Após anos de desenvolvimento, módulos ópticos padronizados e conectáveis tornaram-se a escolha inevitável de transmissão de serviço de linha de comunicação óptica. A tendência geral de desenvolvimento de módulos de luz coerentes aplicados a áreas urbanas e redes de backbone é: primeiro, alta velocidade, de 100G a 400G e, em seguida, 800G; Em segundo lugar, a miniaturização, da forma de embalagem 100G MSA para a forma de embalagem CFP / CFP2 DCO / ACO, a indústria atual propôs padrões de embalagem 100G / 200G / 400G OSFP DCO e QSFP-DD DCO; Terceiro, baixo consumo de energia. Considerando o requisito de energia de todo o sistema, o consumo de energia de produtos de módulo óptico coerente parcialmente encapsulado não deve ser superior a 18W. Em quarto lugar está a padronização da interconexão. Tradicionalmente, cada fabricante de equipamento UTILIZA a placa de interface especial desenvolvida pelo próprio, o método de modulação de alta ordem privada e o algoritmo FEC, de forma que as interfaces de diferentes fabricantes não possam funcionar em conjunto.
Com o desenvolvimento dos negócios na Internet, a construção de infraestrutura em nuvem e a demanda de operadoras de computação IA, telecomunicações e data center apresentaram requisitos claros para a interoperabilidade de módulos ópticos de diferentes fornecedores. Em termos de padrão FEC, embora existam diferentes tipos como GFEC, SCFEC, RS10, CFEC, OFEC, SDFEC, KR4-FEC e KP4-FEC, correspondendo a diferentes taxas e padrões, todo o sistema pode ser dividido em três gerações. A primeira geração é o código de bloco, com requisito de ganho de 6dB e sobrecarga de 6,69%. A iteração intercalada em cascata de segunda geração requer 8dB de ganho e 6,69% de overhead. A terceira geração de SDFEC de decisão suave, com requisito de ganho de 11dB e sobrecarga de 15% -20%, adota o código de produto Turbo (TPC) e o algoritmo de código de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC), enquanto a nova geração de FEC baseada em inteiros probabilísticos da constelação não foi lançado como um padrão por enquanto. Nos padrões MIS, também existem diferentes tipos de padrões CFP MIS, C-CMIS e CMIS.
Análise comparativa dos critérios de coerência 400G
O módulo óptico coerente 400G atualmente tem três padrões: OIF-400g ZR, OpenRoadm e OpenZR +. O alvo Oif-400g ZR é aplicado na borda DCI. Apenas a taxa de 400 GbE é definida no lado do cliente e a distância de transmissão é de 80 km. CFEC é adotado para correção direta de erros. OpenRoadm MSA é voltado principalmente para operadoras de telecomunicações' Aplicativos de rede ROADM. Ele define 100G, 200G, 400GbE de taxa& OTN do lado do cliente e a distância de transmissão é de 500 km. Ele adota o algoritmo de correção de erro direto OFEC. Por outro lado, OpenZR + MSA tem uma gama de aplicações mais ampla, voltada para áreas urbanas e backbone, DCI e operadoras de telecomunicações. Ele define as taxas múltiplas de 100G, 200G e 400GbE no lado do cliente para atender a distância de transmissão de áreas urbanas ou rede de longa distância e adota o mecanismo de correção de erro direto do OFEC. Pode-se ver que OpenZR + é o padrão MSA introduzido pela absorção das respectivas vantagens dos padrões oIF-400G ZR e OpenRoadm. A versão mais recente do OpenZR + foi lançada em setembro de 2020.
Análise da evolução subsequente coerente ao longo de 400G
Do ponto de vista da tendência do mercado, em termos de volume de vendas, a taxa de crescimento anual do mercado DWDM global chegará a 20% de 2020 a 2025 e chegará a 2,5 bilhões de dólares em 2025. As vendas de 400G e acima devem chegar a US $ 150 milhões em 2020, com uma taxa de crescimento anual de 19% a partir de então, e chegar a US $ 1,5 bilhão em 2025, com uma taxa composta de crescimento de 46%. 400GZR e 400GZR + são os de crescimento mais rápido, seguidos por CFP2 DCO e 100G ZR, que devem chegar a US $ 6,6, 6,5, 4,2 e 290 milhões, respectivamente, até 2025, com o mercado geral atingindo cerca de US $ 2,3 bilhões. Em termos de remessas, as remessas de 400 G ZR, 100 G ZR, CFP2 DCO e 400 G ZR + cresceram mais rápido, com remessas de 400 G ZR / ZR + esperadas em 6.000 em 2020 e 550.000 em 2025, enquanto 400 / 600 / 800g OnBoard deveria ser 15.000 em 2020 e 40.000 em 2025. Em 2025, o número de 400G ZR +, 100G ZR +, 200G ZR + e 400G ZR { {59}} deve atingir 330.000, 320.000, 240.000 e 220.000 respectivamente.
Do ponto de vista das tendências tecnológicas, a próxima geração de produtos ultra-400g coerentes adotará tecnologias como onda única 800G, DP-16qAM, DSP 5nm, tecnologia ótica de silício e tecnologia Flip Chip. A taxa de Baud da interface elétrica do produto de próxima geração será de até 4 * 128 GHz, o componente óptico COSA USA a modulação DDP -16QAM para alcançar Baud de 128 GHz, a largura de banda do TIA / Driver será de até 96 GHz. 800G ZR requer cerca de 29dB OSNR, enquanto 800G ZR + requer cerca de 25dB OSNR.
