نسل جدید ماژول سینگل ۱۰۰G

نسل جدید ماژول سینگل ۱۰۰G

سیسکو به تازگی ماژول QSFP28 100G FR را معرفی کرد. این صرفا یک محصول است، اما می‌تواند سرآغاز یک صنعت پویا و بزرگ‌تر باشد. ماژول QSFP28 100G FR طی چند سال آینده، دنیای ماژول‌های نوری ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه را تغییر خواهد داد. برای بررسی این موضوع که اصولا چرا ما به این ماژول و این تغییر نیاز خواهیم داشت؛ ابتدا اجازه دهید کمی از تاریخ ماژول‌های پرسرعت را مرور کنیم.

ارتقاء از ماژول ۱۰G به ۱۰۰G

زمانی که از ماژول‌های نوری +۱۰G SFP استفاده می‌شد، انتخاب‌ها ساده و اندک بود. علاوه بر این، خود ماژول‌ها به صورت مستقیم وظیفه‌ی تبدیل سیگنال‌های الکتریکی را به سیگنال‌های نوری و بالعکس بر عهده داشتند.

در سال‌های بعد، تقاضا برای پهنای باند شبکه افزایش یافت و این بدان معنی بود که باید سرعت لینک‌های داده نیز افزایش یابد. در نتیجه نه تنها سریع‌تر شد؛ بلکه شتاب هم گرفت. استانداردهایی مانند IEEE و SFF باید متدهایی را در نظر می‌گرفتند که از ماژول‌های نوری سریع‌تر باشد.

تکنیک هایی مانند WDM یا به عبارتی مالتی پلکسینگ تقسیم طول موج، فیبر موازی، CTLE یا یکسان سازی متناوب زمان خطی و FEC یا همان تصحیح خطای ارسالی به شکل استانداردهای جدید ایجاد شدند.

افزایش هزینه در ساخت ماژول

چنین پیچیدگی‌هایی هزینه‌های بسیاری دارد. نه تنها در هزینه‌ی ساخت ماژول‌های نوری بلکه در طراحی زیرساخت فیبر نیز محسوس است. در نتیجه هم هزینه سخت‌افزاری و هم هزینه عملیاتی را افزایش خواهد داد.

این مشکلات، می‌تواند خطر عدم موفقیت در سازگاری بین ماژول اپتیک و سوئیچ یا روتر را در شرکت‌ها و سازمان‌های مختلف افزایش دهد. در آینده، تقاضای پهنای باند بالاتر در شبکه سرانجام به ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه خواهد رسید. دقیقا مشابه اکنون که ماژول‌های فیبر ۱۰ گیگابیتی از نظر هزینه مقرون به صرفه بوده و به تولید انبوه رسیده‌اند. به شکل فعلی و با وجود پیچیدگی‌ها و هزینه‌های بالای ساخت ماژول ۱۰۰G به زودی نمی‌توان به آن نقطه رسید و یک تغییر اساسی لازم است.

ماژول سیسکو Single-Lambda 100G

این نقطه‌ای است که ماژول Single-Lambda 100G وارد می‌شود. مشخصات اپتیک آن برای نخستین بار توسط ۱۰۰G Lambda MSA (توافق‌نامه مالتی سورس) استانداردسازی شد. IEEE نیز در حال استاندارد سازی مشخصات مشابه مانند ۱۰۰GBASE-FR1 است.

این ماژول به سرعت و با پیشبرد کارشناسان اپتیک سیسکو برای ایجاد راه‌حلهای مقرون به صرفه برای شبکه‌های با تراکم بالا، مسیریابی، و غیره از حمایت گسترده‌ای در صنعت برخوردار شد. هدف این بود که بتوان فیبرهای نوری ۱۰۰G و ۴۰۰G ساخت و عرضه کرد که بتواند با هزینه کمتری به تولید انبوه دست یابد.

استفاده از فناوری PAM4

اساس کار ماژول سینگل مود لامبدا استفاده از فناوری PAM4 یا مدولاسیون دامنه پالس چهار سطحی است. پیش از این، تقریبا تمام ماژول‌های نوری ۱۰۰G از NRZ استفاده می‌کردند که یک فرمت مدولاسیون باینری دو سطحی بود.

فناوری PAM4 دو برابر داده را بدون نیاز به افزایش سرعت، در ماژول‌های نوری فراهم می‌کند. بنابراین، همان فناوری نوری در NRZ که ۵۰G سرعت دارد؛ می‌تواند به ۱۰۰G سرعت در PAM4 برسد. نکته مهم این است که جریان کامل داده با سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه توسط یک لیزر واحد منتقل می‌شود. این بدان معنی است که هیچ فیبر موازی دیگری وجود نخواهد داشت.

با پیشرفت در فرم فاکتورهای جدید می‌توان به نسل بعدی ماژول‌های ۱۰۰G و فراتر از آن نیز رسید.