Dengan pertumbuhan lalu lintas data jaringan yang cepat, dalam beberapa tahun terakhir, standar yang relevan untuk serat multimode dan aplikasinya terus ditingkatkan. Tingkat upgrade Ethernet dari 10 GbE / 40 GbE / 10 0 GbE ke 25 GbE / 50 GbE / 200 GbE / {{6 6 }} GbE, dan di masa depan akan ditingkatkan ke kecepatan yang lebih tinggi 800 GbE / 1.6 TbE; Tingkat Fibre Channel dari 8 GFC / 1 6FC ke serial 32 GFC / 64 GFC dan paralel 1 28GFC / 256 GFC, juga sebagai serial 1 28GFC berkecepatan lebih tinggi dan paralel 512 GFC di masa depan. Pada saat yang sama, teknologi modul optik multi-mode secara bertahap berevolusi dari pengkodean NRZ menjadi pengkodean sinyal PAM 4 4 tingkat; dari sumber cahaya dengan panjang gelombang tunggal hingga multi-panjang gelombang multiplexing, seperti teknologi BiDi multiplexing 2-gelombang, teknologi SWDM multiplexing 4-gelombang, dan multiplexing panjang gelombang 8 yang memungkinkan. Selain itu, serat multimode memiliki potensi MDM, yang meningkatkan kapasitas transmisi dengan memanfaatkan berbagai mode yang tersedia dalam serat multimode.
1. Status aplikasi pemasangan kabel saat ini di pusat data
Dalam beberapa tahun terakhir, permintaan akan jaringan pusat data terus meningkat. Menurut statistik dan prediksi Cisco, keseluruhan tingkat pertumbuhan tahunan lalu lintas pusat data global dari 2015 hingga 2020 akan menjadi laju pertumbuhan tahunan gabungan dari 27%, di mana pusat data cloud tingkat pertumbuhan tahunan adalah 30%. % Pertumbuhan stabil.
Saat ini, sebagian besar skema kabel pusat data menggunakan tembaga, perangkat optik multimode jarak pendek, dan perangkat optik mode tunggal jarak jauh. Multi-mode SR {{4}} dan mode tunggal PSM {{4}} solusi mendominasi. Salah satu indikator paling penting dari pemilihan kabel internal di pusat data adalah biaya, dan solusi dengan biaya terendah seringkali yang paling menguntungkan. Oleh karena itu, SR digunakan untuk jarak ratusan meter, dan LR digunakan untuk jarak jauh lebih dari 2 kilometer. Alibaba saat ini menggunakan 100 GBASE-SR {{{4}} koneksi serat multimode dalam jaringannya dan menemukan bahwa itu lebih hemat biaya daripada metode koneksi berdasarkan serat mode tunggal dan PSM {{{{ 13}}}} atau CWDM 4. Mengingat skala, arsitektur, kapasitas jaringan, dan persyaratan penyimpanan perusahaan 0010010 # 39; pusat data lokal, serat multimode, dan VCSEL akan tetap menjadi solusi utama di pasar yang penting ini.
2. OM 5 produsen serat dan aliansi SWDM
OM 5 serat optik memperluas kinerja bandwidth OM tradisional 4 serat optik pada 850 nm ke 953 nm, menggunakan 4 - panjang gelombang pendek-panjang gelombang divisi multiplexing (SWDM 4) teknologi untuk secara bersamaan mentransmisikan empat panjang gelombang pada serat multimode untuk meningkatkan kapasitas transmisi serat multimode ke waktu 4 asli, sementara kompatibel sepenuhnya ke belakang.
Sebagai teknologi baru yang dapat sangat meningkatkan kapasitas transmisi serat multimode dan meningkatkan jarak transmisi, SWDM jelas untuk pembangunan pusat data dan produsen serat, perangkat, dan peralatan terkait. Saat ini, anggota aliansi termasuk serat optik dan produsen kabel seperti YOFC, Corning, OFS, Prysmian, CommScope, dll., Dan juga termasuk produsen peralatan seperti Dell, Huawei, Huasan, Juniper dan produsen modul seperti Finisar dan Lumentum. Aliansi ini merilis Perjanjian Multi-Sumber (MSA) pada bulan Maret 2017, mendefinisikan persyaratan aplikasi 40 GE SWDM {{4}} dan 100 GE SWDM {{ 6}}, dan menyatakan bahwa itu akan diperluas ke 40 aplikasi 0Gb / s di masa depan.
3. OM 5 kemajuan pembaruan terkait standar serat
Serat OM 5 dibangun berdasarkan serat OM 3 / OM 4 , dan kinerjanya diperluas untuk mendukung berbagai panjang gelombang. OM 5 menunjukkan masa depan pengembangan berkelanjutan sistem serat multimode. Sejak 2015, beberapa organisasi standar internasional utama telah menambahkan spesifikasi untuk serat OM 5 dan aplikasinya.
3. 1 TIA dan IEC
Telecommunications Industry Association (TIA) adalah yang pertama yang secara resmi merilis standar serat TIA-492AAAE pada Juni 2016, yang mendefinisikan serat multimode broadband (WBMMF) yang dapat mendukung teknologi multiplexing divisi panjang gelombang di 850 ~ 950 nm band. Pada bulan Oktober 2016, standar kabel terstruktur serat optik ANSI / TIA-568.3-D dirilis, dan serat optik TIA-492AAAE disetujui untuk pemasangan kabel.
International Electrotechnical Commission (IEC) secara resmi merilis IEC 60793-2 - 1 0 ed. {{1}} standar serat pada Agustus 2017, mendefinisikan WBMMF sebagai A {{3} } a. 4 jenis serat, dan menerima dukungan ISO / IEC untuk 1 1 80 1. ed. Pada November 2017, ISO / IEC 1 1 80 1 - 1 standar kabel serat optik secara resmi dirilis, dan nama kabel serat optik ini ditentukan menjadi OM 5.
3. 2 IEEE 802. 3
Standar IEEE 802. 3 bs, disusun pada September 2016 dan secara resmi dirilis pada bulan Desember 2017, mendefinisikan parameter kontrol akses media, lapisan fisik dan parameter manajemen dari {{ 4}} Gb / s dan 400 Gb / s Ethernet, yang juga formal untuk kabel serat multimode broadband Ini dinamai 0010010 quot; OM 5 & quot; dan menentukan jarak tautan terpendek yang dapat didukung OM 3 / OM 4 / OM 5 serat tiga-jenis dalam 400 GBASE-SR 16 sistem, seperti ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Jarak tautan terpendek yang dapat didukung OM 3 / OM 4 / OM 5 tiga jenis serat optik dapat mendukung dalam 400 GBASE-SR {{6 }}sistem
Pada bulan November 2016, draft standar IEEE 802. 3 standar cd mengungkapkan parameter kontrol akses media, lapisan fisik, dan parameter manajemen untuk 50 Gb / s, {{ 4}} Gb / s, dan 200 Gb / s Ethernet, dan menetapkan bahwa OM 5 serat dapat mendukung lebih dari {{4}} meter. {{3 3 }} GBASE-SR, {{4}} GBASE-SR 2 dan 200 GBASE-SR 4. Standar resminya masih dalam pembahasan dan dijadwalkan akan dirilis pada 2018.
Pada bulan November 2017, IEEE 802. 3 membentuk generasi {{4} generasi berikutnya Gb / s dan 400 Gb / s multimode fiber layer fiber fisik kelompok riset, yang bertujuan untuk menggunakan serat multimode lebih sedikit daripada Ethernet yang ada untuk mencapai sistem {{4}} Gb / s dan 400 Gb / s. Transmisi, disebut sebagai 0010010 quot; Kelompok Studi NGMMF 0010010 quot ;. Pada pertemuan formal pertama kelompok studi yang diadakan pada bulan Januari 2018, dua opsi 400 GBASE-SR 8 atau 400 GBASE-SR 4. { {17}} diusulkan untuk menggantikan 400 GBASE-SR 16 untuk mendukung 400 G Ethernet. Solusi 400 GBASE-SR 8 menggunakan 8 pasangan serat optik, yang dapat memanfaatkan sepenuhnya keunggulan teknologi yang ada (menggunakan VCSEL yang lebih ramah terhadap PAM {{16) }}). Panjang gelombang target adalah 850 nm. Saat ini ada beberapa paket modul optik untuk QSFP-DD, OSFP, dan COBO 8-Lane. Solusi 400 GBASE-SR 4. 2 menggunakan 4 pasangan serat optik dan mempertahankan metode pengkabelan yang sama seperti 100 GBASE-SR {{ 16}} solusi. Setiap serat memancarkan panjang gelombang 2 . Teknologi modulasi PAM 4 juga digunakan. Panjang gelombang target adalah 850 nm dan panjang gelombang lebih panjang. Sumber cahaya. Solusi 400 GBASE-SR 4. 2 lebih cocok untuk perkabelan menggunakan serat OM 5 yang dapat mendukung banyak panjang gelombang.
4. Aplikasi dan pengembangan serat OM 5 di masa depan
Tujuan asli desain serat OM 5 adalah untuk memenuhi persyaratan wavelength division multiplexing (WDM) dari sistem transmisi multimode. Oleh karena itu, aplikasi yang paling berharga adalah di bidang multiplexing divisi gelombang pendek gelombang pendek. Saat ini, modul optik multi-panjang gelombang Gb / s panjang gelombang 50 berbasis serat multimode sebagian besar masih dalam tahap penelitian dan pengembangan. Hanya beberapa produsen modul optik yang dapat menyediakan sejumlah kecil sampel, tetapi hanya untuk eksperimen internal. Modulasi PAM {{4}} dapat memberikan laju gelombang tunggal 50 Gb / s berdasarkan pada 25 Gb / s VCSEL yang ada. Teknologi bidirectional dua-panjang gelombang (BiDi) dan teknologi multiplexing empat-panjang gelombang (SWDM 4) mengurangi jumlah serat yang digunakan oleh satu setengah dan tiga perempat untuk tautan Ethernet berkecepatan tinggi di atas 100 Gb / s, masing-masing.
Para peneliti menemukan bahwa dengan memasukkan unsur-unsur fluorin yang tepat dalam lapisan inti dari serat optik, perbedaan nilai alpha optimal yang sesuai dengan panjang gelombang yang berbeda dapat dikurangi, sehingga bandwidth dari 0010010 quot; serat multimode ultra-wideband 0010010 quot; di seluruh rentang panjang gelombang 850 ~ 1050 nm dapat ditingkatkan. Hasil ini membuktikan bahwa 0010010 quot; Ultra-Broadband Multimode Fiber 0010010 quot; memiliki kemampuan untuk mendukung saluran multiplexing 8 panjang gelombang dengan interval 30 nm di jendela 850 ~ 1050 nm.
Dalam tiga tahun terakhir, berbagai produsen serat optik dan produsen modul optik telah melaporkan hasil transmisi terbaru dari OM 5 dan 0010010 quot; serat optik multimode multi-wideband 0010010 quot; di bawah dukungan teknologi modulasi PAM 4 dan teknologi multiplexing divisi panjang gelombang, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. Dari hasil percobaan yang dilaporkan, serat OM 5 cukup untuk mendukung 100 Gb / s, 2 00Gb / s dan 400 Gb / s sistem transmisi multi-panjang gelombang lebih dari { {11}} meter.
Selain itu, melalui desain yang dioptimalkan, serat multimode diameter inti 50 μm dapat memperoleh penundaan grup mode diferensial (DMGD) yang lebih rendah daripada serat mode rendah di jendela 1550 nm untuk input ganda-output ganda (beberapa MIMO) mode division multiplexing (MDM)) Dalam sistem, dengan demikian meningkatkan kapasitas serat optik beberapa kali, yang membuktikan potensi serat optik multi-mode untuk multiplexing divisi modular di masa depan.
Kemajuan percobaan transmisi PAM 4 terbaru yang dilaporkan
Kesimpulan
Multimode fiber selalu menjadi media transmisi yang efisien dan fleksibel, dan pengembangan berkelanjutan potensi aplikasi baru multimode fiber dapat menyesuaikannya dengan jaringan transmisi kecepatan tinggi. Serat multimode dengan VCSEL memiliki keunggulan biaya sambungan rendah, konsumsi daya rendah, dan ketersediaan lebih tinggi, menjadikannya solusi pusat data yang paling hemat biaya bagi sebagian besar pelanggan perusahaan. Pertumbuhan permintaan yang stabil dan stabil untuk pusat data cloud dan pusat data perusahaan lokal memberikan prospek pasar yang luas untuk solusi serat multimode yang hemat biaya. Solusi serat OM 5 yang ditentukan oleh standar industri baru dioptimalkan untuk transceiver SWDM dan BiDi multi-panjang gelombang, menyediakan tautan transmisi yang lebih lama dan margin peningkatan jaringan untuk jaringan transmisi kecepatan tinggi di atas 100 Gb / s.
