Les premiers communiqués de presse sur l'émergence de modules CFP cohérents (modules enfichables optiques CFP cohérents) ont commencé à apparaître il y a environ 5-6 ans. Leur utilisation dans les systèmes de scellement optique était alors nouvelle et constituait essentiellement une solution de niche. Maintenant, après six ans, ces modules sont étroitement entrés dans le monde des télécommunications et continuent de gagner en popularité. Ce qu'ils sont, comment ils diffèrent et quelles solutions basées sur eux offrent (et bien sûr les photos sous les spoilers) - tout cela sous la coupe. Pour lire l'article, vous aurez besoin d'une compréhension des principes de base des systèmes DWDM.
Une brève digression dans le passé
Historiquement, pour les modules enfichables optiques avec une vitesse de transmission de 100G, le facteur de forme CFP a été le premier à se former, il est également devenu le premier facteur de forme pour les solutions CFP-WDM. A cette époque, il y avait deux solutions sur le marché:
1. Le CFP de
Menara (qui fait maintenant partie de la photonique IPG) permet de transmettre 4 canaux distincts de 28 Gbit / s dans une grille de fréquence DWDM 50 GHz en utilisant la modulation d'impulsion. Je n'ai pas obtenu une distribution solide, même si en principe j'avais un potentiel intéressant pour construire des réseaux de métro. Plus loin dans l'article, nous ne considérons pas de tels modules.
2. CFP des pionniers -
Communiqué de presse Acacia, basé sur la technologie de détection cohérente la plus avancée de l'époque utilisant la modulation DP-QPSK.
Quelle a été la percée des modules d'Acacia:- ce fut le premier module de l'industrie à offrir un canal cohérent DP-QPSK 50 GHz à 100 Gbit séparé
- entièrement accordable en bande C
Avant cela, de telles solutions ressemblaient toujours à ceci: un laser linéaire était un élément non amovible de la carte, sur lequel il n'y avait qu'un seul connecteur pour le module optique client. Cela ressemblait à ceci:
Permettez-moi de vous rappeler qu'à l'époque, c'était en 2013.
Un tel module a remplacé l'interface classique DWDM linéaire sur un transpondeur classique fonctionnant en bande C, qui peut être amplifié, multiplexé, etc.
Maintenant, les principes de construction de réseaux cohérents sont devenus la norme de facto pour la construction dans l'industrie et cela ne surprendra personne, et la densité et la gamme des systèmes de compression optique ont augmenté de nombreuses fois.
Composants du module
Leur premier module (Acacia) était un type de CFP-ACO. Une brève référence est donnée ci-dessous sur la façon dont les modules CFP cohérents diffèrent réellement. Mais pour cela, vous devez d'abord faire un petit hors-sujet et parler un peu de ce qu'est le DSP, qui est en grande partie au cœur de cette technologie.
un peu sur le module et le DSPUn module se compose généralement de plusieurs composants
- Laser accordable à bande étroite
- Modulateur cohérent polaire double
- Convertisseur numérique-analogique (DAC / ADC) - Un DAC qui convertit un signal numérique en un signal optique et vice versa.
- Processeur de signal numérique (DSP) - restaure les informations utiles d'un signal, en supprimant les effets exercés sur le signal utile pendant la transmission. En particulier:
- Compensation de dispersion chromatique (CMD). De plus, son stock de compensation mathématique est pratiquement illimité. Et cela est remarquable, car la compensation physique du CMD a toujours causé beaucoup de problèmes, car cela a provoqué une augmentation des effets non linéaires dans la fibre. Vous pouvez en savoir plus sur les effets non linéaires sur Internet ou dans un livre.
- Compensation de la dispersion en mode de polarisation (PMD). La compensation se produit également de manière mathématique, mais en raison de la complexité de la nature des PMD, il s'agit d'un processus plus complexe et les PMD sont désormais l'une des principales raisons de limiter la gamme de systèmes optiques (en plus de l'atténuation et des effets non linéaires).
Le DSP fonctionne à des vitesses de symboles très élevées, dans les derniers systèmes ce sont des vitesses d'environ 69 Gbaud.
Alors, comment diffèrent-ils?
Les modules optiques cohérents se distinguent les uns des autres par l'emplacement du DSP:
- FP-ACO - Seule la partie optique se trouve sur le module. Tous les composants électroniques sont situés sur la carte (carte; carte) de l'équipement où ce module est inséré. À cette époque, il n'y avait tout simplement pas de technologies pour placer le DSP à l'intérieur du module optique. En fait, ce sont des modules de première génération.
- CFP-DCO - dans ce cas, le DSP est situé dans le module optique lui-même. Le module est une «solution en boîte» complète. Ce sont des modules de deuxième génération.
Extérieurement, les modules ont exactement le même facteur de forme. Mais ils ont des remplissages, une consommation (le DCO est environ deux fois plus important) et une production de chaleur différents. En conséquence, les fabricants de solutions ont une certaine flexibilité - ACO offre une intégration plus approfondie des solutions, DCO vous permet d'obtenir une solution "prête à l'emploi", en utilisant un module optique tel qu'un lego cube pour construire votre solution. Un point distinct - dans la grande majorité des cas, le travail d'une paire de DSP est possible exclusivement auprès du même fabricant. Cela impose certaines limitations et
rend potentiellement les modules DCO beaucoup plus attractifs pour les tâches d'interopérabilité .
Évolution de la solution
Comme les progrès ne s'arrêtent pas et que
MSA développe constamment de nouvelles normes, le dernier facteur de forme dans lequel DSP a réussi à être localisé est CFP2.
En fait, ils sont, je suppose, proches de l'étape suivante. Voici le CFP4-ACOpar hasard, je suis tombé sur ce
miracle : mais je ne connais pas encore de produits commerciaux sur de tels modules.
Le facteur de forme (CFP2) prévaut désormais sur tous les produits commerciaux finis. Vous avez probablement vu ces connecteurs sur des équipements de télécommunications et beaucoup sont confus que ces connecteurs sont beaucoup plus familiers à la plupart des QSFP28. Vous connaissez maintenant l'une des façons de les utiliser (mais il est préférable de s'assurer que l'équipement peut fonctionner avec CFP2-ACO / DCO).
comparaison des connecteurs QSFP28 et CFP2 sur l'exemple de Juniper AXC6160 En plus des tailles compactes, les méthodes de modulation sont également en cours d'amélioration. Dans tous les produits CFP2-ACO / DCO que je connais, non seulement la modulation DP-QPSK est prise en charge, mais également QAM-8 / QAM-16. C'est pourquoi ces modules sont appelés 100G / 200G. Le client lui-même peut choisir la modulation qui lui convient en fonction des tâches. Dans un avenir proche, des modules prenant en charge des vitesses allant jusqu'à 400 G par canal optique devraient apparaître.
Évolution de la solution d'acacia Cependant, dans la grande majorité des cas, les solutions ULH (Ultra Long Haul) utilisent des interfaces linéaires non modulaires classiques, qui permettent une plus grande portée, un meilleur OSNR et des niveaux de modulation plus élevés. Les principaux domaines d'application des modules cohérents sont donc principalement les réseaux merto / régionaux. Si vous regardez
ici , vous pouvez voir qu'ils ont probablement
Fabricants de DSP
Les fabricants mondiaux de DSP cohérents qui les vendent à des sociétés tierces sont:
Fabricants CFP2-ACO / DCO
Fabricants de modules ACO / DCO cohérents:
Étant donné que certaines de ces sociétés sont dans un état d’
évaluation des fusions et acquisitions
proposées , il me semble que le marché des fournisseurs de telles solutions se resserrera. La production de tels modules est une production technologique complexe, donc pour l'instant je pense qu'il ne sera pas possible de les acheter auprès de fournisseurs chinois pendant longtemps.
Impact sur l'industrie
L'apparition de tels modules a conduit à une petite transformation de l'écosystème des solutions proposées sur le marché.
Les fabricants ont commencé à les utiliser dans des solutions DWDM classiques (à transpondeur), comme interfaces linéaires conventionnelles. Ayant reçu un bonus de modularité, de flexibilité et de réduction des coûts (au fait, ces solutions sont souvent choisies comme longueur d'onde extraterrestre).
Par exemple:
les fabricants fournissant déjà des équipements de télécommunications - commutateurs et routeurs, ont élargi la gamme et ajouté la prise en charge de ces modules,
nous rapprochant ainsi davantage des systèmes dits IPoDWDM . Par exemple:
- Juniper (MX / QFX / ACX)
- Cisco (NCS / ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)
Tous les fabricants répertoriés dans la gamme d'équipements disposent déjà de cartes pour routeurs ou commutateurs prenant en charge des modules CFP2 cohérents.
Il convient de mentionner les tendances intéressantes de la communauté mondiale, par exemple le projet
TIP , dont l'un des objectifs est le développement de
réseaux optiques ouverts . La construction de tels réseaux permettra d'intégrer des équipements dans des systèmes de contrôle open source, rendant l'interaction entre les fabricants de systèmes optiques plus transparente et ouverte. De plus, sur les appareils eux-mêmes (à la fois sur les transpondeurs utilisant des modules DCO et sur ROADM / EDFA), il est prévu d'utiliser des logiciels de différents fournisseurs (par exemple
Ipinfusion ). Par conséquent, la tendance de ces dernières années reste l'unification de la base de composants des solutions et l'unicité du développement logiciel, dans lequel une participation assez importante a été faite sur l'open source.
Merci de votre attention, j'espère que cet article s'est avéré intéressant et utile pour vous. Vous pouvez poser des questions supplémentaires dans les commentaires ou en personne. Si vous avez quelque chose à ajouter à ce sujet, je serai très heureux.
l'image principale de l'article est priseDepuis le site
www.colt.net , j'espère que cela ne les dérange pas.