Для достижения передачи 400G на большие расстояния (LH), три 400G OTN (Optical Transport Network) технологии приходят в том, чтобы удовлетворить потребности: 400G с одной несущей, 400G с двойной несущей, и 400G с четверной несущей. Они отличаются друг от друга количеством длин волн, используемым для передачи данных. Этот пост покажет, каковы они и их преимущества и недостатки.
400G с одной несущей или 400G с одной длиной волны, означает, что существует 400G емкость на одной длине волны. 400G с одной несущей принимает форматы модуляции высокого порядка, такие как PM-16QAM (Polarization-Multiplexed-16 Quadrature Amplitude Modulation), PM-32QAM и PM-64QAM.
Возьмите PM-16QAM в качестве примера. PM относится к процессу, в котором оптический сигнал 400G (448 Гбит/с) разделяется на два сигнала и модулируется для передачи в двух направлениях поляризации -X и Y, что может сократить скорость исходого сигнала в два раза (224 Гбит/с). QAM - это процесс разделения сигналов на X и Y для дальнейшего снижения скорости. 16 означает 4 бита то, что значит сигнал в X и Y соответственно разделяется на 4 сигнала, и скорость уменьшается до 1/4 на основе предыдущих 224 Гбит/с. При использовании PM-16QAM, скорость сигнала в этот момент становится 448÷2 (PM)÷4 (16QAM)=56G Baud. Зачем нам нужно сократить бод (скорость электрической обработки)? Потому что в современных схемотехниках, 100 Гбит/с приблизилась к лимиту электронного узкого места. Если скорость будет продолжать расти, такие проблемы, как потеря сигнала, рассеяние мощности и электромагнитные помехи останутся хлопотами, даже если они решены, требуют огромных затрат.
Преимущества: по сравнению со схемой с несколькими несущими, 400G с одной несущей является более простым решением для распределения длин волн, с более простой структурой и небольшим размером. Также он предлагает простое управление сетью, низкое энергопотребление. С QAM более высокого порядка, Одная несущая может повысить скорость сигнала и эффективность использования спектра, что значительно расширит пропускную способность сети и увеличит количество пользователей для поддержки. Кроме того, с высокой системной интеграцией, он может соединить отдельные подсистемы в единую и заставить их работать в координации друг с другом и достичь наилучшей общей производительности. Одная несущая может дать вам экономическое решение.
Недостатки: поскольку Одная несущая применяется более передовой QAM, он требует более высокого OSNR (Optical Signal Noise Ratio) и значительно сокращает расстояние передачи (менее 200 км). Кроме того, Одная несущая более восприимчив к лазерному фазовому шуму и световым нелинейным эффектам. Это лучшее решение только для некоторых конкретных приложений, которые не требуют сверхдальних расстояний передачи, но требуют большой пропускной способности. Как правило, 400G с одной несущей используется только в доступе к сети, метро или передачи DCI (Data Center Interconnection).
Двойные несущие 400G также называется двойной длиной волна 400G, что предлагает пропускную способность 400G на двух длинах волн 200G. По сравнению с решением 400G с одной несущей, система 400G с двойной несущей, основанная на сверхканальной схеме 2×200G, принимает форматы модуляции более низкого порядка, такие как PM-QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, символ представляет два бита то, что значит снижение скорости до 1/2), PM-8QAM или PM-16QAM. Двойные несущие применяется в более сложных сетях метрополитена для реализации передачи на большие расстояния 400G.
Преимущества: эффективность использования спектра с двумя несущими 400G увеличилась более чем на 165% с относительно высокой системной интеграцией, небольшими размерами, низким энергопотреблением. Двойные несущие 400G считается наиболее широко используемой технологией для OTN 400G. Диапазон 400G с двойной несущей больше, чем 400G с одной несущей, который может достигать 500 км для коммерческого использования. При развертывании оптических патч-кордов с малым затуханием и EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifiers), 400G с двойной несущей может преодолевать более 1000 км, что в основном может удовлетворить применение передачи 400G на дальние расстояния.
Недостатки: даже с EDFA и оптическим патч-кордом с меньшим затуханием, 400G с двойной несущей по-прежнему не может достичь так же долго, как 400G с четверной несущей, не подходит для сверхдальних (ULH) передач более 2000 км.
четверные несущие 400G относится к решению, которое предлагает 400G емкость через четыре длинах волн 100G. Это достигается путем создания 400G супер-канала на основе 100G PM-QPSK с четырьмя несущими.
Преимущества: четверные несущие 400G принимает зрелую технологию передачи 100G, которая широко используется в коммерческих целях. Он может достигать сверхдальних расстояний более 2000 км при относительно низких затратах.
Недостатки: система с четверной несущей 400G имеет смысл только тогда, когда технология сжатия спектра вводится для повышения эффективности использования спектра, и чип 100G модернизирован для решения проблем интеграции и энергопотребления. В противном случае, система 400G, построена на текущем чипе 100G, что является системой 100G.
В настоящее время передача 400G на большие расстояния в основном осуществляется с одной несущей, двойной несущей, 400G с четверной несущей. Одиной несущий 400G с PM-16QAM/32QAM/64QAM ограничена в передаче, которая может охватывать только расстояние менее 200 км. При использовании EDFA и обычные G.652 волокна, 400G с двойной несущей с PM-16QAM является идеальным решением для передачи MAN, а 400G с двумя несущими с PM-QPSK подходит для передачи на большие расстояния. Схема с четверной несущей 4x100G является технологией 100G, которая имеет то же расстояние передачи как 100G, и подходит для передачи по ULH. Поскольку глобальный трафик данных продолжает расти, нет необходимости в пропускной способности. Хотя переход на 400G может занять некоторое время, вы можете узнать о Текущий и будущий рынок Ethernet 400G чтобы подготовиться в первую очередь.