Avec la commercialisation de la 5G et l'émergence de nouveaux services tels que le cloud computing et le big data, la pression sur la bande passante du réseau a considérablement augmenté. Par rapport aux technologies antérieures telles que 25G/100G, 400G offre les avantages d'une bande passante plus large, d'une latence plus faible et d'une consommation d'énergie plus faible. En conséquence, le déploiement du réseau de transport optique 400G (OTN) est devenu la tendance. À l'heure actuelle, il existe trois technologies de transmission, à savoir monoporteuse, double porteuse et quatre porteuses, pour réaliser un réseau de transport optique (OTN) 400G, quelles sont les différences entre ces trois technologies de transmission outre le nombre différent de porteuses ? Quels sont les avantages et les inconvénients de chacun ? Vous trouverez la réponse après avoir lu cet article.
AscentOptics fournit divers émetteurs-récepteurs optiques 400G pour la transmission de réseau optique, tels que 400G QSFP56-DD, OSFP 400G ainsi que le 400G QSFP112.
Simple Service de livraison Présentation de la technologie 400G
La technologie monoporteuse 400G utilise un format de modulation d'ordre élevé pour créer des canaux 400G par modulation monoporteuse basée sur les signaux 400G PM-16QAM, PM-32QAM et PM-64QAM. Il convient aux applications à courte portée telles que les réseaux métropolitains, l'interconnexion de centres de données (DCI) qui nécessitent une grande capacité de bande passante mais ne nécessitent pas de transmission longue distance).
Voici un exemple de technologie 400G PM-16QAM. PM » fait référence à la séparation d'un signal optique 400G (448 Gbit/s) en deux directions de polarisation (directions X et Y), puis à la modulation du signal dans ces deux directions de polarisation pour la transmission, comme illustré dans la figure ci-dessous. Cela équivaut à « diviser » les données, en réduisant le taux de moitié. « QAM » fait référence au processus de séparation des signaux X et Y, auquel point le débit est réduit de moitié, soit 224 Gbit/s. "16" signifie que les signaux X et Y sont divisés en quatre signaux, réduisant le débit des 224 Gbit/s précédents à 56 Gbit/s. Certaines personnes se demanderont sûrement pourquoi devons-nous réduire le débit en bauds ? Parce qu'au stade actuel de la technologie des circuits, 100Gbit / s est proche de la limite du «goulot d'étranglement électronique», si nous continuons à augmenter le débit, des problèmes tels que la perte de signal, la dissipation de puissance et les interférences électromagnétiques deviennent difficiles à résoudre, même s'ils sont résolus, cela nécessite un coût énorme.
Avantages: Par rapport à la technologie de source lumineuse multiporteuse, la technologie 400G à porteuse unique est une solution de modulation de longueur d'onde plus simple avec une architecture plus simple, une taille plus petite et une consommation d'énergie relativement plus faible. Non seulement cela, il fournit également la gestion du réseau. Étant donné que la technologie monoporteuse 400G utilise un format de modulation d'ordre supérieur, elle peut augmenter le débit du signal et améliorer l'efficacité spectrale de plus de 300 %, augmentant ainsi considérablement la capacité du réseau pour prendre en charge un plus grand nombre d'utilisateurs. De plus, il a un haut degré d'intégration système qui permet de connecter des sous-systèmes individuels dans un système complet, leur permettant de travailler de concert les uns avec les autres pour des performances optimales. Cela signifie que le transporteur unique est une solution économique et efficace.
Inconvénients: précisément parce que la porteuse unique utilise un format de modulation d'ordre supérieur, elle nécessite un rapport signal sur bruit optique plus élevé, ce qui réduit considérablement la distance de transmission (moins de 200 km), et si la technologie ne perce pas, l'application dans transmission à longue distance n'est pas optimiste. Dans le même temps, une porteuse unique est sensible au bruit de phase laser et aux effets non linéaires de la fibre.
Présentation de la technologie Dual Carrier 400G
Pour la technologie monoporteuse 400G, la double porteuse 400G adopte un schéma de technologie de super canal 2*200G, qui construit principalement un super canal 400G utilisant des formats de modulation tels que 8QAM, 16QAM et QPSK, et convient aux réseaux métropolitains complexes et longue distance. Le 400G à double porteuse utilise principalement le DSP pour le traitement du signal afin de diviser un signal optique 400G en deux signaux 200G, et un 200G occupe un spectre de 37.5 GHz. Cela permet au 400G de n'avoir besoin que d'un spectre de 75 GHz, atteignant une efficacité de spectre de 5.33 bit/s/Hz. Le débit en bauds de traitement de données réel pour le signal 400G (448 Gbit/s) est calculé comme 448 ÷ 2 (double porteuse) ÷ 2 (PM) ÷ 4 (16QAM) = 28G Baud.
Avantages: Le 400G à double porteuse offre une amélioration de l'efficacité spectrale de plus de 165 %, ainsi qu'une meilleure intégration du système, une taille plus petite et une consommation d'énergie réduite. Actuellement, la technologie de transmission est disponible dans le commerce et largement utilisée dans les applications OTN 400G. Dans le même temps, par rapport au 400G à une seule porteuse, le 400G à deux porteuses peut atteindre une distance de transmission de 500 km, légèrement plus longue. Lorsqu'il est combiné avec la fibre à faible perte et l'EDFA, la distance de transmission peut atteindre plus de 1000 km, répondant efficacement aux besoins des applications de transmission longue distance.
Inconvénients: Bien que le 400G à double porteuse avec fibre optique à faible perte et EDFA puisse atteindre une distance de transmission de plus de 1000 km, il est incapable de répondre à la demande de transmission à très longue distance dépassant 2000 km.
Technologie 400G à quatre porteuses
La technologie 400G à quatre porteuses fait référence à l'utilisation de quatre sous-porteuses (chacune transportant un signal 100G) utilisant la modulation PDM-QPSK Nyquist WDM (Nyquist Wavelength Division Multiplexing) pour créer des canaux 400G, qui conviennent à la transmission du réseau fédérateur ultra-longue distance.
Avantages: Quad-carrier 400G utilise une technologie mature, qui est maintenant disponible dans le commerce à grande échelle, avec de faibles coûts et des distances de transmission allant jusqu'à 2,000 XNUMX kilomètres.
Inconvénients: Le Quad-carrier 400G s'appuie uniquement sur les mises à niveau des puces pour résoudre les problèmes d'intégration du système et de consommation d'énergie. L'introduction de la technologie de compression du spectre est essentielle pour améliorer l'efficacité du spectre, sinon le système 100G actuel basé sur une puce 400G est toujours l'essence du système 100G.
