Os primeiros comunicados à imprensa sobre a aparência de módulos CFP coerentes (módulos ópticos conectáveis ópticos CFP) começaram a aparecer há cerca de 5 a 6 anos. Então seu uso em sistemas de vedação óptica era novo e era essencialmente uma solução de nicho. Agora, após seis anos, esses módulos entraram firmemente no mundo das telecomunicações e continuam a ganhar popularidade. O que são, como diferem e que soluções baseadas neles oferecem (e, é claro, as imagens sob os spoilers) - tudo isso sob o corte. Para ler o artigo, você precisará entender os princípios básicos dos sistemas DWDM.
Uma breve digressão para o passado
Historicamente, para módulos ópticos conectáveis com uma velocidade de transmissão de 100G, o fator de forma CFP se tornou o primeiro fator de forma, também se tornou o primeiro fator de forma para soluções CFP-WDM. Naquela época, havia duas soluções no mercado:
1. O CFP da
Menara (agora parte da fotônica IPG) permite transmitir 4 canais separados de 28 Gbps em uma grade de frequência padrão DWDM 50GHz usando modulação de pulso. Não recebi uma distribuição forte, embora em princípio tivesse um potencial interessante para a construção de redes de metrô. Além disso, no artigo, não consideramos esses módulos.
2. CFP dos pioneiros -
Comunicado à imprensa da Acacia, desenvolvido com base na mais avançada tecnologia de detecção coerente da época, usando a modulação DP-QPSK.
Qual foi o avanço dos módulos da Acacia:- este foi o primeiro módulo do setor a oferecer um canal coerente separado DP-QPSK de 50GHz 100Gbit
- totalmente sintonizável em banda C
Antes disso, essas soluções sempre pareciam algo assim: um laser linear era um elemento não removível da placa, no qual havia apenas um conector para o módulo óptico do cliente. Parecia algo assim:
Deixe-me lembrá-lo, naquela época era 2013.
Esse módulo substituiu a interface DWDM linear clássica em um transponder clássico operando na banda C, que pode ser amplificada, multiplexada etc.
Agora, os princípios de construção de redes coerentes tornaram-se o padrão de fato para construção na indústria e isso não surpreenderá ninguém, e a densidade e o alcance dos sistemas de compressão óptica aumentaram muitas vezes.
Componentes do módulo
O primeiro módulo (Acacia) foi um tipo de CFP-ACO. Uma breve referência é dada abaixo sobre como os módulos CFP coerentes realmente diferem. Mas, para isso, primeiro você precisa fazer um pequeno offtopic e contar um pouco sobre o que é DSP, que é o coração dessa tecnologia.
um pouco sobre o módulo e DSPUm módulo geralmente consiste em vários componentes
- Laser ajustável de banda estreita
- Modulador coerente polar duplo
- Conversor digital para analógico (DAC / ADC) - Um DAC que converte um sinal digital em um sinal óptico e vice-versa.
- Processador de sinal digital (DSP) - restaura informações úteis de um sinal, removendo dele os efeitos exercidos no sinal útil durante a transmissão. Em particular:
- Compensação de dispersão cromática (CMD). Além disso, seu estoque de compensação matemática é praticamente ilimitado. E isso é notável, pois a compensação física do CMD sempre causava muitos problemas, uma vez que isso causava um aumento nos efeitos não-lineares na fibra. Você pode ler mais sobre efeitos não lineares na Internet ou em um livro.
- Compensação da dispersão no modo de polarização (PMD). A compensação também ocorre de forma matemática, mas devido à complexidade da natureza do PMD, esse é um processo mais complexo e o PMD é agora uma das principais razões para limitar a gama de sistemas ópticos (além de atenuação e efeitos não lineares).
O DSP trabalha com velocidades muito altas de símbolos; nos sistemas mais recentes, essas velocidades são de aproximadamente 69 Gbaud.
Então, como eles diferem?
Os módulos ópticos coerentes se diferenciam pela localização do DSP:
- FP-ACO - Somente a parte óptica está localizada no módulo. Todos os componentes eletrônicos estão localizados na placa (placa; placa) do equipamento em que este módulo está inserido. Naquela época, simplesmente não havia tecnologias para colocar o DSP dentro do módulo óptico. De fato, esses são módulos de primeira geração.
- CFP-DCO - nesse caso, o DSP está localizado no próprio módulo óptico. O módulo é uma "solução in a box" completa. Estes são módulos de segunda geração.
Externamente, os módulos têm exatamente o mesmo fator de forma. Mas eles têm recheios diferentes, consumo (DCO é aproximadamente o dobro) e geração de calor. Dessa forma, os fabricantes de soluções têm uma certa flexibilidade - o ACO oferece uma integração mais profunda das soluções, o DCO permite que você obtenha uma solução "pronta para uso", usando um módulo óptico como um cubo lego para criar sua solução. Um ponto separado - na grande maioria dos casos, o trabalho de um par de DSP é possível exclusivamente do mesmo fabricante. Isso impõe certas limitações e
potencialmente torna os módulos DCO muito mais atraentes para tarefas de interoperabilidade .
Evolução da solução
Como o progresso não pára e a
MSA está constantemente desenvolvendo novos padrões, o último fator de forma em que o DSP conseguiu se localizar é o CFP2.
De fato, eles estão, suponho, próximos ao próximo passo. Aqui está o CFP4-ACOpor acidente, deparei-me com esse
milagre : mas ainda não conheço produtos comerciais nesses módulos.
O fator de forma (CFP2) agora prevalece em todos os produtos comerciais acabados. Você provavelmente viu esses conectores em equipamentos de telecomunicações e muitos estão confusos de que esses conectores são muito mais familiares à maioria dos QSFP28. Agora você conhece uma das maneiras de usá-las (mas é melhor garantir que o equipamento possa funcionar com CFP2-ACO / DCO).
comparação dos conectores QSFP28 e CFP2 no exemplo do Juniper AXC6160 Além dos tamanhos compactos, os métodos de modulação também estão sendo aprimorados. Em todos os produtos CFP2-ACO / DCO, eu sei, não apenas a modulação DP-QPSK é suportada, mas também QAM-8 / QAM-16. É por isso que esses módulos são chamados de 100G / 200G. O próprio cliente pode escolher a modulação que mais lhe convém, com base nas tarefas. Em um futuro próximo, os módulos que suportam velocidades de até 400 G por canal óptico devem aparecer.
Evolução da solução de acácia No entanto, na grande maioria dos casos, as soluções de longo curso (ULH) usam interfaces lineares não modulares clássicas, que permitem maior alcance, melhor OSNR e níveis mais altos de modulação. Portanto, o principal campo de aplicação de módulos coerentes são principalmente redes merto / regionais. Se você olhar
aqui , pode ver que eles provavelmente
Fabricantes de DSP
Os fabricantes globais de DSPs coerentes que os vendem para empresas de terceiros são:
Fabricantes CFP2-ACO / DCO
Fabricantes de módulos ACO / DCO coerentes:
Dado que algumas dessas empresas estão em estado de
avaliação das fusões e aquisições
propostas , parece-me que o mercado de fornecedores dessas soluções diminuirá. A produção de tais módulos é uma produção tecnológica complexa, então, por enquanto, acho que não será possível comprá-los de fornecedores chineses por um longo tempo.
Impacto na indústria
O surgimento de tais módulos levou a uma pequena transformação do ecossistema das soluções oferecidas no mercado.
Os fabricantes começaram a usá-los em soluções DWDM clássicas (transponder), como interfaces lineares convencionais. Tendo recebido uma modularidade de bônus, flexibilidade e redução de custos (a propósito, essas soluções são frequentemente escolhidas como Comprimento de onda estrangeiro).
Por exemplo:
os fabricantes já fornecem equipamentos de telecomunicações - comutadores e roteadores, ampliaram o alcance e adicionaram suporte a esses módulos,
aproximando-nos ainda mais dos chamados sistemas IPoDWDM . Por exemplo:
- Juniper (MX / QFX / ACX)
- Cisco (NCS / ASR)
- Nokia (SR)
- Arista (7500R)
- Edge-Core (Cassini AS7716-24SC)
Todos os fabricantes listados na linha de equipamentos já possuem placas para roteadores ou comutadores que suportam módulos CFP2 coerentes.
Vale mencionar tendências interessantes na comunidade global, por exemplo, o projeto
TIP , um dos focos é o desenvolvimento de
redes ópticas abertas . A construção de tais redes permitirá a integração de equipamentos em sistemas de controle de código aberto, tornando a interação entre fabricantes de sistemas ópticos mais transparente e aberta. Além disso, nos próprios dispositivos (tanto nos transponders usando módulos DCO quanto no ROADM / EDFA), está planejado o uso de software de vários fornecedores (por exemplo,
Ipinfusion ). Portanto, a tendência dos últimos anos continua sendo a unificação da base de soluções de componentes e a singularidade do desenvolvimento de software, na qual uma participação bastante grande foi feita no código aberto.
Agradecemos sua atenção. Espero que este artigo seja interessante e útil para você. Você pode fazer perguntas adicionais nos comentários ou pessoalmente. Se você tem algo a acrescentar sobre este tópico, ficarei muito feliz.
a foto principal do artigo é tiradaDo site
www.colt.net , espero que eles não se importem.