Optik Koheren dalam DCI: Daripada 100G hingga 800G dan Jalan ke 1.6T

Pasaran Industri DCI telah berkembang secara ketara dalam dekad terakhir. Sepuluh tahun lalu, teknologi ini terutamanya digunakan untuk rangkaian telefon jarak jauh. Hari ini, DCI menjadi asas bagi ekonomi berpusatkan awan dan berpandukan AI. Teknologi optik koheren berada di teras evolusi ini, menyokong peningkatan kapasiti yang diperlukan oleh ekonomi digital kita. Jika anda seorang pengendali rangkaian yang memikirkan masa depan, adalah kritikal untuk memahami sejarahnya dengan baik bagi membentuk strategi DCI generasi seterusnya anda.

Mengapa Optik Koheren Menjadi Penting bagi DCI

Bentuk asal komunikasi optik menggunakan pengesanan langsung, di mana hanya amplitud cahaya yang dimodulasi. Apabila kelajuan meningkat, teknik asas ini mencapai had tertentu. Namun, dengan optik koheren, maklumat dihantar melalui variasi dalam amplitud dan fasa, serta boleh dihantar secara serentak melalui kedua-dua polarisasi. Ini bermakna bilangan bit data yang boleh dimuatkan pada satu isyarat cahaya meningkat secara mendadak.

Inovasi teknologi ini bergantung pada suatu teknologi yang dikenali sebagai pemprosesan isyarat digital (DSP). Di hujung penerima, algoritma berdasarkan DSP mengimbangi gangguan optik seperti dispersi mod warna dan dispersi mod kutub yang jika tidak dikawal akan merosakkan isyarat semasa perjalanannya melalui rangkaian. Hasilnya ialah peningkatan ketara dalam kecekapan spektrum serta kemampuan mencapai penghantaran kelajuan tinggi, jarak jauh, dan kapasiti tinggi yang tidak dapat dicapai oleh teknologi pengesanan langsung. Sebenarnya, penghantaran koheren kini merupakan piawaian am pada kelajuan 100 Gbps dan lebih tinggi, serta pada jarak 40 km dan seterusnya.

Evolusi Daripada Teknologi Koheren 100G kepada 800G

Perpindahan daripada 100G kepada 800G merupakan hasil inovasi berterusan dalam kedua-dua DSP dan fabrikasi semikonduktor. Optik koheren awal hanyalah transponder bersaiz besar dan memerlukan kuasa tinggi. Optik koheren 100G merupakan peralihan utama pertama kerana pendekatan ini membolehkan pautan jarak jauh tanpa regenerator isyarat sementara.

Apa yang menjadi peralihan penting dalam peralihan ke 400G ialah ketersediaan modul koheren yang boleh dipasang. Produk seperti QSFP-DD menggabungkan DSP koheren yang sangat cekap dengan optik dan modulasi moden ke dalam faktor bentuk yang boleh dipasang terus ke port penghala. Ini telah mencipta penggabungan IP dan optik dengan arsitektur yang lebih ringkas serta kos operasi yang lebih rendah. Kemajuan dalam proses CMOS juga telah menghasilkan DSP yang lebih pantas dan lebih cekap dari segi tenaga, yang membolehkan generasi semasa modul 800G yang boleh dipasang.

Bagaimana Teknologi Koheren Membolehkan Kapasiti Lebih Tinggi dan Jarak Lebih Jauh

Sistem koheren memberikan kelebihannya melalui beberapa teknologi utama.   Pertama sekali, terdapat skema modulasi pintar yang telah dilaksanakan. Sebagai contoh, dengan menggunakan DP-16QAM (Dual-Polarization 16-Quadrature Amplitude Modulation), beberapa bit dikemas dalam setiap simbol, meningkatkan kecekapan spektrum dan seterusnya kadar data per panjang gelombang secara ketara. Kedua, dengan menggunakan pemultiplexan polarisasi, dua isyarat boleh dihantar secara bebas pada panjang gelombang yang sama, dengan itu menggandakan kapasitinya.

Ketiga, enjin DSP terbina dalam mampu mengimbangi gangguan gentian optik secara masa nyata untuk membolehkan penghantaran yang boleh dipercayai melebihi jangkauan sistem pengesanan langsung. Dengan menggabungkan semua elemen ini—kadar baud tinggi, modulasi rumit, dan DSP berkuasa—sistem koheren kini mampu mengatasi had yang membataskan sistem pengesanan langsung kepada kurang daripada 100 km bagi kelajuan melebihi 400G pada satu panjang gelombang sahaja.

DCO, ZR, dan ZR+: Memilih Teknologi Optik yang Tepat

Ini bermakna operator rangkaian ditinggalkan dengan pelbagai jenis optik koheren yang boleh dipasang untuk dipilih. Mengetahui perbezaan di antara mereka adalah penting untuk membuat pilihan yang sesuai.

Optik Koheren Digital (DCO): Ini ialah istilah umum bagi transceiver koheren yang menggabungkan enjin DSP di dalam modul tersebut. Pemprosesan luaran dihapuskan.

OIF 400ZR: Ini ialah keperluan asas bagi optik koheren 400G yang boleh dipasang. Ia direka khas untuk DCI metro titik-ke-titik satu rentang sehingga kira-kira 120 km, menjamin interoperabiliti pelbagai vendor tetapi menggunakan kadar dan format modulasi tetap.

ZR+ (Jarak Lanjutan): Secara umumnya, ini merujuk kepada modul yang melebihi garis dasar 400ZR dengan menyediakan kuasa hantar yang lebih tinggi, pembetulan ralat hadapan (FEC) yang lebih unggul, serta keupayaan untuk menyokong pelbagai skema modulasi bagi jarak yang lebih jauh (600 km dan seterusnya) atau keserasian dengan ROADM. Memandangkan istilah "ZR+" ini boleh menjadi pelanjutan berjenama khusus yang bersifat eksklusif, spesifikasinya boleh berbeza antara vendor.

OpenZR+: Kerap kali digambarkan sebagai "yang terbaik daripada kedua-dua dunia", ini ialah teknologi interoperable pelbagai pembekal yang menawarkan kadar modulasi boleh dipilih melalui perisian dari 100G hingga 400G, serta memberikan jangkauan yang setara dengan penyelesaian transponder khusus. Ia merupakan pilihan utama bagi ISP berskala kecil dan sederhana (SMB) serta syarikat yang mengutamakan kelenturan tanpa terikat kepada pembekal tertentu.

Mengurangkan Kos Setiap Bit Melalui Optik Berkelajuan Lebih Tinggi

Alasan ekonomi untuk penggunaan optik koheren berkelajuan lebih tinggi adalah jelas. Apabila kadar data sepanjang satu laluan tunggal ditingkatkan, kos setiap bit yang dihantar akan turun secara mendadak. Peralihan daripada 100G kepada 400G atau 800G membolehkan penyedia perkhidmatan menghantar 4x hingga 8x lebih banyak data melalui infrastruktur gentian sedia ada tanpa meningkatkan jumlah perkakasan, ruang, dan kuasa yang digunakan dalam magnitud yang sama.

Selain itu, modul koheren boleh ditukar-plug menghilangkan keperluan rak transponder berasingan, mengurangkan bilangan peranti dalam rangkaian serta memudahkan pengurusan . Generasi terkini modul memanfaatkan silikon DSP canggih untuk mencapai penggunaan kuasa sehingga 30% lebih rendah setiap bit berbanding generasi sebelumnya . Bagi ISP SMB yang peka terhadap tenaga, ini secara langsung bermaksud pengurangan perbelanjaan operasi dan jejak karbon yang lebih kecil.

Jalan Masa Depan ke Arah Transmisi Koheren 1.6T

Industri sudah menentukan arah langkah seterusnya: 1.6T. OIF sedang aktif membangunkan perjanjian pelaksanaan 1600ZR dan 1600ZR+ . Perjanjian ini akan memanfaatkan kemajuan lanjut dalam teknologi CMOS untuk meningkatkan kadar baud serta melaksanakan format modulasi yang lebih canggih, termasuk pembentukan konstelasi berbasis kebarangkalian (PCS) yang boleh saling beroperasi .

Sino-Telecom sudah bersedia menghadapi masa depan ini. Platform DCI STN6800-D16-1U kami menyokong kapasiti sehingga 6.4T setiap tapak pada hari ini, dengan kadar sisi talian sehingga 400G. Platform STN6800-D16 direka untuk evolusi lancar ke 800G, dan penyelesaian cincin DCI koheren berkapasiti tinggi kami menyediakan laluan peningkatan yang jelas ke 48 × 800G panjang gelombang. Ini memastikan pelaburan anda kekal terlindung masa depan, mampu berkembang mengikut perniagaan anda seiring dengan permintaan jalur lebar yang terus meningkat. Beroperasi di barisan hadapan inovasi optik, kami mereka sistem kami untuk mengintegrasikan teknologi koheren terkini, dari 400G hingga 800G dan seterusnya, memastikan rangkaian anda sentiasa selaras dengan era pendorong AI.

Kesimpulan

Sejak zaman transponder 100G yang kelihatan kikuk, evolusi hari ini—modul pluggable 400ZR/800ZR dan 1.6T—telah mengubah sepenuhnya permainan Interkoneksi Pusat Data (DCI). Berbanding modul OTN atau transponder sebelumnya, optik koheren mencapai kecekapan spektrum terbaik dalam kelasnya. Bersama penambahbaikan DSP/modulasi, teknologi ini membolehkan jarak capaian yang lebih jauh, pengurangan besar kos per-bit, serta menjadikan pengangkutan kelajuan tinggi tersedia untuk aplikasi DCI metro, wilayah dan jarak jauh. Hari ini, daripada STN6800 D16 platform OTN modular (1U 6.4T / 2U 12.8T) , julat penuh koheren yang boleh dicantumkan (400ZR, OpenZR+, 800ZR/800LR), sistem garisan C band/L band berorientasikan masa depan, dan NMS terbuka dengan ciri-ciri SNMP/NETCONF; Sino Telecom memastikan operator/telco boleh memilih teknologi koheren yang paling sesuai—sama ada kadar tetap untuk rentang titik-ke-titik mudah, ZR+ untuk jarak lebih jauh dan mesra ROADM, atau Open ZR+ untuk keterbukaan pelbagai pembekal, atau Open ZR untuk pilihan terbuka maksimum. Selain itu, kami menjamin peningkatan tanpa gangguan ke 1.6T tanpa perlu mengganti keseluruhan sistem. Sebagai salah satu pembekal DCI utama di dunia dengan lebih daripada 100,000 unit telah dihantar ke lebih daripada 30 negara di seluruh dunia, serta dilengkapi kebolehpercayaan terbukti di medan, rantaian bekalan yang kukuh, dan pasukan pakar teknikal berpengalaman, tawaran Sino Telecom memberikan pilihan terluas untuk memenuhi pelbagai keperluan pelaksanaan DCI—dari penyedia ISP SMB hingga operator awan tahap-1. Jangan ragu untuk menghubungi pasukan pakar jualan Sino Telecom untuk mendapatkan sebut harga. Kami boleh menyediakan lembaran data, kajian kes, dan amalan terbaik pelaksanaan yang disesuaikan khusus untuk penyelesaian rangkaian DCI generasi seterusnya anda, yang memanfaatkan inovasi koheren selama lebih satu dekad.