OFC 2024: عرض قابلية التشغيل البيني لـ 400G ZR و800G ZR

في مؤتمر OFC لهذا العام، عرض العديد من البائعين تطبيقات تقنيات 400G ZR و800G ZR و400G ZR+ في اتصالات مراكز البيانات (DCI) وشبكات الاتصالات.

400 جرام ZR

تعتمد تقنية 400G ZR، بمعدل واجهة 400 جيجابت/ثانية، على تقنية تعديل DP-16QAM المتماسكة أحادية الناقل، جنبًا إلى جنب مع معالج الإشارة الرقمية منخفض الطاقة وتصحيح الخطأ الأمامي المتسلسل (C-FEC)، مما يحقق مسافة إرسال تزيد عن 80 كيلومترات مع الحفاظ على معدل خطأ أقل من 1.0E-15 بعد تصحيح الخطأ.

تكمن مرونة تصميم هذه التقنية في خصائصها المحايدة لعامل الشكل، مما يسمح لها بالتكيف مع عوامل أشكال الأجهزة المختلفة.

800 جرام ZR

تعمل تقنية 800G ZR، وهي ترقية من 400G ZR، على زيادة معدل الواجهة إلى 800 جيجابت/ثانية مع الاحتفاظ بنفس التقنيات الأساسية، بما في ذلك تعديل DP-16QAM المتماسك بحامل واحد وDSP منخفض الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك، يستخدم 800G ZR تقنية تصحيح الخطأ الأمامي الخارجي (O-FEC)، مما يتيح معدل خطأ أقل من 1.0E-15 بعد تصحيح الخطأ، مما يضمن موثوقية عالية في نقل البيانات.

400 جرام ZR +

400 جرام ZR + هو مصطلح عام يمثل القدرات التي تتجاوز 400G ZR، على الرغم من أنه لم يتم توحيدها بعد عبر النظام البيئي بأكمله. يهدف تقديم اتفاقية OpenZR+ Multi-Source (MSA) إلى معالجة مسافات نقل أطول ومعدلات إيثرنت وأنواع تعديل أكثر مرونة.

ومن الجدير بالذكر أنه في الإصدار 3.0 الذي تم إصداره في سبتمبر 2023، تم تقديم طاقة خرج نقل عالية (0 ديسيبل ميلي واط)، مما يعزز أداء التكنولوجيا. أضاف إدراج اتفاقية OpenROADM متعددة المصادر (MSA)، التي تدعم خدمات شبكة الإيثرنت وشبكة النقل البصري (OTN)، مزيدًا من الألوان إلى العرض التوضيحي نظرًا لأوجه التشابه مع تقنيات 400G ZR و800G ZR.

وفي مؤتمر OFC هذا، تم عرض قابلية التشغيل البيني والأداء لتقنيات 400G ZR و800G ZR عبر معدات البائعين المختلفة، بما في ذلك Cisco وJuniper وCiena وNEC وLumentum وFiberMall وغيرها. تستخدم هذه الأجهزة QSFP-DD و وحدات OSFP، مع ترددات أطوال موجية مختلفة للوحدات الضوئية وأجهزة التوجيه.

مظاهرة ذات فترة واحدة:

جدول خطة القناة:

مظاهرة متعددة النطاق:

في العرض التوضيحي متعدد الامتدادات، تم استخدام نوعين من الألياف الضوئية: ألياف SMF-28 ULL وألياف SMF-28 Contour، لمحاكاة أطوال مسار نقل مختلفة، مثل الامتدادات التي تبلغ 8 × 100 كم و8 × 125 كم، مما يزيد من التحقق من صحة قدرة التكنولوجيا على نقل لمسافات طويلة.

جدول خطة القناة:

في النظام متعدد النطاقات، تضمنت التقنيات الرئيسية التي تم عرضها استخدام MUX/DEMUX ومكبرات الصوت، بالإضافة إلى مكبرات الصوت المدمجة EDFA وRaman، والتي دعمت توسيع سعة النقل والمسافة. تم أيضًا عرض ميزة معادلة الامتداد التلقائي، بما في ذلك معادلة الطاقة وقابلية التوسع لـ ROADMs متعددة الدرجات.

مقارنة الأداء

قدمت بيانات أداء الألياف الضوئية للوحدات النمطية من بائعين مختلفين رؤى متعمقة حول أداء تقنيات 400G ZR وOpenZR+. من خلال مقارنة نسبة الإشارة إلى الضوضاء البصرية المستلمة (RxOSNR)، والطاقة المستقبلة (RxPower)، والتشتت اللوني (CD)، والخسارة المعتمدة على الاستقطاب (PDL)، وتأخير المجموعة التفاضلية (DGD)، ومعدل خطأ البت (BER)، يمكننا تقييم أداء كل وحدة في التطبيقات العملية. البيانات هي كما يلي:

تفسير موجز للجدول (بيانات الألياف الكنتورية):

أولاً، تعد نسبة الإشارة إلى الضوضاء البصرية المستلمة (RxOSNR) مؤشرًا رئيسيًا لجودة الإشارة ومعدل خطأ بت النظام. كان RxOSNR الخاص بـ Vendor F 24.1 ديسيبل، بينما وصل RxOSNR الخاص بـ Vendor K إلى 27 ديسيبل، مما يشير إلى أن الأخير يتمتع بميزة من حيث نسبة الإشارة إلى الضوضاء المستلمة، مما قد يوفر جودة إشارة أفضل ومعدل خطأ أقل في البتات.

تعد الطاقة المستقبلة (RxPower) أيضًا معلمة مهمة تؤثر على موثوقية الإشارة. كان لدى Vendor J أدنى RxPower عند -12.9 ديسيبل ميلي واط، بينما حصل Vendor K على أعلى RxPower عند -1.02 ديسيبل ميلي واط. عادةً ما تعني الطاقة المستقبلة الأعلى إشارة أقوى، مما قد يساعد في الإرسال لمسافات طويلة.

يعد التشتت اللوني (CD) والخسارة المعتمدة على الاستقطاب (PDL) معلمتين رئيسيتين أخريين تؤثران على جودة الإشارة، وترتبطان بخصائص نقل الإشارة في الألياف الضوئية. تشير القيم المنخفضة لـ CD وPDL إلى تشويه أقل للإشارة. على سبيل المثال، كان أداء Vendor K أفضل في القرص المضغوط بمعدل 14437 ps/nm.

تأخير المجموعة التفاضلية (DGD) هو مقياس للفارق الزمني بين الأوضاع المختلفة في الإشارة، مما يؤثر على سلامة الإشارة. كان أداء البائع B هو الأفضل في DGD مع 27.7 ملاحظة، بينما كان أداء المورد H هو الأسوأ مع 0.9 ملاحظة.

وأخيرًا، يعد معدل الخطأ في البتات (BER) مقياسًا مباشرًا لأداء النظام، حيث يشير انخفاض معدل الخطأ في البتات إلى موثوقية أعلى. أظهر المورد K أدنى معدل BER قدره 3.08E-3، مما يشير إلى أن وحدته تتمتع بموثوقية عالية للغاية في ظل ظروف الاختبار. يمكن ملاحظة أن الوحدات النمطية من بائعين مختلفين تختلف في أدائها عبر هذه المقاييس. برز Vendor K من حيث RxOSNR وRxPower وBER.