El rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología hace que la vida de las personas cambie con cada día que pasa. El rápido desarrollo de los mercados de aplicaciones como 5G, big data, blockchain, Computación en la nube, Internet de las cosas e inteligencia artificial ha traído un crecimiento explosivo al tráfico de datos, Y la interconexión del centro de datos se ha convertido gradualmente en un punto de acceso de investigación para comunicaciones ópticas. Los escenarios actuales de aplicación de módulos ópticos de alta velocidad se dividen principalmente en redes de centros de datos de Internet, redes de transmisión óptica del área metropolitana y redes de telecomunicaciones representadas por redes de portadores de 5G.
Aplicación de módulos ópticos en centros de datos
El centro de datos ya no es solo una o varias salas de computadoras, sino un grupo de clústeres de centros de datos. Para lograr el trabajo normal de varios servicios de Internet y mercados de aplicaciones, los centros de datos deben operar en coordinación. El intercambio masivo y en tiempo real de información entre centros de datos ha creado la necesidad de redes de interconexión de centros de datos, y la comunicación de fibra óptica se ha convertido en un medio necesario para lograr la interconexión.
A diferencia del equipo tradicional de transmisión de la red de acceso a las telecomunicaciones, la interconexión del centro de datos requiere información más grande y una transmisión más densa, lo que requiere que el equipo de conmutación tenga velocidades más altas, menor consumo de energía y más miniaturización. Un factor central que determina si se pueden lograr estos rendimientos es el transceptor óptico. La Red de Información utiliza principalmente fibra óptica como medio de transmisión, pero el cálculo y el análisis actuales también deben basarse en señales eléctricas, y el transceptor óptico es el dispositivo central para la conversión fotoeléctrica.
Los módulos de transceptor óptico de comunicación del centro de datos se pueden dividir en tres tipos según el tipo de conexión:
(1) centro de datos al usuario, generado por comportamientos del usuario final, como acceder a la nube para navegar por las páginas web, enviar y recibir correo electrónico y transmisiones de video;
(2) la interconexión del centro de datos, utilizada principalmente para la replicación de datos, el software y las actualizaciones del sistema;
(3) dentro del centro de datos, se utiliza principalmente para el almacenamiento de información, la generación y la minería. De acuerdo con las previsiones, las comunicaciones internas del centro de datos representan más del 70% de las comunicaciones del centro de datos, y el rápido desarrollo de la construcción del centro de datos también ha llevado al desarrollo de módulos ópticos de alta velocidad.
El tráfico de datos sigue creciendo, y la tendencia de los centros de datos grandes y planos ha empujado a los módulos ópticos a desarrollarse de dos maneras:
· Aumento de los requisitos de la tasa de transmisión
· Volumen de crecimiento de la demanda
La tendencia de los centros de datos a gran escala ha llevado a un aumento en los requisitos de distancia de transmisión. La distancia de transmisión de la fibra multimodo está limitada por el aumento en la velocidad de la señal y se espera que sea reemplazada gradualmente por fibra monomodo. El costo del enlace de fibra óptica consta de dos partes: módulo de transceptor óptico y fibra óptica. También hay diferentes soluciones aplicables para diferentes distancias. En términos de la interconexión de larga a media distancia requerida para las comunicaciones del centro de datos, hay dos soluciones revolucionarias nacidas de MSA:
· PSM4 (modo único paralelo 4 carriles)
· CWDM4 (multiplexor de división de longitud de onda gruesa 4 carriles)
Entre ellos, el uso de fibra PSM4 es 4 veces mayor que el de CWDM4. Cuando la distancia de enlace es más larga, el costo de la solución CWDM4 es relativamente bajo.
Existen diferencias en la aplicación de transceptores ópticos en centros de datos en el país y en el extranjero.
Las interconexiones internas del interruptor del centro de datos de nosotros son principalmente fibra monomodo. En la era 100G, los módulos ópticos CWDM4 / PSM4 son ampliamente utilizados. En la era 400G, DR4 es actualmente el principal. Las interconexiones del servidor y del conmutador utilizan principalmente cable DAC. A medida que pasa el tiempo y aumenta la velocidad del módulo del transceptor óptico, la proporción de fibra multimodo y cables DACs conectados directamente en la solución de interconexión interna del centro de datos de Estados Unidos será cada vez más baja.
La interconexión de los interruptores internos en los centros de datos de China está dominada por la fibra multimodo, y la proporción de fibra monomodo está aumentando gradualmente. En la actualidad, la demanda interna de 400G es muy pequeña. En la era 100G, se utilizan módulos SR4/cwdm4. La interconexión entre servidores y conmutadores utiliza principalmente el cable óptico activo AOC.
Líder en red de transmisión de fibra óptica: módulo óptico CWDM
El módulo óptico CWDM utiliza tecnología CWDM, que puede combinar señales ópticas de diferentes longitudes de onda a través de un multiplexor de división de longitud de onda externo y transmitirlas a través de una fibra óptica, ahorrando así recursos de fibra óptica. Al mismo tiempo, el extremo receptor debe descomponer la señal óptica compleja utilizando un multiplexor de descomposición de ondas.
Los transceptores ópticos CWDM se utilizan generalmente en sistemas CWDM, que tienen un costo menor que los transceptores ópticos DWDM y se utilizan ampliamente. En un sistema CWDM, un módulo de transceptor óptico CWDM se inserta en un interruptor, Y un módulo transceptor óptico CWDM está conectado a un demultiplexor CWDM u OADM multiplexor de adición/caída óptica con un puente para trabajar.
El transceptor óptico CWDM juega un papel enorme en el sistema CWDM y resuelve con éxito los problemas en la red de transmisión de fibra óptica. Los módulos de transceptor óptico CWDM tienen ocho ventajas, que se resumen de la siguiente manera:
1. Transmisión "transparente" de datos;
2. Super gran capacidad, haga pleno uso de los enormes recursos de ancho de banda de fibra óptica;
3. Ahorrar grandemente recursos de la fibra y reducir costes de construcción;
4. Alta flexibilidad de red, economía y fiabilidad;
5. Puede ser un intercambio de red totalmente óptico para realizar una transmisión de relé no eléctrica de larga distancia
6. Módulo láser simplificado, que reduce el tamaño del equipo y ahorra espacio en la habitación;
7. La recuperación de la capa óptica es independiente del servicio y la velocidad, que puede proteger eficazmente los datos;
8. No se necesita ningún refrigerador de semiconductores y función de control de temperatura, por lo que el consumo de energía se puede reducir significativamente, que es solo 12.5% de DWDM.
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