После многих лет разработки стандартизованные сменные оптические модули стали неизбежным выбором для передачи услуг на стороне оптической линии связи. Общая тенденция развития когерентных световых модулей, применяемых в городских районах и магистральных сетях: сначала высокоскоростные, от 100 Гбит / с до 400 Гбит / с, а затем до 800 Гбит / с; Во-вторых, миниатюризация, от формы упаковки 100G MSA до формы упаковки CFP / CFP2 DCO / ACO, текущая промышленность предложила стандарты упаковки 100G / 200G / 400G OSFP DCO и QSFP-DD DCO; В-третьих, низкое энергопотребление. Учитывая требования к мощности всей системы, потребляемая мощность частично инкапсулированных когерентных оптических модулей не должна превышать 18 Вт. В-четвертых, это стандартизация межсетевого взаимодействия. Традиционно каждый производитель оборудования ИСПОЛЬЗУЕТ специальную интерфейсную плату собственной разработки, частный метод модуляции высокого порядка и алгоритм FEC, поэтому интерфейсы разных производителей не могут взаимодействовать друг с другом.
С развитием интернет-бизнеса, построением облачной инфраструктуры и спросом на ИИ-вычисления, операторы телекоммуникаций и центров обработки данных выдвинули четкие требования к взаимодействию оптических модулей от разных поставщиков. С точки зрения стандарта FEC, хотя существуют разные типы, такие как GFEC, SCFEC, RS10, CFEC, OFEC, SDFEC, KR4-FEC и KP4-FEC, соответствующие разным скоростям и стандартам, всю систему можно разделить на три поколения. Первое поколение - это блочный код с требованием усиления 6 дБ и накладными расходами 6,69%. Итерация каскадного чередования второго поколения требует усиления 8 дБ и 6,69% накладных расходов. Третье поколение SDFEC с мягким решением с требованием усиления 11 дБ и служебными данными 15% -20% использует алгоритм кода продукта Turbo (TPC) и кода проверки четности с низкой плотностью (LDPC), в то время как новое поколение FEC основано на вероятностном целочисленном of constellation пока не выпущен в качестве стандарта. В стандартах MIS также есть различные типы стандартов CFP MIS, C-CMIS и CMIS.
Сравнительный анализ критериев согласованности 400G
Когерентный оптический модуль 400G в настоящее время имеет три стандарта: OIF-400g ZR, OpenRoadm и OpenZR +. Мишень Oif-400g ZR применяется в краевом DCI. На стороне клиента определена только скорость 400GbE, а расстояние передачи составляет 80 км. CFEC принят для упреждающего исправления ошибок. OpenRoadm MSA в основном нацелена на операторов связи' Сетевые приложения ROADM. Он определяет скорость&и OTN 100G, 200G, 400GbE на стороне клиента, а расстояние передачи составляет 500 км. Он использует алгоритм прямого исправления ошибок OFEC. С другой стороны, OpenZR + MSA имеет более широкий диапазон приложений для городских районов, магистральных сетей, операторов связи и операторов связи. Он определяет многоскоростную скорость 100G, 200G и 400GbE на стороне клиента, чтобы соответствовать расстоянию передачи в городских районах или междугородной сети, и использует механизм прямого исправления ошибок OFEC. Можно видеть, что OpenZR + - это стандарт MSA, введенный путем поглощения соответствующих преимуществ стандартов oIF-400G ZR и OpenRoadm. Последняя версия OpenZR + была выпущена в сентябре 2020 года.
Анализ когерентной последующей эволюции более 400G
С точки зрения рыночной тенденции, с точки зрения объема продаж, годовой темп роста мирового рынка DWDM достигнет 20% с 2020 по 2025 год и достигнет 2,5 миллиарда долларов США к 2025 году. Ожидается, что продажи 400G и выше достигнут 150 миллионов долларов. в 2020 году, с последующим ежегодным темпом роста 19%, и достигнет 1,5 миллиарда долларов в 2025 году, при совокупном темпе роста 46%. 400GZR и 400GZR + являются наиболее быстрорастущими, за ними следуют CFP2 DCO и 100G ZR, которые, как ожидается, достигнут 6,6, 6,5, 4,2 и 290 миллионов долларов США соответственно к 2025 году, а общий рынок достигнет около 2,3 миллиарда долларов США. Что касается поставок, наиболее быстро росли отгрузки 400G ZR, 100G ZR, CFP2 DCO и 400G ZR +: ожидается, что поставки 400G ZR / ZR + составят 6000 в 2020 году и 550 000 в 2025 году, а 400 / 600 / 800g OnBoard, как ожидалось, будет 15 000 в 2020 году и 40 000 в 2025 году. В 2025 году количество 400G ZR +, 100G ZR +, 200G ZR + и 400G ZR { {59}} ожидается до 330 000, 320 000, 240 000 и 220 000 соответственно.
С точки зрения технологических тенденций, следующее поколение когерентных продуктов сверх 400g будет использовать такие технологии, как single wave 800G, DP-16qAM, 5nm DSP, кремниевую оптическую технологию и технологию Flip Chip. Электрический интерфейс продукта следующего поколения со скоростью передачи данных будет до 4 * 128 ГГц, оптический компонент COSA ИСПОЛЬЗУЕТ модуляцию DDP -16QAM для достижения скорости передачи 128 ГГц, полоса пропускания TIA / драйвера будет до 96 ГГц. Для 800G ZR требуется около 29 дБ OSNR, а для 800G ZR + требуется около 25 дБ OSNR.
