فهم وحدة البصريات المتماسكة القابلة للتوصيل QSFP-DD الجديدة 400G

بالنظر إلى الديناميكيات الحالية للشبكات البصرية، فإن إطلاق 400 جرام QSFP-DD إن الوحدة البصرية المتماسكة القابلة للتوصيل هي تحول نموذجي آخر في تكنولوجيا نقل البيانات. تقترب هذه الوحدة من تلبية احتياجات النطاق الترددي المتزايدة ومعالجة البيانات الملحة لشبكات الاتصالات. مع تحرك الصناعات لتبني تقنية 400G على نطاق واسع، يقدم الشكل المشترك لـ QSFP-DD خيارًا فعالًا بأبعاد أفضل، بما في ذلك زيادة النطاق وكفاءة الطاقة. تصف هذه الورقة الميزات الهندسية التفصيلية وقابلية التشغيل البيني وإمكانيات التطبيق لوحدة 400G QSFP-DD لجعل المتخصصين على دراية بآفاق إعادة هيكلة الشبكة الحديثة ومتطلبات البنية التحتية الجديدة.

ما هي الوحدة البصرية Acacia 400G؟

السنط وحدة بصرية 400G هي وحدة بصرية متماسكة حديثة تعتمد على القابس وتوفر تسهيلات لنقل 400 جيجابت في الثانية (Gbps) عبر شبكات تعتمد على الألياف الضوئية الزجاجية. وبفضل معالجة الإشارات الرقمية المتقدمة (DSP) والتكامل الفوتوني، تمكن الوحدة من تطبيقات الربط بين المناطق الحضرية ومراكز البيانات لمسافات طويلة. وهي تتمتع بعامل شكل QSFP-DD، وهو متوافق مع الإصدارات السابقة، مما يجعلها أبسط وأكثر كفاءة للنشر والتوسع على الشبكات القائمة. هندسة الشبكاتكما أنه يساعد على تحسين الأداء وتقليل استهلاك الطاقة ووقت الاستجابة، وهو أمر ضروري لأنظمة الشبكات حتى تتمكن من الترقية للتعامل بشكل أفضل مع الطلب المتزايد على البيانات.

مميزات الوحدة البصرية 400G

العديد من الميزات المتقدمة في وحدة بصرية 400G تساعد بشكل خاص على تحسين أداء تطبيقات نقل البيانات عالية السرعة. تم تجهيز الواجهات الضوئية بميزات مثل تقنية الكشف المتماسك التي تضمن سلامة الإشارة على مسافات طويلة ومعالجة الإشارة الرقمية للاستخدام الفعال للنطاق الترددي والحد من الأخطاء. يتم تقديم تكامل عالٍ للمكونات الفوتونية في الوحدة لتحقيق كفاءة طاقة أفضل وتكاليف تشغيلية منخفضة. كما تعمل أيضًا بقدرات شبكة مرنة وتمكن من تخصيص النطاق الترددي بكفاءة. ولتحقيق هذه الغاية، يعزز عامل الشكل QSFP-DD القابل للتبديل السريع الترقية والصيانة مع الحد الأدنى من توقف الشبكة ويستمر في التوسع للتعامل مع الحاجة إلى التغيير في كيفية إجراء اتصالات الشبكة.

فوائد استخدام وحدة أكاسيا

تتضمن وحدة Acacia العديد من الميزات المفيدة للبنية التحتية للشبكات اليوم. أولاً، تؤدي كفاءتها العالية في استهلاك الطاقة إلى تقليل استخدام الطاقة، مما يعني انخفاض التكاليف التشغيلية وانخفاض البصمة الكربونية. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل متزايد حيث يعمل زمن الوصول المنخفض المرتبط بالوحدة على تحسين أداء التطبيقات الحساسة لزمن الوصول من خلال توفير معالجة البيانات ونقلها بسرعة. كما أن قدرتها على التكامل مع البنية التحتية الحالية للشبكة تحمي الاستثمار لأنها تقلل من احتمالية التغيير في الأجهزة، وهو أمر ضروري في تقديم المكونات القابلة للتوصيل المتماسكة. أخيرًا، ما تقدمه تقنيات الكشف المتماسكة وعامل الشكل QSFP-DD هو إمكانية ترقية وإضافة المزيد من الشبكات بأقل تكلفة تقريبًا، مما يتيح الاستجابة للطلبات المتزايدة لحركة البيانات دون العديد من التحديات.

كيف تعمل تقنية QSFP-DD؟

يعمل QSFP-DD، المعروف أيضًا باسم Quad Small Form-factor Pluggable Double Density، عن طريق وضع رقمين من الواجهات الكهربائية عالية السرعة داخل نفس المسار ذي الأربعة مسارات. يعمل هذا على تحسين معدل البيانات الأقصى باستخدام واجهة النطاق العريض ذات الثمانية أسلاك التي تعمل حتى 4 جيجابت في الثانية. يختار المستهلكون بشكل متزايد المزيد من النطاق الترددي وكثافة المنافذ الأكبر في أجهزة الشبكة الخاصة بهم. كما تحسنت سعة معالجة الطاقة باستخدام استراتيجيات تعديل البيانات مثل PAM400 مع أساليب إدارة الحرارة المتقدمة. لا يزال هذا المزيج يجعل من الممكن نقل المعلومات بكفاءة دون استبدال شبكة الاتصالات بالكامل.

كيف تؤثر الوحدة البصرية المتماسكة على الشبكات؟

تحسينات في الأداء البصري

تُعد بصريات التماسك المعيارية مكونات بصرية حديثة تساعد في الحفاظ على سلامة الإشارة البصرية على مسافات أطول من خلال تعديل أفضل. وهي تمكن من تحسين الخصائص الحيوية للإشارات البصرية مثل نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مما يسهل نقل البيانات بشكل مناسب حتى في طوبولوجيات الشبكة الأكثر تعقيدًا. الوحدة مناسبة حتى في البيئات ذات ظروف الشبكة المتغيرة بسرعة بسبب قدرتها على تغيير تنسيقات التعديل ومعدلات الباود. كما تجعل الوحدة البصرية المتماسكة الروابط أكثر موثوقية وتحملًا للتداخل من خلال تضمين مخططات تصحيح الأخطاء الأمامية، ودعم طوبولوجيات الشبكة عالية الأداء والقابلة للتطوير.

الدور في تحسين الشبكات البصرية

تعتبر الوحدة الضوئية المتماسكة ضرورية لتسهيل أداء الشبكات الضوئية من خلال زيادة مرونة الشبكات وسعتها. ويتم تحقيق ذلك من خلال كفاءة طيفية أفضل، حيث يمكن إرسال المزيد من المعلومات ضمن النطاق الترددي المتاح دون الحاجة إلى تركيب ألياف إضافية. كما يمكن إعادة تكوين الوحدة ديناميكيًا، مما يسمح لمشغلي الشبكة بتعديل معدلات البيانات وتباعد القنوات وفقًا للمتطلبات، وبالتالي الاستخدام الفعال لموارد الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأدائها الدقيق وتقنيات تصحيح الأخطاء المتقدمة، تضمن الوحدة النمطية مدى سرعة الوصول إلى روابط الاتصال حتى في ظل ظروف المسافات الطويلة، وهو أمر ضروري للشبكات الضوئية الحديثة عالية السعة/الكفاءة.

لماذا يجب على مشغلي الشبكات أن يأخذوا بعين الاعتبار حل 400G

يتعين على مشغلي الشبكات تبني حل 400G لأن الطلب المتزايد على البيانات يتطلب اتصالات متقدمة. يعمل هذا الحل على تعزيز كفاءة الطيف، مما يسمح بنقل أحجام بيانات أكثر شمولاً ضمن نفس النطاق الترددي، وهو أمر بالغ الأهمية مع استمرار توسع حركة المرور على الشبكة. علاوة على ذلك، تضمن تقنيات التعديل وتصحيح الأخطاء عالية المستوى التي يستخدمها حل 400G الحفاظ على سلامة الإشارة وموثوقيتها، وهو أمر ضروري لتقديم الخدمة بكفاءة عبر شبكات مختلفة. وبفضل بنيته القابلة للتطوير، فإنه يسمح للأنظمة الحالية بالتكامل دون عناء، وبالتالي تمهيد الطريق للابتكارات المستقبلية دون المساس بالحالة الحالية للتكنولوجيا.

كيف تتم مقارنة وحدة Acacia QSFP-DD المتماسكة مع الوحدات الأخرى؟

الاختلافات بين أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية القابلة للتوصيل

تختلف متغيرات أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية القابلة للتوصيل بشكل كبير من حيث عامل الشكل ومعدل البيانات والمدى - وكلها تؤثر بشكل كبير على توسيع الشبكة وتحسين أدائها. تشمل النماذج الأساسية SFP و QSFP و QSFP-DD، والتي تستخدم على نطاق واسع من قبل أجهزة الإرسال والاستقبال الأكثر طلبًا اليوم. تتمتع أجهزة الإرسال والاستقبال SFP الأصغر بمعدل بيانات يصل إلى 4.25 جيجابت في الثانية، مما يلبي التطبيقات منخفضة التكلفة وقصيرة المدى في مركز البيانات. على النقيض من ذلك، تتميز الأجهزة القابلة للتوصيل المتماسكة بأداء أفضل. ومع ذلك، فإن أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP أكثر توجهاً نحو السعة من الأخيرة، بمعدلات تتراوح بين 10 جيجابت في الثانية و 100 جيجابت في الثانية، ويتم نشرها بشكل أساسي على كابلات 40G و 100G مع نطاق متوسط ​​المدى. من ناحية أخرى، يوفر أحدث جيل من أجهزة الإرسال والاستقبال QSFP-DD مجموعة كبيرة من معدلات البيانات العالية للغاية التي تصل إلى 400 جيجابت في الثانية لشبكات الألياف الحديثة، والتي تتطلب باستمرار التعامل مع كمية هائلة من حركة البيانات على مسافات طويلة. تسمح هذه الاختلافات لمشغلي الشبكة باختيار أجهزة الإرسال والاستقبال التي سيتم نشرها في سيناريوهات محددة تحكمها التكلفة والأداء مقابل المتطلبات المستقبلية.

مقارنة مع وحدة Acacia 400G-OSFP-ZR

تم تطوير وحدة Acacia 400G-OSFP-ZR ووحدة QSFP-DD المتماسكة مع وضع نفس الأسواق المستهدفة في الاعتبار. ومع ذلك، في حين أن وحدة ZR مخصصة للاستخدام لمسافات طويلة، فإن وحدة OSFP ZR توفر خيارات أخرى لأنظمة نقل Ethernet 400G على مسافة تصل إلى 120 كيلومترًا دون أي متطلبات للتضخيم البصري وبالتالي فهي قادرة على دعم تطبيقات DCI للربط بين مراكز البيانات. في الوقت نفسه، توفر وحدة QSFP-DD أيضًا معدلات بيانات مماثلة ولكن مع استهلاك طاقة ذروة أقل وكثافة عالية للمنافذ مع مسافة وصول قصيرة إلى متوسطة في بيئة مركز البيانات. بالنظر إلى التصميم المادي، يبدو أن التصميم الأحدث لـ QSFP-DD، والذي يركز بشكل أكبر على النشر الداخلي المقاوم للتلاعب والمدمج للكابلات، يختلف عن محيط الإيلاستومر الأمامي البلاستيكي ASB مع بطاقة خط OSFP-ZR التي تهدف إلى الكثافة والقوة. لذلك، سيتم توجيه تطبيقات الوحدتين بشكل أساسي من خلال متطلبات تصميم الشبكة مثل إمكانية الوصول، واستهلاك الطاقة، والتوافق مع المعدات، في حين تعتمد حدود الحجم الهيكلي.

ما هي تطبيقات تقنية 400G QSFP-DD الجديدة؟

الاستخدام في ربط مراكز البيانات

لقد وجدت أن تطبيقات تقنية 400G QSFP-DD لربط مراكز البيانات، وخاصة في حالتي، تؤثر بشكل إيجابي على سعة الشبكة وكفاءتها. توفر هذه التقنية الجديدة عرض نطاق ترددي ممتاز، وهو أمر ضروري لنقل البيانات الضخمة بين مراكز البيانات. كما أنها تسمح بالاتصال عالي الكثافة، وبالتالي توفير المساحة وتبسيط إدارة البنية الأساسية للشبكة. علاوة على ذلك، فإن انخفاض تكاليف الطاقة والتشغيل المرتبطة بتقنية QSFP-DD تجعل من الأفضل ترقية تصميمات الشبكة للحصول على قدرات إضافية لتلبية النمو المستقبلي في حبيبات البيانات.

تنفيذ البصريات المتماسكة على الحافة

عند تطبيق البصريات المتماسكة على الحافة، اكتشفت أن زيادة مثل هذه التكنولوجيا تساعد في تعزيز قدرات ودقة الاتصالات البصرية. تعمل البصريات المتماسكة على تعزيز قدرة شبكة الاتصالات على حمل البيانات من خلال استخدام تقنيات تعديل البيانات المعقدة ومعالجة إشارات البيانات هذه لتحقيق سرعات أعلى مما يمكن تحقيقه عبر شبكات الألياف الحالية. هذه التكنولوجيا مفيدة أيضًا على حافة الشبكة، حيث تعمل على تحسين الأداء دون تغيير الإعداد الحالي بشكل كبير. يؤدي إدخال البصريات المتماسكة في هذه الطبقة أيضًا إلى زيادة مدى خدمات الشبكة، وفي الوقت نفسه، يزيد من كفاءة النطاق الترددي. من خلال الملاحظة الدقيقة للممارسات الحالية وأفضل ممارسات الصناعة، توصلت إلى الرأي القائل بأن دمج حلول البصريات المتماسكة هو أيضًا قرار تكتيكي لتلبية التطبيقات المتزايدة لشبكات الحافة وتحسين كفاءة الشبكة.

الإمكانات لتطبيقات جديدة

إن توفير الشبكات المتقدمة، بما في ذلك QSFP-DD والبصريات المتماسكة، يمكن أن يغطي بعض الفجوات في بيئات مراكز البيانات وحواف الشبكة الحالية بسبب النطاق الواسع من سيناريوهات التطبيق الجديدة المحتملة. ونظرًا لخصائصها، وخاصة كفاءة النطاق الترددي وانخفاض زمن الوصول، فإن هذه التقنيات ستمكن من تطبيقات جديدة مثل التداول المالي عالي السرعة الذي يتطلب الحوسبة عبر الإنترنت ونقل البيانات السريع. وعلاوة على ذلك، فإن هذه التقنيات قابلة للتطوير ومرنة بما يكفي لدمج العمليات الاصطناعية والتعلم الآلي بسهولة والتي تتطلب كميات هائلة من البيانات. وأخيرًا وليس آخرًا، فإن الكفاءة التشغيلية وفوائد التكلفة الناشئة عن نشرها تجعل هذه التقنيات مثالية لتعزيز الخدمات السحابية مثل تطبيقات الواقع الافتراضي والواقع المعزز التي تتطلب قدرًا كبيرًا من النطاق الترددي وانخفاض زمن الوصول.

لماذا يتعاون DriveNets وAcacia؟

نظرة عامة على إعلاناتهم المشتركة

وقد أفادت التقارير أن شركة DriveNets تتعاون مع شركة Acacia Communications لتحسين الشبكات الضوئية من خلال دمج تقنية Acacia في حل DriveNets Network Cloud. ويهدف هذا التعاون إلى تلبية الاحتياجات المتزايدة للعملاء لتقديم نقل بيانات محدود بكفاءة مع قابلية أكبر للتطوير المعماري والمرونة في الشبكات الضوئية. ومن المتوقع أن يعزز هذا المزيج تحسين عمليات نشر الشبكة حيث ستكون هناك سعة أكبر ومسافة أكبر تغطيها عملية نقل البيانات مع خفض التكاليف المرتبطة بالعمليات بشكل ملحوظ. وفي هذا السياق، يتوافق هذا الاتجاه مع النمو المطرد لسوق الشبكات المحددة بالبرمجيات، والتي تتطلب مرونة في الشبكة لتوفير حلول دقيقة تدعم التطبيقات الأكثر تعقيدًا، وبالتالي تحويل تقنيات الحوسبة السحابية والحوسبة الطرفية.

التأثير على حلول الشبكات المفككة

وتعمل الجهود المشتركة بين DriveNets وAcacia Communications على تحسين حلول الشبكات المفككة من خلال تطبيق تكنولوجيا بصرية متماسكة لزيادة معدل نقل البيانات وكفاءة الشبكة. وتشير تحليلات الصناعة إلى أن المزيد من دمج الوحدات البصرية المتقدمة في الشبكة يمكّن المشغلين من فصل الأجهزة عن البرامج داخل الهيكل الهرمي للشبكة بشكل أكبر، مما يساهم بدوره في زيادة المرونة وقابلية التوسع. ويسمح هذا التسهيل بالاستخدام الفعال لموارد الشبكة، مما يقلل من تكلفة الاستثمار الأولي وتكاليف التشغيل المستمرة مع ضمان التحول في تقديم الخدمة. بالإضافة إلى ذلك، يوفر العرض المشترك حمولة شبكة عالية مع سعة نطاق ترددي أعلى مناسبة للتطبيقات كثيفة البيانات التي تعبر عن رفع التكنولوجيا المختلفة، على سبيل المثال، 5G، وإنترنت الأشياء، والحوسبة السحابية. ووفقًا لمصادر رائدة، فإن هذا التعاون يضع معيارًا جديدًا لمستقبل ابتكار الشبكات لأنه يسلط الضوء على إعادة هيكلة الشبكات نحو حلول أكثر مرونة وبأسعار معقولة.

الآفاق المستقبلية لتعاونهما

إن التعاون المتوقع من DriveNets وAcacia Communications وآفاقه تبشر بالخير من حيث الأداء والنشر فيما يتعلق بعمليات الشبكات. وما يمكن استخلاصه من مراكز التكنولوجيا الرائدة هو أنه من المعتقد أن الجمع بين وحدات Acacia الضوئية والهندسة المعمارية القائمة على التطبيقات من DriveNets من شأنه أن يحدث ثورة في البنية التحتية للنطاق الترددي القابل للتطوير، والتي تعد أساسية في معالجة كمية البيانات المتزايدة في العالم. ومن المتوقع أن يسهل هذا التعاون دمج أحدث هياكل الشبكات، مما يسمح للمشغلين بالتعامل مع مراكز البيانات الضخمة ومواكبة البيئة الرقمية المتغيرة. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تساعد الشراكة في تسريع تطوير تقنيات وخدمات الجيل الخامس وقدرات الحوسبة الطرفية لتلبية متطلبات تطبيقات وحلول الجيل التالي التي تتطلب شبكات عالية السرعة ومنخفضة الكمون.

مصادر مرجعية

التوافقية

جهاز الإرسال والاستقبال

مضاعفة

الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: ما هي وحدة بصرية متماسكة قابلة للتوصيل 400G QSFP-DD؟

ج: وحدة بصرية متماسكة قابلة للتوصيل 400G QSFP-DD هي وحدة بصرية حديثة عالية الكثافة قابلة للتوصيل تسمح بنقل البيانات بمعدلات أعلى على مسافات أطول. وهي تتضمن تقنية DSP المتماسكة، مما يتيح تقارب الاتصالات من الطبقة 1 إلى الطبقة 400 في منصة واحدة باستخدام معايير XNUMXzr.

س: لماذا تعد تقنية 400zr مفيدة للرياضيات البصرية؟

ج: تتيح تقنية 400zr نقل البيانات بسعة عالية وتكلفة منخفضة عبر مسافات نموذجية لشبكات المترو. يفتح هذا التطور طرقًا جديدة لاستخدام البصريات المتماسكة، وهو حل فعال ومرن لمقدمي خدمات الشبكة.

س: ما هي عملية السليكون ثلاثية الأبعاد في هذه الوحدات؟

ج: إن عملية السليكون ثلاثية الأبعاد في تصميم وحدة QSFP-DD تمكن من تحقيق أداء أفضل لأن التكامل والتصغير للمكونات يتم بشكل أكبر. وهذا يؤدي إلى خصائص حرارية وبصرية أفضل، وهو أمر بالغ الأهمية لنقل البيانات بسرعة عالية.

س: من أين تأتي أهمية وحدة 400G ER1 QSFP-DD Pluggable C and O؟

ج: تناسب وحدة البصريات المتماسكة القابلة للتوصيل ER400 QSFP-DD 1G التطبيقات ذات النطاق الممتد وتتميز بأداء حراري وبصري ممتاز، وهو أمر بالغ الأهمية للمنصات المتماسكة داخل OSFP. وهذا يعني أن أداء الارتباط قد تحسن لمقدمي الخدمة الذين يسعون إلى ترقية شبكاتهم.

س: ما هو التقدم الذي حققته شركة أكاسيا للاتصالات فيما يتعلق بالشبكات البصرية المتماسكة؟

ج: تعمل شركة أكاسيا على تطوير حلول مبتكرة في طليعة الأعمال. وبفضل وحداتها المتماسكة القابلة للتوصيل وتقنية النطاق العريض 400 جيجابت متعددة الاستخدامات، فإنها توفر مستوى عالٍ من الإبداع لدمج الإدارة البصرية مع مكونات أكاسيا الرئيسية بمستوى كفاءة عالٍ.

س: كيف تعمل الوحدات النمطية المتماسكة القابلة للتوصيل على تمكين استخدامات جديدة في الشبكات البصرية؟

ج: تسمح البنية الأساسية للوحدات القابلة للتوصيل المتماسكة بتطبيقات جديدة مثل نقل البيانات المرن والقابل للتطوير والفعال. وهي مفضلة على الخيارات الأخرى في السوق الحالية نظرًا لقدرتها على دعم هياكل طوبولوجيا الشبكة المختلفة والاتصالات بين الطبقات الضوئية 1 و3.

س: ما هي فوائد استخدام وحدة بصرية متماسكة قابلة للتوصيل QSFP-DD في ROADMs؟

أ: إن استخدام شبكات المناطق الحضرية أو أنظمة ROADMS المزودة بوحدات بصرية متماسكة قابلة للتوصيل من نوع QSFP-D يحسن مرونة الشبكة وإمكانية التوسع. فهي تمكن من تحديد طول الموجة الديناميكي، وهو أمر بالغ الأهمية في استخدام الموارد، مما يمنع الشبكة من التوجه نحو نقل البيانات عالية السعة فقط.

س: ما هي الفوائد التي يتمتع بها مزودو خدمات الشبكة من دمج DSP المتماسك على هذه الوحدات؟

ج: يتمتع مزودو خدمات الشبكة بالعديد من المزايا نتيجة لتقديم تقنية Cohere في DSP، مثل معالجة الإشارات بشكل أفضل، وزيادة معدلات البيانات، وإدارة الشبكة بشكل أفضل. هذه هي القطع الأخيرة من اللغز أثناء دمج العديد من تقنيات Acacia. يساعد هذا التكامل في التوصل إلى حلول ميسورة التكلفة دون المساس بأداء الشبكة الضوئية.

س: كيف تؤثر DriveNets وAcacia على سوق الوحدات البصرية المتماسكة؟

أ: إن الإعلان عن المشاريع المشتركة والأنشطة المشتركة يسمح أيضًا لشركات مثل DriveNets وAcacia بتعزيز تطوير تكوينات جديدة ومنصات متماسكة. وتسهل أنشطتها المشتركة تطوير تقنيات الوحدات البصرية المتماسكة وتعزيز تطبيق الوحدات البصرية المتماسكة في مجال الاتصالات، خاصة وأن Drivenets وAcacia تشجعان الابتكارات المشتركة.