In weniger als 10 Jahren,DWDMModule haben einen langen Weg zurückgelegt, optische Geräte werden immer kleiner und schneller. Seine Rate hat sich im gleichen Zeitraum verzehnfacht: von 40 Gigabyte im Jahr 2011 auf 400 Gigabyte heute, wobei in naher Zukunft 800 Gigabyte an steckbaren optischen Modulen unterwegs sind.
Die Einführung kohärenter Optik ist eine der wichtigsten Neuerungen in der Entwicklung von DWDM-Systemen. Kohärente optische Geräte verwenden fortschrittliche optische Geräte und digitale Signalprozessoren (DSPs), um komplexe Lichtwellenmodulation zu senden und zu empfangen, wodurch eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung erreicht wird. Auf sehr hohem Niveau bleibt die kohärente Modulation die treibende Kraft hinter optischen Hochgeschwindigkeitsgeräten, einschließlich 400G und darüber hinaus.
Das erste kommerziell erhältliche kohärente DWDM-System ist 40G, gefolgt von 100G. Diese Systeme basieren auf Linecards und Chassis, und die Fähigkeit, viele Linecards in jedem System zu unterstützen und denselben Platz einzunehmen wie das 10G-Tarifprodukt, ist ein großer Fortschritt, das jetzt 100G-Tarife und längere Distanzen übertragen kann. Im Laufe der Zeit haben sich die Linecard-Geschwindigkeiten auf 200 Gigabyte oder mehr verbessert, aber mit dem Aufkommen von Cloud-Anbietern nähert sich die Branche einem Wendepunkt.
Da die Netzwerke von Cloud-Anbietern exponentiell wachsen, wächst der Druck auf die Hersteller, noch kleinere, schnellere und kostengünstigere Netzwerkkomponenten zu entwickeln. Dieser Wendepunkt führte zur Entstehung der"Pizzabox" DWDM-System.
Die"Pizzabox" System eliminiert Gehäuse- und Leitungskarten. Es ist ein physisch kleines Stand-Alone-System, ein kleiner Rechenzentrums-Switch mit einer Höhe von 1 oder 2HE (1,5"-3"). Der technische Schlüssel zur Lebensfähigkeit der"Pizzabox" Paket war die Trennung der beiden Hauptkomponenten der kohärenten optischen Übertragung: dem optischen Gerät (Laser, Empfänger, Modulator usw.) und dem DSP (digitaler Signalprozessor), die bisher in großen Modulen untergebracht waren, die auf der Linienkarte.
Innovationen in der Optik haben zu einem geringeren Stromverbrauch und kleineren Komponenten geführt. Diese Innovationen führten zum Pluggable CFP2-ACO (Analog Coherent Optical Devices), einem relativ kleinen Pluggable DWDM-Modul für CFP2. Die DSP-Technologie entwickelt sich ebenfalls weiter, sodass ein einzelner DSP-Chip mehrere CFP2-ACO-Module unterstützen kann.
Durch Platzieren mehrerer DSPs in einer"Pizzabox" die mehrere CFP2-ACOs bedienen können, haben Hersteller Systeme entwickelt, die 2 TBPS (20x100G Client-Verbindung) innerhalb von zwei Höheneinheiten (3 Zoll) übertragen können. Im Gegensatz dazu würde ein Chassis-basiertes System 12 Höheneinheiten erfordern. Sie sparen nicht nur Platz, sondern sind auch energieeffizienter.
Warum heißt CFP2-ACO"analog"? Sind'diese Systeme nicht digitale Einsen und Nullen? Dies ist die Brillanz der Kohärenztechnologie, die Einsen und Nullen in analoge Wellenformen moduliert und mehr Daten in jede Wellenform verpackt, die dann am anderen Ende genau dekodiert werden können.
Natürlich ist dies eine sehr einfache Erklärung der kohärenten Signalübertragung, aber der Schlüssel zum Zweck des Entwicklers ist die Notwendigkeit, digitale Signale in analoge Signale umzuwandeln, um Daten zu übertragen, und analoge Signale zurück in digitale Signale umzuwandeln am anderen Ende. CFP2-ACO kann nur analoge Signale verarbeiten, empfängt kohärente analoge Signale vom zu sendenden DSP oder überträgt die empfangenen kohärenten analogen Signale an den DSP zur Umwandlung in digitale Signale.
CFP2-ACO-Systeme machen Fortschritte bei der Reduzierung des Platzbedarfs, der Reduzierung des Stromverbrauchs und der Kostensenkung für optische Netzwerkgeräte, insbesondere Konverter. Diese Plattformen sind in der gesamten Branche weit verbreitet und haben sich in praktisch jedem Cloud-Provider-Netzwerk zur Standardform der optischen Übertragung entwickelt.
Seit der Einführung von CFP2-ACO-basierten Systemen haben Anbieter neue, schnellere"Pizzabox" Systeme, die nicht auf steckbare DWDM-Geräte angewiesen sind. Optische Komponenten und DSPs befinden sich auf kleinen vor Ort austauschbaren Modulen oder kleinen Linecards. Diese Systeme können 600 Gbit/s+ pro Wellenlänge unterstützen.
Gleichzeitig wurden mit der Einführung von CFP2-DCO steckbare kohärente optische DWDM-Geräte weiter entwickelt."D" steht für"Zahl" in digitaler kohärenter Optik. Erneut reduzierten die Entwickler kohärenter Optiken die Größe und den Stromverbrauch der Komponenten, sodass sowohl das optische Gerät als auch der DSP in CFP2 untergebracht wurden.
Dadurch entfällt die Notwendigkeit für ein Rack zur Unterbringung von DSPs, wodurch kohärente DWDM-Übertragungen direkt von Routern oder Switches ermöglicht werden, was den eigentlichen Wendepunkt für die DWDM- und Router-Konvergenz darstellt.
Kohärente optische Module werden jetzt auf 400G ZR und 400G ZR + in QSFP-DD-Gehäusen entwickelt, wobei dieselbe Technologie wie CFP2-DCO verwendet wird, jedoch in einer kleineren Größe. Ein derart kompaktes Gehäuse kann kohärente optische DWDM-Geräte mit 400 G aufnehmen, was in der Tat eine praktikable Lösung für das Routing undDWDMVerschmelzung.
