Komunikazio optikoko industrian, modulu optikoak dira gehien jasan dutenak. Tamaina fisiko desberdinak dituzte, eta kanal kopurua eta transmisio-abiadurak asko aldatzen dira. Modulu hauek nola ekoizten diren, zeintzuk diren haien ezaugarriak eta sekretu guztiak estandarrean daude.
GBIC, XPAK, X2 eta Xenpak bezalako ontziratze estandar zaharragoak alde batera utziko dira, eta energia nagusia estandar indartsuago edo berriagoetara bideratuko da, jarraian banan-banan ebaluatuko direnak.
SFF Normalizazio Erakundea: SFF (forma-faktore txikiko pakete txikia) normalizazio erakundea 1990eko abuztuan sortu zen. Hasieran 2,5 hazbeteko disko-unitateak garatu zituen eta 1992ko azaroan beste esparru batzuetara zabaldu zen. Orain arte, SFF ohikoena eta arrakastatsuena bihurtu da. modulu estandarra modulu optikoen ontziratzean. SFFk formulatutako modulu optikoko estandarrak SFP / QSFP / XFP dira nagusiki.
SFP estandarra
SFP (small form-factor Pluggable), forma-faktorea entxufagarrizko transzeigailu txikien familia bat, batez ere Ethernet, zuntz kanala, Haririk gabeko CPRI, SONET-erako erabiltzen dena: kanal bakarreko SFP pakete bat definitzen du 1 Gb/s-tik 28Gb/s-ra izan behar duena. Araua beteta, bere egitura beheko irudian ageri da. Lehen deklarazio dokumentu bat zegoen, hala nola SFF-8402 proposatutako SFP28, SFF-8083 proposatutako SFP10 (amaieran dagoen zenbakiak transmisio-abiadura maila adierazten du, SFP10 sarritan SFP + gisa idazten da orain), deklarazio-dokumentu honek zein baldintza tekniko dituen aipatzen zuen. aipatua Aipatutako eskakizun tekniko hauek modu kolektiboan osatzen dute modulu honen funtsezko araua.
SFP serieko zehaztapen teknikoak honako hauek dira nagusiki:
SFF-8432, moduluaren tamaina (nagusiki instalazioaren tamaina), entxufearen indarra eta modulu-kaiolaren zehaztapena definitzen ditu.
SFF-8071-k HOST plakaren txartelen zirrikituaren konektorea eta modulu-plakaren urrezko hatz sarbide-sekuentzia definitzen ditu.
SFF-8433, alboz alboko modulu kaiola eta EMI metraila zehaztapen teknikoak definitzen ditu.
SFF-8472, moduluaren memoria eta diagnostikoa kudeatzeko zehaztapenak definitzen ditu.
SFF-8431 elikadura-hornidura, abiadura baxuko seinale elektrikoak (komunikazio-lerroak), abiadura handiko seinaleak, denborak eta memoria irakurtzeko eta idazteko zehaztapenak definitzen ditu.
SFP laguntza-tasa gero eta handiagoa denez, SFF8431-en abiadura handiko seinalearen zehaztapena ez da SFP16 / 28-n aplikatzen, beraz SFF-8431 SFF-8418 eta SFF-8419-n banatu zen gero. SFF-8418-k 10Gb / s abiadura handiko seinale elektrikoaren interfazearen eskakizunak definitzen ditu. 10 Gb/s-tik gorako interfaze fisikoaren eskakizunetarako, ikusi Fibre Channel-ra. SFF-8419-k zehazki definitzen du abiadura handiko seinaleak ez diren edukia SFF-8431-n, SFP serieko modulu guztietarako egokia dena.
Hori dela eta, SFP moduluen egituraren diseinuko ingeniariek SFP-8431 ezagutu behar dute. PCBak diseinatzen, softwarea idazten edo probak egiten dituen pertsona bazara, SFF-8472, SFF-8418 eta SFF-8419 ezagutu behar dira.
QSFP estandarra
QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable), lau kanaleko miniaturizatutako transceptor entxufagarria, batez ere Infiniband, Ethernet, Fibre Channel, OTN, SONET protokolo familian erabiltzen dena: QSFP-k kanal bakarreko SFP bat lau kanaletara berritzen du, soilik bolumenarekin. bikoiztu baino gehiago dago. Tamaina bererakoetengailua, QSFP aldatzeko ahalmena SFPrena 2,67 aldiz handiagoa da. QSFP protokoloa jatorriz INF-8438i-k definitu zuen, gero SFF-8436-ra eguneratu zen,
eta gero SFF-8436 hainbat zatitan banatu zen definiziorako eta erreferentziarako. Arkitektura SFPren antzekoa da orain:
QSFPren zehaztapen teknikoak honako hauek dira nagusiki:
SFF-8679-k, abiadura handiko seinalea, abiadura baxuko seinalea, elikadura-hornidura, moduluaren denboraren zehaztapenak definitzen ditu eta interfaze optikoa eta tira-eraztunaren kolorearen zehaztapenak definitzen ditu.
SFF-8636, memoriaren informazioa, memoria irakurtzeko eta idazteko eragiketak definitzen ditu.
SFF-8661, moduluaren tamaina, urrezko hatzaren tamaina eta moduluaren txertatzeko eta kentzeko indarraren zehaztapena zehazten du.
SFF-8662 eta SFF-8663 QSFP28 moduluaren kaiola eta konektorea (A mota) definitzen dituzte.
SFF-8672 eta SFF-8683 QSFP28 moduluaren kaiola eta konektoreak (B mota) definitzen dituzte.
SFF-8682 eta SFF-8683 QSFP14 eta tasa azpiko moduluen kaiola eta konektoreak definitzen dituzte.
QSFPrako beste informazio osagarria Infiniband protokoloan ikus daiteke. (InfiniBand TM ArchitectureSpecification Bolumena)
XFP estandarra
XFP (10 Gb/s Small Form Factor Pluggable modulua, non X erromatar zenbakietan 10 adierazten duen eta batez ere SONET OC-192, 10 Gigabit Ethernet eta zuntz kanalerako erabiltzen den) protokolo-familia: XFP Uhin-luzera sintonizagarria den modulua da. jatorriz XFP MSAk definitu zuen eta gero SFF erakundeari bidali zion argitaratzeko. XFP protokoloak SFF-8477 eta INF-8077 ditu.
INF8077 protokoloak XFP moduluaren tamaina, interfaze elektrikoa, memoria informazioa, komunikazio kontrola eta diagnostikoak definitzen ditu (protokoloak moduluaren alderdi guztiak barne hartzen ditu). SFF-8477 batez ere uhin-luzera doitzeko kontrolerako optimizatuta dago.
CXP estandarra
CXP (12x Small Form-Factor Pluggable, 12 kanaleko pakete txiki entxufagarria, non C 100G adierazten duen, batez ere Infiniband, zuntz kanala, Ethernet) protokoloa Infiniband erakundeak arautzen du batez ere.
A6 eranskina 120 Gb/s 12x Forma-faktore txikia entxufagarria (CXP) Interfazea Kableen, kable aktiboen eta transzisoreen zehaztapenak CXP zehaztapenen alderdi guztiak eskaintzen ditu (doan deskargatu daiteke www.infinibandta.org webgunean). Horrez gain, SFF erakundeak abiadura maila ezberdinetako CXPentzako ezkutuen kaiolak eta txartel zirrikituak arautzen ditu.
SFF-8617 Mini Multilane 12X blindatutako kaiola / konektorea 12 kanaleko CXP kaiola eta modulu-taularen zirrikituaren zehaztapena.
SFF-8642 EIA-965 Mini linea anitzeko 10 Gb/s 12X Kaiola blindatua / Konektorea (CXP10) 12x10Gb/s CXP moduluaren kaiola eta modulu-taularen zirrikituaren zehaztapenak.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb/s 12X Kaiola blindatua / Konektorea (CXP14) 12x14Gb/s CXP moduluaren kaiola eta modulu-taularen zirrikituaren zehaztapenak.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb / s 12X Kaiola blindatua / Konektorea (CXP28) 12x28Gb / s CXP modulu kaiola eta modulu plaka zirrikituaren zehaztapenak.
microQSFP (QSFP miniaturizatua), 2015ean ezarritako dimentsio anitzeko protokoloa, QSFP bezalako 4 kanal da, baina tamaina SFP modulu baten tamaina baino ez da, eta 25G eta 50G (PAM4 modulazioa) kanal-tasa onartzen du. Moduluaren karkasaren beroa xahutzeko hegatsen diseinuaren bidez, errendimendu termiko hobea du. "Micro QUAD SMALL FORM-FACTOR PLUGGABLE FOUR KANAL PLUGGABLE TRANSCEIVER, HOST CONECTOR ETA CAGE ASSEMBLY FORM FACTOR" mikro-QSFP zehaztapena zehazten du.
CFP paketea
SFP eta QSFP paketeetan izan ezik, CFP modulu optikoetan ontziratzeko forma ohikoena izan behar da. CFP-ko C-k 100 adierazten du zenbaki erromatar erlojuan, beraz, CFP-a 100G-ko (40G barne) edo gehiagoko tasa duten aplikazioei zuzenduta dago batez ere.
CFP familiak CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8 barne hartzen ditu batez ere, eta horietako CFP8 proposamen fasean dago oraindik.
QSFPren atzean dauden 10 eta 28 zenbaki gehigarriek ez bezala, abiadura kalifikazioa adierazten dutenek, CFPren atzean dauden zenbakiek belaunaldi berri bat adierazten dute, tamaina trinkoagoa (CFP8 izan ezik) eta dentsitate handiagoarekin.
CFP paketea proposatu zenean, teknikoki zaila zen 25Gb/s-ko tasa bakarra lortzea, beraz, CFP bakoitzaren interfaze elektrikoaren tasa 10Gb/s maila gisa definitu zen, eta 40G eta 40G 4x10Gb/s eta 10x10Gb bidez lortu ziren. / s interfaze elektrikoak. 100G moduluaren abiadura. CFP moduluaren tamaina hain da handia ezen plakan funtzio asko jar ditzake moduluan [ASIC (SerDes)] osatzeko. Bide optiko bakoitzaren abiadura zirkuituaren abiadurarekin bat ez datorrenean, zirkuitu hauen bidez tasaren bihurketa osa dezakezu (Engranaje-kutxa) Adibidez, 4X25Gb / s ataka optikoa 10x10Gb / s ataka elektriko batean bihurtzen da.
CFP2-ren tamaina CFPren erdia baino ez da. Interfaze elektrikoak 10 Gb / s bakar bat onartzen du, edo 25 Gb / s edo 50 Gb / s bakarra. 10x10G, 4x25G, 8x25G eta 8x50G interfaze elektrikoen bidez, 100G / 200G / 400G moduluen tarifak lor daitezke.
CFP4-ren tamaina CFP2-ren erdira murrizten da. Interfaze elektrikoak 10Gb / s eta 25Gb / s bakarra onartzen du, eta 40G / 100G moduluaren abiadura 4x10Gb / s eta 4x25Gb / s bidez lortzen da. CFP4 eta QSFP moduluak oso antzekoak dira, biak lau norabidekoak dira eta biek 40G eta 100G onartzen dituzte; aldea da CFP4 moduluek kudeaketa-funtzio indartsuagoak eta tamaina handiagoak dituztela (dentsitate handiko datu-komunikazioetarako desabantaila bat da), eta funtzio handiagoak onartzen dituztela. Energia-kontsumoa, 25 Gb / s-tik gorako abiadura-mailarako eta distantzia luzeko transmisio-eszenatokietarako (TEC tenperatura kontrolatzea eskatzen du, energia-kontsumo handia), CFP4 moduluen abantailak energia-kontsumoan eta beroaren xahupenean isla daitezke.
Hori dela eta, distantzia laburreko datuen komunikazioa QSFPren mundua da funtsean; 100G-LR4 10km aplikazioetarako, CFP4 eta QSFP28 berdin banatuta daude.
CFP familiako estandarrak hurrengo irudian ageri dira: estandar bakoitzak 3 fitxategi ditu, eta horietatik "CFPx MSA Hardware Specification Revision" fitxategi programatikoa da, zeinak laburki deskribatzen dituen moduluaren kontzeptua, moduluaren kudeaketa, interfaze elektrikoa, tamaina mekanikoa, interfaze optikoa, tranparik Slots eta beste zehaztapenak, beste bi dokumentuek zehazten dimentsio mekaniko zehatza.
CFP MSAk bi zehaztapen tekniko publiko ere baditu, PIN Allocation REV.25 moduluaren pin definizioa zehazten du eta "CFP MSA Management Interface Specification" moduluaren kudeaketa kontrola eta erregistroaren informazioa zehatz-mehatz zehazten du.
CFP moduluaren abiadura handiko interfaze elektrikoa aplikazioaren araberakoa da, eta CAUI, XLAUI eta CEI-28G / 56G interfaze elektrikoaren zehaztapenak aipatzen ditu IEEE802.3.
CFP8 400G-rako berariaz proposatutako paketea da eta bere tamaina CFP2-ren baliokidea da. Interfaze elektrikoak 25Gb/s eta 50Gb/s-ko kanal-abiadurak onartzen ditu eta 400G modulu abiadura lortzen du 16x25G edo 8×50 interfaze elektrikoen bidez. CFP8 Proposamen bat baino ez da, ez dago deskarga publikorako estandar ofizialik.
CDFP MSA 2013an ezarri zen, eta kaleratu zuten CDFP ontziratze estandarra 400G modulu optikoko ontziratze estandarra izan zen. Garai hartan, interfaze elektrikoaren estandarra 25Gb / s baino ez zen (OIF-CEI-28G-VSR), beraz, CDFPk 16 kanal besterik ez zituen egin eta 400G moduluaren tasa 16x25G bidez osatu zuen, eta bereziki laburrerako zuzenduta zegoen. 2 km-tik beherako aplikazioak.
16 bideko ataka elektrikoak segidan antolatzen badira, bolumena oso handia izango da, beraz, CDFP moduluak bi PCB plaka elkartu eta MPO16 interfazea erabili zuen ataka optikoan. Modulu osoak bereziki lodia dirudi! Portu optikoen eta elektrikoen antolaketaren arabera, hiru modulu tamaina daude guztira.
Azken CDFP estandarra hau da: "400 Gb / s (16 X 25 GB / s) PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 3.0 ", interfaze elektrikoa, kudeaketa interfazea, interfaze optikoa, modulu / zirrikitua / CDFP moduluaren tamaina, EMI / ESD zehazten dituena. erlazionatutako edukia. Gaur egun, PAM4 hain bero dago, pakete hau oso probatua dagoela kalkulatzen da.
400G onartzen duen azken bilketa estandarrak QSFP-DD izan beharko luke. Erakunde hau 2016ko otsailean sortu zen eta azken estandarra kaleratu zuen "QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0" 2016ko irailean. QSFP-DD QSFPren tamaina bera da gutxi gorabehera (zirkuitu ilara gehigarri bat dagoelako, pixka bat). luzeagoa). Oinarrizko aldaketa QSFP interfaze elektrikoa lautik zortzira bikoiztea da eta 50Gb / s kanal-tasa onartzen du 8X50 400G da). QSFP-DD interfaze elektrikoa QSFPrekin bateragarria da, baina ez alderantziz.
Goiko eztabaidak 100G eta 400G modulu optiko guztiak dira. Ikus dezagun CSFP hurbila. Azken CSFP estandarra 2009an kaleratutako "campact SFP zehaztapenak" bada ere, ez dago batere zaharkituta. Campact-ek SFP modulu optikoak baino trinkoagoa esan nahi du, eta kanal kopurua ere malgutasunez konfigura daiteke. CSFPk 3 mota definitzen ditu: 1CH campact SFP, 2CH campact SFP option1 eta 2CH campact SFP option2.
Packaging beltza teknologia CFP2—ACO
Azkenik, ikus ditzagun modulu optikoen ontziratze estandarretan teknologia beltz aurreratuenari: CFP2-ACO. Batez ere OIF-ek definitzen du eta CFP2-ren dimentsio mekanikoak aipatzen ditu. Atzeko ACOk modulu optiko koherente analogikoa esan nahi du. Batez ere, lerro-zabalera estuko sintonizagarria den laser batek, moduladore batek eta hargailu koherente batek osatzen dute. DSP (seinale digitalaren prozesamendua) modulutik kanpo kokatzen da. Modulu hau sinestezina da. DP-QPSK eta DP-xQAM modulazio-teknologiekin, uhin-luzera bakarreko tasak 100Gb/s-ko erraz gainditu dezake eta transmisio-distantzia 2000 km-tik gorakoa izan daiteke.