Der umfassendste Leitfaden zu AOC-Kabeln

Was ist ein AOC-Kabel? 

AOC steht für aktives optisches Kabel, das aus integrierten optoelektronischen Geräten besteht, darunter zwei Transceiver und ein Glasfaserkabel. Die beiden Transceiver sind an beiden Enden des Glasfaserkabels vorinstalliert. Die Transceiver an beiden Enden sind Plug-and-Play-Elektroschnittstellen.

AOC-Kabeltypen

Es gibt zwei Formen von AOC-Produkten: integrierte AOC-Kabel und Breakout-AOC-Kabel. Integrierte AOC haben an jedem Ende dieselbe Transceiver-Schnittstelle, wie zum Beispiel 10G SFP+ zu SFP+ AOC-Kabel, 40G QSFP+ zu QSFP+ AOC-Kabel, 100G QSFP28 zu 100G QSFP28 AOC-Kabel. Der Breakout-Kabeltyp ist speziell, wie etwa 40G QSFP+ auf 4x10G SFP+ Breakout-AOC-Kabel, 100G QSFP28-zu-4x20G SFP28 Breakout-AOC-Kabel, das eine effiziente Methode zur Verbindung verschiedener Schnittstellentypen bietet.

Cisco-kompatibles 10G SFP+ AOC-Kabel

Cisco-kompatibles 40G QSFP+ auf 4x10G SFP+ Breakout-AOC-Kabel

Wie AOC-Kabel funktionieren

Zu den wichtigsten Formfaktoren der Transceiver gehören SFP+, QSFP+, QSFP28 usw. Die drei Teile bilden eine Einheit. Im Vergleich zur Kombination separater Komponenten aus Transceivern und Glasfaser bietet das AOC-Kabelsystem eine höhere Zuverlässigkeit. Das Strukturdiagramm des aktiven optischen AOC-Kabels ist unten dargestellt.

Strukturdiagramm von AOC aktives optisches Kabel

Wie funktioniert das AOC-Kabel? Die elektrischen Signale werden durch den elektro-optischen Wandler-Transceiver in optische Signale umgewandelt. Nach Modulation und Kopplung wird das optische Signal in den optischen Kabel-Jumper eingespeist und zum anderen Ende übertragen. Am anderen Ende werden die optischen Signale entkoppelt und demoduliert und schließlich wieder in elektrische Signale umgewandelt.

AOC-Kabelübertragungsmedien: Glasfaser

AOC-Kabel verwenden Glasfaser als Übertragungsmedium. Was ist Glasfaser? Glasfaser ist ein wichtiges Übertragungsmedium, das elektromagnetischen Störungen widerstehen kann und keine elektromagnetischen Störungen verursacht. Glasfaserkabel ermöglichen es optischen Signalen, sehr große Entfernungen ohne Verzerrung zu erreichen. Sie verfügen über eine enorme Übertragungskapazität, und die Bandbreite von Singlemode-Fasern kann bis zu 50THz betragen.

Vorteile der Glasfaserkommunikation

Große Bandbreite und Kapazität. Die Bandbreite von Singlemode-Fasern kann THz·km erreichen, was die Kommunikationskapazität erheblich erweitert.

Geringe Übertragungsverluste und lange Übertragungsdistanz. Der minimale Glasfaserverlust wurde auf weniger als 0,2dB/km reduziert, was jedem bisherigen Übertragungsmedium überlegen ist. Aufgrund des geringen Übertragungsverlusts ist die relaisfreie Übertragungsdistanz in einem Glasfaser-Kommunikationssystem lang. In einem IM-DD (Intensity Modulation Direct Detection) Glasfaser-Kommunikationssystem kann die Relais-Übertragungsdistanz Dutzende bis Hunderte von Kilometern erreichen, und in einem kohärenten Kommunikationssystem kann die relaisfreie Übertragungsdistanz 200km überschreiten, was deutlich länger ist als bei der Übertragung über Kupferkabel.

Kleines Volumen und geringes Gewicht. Zum Beispiel beträgt der Durchmesser einer 12-adrigen Glasfaser nur 12mm und ihr Gewicht nur 90g/m. Die leichten und biegsamen Eigenschaften von Glasfaser machen sie praktisch für die Verlegung von Kommunikationsleitungen, etwa durch direkte Erdverlegung, Freileitung oder Einziehen in den vorhandenen Kabelkanal.

Stark störungsresistent. Glasfaser ist eine Art dielektrischer Wellenleiter, der eine Wellenleiterstruktur aufweist und die Übertragung von Lichtwellen in einer geschlossenen Umgebung ermöglicht. Daher ist Glasfaser frei von elektromagnetischen Störungen und kann in einer Umgebung mit starkem elektromagnetischem Feld arbeiten, wie sie beispielsweise in Stromnetzen verwendet wird.

Warum brauchen wir AOC-Kabel?

Heute ist das weit verbreitete 10G/40G-DAC-Kupferkabel (Direct Attach Cable) bereits zu einem Hindernis für die Datenübertragung geworden, da es Nachteile wie hohes Gewicht, hohe Übertragungsverluste, begrenzte Übertragungsdistanz, geringe EMI-Immunität (Electromagnetic Interference) und schlechte Flexibilität aufweist. Die durch Bandbreite und Entfernung verursachten Einschränkungen werden mit der zunehmenden Entwicklung von Cloud Computing und HPC immer gravierender. Daher entsteht in den letzten Jahren eine Marktnachfrage nach AOC-Kabeln. Und es ist allgemein anerkannt, dass AOC bei Übertragungsdistanzen von mehr als 7 Metern unvergleichliche Vorteile bietet, darunter kleineres Volumen, geringeres Gewicht, einfacheres Biegen, einfachere Verwaltung und längere Übertragungsdistanz.

4 Vorteile von AOC-Kabeln

Einfache Installation mit kleinem Volumen, geringem Gewicht und Duktilität

Volumen und Gewicht des AOC-Kabels werden erheblich reduziert, ohne die elektrische Schnittstelle zu ändern. Der Durchmesser des Koaxialkabels beträgt im Allgemeinen mehr als 8mm und das Gewicht etwa 200g pro Meter, was sehr sperrig ist. Der Durchmesser der vom AOC-Kabel verwendeten Glasfaser beträgt jedoch nur 2mm, und das Gewicht pro Meter liegt unter 20g, wodurch es sehr einfach zu installieren ist.

Die folgende Abbildung zeigt die Nutzungsszenarien von Koaxialkabeln und AOC-Kabeln, die in den Racks des Rechenzentrums verwendet werden. Es ist deutlich zu erkennen, dass das Koaxialverkabelungssystem sehr umständlich ist und eine sehr begrenzte Installationsdichte aufweist, während das AOC-Rack stark vereinfacht ist und eine höhere Installationsdichte bietet.

Vergleich von Koaxialkabeln und AOC-Kabeln in Rechenzentren

Darüber hinaus weist das AOC-Kabel im Vergleich zum Koaxialkabel eine bessere Biegsamkeit mit einem größeren Biegeradius auf. Der Installationsabstand des AOC-Kabels beträgt nur 70mm und liegt damit deutlich unter den 127mm des Koaxialkabels. Daher kann die Verwendung eines aktiven optischen Kabels den Installationsprozess erheblich vereinfachen und die Installationsdichte verbessern.

Geringer Stromverbrauch

Der Stromverbrauch eines AOC-Kabels beträgt nur etwa 50mw pro Gbps, was einem Zehntel des Verbrauchs eines aktiven Kupferkabels entspricht. Darüber hinaus kann das Rechenzentrum, das AOC-Kabel verwendet, aufgrund des geringen Volumens aktiver optischer Kabel die Belastung von Kühlung und Stromversorgung reduzieren. 

Längere Übertragungsdistanz mit geringem Übertragungsverlust

Im Vergleich zu herkömmlichen Kupfer-Interconnect-Produkten sind aktive optische Kabel in hohem Maße frei von elektromagnetischen Störungen und ermöglichen daher längere Übertragungsdistanzen. Die Übertragungsdistanz eines AOC-Kabels kann mehr als 100 Meter erreichen, während das herkömmliche Kupferverkabelungssystem nur etwa 10 Meter unterstützt. Für das Kupferverkabelungssystem werden Verstärkungs- und Entzerrungsgeräte benötigt, um die Übertragungsdistanz zu verlängern.

Sichere und komfortable Schnittstelle

AOC-Kabel verwenden die in der Branche weit verbreiteten Schnittstellen wie SFP+, QSFP+, QSFP28 usw. Die Benutzer können herkömmliche Kabel durch aktive optische Kabel ersetzen, ohne Peripheriegeräte und Protokolle zu ändern, was die Effizienz von Upgrades erheblich steigert. Außerdem unterstützt das AOC-Kabel Hot Plug and Play.

Im Hinblick auf die Betriebssicherheit besteht kein Grund zur Sorge vor Augenschäden durch den Laser, da die Transceiver an beiden Enden ohne Montage bereits auf der Glasfaser vorinstalliert sind.

Fazit

Im Vergleich zu herkömmlichen Kupferkabeln bieten aktive optische Kabel bei der End-to-End-Verbindung überlegene Datenraten- und Distanzvorteile ohne Probleme durch elektromagnetische Störungen und sind energiesparender, umweltfreundlicher und sicherer. Mit dem Rückgang der Kosten für AOC-Kabel werden AOC-Kabel breiter eingesetzt werden und eine wichtigere Rolle bei End-to-End-Verbindungen, Erweiterungen und Cloud Computing spielen. QSFPTEK kann AOC-Kabelprodukte mit breiter Kompatibilität und hoher Leistung anbieten; wenden Sie sich gerne zur Beratung an [email protected].