400G OTN Технологии: одной & двойной & четверной несущий | FS Сообщество
Отмена
https://media.fs.com/images/community/uploads/post/201912/20/25-400g-optical-transmission-technologies-4.jpg

400G OTN Технологии: одной & двойной & четверной несущий

Larry

Переводчик Антон
20 декабрь 2019 г.

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.

Одной несущий для 400G OTN

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.

Figure 1 Single-Carrier for 400G OTN.png

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.

Figure 2 PM-16QAM Single-Carrier 400G OTN.png


  • 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, одной несущий 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. одной несущий может дать вам экономическое решение.

  • Недостатки: поскольку одной несущий применяется более передовой QAM, он требует более высокого OSNR (Optical Signal Noise Ratio) и значительно сокращает расстояние передачи (менее 200 км). Кроме того, одной несущий 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).

Двойной несущий для 400G OTN

Двойной несущий 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. Двойной несущий применяется в более сложных сетях метрополитена для реализации передачи на большие расстояния 400G.

Figure 3 Dual-Carrier for 400G Optical Transmission.png

  • Преимущества: эффективность использования спектра с двумя несущими 400G увеличилась более чем на 165% с относительно высокой системной интеграцией, небольшими размерами, низким энергопотреблением. Двойной несущий 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.

Четверной несущий для 400G OTN

Четверной несущий 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.

Figure 4 Quad-Carrier for 400G Optical Transmission.png

  • Преимущества: четверной несущий 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.

Заключение

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.

393

Вас также может заинтересовать