"Jaringan" wis dadi "kebutuhan" kanggo umume wong kontemporer.
Alesan kenapa jaman jaringan sing trep bisa teka, "teknologi komunikasi serat optik" bisa diarani minangka indispensable.
Ing taun 1966, sorghum Cina Inggris ngusulake konsep serat optik, sing nyebabake klimaks ngembangake komunikasi serat optik ing saindenging jagad. Sistem gelombang cahya generasi pisanan sing beroperasi ing 0,8 μm ing taun 1978 resmi digunakake kanggo komersial, lan gelombang cahya generasi kapindho. sistem komunikasi nggunakake serat multimode ing dina awal iki cepet dikenalaké ing awal 1980. Ing taun 1990, generasi katelu sistem gelombang optik operasi ing 2,4 Gb / s lan 1,55 μm bisa kanggo nyedhiyani layanan komunikasi komersial.
Sorghum "bapak serat", sing nggawe kontribusi terobosan kanggo "transmisi cahya ing serat kanggo komunikasi optik," dianugerahi Bebungah Nobel Fisika 2009.
Komunikasi serat optik saiki wis dadi salah siji pilar utama komunikasi modern, muter peran pivotal ing jaringan telekomunikasi modern. Iki uga katon minangka simbol penting saka revolusi teknologi anyar ing donya lan sarana utama transmisi informasi ing masyarakat informasi mangsa.
Ing taun-taun pungkasan, pasar aplikasi data gedhe, komputasi awan, 5G, Internet of Things lan intelijen buatan wis berkembang kanthi cepet. Pasar aplikasi tanpa awak sing bakal teka nggawa lalu lintas data sing eksplosif. Interkoneksi pusat data wis mboko sithik dadi riset komunikasi optik. titik panas.
Nang pusat data gedhe Google
Pusat data saiki ora mung siji utawa sawetara kamar komputer, nanging minangka set kluster pusat data. Kanggo entuk karya normal saka macem-macem layanan Internet lan pasar aplikasi, pusat data kudu bisa bebarengan. lan interaksi massive informasi antarane pusat data wis nggawe dikarepake kanggo jaringan interconnection pusat data, lan komunikasi serat optik wis dadi sarana perlu kanggo entuk interconnection.
Ora kaya peralatan transmisi jaringan akses telekomunikasi tradisional, interkoneksi pusat data kudu entuk informasi luwih akeh lan transmisi sing luwih padhet, sing mbutuhake peralatan ngoper duwe kecepatan sing luwih dhuwur, konsumsi daya sing luwih murah, lan miniaturisasi liyane.Salah sawijining faktor inti sing nemtokake kemampuan kasebut entuk modul transceiver optik.
Sawetara kawruh dhasar babagan modul transceiver optik
Jaringan informasi utamane nggunakake serat optik minangka medium transmisi, nanging pitungan lan analisis saiki uga kudu adhedhasar sinyal listrik, lan modul transceiver optik minangka piranti inti kanggo mujudake konversi fotoelektrik.
Komponen inti saka modul optik yaiku Transimitter (Light Emitting Submodul) / Receiver (Submodul Penerima Cahaya) utawa Transceiver (Modul Transceiver Optik), chip listrik, lan uga kalebu komponen pasif kayata lensa, splitter, lan combiners. Komposisi sirkuit periferal.
Ing mburi transmisi: sinyal listrik diowahi dadi sinyal optik dening Transimitter, lan banjur input menyang serat optik dening adaptor optik; Ing mburi panrima: sinyal optik ing serat optik ditampa dening panrima liwat adaptor optik. lan diowahi dadi sinyal listrik lan dikirim menyang unit komputasi kanggo diproses.
Skema modul transceiver optik
Kanthi pangembangan teknologi integrasi optoelektronik, wangun kemasan modul transceiver optik uga wis ngalami owah-owahan. Sadurunge industri modul optik dibentuk, iki dikembangake dening manufaktur peralatan telekomunikasi utama ing wiwitan. Antarmuka beda-beda lan ora bisa digunakake sacara universal. Iki nggawe modul transceiver optik ora bisa diijolake.Kanggo pangembangan industri, final "Multi Source Agreement (MSA)" dadi. Kanthi standar MSA, perusahaan sing fokus ing ngembangake Transceiver wiwit muncul, lan industri kasebut mundhak.
Modul transceiver optik bisa dipérang dadi SFP, XFP, QSFP, CFP, lan sapiturute miturut wangun paket:
· SFP (Small Form-factor Pluggable) minangka standar modul transceiver kompak lan pluggable kanggo aplikasi telekomunikasi lan datacom sing ndhukung nganti tarif transfer 10Gbps.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) minangka modul transceiver pluggable faktor wangun cilik tingkat 10G sing ndhukung protokol komunikasi kayata 10G Ethernet, 10G Fiber Channel, lan transceiver SONETOC-192.XFP sing bisa digunakake ing komunikasi data lan pasar telekomunikasi lan nawakake karakteristik konsumsi daya sing luwih apik tinimbang transceiver 10Gbps liyane.
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) minangka standar transceiver kompak lan pluggable kanggo aplikasi komunikasi data kanthi kacepetan dhuwur. Miturut kacepetan, QSFP bisa dipérang dadi 4 × 1G QSFP, 4 × 10GQSFP +, 4 × 25G QSFP28 modul optik. Saiki QSFP28 wis akeh digunakake ing pusat data global.
· CFP (Centum gigabits Formulir Pluggable) adhedhasar modul komunikasi pamisah optik gelombang padhet standar kanthi tingkat transmisi 100-400 Gbps. Ukuran modul CFP luwih gedhe tinimbang SFP / XFP / QSFP, lan umume digunakake kanggo transmisi jarak adoh kayata jaringan area metropolitan.
Modul transceiver optik kanggo komunikasi pusat data
Komunikasi pusat data bisa dipérang dadi telung kategori miturut jinis sambungan:
(1) Pusat data kanggo pangguna digawe dening prilaku pangguna pungkasan kayata browsing kaca web, ngirim lan nampa email lan stream video kanthi ngakses awan;
(2) Interkoneksi pusat data, utamane digunakake kanggo replikasi data, piranti lunak lan upgrade sistem;
(3) Ing njero pusat data, utamane digunakake kanggo panyimpenan informasi, generasi lan pertambangan. Miturut ramalan Cisco, komunikasi internal pusat data luwih saka 70% saka komunikasi pusat data, lan pangembangan konstruksi pusat data nyebabake pangembangan modul optik kanthi kacepetan dhuwur.
Lalu lintas data terus berkembang, lan tren skala gedhe lan flattening pusat data nyopir pangembangan modul optik ing rong aspek:
· Tambah syarat tingkat transmisi
· Tambah ing jumlah dikarepake
Saiki, syarat modul optik pusat data global wis diganti saka modul optik 10 / 40G dadi modul optik 100G. Promosi Awan Alibaba China bakal dadi taun pisanan aplikasi modul optik 100G skala gedhe ing 2018. Dikarepake bakal nganyarke 400G modul optik ing 2019.
Ali jalur evolusi modul awan
Tren pusat data skala gedhe nyebabake paningkatan syarat jarak transmisi. Jarak transmisi serat multimode diwatesi kanthi nambah tingkat sinyal lan samesthine bakal diganti kanthi bertahap dening serat mode siji. Biaya link serat dumadi saka rong bagéan: modul optik lan serat optik. Kanggo jarak sing beda-beda, ana solusi sing beda-beda sing bisa ditrapake. Kanggo interkoneksi jarak medium nganti dawa sing dibutuhake kanggo komunikasi pusat data, ana rong solusi revolusioner sing lair saka MSA:
· PSM4（Mode Tunggal Paralel 4 jalur）
· CWDM4 (Coarse Wavelength Division Multiplexer 4 lajur)
Antarane wong-wong mau, panggunaan serat PSM4 kaping papat tinimbang CWDM4. Nalika jarak link dawa, biaya solusi CWDM4 relatif kurang. Saka tabel ing ngisor iki, kita bisa ndeleng perbandingan solusi modul optik 100G pusat data:
Dina iki, teknologi implementasi modul optik 400G wis dadi fokus industri. Fungsi utama modul optik 400G yaiku kanggo nambah throughput data lan nggedhekake bandwidth lan Kapadhetan port saka pusat data. gain, gangguan kurang, miniaturization lan integrasi, kanggo nyukupi kabutuhan jaringan nirkabel generasi sabanjuré lan aplikasi komunikasi pusat data ultra-gedhe-gedhe.
Modul optik awal 400G nggunakake metode modulasi sinyal 25G NRZ (Non-Returnto Zero) saluran 16 ing paket CFP8. Kauntungane yaiku teknologi modulasi sinyal 25G NRZ sing diwasa ing modul optik 100G bisa dipinjam, nanging kekurangane yaiku sing 16 sinyal kudu ditularaké ing podo karo, lan konsumsi daya lan volume relatif gedhe, kang ora cocok kanggo aplikasi pusat data. Ing modul optik 400G saiki, 8-saluran 53G NRZ utawa 4-saluran 106G PAM4 (4 Pulse). Modulasi Amplitudo) modulasi sinyal utamane digunakake kanggo nyadari transmisi sinyal 400G.
Ing babagan kemasan modul, OSFP utawa QSFP-DD digunakake, lan loro paket kasebut bisa nyedhiyakake antarmuka sinyal listrik 8. Ing comparison, paket QSFP-DD luwih cilik lan luwih cocok kanggo aplikasi pusat data; paket OSFP rada gedhe ing ukuran lan nganggo daya liyane, dadi luwih cocok kanggo aplikasi telekomunikasi.
Analisis daya "inti" modul optik 100G / 400G
Kita wis sedhela ngenalaken implementasine saka 100G lan 400G modul optik. Ing ngisor iki bisa dideleng ing diagram skematis saka solusi 100G CWDM4, solusi 400G CWDM8 lan solusi 400G CWDM4:
Skema 100G CWDM4
Skema 400G CWDM8
Skema 400G CWDM4
Ing modul optik, kunci kanggo mujudake konversi sinyal fotoelektrik yaiku photodetector. Kanggo ngrampungake rencana kasebut, kabutuhan apa sing kudu sampeyan lakoni saka "inti"?
Solusi 100G CWDM4 mbutuhake implementasine 4λx25GbE, solusi 400G CWDM8 mbutuhake implementasine 8λx50GbE, lan solusi 400G CWDM4 mbutuhake implementasine 4λx100GbE. Cocog karo metode modulasi, skema modulasi 100G CWDM4 lan 408 sing cocog karo modulasi CDM4 lan 408. Piranti 25Gbd lan 53Gbd. Skema 400G CWDM4 nggunakake skema modulasi PAM4, sing uga mbutuhake piranti kasebut duwe tingkat modulasi 53Gbd utawa luwih.
Tingkat modulasi piranti cocog karo bandwidth piranti. Kanggo modul optik 1310nm band 100G, bandwidth 25GHz InGaAs detector utawa array detector cukup.