อัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4 คือเท่าใด

ในฐานะซัพพลายเออร์ของตัวรับส่งสัญญาณ 400G QSFP - DD LR4 ฉันมักจะพบคำถามจากลูกค้าเกี่ยวกับอัตราสัญลักษณ์ของโมดูลออปติคัลประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ ในบล็อกนี้ ฉันจะเจาะลึกแนวคิดเรื่องอัตราสัญลักษณ์ อธิบายว่าอัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4 คืออะไร และความสำคัญในการส่งข้อมูลความเร็วสูง

ทำความเข้าใจกับอัตราสัญลักษณ์

ก่อนที่เราจะพูดถึงอัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4 จำเป็นต้องเข้าใจว่าอัตราสัญลักษณ์หมายถึงอะไร ในการสื่อสารแบบดิจิทัล สัญลักษณ์คือสถานะแยกกันของสัญญาณที่สามารถแสดงถึงข้อมูลตั้งแต่หนึ่งบิตขึ้นไป อัตราสัญลักษณ์ที่วัดเป็นสัญลักษณ์ต่อวินาที (บอด) หมายถึงจำนวนสัญลักษณ์ที่ส่งต่อหน่วยเวลา

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราสัญลักษณ์ อัตราบิต และรูปแบบการมอดูเลตถือเป็นสิ่งสำคัญ รูปแบบการมอดูเลตที่แตกต่างกันทำให้สามารถเข้ารหัสหลายบิตเป็นสัญลักษณ์เดียวได้ ตัวอย่างเช่น ในเฟสไบนารี่ - shift keying (BPSK) แต่ละสัญลักษณ์แทน 1 บิต ในเฟสการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส - การกดปุ่ม Shift (QPSK) แต่ละสัญลักษณ์แทน 2 บิต รูปแบบการมอดูเลตลำดับที่สูงกว่า เช่น 16 - QAM หรือ 64 - QAM สามารถแสดง 4 หรือ 6 บิตต่อสัญลักษณ์ ตามลำดับ

ภาพรวม 400G QSFP - DD LR4

400G QSFP - DD LR4 เป็นเครื่องรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลความเร็วสูงที่ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลที่เข้าถึงระยะไกล "400G" ระบุอัตราข้อมูลรวมของโมดูล ซึ่งหมายความว่าโมดูลสามารถส่งข้อมูลได้ 400 กิกะบิตต่อวินาที "QSFP - DD" เป็นฟอร์มแฟคเตอร์ซึ่งเป็นตัวรับส่งสัญญาณแบบเสียบปัจจัย Quad Small Form ที่มีความหนาแน่นสองเท่า ซึ่งมีความหนาแน่นของพอร์ตและความยืดหยุ่นสูง "LR4" ย่อมาจาก Long Reach 4 - ความยาวคลื่น ซึ่งหมายความว่าใช้ความยาวคลื่นสี่ช่วงเพื่อให้ได้การรับส่งข้อมูลความเร็วสูงในระยะทางที่ไกลกว่า โดยทั่วไปจะสูงถึง 10 กิโลเมตร

การกำหนดอัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4

ในการคำนวณอัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4 เราจำเป็นต้องพิจารณารูปแบบการมอดูเลตและจำนวนเลน โดยทั่วไป 400G QSFP - DD LR4 จะใช้การออกแบบ 4 เลน โดยแต่ละเลนทำงานที่อัตราข้อมูลที่แน่นอน

อัตราข้อมูลรวม 400G แบ่งเท่าๆ กันระหว่างสี่เลน ดังนั้นแต่ละเลนจึงมีอัตราข้อมูล 400G / 4 = 100G

โดยทั่วไป 400G QSFP - DD LR4 จะใช้รูปแบบการมอดูเลต PAM4 (การมอดูเลตแอมพลิจูดพัลส์ 4 ระดับ) ใน PAM4 แต่ละสัญลักษณ์แทนข้อมูล 2 บิต

เราสามารถใช้สูตรได้ดังนี้ Symbol Rate (baud) = Bit Rate / Bits per Symbol

สำหรับเลนเดียวที่มีอัตราบิต 100Gbps และการปรับ PAM4 (2 บิตต่อสัญลักษณ์) อัตราสัญลักษณ์ของแต่ละเลนคือ 100Gbps / 2 = 50 กิกะบาวด์

ดังนั้นในโมดูล 400G QSFP - DD LR4 แต่ละเลนในสี่เลนจะทำงานที่อัตราสัญลักษณ์ 50 กิกะบาวด์

ความสำคัญของอัตราสัญลักษณ์ใน 400G QSFP - DD LR4

อัตราสัญลักษณ์เป็นตัวแปรสำคัญในการส่งข้อมูลความเร็วสูงด้วยเหตุผลหลายประการ

ความสมบูรณ์ของสัญญาณ

อัตราสัญลักษณ์ที่สูงขึ้นหมายความว่าสัญลักษณ์จะถูกส่งได้รวดเร็วยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่ออัตราสัญลักษณ์เพิ่มขึ้น เวลาที่มีอยู่สำหรับแต่ละสัญลักษณ์ในการส่งจะลดลง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น การรบกวนระหว่างสัญลักษณ์ (ISI) ซึ่งสัญลักษณ์ซ้อนทับกันและรบกวนซึ่งกันและกัน ส่งผลให้คุณภาพของสัญญาณลดลง ในกรณีของ 400G QSFP - DD LR4 อัตราสัญลักษณ์ 50 กิกะบาวด์ต้องใช้เทคนิคการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง เช่น การปรับสมดุลและการแก้ไขข้อผิดพลาดในการส่งต่อ (FEC) เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณในระยะไกล

ข้อกำหนดแบนด์วิธ

อัตราสัญลักษณ์เกี่ยวข้องโดยตรงกับข้อกำหนดแบนด์วิธของระบบส่งสัญญาณ อัตราสัญลักษณ์ที่สูงกว่าต้องใช้แบนด์วิธที่กว้างกว่าเพื่อส่งสัญลักษณ์โดยไม่ผิดเพี้ยนอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนประกอบทางแสงและไฟฟ้าใน 400G QSFP - DD LR4 เช่น เลเซอร์ โมดูเลเตอร์ และตัวรับ ต้องได้รับการออกแบบให้รองรับอัตราสัญลักษณ์ 50 กิกะบาวด์และแบนด์วิธที่เกี่ยวข้อง

ความเข้ากันได้และการทำงานร่วมกัน

อัตราสัญลักษณ์ยังส่งผลต่อความเข้ากันได้และการทำงานร่วมกันของ 400G QSFP - DD LR4 กับอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ สวิตช์เครือข่าย เราเตอร์ และตัวรับส่งสัญญาณอื่นๆ จะต้องสามารถรองรับอัตราสัญลักษณ์และรูปแบบการมอดูเลตเดียวกัน เพื่อให้มั่นใจถึงการสื่อสารที่ราบรื่น

เปรียบเทียบกับเครื่องรับส่งสัญญาณ 400G อื่นๆ

สิ่งที่น่าสนใจคือการเปรียบเทียบอัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4 กับตัวรับส่งสัญญาณ 400G อื่น ๆ เช่น400GFR4และ400G QSFP - DD DR4-

400G FR4 ได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานระยะสั้น โดยทั่วไปจะสูงถึง 2 กิโลเมตร เช่นเดียวกับ 400G QSFP - DD LR4 แต่ยังใช้การออกแบบ 4 เลนและการมอดูเลต PAM4 ดังนั้น แต่ละเลนของ 400G FR4 ก็มีอัตราสัญลักษณ์อยู่ที่ 50 กิกะเบาด์ด้วย

400G QSFP - DD DR4 ใช้สำหรับการเชื่อมต่อที่เข้าถึงได้สั้นลง ซึ่งโดยปกติจะอยู่ภายในศูนย์ข้อมูล นอกจากนี้ยังอาจใช้การปรับ PAM4 ส่งผลให้อัตราสัญลักษณ์ 50 กิกะเบาด์ต่อเลน อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวรับส่งสัญญาณเหล่านี้อยู่ที่การเข้าถึง การใช้พลังงาน และต้นทุน

อนาคตของอัตราสัญลักษณ์ในตัวรับส่งสัญญาณความเร็วสูง

เนื่องจากความต้องการอัตราข้อมูลที่สูงกว่ายังคงเพิ่มขึ้น อัตราสัญลักษณ์ของตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลก็คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน เครื่องรับส่งสัญญาณความเร็วสูงรุ่นอนาคตอาจใช้รูปแบบการมอดูเลตขั้นสูงหรือสูงกว่า - เรียงลำดับแผน PAM เพื่อให้ได้อัตราสัญลักษณ์และอัตราข้อมูลที่สูงขึ้น

ตัวอย่างเช่น อาจใช้การปรับ 8 - PAM หรือ 16 - PAM เพื่อเพิ่มจำนวนบิตต่อสัญลักษณ์ ซึ่งจะทำให้อัตราข้อมูลสูงขึ้นด้วยอัตราสัญลักษณ์เดียวกัน หรืออัตราสัญลักษณ์ที่ต่ำกว่าสำหรับอัตราข้อมูลเดียวกัน อย่างไรก็ตาม รูปแบบการมอดูเลตขั้นสูงเหล่านี้ยังนำมาซึ่งความท้าทายในแง่ของการประมวลผลสัญญาณและการแก้ไขข้อผิดพลาด

บทสรุป

โดยสรุป อัตราสัญลักษณ์ของ 400G QSFP - DD LR4 เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพและฟังก์ชันการทำงาน แต่ละเลนจากสี่เลนในโมดูล 400G QSFP - DD LR4 ทำงานที่อัตราสัญลักษณ์ 50 กิกะบาวด์ โดยใช้การมอดูเลต PAM4 เพื่อให้ได้อัตราข้อมูลรวม 400Gbps

ในฐานะที่เป็นเครื่องรับส่งสัญญาณ QSFP DDเราเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหาตัวรับส่งสัญญาณ 400G QSFP - DD LR4 คุณภาพสูงที่ตรงตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและความต้องการของลูกค้า หากคุณสนใจที่จะซื้อตัวรับส่งสัญญาณ 400G QSFP - DD LR4 หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับอัตราสัญลักษณ์หรือประเด็นทางเทคนิคอื่นๆ โปรดติดต่อเราเพื่อขอหารือเพิ่มเติมและเจรจาจัดซื้อจัดจ้าง

อ้างอิง

• "ระบบการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก" โดย Govind P. Agrawal
• เอกสารไวท์เปเปอร์อุตสาหกรรมเกี่ยวกับตัวรับส่งสัญญาณแสง 400G จากผู้ผลิตรายใหญ่