Η ανάπτυξη του 800G Ethernet

Dec 17, 2020

Αφήστε ένα μήνυμα

Η οπτική μονάδα αναπτύσσεται προς την κατεύθυνση της υψηλής ταχύτητας και της ολοκλήρωσης. Οι τηλεπικοινωνίες και το κέντρο δεδομένων είναι δύο κύρια σενάρια εφαρμογής. Οι οπτικές ενότητες μπορούν να ταξινομηθούν σε 10Gb/s, 25Gb/s, 50GB/s, 100GB/s, 400Gb/s, κ.λπ., σύμφωνα με την ταχύτητα, μπορούν να χωριστούν σε SFP +, SFP28, QSFP 28, CFP2, QSFP-DD, OSFP, κ.λπ., ανάλογα με την απόσταση μετάδοσης, μπορούν να χωριστούν σε 100m, 500m, 2km, 10km, 40km, 80km, κ.λπ.. σύμφωνα με τη μορφή διαμόρφωσης, μπορεί να διαιρεθεί στη διαμόρφωση έντασης NRZ, διαμόρφωση έντασης pam4, διαμόρφωση φάσης DP-QPSK/NQAM Σύμφωνα με εάν WDM υποστηρίζεται, μπορεί να διαιρεθεί στο γκρίζο φως φωτός και το φως χρώματος σύμφωνα με τη διαφορετική θερμοκρασία εργασίας, μπορεί να διαιρεθεί στον εμπορικό βαθμό και το βιομηχανικό βαθμό.


Telecom και data center είναι δύο σημαντικά σενάρια εφαρμογής της οπτικής ενότητας, τα οποία προωθούν την ανάπτυξη της τεχνολογίας οπτικών μονάδων σε υψηλότερη ταχύτητα και υψηλότερη ολοκλήρωση. Στο κινητό δίκτυο επικοινωνίας προς τα εμπρός, η οπτική ενότητα εξελίσσεται από 10Gb/s που υποστηρίζει τη διεπαφή 4G CPRI σε 25Gb/s που υποστηρίζει τη διεπαφή 5G ecpri οπτική ενότητα στο μέσο πίσω δίκτυο μετάδοσης εξελίσσεται από 50GB / s, 100GB / s σε 200GB / s και 400Gb / s. Στην παραδοσιακή αρχιτεκτονική μεταγωγής τριών επιπέδων του κέντρου δεδομένων, ο ρυθμός οπτικής μονάδας εξελίσσεται σε 25 / 50 / 100 / 200 / 400Gbps? στη νέα αρχιτεκτονική μεταγωγής δύο επιπέδων, ο ρυθμός οπτικής μονάδας εξελίσσεται σε 800Gb / s. Τα τελευταία χρόνια, με την ταχεία ανάπτυξη των απαιτήσεων εύρους ζώνης και της τεχνολογίας οπτικών μονάδων, η τυποποίηση της οπτικής μονάδας φωτοηλεκτρικής διεπαφής και της μορφής συσκευασίας στο σπίτι και στο εξωτερικό έχει προωθηθεί ταυτόχρονα.


Η προδιαγραφή 800Gbase-r καθορίζει το βασικό στρώμα του δικτύου 800G, το οποίο αναμένεται να διπλασιάσει την απόδοση και πάλι για να καλύψει τις απαιτήσεις του κέντρου δεδομένων. Σε μια έκδοση στο βασικό επίπεδο του δικτύου, η ομάδα 800G με δυνατότητα σύνδεσης MSA κυκλοφόρησε την προδιαγραφή μετάδοσης 800 Gbps Ethernet με βάση την τεχνολογία διαμόρφωσης pam-4 για εφαρμογές κέντρων δεδομένων τον Σεπτέμβριο του 2019.

800G SR8: μια οικονομικώς αποδοτική ενότητα 8x100G για τις μικρής εμβέλειας εφαρμογές μετάδοσης που μπορούν να μεταδώσουν 60-100 μέτρα πέρα από την ίνα ενιαίος-τρόπου.

800G FR4: 4x200G οπτική ενότητα, πρέπει να υποστηρίξει τη νέα λειτουργία FEC.

Επιπλέον, οι οπτικές ενότητες με δυνατότητα σύνδεσης, οι τύποι συσκευασίας QSFP112-DD και OSFP 32 μπορούν επίσης να υιοθετηθούν στις προδιαγραφές, και οι οπτικές ενότητες με δυνατότητα σύνδεσης εξακολουθούν να είναι η ιδανική επιλογή για κέντρα δεδομένων 800G και χειριστές.

Το πρώτο 800G QDFP διπλής πυκνότητας pluggable οπτικό πρότυπο ενότητας καθορίζει το μέγεθος της οπτικής ενότητας 800G - QSFP-DD800. Αναφέρεται ότι η οπτική ενότητα μπορεί να υποστηρίξει οκτώ κανάλια υψηλής ταχύτητας, κάθε ταχύτητα καναλιού είναι 100G / s, και μπορεί να είναι συμβατό με QSFP-DD, QSFP +, QSFP28, QSFP56 και άλλες οπτικές ενότητες, παρέχοντας στους φορείς εκμετάλλευσης δικτύου με μεγάλη ευκολία και πλεονεκτήματα στην ανάπτυξη 800G Ethernet.


8 × διάλυμα 100G

Απαιτήσεις σεναρίου SR 800G

Για σενάρια εφαρμογών μικρής απόστασης, το κόστος είναι το επίκεντρο της προσοχής, και αυτό το είδος ενότητας επιλέγεται κυρίως από εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας χειριστές κέντρων δεδομένων. Ο στόχος της MSA είναι να αναπτύξει ένα χαμηλού κόστους 8 × 100G ενότητα για σενάρια SR, που καλύπτουν τα καλύτερα σημεία των 60-100m. MSA θα καθορίσει μια χαμηλού κόστους προδιαγραφή PMD για τη διασύνδεση ινών ενιαίος-τρόπου βασισμένη σε pam4 100G. Επιπλέον, για την εφαρμογή SR με χαμηλή καθυστέρηση, KP4 FEC θα χρησιμοποιηθεί στην οπτική ενότητα 800G MSA για να επιτύχει τη διόρθωση σφαλμάτων. Άλλοι αλγόριθμοι DSP περιλαμβάνουν επίσης απλή ανάκτηση ρολογιού και εξίσωση. Τέλος, msa θα εκχωρήσει έναν συνδετήρα στην ενότητα PSM8, η οποία μπορεί να ανεμιστήρα έξω σε 8x100G.

800G SR scenario requirements

8 × 100G σχέδιο τεχνικής σκοπιμότητας

Στην εξέλιξη από 400G-sr8 έως 800G-SR8, ένα ενιαίο κανάλι 100G ποσοστό μπορεί να περιορίσει τις λύσεις που βασίζονται σε ίνες πολλαπλών ορίου (MMF). Σύμφωνα με το θεωρητικό μοντέλο που χρησιμοποιείται στο IEEE, μπορούμε να εκτιμήσουμε ότι όταν το ποσοστό baud είναι τόσο υψηλό όσο 50G, η απόσταση μετάδοσης που mmf μπορεί να υποστηρίξει δεν είναι περισσότερο από 50m. Οι περιοριστικοί παράγοντες είναι το εύρος ζώνης διαμόρφωσης του VCSEL και η διασπορά μεταξύ των φάσεων του ΑΚΧΑ. Με τη βελτιστοποίηση της συσκευής, των μέσων οπτικών ινών και του ενισχυμένου αλγορίθμου DSP, η μετάδοση 100m μπορεί να πραγματοποιηθεί με κόστος υψηλότερου κόστους, υψηλότερης καθυστέρησης και μεγαλύτερης κατανάλωσης ενέργειας. Ως εκ τούτου, MSA pluggable 800G οπτική ενότητα ομάδα εργασίας συνιστά τη χρήση της τεχνολογίας μετάδοσης ενός τρόπου για την πραγματοποίηση 800G-SR8 διασύνδεση σκηνή.

8 × 100G technical feasibility plan

Διάλυμα 4 × 200G FR

Ανάλυση ζήτησης 800G FR

Η τεχνολογία pam4 ενός καναλιού είναι το επόμενο σημαντικό τεχνικό βήμα διαμόρφωσης οπτικής έντασης και άμεσης διασύνδεσης ανίχνευσης. Θα αποτελέσει τη βάση της σύνδεσης 4 καναλιών 800G και το βασικό στοιχείο της διασύνδεσης 1.6tb/s στο μέλλον. MSA θα καθορίσει ένα πλήρες PMD και ορισμένα στρώματα PMA, συμπεριλαμβανομένου ενός νέου χαμηλής ισχύος, χαμηλής καθυστέρησης FEC σύστημα ως πακέτο πάνω από το KP4 FEC των 112G ηλεκτρικά σήματα εισόδου για τη βελτίωση της καθαρής κωδικοποίησης κέρδος (NCG) μόντεμ. Ένας από τους κύριους στόχους της συμμαχίας της βιομηχανίας είναι η ανάπτυξη νέων ευρυζωνικών ηλεκτρικών και οπτικών αναλογικών εξαρτημάτων για εξαρτήματα πομπού και δέκτη, συμπεριλαμβανομένων των ψηφιακών σε αναλογικών μετατροπέων και αναλογικών σε ψηφιακών (AD / DA) μετατροπές. Προκειμένου να καλυφθούν οι αυστηρές απαιτήσεις κατανάλωσης ισχύος των pluggable ενοτήτων, ένα τσιπ DSP με το χαμηλότερο αριθμό nm θα σχεδιαστεί στην τεχνολογία CMOS, και ο αλγόριθμος επεξεργασίας σημάτων χαμηλής ισχύος θα χρησιμοποιηθεί για να επιτύχει την εξίσωση καναλιών

800G FR demand analysis

Τεχνική σκοπιμότητα του καθεστώτος 4 × 200G

Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο έλεγχος θερμοκρασίας tec απαιτείται στο LAN WDM, και κανένα μέτρο ελέγχου θερμοκρασίας δεν αναμένεται στο ενιαίο σύστημα καναλιών 200G, η κατανάλωση δύναμης θα αναλυθεί βασισμένος σε cwdm4. Η απώλεια εισαγωγής συνδέσεων, οι παρεμβολές πολλαπλών διαδρομών (MPI), η καθυστέρηση διαφορικών ομάδων (DGD) και η απώλεια διασποράς συσκευών αποστολής σημάτων (TDP) συμβάλλουν στη σύνδεση της κατανάλωσης ισχύος. Σύμφωνα με το μοντέλο που δημοσιεύθηκε από το πρότυπο IEEE, ο υπολογισμός της ζημίας MPI και DGD παρουσιάζεται στον πίνακα 4. Λαμβάνοντας υπόψη την αύξηση του ποσοστού baud των 200G σε ένα κανάλι, η απώλεια διασποράς αναμένεται να είναι μεγαλύτερη από εκείνη των 100G. Η λογική πρόταση της απώλειας διασποράς συσκευών αποστολής σημάτων (TDP) είναι 3.9 db. Ως εκ τούτου, λαμβάνοντας υπόψη τη γήρανση του δέκτη και την εναπομένουσα απώλεια ζεύξης, καθώς και την τυπική μετάδοση οπτική αξία ισχύος του πομπού, πιστεύουμε ότι η ευαισθησία του δέκτη θα πρέπει να είναι περίπου - 5 DBM.

Technical feasibility of 4 × 200G scheme

Πιθανές λύσεις για 800G DR

Σε ένα σενάριο 800 DR, υπάρχουν τέσσερις πιθανές διαδρομές. Πρώτον, η λύση 800G SR8 που ορίζεται στο 800G MSA μπορεί να οριστεί για να επεκτείνει την κάλυψη σε 500m. Δεδομένου ότι οι παράλληλες λύσεις ινών απαιτούν περισσότερο κανάλι ινών, η κύρια εκτίμηση σε αυτήν την περίπτωση είναι το κόστος μέχρι 500m της ίνας. Δεύτερον, η λύση cwdm4 2x400G διπλασιάζει τα ζεύγη συσκευών αποστολής σημάτων και δεκτών χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες λύσεις FR4. Η λύση φαίνεται να είναι μια ισορροπία μεταξύ των πόρων ινών και της ωριμότητας της τεχνολογίας. Ωστόσο, η κατανάλωση ενέργειας και το κόστος της μονάδας είναι οι κύριοι περιορισμοί. Τρίτον, η επόμενη γενιά λύσεων single channel 200G μπορεί να καλύψει αυτή την κατάσταση. Η λύση θεωρείται ότι είναι μόνο 4 ζεύγη πομπών και δεκτών με το χαμηλότερο κόστος και κατανάλωση ενέργειας. Όσον αφορά τον διαθέσιμο χρόνο της λύσης, εξακολουθεί να χρειάζεται μελέτη σκοπιμότητας και εξέταση της βιομηχανικής ωριμότητας. Εν ολίγοις, εξετάζονται διάφορες λύσεις για περιπτώσεις χρήσης DR. Η MSA θα παρακολουθεί την ανάπτυξη της τεχνολογίας και θα προβαίνει σε συστάσεις για την εφαρμογή αυτή στο μέλλον.

Possible solutions for 800G DR


Τα προϊόντα HTF είναι προσαρμοσμένα, η ποιότητα είναι εγγυημένη, και τα εξαρτήματα εισάγονται.

Επικοινωνία: support@htfuture.com

Skype :sales5_ 1909,WeChat :16635025029


Αποστολή ερώτησής