일관된 CFP WDM(100G/200G) 및 DWDM 시스템에서의 응용

코히어런트 CFP 광 플러그형 모듈의 출현에 대한 첫 번째 보도 자료는 약 5~6년 전에 나타나기 시작했습니다. 당시 광 다중화 시스템에서의 사용은 새로운 것이었으며 본질적으로 틈새 솔루션이었습니다. XNUMX년이 지난 지금, 이 모듈은 통신 업계에 확고히 진출했으며 계속해서 인기를 얻고 있습니다. 그것이 무엇인지, 어떻게 다른지, 그리고 이를 기반으로 제공하는 솔루션(물론 스포일러 아래의 사진)도 모두 공개되었습니다. 이 기사를 읽으려면 DWDM 시스템의 기본 원리를 이해해야 합니다.

과거로의 짧은 여행.

역사적으로 전송 속도가 100G인 광 플러그형 모듈의 첫 번째 폼 팩터는 CFP였으며 CFP-WDM 솔루션의 첫 번째 폼 팩터이기도 했습니다. 당시 시장에는 두 가지 솔루션이 있었습니다.

1. CFP에서 메 나라 (현재 IPG 포토닉스의 일부)를 사용하면 펄스 변조를 사용하여 표준 DWDM 4GHz 주파수 그리드의 회선에 28개의 개별 50Gbps 채널을 전송할 수 있습니다. 원칙적으로 지하철 네트워크 구축에 대한 흥미로운 잠재력이 있었지만 광범위한 인기를 얻지 못했습니다. 이 기사에서는 그러한 모듈을 더 이상 고려하지 않습니다.


2. 개척자들의 CFP - 아카시아 보도 자료, DP-QPSK 변조를 사용하여 당시 가장 발전된 일관성 감지 기술을 사용하여 구축되었습니다.


Acacia 모듈의 획기적인 발전은 무엇입니까? - 별도의 코히어런트 50GHz 100Gbit DP-QPSK 채널을 제공하는 업계 최초의 모듈입니다.
- C-밴드에서 완전히 조정 가능

그 전에는 이러한 솔루션이 항상 다음과 같이 보였습니다. 라인 레이저는 보드에서 제거할 수 없는 요소였으며 클라이언트 광학 모듈용 커넥터가 하나만 있었습니다. 그것은 다음과 같이 보였습니다:

그 당시는 2013년이었다는 것을 상기시켜 드리겠습니다.

이러한 모듈은 증폭, 다중화 등이 가능한 C 대역에서 작동하는 기존 트랜스폰더의 기존 선형 DWDM 인터페이스를 대체했습니다.
이제 일관된 네트워크 구축 원칙은 사실상 업계 구축의 표준이 되었으며 이는 누구도 놀랄 일이 아니며 광 다중화 시스템의 밀도와 범위는 여러 번 증가했습니다.

모듈 구성 요소

첫 번째(Acacia) 모듈은 CFP-ACO 유형이었습니다. 다음은 일관된 CFP 모듈이 실제로 어떻게 다른지에 대한 간략한 요약입니다. 하지만 이를 위해서는 먼저 주제에서 벗어나 여러 면에서 이 기술의 핵심인 DSP에 대해 조금 설명해야 합니다.

모듈과 DSP에 대해 조금모듈은 일반적으로 여러 구성요소로 구성됩니다.

1. 협대역 가변 레이저
2. 코히어런트 이중 편광 변조기
3. DAC/ADC(디지털-아날로그 변환기)는 디지털 신호를 광 신호로 변환하고 그 반대로 변환하는 DAC입니다.
4. 디지털 신호 프로세서(DSP) - 신호에서 유용한 정보를 복원하여 전송 중에 유용한 신호에 가해지는 영향을 제거합니다. 특히:

• 색분산 보상(CMD). 더욱이, 수학적 보상의 공급은 실질적으로 무제한입니다. CMD의 물리적 보상은 광섬유의 비선형 효과를 증가시켜 항상 많은 문제를 야기했기 때문에 이것은 대단한 일입니다. 비선형 효과에 대한 자세한 내용은 인터넷이나 다음에서 읽을 수 있습니다. 책
• PMD(편광 모드 분산) 보상. 보상은 수학적 방식으로도 발생하지만 PMD 특성의 복잡성으로 인해 이는 더 복잡한 프로세스이며 현재 광학 시스템의 작동 범위를 제한하는 주요 이유 중 하나가 PMD입니다(감쇠 외에도). 및 비선형 효과).

DSP는 매우 높은 기호 속도로 작동하며 최신 시스템에서는 69Gbaud 정도의 속도입니다.

그러면 그것들은 어떻게 다른가요?

코히어런트 광 모듈은 DSP의 위치에 따라 서로 구별됩니다.

• CFP-ACO – 광학 부품만 모듈에 있습니다. 모든 전자 장치는 이 모듈이 삽입되는 장비의 보드(카드; 보드)에 위치합니다. 그 당시에는 광 모듈 내부에 DSP를 배치할 수 있는 기술이 전혀 없었습니다. 본질적으로 이들은 XNUMX세대 모듈입니다.
• CFP-DCO - 이 경우 DSP는 광학 모듈 자체에 있습니다. 이 모듈은 완전한 "박스형 솔루션"입니다. 이는 XNUMX세대 모듈입니다.

외부적으로 모듈은 정확히 동일한 폼 팩터를 갖습니다. 그러나 충전재, 소비량(DCO는 약 두 배) 및 발열량이 다릅니다. 따라서 솔루션 제조업체는 어느 정도 유연성을 가지고 있습니다. ACO는 솔루션의 심층적인 통합을 허용하고, DCO는 레고 블록과 같은 광학 모듈을 사용하여 솔루션을 구축함으로써 "즉시 사용 가능한" 솔루션을 얻을 수 있도록 해줍니다. 별도의 요점은 대부분의 경우 한 쌍의 DSP 작동이 동일한 제조업체에서만 가능하다는 것입니다. 이는 특정 제한 사항을 부과하며 잠재적으로 DCO 모듈을 상호 운용성 작업에 훨씬 더 매력적으로 만듭니다..

솔루션의 진화

진전이 멈추지 않고 MSA 에서는 지속적으로 새로운 표준을 개발하고 있으며, DSP를 배치할 수 있는 최신 폼 팩터는 CFP2입니다. 사실 그들은 다음 단계에 가까워졌다고 믿습니다. 여기 CFP4-ACO가 있습니다우연히 이걸 접하게 됐어요 기적: 하지만 아직 그런 모듈을 기반으로 한 상용 제품은 없습니다.

폼 팩터(CFP2)는 이제 모든 상용 기성 제품을 지배합니다. 이는 아마도 통신 장비에서 본 커넥터이며, 이러한 커넥터가 대부분이 익숙한 QSFP28보다 훨씬 크다는 사실 때문에 많은 사람들이 혼란스러워합니다. 이제 이를 사용하는 방법 중 하나를 알았습니다(그러나 장비가 CFP2-ACO/DCO와 함께 작동할 수 있는지 추가로 확인하는 것이 더 좋습니다).
Juniper AXC28을 예로 들어 QSFP2과 CFP6160 커넥터 비교

컴팩트한 크기 외에도 변조 방식도 개선되고 있습니다. 제가 아는 모든 CFP2-ACO/DCO 제품은 DP-QPSK 변조뿐만 아니라 QAM-8 / QAM-16도 지원합니다. 이것이 바로 이 모듈을 100G/200G라고 부르는 이유입니다. 고객은 작업에 따라 자신에게 적합한 변조를 직접 선택할 수 있습니다. 가까운 미래에는 광채널당 최대 400G의 속도를 지원하는 모듈이 등장할 것입니다.

아카시아 솔루션의 진화

그러나 대부분의 경우 ULH(초장거리) 솔루션은 더 긴 범위, 더 나은 OSNR 및 더 높은 변조 수준을 제공하는 기존의 비모듈식 선형 인터페이스를 사용합니다. 따라서 코히어런트 모듈의 주요 적용 분야는 주로 메르토/지역 네트워크입니다. 당신이 보면 여기에그렇다면 그들이 아마도 좋은 전망:

DSP 제조사

제XNUMX자 회사에 판매하는 일관된 DSP의 글로벌 제조업체는 다음과 같습니다.

• 아카시아
• 시에나
• 인파이
• NTT

제조사 CFP2-ACO/DCO

일관된 ACO/DCO 모듈 제조업체:

• 아카시아 CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
• Oclaro(작성 당시 Lumentum에서 인수)
• 루멘 텀 CFP2-ACO 및 CFP2-DCO
• 네오 포토닉스 CFP-DCO
• Finisar CFP2-ACO; CFP4-ACO
• 메나라 CFP2-DCO

이들 회사 중 일부가 상태에 있다는 점을 고려하면 가치 평가 및 제안된 합병 인수가 진행되면 그러한 솔루션 제공업체의 시장이 줄어들 것으로 보입니다. 이러한 모듈의 생산은 복잡한 기술 생산이므로 현재로서는 불가능할 것이며 오랫동안 천상의 제국의 공급 업체로부터 구매하는 것이 가능할 것이라고 생각합니다.

업계에 미치는 영향

이러한 모듈의 출현으로 인해 시장에 제공되는 솔루션 생태계가 약간 변화되었습니다.

• 처음

제조업체는 이를 일반 선형 인터페이스로 클래식(트랜스폰더) DWDM 솔루션에 사용하기 시작했습니다. 모듈성, 유연성 및 비용 절감이라는 보너스를 받았습니다(그런데 이러한 솔루션은 종종 Alien Wavelength로 선택됩니다). 예를 들어:

• BTI UFM6 (향나무)
• 패킷라이트 PL2000xx
• 코리안트 그루브 G30(인피네라)
• 화웨이 TN18LSC
• 시에나 5430
• 후지쯔 1FINITY

• 둘째로

이미 통신 장비(스위치 및 라우터)를 공급하고 있는 제조업체는 제품 범위를 확장하고 해당 모듈에 대한 지원을 추가했습니다. 소위 IPoDWDM 시스템에 더 가까워졌습니다.. 예 :

• 주니퍼(MX/QFX/ACX)
• 시스코(NCS/ASR)
• 노키아(SR)
• 아리스타(7500R)
• 에지 코어(Cassini AS7716-24SC)

나열된 모든 제조업체는 이미 일관된 CFP2 모듈을 지원하는 장비 라인에 라우터 또는 스위치용 보드를 보유하고 있습니다.

• 별도로

예를 들어 프로젝트와 같은 글로벌 커뮤니티의 흥미로운 추세를 언급할 가치가 있습니다. TIP 그 중 하나는 개발입니다. 개방형 광 네트워크. 이러한 네트워크를 구축하면 장비를 오픈 소스 제어 시스템에 통합하여 광학 시스템 제조업체 간의 상호 작용을 더욱 투명하고 개방적으로 만들 수 있습니다. 또한 장치 자체(DCO 모듈과 ROADM/EDFA를 사용하는 응답기 모두)에서는 다양한 공급업체의 소프트웨어를 사용할 계획입니다(예: 아이핀퓨전). 따라서 최근 몇 년간의 추세는 솔루션의 구성 요소 기반과 소프트웨어 개발의 독창성을 통합하는 것이며 오픈 소스에 상당히 많은 투자가 이루어지고 있습니다.

관심을 가져주셔서 감사합니다. 이 기사가 흥미롭고 유용했기를 바랍니다. 추가 질문은 댓글이나 직접 방문하시면 됩니다. 이 주제에 대해 추가할 내용이 있으면 매우 기쁘게 생각합니다.

기사의 메인 이미지를 가져왔습니다.웹 사이트에서 www.colt.net, 그들이 신경 쓰지 않기를 바랍니다.

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출처 : habr.com