Prvé tlačové správy o vzhľade koherentných CFP optických zásuvných modulov sa začali objavovať približne pred 5-6 rokmi. V tom čase bolo ich použitie v optických multiplexných systémoch nové a v podstate išlo o špecializované riešenie. Teraz, o šesť rokov neskôr, tieto moduly pevne vstúpili do sveta telekomunikácií a naďalej si získavajú na popularite. Aké sú, čím sa líšia a aké riešenia na ich základe ponúkajú (a samozrejme obrázky pod spojlermi) - to všetko je pod strihom. Na prečítanie tohto článku budete potrebovať pochopenie základných princípov systémov DWDM.
Krátky exkurz do minulosti.
Historicky prvým tvarovým faktorom pre optické zásuvné moduly s prenosovou rýchlosťou 100G bol CFP a stal sa tiež prvým tvarovým faktorom pre riešenia CFP-WDM. V tom čase boli na trhu dve riešenia:
1. CFP od (teraz súčasť IPG fotoniky) vám umožňuje prenášať 4 samostatné 28Gbps kanály na linku v štandardnej frekvenčnej sieti DWDM 50GHz pomocou pulznej modulácie. Nezískal si širokú popularitu, aj keď v zásade mal zaujímavý potenciál na budovanie sietí metra. O takýchto moduloch ďalej v článku neuvažujeme.
2. CFP od priekopníkov - Acacia , postavený pomocou najpokročilejšej technológie koherentnej detekcie v tej dobe pomocou modulácie DP-QPSK.
Aký bol prielom modulov od Acacia: - toto bol prvý modul v odvetví, ktorý ponúkal samostatný koherentný 50GHz 100Gbit DP-QPSK kanál
- úplne laditeľné v C-pásme
Predtým takéto riešenia vždy vyzerali asi takto: čiarový laser bol neodnímateľný prvok dosky, na ktorom bol len jeden konektor pre klientsky optický modul. Vyzeralo to asi takto:
Pripomínam, že vtedy bol rok 2013.
Takýto modul nahradil klasické lineárne DWDM rozhranie na klasickom transpondéri pracujúcom v C-pásme, ktorý je možné zosilňovať, multiplexovať atď.
Teraz sa princípy budovania koherentných sietí stali de facto štandardom pre výstavbu v priemysle a to nikoho neprekvapí a hustota a rozsah optických multiplexných systémov sa mnohonásobne zvýšili.
Komponenty modulu
Ich prvý (Acacia) modul bol typu CFP-ACO. Nižšie je uvedené krátke zhrnutie toho, ako sa koherentné moduly CFP skutočne líšia. Aby ste to však urobili, musíte najskôr urobiť malú časť mimo témy a povedať nám niečo o DSP, ktoré je v mnohých ohľadoch srdcom tejto technológie.
trochu o module a DSPModul vo všeobecnosti pozostáva z niekoľkých komponentov
- Úzkopásmový laditeľný laser
- Modulátor koherentnej dvojitej polarizácie
- Digitálny na analógový prevodník (DAC/ADC) je DAC, ktorý konvertuje digitálny signál na optický signál a späť.
- Digitálny signálový procesor (DSP) - obnovuje užitočné informácie zo signálu a odstraňuje z neho vplyvy pôsobiace na užitočný signál počas prenosu. Konkrétne:
- Kompenzácia chromatickej disperzie (CMD). Navyše jeho ponuka matematických kompenzácií je prakticky neobmedzená. A to je skvelé, pretože fyzická kompenzácia CMD vždy spôsobovala pomerne veľa problémov, pretože spôsobovala nárast nelineárnych účinkov vo vlákne. Viac o nelineárnych efektoch si môžete prečítať na internete alebo v
- Kompenzácia polarizačného vidového rozptylu (PMD). Ku kompenzácii dochádza aj matematickým spôsobom, ale vzhľadom na zložitosť charakteru PMD ide o zložitejší proces a práve PMD je dnes jedným z hlavných dôvodov obmedzovania prevádzkového rozsahu optických systémov (okrem útlmu a nelineárne efekty).
DSP Pracuje pri veľmi vysokých symbolových rýchlostiach, v najnovších systémoch sú to rýchlosti rádovo 69 Gbaud.
V čom sa teda líšia?
Koherentné optické moduly sa od seba odlišujú umiestnením DSP:
- CFP-ACO – Na module sa nachádza iba optická časť. Všetka elektronika je umiestnená na doske (karte; doske) zariadenia, kde je tento modul vložený. V tom čase jednoducho neexistovala technológia, ktorá by umožňovala umiestniť DSP do optického modulu. V podstate ide o moduly prvej generácie.
- CFP-DCO - v tomto prípade je DSP umiestnený v samotnom optickom module. Modul je kompletné „krabicové riešenie“. Ide o moduly druhej generácie.
Navonok majú moduly presne rovnaký tvarový faktor. Majú ale iné náplne, spotrebu (DCO je približne dvakrát toľko) a tvorbu tepla. V súlade s tým majú výrobcovia riešení určitú flexibilitu – ACO umožňuje hlbšiu integráciu riešení, DCO vám umožňuje získať riešenie „okamžite“ pomocou optického modulu, ako je kocka Lego na zostavenie vášho riešenia. Samostatným bodom je, že v drvivej väčšine prípadov je prevádzka dvojice DSP možná len od rovnakého výrobcu. To ukladá určité obmedzenia a .
Vývoj riešenia
Keďže pokrok nestojí a neustále vyvíja nové štandardy, najnovším tvarovým faktorom, do ktorého bolo možné umiestniť DSP, je CFP2. V skutočnosti sú, verím, blízko k ďalšiemu kroku. Tu je CFP4-ACOCelkom náhodou som natrafil na toto : Zatiaľ však nepoznám komerčné produkty založené na takýchto moduloch.
Form factor (CFP2) teraz dominuje všetkým komerčným bežne dostupným produktom. Toto sú konektory, ktoré ste pravdepodobne videli na telekomunikačných zariadeniach a mnohí sú zmätení skutočnosťou, že tieto konektory sú oveľa väčšie ako QSFP28, ktorý väčšina pozná. Teraz poznáte jeden zo spôsobov, ako ich použiť (ale je lepšie sa dodatočne uistiť, že zariadenie môže pracovať s CFP2-ACO/DCO).
porovnanie konektorov QSFP28 a CFP2 s použitím Juniper AXC6160 ako príkladu
Okrem kompaktných veľkostí sa zdokonaľujú aj modulačné metódy. Všetky produkty CFP2-ACO/DCO, o ktorých viem, podporujú nielen moduláciu DP-QPSK, ale aj QAM-8 / QAM-16. Preto sa tieto moduly nazývajú 100G/200G. Zákazník si sám môže na základe úloh vybrať moduláciu, ktorá mu vyhovuje. V blízkej budúcnosti by sa mali objaviť moduly podporujúce rýchlosti až 400G na optický kanál.
Vývoj riešení Acacia
Avšak v drvivej väčšine prípadov Ultra long haul (ULH) riešenia využívajú klasické nemodulárne lineárne rozhrania, ktoré poskytujú dlhší dosah, lepšiu OSNR a vyššiu úroveň modulácie. Hlavnou oblasťou použitia koherentných modulov sú preto najmä merto/regionálne siete. Ak sa pozriete , potom je jasné, že asi majú dobré vyhliadky:
Výrobcovia DSP
Globálni výrobcovia koherentných DSP, ktorí ich predávajú spoločnostiam tretích strán, sú:
Výrobcovia CFP2-ACO/DCO
Výrobcovia koherentných modulov ACO/DCO:
- CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
- Oclaro (získané Lumentum v čase písania)
- CFP2-ACO a CFP2-DCO
- CFP-DCO
- CFP2-ACO; CFP4-ACO
Vzhľadom na to, že niektoré z týchto spoločností sú v stave a akvizícií, zdá sa mi, že trh poskytovateľov takýchto riešení sa zmenší. Výroba takýchto modulov je zložitá technologická výroba, takže nateraz a myslím, že ešte dosť dlho nebude možné nakupovať ich od dodávateľov v Nebeskej ríši.
Vplyv na priemysel
Vznik takýchto modulov viedol k miernej transformácii ekosystému riešení ponúkaných na trhu.
- prvý
Výrobcovia ich začali používať v klasických (transpondérových) DWDM riešeniach, ako bežné lineárne rozhrania. Po získaní bonusu modularity, flexibility a zníženia nákladov (mimochodom, takéto riešenia sa často vyberajú ako Alien Wavelength). Napríklad:
- (borievka)
- (Infinera)
- Po druhé
výrobcovia, ktorí už dodávajú telekomunikačné zariadenia - prepínače a smerovače, rozšírili svoj sortiment a pridali podporu pre takéto moduly, navyše , Napríklad:
- Borievka (MX/QFX/ACX)
- Cisco (NCS/ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500 R)
- Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)
Všetci uvedení výrobcovia už majú vo svojich radoch zariadení dosky pre smerovače alebo prepínače, ktoré podporujú koherentné moduly CFP2.
- oddelene
Za zmienku stoja zaujímavé trendy v globálnej komunite, napríklad projekt jedným z ťažísk je rozvoj . Konštrukcia takýchto sietí umožní integráciu zariadení do riadiacich systémov s otvoreným zdrojom, vďaka čomu bude interakcia medzi výrobcami optických systémov transparentnejšia a otvorenejšia. Okrem toho sa na samotných zariadeniach (oba transpondéry využívajúce moduly DCO a ROADM/EDFA) plánuje využitie softvéru od rôznych dodávateľov (napr. ). Trendom posledných rokov preto zostáva zjednocovanie komponentovej základne riešení a jedinečnosť softvérového vývoja, v ktorom sa dosť veľa vsádza na open source.
Ďakujem za pozornosť, dúfam, že tento článok bol pre vás zaujímavý a užitočný. Ďalšie otázky môžete položiť v komentároch alebo osobne. Ak máte čo dodať k tejto téme, budem veľmi rád.
Je urobený hlavný obrázok pre článokZo stránky , dúfam, že im to nebude vadiť.
Do prieskumu sa môžu zapojiť iba registrovaní užívatelia. Prosím.
Zaujímajú vás témy DWDM?
-
Áno, toto je moja práca (alebo jej časť)!
-
Áno, niekedy je zaujímavé čítať o tomto vašom DYVYDYEM.
-
Nie, čo tu robím? (Travolta.gif)
Hlasovali 3 používatelia. Nezdržali sa hlasovania.
Zdroj: hab.com