S hitro rastjo omrežnega podatkovnega prometa so se v zadnjih letih ustrezni standardi za večmodelna vlakna in njene aplikacije še naprej nadgrajevali. Nadgradnja stopnje Ethernet s 10 GbE / 40 GbE / 10 0 GbE na 25 GbE / 50 GbE / 200 GbE / {{6 }} GbE in v prihodnosti bo nadgrajen na višjo hitrost 800 GbE / 1.6 TbE; Stopnja optičnega kanala od 8 GFC / 1 6FC do serijskega 32 GFC / 64 GFC in vzporedno 1 28GFC / 256 GFC, prav tako kot hitrejši serijski 1 28GFC in vzporedno 512 GFC v prihodnosti. Hkrati se je tehnologija večotičnih optičnih modulov postopoma razvila iz kodiranja NRZ v kodiranje signala na 4 nivoju PAM 4 ; od svetlobnih virov z eno valovno dolžino do večvalnega multipleksiranja, kot so 2-valovno multipleksiranje BiDi tehnologija, 4-valovno multipleksiranje SWDM tehnologija in prihodnje Možno 8 multipleksiranje valovnih dolžin. Poleg tega ima večmodalno vlakno potencial za MDM, ki poveča prenosno zmogljivost z izkoriščanjem več razpoložljivih načinov v večmodnih vlaknih.
1. Trenutno stanje aplikacij za kabliranje v podatkovnih centrih
V zadnjih letih povpraševanje po omrežjih podatkovnih centrov še naprej narašča. Glede na statistične podatke in napovedi Cisco bo skupna letna stopnja rasti svetovnega prometa podatkovnih centrov od 2015 do 2020 skupna letna stopnja rasti 27%, od tega oblačni podatkovni center letna stopnja rasti bo 30%. % Stabilna rast.
Trenutno večina sistemov ožičenja podatkovnih centrov uporablja bakrene, multimodne optične naprave na kratke razdalje in enosmerne optične naprave. Prevladujejo večnamenske rešitve SR {{4}} in enosmerni PSM {{4}}. Eden najbolj kritičnih kazalcev notranje izbire kablov v podatkovnem centru je strošek, rešitev z najnižjimi stroški pa je pogosto najugodnejša. Zato se SR uporablja za več sto metrov razdalje, LR pa na dolgih razdaljah večjih od 2 kilometrov. Alibaba trenutno uporablja 100 GBASE-SR {{{{{}}}} večmodalno povezavo z vlakni v svojem omrežju in ugotovi, da je bolj stroškovno učinkovit kot način povezave, ki temelji na enoprostorskem vlaknu in PSM {{{{ 13}}}} ali CWDM 4. Glede na obseg, arhitekturo, omrežne zmogljivosti in zahteve za shranjevanje podjetja 0010010 # 39 bo lokalni podatkovni center, večodična vlakna in VCSEL ostale primarne rešitve na tem pomembnem trgu.
2. OM 5 proizvajalci vlaken in zveza SWDM
OM 5 optično vlakno podaljša zmogljivost pasovne širine tradicionalnih OM 4 optičnih vlaken pri 850 nm do 953 nm, z uporabo 4 - multipleksiranje delitve kratkih valovnih dolžin. (SWDM 4) tehnologija za sočasno prenašanje štirih valovnih dolžin na večmodensko vlakno za povečanje prenosne zmogljivosti večmodenskega vlakna do prvotnih 4 krat, medtem ko je popolnoma združljiva nazaj.
Kot nova tehnologija, ki lahko močno poveča prenosno zmogljivost večmodelnih vlaken in poveča prenosno razdaljo, je SWDM samoumeven za gradnjo podatkovnih centrov in s tem povezanih proizvajalcev vlaken, naprav in opreme. Trenutno člani zveze vključujejo proizvajalce optičnih vlaken in ožičenja, kot so YOFC, Corning, OFS, Prysmian, CommScope itd., Poleg tega pa vključujejo tudi proizvajalce opreme, kot so Dell, Huawei, Huasan, Juniper in proizvajalce modulov, kot so Finisar in Lumentum. Zavezništvo je marca objavilo sporazum z več viri (MSA), ki je določil zahteve za uporabo 40 GE SWDM {{4}} in 100 GE SWDM {{ 6}} in izjavil, da se bo v prihodnosti še razširil na 40 0Gb / s aplikacij.
3. OM 5 Standardi za vlakna posodabljajo napredek
OM 5 vlakno je zgrajeno na osnovi vlaken OM 3 / OM 4 , njegove zmogljivosti pa so razširjene tako, da podpirajo več valovnih dolžin. OM 5 prikazuje prihodnost trajnostnega razvoja multimodnih vlakenskih sistemov. Od 2015 je več glavnih mednarodnih organizacij za standardizacijo dodalo specifikacije za vlakna OM 5 in njegove aplikacije.
3. 1 TIA in IEC
Združenje telekomunikacijske industrije (TIA) je junija junija uradno objavilo standard za vlakna TIA-492AAAE 2016, ki določa širokopasovno multimodno vlakno (WBMMF), ki lahko podpira tehnologijo multipleksiranja z delitvijo valovne dolžine v 850 ~ 950 nm pas. Oktobra 2016 je bil izdan standard ožičenja z optičnimi vlakni ANSI / TIA-568.3-D in ožičenje TIA-492AAAE optično vlakno.
Mednarodna komisija za elektrotehniko (IEC) je avgusta avgusta 2017 uradno izdala standard IEC 60793-2 - 1 0 ed. {{{{{}}}} Standard vlaken, ki je WBMMF določil kot A {{3} } a. 4 vrsta vlaken in prejel podporo ISO / IEC za 1 1 80 1. ed. Novembra 2017 je bil uradno izdan standard ISO / IEC 1 1 80 1 - 1 standard za ožičenje optičnih vlaken in ime tega optičnega vlakna je bil določen kot OM 5.
3. 2 IEEE 802. 3
Standard IEEE 802. 3 bs, pripravljen septembra 2016 in uradno objavljen decembra 2017, določa parametre nadzora dostopa do medijev, fizični sloj in parametre upravljanja {{ 4}} Gb / s in 400 Gb / s Ethernet, kar je tudi formalno za širokopasovno večmodno vlakno ožičenje, se imenuje 0010010 "; OM 5 & "; in določi najkrajšo razdaljo povezave, ki jo lahko OM {3 / OM 4 / OM 5 tri-vlakno podpira v sistemu 400 GBASE-SR 16 kot prikazano v tabeli 1.
Tabela 1 Najkrajša razdalja povezave, ki jo OM 3 / OM 4 / OM 5 lahko podpirajo tri vrste optičnih vlaken v 400 GBASE-SR {{6 }} sistem
Novembra 2016 je osnutek IEEE 802. 3 standard cd razkril parametre nadzora dostopa do medijev, fizični nivo in parametre upravljanja za 50 Gb / s, {{ 4}} Gb / s in 200 Gb / s Ethernet in določil, da OM 5 vlakno lahko podpira več kot {{4}} metrov. {{3 }} GBASE-SR, {{4}} GBASE-SR 2 in 200 GBASE-SR 4. O njenih uradnih standardih se še razpravlja in naj bi jih objavili v 2018.
Novembra 2017 je IEEE 802. 3 vzpostavila naslednjo generacijo {{4}} Gb / s in {5 5} fizični sloj multimode vlakna Gb / s. raziskovalna skupina, katere cilj je uporabiti manj multimodnih vlaken kot obstoječi Ethernet za doseganje {{4}} Gb / s in 400 Gb / s sistemov. Posredovanje, imenovano 0010010 ", Študijska skupina NGMMF 0010010 ". Na prvem uradnem sestanku študijske skupine, ki je potekal januarja 2018, dve možnosti 400 GBASE-SR 8 ali 400 GBASE-SR 4. { {17}} so bili predlagani, da zamenjajo 400 GBASE-SR 16 za podporo 400 G Ethernet. 400 GBASE-SR 8 rešitev uporablja 8 pare optičnih vlaken, ki lahko v celoti izkoristijo prednosti obstoječe tehnologije (z uporabo VCSEL-jev, ki so bolj prijazni PAM-u {{16 }}). Ciljna valovna dolžina je 850 nm. Trenutno obstaja več paketov optičnih modulov za QSFP-DD, OSFP in COBO 8-Lane. 400 GBASE-SR 4. 2 rešitev uporablja 4 pare optičnih vlaken in ohranja enak način ožičenja kot obstoječi 100 GBASE-SR {{ 16}} rešitev. Vsako vlakno prenaša valovne dolžine 2 . Uporablja se tudi modulacijska tehnologija PAM 4. Ciljna valovna dolžina je 850 nm in daljša valovna dolžina. Izvor svetlobe. 400 GBASE-SR 4. 2 Rešitev je primernejša za ožičenje z OM {5 vlakni, ki lahko podpirajo več valovnih dolžin.
4. Uporaba in prihodnji razvoj OM 5 vlaken
Prvotni namen OM 5 zasnove vlaken je izpolnjevanje zahtev za večnamensko distribucijo valovnih dolžin (WDM) za večmodelne prenosne sisteme. Zato je njegova najdragocenejša uporaba na področju multipleksiranja delnih valovnih dolžin s kratkim valom. Trenutno so več-valovne dolžine optičnih modulov 50 Gb / s, ki temeljijo na multimodnih vlaknih, večinoma še v fazi raziskav in razvoja. Le nekaj proizvajalcev optičnih modulov lahko zagotovi majhno število vzorcev, vendar le za notranje poskuse. PAM {{4}} Modulacija lahko zagotovi hitrost enega vala 50 Gb / s glede na obstoječi 25 Gb / s VCSEL. Dvosmerna dvosmerna tehnologija (BiDi) in štir valovno dolžino multipleksiranja (SWDM 4) zmanjšujeta količino vlakna, ki jo porabijo za polovico in tri četrtine za visoke hitrosti Ethernet povezav nad 100 Gb / s oz.
Raziskovalci so ugotovili, da je mogoče z vključitvijo ustreznih fluorskih elementov v jedro plasti optičnega vlakna razliko optimalne alfa vrednosti, ki ustreza različnim valovnim dolžinam, tako da je pasovna širina 0010010 "ultraširokopasovnega večmodalnega vlakna 0010010 quot; v celotnem območju valovnih dolžin 850 ~ 1050 nm je mogoče izboljšati. Ta rezultat dokazuje, da 0010010 "Ultra širokopasovna multimodna vlakna 0010010 "; lahko podpira 8 kanale za multipleksiranje z valovno dolžino z intervalom 30 nm v oknu 850 ~ 1050 nm.
V zadnjih treh letih so različni proizvajalci optičnih vlaken in proizvajalci optičnih modulov poročali o najnovejših rezultatih prenosa OM 5 in 0010010 "ultraširokopasovnega večmodalnega optičnega vlakna 0010010 "; pod podporo PAM 4 modulacijske tehnologije in tehnologije multipleksiranja z delitvijo valovnih dolžin, kot je prikazano v tabeli 2. Iz poročenih eksperimentalnih rezultatov OM 5 vlakna zadostuje za podporo 100 Gb / s, 2 00Gb / s in 400 Gb / s prenosnih sistemov več valovnih dolžin v { {11}} metrov.
Poleg tega lahko z optimizirano zasnovo multimodno vlakno 50 μm jedra pridobi zakasnitev skupine diferencialnega načina (DMGD) kot vlakno v nizkem načinu v oknu 1550 nm za več vhodno-več izhod ( MIMO) multipleksiranje delitve modulov (MDM)) V sistemu in s tem večkrat povečajo zmogljivost optičnega vlakna, kar dokazuje potencial večnamenskega optičnega vlakna za modularno delitev v multiplikciji v prihodnosti.
Zadnji poročani PAM 4 napredek eksperimenta za prenos
Zaključek
Multimodna vlakna so bila vedno učinkovit in prilagodljiv prenosni medij, in nenehni razvoj novih aplikacijskih potencialov multimodnih vlaken ga lahko prilagodi prenosnim omrežjem z višjo hitrostjo. Prednosti večmodalnih vlaken z VCSEL imajo prednosti nizkih stroškov povezave, nizke porabe energije in večje razpoložljivosti, zaradi česar je najbolj stroškovno učinkovita rešitev podatkovnega centra za večino poslovnih strank. Nenehna in stabilna rast povpraševanja po podatkovnih centrih v oblaku in lokalnih podjetniških podatkovnih centrih ponuja široko tržno perspektivo stroškovno učinkovite rešitve večmodelnih vlaken. OM-5 raztopina vlaken, ki je določena z novim industrijskim standardom, je optimizirana za večvalno oddajnike SWDM in BiDi, ki zagotavljajo daljše prenosne povezave in meje nadgradnje omrežij za hitra prenosna omrežja nad {5}} Gb / s.