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PAM4 변조 기반의 차세대 DWDM 광 모듈

2023 년 5 월 19 일

PAM4 고차 변조를 기반으로 하는 차세대 제품 형태는 다음과 같습니다. 50G(1x50G PAM4), 100G(2x50G PAM4) 및 100G(1x100G PAM4).

DWDM(Dense Wavelength Division Technology)은 고차 변조 PAM1.25를 사용하는 2.5G PAM10 및 25G PAM50 속도와 함께 4G NRZ, 100G NRZ, 4G NRZ 및 4G NRZ를 포함하여 점점 더 높은 변조 속도를 경험했습니다. 현재 경쟁이 치열한 DWDM 코히어런트 변조 기술은 주로 200G 및 400G에 사용되며 향후 800G 고대역폭 서비스를 지원할 예정입니다.

PAM4 DWDM 광 모듈은 임베디드 DWDM 시스템에 삽입하고 적절한 데이터 센터 라우터 또는 스위치에 직접 연결할 수 있으므로 별도의 DWDM 변환기 플랫폼이 필요하지 않아 비용이 크게 절감되고 배포 및 유지 관리가 간소화됩니다. 또한 적절한 분산 보상 모듈(DCM) 및 EDFA 증폭 시스템과 함께 하이브리드 전송을 위해 PAM4 모듈을 기존 DWDM 네트워크에 추가할 수 있습니다.

PAM4 고차 변조를 기반으로 하는 차세대 제품 형태는 50G(1x50G PAM4), 100G(2x50G PAM4) 및 100G(1x100G PAM4)입니다.

50G(1X50G PAM4) 프로그램

50G(1X50G PAM4) 방식의 광 모듈은 50G SFP56 DWDM 광 모듈(C 밴드, 50Ghz 파장 간격)입니다. 본 제품은 SFP56으로 포장되어 있으며, SFPXNUMX과 동일한 크기입니다. SFP +, 원래 배포 아키텍처를 변경하지 않고도 50G로 직접 업그레이드할 수 있습니다. 모듈은 50G를 활용합니다. PAM4 광학 및 전기 측면 모두에서 변조를 수행하고 송신기 측면에 DWDM EML 레이저를 사용합니다. 이는 DCM 분산 보상 및 EDFA 지원으로 최소 80km 전송 거리 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 단일 광섬유의 총 대역폭은 96파 x 50G = 4800G를 지원하며 산업용 등급 온도 제품 형태는 5G 전면 전송 시스템의 요구를 충족할 수 있습니다.

50G SFP56 DWDM 광 모듈 회로도
그림 1: 50G SFP56 DWDM 광 모듈 회로도

100G(2X50G PAM4) 솔루션

100G(2X50G PAM4) 방식의 광 모듈은 100G QSFP28 DWDM 광 모듈(C-대역, 50Ghz 파장 간격)이며 일반적으로 업계에서는 100G PAM4 QSFP28이라고 합니다. 광 포트는 100개의 서로 다른 2G DWDM 파장을 사용하여 50GE 서비스를 제공합니다. 전기 포트 측은 4X25G NRZ를 사용하고 광 포트 측은 CS 인터페이스와 LC 인터페이스의 두 가지 옵션을 제공합니다. CS 인터페이스는 총 2개의 광섬유로 2개의 입력과 4개의 출력을 사용합니다. 반면 듀플렉스 LC 인터페이스 옵션은 내부적으로 WDM 다중화 기술을 사용하고 2개의 파이버만으로 전송이 가능합니다. DCM 분산 보상 및 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifier)가 추가되어 최소 80km 전송 근접 요구 사항을 충족할 수 있으며 단일 광섬유의 총 대역폭은 96파 x 50G = 4800G를 지원합니다.

100G QSFP28 DWDM 광 모듈(CS 인터페이스) 회로도
그림 2: 100G QSFP28 DWDM 광학 모듈(CS 인터페이스) 회로도
100G QSFP28 DWDM 광 모듈(LC 인터페이스) 회로도
그림 3: 100G QSFP28 DWDM 광 모듈(LC 인터페이스) 회로도

100G(1x100G PAM4) 솔루션

100G(1x100G) 방식의 광 모듈은 100G QSFP28 DWDM 광 모듈(C-대역, 100GHZ)입니다. 이 제품은 주로 DWDM 광원 + 실리콘 광 변조 기술로 구현됩니다. DCM + EDFA를 추가하여 80km 전송 거리 요구 사항을 충족하고 단일 광섬유의 총 대역폭은 48파 x 100G = 4800G를 지원합니다.

100G QSFP28 DWDM 광 모듈 회로도
그림 4: 100G QSFP28 DWDM 광 모듈 회로도

그 장점으로 인해 PAM4 DWDM 광 모듈은 점대점 데이터 센터 상호 연결(DCI), DWDM 기반 100G 이더넷 메트로 액세스, 캠퍼스 및 엔터프라이즈 링크, 400G 모바일 액세스 아키텍처와 같은 100G 및 5G 구성에 널리 사용됩니다. 데이터 센터 DCI에서 80km~120km의 적용 거리에 대해 상위 PAM4 변조 50G/100G DWDM 기반 기술은 일관된 200G/100G DWDM 기술과 시장 점유율을 놓고 경쟁할 수 있어 저렴한 비용의 이점을 제공합니다. 다음 표와 같이.

아이템 비교듀얼 웨이브 50G PAM4 DWDM 솔루션단파 100G PAM4 솔루션일관된 DP-QPSK 체계
제품 전력 소비5.5W 정보5.5W 정보20W 이상
제품 포장QSFP28QSFP28CFP2/CFP
DWDM 간격50GHz100GHz50GHz
EDFA가 필요합니까?필요필요필요
DCM 분산 보상필요필요필요하지 않음
RX OSNR 허용 오차매우 낮음, 캐스케이드에서 최대 2개의 EDFA매우 낮음, 캐스케이드에서 최대 2개의 EDFA높은 계단식 N EDFA
일반적인 총 대역폭96X50G48X100G96X100G
단일 섬유 이중 섬유 전송을 달성할 수 있는지 여부EasyEasy두 가지 다른 ITLA 광원이 필요한 매우 어렵습니다.
전송 거리80km~120km80km~100km80km보다 훨씬 큽니다.
데이터 센터 DCI 애플리케이션스위치 및 라우터에 직접 사용, 저렴한 비용스위치 및 라우터에 직접 사용, 저렴한 비용코히어런트 모듈은 스위치와 라우터에 직접 연결할 수 없으며 코히어런트 하위 시스템이 협력해야 하므로 비용이 많이 듭니다.
표 1: 50G PAM4 DWDM 시스템 VS 100G PAM4 DWDM 시스템 VS 100G DWDM 코히런트 시스템