Pierwsze doniesienia prasowe o pojawieniu się spójnych, wymiennych modułów optycznych CFP zaczęły pojawiać się około 5-6 lat temu. Ich zastosowanie w optycznych systemach multipleksowych było wówczas nowością i w zasadzie rozwiązaniem niszowym. Teraz, sześć lat później, moduły te mocno wkroczyły w świat telekomunikacji i nadal zyskują popularność. Czym są, czym się różnią i jakie rozwiązania na ich podstawie oferują (i oczywiście zdjęcia pod spoilerami) – to wszystko jest w skrócie. Aby przeczytać ten artykuł, będziesz potrzebować zrozumienia podstawowych zasad systemów DWDM.
Krótka wycieczka w przeszłość.
Historycznie rzecz biorąc, pierwszym formatem wtykowych modułów optycznych o szybkości transmisji 100G był CFP, który stał się również pierwszym formatem dla rozwiązań CFP-WDM. Na rynku istniały wówczas dwa rozwiązania:
1. WPRyb od (obecnie część fotoniki IPG) umożliwia transmisję 4 oddzielnych kanałów 28 Gb/s na linię w standardowej siatce częstotliwości DWDM 50 GHz z wykorzystaniem modulacji impulsowej. Nie zyskała ona powszechnej popularności, chociaż w zasadzie miała ciekawy potencjał do budowy sieci metra. W dalszej części tego artykułu nie rozważamy takich modułów.
2. CFP od pionierów – Akacja , zbudowany przy użyciu najbardziej zaawansowanej wówczas technologii detekcji koherentnej z wykorzystaniem modulacji DP-QPSK.
Na czym polegał przełom modułów firmy Acacia: - był to pierwszy w branży moduł oferujący osobny koherentny kanał DP-QPSK 50GHz 100Gbit
- całkowicie przestrajalny w paśmie C
Wcześniej takie rozwiązania zawsze wyglądały mniej więcej tak: laser liniowy był nieusuwalnym elementem płytki, na której znajdowało się tylko jedno złącze dla modułu optycznego klienta. Wyglądało to mniej więcej tak:
Przypomnę, że był to wtedy rok 2013.
Moduł taki zastąpił klasyczny liniowy interfejs DWDM na klasycznym transponderze pracującym w paśmie C, który może być wzmacniany, multipleksowany itp.
Obecnie zasady budowy spójnych sieci stały się de facto standardem w budownictwie w branży i nikogo to nie zdziwi, a gęstość i zasięg optycznych systemów multipleksujących wzrosła wielokrotnie.
Elementy modułu
Ich pierwszy moduł (Acacia) był typu CFP-ACO. Poniżej znajduje się krótkie podsumowanie tego, czym właściwie różnią się spójne moduły CFP. Ale żeby to zrobić, musisz najpierw zrobić mały off-topic i opowiedzieć nam trochę o DSP, który pod wieloma względami jest sercem tej technologii.
trochę o module i DSPModuł zazwyczaj składa się z kilku komponentów
- Wąskopasmowy laser przestrajalny
- Spójny modulator podwójnej polaryzacji
- Przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC/ADC) to przetwornik cyfrowo-analogowy, który przetwarza sygnał cyfrowy na sygnał optyczny i odwrotnie.
- Cyfrowy procesor sygnałowy (DSP) - odtwarza z sygnału użyteczne informacje, usuwając z niego wpływy wywierane na sygnał użyteczny podczas transmisji. W szczególności:
- Kompensacja dyspersji chromatycznej (CMD). Co więcej, jego podaż matematycznej kompensacji jest praktycznie nieograniczona. I to jest świetne, ponieważ fizyczna kompensacja CMD zawsze sprawiała sporo problemów, gdyż powodowała wzrost efektów nieliniowych we włóknie. Więcej o efektach nieliniowych możesz przeczytać w Internecie lub w
- Kompensacja dyspersji trybu polaryzacji (PMD). Kompensacja zachodzi również na drodze matematycznej, jednak ze względu na złożoność natury PMD jest to proces bardziej złożony i to właśnie PMD jest obecnie jedną z głównych przyczyn ograniczania zasięgu pracy układów optycznych (obok tłumienia i efekty nieliniowe).
DSP Działa z bardzo dużymi przepływnościami symbolowymi, w najnowszych systemach są to prędkości rzędu 69 Gbodów.
Czym się więc różnią?
Spójne moduły optyczne różnią się od siebie umiejscowieniem procesora DSP:
- CFP-ACO – Na module znajduje się tylko część optyczna. Cała elektronika znajduje się na płytce (karcie; płytce) urządzenia, do którego włożony jest ten moduł. W tamtym czasie po prostu nie było technologii, która pozwalałaby na umieszczenie DSP w module optycznym. W istocie są to moduły pierwszej generacji.
- CFP-DCO – w tym przypadku procesor DSP umiejscowiony jest w samym module optycznym. Moduł jest kompletnym „rozwiązaniem pudełkowym”. Są to moduły drugiej generacji.
Zewnętrznie moduły mają dokładnie taki sam współczynnik kształtu. Ale mają różne wypełnienia, zużycie (DCO jest około dwa razy większe) i wytwarzanie ciepła. W związku z tym producenci rozwiązań mają pewną elastyczność - ACO umożliwia głębszą integrację rozwiązań, DCO pozwala uzyskać rozwiązanie „od razu po wyjęciu z pudełka”, wykorzystując moduł optyczny, taki jak klocek Lego, do zbudowania rozwiązania. Osobną kwestią jest to, że w zdecydowanej większości przypadków możliwa jest praca pary procesorów DSP tylko tego samego producenta. Nakłada to pewne ograniczenia i .
Ewolucja rozwiązania
Ponieważ postęp nie stoi w miejscu i stale opracowuje nowe standardy, najnowszym formatem, w którym można było umieścić procesor DSP, jest CFP2. Uważam, że są już blisko następnego kroku. Oto CFP4-ACOCałkiem przypadkowo na to natknąłem się : Ale nie znam jeszcze komercyjnych produktów opartych na takich modułach.
Współczynnik kształtu (CFP2) dominuje obecnie we wszystkich dostępnych na rynku produktach. Są to złącza, które prawdopodobnie widziałeś w sprzęcie telekomunikacyjnym, a wiele osób jest zdezorientowanych faktem, że są one znacznie większe niż znane większości QSFP28. Znasz już jeden ze sposobów ich wykorzystania (ale lepiej dodatkowo upewnić się, że sprzęt będzie współpracował z CFP2-ACO/DCO).
porównanie złączy QSFP28 i CFP2 na przykładzie Juniper AXC6160
Oprócz kompaktowych rozmiarów udoskonalane są także metody modulacji. Wszystkie znane mi produkty CFP2-ACO/DCO obsługują nie tylko modulację DP-QPSK, ale także QAM-8 / QAM-16. Dlatego moduły te nazywane są 100G/200G. Klient sam może wybrać odpowiednią dla siebie modulację w zależności od zadań. W najbliższej przyszłości powinny pojawić się moduły obsługujące prędkości do 400G na kanał optyczny.
Ewolucja rozwiązań akacji
Jednak w zdecydowanej większości przypadków rozwiązania ultradługiego zasięgu (ULH) wykorzystują klasyczne niemodularne interfejsy liniowe, które zapewniają większy zasięg, lepszy OSNR i wyższe poziomy modulacji. Dlatego głównym obszarem zastosowań spójnych modułów są głównie sieci merto/regionalne. Jeśli spojrzysz , to jasne jest, że prawdopodobnie tak Dobre perspektywy:
Producenci DSP
Globalni producenci spójnych procesorów DSP, którzy sprzedają je firmom zewnętrznym, to:
Producenci CFP2-ACO/DCO
Producenci spójnych modułów ACO/DCO:
- CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
- Oclaro (przejęte przez Lumentum w momencie pisania tego tekstu)
- CFP2-ACO i CFP2-DCO
- CFP-DCO
- CFP2-ACO; CFP4-ACO
Biorąc pod uwagę, że niektóre z tych firm są w stanie i przejęciach, wydaje mi się, że rynek dostawców tego typu rozwiązań będzie się kurczył. Produkcja takich modułów jest złożoną produkcją technologiczną, więc na razie nie będzie możliwe i myślę, że jeszcze przez dość długi czas kupowanie ich od dostawców z Niebiańskiego Imperium.
Wpływ na branżę
Pojawienie się tego typu modułów spowodowało niewielką transformację ekosystemu rozwiązań oferowanych na rynku.
- Po pierwsze
Producenci zaczęli je stosować w klasycznych (transponderowych) rozwiązaniach DWDM, jako zwykłe interfejsy liniowe. Otrzymawszy bonus w postaci modułowości, elastyczności i redukcji kosztów (swoją drogą, takie rozwiązania są często wybierane jako Alien Wavelength). Na przykład:
- (Jałowiec)
- (Infinera)
- Po drugie
producenci dostarczający już sprzęt telekomunikacyjny - przełączniki i routery, poszerzyli swoją ofertę produktową i dodatkowo dodali obsługę takich modułów . Na przykład:
- Jałowiec (MX/QFX/ACX)
- Cisco (NCS/ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Rdzeń krawędziowy (Cassini AS7716-24SC)
Wszyscy wymienieni producenci posiadają już w swoich liniach sprzętowych płytki do routerów lub przełączników obsługujące spójne moduły CFP2.
- Osobno
Warto wspomnieć o ciekawych trendach w społeczności globalnej, na przykład o projekcie jednym z głównych celów jest rozwój . Budowa takich sieci umożliwi integrację sprzętu z systemami sterowania typu open source, dzięki czemu interakcja pomiędzy producentami układów optycznych stanie się bardziej przejrzysta i otwarta. Dodatkowo na samych urządzeniach (zarówno transponderach wykorzystujących moduły DCO jak i ROADM/EDFA) planowane jest zastosowanie oprogramowania różnych dostawców (m.in. ). Dlatego trendem ostatnich lat pozostaje ujednolicenie bazy komponentów rozwiązań i unikatowość rozwoju oprogramowania, w którym dość duży stawia się na open source.
Dziękuję za uwagę, mam nadzieję, że ten artykuł był dla Ciebie interesujący i przydatny. Dodatkowe pytania można zadawać w komentarzach lub osobiście. Jeśli masz coś do dodania w tym temacie, będzie mi bardzo miło.
Główne zdjęcie artykułu zostało zrobioneZ serwisu , mam nadzieję, że nie mają nic przeciwko.
W ankiecie mogą brać udział tylko zarejestrowani użytkownicy. , Proszę.
Interesujesz się tematyką DWDM?
-
Tak, to jest moja praca (lub jej część)!
-
Tak, czasami ciekawie jest przeczytać o tym Twoim DYVYDYEM.
-
Nie, co ja tu robię? (Travolta.gif)
Głosowało 3 użytkowników. Nie ma głosów wstrzymujących się.
Źródło: www.habr.com