თანმიმდევრული CFP WDM (100G/200G) და მათი გამოყენება DWDM სისტემებში

პირველი პრესრელიზები თანმიმდევრული CFP ოპტიკური ჩამრთველი მოდულების გამოჩენის შესახებ დაიწყო დაახლოებით 5-6 წლის წინ. იმ დროს მათი გამოყენება ოპტიკურ მულტიპლექსირების სისტემებში ახალი იყო და არსებითად იყო ნიშური გადაწყვეტა. ახლა, ექვსი წლის შემდეგ, ეს მოდულები მტკიცედ შევიდნენ ტელეკომის სამყაროში და აგრძელებენ პოპულარობის მოპოვებას. რა არის ისინი, რით განსხვავდებიან და რა გადაწყვეტილებებს სთავაზობენ მათზე დაყრდნობით (და რა თქმა უნდა ნახატები სპოილერების ქვეშ) - ეს ყველაფერი ჭრის ქვეშაა. ამ სტატიის წასაკითხად დაგჭირდებათ DWDM სისტემების ძირითადი პრინციპების გაგება.

მოკლე ექსკურსია წარსულში.

ისტორიულად, პირველი ფორმის ფაქტორი ოპტიკური ჩამრთველი მოდულების გადაცემის სიჩქარით 100G იყო CFP და ის ასევე გახდა პირველი ფორმის ფაქტორი CFP-WDM გადაწყვეტილებებისთვის. იმ დროს ბაზარზე ორი გამოსავალი იყო:

1. CFP-დან მენარა (ახლა IPG photonics-ის ნაწილი) გაძლევთ საშუალებას გადასცეთ 4 ცალკეული 28 გბიტი/წმ არხი ხაზზე სტანდარტულ DWDM 50 GHz სიხშირის ქსელში პულსის მოდულაციის გამოყენებით. მას არ მოუპოვებია ფართო პოპულარობა, თუმცა პრინციპში მას მეტრო ქსელების მშენებლობის საინტერესო პოტენციალი გააჩნდა. ჩვენ აღარ განვიხილავთ ასეთ მოდულებს სტატიაში.


2. CFP პიონერებისგან - აკაცია პრეს - რელიზიაშენდა იმ დროს ყველაზე მოწინავე თანმიმდევრული გამოვლენის ტექნოლოგიის გამოყენებით DP-QPSK მოდულაციის გამოყენებით.


რა იყო Acacia-ს მოდულების გარღვევა: - ეს იყო ინდუსტრიის პირველი მოდული, რომელიც შესთავაზა ცალკე თანმიმდევრულ 50 GHz 100 Gbit DP-QPSK არხს
- სრულიად რეგულირებადი C-ჯგუფში

მანამდე, ასეთი გადაწყვეტილებები ყოველთვის ასე გამოიყურებოდა: ხაზის ლაზერი იყო დაფის მოუხსნელი ელემენტი, რომელზედაც იყო მხოლოდ ერთი კონექტორი კლიენტის ოპტიკური მოდულისთვის. ასე გამოიყურებოდა:

შეგახსენებთ, რომ მაშინ 2013 წელი იყო.

ასეთმა მოდულმა ჩაანაცვლა კლასიკური ხაზოვანი DWDM ინტერფეისი C- ზოლში მოქმედ კლასიკურ ტრანსპონდერზე, რომლის გაძლიერება, მულტიპლექსირება და ა.შ.
ახლა თანმიმდევრული ქსელების აშენების პრინციპები გახდა ინდუსტრიაში მშენებლობის დე ფაქტო სტანდარტი და ეს არავის გააკვირვებს და ოპტიკური მულტიპლექსირების სისტემების სიმკვრივე და დიაპაზონი მრავალჯერ გაიზარდა.

მოდულის კომპონენტები

მათი პირველი (Acacia) მოდული იყო CFP-ACO ტიპის. ქვემოთ მოცემულია მოკლე მიმოხილვა იმისა, თუ როგორ განსხვავდება თანმიმდევრული CFP მოდულები. მაგრამ ამისათვის თქვენ ჯერ უნდა გააკეთოთ პატარა ოფტოპი და გვითხრათ ცოტა DSP-ის შესახებ, რომელიც მრავალი თვალსაზრისით არის ამ ტექნოლოგიის გული.

ცოტა მოდულისა და DSP-ის შესახებმოდული ჩვეულებრივ შედგება რამდენიმე კომპონენტისგან

1. ვიწროზოლიანი რეგულირებადი ლაზერი
2. თანმიმდევრული ორმაგი პოლარიზაციის მოდულატორი
3. ციფრული ანალოგური გადამყვანი (DAC/ADC) არის DAC, რომელიც გარდაქმნის ციფრულ სიგნალს ოპტიკურ სიგნალად და უკან.
4. ციფრული სიგნალის პროცესორი (DSP) - აღადგენს სასარგებლო ინფორმაციას სიგნალიდან, აშორებს მას გადაცემის დროს სასარგებლო სიგნალზე განხორციელებულ გავლენას. Კერძოდ:

• ქრომატული დისპერსიის კომპენსაცია (CMD). უფრო მეტიც, მათემატიკური კომპენსაციის მიწოდება პრაქტიკულად შეუზღუდავია. და ეს შესანიშნავია, რადგან CMD-ის ფიზიკური კომპენსაცია ყოველთვის იწვევდა საკმაოდ ბევრ პრობლემას, რადგან ის იწვევდა ბოჭკოში არაწრფივი ეფექტების ზრდას. შეგიძლიათ მეტი წაიკითხოთ არაწრფივი ეფექტების შესახებ ინტერნეტში ან აქ წიგნი
• პოლარიზაციის რეჟიმის დისპერსიის (PMD) კომპენსაცია. კომპენსაცია ასევე ხდება მათემატიკური გზით, მაგრამ PMD-ის ბუნების სირთულის გამო, ეს უფრო რთული პროცესია და სწორედ PMD არის ახლა ოპტიკური სისტემების ოპერაციული დიაპაზონის შეზღუდვის ერთ-ერთი მთავარი მიზეზი (გარდა შესუსტებისა). და არაწრფივი ეფექტები).

DSP მუშაობს ძალიან მაღალი სიმბოლოების სიჩქარით, უახლეს სისტემებში ეს არის 69 გბაუდის რიგის სიჩქარე.

მაშ, როგორ განსხვავდებიან ისინი?

თანმიმდევრული ოპტიკური მოდულები ერთმანეთისგან განასხვავებენ DSP-ის მდებარეობით:

• CFP-ACO - მხოლოდ ოპტიკური ნაწილია განთავსებული მოდულზე. ყველა ელექტრონიკა განთავსებულია აღჭურვილობის დაფაზე (ბარათზე; დაფაზე), სადაც ეს მოდული არის ჩასმული. იმ დროს უბრალოდ არ არსებობდა ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას მისცემს DSP-ის განთავსებას ოპტიკური მოდულის შიგნით. არსებითად, ეს არის პირველი თაობის მოდულები.
• CFP-DCO - ამ შემთხვევაში, DSP მდებარეობს თავად ოპტიკურ მოდულში. მოდული არის სრული "ყუთის გადაწყვეტა". ეს არის მეორე თაობის მოდულები.

გარეგნულად, მოდულებს აქვთ ზუსტად იგივე ფორმის ფაქტორი. მაგრამ მათ აქვთ სხვადასხვა შევსება, მოხმარება (DCO დაახლოებით ორჯერ მეტია) და სითბოს გამომუშავება. შესაბამისად, ხსნარის მწარმოებლებს აქვთ გარკვეული მოქნილობა - ACO საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ გადაწყვეტილებების უფრო ღრმა ინტეგრაცია, DCO საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ გამოსავალი "ყუთიდან", ოპტიკური მოდულის გამოყენებით, როგორიცაა Lego აგური თქვენი გადაწყვეტის შესაქმნელად. ცალკე პუნქტია ის, რომ უმეტეს შემთხვევაში, წყვილი DSP-ის ფუნქციონირება შესაძლებელია მხოლოდ ერთი და იგივე მწარმოებლისგან. ეს აწესებს გარკვეულ შეზღუდვებს და პოტენციურად ხდის DCO მოდულებს ბევრად უფრო მიმზიდველს ურთიერთთანამშრომლობის ამოცანებისთვის.

ხსნარის ევოლუცია

ვინაიდან პროგრესი არ დგას და MSA მუდმივად ავითარებს ახალ სტანდარტებს, უახლესი ფორმის ფაქტორი, რომელშიც შესაძლებელი გახდა DSP-ის განთავსება არის CFP2. სინამდვილეში ისინი, მე მჯერა, ახლოს არიან მომდევნო საფეხურთან. აქ არის CFP4-ACOსრულიად შემთხვევით შემხვდა ეს სასწაული: მაგრამ მე ჯერ არ ვიცი ასეთ მოდულებზე დაფუძნებული კომერციული პროდუქტები.

ფორმის ფაქტორი (CFP2) ახლა დომინირებს ყველა კომერციულ პროდუქტზე. ეს ის კონექტორებია, რომლებიც ალბათ გინახავთ ტელეკომის აღჭურვილობაზე და ბევრი დაბნეულია იმით, რომ ეს კონექტორები ბევრად აღემატება QSFP28-ს, რომელსაც უმეტესობა იცნობს. ახლა თქვენ იცით მათი გამოყენების ერთ-ერთი გზა (მაგრამ უმჯობესია დამატებით დარწმუნდეთ, რომ მოწყობილობას შეუძლია CFP2-ACO/DCO-სთან მუშაობა).
QSFP28 და CFP2 კონექტორების შედარება, მაგალითად, Juniper AXC6160

კომპაქტური ზომების გარდა, იხვეწება მოდულაციის მეთოდებიც. ყველა CFP2-ACO/DCO პროდუქტი, რომელიც ვიცი, მხარს უჭერს არა მხოლოდ DP-QPSK მოდულაციას, არამედ QAM-8 / QAM-16-საც. ამიტომ ამ მოდულებს უწოდებენ 100G/200G. მომხმარებელს თავად შეუძლია ამოცანების მიხედვით აირჩიოს მოდულაცია, რომელიც მას შეეფერება. უახლოეს მომავალში უნდა გამოჩნდეს მოდულები, რომლებიც მხარს უჭერენ 400 გ-მდე სიჩქარეს თითო ოპტიკურ არხზე.

აკაციის ხსნარების ევოლუცია

თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, ულტრა გრძელვადიანი (ULH) გადაწყვეტილებები იყენებენ კლასიკურ არამოდულურ ხაზოვან ინტერფეისებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ უფრო დიდ დიაპაზონს, უკეთეს OSNR-ს და უფრო მაღალ მოდულაციის დონეს. აქედან გამომდინარე, თანმიმდევრული მოდულების გამოყენების ძირითადი სფეროა ძირითადად მერტო/რეგიონული ქსელები. თუ შეხედავ აქ, მაშინ გასაგებია, რომ ალბათ აქვთ კარგი პერსპექტივები:

DSP მწარმოებლები

თანმიმდევრული DSP-ების გლობალური მწარმოებლები, რომლებიც ყიდიან მათ მესამე მხარის კომპანიებს, არიან:

• აკაცია
• Ciena
• INPHI
• NTT

მწარმოებლები CFP2-ACO/DCO

თანმიმდევრული ACO/DCO მოდულების მწარმოებლები:

• აკაცია CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
• Oclaro (შეძენილი Lumentum-ის მიერ წერის დროს)
• ლუმენტი CFP2-ACO და CFP2-DCO
• ნეოფოტონიკა CFP-DCO
• ფინისი CFP2-ACO; CFP4-ACO
• მენარა CFP2-DCO

იმის გათვალისწინებით, რომ ამ კომპანიებიდან ზოგიერთი იმყოფება მდგომარეობაში შეფასებები და შემოთავაზებული შერწყმა და შესყიდვები, ასეთი გადაწყვეტილებების მიმწოდებლების ბაზარი, მეჩვენება, შემცირდება. ასეთი მოდულების წარმოება რთული ტექნოლოგიური წარმოებაა, ასე რომ, ჯერჯერობით შეუძლებელი იქნება და ვფიქრობ, საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში მათი შეძენა ციურ იმპერიაში მომწოდებლებისგან.

გავლენა ინდუსტრიაზე

ასეთი მოდულების გაჩენამ გამოიწვია ბაზარზე შემოთავაზებული გადაწყვეტილებების ეკოსისტემის უმნიშვნელო ტრანსფორმაცია.

• Პირველ რიგში

მწარმოებლებმა დაიწყეს მათი გამოყენება კლასიკურ (ტრანსპონდერულ) DWDM გადაწყვეტილებებში, როგორც რეგულარული ხაზოვანი ინტერფეისები. მოდულარობის, მოქნილობისა და ხარჯების შემცირების ბონუსის მიღების შემდეგ (სხვათა შორის, ასეთ გადაწყვეტილებებს ხშირად ირჩევენ უცხო ტალღის სიგრძედ). Მაგალითად:

• BTI UFM6 (ღვია)
• Packetlight PL2000xx
• Coriant Groove G30(Infinera)
• Huawei TN18LSC
• Ciena 5430
• Fujitsu 1FINITY

• მეორეც

მწარმოებლებმა, რომლებიც უკვე აწვდიან სატელეკომუნიკაციო აღჭურვილობას - გადამრთველებს და მარშრუტიზატორებს, გააფართოვეს თავიანთი პროდუქციის ასორტიმენტი და დამატებით დაამატეს მხარდაჭერა ასეთი მოდულებისთვის. გვაახლოვებს ეგრეთ წოდებულ IPoDWDM სისტემებთან. მაგალითად:

• Juniper (MX/QFX/ACX)
• Cisco (NCS/ASR)
• Nokia (SR)
• Arista (7500R)
• Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)

ყველა ჩამოთვლილ მწარმოებელს უკვე აქვს დაფები მარშრუტიზატორებისთვის ან გადამრთველებისთვის მათი აღჭურვილობის ხაზებში, რომლებიც მხარს უჭერენ თანმიმდევრულ CFP2 მოდულებს.

• ცალკე

აღსანიშნავია გლობალური საზოგადოების საინტერესო ტენდენციები, მაგალითად პროექტი TIP რომლის ერთ-ერთი მიმართულებაა განვითარება ღია ოპტიკური ქსელები. ასეთი ქსელების მშენებლობა საშუალებას მისცემს აღჭურვილობის ინტეგრირებას ღია კოდის მართვის სისტემებში, რაც ოპტიკური სისტემების მწარმოებლებს შორის ურთიერთქმედებას უფრო გამჭვირვალე და ღია გახდის. გარდა ამისა, თავად მოწყობილობებზე (ორივე ტრანსპონდერი DCO მოდულის გამოყენებით და ROADM/EDFA) დაგეგმილია სხვადასხვა მომწოდებლების პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება (მაგალითად, იპინფუზია). აქედან გამომდინარე, ბოლო წლების ტენდენცია რჩება გადაწყვეტილებების კომპონენტური ბაზის გაერთიანება და პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარების უნიკალურობა, რომელშიც საკმაოდ დიდი ფსონი დადება ღია წყაროზე.

გმადლობთ ყურადღებისთვის, იმედი მაქვს, რომ ეს სტატია თქვენთვის საინტერესო და სასარგებლო აღმოჩნდა. დამატებითი კითხვების დასმა შეგიძლიათ კომენტარებში ან პირადად. თუ რაიმეს დამატება გაქვთ ამ თემაზე, ძალიან გამიხარდება.

სტატიის მთავარი სურათი გადაღებულიასაიტიდან www.colt.netიმედი მაქვს, რომ წინააღმდეგი არ იქნებიან.

გამოკითხვაში მონაწილეობა შეუძლიათ მხოლოდ დარეგისტრირებულ მომხმარებლებს. Შებრძანდითგთხოვთ

გაინტერესებთ DWDM თემები?

• დიახ, ეს ჩემი სამუშაოა (ან მისი ნაწილი)!

• დიახ, ზოგჯერ საინტერესოა თქვენი ამ DYVYDYEM-ის შესახებ წაკითხვა.

• არა, აქ რას ვაკეთებ? (Travolta.gif)

ხმა მისცა 3 მომხმარებელმა. თავშეკავება არ არის.

წყარო: www.habr.com