Met de snelle groei van het netwerkgegevensverkeer in de afgelopen jaren zijn de relevante standaarden voor multimode glasvezel en de toepassingen ervan blijven verbeteren. Ethernet-tariefupgrade van 10 GbE / 40 GbE / 10 0 GbE naar 25 GbE / 50 GbE / 200 GbE / {{6 }} GbE, en in de toekomst wordt geüpgraded naar een hogere snelheid 800 GbE / 1.6 TbE; Fibre Channel-snelheid van 8 GFC / 1 6FC naar seriële 32 GFC / 64 GFC en parallelle 1 28GFC / 256 GFC, ook als toekomstige seriële 1 28GFC en parallelle 512 GFC in de toekomst. Tegelijkertijd is de multi-mode optische moduletechnologie geleidelijk geëvolueerd van NRZ-codering naar 4-niveau PAM 4 -signaalcodering; van lichtbronnen met een enkele golflengte tot multiplexing met meerdere golflengten, zoals 2-golf multiplexing BiDi-technologie, 4-golf multiplexing SWDM-technologie en toekomstige mogelijke 8 golflengte-multiplexing. Bovendien heeft multimode-glasvezel het potentieel voor MDM, wat de transmissiecapaciteit vergroot door te profiteren van meerdere beschikbare modi in multimode-glasvezel.
1. Huidige status van bekabelingstoepassingen in datacenters
De afgelopen jaren is de vraag naar datacenternetwerken blijven groeien. Volgens statistieken en voorspellingen van Cisco zal het totale jaarlijkse groeipercentage van het wereldwijde datacenterverkeer van 2015 naar 2020 een samengesteld jaarlijks groeipercentage zijn van 27%, waarvan het clouddatacenter het jaarlijkse groeipercentage zal 30% zijn. % Stabiele groei.
Op dit moment maken de meeste bedradingsschema's voor datacenters gebruik van koper, korte afstand multimode optische apparaten en lange afstand single-mode optische apparaten. Multi-mode SR {{4}} en single-mode PSM {{4}} -oplossingen domineren. Een van de meest kritische indicatoren voor de selectie van interne bekabeling in het datacenter zijn de kosten en de oplossing met de laagste kosten is vaak de voordeligste. Daarom wordt SR gebruikt voor afstanden van honderden meters en wordt LR gebruikt voor lange afstanden van meer dan 2 kilometer. Alibaba gebruikt momenteel 100 GBASE-SR {{{{{}}}} multimode glasvezelverbinding in zijn netwerk en is van mening dat het goedkoper is dan de verbindingsmethode op basis van single mode glasvezel en PSM {{{{{ 13}}}} of CWDM 4. Gezien de schaal, architectuur, netwerkcapaciteit en opslagvereisten van het lokale datacenter van de 0010010 # 39, blijven multimode glasvezel en VCSEL de belangrijkste oplossingen in deze belangrijke markt.
2. OM 5 -vezelfabrikanten en SWDM-alliantie
OM 5 glasvezel breidt de bandbreedteprestaties van traditionele OM 4 glasvezel bij 850 nm uit naar 953 nm, met behulp van 4 - golflengte korte golflengteverdeling multiplexing (SWDM 4) -technologie om gelijktijdig vier golflengten op een multimode-vezel uit te zenden om de transmissiecapaciteit van de multimode-vezel naar de oorspronkelijke 4 keer te vergroten, terwijl deze volledig achterwaarts compatibel is.
Als een nieuwe technologie die de transmissiecapaciteit van multimode glasvezel aanzienlijk kan vergroten en de transmissieafstand kan vergroten, is SWDM vanzelfsprekend voor de bouw van datacenters en aanverwante glasvezel-, apparaat- en apparatuurfabrikanten. Op dit moment omvatten de leden van de alliantie producenten van glasvezel en bedrading zoals YOFC, Corning, OFS, Prysmian, CommScope, enz., En omvatten ook fabrikanten van apparatuur zoals Dell, Huawei, Huasan, Juniper en modulefabrikanten zoals Finisar en Lumentum. De alliantie heeft in maart 2017 de Multi-Source Agreement (MSA) vrijgegeven, waarin de toepassingsvereisten van 40 GE SWDM {{4}} en 100 GE SWDM {{ 6}}, en verklaarde dat het in de toekomst verder zal uitbreiden naar 40 0Gb / s-applicaties.
3. OM 5 glasvezelgerelateerde standaarden updaten de voortgang
OM 5 -vezel is gebouwd op basis van OM 3 / OM 4 -vezel en de prestaties zijn uitgebreid om meerdere golflengten te ondersteunen. OM 5 toont de toekomst van duurzame ontwikkeling van multimode-vezelsystemen. Sinds 2015 hebben verschillende grote internationale normalisatie-instellingen specificaties toegevoegd voor OM 5 glasvezel en de bijbehorende toepassingen.
3. 1 TIA en IEC
De Telecommunications Industry Association (TIA) was de eerste die in juni officieel de TIA-492AAAE-vezelstandaard bekendmaakte 2016, die een breedbandige multimode-vezel (WBMMF) definieert die multiplextechnologie met golflengteverdeling kan ondersteunen in de 850 ~ 950 nm-band. In oktober 2016 werd de ANSI / TIA-568.3-D-standaard voor glasvezelgestructureerde bedrading vrijgegeven en werd de TIA-492AAAE-glasvezel goedgekeurd voor bedrading.
De International Electrotechnical Commission (IEC) heeft in augustus 2017 officieel de IEC 60793-2 - 1 0 ed. {{1}} glasvezelnorm vrijgegeven, waarbij WBMMF is gedefinieerd als A {{3} } a. 4 vezeltype en ontving ISO / IEC-ondersteuning voor 1 1 80 1. red. In november 2017 werd de ISO / IEC 1 1 80 1 - 1 optische vezelbedradingsnorm officieel vrijgegeven en de naam van deze optische vezelbedrading was bepaald OM 5 te zijn.
3. 2 IEEE 802. 3
De IEEE 802. 3 bs-standaard, opgesteld in september 2016 en officieel uitgebracht in december 2017, definieert de parameters voor mediatoegangscontrole, fysieke laag en beheerparameters van {{ 4}} Gb / s en 400 Gb / s Ethernet, dat ook formeel is voor breedband multimode glasvezelbedrading. Het heet 0010010 quot; OM 5 & quot; en specificeert de kortste verbindingsafstand die OM 3 / OM 4 / OM 5 drie-type glasvezel kan ondersteunen in 400 GBASE-SR 16 -systeem, zoals weergegeven in tabel 1.
Tabel 1 De kortste verbindingsafstand die OM 3 / OM 4 / OM 5 drie soorten glasvezel kunnen ondersteunen in 400 GBASE-SR {{6 }}systeem
In november 2016, de conceptversie van de IEEE 802. 3 cd-standaard, werden de toegangscontroleparameters van de media, de fysieke laag en de beheerparameters voor 50 Gb / s, {{) bekendgemaakt. 4}} Gb / s en 200 Gb / s Ethernet, en bepaalde dat OM 5 glasvezel meer dan {{4}} meter kan ondersteunen. {{3 }} GBASE-SR, {{{4}} GBASE-SR 2 en 200 GBASE-SR 4. Over de officiële normen wordt nog gediscussieerd en deze zullen worden uitgebracht in 2018.
In november 2017 heeft IEEE 802. 3 de volgende generatie {{4}} Gb / s en 400 Gb / s multimode vezelfysische laag opgericht. onderzoeksgroep, die ernaar streeft om minder multimode glasvezel te gebruiken dan bestaand Ethernet om {{4}} Gb / s en 400 Gb / s systemen te bereiken. Transmissie, aangeduid als 0010010 quot; NGMMF Study Group 0010010 quot ;. Tijdens de eerste formele bijeenkomst van de studiegroep in januari 2018, twee opties van 400 GBASE-SR 8 of 400 GBASE-SR 4. { {17}} werd voorgesteld om 400 GBASE-SR 16 te vervangen ter ondersteuning van 400 G Ethernet. De 400 GBASE-SR 8 -oplossing gebruikt 8 paren optische vezels, die de voordelen van de bestaande technologie volledig kunnen benutten (met behulp van VCSEL's die vriendelijker zijn voor PAM {{16) }}). De doelgolflengte is 850 nm. Er zijn momenteel verschillende pakketten met optische modules voor QSFP-DD, OSFP en COBO 8-Lane. De 400 GBASE-SR 4. 2 -oplossing gebruikt 4 paar optische vezels en handhaaft dezelfde bedradingsmethode als de bestaande 100 GBASE-SR {{ 16}} oplossing. Elke vezel zendt 2 golflengten uit. De PAM 4 -modulatietechnologie wordt ook gebruikt. De doelgolflengte is 850 nm en een langere golflengte. Lichtbron. De 400 GBASE-SR 4. 2 -oplossing is geschikter voor bedrading met OM 5 -vezel die meerdere golflengten kan ondersteunen.
4. Toepassing en toekomstige ontwikkeling van OM 5 -vezel
De oorspronkelijke bedoeling van OM 5 -vezelontwerp is om te voldoen aan de golflengteverdelingsmultiplexing (WDM) -vereisten van multimode-transmissiesystemen. Daarom is de meest waardevolle toepassing ervan op het gebied van multiplexing met kortegolfgolflengteverdeling. Op dit moment bevinden de optische modules met één golflengte 50 Gb / s met meerdere golflengten op basis van multimode glasvezel zich nog steeds in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase. Slechts enkele fabrikanten van optische modules kunnen een klein aantal monsters leveren, maar alleen voor interne experimenten. PAM {{{4}} -modulatie kan een single-wave rate van 50 Gb / s bieden op basis van de bestaande 25 Gb / s VCSEL. Bidirectionele (BiDi) -technologie met twee golflengten en multiplexing-technologie (SWDM 4) met vier golflengten verminderen de hoeveelheid glasvezel die door de helft en driekwart wordt gebruikt voor snelle Ethernet-verbindingen boven 100 Gb / s, respectievelijk.
De onderzoekers ontdekten dat door het opnemen van geschikte fluorelementen in de kernlaag van de optische vezel, het verschil in optimale alfawaarde die overeenkomt met verschillende golflengten kan worden verkleind, zodat de bandbreedte van de 0010010 quot; ultrabreedband multimode vezel 0010010 quotum; in het hele golflengtebereik van 850 ~ 1050 nm kan worden verbeterd. Dit resultaat bewijst dat 0010010 quot; Ultra-Broadband Multimode Fiber 0010010 quot; heeft de mogelijkheid om 8 multiplexkanalen met golflengteverdeling te ondersteunen met een interval van 30 nm in het 850 ~ 1050 nm-venster.
In de afgelopen drie jaar hebben verschillende glasvezelfabrikanten en fabrikanten van optische modules de nieuwste transmissieresultaten gerapporteerd van OM 5 en 0010010 quot; ultrabreedband multimode glasvezel 0010010 quot; onder ondersteuning van PAM 4 modulatietechnologie en golflengteverdeling multiplextechnologie, zoals weergegeven in tabel 2. Uit de gerapporteerde experimentele resultaten is OM 5 -vezel voldoende om 100 Gb / s, 2 00 Gb / s en 400 Gb / s transmissiesystemen met meerdere golflengten over { {11}} meter.
Door een geoptimaliseerd ontwerp kan de 50 μm kerndiameter multimode glasvezel een lagere differentiële modus groepsvertraging (DMGD) verkrijgen dan de lage modus vezel in het 1550 nm-venster voor meervoudige invoer-meervoudige uitvoer ( MIMO) mode division multiplexing (MDM)) In het systeem, waardoor de capaciteit van de optische vezel meerdere keren wordt vergroot, wat het potentieel van multi-mode glasvezel voor modulaire divisie multiplexing in de toekomst bewijst.
Laatst gerapporteerde PAM 4 voortgang van het transmissie-experiment
Conclusie
Multimode-glasvezel is altijd een efficiënt en flexibel transmissiemedium geweest en de voortdurende ontwikkeling van nieuw toepassingspotentieel van multimode-glasvezel kan het aanpassen aan transmissienetwerken met hogere snelheid. Multimode-glasvezel met VCSEL heeft de voordelen van lage verbindingskosten, laag energieverbruik en hogere beschikbaarheid, waardoor het de meest kosteneffectieve datacenteroplossing is voor de meeste zakelijke klanten. De continue en stabiele groei van de vraag naar clouddatacenters en lokale datacenters voor bedrijven biedt een breed marktperspectief voor kosteneffectieve multimode glasvezeloplossingen. De OM 5 -vezeloplossing gedefinieerd door de nieuwe industriestandaard is geoptimaliseerd voor SWDM- en BiDi-transceivers met meerdere golflengten en biedt langere transmissieverbindingen en netwerkupgrade-marges voor snelle transmissienetwerken boven 100 Gb / s.
