Pašlaik tos, kas pievērš uzmanību IEEE802.3 izstrādei, vairs neuztrauks pārraides metožu trūkums, jo pašlaik tiek izstrādāts vai standartizēts liels skaits daļēji pārklājošu risinājumu. Tagad tas ir paredzams: ne visi risinājumi var sasniegt komerciālus panākumus.
Šajā vidē lietotājiem, šķiet, ir “gaidiet un redziet” attieksme, jo nav iespējams izskaidrot, kāpēc šķiedras mugurkauls joprojām darbojas apmēram 10G. Kopš 2002. gada šī tehnoloģija ir tik tikko mainījusies. Pateicoties jaunu tehnoloģiju attīstībai, mugurkaula tīklu beidzot var aizstāt, izmantojot daudzmodu šķiedras viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas tehnoloģiju. Tālāk tiks izskaidrots, kādas ir cerības uz šo jauno tehnoloģiju.
Vai mums ir optiskā tīkla ieguldījumu rezerves?
Vara datu kabeļi, par kuriem parasti tiek uzskatīts, ka tiem ir ierobežots pārraides potenciāls, joprojām ir populāri: tas ne tikai aptver visas ēkas LAN kā IT infrastruktūru, bet arī nodrošina bezvadu LAN piekļuves punktu un savieno izplatītās būvniecības tehnoloģijas tīklā. tikai to var izmantot arī POE barošanas avotiem. Lokālais tīkls šobrīd ir paredzēts 10G (EA tips), kas ir 10GBase-T standartizēta tehnoloģija kopš 2006. gada.
Tomēr lielākā daļa optisko šķiedru iekārtu un lokālo tīklu, kas nodrošina šīs horizontālās struktūras, darbojas tikai 10G līmenī, tas ir, 10GBase-SR standartizētā tehnoloģija kopš 2002. gada. Tas nav savienojams ar Ethernet LAN loģiku: šim mērķim Lai nodrošinātu drošu darbību, mugurkaula tīklam ātruma ziņā vajadzētu būt ātrākam nekā tā piekļuves tīklam. Tam ir jāievieš jaunākā 40GBase-SR4 tehnoloģija, kas standartizēta kopš 2010. gada.
Pašlaik 40G raiduztvērēji tiek plaši izmantoti lielos datu centros vai mugurkaula tīklos, nevis četrvirzienu 10G raiduztvērēji. Šis režīms nepalielina katra šķiedru pāra līnijas ātruma prasības. Tam ir ekonomiska nozīme, taču tehniski tas ir pagaidu pasākums.
8 daudzmodu šķiedru paralēlu kabeļu ieviešana (ar četriem paralēli vadāmiem 10Gb / s kanāliem) ir tehnoloģisks lēciens. Atbalstot klasiskās divu šķiedru topoloģijas tehnoloģijas izmantošanu, tiks panākta lielāka sarežģītība un nepietiekama darbības un uzturēšanas pieredze, kas nevar izpildīt MPO savienojuma tehnoloģijas ilgtermiņa darbības prasības. Turklāt vēl viena problēma ir ierobežotais saišu budžets. 40G izvietošanas laiks ir nobriedis ne tikai tīkla hierarhiskās struktūras dēļ, bet arī tāpēc, ka 40G raiduztvērējs ir sasniedzis pieņemamu cenu līmeni, radot priekšnosacījumu šīm investīcijām.
Pašlaik mums ir jāatzīst, ka mūsu tehnoloģiskās attīstības potenciāls ir saskāries ar sašaurinājumu. Piemēram, izmantojot signāla avotu un uztvērēju uz optisko šķiedru pāra, nevar nepārtraukti pārsūtīt datus, kas ir lielāki par 100G. Faktiski apstrādei mēs izmantojam daudzkanālu paralēla savienojuma metodi. Papildus daudzslāņu pilnīgas pārraides ceļa (optiskā kabeļa-uztvērēja) versijai ir arī risinājums optisko kanālu savienošanai paralēli šķiedru kanālam visos virzienos. Šī ir WDM (viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas) metode, kas plaša apgabala pārraides tehnoloģijas jomā tiek izmantota vairāk nekā 15 gadus. Šī tehnoloģija izmanto 1550 nanometrus kā centra viļņa garumu un fiksētu intervālu 50Ghz vai 100Ghz starp katru viļņu. Nesen WDM tehnoloģija ir guvusi zināmus panākumus īsā viļņa garumā 850nm-950nm, kas pazīstams arī kā (Shortwave-CWDM) vai SWDM.
SWDM platjoslas daudzmodu šķiedra
Mūsdienās OM3 un OM4 daudzmodu šķiedra (MMF) ir vidējā izvēle Ethernet un Fiber Channel lietojumiem (NRZ modulācija darbojas pie 850 nm). Ja vēlaties palielināt datu pārraides ātrumu, faktisko joslas platumu ierobežo NTF modālā izkliede un zemais VCSEL joslas platums. Lai pārvarētu šo ierobežojumu, jaudas palielināšanai ir vajadzīgas paralēlas šķiedru saites, kas darbojas ar 10G un 25 Gbps līnijas ātrumu. Tomēr šai pieejai nepieciešama infrastruktūra, kuras pamatā ir daudzšķiedru savienojuma tehnoloģija (MPO). Lai turpinātu izmantot pārbaudīto divu šķiedru struktūru, 100 Gbps un lielāku risinājumu, vienam NTF var piešķirt prioritāti. Šajā gadījumā var izmantot WDM tehnoloģiju. Turpretī OM4-MMF ir lielāks modālais joslas platums, taču tā viļņu garuma diapazons ir salīdzinoši šaurs, tikai 850 nm, kas ierobežo tā WDM iespējas. Visekonomiskākajam darbības režīmam vismaz četriem WDM kanāliem (katram kanālam 25 Gbps) vajadzētu būt platjoslas platjoslas NTF ar paaugstinātu joslas platumu ar 100 nanometru paplašinātu viļņu garumu. Ņemot vērā savietojamību ar atpakaļejošu spēku, 850 nanometru viļņa garums paliek nemainīgs, tāpēc parādās darbības logs no 850 līdz 950 nanometriem (sk. 1. attēlu). NTF darbība sistēmā ir saistīta ar faktisko joslas platumu, kuru ietekmē efektīvais modālais joslas platums (EMB) un izkliede. 
Lai nodrošinātu pastāvīgu efektīvo joslas platumu 2000 MHz * km, EMB jābūt 4,700 MHz * km pie 850 nm un ne mazāk kā 2 700 MHz * km pie 950 nm (sk. 2. attēlu). Optimizējot kodola profilu un optimizējot α parametru GI kodola stiklā, maksimālā EMB tiek pārveidota par 880 nm un tiek realizēti platjoslas NTF, kas atbilst šai specifikācijai.
Platjoslas NTF tehniskais prototips tika izmērīts, izmantojot noskaņojamu titāna safīra lāzeru dažādos viļņu garumos diapazonā no 850 līdz 950 nanometriem. Iegūtais tipiskais EMB ir parādīts 2. attēlā un salīdzināts ar OM4-NTF. Līkne parāda maksimālo EMB pie 875 nm optimizētiem platjoslas NTF, savukārt OM4 standarta NTF ir šaurāks EMB sadalījums pie 850 nm. Tāpēc platjoslas NTF atbilst EMB specifikācijas prasībām, savukārt parastais OM4-NTF nevar izpildīt prasības ar apmēram 900 nanometru lielu spiedienu. 
Lai parādītu platjoslas NTF WDM iespējas esošajās un nākotnes sistēmas lietojumprogrammās, BER testi tika veikti ar 850 un 980 nanometriem un 28 Gbps. Bitu kļūdu līmeņa (BER) novērtējums parāda, ka ir sasniegta jaudas rezerve, kas nepieciešama pēc 100m pārraides. Turklāt BER tika mērīts, izmantojot komerciāli pieejamu 40 Gbps dupleksu raiduztvērēju ar 2 WDM kanāliem (20 Gbps), kas darbojas attiecīgi ar 850 un 980 nanometriem. Tāpēc ar platjoslas NTF var iegūt bez kļūdām līdz 300m (BER <10-12) pārraidi,="" kas="" ir="" ekvivalenta="" raiduztvērēja="" duālajam=""> 850–980 nanometru diapazonā 4 WDM kanāli (25,8 Gbps) ar 30 nanometru attālumu un 100G ietilpību var sasniegt 200m bez kļūdām.
Jaudu var vēl palielināt, ieviešot uzlabotus modulācijas formātus (piemēram, PAM-4). Laboratorijā tika veiksmīgi panākta platjoslas MMF pārraide ar 180 Gbps (ar četriem 45 Gbps PAM-4 WDM signāliem), un tā BER pārsniedza 300 m, bet zem OM4-MMF maksimālais bija tikai 150 m. Šie rezultāti norāda, ka platjoslas NTF sasniedz datus par veiktspēju 40, 100 vai 200 Gbps, neizmantojot paralēlu šķiedru infrastruktūru.
Izmaksu salīdzinājums
40GBase-x lietotājiem tīkla darbības ir vairākas izvēles iespējas. Sakarā ar standartizēto QSFP + apvalka formātu, izmaksu ziņā efektīvāko raiduztvērēja versiju var pievienot un atskaņot atkarībā no dažādiem pārraides attālumiem. Ir apstiprināts kopīgais modelis:
Ar tādu pašu datu pārraides ātrumu SM raiduztvērēja (40Gbase-LR4) cena ir par 200% līdz 400% augstāka nekā MM raiduztvērēja (40Gbase-SR4) cena.
Starpība starp diviem uztvērējiem ir vismaz € 600, kas divkāršo visas pasīvās elektroinstalācijas (saites) izmaksas.
Tāpēc, ja tas ir tehniski iespējams, uz NTF balstīts šķiedras mugurkauls ir ekonomiskāks risinājums.
Daži lietotāji uztraucas, ka raiduztvērēja SWDM tehnoloģija radīs daudz papildu izmaksu. Vienkāršs salīdzinājums (3. attēls) parāda, ka pamata izmaksu faktori ir nemainīgi vai dažos aspektos pat ekonomiskāki. 
Šajā gadījumā uzmanības centrā ir pirmais komerciāli pieejamais SWDM raiduztvērējs. Viņi ir ne tikai paplašinājuši raiduztvērēju izvēli, veicot turpmākus uzlabojumus, bet arī ļāvuši izmantot pārbaudītus LC kontaktdakšas, lai uzturētu 2-MMF infrastruktūru 40G un 100G jaudas līmenī.
secinājums
Jau ir lietotāji, kuri plāno veikt jaunināšanu uz 40 GbE un augstāku Ethernet. Lielākā daļa lietojumprogrammu ir mugurkaula portu-portu ierīces. Katras līnijas divšķiedru OM3 ir izmantots daudzos gadījumos, un sistēmas jaunināšana parasti tiek veikta soli pa solim. Iepriekš minētais platjoslas NTF ir pilnībā savietojams ar iepriekšējiem OM2, OM3 un pat OM4 NTF, un tam nav citu prasību par aparatūras savienošanu, izņemot tradicionālās tehnoloģijas, kas ir būtiska priekšrocība. Tas ļauj platjoslas NTF ekonomiski pārveidot esošos 10G tīklus par rentabliem 40G un 100G tīkliem, un nākotnē tos var uzlabot līdz 200G. Tajā pašā laikā platjoslas NTF IEEE802.3 ir identificējis kā nākamās paaudzes NTF, un tas tiks atbalstīts gaidāmajā tīkla standartu formulēšanā.
Tiem, kas nevar ignorēt LAN un DC tīkla mugurkaulu izmaksas, MM šķiedra ir neaizvietojama. Jaunā platjoslas MMF tehnoloģija nodrošina rentablu pārraides tehnoloģiju, kas atvieglo LC dupleksa infrastruktūras jautājumu risināšanu. Platjoslas MMF ir kļuvis par standarta MM šķiedru IEC un TIA apstākļos, un nākamajā ISO / IEC11801 pārskatīšanā tas tiks definēts kā OM5 optiskā kabeļa kategorija. Tās pirmie komerciālie produkti jau ir pieejami tirgū.
