5G의 상용화와 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 등 새로운 서비스의 등장으로 네트워크 대역폭에 대한 압박이 급격하게 증가했습니다. 25G/100G와 같은 이전 기술과 비교하여 400G는 더 큰 대역폭, 더 낮은 대기 시간 및 더 낮은 전력 소비라는 이점을 제공합니다. 이에 따라 400G 광전송망(OTN) 구축이 대세로 떠올랐다. 현재 400G 광 전송 네트워크(OTN)를 구현하기 위해 단일 캐리어, 이중 캐리어 및 XNUMX캐리어의 세 가지 전송 기술이 있습니다. 캐리어 수가 다른 것 외에 이 세 가지 전송 기술의 차이점은 무엇입니까? 각각의 장점과 단점은 무엇입니까? 이 기사를 읽은 후에 답을 찾을 수 있습니다.
AscentOptics는 다음과 같은 광 네트워크 전송을 위한 다양한 400G 광 트랜시버를 제공합니다. 400G QSFP56-DD, 400G OSFP 및 400G QSFP112.
하나의 반송파 400G 기술 개요
단일 반송파 400G 기술은 상위 변조 형식을 사용하여 400G PM-400QAM, PM-16QAM 및 PM-32QAM 신호를 기반으로 단일 반송파 변조로 64G 채널을 구축합니다. 대용량 대역폭이 필요하지만 장거리 전송이 필요하지 않은 메트로 네트워크, 데이터 센터 상호 연결(DCI)과 같은 단거리 애플리케이션에 적합합니다.
다음은 400G PM-16QAM 기술의 예입니다. PM”은 아래 그림과 같이 400G(448Gbit/s) 광 신호를 두 개의 편파 방향(X 및 Y 방향)으로 분리한 다음 신호를 이 두 편파 방향으로 변조하여 전송하는 것을 의미합니다. 이는 데이터를 "분할"하여 비율을 절반으로 줄이는 것과 같습니다. "QAM"은 X와 Y 신호를 분리하는 과정을 말하며 이때 속도는 절반으로 줄어듭니다. 즉, 224Gbit/s입니다. "16"은 X 및 Y 신호를 224개의 신호로 나누어 이전 56Gbit/s에서 100Gbit/s로 속도를 줄인다는 의미입니다. 어떤 사람들은 분명히 물어볼 것입니다. 왜 전송 속도를 줄여야 합니까? 회로 기술의 현재 단계에서 XNUMXGbit/s는 "전자 병목 현상"의 한계에 가깝기 때문에 속도를 계속 높이면 신호 손실, 전력 손실 및 전자파 간섭과 같은 문제를 해결하기 어려워집니다. 해결되면 막대한 비용이 필요합니다.
장점: 다중 반송파 광원 기술과 비교하여 단일 반송파 400G 기술은 구조가 더 간단하고 크기가 작으며 전력 소비가 상대적으로 적은 더 간단한 파장 변조 솔루션입니다. 뿐만 아니라 네트워크 관리 기능도 제공합니다. 단일 반송파 400G 기술은 고차 변조 형식을 사용하기 때문에 신호 속도를 높이고 스펙트럼 효율성을 300% 이상 향상시킬 수 있으므로 네트워크 용량을 크게 확장하여 더 많은 사용자를 지원할 수 있습니다. 또한 개별 하위 시스템을 전체 시스템에 연결할 수 있는 높은 수준의 시스템 통합을 통해 최적의 성능을 위해 서로 협력하여 작동할 수 있습니다. 이는 단일 캐리어가 경제적이고 효율적인 솔루션임을 의미합니다.
단점: 단일 반송파는 고차 변조 형식을 사용하기 때문에 더 높은 광학 신호 대 잡음비가 필요하므로 전송 거리가 크게 줄어들고(200km 미만) 기술이 돌파되지 않으면 장거리 전송은 낙관적이지 않습니다. 동시에 단일 반송파는 레이저 위상 노이즈 및 광섬유 비선형 효과에 취약합니다.
듀얼 캐리어 400G 기술 개요
단일 반송파 400G 기술의 경우 이중 반송파 400G는 2*200G 수퍼 채널 기술 방식을 채택하며 주로 400QAM, 8QAM 및 QPSK와 같은 변조 형식을 사용하여 16G 수퍼 채널을 구성하며 장거리 및 복잡한 메트로 네트워크에 적합합니다. Dual-carrier 400G는 주로 신호 처리에 DSP를 사용하여 하나의 400G 광 신호를 두 개의 200G 신호로 나누고 하나의 200G는 37.5GHz의 스펙트럼을 차지합니다. 이를 통해 400G는 75GHz의 스펙트럼만 필요하므로 5.33bit/s/Hz의 스펙트럼 효율성을 달성할 수 있습니다. 400G(448 Gbit/s) 신호에 대한 실제 데이터 처리 전송 속도는 448 ÷ 2(dual-carrier) ÷ 2(PM) ÷ 4(16QAM) = 28G Baud로 계산됩니다.
장점: Dual-carrier 400G는 165% 이상의 스펙트럼 효율 향상과 함께 시스템 통합도 향상, 크기 축소 및 전력 소비 감소를 제공합니다. 현재 전송 기술은 상업적으로 이용 가능하며 400G OTN 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 동시에 단일 캐리어 400G에 비해 이중 캐리어 400G는 약간 더 긴 500km의 전송 거리를 달성할 수 있습니다. 저손실 광섬유 및 EDFA와 결합하면 전송 거리가 1000km 이상에 도달하여 장거리 전송 애플리케이션의 요구를 효과적으로 충족할 수 있습니다.
단점: 저손실 광섬유와 EDFA를 탑재한 듀얼캐리어 400G는 1000km 이상의 전송거리에 도달할 수 있지만 2000km를 초과하는 초장거리 전송 수요를 충족시키지 못하고 있다.
쿼드 캐리어 400G 기술
400캐리어 100G 기술은 Nyquist WDM(Nyquist Wavelength Division Multiplexing) PDM-QPSK 변조를 사용하여 400개의 부반송파(각각 XNUMXG 신호 전달)를 사용하여 초장거리 백본 네트워크 전송에 적합한 XNUMXG 채널을 생성하는 것을 말합니다.
장점: Quad-carrier 400G는 현재 대규모로 상용화된 성숙한 기술을 사용하여 저렴한 비용과 최대 2,000km의 전송 거리를 제공합니다.
단점: 쿼드 캐리어 400G는 시스템 통합 및 전력 소비 문제를 해결하기 위해 칩 업그레이드에만 의존합니다. 스펙트럼 압축 기술의 도입은 스펙트럼 효율성을 향상시키는 데 필수적입니다. 그렇지 않으면 현재 100G 칩 기반의 400G 시스템이 여전히 100G 시스템의 핵심입니다.
