ネットワークデータトラフィックの急速な増加に伴い、近年、マルチモードファイバとそのアプリケーションに関連する標準がアップグレードされ続けています。イーサネットレートのアップグレード： 10 GbE / 40 GbE / 10 0 GbEから 25 GbE / 50 GbE / 200 GbE / {{6 }} GbE、将来的にはより高速にアップグレードされる 800 GbE/ 1。6 TbE; 8 GFC / 1 6FCからシリアル 32 GFC / 64 GFCおよびパラレル 1 28GFC / 256 GFCまでのファイバーチャネルレート、およびより高速なシリアル 1 28GFCおよびパラレル 512 GFCとして将来的に。同時に、マルチモード光モジュール技術は、NRZコーディングから4レベルのPAM 4 信号コーディングに徐々に進化しています。単一波長光源から、2波長多重BiDiテクノロジー、4波多重SWDMテクノロジーなどの多波長多重、そして将来の可能な 8波長多重まで。さらに、マルチモードファイバーにはMDMの可能性があり、マルチモードファイバーで利用可能な複数のモードを利用することにより、伝送容量が増加します。
1。データセンターのケーブル接続アプリケーションの現在のステータス
近年、データセンターネットワークの需要は高まり続けています。シスコの統計と予測によると、 2015 から 2020 へのグローバルデータセンタートラフィックの全体的な年間成長率は、 27％の複合年間成長率であり、そのうちクラウドデータセンター年間成長率は 30％になります。 ％安定した成長。
現在、ほとんどのデータセンターの配線方式は、銅線の短距離マルチモード光デバイスと長距離シングルモード光デバイスを使用しています。マルチモードSR {{4}}およびシングルモードPSM {{4}}ソリューションが支配的です。データセンターの内部ケーブル選択の最も重要な指標の1つはコストであり、コストが最も低いソリューションが最も有利です。したがって、SRは数百メートルの距離に使用され、LRは 2 キロ以上の長距離に使用されます。 Alibabaは現在、ネットワークで 100 GBASE-SR {{4}}マルチモードファイバー接続を使用しており、シングルモードファイバーとPSMに基づく接続方法よりも費用対効果が高いことがわかりました{{{{ 13}}}}またはCWDM 4。企業の規模、アーキテクチャ、ネットワーク容量、およびストレージ要件を考慮すると、 0010010 ＃39のローカルデータセンター、マルチモードファイバー、VCSELは、この重要な市場における主要なソリューションであり続けます。
2。 OM 5 ファイバーメーカーとSWDMアライアンス
OM 5 光ファイバーは、4波長短波長分割多重化を使用して、 850 nmから 953 nmで従来のOM 4 光ファイバーの帯域幅パフォーマンスを拡張します（SWDM 4）マルチモードファイバーで4つの波長を同時に送信して、マルチモードファイバーの伝送容量を元の4 倍に増やしながら、完全な下位互換性を維持する技術。
マルチモードファイバーの伝送容量を大幅に増加させ、伝送距離を伸ばすことができる新しいテクノロジーとして、SWDMは、データセンターおよび関連するファイバー、デバイス、機器メーカーの建設にとって自明です。現在、アライアンスメンバーには、YOFC、Corning、OFS、Prysmian、CommScopeなどの光ファイバーおよび配線メーカーが含まれています。また、Dell、Huawei、Huasan、Juniperなどの機器メーカーや、FinisarやLumentumなどのモジュールメーカーも含まれています。アライアンスは3月にマルチソースアグリーメント（MSA）をリリースしました 2017。 40 GE SWDM {{4}}および 100 GE SWDM {{のアプリケーション要件を定義します6}}、さらに将来的には 40 0Gb /秒のアプリケーションにまで拡大する予定であると述べました。
3。 OM 5 ファイバー関連の標準アップデートの進捗状況
OM 5 ファイバーはOM 3 / OM 4 ファイバーに基づいて構築されており、そのパフォーマンスは複数の波長をサポートするように拡張されています。 OM 5 は、マルチモードファイバーシステムの持続可能な開発の未来を示しています。 2015以降、いくつかの主要な国際標準化団体がOM 5 ファイバーとそのアプリケーションの仕様を追加しています。
3。1 TIAおよびIEC
Telecommunications Industry Association（TIA）は、6月にTIA-492AAAEファイバー標準を正式にリリースした最初の 2016で、これは、波長分割多重技術をサポートできるブロードバンドマルチモードファイバー（WBMMF）を定義しています。 850 〜 950 nmバンド。 10月 2016、ANSI / TIA-568.3-D光ファイバー構造配線標準がリリースされ、TIA-492AAAE光ファイバーが配線用に承認されました。
国際電気標準会議（IEC）は、8月にIEC 60793-2-1 0 ed。{{1}}ファイバー標準を正式にリリースしました 2017。WBMMFをAとして定義しています{{3} } a。4 ファイバータイプ、および1 1 80 1のISO / IECサポートを受けました。 ed。 11月 2017、ISO / IEC 1 1 80 1-1光ファイバー配線規格が正式にリリースされ、この光ファイバー配線の名前がOMであると判断されました5。
3。2 IEEE 802。3
IEEE 802。3 bs規格は9月に起草され、 2016 12月に正式にリリースされます 2017。{{}のメディアアクセス制御パラメーター、物理層、および管理パラメーターが定義されています。 4}} Gb / sおよび 400 Gb / sイーサネット。これはブロードバンドマルチモードファイバー配線にも正式です。 0010010 quot; OM 5 & quot;そして、OM 3 / OM 4 / OM 5 3タイプのファイバーが 400 GBASE-SR 16 システムでサポートできる最短リンク距離を指定します。表 1に示されています。
表 1 OM 3 / OM 4 / OM 5 3種類の光ファイバーが 400 GBASE-SR {{6でサポートできる最短リンク距離}}システム
11月 2016、IEEE 802。3 cd規格の草案は、 50 Gb /秒、{{ 4}} Gb /秒、 200 Gb /秒イーサネット、OM 5 ファイバーは{{4}}以上のメーターをサポートできると規定。{{3 }} GBASE-SR、{{4}} GBASE-SR 2 および 200 GBASE-SR 4。その公式標準はまだ議論中であり、 2018にリリースされる予定です。
11月 2017、IEEE 802。3 次世代{{4}} Gb / sおよび 400 Gb / sマルチモードファイバー物理層を確立既存のイーサネットよりも少ないマルチモードファイバーを使用して、{{4}} Gb / sおよび 400 Gb / sシステムを実現することを目的とする研究グループ。送信。 0010010 quot; NGMMFスタディグループ 0010010 quot;と呼ばれます。 1月に開催された調査グループの最初の公式会議 2018では、 400 GBASE-SR 8 または 400 GBASE-SR 4の2つのオプションがあります。{ {17}} Gイーサネットをサポートするために、 400 GBASE-SR 16 を置き換えるために提案されました 400。 400 GBASE-SR 8 ソリューションは、8 ペアの光ファイバーを使用するため、既存のテクノロジーの利点を十分に活用できます（PAMによりフレンドリーなVCSELを使用します{{16 }}）。ターゲット波長は 850 nmです。現在、QSFP-DD、OSFP、およびCOBO 8レーン用のいくつかの光モジュールパッケージがあります。 400 GBASE-SR 4。2 ソリューションは、4ペアの光ファイバーを使用し、既存の 100 GBASE-SR {{と同じ配線方法を維持します16}}ソリューション。各ファイバーは2 波長を送信します。 PAM 4変調技術も使用されます。目標波長は 850 nm以上の波長です。光源。 400 GBASE-SR 4。2 ソリューションは、複数の波長をサポートできるOM 5 ファイバーを使用した配線に適しています。
4。 OM 5 ファイバーの応用と将来の開発
OM 5 ファイバー設計の本来の目的は、マルチモード伝送システムの波長分割多重（WDM）要件を満たすことです。したがって、その最も価値のあるアプリケーションは、短波波長分割多重の分野です。現在、マルチモードファイバーをベースとする単一波長 50 Gb /秒マルチ波長光モジュールは、ほとんどの場合まだ研究開発段階にあります。少数のサンプルを提供できる光学モジュールメーカーはごくわずかですが、内部実験用です。 PAM {{4}}変調は、既存の 25 Gb /秒VCSELに基づいて 50 Gb /秒の単一波レートを提供できます。 2波長双方向（BiDi）テクノロジーと4波長多重化（SWDM 4）テクノロジーにより、 100 Gb / s、それぞれ。
研究者は、光ファイバーのコア層に適切なフッ素元素を組み込むことにより、さまざまな波長に対応する最適なアルファ値の差を小さくできるため、 0010010 quot;超広帯域マルチモードファイバーの帯域幅が 0010010 引用; 850 〜 1050 nmの全波長範囲で改善できます。この結果は、 0010010 引用;超広帯域マルチモードファイバー 0010010 引用;は、 850 〜 1050 nmウィンドウで 30 nmの間隔で 8 波長分割多重チャネルをサポートする機能を備えています。
過去3年間で、さまざまな光ファイバーメーカーおよび光モジュールメーカーが、OM 5 および 0010010 quot;超広帯域マルチモード光ファイバー 0010010 quot;の最新の伝送結果を報告しています。表 2に示すように、PAM 4 変調技術と波長分割多重化技術のサポートの下で。報告された実験結果から、OM 5 ファイバーは 100 Gb / s、 2 00Gb / sおよび 400 Gb / sの多波長伝送システムをサポートするのに十分です{ {11}}メートル。
さらに、最適化された設計により、 50μmのコア径のマルチモードファイバーは、複数の入力/複数の出力（ 1550 nmウィンドウで低モードファイバーよりも低い差動モード群遅延（DMGD）を得ることができます（ MIMO）モード分割多重化（MDM））システムでは、光ファイバーの容量が数倍に増加します。これは、マルチモード光ファイバーが将来のモジュール分割多重化に使用できる可能性を証明します。
最新のPAM 4 伝送実験の進捗状況
結論
マルチモードファイバーは常に効率的で柔軟な伝送媒体であり、マルチモードファイバーの新しいアプリケーションの可能性の継続的な開発により、高速伝送ネットワークに適合させることができます。 VCSELを備えたマルチモードファイバには、リンクコストが低く、電力消費が少なく、可用性が高いという利点があるため、ほとんどの企業顧客にとって最も費用効果の高いデータセンターソリューションとなっています。クラウドデータセンターとエンタープライズローカルデータセンターの需要の継続的かつ安定した成長は、費用対効果の高いマルチモードファイバーソリューションの幅広い市場の見通しを提供します。新しい業界標準で定義されているOM 5 ファイバーソリューションは、多波長SWDMおよびBiDiトランシーバー向けに最適化されており、 100 Gb / s以上の高速伝送ネットワークに、より長い伝送リンクとネットワークアップグレードマージンを提供します。
