Tha “lìonra” air a thighinn gu bhith na “riatanach” don mhòr-chuid de dhaoine co-aimsireil.
Is e an adhbhar a dh’ fhaodadh àm lìonra cho goireasach a thighinn, faodar a ràdh gu bheil “teicneòlas conaltraidh fiber optic” riatanach.
Ann an 1966, mhol sorghum Sìneach Bhreatainn bun-bheachd snàithleach optigeach, a dh’ adhbhraich an ìre as àirde de bhith a’ leasachadh conaltradh snàithleach optigeach air feadh an t-saoghail. chaidh siostaman conaltraidh a 'cleachdadh snàithleach multimode anns na làithean tràtha a thoirt a-steach gu luath anns na 1980n.
Fhuair an sorghum “athair fiber”, a chuir gu mòr ri “sgaoileadh solais ann am freumhag airson conaltradh optigeach,” Duais Nobel 2009 ann am Fiosaigs.
Tha conaltradh snàithleach optigeach a-nis air fàs mar aon de na prìomh cholbhan ann an conaltradh an latha an-diugh, a’ cluich pàirt chudromach ann an lìonraidhean cian-conaltraidh an latha an-diugh. Tha e cuideachd air fhaicinn mar shamhla cudromach de ar-a-mach teicneòlasach ùr an t-saoghail agus na phrìomh dhòigh air fiosrachadh a sgaoileadh anns a’ chomann fiosrachaidh san àm ri teachd.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha margaidh tagraidh dàta mòr, coimpiutaireachd sgòthan, 5G, Internet of Things agus inntleachd fuadain air leasachadh gu luath. Tha a’ mhargaidh tagraidh gun luchd-obrach a tha a’ tighinn a’ toirt fàs spreadhaidh do thrafaig dàta. Tha eadar-cheangal ionad dàta air a thighinn air adhart mean air mhean gu bhith na rannsachadh conaltraidh optigeach. àite teth.
Taobh a-staigh ionad dàta mòr Google
Chan eil anns an ionad dàta a th’ ann an-dràsta ach aon no beagan sheòmraichean coimpiutair, ach seata de chlàran ionad dàta. Gus obair àbhaisteach diofar sheirbheisean eadar-lìn agus margaidhean tagraidh a choileanadh, feumaidh ionadan dàta obrachadh còmhla. agus tha eadar-obrachadh mòr fiosrachaidh eadar ionadan dàta air iarrtas a chruthachadh airson lìonraidhean eadar-cheangail ionadan dàta, agus tha conaltradh snàithleach optigeach air a thighinn gu bhith na dhòigh riatanach airson eadar-cheangal a choileanadh.
Eu-coltach ri uidheamachd tar-chuir lìonra ruigsinneachd telecom traidiseanta, feumaidh eadar-cheangal ionad dàta barrachd fiosrachaidh agus tar-chuir nas dùmhail a choileanadh, a dh’ fheumas uidheamachd atharrachadh gus astar nas àirde, caitheamh cumhachd nas ìsle, agus barrachd miniaturization a bhith aca. air a choileanadh tha am modal transceiver optigeach.
Beagan eòlas bunaiteach mu mhodalan transceiver optigeach
Bidh an lìonra fiosrachaidh gu ìre mhòr a’ cleachdadh snàithleach optigeach mar mheadhan tar-chuir, ach feumaidh an àireamhachadh agus an sgrùdadh gnàthach a bhith stèidhichte air comharran dealain, agus is e am modal optigeach transceiver am prìomh inneal airson tionndadh photoelectric a thoirt gu buil.
Is e prìomh phàirtean a’ mhodal optigeach Transimitter (Submodule Emitting Light) / Receiver (Sight Receiving Submodule) no Transceiver (Model Optical Transceiver), chip dealain, agus cuideachd a’ toirt a-steach co-phàirtean fulangach leithid lionsan, splitters, agus combiners. Dèanamh cuairte iomaill.
Aig an deireadh tar-chuir: tha an comharra dealain air a thionndadh gu bhith na chomharra optigeach le Transimitter, agus an uairsin cuir a-steach don snàithleach optigeach leis an inneal-atharrachaidh optigeach; Aig an deireadh faighinn: gheibh an neach-gabhail an comharra optigeach anns an t-snàithleach optigeach tron inneal-atharrachaidh optigeach. agus air a thionndadh gu bhith na chomharradh dealain agus air a chuir chun aonad coimpiutaireachd airson a ghiullachd.
Sgeama modal transceiver optigeach
Le leasachadh teicneòlas amalachaidh optoelectronic, tha cruth pacaidh a ’mhodal optigeach transceiver cuideachd air a dhol tro beagan atharrachaidhean. Mus deach an gnìomhachas modal optigeach a chruthachadh, chaidh a leasachadh leis na prìomh luchd-saothrachaidh uidheamachd cian-conaltraidh anns na làithean tràtha. Bha an eadar-aghaidh eadar-dhealaichte agus cha b’ urrainnear a chleachdadh gu h-iomlan. Dh'fhàg seo nach robh na modalan transceiver optigeach eadar-mhalairteach. Airson leasachadh a 'ghnìomhachais, thàinig an "Aonta Ioma-thùs (MSA)" mu dheireadh gu bith. Le inbhe MSA, thòisich companaidhean a bha ag amas gu neo-eisimeileach air leasachadh Transceiver a’ nochdadh, agus dh’ èirich an gnìomhachas.
Faodar am modal transceiver optigeach a roinn ann an SFP, XFP, QSFP, CFP, msaa a rèir an fhoirm pacaid:
· Tha SFP (Small Form-factor Pluggable) na inbhe modal transceiver teann, pluggable airson tagraidhean telecom agus datacom a bheir taic do suas ri ìrean gluasaid 10Gbps.
Tha an XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) na mhodal transceiver pluggable factar cruth beag ìre 10G a bheir taic do ghrunn phròtacalan conaltraidh leithid 10G Ethernet, 10G Fiber Channel, agus SONETOC-192.XFP transceivers faodar a chleachdadh ann an conaltradh dàta agus margaidhean cian-conaltraidh agus a’ tabhann feartan caitheamh cumhachd nas fheàrr na transceivers 10Gbps eile.
Tha QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) na inbhe transceiver teann, pluggable airson tagraidhean conaltraidh dàta aig astar luath. A rèir an astar, faodar an QSFP a roinn ann am modalan optigeach 4 × 1G QSFP, 4 × 10GQSFP +, 4 × 25G QSFP28. An-dràsta tha QSFP28 air a chleachdadh gu farsaing ann an ionadan dàta cruinneil.
· Tha CFP (Centum gigabits Form Pluggable) stèidhichte air modal conaltraidh sgoltadh optigeach tonn dùmhail àbhaisteach le ìre tar-chuir de 100-400 Gbps. Tha meud modal CFP nas motha na meud an SFP/XFP/QSFP, agus mar as trice tha e air a chleachdadh airson tar-chuir astar fada leithid lìonra sgìre metropolitan.
Modal transceiver optigeach airson conaltradh ionad dàta
Faodar conaltradh ionad dàta a roinn ann an trì roinnean a rèir an seòrsa ceangail:
(1) Tha an ionad dàta don neach-cleachdaidh air a chruthachadh le giùlan an neach-cleachdaidh deireannach leithid a bhith a’ brobhsadh air an duilleag-lìn, a’ cur agus a’ faighinn puist-d agus sruthan bhidio le bhith faighinn chun sgòth;
(2) Eadar-cheangal ionad dàta, air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson ath-riochdachadh dàta, bathar-bog agus ùrachadh siostam;
(3) Taobh a-staigh an ionad dàta, tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson stòradh fiosrachaidh, gineadh agus mèinnearachd. A rèir ro-aithris Cisco, tha conaltradh taobh a-staigh ionad dàta a’ dèanamh suas còrr air 70% de chonaltradh ionad dàta, agus tha leasachadh togail ionad dàta air sìolachadh leasachadh mhodalan optigeach àrd-astar.
Tha an trafaic dàta a’ sìor fhàs, agus tha gluasad mòr agus rèidh an ionaid dàta a’ stiùireadh leasachadh mhodalan optigeach ann an dà thaobh:
· Barrachd riatanasan ìre tar-chuir
· Meudachadh san iarrtas
Aig an àm seo, tha riatanasan mhodalan optigeach ionad dàta cruinneil air atharrachadh bho mhodalan optigeach 10 / 40G gu modalan optigeach 100G. Bidh Alibaba Cloud Promotion aig Sìona gu bhith na chiad bhliadhna de iarrtas mòr de mhodalan optigeach 100G ann an 2018. Thathas an dùil ùrachadh Modalan optigeach 400G ann an 2019.
Slighe mean-fhàs modal Ali Cloud
Tha gluasad ionadan dàta mòr air leantainn gu àrdachadh ann an riatanasan astar sgaoilidh. Tha astar tar-chuir snàithleach multimode air a chuingealachadh leis an àrdachadh ann an ìre nan comharran agus thathar an dùil gun tèid snàithleach aon-mhodh a chuir na àite mean air mhean. Tha cosgais a’ cheangail fiber air a dhèanamh suas de dhà phàirt: am modal optigeach agus an snàithleach optigeach. Airson diofar astaran, tha diofar fhuasglaidhean iomchaidh ann. Airson an eadar-cheangal astar meadhanach gu fada a tha riatanach airson conaltradh ionad dàta, tha dà fhuasgladh rèabhlaideach air am breith bho MSA:
· PSM4（Modh Singilte Co-shìnte 4 sreathan）
· CWDM4 (Roinn Wavelength Garbh Multiplexer 4 lannan)
Nam measg, tha cleachdadh snàithleach PSM4 ceithir tursan nas àirde na CWDM4. Nuair a tha an astar ceangail fada, tha cosgais fuasglaidh CWDM4 gu math ìosal. Bhon chlàr gu h-ìosal, chì sinn coimeas eadar fuasglaidhean modal optigeach 100G an ionaid dàta:
An-diugh, tha teicneòlas buileachaidh mhodalan optigeach 400G air a thighinn gu bhith na mheadhan aig a’ ghnìomhachas. Is e prìomh obair a’ mhodal optigeach 400G an dàta a leasachadh agus leud-bann agus dùmhlachd puirt an ionaid dàta a mheudachadh. buannachd, fuaim ìosal, miniaturization agus amalachadh, gus coinneachadh ri feumalachdan lìonraidhean uèirleas an ath ghinealach agus tagraidhean conaltraidh ionad dàta fìor-sgèile.
Chleachd am modal optigeach 400G tràth modh atharrachaidh comharran 16-seanail 25G NRZ (Non-Returnto Zero) ann am pasgan CFP8. gum feum comharran 16 a bhith air an tar-chuir aig an aon àm, agus gu bheil an caitheamh cumhachd agus an tomhas-lìonaidh gu ìre mhath mòr, nach eil iomchaidh airson tagraidhean ionad dàta. Modaladh Amplitude) modaladh chomharran air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus tar-chuir chomharran 400G a thoirt gu buil.
A thaobh pacadh mhodalan, thathas a ’cleachdadh OSFP no QSFP-DD, agus faodaidh an dà phacaid 8 eadar-aghaidh comharran dealain a thoirt seachad.An coimeas ri sin, tha am pasgan QSFP-DD nas lugha ann am meud agus nas freagarraiche airson tagraidhean ionad dàta; tha am pasgan OSFP beagan nas motha ann am meud agus ag ithe barrachd cumhachd, ga dhèanamh nas freagarraiche airson tagraidhean cian-conaltraidh.
Dèan sgrùdadh air cumhachd “bunaiteach” modalan optigeach 100G / 400G
Tha sinn air goirid a thoirt a-steach buileachadh mhodalan optigeach 100G agus 400G. Chithear na leanas anns na diagraman sgeamach den fhuasgladh 100G CWDM4, fuasgladh 400G CWDM8 agus fuasgladh 400G CWDM4:
Sgeama 100G CWDM4
Sgeama 400G CWDM8
Sgeama 400G CWDM4
Anns a’ mhodal optigeach, is e an photodetector an iuchair airson tionndadh comharra photoelectric a thoirt gu buil. Gus coinneachadh ris na planaichean sin mu dheireadh, dè an seòrsa feumalachdan a dh’ fheumas tu coinneachadh bhon “bunaiteach”?
Feumaidh fuasgladh 100G CWDM4 buileachadh 4λx25GbE, feumaidh fuasgladh 400G CWDM8 buileachadh 8λx50GbE, agus tha fuasgladh 400G CWDM4 ag iarraidh buileachadh 4λx100GbE. Innealan 25Gbd agus 53Gbd.Tha an sgeama 400G CWDM4 a’ gabhail ri sgeama atharrachaidh PAM4, a tha cuideachd ag iarraidh gum bi ìre atharrachaidh de 53Gbd no barrachd aig an inneal.
Tha an ìre atharrachaidh inneal a rèir leud-bann an uidheim. Airson modal optigeach bann 1310nm 100G, tha inneal lorgaidh no lorgaire InGaAs 25GHz InGaAs gu leòr.