10G SFP+, 25G SFP28, 40G QSFP+, 100G QSFP28 Special Offer!
Currency: USD
USD - US Dollar
EUR - Euro
GBP - British Pound
CAD - Canadian Dollar
AUD - Australian Dollar
JPY - Japanese Yen
SEK - Swedish Krona
NOK - Norwegian Krone
INR - Indian Rupee
BRL - Brazilian Real
RUB - Russian Ruble
Need Help?
  1. Английский
  2. Русский
  3. португальский
  4. Испанский
  5. Французский
  6. Итальянский
  7. Немецкий
  8. 한국어
  9. العربية
  10. に ほ ん ご
  11. Tiếng Việt
Выберите валюту
USD - Доллар США
EUR - Евро
GBP - британский фунт
CAD - Канадский доллар
AUD - Австралийский доллар
JPY - японская иена
SEK - шведская крона
NOK - норвежская крона
INR - Индийская рупия
BRL - Бразильский реал
RUB - Российский рубль
Справка
Фильтр
Очистить все

Когерентные приемопередатчики

Когерентные приемопередатчики

Сортировать по :Новички вперед

Категории

{{cate.name}}

Фильтр
Фильтр
Фильтр
Результаты 10

просмотреть {{page_size}}

Обзор продукта
Тенденции развития технологии и стандартов когерентных оптических приемопередатчиков

С улучшением скорости одноканальной передачи все больше и больше сценариев приложений в области современной оптической связи начинают использовать технологию когерентной оптической передачи. Когерентная технология переключилась с магистральной сети (> 1000 км) на городскую сеть (MAN) (100 ~ 1000 км) или даже на граничную сеть доступа (< 100 км). С другой стороны, в области передачи данных когерентная технология также стала основным решением для соединения центров обработки данных (DCI) (80–120 км).

Потребление когерентных оптических линий приведет к резкому росту в ближайшие несколько лет. Эти новые приложения также предъявляют новые требования к системе когерентных оптических приемопередатчиков, что способствует эволюции блоков когерентных приемопередатчиков от первоначальной интеграции с линейными картами и приемопередатчиками MSA к независимым, стандартизированным сменным оптическим приемопередатчикам. В этой статье обсуждается тенденция развития подключаемых когерентных оптических приемопередатчиков, а также сравниваются и анализируются когерентные стандарты 400G.

Разработка подключаемых когерентных оптических приемопередатчиков
По сравнению с клиентскими оптическими приемопередатчиками, используемыми в MAN или центре обработки данных, блок когерентного оптического приемопередатчика, используемый в сети оптической передачи, обычно встроен или интегрирован на одной плате со стороны линии, с недостатками низкой плотности портов, большой объемной мощности. потребление, нестандартный дизайн и т. д. В течение длительного времени сетевые операторы надеялись, что передающий оптический трансивер имеет такой же или аналогичный форм-фактор, что и клиентские оптические трансиверы. В последние годы совершенствуются усовершенствованные микросхемы DSP с технологией CMOS и интегрированной фотонной технологией, что делает возможными подключаемые когерентные оптические приемопередатчики меньшего размера и с меньшим энергопотреблением. 

После многих лет разработки стандартизированные и подключаемые оптические приемопередатчики стали обязательным выбором для передачи услуг на стороне линии оптической связи. Тенденция развития когерентных оптических приемопередатчиков, используемых в MAN и магистральных сетях, имеет следующие характеристики:

-Высокоскоростной: перейти от 100G/200G к 400G, а затем к скорости 800Gbps;
-Миниатюризация: переход с форм-фактора 100G MSA на CFP/CFP2DCO/ACO, текущие стандарты упаковки — 400G OSFP DCO, QSFP-DD DCO и т. д. (как показано на рис. 1);
-Низкое энергопотребление: С учетом общих требований к энергопотреблению системы, например, энергопотребление когерентных оптических приемопередатчиков в форм-факторе QSFP-DD не превышает 15 Вт;
-Стандартизация взаимосвязи: Традиционно производители оборудования используют свои собственные специализированные интерфейсные платы, а также запатентованные методы модуляции высокого порядка и алгоритмы FEC. Интерфейсы разных производителей не могут взаимодействовать друг с другом. Таким образом, взаимосвязь когерентных оптических приемопередатчиков — это направление, в котором работает отрасль. 

Рис. 1. Подключаемые когерентные оптические приемопередатчики в трех стандартных корпусах (QSFP-DD, OSFP, CFP2-DCO)

200G CFP2-DCO и 400G QSFP-DD ZR — самые популярные когерентные оптические трансиверы в Fibermall.
- Особенности 200G CFP2-DCO заключаются в следующем:
Доступен в форм-факторе CFP2 с возможностью горячей замены
Полнодиапазонный настраиваемый лазер C-диапазона со сверхтонкой шириной линии
Дальность передачи до 80 км/500 км по одномодовому волокну
Использование модуляции DP-QPSK
Два оптических порта LC
Диапазон рабочих температур коммерческого класса от 0 до 70 ℃
Напряжение питания 3.3В
Соответствует RoHS (без содержания свинца)

-400G КСФП-ДД ЗР:
Идеально подходит для Edge DCI
Открытый межсетевой форум (OIF) совместимый
Поддерживает скорость передачи данных 400G
Обеспечивает досягаемость до 120 км от точки к точке

С развитием интернет-сервисов, построением облачной инфраструктуры и потребностью в вычислениях на основе ИИ операторы связи и центров обработки данных выдвинули четкие требования к совместимости оптических приемопередатчиков от разных производителей.

Что касается стандартов FEC, существуют различные типы, такие как GFEC, SCFEC, RS10, CFEC, oFEC, SD-FEC и т. д., соответствующие разным скоростям и стандартам, которые обычно можно разделить на три поколения: первое поколение — блочное. кода требование усиления составляет 6 дБ, а накладные расходы — 6.7 %; Второе поколение представляет собой итерацию каскадного чередования с требованием усиления 8 дБ и накладными расходами 6.7%; третье поколение представляет собой SD-FEC с мягким решением, с требованием усиления 11 дБ и накладными расходами более 25%, с использованием кода продукта Turbo (TPC) и алгоритма проверки кода с проверкой на четность с низкой плотностью (LDPC), а также новый генерация FEC на основе формирования вероятности созвездия еще не выпустила стандарт.

С точки зрения алгоритма DSP, на примере 400ZR, формат кадра, недифференциальное кодирование, корректировочные метки, правила отображения символов, обучающие последовательности, пилот-символы и другая необходимая информация для обмена данными стандартизированы. Что касается стандартов MIS, уже существуют различные типы стандартов, такие как CFP MIS, C-CMIS и CMIS. Когерентные оптические трансиверы ZTE всегда были на передовом уровне в отрасли. Компания успешно запустила приемопередатчики MSA собственной разработки 100G/200G/400G/600G и стала лидером отрасли, выпустив подключаемые оптические приемопередатчики серии 100G CFP, 200G/400G DCFP2, DCFP2/QSFP-DD и другие подключаемые приемопередатчики с высокой степенью интеграции, использующие также постепенно разрабатываются оптические и электрические микросхемы.

Сравнительный анализ когерентных стандартов 400G
Текущая коммерческая когерентная технология развилась до одноволновой 800G, но в настоящее время 800G не имеет соответствующих стандартов в отрасли, в то время как когерентная технология 400G имеет три стандарта: 400ZR, OpenROADM и OpenZR+.

400ZR — это проект, запущенный Optical Internetworking Forum (OIF) в 2016 году для стандартизации совместимого интерфейса когерентного оптического приемопередатчика с бюджетом мощности, который может поддерживать такие форм-факторы, как QSFP-DD и OSFP для взаимодействия центров обработки данных (DCI) 400G когерентных оптических приемопередатчиков. Этот форм-фактор, предложенный OIF, ориентирован на определенные приложения, в которых производительность передачи может быть принесена в жертву, поскольку она должна соответствовать целевой мощности приемопередатчика 15 Вт.

OIF-400ZR предназначен для периферийных приложений DCI. Сторона клиента определяет только скорость 400GbE, расстояние передачи составляет 80–120 км, и используется прямое исправление ошибок CFEC. OIF продемонстрировала, что согласованные стандарты совместимости возможны, и предлагаемое ею решение 400ZR хорошо поддерживается в отрасли. В то же время системные операторы доказали, что есть возможности для дальнейшего улучшения тепловых характеристик этих форм-факторов высокой плотности, что позволяет оптическим трансиверам с этими форм-факторами поддерживать дополнительные функции для обеспечения более высокой производительности.

Основываясь на успехе OIF, операторы связи во главе с AT&T определили стандарт OpenROADM MSA, который может поддерживать передачу на большие расстояния. OpenROADM разработан для сетей OTN, которым необходимо поддерживать другие протоколы и увеличивать соответствующий битрейт служебных данных. OpenROADM MSA в основном предназначен для сетевых приложений ROADM операторов связи. Он определяет скорости 100G, 200G, 400GbE и OTN на терминальном интерфейсе с расстоянием передачи 500 км. Он использует открытый алгоритм прямой коррекции ошибок FEC (oFEC). 

400ZR и OpenROADM определяют типы и рабочие характеристики подключаемых когерентных оптических приемопередатчиков для соединения центров обработки данных и телекоммуникационных сетей оптической передачи соответственно, но каждый из них имеет определенные ограничения и недостатки. Например, 400ZR поддерживает только клиентские интерфейсы 400GbE, а OpenROADM применим только к сетевым сценариям операторов связи. Поэтому некоторые основные производители в отрасли объединили соответствующие преимущества стандартов OIF-400ZR и Open ROADM и запустили еще один стандарт MSA, OpenZR+. Общая эволюция этих трех стандартов показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Развитие и эволюция стандартов совместимости для когерентных оптических приемопередатчиков.

OpenZR+MSA имеет более широкий спектр приложений и предназначен для городских, магистральных, DCI и операторов связи, чтобы обеспечить расширенные функции и улучшенную производительность в подключаемых формах, таких как QSFP-DD и OSFP, для поддержки взаимодействия с различными поставщиками. OpenZR+ не только поддерживает простой хост-интерфейс Ethernet pure 400ZR, но также добавляет поддержку многоскоростного Ethernet и функции мультиплексирования линейного интерфейса 100G, 200G, 300G или 400G, а также принимает OpenROADM MSA и oFEC, стандартизированные CableLabs, что приводит к более высокой устойчивость к дисперсии и более высокий коэффициент кодирования. В сентябре 2020 года OpenZR+ выпустила свою первую общедоступную версию книги метрик. Основные показатели эффективности когерентных оптических приемопередатчиков, определенные тремя стандартами OIF-400ZR, Open ROADM и OpenZR+, приведены в таблице 1.


Таблица 1 Сравнение стандартных параметров взаимодействия когерентных оптических приемопередатчиков 400ZR, OpenROADM, OpenZR+

Сетевым операторам выгодно использовать тот же форм-фактор оптических приемопередатчиков на стороне линии, что и на стороне клиента, что снижает затраты за счет более простой сетевой архитектуры. В сочетании с недавней отраслевой тенденцией Open Line System (OLS) эти передающие оптические приемопередатчики можно напрямую вставлять в маршрутизаторы без внешних систем передачи. Это упрощает платформу управления при одновременном снижении стоимости, энергопотребления и занимаемой площади. Например, в сценарии сетевого приложения, показанном на рис. 3, пользователь может напрямую вставить когерентный оптический трансивер, отвечающий требованиям OpenZR+, в порт маршрутизатора, поддерживающего OLS, или вставить его в линейный порт маршрутизатора. устройство передачи, используемое для реализации преобразования протокола сигнала. , а затем подключитесь к маршрутизатору через клиентский порт устройства. Поставщики когерентных DSP и когерентных оптических приемопередатчиков активно проводят испытания на совместимость когерентных оптических приемопередатчиков, таких как Acacia, NEL, Inphi, NeoPhotonics и т. д. В настоящее время когерентные оптические приемопередатчики с коротким расстоянием передачи могут взаимодействовать с несколькими производителями.
 Рис. 3. Приложение, поддерживающее OpenZR+

Анализ развития технологий после применения когерентности 400G
С точки зрения развития стандартизации следующее поколение когерентных сменных продуктов 400G, вероятно, будет использовать одноволновую скорость 800G. Недавно OIF обсуждает разработку стандарта когерентной технологии следующего поколения — 800ZR. В настоящее время первоначальным рассмотрением является поддержка 80–120-километровых (усиленных) каналов DWDM для сценариев DCI и 2–10-километровых каналов без усиления для сценариев кампуса. Интерфейс на стороне клиента поддерживает 2×400GE или 1×800GE, а на стороне линии поддерживается когерентный линейный интерфейс с одной длиной волны 800G.

Индикаторы структуры кадра отображаются со стороны клиента на сторону линии, а индикаторы сигналов на стороне линии определяются для достижения функциональной совместимости. На уровне компонентов OIF также обсуждает техническую спецификацию когерентного модулятора следующего поколения OIF-HB-CDM2.0, которая поддерживает более высокие скорости модуляции. Внутри страны Рабочая группа CCSA по оптическим устройствам недавно утвердила 6 проектов отраслевых стандартов оптических устройств 800 Гбит/с, включая IC-TROSA 800 Гбит/с и 1x800 Гбит/с оптические трансиверы с фазовой модуляцией.

Поэтому промышленность также пробует некоторые новые материалы и технологии устройств, такие как тонкопленочный ниобат лития (TFLN). Ниобат лития всегда считался лучшим материалом для оптических модуляторов. Традиционные модуляторы на основе ниобата лития из сыпучих материалов не могут поддерживать приложения со скоростью передачи выше 64 ГБд из-за их громоздких размеров и полосы пропускания, ограниченной размером устройства. В последние годы, благодаря прорыву в технологии обработки чипов TFLN, модуляторы на ниобате лития также могут достигать небольших размеров и высокой пропускной способности, поэтому это рассматривается как потенциальная технология для реализации оптических модуляторов со скоростью 100 ГБд и выше. Кроме того, для достижения высокой пропускной способности на уровне устройства, чипы электропривода и технология упаковки также входят в число трудностей, которые необходимо решить.

Подробнее ↓