400G-optische modules in datacenterinterconnectie (DCI)

400G-optische modules in datacenterinterconnectie (DCI)

         Volgens IDC-gegevens zal in 2025 bijna 80% van het wereldwijde dataverkeer worden opgeslagen in kern- en randservers.de groei van het oost-westverkeer binnen datacenters zal veel hoger zijn dan die van het noord-zuidverkeer en het verkeer tussen datacentersTraditionele datacenters worden geleidelijk vervangen door clouddatacenters met de popularisering van cloudcomputing, wat de marktvraag naar 400G-optische modules aanzienlijk heeft gestimuleerd..

Voor langeafstands-WDM-transmissie is het meestal nodig dat de behoeften van de klant worden aangepast aan het toepassingsscenario.De prestaties van de modules zijn een belangrijke factor voor klanten die een hogere capaciteit en langere transmissieafstanden willenIn tegenstelling hiertoe is de transmissieprijs voor korteafstandstransmissie binnen datacenters kritischer.

Om een hogere capaciteit te bereiken, hebben 400G-optische modules drie belangrijkste benaderingen om de kosten per bit te verlagen:

* PAM4-technologie: PAM4-technologie verbetert effectief de bandbreedte benutting efficiëntie. Bij dezelfde baud-snelheid, de bitsnelheid van een PAM4-signaal is twee keer dat van een NRZ-signaal,het verbeteren van de transmissie-efficiëntie en tegelijkertijd het verlagen van de kosten.

* Meerdere rijstroken: In vergelijking met een transmissie met vier banden bieden 8-bandtransmissieoplossingen voordelen bij het balanceren van kosten en energieverbruik.

* Hogere Baud Rate optische chips: Deze chips verhogen de transmissie snelheden zonder dat de transmissie afstand beïnvloeden.

          400G-optische modules zijn erg gebruikelijk in datacentertoepassingen. De 400G QSFP-DD XDR4-module kan bijvoorbeeld worden gebruikt in 4x100G-uitbreidingstoepassingen van een QSFP28-FR-100G.de 400G QSFP-DD FR4-module ondersteunt 2 km transmissie via enkelmodusvezelDe 400G QSFP-DD LR8 en 400G QSFP-DD LR4 modules ondersteunen linklengtes tot 10 km door vier CWDM-golflengten over te dragen.kan op G 40 km afleggenDe onderstaande figuur toont de optische module oplossingen voor 400G datacenter netwerken.

       Met miljoenen optische modules die naar verwachting in 5G-basisstations zullen worden gebruikt, moeten exploitanten de kosten van optische modules dringend verlagen bij investeringen in netwerkinfrastructuur.optische modules in telecomtransportnetwerken moeten een levensduur van meer dan 10 jaar hebben en een transmissieafstand van maximaal 80 km kunnen ondersteunen, waarbij hogere eisen worden gesteld aan betrouwbaarheid en prestaties in scenario's voor het metrovervoersnetwerk.

        Om hogere transmissiesnelheden en lagere productiekosten te bereiken, gebruiken 400G-modules voor geïntegreerde metrovervoersnetwerken technologieën die vergelijkbaar zijn met die van datacenternetwerken:

* Hoger betrouwbare modules: Hermetische verpakking wordt gebruikt om te voldoen aan de eisen van een levensduur van 10 jaar en een werktemperatuurbereik van 0 tot 70°C.

* APD-ontvanger met hoge prestaties: Verbeterde ontvangergevoeligheid.

* Coherente technologie: Om transmissieafstanden van meer dan 80 km te bereiken, maken 400G-oplossingen gebruik van samenhangende technologie.de ontwikkeling van SiP- en InP-integratietechnologieën en de voortdurende evolutie van CMOS-technologie, zijn coherente modules in de richting van kleinere afmetingen en lager energieverbruik.Het lage stroomverbruik en de kleine afmetingen van 400G ZR-modules maken ze geschikt voor brede toepassingen in metro-toegangsscenario's.

Coherente optische modules ontwikkelen zich in drie richtingen:

* Spectrum efficiëntie: gebruik maken van de voortdurende vooruitgang in de oDSP-algoritmen om de spectrumdoeltreffendheid en de capaciteit van een enkele vezel te verbeteren.

* Baud Rate: Verhoging van de baudrate per golflengte om een hogere bandbreedte per poort te bereiken, waardoor de kosten en het energieverbruik per bit worden verminderd.

* Kleinere afmetingen en lager stroomverbruik: Integratie van geïntegreerde opto-elektronicacomponenten, geavanceerde productieprocessen en gespecialiseerde oDSP-algoritmen om de grootte en het stroomverbruik van 400G-modules te verminderen.

Conclusies

        De huidige mainstream 400G-optische modules worden al veel gebruikt in verschillende netwerkscenario's, waaronder datacenternetwerken, metrovervoersnetwerken en langeafstandsnetwerken.overdrachtsnetten met een hoge capaciteitDe vraag naar hogere capaciteit, lagere kosten per bit en lager stroomverbruik drijft optische modules naar nog hogere gegevenssnelheden.