In minder dan 10 jaar tijdDWDM-moduleshebben een lange weg afgelegd, waarbij optische apparaten kleiner en sneller worden. De snelheid ervan is in hetzelfde tijdsbestek vertienvoudigd: van 40 gigabyte in 2011 naar 400 gigabyte nu, en in de nabije toekomst zullen er 800 gigabyte aan insteekbare optische modules op komst zijn.
De introductie van coherente optica is een van de belangrijkste innovaties in de ontwikkeling van DWDM-systemen. Coherente optische apparaten maken gebruik van geavanceerde optische apparaten en digitale signaalprocessors (DSP's) om complexe lichtgolfmodulatie te verzenden en te ontvangen, waardoor gegevensoverdracht op hoge snelheid wordt bereikt. Op een zeer hoog niveau blijft coherente modulatie de drijvende kracht achter optische apparaten met hoge snelheid, waaronder 400G en hoger.
Het eerste commercieel verkrijgbare coherente DWDM-systeem is 40G, gevolgd door 100G. Deze systemen zijn gebaseerd op lijnkaarten en chassis, en de mogelijkheid om veel lijnkaarten in elk systeem te ondersteunen en dezelfde ruimte in beslag te nemen als het 10G-snelheidsproduct is een grote stap voorwaarts, dat nu 100G-snelheden en langere afstanden kan overbrengen. In de loop van de tijd zijn de snelheden van lijnkaarten verbeterd tot 200 gigabyte of meer, maar met de komst van cloudproviders nadert de sector een keerpunt.
Nu de netwerken van cloudproviders exponentieel beginnen te groeien, neemt de druk op fabrikanten toe om nog kleinere, snellere en goedkopere netwerkcomponenten te creëren. Het was dit keerpunt dat leidde tot de creatie van het DWDM-systeem "pizzabox".
Het "pizzabox"-systeem elimineert doos- en lijnkaarten. Het is een fysiek klein stand-alone systeem, een kleine datacenterswitch met een hoogte van 1 of 2RU (1,5 "-3"). De technische sleutel tot de levensvatbaarheid van het "pizzadoos"-pakket was de scheiding van de twee belangrijkste componenten van coherente optische transmissie: het optische apparaat (laser, ontvanger, modulator, enz.) en de DSP (digitale signaalprocessor), die tot nu toe was nu ondergebracht in grote modules die op de in-line kaart waren gemonteerd.
Innovaties op het gebied van de optica hebben geleid tot de behoefte aan een lager energieverbruik en kleinere componenten. Deze innovaties resulteerden in de Pluggable CFP2-ACO (Analog Coherent Optical Devices), een relatief kleine Pluggable DWDM-module voor CFP2. De DSP-technologie evolueert ook zodat een enkele DSP-chip meerdere CFP2-ACO-modules kan ondersteunen.
Door meerdere DSP's in een 'pizzadoos' te plaatsen die meerdere CFP2-ACO's kan bedienen, hebben fabrikanten systemen geproduceerd die 2TBPS (20x100G clientverbinding) kunnen verzenden binnen twee rackeenheden (3 inch). Voor een op een chassis gebaseerd systeem zijn daarentegen twaalf rackeenheden nodig. Naast dat ze ruimte besparen, zijn ze ook energiezuiniger.
Waarom wordt CFP{{0}}ACO "analoog" genoemd? Zijn dit geen digitale enen en nullen? Dit is de briljantheid van de coherentietechnologie, die enen en nullen moduleert in analoge golfvormen, waardoor meer gegevens in elke golfvorm worden verpakt, die vervolgens aan de andere kant nauwkeurig kunnen worden gedecodeerd.
Natuurlijk is dit een heel eenvoudige uitleg van coherente signaaloverdracht, maar de sleutel tot het doel van de ontwikkelaar is de noodzaak om digitale signalen om te zetten in analoge signalen om gegevens te verzenden, en om analoge signalen aan de andere kant weer om te zetten in digitale signalen. CFP2-ACO kan alleen analoge signalen verwerken, het ontvangt coherente analoge signalen van de DSP om te verzenden, of het verzendt de ontvangen coherente analoge signalen naar de DSP voor conversie naar digitale signalen.
CFP2-ACO-systemen boeken vooruitgang bij het verkleinen van de ruimtevoetafdruk, het verminderen van het energieverbruik en het verlagen van de kosten van optische netwerkapparatuur, met name converters. Deze platforms worden in de hele sector op grote schaal toegepast en zijn de standaardvorm van optische transmissie geworden in vrijwel elk netwerk van cloudproviders.
Sinds de introductie van op CFP2-ACO gebaseerde systemen hebben leveranciers nieuwe, snellere "pizzabox"-systemen geïntroduceerd die niet afhankelijk zijn van insteekbare DWDM-apparaten. Optische componenten en DSP's bevinden zich op kleine ter plaatse vervangbare modules of kleine lijnkaarten. Deze systemen kunnen 600Gbps+ per golflengte ondersteunen.
Tegelijkertijd, met de introductie vanGVB2-DCOEr werden verder inplugbare coherente optische DWDM-apparaten ontwikkeld. "D" staat voor "getal" in digitale coherente optica. Opnieuw hebben de ontwikkelaars van coherente optica de omvang en het energieverbruik van de componenten verminderd, zodat zowel het optische apparaat als de DSP in CFP2 werden ondergebracht.
Hierdoor is er geen rack meer nodig om DSP's te huisvesten, waardoor coherente DWDM-overdrachten rechtstreeks vanaf routers of switches mogelijk zijn, wat het echte keerpunt is voor DWDM- en routerconvergentie.
Coherente optische modules worden nu ontwikkeld tot 400G ZR en 400G ZR+ in QSFP-DD-pakketten, waarbij dezelfde technologie wordt gebruikt alsGVB2-DCO, maar dan in een kleiner formaat. Zo'n compact pakket biedt ruimte400G coherente DWDM optische apparaten, wat inderdaad een haalbare oplossing biedt voor routing en DWDM-fusie.
