Prvé tlačové správy o vzniku koherentných CFP modulov (coherent CFP optical pluggable modules) sa začali objavovať približne pred 5-6 rokmi. Vtedy bolo ich použitie v systémoch optického zhušťovania novinkou a predstavovalo v podstate výklenkové riešenie. Teraz, po uplynutí šiestich rokov, sa tieto moduly pevne usadili vo svete telekomunikácií a naďalej získavajú popularitu. Aké sú, čím sa líšia a aké riešenia na ich základe ponúkajú (a samozrejme obrázky pod spoilerom) – to všetko nájdete nižšie. Na čítanie článku budete potrebovať porozumieť základným princípom DWDM systémov.
Krátky exkurz do minulosti.
Historicky pre optické pluggable moduly s prenosovou rýchlosťou 100G bol prvým form faktorom CFP, ktorý sa stal aj prvým form faktorom pre CFP-WDM riešenia. V tom čase boli na trhu dve riešenia:
1. CFP od (v súčasnosti súčasť IPG photonics) umožňujúci prenášať v linke jednotlivé 4 kanály 28Gbps v štandardnej frekvenčnej mriežke DWDM 50GHz s použitím impulznej modulácie. Silného rozšírenia sa nedočkal, hoci v zásade mal zaujímavý potenciál pre budovanie metro sietí. Ďalej v článku sa takýmto modulom nevenujeme.
2. CFP od priekopníkov – Acacia , postavený na najmodernejšej technológii koherentného detekovania s využitím modulácie DP-QPSK.
V čom bol prelom modulov od Acacia: — bol to prvý modul v priemysle, ktorý ponúkal oddelený koherentný kanál 50GHz 100Gbit DP-QPSK
— plne prispôsobiteľný (tunable) v C-pásme
Predtým podobné riešenia vždy vyzerali asi takto: lineárny laser bol neodnímateľným prvkom dosky, na ktorej bol len jeden konektor pod klientský optický modul. Vyzeralo to asi takto:
Pripomínam, že v tom čase to bol rok 2013.
Takýto modul nahrádzal klasický lineárny DWDM interface na klasickom transponderi pracujúcom v C-pásme, ktorý sa dal zosilniť, multiplexovať atď.
Teraz sa princípy budovania koherentných sietí stali de facto štandardom v odvetví a tým nikto nie je prekvapený, a hustota a vzdialenosť systémov optického zhušťovania vzrástli mnohonásobne.
Komponenty modulu
Prvý modul (Acacia) predstavoval typ CFP-ACO. Nižšie je stručný prehľad toho, čím sa vlastne líšia koherentné CFP moduly. Ale na to, aby sme sa k tomu dostali, je potrebné najprv urobiť malú odbočku a povedať niečo o DSP, ktorý je do veľkej miery srdcom tejto technológie.
trochu o module a DSPModul sa vo všeobecnosti skladá z niekoľkých komponentov
- Úzkopásmový prestaviteľný laser
- Koherentný modulátor s dvojitou polarizáciou
- Digital to analog converter (DAC/ADC) – DAC, ktorý premieňa digitálny signál na optický a naopak.
- Digital signal processor (DSP) – obnovuje užitočné informácie zo signálu, odstraňujúc vplyvy, ktoré sa uplatnili na užitočný signál počas prenosu. Konkrétne:
- Kompenzácia chromatickej disperzie (CMD). Jeho matematická kompenzácia je prakticky neobmedzená. A to je skvelé, pretože fyzická kompenzácia CMD vždy spôsobovala veľa problémov, pretože to viedlo k zosilneniu nelineárnych efektov vo vlákne. O nelineárnych efektoch sa môžete dočítať na internete alebo v
- Kompenzácia polarizačno-modovej disperzie (PMD). Kompenzácia sa taktiež vykonáva matematicky, ale vzhľadom na zložitú povahu PMD je to zložitejší proces a práve PMD je v súčasnosti jednou z hlavných príčin obmedzenia dosahu optických systémov (okrem atenuácie a nelineárnych efektov).
DSP pracuje na veľmi vysokých symbolových rýchlostiach, v najnovších systémoch sú to rýchlosti okolo 69 Gbaud.
V čom sa teda líšia?
Koherentné optické moduly sa od seba líšia umiestnením DSP:
- CFA-ACO – V module sa nachádza iba optická časť. Celá elektronika je umiestnená na doske (card; board) zariadenia, do ktorého je tento modul vložený. V tom čase neexistovali technológie, ktoré by umožnili umiestniť DSP do optického modulu. V podstate ide o moduly prvej generácie.
- CFP-DCO – v tomto prípade je DSP umiestnené priamo v optickom module. Modul je hotové "boxové riešenie". Ide o moduly druhej generácie.
Externé moduly majú úplne rovnaký formát. Avšak majú odlišné vnútornosti, spotrebu (DCO je približne dvakrát vyššia) a vyžarovanie tepla. Zodpovedajúco majú výrobcovia riešení určitú flexibilitu — ACO ponúka hlbšiu integráciu riešení, DCO umožňuje získať riešenie "z krabice", pričom optický modul funguje ako kocka lega na zostavenie vlastného riešenia. Samostatný aspekt — v drvivej väčšine prípadov je fungovanie páru DSP možné výlučne od rovnakého výrobcu. To ukladá určité obmedzenia a .
Evolúcia riešení
Keďže pokrok sa nezastavuje a neustále vyvíja nové štandardy, posledný formát, v ktorom sa podarilo umiestniť DSP, je CFP2. Naozaj si myslím, že sú blízko k ďalšiemu kroku. Tu je CFP4-ACO.Náhodou som natrafil na toto : Zatiaľ však nepoznám komerčné produkty na takých moduloch.
Formát (CFP2) teraz prevláda vo všetkých hotových komerčných produktoch. Tieto konektory ste pravdepodobne videli na telekomunikačnom vybavení a mnohých to zmätie, pretože tieto konektory sú oveľa väčšie ako väčšine známe QSFP28. Teraz viete, jeden z spôsobov ich použitia (ale je lepšie sa dodatočne uistiť, že zariadenie dokáže pracovať s CFP2-ACO/DCO).
porovnanie konektorov QSFP28 a CFP2 na príklade Juniper AXC6160.
Okrem kompaktných rozmerov sa zlepšujú aj spôsoby modulácie. Vo všetkých známych produktoch CFP2-ACO/DCO, je podporovaná nielen modulácia DP-QPSK, ale aj QAM-8 / QAM-16. Preto sa tieto moduly nazývajú 100G/200G. Zákazník si môže vybrať uspokojivú moduláciu podľa úloh. V najbližšej budúcnosti by mali byť k dispozícii moduly podporujúce rýchlosti až 400G na jeden optický kanál.
Evolúcia riešení Acacia.
Avšak v drvivej väčšine prípadov pre Ultra long haul (ULH) riešenia sa používajú klasické nemodulárne lineárne rozhrania, ktoré umožňujú dosiahnuť väčšiu vzdialenosť, lepší OSNR a vyššie úrovne modulácie. Preto je hlavným oblastí použitia koherentných modulov väčšinou mestských / regionálnych sietí. Ak sa pozrieme , vidíme, že majú pravdepodobne dobré vyhliadky:
Výrobcovia DSP.
Globálnymi výrobcami koherentných DSP, ktorí ich predávajú tretím spoločnostiam, sú:
Výrobcovia CFP2-ACO/DCO
Výrobcovia koherentných modulov ACO/DCO:
- CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
- Oclaro (v čase písania článku získaná Lumentumom)
- CFP2-ACO a CFP2-DCO
- CFP-DCO
- CFP2-ACO; CFP4-ACO
Vzhľadom na to, že niektoré z týchto spoločností sú vo fáze a akvizícií, trh dodávateľov podobných riešení, ako sa domnievam, bude obmedzený. Výroba takých modulov je zložitý technologický proces, preto kúpiť ich od dodávateľov z Číny sa zatiaľ a myslím si, že ešte dlho nebude možné.
Vplyv na priemysel
Objavenie sa takýchto modulov viedlo k malej transformácii ekosystému ponúkaných na trhu riešení.
- Po prvé
Výrobcovia začali používať ich v klasických (transponderných) DWDM riešeniach ako bežné lineárne rozhrania. Získali bonus v podobe modulárnosti, flexibility a zníženia nákladov (mimochodom, takéto riešenia sa dosť často vyberajú ako Alien Wavelength). Napríklad:
- (Juniper)
- (Infinera)
- Po druhé
výrobcovia už dodávajúci telekomunikačné zariadenia — switche a smerovače, rozšírili svoj sortiment a pridali podporu takýchto modulov, čím . Napríklad:
- Juniper (MX/QFX/ACX)
- Cisco (NCS/ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)
Všetci uvedení výrobcovia už majú vo svojich produktových líniách karty pre smerovače alebo switche, ktoré podporujú koherentné CFP2 moduly.
- Samostatne
Stojí za zmienku aj zaujímavé trendy vo svetovej komunite, ako napríklad projekt jedným z jeho zameraní je vývoj . Vybudovanie takýchto sietí umožní integrovať zariadenia do systémov správy s otvoreným kódom, čím sa interakcia medzi výrobcami optických systémov stane transparentnejšou a otvorenejšou. Okrem toho sa na samotných zariadeniach (ako na transponderoch využívajúcich DCO moduly, tak aj na ROADM/EDFA) plánuje používanie softvéru od rôznych dodávateľov (napríklad ). Preto zostáva trendom posledných rokov zjednotenie komponentnej základne riešení a jedinečnosť softvérových vývojov, pričom na opensource sa vynakladá dosť veľa úsilí.
Ďakujem za pozornosť, dúfam, že sa vám tento článok ukázal zaujímavý a užitočný. Ďalšie otázky môžete položiť v komentároch alebo osobne. Ak máte, čo pridať k tejto téme, budem veľmi rád.
hlavný obrázok pre článok je prevzatýZ webu , dúfam, že im to nevadí.
Len registrovaní používatelia sa môžu zúčastniť prieskumu. , prosím.
Zaujíma vás téma DWDM?
Áno, to je moja práca (alebo jej časť)!
Áno, občas je zaujímavé si prečítať o tomto vašom DÝVÝDÝÉM.
Nie, čo tu robím? (Travolta.gif)
Hlasovalo 3 používateľov. Zdržaných nie je.
Zdroj: habr.com
