ProHoster > Dienoraštis > Administravimas > nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

Первые пресс релизы о появлении когерентных CFP модулей (coherent CFP optical pluggable modules) стали появляться примерно 5-6 лет назад. Тогда их использование в системах оптического уплотнения было в новинку и являлось по сути нишевым решением. Сейчас, по прошествии шести лет, эти модули плотно вошли в мир телекома и продолжают набирать популярность. Какие они бывают, чем отличаются и какие решения на основе их предлагают (и конечно картинки под спойлерами) – все это под катом. Для чтения статьи вам потребуется понимание базовых принципов DWDM систем.

Краткий экскурс в прошлое.

Исторически для optical pluggable modules со скоростью передачи 100G первым стал форм фактор CFP, он же стал первым форм фактором и для CFP-WDM решений. На тот момент на рынке было два решения:

1. CFP от Bokštas (ныне входит в IPG photonics) позволяющий передавать в линию отдельных 4 канала 28Gbps в стандартной частотной сетке DWDM 50GHz с использованием импульсной модуляции. Сильного распространения не получил, хотя в принципе обладал интересным потенциалом для построения metro сетей. Далее в статье такие модули мы не рассматриваем.
nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

2. CFP от пионеров – Acacia пресс релиз, построенный по самой передовой на тот момент технологии когерентного детектирования c использованием модуляции DP-QPSK.
nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

В чем был прорыв модулей от Acacia: — это был первый в индустрии модуль, который предлагал отдельный когерентный канал 50ГГц 100Gbit DP-QPSK
— полностью перестраиваемый (tunable) в C-band

До этого подобные решения всегда выглядели примерно следующим образом: линейный лазер был несъемным элементом платы, на которой находился только один разъем под клиентский оптический модуль. Выглядело это примерно так:
nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose
Напомню, на тот момент это был 2013 год.

Такой модуль заменял классический линейный DWDM интерфейс на классическом транспондере, работающий в C-band, который можно усилить, мультиплексировать и т.д.
Сейчас принципы построения когерентных сетей стали де факто стандартом построения в отрасли и этим никого не удивишь, а плотность и дальность систем оптического уплотнения выросла многократно.

Компоненты модуля

Первый их (Acacia) модуль представлял собой тип CFP-ACO. Ниже дана краткая справка, чем собственно отличаются когерентные CFP модули. Но для этого сначала надо сделать небольшой оффтопик и рассказать немного, что такое DSP, который во многом является сердцем этой технологии.

немного про модуль и DSPМодуль в общем состоит из нескольких компонентов
nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

  1. Узкополосный перестраиваемый лазер
  2. Когерентный модулятор с двойной поляризацией
  3. Digital to analog сonverter (DAC/ADC) — ЦАП который превращает цифровой сигнал в оптический и обратно.
  4. Digital signal processor (DSP) – восстанавливает полезную информацию из сигнала, удаляя из нее влияния оказываемые на полезный сигнал в процессе передачи. В частности:
  • Компенсацию хроматической дисперсии (CMD). Причем его запас математической компенсации практически не ограничен. И это замечательно, так как физическая компенсация CMD всегда вызывала достаточно много проблем, так как это вызывало за собой усиление нелинейных эффектов в волокне. Подобнее про нелинейные эффекты вы можете почитать в интернете или в книжке
  • Компенсацию поляризационно-модовой дисперсии (PMD). Компенсация так же происходит математическим способом но в силу сложности природы PMD, это является более сложным процессом и именно PMD является сейчас одной из основных причин ограничения дальности работы оптических систем (по мимо затухания и нелинейных эффектов).

DSP Работает на очень высоких символьных скоростях, в новейших системах это скорости порядка 69 Gbaud.

Так в чем же они отличаются?

Когерентные оптические модули отличают друг от друга расположением DSP:

  • СFP-ACO – На модуле располагается только оптическая часть. Вся электроника располагается на плате (card; board) оборудования, куда этот модуль вставляется. На тот момент просто не было технологий, позволяющих разместить DSP внутри оптического модуля. По сути, это модули первого поколения.
  • CFP-DCO — в этом случае DSP расположен в самом оптическом модуле. Модуль является законченным «коробочным решением». Это модули второго поколения.

Внешне модули имеют совершено одинаковый форм-фактор. Но имеют разную начинку, потребление (DCO примерно в два раза больше) и выделение тепла. Соответственно и производители решений имеют определенную гибкость — ACO дает более глубокую интеграцию решений, DCO позволяет получить решение «из коробки», используя такой оптический модуль как кубик лего для построения своего решения. Отдельный момент — в подавляющем большинстве случаев, работа пары DSP возможна исключительно одного и того же производителя. Это накладывает определенные ограничения и потенциально делает DCO модули гораздо более привлекательными для interopability задач.

Эволюция решения

Так как прогресс не стоит на месте и MSA постоянно разрабатывает новые стандарты, то последний форм-фактор в котором удалось расположить DSP это CFP2. На самом деле они, я полагаю, близко к следующему шагу. Вот CFP4-ACOсовершенно случайно я наткнулся вот на это stebuklas: Но коммерческих продуктов на таких модулях я пока не знаю.
nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

Форм фактор (CFP2) сейчас преобладает на всех готовых коммерческих продуктах. Именно эти разъемы вы наверняка видели на телеком оборудовании и многих сбивает с толку, что это разъемы гораздо больше привычных большинству QSFP28. Теперь вы знаете, один из способов их применения (но лучше дополнительно убедиться, что оборудование умеет работать с CFP2-ACO/DCO).
сравнение разъемов QSFP28 и CFP2 на примере Juniper AXC6160nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

По мимо компактных размеров, так же совершенствуются и способы модуляции. Во всех известных мне продуктах CFP2-ACO/DCO, поддерживается не только модуляция DP-QPSK, но и QAM-8 / QAM-16. Именно поэтому эти модули называют 100G/200G. Заказчик сам может выбрать устраивающую его модуляцию исходя из задач. В ближайшем будущем должны появиться модули поддерживающие скорости до 400G на один оптический канал.

Эволюция решений Acacianuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

Однако, в подавляющем большинстве случаев для Ultra long haul (ULH) решений используются классические не модульные линейные интерфейсы, которые позволяют обеспечить большую дальность, лучший OSNR и более высокие уровни модуляции. Поэтому основной областью применения когерентных модулей в основном являются merto / regional сети. Если посмотреть čia, то видно что у них, вероятно, неплохие перспективы:nuoseklus CFP WDM (100G/200G) ir jų pritaikymas DWDM sistemose

Производители DSP

Мировыми производителями coherent DSP которые продают их для сторонних компаний являются:

Производители CFP2-ACO/DCO

Производители когерентных модулей ACO/DCO:

Учитывая, что часть этих компаний находится в состоянии оценки и предполагаемых слияний и поглощений, рынок поставщиков подобных решений, как мне кажется, будет сужаться. Производство таких модулей сложное технологическое производство, поэтому купить их у поставщиков Поднебесной пока и думаю довольно долго будет не возможно.

Влияние на индустрию

Появление подобных модулей привело к небольшой трансформации экосистемы предлагаемых на рынке решений.

  • Во первых

Производители начали использовать их в классических (транспондерных) DWDM решениях, в качестве обычных линейных интерфейсов. Получив бонусом модульность, гибкость и снижение стоимости (кстати такие решения достаточно часто выбираются в качестве Alien Wavelength). Например:

  • Во вторых

производители уже поставляющие телеком оборудование — коммутаторы и маршрутизаторы, расширили номенклатуру и добавили у себя поддержку таких модулей, дополнительно приблизив нас к так называемым IPoDWDM системам. Pavyzdžiui:

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

У всех перечисленных производителей в линейках оборудования уже есть платы для маршрутизаторов или коммутаторов, которые поддерживают когерентные CFP2 модули.

  • Atskirai

стоит упомянуть и интересные тренды в мировом сообществе, например проект PATARIMAS одним из фокусов которого является разработка открытых оптических сетей. Построение таких сетей позволит интегрировать оборудование в системы управления с открытым кодом, делая взаимодействие между производителями оптических систем более прозрачным и открытым. Кроме этого, на самих устройствах (как на транспондерах с использованием DCO модулей, так и на ROADM/EDFA) планируется использование ПО различных поставщиков (например Ipinfusion). Поэтому трендом последних лет остается унификация компонентной базы решений и уникальность программных разработок, в которых на opensource сделана достаточно большая ставка.

Спасибо за внимание, надеюсь эта статья оказалась вам интересной и полезной. Дополнительные вопросы вы можете задать в комментариях или лично. Если вам есть, что добавить по этой тематике, буду очень рад.

главная картинка для статьи взятаIš svetainės www.colt.net, надеюсь они не против.

Apklausoje gali dalyvauti tik registruoti vartotojai. Prisijungti, Prašau.

Вам интересна DWDM тематика?

  • Да, это моя работа (или ее часть)!

  • Да, интересно иногда почитать про этот ваш ДЫВЫДЫЭМ.

  • Нет, что я тут делаю? (Траволта.gif)

Balsavo 3 vartotojai. Susilaikiusiųjų nėra.

Šaltinis: www.habr.com

Добавить комментарий