การพัฒนา DWDM ที่สอดคล้องกัน

Feb 02, 2021

ฝากข้อความ

ภายในเวลาไม่ถึง 10 ปีโมดูล DWDM ได้มาไกลแล้วโดยอุปกรณ์ออพติคอลมีขนาดเล็กลงและเร็วขึ้น อัตราของมันเพิ่มขึ้นสิบเท่าในกรอบเวลาเดียวกัน: จาก 40 กิกะไบต์ในปี 2554 เป็น 400 กิกะไบต์ในปัจจุบันโดยมีโมดูลออปติคัลแบบเสียบได้ 800 กิกะไบต์กำลังจะมาถึงในอนาคตอันใกล้นี้


การนำเลนส์ที่สอดคล้องกันเป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาระบบ DWDM อุปกรณ์ออพติคอลที่เชื่อมโยงกันใช้อุปกรณ์ออพติคอลขั้นสูงและตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ในการส่งและรับการมอดูเลตคลื่นแสงที่ซับซ้อนจึงได้รับการส่งข้อมูลความเร็วสูง ในระดับที่สูงมากการมอดูเลตที่สอดคล้องกันยังคงเป็นแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังอุปกรณ์ออปติคอลความเร็วสูงซึ่งรวมถึง 400G ขึ้นไป


ระบบ DWDM ที่สอดคล้องกันในเชิงพาณิชย์เครื่องแรกคือ 40G ตามด้วย 100G ระบบเหล่านี้ใช้ไลน์การ์ดและแชสซีและความสามารถในการรองรับไลน์การ์ดจำนวนมากในแต่ละระบบและใช้พื้นที่เดียวกันกับผลิตภัณฑ์อัตรา 10G ถือเป็นก้าวสำคัญซึ่งตอนนี้สามารถถ่ายโอนอัตรา 100G และระยะทางที่ไกลขึ้นได้ เมื่อเวลาผ่านไปความเร็วของไลน์การ์ดได้เพิ่มขึ้นเป็น 200 กิกะไบต์ขึ้นไป แต่ด้วยการถือกำเนิดของผู้ให้บริการคลาวด์อุตสาหกรรมกำลังเข้าใกล้จุดผันแปร


ในขณะที่เครือข่ายผู้ให้บริการคลาวด์เริ่มเติบโตอย่างทวีคูณจึงมีแรงกดดันเพิ่มขึ้นต่อผู้ผลิตในการสร้างส่วนประกอบเครือข่ายที่เล็กลงเร็วขึ้นและถูกลง มันเป็นจุดเปลี่ยนที่นำไปสู่การสร้าง" pizza box" ระบบ DWDM


GG quot; กล่องพิซซ่า" ระบบกำจัดเคสและไลน์การ์ด เป็นระบบสแตนด์อะโลนขนาดเล็กทางกายภาพสวิตช์ศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กที่มีความสูง 1 หรือ 2RU (1.5" -3") กุญแจสำคัญทางวิศวกรรมเพื่อความมีชีวิตของ" กล่องพิซซ่า" แพคเกจคือการแยกองค์ประกอบหลักสองส่วนของการส่งผ่านแสงที่สอดคล้องกัน: อุปกรณ์ออปติคัล (เลเซอร์ตัวรับโมดูเลเตอร์ ฯลฯ ) และ DSP (ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล) ซึ่งจนถึงขณะนี้ได้รับการติดตั้งในโมดูลขนาดใหญ่ที่ติดตั้งอยู่ใน - ไลน์การ์ด


นวัตกรรมด้านทัศนศาสตร์ทำให้ต้องลดการใช้พลังงานและส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลง นวัตกรรมเหล่านี้ส่งผลให้ CFP2-ACO (Analog Coherent Optical Devices) แบบเสียบได้ซึ่งเป็นโมดูล DWDM แบบเสียบได้ขนาดค่อนข้างเล็กสำหรับ CFP2 เทคโนโลยี DSP ยังได้รับการพัฒนาเพื่อให้ชิป DSP ตัวเดียวสามารถรองรับโมดูล CFP2-ACO ได้หลายโมดูล


โดยการวาง DSP หลายรายการใน" กล่องพิซซ่า" ซึ่งสามารถให้บริการ CFP2-ACO ได้หลายเครื่องผู้ผลิตได้ผลิตระบบที่สามารถส่งสัญญาณ 2TBPS (การเชื่อมต่อไคลเอนต์ 20x100G) ภายในตู้แร็คสองเครื่อง (3 นิ้ว) ในทางตรงกันข้ามระบบที่ใช้แชสซีจะต้องใช้ตู้แร็ค 12 ตัว นอกจากจะประหยัดพื้นที่แล้วยังประหยัดพลังงานอีกด้วย


เหตุใด CFP2-ACO จึงเรียกว่า" Analog"? นี่คือ' ระบบเหล่านี้ไม่ใช่ระบบดิจิทัลและเลขศูนย์ใช่หรือไม่ นี่คือความฉลาดของเทคโนโลยีการเชื่อมโยงกันซึ่งปรับ 1s และ 0s ให้เป็นรูปคลื่นอะนาล็อกบรรจุข้อมูลเพิ่มเติมลงในรูปคลื่นแต่ละรูปแบบซึ่งสามารถถอดรหัสได้อย่างแม่นยำที่ปลายอีกด้านหนึ่ง


แน่นอนว่านี่เป็นคำอธิบายที่ง่ายมากเกี่ยวกับการส่งสัญญาณที่สอดคล้องกัน แต่กุญแจสำคัญสำหรับผู้พัฒนา&# 39 คือความต้องการในการแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อกเพื่อส่งข้อมูลและแปลงสัญญาณอนาล็อกกลับเป็นสัญญาณดิจิทัลที่ ปลาย ๆ CFP2-ACO สามารถประมวลผลสัญญาณอะนาล็อกเท่านั้นโดยจะรับสัญญาณอนาล็อกที่สอดคล้องกันจาก DSP ที่จะส่งหรือส่งสัญญาณอะนาล็อกที่สอดคล้องกันที่ได้รับไปยัง DSP เพื่อแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัล


ระบบ CFP2-ACO กำลังก้าวหน้าในการลดพื้นที่ว่างลดการใช้พลังงานและลดต้นทุนของอุปกรณ์เครือข่ายออปติคัลโดยเฉพาะตัวแปลง แพลตฟอร์มเหล่านี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางทั่วทั้งอุตสาหกรรมและได้กลายเป็นรูปแบบมาตรฐานของการส่งผ่านแสงในแทบทุกเครือข่ายของผู้ให้บริการคลาวด์


นับตั้งแต่การเปิดตัวระบบที่ใช้ CFP2-ACO ผู้ขายได้นำเสนอ" กล่องพิซซ่า" ระบบที่ไม่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์ที่เสียบ DWDM ส่วนประกอบออปติคัลและ DSP อยู่บนโมดูลที่เปลี่ยนได้ในสนามขนาดเล็กหรือการ์ดเส้นเล็ก ระบบเหล่านี้สามารถรองรับ 600Gbps + ต่อความยาวคลื่น


ในขณะเดียวกันด้วยการเปิดตัว CFP2-DCO อุปกรณ์ออพติคอล DWDM ที่เชื่อมต่อกันแบบเสียบได้ยังคงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง" D" ย่อมาจาก" หมายเลข" ในเลนส์ดิจิตอลที่สอดคล้องกัน อีกครั้งนักพัฒนาของเลนส์ที่สอดคล้องกันได้ลดขนาดและการใช้พลังงานของส่วนประกอบเพื่อให้ทั้งอุปกรณ์ออปติคัลและ DSP อยู่ใน CFP2


สิ่งนี้ช่วยลดความจำเป็นในการใช้ชั้นวางเพื่อรองรับ DSP ทำให้สามารถถ่ายโอน DWDM ที่สอดคล้องกันได้โดยตรงจากเราเตอร์หรือสวิตช์ซึ่งเป็นจุดเปลี่ยนที่แท้จริงสำหรับการบรรจบกันของ DWDM และเราเตอร์


ตอนนี้โมดูลออปติคัลที่เชื่อมโยงกันได้รับการพัฒนาเป็น 400G ZR และ 400G ZR + ในแพ็คเกจ QSFP-DD โดยใช้เทคโนโลยีเดียวกับ CFP2-DCO แต่มีขนาดที่เล็กกว่า แพคเกจขนาดกะทัดรัดดังกล่าวรองรับอุปกรณ์ออปติคอล DWDM ที่เชื่อมต่อกัน 400G ซึ่งเป็นโซลูชันที่เป็นไปได้สำหรับการกำหนดเส้นทางและฟิวชั่น DWDM


ส่งคำถาม