Uitgebreide analyse van SFP -module: van basisprincipes tot toepassingen

I. Inleiding

(I) de belangrijke positie van SFP -module op het gebied van communicatie

In de moderne en snel ontwikkelende communicatienetwerkarchitectuur is SFP (kleine vorm-factor pluggable) module, die, Small PlugGable-module, een belangrijke basiscomponent is geworden. Met de exponentiële groei van het gegevensverkeer, of het nu de snelle uitwisseling is en overdracht van massale gegevens binnen het datacenter, of de informatie-interactie op lange afstand en grote capaciteit in het Wide Area Network in het Wide Area Network, of het Enterprise Campus Network om te voldoen aan de behoeften van hoge bandbreedte en lage latentie voor dagelijkse kantoor- en bedrijfsuitbreiding, SFP Module speelt een irreplabeerbare rol. Het is een van de kernelementen om een ​​efficiënte en stabiele werking van het netwerk te garanderen.

(Ii) Trend in de ontwikkeling van de industrie en de impact ervan op de SFP -module

Momenteel is de communicatie-industrie aan het streven naar geavanceerde velden zoals 5G, Internet of Things en Cloud Computing. De grootschalige implementatie van 5G-netwerken heeft extreem hoge vereisten voorgesteld aan de transmissiesnelheid en de capaciteit tussen basisstations en tussen basisstations en kernnetwerken. SFP -module moet een hoger percentage hebben, zoals evolueren van traditionele 1G en 10 g tot 25 g, 100 g of zelfs hogere tarieven om zich aan te passen aan de fronthaul-, midhaul- en backhaul -banden van 5G -netwerken. De opkomst van het Internet of Things heeft tientallen miljarden apparaten in staat gesteld toegang te krijgen tot het netwerk, dat SFP-module ertoe heeft aangezet de kosten en stroomverbruik continu te optimaliseren en tegelijkertijd meer verbindingen te ondersteunen om te voldoen aan de kenmerken van een laag stroomverbruik en grootschalige implementatie van IoT-apparaten. De krachtige ontwikkeling van cloud computing heeft de continue uitbreiding en het upgraden van datacenters bevorderd. De interconnectie van servers binnen datacenters, de snelle communicatie van opslagapparaten en rekenknooppunten zijn allemaal afhankelijk van de SFP-module om gegevenstransmissie met hoge dichtheid en hoge snelheid te bereiken, wat heeft geleid tot innovatieve eisen voor SFP-module in termen van prestaties, dichtheid en compatibiliteit. 2. Basisoverzicht van SFP -module

(I) Definitie en basisconcepten

Definitie van SFP-module: SFP-module is een hot-swappable kleine pakketmodule die is ontworpen om flexibele opto-elektronische interface-oplossingen te bieden voor netwerkapparaten (zoals schakelaars, routers, servernetwerkkaarten, enz.). Het kan elektrische signalen omzetten in optische signalen voor optische vezeltransmissie, of vice versa, ontvangen optische signalen omzetten in elektrische signalen om een ​​efficiënte verbinding tussen netwerkapparaten en optische vezelverbindingen te bereiken. Deze plug-and-play-functie verbetert de werking van het netwerk en onderhoudsefficiëntie met meer dan 30%, waardoor handmatige onderhoudskosten aanzienlijk worden verlaagd.

Verschillen met andere modules (zoals GBIC, enz.): Vergeleken met de vroege Gigabit -interface -converter (GBIC) heeft SFP -module een significante vermindering van de grootte bereikt, met een volume van slechts ongeveer de helft van GBIC, waardoor netwerkapparaten meer poorten kunnen configureren in een beperkte paneelruimte, aanzienlijk verbetering van de poortdichtheid. In termen van functie, hoewel beide opto -elektronische conversiemogelijkheden hebben, ondersteunt de SFP -module meer geavanceerd in technologie, ondersteunt hij hogere gegevensoverdrachtspercentages en heeft ze betere prestaties in stroomverbruik, warmtedissipatie en compatibiliteit. GBIC ondersteunt bijvoorbeeld meestal een maximale snelheid van 1 Gbps, terwijl SFP -module niet alleen gemakkelijk 1 Gbps kan verwerken, maar ook kan uitbreiden naar 10 Gbps en hogere snelheden. Nadat een bepaald schakelmodel SFP -poorten heeft aangenomen, wordt de poortdichtheid per eenheidsgebied verhoogd van 8 poorten in het GBIC -tijdperk tot 32 poorten, en de snelheid van het ruimtegebruik wordt 4 keer verhoogd. ​
(Ii) structurele analyse

Interne componenten (lasers, detectoren, enz.): De SFP -module bestaat voornamelijk uit kerncomponenten zoals lasers (gebruikt om elektrische signalen om te zetten in optische signalen voor emissie, inclusief verticale holte oppervlakte -emitting lasers vcsel en rand emitting lasers lasers lasers, en verschillende typen zijn geschikt voor verschillende transmissie -distances en verantwoorde detectoren (verantwoordelijk voor het omzetten van verkrijgbare optische signaalsignalen, detectoren (verantwoordelijk voor het omzetten van verkrijgbare optische signaalsignalen, detectoren (verantwoordelijk voor het omzetten van verkrijgbare optische signaalsignalen, afkomstig van de verkrijgbare optische signalen, aan het omzetten van verkrijgbare optische signalen, afkomstig van de verkrijgbare optische signalen (verantwoordelijk voor het omzetten van verkrijgbare optische signalen. Veel voorkomende pin -fotodiodes en lawine fotodioden APD), signaalverwerkingscircuits (modulatie, demodulatie, versterking, vormgeven, enz. Van elektrische signalen om een ​​nauwkeurige transmissie en ontvangst van signalen te garanderen) en besturingscircuits (gebruikt om de werkstatus van de module te controleren en de werkstatus van de module te controleren, zoals temperatuur, stroom, enz.). Als ik de 10G SFP -module als voorbeeld neemt, werkt de VCSEL -laser op een golflengte van 850 nm. Met de APD -detector kan deze 300 meter stabiele transmissie op optische vezel met multimode bereiken. ​
External Interface Design (LC-interface, enz.): De externe interface van SFP-module neemt meestal de LC-interface (Lucent Connector) aan, die de voordelen heeft van kleine, handige verbinding en bedrading met hoge dichtheid. De LC-interface is een duplexontwerp, dat het verzenden en ontvangen van optische signalen realiseert door respectievelijk twee optische vezelinterfaces, wat zorgt voor tweerichtingsoverdracht van gegevens. Het plug-in ontwerp maakt de module uiterst handig om te installeren en te vervangen, zonder de noodzaak van complexe tools en professionele vaardigheden, waardoor de efficiëntie van netwerkimplementatie en onderhoud aanzienlijk wordt verbeterd. Nadat een datacenter de LC -interface SFP -module had overgenomen, werd de bedradingstijd ingekort van 4 uur/kast van de traditionele interface tot 1,5 uur. ​
Iii. Werkprincipe van SFP -module
(I) Foto -elektrisch conversiemechanisme
Het proces van het converteren van elektrische signalen naar optische signalen: wanneer het elektrische signaal van het netwerkapparaat wordt verzonden naar de SFP -module, komt het eerst het laseraandrijfcircuit binnen. Het circuit past nauwkeurig de biasstroom aan die aan de laser wordt verstrekt, volgens de amplitude- en frequentieveranderingen van het elektrische ingang van het ingang. Gedreven door de biasstroom genereert de laser een optisch signaal dat overeenkomt met het elektrische signaal van het ingang. Voor het digitale signaal "1" voert de laser bijvoorbeeld een sterk optisch vermogen uit; Voor het digitale signaal "0" voert de laser een zwak of geen optisch vermogen van uitgang uit. Op deze manier wordt de conversie van elektrische signalen naar optische signalen gerealiseerd en worden de geconverteerde optische signalen gekoppeld aan de optische vezel door het optische vezelinterface voor transmissie. De SFP -module met behulp van directe modulatietechnologie heeft een modulatiesnelheid van maximaal 28 Gbps, die voldoet aan de fronthaul -vereisten van het 5G -netwerk. ​
Het proces van het converteren van optische signalen naar elektrische signalen: aan de ontvangende kant komt het optische signaal dat wordt verzonden door de optische vezel de detector van de SFP -module binnen. De detector zet het ontvangen optische vermogen om in een overeenkomstig elektrisch signaal. Het gegenereerde elektrische signaal is meestal erg zwak en moet worden versterkt door een voorversterker. Het versterkte elektrische signaal wordt vervolgens gevormd en gerestaureerd naar het oorspronkelijke digitale signaal door daaropvolgende signaalverwerkingscircuits, zoals beperkende versterkers en beslissingscircuits. Ten slotte wordt het verwerkte elektrische signaal naar de netwerkapparatuur verzonden om het conversieproces van optische signalen naar elektrische signalen te voltooien. Geavanceerde egalisatietechnologie kan de ontvangende gevoeligheid tot -28dBm verhogen en de transmissieafstand verlengen. ​
(Ii) Proces voor gegevensoverdracht
Gegevensverwerking en verzending aan het uiteinde van het zending: aan het uiteinde van het verzenden verzendt de netwerkapparatuur de gegevens die moeten worden verzonden naar de SFP -module in de vorm van elektrische signalen. Na het invoeren van de SFP-module worden de gegevens eerst gecodeerd door het coderingscircuit, zoals 8b/10b-codering, om de betrouwbaarheid en anti-interferentievermogen van gegevensoverdracht te verbeteren. De gecodeerde gegevens worden gemoduleerd naar de laser door het laseraandrijvingscircuit, omgezet in een optisch signaal en verzonden door de optische vezel. Tijdens dit proces bewaakt de SFP -module ook het vermogen van het verzonden optische signaal om ervoor te zorgen dat de optische signaalsterkte zich binnen het juiste bereik van optische vezeltransmissie bevindt om de effectieve transmissieafstand en kwaliteit van het signaal te waarborgen. De 25G SFP28 -module die wordt geïmplementeerd door een operator regelt het optische stroomschommelingenbereik binnen ± 0,5 dB via de automatische vermogensregelingsfunctie. ​
Gegevensontvangst en herstel aan de ontvangende kant: aan de ontvangende kant ontvangt de SFP -module het optische signaal van de optische vezel door de detector en converteert het in een elektrisch signaal. Na pre-amplificatie en filtering komt het elektrische signaal het decoderingscircuit binnen voor het decoderen om het oorspronkelijke gegevenssignaal te herstellen. Tegelijkertijd zal de SFP -module aan de ontvangende kant de kwaliteit van het ontvangen signaal volgen, zoals indicatoren zoals bitfoutenpercentage. Als de signaalkwaliteit slecht wordt bevonden, wordt het verzenduiteinde via het feedbackmechanisme op de hoogte gebracht om de verzendende parameters aan te passen, of wordt het ontvangen signaal gecorrigeerd om ervoor te zorgen dat de gegevens die uiteindelijk naar het netwerkapparaat worden verzonden, nauwkeurig is. De 100G QSFP28-module die in een datacenter wordt geïmplementeerd, maakt gebruik van FEC Forward-foutcorrectietechnologie om het bitfoutpercentage te verlagen van 10^-4 tot 10^-15. ​
IV. Classificatie van SFP -moduletypen
(I) Classificatie door verzendsnelheid
1GBPS SFP -module: 1GBPS SFP -module is een relatief eenvoudig en gemeenschappelijk type, veel gebruikt in vroege Gigabit Ethernet -netwerken. In Enterprise Campus Networks wordt het vaak gebruikt om kantoorapparatuur zoals desktopcomputers en printers te verbinden met netwerkschakelaars om stabiele Gigabit -netwerktoegang te bieden. De transmissieafstand varieert afhankelijk van het type optische vezel en de gebruikte golflengte. Wanneer optische vezel met multimode wordt gekoppeld aan de golflengte van 850 nm, kan de transmissieafstand in het algemeen ongeveer 550 m bereiken; Wanneer optische vezel met één modus wordt gekoppeld aan de golflengte van 1310 nm, kan de transmissieafstand worden verlengd tot 10 km of zelfs verder. Gemeenschappelijke modellen omvatten SFP-1G-SX (multimode korte afstand), SFP-1G-LX (langeafstand van één modus), enz.
10GBPS SFP -module: met de groei van de bandbreedte -vraag naar netwerktoepassingen ontstond de SFP -module van 10 Gbps. Het is veel gebruikt in het interne netwerk van datacenters voor snelle interconnectie tussen servers, verbinding tussen opslagapparaten en servers in opslaggebiednetwerken (SANS) en andere scenario's. SFP-module bereikt 10Gbps high-speed gegevensoverdracht door het interne circuitontwerp te optimaliseren en lasers met een hogere snelheid, detectoren en andere componenten te gebruiken. In termen van transmissieafstand, wanneer multimode optische vezel wordt gebruikt met nieuwe optische vezels zoals OM3 en OM4, kan het een transmissie-afstand van 300 m-500m ondersteunen; Wanneer optische vezel met één modus wordt gebruikt met 1310 nm en 1550 nm golflengten, kan de transmissieafstand 10 km-40 km bereiken, zoals SFP -10G-SR (multimode korte-distantie), SFP -10G-LR (lange-modus met één modus) en andere modellen. Google datacenters gebruiken SFP -10G-SR-modules om een ​​snelle interconnectie tussen rekken te bereiken. 25GBPS SFP28 Module: 25 GBPS SFP28 -module is een product dat zich aanpast aan de hogere bandbreedtevereisten van 5G -netwerkconstructie en datacenter -upgrades. In de Fronthaul- en Midhaul-links van 5G-basisstations wordt SFP28-module gebruikt om een ​​hoge snelheid tussen basisstationapparatuur en optische vezelnetwerken te bereiken, waardoor snelle transmissie van basisstationgegevens wordt gewaarborgd. In het datacenter kan het worden gebruikt om de bestaande netwerkarchitectuur te upgraden, de transmissiesnelheid van de netwerkschakelaarpoort te verhogen en een efficiëntere gegevensuitwisseling te bereiken. SFP28 -module hanteert geavanceerde 28nm procestechnologie, die het stroomverbruik vermindert en de integratie verbetert. In termen van transmissie-afstand kan multimode-vezels ongeveer 100 m-200m ondersteunen, en kan single-mode vezel 10 km-40 km transmissie bereiken bij verschillende golflengten, zoals SFP28-25G-SR (multimode korte afstand), SFP28-25G-LR (langeafstand van één modus), etc., etc., etc., etc., etc.
Hogere snelheid (zoals 100 Gbps QSFP28 en andere derivatentypen): om te voldoen aan de extreme vraag naar snelle overdracht van massale gegevens in data-schalingscentra op ultra-grote schaal, hoogwaardige computergebruik en andere velden, hebben een hogere snelheidsmodules zoals 100 GBPS QSFP28 een na de andere. De QSFP28-module hanteert een ontwerp met vier kanaal en de gegevensoverdracht van elk kanaal kan 25 Gbps bereiken. De vier kanalen werken parallel om een ​​totale transmissiesnelheid van 100 Gbps te bereiken. In de kernnetwerklaag van het datacenter worden QSFP28-modules gebruikt voor snelle interconnectie tussen schakelaars om een ​​backbone netwerk met lage latentie te bouwen, high-bandwidth. De transmissieafstand kan ongeveer 100 m bereiken onder optische vezels met meerdere modellen, en optische vezel met één modus met verschillende golflengten kan langeafstandstransmissie van 40 km-80 km bereiken, zoals QSFP28-100G-SR4 (multi-mode korte afstand), QSFP28-100G-LR4 (single-mode lange afstand) en andere modellen. Met de ontwikkeling van technologie worden de transmissieprestaties constant geoptimaliseerd en worden de toepassingsscenario's uitgebreid. AWS-datacenters gebruiken QSFP28-100G-LR4-modules om een ​​globaal backbone-netwerk te bouwen. ​
(Ii) Classificatie door transmissiemedium
Multi-mode SFP-module: Multi-mode SFP-module is geschikt voor communicatiescenario's met korte afstand, hoge bandbreedte, zoals verbindingen tussen gebouwen in enterprise campusnetwerken en tussen rekken in datacenters. Het maakt gebruik van optische vezel met multimode als het transmissiemedium. De kerndiameter van optische vezel met multimode is relatief dik (meestal 50 μm of 62,5 μm), waardoor er meer lichte modi kunnen worden overgedragen. Multimode SFP -module gebruikt meestal 850 nm golflengte VCSEL -laser als lichtbron. Vanwege de modusdispersie Wanneer licht wordt verzonden in optische fiber van multimode, wordt het signaal vervormd naarmate de transmissieafstand toeneemt. Daarom is de transmissieafstand over het algemeen kort. Met een snelheid van 1 Gbps kan de transmissieafstand 550 m bereiken met behulp van gewone multimode optische vezel; Met 10 Gbps en hogere snelheden moet het worden gekoppeld aan nieuwe multimode-optische vezels zoals OM3 en OM4, en de transmissieafstand kan worden verhoogd tot ongeveer 300 m-500m. Multimode SFP -module heeft de voordelen van relatief lage kosten en eenvoudige installatie en onderhoud. Het is geschikt voor netwerkimplementatiescenario's die geen hoge transmissie -afstand vereisen, maar gevoelig zijn voor kosten.
SFP-module met één modus: SFP-module met één modus wordt voornamelijk gebruikt voor gegevensoverdracht op lange afstand, grote capaciteit, zoals netwerkverbinding van het grootstedelijke gebied in wide area-netwerk, langdurige backbone-netwerktransmissie en cross-regionale interconnectie tussen gegevenscentra. Het maakt gebruik van optische vezel met één modus als het transmissiemedium. De kerndiameter van optische vezel met één modus is relatief dun (meestal 9μm), waardoor slechts één optische modus erin kan worden verzonden, waardoor de dispersie van de modus sterk wordt verminderd, om een ​​langere afstandstransmissie te bereiken. SFP-module met één modus

E gebruikt over het algemeen palingslasers met een golflengte van 1310 nm of 1550 nm als de lichtbron. Bij een golflengte van 1310 nm kan de transmissieafstand 10 km-20 km bereiken; Bij een golflengte van 1550 nm, met de juiste optische versterker, kan de transmissieafstand worden verlengd tot 40 km-160 km of zelfs verder. Hoewel de kosten van SFP-module met één modus relatief hoog zijn, heeft het een onvergelijkbare voordelen in overdracht op lange afstand en kan het de stabiliteit en betrouwbaarheid van het signaal garanderen tijdens overdracht op lange afstand.
(Iii) Speciaal functietype

BIDI SFP -module (bidirectionele transmissiemodule): BIDI (bidirectionele) SFP -module is een bidirectionele transmissiemodule, die bidirectionele overdracht van gegevens op één optische vezel realiseert, waardoor optische vezelbronnen effectief worden bespaard. Het werkingsprincipe is het gebruik van multiplextechnologie van golflengte -divisie om de verzonden en ontvangen optische signalen te moduleren naar respectievelijk verschillende golflengten en ze in dezelfde optische vezel te verzenden. De gemeenschappelijke BIDI SFP -module moduleert bijvoorbeeld het zendsignaal naar 1310 nm golflengte en het ontvangsignaal tot 1550 nm golflengte en realiseert de scheiding en overdracht van bidirectionele signalen via speciale filter- en koppelingsapparaten. In sommige oude netwerkupgradescenario's met strakke vezelbronnen, of plaatsen die extreem kostengevoelig zijn en moeilijk te dragen zijn, zoals kleine bedrijfsnetwerken en communicatienetwerken in afgelegen gebieden, heeft BIDI SFP-module aanzienlijke voordelen. Het kan niet alleen voldoen aan de behoeften aan netwerkcommunicatiebehoeften, maar ook de kosten- en bouwmoeilijkheden van het leggen van vezels verminderen. De renovatie van een oude gemeenschap maakt gebruik van BIDI SFP -modules, waardoor 50% van de vezelbronnen wordt bespaard. ​
CWDM SFP -module (grove golflengte divisie multiplexing module): CWDM (grove golflengte divisie multiplexing) SFP -module is een grove golflengte -divisie multiplexmodule, die de transmissiecapaciteit van optische vezel sterk verbetert door meerdere optische signalen van verschillende golflengte op dezelfde optische fiber te verbeteren. CWDM SFP -module gebruikt meestal 8 of 16 golflengten in het golflengtebereik van 1270 Nm - 1610 Nm, met elk golflengt -interval van ongeveer 20 nm. In het Metropolitan Area Network kunnen de gegevens van meerdere gebruikers worden multiplexed op één optische vezel naar het kernknooppunt via CWDM SFP -module van verschillende golflengten, waardoor het efficiënte gebruik van optische vezelbronnen wordt gerealiseerd. Vergeleken met traditionele transmissie met één golflengte, hoeft CWDM SFP-module geen grote hoeveelheid optische vezels te leggen, wat de bouwkosten en de complexiteit van optisch vezelbeheer vermindert. ​
DWDM SFP -module (Dense golflengte divisie multiplexmodule): DWDM (dichte golflengte -divisie multiplexing) SFP -module is een dichte multiplexmodule met golflengte. In vergelijking met CWDM kan het meer optische signalen multiplexen in een smaller golflengt -interval om een ​​hogere optische vezeltransmissiecapaciteit te bereiken. DWDM SFP -module maakt over het algemeen gebruik van een golflengtebereik van 1530 nm - 1565 nm, met een golflengte -interval zo klein als 0,4 nm of minder, en kan 80 of meer golflengten op een enkele optische vezel multiplexen. DWDM SFP-module speelt een sleutelrol in scenario's met extreem hoge transmissiecapaciteitsvereisten, zoals backbone-netwerken over lange afstand en snelle interconnectie tussen ultra-grote datacenters. Door middel van DWDM -technologie kan een enkele optische vezel een gegevensoverdracht van verschillende terabits of zelfs hoger dragen, waaraan voldoet aan de behoeften van snelle overdracht van massale gegevens wereldwijd. Hoewel de apparatuurkosten en de technische complexiteit van DWDM SFP-module hoog zijn, in het toepassingsscenario van langeafstand en overdracht op grote capaciteit, is de economische voordelen en verbetering van de netwerkprestaties veel hoger dan de kosteninvestering.
V. SFP -module applicatieveld
(I) Datacenter
Server -interconnectie: in het datacenter wordt de SFP -module veel gebruikt voor interconnectie tussen servers. Met de popularisering van toepassingen zoals cloud computing en big data -analyse, moeten servers in datacenters gegevens met hoge snelheid en stabiel uitwisselen. Modules zoals SFP, SFP28 en QSFP28 met een snelheid van 10 Gbps en hierboven worden veel gebruikt om servernetwerkkaarten en netwerkschakelaars te verbinden, waardoor hogesnelheidsgegevens delen en samenwerkingswerk binnen serverclusters worden gerealiseerd. In grootschalige cloud computing-datacenters worden bijvoorbeeld meerdere servers verbonden met kernschakelaars via 100 GBPS QSFP28-modules om ervoor te zorgen dat bewerkingen zoals migratie van virtuele machine, gegevensback-up en herstel in korte tijd kunnen worden voltooid, waardoor de operationele efficiëntie en servicekwaliteit van het datacenter kan worden verbeterd.
Verbinding van het opslaggebied Netwerk (SAN): in een opslaggebiednetwerk wordt de SFP -module gebruikt om opslagapparaten (zoals schijfarrays, bandbibliotheken, enz.) Verbindt met servers of opslagschakelaars. Met de explosieve groei van het bedrijfsvolume van het bedrijf heeft SAN hogere vereisten voor de stabiliteit en snelheid van gegevensoverdracht. De financiële sector als voorbeeld nemen, banktransactiegegevens, klantinformatie, enz. Moeten worden opgeslagen en in realtime worden ondersteund. Fiber Channel SFP-module van 16 Gbps of 32 Gbps kan zorgen voor een hoge snelheid en stabiele transmissie van gegevens tussen opslagapparaten en servers.
(Ii) Telecom Operator Network
5G -transmissie van het basisstation: in de 5G -netwerkarchitectuur is SFP -module de kerncomponent van de transmissielink van het basisstation. In de fronthaul van het basisstation bereikt de 25G SFP28 -module een efficiënte verbinding tussen de gedistribueerde eenheid (DU) en de actieve antenne -eenheid (AAU) met zijn voordelen met hoge snelheid en miniaturisatie; In de Midhaul- en Backhaul-links moeten 100G QSFP28 of zelfs 400 g QSFP-DD-modules worden geselecteerd op basis van de afstand en capaciteit. Tegelijkertijd, om de verdere vraag naar transmissiebandbreedte van 5G-geavanceerd in de toekomst het hoofd te bieden, zijn operators begonnen met het testen van 50G SFP56-modules om zich voor te bereiden op netwerkupgrades. ​
Fiber Broadband Access (FTTH, enz.): In het ftth-scenario van vezels (FTTH) bouwt SFP-module een high-speed gegevenskanaal tussen de optische lijnterminal (OLT) en de optische netwerkeenheid (ONU). Aangezien de vraag van thuisgebruikers naar 8K-video, VR-applicaties, enz. Verhoogt, worden 10G-Epon- en XG-Pon-technologieën geleidelijk populair en zijn 10G SFP-modules de standaardconfiguratie van OLT-apparatuur geworden.
(Iii) bedrijfsnetwerk

Campus Network Backbone Connection: in het Enterprise Campus Network vereisen de backbone-links tussen verschillende gebouwen met hoge bandbreedte, lage latentieverbindingen. 10G- of 25G SFP -modules worden vaak gebruikt om de campus -kernschakelaar en de bouwschakelaar te verbinden om de stabiele transmissie van spraak-, videoconferenties en bedrijfssysteemgegevens te waarborgen. Een groot productie-enterprise-park heeft bijvoorbeeld een backbone-netwerk gebouwd door 25G SFP28-modules te implementeren, een snelle interconnectie van snelle snelheid tussen verschillende fabrieksgebieden en kantoorgebouwen te realiseren, waardoor realtime gegevensinteractie tussen productiebeheersystemen en ERP-systemen en ERP-systemen wordt gewaarborgd en de algehele operationele efficiëntie van de onderneming te verbeteren. Tegelijkertijd zijn sommige bedrijven begonnen met het gebruik van CWDM SFP -modules om meerdere services op één optische vezel te dragen, waardoor de netwerkarchitectuur wordt vereenvoudigd en tegelijkertijd de bedradingskosten verlaagt. ​
Branch Office Interconnection: voor wijd verspreide bedrijfskantoren voor bedrijven biedt SFP -module een flexibele oplossing voor hun interconnectie met het hoofdkantoornetwerk. SFP-modules met één modus, gecombineerd met geleasde operator-lijnen, kunnen langeafstand, veilige en betrouwbare gegevensoverdracht bereiken. Kleine takken kunnen BIDI SFP-modules gebruiken om tweewegcommunicatie te bereiken met behulp van een enkele optische vezel, waardoor optische vezelbronnen worden bespaard.
Vi. SFP -module -industrie uitdagingen en reacties
(I) Technische uitdagingen

Signaalintegriteit tegen hoge snelheden: naarmate de transmissiesnelheid toeneemt tot 100 g of zelfs 400 g, worden signaalverzwakking, overspraak en jitterproblemen ernstiger. Fabrikanten moeten signaalintegriteit garanderen door laser- en detectorprestaties te optimaliseren en algoritmen voor signaalverwerking te verbeteren, zoals het gebruik van modulatietechnologie voor hoge orde (PAM4) en meer geavanceerde egalisatietechnologie. In de 400G QSFP-DD-module verhoogt PAM4-modulatietechnologie bijvoorbeeld het aantal bits dat per symbool wordt verzonden naar 4 bits, waardoor de transmissiesnelheid effectief wordt verbeterd, maar ook hogere vereisten voor signaalverwerking wordt gesteld.
Stroomverbruik en warmtedissipatiebeheersing: het stroomverbruik van snelle SFP-modules is aanzienlijk toegenomen. Het stroomverbruik van 100G QSFP28-modules kan bijvoorbeeld 7-8 W bereiken. De gecentraliseerde inzet van een groot aantal modules zal problemen met warmteafvoer veroorzaken. Daartoe gebruiken fabrikanten nieuwe halfgeleidermaterialen en optimaliseren het circuitontwerp om het stroomverbruik te verminderen, terwijl de module verpakkingsstructuur wordt verbeterd en de prestaties van de warmte -dissipatie verbeteren, zoals het gebruik van metalen koellichamen en het optimaliseren van luchtkanaalontwerp. ​
(Ii) marktuitdagingen
Kostendruk: aangedreven door 5G -uitbreiding van de bouw en datacenter, is de vraag naar SFP -modules aanzienlijk toegenomen, maar de marktconcurrentie is hevig en daalt de prijzen voortdurend. Fabrikanten moeten kosten verlagen door grootschalige productie en technologische innovatie, en gedifferentieerde producten ontwikkelen, zoals aangepaste modules voor specifieke industriële behoeften, om de waarde van de producttoegang te verhogen. ​
Compatibiliteit en interoperabiliteit: er kunnen compatibiliteitsproblemen zijn tussen SFP -modules en netwerkapparatuur van verschillende fabrikanten. Industrieorganisaties zoals MSA (Multi-Source Agreement) zorgen voor de interoperabiliteit van producten van verschillende fabrikanten door uniforme normen te formuleren. Gebruikers moeten ook de compatibiliteit van modules en apparatuur strikt testen bij het kopen om netwerkfouten te voorkomen.
Vii. Toekomstige ontwikkelingstrend van SFP -module
Hogere transmissiesnelheid: met de ontwikkeling van technologieën zoals kunstmatige intelligentie en big data blijft de vraag naar transmissiesnelheid groeien. 400 g, 800 g en zelfs 1.6T SFP -modules zijn de onderzoeks- en ontwikkelings- en testfase ingegaan en zullen in de toekomst geleidelijk worden gecommercialiseerd. ​
Integratie en intelligentie: SFP-modules zullen meer functies integreren, zoals ingebouwde intelligente monitoringchips om realtime monitoring van modulestatus en foutwaarschuwing te bereiken; Tegelijkertijd zullen ze diep worden geïntegreerd met het managementsysteem van netwerkapparatuur om het intelligente niveau van netwerkbewerking en onderhoud te verbeteren. ​
Groene energiebesparing: low-power apparaten en energiebesparende ontwerpen worden gebruikt om het stroomverbruik van modules te verminderen, dat voldoet aan de groene ontwikkelingsbehoeften van datacenters en communicatienetwerken. Sommige fabrikanten hebben bijvoorbeeld 100 g SFP -modules gelanceerd met stroomverbruik onder 5W om het energieverbruik en de warmtedissipatiekosten te verlagen. ​
Uitbreiding van nieuwe applicatiescenario's: met de ontwikkeling van geavanceerde technologieën zoals 6G en kwantumcommunicatie, zullen SFP-modules een rol spelen in meer velden, zoals optische signaaloverdracht in kwantum belangrijke distributiesystemen, waardoor nieuwe ontwikkelingskansen in de industrie worden gebracht.
Viii. Conclusie
SFP -module is een onmisbaar sleutelcomponent van moderne communicatienetwerken geworden vanwege de flexibiliteit, hoge prestaties en brede toepasbaarheid. Van datacenters tot telecommunicatienetwerken, van bedrijfscampussen tot thuisgebruikers, SFP -module ondersteunt de efficiënte overdracht van massale gegevens. Ondanks de dubbele uitdagingen van technologie en markt, aangedreven door de voortdurende innovatie van de industrie, zal SFP -module zich ontwikkelen in de richting van hogere snelheid, lager stroomverbruik en meer intelligentie, waardoor een solide garantie is voor de upgrade en transformatie van toekomstige communicatienetwerken.