Basic HTML Version
20
[ [
18
Tiêu chuẩn IEEE 802.3ba
Tháng 6 năm 2010, Viện Kỹ sư Điện
và Điện tử (IEEE) ban hành tiêu chuẩn
Ethernet 802.3ba 40G/100G. Tiêu
chuẩn này hướng dẫn chi tiết cho việc
truyền tốc độ 40 Gbps/100 Gbps trên
cáp quang singlemode và multimode.
Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không
hướng dẫn cho loại cáp đồng đôi xoắn
có bọc giáp và không bọc giáp.
Về phần cáp quang multimode, chỉ
có OM3 và OM4 nằm trong tiêu chuẩn
này. Cáp quang OM3 và OM4 sử dụng
phương thức truyền quang song song
thay vì từng chuỗi nối tiếp tại bước
sóng 850-nm sử dụng nguồn phát
quang tia laser (VCSEL). Về phần cáp
quang singlemode, việc truyền dữ liệu
thực hiện bằng cách ghép kênh quang
theo bước sóng (WDM).
Trong phương thức truyền quang
song song, tín hiệu sẽ được truyền và
nhận trên nhiều sợi quang đồng thời.
Cụ thể, ứng dụng Ethernet 40G sử
dụng bốn sợi quang truyền và bốn sợi
quang nhận tín hiệu cùng lúc. Tương
tự, ứng dụng Ethernet 100G sử dụng
10 sợi quang truyền và 10 sợi quang
nhận tín hiệu đồng thời.
Để đánh giá cáp quang OM3 và
OM4 có đáp ứng được những yêu
cầu truyền ứng dụng Ethernet 40G
và 100G không, cần dựa vào ba tiêu
chí xác định khả năng truyền tín hiệu
quang: băng thông, độ suy hao toàn
tuyến và độ trễ truyền.
Về băng thông:
Chỉ cáp quang
OM3 và OM4 được chọn để truyền
ứng dụng Ethernet 40G/100G. Cả
hai loại cáp quang được tối ưu khi
truyền ở bước sóng 850-nm và có EMB
(Effective Modal Bandwidth) 2000
MHz.km và 4700 MHz.km. Kỹ thuật
đo hai EMB này đang được sử dụng
để kiểm tra băng thông. So với kỹ
thuật DMD (Differential Mode Delay),
EMB được đánh giá đáng tin cậy và có
thông số chính xác hơn. Các thông số
đo càng chính xác, việc dự đoán hiệu
suất cáp quang càng chắc chắn. Việc
sử dụng giải pháp cáp quang OM3
và OM4 được đo bởi kỹ thuật EMB sẽ
giúp cho hạ tầng cáp quang TTDL đáp
ứng tiêu chuẩn băng thông của IEEE.
Về độ suy hao:
Suy hao là một
trong những thông số quan trọng ảnh
hưởng đến hiệu suất cáp quang khi
triển khai trong TTDL, vì tổng suy
hao toàn tuyến sẽ ảnh hưởng đến
khoảng cách truyền. Độ suy hao càng
lớn, khoảng cách truyền càng ngắn.
Với cáp quang OM3, để đạt khoảng
cách truyền tối đa 100 mét, tiêu chuẩn
Ethernet 40G và 100G quy định tổng
suy hao toàn tuyến tối đa là 1,9 dB.
Trong đó, tổng suy hao các đầu nối là
1,5 dB, suy hao trên cáp là 0,4 dB. Với
cáp quang OM4, để đạt khoảng cách
truyền tối đa 150 mét, tổng suy hao
toàn tuyến tối đa là 1,5 dB, trong đó
tổng suy hao các đầu nối là 1,0 db và
suy hao trên cáp là 0,5 dB. Với những
yêu cầu kỹ thuật khắt khe như trên,
cần cân nhắc và tính toán khi thiết kế
giải pháp kết nối MPO cho TTDL.
Về độ trễ truyền:
Tiêu chuẩn IEEE
802.3ba quy định độ trễ truyền tối đa
cho cáp quang là 79 ns. Vì tín hiệu
quang được truyền đồng thời trên
nhiều sợi quang nên sẽ xảy ra hiện
tượng trễ truyền, tín hiệu không đến
cùng lúc. Khi độ trễ truyền cao quá
mức cho phép, việc truyền dữ liệu sẽ
xảy ra lỗi. Giải pháp MPO không chỉ
đảm bảo độ trễ truyền trong mức cho
phép, mà còn đáp ứng độ trễ truyền của
ứng dụng yêu cầu khắt khe hơn như
Infiniband 0,75 ns, hoàn toàn đáp ứng
khả năng truyền ứng dụng Etherrnet
40G/100G. Sử dụng giải pháp có độ trễ
truyền thấp giúp kéo dài thời gian sử
dụng và đảm bảo chất lượng cho hạ
tầng cáp cấu trúc TTDL.
Cáp quang cho hệ thống
40 Gbps và 100 Gbps
Khi triển khai hạ tầng cáp cấu trúc cho
TTDL, nên tuân thủ theo tiêu chuẩn
TIA-942 (tiêu chuẩn về cơ sở hạ tầng
viễn thông cho TTDL) và sử dụng mô
hình đấu nối theo tiêu chuẩn để tăng
khả năng quản lý cùng độ linh hoạt cho
hệ thống. Thực tế, nhiều TTDL áp dụng
mô hình rút gọn thay vì triển khai đúng
như tiêu chuẩn. Khi đó, hệ thống cáp sẽ
được kết nối từ khu vực tập trung chính
(MDA) đến khu vực thiết bị (EDA), bỏ
qua khu vực cáp ngang (HDA).
Để tối ưu hóa việc thiết kế hạ tầng
cáp cấu trúc cho TTDL, không nên chỉ
tập trung chọn mô hình đấu nối mà
phải lựa chọn đồng bộ với giải pháp kết
nối cáp cấu trúc.
Khi thiết kế TTDL, cần quan tâm
đáp ứng nhu cầu các ứng dụng tốc
độ cao và khả năng mở rộng hệ thống
trong tương lai. Đến nay, chỉ có cáp
quang OM3 và OM4 đáp ứng đươc yêu
cầu đề ra: không chỉ mang lại hiệu suất
hoạt động cao nhất mà còn đáp ứng tốt
khả năng mở rộng thường xuyên của hạ
tầng cáp cấu trúc TTDL.
Ngoài đảm bảo hiệu suất cho hệ
thống, lựa chọn kết nối vật lý cũng là
khâu rất quan trọng. Công nghệ truyền
tín hiệu quang song song đòi hỏi phải
truyền dữ liệu cùng lúc trên nhiều sợi
quang, được tích hợp trong cùng một
đầu nối. Sử dụng giải pháp kết nối MPO
không chỉ đáp ứng được yêu cầu như
trên mà còn hỗ trợ khả năng mở rộng dễ
Hình 1:
Khoảng cách truyền và độ suy hao theo lý thuyết với cáp quang OM3 và OM4.
Mỗi khoảng cách cho biết thông số suy hao theo mét và suy hao tối đa trên toàn tuyến.