাযোগের অন্যতম প্রধান স্তম্ভ হয়ে উঠেছে, যা আধুনিক টেলিকমিউনিকেশন নেটওয়ার্কগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করছে। এটি বিশ্বের নতুন প্রযুক্তিগত বিপ্লবের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রতীক এবং ভবিষ্যতের তথ্য সমাজে তথ্য প্রেরণের প্রধান মাধ্যম হিসাবেও দেখা হয়।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, বিগ ডেটা, ক্লাউড কম্পিউটিং, 5G, ইন্টারনেট অফ থিংস এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার অ্যাপ্লিকেশন বাজার দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে। মনুষ্যবিহীন অ্যাপ্লিকেশন বাজার যেটি আসছে তা ডেটা ট্র্যাফিকের বিস্ফোরক বৃদ্ধি নিয়ে আসছে। ডেটা সেন্টার আন্তঃসংযোগ ধীরে ধীরে অপটিক্যাল যোগাযোগ গবেষণায় বিকশিত হয়েছে। হট স্পট
গুগলের বড় ডেটা সেন্টারের ভিতরে
বর্তমান ডেটা সেন্টার এখন আর শুধুমাত্র একটি একক বা কয়েকটি কম্পিউটার রুম নয়, বরং ডেটা সেন্টার ক্লাস্টারগুলির একটি সেট৷ বিভিন্ন ইন্টারনেট পরিষেবা এবং অ্যাপ্লিকেশন বাজারের স্বাভাবিক কাজ অর্জনের জন্য, ডেটা সেন্টারগুলিকে একসাথে কাজ করতে হবে৷ বাস্তব সময় এবং ডেটা সেন্টারগুলির মধ্যে তথ্যের ব্যাপক মিথস্ক্রিয়া ডেটা সেন্টার ইন্টারকানেকশন নেটওয়ার্কগুলির চাহিদা তৈরি করেছে এবং অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ আন্তঃসংযোগ অর্জনের জন্য একটি প্রয়োজনীয় মাধ্যম হয়ে উঠেছে।
প্রথাগত টেলিকম অ্যাক্সেস নেটওয়ার্ক ট্রান্সমিশন সরঞ্জামের বিপরীতে, ডেটা সেন্টার আন্তঃসংযোগের জন্য আরও তথ্য এবং আরও ঘন ট্রান্সমিশন অর্জন করতে হবে, যার জন্য সুইচিং সরঞ্জামগুলির উচ্চ গতি, কম শক্তি খরচ এবং আরও ক্ষুদ্রকরণের প্রয়োজন। এই ক্ষমতাগুলি হতে পারে কিনা তা নির্ধারণ করে এমন মূল কারণগুলির মধ্যে একটি। অর্জিত হল অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউল।
অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউল সম্পর্কে কিছু প্রাথমিক জ্ঞান
তথ্য নেটওয়ার্ক প্রধানত ট্রান্সমিশন মাধ্যম হিসাবে অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে, তবে বর্তমান গণনা এবং বিশ্লেষণ অবশ্যই বৈদ্যুতিক সংকেতের উপর ভিত্তি করে হতে হবে এবং অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউল হল ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর উপলব্ধি করার মূল যন্ত্র।
অপটিক্যাল মডিউলের মূল উপাদানগুলি হল ট্রান্সমিটার (হালকা নির্গত সাবমডিউল)/রিসিভার (লাইট রিসিভিং সাবমডিউল) বা ট্রান্সসিভার (অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউল), বৈদ্যুতিক চিপ এবং এতে প্যাসিভ উপাদান যেমন লেন্স, স্প্লিটার এবং কম্বাইনার অন্তর্ভুক্ত। পেরিফেরাল সার্কিট রচনা।
প্রেরণ শেষে: বৈদ্যুতিক সংকেত ট্রান্সমিটার দ্বারা একটি অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তরিত হয় এবং তারপরে অপটিক্যাল অ্যাডাপ্টারের মাধ্যমে অপটিক্যাল ফাইবারে ইনপুট করা হয়; গ্রহণের শেষে: অপটিক্যাল ফাইবারে অপটিক্যাল সংকেত অপটিক্যাল অ্যাডাপ্টারের মাধ্যমে রিসিভার গ্রহণ করে এবং একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয় এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য কম্পিউটিং ইউনিটে পাঠানো হয়।
অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউল পরিকল্পিত
অপটোইলেক্ট্রনিক ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউলের প্যাকেজিং ফর্মেও কিছু পরিবর্তন এসেছে। অপটিক্যাল মডিউল শিল্প গঠিত হওয়ার আগে, এটি প্রাথমিক দিনগুলিতে প্রধান টেলিকম সরঞ্জাম নির্মাতারা তৈরি করেছিল। ইন্টারফেসগুলি বৈচিত্র্যময় ছিল এবং সর্বজনীনভাবে ব্যবহার করা যায়নি। এটি অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউলগুলিকে বিনিময়যোগ্য করে তোলে না৷ শিল্পের বিকাশের জন্য, চূড়ান্ত "মাল্টি সোর্স এগ্রিমেন্ট (এমএসএ)" তৈরি হয়েছিল৷ এমএসএ স্ট্যান্ডার্ডের সাথে, যে কোম্পানিগুলি স্বাধীনভাবে ট্রান্সসিভারের বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করেছিল তারা আবির্ভূত হতে শুরু করে এবং শিল্পটি বেড়ে ওঠে।
অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউলটিকে প্যাকেজ ফর্ম অনুসারে SFP, XFP, QSFP, CFP ইত্যাদিতে ভাগ করা যেতে পারে:
· SFP (Small Form-factor Pluggable) টেলিকম এবং ডেটাকম অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি কমপ্যাক্ট, প্লাগেবল ট্রান্সসিভার মডিউল স্ট্যান্ডার্ড যা 10Gbps পর্যন্ত স্থানান্তর হার সমর্থন করে।
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) হল একটি 10G-রেটের ছোট ফর্ম ফ্যাক্টর প্লাগেবল ট্রান্সসিভার মডিউল যা একাধিক কমিউনিকেশন প্রোটোকল যেমন 10G ইথারনেট, 10G ফাইবার চ্যানেল, এবং SONETOC-192 সমর্থন করে৷ এক্সএফপি ট্রান্সসিভারগুলি ডেটা কমিউনিকেশনে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ টেলিযোগাযোগ বাজার এবং অন্যান্য 10Gbps ট্রান্সসিভারের তুলনায় আরও ভাল শক্তি খরচ বৈশিষ্ট্য অফার করে।
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) হল একটি কমপ্যাক্ট, প্লাগেবল ট্রান্সসিভার স্ট্যান্ডার্ড যা উচ্চ-গতির ডেটা যোগাযোগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য। গতি অনুসারে, QSFP কে 4×1G QSFP, 4×10GQSFP+, 4×25G QSFP28 অপটিক্যাল মডিউলে ভাগ করা যায়। বর্তমানে QSFP28 বিশ্বব্যাপী ডেটা সেন্টারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
· CFP (সেন্টাম গিগাবিট ফর্ম প্লাগেবল) 100-400 Gbps এর ট্রান্সমিশন রেট সহ একটি প্রমিত ঘন তরঙ্গ অপটিক্যাল বিভাজন যোগাযোগ মডিউলের উপর ভিত্তি করে। CFP মডিউলের আকার SFP/XFP/QSFP এর চেয়ে বড়, এবং এটি সাধারণত একটি মেট্রোপলিটন এরিয়া নেটওয়ার্কের মতো দূর-দূরত্বের সংক্রমণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
ডেটা সেন্টার যোগাযোগের জন্য অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার মডিউল
সংযোগের ধরন অনুসারে ডেটা সেন্টার যোগাযোগকে তিনটি বিভাগে ভাগ করা যায়:
(1) ব্যবহারকারীর কাছে ডেটা সেন্টার শেষ ব্যবহারকারীর আচরণ দ্বারা তৈরি হয় যেমন ওয়েবপেজ ব্রাউজ করা, ক্লাউড অ্যাক্সেস করে ইমেল এবং ভিডিও স্ট্রিম পাঠানো এবং গ্রহণ করা;
(2) ডেটা সেন্টার আন্তঃসংযোগ, প্রধানত ডেটা প্রতিলিপি, সফ্টওয়্যার এবং সিস্টেম আপগ্রেডের জন্য ব্যবহৃত হয়;
(3) ডেটা সেন্টারের ভিতরে, এটি প্রধানত তথ্য সঞ্চয়, উৎপাদন এবং খনির জন্য ব্যবহৃত হয়। সিসকোর পূর্বাভাস অনুসারে, ডেটা সেন্টারের অভ্যন্তরীণ যোগাযোগ ডেটা সেন্টার যোগাযোগের 70% এরও বেশি জন্য দায়ী, এবং ডেটা সেন্টার নির্মাণের উন্নয়ন উচ্চ-গতির অপটিক্যাল মডিউলগুলির বিকাশের জন্ম দিয়েছে।
ডেটা ট্র্যাফিক বাড়তে থাকে, এবং ডেটা সেন্টারের বৃহৎ-স্কেল এবং সমতল প্রবণতা দুটি দিক দিয়ে অপটিক্যাল মডিউলগুলির বিকাশকে চালিত করছে:
· বর্ধিত সংক্রমণ হার প্রয়োজনীয়তা
· পরিমাণ চাহিদা বৃদ্ধি
বর্তমানে, গ্লোবাল ডাটা সেন্টার অপটিক্যাল মডিউলের প্রয়োজনীয়তা 10/40G অপটিক্যাল মডিউল থেকে 100G অপটিক্যাল মডিউলে পরিবর্তিত হয়েছে৷ চীনের আলিবাবা ক্লাউড প্রমোশন 2018 সালে 100G অপটিক্যাল মডিউলগুলির বড় আকারের প্রয়োগের প্রথম বছরে পরিণত হবে৷ এটি আপগ্রেড হবে বলে আশা করা হচ্ছে৷ 2019 সালে 400G অপটিক্যাল মডিউল।
আলী মেঘ মডিউল বিবর্তন পথ
বড় আকারের ডেটা সেন্টারের প্রবণতা সংক্রমণ দূরত্বের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করেছে। মাল্টিমোড ফাইবারের ট্রান্সমিশন দূরত্ব সংকেত হার বৃদ্ধির দ্বারা সীমিত এবং ধীরে ধীরে একক-মোড ফাইবার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হবে বলে আশা করা হচ্ছে৷ ফাইবার লিঙ্কের খরচ দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: অপটিক্যাল মডিউল এবং অপটিক্যাল ফাইবার৷ বিভিন্ন দূরত্বের জন্য, বিভিন্ন প্রযোজ্য সমাধান রয়েছে৷ ডেটা সেন্টার যোগাযোগের জন্য প্রয়োজনীয় মাঝারি থেকে দীর্ঘ দূরত্বের আন্তঃসংযোগের জন্য, MSA থেকে দুটি বিপ্লবী সমাধান রয়েছে:
· PSM4 (সমান্তরাল একক মোড 4 লেন)
· CWDM4 (মোটা তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সার 4 লেন)
তাদের মধ্যে, PSM4 ফাইবার ব্যবহার CWDM4 এর চারগুণ। যখন লিঙ্কের দূরত্ব দীর্ঘ হয়, তখন CWDM4 সমাধানের খরচ তুলনামূলকভাবে কম হয়। নীচের টেবিল থেকে, আমরা ডেটা সেন্টার 100G অপটিক্যাল মডিউল সমাধানগুলির একটি তুলনা দেখতে পারি:
আজ, 400G অপটিক্যাল মডিউলগুলির বাস্তবায়ন প্রযুক্তি শিল্পের কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে৷ 400G অপটিক্যাল মডিউলের প্রধান কাজ হল ডেটা থ্রুপুট উন্নত করা এবং ডেটা সেন্টারের ব্যান্ডউইথ এবং পোর্টের ঘনত্ব সর্বাধিক করা৷ এর ভবিষ্যত প্রবণতা ব্যাপক অর্জন করা পরবর্তী প্রজন্মের ওয়্যারলেস নেটওয়ার্ক এবং অতি-বৃহৎ-স্কেল ডেটা সেন্টার যোগাযোগ অ্যাপ্লিকেশনগুলির চাহিদা মেটাতে লাভ, কম শব্দ, ক্ষুদ্রকরণ এবং সংহতকরণ।
প্রথম দিকের 400G অপটিক্যাল মডিউলটি একটি CFP8 প্যাকেজে একটি 16-চ্যানেল 25G NRZ (নন-রিটার্নটো জিরো) সিগন্যাল মডুলেশন পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল৷ সুবিধা হল যে 100G অপটিক্যাল মডিউলে পরিপক্ক 25G NRZ সংকেত মডুলেশন প্রযুক্তি ধার করা যেতে পারে, তবে এটি ক্ষতিগ্রস্থ হয়৷ যে 16টি সংকেত সমান্তরালভাবে প্রেরণ করা প্রয়োজন, এবং পাওয়ার খরচ এবং ভলিউম তুলনামূলকভাবে বড়, যা ডেটা সেন্টার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত নয়৷ বর্তমান 400G অপটিক্যাল মডিউলে, 8-চ্যানেল 53G NRZ বা 4-চ্যানেল 106G PAM4 (4 পালস প্রশস্ততা মড্যুলেশন) সংকেত মডুলেশন প্রধানত 400G সংকেত সংক্রমণ উপলব্ধি করতে ব্যবহৃত হয়।
মডিউল প্যাকেজিংয়ের ক্ষেত্রে, OSFP বা QSFP-DD ব্যবহার করা হয়, এবং উভয় প্যাকেজই 8টি বৈদ্যুতিক সংকেত ইন্টারফেস প্রদান করতে পারে। তুলনায়, QSFP-DD প্যাকেজ আকারে ছোট এবং ডেটা সেন্টার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও উপযুক্ত; OSFP প্যাকেজটি আকারে কিছুটা বড় এবং বেশি শক্তি খরচ করে, এটি টেলিকম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে।
100G/400G অপটিক্যাল মডিউলগুলির "কোর" শক্তি বিশ্লেষণ করুন
আমরা সংক্ষিপ্তভাবে 100G এবং 400G অপটিক্যাল মডিউলগুলির বাস্তবায়ন প্রবর্তন করেছি। 100G CWDM4 সমাধান, 400G CWDM8 সমাধান এবং 400G CWDM4 সমাধানের পরিকল্পিত চিত্রে নিম্নলিখিতগুলি দেখা যেতে পারে:
100G CWDM4 পরিকল্পিত
400G CWDM8 পরিকল্পিত
400G CWDM4 পরিকল্পিত
অপটিক্যাল মডিউলে, ফটোইলেকট্রিক সিগন্যাল রূপান্তর উপলব্ধি করার চাবিকাঠি হল ফটোডিটেক্টর। শেষ পর্যন্ত এই পরিকল্পনাগুলি পূরণ করার জন্য, আপনাকে "কোর" থেকে কী ধরনের চাহিদা পূরণ করতে হবে?
100G CWDM4 সমাধানের জন্য 4λx25GbE বাস্তবায়ন প্রয়োজন, 400G CWDM8 সলিউশনের জন্য 8λx50GbE বাস্তবায়ন প্রয়োজন, এবং 400G CWDM4 সমাধানের জন্য 4λx100GbE বাস্তবায়ন প্রয়োজন। মড্যুলেশন পদ্ধতির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, 100G4ডিএম স্কিম, যা CWR4 ডিএমডিকে মেনে নেয় এর মড্যুলেশন হারের সাথে মিলে যায় 25Gbd এবং 53Gbd ডিভাইস। 400G CWDM4 স্কিম PAM4 মডুলেশন স্কিম গ্রহণ করে, যার জন্য ডিভাইসটির মড্যুলেশন রেট 53Gbd বা তার বেশি হওয়া প্রয়োজন।
ডিভাইস মড্যুলেশন রেট ডিভাইস ব্যান্ডউইথের সাথে মিলে যায়। একটি 1310nm ব্যান্ড 100G অপটিক্যাল মডিউলের জন্য, একটি ব্যান্ডউইথ 25GHz InGaAs ডিটেক্টর বা ডিটেক্টর অ্যারে যথেষ্ট।