400G ZR и ZR+ — новое поколение решений для оптической связи на большие расстояния

400G ZR и ZR+ когерентные подключаемые модули стали новыми решениями для сетей высокой плотности со скоростью передачи данных от 100G до 400G, отличающихся низкой потребляемой мощьностью и маленьким размером. Давайте посмотрим, как последнее поколение 400G ZR и 400G ZR+ модулей повысит экономические выгоды для удовлетворения требований сетевых операторов, максимально увеличивает использование оптоволокна и снижает расходы на передачу данных.

400G ZR & ZR+: определения

Что такое 400G ZR?

400G ZR и ZR+ когерентные оптические модули соответствуют стандарту OIF-400ZR, обеспечивая совместимость во всей отрасли. Они обеспечивают 400 Гбит/с оптическую пропускную способность на одной оптической длине волны, используя DWDM (плотное мультиплексирование с разделением по длине волны) и модуляцию более высокого порядка(например, 16QAM). Осуществляясь в основном в QSFP-DD форм-факторе, 400G ZR будет удовлетворять конкретному требованию для 400GbE межсоединений массовых параллельных центров обработки данных с расстояниями 80-120 км. Чтобы узнать больше о 400G модулях: Сколько типов модулей 400G на рынке?

Обзор 400G ZR+

ZR+ представляет собой серию когерентных подключаемых решений с пропускной способностью линии до 400 Гбит/с и достигает более 80 км, поддерживая различные требования приложений. Конкретные эксплуатационные требования и требования к производительности различных приложений будут решить, какие типы 400G ZR+ когерентных разъёмов будут использоваться в сетях. Некоторые приложения будут использовать интероперабельные экосистемы различных поставщиков, определяемые стандартными учреждениями или спецификациями MSA, а другие будут зависеть от максимальной производительности, достижимой при ограничениях пакета подключаемых модулей. В следующей части будут описаны четыре категории приложений 400G ZR+.

400G ZR & ZR+: приложения

400G ZR - сценарий применения

Появление 400G ZR модуля открыло новую эру в технологии DWDM, отмеченную открытой, основанной на стандартах и DWDM подключаемыми модулями, которые обеспечивают реальный IP over DWDM. 400G ZR обычно используется для точка-точка DCI (до 80km), что делает задачу межсоединения центров обработки данных такой же простой, как подключение коммутаторов в центре обработки данных (как показано ниже).

Картина 1: применение 400G ZR в однопролетном DCI

Четыре основных приложения развертывания 400G ZR+

Пакет P2P с расширенным досягаемостью

Одним из определений ZR+ является прямое расширение перекодированных сопоставлений Ethernet 400G ZR с более высокой производительностью FEC для поддержки более длинных досягаемости. В этом случае 400G ZR+ модули в узком смысле определяется как поддерживающие скорость оптической линии 400 Гбит/с с одной несущей и передающие сигналы клиента 400GbE, 2x200GbE или 4x100GbE для точки-точки досягаемости(примерно до 500 км). Это решение специально предназначено для приложений передачи пакетов, а также для платформ маршрутизаторов.

Многопролетный городской OTN

Другое определение ZR+ содержит поддержку OTN, например сопоставление клиентов и его мультиплексирование в интерфейсе Flexo. Это когерентное подключаемое решение предназначено для поддержки дополнительных требований сетей OTN, клиентов Ethernet и OTN, а также передачи адресов в многопролетных сетях ROADM. Эта категория 400G ZR+ требуется там, где демаркация важна для операторов, и предназначена в основном для многопролетных городских сетей ROADM.

Картина 2: применение 400G ZR+ в многопролетной городской сети OTN

Многопролетный городской пакет

Третье определение ZR+ заключается в том, что он поддерживает расширение Ethernet или решение транскодирований пакетов, которое дополнительно оптимизировано для ключевых характеристик, таких как задержка. Этот когерентный подключаемый 400G ZR+ с высокой производительностью FEC и сложными алгоритмами кодирования поддерживает передачу многопролетного городского пакетов на самое большое расстояние более 1000 км.

Картина 3: применение 400G ZR+ в многопролетном городском пакете

Многопролетный городской региональный OTN

Четвертое определение ZR+ поддерживает клиентов Ethernet и OTN. Этот когерентный подключаемый модуль также использует высокопроизводительные FEC и PCS, настраиваемые оптические фильтры и усилители для максимального охвата. Он поддерживает богатый сборник OTN сетевых функций для развертывания в фиксированных и гибких системах линий связи. Эта категория 400G ZR+ предлагает более эффективные решения для удовлетворения более широких требований городских/региональных пакетных сетей.

400G ZR & ZR+: что делает их подходящими для передачи на большие расстояния в ЦОД?

Когерентная технология, принятая 400G ZR & ZR+

Когерентная технология использует три степени свободы (амплитуда, фаза и поляризация света) для фокусирования большего числа данных на передаваемых волнах. Таким образом, когерентные модули могут передавать больше данных по одному волокну с более длительным расстоянием, используя методов модуляции более высокого порядка для лучшей спектральной эффективности. 400G ZR и ZR+ представляют собой серьезный прорыв в применении когерентной технологии. Благодаря модуляции более высокого уровня и разблокированию DWDM с высокой пропускной способностью, 400G ZR и ZR+ модули могут снизить стоимость и сложность межсоединений центров обработки данных высокого уровня.

Важность 400G ZR & ZR+

400G ZR и 400G ZR+ когерентные сменные модули выводит задачи реализации на новый уровень, добавляя некоторые элементы для высокопроизводительных решений, одновременно продвигая дизайн компонентов для обеспечения низкой потребляемой мощьности, подключаемости и модульности.

Заключение

Хотя все еще остается много проблем с созданием 400G ZR и 400G ZR+ модулей , которые соответствовали небольшому размеру и бюджету мощности OSFP или QSFP-DD пакетов, а также с достижением взаимодействия, затраты и целевых объемов. Благодаря 400 Гбит/с высокой оптической пропускной способности и низкому потребляемой мощьности 400G ZR и ZR+ вполне могут стать новым поколением оптических коммуникаций на большое расстояние.