Vzhledem k tomu, že se v současné době spravuje, distribuuje a vyměňuje obrovské množství dat po celém světě, sítě datových center se rozšiřují co do počtu a kapacity, což pohání potřebu propojení datových center (DCI). Zatímco průmyslová odvětví se rychle pohybují s rozvojem 100G, volba mezi těmito dvěma modulačními formáty - koherentní detekce a přímá detekce, se stala klíčovou otázkou, které by návrháři infrastruktury metro DCI měli čelit při budování dnešních sítí 100G DCI. Tento článek se zaměří na tyto dvě metody zjišťování a provede porovnání mezi nimi.
Koherentní detekce
Koherentní detekce je technika optické detekce signálu, která je užitečná jak v optických komunikačních systémech, tak v optickém měření a senzorech. Používá místní oscilátor na přijímači, což umožňuje přenos 100Gbit/s na jedné vlnové délky pro sítě DWDM na dlouhé vzdálenosti. Díky schopnosti provádět koherentní detekci může optický přijímač sledovat fázi optického vysílače tak, aby extrahovat jakékoli informace o fázi a frekvenci přenášené vysílaným signálem.
Ačkoli koherentní detekce je pojem odvozený z bezdrátových komunikačních systémů, byl široce používán v optických vláknech, což přináší velký vliv na dálkové optické sítě. Ale pro 100G metro DCI, zvýšené náklady a spotřeba energie koherentní detekce jsou další znepokojující problémy.
Přímá detekce
Přímá detekce dokáže detekovat amplitudy signálů pouze při příjmu přijímacího terminálu. Na rozdíl od koherentní detekce, která může extrahovat amplitudu, frekvenci a fázové informace z optického nosiče, systém přímé detekce může modulovat optickou vlnu pouze pomocí modulace intenzity.
Obecně platí, že přímá detekce se používá pro krátké dosahy a spojení z bodu do bodu v sítích metra. Díky využití PAM4 může nyní přímá detekce přepravovat 100 Gbit/s a může dosáhnout vzdálenosti až 80 km při dodržení požadavků na poměr optického signálu k šumu. Díky výhodě malých rozměrů, zjednodušené struktury a nízké spotřeby se komunikační systém přímé detekce intenzity (IM/DD) stává ideální volbou pro optickou komunikaci na krátké vzdálenosti. A nedávný technologický pokrok byl výzvou k přímé detekci použít v sítích metro DCI.
Koherentní vs přímá detekce: Který z nich je lepší?
Nyní, když jak koherentní detekce a přímé detekce mohou být použity pro 100G datové centrum DCI, což je lepší použít v 100G metro DCI? Aby bylo jasno, následující aspekty jsou popsány níže:
Kapacita vláken:Ve srovnání s přímou detekcí může koherentní detekce extrahovat amplitudové, frekvenční a fázové informace z optického nosiče, a proto může dosáhnout mnohem vyšší kapacity vláken ve stejné šířce pásma.
Jednoduchost:Koherentní detekce využívá digitální signálový procesor (DSP), který může kompenzovat velkou chromatickou a polarizační disperzi režimu bez potřeby optických zesilovačů a optických dispergátorů používaných v přímé detekci, a koherentní detekce je mnohem tolerantnější k poruchám linky než přímá detekce v důsledku DSP, čímž se návrh optické sítě koherentní detekce zjednodušuje a detekce je koherentní mnohem jednodušší než přímá detekce.
Náklady:Koherentní detekční sítě vyžadují integrované obvody a digitální signálové procesory specifické pro danou aplikaci, které sítě přímé detekce nepotřebují, což znamená, že přímá detekce se zbaví mnoha nákladů způsobených vysílači 100G, aby byly atraktivnější z hlediska nákladů ve srovnání s koherentní detekcí.
Spotřeba energie:Potřeba dalších optických komponent, stejně jako (DSP) v koherentní detekovat DCI má za následek nejen vyšší náklady, ale také vyšší spotřebu energie. Naopak, přímá detekce eliminuje dsp, který je hladový po energii, takže se spotřebovává méně energie než koherentní detekční systémy.
Vzdálenost:S růstem technologického pokroku může přímá detekce přepravovat 100G a dosáhnout vzdálenosti až 80 km. Zatímco koherentní detekce může být nasazena po celém světě a přenosová vzdálenost může být tisíce kilometrů.
Závěr
Není pochyb o tom, že koherentní detekce je ve velké poptávce v aplikacích metro DCI, ale nemůžeme popřít, že přímá detekce se rychle objevuje jako ekonomicky životaschopný způsob, jak v metru DCI a 100G přímé detekce DCI aplikace zpochybňují dominanci koherentní detekce na tomto trhu. Takže zatímco jste konfrontováni s možností vybrat si mezi nimi, optimalizovat a vyvážit tyto úvahy výše uvedené.
