Sa brzim rastom prometa na mreži, poslednjih godina, relevantni standardi za višerežimski fiber i njegove zahteve nastavili su sa nadogradnjom. Nadogradnja Ethernet-a od 10Gza/40 Gbi/100 GTO do 25 Gbi/50 Gbi/200 gbi/400 GTO, a u budućnosti će biti nadograđena na višu brzinu 800 Gbiti/1,6 TBI; Kurs vlakana od 8GFC/16FC do serijskog 32GFC/64GFC i paralelnog 128GFC/256GFC, kao i velike brzine 128GFC i paralelnog 512GFC u budućnosti. U isto vreme, tehnologija sa više režima je postepeno evoluirala od NRZ kodiranje do 4 stepena PAM4 signala; od jednoslojih svetlosnog izvora do višeslojnog množenja, kao što su 2-talas multiplikovanje bidi tehnologija, 4-talas multiplekding tehnologija swdm tehnologije, a buduće moguće 8 talasnog množenja. Pored toga, višerežimski fiber ima potencijal za MDM, koji povećava kapacitet prenosa tako što koristi prednosti više raspoloživih režima u višerežimski vlaknima.
1. trenutni status aplikacija za kabanje u centrima podataka
Poslednjih godina potražnja za mrežama centra za podatke nastavila je da raste. Prema statistici Cisco i prognozama, Ukupna godišnja stopa rasta globalnog centra za podatke sa 2015 na 2020 biće složena godišnja stopa rasta od 27 odsto, od čega će godišnja stopa rasta u oblaku biti 30 odsto. Odsto stabilnog rasta.
U ovom trenutku, većina šema za korišćenje podataka u centru za podatke koristi bakarne, višeslojne optičke uređaje i međugradske optičke uređaje. Dominiraće SR4 rešenja za više režima i u jednom režimu. Jedan od najkritičnijih indikatora unutrašnjeg kablinga u centru podataka je trošak, a rešenje sa najnižim troškovima je često najpovoljnije. Zato se SR koristi za razdaljine stotina metara, a LR se koristi za duge razdaljine od više od 2 kilometra. Alibaba trenutno koristi 100gbase-SR4 višerežimski fiber vezu u svojoj mreži i otkriva da je veća cena od metoda povezivanja na osnovu optičkih vlakana i PSM4 ili CWDM4. S obzirom na razmeru, arhitekturu, kapacitet mreže i zahteve skladištenja u lokalnom centru podataka, višerežimski fiber i vcsel će ostati primarna rešenja na ovom važnom tržištu.
2. OM5 fiber proizvođači i "SWDM" saveza
OM5 optički fiber proširuje performanse tradicionalnog propusnog opsega tradicionalne OM4 optičkog vlakna na 850nm do 953nm, koristeći 4-talasnu elenetnu-gustinsku diviziju (SWDM4) tehnologiju da istovremeno prenosi četiri talasanja na višerežimski fiber da bi povećao kapacitet prenosa višerežimski vlakana na original 4 puta, dok je potpuno kompatibilan.
Kao nova tehnologija koja može znatno da poveća kapacitet prenosa višerežimski vlakana i poveća udaljenost prenosa, swdm je samo-očigledna za izgradnju centara podataka i srodnih vlakana, proizvođača uređaja i opreme. U ovom trenutku, članovi Alijanse su optički fiber i sistemi za aparate kao što su YOFC, Corning, OFS, Prysmian, CommScope i Dr., a takođe uključuju proizvođače opreme kao što su Dell, Huawei, Huasan i proizvođači Klinga i modula, kao što je Finisar i Lumentum. Alijansa je objavila Višeizvorni sporazum (MSA) u martu 2017, definišući zahteve za podnošenje zahteva za 40GE SWDM4 i 100GE SWDM4, i izjavili da će u budućnosti nastaviti da se proširuje na aplikacije 400Gb.
3. OM5 fiber standardi u vezi sa standardom ažuriranja
OM5 fiber je izgrađen na bazi OM3/OM4 fiber, a njegov učinak je proširen tako da podržava višestruke talasne površine. OM5 pokazuje budućnost održivog razvoja višerežimski fiber sistema. Od 2015, nekoliko značajnih međunarodnih standarda je dodato specifikacije za OM5 fiber i njegove zahteve.
3.1 TIA i IEC
Asocijacija za telekomunikacionu industriju (Tia) bila je prva koja je zvanično oslobodila fiber standard Tia-492aaae u junu 2016, koja definiše širokopojasni višerežimski fiber (WBMMF) koji može da podrži talasnu tehnologiju množenja u okviru 850 ~ 950nm benda. U oktobru 2016, ANSI/TIA-568,3-D optički fiber standard je pušten na slobodu, a TIA-492AAAE optički fiber je odobren za instalacije.
Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) zvanično je objavila IEC 60793-2-10 Ed. 6 fiber standard u avgustu 2017, definišući WBMMF kao A1a. 4 fiber Type i dobio ISO/IEC podršku za 11801. Ed. U novembru 2017, ISO/IEC 11801-1 optičko-optičke instalacije zvanično je pušten na slobodu, a ime ove optičke optičke instalacije je utvrđeno da se OM5.
3,2 IEEE 802,3
Standard IEEE 802.3 BS, izrađen u septembru 2016 i zvanično je objavljen u decembru 2017, definiše parametre kontrole pristupa medijima, fizički sloj i parametre upravljanja na 200 GB/s i 400gb/s Ethernet, koji je takođe formalni za višerežimski fiber žica pod imenom "OM5" i određuje najkraći udaljenost veze koju OM3/OM4/OM5 Trodelni fiber može da podržava u sistemu 400gbase-SR16, kao što je prikazano u tabeli 1.
Tabela 1 najkraći udaljenost veze koja OM3/OM4/OM5 tri vrste optičkog vlakna mogu da podrže u sistemu 400GBASE-SR16
U novembru 2016, nacrt standarda IEEE 802.3 CD-a otkrio je parametre za kontrolu pristupa medijima, fizičke slojeve i parametre upravljanja za 50Gb/s, 100Gb/s i 200Gb/s Ethernet, a predviđeno je da OM5 fiber može da podrži više od 100 metara. 50GBASE-SR, 100GBASE-SR2 i 200GBASE-SR4. Zvanični standardi još uvek su na raspravi i planirano je da se izdaju u 2018.
U novembru 2017, IEEE 802,3 je osnovao sledeću generaciju 200 GB/s i višerežimski, istraživačke grupe od 400gb, koja ima za cilj da koristi manje višerežimski vlakna nego postojeći Ethernet za dostizanje 200gb/s i 400 GB/s sistema. Za prenos, koji se naziva "NGMMF za učenje". Na prvom zvaničnom sastanku grupe za proučavanje, koji je održan u januaru 2018-2008, dve opcije za 400 gbase-SR8 ili 400GBASE-SR 4.2 su predložene da bi se na 400G Ethernet. 400GBASE-SR8 rešenje koristi 8 pari optičkih vlakana, što može da iskoristi prednosti postojeće tehnologije (koristeći VCSELs koje su više naklonjene PAM4). Ciljni talasni reflekt je 850nm. Trenutno postoji nekoliko optički modula za QSFP-DD, OSFP i COBO 8-Lane. 400GBASE-SR 4.2 rešenje koristi 4 para optičkih vlakana i održava isti metod instalacije kao postojeće 100 GBASE-SR4 rešenja. Svaki fiber prenosi 2 talasnjaka. PAM4 modulacija se takođe koristi. Ciljni talasni reflekt je 850nm, a duža talasna. Izvor svetlosti. 400GBASE-SR 4.2 rešenje je podesnije za instalacije pomoću OM5 fiber-a koji mogu da podrže višestruke talasne površine.
4. prijava i budući razvoj OM5 fiber-a
Prvobitna namera OM5 fiber Design-a je da se upozna sa zahtevima za multiplelingth diviziju za višerežimski (WDM). Prema tome, njena najvrednija primena je u oblasti skraćivne talasne množenja. U ovom trenutku, u toku je istraživanje i razvoj sa jednom talasnim mengetovim optičkim modulima na bazi višerežimski vlakana. Samo par optičkih proizvođača modula može da obezbedi mali broj uzoraka, ali samo za interne eksperimente. PAM4 modulacija može da obezbedi jednotalasni kurs od 50Gb na osnovu postojećih 25 GB/s VCSEL. Dvomašna (bidi) tehnologija i Četvorokrevetna multiplikovanje (SWDM4) tehnologija smanjuju količinu vlakna koju koristi jedan-po i tri kvartala za brze Ethernet veze preko 100gb/s.
Istraživači su utvrdili da, tako što je u kompletan sloj optičkog vlakna, razlika u optimalnoj vrednosti Alfa-a, koja odgovara različitim talasnim slojevima, može biti smanjena, tako da propusni opseg "ultra-wideband višerežimski fiber" u čitavom talasnom rasponu od 850 ~ 1050nm može da se poboljša. Ovaj rezultat dokazuje da "ultra-Broadband Multimode fiber" ima mogućnost da podržava 8 talasnih višesatnog kanala, sa intervalom od 30nm u 850 ~ 1050nm.
U protekle tri godine, različiti optički fiber proizvođači i optički proizvođači modula izvestili su da su najnoviji rezultati prenosa OM5 i "ultra-wideband višerežimski optičkim vlaknima" pod podrškom PAM4 modulacije tehnologije i fendth tehnologije množenja, kao što je prikazano u tabeli 2. Od prijavljenih eksperimentalnih rezultata, OM5 fiber je dovoljan za podršku 100Gb/s, 200Gb/s i 400Gb/s multi-talasnih sistema prenosa preko 150 metara.
Pored toga, preko optimizovanog dizajna, prečnika jezgra od 50 μm, višerežimski fiber, može da dobije (dmgd) kašnjenja u nižem diferencijalnom režimu u odnosu na niskomodnu modu u prozoru od 1550nm za višestruki izlazni (MIMO) režim podele (MDM) u sistemu, na taj način povećavamo kapacitet optičkog vlakna nekoliko puta, koji dokazuje potencijal viševolznog optičkog vlakna za višestruki način podele u budućnosti.
Poslednja prijavljena PAM4 proces eksperimenta
Zakljuиak
Višerežimski fiber je oduvek bio efikasan i fleksibilan medijum za prenos, a kontinuirani razvoj novog aplikativnog potencijala višerežimski vlakana može da ga prilagodi višim mrežama prenosa. Multimode fiber sa VCSEL ima prednosti niskog linka, niske potrošnje struje i veće raspoloživosti, što je čini najisplativijim rešenjem centra podataka za većinu korisnika preduzeća. Stalni i stabilan rast zahteva za centre podataka u oblaku i lokalni centri za podatke preduzeća pružaju široku tržišnu mogućnost za višerežimski fiber rešenja. OM5 fiber rešenje koje definiše novi standard industrijske saradnje je Optimizovano za višesvalne elenove SWDM i BiDi traneivers, čime se pružaju duži linkovi prenosa i margine mrežnih nadogradnji za mreže visokog brzine iznad 100Gb/s.
