OFC 2024: Demostración de interoperabilidad de 400G ZR y 800G ZR

En la conferencia OFC de este año, varios proveedores mostraron las aplicaciones de las tecnologías 400G ZR, 800G ZR y 400G ZR+ en interconexiones de centros de datos (DCI) y redes de telecomunicaciones.

400G ZR

La tecnología 400G ZR, con su velocidad de interfaz de 400 Gb/s, se basa en la tecnología de modulación DP-16QAM coherente de una sola portadora, combinada con DSP de baja potencia y corrección de errores directos concatenados (C-FEC), logrando una distancia de transmisión de más de 80 kilómetros manteniendo una tasa de error por debajo de 1.0E-15 después de la corrección de errores.

La flexibilidad de diseño de esta tecnología radica en su característica independiente del factor de forma, lo que le permite adaptarse a diferentes factores de forma de hardware.

800G ZR

La tecnología 800G ZR, una actualización de 400G ZR, aumenta la velocidad de interfaz a 800 Gb/s manteniendo las mismas tecnologías centrales, incluida la modulación DP-16QAM coherente de portadora única y DSP de bajo consumo.

Además, 800G ZR emplea tecnología de corrección de errores directa externa (O-FEC), lo que permite una tasa de error inferior a 1.0E-15 después de la corrección de errores, lo que garantiza una alta confiabilidad en la transmisión de datos.

400G ZR+

400G ZR+ es un término general que representa capacidades más allá de 400G ZR, aunque aún no se ha estandarizado en todo el ecosistema. La introducción del Acuerdo de Fuentes Múltiples (MSA) OpenZR+ tiene como objetivo abordar distancias de transmisión más largas y tasas de Ethernet y tipos de modulación más flexibles.

En particular, en la versión 3.0 lanzada en septiembre de 2023, se introdujo una alta potencia de salida de transmisión (0 dBm), lo que mejora aún más el rendimiento de la tecnología. La inclusión del Acuerdo Multifuente (MSA) de OpenROADM, que admite servicios Ethernet y Red de Transporte Óptico (OTN), añadió más color a la demostración debido a sus similitudes con las tecnologías 400G ZR y 800G ZR.

En esta conferencia de la OFC, se demostró la interoperabilidad y el rendimiento de las tecnologías 400G ZR y 800G ZR en equipos de diferentes proveedores, incluidos Cisco, Juniper, Ciena, NEC, Lumentum, FiberMall y otros. Estos dispositivos utilizaron QSFP-DD y módulos OSFP, con diferentes frecuencias de longitud de onda de módulos ópticos y enrutadores.

Demostración de un solo tramo:

Tabla de plan de canales:

Demostración de varios tramos:

En la demostración de múltiples tramos, se utilizaron dos tipos de fibras ópticas: fibra SMF-28 ULL y fibra SMF-28 Contour, simulando diferentes longitudes de rutas de transmisión, como tramos de 8×100 km y 8×125 km, validando aún más la la capacidad de transmisión a larga distancia de la tecnología.

Tabla de plan de canales:

En el sistema de múltiples tramos, las tecnologías clave demostradas incluyeron el uso de MUX/DEMUX y amplificadores, así como amplificadores EDFA y Raman integrados, que respaldaron la expansión de la capacidad de transmisión y la distancia. También se demostró la función de ecualización automática de tramo, incluida la ecualización de potencia y la escalabilidad de ROADM de varios grados.

Comparación de rendimiento

Los datos de rendimiento de la fibra óptica de módulos de diferentes proveedores proporcionaron información detallada sobre el rendimiento de las tecnologías 400G ZR y OpenZR+. Al comparar la relación señal-ruido óptica recibida (RxOSNR), la potencia recibida (RxPower), la dispersión cromática (CD), la pérdida dependiente de la polarización (PDL), el retardo de grupo diferencial (DGD) y la tasa de error de bits (BER), Podemos evaluar el rendimiento de cada módulo en aplicaciones prácticas. Los datos son los siguientes:

Una breve interpretación de la tabla (datos de fibra de contorno):

Primero, la relación señal-ruido óptica recibida (RxOSNR) es un indicador clave de la calidad de la señal y la tasa de error de bits del sistema. El RxOSNR del proveedor F fue de 24.1 dB, mientras que el RxOSNR del proveedor K alcanzó los 27 dB, lo que indica que este último tenía una ventaja en términos de relación señal-ruido recibida, proporcionando potencialmente una mejor calidad de señal y una menor tasa de error de bits.

La potencia recibida (RxPower) también es un parámetro importante que afecta la confiabilidad de la señal. El proveedor J tuvo la RxPower más baja con -12.9 dBm, mientras que el proveedor K tuvo la RxPower más alta con -1.02 dBm. Una mayor potencia recibida generalmente significa una señal más fuerte, lo que puede ayudar en la transmisión a larga distancia.

La dispersión cromática (CD) y la pérdida dependiente de la polarización (PDL) son otros dos parámetros clave que afectan la calidad de la señal, relacionados con las características de transmisión de la señal en la fibra óptica. Valores más bajos de CD y PDL indican menos distorsión de la señal. Por ejemplo, el proveedor K obtuvo el mejor rendimiento en CD con 14437 ps/nm.

El retardo de grupo diferencial (DGD) es una medida de la diferencia de tiempo entre diferentes modos en la señal, lo que afecta la integridad de la señal. El proveedor B tuvo el mejor desempeño en DGD con 27.7 ps, mientras que el proveedor H tuvo el peor desempeño con 0.9 ps.

Finalmente, la tasa de error de bits (BER) es una medida directa del rendimiento del sistema, donde una BER más baja indica una mayor confiabilidad. El proveedor K exhibió el BER más bajo de 3.08E-3, lo que indica que su módulo tenía una confiabilidad extremadamente alta en las condiciones de prueba. Se puede ver que los módulos de diferentes proveedores variaron en su rendimiento en estas métricas. El proveedor K se destacó en términos de RxOSNR, RxPower y BER.