"បណ្តាញ" បានក្លាយជា "ភាពចាំបាច់" សម្រាប់មនុស្សសម័យទំនើបភាគច្រើន។
មូលហេតុដែលយុគសម័យបណ្តាញដ៏ងាយស្រួលបែបនេះអាចមក “បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក” អាចនិយាយបានថាមិនអាចខ្វះបាន។
នៅឆ្នាំ 1966 អង្កាញ់ចិនអង់គ្លេសបានស្នើគំនិតនៃជាតិសរសៃអុបទិក ដែលបានបញ្ឆេះនូវចំណុចកំពូលនៃការអភិវឌ្ឍន៍ទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិកទូទាំងពិភពលោក។ ប្រព័ន្ធរលកពន្លឺជំនាន់ទី 1 ដំណើរការនៅកម្រិត 0.8 μm ក្នុងឆ្នាំ 1978 ត្រូវបានដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់ជាផ្លូវការក្នុងពាណិជ្ជកម្ម ហើយជំនាន់ទីពីរនៃរលកពន្លឺ ប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងដោយប្រើខ្សែ multimode នៅដើមដំបូងត្រូវបានណែនាំយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980។ នៅឆ្នាំ 1990 ប្រព័ន្ធរលកអុបទិកជំនាន់ទីបីដែលដំណើរការក្នុងល្បឿន 2.4 Gb/s និង 1.55 μm អាចផ្តល់សេវាកម្មទំនាក់ទំនងពាណិជ្ជកម្ម។
"បិតានៃជាតិសរសៃ" sorghum ដែលបានរួមចំណែកយ៉ាងទូលំទូលាយដល់ "ការបញ្ជូនពន្លឺនៅក្នុងជាតិសរសៃសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងអុបទិក" បានទទួលរង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 2009 ។
ការទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិកឥឡូវនេះបានក្លាយទៅជាសសរស្តម្ភសំខាន់មួយនៃទំនាក់ទំនងទំនើប ដែលដើរតួយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងបណ្តាញទូរគមនាគមន៍ទំនើប។វាក៏ត្រូវបានគេមើលឃើញថាជានិមិត្តសញ្ញាដ៏សំខាន់នៃបដិវត្តន៍បច្ចេកវិទ្យាថ្មីរបស់ពិភពលោក និងជាមធ្យោបាយសំខាន់នៃការបញ្ជូនព័ត៌មាននៅក្នុងសង្គមព័ត៌មាននាពេលអនាគត។
ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ទីផ្សារកម្មវិធីនៃទិន្នន័យធំ កុំព្យូទ័រលើពពក 5G អ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ និងបញ្ញាសិប្បនិម្មិតបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ទីផ្សារកម្មវិធីគ្មានមនុស្សបើកដែលកំពុងមកដល់កំពុងនាំមកនូវការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងដល់ចរាចរណ៍ទិន្នន័យ។ទំនាក់ទំនងអន្តរមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យបានអភិវឌ្ឍបន្តិចម្តងៗទៅជាការស្រាវជ្រាវទំនាក់ទំនងអុបទិក។កន្លែងក្តៅ។
នៅខាងក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យដ៏ធំរបស់ Google
មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យបច្ចុប្បន្នមិនគ្រាន់តែជាបន្ទប់កុំព្យូទ័រតែមួយ ឬបន្ទប់មួយចំនួនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាសំណុំនៃចង្កោមមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការងារធម្មតានៃសេវាកម្មអ៊ីនធឺណិត និងទីផ្សារកម្មវិធីផ្សេងៗ មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យចាំបាច់ត្រូវធ្វើការជាមួយគ្នា។ ពេលវេលាជាក់ស្តែង និងអន្តរកម្មដ៏ធំនៃព័ត៌មានរវាងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យបានបង្កើតតម្រូវការសម្រាប់បណ្តាញទំនាក់ទំនងអន្តរមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ហើយទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិកបានក្លាយជាមធ្យោបាយចាំបាច់ដើម្បីសម្រេចបាននូវទំនាក់ទំនងអន្តរ។
មិនដូចឧបករណ៍បញ្ជូនបណ្តាញចូលប្រើទូរគមនាគមន៍ប្រពៃណីទេ ការភ្ជាប់អន្តរមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យត្រូវការដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានកាន់តែច្រើន និងការបញ្ជូនកាន់តែក្រាស់ ដែលតម្រូវឱ្យឧបករណ៍ប្តូរមានល្បឿនខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងការបំប្លែងថាមពលតូចជាងមុន។ កត្តាស្នូលមួយដែលកំណត់ថាតើសមត្ថភាពទាំងនេះអាចជា សម្រេចបានគឺម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិក។
ចំណេះដឹងជាមូលដ្ឋានមួយចំនួនអំពីម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិក
បណ្តាញព័ត៌មានភាគច្រើនប្រើខ្សែកាបអុបទិកជាឧបករណ៍ផ្ទុកបញ្ជូន ប៉ុន្តែការគណនា និងការវិភាគបច្ចុប្បន្នក៏ត្រូវតែផ្អែកលើសញ្ញាអគ្គិសនីដែរ ហើយម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិកគឺជាឧបករណ៍ស្នូលសម្រាប់សម្រេចការបំប្លែងសារអេឡិចត្រូនិច។
សមាសធាតុស្នូលនៃម៉ូឌុលអុបទិកគឺ Transimitter (Light Emitting Submodule)/Receiver (Light Receiving Submodule) ឬ Transceiver (Optical Transceiver Module) បន្ទះសៀគ្វីអគ្គិសនី ហើយក៏រួមបញ្ចូលនូវសមាសធាតុអកម្មដូចជា Lenses ឧបករណ៍បំបែក និងឧបករណ៍ផ្សំផងដែរ។សមាសភាពសៀគ្វីគ្រឿងកុំព្យូទ័រ។
នៅចុងបញ្ចប់នៃការបញ្ជូន: សញ្ញាអគ្គិសនីត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសញ្ញាអុបទិកដោយ Transimitter ហើយបន្ទាប់មកបញ្ចូលទៅសរសៃអុបទិកដោយអាដាប់ទ័រអុបទិក; នៅចុងបញ្ចប់ទទួល: សញ្ញាអុបទិកនៅក្នុងសរសៃអុបទិកត្រូវបានទទួលដោយអ្នកទទួលតាមរយៈអាដាប់ទ័រអុបទិក។ និងបំប្លែងទៅជាសញ្ញាអគ្គិសនី ហើយបញ្ជូនទៅអង្គភាពកុំព្យូទ័រសម្រាប់ដំណើរការ។
គ្រោងការណ៍នៃម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិក
ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាសមាហរណកម្ម optoelectronic ទម្រង់វេចខ្ចប់នៃម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិកក៏បានឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរមួយចំនួនផងដែរ។មុនពេលឧស្សាហកម្មម៉ូឌុលអុបទិកត្រូវបានបង្កើតឡើង វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍ទូរគមនាគមន៍ធំៗនៅសម័យដំបូង។ចំណុចប្រទាក់ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ និងមិនអាចប្រើជាសកលបានទេ។នេះបានធ្វើឱ្យម៉ូឌុលឧបករណ៍បញ្ជូនអុបទិកមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបានទេ។ សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មនេះ "កិច្ចព្រមព្រៀងប្រភពច្រើន (MSA)" ចុងក្រោយបានកើតឡើង។ជាមួយនឹងស្តង់ដារ MSA ក្រុមហ៊ុនដែលផ្តោតដោយឯករាជ្យលើការអភិវឌ្ឍន៍ Transceiver បានចាប់ផ្តើមលេចឡើង ហើយឧស្សាហកម្មបានកើនឡើង។
ម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិកអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជា SFP, XFP, QSFP, CFP ជាដើម ដោយយោងតាមទម្រង់កញ្ចប់៖
· SFP (Small Form-factor Pluggable) គឺជាស្ដង់ដារនៃម៉ូឌុលបញ្ជូនសញ្ញាដែលអាចដោតឌុយបានសម្រាប់ទូរគមនាគមន៍ និងកម្មវិធី datacom ដែលគាំទ្រអត្រាផ្ទេរទិន្នន័យរហូតដល់ 10Gbps ។
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) គឺជាម៉ូឌុលឧបករណ៍បញ្ជូនទិន្នន័យដែលអាចដោតបានក្នុងអត្រា 10G ដែលគាំទ្រពិធីការទំនាក់ទំនងជាច្រើនដូចជា 10G Ethernet, 10G Fiber Channel និង SONETOC-192.XFP transceivers អាចត្រូវបានប្រើក្នុងការទំនាក់ទំនងទិន្នន័យ និង ទីផ្សារទូរគមនាគមន៍ និងផ្តល់នូវលក្ខណៈប្រើប្រាស់ថាមពលល្អប្រសើរជាងឧបករណ៍បញ្ជូន 10Gbps ផ្សេងទៀត។
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) គឺជាស្ដង់ដារឧបករណ៍បញ្ជូនទិន្នន័យដែលមានទំហំតូច និងអាចដោតបានសម្រាប់កម្មវិធីទំនាក់ទំនងទិន្នន័យដែលមានល្បឿនលឿន។យោងតាមល្បឿន QSFP អាចត្រូវបានបែងចែកជា 4×1G QSFP, 4×10GQSFP+, 4×25G QSFP28 ម៉ូឌុលអុបទិក។បច្ចុប្បន្ន QSFP28 ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យសកល។
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) គឺផ្អែកលើម៉ូឌុលទំនាក់ទំនងបំបែកអុបទិករលកក្រាស់ស្ដង់ដារដែលមានអត្រាបញ្ជូនពី 100-400 Gbps ។ទំហំនៃម៉ូឌុល CFP មានទំហំធំជាង SFP/XFP/QSFP ហើយជាទូទៅត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបញ្ជូនចម្ងាយឆ្ងាយដូចជាបណ្តាញតំបន់ទីក្រុង។
ម៉ូឌុលបញ្ជូនអុបទិកសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ
ការទំនាក់ទំនងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យអាចចែកចេញជាបីប្រភេទតាមប្រភេទនៃការតភ្ជាប់៖
(1) មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យទៅកាន់អ្នកប្រើប្រាស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយឥរិយាបថអ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ ដូចជាការរុករកគេហទំព័រ ការផ្ញើ និងទទួលអ៊ីមែល និងការផ្សាយវីដេអូដោយការចូលទៅកាន់ពពក។
(2) ការតភ្ជាប់អន្តរមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ដែលប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការចម្លងទិន្នន័យ កម្មវិធី និងប្រព័ន្ធធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។
(3) នៅខាងក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បងសម្រាប់ការរក្សាទុកព័ត៌មាន ការបង្កើត និងការជីកយករ៉ែ។យោងតាមការព្យាករណ៍របស់ Cisco ទំនាក់ទំនងខាងក្នុងរបស់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យមានច្រើនជាង 70% នៃការទំនាក់ទំនងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ហើយការអភិវឌ្ឍន៍នៃការសាងសង់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យបានបង្កកំណើតនូវការអភិវឌ្ឍន៍ម៉ូឌុលអុបទិកដែលមានល្បឿនលឿន។
ចរាចរណ៍ទិន្នន័យបន្តកើនឡើង ហើយនិន្នាការទ្រង់ទ្រាយធំ និងបង្រួមនៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យកំពុងជំរុញការអភិវឌ្ឍន៍ម៉ូឌុលអុបទិកក្នុងទិដ្ឋភាពពីរ៖
· តម្រូវការអត្រាបញ្ជូនកើនឡើង
· តម្រូវការបរិមាណកើនឡើង
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ តម្រូវការនៃម៉ូឌុលអុបទិកនៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យសកលបានផ្លាស់ប្តូរពីម៉ូឌុលអុបទិក 10/40G ទៅជាម៉ូឌុលអុបទិក 100G។ ការផ្សព្វផ្សាយ Alibaba Cloud របស់ប្រទេសចិននឹងក្លាយជាឆ្នាំដំបូងនៃការអនុវត្តទ្រង់ទ្រាយធំនៃម៉ូឌុលអុបទិក 100G ក្នុងឆ្នាំ 2018 ។ វាត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។ ម៉ូឌុលអុបទិក 400G ក្នុងឆ្នាំ 2019 ។
Ali cloud module ផ្លូវវិវត្តន៍
និន្នាការនៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យខ្នាតធំបាននាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃតម្រូវការចម្ងាយបញ្ជូន។ចម្ងាយបញ្ជូននៃសរសៃ multimode ត្រូវបានកំណត់ដោយការកើនឡើងនៃអត្រាសញ្ញា ហើយត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងត្រូវបានជំនួសបន្តិចម្តងៗដោយ single-mode fibers។តម្លៃនៃតំណភ្ជាប់សរសៃមានពីរផ្នែក៖ ម៉ូឌុលអុបទិក និងសរសៃអុបទិក។សម្រាប់ចម្ងាយផ្សេងៗគ្នា មានដំណោះស្រាយដែលអាចអនុវត្តបានខុសៗគ្នា។ សម្រាប់ការតភ្ជាប់ចម្ងាយមធ្យមទៅឆ្ងាយដែលត្រូវការសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ មានដំណោះស្រាយបដិវត្តពីរដែលកើតចេញពី MSA៖
· PSM4 (Parallel Single Mode 4 Lanes)
· CWDM4 (Coarse Wavelength Division Multiplexer 4 lanes)
ក្នុងចំណោមពួកគេ ការប្រើប្រាស់សរសៃ PSM4 គឺ 4 ដងនៃ CWDM4 ។នៅពេលដែលចម្ងាយតំណភ្ជាប់មានរយៈពេលយូរ តម្លៃនៃដំណោះស្រាយ CWDM4 មានកម្រិតទាប។ពីតារាងខាងក្រោម យើងអាចមើលឃើញការប្រៀបធៀបនៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ 100G ដំណោះស្រាយម៉ូឌុលអុបទិក៖
សព្វថ្ងៃនេះ បច្ចេកវិទ្យានៃការអនុវត្តម៉ូឌុលអុបទិក 400G បានក្លាយជាចំណុចសំខាន់នៃឧស្សាហកម្មនេះ។ មុខងារចម្បងនៃម៉ូឌុលអុបទិក 400G គឺដើម្បីកែលម្អការបញ្ជូនទិន្នន័យ និងបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន និងដង់ស៊ីតេច្រកនៃមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ និន្នាការនាពេលអនាគតរបស់វាគឺដើម្បីសម្រេចបាននូវទំហំធំទូលាយ។ ទទួលបាន សំលេងរំខានទាប ការបង្រួមតូច និងការរួមបញ្ចូល ដើម្បីបំពេញតម្រូវការនៃបណ្តាញឥតខ្សែជំនាន់ក្រោយ និងកម្មវិធីទំនាក់ទំនងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យខ្នាតធំ។
ម៉ូឌុលអុបទិក 400G ដើមដំបូងបានប្រើវិធីសាស្ត្រកែប្រែសញ្ញា 16-channel 25G NRZ (Non-Returnto Zero) នៅក្នុងកញ្ចប់ CFP8។ អត្ថប្រយោជន៍គឺថាបច្ចេកវិទ្យាម៉ូឌុលសញ្ញា 25G NRZ ចាស់ទុំនៅលើម៉ូឌុលអុបទិក 100G អាចត្រូវបានខ្ចី ប៉ុន្តែគុណវិបត្តិគឺ សញ្ញាចំនួន 16 ចាំបាច់ត្រូវបញ្ជូនស្របគ្នា ហើយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងកម្រិតសំឡេងមានទំហំធំ ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ នៅក្នុងម៉ូឌុលអុបទិក 400G បច្ចុប្បន្ន 8-channel 53G NRZ ឬ 4-channel 106G PAM4 (4 Pulse Amplitude Modulation) ម៉ូឌុលសញ្ញាត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីដឹងពីការបញ្ជូនសញ្ញា 400G ។
នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការវេចខ្ចប់ម៉ូឌុល OSFP ឬ QSFP-DD ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ហើយកញ្ចប់ទាំងពីរអាចផ្តល់នូវចំណុចប្រទាក់សញ្ញាអគ្គិសនីចំនួន 8 ។ នៅក្នុងការប្រៀបធៀប កញ្ចប់ QSFP-DD មានទំហំតូចជាង និងសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។កញ្ចប់ OSFP មានទំហំធំជាងបន្តិច ហើយប្រើប្រាស់ថាមពលកាន់តែច្រើន ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីទូរគមនាគមន៍។
វិភាគថាមពល "ស្នូល" នៃម៉ូឌុលអុបទិក 100G/400G
យើងបានណែនាំយ៉ាងខ្លីអំពីការអនុវត្តម៉ូឌុលអុបទិក 100G និង 400G ។ខាងក្រោមនេះអាចត្រូវបានគេមើលឃើញនៅក្នុងដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃដំណោះស្រាយ 100G CWDM4 ដំណោះស្រាយ 400G CWDM8 និងដំណោះស្រាយ 400G CWDM4៖
គ្រោងការណ៍ 100G CWDM4
គ្រោងការណ៍ 400G CWDM8
គ្រោងការណ៍ 400G CWDM4
នៅក្នុងម៉ូឌុលអុបទិក គន្លឹះដើម្បីដឹងថាការបំប្លែងសញ្ញា photoelectric គឺឧបករណ៍ចាប់រូបភាព។ដើម្បីសម្រេចបាននូវផែនការទាំងនេះជាចុងក្រោយ តើអ្នកត្រូវបំពេញតម្រូវការអ្វីខ្លះពី "ស្នូល"?
ដំណោះស្រាយ 100G CWDM4 ទាមទារការអនុវត្ត 4λx25GbE ដំណោះស្រាយ 400G CWDM8 ទាមទារការអនុវត្ត 8λx50GbE និងដំណោះស្រាយ 400G CWDM4 ទាមទារការអនុវត្ត 4λx100GbE។ ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងវិធីសាស្ត្រម៉ូឌុល 100G CWDM8 តម្រូវឱ្យមានការអនុវត្ដន៍តាមអត្រា NR8 នៃ modulation 4 និង CWDM4 ។ ឧបករណ៍ 25Gbd និង 53Gbd។ គ្រោងការណ៍ 400G CWDM4 ទទួលយកគ្រោងការណ៍ម៉ូឌុល PAM4 ដែលតម្រូវឱ្យឧបករណ៍មានអត្រាម៉ូឌុល 53Gbd ឬច្រើនជាងនេះ។
អត្រាម៉ូឌុលឧបករណ៍ត្រូវគ្នាទៅនឹងកម្រិតបញ្ជូនឧបករណ៍។សម្រាប់ម៉ូឌុលអុបទិក 100G កម្រិត 1310nm bandwidth 25GHz InGaAs detector ឬ detector array គឺគ្រប់គ្រាន់ហើយ។