Võrguandmete liikluse kiire kasvuga viimastel aastatel on mitmekordiliste kiudude ja selle rakenduste asjakohased standardid jätkanud täiendamist. Ethernet määr Upgrade alates 10GbE/40 GbE/100 GbE kuni 25 GbE/50 GbE/200 GbE/400 GbE, ja tulevikus täiendatakse suurema kiirusega 800 GbE/1,6 TbE; Kiu kanali kiirus 8GFC/16FC jadast 32GFC/64GFC ja paralleelne 128GFC/256GFC, samuti kõrgema kiirusega seerianumber 128GFC ja paralleelselt 512GFC tulevikus. Samal ajal, mitme režiimi optiline moodul tehnoloogia on järk-järgult arenenud NRZ kodeerimine 4-taseme PAM4 signaali kodeerimine; ühest lainepikkusega valgusallikatest mitme lainepikkusega multipleksimine, näiteks 2-laineline multipleksiline BiDi tehnoloogia, 4-laine multipleksiline SWDM tehnoloogia, ja tulevikus võimalik 8 lainepikkus multipleksimise. Lisaks Multimode kiud on potentsiaali MDM, mis suurendab ülekandevõimsust, kasutades ära mitu saadaval transpordiliikide Multimode kiudaineid.
1. kagumisrakenduste praegune olek andmekeskustes
Viimastel aastatel on nõudlus andmekeskuse võrkude järele jätkuvalt kasvanud. Vastavalt Cisco statistika ja prognoosid, üldine aastane kasvutempo globaalse andmekeskuse liikluse 2015 kuni 2020 on liitaasta kasvutempo 27%, millest pilve andmete keskuse aastane kasvutempo on 30%. % Stabiilne kasv.
Praegu, enamik andmekeskuse juhtmed kasutavad vask, lühikese vahemaa Multimode optiliste seadmete ja pika vahemaa ühe režiimi Optilised seadmed. Mitme režiimi SR4 ja ühe režiimi PSM4 lahendused domineerida. Üks kõige kriitilisem näitaja sisemise kabiin valiku andmekeskuses on kulu ja madalaima hinnaga lahendus on sageli kõige soodsam. Seetõttu kasutatakse SR-kaugusi sadu arvesteid ja LR-i kasutatakse pikkade vahemaade puhul, mis on üle 2 kilomeetri. Alibaba kasutab praegu 100GBASE-SR4 Multimode kiudühendust oma võrku ja leiab, et see on kulutõhusam kui ühenduse meetod põhineb ühe režiimi kiud ja PSM4 või CWDM4. Võttes arvesse ettevõtte kohaliku andmekeskuse skaalat, arhitektuuri, võrgumahtu ja ladustamisvajadusi, jääb selle olulise turu peamiseks lahendteks ka Multimode kiud ja VCSEL.
2. OM5 kiu tootjad ja SWDM Alliance
OM5 optiline kiud laiendab ribalaiuse jõudlust traditsioonilise OM4 optilise kiu kell 850nm kuni 953nm, kasutades 4-lainepikkusega lühike-lainepikkusega jaotus multipleksiline (SWDM4) tehnoloogia üheaegselt edastada nelja lainepikkusega mitmekordse kiu suurendada ülekandevõimsust Multimode kiu originaal 4 korda, samas täielikult tagasiühilduv.
Kui uus tehnoloogia, mis võib oluliselt suurendada ülekandevõimsust Multimode kiud ja suurendada ülekande kaugus, SWDM on iseenesestmõistetav ehitus andmekeskuste ja seotud kiu, seadme ja varustuse tootjad. Praegu on alliansi liikmed optilised kiudained ja juhtmestikud, nagu YOFC, Corning, OFS, Prysmian, Commonscope jne, ning ka seadmete tootjad nagu Dell, Huawei, Huasan, Juniper ja mooduli tootjad nagu Finisar ja Lumentum. Allianss avaldas mitme allika lepingu (MSA) märtsis 2017, määratledes taotluse nõuded 40GE SWDM4 ja 100GE SWDM4, ja teatas, et see laieneb veelgi 400Gb/s rakendusi tulevikus.
3. OM5 Fiber seotud standardite värskenduse edenemist
OM5 kiud on ehitatud põhjal OM3/OM4 kiud, ja selle jõudlust laiendatakse toetada mitme lainepikkustel. OM5 näitab tulevikku säästva arengu Multimode kiudsüsteemid. Alates 2015, mitmed suured rahvusvahelised standardiorganisatsioonid on lisanud spetsifikatsioone OM5 kiu ja selle rakendusi.
3.1 TIA ja IEC
Telekommunikatsioonisektori Assotsiatsioon (TIA) oli esimene, et ametlikult vabastada TIA-492AAAE kiu Standard juunis 2016, mis määratleb lairibaühenduse Multimode kiud (WBMMF), mis võib toetada lainepikkusega jaotus multipleksimine tehnoloogia 850 ~ 950nm bänd. Oktoobris 2016, ANSI/TIA-568,3-D optiline kiud struktureeritud juhtmed Standard anti välja ja TIA-492AAAE optiline kiud kiideti juhtmed.
Rahvusvaheline Elektrotehnika komisjon (IEC) avaldas ametlikult IEC 60793-2-10 ed. 6 kiu Standard augustis 2017, määratledes WBMMF nagu A1A. 4 kiu tüüp, ja sai ISO/IEC toetust 11801. Ed. Novembris 2017, ISO/IEC 11801-1 optilise kiu juhtmed Standard oli ametlikult vabastatud, ja selle optilise kiu juhtmed nimi oli määratud olema OM5.
3,2 IEEE 802,3
Standard IEEE 802.3 BS, mis on koostatud septembris 2016 ja ametlikult välja antud detsembris 2017, määratleb meedia juurdepääsu kontrolli parameetrid, füüsilise kihi ja juhtimise parameetrid 200Gb/s ja 400Gb/s Ethernet, mis on ka ametlik lairiba Multimode kiudjuhtmed see on nimega "OM5" ja määrab lühim link kaugus, mis OM3/OM4/OM5 kolme tüüpi kiu saab toetada 400GBASE-SR16 süsteemi, nagu on näidatud tabelis 1.
Tabel 1 lühim link kaugus, mis OM3/OM4/OM5 kolme tüüpi optiline kiud saab toetada 400GBASE-SR16 süsteemi
Novembris 2016, projekti IEEE 802.3 CD Standard avalikustatud meedia juurdepääsu kontrolli parameetrid, füüsilise kihi ja juhtimise parameetrid 50Gb/s, 100Gb/s ja 200Gb/s Ethernet, ja sätestas, et OM5 kiud saab toetada rohkem kui 100 meetrit. 50GBASE-SR, 100GBASE-SR2 ja 200GBASE-SR4. Selle ametlikud standardid on endiselt arutlusel ja need on kavandatud vabastati aastal 2018.
Novembris 2017, IEEE 802,3 loodud järgmise põlvkonna 200Gb/s ja 400Gb/s Multimode kiu füüsilise kihi uurimisrühm, mille eesmärk on kasutada vähem Multimode kiu kui olemasoleva Ethernet saavutada 200Gb/s ja 400Gb/s süsteemid. "NGMMF uurimisrühm". Esimesel ametlikul koosolekul uurimisrühm, mis toimus jaanuaris 2018, pakuti välja kaks võimalust 400GBASE-SR8 või 400GBASE-SR 4.2 asendada 400GBASE-SR16 toetada 400G Ethernet. 400GBASE-SR8 lahendus kasutab 8 paari optiliste kiudude, mis saab täielikult kasutada eeliseid olemasoleva tehnoloogia (kasutades VCSELs, mis on sõbralik PAM4). Sihtlainepikkus on 850nm. On praegu mitu optilise mooduli paketid QSFP-DD, OSFP ja COBO 8-Lane. 400GBASE-SR 4.2 lahendus kasutab 4 paari optiliste kiudude ja säilitab sama juhtmestiku meetod nagu olemasolev 100 GBASE-SR4 lahendus. Iga kiud edastab 2 lainepikkustel. Kasutatakse ka PAM4 ümbersuunamise tehnoloogiat. Sihtlainepikkus on 850nm ja pikem lainepikkus. Valgusallikas. 400GBASE-SR 4.2 lahendus on sobivam juhtmed, kasutades OM5 kiud, mis võib toetada mitme lainepikkustel.
4. Application ja tulevase arengu OM5 kiud
Esialgne kavatsus OM5 Fiber disain on täita lainepikkusega jaotus multipleksimise (WDM) nõuded Multimode ülekandesüsteemi. Seega, selle kõige väärtuslikum taotlus on välja lühilaine lainepikkusega jagamine multipleksimine. Praegu, ühe lainepikkusega 50Gb/s multi-lainepikkusega optiliste moodulite põhineb Multimode kiud on enamasti ikka teadus-ja arendustegevuse etapis. Ainult mõned optilised moodulid tootjad võivad pakkuda väikest arvu proove, kuid ainult sisemiste eksperimentide. PAM4 modulatsiooni võib pakkuda ühe laine määr 50Gb/s põhineb olemasoleva 25Gb/s VCSEL. Kahelainuline kahesuunaline (BiDi) tehnoloogia ja nelja lainepikkus multipleksiline (SWDM4) tehnoloogia vähendada kiudaineid, mida kasutatakse poolteist ja kolm neljandikku suure kiirusega Etherneti lingid üle 100Gb/s.
Teadlased leidsid, et kaasates sobivaid fluori elemente optilise kiu tuum kiht, erinevus optimaalne alfa väärtus vastab erinevatele lainepikkustele saab vähendada, nii et ribalaiust "Ultra-wideband Multimode kiud" kogu lainepikkusega vahemikus 850 ~ 1050nm saab parandada. See tulemus tõestab, et "Ultra-lairiba Multimode kiu" on võime toetada 8 lainepikkusega jaotus multipleksimine kanalid intervalli 30nm 850 ~ 1050nm aknas.
Viimase kolme aasta jooksul, erinevad optilised kiudainete tootjad ja optiliste moodulite tootjad on teatanud viimaseid ülekande tulemused OM5 ja "Ultra-wideband Multimode optiline kiud" toetuseks PAM4 ümbersuunamise tehnoloogia ja lainepikkusega jaotus multipleksiliste tehnoloogia, nagu on näidatud tabelis 2. Alates teatatud eksperimentaalsed tulemused, OM5 kiud on piisav, et toetada 100Gb/s, 200Gb/s ja 400Gb/s multi-lainepikkusega ülekandesüsteemid üle 150 meetrit.
Lisaks optimeeritud disaini kaudu, 50 μm tuum läbimõõt Multimode kiudaineid võib saada madalama diferentsiaalrežiimi rühma viivitus (DMGD) kui madala režiimi kiud 1550nm aknas mitu sisend-mitme väljundi (MIMO) režiim jaotus multipleksita (MDM)) süsteemis suurendades optilise kiu võimsust mitu korda, mis tõestab mitmekordse optilise kiu potentsiaali modulaarne jaotus tulevikus.
Viimati teatatud PAM4 ülekande katse edu
Järeldus
Multimode kiud on alati olnud tõhus ja paindlik ülekande andmekandja, ja pidev areng uue rakenduse potentsiaali Multimode kiudaineid saab kohandada seda suurema kiirusega ülekandevõrgud. Multimode kiud VCSEL on madala lingi kulu eeliseid, madal energiatarbimine ja suurem kättesaadavus, mistõttu on kõige kulutõhusam andmekeskuse lahendus enamiku ettevõtete klientidele. Pidev ja stabiilne nõudluse kasvu pilve andmekeskuste ja ettevõtte kohalike andmekeskuste pakub laia turuväljavaade kulutõhusa Multimode kiu lahendused. OM5 kiu lahendus määratletud uue tööstusharu Standard on optimeeritud multi-lainepikkus SWDM ja BiDi traneivers, pakkudes pikem edastuslingid ja võrgu Upgrade veerised suure kiirusega edastusvõrgud üle 100Gb/s.