सिंगल-कैरियर, डुअल-कैरियर और क्वाड-कैरियर में क्या अंतर है?

5G के व्यावसायीकरण और क्लाउड कंप्यूटिंग और बड़े डेटा जैसी नई सेवाओं के उभरने से नेटवर्क बैंडविड्थ पर दबाव नाटकीय रूप से बढ़ गया है। 25G/100G जैसी पहले की तकनीकों की तुलना में, 400G बड़े बैंडविड्थ, कम विलंबता और कम बिजली की खपत का लाभ प्रदान करता है। नतीजतन, 400G ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क (OTN) की तैनाती का चलन बन गया है। वर्तमान में, 400G ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क (OTN) का एहसास करने के लिए सिंगल-कैरियर, डुअल-कैरियर और फोर-कैरियर नाम से तीन ट्रांसमिशन तकनीकें हैं, इन तीन ट्रांसमिशन तकनीकों के बीच अलग-अलग वाहकों के अलावा क्या अंतर हैं? हर एक के फायदे और नुकसान क्या हैं? इस लेख को पढ़ने के बाद आपको इसका उत्तर मिल जाएगा।

AscentOptics ऑप्टिकल नेटवर्क ट्रांसमिशन के लिए विभिन्न 400G ऑप्टिकल ट्रांसीवर प्रदान करता है, जैसे 400 जी क्यूएसएफपी 56-डीडी, 400 जी ओएसएफपी और 400जी क्यूएसएफपी112.

एक वाहक 400G प्रौद्योगिकी अवलोकन

सिंगल-कैरियर 400G तकनीक 400G PM-400QAM, PM-16QAM और PM-32QAM सिग्नल के आधार पर सिंगल-कैरियर मॉड्यूलेशन द्वारा 64G चैनल बनाने के लिए उच्च-क्रम मॉड्यूलेशन प्रारूप का उपयोग करती है। यह मेट्रो नेटवर्क, डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट (DCI) जैसे कम दूरी के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिन्हें बड़ी बैंडविड्थ क्षमता की आवश्यकता होती है, लेकिन लंबी दूरी के प्रसारण की आवश्यकता नहीं होती है)।

यहां 400G PM-16QAM तकनीक का उदाहरण दिया गया है। PM" एक 400G (448Gbit/s) ऑप्टिकल सिग्नल को दो ध्रुवीकरण दिशाओं (X और Y दिशाओं) में अलग करने को संदर्भित करता है, और फिर ट्रांसमिशन के लिए इन दो ध्रुवीकरण दिशाओं में सिग्नल को संशोधित करता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यह डेटा को "विभाजित" करने के बराबर है, दर को आधे से कम करना। "QAM" X और Y संकेतों को अलग करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है, जिस बिंदु पर दर आधे से कम हो जाती है, अर्थात 224Gbit/s। "16" का अर्थ है कि X और Y संकेतों को चार संकेतों में विभाजित किया गया है, जो दर को पिछले 224Gbit/s से घटाकर 56Gbit/s कर देता है। कुछ लोग निश्चित रूप से पूछेंगे कि हमें बॉड दर को कम करने की आवश्यकता क्यों है? क्योंकि सर्किट प्रौद्योगिकी के वर्तमान चरण से, 100Gbit / s "इलेक्ट्रॉनिक टोंटी" की सीमा के करीब है, अगर हम दर में वृद्धि जारी रखते हैं, तो सिग्नल हानि, बिजली अपव्यय और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जैसे मुद्दों को हल करना मुश्किल हो जाता है, यहां तक ​​कि यदि वे हल हो जाते हैं, तो इसके लिए बड़ी लागत की आवश्यकता होती है।

लाभ: बहु-वाहक प्रकाश स्रोत प्रौद्योगिकी की तुलना में, एकल-वाहक 400G तकनीक एक सरल तरंग दैर्ध्य मॉडुलन समाधान है जिसमें एक सरल वास्तुकला, छोटे आकार और अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत होती है। इतना ही नहीं, यह नेटवर्क प्रबंधन भी प्रदान करता है। क्योंकि एकल वाहक 400G तकनीक एक उच्च-क्रम मॉड्यूलेशन प्रारूप का उपयोग करती है, यह सिग्नल दर को बढ़ा सकती है और साथ ही 300% से अधिक वर्णक्रमीय दक्षता में सुधार कर सकती है, इस प्रकार बड़ी संख्या में उपयोगकर्ताओं का समर्थन करने के लिए नेटवर्क क्षमता का विस्तार करती है। इसके अलावा, इसमें उच्च स्तर का सिस्टम इंटीग्रेशन है जो अलग-अलग सबसिस्टम को एक पूर्ण सिस्टम में जोड़ने की अनुमति देता है, जिससे वे इष्टतम प्रदर्शन के लिए एक दूसरे के साथ मिलकर काम कर सकें। इसका मतलब है कि एकल वाहक एक किफायती और कुशल समाधान है।

नुकसान: सटीक रूप से क्योंकि एकल वाहक एक उच्च-क्रम मॉडुलन प्रारूप का उपयोग करता है, इसके लिए उच्च ऑप्टिकल सिग्नल-टू-शोर अनुपात की आवश्यकता होती है, जो संचरण दूरी (200 किमी से कम) को बहुत कम कर देता है, और यदि प्रौद्योगिकी नहीं टूटती है, तो आवेदन में लंबी दूरी की संचरण आशावादी नहीं है। साथ ही, एकल वाहक लेजर चरण शोर और फाइबर नॉनलाइनर प्रभावों के लिए अतिसंवेदनशील है।

डुअल कैरियर 400जी तकनीक अवलोकन

सिंगल-कैरियर 400G तकनीक के लिए, डुअल-कैरियर 400G 2*200G सुपर चैनल टेक्नोलॉजी स्कीम को अपनाता है, जो मुख्य रूप से 400QAM, 8QAM और QPSK जैसे मॉड्यूलेशन फॉर्मेट का उपयोग करके 16G सुपर चैनल का निर्माण करता है, और लंबी दूरी और जटिल मेट्रो नेटवर्क के लिए उपयुक्त है। डुअल-कैरियर 400G मुख्य रूप से एक 400G ऑप्टिकल सिग्नल को दो 200G सिग्नल में विभाजित करने के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए DSP का उपयोग करता है, और एक 200G 37.5GHz के स्पेक्ट्रम पर कब्जा कर लेता है। इससे 400G को केवल 75GHz के स्पेक्ट्रम की आवश्यकता होती है, जिससे 5.33bit/s/Hz की स्पेक्ट्रम दक्षता प्राप्त होती है। 400G (448 Gbit/s) सिग्नल के लिए वास्तविक डेटा प्रोसेसिंग बॉड दर की गणना 448 ÷ 2 (द्वि-वाहक) ÷ 2 (PM) ÷ 4 (16QAM) = 28G बॉड के रूप में की जाती है।

लाभ: डुअल-कैरियर 400जी उच्च प्रणाली एकीकरण, छोटे आकार और कम बिजली की खपत के साथ 165% से अधिक का वर्णक्रमीय दक्षता सुधार प्रदान करता है। वर्तमान में, ट्रांसमिशन तकनीक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है और व्यापक रूप से 400G OTN अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है। वहीं, सिंगल-कैरियर 400G की तुलना में डुअल-कैरियर 400G 500km की ट्रांसमिशन दूरी हासिल कर सकता है, जो थोड़ा लंबा है। लो-लॉस फाइबर और ईडीएफए के साथ संयुक्त होने पर, ट्रांसमिशन दूरी 1000 किमी से अधिक तक पहुंच सकती है, प्रभावी रूप से लंबी दूरी के ट्रांसमिशन अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा करती है।

नुकसान: हालांकि लो-लॉस ऑप्टिकल फाइबर और EDFA के साथ डुअल-कैरियर 400G 1000 किमी से अधिक की ट्रांसमिशन दूरी तक पहुंच सकता है, लेकिन यह 2000 किमी से अधिक की अल्ट्रा-लॉन्ग डिस्टेंस ट्रांसमिशन की मांग को पूरा करने में असमर्थ है।

क्वाड-कैरियर 400G तकनीक

फोर-कैरियर 400जी तकनीक 100जी चैनल बनाने के लिए निक्विस्ट डब्ल्यूडीएम (निक्विस्ट वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) पीडीएम-क्यूपीएसके मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हुए चार सबकैरियर (प्रत्येक में 400जी सिग्नल ले जाने) के उपयोग को संदर्भित करता है, जो अल्ट्रा-लॉन्ग डिस्टेंस बैकबोन नेटवर्क ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त हैं।

फायदे: क्वाड-कैरियर 400G परिपक्व तकनीक का उपयोग करता है, जो अब कम लागत और 2,000 किलोमीटर तक की संचरण दूरी के साथ बड़े पैमाने पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है।

नुकसान: क्वाड-कैरियर 400G सिस्टम इंटीग्रेशन और बिजली खपत के मुद्दों को हल करने के लिए पूरी तरह से चिप अपग्रेड पर निर्भर करता है। स्पेक्ट्रम दक्षता में सुधार के लिए स्पेक्ट्रम संपीड़न प्रौद्योगिकी की शुरूआत आवश्यक है, अन्यथा वर्तमान 100G चिप-आधारित 400G प्रणाली अभी भी 100G प्रणाली का सार है।