Da heutzutage riesige Datenmengen weltweit verwaltet, verteilt und ausgetauscht werden, werden Rechenzentrumsnetzwerke an Anzahl und Kapazität erweitert, was den Bedarf an Rechenzentrums-Interkonnektivität (DCI) antreibt. Während die Industrien mit der Entwicklung von 100G schnell voranschreiten, ist die Wahl zwischen diesen beiden Modulationsformaten – kohärente Erkennung und direkte Erkennung – die Schlüsselfrage geworden, mit der sich Metro-DCI-Infrastrukturdesigner beim Aufbau der heutigen 100G-DCI-Netzwerke auseinandersetzen müssen. Dieser Artikel wird sich auf diese beiden Erkennungsmethoden konzentrieren und einen Vergleich zwischen ihnen machen.
Kohärente Erkennung
Die kohärente Detektion ist eine optische Signaldetektionstechnik, die sowohl in glasfasern Kommunikationssystemen als auch in optischen Mess- und Sensoren nützlich ist. Es verwendet einen lokalen Oszillator am Empfänger, der 100Gbit/s Transport auf einer einzigen Wellenlänge für Langstrecken-DWDM-Netze ermöglicht. Mit der Fähigkeit, eine kohärente Detektion durchzuführen, kann ein optischer Empfänger die Phase eines optischen Senders verfolgen, um alle Phasen- und Frequenzinformationen zu extrahieren, die von einem übertragenen Signal übertragen werden.
Obwohl die kohärente Detektion ein Konzept ist, das von drahtlosen Kommunikationssystemen abgeleitet wurde, wurde es in der Glasfaserkommunikation weit verbreitet und bringt daher großen Einfluss auf optische Langstreckennetze. Aber für 100G U-Bahn DCI, die erhöhten Kosten und Stromverbrauch der kohärenten Erkennung sind die anderen beunruhigenden Probleme.
Direkte Erkennung
Die direkte Erkennung kann die Amplituden der Signale nur beim Empfang des Empfangsterminals erkennen. Anders als die kohärente Detektion, die Amplitude-, Frequenz- und Phaseninformationen von einem optischen Träger extrahieren kann, kann das Direkterkennungssystem optische Wellen nur über Dieintensitätsmodulation modulieren.
Im Allgemeinen wird die direkte Erkennung für Kurzstrecken und Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in U-Bahn-Netzen verwendet. Durch die Nutzung von PAM4 kann die direkte Erkennung jetzt 100 Gbit/s transportieren und Entfernungen von bis zu 80 km erreichen, während die Anforderungen an das optische Signal-Rausch-Verhältnis erfüllt werden. Mit der geringen Größe, vereinfachter Struktur und geringem Verbrauch wird das Kommunikationssystem zur Intensitätsmodulationsdirekterkennung (IM/DD) zur idealen Option für die optische Kurzdistanzkommunikation. Und die jüngsten technologischen Fortschritte haben dazu veranlasst, die direkte Erkennung in U-Bahn-DCI-Netzen anzuwenden.
Kohärente vs. direkte Erkennung: Welcher ist besser?
Nun, da sowohl kohärente Erkennung und direkte Erkennung für 100G Rechenzentrum DCI verwendet werden kann, die besser in 100G U-Bahn DCI verwendet werden? Um es deutlich zu machen, werden die folgenden Überlegungen im Folgenden erläutert:
Faserkapazität:Im Vergleich zur direkten Detektion kann eine kohärente Detektion Amplitude-, Frequenz- und Phaseninformationen von einem optischen Träger extrahieren und somit eine viel höhere Faserkapazität bei derselben Bandbreite erreichen.
Einfachheit:Die kohärente Detektion verwendet einen digitalen Signalprozessor (DSP), der die große Farb- und Polarisationsstreuung kompensieren kann, ohne dass optische Verstärker und optische Dispersionskompensatoren für die direkte Detektion verwendet werden müssen, und die kohärente Detektion ist wesentlich toleranter gegenüber Linienbeeinträchtigungen als die direkte Detektion aufgrund des DSP, wodurch das optische Netzwerkdesign einer kohärenten Detektion vereinfacht und kohärenter als die direkte Detektion vereinfacht wird.
Kosten:Kohärente Erkennungsnetzwerke erfordern anwendungsspezifische integrierte Schaltungs- und digitale Signalprozessoren, die keine direkten Erkennungsnetzwerke benötigen, was bedeutet, dass die direkte Erkennung durch die 100G-Transceiver eine Menge Kosten beseitigt, so dass sie in Bezug auf die Kosten im Vergleich zu einer kohärenten Erkennung attraktiver sind.
Stromverbrauch:Der Bedarf an zusätzlichen optischen Komponenten sowie (DSP) im kohärenten Detektions-DCI führt nicht nur zu höheren Kosten, sondern auch zu höherem Stromverbrauch. Im Gegenteil, die direkte Erkennung eliminiert den stromhungrigen DSP, so dass weniger Strom verbraucht wird als kohärente Erkennungssysteme.
Distanz:Mit zunehmendem Technologiefortschritt kann die direkte Erkennung 100G transportieren und eine Entfernung von bis zu 80 km erreichen. Während kohärente Erkennung kann auf der ganzen Welt eingesetzt werden und die Übertragungsentfernung kann Tausende von Kilometern sein.
Schlussfolgerung
Es besteht kein Zweifel, dass eine kohärente Erkennung bei U-Bahn-DCI-Anwendungen sehr gefragt ist, aber wir können nicht leugnen, dass die direkte Erkennung sich schnell als wirtschaftlich tragfähige Art und Weise in U-Bahn-DCI entwickelt und 100G-Direkterkennungs-DCI-Anwendungen die Dominanz der kohärenten Erkennung in diesem Markt in Frage stellen. Während Sie also mit der Option konfrontiert sind, eine zwischen ihnen zu wählen, optimieren und balancieren Sie diese oben genannten Überlegungen aus.
