Последние исследования четырех аспектов 100G QSFP28 и SFP112

Технология мобильной связи пятого поколения (5G) используется в коммерческих целях в течение трех лет и вступила в критический период крупномасштабного применения. Несущий оптический модуль оказывает важное влияние на производительность передачи в сетях мобильной связи. По мере того, как строительство 5G продолжает развиваться, а сценарии приложений становятся все богаче, отрасль продолжает исследовать новые технологии оптических модулей 5G для фронтальных, промежуточных и транзитных сетей, чтобы удовлетворить спрос на более широкую полосу пропускания, более высокую производительность, более низкую стоимость и меньший размер, а также чтобы полностью подготовиться к развертыванию Beyond 5G и даже 6G.

Компания FiberMall провела детальное исследование технологий оптических модулей для каналов связи 5G, центров обработки данных и полностью оптических приложений доступа, и некоторые из решений постепенно дорабатывались и масштабировались. FiberMall объединяет основные требования к оптическим модулям несущей сети 5G следующего поколения, исследует новые технологические решения, оценивает возможности производства оптических модулей несущей сети 5G и базовых оптоэлектронных чипов, выдвигает последующие предложения по развитию и способствует скоординированной и упорядоченной разработке следующего поколения. Промышленная цепочка оптических модулей поколения 5G.

С быстрым ростом мобильного интернет-трафика строительство и оптимизация сетей 5G будут продолжать развиваться. Также будут высвобождены более богатые ресурсы спектра, чтобы стимулировать итеративную эволюцию технологии переноса для удовлетворения растущего спроса на высокоскоростное соединение данных.

Эволюция спроса на передние каналы связи 5G

Рисунок 1. 5G спередитащить эволюция спроса на предъявителя

В настоящее время уровни доступа и конвергенции промежуточного и транзитного трафика 5G в основном используют оптические модули 25G, 50G и 100G. Промежуточная и транзитная сеть 5G следующего поколения будет продолжать развиваться в направлении более высокой скорости, большой емкости, низкого энергопотребления, малой задержки и низкой стоимости, такой как 200G. В сценариях приложений, где ресурсы оптоволокна относительно ограничены, двунаправленные оптические модули с одним волокном могут сэкономить 50 % ресурсов волокна по сравнению с двунаправленными оптическими модулями с двумя волокнами. Оптический модуль 100G BiDi с преимуществами хорошей симметрии задержки стал одной из горячих точек исследований в отрасли. Кроме того, компания FiberMall исследовала оптические модули 100G QSFP28 с дальностью передачи 80 км. Чтобы снизить стоимость и расширить область применения, отрасль начала компоновку Оптические модули 100G QSFP28 с дальностью передачи более 80 км и оптическими модулями O-диапазона WDM и другими технологическими исследованиями.

Оптические модули 100G QSFP28 и SFP112

FiberMall рассматривает 100G и другие тарифы для оптических модулей пересылки 5G следующего поколения, но прогресс исследований относительно ограничен. Ранние оптические модули с модуляцией интенсивности 100G в основном используются в центрах обработки данных и городских районах со схемой 4x25G NRZ в виде пакета QSFP28, который имеет несколько каналов и относительно сложный процесс. С постепенным развитием технологии PAM4 и оптоэлектронных чиповых устройств со скоростью 50 Гбод скорость 100G может быть достигнута через один канал, чтобы упростить процесс упаковки и снизить затраты. Для дальности передачи 10 км в отрасли используется одноканальный оптический модуль QSFP100 LR28 1 Гбит/с с внутренней интеграцией чипа DSP. Компания FiberMall выпустила оптические модули 100G QSFP28 LR1.

Потенциальные технологические решения для приемопередатчиков 5G Fronthaul 100G следующего поколения

Табл. 1. Возможные технологические решения для приемопередатчиков 5G Fronthaul 100G следующего поколения

 

Оптический модуль 100G BiDi QSFP28

Оптический модуль 50G SFP56 BiDi был применен на уровне доступа к средней транспортной сети 5G. Оптический модуль 100G QSFP28 BiDi имеет потенциальные сценарии применения на уровне доступа и агрегации переднего, промежуточного и обратного маршрутов 5G следующего поколения, соединения центров обработки данных и т. д. Оптический модуль 100G QSFP28 BiDi основан на одноволновом типе модуляции 100G PAM4, который имеет меньше устройств и более низкое энергопотребление, чем традиционный 4-канальный оптический модуль 100G QSFP28. Оптический модуль 100G QSGP28 BiDi основан на решении DSP по сравнению с оптическим модулем 50G SFP56 BiDi, но первый имеет лучшую стоимость и энергопотребление. Технические решения оптического модуля 100G QSFP28 BiDi представлены в таблице 2.

Технологическое решение оптического модуля 100G QSFP28 BiDi

Таблица 2. Технологическое решение оптического модуля 100G QSFP28 BiDi

Электрический сигнал PAM4 вводится в BOSA и заставляет лазер EML излучать один оптический сигнал 100G PAM4. В направлении приема один оптический сигнал преобразуется в электрический сигнал 100G PAM4 после BOSA, а затем преобразуется в четыре электрических сигнала 25G NRZ с помощью DSP для обработки сигнала и ввода в системное оборудование.

Функциональная блок-схема оптического модуля Single Lambda 100G QSFP28 BiDi и схема технологии BOSA

Рис. 2. Функциональная блок-схема оптического модуля Single Lambda 100G QSFP28 BiDi и технологическое решение BOSA

С точки зрения дальности передачи технические характеристики оптического модуля 100G QSFP28 BiDi 10 км менее требовательны к дополнительному решению, а бюджет канала легко достигается. Однако упаковка устройства в основном BOX, а процесс упаковки TO еще не отработан и не может быть реализован в массовом производстве. 100G QSFP28 BiDi 30 км и 40-километровые оптические модули предъявляют высокие требования к OMA на передатчике и чувствительности на приемнике, чего трудно достичь на текущем уровне устройств и требуют дополнительных ключевых технологий, таких как оптимизация процесса в передатчике для повышения эффективности связи мощности и увеличение запаса чувствительности на приемнике для снижения выхода годных при массовом производстве. Выбор длины волны модуля 100G QSFP28 BiDi еще не достиг консенсуса в отрасли из-за технических спецификаций и ограничений дисперсии, и существует неопределенность в оценке и проверке лазерных чипов, а отраслевая цепочка еще не созрела.

В международной стандартизации IEEE802.3 и OIF были оптическим модулем 100G QSFP28 высокоскоростного электрического интерфейса для выполнения соответствующих спецификаций.

Что касается оптического интерфейса, IEEE802.3 и 100G Lambda MSA последовательно выпустила 100G QSFP28 Single Lambda 10 км, 20 км, 30 км и 40 км стандарты двунаправленного оптического модуля с двумя волокнами, которые регулируют ключевые показатели, такие как бюджет канала, оптическая мощность, ослабление соотношение, чувствительность и т. д. 100G QSFP28 BiDi оптический IPEC разработала стандартный проект 100G QSFP28 BiDi 30 км, 40 км в апреле 2022 года, а IEEE802.3 разработала стандартный проект Super 50G BiDi в 2022 году.

Ход стандартизации 100G QSFP28 Single Lambda на расстояние 10 км и более

 

Таблица 3. Ход стандартизации 100G QSFP28 Single Lambda на расстояние 10 км и более

 

При тестировании и проверке оптических модулей 100G QSFP28 BiDi существуют следующие трудности: поскольку длины волн передачи оптических модулей BiDi различны, передающая сторона каждой длины волны должна тестироваться отдельно, включая такие параметры, как центральная длина волны, средняя выходная оптическая мощность, коэффициент экстинкции, TDECQ, OMAouter, выброс/недостаток и максимальное время преобразования. При этом характеристики приема, такие как BER и чувствительность двунаправленной линии передачи, также могут различаться и должны тестироваться отдельно.

Существуют различные методы проверки чувствительности. Существуют различные методы проверки чувствительности. Сначала, ссылаясь на спецификацию 100G Lambda MSA 100G-LR1/ER1, мощность оптической чувствительности канала измеряется с помощью эталонного передатчика TECQ и сравнивается в соответствии с формулой выбора значения TECQ. Во-вторых, выполнить тест чувствительности к приему давления путем калибровки оптического сигнала давления после параметров SECQ. Первый метод относительно прост, но на результаты испытаний могут влиять различные эталонные передатчики, что приводит к систематической погрешности. Последний тест является более последовательным, но требует более высокой воспроизводимости для калибровки глазкового давления.

Что касается основных чиповых устройств, оптические модули 100G QSFP28 BiDi могут совместно использоваться в отраслевой цепочке оптических модулей 100G QSFP28 Single Lambda. Несколько производителей выпустили соответствующие оптоэлектронные чипы, но есть еще некоторые ключевые технологии, которые нужно прорваться. В частности, лазеры EML со скоростью 53 Гбод должны иметь широкую полосу пропускания, высокий коэффициент ослабления и большие характеристики выходной мощности. Если лазер EML со скоростью 25 Гбод экранирован, выход будет низким. Для решения проблемы обеспечения надежности при увеличении пропускной способности необходима новая оптимизация конструкции микросхемы, легирования материалов и т. д. Производители чипов уже приступили к разработке и инвестированию. Детекторы PIN и APD со скоростью 53 Гбод производятся серийно. Для DSP доступны образцы скорости 50G с хорошей тестовой производительностью, а скорости 100/400G находятся в стадии исследований и разработок.

Главное узкое место в будущем — не дизайн продукта, а высокоточный производственный процесс. Внедрение решений, объединяющих несколько дискретных микросхем (например, встроенные драйверы DSP и т. д.), поможет производителям добиться более быстрой замены за счет использования того же производственного процесса и сосредоточения ресурсов на прорывах.

Промышленная сеть микросхем оптических модулей 100G QSP28 BiDi

Таблица 4. Отраслевая цепочка чипов оптических модулей 100G QSP28 BiDi

В настоящее время FiberMall имеет возможность поставлять одноволновые оптические модули 100G BiDi 10 км оптом. По мере развития технологии упаковки устройств со скоростью 53 Гбод выпуск оптических модулей постепенно увеличивается. Ожидается, что стоимость оптического модуля 100G QSFP28 BiDi будет лучше, чем решение 100G QSFP28 LR4, учитывая стоимость комбинированного разветвителя и фильтра, стоимость CDR и DSP, требования к количеству лазеров и диапазону длин волн, стоимости упаковки и производительности. Оптические модули 100G QSFP28 BiDi 10 км и 20 км находятся в коммерческой стадии. Оптический модуль 100G QSFP28 BiDi 30 км от FiberMall был запущен в качестве образца, а оптический модуль 100G QSFP28 BiDi 40 км находится в стадии разработки и был проверен для обеспечения передачи на 40 км в лабораторных условиях.

В ближайшие годы спрос на оптические модули 100G QSFP28 BiDi будет все более заметным, поскольку требования к высокоточной синхронизации, экономии ресурсов оптоволокна и снижению эксплуатационных расходов будут еще более возрастать. Оптический модуль 100G QSFP28 LWMD4 BiDi 20 км от FiberMall был коммерчески доступен в небольших количествах, но его стоимость очень высока, поскольку он использует 4 пары оптических устройств; применение Оптический модуль 100G Single Lambda BiDi QSFP28 также начинает занимать важную позицию в плане развертывания операторов связи и интеграции с поставщиками оборудования, и ожидается, что он будет коммерциализирован в первой половине 2023 года. Оптический модуль 100G Single Lambda BiDi QSFP28 потенциально будет иметь больше места для приложений, если он сможет поддерживать оба Ethernet и OTN, но в отрасли нет одноволнового чипа 100G DSP, поддерживающего услуги OTN, и соответствующие приложения и индикаторы нуждаются в дальнейшем изучении.

Оптический модуль 100G QSFP28 для расстояний свыше 80 км

Сценарии применения оптического модуля 100G с дальностью передачи более 80 км

Сценарий приложения «точка-точка»:

Сценарии приложений «точка-точка» в основном применимы к доступу к центру обработки данных, а службы переноса доставляются на уровень агрегации по оптическим волокнам. Например, интерфейсы IP RAN, PTN и OLT подключены к сетям переноса. Как показано на Рисунке 3 (a), дальность передачи в сценарии серого света «точка-точка» обычно составляет 40 км, 80 км или 120 км, из которых 40 км занимают наибольшую долю, а 80 км — вторую. Хотя спрос на 120 км в настоящее время не очевиден, у него есть потенциальные возможности в будущем. Традиционный оптический модуль 4x25G 100G начинает двигаться с 10 км/40 км до 80 км/120 км. Как показано на рисунке 3 (b), сценарий применения цветного света точка-точка применим к ситуации нехватки ресурсов волокна, а технология мультиплексирования с разделением по длине волны используется для улучшения использования волокна.

Сценарий приложения «точка-точка»

Рис. 3. Сценарий приложения «точка-точка»

Сценарии применения интегрированного кольца переноса уровня доступа

Всеобъемлющее опорное кольцо доступа в основном имеет два требования к применению. Во-первых, разработка комплексных услуг доступа и новые требования к несущей. Услуги переноса передачи охватывают доступ к услугам 10G, от 25G до 100G, то есть скорость переноса увеличивается до 100G. Во-вторых, онлайн-преобразование существующего бизнеса и ограничение оптического волокна трубопровода урбанизации, чтобы облегчить реконструкцию старого фундамента и обновление требований к стыковке, технология WDM внедряется немедленно. Подводя итог, можно сказать, что дальность передачи оптического модуля 100G QSFP28 увеличена до 100–150 км за счет недорогого встроенного опорного кольца доступа, что означает, что традиционное столичное опорное кольцо с расстоянием передачи 320 км применяется к опорному кольцу доступа с дальность передачи менее 200 км.

Сценарий применения интегрированного несущего кольца уровня доступа

Рис. 4. Сценарий применения интегрированного несущего кольца уровня доступа

 

Два типа технологических решений оптического модуля 100G QSFP28 для передачи на расстояние более 80 км

Решение 100G LWDM4

Решение серого света для расстояния передачи более 80 км может быть расширено схемой 100G QSFP28 ZR4 с использованием типа кода модуляции 4x25G NRZ на основе длины волны LWDM. Электрический интерфейс соответствует стандарту CAUI-4, а оптический интерфейс использует лазер EML на стороне передатчика и полупроводниковый оптический усилитель (SOA) + PIN-детектор на стороне приемника. Все приемопередающие устройства герметично закрыты коробкой, что эффективно гарантирует надежность оптического модуля. Чтобы соответствовать бюджету канала на расстояние передачи более 80 км, технические характеристики передатчика и приемника являются более строгими. Среди них стороне передатчика необходимо значительно увеличить выходную оптическую мощность. Из-за использования лазеров EML и необходимости, чтобы все 4 канала соответствовали требованиям, производительность будет в определенной степени затронута. Чтобы увеличить мощность света, необходимо увеличить ток лазера, что может привести к выходу рабочего тока в зону насыщения, светоотдаче лазерного чипа, отладке процесса сопряжения устройств и параметров кончика волоса модуля и другим новым проблемам. В то же время ужесточаются требования к чувствительности приемника и требуется дальнейшая оптимизация процесса. Кроме того, повышенный ток приведет к повышенному тепловыделению. Энергопотребление ТЭО увеличивается при высоких температурах, и эффективность охлаждения ТЭО необходимо оптимизировать с учетом требований к энергопотреблению оптического модуля.

Связать оценку бюджета

Таблица 5. Lоценка бюджета чернил

100G DWDM-решение

Схему DWDM можно разделить на два типа технологической схемы 2x50G DWDM PAM4 с двумя несущими, цвет A и цвет Z. Схема цвета A: оптический модуль использует кремниевое оптическое устройство и тип кода PAM4 с внешним EDFA. Он может обеспечить дальность передачи более 80 км для одного модуля со скоростью 100G с двумя несущими, а дальность передачи может достигать около 150 км с двухступенчатой ​​EDFA. В оптическом модуле используется пакет QSFP28 и дуплексный интерфейс CS со встроенным высокоэффективным кодированием SFEC (4E-3 Pre-BER), TOSA с охлаждаемым EML на скорости 2×27.5 Гбод и ROSA с PIN-кодом 2×27.5 Гбод.

Разница между Color Z и Color A заключается в том, что лазер — это DFB, а оптический интерфейс — это WDM и демультиплексированный. Полоса пропускания фильтра и компенсация дисперсии должны быть оптимизированы, а выходная мощность, чувствительность и отношение сигнал-шум значительно снижены по сравнению с Color A. Расстояние передачи может достигать 120 км с двумя каскадами EDFA.

Цветное решение

(а) Раствор цвета А

Раствор цвета Z

(b) Раствор цвета Z

Рисунок 5. Функциональная блок-схема оптического модуля 100G DWDM QSFP28

Что касается стандартизации, IEEE802.3ct определил 100GBASE-ZR на основе типа кода DP-DQPSK и когерентного обнаружения. CCSA обсудил стандартный план проекта «100G QSFP28 Optical Transceiver Module Part 6: 4×25G ZR4». При использовании 100G QSFP28 ZR4 для поддержки передачи сигнала OTN в качестве эталона можно использовать технический стандарт ITU-T для OTU4. В настоящее время не существует отраслевого стандарта для оптических модулей с модулированной интенсивностью 100G, работающих на расстоянии 80 км и более.

Оптические модули LWDM4 на основе SOA + PIN для расстояний более 80 км от FiberMall находятся в массовом производстве с четвертого квартала 4 года. 100 Г ДВДМ КСФП28 оптический модуль с радиусом действия более 80 км на основе решения с двумя несущими 50G был отгружен в небольших количествах. Основной оптоэлектронный чип, программа SOA + PIN может совместно использовать отраслевую цепочку 100G ZR4, дополнительные ресурсы оптоэлектронного чипа богаты, гибки и разнообразны, сочетая программы с эффектом масштаба и ценовыми преимуществами.

Оптический модуль 100G O-диапазона WDM QSFP28

Система WDM 100G O-диапазона с цветным оптическим модулем IM/DD O-диапазона в качестве ядра, с внешним WDM/демультиплексором и оптическим усилителем. Обладая преимуществами низкой дисперсии, низкого энергопотребления и низкой стоимости, он поддерживает оптоволокно G.652D и G.652B и может удовлетворить потребность в широкополосной передаче для транзитного доступа и конвергенции в приложениях 5G. Это способствует дальнейшему погружению системы WDM, снижению инвестиций в оборудование и энергопотребления, а также экономии ресурсов оптоволоконного кабеля.

Для совместимости с существующим сетевым оборудованием оптический модуль может комплектоваться QSFP28, электрический интерфейс — 4x25G NRZ, а оптический интерфейс имеет четыре несущих.

(4x25G), две несущие (2x50G) и одна несущая (1x100G) три решения:

  • Решение с четырьмя несущими (4x25G): подключено к внешнему WDM/демультиплексору и оптическому усилителю через интерфейс MPO с использованием типа кода NRZ, который может быть мультиплексирован с цепочкой оптических модулей 25G, а скорость локализации всей системы высока. Экспериментальные результаты для эквивалентной 4-канальной сети x100G Как показано на рисунках 6 и 7, ожидается, что оптимизация обеспечит эквивалентную полосу пропускания для 30-канальной сети x100G и расстояние передачи 80 км.

Спектральная диаграмма приемной стороны 4-х канального усилителя

Рис. 6. Спектральная диаграмма приемной стороны 4-канального усилителя

OSNR на стороне приемника 4-канального мультиплексора с разложением волны

Рис. 7. OSNR на стороне приемника 4-канального мультиплексора с разложением волны

Решение с двумя несущими (2x50G): двухканальный интерфейс CS подключается к внешнему WDM/демультиплексору и оптическому усилителю, что обеспечивает более широкую полосу пропускания по сравнению с решением с четырьмя несущими. Тип кода модуляции имеет два варианта: PAM4 и NRZ, а решение PAM4 можно мультиплексировать с цепочкой оптических модулей 50G. Из-за ограничения отношения сигнал-шум в настоящее время он может удовлетворить потребность в передаче только на 40 км, а технологическое решение для передачи на 80 км нуждается в дальнейшей проверке. Решение NRZ имеет преимущество отношения сигнал-шум и может более легко удовлетворить потребность в передаче на 80 км, но то, как существующая электрическая микросхема со скоростью 56 Гбод может реализовать обработку кодека 2x25G NRZ в 1x50G NRZ, требует изучения и дальнейшего продвижения электрическими производители чипов в сотрудничестве. Некоторые экспериментальные данные показаны на рисунке 8.

Экспериментальные данные решения 50G NRZ

Рисунок 8. Экспериментальные данные решения 50G NRZ

(3) решение с одной несущей (1x100G): может быть достигнута более высокая пропускная способность передачи, тип кода модуляции также имеет два варианта PAM4 и NRZ. Программа pam4 может удовлетворить только потребности в передаче на 40 км и может быть мультиплексирована в цепочку производства электрических чипов 56 Гбод. Технологическая программа 80 км нуждается в дальнейшем изучении. Ожидается, что решение NRZ удовлетворит потребность в передаче на 80 км, но электрический чип со скоростью 112 Гбод для достижения решения по обработке кодеков от 4x25G NRZ до 1x100G NRZ необходимо продвигать в сотрудничестве с отраслевой сетью.

Что касается оптических чипов, то решение с четырьмя несущими является наиболее зрелой технологией. Решения с двумя и одной несущей требуют использования источника света постоянного тока высокой мощности с мультиплексированием по длине волны на основе фосфида индия и пленочного модулятора на основе ниобата лития. Высокомощный источник света Dense WDM DC обладает высокой стабильностью, высокой выходной мощностью и высокой точностью длины волны. Тонкопленочный модулятор ниобата лития имеет широкую полосу пропускания, малые потери, высокий коэффициент экстинкции и низкий чирп. Таким образом, схема InP WDM CW LD + TFLN MZ одновременно сочетает в себе высокую входящую мощность, широкую полосу пропускания, низкую стоимость дисперсии и высокий коэффициент затухания. Структура TOSA с TFLN MZ и принцип работы схемы с двумя несущими показаны на рис. 9 и рис. 10.

Принципиальная схема структуры TOSA с использованием TFLN MZ

Рисунок 9. Принципиальная схема структуры TOSA с использованием TFLN MZ

Принципиальная схема решения с двумя несущими

Рис. 10. Схематическая диаграмма решения с двумя несущими

Все три вышеупомянутых решения могут обеспечить перестраиваемую длину волны, уменьшая разнообразие оптических модулей, что способствует упрощению инженерных приложений.

Что касается разработки продукта, то FiberMall запустила образцы решения с четырьмя несущими в четвертом квартале 4 года. Решение с двумя несущими находится в стадии разработки, и ожидается, что образцы будут доступны к третьему кварталу 2022 года. этап. Что касается стандартизации, то не существует международных или отраслевых стандартов. Тем не менее, в рабочих группах, связанных с Китайской ассоциацией стандартов связи (CCSA TC3WG2023) и NGOF (CCSA TC6), исследовательские проекты, связанные с оптическими модулями O-диапазона, находятся в стадии реализации, и все стороны должны продвигать прогресс в области стандартизации и зрелости отраслевой цепочки. в отрасли.

Исследование антибликовой технологии 100G QSFP28 PAM4

Антибликовая технология является одним из важных факторов, которые следует учитывать при создании высокопроизводительных и надежных каналов связи. Модулированный код PAM4 имеет 4 уровня, и его минимальный уровень сигнала 1 составляет около 1/3 уровня кода 1 NRZ, когда амплитуда его оптической модуляции соответствует амплитуде кода NRZ. Когда шум PAM4 такой же, как у NRZ, отношение сигнал-шум у PAM4 примерно на 5 дБ хуже, чем у NRZ. Следовательно, PAM4 имеет более низкий допуск MPI, чем NRZ, и снижение MPI необходимо для обеспечения качества передачи сигналов PAM4.

Блок-схема теста MPI показана на рисунке 11. Передаваемый оптический сигнал делится на два пути, один из которых содержит оптический аттенюатор для регулировки оптической мощности до уровня, подходящего для приема, а другой способ использует поляризатор и оптический аттенюатор. (или оптоволокно на большие расстояния) для имитации обратного рэлеевского рассеяния, а передаваемая оптическая мощность должна быть достаточно высокой, чтобы компенсировать вносимые потери устройства. Оптическая мощность обоих сигналов регулируется и может быть измерена измерителем оптической мощности. Кривые чувствительности двух сигналов можно сканировать отдельно, чтобы получить соответствующие кривые чувствительности (горизонтальная ось — это входящая мощность, вертикальная ось — BER), а разница в чувствительности при одинаковых условиях входящей мощности — это влияние Стоимость ИМБ.

Блок-схема теста MPI

Рисунок 11. Блок-схема теста MPI

Следующие решения по оптимизации MPI в настоящее время исследуются в отрасли.

(1) Оптимизация ширины линии лазера

Влияние ширины линии лазера на MPI оптического сигнала PAM8 было смоделировано ранее в IEEE 802.3. Как показано на Рисунке 12, стоимость канала для различной ширины лазерной линии и отражения разъема проверяется для расстояния передачи 500 м, содержащего шесть разъемов, каждый с одинаковым коэффициентом отражения. Данные показывают, что чем уже ширина лазерной линии, тем ниже требования к коэффициенту отражения коннектора при той же стоимости канала. Следовательно, стоимость MPI может быть снижена за счет оптимизации ширины лазерной линии.

Анализ влияния ширины лазерной линии на стоимость MPI

Рисунок 12. Анализ влияния ширины линии лазера на стоимость MPI

(2) Компенсация DSP

MPI относится к линейным повреждениям, и фаза отраженного сигнала изменяется по сравнению с исходным сигналом. Общая амплитуда принятого сигнала зависит от разности фаз между исходным сигналом и отраженным сигналом. Чем меньше разность фаз, тем больше амплитуда принятого суммарного сигнала, как показано на рисунке 18. На основе этого принципа MPI можно компенсировать с помощью алгоритмов DSP. В настоящее время ведущий поставщик DSP Marvell выпустил DSP с функцией компенсации MPI, а несколько производителей оптических модулей разработали оптические модули с функцией компенсации MPI. Тем не менее, общие исследования все еще находятся на ранней стадии, и фактическое применение инженерного эффекта нуждается в дальнейшей проверке. Зрелость отраслевой цепочки нуждается в дальнейшем содействии соответствующим сторонам в отрасли.

Принципиальная схема MPI

Рисунок 13. Принципиальная схема MPI

(3) Оптимизация оптоволоконных каналов

Кроме того, MPI также можно уменьшить за счет выбора волокна более высокого качества, эффективной очистки торца соединителя, уменьшения отражения, вызванного воздушным зазором или мелкими частицами в соединителе, и внимания к ошибкам выравнивания в соединителе. Например, использование коннектора APC с торцом волокна под углом 8°, так что отраженный свет отражается под углом в оболочку, а не напрямую отражается в источник света для увеличения обратных потерь, может уменьшить влияние MPI.

Уровень производства оптического модуля FiberMall

FiberMall активно разрабатывает оптические модули для удовлетворения потребностей приложений 5G. Основываясь на предыдущем исследовании в официальном документе, в таблице 6 приведены производственные мощности оптических модулей 5G-канала FiberMall в настоящее время.

Возможности FiberMall по производству оптических модулей 5G

Настольные 6. Возможности FiberMall по производству оптических модулей 5G

Уровень производства FiberMall of Оптоэлектронные чиповые устройства

Общие возможности FiberMall по производству основных оптоэлектронных микросхем, используемых в оптических модулях, показаны в таблице 7.

Возможность производства

Таблица 7. Производственные возможности базовой оптоэлектронной микросхемы

Оптические модули играют важную роль в обеспечении пропускной способности сетей мобильной связи. Благодаря постоянному совершенствованию конструкции 5G и постоянному обогащению сценариев приложений, чтобы удовлетворить требования к передаче большей пропускной способности, более высокой производительности, более низкой стоимости и меньшего размера, FiberMall постоянно исследует исследования в области новых оптических сетей 5G прямого и среднего возврата. модульной технологии, чтобы полностью подготовиться к развертыванию 5G следующего поколения. Чтобы эффективно решать текущие проблемы и вызовы, связанные с новыми технологическими решениями, FiberMall необходимо объединить восходящие и нисходящие силы отраслевой цепочки, открытые дискуссии и сотрудничество по ключевым вопросам от укрепления технологических инноваций, управления сбором рынка и укреплением промышленная база.

С точки зрения технологических инноваций, FiberMall удовлетворяет новый спрос на оптические модули в различных сценариях применения за счет технических исследований и разработок, а также инноваций в области новых материалов, новых конструкций, новых процессов, новых интерфейсов и т. д. FiberMall способствует исследованиям оптических модулей следующего поколения для сетей 5G. технологии с различных аспектов, таких как потребность в развертывании, производительность передачи, недорогое строительство и удобное управление эксплуатацией и обслуживанием, благополучное развитие отраслевой цепочки, упорядоченное распределение ресурсов и снижение затрат за счет эффекта масштаба.

FiberMall необходимо еще больше укрепить вспомогательные возможности промышленных баз, таких как высокоточные производственные платформы, технологические материалы, оборудование и счетчики, чтобы снизить затраты на НИОКР и сократить цикл НИОКР, чтобы прорваться сквозь ядро ​​и ключ. технологии. FiberMall необходимо и дальше совершенствовать свой механизм оценки и эффективно оценивать осуществимость, надежность, функциональную совместимость и совместимость различных оптических модулей и устройств с оптоэлектронными микросхемами с помощью открытой платформы тестирования и проверки, чтобы направить отрасль в разработку ключевых технологий и улучшить производительность продукта. .

FiberMall готов укреплять сотрудничество и добиваться консенсуса в отрасли для содействия исследованиям, тестированию и оценке ключевых технологий оптических модулей следующего поколения 5G, а также для разработки стандартов и спецификаций, чтобы продвигать здоровую и планомерное развитие индустрии технологий оптических модулей 5G.

 

Оставьте комментарий

Наверх