Amb el ràpid creixement del trànsit de dades de xarxa, els darrers anys s’han continuat actualitzant els estàndards rellevants per a la fibra multimodal i les seves aplicacions. Actualització de la velocitat Ethernet de 10 GbE / 40 GbE / 10 0 GbE a 25 GbE / 50 GbE / 200 GbE / {{6 }} GbE i, en el futur, s'actualitzarà a una velocitat més alta 800 GbE / patent {0}} seguir. corps corps9 LegusequTbE; Percentatge de canals de fibra des de 8 GFC / 1 6FC a 32 GFC / 64 GFC i paral·lels 1 28GFC / 256 GFC, a més com a sèrie de velocitat més alta 1 28GFC i paral·lels 512 GFC en el futur. Al mateix temps, la tecnologia del mòdul òptic multimode ha evolucionat gradualment des de la codificació NRZ fins a la codificació de senyal PAM 4 de 4 nivells; des de fonts de llum d’una sola longitud d’ona a multiplexació de múltiples ondes, com la tecnologia BiDi de multiplexació de 2 ones, la tecnologia SWDM de multiplexació de 4 ones i el futur multiplexatge de longitud d’ona 8. A més, la fibra multimode té el potencial de MDM, que augmenta la capacitat de transmissió aprofitant diversos modes disponibles en fibra multimode.
1. Estat actual de les aplicacions de cablejat en centres de dades
En els darrers anys, la demanda de xarxes de centres de dades ha continuat creixent. Segons les estadístiques i prediccions de Cisco, la taxa de creixement anual global del trànsit global de centres de dades des de 2015 fins a 2020 serà una taxa de creixement anual composta del 27%, de la qual el centre de dades al núvol. la taxa de creixement anual serà de 30%. % Creixement estable.
En l'actualitat, la majoria dels esquemes de cablejat de centres de dades utilitzen dispositius òptics de coure, multimòdics de curta distància i dispositius òptics d'un mode de llarga distància. Les solucions multimodals SR {{4}} i les solucions PSM monodimals {{4}}} dominen. Un dels indicadors més crítics de selecció de cablejat intern al centre de dades és el cost, i la solució amb el cost més baix és sovint la més avantatjosa. Per tant, SR s'utilitza per a distàncies de centenars de metres, i LR s'utilitza per a llargues distàncies de més de 2 quilòmetres. Alibaba utilitza actualment 100 GBASE-SR {{{4}}) connexió de fibra multimode a la seva xarxa i troba que és més rendible que el mètode de connexió basat en fibra d'un mode únic i PSM {{{{ 13}}}} o CWDM 4. Tenint en compte l'escala, l'arquitectura, la capacitat de xarxa i els requisits d'emmagatzematge de l'empresa 0010010 # 39; s centre de dades local, fibra multimode i VCSEL continuaran sent les solucions principals en aquest important mercat.
2. Fabricants de fibres OM 5 i aliança SWDM
La fibra òptica OM 5 amplia la funció d'amplada de banda de la fibra òptica tradicional OM 4 a 850 nm a 953 nm, utilitzant 4 - multiplexació de divisió de longitud d'ona curta de longitud d'ona. (SWDM 4) tecnologia per transmetre simultàniament quatre longituds d'ona en una fibra multimode per augmentar la capacitat de transmissió de la fibra multimode a les 4 originals, alhora que totalment compatible.
Com a nova tecnologia que pot augmentar considerablement la capacitat de transmissió de la fibra multimodal i augmentar la distància de transmissió, SWDM és evident per a la construcció de centres de dades i fabricants de dispositius i equips relacionats. Actualment, els membres de l’aliança inclouen fabricants de cable i fibra òptica com YOFC, Corning, OFS, Prysmian, CommScope, etc., i també inclouen fabricants d’equips com Dell, Huawei, Huasan, Juniper i fabricants de mòduls com Finisar i Lumentum. L'aliança va publicar el Multi-Source Agreement (MSA) el març 2017, definint els requisits de l'aplicació de 40 GE SWDM {{4}} i 100 GE SWDM {{ 6}} i ha declarat que s'expandirà encara més a les 40 aplicacions 0Gb / s en el futur.
3. El progrés actualitza els estàndards relacionats amb les fibres OM 5 OM
La fibra OM 5 es construeix sobre la base de la fibra OM 3 / OM 4 i el seu rendiment s’amplia per suportar múltiples longituds d’ona. OM 5 mostra el futur del desenvolupament sostenible de sistemes de fibra multimode. Des de 2015, diverses organitzacions internacionals importants de normes han afegit especificacions sobre fibra OM 5 i les seves aplicacions.
3. 1 TIA i IEC
The Telecommunications Industry Association (TIA) va ser el primer que va llançar oficialment l’estàndard de fibra TIA-492AAAE al juny 2016, que defineix una fibra multimode de banda ampla (WBMMF) que pot suportar la tecnologia de multiplexació de divisió de longitud d’ona en el 850 ~ 950 banda nm. A l'octubre 2016, es va publicar l'estàndard de cablejat estructurat en fibra òptica ANSI / TIA-568.3-D i es va aprovar la fibra òptica TIA-492AAAE per al cablejat.
La Comissió Electrotècnica Internacional (IEC) va publicar oficialment la norma IEC 60793-2 - 1 0 ed. {{1}} estàndard de fibra a l'agost 2017, definint WBMMF com A {{3} } a. 4 tipus de fibra i va rebre suport ISO / IEC per a 1 1 80 1. ed. Al novembre 2017, es va publicar oficialment la norma ISO / IEC 1 1 80 1 - 1 - cablejat de fibra òptica i el nom d'aquest cablejat de fibra òptica. es va determinar que era OM 5.
3. 2 IEEE 802. 3
L’estàndard IEEE 802. 3 bs, redactat al setembre 2016 i publicat oficialment al desembre 2017, defineix els paràmetres de control d’accés als mitjans, la capa física i els paràmetres de gestió de {{ 4}} Gb / s i 400 Gb / s Ethernet, que també és formal per al cablejat de fibra multimode de banda ampla S'anomena 0010010 quot; OM 5 & quot; i especifica la distància d'enllaç més curta que pot suportar la fibra de tres tipus OM 3 / OM 4 / OM 5 en el sistema 400 GBASE-SR 16 , com a que es mostra a la taula 1.
Taula 1 La distància d'enllaç més curta que permeten tres tipus de fibra òptica OM 3 / OM 4 / OM 5 en 400 GBASE-SR {{6 }} sistema
Al novembre 2016, l'esborrany de la IEEE 802. 3 estàndard de cd va divulgar paràmetres de control d'accés al medi, capa física i paràmetres de gestió de 50 Gb / s, {{ 4}} Gb / s i 200 Gb / s Ethernet i van estipular que la fibra OM 5 pot suportar més de {{4}} metres. {{3 }} GBASE-SR, {{4}} GBASE-SR 2 i 200 GBASE-SR 4. Els seus estàndards oficials encara es discuteixen i està previst que es publiqui a 2018.
Al novembre 2017, IEEE 802. 3 va establir la nova generació {{4}} Gb / s i 400 Gb / s fibra multimodal de capa física grup de recerca, que pretén utilitzar menys fibra multimode que la Ethernet existent per aconseguir sistemes {{4}} Gb / s i 400 Gb / s. La transmissió, denominada 0010010 quot; NGMMF Study Group 0010010 quot ;. En la primera reunió formal del grup d'estudi celebrada el gener 2018, es van presentar dues opcions de 400 GBASE-SR 8 o 400 GBASE-SR 4. { Es proposa {17}} que substituís 400 GBASE-SR 16 per donar suport a 400 G Ethernet. La solució 400 GBASE-SR 8 utilitza 8 parells de fibres òptiques, que poden aprofitar al màxim els avantatges de la tecnologia existent (utilitzant VCSEL més amigables amb PAM {{16) }}). La longitud d’ona de destinació és 850 nm. Actualment hi ha diversos paquets de mòduls òptics per QSFP-DD, OSFP i COBO 8-Lane. La solució 400 GBASE-SR 4. 2 utilitza 4 parells de fibres òptiques i manté el mateix mètode de cablejat que el 100 GBASE-SR {{existent 16}} solució. Cada fibra transmet 2 longituds d'ona. També s’utilitza la tecnologia de modulació PAM 4. La longitud d'ona objectiu és 850 nm i una longitud d'ona més llarga. Font de llum. La solució 400 GBASE-SR 4. 2 és més adequada per a cablejats amb fibra OM 5 que pot suportar diverses longituds d'ona.
4. Aplicació i desenvolupament futur de la fibra OM 5
La intenció original del disseny de fibra OM 5 és satisfer els requisits de multiplexació de divisió de longitud d'ona (WDM) dels sistemes de transmissió multimòdics. Per tant, la seva aplicació més valuosa està en el camp del multiplexatge de divisió d'ona d'ona curta. Actualment, els mòduls òptics d'una longitud d'ona 50 Gb / s de multi-longitud d'ona basats en fibra multimode encara es troben en la fase de recerca i desenvolupament. Només uns quants fabricants de mòduls òptics poden proporcionar un nombre reduït de mostres, però només per a experiments interns. La modulació PAM {{4}} pot proporcionar una velocitat d'una ona única de 50 Gb / s basada en el VCSEL 25 Gb / s existent. La tecnologia bidireccional de dues longituds d'ona (BiDi) i la tecnologia de multiplexació de quatre longituds d'ona (SWDM 4) redueixen la quantitat de fibra que utilitza la meitat i les tres quartes parts per als enllaços Ethernet d'alta velocitat per sobre de 100 Gb / s, respectivament.
Els investigadors van descobrir que mitjançant la incorporació d'elements de fluor adequats a la capa principal de la fibra òptica, es pot reduir la diferència en el valor alfa òptim corresponent a diferents longituds d'ona, de manera que l'amplada de banda de 0010010 quot; fibra multimodal de banda ampla 0010010 quot; a tot el rang de longitud d'ona de 850 ~ 1050 nm es pot millorar. Aquest resultat demostra que 0010010 quot; fibra multimode de banda ampla ultra-banda ampla 0010010 quot; té la capacitat de suportar 8 canals de multiplexació de divisió de longitud d'ona amb un interval de 30 nm a la finestra de 850 ~ 1050 nm.
En els últims tres anys, diversos fabricants de fibra òptica i fabricants de mòduls òptics han informat dels darrers resultats de transmissió d’OM 5 i 0010010 quot; fibra òptica multimodal de banda ampla 0010010 quot; sota el suport de la tecnologia de modulació PAM 4 i la tecnologia de multiplexació de divisió de longitud d'ona, tal com es mostra a la taula 2. Dels resultats experimentals reportats, la fibra OM 5 és suficient per suportar 100 Gb / s, 2 00Gb / s i 400 Gb / s de transmissió de longitud d’ona de més d’ona sobre { {11}} metres.
A més, mitjançant un disseny optimitzat, la fibra multimodera de 50 μm de diàmetre del nucli pot obtenir un retard de grup de mode diferencial inferior (DMGD) que la fibra de mode baix a la finestra 1550 nm per a la sortida de múltiples entrades múltiples ( MIMO) multiplexació de divisió en mode (MDM)) En el sistema, augmentant així la capacitat de la fibra òptica diverses vegades, cosa que demostra el potencial de la fibra òptica multimode per al multiplexatge de divisió modular en el futur.
Últim progrés de la prova de transmissió PAM 4 reportada
Conclusió
La fibra multimode ha estat sempre un mitjà de transmissió eficient i flexible i el desenvolupament continu del nou potencial d'aplicació de la fibra multimode pot adaptar-la a xarxes de transmissió de major velocitat. La fibra multimode amb VCSEL té els avantatges d’un baix cost d’enllaç, un baix consum d’energia i una disponibilitat més gran, cosa que el converteix en la solució de centre de dades més rendible per a la majoria de clients empresarials. El creixement continu i estable de la demanda de centres de dades en núvol i centres de dades locals empresarials ofereix una àmplia perspectiva de mercat per a solucions de fibra multimodal rendibles. La solució de fibra OM 5 definida pel nou estàndard de la indústria està optimitzada per a transceivers SWDM i BiDi de longitud d'ona de diverses longituds, proporcionant enllaços de transmissió més llargs i marges d'actualització de xarxa per a xarxes de transmissió d'alta velocitat per sobre de 100 Gb / s.
