Оптикалық байланыс индустриясында оптикалық модульдер ең көп ұшырайды. Олардың физикалық өлшемдері әртүрлі, арналардың саны мен тарату жылдамдығы айтарлықтай өзгереді. Бұл модульдер қалай шығарылады, олардың сипаттамалары қандай және барлық құпиялар стандартта.
GBIC, XPAK, X2 және Xenpak сияқты ескі орау стандарттары еленбейді және негізгі қуат төменде бір-бірлеп бағаланатын неғұрлым күшті немесе жаңарақ стандарттарға бағытталады.
SFF стандарттау ұйымы: SFF (кіші пішін факторлы шағын пакет) стандарттау ұйымы 1990 жылдың тамызында құрылды. Ол бастапқыда 2,5 дюймдік дискілерді әзірледі және 1992 жылдың қарашасында басқа салаларға кеңейтілді. Осы уақытқа дейін SFF ең кең таралған және табысты болды. оптикалық модульді орау саласындағы модуль стандарты. SFF тұжырымдаған оптикалық модуль стандарттарына негізінен SFP / QSFP / XFP кіреді.
SFP стандарты
SFP (small form-factor Pluggable), негізінен Ethernet, талшықты арна, Wireless CPRI, SONET үшін пайдаланылатын шағын форма-факторлы қосылатын қабылдағыштардың отбасы: 1Гб/с-тан 28Гб/с-қа дейінгі бір арналы SFP бумасын анықтайды, ол болуы керек Стандартқа сәйкес, оның құрылымы төмендегі суретте көрсетілген. Алдымен SFF-8402 ұсынылған SFP28, SFF-8083 ұсынылған SFP10 сияқты декларативті құжат болды (соңындағы сан беру жылдамдығының деңгейін білдіреді, SFP10 жиі SFP + қазір деп жазылады), бұл декларация құжатында қандай техникалық талаптар көрсетілген. келтірілген Бұл келтірілген техникалық талаптар жиынтықта осы модуль үшін негізгі стандартты құрайды.
SFP сериясының техникалық сипаттамалары негізінен мыналарды қамтиды:
SFF-8432, модуль өлшемін (негізінен орнату өлшемі), тығындау күшін және модуль торының сипаттамасын анықтайды.
SFF-8071 HOST аналық платасындағы карта ұясы қосқышын және модульдің аналық платасының алтын саусақпен қол жеткізу ретін анықтайды.
SFF-8433, бірнеше қатар орналасқан модуль торларын және EMI шрапельінің техникалық сипаттамаларын анықтайды.
SFF-8472, модуль жады мен диагностикалық басқару сипаттамаларын анықтайды.
SFF-8431 қуат көзін, төмен жылдамдықты электр сигналдарын (байланыс желілері), жоғары жылдамдықты сигналдарды, уақытты және жадты оқу және жазу сипаттамаларын анықтайды.
SFP қолдау жылдамдығы артып келе жатқандықтан, SFF8431 жүйесіндегі жоғары жылдамдықты сигнал сипаттамасы SFP16 / 28 үшін қолданылмайды, сондықтан SFF-8431 кейінірек SFF-8418 және SFF-8419 болып бөлінді. SFF-8418 10 Гб/с жоғары жылдамдықты электр сигналының интерфейс талаптарын арнайы анықтайды. 10 Гб/с жоғары физикалық интерфейс талаптары үшін Fiber Channel бөлімін қараңыз. SFF-8419 SFF-8431 жүйесіндегі жоғары жылдамдықты сигналдардан басқа мазмұнды арнайы анықтайды, ол барлық SFP сериялы модульдер үшін жарамды.
Сондықтан SFP модулінің құрылымын жобалау инженерлері SFP-8431-мен таныс болуы керек. Егер сіз ПХД құрастыратын, бағдарламалық жасақтаманы жазатын немесе тестілеуді жүргізетін адам болсаңыз, SFF-8472, SFF-8418 және SFF-8419 онымен таныс болуы керек.
QSFP стандарты
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), негізінен Infiniband, Ethernet, Fiber Channel, OTN, SONET протоколдар тобында қолданылатын төрт арналы миниатюрленген қосылатын қабылдағыш: QSFP бір арналы SFP-ді тек оның көлемімен төрт арнаға жаңартады. екі еседен асады. Бірдей өлшем үшінауыстырып қосқыш, QSFP ауысу сыйымдылығы SFP сыйымдылығынан 2,67 есе көп. QSFP протоколы бастапқыда INF-8438i арқылы анықталған, содан кейін SFF-8436 дейін жаңартылған,
содан кейін SFF-8436 анықтамасы мен анықтамасы үшін бірнеше бөлікке бөлінді. Архитектура енді SFP-ге ұқсас:
QSFP техникалық сипаттамалары негізінен мыналарды қамтиды:
SFF-8679 жоғары жылдамдықты сигналды, төмен жылдамдықты сигналды, қуат көзін, модульдің уақыт сипаттамаларын анықтайды және оптикалық интерфейс пен тарту сақинасының түс сипаттамаларын анықтайды.
SFF-8636, жад туралы ақпаратты, жадты оқу және жазу операцияларын анықтайды.
SFF-8661, модуль өлшемін, алтын саусақтың өлшемін және модульді енгізу және шығару күшінің сипаттамасын анықтайды.
SFF-8662 және SFF-8663 QSFP28 модулінің торын және қосқышын (А түрі) анықтайды.
SFF-8672 және SFF-8683 QSFP28 модулінің ұяшықтары мен қосқыштарын (В түрі) анықтайды.
SFF-8682 және SFF-8683 QSFP14 және одан төмен жылдамдық модульдерінің торлары мен қосқыштарын анықтайды.
QSFP үшін басқа қосымша ақпаратты Infiniband протоколында көруге болады. (InfiniBand TM ArchitectureSpecification Volume )
XFP стандарты
XFP (10 Гб/с Small Form Factor Pluggable модулі, мұнда X рим цифрларында 10 дегенді білдіреді және негізінен SONET OC-192, 10 Gigabit Ethernet және талшықты арна үшін пайдаланылады) протоколдар тобы: XFP Бұл толқын ұзындығы реттелетін модуль. бастапқыда XFP MSA анықтаған және кейінірек SFF ұйымына жариялау үшін жіберілген. XFP протоколына SFF-8477 және INF-8077 кіреді.
INF8077 хаттамасы XFP модулінің өлшемін, электр интерфейсін, жады туралы ақпаратты, байланысты басқаруды және диагностикасын анықтайды (хаттама модульдің барлық аспектілерін қамтиды). SFF-8477 негізінен толқын ұзындығын реттеуді басқару үшін оңтайландырылған.
CXP стандарты
CXP (12x Small Form-factor Pluggable, 12-арналы шағын қосылатын пакет, мұнда C 100G дегенді білдіреді, негізінен Infiniband, талшықты арна, Ethernet үшін пайдаланылады) протоколы негізінен Infiniband ұйымымен реттеледі.
Қосымша A6 120 Гб/с 12x Кабельдерге, белсенді кабельдерге және қабылдағыштарға арналған шағын пішін факторлы қосылатын (CXP) интерфейсінің сипаттамасы CXP сипаттамаларының барлық аспектілерін қамтамасыз етеді (www.infinibandta.org сайтынан тегін жүктеп алуға болады). Сонымен қатар, SFF ұйымы әртүрлі жылдамдықтағы CXP үшін қалқан торлары мен карта слоттарын реттейді.
SFF-8617 Mini Multilane 12X экрандалған тор / қосқыш 12 арналы CXP торы және модуль тақтасының ұясының сипаттамасы.
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Гб/с 12X экрандалған тор / қосқыш (CXP10) 12x10 Гб/с CXP модулі торы және модуль тақтасы ұясының техникалық сипаттамалары.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Гб/с 12X экрандалған тор / қосқыш (CXP14) 12x14 Гб/с CXP модулі торы және модуль тақтасы ұясының техникалық сипаттамалары.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Гб/с 12X экрандалған тор / қосқыш (CXP28) 12x28 Гб/с CXP модулі торы және модуль тақтасы ұясының техникалық сипаттамалары.
microQSFP (кішірейтілген QSFP), 2015 жылы орнатылған көп өлшемді протокол, QSFP сияқты 4 арна, бірақ өлшемі SFP модулінің өлшемі ғана және ол 25G және 50G (PAM4 модуляциясы) арна жылдамдығын қолдайды. Модуль корпусындағы жылуды тарататын қалқандардың дизайны арқылы ол жақсы термиялық өнімділікке ие. «Микро QUAD КІШКЕН ПІШІМ-ФАКТОРЛЫ, ҚОСУҒА БОЛАДЫ ТӨРТ КАНАЛДЫ ҚОСУҒА БОЛАҒЫН ТРАНСИВЕР, ХОСТ ҚОСЫЛҒЫШЫ ЖӘНЕ КЕЛТІК ЖИНАУ Пішін ФАКТОРЫ» micro-QSFP спецификациясын егжей-тегжейлі береді.
CFP пакеті
SFP және QSFP пакеттерін қоспағанда, CFP оптикалық модульдерде орауыштың ең көп таралған түрі болуы керек. CFP-дегі C рим цифры сағатында 100-ді білдіреді, сондықтан CFP негізінен 100G (соның ішінде 40G) және одан жоғары жылдамдығы бар қолданбаларға бағытталған.
CFP тобына негізінен CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8 кіреді, оның ішінде CFP8 әлі ұсыныс сатысында.
Жылдамдық дәрежесін білдіретін QSFP артындағы қосымша 10 және 28 сандарынан айырмашылығы, CFP артындағы сандар ықшам өлшемі (CFP8 қоспағанда) және тығыздығы жоғарырақ жаңа буынды білдіреді.
CFP пакеті алғаш рет ұсынылған кезде, бір 25 Гб/с жылдамдыққа қол жеткізу техникалық тұрғыдан қиын болды, сондықтан әрбір CFP-нің электрлік интерфейс жылдамдығы 10 Гб/с деңгейі ретінде анықталды, ал 40G және 40Г 4x10 Гб/с және 10х10 Гб арқылы қол жеткізілді. / с электрлік интерфейстер. 100G модуль жылдамдығы. CFP модулінің өлшемі соншалықты үлкен, ол [ASIC (SerDes)] аяқтау үшін модульге аналық платадағы көптеген функцияларды қоя алады. Әрбір оптикалық жолдың жылдамдығы тізбектің жылдамдығына сәйкес келмегенде, осы тізбектер арқылы жылдамдықты түрлендіруді аяқтауға болады (Тісті беріліс қорабы) Мысалы, 4X25 Гб/с оптикалық порт 10х10 Гб/с электрлік портқа түрлендіріледі.
CFP2 өлшемі CFP өлшемінің жартысы ғана. Электр интерфейсі бір 10 Гб/с, немесе бір 25 Гб/с немесе тіпті 50 Гб/с-қа қолдау көрсете алады. 10x10G, 4x25G, 8x25G және 8x50G электр интерфейстері арқылы 100G / 200G / 400G модуль жылдамдығына қол жеткізуге болады.
CFP4 өлшемі CFP2 өлшемінен жартысына дейін азаяды. Электр интерфейсі жалғыз 10 Гб/с және 25 Гб/с қолдайды, ал 40Г/100Г модуль жылдамдығы 4х10Гб/с және 4х25Гб/с арқылы қол жеткізіледі. CFP4 және QSFP модульдері өте ұқсас, екеуі де төрт жақты және екеуі де 40G және 100G қолдайды; айырмашылығы CFP4 модульдерінің қуаттырақ басқару функциялары мен үлкен өлшемдері бар (бұл жоғары тығыздықтағы деректер байланысы үшін кемшілік) және үлкенірек функцияларды қолдай алады. Қуатты тұтыну, 25 Гб/с жоғары жылдамдық деңгейлері және алыс қашықтыққа жіберу сценарийлері үшін (TEC температурасын бақылауды, үлкен қуат тұтынуды қажет етеді), CFP4 модульдерінің қуат тұтынудағы және жылуды бөлудегі артықшылықтарын көрсетуге болады.
Сондықтан қысқа қашықтықтағы деректер байланысы негізінен QSFP әлемі болып табылады; 100G-LR4 10 км қолданбалары үшін CFP4 және QSFP28 бірдей бөлінеді.
CFP отбасы стандарттары келесі суретте көрсетілген: әрбір стандартта 3 файл бар, оның ішінде «CFPx MSA Hardware Specification Revision» бағдарламалық файл болып табылады, ол модуль тұжырымдамасын, модульді басқаруды, электрлік интерфейсті, механикалық өлшемді, оптикалық интерфейсті қысқаша сипаттайды. cheat Slots және басқа сипаттамалар, қалған екі құжат егжей-тегжейлі механикалық өлшемдерді анықтайды.
CFP MSA-да екі жалпыға ортақ техникалық сипаттамалар бар, PIN Allocation REV.25 модуль пин анықтамасын көрсетеді және «CFP MSA басқару интерфейсінің сипаттамасы» модульді басқаруды басқаруды және ақпаратты егжей-тегжейлі тіркеуді анықтайды.
CFP модулінің жоғары жылдамдықты электр интерфейсі қолданбаға байланысты және IEEE802.3 стандартындағы CAUI, XLAUI және CEI-28G / 56G электр интерфейсінің сипаттамаларына сілтеме жасайды.
CFP8 - 400G үшін арнайы ұсынылған пакет және оның өлшемі CFP2-ге тең. Электр интерфейсі 25 Гб/с және 50 Гб/с арна жылдамдығын қолдайды және 16x25G немесе 8×50 электр интерфейстері арқылы 400G модуль жылдамдығына жетеді. CFP8 тек ұсыныс болып табылады, жалпыға қолжетімді жүктеуге арналған ресми стандарт жоқ.
CDFP MSA 2013 жылы құрылды және олар шығарған CDFP орау стандарты 400G оптикалық модульді қаптаманың алғашқы стандарты болды. Ол кезде электр интерфейсінің стандарты небәрі 25 Гб/с (OIF-CEI-28G-VSR) болды, сондықтан CDFP жай ғана 16 арна жасады және 16x25G арқылы 400G модулінің жылдамдығын аяқтады және ол қысқа мерзімге арнайы бағытталған болатын. 2 км-ден төмен қолданбалар ауқымы.
Егер 16 жақты электр порттары бір қатарда орналасса, дыбыс көлемі өте үлкен болады, сондықтан CDFP модулі екі ПХД тақтасын біріктіріп, оптикалық портта MPO16 интерфейсін қолданды. Бүкіл модуль әсіресе майлы көрінеді! Оптикалық және электрлік порттардың орналасуына сәйкес барлығы үш модуль өлшемі бар.
Ең соңғы CDFP стандарты: «400 Гб/с (16 X 25 ГБ/с) ҚОСУҒА БОЛАДЫ ТРАНСЕИВЕР Rev 3.0» ол электр интерфейсін, басқару интерфейсін, оптикалық интерфейсті, CDFP модулінің модуль / ұяшық / тор өлшемін, EMI / ESD көрсетеді қатысты мазмұн. Бүгінгі таңда PAM4 соншалықты ыстық, бұл пакет өте сыналған деп есептеледі.
400G қолдайтын ең соңғы орау стандарты QSFP-DD болуы керек. Бұл ұйым 2016 жылдың ақпан айында құрылды және 2016 жылдың қыркүйегінде ең соңғы стандартты «QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0» шығарылды. QSFP-DD шамамен QSFP өлшемімен бірдей (тек қосымша тізбектер қатары болғандықтан, аздап ұзағырақ). Негізгі өзгеріс QSFP электр интерфейсін төрттен сегізге дейін екі есе арттыру және 50Гб/с арна жылдамдығы 8X50 400G қолдау көрсету болып табылады. QSFP-DD электр интерфейсі QSFP-мен үйлесімді, бірақ керісінше емес.
Жоғарыдағы талқылаулар барлық 100G және 400G оптикалық модульдер болып табылады. Қолжетімді CSFP-ді қарастырайық. Соңғы CSFP стандарты 2009 жылы шыққан «campact SFP спецификациялары» болса да, ол мүлдем ескірген емес. Campact SFP оптикалық модульдеріне қарағанда ықшамды дегенді білдіреді және арналар санын да икемді түрде конфигурациялауға болады. CSFP 3 түрін анықтайды: 1CH campact SFP, 2CH campact SFP опция1 және 2CH campact SFP опциясы2.
Қаптаманың қара технологиясы CFP2—ACO
Соңында, оптикалық модульді орау стандарттарындағы ең озық қара технологияны қарастырайық: CFP2-ACO. Ол негізінен OIF арқылы анықталады және CFP2 механикалық өлшемдеріне сілтеме жасайды. Артқы ACO аналогты когерентті оптикалық модульді білдіреді. Ол негізінен тар сызық ені реттелетін лазерден, модулятордан және когерентті қабылдағыштан тұрады. DSP (цифрлық сигналды өңдеу) модульден тыс орналастырылған. Бұл модуль керемет. DP-QPSK және DP-xQAM модуляция технологиясымен бір толқын ұзындығының жылдамдығы 100 Гб/с-тан оңай, ал тасымалдау қашықтығы 2000 км-ден асуы мүмкін.