네트워크 운영자는 자본 및 운영 비용을 유지하면서 증가하는 데이터 트래픽을 지원해야하는 지속적인 문제에 직면 해 있습니다. 제품 세대 전반에 걸쳐이 모델을 유지하려면 기술 발전이 필요합니다. 때때로 이러한 발전은 dense wavelength division multiplexing (dense wavelength division multiplexing)과 같은 새로운 기술의 형태로 제공됩니다.dwdm) 또는 광 네트워킹의 일관된 감지. 다른 경우에는 이러한 발전이 무어의 법칙, 통합 포토닉스 및 더 높은 대역폭 구성 요소 기술을 활용할 수있는 점진적 개선의 형태를 취합니다. 때때로 이러한 발전을 통해 네트워크 운영자는 개별 개선 사항을 합한 것보다 더 큰 이점으로 아키텍처를 변경할 수 있습니다.
지난 10 년 동안 디지털 코 히어 런트 감지를 기반으로 한 광 전송의 발전으로 더 높은 용량을 전송함으로써 비트 당 비용이 크게 향상되었습니다. 이러한 더 높은 용량을 달성하기 위해 공급 업체는 구성 요소의 대역폭을 늘리고 고차 변조를 활용했으며 fec (forward error correction)와 같은 개선 된 알고리즘을 사용했습니다. 동시에 cmos 프로세스 노드와 통합 포토닉스의 발전으로 플러그 형 폼 팩터를 줄이고 전력 손실을 줄일 수있었습니다.
일관된 인터페이스가 부피가 큰 이산에서 진화함에 따라 solutions 플러그 형에 대해서는 일반적으로 데이터 센터에서 사용되는 클라이언트 광학 장치에 비해 전송 광학 장치와 관련된 "밀도 패널티"가있었습니다. 약간 solutions 더 큰 폼 팩터에서 더 높은 데이터 속도를 제공하여이를 극복하려고 시도했지만 여전히 전송 애플리케이션을위한 맞춤형 하드웨어가 필요합니다. 네트워크 사업자는 10g에서 가능했던 것처럼 클라이언트 광학 장치와 동일한 데이터 속도 및 동일한 폼 팩터에서 전송 광학 장치를 오랫동안 원해 왔습니다. sfp 폼 팩터.
클라이언트 광학 장치와 동일한 폼 팩터에서 전송 광학 장치를 지원하는 것은 비용을 절감하는 더 단순한 아키텍처를 허용하기 때문에 네트워크 운영자에게 유익합니다. 개방형 라인 시스템에 대한 최근 업계 동향과 결합하여 이러한 전송 광학 장치를 라우터에 직접 연결할 수 있으므로 외부 전송 시스템이 필요하지 않습니다. 이를 통해 제어 플레인을 단순화하는 동시에 비용, 전력 및 설치 공간을 줄일 수 있습니다.
일부 하이퍼 스케일 네트워크 사업자가 400g 그들은 120km 미만의 도달 거리로 dci (데이터 센터 상호 연결)에 대한이 문제를 해결할 수있는 기회를 발견했습니다. oif (optical internetworking forum)는 2016 년에 다음과 같은 폼 팩터를 지원할 수있는 전력 예산으로 상호 운용 가능한 일관된 인터페이스를 표준화하는 프로젝트를 시작했습니다. qsfp-dd 와 osfp, 배포 될 예정인 400g 클라이언트 광학. 이러한 폼 팩터를 염두에두고 oif는 15w 모듈 전력 목표를 충족하기 위해 성능을 희생 할 수있는 특정 애플리케이션에 집중했습니다.
oif는 코히 런트를위한 상호 운용 가능한 표준이 가능하다는 것을 입증했으며 400zr 솔루션은 업계에서 추진력을 얻었습니다. 동시에 시스템 공급 업체는 이러한 고밀도 폼 팩터에서 향상된 열 성능을 달성 할 수 있음을 입증했습니다. dsp 추가 기능과 더 높은 성능을 지원하는 모듈 공급 업체. oif의 성공을 기반으로 open roadm과 같은 다른 표준 기관은 추가 기능과 더 높은 성능을 포함하는 dci 이상의 애플리케이션에 대한 표준을 정의했습니다. 개방형 roadm은 오버 헤드 비트 비율을 증가시킬 수있는 추가 프로토콜에 대한 지원이 필요한 otn 기반 네트워크를 위해 설계되었습니다.
이더넷 기반 전송을 목표로하는 openzr 는 복잡성, 전력 및 구현 패널티를 줄이면서 향상된 기능과 성능을 제공 할 수 있습니다. oif 및 open roadm의 요소를 모두 활용하는 openzr 는 네트워크 사업자가 모듈 간의 상호 운용성을 희생하지 않고도 이러한 이점을 얻을 수 있도록합니다. 이 백서에서는 openzr 작업의 이점을 얻을 수있는 몇 가지 특정 사용 사례에 대해 설명합니다.
ofec는 openzr 의 핵심 요소입니다. msa 호환되는 디지털 코히 런트 옵틱. ofec 엔진은 블록 기반 인코더이자 반복적 인 sd (soft-decision) 디코더입니다. 3 번의 sd 반복에서 net coding gain은 11.1db @ ber 10입니다.-15 (dp-qpsk) 및 11.6db @ ber 10-15 (dp-16qam), 2x10의 pre-fec ber 임계 값 포함-2. 인코더와 디코더의 결합 된 지연 시간은 3µs 미만입니다. 더 높은 이득의 fec를 통해 openzr 모듈은 더 큰 도달 범위를 달성하고 좁은 필터링 또는 분산 효과와 같은 링크 장애를 극복 할 수 있으며, 낮은 대기 시간은 다양한 액세스 및 데이터 센터 애플리케이션에 유용합니다.
주요 이점 400g openzr msa 400zr과 관련된 사양은 다음과 같습니다.
openzr 트랜시버의 4x 100ge 멀티플렉싱은 모든 라우터가 아직 마이그레이션되지 않은 운영자 네트워크에서 유용합니다. 400ge. 4x 100ge 모드는 400g서로 통신 할 수있는 e-ready 및 100ge 가능 라우터. 이러한 레이아웃의 예가 아래에 나와 있습니다. 호스트하는 4x100ge muxponder 400g openzr 트랜시버가 파손될 수 있음 400g 라우터의 openzr 인터페이스에서 4x 100ge qsfp28 클라이언트가 상대방 라우터의 100ge 포트에 연결합니다.
그림 1. 4x 100ge 브레이크 아웃 사용 사례 400g openzr
일관된 기술이 발전함에 따라 400g dwdm 폼 팩터에서 qsfp-dd 트랜시버, 우리가 물어봐야 할 주요 질문 세트는 다음과 같습니다.
라인 시스템 설계의 의미를 이해하려면 우리가 운영하는 일관된 openzr 송신기 및 수신기 제약을 이해해야합니다.
터미널 사이트의 추가 드롭에 영향을 미치는 openzr 의 주요 송신기 사양은 다음과 같습니다.
터미널 사이트의 추가 드롭에 영향을 미치는 openzr 의 키 수신기 사양은 다음과 같습니다.
아래 그림은 일반적인 라인 시스템 레이아웃을 요약 한 것입니다. 400g openzr .
그림 2. openzr 용 애드 드롭 및 터미널 레이아웃
장거리 애플리케이션의 대부분의 라인 시스템은 nx6.25에서 채널 계획의 유연성을 위해 플렉스 그리드 roadm (reconfigurable optical add-drop multiplexers)을 사용합니다.ghz 링크 osnr을 최대화하기위한 증분 및 하이브리드 edfa 역 전파 라만 증폭기.
사용하려면 400g 이러한 인프라에서 openzr 를 사용하려면 적절한 추가 드롭 구조를 사용해야합니다. 몇 가지 추가 드롭 옵션이 있습니다.
운영자의 목표는 증분 osnr> 32db로 mux 또는 aawg로 터미널을 설정하는 것입니다.
이 섹션에서는 몇 가지 샘플 라인 시스템에 대한 성능을 검토합니다.
일반적인 가정 세트는 선형 및 비선형 osnr 기여를 고려하기위한 80km g652 smf28 스팬 및 gn 모델입니다. 이 설계에서는 상용 9 포트 또는 20 포트 플렉스 그리드 wss, 가변 이득 edfa 및 1w 역 전파 라만 증폭기를 고려합니다. 또한 증폭기에는 라만 증폭의 이득 리플을 관리하기 위해 중간 단계 dge가 내장되어 있습니다.
edfa 증폭기는 5.5db의 잡음 지수에서 작동하며 링크에 대한 edfa raman 증폭기의 결합 잡음 지수 기여도는 0.6db입니다.
응답기 수신기 성능 수치는 openzr 에서 특징입니다. msa 사양 및 고려해야 할 주요 측면은 다음과 같습니다.
페널티 기여는 edfa 전용의 경우 1.5db, edfa raman의 경우 2db의 osnr 페널티 예산으로 집중 될 수 있습니다.
코닝 g.652 smf28 파이버 및 480km 이상의 edfa 증폭기와 각각 80db / km에서 0.22km의 48 개 스팬을 예로 들어 보겠습니다. 사용 된 추가 드롭 구조는 100 채널 xnumx입니다.ghz aawg.
그림 3. edfa 증폭기 만있는 6x 80km g.652 smf28 파이버 링크
송신기 대역 내 osnr, 추가 드롭 x-talk, 추가 드롭 edfa ase 잡음, 터미널 wss 필터링 및 부스터 edfa 잡음을 포함하는 터미널 증분 osnr 기여는 최소 32db의 osnr을 제공하도록 설계되었습니다.
각 링크에 대해
참고 :
최악의 경우 (노화, 온도, 주파수, 큰 샘플 크기, -12dbm의 수신 전력) 연속 osnr 임계 값이 24db이고 전송 손상 페널티가 1.5db이면 0.44db의 마진이 남습니다.
corning g.652 smf28 파이버와 1040km 이상의 raman edfa 기반 증폭기의 예를 들어 보겠습니다. 각기 13db / km에서 80km의 0.22 개 스팬이 있습니다. 사용 된 추가 드롭 구조는 48 채널 100입니다.ghz aawg.
그림 4. edfa raman 증폭기가있는 13x 80km g.652 smf28 파이버 링크
송신기 대역 내 osnr, 추가 드롭 x- 토크 및 추가 드롭 edfa ase 잡음, 터미널 wss 필터링 및 부스터 edfa 잡음을 포함하는 터미널 증분 osnr 기여는 최소 32db의 osnr을 제공하도록 설계되었습니다.
각 링크에 대해
최악의 경우 (노화, 온도, 주파수, 샘플, 믹스 수신 전력 -12dbm) 연속 osnr 임계 값이 24db이고 전송 장애 패널티가 2db이면 0.04db의 마진이 남습니다.
다음은 다양한 openzr 모드에서 smf28 파이버에 대한 성능 결과를 요약 한 것입니다.
| openzr 모드 | edfa 만 (km) | edfa 및 라만 증폭기 (km) |
|---|---|---|
| 400zr (zr400-ofec-16qam) | 480 | 1040 |
| 300zr (zr300-ofec-8qam) | 1600 | 2320 |
| 200zr (zr200-ofec-qpsk) | 2880 | 2880 |
| 100zr (zr100-ofec-qpsk) | 5840 | 5840 |
openzr msa 다양한 라우팅, 스위칭 또는 광 전송 호스트 플랫폼에 연결할 수있는 디지털 코 히어 런트 광 트랜시버를 제공합니다. 와 400g, 300g, 200g 및 100g 모드, 장거리 애플리케이션도 처리 할 수 있습니다. 4x100ge 멀티플렉싱 모드를 사용하면 400ge 및 100ge 지원 장치 dwdm 링크를 클릭하십시오.
gigalight는 설계, 제조 및 공급하는 글로벌 광 상호 연결 설계 혁신 기업입니다. 광 트랜시버, 능동형 광케이블 와 코 히어 런트 광 모듈 데이터 센터 네트워크, 5g 무선 네트워크, 광 전송 네트워크 및 방송 비디오 네트워크 용. 이 회사는 고객에게 비용 효율적인 원 스톱 광 네트워크 장치를 제공하기 위해 독점적 인 디자인의 장점을 취합니다.