Los primeros comunicados de prensa sobre la aparición de módulos ópticos enchufables CFP coherentes comenzaron a aparecer hace aproximadamente 5 o 6 años. En ese momento, su uso en sistemas de multiplexación óptica era nuevo y esencialmente una solución de nicho. Ahora, seis años después, estos módulos han entrado firmemente en el mundo de las telecomunicaciones y siguen ganando popularidad. Qué son, en qué se diferencian y qué soluciones ofrecen en función de ellos (y, por supuesto, imágenes bajo spoilers): todo esto está bajo corte. Para leer este artículo, necesitará comprender los principios básicos de los sistemas DWDM.
Una breve excursión al pasado.
Históricamente, el primer factor de forma para módulos ópticos conectables con una velocidad de transmisión de 100G fue CFP, y también se convirtió en el primer factor de forma para soluciones CFP-WDM. En aquel momento existían dos soluciones en el mercado:
1. PPC de (ahora parte de la fotónica IPG) le permite transmitir 4 canales separados de 28 Gbps en una línea en una cuadrícula de frecuencia estándar DWDM de 50 GHz mediante modulación de pulso. No obtuvo gran popularidad, aunque en principio tenía un potencial interesante para construir redes de metro. No consideramos dichos módulos más adelante en el artículo.
2. PPC de los pioneros - Acacia , construido utilizando la tecnología de detección coherente más avanzada en ese momento utilizando modulación DP-QPSK.
¿Cuál fue el avance de los módulos de Acacia? - Este fue el primer módulo de la industria que ofrecía un canal DP-QPSK coherente independiente de 50 GHz y 100 Gbit.
- completamente sintonizable en banda C
Antes de esto, estas soluciones siempre se veían así: el láser de línea era un elemento de placa no extraíble, en el que solo había un conector para el módulo óptico del cliente. Se parecía a esto:
Permítanme recordarles que en ese momento era 2013.
Un módulo de este tipo reemplazó la clásica interfaz lineal DWDM en un transpondedor clásico que opera en banda C, que puede amplificarse, multiplexarse, etc.
Ahora los principios de construcción de redes coherentes se han convertido en el estándar de facto para la construcción en la industria y esto no sorprenderá a nadie, y la densidad y el alcance de los sistemas de multiplexación óptica han aumentado muchas veces.
Componentes del módulo
Su primer módulo (Acacia) era del tipo CFP-ACO. A continuación se muestra un breve resumen de en qué se diferencian realmente los módulos coherentes de la PPC. Pero para hacer esto, primero necesitas hacer un pequeño fuera de tema y contarnos un poco sobre DSP, que en muchos sentidos es el corazón de esta tecnología.
un poco sobre el módulo y DSPUn módulo generalmente consta de varios componentes.
- Láser sintonizable de banda estrecha
- Modulador de polarización dual coherente
- El convertidor digital a analógico (DAC/ADC) es un DAC que convierte una señal digital en una señal óptica y viceversa.
- Procesador de señal digital (DSP): restaura información útil de la señal, eliminando de ella las influencias ejercidas sobre la señal útil durante la transmisión. En particular:
- Compensación de dispersión cromática (CMD). Además, su oferta de compensación matemática es prácticamente ilimitada. Y esto es genial, ya que la compensación física de CMD siempre ha causado bastantes problemas, ya que provocaba un aumento de los efectos no lineales en la fibra. Puede leer más sobre los efectos no lineales en Internet o en
- Compensación de dispersión del modo de polarización (PMD). La compensación también se produce de forma matemática, pero debido a la complejidad de la naturaleza del PMD, este es un proceso más complejo y es el PMD el que ahora es una de las principales razones para limitar el rango operativo de los sistemas ópticos (además de la atenuación). y efectos no lineales).
DSP Funciona a velocidades de símbolos muy altas; en los sistemas más recientes, estas velocidades son del orden de 69 Gbaud.
Entonces, ¿en qué se diferencian?
Los módulos ópticos coherentes se distinguen entre sí por la ubicación del DSP:
- CFP-ACO – En el módulo solo se encuentra la parte óptica. Toda la electrónica está ubicada en la placa (tarjeta; placa) del equipo donde se inserta este módulo. En ese momento, simplemente no existía ninguna tecnología que permitiera colocar un DSP dentro de un módulo óptico. En esencia, se trata de módulos de primera generación.
- CFP-DCO: en este caso, el DSP está ubicado en el propio módulo óptico. El módulo es una “solución en caja” completa. Estos son módulos de segunda generación.
Externamente, los módulos tienen exactamente el mismo factor de forma. Pero tienen diferente relleno, consumo (el DCO es aproximadamente el doble) y generación de calor. En consecuencia, los fabricantes de soluciones tienen cierta flexibilidad: ACO permite una integración más profunda de las soluciones, DCO le permite obtener una solución "lista para usar", utilizando un módulo óptico como un ladrillo Lego para construir su solución. Un punto aparte es que en la gran mayoría de los casos, el funcionamiento de un par de DSP solo es posible del mismo fabricante. Esto impone ciertas restricciones y .
Evolución de la solución
Dado que el progreso no se detiene y está desarrollando constantemente nuevos estándares, el último factor de forma en el que fue posible colocar un DSP es CFP2. De hecho, creo que están cerca del siguiente paso. Aquí está CFP4-ACOPor casualidad me encontré con esto. : Pero todavía no conozco productos comerciales basados en dichos módulos.
El factor de forma (CFP2) ahora domina todos los productos comerciales disponibles en el mercado. Estos son los conectores que probablemente haya visto en equipos de telecomunicaciones y muchos se sienten confundidos por el hecho de que estos conectores son mucho más grandes que el QSFP28 con el que la mayoría está familiarizado. Ahora ya conoce una de las formas de utilizarlos (pero es mejor asegurarse adicionalmente de que el equipo pueda funcionar con CFP2-ACO/DCO).
comparación de conectores QSFP28 y CFP2 usando el Juniper AXC6160 como ejemplo
Además de los tamaños compactos, también se están mejorando los métodos de modulación. Todos los productos CFP2-ACO/DCO que conozco admiten no solo la modulación DP-QPSK, sino también QAM-8/QAM-16. Por eso estos módulos se denominan 100G/200G. El propio cliente puede elegir la modulación que más le convenga en función de las tareas. En un futuro próximo, deberían aparecer módulos que admitan velocidades de hasta 400G por canal óptico.
Evolución de las soluciones Acacia
Sin embargo, en la gran mayoría de los casos, las soluciones de ultra larga distancia (ULH) utilizan interfaces lineales no modulares clásicas, que proporcionan un mayor alcance, mejor OSNR y mayores niveles de modulación. Por lo tanto, el principal área de aplicación de los módulos coherentes son principalmente las redes merto/regionales. Si miras , entonces está claro que probablemente tengan Buenos prospectos:
Fabricantes de DSP
Los fabricantes globales de DSP coherentes que los venden a empresas de terceros son:
Fabricantes CFP2-ACO/DCO
Fabricantes de módulos ACO/DCO coherentes:
- CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
- Oclaro (adquirida por Lumentum al momento de escribir este artículo)
- CFP2-ACO y CFP2-DCO
- CFP-DCO
- CFP2-ACO; CFP4-ACO
Considerando que algunas de estas empresas se encuentran en un estado de y adquisiciones, me parece que el mercado para los proveedores de este tipo de soluciones se reducirá. La producción de tales módulos es una producción tecnológica compleja, por lo que no será posible por ahora y creo que durante bastante tiempo comprarlos a proveedores del Imperio Celeste.
Impacto en la industria
La aparición de este tipo de módulos provocó una ligera transformación del ecosistema de soluciones ofrecidas en el mercado.
- En primer lugar
Los fabricantes comenzaron a utilizarlos en soluciones DWDM clásicas (transpondedor), como interfaces lineales convencionales. Habiendo recibido el beneficio de modularidad, flexibilidad y reducción de costos (por cierto, a menudo se eligen soluciones como Alien Wavelength). Por ejemplo:
- (Enebro)
- (Infinera)
- En segundo lugar
Los fabricantes que ya suministran equipos de telecomunicaciones (conmutadores y enrutadores) han ampliado su gama de productos y han agregado soporte para dichos módulos, además. . Por ejemplo:
- Enebro (MX/QFX/ACX)
- Cisco (NCS/ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Núcleo de borde (Cassini AS7716-24SC)
Todos los fabricantes enumerados ya tienen en sus líneas de equipos placas para enrutadores o conmutadores que admiten módulos CFP2 coherentes.
- por separado
Vale la pena mencionar tendencias interesantes en la comunidad global, por ejemplo el proyecto uno de cuyos focos es el desarrollo . La construcción de dichas redes permitirá la integración de equipos en sistemas de control de código abierto, haciendo que la interacción entre los fabricantes de sistemas ópticos sea más transparente y abierta. Además, en los propios dispositivos (tanto transpondedores que utilizan módulos DCO como ROADM/EDFA) está previsto utilizar software de varios proveedores (por ejemplo ). Por tanto, la tendencia de los últimos años sigue siendo la unificación de la base de componentes de las soluciones y la singularidad de los desarrollos de software, en los que se hace una apuesta bastante grande por el código abierto.
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Fuente: habr.com