"ජාලය" බොහෝ සමකාලීන මිනිසුන් සඳහා "අවශ්‍යතාවයක්" බවට පත්ව ඇත.
එවැනි පහසු ජාල යුගයක් පැමිණිය හැකි හේතුව, "ෆයිබර් ඔප්ටික් සන්නිවේදන තාක්ෂණය" නැතිවම බැරි දෙයක් ලෙස පැවසිය හැකිය.
1966 දී, බ්‍රිතාන්‍ය චීන සෝර්ම් විසින් ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සංකල්පය යෝජනා කරන ලද අතර එය ලොව පුරා ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සන්නිවේදනය වර්ධනය කිරීමේ උච්චතම අවස්ථාව දැල්වීය. 1978 දී 0.8 μm හි ක්‍රියාත්මක වූ පළමු පරම්පරාවේ ආලෝක තරංග පද්ධති නිල වශයෙන් වාණිජමය වශයෙන් භාවිතා කරන ලද අතර දෙවන පරම්පරාවේ ආලෝක තරංගය මුල් කාලයේ බහුමාධ්‍ය තන්තු භාවිතා කරන සන්නිවේදන පද්ධති 1980 දශකයේ මුල් භාගයේදී ඉක්මනින් හඳුන්වා දෙන ලදී. 1990 වන විට 2.4 Gb/s සහ 1.55 μm හි ක්‍රියාත්මක වන තුන්වන පරම්පරාවේ දෘශ්‍ය තරංග පද්ධතිය වාණිජ සන්නිවේදන සේවා සැපයීමට සමත් විය.
"දෘශ්‍ය සන්නිවේදනය සඳහා තන්තු වල ආලෝකය සම්ප්‍රේෂණය කිරීම" සඳහා විශිෂ්ට දායකත්වයක් ලබා දුන් "තන්තු වල පියා" sorgum හට 2009 භෞතික විද්‍යාව සඳහා වූ නොබෙල් ත්‍යාගය පිරිනමන ලදී.
ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සන්නිවේදනය දැන් නවීන සන්නිවේදන ජාලවල ප්‍රධාන භූමිකාවක් ඉටු කරමින් නවීන සන්නිවේදනයේ ප්‍රධාන කුළුණු වලින් එකක් බවට පත්ව ඇත. එය ලෝකයේ නව තාක්ෂණික විප්ලවයේ වැදගත් සංකේතයක් ලෙස ද අනාගත තොරතුරු සමාජය තුළ තොරතුරු සම්ප්‍රේෂණය කිරීමේ ප්‍රධාන මාධ්‍යයක් ලෙස ද සැලකේ.
මෑත වසරවලදී, විශාල දත්ත, Cloud computing, 5G, Internet of Things සහ කෘතිම බුද්ධියේ යෙදුම් වෙළඳපොළ වේගයෙන් වර්ධනය වී ඇත. පැමිණෙන මිනිසුන් රහිත යෙදුම් වෙළඳපොල දත්ත ගමනාගමනයට පුපුරන සුලු වර්ධනයක් ගෙන එයි. දත්ත මධ්‍යස්ථාන අන්තර් සම්බන්ධතාව ක්‍රමයෙන් දෘශ්‍ය සන්නිවේදන පර්යේෂණ දක්වා වර්ධනය වී ඇත. උණුසුම් ස්ථානය.
Google හි විශාල දත්ත මධ්‍යස්ථානය ඇතුළත
වත්මන් දත්ත මධ්‍යස්ථානය තවදුරටත් තනි හෝ පරිගණක කාමර කිහිපයක් පමණක් නොව, දත්ත මධ්‍යස්ථාන පොකුරු සමූහයකි. විවිධ අන්තර්ජාල සේවා සහ යෙදුම් වෙළඳපලවල සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා දත්ත මධ්‍යස්ථාන එකට ක්‍රියා කළ යුතුය. සහ දත්ත මධ්‍යස්ථාන අතර තොරතුරු විශාල අන්තර්ක්‍රියා නිසා දත්ත මධ්‍යස්ථාන අන්තර් සම්බන්ධතා ජාල සඳහා ඉල්ලුම නිර්මාණය වී ඇති අතර ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සන්නිවේදනය අන්තර් සම්බන්ධතාව සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා අවශ්‍ය මාධ්‍යයක් බවට පත්ව ඇත.
සම්ප්‍රදායික ටෙලිකොම් ප්‍රවේශ ජාල සම්ප්‍රේෂණ උපකරණ මෙන් නොව, දත්ත මධ්‍යස්ථාන අන්තර් සම්බන්ධතාවයට වැඩි තොරතුරු සහ ඝන සම්ප්‍රේෂණයක් ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය වන අතර, ඒ සඳහා වැඩි වේගයක්, අඩු බලශක්ති පරිභෝජනයක් සහ වැඩි කුඩාකරණයක් ඇති කිරීමට උපකරණ මාරු කිරීම අවශ්‍ය වේ. මෙම හැකියාවන් විය හැකිද යන්න තීරණය කරන මූලික සාධකවලින් එකකි. සාක්ෂාත් කරගනු ලැබුවේ දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලයයි.
දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුල පිළිබඳ මූලික දැනුමක්
තොරතුරු ජාලය ප්‍රධාන වශයෙන් සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යය ලෙස ප්‍රකාශ තන්තු භාවිතා කරයි, නමුත් වත්මන් ගණනය කිරීම සහ විශ්ලේෂණය ද විද්‍යුත් සංඥා මත පදනම් විය යුතු අතර ප්‍රකාශ විද්‍යුත් පරිවර්තනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ප්‍රකාශ සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලය මූලික උපාංගය වේ.
ඔප්ටිකල් මොඩියුලයේ මූලික සංරචක වන්නේ ට්‍රාන්සිමිටර් (ආලෝක විමෝචක උපමොඩියුලය)/ග්‍රාහක (ආලෝක ලැබීමේ උපමොඩියුලය) හෝ ට්‍රාන්ස්සීවර් (දෘෂ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලය), විද්‍යුත් චිපය වන අතර කාච, බෙදීම් සහ සංයෝජන වැනි උදාසීන සංරචක ද ඇතුළත් වේ. පර්යන්ත පරිපථ සංයුතිය.
සම්ප්‍රේෂණ අන්තයේදී: විද්‍යුත් සංඥාව ට්‍රාන්සිමිටරය මගින් ප්‍රකාශ සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කර, පසුව ඔප්ටිකල් ඇඩැප්ටරය මගින් ඔප්ටිකල් ෆයිබර් වෙත ආදානය කරනු ලැබේ; ලැබීමේ අන්තයේදී: ඔප්ටිකල් ෆයිබර් හි ඔප්ටිකල් සංඥාව ග්‍රාහකයා විසින් ඔප්ටිකල් ඇඩැප්ටරය හරහා ලබා ගනී. සහ විදුලි සංඥා බවට පරිවර්තනය කර සැකසීම සඳහා පරිගණක ඒකකය වෙත යවනු ලැබේ.
ඔප්ටිකල් සම්ප්‍රේෂක මොඩියුල ක්‍රමානුකුලව
ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික් ඒකාබද්ධතා තාක්‍ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ, දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලයේ ඇසුරුම් ආකෘතිය ද යම් වෙනස්කම් වලට භාජනය වී ඇත. ඔප්ටිකල් මොඩියුල කර්මාන්තය පිහිටුවීමට පෙර, එය මුල් දිනවල ප්‍රධාන ටෙලිකොම් උපකරණ නිෂ්පාදකයින් විසින් සංවර්ධනය කරන ලදී. අතුරුමුහුණත් විවිධාකාර වූ අතර විශ්වීය ලෙස භාවිතා කළ නොහැක. මෙය දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුල එකිනෙකට හුවමාරු කළ නොහැකි විය. කර්මාන්තයේ දියුණුව සඳහා අවසාන “බහු මූලාශ්‍ර ගිවිසුම (MSA)” ඇති විය. එම්එස්ඒ ප්‍රමිතිය සමඟින්, ට්‍රාන්ස්සීවර් සංවර්ධනය කිරීම කෙරෙහි ස්වාධීනව අවධානය යොමු කළ සමාගම් මතු වීමට පටන් ගත් අතර කර්මාන්තය ඉහළ ගියේය.
දෘෂ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලය පැකේජ පෝරමය අනුව SFP, XFP, QSFP, CFP, යනාදී ලෙස බෙදිය හැකිය:
· SFP (Small Form-factor Pluggable) යනු 10Gbps දක්වා හුවමාරු අනුපාත සඳහා සහය දක්වන ටෙලිකොම් සහ ඩේටාකොම් යෙදුම් සඳහා සංයුක්ත, ප්ලග් කළ හැකි ට්‍රාන්ස්සීවර් මොඩියුල ප්‍රමිතියකි.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) යනු 10G ඊතර්නෙට්, 10G ෆයිබර් නාලිකාව, සහ SONETOC-192.XFP සම්ප්‍රේෂක වැනි බහු සන්නිවේදන ප්‍රොටෝකෝල සඳහා සහය දක්වන 10G අනුපාත කුඩා ආකෘති සාධක ප්ලග් කළ හැකි සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලයකි. විදුලි සංදේශ වෙලඳපොලවල් සහ අනෙකුත් 10Gbps සම්ප්‍රේෂකයන්ට වඩා හොඳ බලශක්ති පරිභෝජන ලක්ෂණ ලබා දෙයි.
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) යනු අධිවේගී දත්ත සන්නිවේදන යෙදුම් සඳහා සංයුක්ත, ප්ලග් කළ හැකි සම්ප්‍රේෂක ප්‍රමිතියකි. වේගය අනුව, QSFP 4×1G QSFP, 4×10GQSFP+, 4×25G QSFP28 දෘශ්‍ය මොඩියුලවලට බෙදිය හැකිය. වර්තමානයේ QSFP28 ගෝලීය දත්ත මධ්‍යස්ථානවල බහුලව භාවිතා වේ.
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) 100-400 Gbps සම්ප්‍රේෂණ වේගයක් සහිත ප්‍රමිතිගත ඝන තරංග දෘශ්‍ය බෙදීම් සන්නිවේදන මොඩියුලයක් මත පදනම් වේ. CFP මොඩියුලයේ ප්‍රමාණය SFP/XFP/QSFP ප්‍රමාණයට වඩා විශාල වන අතර, සාමාන්‍යයෙන් මෙට්‍රොපොලිටන් ප්‍රදේශ ජාලයක් වැනි දිගු-දුර සම්ප්‍රේෂණය සඳහා භාවිතා වේ.
දත්ත මධ්‍යස්ථාන සන්නිවේදනය සඳහා දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂක මොඩියුලය
සම්බන්ධතා වර්ගය අනුව දත්ත මධ්‍යස්ථාන සන්නිවේදනය කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය:
(1) පරිශීලකයා වෙත දත්ත මධ්‍යස්ථානය ජනනය කරනු ලබන්නේ වලාකුළට ප්‍රවේශ වීමෙන් වෙබ් පිටුව බ්‍රවුස් කිරීම, ඊමේල් යැවීම සහ වීඩියෝ ප්‍රවාහයන් වැනි අවසාන පරිශීලක හැසිරීම් මගිනි;
(2) දත්ත ප්‍රතිනිර්මාණය, මෘදුකාංග සහ පද්ධති වැඩිදියුණු කිරීම් සඳහා ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන දත්ත මධ්‍යස්ථාන අන්තර් සම්බන්ධතාව;
(3) දත්ත මධ්‍යස්ථානය තුළ, එය ප්‍රධාන වශයෙන් තොරතුරු ගබඩා කිරීම, උත්පාදනය සහ පතල් කැණීම සඳහා යොදා ගනී. සිස්කෝගේ පුරෝකථනයට අනුව, දත්ත මධ්‍යස්ථාන සන්නිවේදනයෙන් 70% කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් සඳහා දත්ත මධ්‍යස්ථාන අභ්‍යන්තර සන්නිවේදනය වගකිව යුතු අතර, දත්ත මධ්‍යස්ථාන ඉදිකිරීමේ දියුණුව අධිවේගී ඔප්ටිකල් මොඩියුලවල වර්ධනයට හේතු වී තිබේ.
දත්ත ගමනාගමනය අඛණ්ඩව වර්ධනය වන අතර, දත්ත මධ්‍යස්ථානයේ මහා පරිමාණ සහ සමතලා වීමේ ප්‍රවණතාවය අංශ දෙකකින් දෘශ්‍ය මොඩියුල සංවර්ධනය කිරීමට හේතු වේ:
· සම්ප්‍රේෂණ අනුපාත අවශ්යතා වැඩි කිරීම
· ප්‍රමාණයේ ඉල්ලුම වැඩි වීම
වර්තමානයේ, ගෝලීය දත්ත මධ්‍යස්ථාන දෘශ්‍ය මොඩියුලවල අවශ්යතා 10/40G දෘශ්‍ය මොඩියුලවල සිට 100G දෘශ්‍ය මොඩියුල දක්වා වෙනස් වී ඇත.චීනයේ Alibaba Cloud Promotion 2018 දී 100G දෘශ්‍ය මොඩියුලවල මහා පරිමාණ යෙදුමේ පළමු වසර බවට පත්වනු ඇත. එය වැඩිදියුණු කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ. 2019 දී 400G දෘශ්‍ය මොඩියුල.
අලි වලාකුළු මොඩියුල පරිණාම මාවත
මහා පරිමාණ දත්ත මධ්‍යස්ථානවල ප්‍රවණතාවය සම්ප්‍රේෂණ දුර අවශ්යතා වැඩි වීමට හේතු වී ඇත. බහුමාධ්‍ය තන්තු වල සම්ප්‍රේෂණ දුර සිග්නල් සීට් වැඩිවීමෙන් සීමා වන අතර ක්‍රමයෙන් තනි මාදිලියේ තන්තු මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට බලාපොරොත්තු වේ.ෆයිබර් ලින්ක් එකේ පිරිවැය කොටස් දෙකකින් සමන්විත වේ: ඔප්ටිකල් මොඩියුලය සහ ඔප්ටිකල් ෆයිබර්. විවිධ දුර සඳහා, විවිධ අදාළ විසඳුම් ඇත. දත්ත මධ්‍යස්ථාන සන්නිවේදනය සඳහා අවශ්‍ය මධ්‍යම සිට දිගු දුර අන්තර් සම්බන්ධතාව සඳහා, MSA වෙතින් උපත ලද විප්ලවීය විසඳුම් දෙකක් තිබේ:
· PSM4 (සමාන්තර තනි මාදිලිය 4 මංතීරු)
· CWDM4 (රළු තරංග ආයාම අංශය Multiplexer 4 මංතීරු)
ඒවා අතර, PSM4 තන්තු භාවිතය CWDM4 මෙන් හතර ගුණයකි. සම්බන්ධක දුර දිගු වන විට, CWDM4 විසඳුම් පිරිවැය සාපේක්ෂව අඩු වේ. පහත වගුවෙන්, අපට දත්ත මධ්‍යස්ථානය 100G දෘශ්‍ය මොඩියුල විසඳුම් සංසන්දනය කළ හැකිය:
අද වන විට, 400G දෘශ්‍ය මොඩියුල ක්‍රියාත්මක කිරීමේ තාක්ෂණය කර්මාන්තයේ අවධානය යොමු වී ඇත. 400G දෘශ්‍ය මොඩියුලයේ ප්‍රධාන කාර්යය වන්නේ දත්ත ප්‍රතිදානය වැඩිදියුණු කිරීම සහ දත්ත මධ්‍යස්ථානයේ කලාප පළල සහ වරාය ඝනත්වය උපරිම කිරීමයි. එහි අනාගත ප්‍රවණතාවය පුළුල් ලෙස ළඟා කර ගැනීමයි. ඊළඟ පරම්පරාවේ රැහැන් රහිත ජාල සහ අති විශාල පරිමාණ දත්ත මධ්‍යස්ථාන සන්නිවේදන යෙදුම්වල අවශ්යතා සපුරාලීම සඳහා ලාභය, අඩු ශබ්දය, කුඩාකරණය සහ ඒකාබද්ධ කිරීම.
මුල් 400G දෘශ්‍ය මොඩියුලය CFP8 පැකේජයක 16-නාලිකා 25G NRZ (Returnto Zero නොවන) සංඥා මොඩියුලේෂන් ක්‍රමයක් භාවිතා කළේය. වාසිය නම් 100G දෘශ්‍ය මොඩියුලය මත පරිණත වූ 25G NRZ සංඥා මොඩියුලේෂන් තාක්ෂණය ණයට ගත හැකි නමුත් අවාසිය වේ. සංඥා 16ක් සමාන්තරව සම්ප්‍රේෂණය කළ යුතු බවත්, දත්ත මධ්‍යස්ථාන යෙදුම් සඳහා සුදුසු නොවන බලශක්ති පරිභෝජනය සහ පරිමාව සාපේක්ෂව විශාල බවත්, වත්මන් 400G දෘශ්‍ය මොඩියුලයේ, 8-නාලිකා 53G NRZ හෝ 4-නාලිකා 106G PAM4 (4 ස්පන්දන 4) විස්තාරය මොඩියුලේෂන්) සංඥා මොඩියුලය ප්‍රධාන වශයෙන් 400G සංඥා සම්ප්‍රේෂණය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා භාවිතා කරයි.
මොඩියුල ඇසුරුම්කරණය අනුව, OSFP හෝ QSFP-DD භාවිතා වන අතර, පැකේජ දෙකටම විදුලි සංඥා අතුරුමුහුණත් 8 ක් සැපයිය හැකිය. සැසඳීමේ දී, QSFP-DD පැකේජය ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වන අතර දත්ත මධ්‍යස්ථාන යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු ය; OSFP පැකේජය ප්‍රමාණයෙන් තරමක් විශාල වන අතර වැඩි බලයක් පරිභෝජනය කරයි, එය ටෙලිකොම් යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
100G/400G ඔප්ටිකල් මොඩියුලවල "core" බලය විශ්ලේෂණය කරන්න
අපි 100G සහ 400G දෘශ්‍ය මොඩියුල ක්‍රියාත්මක කිරීම කෙටියෙන් හඳුන්වා දී ඇත. 100G CWDM4 විසඳුම, 400G CWDM8 විසඳුම සහ 400G CWDM4 විසඳුමේ ක්‍රමානුරූප රූපසටහන් වල පහත දෑ දැකිය හැක:
100G CWDM4 ක්‍රමලේඛය
400G CWDM8 ක්‍රමානුකුල
400G CWDM4 ක්‍රමලේඛය
දෘශ්‍ය මොඩියුලයේ, ප්‍රකාශ විද්‍යුත් සංඥා පරිවර්තනය සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ යතුර වන්නේ ෆොටෝඩෙක්ටරයයි. අවසාන වශයෙන් මෙම සැලසුම් සපුරාලීම සඳහා, "හරය" වෙතින් ඔබ සපුරාලිය යුතු අවශ්යතා මොනවාද?
100G CWDM4 විසඳුම සඳහා 4λx25GbE ක්‍රියාත්මක කිරීම අවශ්‍ය වේ, 400G CWDM8 විසඳුම සඳහා 8λx50GbE ක්‍රියාත්මක කිරීම අවශ්‍ය වේ, සහ 400G CWDM4 විසඳුම සඳහා 4λx100GbE ක්‍රියාත්මක කිරීම අවශ්‍ය වේ මොඩියුලේෂන්, පිළිවෙලින් මොඩියුලේෂන් අනුපාතයට අනුරූප වේ 25Gbd සහ 53Gbd උපාංග. 400G CWDM4 යෝජනා ක්‍රමය PAM4 මොඩියුලේෂන් ක්‍රමය භාවිතා කරයි, එයට උපාංගයට 53Gbd හෝ ඊට වැඩි මොඩියුලේෂන් අනුපාතයක් තිබීම අවශ්‍ය වේ.
උපාංග මොඩියුලේෂන් අනුපාතය උපාංග කලාප පළලට අනුරූප වේ. 1310nm කලාප 100G දෘශ්‍ය මොඩියුලයක් සඳහා, කලාප පළල 25GHz InGaAs අනාවරකයක් හෝ අනාවරක අරාවක් ප්‍රමාණවත් වේ.