Μια οπτική μονάδα είναι μια εξαιρετικά εξειδικευμένη οπτικοηλεκτρονική συσκευή που διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στα σύγχρονα συστήματα οπτικής επικοινωνίας.Χρησιμεύει ως γέφυρα μεταξύ ηλεκτρικών και οπτικών περιοχών μετατρέποντας τα ηλεκτρικά σήματα σε οπτικά σήματα για μετάδοση μέσω καλωδίων οπτικών ινών και επαναπροσδιορίζοντας αυτά τα οπτικά σήματα πίσω σε ηλεκτρικά σήματα κατά τη λήψη.Αυτή η αμφίδρομη διαδικασία μετατροπής επιτρέπει στα δεδομένα να ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστη αποικοδόμηση σήματος.Η οπτική μονάδα αποτελείται από διάφορα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των οπτοηλεκτρονικών συσκευών, των λειτουργικών κυκλωμάτων και των οπτικών διεπαφών.Οι οπτοηλεκτρονικές συσκευές συνήθως περιλαμβάνουν πομπούς εκπομπής φωτός (π.χ. λέιζερ) και δέκτες λήψης φωτός (π.χ. φωτοανιχνευτές), ενώ λειτουργικά κυκλώματα χειρίζονται τη διαμόρφωση σήματος και τη διόρθωση σφαλμάτων.Οι συνήθεις επιλογές συσκευασίας για αυτές τις ενότητες περιλαμβάνουν SFP (Small Form-Factor Pluggable), SFP+, SFF (Small Form Factor) και GBIC (μετατροπέας διασύνδεσης Gigabit), που προσφέρει διαφορετικούς παράγοντες και λειτουργίες μορφής που ταιριάζουν σε διάφορες εφαρμογές.
Οι οπτικές ενότητες αποτελούνται από διάφορα ολοκληρωμένα εξαρτήματα, καθένα από τα οποία συμβάλλει στην ικανότητά τους να επεξεργάζονται και να μεταδίδουν αποτελεσματικά τα δεδομένα.Αυτά τα εξαρτήματα συνεργάζονται για να εξασφαλίσουν απρόσκοπτη μετατροπή και μετάδοση σημάτων:
Οι οπτικές ενότητες μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τη λειτουργικότητα, τις παραμέτρους και τη συσκευασία τους, επιτρέποντάς τους να καλύψουν μια μεγάλη ποικιλία επιχειρησιακών αναγκών.
Οι μορφές συσκευασίας όπως το XFP, το SFP και το QSFP έχουν σχεδιαστεί για να εξισορροπούν την απόδοση, το μέγεθος και την κατανάλωση ενέργειας.Οι ενότητες υψηλής ταχύτητας, όπως αυτές για 40GBPs ή SDH (σύγχρονη ψηφιακή ιεραρχία), απαιτούν προηγμένη συσκευασία για να χειριστούν αυξημένες θερμικές και ηλεκτρικές απαιτήσεις.
Οι οπτικές ενότητες εκτελούν αρκετές σημαντικές λειτουργίες στα δίκτυα οπτικής επικοινωνίας:
Οι οπτικές ενότητες είναι απαραίτητες σε διάφορες βιομηχανίες και τεχνολογίες, παρέχοντας λύσεις για τη μετάδοση δεδομένων τόσο σε εφαρμογές μικρής όσο και σε μεγάλες αποστάσεις.Παρακάτω είναι μερικές από τις πιο συνηθισμένες περιπτώσεις χρήσης:
Οι οπτικές ενότητες επιτρέπουν την εξαιρετικά γρήγορη διασύνδεση μεταξύ διακομιστών, διακόπτη και συσκευών αποθήκευσης σε κέντρα δεδομένων, εξασφαλίζοντας επικοινωνία υψηλής ταχύτητας, χαμηλής καθυστέρησης.Οι κοινές λύσεις περιλαμβάνουν ενεργά οπτικά καλώδια (AOCS) για διασυνδέσεις βραχείας απόστασης και καλώδια χαλκού άμεσης προστασίας για οικονομικά αποδοτική συνδεσιμότητα υψηλού εύρους ζώνης.
Οι οπτικές ενότητες απαιτούνται σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας για τη σύνδεση μονάδων βάσης (BBUs) με απομακρυσμένες ραδιοφωνικές μονάδες (RRUs).Σε σταθμούς βάσης 4G και 5G, οι ενότητες με ταχύτητες 1,25g, 2,5g και 10g εξασφαλίζουν απρόσκοπτη επικοινωνία σε όλη την υποδομή δικτύου.
CWDM (πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος) και οπτικές ενότητες DWDM (πολυπλεξία διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος) βελτιστοποιούν τη χρήση των πόρων οπτικών ινών επιτρέποντας τη μετάδοση πολλαπλών σημάτων σε μία μόνο ίνα.Αυτό είναι σημαντικό χρήσιμο για δίκτυα μετρό και ραχοκοκαλιάς, όπου απαιτείται μεταφορά δεδομένων υψηλής χωρητικότητας.
Στα δίκτυα αποθήκευσης (SANS) και τα περιβάλλοντα αποθήκευσης (NAS), οι οπτικές ενότητες διευκολύνουν την κίνηση των δεδομένων με χαμηλή λανθάνουσα κατάσταση.Οι ενότητες που υποστηρίζουν τα πρότυπα καναλιών ινών και Ethernet εξασφαλίζουν συμβατότητα με ένα ευρύ φάσμα λύσεων αποθήκευσης.
Καθώς τα δίκτυα 5G επεκτείνονται, οι οπτικές ενότητες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην κάλυψη των τεράστιων απαιτήσεων δεδομένων της μετάδοσης Fronthaul και Backhaul.Ενότητες όπως 25G SFP28 και 400G PAM4 ενεργοποιούν γρήγορη και αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ των σημείων πρόσβασης ραδιοφώνου και του πυρήνα.
Η ανάπτυξη των οπτικών μονάδων επιταχύνεται ως απάντηση στις αυξανόμενες παγκόσμιες απαιτήσεις του εύρους ζώνης.Οι τεχνολογίες φωτονικών ενσωμάτωσης επιτρέπουν τις ανακαλύψεις στη συσκευασία, τις μορφές διαμόρφωσης και τη συνολική απόδοση.Οι τρέχουσες τάσεις δείχνουν προς τα υψηλότερα εύρος ζώνης, τα μειωμένα μεγέθη των μονάδων και τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.Οι νέες μορφές διαμόρφωσης όπως το PAM4 (διαμόρφωση εύρους παλμού) και η συνεκτική διαμόρφωση είναι οι ενεργοποιητές των ταχύτητων επόμενης γενιάς, όπως 400g και πέραν αυτού.
Οι καινοτομίες συσκευασίας διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην προώθηση της τεχνολογίας οπτικών μονάδων.Με τη συρρίκνωση του μεγέθους των εξαρτημάτων και τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης, τα σύγχρονα σχέδια συσκευασίας επέτρεψαν τη δημιουργία συμπαγών μονάδων υψηλής απόδοσης.Για παράδειγμα, οι σύγχρονες ενότητες που έχουν σχεδιαστεί για ταχύτητες 400G καταναλώνουν λιγότερη ισχύ, ενώ επιτυγχάνονται σημαντικά ταχύτερα ποσοστά δεδομένων σε σύγκριση με συσκευές παλαιότερης γενιάς.Ο σχεδιασμός της συσκευασίας οπτικής μονάδας επηρεάζει με ακρίβεια την αρμονική ενσωμάτωση και αλληλεπίδραση με διάφορα συστήματα.Αυτή η αλληλεπίδραση υφαίνει μια ταπετσαρία απρόσκοπτης επικοινωνίας ανάμεσα σε μια σειρά συσκευών από διαφορετικούς κατασκευαστές, υπογραμμίζοντας την πλούσια ταπετσαρία των ανθρώπινων συνδέσεων και των επιθυμιών για την ενότητα.
Με τον γρήγορο μετασχηματισμό των τεχνολογιών 5G, η ζήτηση για ταχύτερη μετάδοση δεδομένων έχει αυξηθεί για να φιλοξενήσει αναγκαστικές ανάγκες σε εύρος ζώνης.Έχουμε παρακολουθήσει ένα αξιοσημείωτο ταξίδι των ποσοστών μετάδοσης σε οπτικές ενότητες, που ανεβαίνουν από 155 MB/s σε ένα εκπληκτικό 800 GB/s.Η επίτευξη τέτοιων βημάτων συνεπάγεται τη χρήση ποικίλων τεχνικών προσεγγίσεων.
Η ώθηση των ορίων των ποσοστών baud είναι κεντρική για την επίτευξη ανώτερων ταχύτητων μεταφοράς δεδομένων.Παρά την αποτελεσματικότητά της, αυτή η προσέγγιση παρουσιάζει μοναδικά εμπόδια σχεδιασμού.Χρησιμοποιήστε επιδέξια υλικά αιχμής και σύνθετα σχέδια κυκλώματος για να αντιμετωπίσετε τις προκλήσεις ακεραιότητας σήματος σε αυξημένες ταχύτητες.Μια αξιοσημείωτη στρατηγική κίνηση είναι η χρήση της διόρθωσης σφαλμάτων προς τα εμπρός για να διασφαλιστεί η πιστότητα των δεδομένων, υπογραμμίζοντας τη λεπτή αλληλεπίδραση μεταξύ της ταχύτητας και της αξιοπιστίας για σημαντική εφαρμογή.
Μια σημαντική μέθοδος για την ενίσχυση των ποσοστών μετάδοσης έγκειται στην αύξηση των καναλιών δεδομένων.Τεχνικές όπως η πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος χρησιμοποιούνται επιδέξια για την αύξηση των αριθμών καναλιών μέσα σε μια οπτική ίνα.Αυτές οι στρατηγικές επιτρέπουν την ταυτόχρονη ροή δεδομένων σε πολλαπλά μήκη κύματος, ουσιαστικά ενισχύοντας την ικανότητα.Οι πληροφορίες από την πρακτική της βιομηχανίας υπογραμμίζουν τη σημασία της ακριβούς βαθμονόμησης των οπτικών εξαρτημάτων για την ελαχιστοποίηση των παρεμβολών, εξασφαλίζοντας έτσι την αποτελεσματική επέκταση του καναλιού.
Η υιοθέτηση των εκλεπτυσμένων μεθόδων διαμόρφωσης, ειδικά της διαμόρφωσης πλάτους παλμών (PAM4), διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην αύξηση των ποσοστών δεδομένων.Το PAM4 λειτουργεί αντιπροσωπεύοντας δεδομένα με τέσσερα ξεχωριστά επίπεδα σήματος, διπλασιάζοντας αποτελεσματικά τη χωρητικότητα μετάδοσης σε σύγκριση με τις συμβατικές τεχνικές.Η εφαρμογή αυτής της διαμόρφωσης απαιτεί προηγμένη επεξεργασία σήματος και σχολαστική ευθυγράμμιση των διαστημάτων συμβόλων.Ορισμένες εφαρμογές παρουσιάζουν ότι η ενσωμάτωση PAM4 δεν παρουσιάζει μόνο ένα τεχνικό εμπόδιο αλλά και μια ευκαιρία για πρωτοποριακή καινοτομία στις τεχνολογίες διαμόρφωσης.
Ενώ η τεχνολογική εξέλιξη απαιτείται, φέρνει πάντοτε τις προκλήσεις που σχετίζονται με το κόστος που απαιτούν προσοχή.Η επιδίωξη και η ανάπτυξη της τεχνολογίας των πρωτοποριακών τεχνολογιών που απαιτείται για την ενίσχυση των ποσοστών baud, την επέκταση των καναλιών και την εφαρμογή του PAM4 συνεπάγεται σημαντική οικονομική δαπάνη στην έρευνα και την ανάπτυξη.Οι παίκτες της βιομηχανίας Awtute περιηγούνται στους τρόπους εναρμόνισης αυτών των εξόδων, είτε με τη βελτιστοποίηση της υπάρχουσας υποδομής είτε την προώθηση στρατηγικών συμμαχιών.Αυτή η λεπτή συνέργεια της καινοτομίας και της πρακτικής βιωσιμότητας συχνά βασίζεται στη διαχείριση του οραματισμού και στις προσαρμόσιμες στρατηγικές.
Η μετάδοση μετάδοσης της οπτικής μονάδας, που εκτείνεται από σύντομη εμβέλεια (SR, 100m) έως ZR (80km), εξυπηρετεί διάφορες απαιτήσεις δικτύωσης.Αυτές οι διαφορετικές σειρές διαδραματίζουν ρόλο στη διαμόρφωση του ευέλικτου τοπίου των σημερινών επικοινωνιακών υποδομών.Πρόσφατες προσθήκες όπως το εύρος δεδομένων (DR, 500m) και το εύρος Flex (FR, 2km) αντικατοπτρίζουν αξιοσημείωτη πρόοδο στην επίτευξη οικονομικά αποδοτικών λύσεων για τα κέντρα δεδομένων.Με τη βελτίωση των οπτικών μονάδων για μέτριες αποστάσεις, αυτές οι νέες σειρές αντιμετωπίζουν τις ανησυχίες του προϋπολογισμού, εξασφαλίζοντας παράλληλα την αξιοπιστία της απόδοσης.
• Οι ενότητες μικρής εμβέλειας (SR) λειτουργούν αποτελεσματικά σε αποστάσεις έως και 100 μέτρα, καθιστώντας τους ιδανικές για περιβάλλοντα κέντρου δεδομένων.
• Οι μονάδες μέσης εμβέλειας (DR/FR) υποστηρίζουν αποστάσεις μεταξύ 500 μέτρων (DR) και 2 χιλιομέτρων (FR), που χρησιμοποιούνται συχνά σε δίκτυα πανεπιστημιούπολης ή μετρό.
• Οι μονάδες μεγάλης εμβέλειας (LR/ZR) μπορούν να μεταδώσουν έως και 80 χιλιόμετρα ή περισσότερο.Οι ενότητες που χρησιμοποιούν συνεκτική τεχνολογία ή ενισχυτές EDFA μπορούν να επεκτείνουν αυτό το εύρος ακόμη περισσότερο, αν και με υψηλότερο κόστος.
Οι οπτικές ενότητες είναι απαραίτητες για τη σύγχρονη υποδομή επικοινωνίας, τις τεχνολογίες τροφοδοσίας όπως το 5G, το IoT και το cloud computing.Η συνεχιζόμενη εξέλιξή τους μέσω των προόδων στη συσκευασία, στη φωτονική ολοκλήρωση και στη διαμόρφωση διασφαλίζει ότι παραμένουν στην πρώτη γραμμή της καινοτομίας.Παρέχοντας ταχύτερη, πιο αποτελεσματική και αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων, οι οπτικές ενότητες διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην οικοδόμηση των δικτύων υψηλής ταχύτητας του μέλλοντος.
Το "G" αναφέρεται στην ταχύτητα μετάδοσης της μονάδας.Για παράδειγμα, στο "1G", σημαίνει 1 gigabit ανά δευτερόλεπτο (GBPS), όπου 1g ισούται με 1000 megabits (Mbps).Μια ενότητα "GE" σημαίνει μια ενότητα Gigabit Ethernet, η οποία υποστηρίζει ταχύτητες 1G.
Οι βασικές διαφορές μεταξύ των οπτικών μονάδων 850nm, 1310nm και 1550nm προέρχονται από τις ιδιότητες μετάδοσης και εφαρμογών που αφορούν το μήκος κύματος τους.Το μήκος κύματος των 850nm, που λειτουργεί στην περιοχή μικρού μήκους κύματος, χρησιμοποιείται συνήθως για ίνες πολλαπλών λειτουργιών (MMF), κατάλληλο για αποστάσεις έως 500 μέτρων και ιδανικό για τοπικά δίκτυα.Αντίθετα, τα μεγαλύτερα μήκη κύματος των 1310Nm και 1550Nm χρησιμοποιούνται με ίνες μονής λειτουργίας (SMF), η οποία υποστηρίζει την επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων.Συγκεκριμένα, οι μονάδες 1310Nm μπορούν να καλύψουν αποστάσεις από 2 έως 40 χιλιόμετρα, ενώ οι μονάδες 1550Nm χειρίζονται πολύ μεγαλύτερες περιοχές, από 40 έως 120 χιλιόμετρα ή περισσότερο.Αυτές οι διακυμάνσεις στο μήκος κύματος και τη συμβατότητα των ινών εξοπλίζουν κάθε ενότητα για ξεχωριστές απαιτήσεις δικτύου, από τοπικά δίκτυα βραχείας σύνδεσης έως εκτεταμένα δίκτυα ευρείας περιοχής.
Οι οπτικές ενότητες SFP και SFP+ διαφέρουν κυρίως στην ταχύτητα μετάδοσης, την τυπική υποστήριξη και τις επιλογές μήκους κύματος.Οι μονάδες SFP υποστηρίζουν έως και 10,3 Gbps, κατάλληλα για Gigabit Ethernet και παρόμοιες εφαρμογές χαμηλής ταχύτητας, ενώ οι μονάδες SFP+ σχεδιάζονται για 10 Gbps και υψηλότερα, ιδανικά για δίκτυα υψηλής ταχύτητας όπως 10G Ethernet και SONET/SDH.Το SFP+ υποστηρίζει επίσης το DWDM για πολυπλεξία προηγμένου μήκους κύματος.
Οι μονάδες SFP συμμορφώνονται με τα πρότυπα IEEE 802.3 και SFF-8472, εξασφαλίζοντας ευρεία συμβατότητα.Το SFP+ επεκτείνει την υποστήριξη σε πρωτόκολλα υψηλής ταχύτητας.Όσον αφορά τα μήκη κύματος, τα SFP είναι διαθέσιμα από 850nm έως 1610nm, κυρίως χρησιμοποιώντας 850Nm για ίνες πολλαπλών λειτουργιών.Το SFP+ προσφέρει βελτιωμένες δυνατότητες απόστασης, υποστηρίζοντας έως και 550m στα 850nm, 10 χιλιόμετρα στα 1310nm και μέχρι 120 χιλιόμετρα στα 1550nm, φιλοξενώντας πιο αποτελεσματικά τις επικοινωνίες μεγαλύτερης εμβέλειας.
2024/01/25
2023/12/28
2023/12/28
2024/04/22
2023/12/28
2023/12/26
2024/04/16
2023/12/28
2024/04/29
2023/12/26