С коммерциализацией 5G и появлением новых услуг, таких как облачные вычисления и большие данные, нагрузка на пропускную способность сети резко возросла. По сравнению с более ранними технологиями, такими как 25G/100G, 400G предлагает преимущества большей пропускной способности, меньшей задержки и меньшего энергопотребления. В результате развертывание оптической транспортной сети (OTN) 400G стало тенденцией. В настоящее время существует три технологии передачи, а именно одна несущая, две несущие и четыре несущие, для реализации оптической транспортной сети (OTN) 400G. Каковы различия между этими тремя технологиями передачи, помимо разного количества несущих? Каковы преимущества и недостатки каждого из них? Ответ вы найдете после прочтения этой статьи.
AscentOptics предлагает различные оптические приемопередатчики 400G для передачи по оптической сети, такие как 400G КСФП56-ДД, 400G ОСФП и 400G QSFP112.
Один Перевозчик Обзор технологии 400G
Технология 400G с одной несущей использует формат модуляции высокого порядка для построения каналов 400G с помощью модуляции с одной несущей на основе сигналов 400G PM-16QAM, PM-32QAM и PM-64QAM. Он подходит для приложений с малым радиусом действия, таких как городские сети, соединения центров обработки данных (DCI), которым требуется большая пропускная способность, но не требуется передача на большие расстояния).
Вот пример технологии 400G PM-16QAM. PM» относится к разделению оптического сигнала 400G (448 Гбит/с) на два направления поляризации (направления X и Y) и последующей модуляции сигнала по этим двум направлениям поляризации для передачи, как показано на рисунке ниже. Это эквивалентно «разделению» данных, уменьшая скорость наполовину. «QAM» относится к процессу разделения сигналов X и Y, после чего скорость снижается вдвое, то есть до 224 Гбит/с. «16» означает, что сигналы X и Y разделены на четыре сигнала, что снижает скорость с прежних 224 Гбит/с до 56 Гбит/с. Некоторые наверняка спросят, а зачем нам уменьшать скорость передачи данных? Поскольку на современном этапе схемотехники скорость 100 Гбит/с близка к пределу «электронного узкого места», если мы продолжим увеличивать скорость, такие проблемы, как потеря сигнала, рассеивание мощности и электромагнитные помехи, станут трудно решить, даже если они решаются, это требует огромных затрат.
Преимущества: По сравнению с технологией источников света с несколькими несущими технология 400G с одной несущей представляет собой более простое решение для модуляции длины волны с более простой архитектурой, меньшими размерами и относительно низким энергопотреблением. Мало того, он также обеспечивает управление сетью. Поскольку технология 400G с одной несущей использует формат модуляции более высокого порядка, она может увеличить скорость передачи сигнала, а также улучшить спектральную эффективность более чем на 300%, что значительно увеличивает пропускную способность сети для поддержки большего числа пользователей. Более того, он имеет высокую степень системной интеграции, которая позволяет соединять отдельные подсистемы в полную систему, позволяя им работать согласованно друг с другом для достижения оптимальной производительности. Это означает, что единая несущая является экономичным и эффективным решением.
Недостатки бонуса без депозита: именно потому, что одиночная несущая использует формат модуляции более высокого порядка, она требует более высокого отношения оптического сигнала к шуму, что значительно сокращает дальность передачи (менее 200 км), и если технология не прорвется, применение в передача на большие расстояния не оптимистична. В то же время одиночная несущая чувствительна к фазовому шуму лазера и нелинейным эффектам волокна.
Обзор технологии Dual Carrier 400G
Для технологии 400G с одной несущей, 400G с двумя несущими использует схему технологии суперканала 2*200G, которая в основном создает суперканал 400G с использованием таких форматов модуляции, как 8QAM, 16QAM и QPSK, и подходит для междугородных и сложных городских сетей. Двойная несущая 400G в основном использует DSP для обработки сигналов, чтобы разделить один оптический сигнал 400G на два сигнала 200G, а один 200G занимает спектр 37.5 ГГц. Это позволяет 400G использовать только спектр 75 ГГц, достигая эффективности использования спектра 5.33 бит/с/Гц. Фактическая скорость обработки данных для сигнала 400G (448 Гбит/с) рассчитывается как 448 ÷ 2 (двойная несущая) ÷ 2 (PM) ÷ 4 (16QAM) = 28G бод.
Преимущества: Dual Carrier 400G предлагает улучшение спектральной эффективности более чем на 165%, а также более высокую системную интеграцию, меньший размер и более низкое энергопотребление. В настоящее время технология передачи коммерчески доступна и широко используется в приложениях 400G OTN. В то же время, по сравнению с 400G с одной несущей, 400G с двумя несущими может обеспечить дальность передачи 500 км, что немного больше. В сочетании с волокном с низкими потерями и EDFA дальность передачи может достигать более 1000 км, что эффективно удовлетворяет потребности приложений для передачи на большие расстояния.
Недостатки бонуса без депозита: Несмотря на то, что двухканальная сеть 400G с оптическим волокном с малыми потерями и EDFA может достигать расстояния передачи более 1000 км, она не может удовлетворить потребности в передаче на сверхдальние расстояния, превышающие 2000 км.
Технология Quad-Carrier 400G
Технология с четырьмя несущими 400G относится к использованию четырех поднесущих (каждая из которых несет сигнал 100G) с использованием модуляции PDM-QPSK Nyquist WDM (мультиплексирование с разделением по длине волны Найквиста) для создания каналов 400G, которые подходят для передачи по магистральной сети на сверхбольшие расстояния.
Преимущества: Quad-carrier 400G использует зрелую технологию, которая теперь коммерчески доступна в больших масштабах, с низкими затратами и расстоянием передачи до 2,000 километров.
Недостатки бонуса без депозита: Quad-carrier 400G зависит исключительно от обновлений микросхем для решения проблем с системной интеграцией и энергопотреблением. Внедрение технологии сжатия спектра необходимо для повышения эффективности использования спектра, иначе существующая система 100G на основе микросхем 400G по-прежнему будет являться сущностью системы 100G.
