Entrando en la Era Terabit

Los expertos de FiberMall analizan los módulos ópticos enchufables que se están moviendo hacia la era Terabit y 400G Long Haul y 800G ZR atraen mucha atención.

Algunos han apodado la Conferencia de Comunicaciones de Fibra Óptica (OFC) de 2023 como el momento de Terabit porque la conferencia presenta las pruebas y los anuncios de nuevos módulos coherentes de 1.2 Terabits/s (T), como FiberMall Coherent Interconnect Module 8 (CIM 8) y el primer módulo óptico coherente conectable de 1.2 T.
Los proveedores de servicios de Internet (ISP) están adoptando interfaces de mayor velocidad y, desde la conferencia del año pasado, hemos seguido observando un crecimiento de aplicaciones y módulos conectables QSFP-DD de 400G en nuevos mercados. Los componentes enchufables de Coherent se han estado moviendo hacia distancias cortas durante algún tiempo, pero los clientes ahora están cada vez más interesados ​​en usarlos para aplicaciones de larga distancia que tradicionalmente atienden los módulos coherentes integrados. El mercado de módulos integrados de alto rendimiento sigue siendo sólido en la actualidad, pero esperamos que la tendencia conectable continúe en el futuro porque los proveedores de servicios aprovechan su bajo consumo, tamaño pequeño y rendimiento siempre que sea posible. El organismo de estándares está buscando modos de interoperabilidad que definan 800G y 400G de mayor rendimiento para la óptica conectable MSA de próxima generación.

Se espera que los puertos conectables coherentes superen a los puertos integrados para 2023

FiberMall participó en la conferencia OFC y en la demostración de interoperabilidad este año. La siguiente es una revisión de tres sesiones presentadas en el Teatro Market Watch. Estas sesiones destacaron la tendencia hacia interfaces de mayor velocidad y la transición esperada de módulos integrados a módulos enchufables, incluido el progreso en la estandarización de la industria. Lewis William, director sénior de marketing técnico de FiberMall, presentó una actualización sobre el progreso de la estandarización de 800G ZR y 800G LR en el Foro OIF. Lewis destaca el rápido éxito de la tecnología conectable 400G y lo que sigue para los organismos de normalización. El desarrollo de 400G continúa en tres áreas.

El primero es admitir el despliegue continuo de los modos OpenZR+ y Open ROADM de alta potencia de transmisión. 400G ZR+ QSFP-DD enchufable. Estos módulos amplían los casos de uso del 400G QSFP-DD conectable a redes ROADM metropolitanas y regionales y aumentan la densidad de transpondedores en equipos de transporte. El segundo es 400G ER1, con el objetivo de una aplicación punto a punto de 40 km. La tercera área es la estandarización y desarrollo de 400G de larga distancia.

Los desarrollos de 400G continúan con módulos enchufables de larga distancia 400G ZR+, 400G ER1 y 400G de alta potencia de TX

El enfoque actual de la estandarización está en los productos 800G LR/ZR y Open ROADM. Los ISP están buscando productos conectables con mayor velocidad en baudios para aprovechar las mejoras en el costo y el consumo de energía. El aumento de las tasas de baudios ha sido una forma efectiva de lograr redes de fibra óptica más rentables al reducir la cantidad de fibras requeridas para admitir una capacidad de transmisión determinada.

A continuación, Lewis se centró en la estandarización de 800G ZR y destacó las similitudes y diferencias entre estas consideraciones y 400G ZR. Es probable que 800G ZR se use en diferentes casos según los ISP, y algunos de los cuales están esperando soluciones de 1.6T. La suposición clave es que 800G ZR incluirá modulación 16QAM a 118 Gbaudios, que es el doble de la velocidad en baudios de 400G ZR. En el lado del receptor, se seleccionó Open Forward Error Correction, o oFEC, para mejorar la sensibilidad de la relación señal-ruido óptica (OSNR), con una potencia de entrada mínima más alta de 118 Gbaudios. En el lado del transmisor, se reconoce que el mercado 400G ahora incluye configuraciones tanto amplificadas como no amplificadas, y que cuando 800G ZR coexiste con 400G ZR en el mismo sistema de línea, la potencia de transmisión es 3dB más alta. Lewis también destacó tres rangos de potencia de transmisor diferentes, y cada opción tiene casos de uso que aportan valor al mercado. Éstas incluyen:

1. -11 a -14dBm: costo más bajo
2. -7 a -11dBm: coexistencia con 400ZR
3. 0 a -7dBm: coexistencia con tradicional DWDM

Anthony Gachanja, gerente de productos de módulos enchufables de FiberMall, dice que el éxito de 400G ZR/ZR+ se debe en parte a la estandarización y la interoperabilidad, lo que lleva al uso de módulos enchufables de 400G en una amplia gama de opciones. La estandarización de la tecnología de redes ópticas ayuda a los ISP al brindar simplicidad, interoperabilidad y costos basados ​​en el volumen. Anthony explicó que en el mercado conectable de 400G, la estandarización comenzó con
400G ZR y progresó rápidamente a medida que los ISP exigían un mayor rendimiento. Esto condujo a la creación de Open ROADM y OpenZR+MSA. Por lo tanto, hoy vemos dispositivos conectables 400G que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, utilizando la misma tecnología de componentes en todos los factores de forma.

Los conectables 400G han sido la tecnología coherente de rampa más rápida hasta la fecha

Anthony también analiza cómo el 400G ZR/ZR+ aprovecha los avances en la tecnología de paquete compartido y cómo estos desarrollos ahora se expanden al desarrollo de productos futuros utilizando la misma plataforma común que utiliza fotónica de silicio. Por ejemplo, la misma tecnología de empaque que FiberMall usó en sus exitosos productos conectables 400G ahora se usa en sus módulos CIM 8, lo que permite que las soluciones conectables de rendimiento optimizado funcionen a velocidades de hasta 140 Gbaudios. FiberMall seguirá adoptando el mismo enfoque para las futuras generaciones de productos, como los módulos 800G y 1.6T.

A continuación, Anthony compartió cómo la industria se está preparando para 800G enchufable, que se espera que se implemente por primera vez en 2024. Actualmente, 800G ZR/LR se está definiendo en OIF, como compartió Lewis en su actualización de OIF, con modulación 118QAM de 16 Gbaud. 800G ZR+ requerirá una especificación de interfaz de medios estandarizada, que puede ser una modulación PCS de 131 Gbaudios. La fotónica de silicio de FiberMall admite todas las velocidades de transmisión recomendadas para 800G ZR y 800G ZR+. La versión de alta potencia de transmisión puede admitir módulos enchufables similares a la potencia de alta transmisión (TX) 400G Bright ZR+.

800G probablemente vendrá en la versión ZR, ZR+ y LR

En cuanto a los módulos enchufables coherentes 1.6, Anthony sugiere que dichos módulos no serán necesarios hasta 2025 o más tarde. Él cree que el módulo conectable de un solo portador de 240 Gbaud es factible y puede tener la mejor estructura de costo potencial, con menos componentes ópticos en comparación con un enfoque de múltiples portadores. El desarrollo de estos productos requirió superar varios desafíos de ingeniería, incluida la integridad de la señal, el diseño térmico y de energía,
pero la industria tiene buenos ejemplos a seguir.

Se espera que 1.6T conectables coherentes surjan en el marco de tiempo de 2025+

Mike Lazaridis, director de estrategia y gestión de productos de FiberMall, ofrece una descripción general del módulo coherente centrado en el rendimiento. Estos módulos son para ayudar a reducir los gastos operativos y de capital (CAPEX, OPEX) de los ISP. El costo por bit y los tiempos de regeneración de los módulos ópticos son los principales impulsores de CAPEX. El consumo de energía, el espacio ocupado y la capacidad de administración son impulsores clave de OPEX. La clave de las soluciones es desarrollar funciones como la formación de constelaciones probabilísticas (PCS), velocidades de transmisión adaptativas y algoritmos de compensación avanzados. Estas innovaciones tecnológicas brindan a los proveedores de servicios una flexibilidad de transporte sin precedentes para adaptarse a su arquitectura de red, optimizar la utilización de la fibra y simplificar la implementación. Mike también analiza el impacto de acercarse al límite de Shannon, donde la ganancia de eficiencia espectral es solo incremental. Su énfasis ha estado en la reducción de costos, consumo de energía y huella. Esto requerirá duplicar la tasa de baudios de cada generación, diseñar arquitecturas de red eficientes y aprovechar las ventajas de la fotónica de silicio y las tecnologías de empaquetado avanzadas que se pueden usar en múltiples generaciones de productos.

Perillas para el máximo "rendimiento óptico"

Camino hacia transceptores coherentes eficientes en términos de costo y energía

Como se mencionó anteriormente, estos productos de la "era de los terabits" encabezados por los módulos FiberMall CIM 8 se destacaron en la OFC de este año. China Mobile, NYSERNet y Windstream Wholesale han anunciado pruebas de campo. Al utilizar una metodología de desarrollo común de módulos conectables de 400G y algoritmos DSP patentados de FiberMall, Fibermall aporta la ventaja operativa de los módulos conectables al segmento de viajes múltiples centrado en el rendimiento. FiberMall cree que es probable que la industria continúe con la tendencia de pasar de centrarse en el rendimiento a módulos enchufables para aprovechar el alto rendimiento y la eficiencia energética. Esto podría incluir el desarrollo de 400G conectables de largo alcance de alto rendimiento y 800G ZR+ hasta 131Gbaudios.