De optische module ontwikkelt zich naar hoge snelheid en integratie. Telecom en datacenter zijn twee belangrijke toepassingsscenario's. Optische modules kunnen worden ingedeeld in 10 Gb / s, 25 Gb / s, 50 GB / s, 100 GB / s, 400 Gb / s, enz. Afhankelijk van de snelheid, ze kunnen worden onderverdeeld in SFP +, SFP28, QSFP 28, CFP2, QSFP-DD, OSFP, enz. Volgens de transmissieafstand kunnen ze worden onderverdeeld in 100 m, 500 m, 2 km, 10 km, 40 km, 80 km, enz.; volgens het modulatieformaat kan het worden onderverdeeld in NRZ-intensiteitsmodulatie, pam4-intensiteitsmodulatie, DP-QPSK / NQAM-fasemodulatie Afhankelijk van of WDM wordt ondersteund, kan het worden onderverdeeld in grijs licht en gekleurd licht; volgens verschillende werktemperaturen, kan het worden onderverdeeld in commerciële kwaliteit en industriële kwaliteit.
Telecom en datacenter zijn twee belangrijke toepassingsscenario's van optische modules, die de ontwikkeling van optische moduletechnologie naar hogere snelheid en hogere integratie bevorderen. In voorwaarts netwerk voor mobiele communicatie evolueert de optische module van 10Gb / s met ondersteuning van 4G CPRI-interface naar 25Gb / s met ondersteuning van 5G ecpri-interface; optische module in transmissienetwerk met medium back evolueert van 50GB / s, 100GB / s naar 200GB / s en 400Gb / s. In de traditionele drielaagse schakelarchitectuur van datacenters evolueert de snelheid van de optische module naar 25/50/100/200 / 400Gbps; in de nieuwe tweelagige schakelarchitectuur evolueert de snelheid van de optische module naar 800 Gb / s. In de afgelopen jaren, met de snelle ontwikkeling van bandbreedtevereisten en optische moduletechnologie, is de standaardisatie van de foto-elektrische interface van optische modules en de verpakkingsvorm in binnen- en buitenland gelijktijdig gepromoot.
De 800Gbase-r-specificatie definieert de basislaag van het 800G-netwerk, waarvan wordt verwacht dat het de prestaties opnieuw zal verdubbelen om te voldoen aan de vereisten van datacenters. Als aanvulling op de basislaag van het netwerk heeft het 800G pluggable MSA-team in september 2019 de 800 Gbps Ethernet-transmissiespecificatie op basis van pam-4-modulatietechnologie voor datacentertoepassingen vrijgegeven.
800G SR8: een kosteneffectieve 8x100G-module voor transmissietoepassingen op korte afstand die 60-100 meter kan verzenden via single-mode glasvezel.
800G FR4: 4x200G optische module, moet nieuwe FEC-functie ondersteunen.
Bovendien kunnen insteekbare optische modules, QSFP112-DD en OSFP 32-verpakkingstypen ook in de specificatie worden opgenomen, en de insteekbare optische modules zijn nog steeds de ideale keuze voor 800G-datacenters en operators.
De eerste 800G QDFP inplugbare optische module standaard met dubbele dichtheid definieert de grootte van de 800G optische module - QSFP-DD800. Naar verluidt kan de optische module acht hogesnelheidskanalen ondersteunen, is elke kanaalsnelheid 100G / s en kan hij compatibel zijn met QSFP-DD, QSFP +, QSFP28, QSFP56 en andere optische modules, waardoor netwerkoperators met groot gemak en voordelen bij 800G Ethernet-implementatie.
8 × 100G-oplossing
Scenario-eisen 800G SR
Voor toepassingsscenario's op korte afstand is de kosten de focus van de aandacht, en dit soort module wordt voornamelijk geselecteerd door exploitanten van ultragrootschalige datacentra. Het doel van MSA is om een goedkope 8 × 100G-module voor SR-scenario's te ontwikkelen, die de beste punten van 60-100m beslaat. MSA zal een goedkope PMD-specificatie definiëren voor single-mode glasvezelverbindingen op basis van 100G pam4. Bovendien zal voor SR-applicatie met een lage vertraging KP4 FEC worden gebruikt in 800G MSA optische module om foutcorrectie te bereiken. Andere DSP-algoritmen omvatten ook eenvoudig klokherstel en egalisatie. Ten slotte wijst MSA een connector toe aan de psm8-module, die kan uitwaaieren tot 8x100G.
8 × 100G technisch haalbaarheidsplan
In de evolutie van 400G-sr8 naar 800G-SR8 kan een enkelkanaals 100G-snelheid oplossingen op basis van multimode-vezel (MMF) beperken. Volgens het theoretische model dat in IEEE wordt gebruikt, kunnen we schatten dat wanneer de baudrate zo hoog is als 50G, de transmissieafstand die MMF kan ondersteunen niet meer is dan 50 meter. De beperkende factoren zijn de modulatiebandbreedte van VCSEL en de intermodusverspreiding van MMF. Door het apparaat, de glasvezelmedia en het verbeterde DSP-algoritme te optimaliseren, kan een transmissie van 100 meter worden gerealiseerd ten koste van hogere kosten, grotere vertraging en een groter stroomverbruik. Daarom raadt de werkgroep van MSA inplugbare 800G optische module het gebruik van single-mode transmissietechnologie aan om 800G-SR8 scèneverbinding te realiseren.
4 × 200G FR-oplossing
800G FR vraaganalyse
De enkelkanaals 200G pam4-technologie is de volgende belangrijke technische stap van optische intensiteitsmodulatie en directe detectie-interconnectie. Het wordt de basis van een 4-kanaals 800G-verbinding en de basiscomponent van 1,6 TB / s-interconnectie in de toekomst. MSA zal een complete PMD en enkele PMA-lagen definiëren, inclusief een nieuw FEC-schema met laag vermogen en lage vertraging als een pakket over de KP4 FEC van 112G elektrische ingangssignalen om de net coding gain (NCG) -modem te verbeteren. Een van de belangrijkste doelstellingen van de industriealliantie is de ontwikkeling van nieuwe elektrische en optische analoge breedbandcomponenten voor zender- en ontvangercomponenten, waaronder digitaal-naar-analoog converters en analoog-naar-digitaal (AD / DA) converters. Om te voldoen aan de strikte vereisten voor stroomverbruik van insteekbare modules, zal een DSP-chip met een lager aantal nm worden ontworpen in CMOS-technologie en zal een signaalverwerkingsalgoritme met laag vermogen worden gebruikt om kanaalegalisatie te bereiken
Technische haalbaarheid van het 4 × 200G-schema
Aangezien de temperatuurregeling van Tec nodig is in LAN WDM, en er geen temperatuurregelingsmaatregelen worden verwacht in een enkelkanaals 200G-schema, zal het stroomverbruik worden geanalyseerd op basis van cwdm4. Link insertion loss, multipath interferentie (MPI), Differential Group Delay (DGD) en Transmitter Dispersion Loss (TDP) dragen bij aan het energieverbruik van de link. Volgens het model dat is gepubliceerd door de IEEE-standaard, wordt de berekening van het MPI- en DGD-verlies weergegeven in Tabel 4. Gezien de toename van de baudrate van 200G in een enkel kanaal, wordt verwacht dat het dispersieverlies groter zal zijn dan dat van 100G. De redelijke suggestie van transmissieverlies (TDP) van de zender is 3,9 db. Gezien de veroudering van de ontvanger en het resterende koppelingsverlies, evenals het typische optische zendvermogen van de zender, denken we daarom dat de gevoeligheid van de ontvanger ongeveer -5 DBM zou moeten zijn.
Mogelijke oplossingen voor 800G DR
In een 800 DR-scenario zijn er vier mogelijke paden. Ten eerste kan de 800G SR8-oplossing die is gedefinieerd in de 800G MSA worden gedefinieerd om de dekking uit te breiden tot 500 meter. Aangezien parallelle vezeloplossingen meer vezelkanalen vereisen, is de belangrijkste overweging in dit geval de kosten van maximaal 500 m glasvezel. Ten tweede verdubbelt de 2x400G cwdm4-oplossing het aantal zender- en ontvangerparen met behulp van de beschikbare FR4-oplossingen. De oplossing lijkt een evenwicht te zijn tussen glasvezelbronnen en technologische volwassenheid. Het stroomverbruik en de modulekosten zijn echter de belangrijkste beperkingen. Ten derde kan de volgende generatie enkelkanaals 200G-oplossingen deze situatie dekken. De oplossing wordt beschouwd als slechts 4 paar zenders en ontvangers met de laagste kosten en het laagste stroomverbruik. Wat betreft de beschikbare tijd van de oplossing, het vereist nog een haalbaarheidsstudie en overweging van de industriële volwassenheid. Samenvattend worden verschillende oplossingen besproken voor DR-use-cases. MSA zal de ontwikkeling van technologie volgen en in de toekomst aanbevelingen doen voor deze toepassing.
De producten van HTF' s zijn op maat gemaakt, de kwaliteit is gegarandeerd en de accessoires worden geïmporteerd.
Contact: support@htfuture.com
Skype: sales5_ 1909, WeChat: 16635025029
