"ເຄືອຂ່າຍ" ໄດ້ກາຍເປັນ "ຄວາມຈໍາເປັນ" ສໍາລັບຄົນຍຸກສະໄຫມສ່ວນໃຫຍ່.
ເຫດຜົນວ່າເປັນຫຍັງຍຸກເຄືອຂ່າຍທີ່ສະດວກສະບາຍສາມາດມາຮອດ, "ເຕັກໂນໂລຢີການສື່ສານ fiber-optic" ສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້.
ໃນ 1966, sorghum ຂອງອັງກິດອັງກິດໄດ້ສະເຫນີແນວຄວາມຄິດຂອງເສັ້ນໄຍ optical, ignited climax ຂອງການພັດທະນາການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ໃນທົ່ວໂລກ. ການຜະລິດທໍາອິດຂອງລະບົບຄື້ນແສງສະຫວ່າງປະຕິບັດການຢູ່ທີ່ 0.8 μmໃນປີ 1978 ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງເປັນທາງການໃນການຄ້າ, ແລະລຸ້ນທີສອງຂອງ lightwave. ລະບົບການສື່ສານໂດຍໃຊ້ເສັ້ນໄຍ multimode ໃນຍຸກທໍາອິດໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີຢ່າງໄວວາໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980. ໃນປີ 1990, ລະບົບຄື້ນ optical ຮຸ່ນທີສາມທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 2.4 Gb / s ແລະ 1.55 μmສາມາດໃຫ້ບໍລິການການສື່ສານທາງການຄ້າ.
"ພໍ່ຂອງເສັ້ນໄຍ" sorghum, ຜູ້ທີ່ໄດ້ປະກອບສ່ວນຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ "ການຖ່າຍທອດແສງສະຫວ່າງໃນເສັ້ນໄຍສໍາລັບການສື່ສານທາງແສງ," ໄດ້ຮັບລາງວັນໂນແບລໃນຟີຊິກປີ 2009.
ປະຈຸບັນການສື່ສານສາຍໃຍແສງໄດ້ກາຍເປັນໜຶ່ງໃນເສົາຄ້ຳສຳຄັນຂອງການສື່ສານທີ່ທັນສະໄໝ, ເປັນບົດບາດສຳຄັນໃນເຄືອຂ່າຍໂທລະຄົມທີ່ທັນສະໄໝ. ມັນຍັງເຫັນໄດ້ວ່າເປັນສັນຍາລັກທີ່ສໍາຄັນຂອງການປະຕິວັດເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ຂອງໂລກແລະວິທີການຕົ້ນຕໍຂອງການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃນສັງຄົມຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃນອະນາຄົດ.
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຕະຫຼາດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງຂໍ້ມູນໃຫຍ່, ຄອມພິວເຕີ້ຟັງ, 5G, Internet of Things ແລະປັນຍາປະດິດໄດ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາ. ຕະຫຼາດແອັບພລິເຄຊັນທີ່ບໍ່ມີຄົນຂັບທີ່ກໍາລັງຈະມາແມ່ນນໍາເອົາການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ລະເບີດໄປສູ່ການຈະລາຈອນຂໍ້ມູນ. ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງສູນຂໍ້ມູນໄດ້ພັດທະນາຄ່ອຍໆໄປສູ່ການຄົ້ນຄວ້າການສື່ສານທາງ optical. ຈຸດຮ້ອນ.
ພາຍໃນສູນຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ Google
ສູນຂໍ້ມູນໃນປະຈຸບັນບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຫ້ອງຄອມພິວເຕີດຽວຫຼືສອງສາມຫ້ອງ, ແຕ່ເປັນຊຸດຂອງສູນຂໍ້ມູນ. ເພື່ອບັນລຸການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງບໍລິການອິນເຕີເນັດແລະຕະຫຼາດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆ, ສູນຂໍ້ມູນຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ. The real-time ແລະການໂຕ້ຕອບຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຂໍ້ມູນລະຫວ່າງສູນຂໍ້ມູນໄດ້ສ້າງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບເຄືອຂ່າຍເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງສູນຂໍ້ມູນ, ແລະການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ໄດ້ກາຍເປັນວິທີທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອບັນລຸການເຊື່ອມຕໍ່ກັນ.
ບໍ່ເຫມືອນກັບອຸປະກອນການສົ່ງຜ່ານເຄືອຂ່າຍໂທລະຄົມນາຄົມແບບດັ້ງເດີມ, ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງສູນຂໍ້ມູນຕ້ອງການທີ່ຈະບັນລຸຂໍ້ມູນແລະການສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຫຼາຍ, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸປະກອນສະຫຼັບທີ່ມີຄວາມໄວສູງ, ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາ, ແລະ miniaturization ຫຼາຍ. ຫນຶ່ງໃນປັດໃຈຫຼັກທີ່ກໍານົດວ່າຄວາມສາມາດເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເປັນ. ບັນລຸໄດ້ແມ່ນໂມດູນ transceiver optical.
ບາງຄວາມຮູ້ພື້ນຖານກ່ຽວກັບໂມດູນ transceiver optical
ເຄືອຂ່າຍຂໍ້ມູນຂ່າວສານສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເສັ້ນໄຍ optical ເປັນສື່ສົ່ງ, ແຕ່ການຄິດໄລ່ແລະການວິເຄາະໃນປະຈຸບັນຍັງຕ້ອງອີງໃສ່ສັນຍານໄຟຟ້າ, ແລະໂມດູນ optical transceiver ເປັນອຸປະກອນຫຼັກສໍາລັບການ realizing photoelectric conversion.
ອົງປະກອບຫຼັກຂອງໂມດູນ optical ແມ່ນ Transimitter (Module ປ່ອຍແສງ)/Receiver (Module ຮັບແສງສະຫວ່າງ) ຫຼື Transceiver (Optical Transceiver Module), ຊິບໄຟຟ້າ, ແລະຍັງປະກອບມີອົງປະກອບ passive ເຊັ່ນ: ເລນ, ຕົວແຍກ, ແລະເຄື່ອງປະສົມ. ອົງປະກອບຂອງວົງຈອນຂ້າງຄຽງ.
ໃນຕອນທ້າຍຂອງການສົ່ງສັນຍານ: ສັນຍານໄຟຟ້າຖືກປ່ຽນເປັນສັນຍານ optical ໂດຍ Transimitter, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ input ກັບເສັ້ນໄຍ optical ໂດຍອະແດບເຕີ optical; ໃນຕອນທ້າຍຂອງການຮັບ: ສັນຍານ optical ໃນເສັ້ນໄຍ optical ໄດ້ຮັບໂດຍຜູ້ຮັບໂດຍຜ່ານອະແດບເຕີ optical. ແລະປ່ຽນເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ ແລະສົ່ງໄປຍັງໜ່ວຍຄອມພິວເຕີເພື່ອປະມວນຜົນ.
ໂມດູນ transceiver optical schematic
ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີການເຊື່ອມໂຍງ optoelectronic, ຮູບແບບການຫຸ້ມຫໍ່ຂອງໂມດູນ optical transceiver ຍັງມີການປ່ຽນແປງບາງຢ່າງ. ກ່ອນທີ່ອຸດສາຫະກໍາໂມດູນ optical ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ມັນໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນໂທລະຄົມທີ່ສໍາຄັນໃນຍຸກທໍາອິດ. ການໂຕ້ຕອບແມ່ນແຕກຕ່າງກັນແລະບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ທົ່ວໄປ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ໂມດູນ transceiver optical ບໍ່ສາມາດແລກປ່ຽນກັນໄດ້. ສໍາລັບການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາ, "ສັນຍາຫຼາຍແຫຼ່ງ (MSA)" ສຸດທ້າຍໄດ້ເຂົ້າມາ. ດ້ວຍມາດຕະຖານ MSA, ບໍລິສັດທີ່ເປັນເອກະລາດສຸມໃສ່ການພັດທະນາ Transceiver ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນ, ແລະອຸດສາຫະກໍາເພີ່ມຂຶ້ນ.
ໂມດູນ transceiver optical ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ SFP, XFP, QSFP, CFP, ແລະອື່ນໆຕາມຮູບແບບຊຸດ:
· SFP (Small Form-factor Pluggable) ແມ່ນມາດຕະຖານໂມດູນຮັບສັນຍານສັນຍານຂະໜາດກະທັດຮັດ, ສຽບໄດ້ສຳລັບແອັບພລິເຄຊັນໂທລະຄົມ ແລະຂໍ້ມູນຄອມທີ່ຮອງຮັບອັດຕາການໂອນຍ້າຍສູງສຸດ 10Gbps.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) ເປັນໂມດູນຕົວສົ່ງສັນຍານຂະໜາດນ້ອຍ 10G-rate ທີ່ຮອງຮັບການຕິດຕໍ່ສື່ສານຫຼາຍໂປຣໂຕຄອນ ເຊັ່ນ: 10G Ethernet, 10G Fiber Channel, ແລະ SONETOC-192.XFP transceivers ສາມາດໃຊ້ໃນການສື່ສານຂໍ້ມູນ ແລະ. ຕະຫຼາດໂທລະຄົມນາຄົມແລະສະເຫນີຄຸນລັກສະນະການບໍລິໂພກພະລັງງານທີ່ດີກວ່າເຄື່ອງຮັບສັນຍານ 10Gbps ອື່ນໆ.
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) ແມ່ນມາດຕະຖານເຄື່ອງຮັບສັນຍານຂະໜາດກະທັດຮັດ, ສາມາດສຽບໄດ້ສຳລັບແອັບພລິເຄຊັນການສື່ສານຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງ. ອີງຕາມຄວາມໄວ, QSFP ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ 4×1G QSFP, 4×10GQSFP+, 4×25G QSFP28 ໂມດູນ optical. ໃນປັດຈຸບັນ QSFP28 ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສູນຂໍ້ມູນທົ່ວໂລກ.
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) ແມ່ນອີງໃສ່ໂມດູນການສື່ສານການແບ່ງປັນ optical wave dense ມາດຕະຖານທີ່ມີອັດຕາການສົ່ງຜ່ານ 100-400 Gbps. ຂະໜາດຂອງໂມດູນ CFP ແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຂອງ SFP/XFP/QSFP, ແລະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການສົ່ງທາງໄກເຊັ່ນ: ເຄືອຂ່າຍເຂດຕົວເມືອງ.
ໂມດູນຕົວຮັບສັນຍານ optical ສໍາລັບການສື່ສານສູນຂໍ້ມູນ
ການສື່ສານສູນຂໍ້ມູນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດຕາມປະເພດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່:
(1) ສູນຂໍ້ມູນໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ແມ່ນສ້າງຂື້ນໂດຍພຶດຕິກໍາຂອງຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍເຊັ່ນ: ການທ່ອງເວັບ, ການສົ່ງແລະຮັບອີເມວແລະສາຍວິດີໂອໂດຍການເຂົ້າເຖິງເມຄ;
(2) ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງສູນຂໍ້ມູນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຈໍາລອງຂໍ້ມູນ, ຊອບແວແລະການຍົກລະດັບລະບົບ;
(3) ພາຍໃນສູນຂໍ້ມູນ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຂ່າວສານ, ການຜະລິດແລະການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່. ອີງຕາມການຄາດຄະເນຂອງ Cisco, ການສື່ສານພາຍໃນສູນຂໍ້ມູນກວມເອົາຫຼາຍກ່ວາ 70% ຂອງການສື່ສານສູນຂໍ້ມູນ, ແລະການພັດທະນາການກໍ່ສ້າງສູນຂໍ້ມູນໄດ້ spawned ການພັດທະນາຂອງໂມດູນ optical ຄວາມໄວສູງ.
ການຈະລາຈອນຂໍ້ມູນຍັງສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຕົວ, ແລະທ່າອ່ຽງຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະແບນຂອງສູນຂໍ້ມູນກໍາລັງຂັບລົດການພັດທະນາຂອງໂມດູນ optical ໃນສອງດ້ານ:
·ຄວາມຕ້ອງການອັດຕາການສົ່ງຜ່ານເພີ່ມຂຶ້ນ
· ຄວາມຕ້ອງການປະລິມານເພີ່ມຂຶ້ນ
ໃນປັດຈຸບັນ, ຄວາມຕ້ອງການຂອງໂມດູນ optical ສູນຂໍ້ມູນທົ່ວໂລກໄດ້ປ່ຽນຈາກໂມດູນ optical 10/40G ເປັນໂມດູນ optical 100G. ການສົ່ງເສີມ Alibaba Cloud ຂອງຈີນຈະກາຍເປັນປີທໍາອິດຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງໂມດູນ optical 100G ໃນປີ 2018. ຄາດວ່າຈະຍົກລະດັບ ໂມດູນ optical 400G ໃນປີ 2019.
Ali cloud module ເສັ້ນທາງວິວັດທະນາການ
ທ່າອ່ຽງຂອງສູນຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການໄລຍະການສົ່ງຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ໄລຍະການສົ່ງຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍການເພີ່ມອັດຕາສັນຍານແລະຄາດວ່າຈະຄ່ອຍໆຖືກທົດແທນໂດຍເສັ້ນໃຍຮູບແບບດຽວ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ເສັ້ນໄຍແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງສ່ວນ: ໂມດູນ optical ແລະເສັ້ນໄຍ optical. ສໍາລັບໄລຍະຫ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ມີວິທີແກ້ໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ໃຊ້ໄດ້. ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງກາງຫາທາງໄກທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການສື່ສານສູນຂໍ້ມູນ, ມີສອງວິທີແກ້ໄຂທີ່ເກີດຈາກ MSA:
· PSM4 (Parallel Single Mode 4 ເລນ)
· CWDM4 (Coarse Wavelength Division Multiplexer 4 ເລນ)
ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ການນໍາໃຊ້ເສັ້ນໄຍ PSM4 ແມ່ນສີ່ເທົ່າຂອງ CWDM4. ເມື່ອໄລຍະຫ່າງຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ຍາວ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການແກ້ໄຂ CWDM4 ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ. ຈາກຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້, ພວກເຮົາສາມາດເຫັນການປຽບທຽບຂອງສູນຂໍ້ມູນ 100G optical module solutions:
ໃນມື້ນີ້, ເຕັກໂນໂລຢີການປະຕິບັດຂອງໂມດູນ optical 400G ໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຂອງອຸດສາຫະກໍາ. ຫນ້າທີ່ຕົ້ນຕໍຂອງໂມດູນ optical 400G ແມ່ນເພື່ອປັບປຸງການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນແລະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແບນວິດແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງສູນຂໍ້ມູນ. ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດແມ່ນເພື່ອບັນລຸຄວາມກວ້າງ. ໄດ້ຮັບ, ສຽງລົບກວນຕໍ່າ, ການຂະຫຍາຍຂະໜາດນ້ອຍ ແລະການເຊື່ອມໂຍງ, ເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງເຄືອຂ່າຍໄຮ້ສາຍລຸ້ນຕໍ່ໄປ ແລະແອັບພລິເຄຊັນການສື່ສານສູນຂໍ້ມູນຂະໜາດໃຫຍ່ສຸດ.
ໂມດູນ optical 400G ໃນຕອນຕົ້ນໃຊ້ວິທີການໂມດູນສັນຍານ 16-channel 25G NRZ (Non-Returnto Zero) ໃນຊຸດ CFP8. ຂໍ້ໄດ້ປຽບແມ່ນວ່າເຕັກໂນໂລຢີໂມດູນສັນຍານ 25G NRZ ຈະເລີນເຕີບໂຕໃນໂມດູນ optical 100G ສາມາດຢືມໄດ້, ແຕ່ຂໍ້ເສຍແມ່ນ. ວ່າ 16 ສັນຍານຈໍາເປັນຕ້ອງຖືກສົ່ງໃນຂະຫນານ, ແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະປະລິມານແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຫຼາຍ, ເຊິ່ງບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສູນຂໍ້ມູນ. ໃນໂມດູນ optical 400G ປະຈຸບັນ, 8-channel 53G NRZ ຫຼື 4-channel 106G PAM4 (4 Pulse Amplitude Modulation) ໂມດູນສັນຍານແມ່ນໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່ເພື່ອຮັບຮູ້ການສົ່ງສັນຍານ 400G.
ໃນແງ່ຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ຂອງໂມດູນ, OSFP ຫຼື QSFP-DD ຖືກນໍາໃຊ້, ແລະທັງສອງແພັກເກັດສາມາດສະຫນອງ 8 ການໂຕ້ຕອບສັນຍານໄຟຟ້າ. ໃນການປຽບທຽບ, ຊຸດ QSFP-DD ມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າແລະເຫມາະສົມກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສູນຂໍ້ມູນ; ຊຸດ OSFP ມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າເລັກນ້ອຍ ແລະໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ໂທລະຄົມ.
ວິເຄາະພະລັງງານ “ຫຼັກ” ຂອງໂມດູນ optical 100G/400G
ພວກເຮົາໄດ້ແນະນໍາໄລຍະສັ້ນໆກ່ຽວກັບການປະຕິບັດຂອງໂມດູນ optical 100G ແລະ 400G. ຕໍ່ໄປນີ້ສາມາດເຫັນໄດ້ໃນແຜນວາດ schematic ຂອງການແກ້ໄຂ 100G CWDM4, ການແກ້ໄຂ 400G CWDM8 ແລະການແກ້ໄຂ 400G CWDM4:
100G CWDM4 schematic
400G CWDM8 schematic
400G CWDM4 schematic
ໃນໂມດູນ optical, ກຸນແຈເພື່ອຮັບຮູ້ການປ່ຽນສັນຍານ photoelectric ແມ່ນ photodetector. ເພື່ອບັນລຸແຜນການເຫຼົ່ານີ້ໃນທີ່ສຸດ, ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການປະເພດໃດຈາກ "ຫຼັກ"?
ການແກ້ໄຂ 100G CWDM4 ຕ້ອງການການປະຕິບັດ 4λx25GbE, ການແກ້ໄຂ 400G CWDM8 ຕ້ອງການການປະຕິບັດ 8λx50GbE, ແລະການແກ້ໄຂ 400G CWDM4 ຕ້ອງການການປະຕິບັດ 4λx100GbE. ສອດຄ່ອງກັບວິທີການ modulation, 100G CWDM8 modresponently NR d ກັບອັດຕາ modulation ຂອງ ອຸປະກອນ 25Gbd ແລະ 53Gbd. ໂຄງການ 400G CWDM4 ນຳໃຊ້ລະບົບໂມດູນ PAM4, ເຊິ່ງຍັງຕ້ອງການໃຫ້ອຸປະກອນມີອັດຕາໂມດູນ 53Gbd ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.
ອັດຕາການໂມດູນອຸປະກອນກົງກັບແບນວິດຂອງອຸປະກອນ. ສໍາລັບໂມດູນ optical 100G band 1310nm, ແບນວິດ 25GHz InGaAs detector ຫຼື array ເຄື່ອງກວດຈັບແມ່ນພຽງພໍ.