Koherentní vývoj DWDM

Jan 04, 2024

Zanechat vzkaz

Za méně než 10 let,DWDM modulyušly dlouhou cestu, kdy se optická zařízení zmenšují a zrychlují. Jeho rychlost se za stejnou dobu zdesetinásobila: ze 40 gigabajtů v roce 2011 na dnešních 400 gigabajtů, přičemž v blízké budoucnosti bude připraveno 800 gigabajtů zásuvných optických modulů.
Zavedení koherentní optiky je jednou z nejdůležitějších inovací ve vývoji DWDM systémů. Koherentní optická zařízení využívají pokročilá optická zařízení a digitální signálové procesory (DSP) k odesílání a přijímání komplexní modulace světelných vln, čímž se dosahuje vysokorychlostního přenosu dat. Na velmi vysoké úrovni zůstává koherentní modulace hnací silou vysokorychlostních optických zařízení, včetně 400G a více.
První komerčně dostupný koherentní DWDM systém je 40G, následovaný 100G. Tyto systémy jsou založeny na linkových kartách a šasi a schopnost podporovat mnoho linkových karet v každém systému a zabírat stejný prostor jako produkt s rychlostí 10G je hlavním krokem vpřed, který nyní může přenášet rychlosti 100G a delší vzdálenosti. Postupem času se rychlost linkových karet zlepšila na 200 gigabajtů nebo více, ale s příchodem cloudových poskytovatelů se toto odvětví blíží k inflexnímu bodu.


Jak sítě poskytovatelů cloudu začínají exponenciálně růst, roste tlak na výrobce, aby vytvářeli ještě menší, rychlejší a levnější síťové komponenty. Právě tento inflexní bod vedl k vytvoření „pizza boxu“ DWDM systému.
Systém "pizza box" eliminuje pouzdra a řadové karty. Jedná se o fyzicky malý samostatný systém, malý přepínač datového centra s výškou 1 nebo 2RU (1,5 "-3"). Inženýrským klíčem k životaschopnosti balíčku „pizza box“ bylo oddělení dvou hlavních složek koherentního optického přenosu: optického zařízení (laser, přijímač, modulátor atd.) a DSP (digitální signálový procesor), které do r. nyní byly umístěny ve velkých modulech namontovaných na in-line kartě.


Inovace v optice vedly k potřebě nižší spotřeby energie a menších rozměrů součástí. Tyto inovace vyústily v Pluggable CFP2-ACO (Analog Coherent Optical Devices), zásuvný modul DWDM relativně malé velikosti pro CFP2. Technologie DSP se také vyvíjí, takže jeden čip DSP může podporovat více modulů CFP2-ACO.


Umístěním více DSP do „pizza boxu“, který může sloužit více CFP2-ACO, výrobci vytvořili systémy schopné přenášet 2 TBPS (20x100G klientské připojení) ve dvou rackových jednotkách (3 palce). Naproti tomu systém založený na šasi by vyžadoval 12 rackových jednotek. Kromě úspory místa jsou také energeticky úspornější.


Proč se CFP{{0}}ACO nazývá „analogový“? Nejsou to digitální jedničky a nuly? Toto je brilantnost koherenční technologie, která moduluje 1s a 0s do analogových křivek, přičemž do každé křivky vkládá více dat, která pak lze na druhém konci přesně dekódovat.
Toto je samozřejmě velmi jednoduché vysvětlení koherentního přenosu signálu, ale klíčem k záměru vývojáře je potřeba převést digitální signály na analogové signály pro přenos dat a převést analogové signály zpět na digitální signály na druhém konci. CFP2-ACO dokáže zpracovávat pouze analogové signály, přijímá koherentní analogové signály z DSP, které mají být odeslány, nebo přenáší přijaté koherentní analogové signály do DSP pro konverzi na digitální signály.


Systémy CFP2-ACO dosahují pokroku ve snižování prostorové stopy, snižování spotřeby energie a snižování nákladů na optická síťová zařízení, zejména konvertory. Tyto platformy byly široce přijaty v celém odvětví a staly se standardní formou optického přenosu v prakticky každé síti poskytovatelů cloudu.


Od zavedení systémů založených na CFP2-ACO prodejci zavedli nové, rychlejší systémy „pizza box“, které nespoléhají na zásuvná zařízení DWDM. Optické komponenty a DSP jsou umístěny na malých polních vyměnitelných modulech nebo malých linkových kartách. Tyto systémy mohou podporovat 600Gbps+ na vlnovou délku.


Zároveň se zavedenímCFP2-DCOpokračoval vývoj zásuvných koherentních optických zařízení DWDM. "D" znamená "číslo" v digitální koherentní optice. Vývojáři koherentní optiky opět snížili velikost a spotřebu energie komponentů, takže jak optické zařízení, tak DSP byly umístěny v CFP2.


To eliminuje potřebu racku pro umístění DSP, což umožňuje koherentní DWDM přenosy přímo ze směrovačů nebo přepínačů, což je skutečný bod obratu pro DWDM a konvergenci směrovačů.
Koherentní optické moduly jsou nyní vyvíjeny na 400G ZR a 400G ZR+ v balíčcích QSFP-DD za použití stejné technologie jakoCFP2-DCO, ale v menší velikosti. Takové kompaktní balení pojme400G koherentní optická zařízení DWDM, který skutečně poskytuje proveditelné řešení pro směrování a fúzi DWDM.
 

400G BD DCO 06

 

Odeslat dotaz