SFP Modülünün Kapsamlı Analizi: Temellerden Uygulamalara

I. Giriş

(İ) Önemli konumu SFP modülü İletişim alanında

Modern ve hızla gelişen iletişim ağı mimarisinde, SFP (küçük form faktörü takılabilir) modül, yani küçük takılabilir modül, temel bir temel bileşen haline gelmiştir. Veri trafiğinin üstel büyümesi, ister veri merkezinde büyük verilerin yüksek hızlı değişimi ve iletilmesi veya geniş alan ağında uzun mesafeli ve büyük kapasite bilgi etkileşimi veya günlük ofis ve iş genişlemesi için yüksek bant genişliği ve düşük gecikme ihtiyaçlarını karşılamak için, SFP modülü irtibat edilebilir bir rol oynar. Ağın verimli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak için temel öğelerden biridir.

(İi) Endüstri geliştirme eğilimi ve bunun SFP modülü üzerindeki etkisi

Şu anda, iletişim endüstrisi 5G, Nesnelerin İnterneti ve Bulut Bilişim gibi en yeni alanlara doğru ilerliyor. 5G ağlarının büyük ölçekli konuşlandırılması, taban istasyonları ile taban istasyonları ve çekirdek ağlar arasındaki iletim oranı ve kapasitesi hakkında son derece yüksek gereksinimler ortaya koymuştur. SFP modülünün, 5G ağların Fronthaul, Midhaul ve ana taşıyıcı bağlantılarına uyum sağlamak için geleneksel 1G ve 10G ila 25G, 100g veya daha yüksek oranlar gibi daha yüksek bir orana sahip olması gerekir. Nesnelerin İnterneti'nin yükselişi, SFP modülünün düşük güç tüketiminin özelliklerini ve IoT cihazlarının büyük ölçekli dağıtımını karşılamak için daha fazla bağlantıyı desteklerken, SFP modülünün maliyetleri ve güç tüketimini sürekli optimize etmesini sağlayan ağa erişmesini sağladı. Bulut bilişimin güçlü gelişimi, veri merkezlerinin sürekli genişlemesini ve yükseltilmesini teşvik etmiştir. Sunucuların veri merkezleri içinde birbirine bağlanması, depolama cihazlarının ve bilgi işlem düğümlerinin yüksek hızlı iletişimi, performans, yoğunluk ve uyumluluk açısından SFP modülü için yenilikçi taleplere yol açan yüksek yoğunluklu ve yüksek hızlı veri iletimi elde etmek için SFP modülüne güvenmektedir. 2. SFP modülüne temel bakış

(İ) Tanım ve temel kavramlar

SFP Modülünün Tanımı: SFP Modülü, ağ cihazları (anahtarlar, yönlendiriciler, sunucu ağ kartları, vb.) Elektrik sinyallerini optik fiber iletimi için optik sinyallere dönüştürebilir veya tam tersi, alınan optik sinyalleri ağ cihazları ve optik fiber bağlantıları arasında etkili bağlantı elde etmek için elektrik sinyallerine dönüştürebilir. Bu takma ve oynatma özelliği, ağ işletimini ve bakım verimliliğini%30'dan fazla artırarak manuel bakım maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.

Diğer modüllerden farklılıklar (GBIC, vb. Gibi): Erken Gigabit Arayüz Dönüştürücüsü (GBIC) ile karşılaştırıldığında, SFP modülü, ağ cihazlarının sınırlı bir panel alanında daha fazla bağlantı noktası yapılandırmasını sağlayan GBIC'in sadece yarısının sadece yarısı kadar önemli bir azalma elde etmiştir, bu da bağlantı noktası yoğunluğunu önemli ölçüde iyileştirir. İşlev açısından, her ikisinin de optoelektronik dönüşüm yeteneklerine sahip olmasına rağmen, SFP modülü teknolojide daha ileri düzeydedir, daha yüksek veri iletim oranlarını destekler ve güç tüketimi, ısı dağılımı ve uyumluluk konusunda daha iyi performansa sahiptir. Örneğin, GBIC genellikle maksimum 1 Gbps oranını desteklerken, SFP modülü sadece 1Gbps'yi kolayca işleyemiyor, aynı zamanda 10Gbps ve daha yüksek oranlara da genişleyebiliyor. Belirli bir anahtar modeli SFP bağlantı noktalarını kabul ettikten sonra, birim alan başına bağlantı noktası yoğunluğu GBIC ERA'daki 8 bağlantı noktasından 32 bağlantı noktasına yükseltilir ve boşluk kullanım oranı 4 kez arttırılır. ​
(İi) Yapısal analiz

Dahili Bileşenler (Lazerler, Dedektörler, vb.): SFP modülü, esas olarak lazerler gibi çekirdek bileşenlerden oluşur (elektrik sinyallerini emisyon için optik sinyallere dönüştürmek için kullanılır, lazerler yayan lazerler yayan lazerler ve kenar yayan lazerler için farklı iletimler için farklı türler için uygundur (farklı tipler), dedektifler için uygundur (farklı tipler, dedektörler için uygundur (farklı tipler), dedektifler için uygundur ( Sinyaller, yaygın olanlar pim fotodiyotları ve çığ fotodiyotları APD'dir), sinyal işleme devreleri (modülasyon, demodülasyon, amplifikasyon, şekillendirme, vb. 10G SFP modülünü örnek olarak alarak, VCSEL lazeri 850nm dalga boyunda çalışır. APD dedektörü ile, multimod optik fiber üzerinde 300 metre stabil şanzıman elde edebilir. ​
Harici arayüz tasarımı (LC arayüzü, vb.): SFP modülünün harici arayüzü genellikle küçük boyut, uygun bağlantı ve yüksek yoğunluklu kablolama avantajlarına sahip olan LC (Lucent konektörü) arayüzünü benimser. LC arayüzü, sırasıyla iki optik fiber arayüz aracılığıyla optik sinyallerin gönderilmesini ve alınmasını gerçekleştiren ve iki yönlü veri iletimini sağlayan bir dubleks tasarımıdır. Eklenti tasarımı, modülü karmaşık araçlara ve mesleki becerilere ihtiyaç duymadan yüklemeyi ve değiştirmeyi son derece uygun hale getirerek ağ dağıtım ve bakım verimliliğini büyük ölçüde artırır. Bir veri merkezi LC arayüz SFP modülünü benimsedikten sonra, kablolama süresi geleneksel arayüzün 4 saat/dolaptan 1,5 saate kısaltıldı. ​
III. SFP modülünün çalışma prensibi
(İ) Fotoelektrik dönüşüm mekanizması
Elektrik sinyallerini optik sinyallere dönüştürme işlemi: Ağ cihazının elektrik sinyali SFP modülüne iletildiğinde, önce lazer tahrik devresine girer. Devre, giriş elektrik sinyalinin genlik ve frekans değişikliklerine göre lazere sağlanan sapma akımını doğru bir şekilde ayarlar. Önyargı akımı tarafından yönlendirilen lazer, giriş elektrik sinyaline karşılık gelen bir optik sinyal üretir. Örneğin, "1" dijital sinyali için lazer güçlü bir optik güç çıkarır; "0" dijital sinyali için, lazer zayıf veya olmayan bir çıkış optik güç çıkarır. Bu şekilde, elektrik sinyallerinin optik sinyallere dönüştürülmesi gerçekleşir ve dönüştürülen optik sinyaller, iletim için optik fiber arayüzü yoluyla optik fibere bağlanır. Doğrudan modülasyon teknolojisi kullanan SFP modülü, 5G ağının Fronthaul gereksinimlerini karşılayan 28Gbps'ye kadar bir modülasyon oranına sahiptir. ​
Optik sinyalleri elektrik sinyallerine dönüştürme işlemi: alıcı uçta, optik fiber tarafından iletilen optik sinyal SFP modülünün dedektörüne girer. Dedektör, alınan optik gücü karşılık gelen bir elektrik sinyaline dönüştürür. Üretilen elektrik sinyali genellikle çok zayıftır ve bir önsözlü tarafından amplifiye edilmesi gerekir. Amplifiye edilmiş elektrik sinyali daha sonra şekillendirilir ve amplifikatörleri sınırlama ve karar devreleri gibi sonraki sinyal işleme devreleri yoluyla orijinal dijital sinyale geri yüklenir. Son olarak, işlenmiş elektrik sinyali, optik sinyallerden elektrik sinyallerine dönüşüm işlemini tamamlamak için ağ ekipmanına iletilir. Gelişmiş eşitleme teknolojisi, alıcı hassasiyeti -28dbm'ye çıkarabilir ve iletim mesafesini genişletebilir. ​
(İi) Veri iletim süreci
Veri İşleme ve İletim İletim ucunda: İletim ucunda, ağ ekipmanı SFP modülüne elektrik sinyalleri şeklinde iletilecek verileri gönderir. SFP modülüne girdikten sonra, veriler önce veri iletiminin güvenilirliğini ve anti-etkileşim yeteneğini artırmak için 8b/10b kodlama gibi kodlama devresi tarafından kodlanır. Kodlanan veriler, lazer sürüş devresi ile lazere modüle edilir, optik bir sinyale dönüştürülür ve optik fiberden gönderilir. Bu işlem sırasında, SFP modülü ayrıca, optik sinyal gücünün sinyalin etkili iletim mesafesini ve kalitesini sağlamak için uygun optik fiber iletim aralığı içinde olmasını sağlamak için iletilen optik sinyalin gücünü izler ve ayarlar. Bir operatör tarafından dağıtılan 25G SFP28 modülü, otomatik güç kontrol fonksiyonu aracılığıyla optik güç dalgalanma aralığını ± 0.5dB içinde kontrol eder. ​
Veri alımı ve alıcı uçta geri kazanım: Alıcı uçta, SFP modülü optik sinyali optik fiberden dedektörden alır ve bir elektrik sinyaline dönüştürür. Ön amplifikasyon ve filtrelemeden sonra, elektrik sinyali, orijinal veri sinyalini geri yüklemek için kod çözme için kod çözme devresine girer. Aynı zamanda, alıcı uçtaki SFP modülü, bit hata oranı gibi göstergeler gibi alınan sinyalin kalitesini izleyecektir. Sinyal kalitesinin zayıf olduğu tespit edilirse, gönderme ucu, gönderme parametrelerini ayarlamak için geri bildirim mekanizması aracılığıyla bilgilendirilecektir veya nihayet ağ cihazına iletilen verilerin doğru olduğundan emin olmak için alınan sinyal düzeltilecektir. Bir veri merkezinde dağıtılan 100G QSFP28 modülü, bit hata oranını 10^-4'ten 10^-15'e düşürmek için FEC ileri hata düzeltme teknolojisini kullanır. ​
IV. SFP modül türlerinin sınıflandırılması
(İ) İletim oranına göre sınıflandırma
1GBPS SFP Modülü: 1GBPS SFP modülü, erken Gigabit Ethernet ağlarında yaygın olarak kullanılan nispeten temel ve yaygın bir tiptir. Kurumsal Kampüs Ağlarında, genellikle masaüstü bilgisayarlar ve yazıcılar gibi ofis ekipmanlarını, kararlı gigabit ağ erişimi sağlamak için ağ anahtarlarına bağlamak için kullanılır. Şanzıman mesafesi, kullanılan optik fiber ve dalga boyuna göre değişir. Multimod optik fiber 850Nm dalga boyu ile eşleştirildiğinde, iletim mesafesi genellikle yaklaşık 550m'ye ulaşabilir; Tek modlu optik fiber 1310nm dalga boyu ile eşleştirildiğinde, iletim mesafesi 10km'ye veya daha da fazlasına kadar uzatılabilir. Yaygın modeller arasında SFP-1G-SX (çok modlu kısa mesafe), SFP-1G-LX (tek modlu uzun mesafe) vb.
10Gbps SFP Modülü: Ağ uygulamalarına olan bant genişliği talebinin büyümesiyle 10Gbps SFP modülü ortaya çıktı. Dahili veri merkezleri ağında, sunucular arasındaki yüksek hızlı bağlantı, depolama alanı ağlarındaki (SANS) depolama aygıtları ve sunucular arasındaki bağlantı ve diğer senaryolar için yaygın olarak kullanılmıştır. SFP modülü, dahili devre tasarımını optimize ederek ve daha yüksek hızlı lazerler, dedektörler ve diğer bileşenler kullanarak 10Gbps yüksek hızlı veri iletimine ulaşır. Şanzıman mesafesi açısından, çok modlu optik fiber OM3 ve OM4 gibi yeni optik liflerle kullanıldığında, 300m-500m'lik bir iletim mesafesini destekleyebilir; Tek modlu optik fiber 1310nm ve 1550nm dalga boyları ile kullanıldığında, iletim mesafesi SFP -10G-SR (çok modlu kısa mesafe), SFP -10G-LR (tek modlu uzun mesafe) ve diğer modeller gibi 10km-40km'ye ulaşabilir. Google veri merkezleri, raflar arasında yüksek hızlı ara bağlantıyı elde etmek için SFP -10G-SR modüllerini kullanır. 25GBPS SFP28 Modülü: 25GBPS SFP28 Modülü, 5G Ağ İnşaatı ve Veri Merkezi Yükseltmelerinin daha yüksek bant genişliği gereksinimlerine uyum sağlayan bir üründür. 5G baz istasyonlarının Fronthaul ve Midhaul bağlantılarında, baz istasyon ekipmanı ve optik fiber ağlar arasında yüksek hızlı bağlantı elde etmek için SFP28 modülü kullanılır ve baz istasyon verilerinin hızlı iletilmesini sağlar. Veri merkezinde, mevcut ağ mimarisini yükseltmek, ağ anahtarı bağlantı noktasının iletim hızını artırmak ve daha verimli veri alışverişi elde etmek için kullanılabilir. SFP28 modülü, güç tüketimini azaltan ve entegrasyonu iyileştiren gelişmiş 28nm proses teknolojisini benimser. Şanzıman mesafesi açısından, multimod fiber yaklaşık 100m-200m destekleyebilir ve tek modlu fiber, SFP28-25G-SR (multimod kısa mesafe), SFP28-25G-LR (tek mod uzun mesafe) gibi farklı dalga boylarında 10km-40km şanzıman elde edebilir.
Daha yüksek oran (100Gbps QSFP28 ve diğer türev türleri gibi): Ultra büyük ölçekli veri merkezlerinde yüksek hızlı verilerin yüksek hızlı iletilmesi talebini karşılamak için, yüksek performanslı bilgi işlem ve diğer alanlar, 100GBPS QSFP28 gibi daha yüksek oranlı modüller birbiri ardına ortaya çıktı. QSFP28 modülü dört kanallı bir tasarım benimser ve her kanalın veri iletim hızı 25Gbps'ye ulaşabilir. Dört kanal toplam 100 gbps'lik bir iletim oranı elde etmek için paralel olarak çalışır. Veri merkezinin temel ağ katmanında, QSFP28 modülleri, düşük gecikmeli, yüksek bant genişlikli veri iletim omurgası ağı oluşturmak için anahtarlar arasındaki yüksek hızlı bağlantı için kullanılır. Şanzıman mesafesi çok modlu optik fiber altında yaklaşık 100m'ye ulaşabilir ve farklı dalga boylarına sahip tek modlu optik fiber, QSFP28-100G-SR4 (çok modlu kısa mesafe), QSFP28-100G-LR4 (tek-modu uzun mesafe) ve diğer modeller gibi uzun mesafe iletimine ulaşabilir. Teknolojinin geliştirilmesi ile iletim performansı sürekli optimize edilir ve uygulama senaryoları genişletilir. AWS veri merkezleri, küresel bir omurga ağı oluşturmak için QSFP28-100G-LR4 modüllerini kullanır. ​
(İi) İletim ortamına göre sınıflandırma
Çok modlu SFP Modülü: Çok modlu SFP modülü, kurumsal kampüs ağlarındaki binalar ile veri merkezleri içindeki raflar arasındaki bağlantılar gibi kısa mesafeli, yüksek bant genişlikli iletişim senaryoları için uygundur. Şanzıman ortamı olarak multimod optik fiber kullanır. Multimod optik fiberin çekirdek çapı nispeten kalındır (genellikle 50μm veya 62.5μm), bu da çoklu ışık modlarının içine iletilmesine izin verir. Multimod SFP modülü genellikle ışık kaynağı olarak 850nm dalga boyu vcsel lazer kullanır. Işık multimod optik fiber içinde iletildiğinde mod dağılımı nedeniyle, iletim mesafesi arttıkça sinyal bozulacaktır. Bu nedenle, iletim mesafesi genellikle kısadır. 1Gbps oranında, iletim mesafesi sıradan multimod optik fiber kullanılarak 550m'ye ulaşabilir; 10Gbps ve daha yüksek oranlarda, OM3 ve OM4 gibi yeni multimod optik fiberlerle eşleştirilmesi gerekir ve iletim mesafesi yaklaşık 300m-500m'ye çıkarılabilir. Multimod SFP modülü nispeten düşük maliyetli ve basit kurulum ve bakım avantajlarına sahiptir. Yüksek iletim mesafesi gerektirmeyen ancak maliyete duyarlı olan ağ dağıtım senaryoları için uygundur.
Tek Modlu SFP Modülü: Tek modlu SFP modülü esas olarak geniş alan ağındaki metropol alan ağ bağlantısı, uzun mesafeli omurga ağı iletimi ve veri merkezleri arasındaki çapraz bölge bağlantısı gibi uzun mesafeli, büyük kapasiteli veri iletimi için kullanılır. Şanzıman ortamı olarak tek modlu optik fiber kullanır. Tek modlu optik fiberin çekirdek çapı, daha uzun mesafe iletimi elde etmek için sadece bir optik modun iletilmesine izin veren nispeten ince (genellikle 9μm). Tek modlu SFP modülü

E genellikle ışık kaynağı olarak 1310nm veya 1550nm dalga boyuna sahip yılan balığı lazerleri kullanır. 1310nm dalga boyunda, iletim mesafesi 10km-20km'ye ulaşabilir; 1550nm'lik bir dalga boyunda, uygun optik amplifikatör ile iletim mesafesi 40km-160km veya daha da uzatılabilir. Tek modlu SFP modülünün maliyeti nispeten yüksek olsa da, uzun mesafeli iletimde eşsiz avantajlara sahiptir ve uzun mesafeli iletim sırasında sinyalin stabilitesini ve güvenilirliğini sağlayabilir.
(İii) Özel işlev türü

Bidi SFP modülü (çift yönlü iletim modülü): bidi (çift yönlü) SFP modülü, bir optik fiber üzerindeki çift yönlü veri iletimini gerçekleştirerek optik fiber kaynakları etkili bir şekilde tasarrufu sağlayan çift yönlü bir iletim modülüdür. Çalışma prensibi, iletilen ve alınan optik sinyalleri sırasıyla farklı dalga boylarına modüle etmek ve aynı optik fibere iletmek için dalga boyu bölümü çoğullama teknolojisini kullanmaktır. Örneğin, ortak bidi SFP modülü, iletim sinyalini 1310nm dalga boyuna ve alma sinyalini 1550nm dalga boyuna modüle eder ve özel filtreleme ve birleştirme cihazları aracılığıyla çift yönlü sinyallerin ayrılmasını ve iletimini gerçekleştirir. Bazı eski ağ yükseltme senaryolarında sıkı fiber kaynaklara sahip veya küçük işletme ofis ağları ve uzak bölgelerdeki iletişim ağları gibi son derece maliyet duyarlı ve kablolanması zor yerlerde, bidi SFP modülünün önemli avantajları vardır. Sadece ağ iletişimi ihtiyaçlarını karşılamakla kalmaz, aynı zamanda fiber döşemenin maliyet ve inşaat zorluğunu da azaltabilir. Eski bir topluluğun yenilenmesi, bidi SFP modüllerini kullanıyor ve fiber kaynaklarının% 50'sini tasarruf ediyor. ​
CWDM SFP Modülü (kaba dalga boyu bölümü çoğullama modülü): CWDM (kaba dalga boyu bölünme bölümü çoğalması) SFP modülü, aynı optik fiberlerin çoklu optik sinyallerini, aynı optik optik sinyalleri çoğaltma kapasitesini büyük ölçüde iyileştiren kaba dalga boyu bölünme çoğullama modülüdür. CWDM SFP modülü, her dalga boyu aralık ile yaklaşık 20nm'lik dalga boyu aralığında genellikle 8 veya 16 dalga boyu kullanır. Metropolitan Area Network'te, birden fazla kullanıcının verileri, bir optik fiber üzerinde, farklı dalga boylarında CWDM SFP modülü aracılığıyla çekirdek düğüme çoğaltılabilir ve optik fiber kaynaklarının etkili kullanımını gerçekleştirebilir. Geleneksel tek dalga boyu şanzıman ile karşılaştırıldığında, CWDM SFP modülünün, optik fiber yönetiminin inşaat maliyetini ve karmaşıklığını azaltan büyük miktarda optik fiber bırakması gerekmez. ​
DWDM SFP Modülü (yoğun dalga boyu bölümü çoğullama modülü): DWDM (yoğun dalga boyu bölümü çoğullama) SFP modülü, yoğun bir dalga boyu bölümü çoğullama modülüdür. CWDM ile karşılaştırıldığında, daha yüksek optik fiber iletim kapasitesi elde etmek için daha dar bir dalga boyu aralığında daha fazla optik sinyalleri çoğaltabilir. DWDM SFP modülü, genellikle 0.4nm veya daha az gibi küçük bir dalga boyu aralığına sahip 1530nm - 1565nm dalga boyu aralığı kullanır ve tek bir optik fiber üzerinde 80 veya daha fazla dalga boyu multiplex yapabilir. DWDM SFP modülü, uzun mesafeli omurga ağları ve ultra büyük veri merkezleri arasındaki yüksek hızlı bağlantı gibi son derece yüksek iletim kapasitesi gereksinimlerine sahip senaryolarda önemli bir rol oynar. DWDM teknolojisi aracılığıyla, tek bir optik fiber, dünya çapında büyük verilerin hızlı bir şekilde iletilmesi ihtiyaçlarını karşılayarak birkaç terabit veya daha yüksek bir veri iletim hızı taşıyabilir. DWDM SFP modülünün ekipman maliyeti ve teknik karmaşıklığı yüksek olsa da, uzun mesafeli ve büyük kapasiteli iletim uygulama senaryosunda, ekonomik faydalar ve ağ performansı iyileştirmesi maliyet yatırımını çok aşıyor.
V. SFP Modülü Uygulama Alanı
(İ) Veri Merkezi
Sunucu ara bağlantısı: Veri merkezinde, SFP modülü sunucular arasındaki ara bağlantı için yaygın olarak kullanılır. Bulut bilişim ve büyük veri analizi gibi uygulamaların popülerleştirilmesiyle, veri merkezlerindeki sunucuların verileri yüksek hızda ve istikrarlı bir şekilde değiştirmeleri gerekir. SFP, SFP28 ve QSFP28 gibi modüller, 10 gbps ve daha yüksek bir hıza sahip, sunucu ağ kartlarını ve ağ anahtarlarını bağlamak için yaygın olarak kullanılır ve sunucu kümeleri içinde yüksek hızlı veri paylaşımı ve işbirlikçi çalışmaları gerçekleştirir. Örneğin, büyük ölçekli bulut bilişim veri merkezlerinde, sanal makine geçişi, veri yedekleme ve kurtarma gibi işlemlerin kısa sürede tamamlanabilmesi için veri merkezinin operasyonel verimliliği ve hizmet kalitesini iyileştirerek 100 Gbps QSFP28 modülleri aracılığıyla çekirdek anahtarlara bağlanır.
Depolama Alanı Ağı (SAN) Bağlantısı: Bir depolama alanı ağında, SFP modülü depolama aygıtlarını (disk dizileri, bant kütüphaneleri vb.) Sunuculara veya depolama anahtarlarına bağlamak için kullanılır. Kurumsal veri hacminin patlayıcı büyümesi ile SAN, veri iletiminin istikrarı ve hızı için daha yüksek gereksinimlere sahiptir. Finans endüstrisini örnek olarak almak, banka işlem verileri, müşteri bilgileri vb. Gerçek zamanlı olarak saklanmalı ve yedeklenmelidir. 16Gbps veya 32Gbps'lik fiber kanal SFP modülü, depolama aygıtları ve sunucular arasında verilerin yüksek hızlı ve kararlı iletimini sağlayabilir.
(İi) Telekom Operatör Ağı
5G Baz İstasyonu Şanzıman: 5G Ağ Mimarisinde SFP modülü, baz istasyon iletim bağlantısının temel bileşenidir. Baz istasyonunun Fronthaul'unda, 25G SFP28 modülü, yüksek hız ve minyatürleştirme avantajları ile dağıtılmış birim (DU) ve aktif anten birimi (AAU) arasında etkili bir bağlantı elde eder; Midhaul ve ana taşıyıcı bağlantılarında, 100G QSFP28 veya hatta 400G QSFP-DD modüllerinin mesafe ve kapasiteye göre seçilmesi gerekir. Aynı zamanda, gelecekte 5G-gelişmiş iletim bant genişliğine olan daha fazla talep ile başa çıkmak için, operatörler ağ yükseltmelerine hazırlanmak için 50G SFP56 modüllerini test etmeye başladı. ​
Fiber geniş bant erişimi (ftth, vb.): Fiber-the Home (FTTH) senaryosunda, SFP modülü optik çizgi terminali (OLT) ve optik ağ birimi (ONU) arasında yüksek hızlı bir veri kanalı oluşturur. Ev kullanıcılarının 8K video, VR uygulamaları vb. Talebi olarak, 10G-Epon ve XG-Pon teknolojileri yavaş yavaş popüler hale geliyor ve 10G SFP modülleri OLT ekipmanının standart konfigürasyonu haline geldi.
(İii) Kurumsal Ağ

Kampüs Ağı Omurga Bağlantısı: Enterprise Campus Network'te, farklı binalar arasındaki omurga bağlantıları yüksek bant genişliği, düşük gecikmeli bağlantılar gerektirir. 10G veya 25G SFP modülleri, ses, video konferans ve iş sistemi verilerinin istikrarlı iletimini sağlamak için kampüs çekirdek anahtarını ve bina anahtarını bağlamak için kullanılır. Örneğin, büyük bir üretim kurumsal parkı, 25G SFP28 modüllerini dağıtarak, çeşitli fabrika alanları ve ofis binaları arasında yüksek hızlı ara bağlantıyı gerçekleştirerek, üretim yönetim sistemleri ve ERP sistemleri arasında gerçek zamanlı veri etkileşimini sağlayarak ve işletmenin genel operasyonel verimliliğini artırarak bir omurga ağı oluşturdu. Aynı zamanda, bazı şirketler bir optik fiberde birden fazla hizmet taşımak için CWDM SFP modüllerini kullanmaya başladı ve kablolama maliyetlerini azaltırken ağ mimarisini basitleştirdi. ​
Şube Ofisi Bağlantı: Yaygın olarak dağıtılmış kurumsal şube ofisleri için SFP modülü, karargah ağıyla bağlantıları için esnek bir çözüm sunar. Tek modlu SFP modülleri, kiralanan operatöre özel hatlarla birleştirildiğinde, uzun mesafeli, güvenli ve güvenilir veri iletimi elde edebilir. Küçük dallar, tek bir optik fiber kullanarak iki yönlü iletişim elde etmek için bidi SFP modüllerini kullanabilir ve optik fiber kaynakları kurtarır.
VI. SFP Modülü Endüstri Zorlukları ve Yanıtları
(İ) Teknik zorluklar

Yüksek oranlarda sinyal bütünlüğü: İletim oranı 100g veya hatta 400g'a yükseldikçe, sinyal zayıflaması, karışma ve titreşim problemleri daha ciddi hale gelir. Üreticiler, lazer ve dedektör performansını optimize ederek ve yüksek dereceli modülasyon teknolojisi (PAM4) ve daha gelişmiş eşitleme teknolojisi kullanma gibi sinyal işleme algoritmalarını geliştirerek sinyal bütünlüğünü sağlamalıdır. Örneğin, 400G QSFP-DD modülünde, PAM4 modülasyon teknolojisi, sembol başına iletilen bit sayısını 4 bit'e artırır, iletim hızını etkili bir şekilde iyileştirir, aynı zamanda sinyal işlemeye daha yüksek gereksinimler yerleştirir.
Güç tüketimi ve ısı dağılma kontrolü: Yüksek hızlı SFP modüllerinin güç tüketimi önemli ölçüde artmıştır. Örneğin, 100G QSFP28 modüllerinin güç tüketimi 7-8W'a ulaşabilir. Çok sayıda modülün merkezi olarak konuşlandırılması ısı dağılma sorunlarına neden olacaktır. Bu amaçla, üreticiler yeni yarı iletken malzemeler kullanıyor ve güç tüketimini azaltmak için devre tasarımını optimize ederken, modül ambalaj yapısını geliştiriyor ve metal ısı lavabolarının kullanılması ve hava kanalı tasarımını optimize etme gibi ısı yayılma performansını artırıyor. ​
(İi) Piyasa zorlukları
Maliyet Baskı: 5G İnşaat ve Veri Merkezi Genişlemesi tarafından yönlendirilen SFP modüllerine olan talep önemli ölçüde arttı, ancak pazar rekabeti şiddetli ve fiyatlar sürekli düşüyor. Üreticilerin büyük ölçekli üretim ve teknolojik yenilik yoluyla maliyetleri azaltmaları ve ürün katma değerini artırmak için belirli endüstri ihtiyaçları için özelleştirilmiş modüller gibi farklılaşmış ürünler geliştirmeleri gerekir. ​
Uyumluluk ve birlikte çalışabilirlik: SFP modülleri ile farklı üreticilerden ağ ekipmanları arasında uyumluluk sorunları olabilir. MSA (çok kaynaklı anlaşma) gibi endüstri kuruluşları, birleşik standartları formüle ederek farklı üreticilerden ürünlerin birlikte çalışmasını sağlar. Kullanıcıların ayrıca ağ arızalarından kaçınmak için satın alırken modüllerin ve ekipmanların uyumluluğunu kesinlikle test etmeleri gerekir.
Vii. SFP modülünün gelecekteki geliştirme trendi
Daha yüksek iletim oranı: Yapay zeka ve büyük veriler gibi teknolojilerin geliştirilmesi ile iletim oranı talebi artmaya devam etmektedir. 400g, 800g ve hatta 1.6T SFP modülleri araştırma ve geliştirme ve test aşamasına girdi ve gelecekte kademeli olarak ticarileştirilecek. ​
Entegrasyon ve Zeka: SFP modülleri, modül durumunun gerçek zamanlı izlenmesini ve arıza uyarısının elde edilmesi için yerleşik akıllı izleme yongaları gibi daha fazla işlevi entegre edecektir; Aynı zamanda, akıllı ağ işletme ve bakım seviyesini iyileştirmek için ağ ekipmanlarının yönetim sistemi ile derinden entegre edileceklerdir. ​
Yeşil Enerji Tasarrufu: Düşük güç cihazları ve enerji tasarrufu tasarımları, veri merkezlerinin ve iletişim ağlarının yeşil geliştirme ihtiyaçlarını karşılayan modül güç tüketimini azaltmak için kullanılır. Örneğin, bazı üreticiler enerji tüketimini ve ısı dağılma maliyetlerini azaltmak için 5W'nin altında güç tüketimi olan 100G SFP modülleri başlattı. ​
Yeni uygulama senaryolarının genişletilmesi: 6G ve kuantum iletişimi gibi en yeni teknolojilerin geliştirilmesi ile SFP modülleri, kuantum anahtar dağıtım sistemlerinde optik sinyal iletimi gibi daha fazla alanda rol oynayacak ve sektöre yeni geliştirme fırsatları getirecektir.
VIII. Sonuç
SFP modülü, esnekliği, yüksek performansı ve geniş uygulanabilirliği nedeniyle modern iletişim ağlarının vazgeçilmez bir temel bileşeni haline gelmiştir. Veri merkezlerinden telekomünikasyon ağlarına kadar, kurumsal kampüslerden ev kullanıcılarına kadar SFP modülü, büyük verilerin etkin iletimini destekler. Endüstrinin sürekli inovasyonunun yönlendirdiği teknoloji ve pazarın ikili zorluklarına rağmen, SFP modülü daha yüksek hız, daha düşük güç tüketimi ve daha fazla zeka yönünde gelişecek ve gelecekteki iletişim ağlarının yükseltilmesi ve dönüşümü için sağlam bir garanti sağlayacaktır. .