Analisis Komprehensif Modul SFP: Dari Asas ke Aplikasi

I. Pengenalan

(I) kedudukan penting bagi Modul SFP dalam bidang komunikasi

Dalam seni bina rangkaian komunikasi yang moden dan pesat membangun, modul SFP (Pluggable Factor Factor kecil), iaitu, modul pluggable kecil, telah menjadi komponen asas utama. Dengan pertumbuhan trafik data eksponen, sama ada pertukaran berkelajuan tinggi dan penghantaran data besar-besaran dalam pusat data, atau interaksi maklumat jarak jauh dan berkapasiti besar dalam rangkaian kawasan yang luas, atau rangkaian kampus perusahaan untuk memenuhi keperluan jalur lebar yang tinggi dan latensi yang rendah untuk pejabat harian dan pengembangan perniagaan, modul SFP memainkan peranan yang boleh dipercayai. Ia adalah salah satu elemen teras untuk memastikan operasi rangkaian yang cekap dan stabil.

(Ii) trend pembangunan industri dan kesannya terhadap modul SFP

Pada masa ini, industri komunikasi melangkah ke arah bidang canggih seperti 5G, Internet of Things, dan pengkomputeran awan. Penggunaan besar-besaran rangkaian 5G telah mengemukakan keperluan yang sangat tinggi pada kadar penghantaran dan kapasiti antara stesen asas dan antara stesen asas dan rangkaian teras. Modul SFP perlu mempunyai kadar yang lebih tinggi, seperti berkembang dari tradisional 1g dan 10g hingga 25g, 100g atau kadar yang lebih tinggi untuk menyesuaikan diri dengan pautan fronthaul, midhaul dan backhaul rangkaian 5g. Kebangkitan Internet of Things telah membolehkan puluhan berbilion peranti untuk mengakses rangkaian, yang telah mendorong modul SFP untuk terus mengoptimumkan kos dan penggunaan kuasa sambil menyokong lebih banyak sambungan untuk memenuhi ciri-ciri penggunaan kuasa yang rendah dan penggunaan peranti IOT secara besar-besaran. Perkembangan pengkomputeran awan yang kuat telah mempromosikan pengembangan dan peningkatan pusat data yang berterusan. Sambungan pelayan dalam pusat data, komunikasi berkelajuan tinggi peranti penyimpanan dan nod pengkomputeran semuanya bergantung pada modul SFP untuk mencapai kepadatan tinggi dan penghantaran data berkelajuan tinggi, yang telah membawa kepada permintaan inovatif untuk modul SFP dari segi prestasi, ketumpatan dan keserasian. 2. Gambaran keseluruhan modul SFP

(I) definisi dan konsep asas

Definisi Modul SFP: Modul SFP adalah modul pakej kecil yang boleh ditukar untuk menyediakan penyelesaian antara muka optoelektronik yang fleksibel untuk peranti rangkaian (seperti suis, router, kad rangkaian pelayan, dll.). Ia boleh menukar isyarat elektrik ke dalam isyarat optik untuk penghantaran serat optik, atau sebaliknya, menukar isyarat optik yang diterima ke dalam isyarat elektrik untuk mencapai sambungan yang cekap antara peranti rangkaian dan pautan serat optik. Ciri plug-and-play ini meningkatkan operasi rangkaian dan kecekapan penyelenggaraan sebanyak lebih daripada 30%, sangat mengurangkan kos penyelenggaraan manual.

Perbezaan dari modul lain (seperti GBIC, dan lain -lain): Berbanding dengan penukar antara muka Gigabit awal (GBIC), modul SFP telah mencapai pengurangan saiz yang ketara, dengan jumlah hanya kira -kira separuh daripada GBIC, yang membolehkan peranti rangkaian untuk mengkonfigurasi lebih banyak pelabuhan dalam ruang panel yang terhad, dengan ketara meningkatkan kepekaan pelabuhan. Dari segi fungsi, walaupun kedua -duanya mempunyai keupayaan penukaran optoelektronik, modul SFP lebih maju dalam teknologi, menyokong kadar penghantaran data yang lebih tinggi, dan mempunyai prestasi yang lebih baik dalam penggunaan kuasa, pelesapan haba, dan keserasian. Sebagai contoh, GBIC biasanya menyokong kadar maksimum 1Gbps, manakala modul SFP tidak hanya dapat mengendalikan 1Gbps dengan mudah, tetapi juga berkembang menjadi 10Gbps dan kadar yang lebih tinggi. Selepas model suis tertentu mengamalkan port SFP, kepadatan pelabuhan per unit kawasan meningkat dari 8 pelabuhan di era GBIC hingga 32 pelabuhan, dan kadar penggunaan ruang meningkat sebanyak 4 kali. ​
(Ii) Analisis struktur

Komponen dalaman dalaman (laser, pengesan, dan sebagainya): Modul SFP terutamanya terdiri daripada komponen teras seperti laser (digunakan untuk menukar isyarat elektrik ke dalam isyarat optik untuk pelepasan, termasuk pelepasan permukaan vcel dan penandaan Isyarat, yang biasa adalah photodiodes pin dan photodiodes Avalanche APD), litar pemprosesan isyarat (modulasi, demodulasi, penguatan, pembentukan, dan lain -lain isyarat elektrik untuk memastikan penghantaran dan penerimaan isyarat yang tepat) dan litar kawalan (digunakan untuk memantau dan mengawal status kerja modul, seperti suhu, semasa bias, dan sebagainya). Mengambil modul SFP 10G sebagai contoh, laser VCSELnya beroperasi pada panjang gelombang 850nm. Dengan pengesan APD, ia boleh mencapai 300 meter penghantaran stabil pada serat optik multimode. ​
Reka bentuk antara muka luaran (antara muka LC, dan lain-lain): Antara muka luaran modul SFP biasanya menggunakan antara muka LC (Lucent Connector), yang mempunyai kelebihan saiz kecil, sambungan mudah, dan pendawaian berkepadatan tinggi. Antara muka LC adalah reka bentuk dupleks, yang menyedari penghantaran dan penerimaan isyarat optik melalui dua antara muka serat optik masing-masing, memastikan penghantaran data dua hala. Reka bentuk pemalamnya menjadikan modul sangat mudah untuk dipasang dan menggantikan, tanpa memerlukan alat kompleks dan kemahiran profesional, meningkatkan kecekapan penggunaan dan penyelenggaraan rangkaian. Selepas pusat data mengguna pakai modul SFP antara muka LC, masa pendawaian dipendekkan dari 4 jam/kabinet antara muka tradisional hingga 1.5 jam. ​
Iii. Prinsip kerja modul SFP
(I) mekanisme penukaran fotoelektrik
Proses menukarkan isyarat elektrik kepada isyarat optik: Apabila isyarat elektrik peranti rangkaian dihantar ke modul SFP, ia mula -mula memasuki litar pemacu laser. Litar dengan tepat menyesuaikan arus bias yang diberikan kepada laser mengikut perubahan amplitud dan kekerapan isyarat elektrik input. Didorong oleh arus bias, laser menghasilkan isyarat optik yang sepadan dengan isyarat elektrik input. Sebagai contoh, untuk isyarat digital "1", laser mengeluarkan kuasa optik yang kuat; Untuk isyarat digital "0", laser mengeluarkan kuasa optik yang lemah atau tidak. Dengan cara ini, penukaran isyarat elektrik kepada isyarat optik direalisasikan, dan isyarat optik yang ditukar digabungkan ke dalam serat optik melalui antara muka serat optik untuk penghantaran. Modul SFP menggunakan teknologi modulasi langsung mempunyai kadar modulasi sehingga 28gbps, yang memenuhi keperluan frontaul rangkaian 5G. ​
Proses menukarkan isyarat optik kepada isyarat elektrik: Pada akhir penerimaan, isyarat optik yang dihantar oleh serat optik memasuki pengesan modul SFP. Pengesan menukarkan kuasa optik yang diterima ke dalam isyarat elektrik yang sepadan. Isyarat elektrik yang dihasilkan biasanya sangat lemah dan perlu dikuatkan oleh preamplifier. Isyarat elektrik yang diperkuat kemudian dibentuk dan dipulihkan kepada isyarat digital asal melalui litar pemprosesan isyarat berikutnya, seperti mengehadkan penguat dan litar keputusan. Akhirnya, isyarat elektrik yang diproses dihantar ke peralatan rangkaian untuk menyelesaikan proses penukaran dari isyarat optik ke isyarat elektrik. Teknologi penyamaan lanjutan dapat meningkatkan sensitiviti penerimaan kepada -28dbm dan melanjutkan jarak penghantaran. ​
(Ii) proses penghantaran data
Pemprosesan dan penghantaran data Pada akhir penghantaran: Pada akhir penghantaran, peralatan rangkaian menghantar data untuk dihantar ke modul SFP dalam bentuk isyarat elektrik. Selepas memasuki modul SFP, data pertama kali dikodkan oleh litar pengekodan, seperti pengekodan 8B/10B, untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan keupayaan anti-interferensi penghantaran data. Data yang dikodkan dimodulasi ke laser oleh litar memandu laser, ditukar menjadi isyarat optik dan dihantar melalui serat optik. Semasa proses ini, modul SFP juga memantau dan menyesuaikan kuasa isyarat optik yang dihantar untuk memastikan kekuatan isyarat optik berada dalam julat penghantaran serat optik yang sesuai untuk memastikan jarak penghantaran dan kualiti isyarat yang berkesan. Modul 25g SFP28 yang dikerahkan oleh pengendali mengawal julat turun naik kuasa optik dalam ± 0.5dB melalui fungsi kawalan kuasa automatik. ​
Penerimaan dan pemulihan data pada akhir penerimaan: Pada akhir penerimaan, modul SFP menerima isyarat optik dari serat optik melalui pengesan dan menukarkannya menjadi isyarat elektrik. Selepas pra-penguat dan penapisan, isyarat elektrik memasuki litar penyahkodan untuk penyahkodan untuk memulihkan isyarat data asal. Pada masa yang sama, modul SFP pada akhir penerimaan akan memantau kualiti isyarat yang diterima, seperti petunjuk seperti kadar ralat bit. Sekiranya kualiti isyarat didapati miskin, hujung penghantaran akan dimaklumkan melalui mekanisme maklum balas untuk menyesuaikan parameter penghantaran, atau isyarat yang diterima akan diperbetulkan untuk memastikan data akhirnya dihantar ke peranti rangkaian adalah tepat. Modul 100G QSFP28 yang digunakan di pusat data menggunakan teknologi pembetulan ralat FEC ke hadapan untuk mengurangkan kadar ralat bit dari 10^-4 hingga 10^-15. ​
Iv. Klasifikasi Jenis Modul SFP
(I) Klasifikasi dengan kadar penghantaran
Modul SFP 1Gbps: Modul SFP 1Gbps adalah jenis yang agak asas dan biasa, digunakan secara meluas dalam rangkaian Ethernet Gigabit awal. Dalam rangkaian kampus Enterprise, ia sering digunakan untuk menyambungkan peralatan pejabat seperti komputer desktop dan pencetak ke suis rangkaian untuk menyediakan akses rangkaian Gigabit yang stabil. Jarak penghantaran berbeza -beza mengikut jenis serat optik dan panjang gelombang yang digunakan. Apabila serat optik multimode dipadankan dengan panjang gelombang 850nm, jarak penghantaran biasanya boleh mencapai kira -kira 550m; Apabila serat optik tunggal mod dipadankan dengan panjang gelombang 1310nm, jarak penghantaran boleh dilanjutkan hingga 10km atau lebih jauh lagi. Model biasa termasuk SFP-1G-SX (jarak pendek multimode), SFP-1G-LX (jarak jauh satu mod), dll.
Modul SFP 10Gbps: Dengan pertumbuhan permintaan jalur lebar untuk aplikasi rangkaian, modul SFP 10Gbps muncul. Ia telah digunakan secara meluas di rangkaian dalaman pusat data untuk interkoneksi berkelajuan tinggi antara pelayan, sambungan antara peranti penyimpanan dan pelayan di rangkaian kawasan penyimpanan (SANS), dan senario lain. Modul SFP mencapai penghantaran data berkelajuan tinggi 10Gbps dengan mengoptimumkan reka bentuk litar dalaman dan menggunakan laser berkelajuan tinggi, pengesan dan komponen lain. Dari segi jarak penghantaran, apabila serat optik multimode digunakan dengan serat optik baru seperti OM3 dan OM4, ia dapat menyokong jarak penghantaran 300m-500m; Apabila serat optik tunggal mod digunakan dengan panjang gelombang 1310nm dan 1550nm, jarak penghantaran boleh mencapai 10km-40km, seperti SFP -10G-SR (jarak jauh multimode), SFP -10G-LR (jarak jauh satu mod) dan model lain. Pusat data Google menggunakan modul SFP -10G-SR untuk mencapai interkoneksi berkelajuan tinggi antara rak. Modul 25Gbps SFP28: Modul 25Gbps SFP28 adalah produk yang menyesuaikan diri dengan keperluan jalur lebar yang lebih tinggi bagi pembinaan rangkaian 5G dan peningkatan pusat data. Dalam pautan frontaul dan midhaul dari stesen asas 5G, modul SFP28 digunakan untuk mencapai sambungan berkelajuan tinggi antara peralatan stesen pangkalan dan rangkaian serat optik, memastikan penghantaran data stesen pangkalan cepat. Di pusat data, ia boleh digunakan untuk menaik taraf seni bina rangkaian sedia ada, meningkatkan kadar penghantaran port suis rangkaian, dan mencapai pertukaran data yang lebih cekap. Modul SFP28 mengamalkan teknologi proses 28nm maju, yang mengurangkan penggunaan kuasa dan meningkatkan integrasi. Dari segi jarak penghantaran, serat multimode dapat menyokong kira-kira 100m-200m, dan serat mod tunggal dapat mencapai transmisi 10km-40km pada panjang gelombang yang berlainan, seperti SFP28-25G-SR (jarak pendek multimode), SFP28-25G-LR (jarak jauh tunggal), dan lain-lain.
Kadar yang lebih tinggi (seperti 100Gbps QSFP28 dan jenis derivatif lain): Untuk memenuhi permintaan yang melampau untuk penghantaran kelajuan tinggi data besar-besaran dalam pusat data berskala ultra-besar, pengkomputeran berprestasi tinggi dan bidang lain, modul kadar yang lebih tinggi seperti 100Gbps QSFP28 telah muncul satu setengah. Modul QSFP28 mengamalkan reka bentuk empat saluran, dan kadar penghantaran data setiap saluran boleh mencapai 25Gbps. Empat saluran berfungsi selari untuk mencapai kadar penghantaran sebanyak 100gbps. Dalam lapisan rangkaian teras pusat data, modul QSFP28 digunakan untuk interkoneksi berkelajuan tinggi antara suis untuk membina latency rendah, rangkaian tulang belakang penghantaran jalur lebar tinggi. Jarak penghantarannya boleh mencapai kira-kira 100m di bawah serat optik multi-mod, dan serat optik tunggal mod dengan panjang gelombang yang berbeza dapat mencapai transmisi jarak jauh dari 40km-80km, seperti QSFP28-100G-SR4 (jarak pendek pelbagai mod), QSFP28-100G-LR4 (jarak jauh mode) dan model lain. Dengan perkembangan teknologi, prestasi penghantaran sentiasa dioptimumkan dan senario aplikasi diperluas. Pusat data AWS menggunakan modul QSFP28-100G-LR4 untuk membina rangkaian tulang belakang global. ​
(Ii) Klasifikasi mengikut medium penghantaran
Modul SFP Multi-Mode: Modul SFP Multi-Mode sesuai untuk senario komunikasi jarak jauh, jalur lebar tinggi, seperti sambungan antara bangunan dalam rangkaian kampus perusahaan dan antara rak dalam pusat data. Ia menggunakan serat optik multimode sebagai medium penghantaran. Diameter teras serat optik multimode agak tebal (biasanya 50μm atau 62.5μm), yang membolehkan pelbagai mod cahaya dihantar ke dalamnya. Modul SFP Multimode biasanya menggunakan laser VCSEL panjang gelombang 850nm sebagai sumber cahaya. Oleh kerana penyebaran mod apabila cahaya dihantar dalam serat optik multimode, isyarat akan diputarbelitkan apabila jarak penghantaran meningkat. Oleh itu, jarak penghantarannya pada umumnya pendek. Pada kadar 1Gbps, jarak penghantaran boleh mencapai 550m menggunakan serat optik multimode biasa; Pada 10Gbps dan kadar yang lebih tinggi, ia perlu dipadankan dengan serat optik multimode baru seperti OM3 dan OM4, dan jarak penghantaran boleh ditingkatkan kepada kira-kira 300m-500m. Modul SFP multimode mempunyai kelebihan kos yang agak rendah dan pemasangan dan penyelenggaraan yang mudah. Ia sesuai untuk senario penyebaran rangkaian yang tidak memerlukan jarak penghantaran yang tinggi tetapi sensitif terhadap kos.
Modul SFP tunggal mod: Modul SFP tunggal mod digunakan terutamanya untuk jarak jauh, penghantaran data berkapasiti besar, seperti sambungan rangkaian kawasan metropolitan di rangkaian kawasan yang luas, penghantaran rangkaian tulang belakang jarak jauh, dan interkoneksi silang wilayah antara pusat data. Ia menggunakan serat optik tunggal sebagai medium penghantaran. Diameter teras serat optik tunggal mode agak nipis (biasanya 9μm), yang hanya membolehkan satu mod optik dihantar ke dalamnya, sangat mengurangkan penyebaran mod, untuk mencapai penghantaran jarak jauh. Modul SFP tunggal mod

E umumnya menggunakan laser belut dengan panjang gelombang 1310nm atau 1550nm sebagai sumber cahaya. Pada panjang gelombang 1310nm, jarak penghantaran dapat mencapai 10km-20km; Pada panjang gelombang 1550nm, dengan penguat optik yang sesuai, jarak penghantaran boleh dilanjutkan hingga 40km-160km atau lebih jauh lagi. Walaupun kos modul SFP satu mod agak tinggi, ia mempunyai kelebihan yang tidak dapat dibandingkan dalam penghantaran jarak jauh dan dapat memastikan kestabilan dan kebolehpercayaan isyarat semasa penghantaran jarak jauh.
(Iii) Jenis fungsi khas

Modul SFP BIDI (Modul Transmisi Bidirectional): Modul SFP (Bidirectional) BIDI adalah modul penghantaran bidirectional, yang menyadari transmisi bidirectional data pada satu serat optik, dengan berkesan menjimatkan sumber serat optik. Prinsip kerjanya adalah menggunakan teknologi multiplexing bahagian panjang gelombang untuk memodulasi isyarat optik yang dihantar dan diterima kepada panjang gelombang yang berbeza dan menghantarnya dalam serat optik yang sama. Sebagai contoh, modul SFP BIDI biasa memodulasi isyarat penghantaran kepada panjang gelombang 1310nm dan isyarat menerima kepada panjang gelombang 1550nm, dan menyedari pemisahan dan penghantaran isyarat dua arah melalui penapisan khas dan peranti gandingan. Dalam beberapa senario peningkatan rangkaian lama dengan sumber serat yang ketat, atau tempat-tempat yang sangat sensitif dan sukar untuk dawai, seperti rangkaian pejabat perusahaan kecil dan rangkaian komunikasi di kawasan terpencil, modul BIDI SFP mempunyai kelebihan yang signifikan. Ia bukan sahaja dapat memenuhi keperluan komunikasi rangkaian, tetapi juga mengurangkan kesukaran kos dan pembinaan serat. Pengubahsuaian komuniti lama menggunakan modul BIDI SFP, menjimatkan 50% sumber serat. ​
Modul CWDM SFP (modul multiplexing bahagian gelombang kasar): CWDM (Modul Multiplexing Bahagian Kasar) Modul SFP adalah modul multiplexing bahagian gelombang kasar, yang sangat meningkatkan kapasiti penghantaran serat optik dengan multiplexing isyarat optik pelbagai jenis gelombang yang sama pada serat optik yang sama pada serat optik yang sama. Modul SFP CWDM biasanya menggunakan 8 atau 16 panjang gelombang dalam julat panjang gelombang 1270nm - 1610nm, dengan setiap selang panjang gelombang kira -kira 20nm. Dalam rangkaian kawasan metropolitan, data pengguna berbilang boleh diperbadankan pada satu serat optik ke nod teras melalui modul SFP CWDM dengan panjang gelombang yang berbeza, menyedari penggunaan sumber serat optik yang cekap. Berbanding dengan transmisi panjang gelombang tradisional, modul SFP CWDM tidak perlu meletakkan sejumlah besar serat optik, yang mengurangkan kos pembinaan dan kerumitan pengurusan serat optik. ​
Modul SFP DWDM (modul multiplexing Division Length Length): Modul SFP Bahagian DWDM (DWDM (Multiplexing Bahagian Gelombang Dense) adalah modul multiplexing bahagian panjang gelombang yang padat. Berbanding dengan CWDM, ia boleh multiplex isyarat optik dalam selang panjang gelombang yang lebih sempit untuk mencapai kapasiti penghantaran serat optik yang lebih tinggi. Modul SFP DWDM umumnya menggunakan julat panjang gelombang 1530nm - 1565nm, dengan selang panjang gelombang sekecil 0.4nm atau kurang, dan boleh multiplex 80 atau lebih panjang gelombang pada serat optik tunggal. Modul SFP DWDM memainkan peranan penting dalam senario dengan keperluan kapasiti penghantaran yang sangat tinggi, seperti rangkaian tulang belakang jarak jauh dan interkoneksi berkelajuan tinggi antara pusat data ultra-besar. Melalui teknologi DWDM, serat optik tunggal boleh membawa kadar penghantaran data beberapa terabits atau lebih tinggi, memenuhi keperluan transmisi cepat data besar -besaran di seluruh dunia. Walaupun kos peralatan dan kerumitan teknikal modul SFP DWDM adalah tinggi, dalam senario aplikasi jarak jauh dan transmisi berkapasiti besar, manfaat ekonomi dan peningkatan prestasi rangkaian ia membawa jauh melebihi pelaburan kos.
V. bidang aplikasi modul SFP
(I) pusat data
Interconnection Server: Di pusat data, modul SFP digunakan secara meluas untuk interkoneksi antara pelayan. Dengan populasi aplikasi seperti pengkomputeran awan dan analisis data besar, pelayan di pusat data perlu menukar data pada kelajuan tinggi dan stably. Modul seperti SFP, SFP28, dan QSFP28 dengan kadar 10Gbps dan ke atas digunakan secara meluas untuk menyambungkan kad rangkaian pelayan dan suis rangkaian, menyedari perkongsian data berkelajuan tinggi dan kerja kolaboratif dalam kelompok pelayan. Sebagai contoh, dalam pusat data pengkomputeran awan berskala besar, pelbagai pelayan disambungkan ke suis teras melalui modul 100Gbps QSFP28 untuk memastikan operasi seperti penghijrahan mesin maya, sandaran data dan pemulihan dapat diselesaikan dalam masa yang singkat, meningkatkan kecekapan operasi dan kualiti perkhidmatan pusat data.
Sambungan Kawasan Penyimpanan (SAN): Dalam rangkaian kawasan penyimpanan, modul SFP digunakan untuk menyambungkan peranti storan (seperti array cakera, perpustakaan pita, dll) ke pelayan atau suis storan. Dengan pertumbuhan letupan jumlah data perusahaan, SAN mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kestabilan dan kelajuan penghantaran data. Mengambil industri kewangan sebagai contoh, data transaksi bank, maklumat pelanggan, dan lain -lain perlu disimpan dan disokong dalam masa nyata. Modul SFP Fiber Saluran 16Gbps atau 32Gbps dapat memastikan penghantaran data berkelajuan tinggi dan stabil antara peranti penyimpanan dan pelayan.
(Ii) rangkaian pengendali telekomunikasi
Penghantaran Stesen Pangkalan 5G: Dalam seni bina rangkaian 5G, modul SFP adalah komponen teras pautan penghantaran stesen pangkalan. Dalam frontaul stesen pangkalan, modul SFP28 25G mencapai sambungan yang cekap antara unit yang diedarkan (DU) dan unit antena aktif (AAU) dengan kelajuan tinggi dan kelebihan pengurangan; Dalam pautan midhaul dan backhaul, 100G QSFP28 atau modul QSFP-DD 400g perlu dipilih mengikut jarak dan kapasiti. Pada masa yang sama, untuk mengatasi permintaan selanjutnya untuk jalur lebar penghantaran 5G-Advanced pada masa akan datang, pengendali telah mula menguji modul 50g SFP56 untuk menyediakan peningkatan rangkaian. ​
Akses Jalur Lebar Serat (FTTH, dan lain-lain): Dalam senario serat ke rumah (FTTH), modul SFP membina saluran data berkelajuan tinggi antara terminal garis optik (OLT) dan unit rangkaian optik (ONU). Sebagai permintaan pengguna rumah untuk video 8K, aplikasi VR, dan lain-lain. Peningkatan, teknologi 10G-epon dan XG-PON secara beransur-ansur menjadi popular, dan modul SFP 10G telah menjadi konfigurasi standard peralatan OLT.
(Iii) Rangkaian Enterprise

Sambungan Backbone Rangkaian Kampus: Dalam rangkaian kampus Enterprise, pautan tulang belakang antara bangunan yang berbeza memerlukan sambungan jalur lebar tinggi, rendah latency. Modul SFP 10g atau 25g sering digunakan untuk menyambungkan suis teras kampus dan suis bangunan untuk memastikan penghantaran stabil suara, persidangan video, dan data sistem perniagaan. Sebagai contoh, sebuah taman perusahaan pembuatan yang besar membina rangkaian tulang belakang dengan menggunakan modul 25G SFP28, menyedari interkoneksi berkelajuan tinggi antara pelbagai kawasan kilang dan bangunan pejabat, memastikan interaksi data masa nyata antara sistem pengurusan pengeluaran dan sistem ERP, dan meningkatkan kecekapan operasi keseluruhan perusahaan. Pada masa yang sama, sesetengah syarikat telah mula menggunakan modul SFP CWDM untuk membawa pelbagai perkhidmatan pada satu serat optik, memudahkan seni bina rangkaian sambil mengurangkan kos pendawaian. ​
Interconnection Pejabat Cawangan: Untuk pejabat cawangan perusahaan yang diedarkan secara meluas, modul SFP menyediakan penyelesaian yang fleksibel untuk interkoneksi mereka dengan rangkaian ibu pejabat. Modul SFP tunggal mod, digabungkan dengan garis khusus pengendali yang dipajak, boleh mencapai penghantaran data jarak jauh, selamat dan boleh dipercayai. Cawangan kecil boleh menggunakan modul SFP BIDI untuk mencapai komunikasi dua hala menggunakan serat optik tunggal, menjimatkan sumber serat optik.
Vi. Cabaran dan Respons Industri Modul SFP
(I) Cabaran Teknikal

Integriti isyarat pada kadar yang tinggi: Apabila kadar penghantaran meningkat kepada 100g atau bahkan 400g, pelemahan isyarat, masalah crosstalk dan jitter menjadi lebih serius. Pengilang perlu memastikan integriti isyarat dengan mengoptimumkan prestasi laser dan pengesan dan meningkatkan algoritma pemprosesan isyarat, seperti menggunakan teknologi modulasi pesanan tinggi (PAM4) dan teknologi penyamaan yang lebih maju. Sebagai contoh, dalam modul QSFP-DD 400g, teknologi modulasi PAM4 meningkatkan bilangan bit yang dihantar setiap simbol kepada 4 bit, dengan berkesan meningkatkan kadar penghantaran, tetapi juga meletakkan keperluan yang lebih tinggi pada pemprosesan isyarat.
Penggunaan kuasa dan kawalan pelesapan haba: Penggunaan kuasa modul SFP berkelajuan tinggi telah meningkat dengan ketara. Sebagai contoh, penggunaan kuasa modul 100g QSFP28 boleh mencapai 7-8W. Penggunaan berpusat sejumlah besar modul akan menyebabkan masalah pelesapan haba. Untuk tujuan ini, pengeluar menggunakan bahan semikonduktor baru dan mengoptimumkan reka bentuk litar untuk mengurangkan penggunaan kuasa, sambil meningkatkan struktur pembungkusan modul dan meningkatkan prestasi pelesapan haba, seperti menggunakan tenggelam haba logam dan mengoptimumkan reka bentuk saluran udara. ​
(Ii) Cabaran pasaran
Tekanan Kos: Didorong oleh pengembangan pusat pembinaan dan pusat 5G, permintaan untuk modul SFP telah meningkat dengan ketara, tetapi persaingan pasaran adalah sengit dan harga sentiasa jatuh. Pengilang perlu mengurangkan kos melalui pengeluaran besar-besaran dan inovasi teknologi, dan membangunkan produk yang berbeza, seperti modul yang disesuaikan untuk keperluan industri tertentu, untuk meningkatkan nilai tambah produk. ​
Keserasian dan Interoperability: Mungkin terdapat isu keserasian antara modul SFP dan peralatan rangkaian dari pengeluar yang berbeza. Organisasi industri seperti MSA (Perjanjian Multi-Source) memastikan interoperabilitas produk dari pengeluar yang berbeza dengan merumuskan piawaian bersatu. Pengguna juga perlu menguji keserasian modul dan peralatan dengan tegas apabila membeli untuk mengelakkan kegagalan rangkaian.
VII. Trend Pembangunan Masa Depan Modul SFP
Kadar penghantaran yang lebih tinggi: Dengan perkembangan teknologi seperti kecerdasan buatan dan data besar, permintaan untuk kadar penghantaran terus berkembang. 400g, 800g dan juga modul SFP 1.6T telah memasuki peringkat penyelidikan dan pembangunan dan ujian dan akan secara beransur -ansur dikomersialkan pada masa akan datang. ​
Integrasi dan Kecerdasan: Modul SFP akan mengintegrasikan lebih banyak fungsi, seperti cip pemantauan pintar terbina dalam untuk mencapai pemantauan masa nyata status modul dan amaran kesalahan; Pada masa yang sama, mereka akan terintegrasi dengan sistem pengurusan peralatan rangkaian untuk meningkatkan tahap operasi dan penyelenggaraan rangkaian pintar. ​
Penjimatan Tenaga Hijau: Peranti kuasa rendah dan reka bentuk penjimatan tenaga digunakan untuk mengurangkan penggunaan kuasa modul, yang memenuhi keperluan pembangunan hijau pusat data dan rangkaian komunikasi. Sebagai contoh, sesetengah pengeluar telah melancarkan modul SFP 100G dengan penggunaan kuasa di bawah 5W untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan kos pelesapan haba. ​
Pengembangan senario aplikasi baru: Dengan perkembangan teknologi canggih seperti 6G dan komunikasi kuantum, modul SFP akan memainkan peranan dalam lebih banyak bidang, seperti penghantaran isyarat optik dalam sistem pengedaran kunci kuantum, membawa peluang pembangunan baru kepada industri.
Viii. Kesimpulan
Modul SFP telah menjadi komponen utama rangkaian komunikasi moden kerana fleksibiliti, prestasi tinggi dan kebolehgunaan yang luas. Dari pusat data ke rangkaian telekomunikasi, dari kampus perusahaan ke pengguna rumah, modul SFP menyokong penghantaran data besar -besaran yang cekap. Walaupun terdapat dua cabaran teknologi dan pasaran, didorong oleh inovasi berterusan industri, modul SFP akan berkembang ke arah kelajuan yang lebih tinggi, penggunaan kuasa yang lebih rendah dan lebih banyak kecerdasan, memberikan jaminan kukuh untuk peningkatan dan transformasi rangkaian komunikasi masa depan.