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ZR e ZR+ 400G - Una Nuova Generazione di Soluzioni per Comunicazioni Ottiche a Lunga Distanza

Aggiornato il 27 Mag 2019 by
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ZR e ZR+ 400G - Una Nuova Generazione di Soluzioni per Comunicazioni Ottiche a Lunga Distanza

I moduli ottici pluggable coerenti ZR e ZR+ 400G, caratterizzati da basso consumo e piccole dimensioni, sono diventati le nuove soluzioni per reti ad alta densità con velocità dati da 100G a 400G. Diamo uno sguardo a come l'ultima generazione di moduli ottici ZR 400G e ZR+ 400G estenda i propri vantaggi economici per soddisfare le esigenze degli operatori di rete, massimizzando l'utilizzo di fibra e riducendo le spese per il trasporto dati.

 

ZR e ZR+ 400G: definizioni

Cosa è ZR 400G?

I moduli ottici coerenti ZR 400G sono a norma degli standard OIF-400ZR, assicurando ampia interoperabilità nel settore. Forniscono 400Gbps di larghezza di banda ottica su un'unica lunghezza di onda utilizzando DWDM (dense wavelength division multiplexing) e modulazione d'ordine superiore come 16 QAM. Utilizzato principalmente nel fattore di forma QSFP-DD, ZR 400G soddisfa i requisiti specifici per enormi interconnessioni data center parallele di 400GbE con distanze di 80-120km. Per saperne di più sui transceiver 400G: Quante tipologie di transceiver 400G ci sono sul mercato?

Quadro generale di ZR+ 400G

ZR+ rappresenta una gamma di soluzioni pluggable coerenti con capacità di linea fino a 400Gbps che raggiungono distanze oltre gli 80km supportando diversi requisiti d'utilizzo. I requisiti operazionali e di prestazioni specifici di differenti applicazioni determineranno quali tipi di plug coerenti ZR+ 400G saranno utilizzate nelle reti. Alcuni utilizzi trarranno vantaggio dagli ecosistemi interoperabili e multivenditore definiti dagli organismi standard o dalle specifiche MSA e altri faranno affidamento sulle prestazioni massime raggiungibili nei limiti di un pacchetto modulo pluggable. Quattro categorie di applicazioni ZR+ 400G verranno illustrate nella prossima sezione.

 

ZR e ZR+ 400G: applicazioni

ZR 400G - Scenario d'utilizzo

L'arrivo dei moduli ZR 400G ha segnato l'ingresso in una nuova era di tecnologia DWDM segnata da moduli ottici DWDM, aperti, basati su standard e pluggable che consentono DWDM su IP reale. ZR 400G è spesso utilizzato per DCI point-to-point (fino a 80km), rendendo il compito di interconnettere data center semplice come connettere gli switch all'interno di un data center (come illustrato di seguito).

Immagine 1: ZR 400G ZR utilizzato in un DCI single-span

Quattro utilizzi principali per ZR+ 400G

Pacchetto P2P a lunga distanza

Una definizione di ZR+ è un'estensione diretta del mapping transcodificato di ZR 400G per l'Ethernet FEC a maggiori prestazioni al fine di supportare distanze più lunghe. In questo caso i moduli ZR+ 400G sono definiti in maniera rigida come supportanti una velocità di linea ottica a 400Gbps single-carrier e trasportando segnali client 400GbE, 2x 200GbE o 4x 100GbE per distanze point-to-point (fino a circa 500km). Questa soluzione è dedicata specificatamente ad applicazioni di trasporto pacchetti ed è destinato a piattaforme router.

OTN metro multi-span

Un'altra definizione di ZR+ è l'inclusione del supporto per OTN, come il mapping client e il multiplexing in interfacce FlexO. Questa soluzione pluggable coerente ha lo scopo di supportare i requisiti aggiuntivi delle reti OTN, trasporta client sia Ethernet e OTN ed è diretta al trasporto in reti ROADM multi-span. Questa categoria ZR+ 400G è richiesta dove la demarcazione è importante per gli operatori ed è rivolta principalmente a reti ROADM metro multi-span.

Immagine 2: ZR+ 400G utilizzato in OTN metro multi-span

Pacchetto metro multi-span

La terza definizione di ZR+ è fungere da supporto per Ethernet a lunga distanza o da soluzione transcodificata di pacchetto ulteriormente ottimizzata per prestazioni critiche come la latenza. Questo pluggable ZR+ 400G con FEC ad alte prestazioni e algoritmi di coding sofisticati supporta lunga distanza per trasporto di pacchetti multi-span fino a 1000km.

Immagine 3: ZR+ 400G utilizzato in pacchetto metro multi-span

OTN regionale metro multi-span

La quarta definizione di ZR+ supporta client sia Ethernet che OTN. Questo pluggable coerente usa inoltre a proprio vantaggio FEC e PCS ad alte prestazioni, assieme a filtri ottici accordabili e amplificatori per distanza massima. Supporta un vasto set di feature di funzioni rete OTN per utilizzo su sistemi di linea sia fissi che flex-grid. Questa categoria di ZR+ 400G fornisce soluzioni con prestazioni più alte per soddisfare una gamma più vasta di requisiti di rete per pacchetti metro e regionali.

 

ZR e ZR+ 400G: Cosa li rende adatti per trasmissioni di lunga distanza nei data center?

Tecnologia coerente utilizzata da ZR e ZR+ 400G

La tecnologia coerente utilizza tre gradi di libertà (ampiezza, fase e polarizzazione della luce) per concentrare più dati sull'onda che sta venendo trasmessa. In questo modo, i moduli ottici coerenti possono trasportare più dati su una fibra singola per maggiori distanze utilizzando tecniche di modulazione di ordine maggiore, avendo come risultato una migliore efficienza di spettro. ZR e ZR+ 400G rappresentano un balzo in avanti nell'utilizzo di tecnologia coerente. Grazie a modulazione di ordine maggiore e alta larghezza di banda per sbloccamento DWDM, i moduli ZR e ZR+ 400G possono ridurre i costi e la complessità per interconnessioni data center di alto livello.

Importanza di ZR e ZR+ 400G

I moduli ottici pluggable coerenti ZR 400G e ZR+ 400G affrontano i problemi di implementazione a un nuovo livello aggiungendo alcuni degli elementi delle soluzioni ad alte prestazioni spingendo la progettazione di componenti verso basso consumo, pluggabilità e modularità.

 

Conclusioni

Sebbene la produzione di moduli transceiver ZR 400G e ZR+ 400G che si adattino alle piccole dimensioni e al budget energetico dei pacchetti OSFP o QSFP-DD e che realizzino interoperabilità e i target di spesa e volume presenti ancora molti problemi, grazie ad alta larghezza di banda 400Gbps e basso consumo, ZR e ZR+ 400G potrebbero rappresentare la nuova generazione nelle comunicazioni ottiche di lunga distanza.

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