ANSI/TIA-492AAAE «Детальная спецификация градиентного волокна 50 / 125 µм с лазер оптимизированной полосой частот для волнового мультиплексирования»
1 июня 2016 года подкомитет ТР-42.12 одобрил стандарт ANSI/ТIА-492AAAE широкополосного многомодового волокна WBMMF(1) для публикации. Стандарт определяет параметры оптимизированного под лазер оптоволокна 50/125 мкм, обеспечивающего многоволновую передачу данных в диапазоне длины волн 850-953 нм. Эффективная полоса частот составляет:
- 4700 МГц × км на длине волны 850 нм;
- 2470 МГц × км на длине волны 953 нм.
На этапе обсуждения были предложены варианты названий OM4w, ОМ5, OM5w. Международная организация по стандартизации присвоила новому широкополосному многомодовому волокну категорию OM5.
Стандарт предусматривает применение технологии спектрального мультиплексирования WDM(2) при передаче по многомодовому волокну. Поскольку волокно оптимизировано для коротковолнового диапазона (840–950 нм), технология спектрального мультиплексирования обозначается как коротковолновая SWDM(3).
До настоящего времени спектральное мультиплексирование использовалось для передачи данных преимущественно по одномодовому волокну. Спектральное мультиплексирование является одним из способов увеличения скорости передачи данных, в дополнение к параллельной передаче по нескольким волокнам и перспективным технологиям многоуровневого кодирования, модуляции по фазе и полярности.
Данный стандарт может оказать существенное влияние на выбор требуемого числа волокон для одного канала для работы приложений Ethernet со скоростью 40 Гбит/с и выше. Действующий стандарт 40GBASE-SR4 определяет технологию параллельной передачи сигналов по восьми многомодовым волокнам со скоростью 10 Гбит/с каждое: четыре волокна для передачи и четыре волокна для приема. Технология спектрального мультиплексирования, которая предусматривает параллельную передачу на четырех длинах волн, задействует не четыре, а одно волокно для передачи в одном направлении, позволяя уменьшить общее количество оптических волокон в канале с восьми до двух.
Преимущество мультиплексирования еще более очевидно для передачи со скоростью 100 Гбит/с. Оригинальный стандарт 100GBASE-SR10, опубликованный в 2010 году, требует наличия 20 волокон в канале: 10 волокон для передачи и 10 волокон для приема, со скоростью по 10 Гбит/с по каждому волокну. Технология волнового мультиплексирования и новое широкополосное волокно категории ОМ-5 дают возможность сократить в 100 гигабитном канале число волокон до двух (4 волны × 25 Гбит/с).
С внедрением оборудования волнового мультиплексирования и кабельных систем категории ОМ5 технологии 40 Гбит/с и 100 Гбит/с сводятся к дуплексной передаче по традиционному двухволоконному каналу.
Таблица 1. Каналы многомодового оптоволокна в зависимости от приложений и технологии волнового мультиплексирования
| Приложение | 40 ГБит/с | 100 ГБит/с | 400 ГБит/с | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| передача данных | Tx | волокон |
Rx | TX | волокон | Rx | Tx | волокон | Rx |
| Волокно ОМ-3, ОМ-4 число волокон без волнового мультиплексирования |
|||||||||
10 ГБит/с |
 |
8 |
|
 |
20 |
|
|||
25 ГБит/с |
 |
8 |
|
 |
32 |
|
|||
| Волокно ОМ-5 число волокон с волновым мультиплексированием |
|||||||||
| 10 ГБит/с |  |
2 | |
||||||
| 25 ГБит/с | |
2 | |
 |
8 | |
|||
Обозначения в таблице:
Tx – передача; Rx – прием;
волокно с передачей одного потока данных;
волокно с передачей данных на четырех длинах волн методом волнового мультиплексирования.
В настоящее время рабочая группа IEEE 802.3 разрабатывает стандарт 400 Гбит/с. Первый этап данного стандарта предусматривает параллельную передачу по каждому многомодовому волокну со скоростью 25 Гбит/сек. Для создания канала потребуется 32 волокна: по 16 волокон в каждом направлении. На втором этапе планируется использовать технологию волнового мультиплексирования и сократить число волокон в канале до восьми – в четыре раза меньше, чем на первом этапе.
Примечания:
- WBMMF – Wideband Multimode Fiber
- WDM – Wavelength Division Multiplexing
- SWDM – Short Wavelength Division Multiplexing
Статья подготовлена по материалам TIA и Commscope в 2017 г.