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MAGGIO 2020 FIELDBUS & NETWORKS 50 difica basata sullamodulazione PAM (modulazione d’ampiezza d’impulso) a cinque livelli (PAM-5), nella quale quattro livelli servono a codificare 2 bit utili e un quinto livello serve per aggiungere ridondanza e correggere gli errori. Pertanto, la capacità utile totale diventa: 4 cavi x 125 Msimboli/s x 2 bit/simbolo = 1.000 Mbit/s Gli stessi principi possono essere utilizzati anche nelle varianti di Ethernet che prevedono la trasmissione su fibra ottica, indispensabile per suppor- tare le velocità più elevate. Nella terminologia Ethernet più recente il grado di parallelismo viene spesso indicato con il termine ‘lane’, o corsia. Nel caso descritto prece- dentemente di trasmissione sui quattro doppini, avremmo potuto usare la terminologia ‘4 lane’. Nel caso di Ethernet su fibra ottica, il parallelismo può in realtà essere ottenuto in duemodi distinti. Il primo è quello classico, fisico per così dire, che cioè utilizza più fibre fisiche, magari attestate a un unico connettore per facilitare i cablaggi. L’altro, invece, utilizza una sola fibra che trasporta più segnali ottici indipendenti trasmessi su lunghezze d’onda diverse, secondo il principio dellamultiplazioneWDM (Wavelenght Division Multiplexing). in pratica fasci di luce di colore diverso viaggiano senza disturbarsi reciprocamente all’interno della stessa fibra ottica. Anche per la trasmissione su fibra ottica si possono usare le tecniche di codifica emodulazione per aumentare ulteriormente la velocità di trasmis- sione dati senza aumentare la velocità di simbolo. Nei vari standard di Ethernet su fibra sono state previste, oltre alla più semplice modulazione NRZ (Non Return to Zero) a 1 bit per simbolo, la modulazione PAM-4 a 2 bit per simbolo e la modulazione PAM-8 a 3 bit per simbolo, oltre alle tecniche di modulazione ‘coerenti’, per esempio a 4 bit per simbolo, che sfruttano la modulazione di fase, oltre che di ampiezza, per modulare il segnale ottico. I moduli ottici Uno dei più importanti componenti per i collegamenti Ethernet in fibra ottica è il modulo ottico, un dispositivo elettronico compatto che contiene la terminazione del cavo e i circuiti del ricetrasmettitore (transceiver) per la conversione elettro/ottica del segnale. Gli switch e router Ethernet sono disponibili con porte adatte a una o più tipologie di moduli ottici, che differiscono tra loro per dimensioni fisiche, tipo di fibra supportata e relativi standard di collegamento. Tra i più diffusi vi sono i moduli ottici delle famiglie SFP (Small Factor Pluggable) e Qsfp (Quad Small Form-factor Pluggable), di cui esistono numerose varianti (si veda figura 4). Tre i più diffusi per le connessioni Ethernet a velocità mag- giore di sono i moduli Qsfp28, che supporta collegamenti fino a 100GbE, a cui si è recentemente affiancato il modulo compatto Qsfp-DD (Qsfp Double Density), che supporta velocità di trasmissione fino a 400 Mbit/s (si veda figura 5). Le prime specifiche 800 GbE Lo scorso aprile l’organizzazione Ethernet Technology Consortium, nuovo nome della precedente organizzazione 25 Gigabit Ethernet Consortium, originariamente istituita per sviluppare specifiche Ethernet a 25, 50 e 100 Gbps, ha pubblicato una prima versione delle specifiche tecniche di una soluzione Ethernet con velocità di trasmissione di 800 Gbit/s, denominata 800Gbase-R (si veda figura 6). La specifica 800G introduce un nuovomeccanismo di controllo di accesso ai media (MAC) e un nuovo sublayer di codifica fisica (PCS). Essa essen- zialmente ridefinisce due set della logica 400GbE esistente nello standard Ieee 802.3bs con alcunemodifiche, al fine di distribuire i dati su otto corsie fisiche da 106 Gb/s. È il primo passo verso il traguardo del Terabit, sempre più vicino. Fieldbus & Networks Figura 4 - Formati dei più diffusi moduli ottici utilizzati nei collegamenti Ethernet Figura 5 - Modulo transceiver ottico in formato Qsfp-DD, che supporta velocità di trasmissione ! " # $ % & " proposto da Ethernet Technology Consortium Q S FP-DD MS A Fo n t e : Et he r ne t T e c hn olo g y Co ns orti u m