Kohärente optische CFP2-ACO / CFP2-DCO-WDM-Module (100G / 200G) und ihre Anwendung in DWDM-Systemen

Die ersten Pressemitteilungen über das Erscheinungsbild kohärenter CFP-Module (kohärente optische steckbare CFP-Module) erschienen vor etwa 5 bis 6 Jahren. Dann war ihre Verwendung in optischen Dichtungssystemen neu und im Wesentlichen eine Nischenlösung. Jetzt, nach sechs Jahren, sind diese Module fest in die Welt der Telekommunikation eingetreten und erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Was sie sind, wie sie sich unterscheiden und welche Lösungen darauf basieren (und natürlich die Bilder unter den Spoilern) - all dies unter dem Schnitt. Um den Artikel lesen zu können, benötigen Sie ein Verständnis der Grundprinzipien von DWDM-Systemen.

Ein kurzer Exkurs in die Vergangenheit

In der Vergangenheit war für optisch steckbare Module mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 G der CFP-Formfaktor der erste, der sich bildete, und er wurde auch der erste Formfaktor für CFP-WDM-Lösungen. Zu dieser Zeit gab es zwei Lösungen auf dem Markt:

1. CFP von Menara (jetzt Teil der IPG-Photonik) ermöglicht die Übertragung von 4 separaten 28-Gbit / s-Kanälen in einem Standard-DWDM-50-GHz-Frequenzgitter mithilfe von Pulsmodulation. Ich habe keine starke Verteilung erhalten, obwohl ich im Prinzip ein interessantes Potenzial für den Aufbau von U-Bahn-Netzen hatte. Weiter im Artikel betrachten wir solche Module nicht.



2. CFP der Pioniere - Acacia- Pressemitteilung , die auf der damals fortschrittlichsten kohärenten Erkennungstechnologie mit DP-QPSK-Modulation basiert.




Ein solches Modul ersetzte die klassische lineare DWDM-Schnittstelle eines klassischen Transponders im C-Band, der verstärkt, gemultiplext usw. werden kann.

Jetzt sind die Prinzipien des Aufbaus kohärenter Netzwerke zum De-facto-Standard für den Bau in der Industrie geworden, und dies wird niemanden überraschen, und die Dichte und Reichweite optischer Kompressionssysteme ist um ein Vielfaches gewachsen.

Modulkomponenten

Ihr erstes (Akazien-) Modul war eine Art CFP-ACO. Im Folgenden wird kurz darauf hingewiesen, wie sich die kohärenten CFP-Module tatsächlich unterscheiden. Aber dafür müssen Sie zuerst ein kleines offtopic machen und ein wenig darüber erzählen, was DSP ist, was größtenteils das Herz dieser Technologie ist.

Wie unterscheiden sie sich?

Kohärente optische Module unterscheiden sich durch den Standort des DSP:

• FP-ACO - Nur das optische Teil befindet sich am Modul. Die gesamte Elektronik befindet sich auf der Karte (Platine; Platine) des Geräts, in das dieses Modul eingesetzt ist. Zu dieser Zeit gab es einfach keine Technologien, um den DSP im optischen Modul zu platzieren. In der Tat sind dies Module der ersten Generation.
• CFP-DCO - In diesem Fall befindet sich der DSP im optischen Modul. Das Modul ist eine komplette "Boxed Solution". Dies sind Module der zweiten Generation.

Äußerlich haben die Module genau den gleichen Formfaktor. Sie haben jedoch unterschiedliche Füllungen, unterschiedlichen Verbrauch (DCO ist ungefähr doppelt so groß) und Wärmeerzeugung. Dementsprechend haben Lösungshersteller eine gewisse Flexibilität: ACO bietet eine tiefere Integration von Lösungen. Mit DCO können Sie eine Lösung „out of the box“ erhalten, indem Sie ein optisches Modul wie einen Lego-Cube verwenden, um Ihre Lösung zu erstellen. Ein separater Punkt - in den allermeisten Fällen ist die Arbeit eines DSP-Paares ausschließlich vom selben Hersteller möglich. Dies bringt bestimmte Einschränkungen mit sich und macht DCO-Module möglicherweise für Interopabilitätsaufgaben viel attraktiver .

Lösungsentwicklung

Da der Fortschritt nicht zum Stillstand kommt und MSA ständig neue Standards entwickelt, ist CFP2 der letzte Formfaktor, in dem sich DSP befindet.


Der Formfaktor (CFP2) ist jetzt bei allen handelsüblichen Produkten vorherrschend. Sie haben diese Anschlüsse wahrscheinlich an Telekommunikationsgeräten gesehen, und viele sind verwirrt, dass diese Anschlüsse den meisten QSFP28 viel besser bekannt sind. Jetzt kennen Sie eine der Verwendungsmöglichkeiten (es ist jedoch besser sicherzustellen, dass die Geräte mit CFP2-ACO / DCO arbeiten können).


Neben kompakten Größen werden auch Modulationsverfahren verbessert. In allen mir bekannten CFP2-ACO / DCO-Produkten wird nicht nur die DP-QPSK-Modulation unterstützt, sondern auch QAM-8 / QAM-16. Deshalb werden diese Module 100G / 200G genannt. Der Kunde kann selbst die Modulation auswählen, die zu ihm passt, basierend auf den Aufgaben. In naher Zukunft sollten Module erscheinen, die Geschwindigkeiten von bis zu 400 G pro optischem Kanal unterstützen.


In den allermeisten Fällen verwenden Ultra Long Haul (ULH) -Lösungen jedoch klassische nicht modulare lineare Schnittstellen, die eine größere Reichweite, ein besseres OSNR und höhere Modulationspegel ermöglichen. Das Hauptanwendungsgebiet kohärenter Module sind daher hauptsächlich merto / regionale Netzwerke. Wenn Sie hier schauen, können Sie sehen, dass sie wahrscheinlich

DSP-Hersteller

Die globalen Hersteller von kohärenten DSPs, die sie an Drittunternehmen verkaufen, sind:

• Akazie
• Ciena
• INPHI
• NTT

Hersteller CFP2-ACO / DCO

Hersteller von kohärenten ACO / DCO-Modulen:

• Acacia CFP2-ACO; CFP2-DCO; CFP-DCO
• Oclaro (zum Zeitpunkt des Schreibens von Lumentum übernommen)
• Lumentum CFP2-ACO und CFP2-DCO
• NeoPhotonics CFP-DCO
• Finisar CFP2-ACO; CFP4-ACO
• Menara CFP2-DCO

Angesichts der Tatsache, dass einige dieser Unternehmen die geplanten Fusionen und Übernahmen derzeit bewerten, scheint sich der Markt für Anbieter solcher Lösungen zu verengen. Die Herstellung solcher Module ist eine komplexe technologische Produktion, daher denke ich, dass es vorerst nicht möglich sein wird, sie für lange Zeit bei chinesischen Lieferanten zu kaufen.

Auswirkungen auf die Branche

Das Erscheinen solcher Module hat zu einer kleinen Veränderung des Ökosystems der auf dem Markt angebotenen Lösungen geführt.

• Erstens

Die Hersteller begannen, sie in klassischen (Transponder-) DWDM-Lösungen als herkömmliche lineare Schnittstellen zu verwenden. Nachdem sie eine Bonusmodularität, Flexibilität und Kostenreduzierung erhalten haben (solche Lösungen werden übrigens oft als Alien Wavelength gewählt).

Zum Beispiel:

• BTI UFM6 (Juniper)
• Packetlight PL2000xx
• Coriant Groove G30 (Infinera)
• Huawei TN18LSC
• Ciena 5430
• Fujitsu 1FINITY

• Zweitens

Hersteller, die bereits Telekommunikationsgeräte - Switches und Router - liefern, haben das Sortiment erweitert und die Unterstützung für solche Module hinzugefügt, um uns den sogenannten IPoDWDM-Systemen näher zu bringen . Zum Beispiel:

• Wacholder (MX / QFX / ACX)
• Cisco (NCS / ASR)
• Nokia (SR)
• Arista (7500R)
• Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)

Alle in der Gerätelinie aufgeführten Hersteller verfügen bereits über Karten für Router oder Switches, die kohärente CFP2-Module unterstützen.

• Separat

Erwähnenswert sind interessante Trends in der Weltgemeinschaft, beispielsweise das TIP- Projekt, dessen Schwerpunkt auf der Entwicklung offener optischer Netze liegt . Der Aufbau solcher Netzwerke ermöglicht die Integration von Geräten in Open-Source-Steuerungssysteme, wodurch die Interaktion zwischen Herstellern optischer Systeme transparenter und offener wird. Darüber hinaus ist geplant, auf den Geräten selbst (sowohl auf Transpondern mit DCO-Modulen als auch auf ROADM / EDFA) Software von verschiedenen Anbietern (z. B. Ipinfusion ) zu verwenden. Daher bleibt der Trend der letzten Jahre die Vereinheitlichung der Komponentenbasis von Lösungen und die Einzigartigkeit der Softwareentwicklung, bei der ein relativ großer Anteil an OpenSource besteht.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Ich hoffe, dieser Artikel hat sich für Sie als interessant und nützlich erwiesen. Sie können zusätzliche Fragen in den Kommentaren oder persönlich stellen. Wenn Sie etwas zu diesem Thema hinzufügen möchten, werde ich mich sehr freuen.