Atualize para transmissão de alta taxa de dados com óptica paralela

A óptica paralela representa um tipo de tecnologia de comunicação óptica, bem como os dispositivos em cada extremidade do link que transmitem e recebem informações, também conhecidos como transceptores ópticos paralelos. Comparada à comunicação óptica tradicional, a comunicação óptica paralela emprega uma estrutura de cabeamento diferente para transmissão de sinais, visando a transmissão de dados em alta velocidade para fibras multimodo de curto alcance, com menos de 300 metros. Os transceptores de fibra óptica tradicionais não conseguem atender à crescente demanda por transmissão de alta velocidade, como 40GbE, enquanto a tecnologia de óptica paralela pode ser uma solução econômica para transmissão 40/100GbE.

Uma comparação entre a tecnologia de óptica paralela e a comunicação óptica serial tradicional explicaria melhor o que é a óptica paralela e por que ela é uma solução econômica para transmissão de dados em alta taxa. O artigo a seguir apresentará uma comparação entre as duas tecnologias de comunicação óptica sob dois aspectos: método de conectividade e componentes principais.

Método de Conectividade

Literalmente, a óptica paralela e a óptica serial transmitem sinais de maneiras diferentes. Na comunicação óptica serial tradicional, em cada extremidade do enlace, há um transmissor e um receptor. Por exemplo, o transmissor na extremidade A se comunica com o receptor na extremidade B, enviando um único fluxo de dados por uma única fibra óptica. E uma fibra separada é conectada entre o transmissor na extremidade B e o receptor na extremidade A. Dessa forma, um canal duplex é alcançado por duas fibras.

Enquanto na comunicação óptica paralela, a transmissão duplex é alcançada de uma maneira diferente. Um sinal é transmitido e recebido por vários caminhos, portanto, a comunicação óptica paralela pode suportar taxas de dados mais altas do que a comunicação óptica tradicional. Isso ocorre porque os dispositivos para comunicação óptica paralela em cada extremidade do link contêm vários transmissores e receptores. Por exemplo, em 2010, o IEEE 802.3ba aprovou a solução óptica paralela multimodo dependente do meio físico 40GBASE-SR4, que usa oito fibras para transmitir quatro canais duplex cada um a 10 Gigabit Ethernet. Nesse caso, quatro transmissores de 10 Gbps na extremidade A se comunicam com quatro receptores de 10 Gbps na extremidade B, espalhando um único fluxo de dados por quatro fibras ópticas a uma taxa de dados total de 40 Gbps.

Componentes-chave

A comunicação óptica paralela transmite sinais por múltiplas fibras, o que apresenta grandes vantagens em relação à comunicação óptica serial tradicional. Isso também significa que requer componentes diferentes para suportar sua alta taxa de transmissão de dados.

Conector: Como mencionado anteriormente, a transmissão duplex em comunicação óptica serial utiliza conectores duplex de 2 fibras, como conectores LC duplex , para conectar a óptica a outros dispositivos, enquanto na comunicação óptica paralela, são utilizadas multifibras para alcançar uma taxa de dados mais alta. Assim, conectores multifibras, como conectores MPO de 12 fibras, são usados ​​para conectar outros dispositivos. O conector MPO é uma tecnologia essencial que suporta comunicação óptica paralela. Este método de conectividade é mostrado na imagem a seguir (Tx significa transmissão; Rx significa recepção).

Fonte de luz do transceptor óptico: Outra tecnologia complementar para transmissão paralela é a fonte de luz da óptica paralela — VCSELs (Lasers de Emissão de Superfície de Cavidade Vertical). Comparados aos lasers semicondutores emissores de borda da óptica tradicional, os VCSELs têm uma saída óptica melhor formada, o que lhes permite acoplar essa energia às fibras ópticas de forma mais eficiente. Além disso, os VCSELs emitem a partir da superfície superior e podem ser testados enquanto fazem parte de um grande lote de produção (wafer), antes de serem cortados em dispositivos individuais, o que reduz drasticamente o custo dos lasers. O gráfico a seguir compara os VCSELs com os lasers semicondutores emissores de borda. Mais baratos de fabricar, mais fáceis de testar, com menor necessidade de corrente elétrica e com suporte a taxas de dados mais altas, os VCSELs podem ser uma escolha melhor para atingir a transmissão de 40/100 GbE em comparação com a óptica serial tradicional.

Óptica paralela para transmissão 40/100GbE

O IEEE já incluiu especificações da camada física e parâmetros de gerenciamento para operação de 40 Gbps e 100 Gbps em cabos de fibra óptica. Duas soluções populares de óptica paralela para 40 Gbps e 100 Gbps em fibras multimodo são apresentadas aqui. Para 40 G, geralmente é utilizado o transceptor 40GBASE-SR4, que requer um mínimo de oito fibras OM3/OM4 para um link de transmissão e recepção (4 fibras para transmissão e 4 fibras para recepção). O transceptor 100GBASE-SR10 é para transmissão de 100 Gbps, o que requer um mínimo de 20 fibras OM3/OM4 para um link de transmissão/recebimento, sendo 10 fibras para transmissão e as outras 10 para recepção.

Conclusão

As capacidades e os usos da óptica paralela e da tecnologia MPO continuam a evoluir e a tomar forma como transmissão de fibra óptica de alta velocidade, incluindo 40/100GbE. É incerto se a comunicação óptica paralela será a tendência no futuro. No entanto, muitos especialistas em cabeamento e redes têm apontado que a comunicação óptica paralela suportada pela tecnologia MPO é atualmente uma forma de equipar um ambiente bem preparado para a transmissão 40/100GbE.