Acacia專(zhuān)家討論邁向太比特時(shí)代和穩步走向可插拔

  ICC訊（編譯：Nina）來(lái)自Dell'Oro的Jimmy Yu將2023年光纖通信大會(huì )(OFC2023)稱(chēng)為“太比特時(shí)代(the Terabit Era)”。今年的大會(huì )強調了圍繞新的1.2Tb/s相干模塊的試驗和公告，如Acacia的相干互連模塊8(CIM 8)，第一個(gè)可插拔的1.2T相干光模塊。

  與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商正在采用更高速的接口。自去年的大會(huì )以來(lái)，我們繼續看到400Gb/s可插拔產(chǎn)品進(jìn)入新的市場(chǎng)和應用。雖然相干可插拔產(chǎn)品已經(jīng)向更短的傳輸距離遷移了很長(cháng)一段時(shí)間，但客戶(hù)現在越來(lái)越有興趣將其用于傳統上由嵌入式相干模塊提供服務(wù)的長(cháng)距離應用。雖然高性能嵌入式市場(chǎng)今天繼續仍然強勁，但我們預計，隨著(zhù)服務(wù)提供商盡可能利用其低功耗、小尺寸和性能，可插拔的趨勢將在未來(lái)繼續發(fā)展。標準機構正在尋求為下一代MSA可插拔光學(xué)器件定義800G和更高性能的400G互操作模式。

圖一：相干可插拔端口預計將在2023年超過(guò)嵌入式端口。

  Acacia有幸參加了今年OFC的13個(gè)會(huì )議和2場(chǎng)互操作性演示。以下是在Market Watch Theater舉辦的三場(chǎng)會(huì )議的回顧。這些會(huì )議強調了高速接口的趨勢，以及從嵌入式模塊到可插拔模塊的預期轉變，包括行業(yè)標準化的進(jìn)展。

  OIF Panel：定義800ZR和800LR;OIF進(jìn)展匯報

  Acacia公司技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)高級總監Tom Williams在光互操作性論壇(OIF)上介紹了800ZR和800LR標準化進(jìn)展。Tom強調了400G可插拔技術(shù)所取得的快速成功，以及標準機構下一步的發(fā)展方向。

  400G繼續發(fā)展

  400G的發(fā)展主要集中在三個(gè)方面。首先是正在部署的高發(fā)射功率400G ZR+ QSFP-DD可插拔，支持OpenZR+和Open ROADM模式。這些模塊將400G QSFP-DD可插拔的用例擴展到城域和區域ROADM網(wǎng)絡(luò )，并增加了傳輸設備中的Transponder密度。第二種是400G ER1，目標是40公里點(diǎn)對點(diǎn)應用。第三個(gè)領(lǐng)域是400G長(cháng)途的標準化和發(fā)展。

圖二：400G的持續發(fā)展：高TX功率400 ZR+、400G ER1和400G長(cháng)途可插拔模塊。

  800G標準化正在進(jìn)行中

  目前標準化的重點(diǎn)是800LR/ZR和Open ROADM產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商正在尋找更高波特率的可插拔設備，以利用成本和功耗方面的改進(jìn)。通過(guò)減少支持給定傳輸容量所需的光學(xué)器件數量，提高波特率已成為實(shí)現更具成本效益的光網(wǎng)絡(luò )的有效方法。

  接下來(lái)關(guān)注800ZR的標準化，Tom強調了這些考慮與400ZR的相似之處，但又有所不同。雖然800ZR有可能根據網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的不同而有更多不同的用例，但有些運營(yíng)商正在等待1.6T解決方案。

  關(guān)鍵假設是800ZR將包括118Gbaud的16QAM調制，這是400ZR波特率的兩倍。在接收端，為了提高光信噪比(OSNR)靈敏度，選擇了開(kāi)放前向糾錯(Open Forward Error Correction, oFEC)，并且在118Gbaud時(shí)的最小輸入功率更高。在發(fā)射端，人們認識到400G市場(chǎng)現在包括放大和非放大配置，并且與400ZR在同一線(xiàn)路系統上共存，要求800ZR的發(fā)射功率提高3dB。Tom還強調了三種不同的發(fā)射器功率范圍，每種功率范圍都有為市場(chǎng)帶來(lái)價(jià)值的用例。這些包括：

  * -11至-14dBm：成本最低；
  * -7至-11dBm：與400ZR共存；
  * 0至-7dBm：與傳統DWDM共存。

  800G及以上的可插拔相干--建立在400G成功的基礎上

  Acacia的可插拔模塊產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理兼杰出工程師Torben Nielsen也在演講中重點(diǎn)介紹了400ZR/ZR+的成功案例。作為迄今為止發(fā)展最快的相干技術(shù)，這些模塊從早期的行業(yè)標準工作中受益匪淺。

圖三：400G可插拔技術(shù)是迄今為止發(fā)展最快的相干技術(shù)

  標準化和供應商互操作性

  光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的標準化通過(guò)提供簡(jiǎn)單性、互操作性和容量驅動(dòng)的成本來(lái)幫助網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商。Torben解釋說(shuō)，在400G可插拔市場(chǎng)，標準化始于400ZR，并隨著(zhù)運營(yíng)商對更高性能的要求而迅速發(fā)展，Open ROADM和OpenZR+ MSA也因此而誕生。因此，今天我們看到400G可插拔產(chǎn)品在各種應用中得到廣泛應用，在每種外形尺寸中使用相同的組件技術(shù)。

圖四：400ZR/ZR+的成功部分得益于標準化和互操作性，400G可插拔被廣泛應用于各種應用。

  Torben還討論了400ZR/ZR+如何利用共封裝技術(shù)，以及如何使用利用了硅光子學(xué)的相同通用平臺將這些開(kāi)發(fā)擴展到未來(lái)的產(chǎn)品研發(fā)中。例如，Acacia的CIM8模塊就采用了其在非常成功的400G可插拔產(chǎn)品中使用的相同封裝技術(shù)，這使得性能優(yōu)化過(guò)的可插拔解決方案能夠運行高達140Gbaud。Acacia將繼續在800G和1.6T模塊等下一代產(chǎn)品中采用相同的方法。

  800G相干可插拔

  Torben接下來(lái)分享了該行業(yè)如何展望800G可插拔產(chǎn)品，預計2024年將首次部署。目前，OIF正在定義的800ZR/LR具有118Gbaud 16QAM調制。800ZR+將需要標準化的媒體接口規范，可能是131Gbaud PCS調制。Acacia的硅光子學(xué)可以支持800ZR和800ZR+的所有傳輸速率?？芍С指甙l(fā)射功率版本，類(lèi)似于400G Bright ZR+高發(fā)射(TX)功率可插拔模塊。

圖五：800G可能會(huì )有ZR、ZR+和LR版本。

  1.6T相干可插拔

  Torben認為，在2025年或更晚的時(shí)候，可能需要1.6T相干可插拔。他認為240Gbaud單載波可插拔是可行的，并且具有最佳的潛在成本結構，與多載波方法相比，其光學(xué)組件更少。在開(kāi)發(fā)這些產(chǎn)品時(shí)，需要克服一些工程挑戰，包括信號完整性、功率和熱設計，但在克服這些挑戰方面，該行業(yè)有著(zhù)良好的記錄。

圖六：1.6T相干可插拔預計將在2025年或以后出現，按要實(shí)現這一目標還有許多工作要做。

  Market Watch Panel IV：以性能為中心的長(cháng)途

  Acacia產(chǎn)品管理與戰略總監Anuj Malik概述了以性能為中心的相干模塊。這些模塊的主要目標是幫助降低網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的資本支出(CAPEX)和運營(yíng)支出(OPEX)。收發(fā)器的每比特成本和再生次數是CAPEX的關(guān)鍵驅動(dòng)因素。功率、Footprint和可管理性是OPEX的關(guān)鍵驅動(dòng)因素。

  這些解決方案的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)諸如概率星座成形(PCS)、自適應波特率和高級補償算法等特性。這些技術(shù)創(chuàng )新為服務(wù)提供商提供了前所未有的傳輸靈活性，以匹配其網(wǎng)絡(luò )架構、優(yōu)化光纖利用率并簡(jiǎn)化部署。

圖七：以性能為中心的解決方案利用關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新，為提高性能提供選擇。

  Anuj還討論了接近香農極限的影響，在香農極限下，頻譜效率增益只是增量的。重點(diǎn)是降低成本、功率和Footprint。這將需要每一代產(chǎn)品的波特率翻倍，設計高效的網(wǎng)絡(luò )架構，并利用可以在多代產(chǎn)品中發(fā)揮作用的硅光子學(xué)和先進(jìn)封裝技術(shù)的優(yōu)勢。

圖八：打造低成本和高功率效率的相干收發(fā)器的途徑包括顯著(zhù)增加容量和密度的同時(shí)降低功率、持續集成和封裝技術(shù)。

  如前所述，隨著(zhù)中國移動(dòng)、NYSERNet和Windstream Wholesale的現場(chǎng)試驗，這些“太比特時(shí)代”產(chǎn)品，尤其是Acacia的CIM8模塊，成為今年OFC的亮點(diǎn)。通過(guò)利用400G可插拔模塊和Acacia專(zhuān)有DSP算法的通用開(kāi)發(fā)方法，可插拔性的運營(yíng)優(yōu)勢被帶入了以性能為中心的多程(Multi-haul)細分市場(chǎng)。Acacia認為，該行業(yè)可能會(huì )繼續向以性能為中心的可插拔模塊遷移，以利用其高性能和高能效。這可能包括開(kāi)發(fā)高達131Gbaud的高性能400G長(cháng)途可插拔和800ZR+。

  原文：Acacia Experts Discuss Moving to the Terabit Era and the Steady March Towards Pluggables - Acacia Communications, Inc. - https://acacia-inc.com/blog/acacia-experts-discuss-moving-to-the-terabit-era-and-the-steady-march-towards-pluggables/