مع تقنية التشفير pam4 ، يتضاعف حجم المعلومات المرسلة على أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية المستندة إلى 50g pam4 داخل كل دورة من دورات المعاينة. يمكن استخدام مكوّن بصري 25g لتحقيق معدل إرسال 50gbps ، مما يقلل تكاليف أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية.
ينطبق 50g pam4 على سيناريوهات متعددة ، مثل الممر المفرد أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية 50ge pam4, أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية 4-lane 200geو أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية 8-lane 400ge.
يقدم هذا القسم وظائف جهاز الإرسال والاستقبال الضوئي 50ge pam4 أحادي الاتجاه.
مبدأ العمل لجهاز الإرسال والاستقبال البصري 50ge pam4
يرد وصف مبدأ العمل لجهاز الإرسال والاستقبال البصري 50ge pam4 على النحو التالي:
في اتجاه الإرسال ، تقوم رقاقة التشفير pam4 بتجميع إشارات nrz 25gbit / s في إشارة 25gbaud pam4 واحدة. تقوم رقاقة محرك الليزر بتضخيم إشارة pam4 ، ويقوم ليزر 25gbps بتحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة بصرية أحادية طول الموجة 25gbaud (50gbps).
في اتجاه الاستقبال ، يقوم الكاشف بتحويل الإشارة الضوئية أحادية الموجة 25gbaud إلى إشارة كهربائية. يتم تشكيل الإشارة الكهربائية وتضخيمها ، ثم إخراجها إلى رقاقة فك pam4. تقوم رقاقة فك التشفير pam4 بتحويل الإشارة إلى إشارتين 25gbps nrz.
يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال البصري 50ge pam4 وضع التغليف qsfp28 ، والواجهات البصرية lc ، والألياف الضوئية أحادية الوضع. مسافة الإرسال هي 10km أو 40km ، وأقصى استهلاك للطاقة هو 4.5w.
يجب أن يتوافق أداء المرسلات والمستقبلات على السطوح البينية البصرية لأجهزة الإرسال والاستقبال البصرية 50ge pam4 مع معايير ieee 802.3bs و ieee 802.3cd.
يوفر جهاز الإرسال والاستقبال البصري واجهات n 25gbps الكهربائية. بالنسبة إلى جهاز الإرسال والاستقبال البصري 50ge ، تنقل الممران الكهربائيان إشارات tx1 / rx1 و tx2 / rx2 المحددة في معايير sff-8436_msa. يجب أن يتوافق أداء الواجهات الكهربائية مع معيار cei-28g-vsr laui-2.
يدعم جهاز الإرسال والاستقبال البصري بمعدل إرسال 50gbps على طول موجة واحدة واجهات 50ge و 200ge و 400ge. يسرد الجدول التالي المعلمات الخاصة بالحلول التقنية لـ 50ge و 200ge و 400ge.
تستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 50g pam4 رقائق إلكترونية إلكترونية ناضجة 25gbps لتقديم حلول فعالة من حيث التكلفة. في سيناريوهات 50gbase-lr 10 ، يتم استخدام التجميعات الفرعية للمرسل المباشر بالليزر المباشر (dml) غير المرصودة (tosas) مع عبوة to. يتميز هذا الحل بالتقنيات الناضجة والتكاليف المنخفضة واستهلاك الطاقة المنخفض والإنتاج الضخم السهل. يمكن لرقاقة برنامج التشغيل dml الخطي أن تحول الإشارات الكهربائية ذات الجهد الكهربائي pam4 إلى إشارات حالية يمكنها أن توجه أشعة الليزر مباشرة. توفر هذه الرقاقات نطاقًا تردديًا عاليًا وتنتج تيارًا كبيرًا بالسيارة. يمكن أن يصل الحد الأقصى لمعدل العمل إلى 28gbaud. في نهاية التلقي ، يتم استخدام التجميعات الفرعية البصرية للمستقبل (rosas) مع عبوة to. تم دمج دبابيس 25gbps وشرائح مضخم trans-impedance الخطي (tia) في rosas.
المكونات البصرية في سيناريوهات 50gbase-lr
في سيناريوم 50gbase-er 40 km ، يتم استخدام 25gbps laser modification laser (eml) tosas مع عبوة box. التضمين بتجويف خارجي (dfb) يتم دمج أشعة الليزر والعوازل ومراقبة الثنائيات والمكثفات الحرارية ومكونات eml في tosas وتدعمها إشارات الجهد. يتميز هذا الحل بنطاقات خطية واسعة ، er عالية ، طاقة بصرية عالية الانتاج ، و tdecq منخفض. يمكن لرقائق محرك eml الخطية تضخيم إشارات pam4 المدخلة وإخراجها إلى emls التالية. توفر هذه الرقاقات نطاقًا تردديًا عاليًا ، وارتعاشًا صغيرًا ، وكسب إخراج قابل للتعديل ، ومعدل تشغيل يصل إلى 28gbaud. في نهاية التلقي ، تستخدم apd rosa مع التغليف to. يتم دمج 25gbps apds ورقاقات tia الخطية في rosas. تتميز هذه rosa حساسية عالية وتطبق على نقل المسافة الطويلة 40km.
المكونات البصرية في سيناريوهات 50gbase-er
تعمل رقائق التشفير pam4 على إجراء تحويل بين إشارات nrz وإشارات pam4 داخل أجهزة الإرسال والاستقبال. في اتجاه الإرسال ، تقوم شرائح pam4 بتشكيل ، وتضخيم ، وتحويل مخرجين من الإشارات 25gbps nrz بواسطة لوحات في إشارة 25gbaud pam4 واحدة. في اتجاه الاستلام ، تستخدم رقائق pam4 تقنية التحويل الرقمي التناظري إلى digital (adc) وتقنية معالجة الإشارات الرقمية (dsp) لفك شفرة إشارة 25gbaud إلى إشارتي 25gbps nrz.
تختلف المكونات البصرية والرقائق من أجهزة الإرسال والاستقبال pam4 إلى حد كبير عن تلك الخاصة بأجهزة إرسال واستقبال nrz. يسرد الجدول التالي الاختلافات بين 50g qsfp28 lr و 25g sfp28 lr.
الفرق الرئيسي يكمن في رقائق محرك الليزر ، ورقائق tia ، ورقائق معالجة البيانات.
بما أن كود pam4 يحتوي على أربعة أنواع من منطق المستوى ، فإن رقائق محرك الليزر و رقائق tia قادرة على إخراج خطي. nrz ترسل إشارات خرج في وضع تحديد الاتساع.
تستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال pam4 بروتوكول dsp لتنفيذ التحويل بين إشارة 50g pam4 وإشارتي 25gbps nrz. ترسل أجهزة إرسال واستقبال nrz البيانات باستخدام رقائق استعادة البيانات والبيانات (cdr) فقط.
gigalight هي شركة عالمية مبتكرة لتصميم الترابط البصري تقوم بتصميم وتصنيع وتوريد أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية, الكابلات البصرية النشطة و وحدات بصرية متماسكة لشبكة مركز البيانات وشبكة 5g اللاسلكية وشبكة النقل البصري وشبكة بث الفيديو. تستفيد الشركة من التصميم الحصري لتزويد العملاء بأجهزة شبكة ضوئية فعالة من حيث التكلفة وقفة واحدة.