ما هي سيناريوهات تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية ؟

التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا يجعل حياة الناس تتغير مع مرور كل يوم. مع التقدم المستمر للتطبيقات مثل 5G ، والبيانات الضخمة ، و blockchain ، والحوسبة السحابية ، وإنترنت الأشياء ، والذكاء الاصطناعي ، زاد تدفق البيانات بشكل غير مسبوق. وأصبح الربط البيني لمركز البيانات نقطة ساخنة للبحث في الاتصالات البصرية.

سيناريوهات تطبيق جهاز الإرسال والاستقبال البصري عالية السرعة الحالية هي بشكل رئيسي شبكات مراكز بيانات الإنترنت ، وشبكات النقل البصري لشبكة المناطق الحضرية ، وشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية الممثلة بشبكات حامل 5G.

أو. تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في مراكز البيانات

لم يعد مركز البيانات الحالي مجرد غرفة كمبيوتر واحدة أو بضع غرف ، بل مجموعة من مجموعات مراكز البيانات. من أجل تحقيق التشغيل العادي لمختلف خدمات الإنترنت وأسواق التطبيقات ، يلزم تنسيق العملية بين مراكز البيانات. أدى التبادل الجماعي للمعلومات في الوقت الفعلي بين مراكز البيانات إلى خلق الطلب على شبكات الربط البيني لمراكز البيانات ، وأصبح اتصال الألياف الضوئية وسيلة ضرورية لتحقيق الربط البيني.

يختلف الربط البيني لمراكز البيانات عن معدات الإرسال التقليدية المتصلة بشبكات الاتصالات السلكية واللاسلكية ، ويتطلب معدات ذات سرعة أعلى ، واستهلاك أقل للطاقة ، وحجم أصغر من أجل تحقيق نقل أكبر وأكثر كثافة للمعلومات. الـجهاز الإرسال والاستقبال البصريهو عامل أساسي يحدد ما إذا كان يمكن تحقيق هذا الأداء أم لا. تستخدم شبكة المعلومات بشكل أساسي الألياف البصرية كوسيط إرسال ، ولكن يجب أن يعتمد الحساب والتحليل على الإشارات الكهربائية في الوقت الحالي ، وجهاز الإرسال والاستقبال الضوئي هو النواة لتحقيق التحويل الكهروضوئي.

Ⅱ. يمكن تقسيم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية للاتصالات في مركز البيانات إلى ثلاث فئات وفقًا لأنواع الاتصال المختلفة

(1) من مراكز البيانات إلى المستخدمين ، يتم إنشاؤها بواسطة سلوكيات المستخدم النهائي مثل الوصول إلى السحابة لتصفح صفحات الويب وإرسال واستقبال رسائل البريد الإلكتروني وتدفقات الفيديو ؛

(2) يستخدم الربط البيني لمركز البيانات بشكل رئيسي لنسخ البيانات والبرامج وترقيات النظام ؛

(3) يستخدم بشكل رئيسي لتخزين المعلومات والجيل والتعدين داخل مركز البيانات.

وفقًا للتنبؤات ، حساب الاتصالات الداخلية في مركز البيانات لأكثر من ، اتصالات مركز البيانات. لقد أدى التطور الكبير في بناء مركز البيانات إلى ولادة تطوير أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية عالية السرعة.

1. يستمر تدفق البيانات في النمو ، ويعزز اتجاه مراكز البيانات المسطحة والواسعة النطاق تطوير أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية من جانبين:

(1) الطلب المتزايد على معدل الإرسال ؛ (2) الطلب المتزايد على الكمية.

أدى الاتجاه الواسع النطاق لمراكز البيانات إلى زيادة مسافة الإرسال. مسافة إرسال الألياف البصرية متعددة الأوضاع محدودة بسبب زيادة معدل الإشارة ، ومن المتوقع أن يتم استبدالها تدريجيًا بألياف بصرية أحادية النمط. تتكون تكلفة وصلة الألياف الضوئية من جزأين: جهاز إرسال واستقبال بصري وألياف بصرية ، وهناك حلول مختلفة قابلة للتطبيق لمسافات مختلفة.

2. من حيث التوصيل البيني المتوسط والطويل المدى المطلوب للاتصال بمركز البيانات ، هناك حلان ثوريان ولدا من MSA:

(1) PSM4 (وضع واحد متوازي 4 حارات) ؛

(2) CWDM4 (معدد تقسيم الطول الموجي الخشن 4 حارات).

من بينها ، استخدام ألياف PSM4 هو 4 مرات من CWDM4. عندما تكون مسافة الارتباط أطول ، تكون تكلفة حل CWDM4 منخفضة نسبيًا.

3. تطبيق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في مراكز البيانات في الصين.

الربط البيني للمفاتيح الداخلية في مراكز البيانات الأمريكية يهيمن عليه الألياف البصرية أحادية الوضع. في عصر G ، تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية CWDM4/PSM4 على نطاق واسع ، وفي عصر G ، DR4 هي المهيمنة حاليًا ؛ ويستخدم التوصيل البيني بين الخوادم والمفاتيح في الغالب كابل داك. مع مرور الوقت وزيادة معدل الوحدة ، ستصبح نسبة DAC من الألياف متعددة الأوضاع وكابل التوصيل المباشر في مخطط الربط البيني الداخلي لمراكز البيانات الأمريكية أقل وأقل.

ويهيمن الربط البيني للمفاتيح الداخلية في مراكز البيانات في الصين على الألياف متعددة الأوضاع ، وتزداد تدريجيا نسبة الألياف أحادية الوضع. في الوقت الحالي ، هناك طلب ضئيل على ، G في الصين. في عصر ، يتم استخدام وحدات SR4/CWDM4 ، وتستخدم معظم التوصيلات بين الخوادم والمفاتيح الكهربائية كابلات بصرية نشطة AOC.