ما هي وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية؟

وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية (مُرسل + مستقبل) وحدة صغيرة قابلة للإدخال الساخن تقع بين جهاز الشبكة والليف الضوئي؛ فمن جهة تستقبل إشارات كهربائية من منفذ المبدّل أو المُوجِّه أو الخادم أو التخزين، ومن الجهة الأخرى تحوّلها إلى ضوء مضمَّن يرسله عبر الليف — وتفعل العكس مع الضوء العائد. وفي الوصلة الضوئية (FOL / ВОЛС) تكون وحدة الإرسال والاستقبال هي الواجهة بين الإلكترونيات والزجاج: فكل ما يحمله الليف يبدأ وينتهي في وحدة واحدة.

التعريف في سياق الوصلة الضوئية

تتكون الوصلة الضوئية من مصدر ضوئي، ووسط نقل (الليف، وموصلاته ولحاماته، وأي عناصر سلبية أو نشطة بينها)، ومستقبل ضوئي. ووحدة الإرسال والاستقبال هي المكوّن الذي يوفر المصدر والمستقبل معًا عند كل طرف، معبَّأة بحيث لا يحتاج جهاز المضيف إلى معرفة أي شيء عن الأطوال الموجية أو أنواع الليف أو مدى الإرسال — فهو يتبادل مع الوحدة بتات كهربائية فحسب. لذلك يُختار مدى الإرسال والطول الموجي ونوع الليف (أحادي النمط أو متعدد الأنماط)، بل وتقنية الشبكة نفسها (إيثرنت، وFibre Channel، وPON، وInfiniBand)، باختيار الوحدة، لا بتغيير المنفذ.

ما بداخلها

وخريطة الذاكرة هي الجزء الذي يتعامل معه CodingBox: فكل حقل يقرؤه المبدّل ليقرر قبول الوحدة أو رفضها — المورّد، ورقم القطعة، والرقم التسلسلي، ورموز التوافق، والعتبات — موجود هناك. راجع عوامل الشكل ومواصفات MSA.

أين تُستخدم وحدات الإرسال والاستقبال

تاريخ موجز لعوامل الشكل

كانت البصريات تُلحَم على بطاقات الخط: بطاقة واحدة لكل مدى إرسال. وجعلت وحدة الإرسال والاستقبال القابلة للإدخال المنفذ عامًا، وسمحت للصناعة بالتوحّد حول عدد قليل من الأغلفة عبر اتفاقيات المصدر المتعدد (Multi-Source Agreements).

وحافظ كل جيل على بصمة سابقه حيثما أمكن — SFP → SFP+ → SFP28 → SFP56، وQSFP → QSFP+ → QSFP28 → QSFP56 → QSFP112 — ولهذا كثيرًا ما يقبل المنفذ الحديث وحدة أقدم منه بعشرين عامًا. والتفاصيل لكل عامل شكل في النظرة العامة والمقارنة.

كيف تطوّرت المعايير

تحدّد ثلاث طبقات من المعايير وحدة الإرسال والاستقبال، كتبتها هيئات مختلفة:

• الميكانيكا والكهرباء — اتحادات MSA ولجنة SFF (SNIA SFF TA حاليًا): الأغلفة، والموصلات، وترتيب الأطراف، وفئات القدرة. وثائق مثل INF-8074، وSFF-8431، وSFF-8665، واتفاقيتا QSFP-DD وOSFP. راجع فهرس المواصفات.
• ذاكرة الإدارة — كيف يقرأ المضيف بيانات التعريف والتشخيص: أفسحت Serial ID الخاصة بـGBIC المجال أمام SFF-8472 (عنوانان، مع إضافة DDM)، ثم SFF-8636 المُصفَّح لأجل QSFP، وأخيرًا CMIS المستقل عن عامل الشكل بآلة حالات للوحدة لأجل 400G وما بعدها. والرموز المشتركة موجودة في SFF-8024.
• الطبقة الفيزيائية (PMD) — ما يسري على الليف: IEEE 802.3 لإيثرنت (10GBASE-LR، و100GBASE-DR…)، وINCITS T11 FC-PI لـFibre Channel، وIBTA لـInfiniBand، وسلسلة ITU-T G لـPON وشبكة DWDM، وOIF لـ400ZR. راجع مرجع PMD الضوئي.

والنتيجة على مستوى التوافق: يمكن أن تكون الوحدة مثالية كهربائيًا وضوئيًا، ومع ذلك تُرفض لأن ذاكرة الإدارة الخاصة بها لا تقول ما يتوقعه مضيف معين — وهذا أصل قفل المورّد، والسبب في وجود أدوات الترميز.

كيف نمت معدلات البيانات

نما المعدل الإجمالي على ثلاثة محاور في آن واحد:

وجلب الانتقال إلى PAM4 تصحيح الأخطاء الأمامي الإلزامي والوحدات القائمة على DSP؛ وجلب الانتقال إلى ما بعد 100 km الكشف المتماسك إلى الوحدات القابلة للإدخال. راجع FEC وتدريب الوصلة والضوئيات المتماسكة.

إلى أين تذهب من هنا

• عوامل الشكل: نظرة عامة ومقارنة — كل غلاف مدعوم في صفحة واحدة.
• أساسيات DDM — التشخيص الذي تُبلغ عنه الوحدة.
• أنواع الحماية من الكتابة — كيف تحمي الوحدات ذاكرتها.
• المشكلات الشائعة وحلولها — ما الذي يتعطل في الميدان.

وفي CodingBox، يلتقي كل هذا في شاشة واحدة: تقرأ شاشة Check transceiver ذاكرة الوحدة، وتحدد عامل الشكل والمعيار، وتعرض بيانات التعريف وDDM اللذين يشرحهما بقية هذا التوثيق.

ماذا يوجد على اللوحة إلى جانب البصريات — المشغّل، والمضخمات، وDSP، والمتحكم، والتغذية — كتلة كتلة: إلكترونيات الوحدة.

جيل 1.6T من عوامل الشكل: OSFP224 وOSFP-XD.

الوصلة التي تُنهيها وحدة الإرسال والاستقبال — فيزياء الليف، والتوهين، والتشتت، والميزانيات، والمنشأة، والاختبار، والأعطال: وصلات الألياف الضوئية.

وحدة الإرسال والاستقبال بوصفها عنصرًا واحدًا من البنية التحتية الضوئية الفعالة — إلى جانب المضخمات، والمرسلات المجاوبة، وROADM، وOLT، وأجهزة المراقبة: البنية التحتية الضوئية الفعالة؛ ومطابقة الوحدة مع نوع الليف والمسافة والموصل والميزانية: وحدات الإرسال والاستقبال في الوصلة.