Das 400G ZR verstehen: Ein revolutionäres kohärentes optisches Transceivermodul

Die Veröffentlichung des kohärenten optischen 400G ZR-Transceivermoduls markierte einen wichtigen Meilenstein in der Netzwerktechnologie. Dieses Modul wurde entwickelt, um dem wachsenden Bedarf an Datenübertragung über größere Entfernungen gerecht zu werden. Dank seiner leistungsstarken Schnittstelle profitieren Telekommunikationsnetze, Cloud-Anbieter und Rechenzentren nun von einer problemlosen Integration. Mit einer Datenübertragungsrate von 400 Gbit/s ist das Glasfaser-400G-ZR-Modul kostengünstig und skalierbar. Dieser Artikel erläutert das revolutionäre 400G-ZR-Modul im Detail und beschreibt die wichtigsten Funktionen, wichtigen Vorteile und weitere innovative Aspekte, die die moderne optische Kommunikation verbessern. Egal, ob Sie Netzwerkadministrator, Systemtechniker oder Technikfan sind – dieser Leitfaden hilft Ihnen zu verstehen, wie das ZR 400 die Branche revolutioniert.

Was ist die Coherent 400G ZR-Technologie?

Wie funktioniert der optische 400G ZR-Transceiver?

Der optische Transceiver 400G ZR nutzt kohärente optische Technologie und überträgt Daten mit beeindruckenden 400 Gbit/s über Entfernungen von bis zu 120 Kilometern. Die digitale Signalverarbeitung (DSP) gewährleistet zuverlässige Leistung durch Kodierung und Dekodierung der optischen Signale. Der 400G ZR nutzt außerdem Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM), um die vorhandene Glasfaserinfrastruktur optimal zu nutzen. Das Modul entspricht offenen Standards wie denen des OIF (Optical Internetworking Forum), was die Interoperabilität verschiedener Netzwerkgeräte gewährleistet. Seine geringe Größe im QSFP-DD-Format ermöglicht die einfache Integration in leistungsstarke Rechenzentrums- und Metronetze.  

Was zeichnet 400G ZR Coherent Optics aus?

Der Rest der Branche kann in puncto Reichweite, Hochgeschwindigkeitsdatentransport und Energieeffizienz nicht mit der kohärenten 400G-ZR-Optik mithalten. Diese Technologie wurde für Punkt-zu-Punkt-Hochleistungsverbindungen über 120 Kilometer entwickelt, um den Anforderungen von Cloud- und Rechenzentrumsverbindungen gerecht zu werden.

Das wichtigste Detail von 400G ZR ist die Einhaltung des OIF ZR-Interoperabilitätsstandard. Dieser ZR-Interoperabilitätsstandard ermöglicht die Kompatibilität mehrerer Anbieter und trägt so zur Öffnung und Diversifizierung des optischen Ökosystems bei. Er unterstützt außerdem Datenraten von 400 Gbit/s, sodass diese Lösung enorme Datenmengen bewältigen kann, die für eine schnellere Bereitstellung von Diensten für bandbreitenintensive Anwendungen wie KI/ML, Videostreaming und groß angelegte Speicherreplikation genutzt werden können.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der kohärenten 400G ZR-Optik ist der Energieverbrauch. Der Quad Small Form Factor Pluggable Double Density (QSFP-DD) hat mit etwa 10 bis 15 Watt den niedrigsten Stromverbrauch und ist damit effizienter als herkömmliche Line Cards in älteren Geräten. Dieser passive Verbrauch hilft Rechenzentren, Betriebskosten zu minimieren, COXNUMX-Emissionen zu senken und mehr Kontrolle über die Daten zu erlangen.

In puncto Kosteneffizienz ersetzt 400G ZR komplizierte, proprietäre DWDM-Systeme durch einfachere, steckbare Systeme, die auf Switches und Routern eingesetzt werden können. Dadurch entfällt der Einsatz eigenständiger optischer Transportgeräte, was zu geringeren Investitionskosten führt. Durch die Übertragung mehrerer Wellenlängen über dasselbe Glasfaserpaar wird die Infrastrukturnutzung deutlich verbessert. Zudem bietet es die nötige Skalierbarkeit, um zukünftige Anforderungen ohne umfangreiche Upgrades zu erfüllen.

Der rasante Anstieg des globalen Datenverkehrs bereitet Telekommunikationsbetreibern, Cloud-Dienstleistern und Unternehmen Sorgen. Die kohärente 400 G ZR-Optik trägt diesem Problem dank ihrer Leistung, Kosteneffizienz und Effizienz Rechnung. Der Einsatz dieser Optiken ermöglicht Fortschritte in der Automatisierung und optoelektronisch definierten Schnittstellen.  

Warum ist 400 G ZR für optische Netzwerke wichtig?  

400 G ZR ist für optische Netzwerke von großer Bedeutung, da es Latenzzeiten reduziert und die Bandbreite für Langstreckenverbindungen erhöht. Die mit telekommunikationstauglichen Lasern integrierten Hohlraum-unterstützten Geräte ermöglichen präzise und einfache Datenübertragung über große Entfernungen. Durch die Verwendung von Standardmodulen wird die optische Kohärenztechnologie integriert. Zudem entfallen proprietäre Systeme und die damit verbundene Komplexität. Dank der Standardisierung ist eine nahtlose Skalierung für Cloud-Service-Anbieter, Telekommunikationsanbieter und andere Anbieter möglich. Darüber hinaus erweitert der konforme 400 G ZR das Bandbreitenangebot in Rechenzentren und Backbone-Netzwerken. Besonders wichtig: Der ZR gewährleistet die Zuverlässigkeit bei steigendem Datenverkehr und verbessert die Leistung.

Die Leistung von 400G QSFP-DD DCO ZR

Das 400G QSFP-DD DCO ZR nutzt fortschrittliche kohärente optische Technologie und liefert 400 Gbit/s über Distanzen von bis zu 120 Kilometern, in vielen Fällen ohne externe Verstärkung. Möglich wird dies durch eine hochentwickelte digitale Signalverarbeitung (DSP), die eine zuverlässige Signalkodierung und -dekodierung über Langstreckenverbindungen gewährleistet. Durch den Einsatz von dichtem Wellenlängenmultiplex (DWDM) maximiert das Modul die Glasfaserkapazität, indem es mehrere Wellenlängen über ein einziges Glasfaserpaar überträgt. Das Modul ist konform mit dem 400ZR-Standard des Optical Internetworking Forum (OIF), gewährleistet die Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller und fördert so ein offenes optisches Ökosystem. Sein kompakter QSFP-DD-Formfaktor (Quad Small Form-Factor Pluggable Double Density) lässt sich nahtlos in hochverdichtete Rechenzentren und Stadtnetze integrieren und unterstützt Anwendungen wie KI/ML-Workloads, Videostreaming und groß angelegte Speicherreplikation.

Wie schneidet 400G ZR im Vergleich zu anderen optischen Technologien ab?

Key Features und Vorteile

1. Hochgeschwindigkeitsübertragung über große Entfernungen: Unterstützt 400 Gbit/s über 120 km, ideal für DCI- und Metro-Netzwerke, und gewährleistet eine schnelle Bereitstellung bandbreitenintensiver Anwendungen.
2. Energieeffizienz: Verbraucht etwa 10–15 Watt, deutlich weniger als herkömmliche Line Cards, wodurch Betriebskosten und Umweltbelastung reduziert werden.
3. Kosteneffizienz: Macht eigenständige DWDM-Systeme überflüssig, senkt die Investitionsausgaben und ermöglicht skalierbare Infrastruktur-Upgrades.
4. Interoperabilität: Hält sich an die Standards OIF 400ZR und OpenZR+, gewährleistet so die Kompatibilität zwischen Anbietern und reduziert die Abhängigkeit von proprietären Systemen.
5. Kompaktes Design: Der QSFP-DD-Formfaktor maximiert die Portdichte mit Hot-Plug-Funktionalität für einfache Installation und Wartung.

400G ZR und ältere Module

Wie andere Schnittstellen unterscheidet sich 400G ZR von herkömmlichen Modulen in Telekommunikationsnetzen durch seinen Fokus auf faserbasierte Längs- und Bandbreitendatenströme. Proprietäre Lösungen verzichten meist auf herkömmliche Module; 400G ZR hingegen nutzt eine offene Standardspezifikation des OIF (The Optical Internetworking Forum). Dies gewährleistet herstellerübergreifende Interoperabilität. Darüber hinaus kombiniert 400G ZR digitale kohärente Optik, wodurch es im Gegensatz zu Adaptern für kürzere, weniger anspruchsvolle Anwendungen, Rechenzentren oder Backbone-Netzwerk-Upgrades Distanzen von bis zu 120 km mit hoher Bandbreite bewältigen kann.

Konkrete Vorteile der 400G ZR-Funktionen für den Einsatz im Rechenzentrum

1. Optimierte KonnektivitätDer 400G ZR-Standard vereinfacht die Verbindung von Rechenzentren, indem er die Übertragung hoher Bandbreiten über große Entfernungen in eine kostengünstige Lösung integriert und so die Netzwerkinfrastruktur hinsichtlich ihrer Gesamtkomplexität entlastet. 
2. Zuverlässige Datenübertragung. Mit 120-km-Reichweitenunterstützung, kohärenten 400G-ZR-Daten und proprietären Strukturen wird eine schnelle, dauerhafte Leistung für aktuelle Datenbeobachtungssysteme gewährleistet. 
3. Reduzierte AusgabenDiese Technologie reduziert den Bedarf an zusätzlicher Ausrüstung wie Verstärkern oder Multiplexern, was die Investitions- und Betriebskosten senkt. Interoperabilität mit anderen Anbietern. Die Einhaltung der OIF-Anforderungen trägt dazu bei, dass Hardware verschiedener Anbieter problemlos funktioniert und in Multi-Vendor-Setups integriert werden kann.
4. Unterstützung für Zukunftschancen. Zusätzlicher Datenverkehr im Rechenzentrum kann mit 400G ZR erheblich einfacher und effizienter abgewickelt werden, was es zur bevorzugten Wahl für die Netzwerkerweiterung macht.

Innovative Aspekte von 400G QSFP-DD DCO ZR

Das 400G QSFP-DD DCO ZR enthält modernste Technologien:

• 7-nm-DSP-Technologie: Verbessert die Signalintegrität und reduziert die Latenz.
• Silicon Photonics Integration: Ermöglicht kompakte, energieeffiziente Designs.
• ITLA mit schmaler Linienbreite: Unterstützt präzise Wellenlängenabstimmung für DWDM-Anwendungen.
• Varianten mit hoher Sendeleistung: Bietet bis zu +3 dBm Sendeleistung, erweitert die Reichweite und reduziert die Abhängigkeit von externen Verstärkern.

Diese Innovationen positionieren den 400G QSFP-DD DCO ZR als Eckpfeiler für optische Netzwerke der nächsten Generation und tragen dem steigenden globalen Datenbedarf Rechnung.

Was sind die Hauptmerkmale des 400G ZR-Transceivermoduls?

Eintauchen in den QSFP-DD-Formfaktor

Der Quad Small Form Factor Pluggable DD (QSFP-DD) ist ein Steckverbindertyp, der serielle Datenraten von bis zu 400 Gbit/s unterstützt. Er erreicht dies mithilfe von acht parallelen Hochgeschwindigkeitsleitungen mit jeweils 8 Gbit/s. Wie alle anderen Transceiver sind auch die QSFP-DD-Module abwärtskompatibel mit älteren Versionen und lassen sich daher problemlos in Systeme mit älteren Geräten integrieren. Darüber hinaus erhöhen die kompakten Abmessungen des Formfaktors die Portdichte in Netzwerkgeräten, optimieren Rechenzentren und decken den wachsenden Bandbreitenbedarf.

Der Vorteil einstellbarer Wellenlängen

Abstimmbare Wellenlängen bieten aufgrund ihrer Flexibilität und Effizienz einen enormen Wert für die Datenübertragung in optischen Netzwerken. Durch die Möglichkeit, die Wellenlängen in Echtzeit zu ändern, reduzieren abstimmbare Transceiver die Lager- und Betriebskosten, da sie den Bedarf an vielen festen Modulen mit unterschiedlichen Wellenlängen eliminieren. Feste Modems erschweren die Skalierung und Bereitstellung eines Netzwerks, während anpassbare Modems die Erweiterbarkeit eines Netzwerks verbessern, insbesondere unter Bedingungen mit schnell wechselnder Ressourcenverfügbarkeit. Darüber hinaus ermöglicht die abstimmbare Technologie die wiederholte Nutzung einer Wellenlänge zusammen mit bestimmten dedizierten Ports und gewährleistet so eine optimierte Ressourcennutzung in Hochleistungsnetzwerken.

Leistungsoptimierung und flexible Lösungen mit 400G ZR

Mit 400G ZR senkt der Standard den Energiebedarf für die Übertragung großer Datenmengen und verbessert so die Energieeffizienz. Er bietet eine größere Reichweite, geringere Verzögerungen sowie eine gleichbleibend zuverlässige Datenverarbeitung und eignet sich daher ideal für die Verbindung verschiedener Rechenzentrumseinheiten und für Stadtnetze. Darüber hinaus ermöglicht 400G ZR Betreibern, zusätzliche Bandbreitenanforderungen mit geringem zusätzlichen Aufwand für die Netzwerkinfrastruktur, niedrigeren Betriebskosten für optische Netzwerke und deutlich höherer Netzwerkstabilität zu erfüllen. Zudem ermöglicht er die mühelose Verbindung von Geräten verschiedener Anbieter und vereinfacht die Einsatzplanung.

Parametervergleich von 400G QSFP-DD DCO ZR-Modulen

In der folgenden Tabelle werden vier 400G QSFP-DD DCO ZR-Module von FiberMall verglichen und ihre Spezifikationen und Anwendungsfälle hervorgehoben.

Merkmal	QSFP-DD-400G-DCO-ZR	QSFP-DD-400G-DCO-ZR-HTx	QSFP-DD-400G-DCO-ZR+	QSFP-DD-400G-DCO-ZR+-HTx
Normen	OIF 400ZR	OIF 400ZR	OpenZR+ MSA	OpenZR+ MSA
Datenrate	400 Gbps	400 Gbps	100G / 200G / 300G / 400G	100G / 200G / 300G / 400G
Reichweite (verstärkt)	~ 120 km	~ 120 km	~480 km+	~480 km+
Reichweite (unverstärkt)	~ 40 km	~ 40 km	~80–120 km	~80–120 km
Sendeleistung	-10 bis -6 dBm	+1 dBm	-10 bis -6 dBm	+1 dBm
Modulation	DP-16QAM	DP-16QAM	DP-QPSK, 8QAM, 16QAM	DP-QPSK, 8QAM, 16QAM
FEC	O-FEC	O-FEC	O-FEC, E-FEC	O-FEC, E-FEC
Wellenlänge	C-Band	C-Band	C/Super-C-Band	C/Super-C-Band
Rasterabstand	75 / 100 GHz	75 / 100 GHz	75 / 100 GHz	75 / 100 GHz
Unsere Anwendungen	DCI, Zugriff	DCI, WDM mit hohem Verlust	U-Bahn, Langstrecke	Metro, Langstrecke, WDM mit hohem Verlust
Energieverbrauch	~15–20 W	~15–20 W	~20–25 W	~20–25 W
Anschluss	Duplex-LC	Duplex-LC	Duplex-LC	Duplex-LC
Kompatibilität	Cisco, Juniper	Cisco, Juniper	Cisco, Nokia, Arista	Cisco, Nokia, Arista
Luftüberwachung	DCI mit kurzer Reichweite	DCI mit kurzer Reichweite, herkömmliches WDM	U-Bahn, Langstrecke	Metro, Langstrecke, Legacy-WDM

Wie wird 400G ZR in die optischen Netzwerke implementiert?

400G ZR-Implementierung in Glasfasersystemen  

Die Integration von 400G ZR in Glasfasersysteme erfolgt über steckbare Transceivermodule, die der 400G ZR-Spezifikation entsprechen. Diese Module werden in entsprechende Steckplätze von Routern oder Switches innerhalb eines Netzwerks eingesetzt und kommunizieren mit den angrenzenden optischen Systemen. Durch den Einsatz von kohärentem DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ermöglicht 400G ZR die Datenübertragung über Entfernungen von mehreren hundert Kilometern. Der modulare Aufbau gewährleistet die Interoperabilität zwischen verschiedenen Anbietern und erleichtert so die Einführung und senkt die Kosten. Netzwerkbetreiber können die Bandbreite effizient erhöhen und gleichzeitig die zuverlässige Leistung und Zuverlässigkeit im gesamten Netzwerk aufrechterhalten.

Integration von 400G ZR und Aufrechterhaltung einer nahtlosen Verbindung

Für eine effektive Integration des 400G ZR ist es unerlässlich, dass die entsprechenden Hardware-, Software- und Netzwerkkonfigurationen sowie -installationen die richtigen Schnittstellen einrichten. Zusätzliche Schritte wie die Prüfung der Kompatibilität mit Geräten anderer Hersteller und die Bestätigung der 400G ZR-Standardkonformität der Transceiver sind unerlässlich. Eine ausreichende optische Signalqualität innerhalb des DWDM, entsprechende Leistungspegel und ein angemessenes Dispersionsmanagement müssen gewährleistet sein. Konfigurationsanpassungen und leistungsstarke Überwachungstools minimieren potenzielle Probleme wie Signalverschlechterung zusätzlich. Dieser Ansatz garantiert zuverlässigen Gleichstrom und nutzt gleichzeitig die Vorteile des 400G ZR voll aus.

Konfiguration von 400G QSFP-DD DCO ZR-Modulen auf Juniper- und Cisco-Switches

Die Konfiguration des 400G Coherent High TX Power QSFP-DD DCO OpenZR+ C-Band Tunable Optical Transceiver Module auf Juniper und Cisco 400G QSFP-DD Switches umfasst die Einstellung von Wellenlänge, Modul-ID und Sendeleistung sowie die anschließende Überprüfung der Änderungen. Nachfolgend finden Sie die spezifischen Befehle für jede Plattform, die eine präzise Steuerung zur Netzwerkoptimierung gewährleisten.

Juniper Switch-Konfiguration:

Um die Wellenlänge, die Modul-ID (Host- und Medien-IDs) und die Sendeleistung auf einem Juniper-Switch zu konfigurieren, verwenden Sie die folgenden Befehle für die Schnittstelle et-0/0/53:

• Wellenlänge: Legt die DWDM-Wellenlänge auf 1567.13 nm fest.
• Host-/Medien-ID: Konfiguriert die anwendungsspezifischen IDs (Host-ID 17, Medien-ID 70) zur Modulidentifizierung.
• TX-Leistung: Setzt die Sendeleistung auf 0 dBm.
• Überprüfung: Die Konfiguration anzeigen Der Befehl bestätigt die angewendeten Einstellungen für die Schnittstelle et-0/0/53.

Cisco Switch-Konfiguration:

Konfigurieren Sie bei einem Cisco-Switch das Modul auf der Schnittstelle Ethernet 1 / 3 wie folgt:

• FEC und Modulation: Konfiguriert CFEC-Vorwärtsfehlerkorrektur, 1×400-Gbit/s-Muxpondermodus, 16QAM-Modulation und 1×1-DAC-Rate.
• Chromatische Dispersion: Legt die Grenzen der chromatischen Dispersion (cd-min -2300, cd-max 2300 ps/nm) zur Signaloptimierung fest.
• Sendeleistung: Passt sich auf -19.0 dBm an (angegeben als -190 in Einheiten von 0.1 dBm).
• DWDM-Träger: Legt die DWDM-Frequenz auf 191.3000 THz in einem 100-MHz-Raster fest.
• Überprüfung: Verwenden show running-config interface ethernet 1/3 oder show zr-optics , um die Konfiguration zu bestätigen.

Diese Befehle ermöglichen eine präzise Abstimmung des 400G QSFP-DD DCO ZR-Moduls und gewährleisten die Kompatibilität mit DWDM-Systemen sowie optimale Leistung für spezifische Netzwerkanforderungen. Überprüfen Sie stets die Konfigurationen, um Serviceunterbrechungen zu vermeiden.

Was sind die Probleme und Chancen von 400G ZR?

Behebung von Einschränkungen bei Datenrate und Entfernung

„Das ideale Gleichgewicht zwischen Datenrate und Entfernung mit der 400G ZR-Technologie zu erreichen, ist eine physikalisch und operativ anspruchsvolle Aufgabe.“ Trotz streng definierter Parameter wie Signaldämpfung und -streuung bringen Verbindungsabbrüche bei naturgemäß hohen Datenraten eine Reihe von Genauigkeitsproblemen mit sich. Um die Signalintegrität zu gewährleisten, werden häufig fortschrittliche Fehlerkorrekturmethoden, auch bekannt als FEC, eingesetzt. Darüber hinaus können praktische Grenzen der Datenentfernung ohne Qualitätseinbußen durch den Einsatz von Verstärkungs- und Wellenlängenmanagementlösungen, die die Leistung nicht beeinträchtigen, verbessert werden. Der Wandel optischer Technologien eröffnet Möglichkeiten für Innovationen bei Modulationsformaten und sogar der Signalverarbeitung, die dazu beitragen könnten, solche Einschränkungen zu mildern.

Der Beitrag der 400G ZR-Technologie zu DCI-Strategien der Zukunft

Als Flaggschiff-Strategie der ZR-Technologie vereinfacht die Implementierung von 400G ZR die Skalierung von Data Center Interconnect (DCI)-Strategien durch die Integration optischer Schnittstellen mit hoher Kapazität in Router und Switches. Separate Transponder-Geräte sind nicht mehr erforderlich, da sie aufgrund ihrer Kosteneffizienz und Komplexität nun integraler Bestandteil der Router und Switches sind. Diese Verbesserung senkt die Betriebskosten, eliminiert Redundanz, erhöht die Rationalisierung und vertikale Integration der Netzwerke und reduziert gleichzeitig die Komplexität der Netzwerkarchitektur. Darüber hinaus ermöglicht das integrierte Ethernet-Format einfache, herstellerübergreifende Umgebungen. All diese Funktionen machen 400G ZR zu einem zentralen Element für die kontinuierliche Verbesserung cloudbasierter Dienste, da sie die Effizienz- und Leistungsanforderungen moderner Cloud- und Rechenzentrums-Ökosystem-Infrastrukturen steigern.

Auswirkungen auf die Branche und Akzeptanz

Der 400G QSFP-DD DCO ZR hat bei Hyperscale-Cloud-Anbietern (z. B. Microsoft, Amazon, Google) und Telekommunikationsbetreibern (z. B. AT&T, COLT) an Popularität gewonnen. Branchenberichte deuten darauf hin, dass im Jahr 190,000 2022 Ports ausgeliefert werden, mit Prognosen von 250,000 Einheiten bis 2026. Die Technologie senkt die Gesamtbetriebskosten durch vereinfachte Architekturen und geringeren Stromverbrauch um bis zu 45 %. Die Routed Optical Network (RON)-Lösungen von Cisco nach der Übernahme von Acacia integrieren 400G ZR für eine optimierte IP- und optische Fusion, während Betreiber wie Arelion von erheblichen Einsparungen und höherer Agilität berichten.

Angesichts des rasant steigenden globalen Datenverkehrs ist der 400G QSFP-DD DCO ZR entscheidend für zukunftssichere Netzwerke. Seine Unterstützung für Verbindungen mit hoher Kapazität und geringer Latenz prädestiniert ihn für 5G-Backhaul, Edge Computing und KI-gesteuerte Rechenzentren. Die Standardisierungsbemühungen des Open Data Center Committee (ODCC) und die Entwicklung hin zum 800G ZR ebnen den Weg zu noch schnelleren Lösungen.

Der 400G QSFP-DD DCO ZR definiert optische Netzwerke mit seiner Leistung, Effizienz und Skalierbarkeit neu. Seine fortschrittliche kohärente Technologie, sein kompakter Formfaktor und die Konformität mit offenen Standards machen ihn ideal für Rechenzentren, Telekommunikationsanbieter und Cloud-Anbieter. Der Vergleich der FiberMall-Module zeigt Optionen für Standard- und Hochleistungsanwendungen, während Konfigurationsbefehle für Juniper- und Cisco-Switches praktische Anleitungen für die Bereitstellung bieten. Mit der Weiterentwicklung von Netzwerken in Richtung Terabit-Ära bleibt der 400G QSFP-DD DCO ZR eine zentrale Lösung für die digitalen Anforderungen von morgen.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) 

F: Was ist das optische 400G ZR-Transceivermodul?

A: Das 400G ZR ist ein Modul aus kohärenten optischen Transceivern für optische Netzwerke mit dichtem Wellenlängenmultiplex (DWDM). Es ermöglicht eine hochdichte Datenübertragung über große Entfernungen und verwendet steckbare kohärente Optiktechnologie. Es unterstützt eine Übertragung von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) und entspricht dabei der Implementierungsvereinbarung OIF 400ZR (OIF 400ZR). 

F: Welche Rolle spielt das 400G ZR-Modul im Hinblick auf die Verbesserung von DWDM-Systemen?

A: Die wichtigste Verbesserung des 400G ZR-Moduls für DWDM-Systeme ist die hochdichte optische Fernübertragung bei minimalem Stromverbrauch. Darüber hinaus unterstützen die Module C-Band und abstimmbare DWDM-Wellenlängen und optimieren so die Nutzung des Glasfasernetzes.

F: Welche Vorteile bietet die Installation steckbarer kohärenter Optiken?

A: Die 400G ZR-Module mit ihren kohärenten PCO-Designs bieten eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. niedrigere Betriebskosten durch geringeren Stromverbrauch, deutlich einfachere Netzwerk-Upgrades und eine einfache Implementierung in bestehende Netzwerke ohne drastische Änderungen. Darüber hinaus ermöglichen sie eine einfachere Integration mit kohärenten QSFP-DD/OSFP-Formfaktoren für Routing- und Leitungssysteme.

F: Warum ist die OIF 400ZR-Implementierungsvereinbarung wichtig?

A: Die OIF 400ZR-Implementierungsvereinbarung beschreibt die 400ZR-Module, die die Kompatibilität zwischen den verschiedenen Geräten eines Systems gewährleisten. Sie umfasst unter anderem kohärente optische Module wie QSFP-DD, OSFP und andere. Die OIF 400ZR-Vereinbarung ermöglicht somit die freie Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Hersteller und gewährleistet so deren breite Nutzbarkeit und Kompatibilität.  

F: Wie steuert der 400G ZR den Stromverbrauch? 

A: Der 400G ZR nutzt effizientes Design und fortschrittliche Photonik-Technologien. Dies minimiert den Strombedarf erheblich und ermöglicht die Steuerung der erforderlichen Weiterleitung der Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikation. Diese Kontrolle des Stromverbrauchs hilft bei hochdichten Implementierungen, bei denen eine effiziente Betriebsnachhaltigkeit erforderlich ist. 

F: Über welche Entfernungen kann der 400G ZR zuverlässig Daten übertragen? 

A: Der 400G ZR ist so konzipiert, dass er Daten zuverlässig über eine Distanz von 120 Kilometern übertragen kann. Neben dieser Zuverlässigkeit eignet er sich auch für Langstrecken- und Metronetze und ermöglicht eine breitere regionale Abdeckung von Glasfasernetzen.

F: Ist es möglich, das vorhandene 400G Network ZR-Modul in eine Netzwerkinfrastruktur zu integrieren, die nicht speziell dafür entwickelt wurde?  

A: Das ist möglich, da es dank seines steckbaren Formfaktors und der Einhaltung von Industriestandards in bestehende Netzwerkinfrastrukturen integriert werden kann. Das Modul ist mit Mehrleitungssystemen kompatibel und wird von verschiedenen Netzwerkausrüstern wie Juniper Networks und fs.com of Europe unterstützt.  

F: In welchen Aspekten unterscheidet sich das 400G ZR von herkömmlichen optischen Modulen?  

A: Im Vergleich zu integrierten konventionellen Modulen bietet 400G ZR eine höhere Datenrate (bis zu 400 GB) sowie eine deutlich effektivere optische Übertragung über größere Reichweiten mit besserem OSNR und Ausgangsleistungspegeln von 0 dBm. Aufgrund der Qualifikation gemäß Implementierungsvereinbarungen ist die Interoperabilität mit kohärenten Transceiver-Technologien wie QSFP-DD ZR möglich, sodass das Modul die Anforderungen aktueller Netzwerke erfüllen kann.  

F: Was genau tut Juniper Networks, um 400G ZR zu unterstützen?  

A: Die 400G ZR-kompatible Netzwerkausrüstung wird von Juniper Networks angeboten und erweitert die Unterstützung für die ZR-Module. Die Produkte von Juniper Networks lassen sich nahtlos in diese Module integrieren, was die Bereitstellung und Verwaltung kohärenter Technologien verbessert und so dichte und effiziente optische Verbindungslösungen in verschiedenen Netzwerkumgebungen ermöglicht.

Referenzquellen

1. Titel:Demonstration von 400G High Power ZR+ IP über WDM in wichtigen Netzwerkszenarien mit End-to-End 400GE-Verkehr
   • Autoren: Yu Rong Zhou et al.
   • Veröffentlichungsdatum: 2024-03-24
   • Zitationstoken: (Zhou et al., 2024, S. 1–3)
   • Zusammenfassung: Dieses Dokument demonstriert den erfolgreichen Einsatz von 400G-Hochleistungsoptiken mit ZR+-Technologie in IP-über-Wellenmultiplex-WDM-Anwendungen. Die Forschung untersucht das Verhalten dieser Optiken in grundlegenden Netzwerksituationen, insbesondere im Hinblick auf die End-to-End-400GE-Telemetrie und Streaming-Telemetrie zur Leistungsüberwachung und -bewertung. Der Ansatz besteht darin, im Experiment die definierten Parameter der 400G-ZR+-Optik in einer praktischen Netzwerkumgebung zu messen. 
2. Titel:Felddemonstration eines disaggregierten optischen Netzwerks bestehend aus ZR+- und kohärenten Kanälen unter Verwendung einer Leistungsentzerrung durch geschaltete, verstärkungsentzerrungsgesteuerte Verstärker
   • Autoren: Sumit Chatterjee et al.
   • Veröffentlichungsdatum: 2023-03-01
   • Zitationstoken: (Chatterjee et al., 2023, S. 1–3)
   • Zusammenfassung: Dieses Dokument präsentiert eine praktische Evaluierung eines 400G-ZR+ QSFP-DD-DCO mit zehn kohärenten Kanälen und legt dabei den Schwerpunkt auf die herstellerübergreifende Interoperabilität. Der Ansatz basiert auf der SimAlign-Simulationsverifizierung mit geschalteten, gewinnausgleichsgesteuerten Verstärkern. Die Ergebnisse bestätigen den Nutzen der Disaggregation in optischen Netzwerken hinsichtlich Betriebsleistung und Flexibilität. 
3. Titel:Kostenmodellvergleich von ZR/ZR+-Modulen mit herkömmlichen WDM-Transpondern für 400G IP/WDM-Kernnetze
   • Autoren: P. Wright et al.
   • Veröffentlichungsdatum: 2020-12-01
   • Zitationstoken: (Wright et al., 2020, S. 1–4)
   • Zusammenfassung: Das Dokument bietet ein Kostenmodell für die Integration von ZR/ZR+-Modulen und vergleicht diese mit herkömmlichen Wavelength Division Multiplexing (WDM)-Transpondern im Kontext von 400G IP/WDM-Kernnetzen. Es bietet eine umfassende Betrachtung, einschließlich Details zu den Kostenauswirkungen verschiedener Netzwerkarchitekturkonfigurationen, und demonstriert die Machbarkeit der kostengünstigen Integration von WDM-Optiken in IP-Router ohne Verlust der Portdichte. 
4. Titel:927 km durchgehende interoperable optische 400-GbEthernet-Kommunikation über 2 km 400GBASE-FR4, 8×100 km 400G-OpenROADM und 125 km 400-ZR-Glasfaserleitungen
   • Autoren: E. Pincemin et al.
   • Veröffentlichungsdatum: 2022-03-01
   • Zitationstoken: (Pincemin et al., 2022, S. 1–3)
   • Zusammenfassung: Dieses Dokument beschreibt die erste optische Übertragung von 400-GbE-Datenströmen über 927 km über verschiedene Glasfaserstreckenabschnitte mit durchgängiger Interoperabilität. Es umfasst die Entwicklung experimenteller Anordnungen zur Überprüfung der Leistung und Interoperabilität verschiedener optischer Komponenten und belegt so die 400G-Leistungsansprüche der entwickelten 400G-Optik. 
5. Titel:Silicon Photonic ZR/ZR+ DCO-CFP2-Schnittstelle für DCI und metroregionale 400G-Lichtwellenleiterkommunikation
   • Autoren: E. Pincemin, Y. Loussouarn
   • Veröffentlichungsdatum: 2021-06-01
   • Zitationstoken: (Pincemin & Loussouarn, 2021, S. 1–3)
   • Zusammenfassung: Dieses Forschungsprojekt entwickelt eine 400-Gbit/s DP-16QAM Silizium-Photonik-DCO-CFP2-Schnittstelle unter Verwendung standardmäßiger Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC). Der Ansatz umfasst die Verknüpfung experimenteller Messungen der Schnittstellenleistung mit ihrer Anwendbarkeit für Data Center Interconnect (DCI) sowie für Metro- und regionale optische Netzwerke. 
6. Wellenlängenmultiplex
7. Transceiver