최근 네트워크 데이터 트래픽이 급격히 증가함에 따라 다중 모드 파이버 및 해당 애플리케이션에 대한 관련 표준이 계속 업그레이드되었습니다. 10 GbE / 40 GbE / 10 0 GbE에서 25 GbE / 50 GbE / 200 GbE / {{6으로 이더넷 속도 업그레이드 }} GbE 및 향후 고속 800 GbE / 1으로 업그레이드 될 예정입니다. 6 TbE; 8 GFC / 1 6FC에서 직렬 32 GFC / 64 GFC 및 병렬 1 28GFC / 256 GFC까지의 파이버 채널 속도 향후 고속 직렬 1 28GFC 및 병렬 512 GFC로 사용됩니다. 동시에, 다중 모드 광 모듈 기술은 NRZ 코딩에서 4 레벨 PAM 4 신호 코딩으로 점차 발전했습니다. 단일 파장 광원에서 2 파 다중화 BiDi 기술, 4 파 다중화 SWDM 기술 및 향후 가능한 8 파장 다중화와 같은 다중 파장 다중화에 이르기까지 다양합니다. 또한 멀티 모드 파이버는 MDM에 대한 잠재력을 가지고 있으며, 이는 멀티 모드 파이버에서 여러 가용 모드를 이용하여 전송 용량을 증가시킵니다.
1. 데이터 센터에서 케이블 링 애플리케이션의 현재 상태
최근에는 데이터 센터 네트워크에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. Cisco 통계 및 예측에 따르면, 2015 에서 2020 까지의 글로벌 데이터 센터 트래픽의 연간 연간 성장률은 연간 27 %의 복합 성장률이 될 것이며, 그 중 클라우드 데이터 센터는 연간 성장률은 30 %입니다. 안정적인 성장률.
현재 대부분의 데이터 센터 배선 체계는 구리, 단거리 다중 모드 광학 장치 및 장거리 단일 모드 광학 장치를 사용합니다. 다중 모드 SR {{4}} 및 단일 모드 PSM {{4}} 솔루션이 우세합니다. 데이터 센터에서 내부 케이블 링 선택의 가장 중요한 지표 중 하나는 비용이며, 비용이 가장 저렴한 솔루션이 가장 유리합니다. 따라서 SR은 수백 미터의 거리에 사용되고 LR은 2 킬로미터 이상의 장거리에 사용됩니다. 알리바바는 현재 네트워크에서 100 GBASE-SR {{4}} 멀티 모드 파이버 연결을 사용하고 있으며 단일 모드 파이버 및 PSM을 기반으로하는 연결 방법보다 더 비용 효율적임을 발견했습니다 {{{{ 13}}}} 또는 CWDM 4. 기업 0010010 # 39의 규모, 아키텍처, 네트워크 용량 및 스토리지 요구 사항을 고려할 때 로컬 데이터 센터, 멀티 모드 파이버 및 VCSEL은이 중요한 시장에서 주요 솔루션으로 남아있을 것입니다.
2. OM 5 섬유 제조업체 및 SWDM 제휴
OM 5 광섬유는 4 파장 단파장 분할 다중화를 사용하여 기존 OM 4 광섬유를 850 nm에서 953 nm로 확장합니다. (SWDM 4) 기술은 멀티 모드 파이버에서 4 개의 파장을 동시에 전송하여 멀티 모드 파이버의 전송 용량을 원래의 4 배로 늘리면서 완전히 역 호환됩니다.
다중 모드 광섬유의 전송 용량을 크게 늘리고 전송 거리를 늘릴 수있는 새로운 기술인 SWDM은 데이터 센터 및 관련 광섬유, 장치 및 장비 제조업체의 건설에 자명합니다. 현재 제휴 회원에는 YOFC, Corning, OFS, Prysmian, CommScope 등과 같은 광섬유 및 배선 제조업체가 포함되며 Dell, Huawei, Huasan, Juniper와 같은 장비 제조업체 및 Finisar 및 Lumentum과 같은 모듈 제조업체도 포함됩니다. 동맹은 3 월 2017에 40 GE SWDM {{4}} 및 100 GE SWDM {{ 6}}, 향후 향후 40 0Gb / s 애플리케이션으로 확장 될 것이라고 발표했습니다.
3. OM 5 섬유 관련 표준 업데이트 진행
OM 5 섬유는 OM 3 / OM 4 섬유를 기반으로 구축되었으며 여러 파장을 지원하도록 성능이 확장되었습니다. OM 5 은 멀티 모드 파이버 시스템의 지속 가능한 개발의 미래를 보여줍니다. 2015부터 여러 주요 국제 표준기구에서 OM 5 섬유 및 그 응용 제품에 대한 사양을 추가했습니다.
3. 1 TIA 및 IEC
TIA (Telecommunications Industry Association)는 6 월에 TIA-492AAAE 파이버 표준을 공식적으로 발표 한 2016, 850 에서 파장 분할 멀티플렉싱 기술을 지원할 수있는 광대역 멀티 모드 파이버 (WBMMF)를 정의합니다. ~ 950 nm 대역. 10 월 2016에 ANSI / TIA-568.3-D 광섬유 구조 배선 표준이 발표되었으며 TIA-492AAAE 광섬유가 배선 승인되었습니다.
IEC (International Electrotechnical Commission)는 공식적으로 IEC 60793-2-1 0 버전 {{1}} 8 월 2017의 섬유 표준을 발표하여 WBMMF를 A {{3}로 정의했습니다. } a. 4 섬유 유형으로 1 1 80 1에 대한 ISO / IEC 지원을 받았습니다. 에드. 11 월 2017에 ISO / IEC 1 1 80 1-1 광섬유 배선 표준이 공식적으로 발표되었으며이 광섬유 배선의 이름 OM 5 인 것으로 확인되었습니다.
3. 2 IEEE 802. 3
IEEE 802. 3 9 월 초안 2016 에서 공식적으로 발표 된 2017 표준은 {{의 미디어 액세스 제어 매개 변수, 물리 계층 및 관리 매개 변수를 정의합니다. 4}} Gb / s 및 400 Gb / s 이더넷, 광대역 다중 모드 광섬유 배선에도 적합합니다. 0010010 quot; OM 5 & quot; OM 3 / OM 4 / OM 5 3 가지 유형의 광섬유가 400 GBASE-SR 16 시스템에서 지원할 수있는 최단 링크 거리를 지정합니다. 표 1에 나와 있습니다.
표 1 OM 3 / OM 4 / OM 5 세 가지 유형의 광섬유가 400 GBASE-SR {{6 }}체계
11 월 2016에서 IEEE 802의 초안. 3 cd 표준은 50 Gb / s, {{ 4}} Gb / s 및 200 Gb / s 이더넷이며 OM 5 섬유가 {{4}} 미터 이상을 지원할 수 있다고 규정했습니다. {{3 }} GBASE-SR, {{4}} GBASE-SR 2 및 200 GBASE-SR 4. 공식 표준은 아직 논의 중이며 2018에 발표 될 예정입니다.
11 월 2017에서 IEEE 802. 3 가 차세대 {{4}} Gb / s 및 400 Gb / s 다중 모드 파이버 물리 계층을 설립했습니다. 연구 그룹은 기존 이더넷보다 적은 다중 모드 파이버를 사용하여 {{4}} Gb / s 및 400 Gb / s 시스템을 달성하는 것을 목표로합니다. 전송은 0010010 "NGMMF 연구 그룹 0010010 "으로 지칭됩니다. 1 월 2018에서 개최 된 연구 그룹의 첫 공식 회의에서 400 GBASE-SR 8 또는 400 GBASE-SR 4의 두 가지 옵션이 있습니다. { {17}} G 이더넷을 지원하기 위해 400 GBASE-SR 16 을 (를) 대체 할 것을 제안했습니다. 400 GBASE-SR 8 솔루션은 8 한 쌍의 광섬유를 사용하므로 기존 기술의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다 (PAM에보다 친숙한 VCSEL 사용) {{16 }}). 목표 파장은 850 nm입니다. 현재 QSFP-DD, OSFP 및 COBO 8- 레인을위한 몇 가지 광학 모듈 패키지가 있습니다. 400 GBASE-SR 4. 2 솔루션은 4 쌍의 광섬유를 사용하며 기존 100 GBASE-SR {{과 동일한 배선 방법을 유지합니다. 16}} 솔루션. 각 광섬유는 2 파장을 전송합니다. PAM 4 변조 기술도 사용됩니다. 목표 파장은 850 nm이며 더 긴 파장입니다. 광원. 400 GBASE-SR 4. 2 솔루션은 여러 파장을 지원할 수있는 OM 5 섬유를 사용한 배선에 더 적합합니다.
4. OM 5 섬유의 적용 및 향후 개발
OM 5 섬유 설계의 원래 의도는 다중 모드 전송 시스템의 파장 분할 다중화 (WDM) 요구 사항을 충족시키는 것입니다. 따라서 가장 유용한 응용 분야는 단파장 파장 분할 다중화 분야입니다. 현재 다중 모드 광섬유 기반의 단일 파장 50 Gb / s 다중 파장 광 모듈은 여전히 연구 개발 단계에 있습니다. 소수의 광학 모듈 제조업체 만이 적은 수의 샘플을 제공 할 수 있지만 내부 실험에만 사용할 수 있습니다. PAM {{{4}} 변조는 기존 25 Gb / s VCSEL을 기반으로 단일 파동 속도 50 Gb / s를 제공 할 수 있습니다. BiDi (2 파장 양방향) 기술 및 4 파장 멀티플렉싱 (SWDM 4) 기술은 고속 이더넷 링크를 위해 1/2 및 3/4에서 사용되는 파이버의 양을 100 Gb / s.
연구원들은 광섬유의 코어 층에 적절한 불소 원소를 포함시킴으로써, 상이한 파장에 대응하는 최적의 알파 값의 차이가 감소 될 수 있으며, 따라서 0010010 "초 광대역 광대역 다중 모드 섬유 0010010 quot; 850 ~ 1050 nm의 전체 파장 범위에서 개선 될 수 있습니다. 이 결과는 0010010 quot; 초고속 다중 모드 파이버 0010010 "; 850 ~ 1050 nm 창에서 30 nm 간격으로 파장 분할 멀티플렉싱 채널을 8 지원할 수 있습니다.
지난 3 년 동안, 다양한 광섬유 제조업체 및 광학 모듈 제조업체는 OM 5 및 0010010 "초고속 다중 모드 광섬유 0010010 "의 최신 전송 결과를보고했습니다. 표 2와 같이 PAM 4 변조 기술 및 파장 분할 멀티플렉싱 기술을 지원합니다. 보고 된 실험 결과에서 OM 5 섬유는 100 Gb / s, 2 00Gb / s 및 400 Gb / s 다중 파장 전송 시스템을 지원하기에 충분합니다 { {11}} 미터.
또한, 최적화 된 설계를 통해 50 μm 코어 직경 멀티 모드 파이버는 다중 입력 다중 출력을위한 1550 nm 창의 로우 모드 파이버보다 낮은 DMGD (Differential Mode Group Delay)를 얻을 수 있습니다 ( MIMO (Mode Division Multiplexing) MDM (Mode Division Multiplexing) 시스템에서 광섬유의 용량을 여러 번 늘리면 향후 모듈 식 분할 멀티플렉싱을위한 다중 모드 광섬유의 가능성이 입증됩니다.
최근보고 된 PAM 4 전송 실험 진행
결론
다중 모드 광섬유는 항상 효율적이고 유연한 전송 매체였으며, 다중 모드 광섬유의 새로운 응용 가능성의 지속적인 개발은 고속 전송 네트워크에 적응할 수 있습니다. VCSEL이있는 멀티 모드 파이버는 링크 비용이 낮고 전력 소비가 적으며 가용성이 높기 때문에 대부분의 기업 고객에게 가장 비용 효율적인 데이터 센터 솔루션입니다. 클라우드 데이터 센터 및 엔터프라이즈 로컬 데이터 센터에 대한 지속적이고 안정적인 수요 증가는 비용 효율적인 다중 모드 파이버 솔루션에 대한 광범위한 시장 전망을 제공합니다. 새로운 산업 표준에 의해 정의 된 OM 5 섬유 솔루션은 다중 파장 SWDM 및 BiDi 트랜시버에 최적화되어 100 Gb / s 이상의 고속 전송 네트워크에 더 긴 전송 링크 및 네트워크 업그레이드 마진을 제공합니다.
