Entrer dans l'ère Terabit

Les experts de FiberMall discutent des modules optiques enfichables qui se dirigent vers l'ère Terabit et 400G Long Haul & 800G ZR attirent beaucoup d'attention.

Certains ont surnommé la conférence sur les communications par fibre optique (OFC) 2023 comme l'heure du térabit pour la conférence qui introduit les essais et les annonces de nouveaux modules cohérents 1.2 térabits/s (T), tels que le module d'interconnexion cohérente FiberMall 8 (CIM 8) et le premier module optique cohérent 1.2 T enfichable.
Les fournisseurs de services Internet (FAI) adoptent des interfaces à plus haut débit, et depuis la conférence de l'année dernière, nous avons continué à voir la croissance des applications et des modules enfichables 400G QSFP-DD sur de nouveaux marchés. Les composants enfichables cohérents évoluent depuis un certain temps vers les courtes distances, mais les clients sont désormais de plus en plus intéressés à les utiliser pour des applications longue distance traditionnellement desservies par des modules cohérents embarqués. Le marché des modules embarqués hautes performances reste robuste aujourd'hui, mais nous nous attendons à ce que la tendance enfichable se poursuive à l'avenir, car les fournisseurs de services tirent parti de sa faible consommation, de sa petite taille et de ses performances dans la mesure du possible. L'organisme de normalisation recherche des modes d'interopérabilité définissant 800G et 400G plus performants pour les optiques enfichables MSA de nouvelle génération.

Les ports enfichables cohérents devraient dépasser les ports intégrés d'ici 2023

FiberMall a participé à la conférence OFC et à la démonstration d'interopérabilité cette année. Ce qui suit est une revue de trois sessions présentées dans le Market Watch Theatre. Ces sessions ont mis en évidence la tendance vers des interfaces plus rapides et la transition attendue des modules intégrés aux modules enfichables, y compris les progrès de la normalisation de l'industrie. Lewis William, directeur principal du marketing technique chez FiberMall, a présenté une mise à jour sur les progrès de la normalisation du 800G ZR et du 800G LR au Forum OIF. Lewis souligne le succès rapide de la technologie enfichable 400G et les prochaines étapes pour les organismes de normalisation. Le développement du 400G se poursuit dans trois domaines.

Le premier est de prendre en charge le déploiement continu des modes OpenZR+ et Open ROADM à haute puissance de transmission 400G ZR+ QSFP-DD enfichable. Ces modules étendent les cas d'utilisation du QSFP-DD 400G enfichable aux réseaux ROADM métropolitains et régionaux et augmentent la densité des transpondeurs dans les équipements de transport. Le second est 400G ER1, dans le but d'une application point à point de 40 km. Le troisième domaine est la standardisation et le développement du 400G longue distance.

Les développements 400G se poursuivent avec des modules enfichables longue distance 400G ZR+, 400G ER1 et 400G à haute puissance TX

La normalisation actuelle se concentre sur les produits 800G LR/ZR et Open ROADM. Les FAI recherchent des produits enfichables à débit en bauds plus élevé pour tirer parti des améliorations en termes de coût et de consommation d'énergie. L'augmentation des débits en bauds a été un moyen efficace d'obtenir des réseaux de fibres optiques plus rentables en réduisant le nombre de fibres nécessaires pour prendre en charge une capacité de transmission donnée.

Ensuite, Lewis s'est concentré sur la normalisation du 800G ZR et a souligné les similitudes et les différences entre ces considérations et le 400G ZR. Le 800G ZR est susceptible d'être utilisé dans des cas différents selon les FAI, et dont certains attendent des solutions 1.6T. L'hypothèse clé est que le 800G ZR inclura une modulation 16QAM à 118 Gbaud, soit le double du débit en bauds du 400G ZR. Côté récepteur, Open Forward Error Correction, ou oFEC, a été sélectionné pour améliorer la sensibilité du rapport signal sur bruit optique (OSNR), avec une puissance d'entrée minimale plus élevée de 118 Gbaud. Du côté de l'émetteur, il est reconnu que le marché 400G comprend désormais des configurations amplifiées et non amplifiées, et que lorsque le 800G ZR coexiste avec le 400G ZR sur le même système de ligne, la puissance d'émission est supérieure de 3 dB. Lewis a également mis en évidence trois plages de puissance d'émetteur différentes, chaque option ayant des cas d'utilisation qui apportent de la valeur au marché. Ceux-ci inclus:

1. -11 à -14dBm : coût le plus bas
2. -7 à -11dBm : coexistence avec 400ZR
3. 0 à -7dBm : coexistence avec le traditionnel DWDM

Anthony Gachanja, chef de produit des modules enfichables chez FiberMall, explique que le succès du 400G ZR/ZR+ est en partie dû à la normalisation et à l'interopérabilité, ce qui a conduit à l'utilisation de modules enfichables 400G dans un large éventail de choix. La normalisation de la technologie des réseaux optiques aide les FAI en offrant simplicité, interopérabilité et coûts liés au volume. Anthony a expliqué que sur le marché du 400G enfichable, la normalisation a commencé avec
400G ZR et a progressé rapidement à mesure que les FAI exigeaient des performances supérieures. Cela a conduit à la création d'Open ROADM et d'OpenZR+MSA. Ainsi, nous voyons aujourd'hui des dispositifs enfichables 400G utilisés dans une grande variété d'applications, utilisant la même technologie de composants dans chaque facteur de forme.

Les modules enfichables 400G ont été la technologie cohérente à montée en puissance la plus rapide à ce jour

Anthony explique également comment le 400G ZR/ZR+ tire parti des progrès de la technologie de co-package et comment ces développements s'étendent maintenant au développement de produits futurs en utilisant la même plate-forme commune utilisant la photonique au silicium. Par exemple, la même technologie de conditionnement que FiberMall a utilisée dans ses produits enfichables 400G à succès est désormais utilisée dans ses modules CIM 8, ce qui permet des solutions enfichables aux performances optimisées fonctionnant à des vitesses allant jusqu'à 140 Gbauds. FiberMall continuera à adopter la même approche pour les futures générations de produits tels que les modules 800G et 1.6T.

Ensuite, Anthony a expliqué comment l'industrie se prépare à 800G enfichable, qui devrait être déployé pour la première fois en 2024. Actuellement, 800G ZR/LR est en cours de définition dans OIF, comme Lewis l'a partagé dans sa mise à jour OIF, avec une modulation 118Gbaud 16QAM. 800G ZR+ nécessitera une spécification d'interface multimédia standardisée, qui peut être une modulation PCS de 131 Gbauds. La photonique au silicium de FiberMall peut prendre en charge tous les taux de transmission recommandés pour 800G ZR et 800G ZR+. La version à puissance de transmission élevée peut prendre en charge des modules enfichables similaires à la puissance de transmission élevée (TX) 400G Bright ZR+.

Le 800G sera probablement disponible en version ZR, ZR+ et LR

En ce qui concerne les modules enfichables cohérents 1.6, Anthony suggère que ces modules ne seront pas nécessaires avant 2025 ou plus tard. Il pense qu'un module enfichable monoporteuse de 240 Gbauds est faisable et peut avoir la meilleure structure de coût potentielle, avec moins de composants optiques par rapport à une approche multiporteuse. Le développement de ces produits a nécessité de surmonter plusieurs défis d'ingénierie, notamment l'intégrité du signal, la puissance et la conception thermique,
mais l'industrie a de bons exemples à suivre.

Des pluggables cohérents 1.6T devraient émerger à l'horizon 2025+

Mike Lazaridis, directeur de la gestion des produits et de la stratégie chez FiberMall, donne un aperçu du module cohérent axé sur la performance. Ces modules doivent contribuer à réduire les dépenses d'investissement et de fonctionnement (CAPEX, OPEX) des FAI. Le coût par bit et les temps de régénération des modules optiques sont les principaux moteurs CAPEX. La consommation d'énergie, l'encombrement et la gérabilité sont les principaux moteurs OPEX. La clé des solutions est de développer des fonctions telles que la mise en forme de constellation probabiliste (PCS), des débits en bauds adaptatifs et des algorithmes de compensation avancés. Ces innovations technologiques offrent aux fournisseurs de services une flexibilité de transport sans précédent pour s'adapter à leur architecture réseau, optimiser l'utilisation de la fibre et simplifier le déploiement. Mike discute également de l'impact de l'approche de la limite de Shannon, où le gain d'efficacité spectrale n'est que progressif. Il a mis l'accent sur la réduction des coûts, de la consommation d'énergie et de l'encombrement. Cela nécessitera de doubler le débit en bauds de chaque génération, de concevoir des architectures de réseau efficaces et de tirer parti des avantages de la photonique sur silicium et des technologies de conditionnement avancées pouvant être utilisées sur plusieurs générations de produits.

Boutons pour une "performance optique" ultime

Chemin vers des émetteurs-récepteurs cohérents économes en énergie et en coût

Comme mentionné précédemment, ces produits de « l'ère du térabit », dirigés par les modules FiberMall CIM 8, ont été mis en évidence lors de l'OFC de cette année. China Mobile, NYSERNet et Windstream Wholesale ont annoncé des essais sur le terrain. En utilisant une méthodologie de développement commune de modules enfichables 400G et des algorithmes DSP propriétaires de FiberMall, Fibermall apporte l'avantage opérationnel des modules enfichables dans le segment multi-ride axé sur les performances. FiberMall pense que l'industrie est susceptible de poursuivre la tendance à passer des modules centrés sur les performances aux modules enfichables pour tirer parti des hautes performances et de l'efficacité énergétique. Cela pourrait inclure le développement de hautes performances 400G enfichables longue portée et 800G ZR+ jusqu'à 131 Gbaud.