De eerste persberichten over het verschijnen van coherente optische inplugbare CFP-modules begonnen ongeveer 5-6 jaar geleden te verschijnen. Destijds was het gebruik ervan in optische multiplexsystemen nieuw en in wezen een nicheoplossing. Nu, zes jaar later, zijn deze modules stevig in de telecomwereld terechtgekomen en blijven ze aan populariteit winnen. Wat ze zijn, hoe ze verschillen en welke oplossingen ze op basis daarvan bieden (en natuurlijk foto's onder spoilers) - dit valt allemaal onder de noemer. Om dit artikel te lezen, heeft u inzicht nodig in de basisprincipes van DWDM-systemen.
Een korte excursie naar het verleden.
Historisch gezien was CFP de eerste vormfactor voor optische inplugbare modules met een transmissiesnelheid van 100G, en het werd ook de eerste vormfactor voor CFP-WDM-oplossingen. Er waren toen twee oplossingen op de markt:
1. GVB vanaf (nu onderdeel van IPG Photonics) stelt u in staat om 4 afzonderlijke 28Gbps-kanalen naar een lijn in een standaard DWDM 50GHz-frequentieraster te verzenden met behulp van pulsmodulatie. Het werd niet wijdverbreid populair, hoewel het in principe een interessant potentieel had voor de aanleg van metronetwerken. We beschouwen dergelijke modules verder in het artikel niet.
2. GVB van de pioniers - Acacia , gebouwd met behulp van de meest geavanceerde coherente detectietechnologie van dat moment met behulp van DP-QPSK-modulatie.
Wat was de doorbraak van modules van Acacia: - dit was de eerste module in de sector die een afzonderlijk coherent 50GHz 100Gbit DP-QPSK-kanaal aanbood
- volledig afstembaar in C-band
Voordien zagen dergelijke oplossingen er altijd ongeveer zo uit: de lijnlaser was een niet-verwijderbaar element van het bord, waarop zich slechts één connector bevond voor de optische module van de klant. Het zag er ongeveer zo uit:
Ik wil u eraan herinneren dat het destijds 2013 was.
Een dergelijke module verving de klassieke lineaire DWDM-interface op een klassieke transponder die in de C-band werkt en die kan worden versterkt, gemultiplext, enz.
Nu zijn de principes van het bouwen van coherente netwerken de de facto standaard geworden voor constructie in de industrie en dit zal niemand verbazen, en de dichtheid en het bereik van optische multiplexsystemen zijn vele malen toegenomen.
Modulecomponenten
Hun eerste (Acacia) module was van het type CFP-ACO. Hieronder vindt u een korte samenvatting van hoe coherente CFP-modules feitelijk verschillen. Maar om dit te doen, moet je eerst een klein off-topic gaan en ons iets vertellen over DSP, dat in veel opzichten het hart van deze technologie is.
een beetje over de module en DSPEen module bestaat doorgaans uit meerdere componenten
- Smalband afstembare laser
- Coherente dubbele polarisatiemodulator
- Digitaal naar analoog converter (DAC/ADC) is een DAC die een digitaal signaal omzet in een optisch signaal en omgekeerd.
- Digitale signaalprocessor (DSP) - herstelt nuttige informatie uit het signaal en verwijdert daaruit de invloeden die tijdens de verzending op het nuttige signaal worden uitgeoefend. In het bijzonder:
- Chromatische dispersiecompensatie (CMD). Bovendien is het aanbod van wiskundige compensatie vrijwel onbeperkt. En dit is geweldig, omdat fysieke compensatie van CMD altijd voor heel wat problemen heeft gezorgd, omdat het een toename van niet-lineaire effecten in de vezel veroorzaakte. U kunt meer lezen over niet-lineaire effecten op internet of in
- Compensatie van polarisatiemodusdispersie (PMD). Compensatie vindt ook op wiskundige wijze plaats, maar vanwege de complexiteit van de aard van PMD is dit een complexer proces en is PMD nu een van de belangrijkste redenen voor het beperken van het werkingsbereik van optische systemen (naast verzwakking en niet-lineaire effecten).
DSP Werkt met zeer hoge symboolsnelheden, in de nieuwste systemen zijn dit snelheden in de orde van 69 Gbaud.
Dus hoe zijn ze anders?
Coherente optische modules onderscheiden zich van elkaar door de locatie van de DSP:
- CFP-ACO – Alleen het optische gedeelte bevindt zich op de module. Alle elektronica bevindt zich op het bord (kaart; bord) van de apparatuur waarin deze module is geplaatst. Destijds bestond er eenvoudigweg geen technologie waarmee een DSP in een optische module kon worden geplaatst. In wezen zijn dit modules van de eerste generatie.
- CFP-DCO - in dit geval bevindt de DSP zich in de optische module zelf. De module is een complete “boxed oplossing”. Dit zijn modules van de tweede generatie.
Uiterlijk hebben de modules exact dezelfde vormfactor. Maar ze hebben verschillende vullingen, verbruik (DCO is ongeveer twee keer zoveel) en warmteontwikkeling. Dienovereenkomstig hebben oplossingsfabrikanten een zekere flexibiliteit: ACO maakt een diepere integratie van oplossingen mogelijk, DCO stelt u in staat een oplossing “out of the box” te krijgen, waarbij u een optische module zoals een Legosteentje gebruikt om uw oplossing te bouwen. Een apart punt is dat in de overgrote meerderheid van de gevallen de werking van een paar DSP's alleen mogelijk is van dezelfde fabrikant. Dit legt bepaalde beperkingen op en .
Evolutie van de oplossing
Omdat de vooruitgang niet stilstaat en ontwikkelt voortdurend nieuwe standaarden, de nieuwste vormfactor waarin het mogelijk was om een DSP te plaatsen is CFP2. Volgens mij zijn ze zelfs dicht bij de volgende stap. Hier is CFP4-ACOHeel toevallig kwam ik dit tegen : Maar ik ken nog geen commerciële producten op basis van dergelijke modules.
Vormfactor (CFP2) domineert nu alle commerciële kant-en-klare producten. Dit zijn de connectoren die je waarschijnlijk wel eens op telecomapparatuur hebt gezien, en velen zijn in de war door het feit dat deze connectoren veel groter zijn dan de QSFP28 waarmee de meesten bekend zijn. Nu kent u een van de manieren om ze te gebruiken (maar het is beter om er bovendien voor te zorgen dat de apparatuur kan werken met CFP2-ACO/DCO).
vergelijking van QSFP28- en CFP2-connectoren met de Juniper AXC6160 als voorbeeld
Naast compacte afmetingen worden ook modulatiemethoden verbeterd. Alle CFP2-ACO/DCO-producten die ik ken ondersteunen niet alleen DP-QPSK-modulatie, maar ook QAM-8 / QAM-16. Daarom worden deze modules 100G/200G genoemd. De klant kan zelf de modulatie kiezen die bij hem past op basis van de taken. In de nabije toekomst zouden modules moeten verschijnen die snelheden tot 400G per optisch kanaal ondersteunen.
Evolutie van Acacia-oplossingen
In de overgrote meerderheid van de gevallen maken Ultra Long Haul (ULH)-oplossingen echter gebruik van klassieke niet-modulaire lineaire interfaces, die een groter bereik, betere OSNR en hogere modulatieniveaus bieden. Daarom zijn het belangrijkste toepassingsgebied van coherente modules voornamelijk merto/regionale netwerken. Als je kijkt , dan is het duidelijk dat ze dat waarschijnlijk wel hebben gedaan goede vooruitzichten:
DSP-fabrikanten
Wereldwijde fabrikanten van coherente DSP's die deze aan externe bedrijven verkopen zijn:
Fabrikanten CFP2-ACO/DCO
Fabrikanten van coherente ACO/DCO-modules:
- CFP2-ACO; CFP2-DCO; GVB-DCO
- Oclaro (op het moment van schrijven overgenomen door Lumentum)
- CFP2-ACO en CFP2-DCO
- GVB-DCO
- CFP2-ACO; CFP4-ACO
Gezien het feit dat sommige van deze bedrijven zich in een staat van crisis bevinden en overnames zal de markt voor aanbieders van dergelijke oplossingen, lijkt mij, krimpen. De productie van dergelijke modules is een complexe technologische productie, dus het zal voorlopig en ik denk nog een hele tijd niet mogelijk zijn om ze te kopen bij leveranciers in het Celestial Empire.
Impact op de industrie
De opkomst van dergelijke modules heeft geleid tot een lichte transformatie van het ecosysteem van oplossingen dat op de markt wordt aangeboden.
- Ten eerste
Fabrikanten begonnen ze te gebruiken in klassieke (transponder) DWDM-oplossingen, als reguliere lineaire interfaces. De bonus van modulariteit, flexibiliteit en kostenbesparing hebben ontvangen (dergelijke oplossingen worden trouwens vaak gekozen als Alien Wavelength). Bijvoorbeeld:
- (Jeneverbes)
- (Infinera)
- ten tweede
Fabrikanten die al telecomapparatuur leveren (switches en routers), hebben hun productassortiment uitgebreid en bovendien ondersteuning voor dergelijke modules toegevoegd . Bijvoorbeeld:
- Jeneverbes (MX/QFX/ACX)
- Cisco (NCS/ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Randkern (Cassini AS7716-24SC)
Alle genoemde fabrikanten hebben al printplaten voor routers of switches in hun uitrustingslijnen die coherente CFP2-modules ondersteunen.
- Afzonderlijk
Het is de moeite waard om interessante trends in de wereldgemeenschap te noemen, bijvoorbeeld het project een van de aandachtspunten daarvan is de ontwikkeling . De constructie van dergelijke netwerken zal de integratie van apparatuur in open source-besturingssystemen mogelijk maken, waardoor de interactie tussen fabrikanten van optische systemen transparanter en opener wordt. Daarnaast is het de bedoeling om op de apparaten zelf (zowel transponders met DCO-modules als ROADM/EDFA) gebruik te maken van software van diverse leveranciers (bijvoorbeeld ). Daarom blijft de trend van de afgelopen jaren de unificatie van de componentenbasis van oplossingen en het unieke karakter van softwareontwikkelingen, waarbij een vrij grote gok wordt gedaan op open source.
Bedankt voor uw aandacht, ik hoop dat u dit artikel interessant en nuttig vond. U kunt aanvullende vragen stellen in de opmerkingen of persoonlijk. Als u iets toe te voegen heeft aan dit onderwerp, zal ik dat zeer op prijs stellen.
De hoofdafbeelding voor het artikel is gemaaktVan de website Ik hoop dat ze het niet erg vinden.
Alleen geregistreerde gebruikers kunnen deelnemen aan het onderzoek. , Alsjeblieft.
Bent u geïnteresseerd in DWDM-onderwerpen?
-
Ja, dit is mijn werk (of een deel ervan)!
-
Ja, het is soms interessant om over deze DYVYDYEM van je te lezen.
-
Nee, wat doe ik hier? (Travolta.gif)
3 gebruikers hebben gestemd. Er zijn geen onthoudingen.
Bron: www.habr.com