آینده فیبرنوری بر بستر 400GBE و رویکردهای شرکت لگراند در این زمینه

بنیاد IEEE تعدادی زیادی پروژه در حال انجام برای بررسی کاربردهای مس و فیبر دارد. یک پروژه کلیدی کاربردی فیبر که در حال انجام است برای سرعت 400GBE می باشد! بله درست است 400 گیگ!  هدف این کار ارائه مشخصات لایه فیزیکی، پشتیبانی از فواصل لینک ها زیر می باشد:

حداقل 100 متر بر بستر MMF

حداقل 500 متر بر بستر SMF

حداقل 2 کیلومتر بر بستر SMF

حداقل 10 کیلومتر بر بستر SMF

همه استانداردهای فوق ایده هایی برای بستر 400 گیگابیت هستند که توسط کمپانی های بزرگی مانند لگراند در حال توسعه می باشند.

فاز اول 400 گیگابیت بر روی MMF از 16 کانال برای انتقال در هر دو جهت (مجموع 32 کانال) استفاده می کند که هر کدام با سرعت 25 گیگابیت بر ثانیه ارسال می شود. برای حمایت از این ساختار، TIA استانداردی برای اتصالات آرایه ای 16 و 32 فیبر MPO به نام ANSI/ TIA-604-18 FOCUS  در پایان سال 2015 منتشر کرده است.

برای ارائه مسیر انتقال هزینه و عملکرد به 400 گیگابیت، IEEE پشتیبانی از دو کانال 100 گیگابیت بر ثانیه و چهار کانال را اضافه کرد 200 گیگابیت در ثانیه گاهی اوقات از تکنیک NGOATH استفاده می شود. هر دوی اینها بر اساس کانال 50 گیگابیت بر ثانیه هستند. ریت ها در IEEE یک کانال 50 گیگابیت بر ثانیه را نیز تعریف می کند. ساختار PHY با فواصل پشتیبانی شده حداقل 100 متر در فیبر مالتی مود به همراه گزینه های 2 کیلومتری و 10 کیلومتری نسبت به فیبرهای سینگل مود می باشد.

استاندارد پهنای باند MMF TIA در سال 2016 منتشر شده اند. این استاندارد پهنای باند بالا 50 میکرومتر قطر هسته ، قطر روکش 125 میکرومتر، فیبر نوری بهینه شده با لیزر را مشخص می کند که برای افزایش عملکرد برای سیستم های انتقال تک طول موج یا چند طول موج بهینه شده است! اینطول موج در مجاورت 850 نانومتر تا 950 نانومتر می باشد! باند عملیاتی واقعی از 850 نانومتر تا 953 نانومتر است. ماژول موثر پهنای باند (EMB) برای این فیبر جدید در طول موج های پایین و بالایی در استانداردها مشخص شده است: 4700 مگاهرتز کیلومتر در 850 نانومتر و 2470 مگاهرتز کیلومتر در 953 نانومتر می باشد.  ISO/IEC نام OM5 را برای این نوع فیبر اختصاص داده است. آلما شبکه به عنوان نماینده شرکت لگراندLegrand آماده ارائه انواع فیبرهای نوری OM5 لگراند می باشد.

این یک استاندارد قابل توجه برای فیبر مالتی مودمی باشد، زیرا امکان تقسیم طول موج چندگانه (WDM) را بر روی فیبر مالتی مورد میسر می سازد. از آنجایی که فیبر برای طول‌موج‌های کوتاه بهینه‌سازی شده است، تقسیم طول موجی که بیشتر از فیبر مالتی مود استفاده می‌شود معمولاً تقسیم‌بندی طول موج کوتاه (SWDM) نامیده می‌شود. تا به حال، استاندارد WDM تنها با فیبر تک حالته استفاده شده است. WDM بسیار موثر و کارا می باشد، زیرا یکی از چهار راه افزایش سرعت داده است: WDM، انتقال موازی با چندین فیبر، افزایش مدولاسیون و استفاده از کدگذاری چند سطحی می باشد!

برای نشان دادن اینکه چگونه این استاندارد جدید می تواند روی تولید کنندگان فیبر نوری تأثیر بگذارد، می توان استانداردهای اترنت فعلی مراجعه کرد! استاندارد فعلی 40 گیگابایت (40GBASE-SR4)، با استفاده از کوتاه طول موج روی فیبر مالتی مود (MMF) و از نرخ انتقال داده استفاده می کند، یعنی 10 گیگابیت در ثانیه با هشت فیبرنوری! چهار فیبر برای انتقال و چهار فیبر برای استفاده از WBMMF ! طول موج چهار فیبر ارسالی مانند کانال دریافتی به یک فیبر کاهش می یابد. در نتیجه کابل فیبرنوری نوری از هشت فیبر به دو فیبر کاهش می یابد! استاندارد اصلی منتشر شده است در سال 2010 (100GBASE-SR10) در مجموع به 20 فیبر، 10 مورد نیاز بود. انتقال و 10 دریافت با استفاده از نرخ کانال 10 گیگابیت بر ثانیه! یک استاندارد جدید 100GbE (100GBASE-SR4) در سال 2015 منتشر شد. تعیین نرخ کانال 25 گیگابیت بر ثانیه که به تعدادی فیبر اجازه می دهد در مجموع به هشت فیبر کاهش یابد. همان تعداد فیبر به اندازه 40 گیگابایت، نمونه ای از افزایش مدولاسیون است.

همچنین پیشرفت های زیادی در ساختارهیا فیزیکی فیبر وجود دارد فناوری شبکه پرسرعت که در درجه اول برای اتصال استفاده می شود ذخیره سازی داده های کامپیوتری کانال فیبر 32G (GFC) منتشر شد. فاصله هدف 100 متر بر روی OM4 و 70 متر است. بیش از OM3. 32 GFC هنوز از انتقال سریال با 2 فیبر استفاده می کند و از همان فرم فاکتور کوچک خارجی قابل اتصال استفاده خواهد کرد ماژول های فرستنده گیرنده (SFP) با اتصالات فیبر نوری از نوع LC می‌باشند. پروژه جدیدی در حال بررسی 128 GFC است. به طور معمول، فیبرنوری سرعت کانال دو برابر می شود، 8 GFC، 16 GFC، 32 GFC و غیره، اما 128 GFC بر اساس 32 GFC خواهد بود. 128 GFC از 4 x 32 GFC استفاده خواهد کرد و رویای سرعت های مافوق تصور را عملی خواهد نمود. بحث‌های مداومی برای ترکیب 64 GFC و 256 GFC وجود دارد. داشتن گزینه SWDM MMF بر اساس Wide Band MMF TIA-492AAAE نیز در نظر گرفته شده است. این الزامات شامل سازگاری با 32 GFC خواهد بود.