Dengan komersialisasi 5G dan munculnya layanan baru seperti komputasi awan dan data besar, tekanan pada bandwidth jaringan meningkat secara dramatis. Dibandingkan dengan teknologi sebelumnya seperti 25G/100G, 400G menawarkan keunggulan bandwidth yang lebih besar, latensi yang lebih rendah, dan konsumsi daya yang lebih rendah. Akibatnya, penyebaran jaringan transportasi optik (OTN) 400G telah menjadi tren. Saat ini terdapat tiga teknologi transmisi yaitu single-carrier, dual-carrier dan four-carrier, untuk mewujudkan optical transport network (OTN) 400G, apa perbedaan ketiga teknologi transmisi tersebut selain perbedaan jumlah carrier? Apa kelebihan dan kekurangan masing-masing? Anda akan menemukan jawabannya setelah membaca artikel ini.
AscentOptics menyediakan berbagai transceiver optik 400G untuk transmisi jaringan optik, seperti 400G QSFP56-DD, OSFP 400G dan 400G QSFP112.
Tunggal Pembawa Ikhtisar Teknologi 400G
Teknologi 400G pembawa tunggal menggunakan format modulasi orde tinggi untuk membangun saluran 400G dengan modulasi pembawa tunggal berdasarkan sinyal 400G PM-16QAM, PM-32QAM, dan PM-64QAM. Sangat cocok untuk aplikasi jarak pendek seperti jaringan metro, data center interconnect (DCI) yang membutuhkan kapasitas bandwidth besar tetapi tidak memerlukan transmisi jarak jauh).
Berikut adalah contoh teknologi 400G PM-16QAM. PM” mengacu pada pemisahan sinyal optik 400G (448Gbit/dtk) menjadi dua arah polarisasi (arah X dan Y), dan kemudian memodulasi sinyal ke dua arah polarisasi ini untuk transmisi, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Ini setara dengan "membagi" data, mengurangi tarif hingga setengahnya. "QAM" mengacu pada proses pemisahan sinyal X dan Y, di mana kecepatannya dikurangi setengahnya, yaitu 224Gbit/dtk. "16" berarti sinyal X dan Y dibagi menjadi empat sinyal, mengurangi kecepatan dari sebelumnya 224Gbit/dtk menjadi 56Gbit/dtk. Sebagian orang pasti akan bertanya, kenapa kita perlu menurunkan baud rate? Karena dari tahap teknologi sirkuit saat ini, 100Gbit / s mendekati batas "kemacetan elektronik", jika kita terus meningkatkan laju, masalah seperti kehilangan sinyal, disipasi daya, dan interferensi elektromagnetik menjadi sulit dipecahkan, bahkan jika dipecahkan, itu membutuhkan biaya yang sangat besar.
manfaat: Dibandingkan dengan teknologi sumber cahaya multi-carrier, teknologi single-carrier 400G adalah solusi modulasi panjang gelombang yang lebih sederhana dengan arsitektur yang lebih sederhana, ukuran lebih kecil, dan konsumsi daya yang relatif lebih rendah. Tidak hanya itu, ia juga menyediakan manajemen jaringan. Karena teknologi single carrier 400G menggunakan format modulasi tingkat tinggi, ini dapat meningkatkan laju sinyal serta meningkatkan efisiensi spektral hingga lebih dari 300%, sehingga memperluas kapasitas jaringan untuk mendukung lebih banyak pengguna. Selain itu, ia memiliki integrasi sistem tingkat tinggi yang memungkinkan masing-masing subsistem dihubungkan ke dalam sistem yang lengkap, memungkinkan mereka untuk bekerja bersama satu sama lain untuk kinerja yang optimal. Artinya, single carrier adalah solusi yang ekonomis dan efisien.
Kekurangan : tepatnya karena pembawa tunggal menggunakan format modulasi orde tinggi, itu memerlukan rasio sinyal-to-noise optik yang lebih tinggi, yang sangat mengurangi jarak transmisi (kurang dari 200 km), dan jika teknologi tidak menerobos, aplikasi di transmisi jarak jauh tidak optimis. Pada saat yang sama, pembawa tunggal rentan terhadap kebisingan fase laser dan efek nonlinier serat.
Ikhtisar Teknologi Dual Carrier 400G
Untuk teknologi single-carrier 400G, dual-carrier 400G mengadopsi skema teknologi saluran super 2*200G, yang terutama membangun saluran super 400G menggunakan format modulasi seperti 8QAM, 16QAM dan QPSK, dan cocok untuk jaringan metro jarak jauh dan kompleks. Dual-carrier 400G terutama menggunakan DSP untuk pemrosesan sinyal untuk membagi satu sinyal optik 400G menjadi dua sinyal 200G, dan satu 200G menempati spektrum 37.5GHz. Ini memungkinkan 400G hanya membutuhkan spektrum 75GHz, mencapai efisiensi spektrum 5.33bit/s/Hz. Baud rate pemrosesan data aktual untuk sinyal 400G(448 Gbit/dtk) dihitung sebagai 448 ÷ 2 (dual-carrier) ÷ 2 (PM) ÷ 4 (16QAM) = 28G Baud.
manfaat: Dual-carrier 400G menawarkan peningkatan efisiensi spektral lebih dari 165%, bersama dengan integrasi sistem yang lebih tinggi, ukuran yang lebih kecil, dan konsumsi daya yang lebih rendah. Saat ini, teknologi transmisi tersedia secara komersial dan digunakan secara luas dalam aplikasi OTN 400G. Pada saat yang sama, dibandingkan dengan single-carrier 400G, dual-carrier 400G dapat mencapai jarak transmisi 500km, sedikit lebih lama. Ketika dikombinasikan dengan serat low-loss dan EDFA, jarak transmisi dapat mencapai lebih dari 1000km, secara efektif memenuhi kebutuhan aplikasi transmisi jarak jauh.
Kekurangan : Meskipun dual-carrier 400G dengan serat optik low-loss dan EDFA dapat mencapai jarak transmisi lebih dari 1000km, namun tidak dapat memenuhi permintaan transmisi jarak jauh yang melebihi 2000km.
Teknologi quad-carrier 400G
Teknologi 400G empat-carrier mengacu pada penggunaan empat subcarrier (masing-masing membawa sinyal 100G) menggunakan modulasi PDM-QPSK Nyquist WDM (Nyquist Wavelength Division Multiplexing) untuk membuat saluran 400G, yang cocok untuk transmisi jaringan backbone jarak sangat jauh.
Kelebihan: Quad-carrier 400G menggunakan teknologi matang, yang kini tersedia secara komersial dalam skala besar, dengan biaya rendah dan jarak transmisi hingga 2,000 kilometer.
Kekurangan : Quad-carrier 400G hanya mengandalkan peningkatan chip untuk mengatasi masalah integrasi sistem dan konsumsi daya. Pengenalan teknologi kompresi spektrum sangat penting untuk meningkatkan efisiensi spektrum, jika tidak, sistem 100G berbasis chip 400G saat ini masih merupakan inti dari sistem 100G.
