No momento, aqueles que prestam atenção ao desenvolvimento do IEEE802.3 não serão mais incomodados pela falta de métodos de transmissão, porque um grande número de soluções parcialmente sobrepostas estão sendo desenvolvidas ou padronizadas. Agora é previsível: nem todas as soluções podem alcançar sucesso comercial.
Nesse ambiente, os usuários parecem ter uma atitude de "esperar para ver" porque é impossível explicar por que o backbone de fibra ainda está rodando em torno de 10G. Essa tecnologia quase não mudou desde 2002. Graças ao desenvolvimento de novas tecnologias, a rede de backbone pode finalmente ser substituída - através da tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda da fibra multimodo. A seguir, explicaremos a expectativa dessa nova tecnologia.
Temos reservas de investimento em redes ópticas?
Os cabos de dados de cobre, que geralmente são considerados com potencial de transmissão limitado, ainda são populares: não apenas cobrem toda a LAN do edifício como uma infraestrutura de TI, mas também fornecem um ponto de acesso à LAN sem fio e conectam tecnologias de construção distribuídas à rede. somente isso, também pode ser usado para a fonte de alimentação POE. Atualmente, a rede local é projetada para 10G (tipo EA), que é a tecnologia padronizada de 10GBase-T desde 2006.
No entanto, a maioria das instalações de fibra óptica e redes locais que fornecem essas estruturas horizontais operam apenas no nível 10G, ou seja, a tecnologia padronizada de 10GBase-SR desde 2002. Isso é incompatível com a lógica da LAN Ethernet: para o propósito Para uma operação segura, a rede de backbone deve estar em um "estágio" mais rápido em termos de velocidade do que sua rede de acesso. Isso requer a implementação da mais recente tecnologia 40GBase-SR4 padronizada desde 2010.
Atualmente, os transceptores 40G são amplamente utilizados em grandes data centers ou redes de backbone, em vez de usar transceptores 10G de 4 vias. Este modo não aumenta os requisitos de velocidade da linha de cada par de fibras. Isso faz sentido economicamente, mas tecnicamente é uma medida paliativa.
A introdução de 8 cabos paralelos de fibra multimodo (com quatro canais de 10 Gb / s guiados em paralelo) é um salto tecnológico. O suporte ao uso da tecnologia clássica de topologia de duas fibras levará a maior complexidade e falta de experiência em operação e manutenção, que não podem atender aos requisitos de desempenho de longo prazo da tecnologia de conexão MPO. Além disso, outro problema é o orçamento limitado do link. O tempo de implantação de 40G amadureceu, não apenas devido à estrutura hierárquica da rede, mas também porque o transceptor 40G atingiu um nível de preço razoável, criando a premissa para esses investimentos.
Atualmente, temos que admitir que nosso potencial de desenvolvimento tecnológico encontrou um gargalo. Por exemplo, o uso de uma fonte de sinal e um receptor em um par de fibras ópticas não pode transmitir dados de mais de 100G continuamente. De fato, usamos o método de conexão paralela multicanal para processamento. Além da versão do caminho de transmissão completo em várias camadas (receptor de cabo óptico), também há uma solução para conectar canais ópticos em paralelo a um canal de fibra em todas as direções. Este é o método WDM (Wavelength Division Multiplexing) que tem sido usado no campo da tecnologia de transmissão de área ampla por mais de 15 anos. Essa tecnologia usa 1550 nanômetros como comprimento de onda central e um intervalo fixo de 50Ghz ou 100Ghz entre cada onda. Recentemente, a tecnologia WDM fez alguns progressos no comprimento de onda curto de 850nm-950nm, também conhecido como (Shortwave-CWDM) ou SWDM.
Fibra multimodo de banda larga do SWDM
Hoje, as fibras multimodo OM3 e OM4 (MMF) são o meio de escolha para aplicações Ethernet e Fibre Channel (a modulação NRZ opera a 850 nm). Se você deseja aumentar a taxa de dados, a largura de banda efetiva é limitada pela dispersão modal do MMF e baixa largura de banda VCSEL. Para superar essa limitação, são necessários links de fibra paralela operando nas velocidades de linha de 10G e 25 Gbps para aumentar a capacidade. No entanto, essa abordagem requer infraestrutura baseada na MPO (Multi-Fiber Connection Technology). Para continuar usando a comprovada estrutura de duas fibras, uma solução de 100 Gbps e mais, um único MMF pode ter prioridade. Nesse caso, a tecnologia WDM pode ser usada. Por outro lado, o OM4-MMF possui uma largura de banda modal mais alta, mas seu comprimento de onda é relativamente estreito, apenas 850 nm, o que limita sua capacidade WDM. O modo de operação mais econômico para pelo menos quatro canais WDM (cada canal de 25 Gbps) deve ser MMFs de banda larga de largura de banda alta com uma faixa de comprimento de onda estendida de 100 nanômetros. Considerando a compatibilidade com versões anteriores, o comprimento de onda de 850 nanômetros permanece inalterado; portanto, uma janela operacional de 850 a 950 nanômetros aparece (veja a Figura 1). O desempenho do MMF no sistema está relacionado à largura de banda efetiva, que é afetada pela largura de banda modal efetiva (EMB) e dispersão. 
Para garantir uma largura de banda efetiva constante de 2000 MHz * km, o EMB deve ter 4.700 MHz * km a 850 nm e não menos de 2.700 MHz * km a 950 nm (consulte a Figura 2). Ao otimizar o perfil do núcleo e otimizar o parâmetro α no vidro do núcleo GI, o EMB de pico é convertido em 880 nm, e os MMFs de banda larga que atendem a essa especificação são realizados.
O protótipo técnico dos FMM de banda larga foi medido usando um laser de safira de titânio ajustável em várias faixas de comprimento de onda de 850 a 950 nanômetros. O EMB típico resultante é mostrado na Figura 2 e comparado com OM4-MMF. A curva mostra o pico de EMB em MMFs de banda larga otimizados em 875 nm, enquanto o MMF padrão OM4 exibe uma distribuição EMB mais estreita a 850 nm. Portanto, os FMM de banda larga atendem aos requisitos da especificação EMB, enquanto o OM4-MMF padrão não pode atender aos requisitos em cerca de 900 nanômetros. 
Para demonstrar os recursos WDM dos FMM de banda larga em aplicações de sistemas existentes e futuras, foram realizados testes de BER a 850 e 980 nanômetros e 28 Gbps. A avaliação da taxa de erro de bit (BER) mostra que a reserva de energia necessária após a transmissão de 100 m é atingida. Além disso, o BER foi medido usando um transceptor duplex de 40 Gbps comercialmente disponível com 2 canais WDM (20 Gbps), operando a 850 e 980 nanômetros, respectivamente. Portanto, uma transmissão sem erros de até 300m (BER <10-12) pode="" ser="" obtida="" através="" do="" mmf="" de="" banda="" larga,="" o="" que="" equivale="" à="" faixa="" dupla="" do=""> Na faixa de 850 a 980 nanômetros, 4 canais WDM (25,8 Gbps) com uma distância de 30 nanômetros e uma capacidade de 100G podem obter uma transmissão sem erros de 200m.
A capacidade pode ser aumentada ainda mais com a implementação de formatos avançados de modulação (como o PAM-4). No laboratório, a transmissão de 180 Gbps do MMF de banda larga foi alcançada com sucesso (com quatro sinais WDM de 45 Gbps PAM-4) e seu BER excedeu 300m, enquanto no OM4-MMF o máximo foi de apenas 150m. Esses resultados indicam que os FMM de banda larga atingem dados de desempenho de 40, 100 ou 200 Gbps sem a necessidade de infraestrutura de fibra paralela.
Comparação de custos
Para 40GBase-x, os usuários têm várias opções nas operações de rede. Devido ao formato de shell QSFP + padronizado, a versão do transceptor mais econômica pode ser plug and play de acordo com diferentes distâncias de transmissão. Um padrão comum foi confirmado:
Na mesma taxa de dados, o preço do transceptor SM (40Gbase-LR4) é 200% a 400% superior ao preço do transceptor MM (40Gbase-SR4).
A diferença entre os dois transceptores é de pelo menos € 600, o que dobra o custo de toda a fiação passiva (link).
Portanto, se tecnicamente viável, o backbone de fibra baseado em MMF é uma solução mais econômica.
Alguns usuários temem que a tecnologia SWDM do transceptor gere muitos custos extras. Uma comparação simples (Figura 3) mostra que os fatores de custo básicos são baixos ou até mais econômicos em alguns aspectos. 
Nesse caso, o primeiro transceptor SWDM disponível comercialmente tornou-se o foco das atenções. Eles não apenas ampliaram a escolha de transceptores por meio de melhorias adicionais, mas também permitiram o uso de plugues LC comprovados para manter a infraestrutura de 2-MMF nos níveis de potência de 40G e 100G.
conclusão
Já existem usuários planejando atualizar para 40GbE e acima da Ethernet. A grande maioria dos aplicativos é de backbone de porta a porta. O OM3 de fibra dupla de cada linha foi aplicado em muitos casos, e a atualização do sistema geralmente é realizada passo a passo. O MMF de banda larga mencionado acima é totalmente compatível com os MMFs OM2, OM3 e OM4 anteriores, e não possui outros requisitos para conectar hardware além das tecnologias tradicionais, o que é uma grande vantagem. Isso permite que o MMF de banda larga converta economicamente redes 10G existentes em redes 40G e 100G com boa relação custo-benefício e pode ser atualizado para 200G no futuro. Ao mesmo tempo, o FMM de banda larga foi identificado como o MMF da próxima geração pelo IEEE802.3 e será suportado na próxima formulação de padrões de rede.
Para quem não pode ignorar o custo dos backbones da rede LAN e DC, a fibra MM é insubstituível. A nova tecnologia MMF de banda larga fornece uma tecnologia de transmissão econômica que facilita o manuseio dos problemas de infraestrutura de LC duplex. O MMF de banda larga tornou-se uma fibra MM padrão nas condições da IEC e da TIA e será definido como a categoria de cabo óptico OM5 na próxima revisão da ISO / IEC11801. Seus primeiros produtos comerciais já estão disponíveis no mercado.
