Az SFP modul átfogó elemzése: az alapoktól az alkalmazásokig

I. Bevezetés

(I) a fontos helyzet SFP modul a kommunikáció területén

A modern és gyorsan fejlődő kommunikációs hálózati architektúrában az SFP (kicsi formában fakorló) modul, azaz a kicsi, elcsúsztatható modul kulcsfontosságú elemgé vált. Az adatforgalom exponenciális növekedésével, függetlenül attól, hogy az adatközpontban nagysebességű, nagysebességű és átadja az adatközpontban, vagy a széles körű és nagy kapacitású információk interakciója a széles körű hálózatban, vagy az Enterprise Campus Network, hogy megfeleljen a nagy sávszélesség és az alacsony késések igényeinek, és alacsony késéssel szolgáljon, az SFP-modul helyrehozhatatlan szerepet játszik. Ez az egyik alapvető elem a hálózat hatékony és stabil működésének biztosítása érdekében.

Ii.

Jelenleg a kommunikációs ipar az élvonalbeli mezők, például az 5G, a tárgyak internete és a felhőalapú számítástechnika felé halad. Az 5G hálózatok nagyszabású telepítése rendkívül magas követelményeket tett az alapállomások, valamint az alapállomások és az alaphálózatok közötti átviteli sebességre és kapacitásra. Az SFP modulnak nagyobb mértékűnek kell lennie, például a hagyományos 1G és 10G -ről 25 g -re, 100 g -ra vagy még magasabb sebességgel kell rendelkeznie, hogy alkalmazkodjanak az 5G hálózatok Fronthaul, Midhaul és Backhaul linkekhez. A tárgyak internete növekedése lehetővé tette több tízmilliárd eszközhöz a hálózathoz való hozzáférést, ami arra késztette az SFP modult, hogy folyamatosan optimalizálja a költségeket és az energiafogyasztást, miközben több kapcsolatot támogat, hogy megfeleljen az alacsony energiafogyasztás és az IoT eszközök nagyszabású telepítése. A felhőalapú számítástechnika erőteljes fejlesztése elősegítette az adatközpontok folyamatos bővítését és frissítését. A szerverek összekapcsolása az adatközpontokban, a tárolóeszközök nagysebességű kommunikációja és a számítási csomópontok mind az SFP modulra támaszkodnak a nagy sűrűségű és nagy sebességű adatátvitel elérése érdekében, ami innovatív követelményekhez vezetett az SFP modul iránt a teljesítmény, a sűrűség és a kompatibilitás szempontjából. 2. Az SFP modul alapvető áttekintése

(I) Meghatározás és alapfogalmak

Az SFP modul meghatározása: Az SFP modul egy melegen leplezett kis csomagmodul, amelynek célja a rugalmas optoelektronikus interfész megoldások biztosítása a hálózati eszközökhöz (például kapcsolók, útválasztók, szerverhálózati kártyák stb.). Átalakíthatja az elektromos jeleket optikai jelekké az optikai szálátvitelhez, vagy fordítva, a kapott optikai jeleket elektromos jelekké konvertálja, hogy hatékony kapcsolatot érjen el a hálózati eszközök és az optikai rost összeköttetések között. Ez a plug-and-play szolgáltatás több mint 30%-kal javítja a hálózati működést és a karbantartási hatékonyságot, ami jelentősen csökkenti a kézi karbantartási költségeket.

Különbségek a többi modultól (például a GBIC stb.): A korai gigabites interfész konverterrel (GBIC) összehasonlítva az SFP modul jelentős mértékben csökkenti a méretcsökkentést, csak körülbelül a GBIC -t, amely lehetővé teszi a hálózati eszközök számára, hogy több portot konfiguráljanak egy korlátozott panel térben, jelentősen javítva a portsűrűség javítását. A funkció szempontjából, bár mindkettő optoelektronikus konverziós képességekkel rendelkezik, az SFP modul fejlettebb a technológiában, támogatja a magasabb adatátviteli sebességeket, és jobban teljesíti az energiafogyasztást, a hőeloszlás és a kompatibilitást. Például, a GBIC általában 1 Gbps maximális sebességet támogat, míg az SFP modul nemcsak könnyen kezelheti az 1 GBPS -t, hanem 10 Gbps -re és magasabb rátára is. Miután egy bizonyos kapcsoló modell elfogadja az SFP portokat, az egységenkénti portsűrűség növekszik a GBIC ERA 8 portjáról 32 portra, és a helyhasználati sebesség négyszer növekszik. ​
(Ii) szerkezeti elemzés

Belső alkatrészek (lézerek, detektorok stb.): Az SFP modul elsősorban magkomponensekből, például lézerekből áll (az elektromos jelek optikai jelekké történő átalakításához használják, beleértve a függőleges üregfelületet, amely a VCSEL és a szélkibocsátó lézereket az elektromos jelzésekhez különböző típusú, az elektromos jelzésekből származó, az elektromos jelzésekből származó, az elektromos jelzésekből származó, az optikai jelzésekhez felelős, és a kapott optikális jelekről, az optikai jelzésekről, az optikai jelzésekért, az optikai jelzésekért, és a kapott optikális jelekről, a kaptikákhoz, és a kapott optikális jelekről, a kaptikákhoz, és a kapott optikális jelekről, a kaptikáért, és a kapott optikális jelekről, a kaptokhoz, és felelősek az optikai jelzésekhez Lavina Photodiodes APD), jelfeldolgozó áramkörök (moduláció, demoduláció, amplifikáció, kialakítás stb. Az elektromos jelek stb. A jelek pontos átvitelének és fogadásának biztosítása érdekében) és a vezérlőáramkörök (a modul működési állapotának, például hőmérséklet, torziai áram stb. Feltételezésére és szabályozására használják). A 10 g SFP modult példaként véve a VCSEL lézer 850 nm hullámhosszon működik. Az APD -detektor segítségével 300 méter stabil transzmissziót érhet el a multimódusú optikai szálon. ​
Külső interfész-tervezés (LC interfész stb.): Az SFP modul külső interfésze általában elfogadja az LC (Lucent Connector) interfészt, amelynek előnyei vannak a kis méret, a kényelmes kapcsolat és a nagy sűrűségű vezetékek előnyeivel. Az LC interfész egy duplex kialakítás, amely felismeri az optikai jelek küldését és fogadását két optikai szál interfészen keresztül, biztosítva az adatok kétirányú továbbítását. A plug-in kialakítása rendkívül kényelmessé teszi a modult a telepítéshez és a cseréjéhez, anélkül, hogy összetett eszközökre és szakmai készségekre lenne szükség, jelentősen javítva a hálózati telepítés és karbantartás hatékonyságát. Miután egy adatközpont elfogadta az LC interfész SFP modult, a huzalozási időt a hagyományos interfész 4 órájáról/szekrényéről 1,5 órára rövidítették. ​
Iii. Az SFP modul működési elve
(I) fotoelektromos konverziós mechanizmus
Az elektromos jelek optikai jelekké történő konvertálásának folyamata: Ha a hálózati eszköz elektromos jelét továbbítják az SFP modulra, akkor először belép a lézermeghajtó áramkörbe. Az áramkör pontosan beállítja a lézerhez megadott torzítási áramot a bemeneti elektromos jel amplitúdójának és frekvenciaváltozásainak megfelelően. A torzítási áram által vezérelt lézer optikai jelet generál, amely megfelel a bemeneti elektromos jelnek. Például az "1" digitális jel esetében a lézer erős optikai teljesítményt ad ki; A "0" digitális jel esetében a lézer gyenge vagy nincs kimeneti optikai teljesítményt. Ilyen módon megvalósul az elektromos jelek optikai jelekké történő átalakítása, és az átalakított optikai jelek az optikai szálba kapcsolódnak az optikai szál felületen keresztül az átvitelhez. A közvetlen modulációs technológiát használó SFP modul modulációs sebessége akár 28 Gbps is, ami megfelel az 5G hálózat Fronthaul követelményeinek. ​
Az optikai jelek elektromos jelekké történő konvertálásának folyamata: A fogadó végén az optikai szál által továbbított optikai jel belép az SFP modul detektorába. Az érzékelő a vett optikai teljesítményt megfelelő elektromos jelzé konvertálja. A generált elektromos jel általában nagyon gyenge, és előerősítővel kell erősíteni. Az amplifikált elektromos jelet ezután az eredeti digitális jelre alakítják és visszaállítják a későbbi jelfeldolgozó áramkörökkel, például az erősítők és a döntési áramkörök korlátozásán keresztül. Végül, a feldolgozott elektromos jelet továbbítják a hálózati berendezéshez, hogy befejezzék az átalakítási folyamatot az optikai jelekről az elektromos jelekre. A fejlett kiegyenlítő technológia növelheti a fogadó érzékenységet -28dbm -re és meghosszabbíthatja az átviteli távolságot. ​
(Ii) adatátviteli folyamat
Adatfeldolgozás és átvitel az átviteli végén: Az átviteli végén a hálózati berendezés elektromos jelek formájában továbbítja az SFP modulhoz továbbított adatokat. Az SFP modul belépése után az adatokat először a kódoló áramkör kódolja, például a 8b/10b kódolás, hogy javítsa az adatátvitel megbízhatóságát és interferencia-képességét. A kódolt adatokat a lézerre a lézer vezetési áramkör modulálja, optikai jelzé alakítva és az optikai szálon keresztül továbbítja. E folyamat során az SFP modul figyelemmel kíséri és beállítja az átvitt optikai jel teljesítményét annak biztosítása érdekében, hogy az optikai jel szilárdsága az optikai szálátviteli sebességváltó megfelelő tartományán belül legyen, hogy biztosítsa a jel tényleges átviteli távolságát és minőségét. A kezelő által telepített 25 g SFP28 modul az optikai teljesítmény -ingadozási tartományt ± 0,5 dB -en belül vezérli az automatikus teljesítmény -vezérlő funkción keresztül. ​
Az adatfogadás és a visszanyerés a fogadó végén: A fogadó végén az SFP modul megkapja az optikai jelet az optikai szálból az érzékelőn keresztül, és elektromos jelzé konvertálja. Az előerősítés és a szűrés után az elektromos jel belép a dekódoló áramkörbe az eredeti adatjel visszaállításához. Ugyanakkor a fogadó végén lévő SFP modul figyelemmel kíséri a vett jel minőségét, például a mutatókat, például a bit hibaarányát. Ha a jelminőség gyenge, akkor a küldési végt a visszacsatolási mechanizmuson keresztül értesítjük a küldő paraméterek beállításához, vagy a vett jelet kijavítják annak biztosítása érdekében, hogy az adatok végül a hálózati eszközhöz továbbítsák. Az adatközpontban telepített 100G QSFP28 modul a FEC előremenő hibajavító technológiát használja, hogy a bit hibaarányát 10^-4-ről 10^-15-ről csökkentse. ​
Iv. Az SFP modultípusok osztályozása
(I) Osztályozás átviteli sebesség szerint
1GBPS SFP modul: Az 1GBPS SFP modul viszonylag alapvető és általános típusú, amelyet széles körben használnak a korai gigabites Ethernet hálózatokban. Az Enterprise Campus Networks -ben gyakran használják az irodai berendezések, például az asztali számítógépek és nyomtatók csatlakoztatására a hálózati kapcsolókhoz, hogy stabil gigabites hálózati hozzáférést biztosítsanak. Az átviteli távolság az optikai rost típusától és az alkalmazott hullámhossztól függ. Ha a multimódusú optikai szál 850 nm hullámhosszúsággal illeszkedik, akkor az átviteli távolság általában körülbelül 550 m -re érhető el; Ha az egyirányú optikai szál 1310 nm hullámhosszmal illeszkedik, akkor az átviteli távolság meghosszabbítható 10 km-re vagy még tovább. A közönséges modellek közé tartozik az SFP-1G-SX (multimódus rövid távolság), SFP-1G-LX (egyirányú távolsági) stb.
10Gbps SFP modul: A hálózati alkalmazások sávszélességének növekedésének növekedésével a 10 GBPS SFP modul jött létre. Széles körben használják az adatközpontok belső hálózatában a szerverek közötti nagysebességű összekapcsoláshoz, a tárolóeszközök és a szerverek közötti kapcsolathoz a tárolóhelyi hálózatokban (SANS) és más forgatókönyvekhez. Az SFP modul 10 Gbps nagysebességű adatátvitelt ér el a belső áramkör kialakításának optimalizálásával és a magasabb sebességű lézerek, detektorok és más alkatrészek használatával. Az átviteli távolság szempontjából, ha a multimódusú optikai szálat új optikai szálakkal, például OM3-val és OM4-rel használják, akkor támogathatja a 300 m-500 m átviteli távolságot; Ha az egyirányú optikai szálat 1310 nm és 1550 nm hullámhosszon használják, akkor az átviteli távolság elérheti a 10 km-40 km-t, például az SFP -10G-SR (multimódus rövid távolság), SFP -10G-LR (egyirányú hosszú távú) és más modellek. A Google adatközpontok SFP-10G-SR modulokat használnak az állványok közötti nagysebességű összekapcsolás eléréséhez. 25Gbps SFP28 modul: 25 GBPS SFP28 modul olyan termék, amely alkalmazkodik az 5G hálózati építési és adatközpontok frissítésének magasabb sávszélességéhez. Az 5G alapállomások Fronthaul és Midhaul összeköttetéseiben az SFP28 modult használják a bázisállomás-berendezések és az optikai szálhálózatok közötti nagysebességű kapcsolatok elérésére, biztosítva a bázisállomás adatainak gyors továbbítását. Az adatközpontban felhasználható a meglévő hálózati architektúra frissítésére, a hálózati kapcsoló port átviteli sebességének növelésére és a hatékonyabb adatcserére. Az SFP28 modul elfogadja a fejlett 28 nm -es folyamatot, amely csökkenti az energiafogyasztást és javítja az integrációt. Az átviteli távolság szempontjából a multimódusú rost kb. 100m-200 m-et képes támogatni, és az egy üzemmódú rost 10 km-40km-es sebességváltót érhet el különböző hullámhosszon, például SFP28-25G-SR (Multimode Rövid távolság), SFP28-25G-LR (egyirányú hosszú távolság) stb.
Magasabb ráta (például 100 Gbps QSFP28 és más származékos típusú típusok): Annak érdekében, hogy kielégítsük a hatalmas adatok nagysebességű átvitelének szélsőséges igényét az ultra nagy méretű adatközpontokban, a nagy teljesítményű számítástechnika és más mezők, például a 100 Gbps QSFP28, egy másik után megjelentek egy másik után. A QSFP28 modul négycsatornás kialakítást fogad el, és az egyes csatornák adatátviteli sebessége elérheti a 25 Gbps-ot. A négy csatorna párhuzamosan működik, hogy elérje a teljes átviteli sebességet 100 Gbps. Az adatközpont központi hálózati rétegében a QSFP28 modulokat használják a kapcsolók közötti nagysebességű összekapcsoláshoz az alacsony késleltetésű, nagy sávszélességű adatátviteli gerinchálózat kialakításához. Átviteli távolsága elérheti a több üzemmódú optikai szálak körülbelül 100 méterét, és az egy üzemmódú optikai szál, amely különböző hullámhosszúságú, elérheti a 40 km-80 km hosszú távú átvitelt, például a QSFP28-100G-SR4 (multi-módú rövid távolság), QSFP28-100G-LR4 (egyirányú hosszú távolság) és más modellek. A technológia fejlesztésével az átviteli teljesítmény folyamatosan optimalizálódik, és az alkalmazás forgatókönyvei kibővülnek. Az AWS adatközpontok a QSFP28-100G-LR4 modulokat használják egy globális gerinchálózat felépítéséhez. ​
(Ii) Osztályozás átviteli közeggel
Multi-módú SFP modul: A multi-módú SFP modul alkalmas rövid távú, nagy sávszélességű kommunikációs forgatókönyvekhez, például az Enterprise Campus Networks épületek közötti kapcsolatokhoz és az adatközpontokban lévő állványok között. Multimódusú optikai szálat használja a sebességváltó közegként. A multimódusú optikai rost mag átmérője viszonylag vastag (általában 50 μm vagy 62,5 μm), lehetővé téve a több fénymód átadását benne. A multimódusú SFP modul általában 850 nm hullámhosszú VCSEL lézert használ fényforrásként. Az üzemmód diszperziója miatt, amikor a fényt multimódusú optikai szálban továbbítják, a jel torzul, amikor az átviteli távolság növekszik. Ezért az átviteli távolsága általában rövid. 1 Gbps sebességgel az átviteli távolság elérheti az 550 m -t a szokásos multimódusú optikai szálakkal; 10 Gbps sebességgel és magasabb sebességgel azt új multimódusú optikai szálakkal, például OM3 és OM4-rel kell egyezni, és az átviteli távolság körülbelül 300 m-re növelhető. A multimódusú SFP modulnak viszonylag alacsony költségek és egyszerű telepítés és karbantartás előnyei vannak. Ez olyan hálózati telepítési forgatókönyvekhez alkalmas, amelyek nem igényelnek magas átviteli távolságot, de érzékenyek a költségekre.
Egyirányú SFP modul: Az egy üzemmódú SFP modult elsősorban távolsági, nagy kapacitású adatátvitelhez, például a nagyvárosi terület hálózati kapcsolatához, a széles körű hálózatban, a hosszú távú gerinchálózat-átvitelhez és az adatközpontok közötti régiók közötti összekapcsoláshoz használják. Az egyirányú optikai szálat használja a sebességváltó közegként. Az egyirányú optikai rost magátmérője viszonylag vékony (általában 9 μm), amely csak egy optikai mód továbbítását teszi lehetővé, ami nagymértékben csökkenti az üzemmód diszperzióját, a hosszabb távolságátvitel elérése érdekében. Egy üzemmódú SFP modul

Az E -t általában 1310 nm vagy 1550 nm hullámhosszú angol lézereket használja fényforrásként. 1310 nm hullámhosszon az átviteli távolság elérheti a 10 km-20 km-t; 1550 nm hullámhosszon, a megfelelő optikai erősítővel, az átviteli távolság meghosszabbítható 40km-160 km-re vagy még tovább. Noha az egyirányú SFP modul költsége viszonylag magas, összehasonlíthatatlan előnyei vannak a távolsági átvitelben, és biztosíthatják a jel stabilitását és megbízhatóságát a távolsági átvitel során.
(Iii) Különleges funkciótípus

BIDI SFP modul (kétirányú átviteli modul): A BIDI (kétirányú) SFP modul egy kétirányú átviteli modul, amely felismeri az adatok kétirányú továbbítását egy optikai roston, amely hatékonyan megtakarítva az optikai szálforrásokat. Munka alapelve az, hogy a hullámhossz -megosztási multiplexelési technológiát használja az átadott és a kapott optikai jelek különböző hullámhosszokra történő modulálására, és ugyanazon optikai rostban történő továbbítására. Például a közös BIDI SFP modul az átviteli jelet 1310 nm hullámhosszra, a vételi jel 1550 nm hullámhosszra modulálja, és felismeri a kétirányú jelek elválasztását és átvitelét speciális szűrő- és kapcsoló eszközökön keresztül. Néhány régi hálózati frissítési forgatókönyvben, szűk rostforrásokkal, vagy olyan helyeken, amelyek rendkívül költségérzékenyek és nehezen vezethetők, mint például a kisvállalkozási irodai hálózatok és a kommunikációs hálózatok a távoli területeken, a BIDI SFP modulnak jelentős előnyei vannak. Nemcsak kielégíti a hálózati kommunikációs igényeket, hanem csökkenti a rost elhelyezésének költségeit és építési nehézségeit is. Egy régi közösség felújítása BIDI SFP modulokat használ, megtakarítva a rostforrások 50% -át. ​
A CWDM SFP modul (durva hullámhosszú multiplexáló modul): CWDM (durva hullámhosszúságú multiplexelés) Az SFP modul egy durva hullámhosszú multiplexáló modul, amely ugyanabban az optikai roston lévő különféle hullámhosszok több optikai jelének multiplexelésével jelentősen javítja az optikai rostot. A CWDM SFP modul általában 8 vagy 16 hullámhosszot használ a 1270 nm - 1610 nm hullámhossz -tartományban, mindegyik hullámhossz -intervallum körülbelül 20 nm. A Metropolitan Area hálózatban a több felhasználó adatait egy optikai szálon multiplexálhatjuk a mag csomópontjához a különböző hullámhosszú CWDM SFP modulon keresztül, megvalósítva az optikai szálforrások hatékony felhasználását. A hagyományos egy hullámhosszú átvitelhez képest a CWDM SFP modulnak nem kell nagy mennyiségű optikai rostot fektetnie, ami csökkenti az építési költségeket és az optikai szálkezelés összetettségét. ​
DWDM SFP modul (sűrű hullámhosszú multiplexelő modul): A DWDM (sűrű hullámhossz -osztás multiplexelés) Az SFP modul egy sűrű hullámhosszú multiplexáló modul. A CWDM -rel összehasonlítva több optikai jelet képes multiplexelni keskenyebb hullámhossz -intervallumban, hogy elérje a magasabb optikai szálátviteli képességet. A DWDM SFP modul általában 1530 nm - 1565 nm hullámhossz -tartományt használ, akár 0,4 nm -es hullámhossz -intervallummal, és egyetlen optikai roston lehet multiplex 80 hullámhosszon. A DWDM SFP modul kulcsszerepet játszik a rendkívül magas átviteli kapacitási követelményekkel rendelkező forgatókönyvekben, mint például a távolsági gerinchálózatok és az ultra nagy adatközpontok közötti nagysebességű összekapcsolódás. A DWDM technológián keresztül az egyetlen optikai szál több terabit vagy még magasabb adatátviteli sebességet hordozhat, amely megfelel a hatalmas adatok gyors átvitelének igényeinek világszerte. Noha a DWDM SFP modul berendezéseinek költségei és technikai bonyolultsága magas, a távolsági és nagy kapacitású átvitel alkalmazási forgatókönyvében a gazdasági előnyök és a hálózati teljesítmény javítása messze meghaladja a költségbefektetést.
V. SFP modul alkalmazás mező
(I) Adatközpont
Szerver összekapcsolása: Az adatközpontban az SFP modult széles körben használják a szerverek közötti összekapcsoláshoz. Az olyan alkalmazások népszerűsítésével, mint például a felhőalapú számítástechnika és a nagy adatelemzés, az adatközpontokban a szervereknek nagy sebességgel és stabilan kell cserélniük az adatokat. Az olyan modulokat, mint az SFP, az SFP28 és a QSFP28, 10 Gbps-os és fenti sebességgel, széles körben használják a kiszolgálóhálózati kártyák és a hálózati kapcsolók csatlakoztatására, a nagysebességű adatmegosztás és az együttműködési munka megvalósításához a szerver klaszterekben. Például a nagyszabású felhőalapú számítástechnikai adatközpontokban több szerver csatlakozik a magversekhez a 100 Gbps QSFP28 modulokon keresztül, hogy biztosítsa, hogy az olyan műveletek, mint a virtuális gépek migrációja, az adatok biztonsági mentése és a helyreállítás rövid idő alatt befejeződhessenek, javítva az adatközpont működési hatékonyságát és szolgáltatási minőségét.
Tárolóhelyi hálózat (SAN) Connection: A tárolóhelyi hálózatban az SFP modult használják a tárolóeszközök (például lemezrák, szalagkönyvtárak stb.) Csatlakozására a kiszolgálókhoz vagy a tároló kapcsolókhoz. A vállalati adatmennyiség robbanásveszélyes növekedésével a SAN magasabb követelményekkel rendelkezik az adatátvitel stabilitására és sebességére. A pénzügyi ágazat példaként történő felvételét, a banki tranzakciós adatokat, az ügyfélinformációkat stb. A 16 Gbps vagy a 32 Gbps-os szálas csatorna-csatorna biztosítja az adatok nagysebességű és stabil továbbítását a tárolóeszközök és a szerverek között.
(Ii) Távközlési operátor hálózat
5G bázisállomás sebességváltó: Az 5G hálózati architektúrában az SFP modul a bázisállomás átviteli láncának alapvető alkotóeleme. A bázisállomás frontán a 25 g SFP28 modul hatékony kapcsolatot ér el az elosztott egység (DU) és az aktív antenna egység (AAU) között, annak nagy sebességével és miniatürizációs előnyeivel; A közép- és backhaul linkekben a 100G QSFP28 vagy akár a 400G QSFP-DD modulokat a távolság és a kapacitás szerint kell kiválasztani. Ugyanakkor annak érdekében, hogy megbirkózzanak a jövőben az 5G-szintű átviteli sávszélesség további igényével, az operátorok 50 g SFP56 modul tesztelését kezdték meg a hálózati frissítések felkészülése érdekében. ​
Szálas szélessávú hozzáférés (FTTH stb.): A szál-otthoni (FTTH) forgatókönyvben az SFP modul nagysebességű adatcsatornát épít az optikai vonal terminál (OLT) és az optikai hálózati egység (ONU) között. Ahogy az otthoni felhasználók 8K-os videó iránti igénye, a VR alkalmazások stb. Növekszik, a 10G-EPON és az XG-PON technológiák fokozatosan népszerűvé válnak, és a 10G SFP modulok az OLT berendezések szokásos konfigurációjává váltak.
(Iii) vállalati hálózat

Campus Network Botlbone Connection: Az Enterprise Campus hálózatban a különböző épületek közötti gerinc-kapcsolatok nagy sávszélességű, alacsony késleltetésű csatlakozásokat igényelnek. A 10G vagy a 25G SFP modulokat gyakran használják a campus magkapcsolójának és az épületkapcsolónak a hang, a videokonferencia és az üzleti rendszer adatainak stabil átvitelének biztosítása érdekében. Például egy nagy gyártóvállalati park egy gerinchálózatot épített ki a 25G SFP28 modulok telepítésével, a különféle gyári területek és irodaépületek közötti nagysebességű összekapcsolódás megvalósításával, a termelési menedzsment és az ERP rendszerek valós idejű kölcsönhatásának biztosításával, valamint az Enterprise általános működési hatékonyságának javításával. Ugyanakkor néhány vállalat elkezdte a CWDM SFP modulok használatát több szolgáltatás szállítására egy optikai szálon, egyszerűsítve a hálózati architektúrát, miközben csökkenti a vezetékköltségeket. ​
A Branch Office összekapcsolása: A széles körben elosztott vállalati ágazati irodákhoz az SFP modul rugalmas megoldást kínál a székhelyi hálózathoz való kapcsolódáshoz. Az egyirányú SFP modulok, a bérelt operátor dedikált vonalakkal kombinálva, távolsági, biztonságos és megbízható adatátvitelt érhetnek el. A kis ágak a BIDI SFP modulokat használhatják a kétirányú kommunikáció eléréséhez egyetlen optikai rost felhasználásával, az optikai szálas erőforrások megtakarításához.
Vi. SFP modul ipari kihívások és válaszok
(I) Műszaki kihívások

A jel integritása magas sebességgel: Mivel az átviteli sebesség 100 g -ra vagy akár 400 g -ra növekszik, a jelcsillapítás, az áthallás és a jitter problémák komolyabbá válnak. A gyártóknak biztosítaniuk kell a jel integritását a lézer- és detektor teljesítményének optimalizálásával, valamint a jelfeldolgozó algoritmusok, például a nagyszabású modulációs technológia (PAM4) és a fejlettebb kiegyenlítő technológia fejlesztésével. Például a 400 g QSFP-DD modulban a PAM4 modulációs technológia növeli a szimbólumonként továbbított bitek számát 4 bitre, hatékonyan javítva az átviteli sebességet, de magasabb követelményeket helyez a jelfeldolgozásra.
Az energiafogyasztás és a hőeloszlás ellenőrzése: A nagysebességű SFP modulok energiafogyasztása jelentősen megnőtt. Például a 100G QSFP28 modulok energiafogyasztása elérheti a 7-8W-ot. Számos modul központosított telepítése hőkezelési problémákat okoz. Ebből a célból a gyártók új félvezető anyagokat használnak és optimalizálják az áramkör -tervezést az energiafogyasztás csökkentése érdekében, miközben javítják a modul csomagolási struktúráját és javítják a hőeloszlás teljesítményét, például a fémhűtő -mosogatók használatát és a légcsatorna kialakításának optimalizálását. ​
(Ii) piaci kihívások
Költségnyomás: Az 5G építési és adatközpontok terjeszkedése által vezérelt SFP modulok iránti kereslet jelentősen megnőtt, de a piaci verseny heves és az árak folyamatosan csökkennek. A gyártóknak csökkenteniük kell a költségeket a nagyszabású termelés és a technológiai innováció révén, és differenciált termékeket, például testreszabott modulokat kell fejleszteniük az ipari igényekhez, hogy növeljék a termék hozzáadott értékét. ​
Kompatibilitás és interoperabilitás: Kompatibilitási problémák merülhetnek fel az SFP modulok és a különböző gyártók hálózati berendezései között. Az olyan ipari szervezetek, mint például az MSA (több forrású megállapodás), az egységes szabványok megfogalmazásával biztosítják a különböző gyártók termékeinek interoperabilitását. A felhasználóknak a hálózati hibák elkerülése érdekében szigorúan tesztelniük kell a modulok és berendezések kompatibilitását.
Vii. Az SFP modul jövőbeli fejlesztési trendje
Magasabb átviteli sebesség: A technológiák, például a mesterséges intelligencia és a nagy adatok fejlesztésével az átviteli arány iránti kereslet tovább növekszik. A 400G, 800G és még 1,6T SFP modulok beléptek a kutatási és fejlesztési és tesztelési szakaszba, és a jövőben fokozatosan forgalmazzák. ​
Integráció és intelligencia: Az SFP modulok több funkciót integrálnak, például beépített intelligens megfigyelő chipeket a modul állapotának valós idejű megfigyelése és a hiba figyelmeztetése érdekében; Ugyanakkor mélyen integrálódnak a hálózati berendezések menedzsmentrendszeréhez, hogy javítsák a hálózati működési és karbantartás intelligens szintjét. ​
Zöld energiatakarékosság: Az alacsony fogyasztású eszközöket és az energiatakarékos mintákat használják a modul energiafogyasztásának csökkentésére, amely megfelel az adatközpontok és a kommunikációs hálózatok zöld fejlesztési igényeinek. Például néhány gyártó 100 g SFP modulot indított, amelynek energiafogyasztási és hőeloszlásának költségei csökkentik az energiafogyasztási költségeket. ​
Az új alkalmazási forgatókönyvek bővítése: Az élvonalbeli technológiák, például a 6G és a kvantumkommunikáció fejlesztésével az SFP modulok több területen szerepet játszanak, mint például az optikai jelátvitel a kvantumkulcs-elosztó rendszerekben, új fejlesztési lehetőségeket hozva az ipar számára.
Viii. Következtetés
Az SFP modul rugalmasságának, nagy teljesítményének és széles körű alkalmazhatóságának köszönhetően a modern kommunikációs hálózatok nélkülözhetetlen kulcseleme lett. Az adatközpontoktól a telekommunikációs hálózatokig, a vállalati egyetemektől kezdve a házfelhasználókig az SFP modul támogatja a hatalmas adatok hatékony továbbítását. Annak ellenére, hogy a technológia és a piac kettős kihívásai, amelyeket az ipar folyamatos innovációja vezet, az SFP modul a nagyobb sebesség, az alacsonyabb energiafogyasztás és a több intelligencia irányába fog fejlődni, szilárd garanciát biztosítva a jövőbeli kommunikációs hálózatok frissítéséhez és átalakulásához. $