Los primeros comunicados de prensa sobre la aparición de módulos CFP coherentes (módulos ópticos conectables CFP coherentes) comenzaron a aparecer hace unos 5-6 años. Luego, su uso en sistemas de sellado óptico era nuevo y era esencialmente una solución de nicho. Ahora, después de seis años, estos módulos han entrado firmemente en el mundo de las telecomunicaciones y continúan ganando popularidad. Qué son, cómo difieren y qué soluciones basadas en ellos ofrecen (y, por supuesto, las imágenes debajo de los spoilers), todo esto bajo el corte. Para leer el artículo, necesitará una comprensión de los principios básicos de los sistemas DWDM.
Una breve digresión al pasado.
Históricamente, para los módulos ópticos conectables con una velocidad de transmisión de 100G, el factor de forma CFP se convirtió en el primer factor de forma, también se convirtió en el primer factor de forma para las soluciones CFP-WDM. En ese momento, había dos soluciones en el mercado:
1. CFP de
Menara (ahora parte de IPG photonics) permite transmitir 4 canales separados de 28 Gbps en una cuadrícula de frecuencia DWDM estándar de 50 GHz mediante modulación de pulso. No obtuve una distribución sólida, aunque en principio tenía un potencial interesante para construir redes de metro. Además en el artículo no consideramos tales módulos.
2. CFP de los pioneros:
comunicado de prensa de Acacia, basado en la tecnología de detección coherente más avanzada en ese momento utilizando la modulación DP-QPSK.
¿Cuál fue el avance de los módulos de Acacia?- este fue el primer módulo en la industria en ofrecer un canal coherente DP-QPSK de 50 GHz y 100 Gbit separado
- totalmente sintonizable en banda C
Antes de esto, tales soluciones siempre se veían así: un láser lineal era un elemento no extraíble de la placa, en el que solo había un conector para el módulo óptico del cliente. Se parecía a esto:
Déjame recordarte, en ese momento era 2013.
Tal módulo reemplazó la interfaz DWDM lineal clásica en un transpondedor clásico que opera en la banda C, que puede amplificarse, multiplexarse, etc.
Ahora, los principios de construir redes coherentes se han convertido en el estándar de facto para la construcción en la industria y esto no sorprenderá a nadie, y la densidad y el rango de los sistemas de compresión óptica ha crecido muchas veces.
Componentes del módulo
Su primer módulo (Acacia) fue un tipo de CFP-ACO. A continuación se ofrece una breve referencia sobre cómo difieren realmente los módulos coherentes de PPC. Pero para esto, primero debe hacer un pequeño tema y contar un poco sobre qué es DSP, que es en gran medida el corazón de esta tecnología.
un poco sobre el módulo y DSPUn módulo generalmente consta de varios componentes
- Banda estrecha láser sintonizable
- Modulador coherente polar dual
- Convertidor digital a analógico (DAC / ADC): un DAC que convierte una señal digital en una señal óptica y viceversa.
- Procesador de señal digital (DSP): restaura la información útil de una señal, eliminando de ella los efectos ejercidos sobre la señal útil durante la transmisión. En particular:
- Compensación de dispersión cromática (CMD). Además, su stock de compensación matemática es prácticamente ilimitado. Y esto es notable, ya que la compensación física de la CMD siempre causó muchos problemas, ya que esto causó un aumento de los efectos no lineales en la fibra. Puede leer más sobre los efectos no lineales en Internet o en un libro.
- Compensación de la dispersión en modo de polarización (PMD). La compensación también ocurre de manera matemática, pero debido a la complejidad de la naturaleza de PMD, este es un proceso más complejo y PMD es ahora una de las principales razones para limitar el rango de sistemas ópticos (además de la atenuación y los efectos no lineales).
DSP funciona a velocidades de símbolo muy altas, en los sistemas más recientes se trata de velocidades de aproximadamente 69 Gbaud.
Entonces, ¿cómo difieren?
Los módulos ópticos coherentes se distinguen entre sí por la ubicación del DSP:
- FP-ACO: solo la parte óptica se encuentra en el módulo. Todos los componentes electrónicos se encuentran en la tarjeta (placa; placa) del equipo donde se inserta este módulo. En ese momento, simplemente no había tecnologías para colocar el DSP dentro del módulo óptico. De hecho, estos son módulos de primera generación.
- CFP-DCO: en este caso, el DSP se encuentra en el propio módulo óptico. El módulo es una "solución en caja" completa. Estos son módulos de segunda generación.
Externamente, los módulos tienen exactamente el mismo factor de forma. Pero tienen diferentes rellenos, consumo (DCO es aproximadamente el doble) y generación de calor. En consecuencia, los fabricantes de soluciones tienen una cierta flexibilidad: ACO ofrece una integración más profunda de soluciones, DCO le permite obtener una solución "lista para usar", utilizando un módulo óptico como un cubo de lego para construir su solución. Un punto aparte: en la gran mayoría de los casos, el trabajo de un par de DSP es posible exclusivamente del mismo fabricante. Esto impone ciertas limitaciones y
potencialmente hace que los módulos DCO sean mucho más atractivos para las tareas de interopabilidad .
Evolución de la solución
Como el progreso no se detiene y
MSA desarrolla constantemente nuevos estándares, el último factor de forma en el que DSP logró ubicarse es CFP2.
De hecho, supongo que están cerca del siguiente paso. Aquí está el CFP4-ACOPor casualidad, me topé con este
milagro : pero todavía no conozco ningún producto comercial en dichos módulos.
El factor de forma (CFP2) ahora prevalece en todos los productos comerciales terminados. Probablemente haya visto estos conectores en equipos de telecomunicaciones y muchos están confundidos de que estos conectores son mucho más familiares para la mayoría de QSFP28. Ahora conoce una de las formas de usarlos (pero es mejor asegurarse de que el equipo pueda funcionar con CFP2-ACO / DCO).
Comparación de los conectores QSFP28 y CFP2 en el ejemplo de Juniper AXC6160 Además de los tamaños compactos, también se están mejorando los métodos de modulación. En todos los productos CFP2-ACO / DCO que conozco, no solo se admite la modulación DP-QPSK, sino también QAM-8 / QAM-16. Es por eso que estos módulos se llaman 100G / 200G. El cliente mismo puede elegir la modulación que más le convenga según las tareas. En un futuro próximo, deberían aparecer módulos que admitan velocidades de hasta 400G por canal óptico.
Evolución de la solución de acacia Sin embargo, en la gran mayoría de los casos, las soluciones de ultra larga distancia (ULH) utilizan interfaces lineales no modulares clásicas, que permiten un mayor rango, un mejor OSNR y niveles de modulación más altos. Por lo tanto, el campo principal de aplicación de módulos coherentes son principalmente redes merto / regionales. Si miras
aquí , puedes ver que probablemente
DSP Fabricantes
Los fabricantes mundiales de DSP coherentes que los venden a empresas externas son:
Fabricantes CFP2-ACO / DCO
Fabricantes de módulos coherentes ACO / DCO:
Dado que algunas de estas empresas se encuentran en un estado de
evaluación de las fusiones y adquisiciones
propuestas , me parece que el mercado para proveedores de tales soluciones se reducirá. La producción de tales módulos es una producción tecnológica compleja, por lo que por ahora creo que no será posible comprarlos a proveedores de China durante mucho tiempo.
Impacto en la industria
La aparición de tales módulos ha llevado a una pequeña transformación del ecosistema de las soluciones ofrecidas en el mercado.
Los fabricantes comenzaron a usarlos en soluciones DWDM clásicas (transpondedores), como interfaces lineales convencionales. Habiendo recibido una modularidad adicional, flexibilidad y reducción de costos (por cierto, tales soluciones a menudo se eligen como Alien Wavelength).
Por ejemplo:
Los fabricantes que ya suministran equipos de telecomunicaciones: conmutadores y enrutadores, ampliaron el rango y agregaron soporte para dichos módulos,
acercándonos aún
más a los llamados sistemas IPoDWDM . Por ejemplo:
- Enebro (MX / QFX / ACX)
- Cisco (NCS / ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)
Todos los fabricantes enumerados en la línea de equipos ya tienen placas para enrutadores o conmutadores que admiten módulos CFP2 coherentes.
Vale la pena mencionar tendencias interesantes en la comunidad global, por ejemplo, el proyecto
TIP , uno de los focos de los cuales es el desarrollo de
redes ópticas abiertas . La construcción de tales redes permitirá integrar equipos en sistemas de control de código abierto, haciendo que la interacción entre los fabricantes de sistemas ópticos sea más transparente y abierta. Además, en los dispositivos mismos (tanto en transpondedores que usan módulos DCO como en ROADM / EDFA), se planea usar software de varios proveedores (por ejemplo,
Ipinfusion ). Por lo tanto, la tendencia de los últimos años sigue siendo la unificación de la base de componentes de soluciones y la singularidad del desarrollo de software, en el que se ha hecho una participación bastante grande en código abierto.
Gracias por su atención, espero que este artículo le haya resultado interesante y útil. Puede hacer preguntas adicionales en los comentarios o en persona. Si tiene algo que agregar sobre este tema, estaré muy feliz.
se toma la foto principal del artículoDesde el sitio
www.colt.net , espero que no les importe.