การส่งสัญญาณทางไกลพิเศษ 100Gโมดูลออปติคัลกำลังมา,
เกียร์ 2000km ไม่ใช่เรื่องเพ้อฝัน!!!
ระยะการส่งของโมดูลออปติคัลเป็นพารามิเตอร์หลัก ในมุมมองของความต้องการของตลาดและแนวโน้มเครือข่ายของการส่งสัญญาณทางไกลพิเศษ โซลูชั่นการส่งสัญญาณทางไกลพิเศษได้กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาของอุตสาหกรรมการสื่อสารในอนาคต ในการใช้งานจริงของโมดูลออปติคัลระยะไกลพิเศษ จะถูกจำกัดโดยสิ่งกีดขวางทางกายภาพ เช่น เอฟเฟกต์การกระจายตัวและเอฟเฟกต์ที่ไม่เชิงเส้น
สำหรับการใช้งานเกิน 10 กม. ในเครือข่าย 100G มีสามวิธีแก้ไขปัญหาหลัก:
100G ER4 (40 กม.), 100G ZR4 (80 กม.) และ 100G DCO (2000 กม.)
100G ER4 สามารถรับส่งข้อมูลได้ระยะทาง 40 กม. โดยใช้เครื่องขยายสัญญาณเซมิคอนดักเตอร์ (SOA) ภายในตัวรับส่งสัญญาณเพื่อเพิ่มงบประมาณด้านพลังงาน เครื่องส่งสามารถทำงานบนแบนด์ LAN WDM สี่แบนด์ของ 1295nm, 1300nm, 1305nm และ 1310nm สัญญาณออปติคัลในสี่แถบนี้ถูกมัลติเพล็กซ์โดยมัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่น WDM แล้วส่งบนไฟเบอร์โหมดเดียวผ่านคอนเน็กเตอร์ LC แบบดูเพล็กซ์ เมื่อสิ้นสุดการรับ SOA จะขยายสัญญาณก่อนที่จะแยกออกเป็นแต่ละช่องสัญญาณโดยใช้มัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่น WDM
โมดูลออปติคัล 100G ER4 ที่เก่าที่สุดใช้แพ็คเกจ CFP และ CFP2 แต่เนื่องจากขนาดและการใช้พลังงานที่มาก และสวิตช์ออปติคัล 100G ที่เพิ่งเปิดตัวใหม่มักจะติดตั้งพอร์ต QSFP28 ขนาดกะทัดรัดแทนอินเทอร์เฟซ CFP ขนาดใหญ่ จึงไม่ค่อยได้ใช้ใน 100G แบบยาว ระยะทางใช้ในแอปพลิเคชัน ดังนั้น ตลาดจึงมีแนวโน้มที่จะใช้โมดูล 100G QSFP28 ความหนาแน่นสูงเพื่อเพิ่มความจุสูงสุด และลดพื้นที่ การใช้พลังงาน และค่าบำรุงรักษา
100G ZR4
100G ZR4 สามารถส่งได้ 80 กม. และข้อมูลอนุกรมสี่ช่องสัญญาณ (NRZ) ที่จุดสิ้นสุดการส่งสัญญาณจะถูกกู้คืนโดย CDR และส่งผ่านไปยังไดรเวอร์เลเซอร์สี่ตัว ซึ่งควบคุมเลเซอร์สี่ตัวที่มีความยาวคลื่นตรงกลาง 1296nm, 1300nm, 1305nm และ 1309nm ตามลำดับ สัญญาณออปติคัลถูกมัลติเพล็กซ์เป็นไฟเบอร์โหมดเดียวผ่านขั้วต่อ LC มาตรฐาน
ที่จุดสิ้นสุดการรับ สัญญาณออปติคัลของช่องสัญญาณทั้งสี่จะถูกขยายโดย SOA จากนั้นสัญญาณออปติคัลจะถูกแยกส่วนโดยตัวแยกสัญญาณแสงแบบรวม สัญญาณออปติคัลแต่ละตัวจะถูกกู้คืนโดยตัวตรวจจับ PIN จากนั้นจึงส่งผ่านเครื่องขยายสัญญาณทรานส์อิมพีแดนซ์และ CDR ไปยังไดรเวอร์เอาต์พุตที่สอดคล้องกับ CAUI-4 ในทำนองเดียวกัน ตลาดต้องการ 100G ZR4 ในแพ็คเกจ QSFP28
100G DCO
การใช้งานระบบส่งกำลังเกินกว่า 80 กม. ต้องใช้เทคนิคการมอดูเลตที่สอดคล้องกัน 100G DCO เป็นหนึ่งในตัวเลือกไม่กี่ตัวสำหรับการใช้งานการส่งสัญญาณด้วยแสง 100G ในระยะ 80 กม. ถึง 2,000 กม. 100G DCO มีอยู่ในแพ็คเกจ CFP และ CFP2 ในหมู่พวกเขา CFP2 DCO มีความยืดหยุ่นมากขึ้นและรองรับความหนาแน่นของแผงที่สูงกว่า CFP DCO
CFP2 DCO ใช้การมอดูเลต QP-QPSK และด้วย DSP ในตัว ไม่จำเป็นต้องใช้ Dispersion Compensation Module (DCM) แยกต่างหาก แต่จะมีการชดเชยการกระจายแบบอิเล็กทรอนิกส์โดยอัตโนมัติ ทำให้สามารถส่งผ่านระยะทางไกลระหว่างไซต์ขยายสัญญาณได้ โมดูลออปติคัลประกอบด้วยมัลติเพล็กเซอร์แบบออปติคัลและโมดูเลเตอร์ Mach-Zehnder ตัวรับสัญญาณรวมถึงตัวแยกสัญญาณออปติคัล, มิกเซอร์ไฮบริดแบบออปติคัล InP 90 องศาแบบคู่และตัวตรวจจับ PIN photodetector แบบสมดุลและ TIA แบบสี่ช่องสัญญาณ
100G CFP2 DCO มีให้เลือกสามรุ่น ได้แก่ ZR/MR/LH ทั้งหมดในแพ็คเกจ CFP2 ขนาดกะทัดรัดและ DSP ขนาด 16 นาโนเมตรสำหรับผู้ใหญ่ ระยะการส่งของโหมด ZR คือ 120 กม. ระยะการส่งข้อมูลของโหมด MR คือ 300 กม. และระยะการส่งข้อมูลของโหมด LH คือ 2,000 กม.
การโยกย้ายโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายปัจจุบันไปยังระบบ 100G เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และองค์กรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จำเป็นต้องมีอินเทอร์เฟซไคลเอ็นต์ 100G เพื่อขยายไปยังระยะทางที่ไกลขึ้นโดยไม่ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณออปติคัลราคาแพง 100G ER4, ZR4 และ DCO ตอบสนองความต้องการเหล่านี้
มีให้ใน 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ZR4 และ 100G
CFP/CFP2 DCO สามารถครอบคลุมแอปพลิเคชันการเชื่อมต่อโครงข่ายออปติคัลระยะไกลพิเศษ 100G ทั้งหมดภายใน 40 กม. ถึง 2000 กม.
