基于PAM4調(diào)制的下一代DWDM光模塊
DWDM密集波分技術(shù)經(jīng)歷了越來越高的調(diào)制速率,包括1.25G NRZ,2.5G NRZ,10G NRZ以及25G NRZ,采用高階調(diào)制PAM4的有50G PAM4和100G PAM4兩種速率;以及當(dāng)前非常具有競爭力的DWDM相干調(diào)制技術(shù),主要面向200G和400G,以及未來的800G高帶寬業(yè)務(wù)。
PAM4 DWDM光模塊可插入嵌入式DWDM,可直接插入適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)中心路由器或交換機,無需單獨的DWDM轉(zhuǎn)換器平臺,顯著降低成本并簡化部署和維護。此外,通過適當(dāng)?shù)纳⒀a償模塊 (DCM) 和EDFA放大系統(tǒng),可以將PAM4模塊添加到現(xiàn)有的DWDM網(wǎng)絡(luò)中以實現(xiàn)混合傳輸。
基于PAM4高階調(diào)制的下一代產(chǎn)品形態(tài)有:50G(1X50G PAM4)、100G(2X50G PAM4)和100G(1x100G PAM4)。
50G(1X50G PAM4)方案采用50G(1X50G PAM4)方案的光模塊有50G SFP56 DWDM光模塊 (C-band,50Ghz波長間隔)。該產(chǎn)品采用SFP56封裝,和SFP+保持一致大小,可不改變原來的部署架構(gòu),直接升級至50G。光口側(cè)和電口側(cè)均采用50G PAM4調(diào)制,****端采用DWDM EML激光器,在DCM色散補償和EDFA的加持下,可以滿足至少80km傳輸近距離要求。單纖總帶寬支持96波x50G=4800G,其工業(yè)級溫度產(chǎn)品形態(tài)可以滿足5G前傳系統(tǒng)的需求。
圖1:50G SFP56 DWDM光模塊原理圖
100G(2X50G PAM4)方案采用100G(2X50G PAM4)方案的光模塊有100G QSFP28 DWDM光模塊(C-band,50Ghz波長間隔),業(yè)內(nèi)通常把該產(chǎn)品叫做100G PAM4 QSFP28,其光口由2路不同的50G DWDM波長承載了100GE的業(yè)務(wù)。電口側(cè)采用4X25G NRZ,而光口側(cè)有兩種方案:CS接口和LC接口。CS接口采用2進2出,共4根光纖;雙工LC接口方案內(nèi)部采用WDM復(fù)用技術(shù),僅用2根光纖即可實現(xiàn)傳輸。在DCM色散補償和EDFA的加持下,可以滿足至少80km傳輸近距離要求,單纖總帶寬支持96波x50G=4800G。
圖2:100G QSFP28 DWDM光模塊(CS接口)原理圖
圖3:100G QSFP28 DWDM光模塊(LC接口)原理圖
100G(1x100G PAM4)方案采用100G(1x100G)方案的光模塊有100G QSFP28 DWDM光模塊(C-band,100GHZ)。該產(chǎn)品主要采用DWDM光源+硅光調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)。在DCM+EDFA的加持下,滿足80km傳輸,單纖總帶寬支持48波x100G=4800G。
圖4:100G QSFP28 DWDM光模塊原理圖
PAM4 DWDM光模塊憑借其優(yōu)勢,通常用于100G和400G建設(shè),例如點對點數(shù)據(jù)中心互連 (DCI)、基于DWDM的100G以太網(wǎng)城域接入、園區(qū)和企業(yè)鏈路、5G移動接入建筑學(xué)等。針對數(shù)據(jù)中心DCI 80km~120km應(yīng)用距離,基于高階PAM4調(diào)制50G/100G DWDM技術(shù)以低成本的優(yōu)勢,可以與相干200G/100G DWDM技術(shù)競爭市場份額。如下表所示:
比較項目 | 雙波50G PAM4 DWDM方案 | 單波100G PAM4方案 | 相干DP-QPSK方案 |
產(chǎn)品功耗 | 5.5W左右 | 5.5W左右 | 大于20W |
產(chǎn)品封裝 | QSFP28 | QSFP28 | CFP2/CFP |
DWDM間隔 | 50GHz | 100GHz | 50GHz |
EDFA是否需要 | 需要 | 需要 | 需要 |
DCM色散補償 | 需要 | 需要 | 不需要 |
RX OSNR容限 | 非常低,最多級聯(lián)2個EDFA | 非常低,最多級聯(lián)2個EDFA | 高,可級聯(lián)N個EDFA |
典型總帶寬 | 96X50G | 48X100G | 96X100G |
是否可以實現(xiàn)單纖雙纖傳輸 | 容易 | 容易 | 非常困難,需要兩個不同ITLA光源。 |
傳輸距離 | 80km~120km | 80km~100km | 遠大于80km |
數(shù)據(jù)中心DCI應(yīng)用 | 直接用于交換機和路由器,成本低 | 直接用于交換機和路由器,成本低 | 相干模塊無法直接插入交換機和路由器,需要相干子系統(tǒng)配合,成本高 |
表1:50G PAM4 DWDM系統(tǒng) VS 100G PAM4 DWDM系統(tǒng) VS 100G DWDM相干系統(tǒng)
*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個人發(fā)布,僅代表博主個人觀點,如有侵權(quán)請聯(lián)系工作人員刪除。