De første pressemeddelelser om introduktionen af koherente CFP-moduler (coherent CFP optical pluggable modules) begyndte at dukke op for cirka 5-6 år siden. Dengang var deres anvendelse i optiske overførselsystemer en nyhed og i realiteten et nichesystem. I dag, seks år senere, er disse moduler blevet en fast bestanddel af telekommunikationsverdenen og fortsætter med at vinde popularitet. Hvad de forskellige typer er, hvordan de adskiller sig, og hvilke løsninger der tilbydes baseret på dem (og selvfølgelig billeder under spoilerne) – alt dette findes i artiklen. For at læse artiklen skal du have en grundlæggende forståelse af DWDM-systemer.
En kort tilbageblik.
Historisk set blev CFP-formfaktoren det første system til optical pluggable modules med en overførselshastighed på 100G, og det blev også den første formfaktor til CFP-WDM løsninger. På det tidspunkt var der to løsninger på markedet:
1. CFP fra (nu en del af IPG Photonics), der muliggør overførsel af 4 separate kanaler med 28Gbps i den standardiserede DWDM-frekvensgitter på 50GHz ved hjælp af impulsmodulation. Denne løsning fik ikke stor udbredelse, selvom den principielt havde interessant potentiale til opbygning af metro-netværk. Vi vil ikke diskutere sådanne moduler senere i artiklen.
2. CFP fra pionererne – Acacia , bygget med den mest avancerede teknologi på det tidspunkt for koherent detektion ved hjælp af DP-QPSK-modulation.
Hvad var gennembruddet med modulerne fra Acacia: – Det var den første modul i branchen, der tilbød en separat koherent kanal på 50GHz 100Gbit DP-QPSK.
– Fuldstændig justerbar (tunable) i C-båndet.
Før dette så lignende løsninger altid omtrent sådan her ud: en lineær laser var en fast komponent på printkortet, hvor der kun var én kontakt til et kunden optisk modul. Det så ud som følger:
Lad mig minde om, at dette var i 2013.
Sådan et modul erstattede det klassiske lineære DWDM-interface på den klassiske transponder, der kørte i C-båndet, som kunne forstærkes, multiplexeres osv.
I dag er principperne for opbygning af koherente netværk blevet de facto standarder i branchen, og ingen bliver overrasket over dette, mens densiteten og rækkevidden af optiske overførselsystemer er steget mange gange.
Modulkomponenter
Den første af deres (Acacia) moduler var en CFP-ACO-type. Nedenfor gives et kort overblik over, hvad der adskiller koherente CFP-moduler. Men først skal vi lave et lille off-topic og fortælle lidt om, hvad DSP er, som i høj grad er hjertet i denne teknologi.
Lidt om moduler og DSPModulet består generelt af flere komponenter
- Bredbåndet rekonfigurerbar laser
- Koherent modulator med dobbelt polarisation
- Digital til analog konverter (DAC/ADC) – en DAC, der omdanner digitale signaler til optiske og omvendt.
- Digital signalbehandler (DSP) – genopretter nyttig information fra signalet ved at fjerne påvirkningerne på det nyttige signal under transmission. Især:
- Kompensation af kromatisk dispersion (CMD). Desuden er dens matematiske kompensationskapacitet praktisk talt ubegribelig. Og det er vidunderligt, da fysisk kompensation af CMD altid har forårsaget en del problemer, fordi det medførte en forstærkning af ikke-lineære effekter i fiberkablet. Du kan læse mere om ikke-lineære effekter på internettet eller i
- Kompensation af polarisationsmode dispersion (PMD). Kompensationen sker også på en matematisk måde, men på grund af naturen af PMD er dette en mere kompleks proces, og netop PMD er nu en af de primære årsager til begrænsningen af de optiske systemers rækkevidde (udover dæmpning og ikke-lineære effekter).
DSP fungerer med meget høje symbolhastigheder, i de nyeste systemer er hastighederne omkring 69 Gbaud.
Så hvad adskiller dem?
Koherente optiske moduler differensieres ud fra placeringen af DSP:
- CFP-ACO – I modulet findes kun den optiske del. Al elektronikken er placeret på kortet (card; board) af det udstyr, som modulet indsættes i. På det tidspunkt var der simpelthen ikke teknologier, der gjorde det muligt at placere DSP inde i det optiske modul. I realiteten er dette moduler af første generation.
- CFP-DCO – i dette tilfælde er DSP placeret i selve det optiske modul. Modulet er en fuldstændig "box-løsning". Dette er moduler af anden generation.
Eksterne moduler har en helt identisk formfaktor. Men de har forskellig indhold, forbrug (DCO er cirka dobbelt så højt) og varmeudvikling. Derfor har producenterne af løsninger en vis fleksibilitet — ACO giver en dybere integration af løsninger, mens DCO muliggør en "out-of-the-box" løsning, der bruger en optisk modul som en Lego-klods til at bygge sin egen løsning. En separat pointe er, at par af DSP i overvældende flertal af tilfælde kun kan arbejde med produkter fra den samme producent. Dette medfører visse begrænsninger, og .
Løsningens evolution
Da fremskridtet ikke står stille, og kontinuerligt udvikler nye standarder, er den seneste formfaktor, hvor DSP er blevet placeret, CFP2. Faktisk mener jeg, at de er tæt på det næste skridt. Her er CFP4-ACO,jeg tilfældigt faldt over denne : Men jeg kender endnu ikke kommercielle produkter, der bruger disse moduler.
Formfaktoren (CFP2) dominerer nu i alle færdige kommercielle produkter. Det er disse stik, du helt sikkert har set på telekommunikationsudstyr, og det forvirrer mange, da disse stik er meget større end de fleste er vant til, QSFP28. Nu ved du en af måderne, de anvendes (men det er bedst at kontrollere, at udstyret kan arbejde med CFP2-ACO/DCO).
sammenligning af QSFP28 og CFP2-stik med eksemplet Juniper AXC6160
Ud over kompakte størrelser forbedres også modulationsmetoderne. I alle de CFP2-ACO/DCO produkter, jeg kender til, understøttes ikke kun DP-QPSK-modulation, men også QAM-8/QAM-16. Det er derfor, disse moduler kaldes 100G/200G. Kunden kan selv vælge den modulation, der passer til deres opgaver. I den nærmeste fremtid forventes der moduler, der understøtter hastigheder op til 400G på en enkelt optisk kanal.
Acacia-løsningernes evolution
Imidlertid anvendes der i overvældende flertal af tilfælde til Ultra long haul (ULH) løsninger klassiske ikke-modulære linjegræn interfaces, der gør det muligt at opnå længere afstande, bedre OSNR og højere modulationsniveauer. Derfor er den primære anvendelse af koherente moduler stort set i metro/regionalt netværk. Hvis man ser på , kan man se, at de sandsynligvis har gode udsigter:
Producenter af DSP
De verdensomspændende producenter af coherent DSP, som sælger dem til tredjeparter, er:
Producenter af CFP2-ACO/DCO
Producenter af koherente ACO/DCO-moduler:
- CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
- Oclaro (på tidspunktet for denne artikel opkøbt af Lumentum)
- CFP2-ACO og CFP2-DCO
- CFP-DCO
- CFP2-ACO; CFP4-ACO
I betragtning af at nogle af disse virksomheder er i en tilstand og opkøb, tror jeg, at markedet for leverandører af sådanne løsninger vil blive strammere. Produktionen af sådanne moduler er en kompleks teknologisk proces, så jeg tror, at det i lang tid vil være umuligt at købe dem fra leverandører i Kinas.
Indflydelse på industrien
Fremkomsten af sådanne moduler har ført til en mindre transformation af det økosystem af løsninger, der tilbydes på markedet.
- For det første
begyndte producenterne at anvende dem i klassiske (transponder) DWDM-løsninger som almindelige lineære grænseflader, hvilket gav ekstra modulære, fleksible og omkostningsbesparende fordele (disse løsninger vælges i øvrigt ofte som Alien Wavelength). For eksempel:
- (Juniper)
- (Infinera)
- For det andet
producenter, der allerede leverer telekommunikationsudstyr — switche og routere, har udvidet deres sortiment og tilføjet støtte til sådanne moduler, hvilket . For eksempel:
- Juniper (MX/QFX/ACX)
- Cisco (NCS / ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)
Alle de nævnte producenter har allerede kort til routere eller switche, der understøtter koherente CFP2-moduler.
- Separat
Det er værd at nævne interessante tendenser i det globale samfund, såsom projektet hvoraf et af fokusområderne er udviklingen af Opbygningen af sådanne netværk vil gøre det muligt at integrere udstyr i systemer med open source-styring, hvilket gør interaktionen mellem producenterne af optiske systemer mere gennemsigtig og åben. Derudover planlægges der brug af software fra forskellige leverandører på selve enhederne (både på transpondere, der anvender DCO-moduler, samt på ROADM/EDFA) ). Derfor forbliver ensartetheden i komponentbasen for løsninger og unikke softwareudviklinger, hvor der er gjort en betydelig indsats for opensource, et af de seneste års trender.
Tak for din opmærksomhed, jeg håber, at denne artikel var interessant og nyttig for dig. Du kan stille yderligere spørgsmål i kommentarerne eller personligt. Hvis du har noget at tilføje om dette emne, vil jeg være meget glad.
hovedbilledet til artiklen er tagetFra siden , jeg håber de ikke har noget imod det.
Kun registrerede brugere kan deltage i undersøgelsen. , please.
Er du interesseret i DWDM-tematikken?
Ja, det er mit arbejde (eller en del af det)!
Ja, det er interessant at læse om den der DYWYDIEM engang imellem.
Nej, hvad laver jeg her? (Travolta.gif)
3 brugere har stemt. Der er ingen, der har undladt at stemme.
Kilde: habr.com
