Selepas bertahun-tahun pembangunan, modul optik yang diseragamkan dan boleh dipasang telah menjadi pilihan yang tidak dapat dielakkan penghantaran perkhidmatan sisi komunikasi optik. Trend pembangunan keseluruhan modul cahaya koheren digunakan untuk kawasan bandar dan rangkaian tulang belakang adalah: pertama, berkelajuan tinggi, dari 100G hingga 400G, dan kemudian ke 800G; Kedua, miniaturization, dari borang pembungkusan MSA 100G ke CFP / CFP2 DCO / ACO borang pembungkusan, industri semasa telah mencadangkan 100G /200G/400G OSFP DCO dan piawaian pembungkusan DCO QSFP-DD; Ketiga, penggunaan kuasa yang rendah. Memandangkan keperluan kuasa keseluruhan sistem, penggunaan kuasa sebahagiannya merangkumi produk modul optik koheren tidak boleh lebih tinggi daripada 18W. Keempat ialah penyeragaman kesalinghubungan. Secara tradisinya, setiap pengeluar peralatan MENGGUNAKAN papan antara muka khas yang dibangunkan sendiri dan kaedah modulasi pesanan tinggi swasta dan algoritma FEC, jadi antara muka pengeluar yang berbeza tidak boleh antara kerja.
Dengan perkembangan perniagaan Internet, pembinaan infrastruktur awan dan permintaan pengendali pusat pengkomputeran AI, telekom dan data telah mengemukakan keperluan yang jelas untuk kebolehkerjaan modul optik dari vendor yang berbeza. Dari segi standard FEC, walaupun terdapat pelbagai jenis seperti GFEC, SCFEC, RS10, CFEC, OFEC, SDFEC, KR4-FEC dan KP4-FEC, sepadan dengan kadar dan piawaian yang berbeza, keseluruhan sistem boleh dibahagikan kepada tiga generasi. Generasi pertama adalah kod blok, dengan keperluan keuntungan 6dB dan 6.69% overhed. Lengkungan lengan pertengahan generasi kedua memerlukan keuntungan 8dB dan 6.69% overhed. Generasi ketiga keputusan lembut SDFEC, dengan keperluan keuntungan 11dB dan overhed 15%-20%, mengamalkan kod produk Turbo (TPC) dan algoritma pemeriksaan pariti berkembar rendah (LDPC), manakala generasi baru FEC berdasarkan integer probabilistik konstellasi belum dikeluarkan sebagai standard untuk masa ini. Dalam piawaian MIS, terdapat juga pelbagai jenis piawaian CFP MIS, C-CMIS dan CMIS.
Analisis perbandingan kriteria persamaan 400G
Modul optik 400G yang koheren kini mempunyai tiga piawaian: OIF-400g ZR, OpenRoadm dan OpenZR+. Sasaran Oif-400g ZR digunakan di pinggir DCI. Hanya kadar 400GbE ditakrifkan di sisi pelanggan, dan jarak penghantaran adalah 80km. CFEC diterima pakai untuk pembetulan kesilapan ke hadapan. OpenRoadm MSA terutamanya bertujuan untuk aplikasi rangkaian ROADM pengendali telekom. Ia mentakrifkan kadar 100G, 200G, 400GbE & OTN di sisi pelanggan, dan jarak penghantaran adalah 500km. Ia mengamalkan algoritma pembetulan ralat ke hadapan OFEC. Sebaliknya, OpenZR + MSA mempunyai pelbagai aplikasi yang lebih luas, menghadapi kawasan bandar, dan tulang belakang, DCI dan pengendali telekom. Ia mentakrifkan 100G, 200G dan 400GbE pelbagai kadar di sisi pelanggan untuk memenuhi jarak penghantaran kawasan bandar atau rangkaian jarak jauh, dan mengamalkan mekanisme pembetulan kesilapan hadapan OFEC. Dapat dilihat bahawa OpenZR+ adalah standard MSA yang diperkenalkan dengan menyerap kelebihan masing-masing oIF-400G ZR dan OpenRoadm standard. Versi terbaru OpenZR+ telah dikeluarkan pada September 2020.
Analisis evolusi koheren seterusnya ke atas 400G
Dari perspektif trend pasaran, dari segi jumlah jualan, kadar pertumbuhan tahunan pasaran PERWDM global akan mencapai 20% dari 2020 hingga 2025 dan mencecah 2.5 bilion dolar AS menjelang 2025. Jualan 400G dan ke atas dijangka mencecah $150 juta pada 2020, dengan kadar pertumbuhan tahunan 19% selepas itu, dan mencecah $1.5 bilion pada 2025, dengan kadar pertumbuhan kompaun sebanyak 46%. 400GZR dan 400GZR+ adalah yang paling pesat berkembang, diikuti CFP2 DCO dan 100G ZR, yang dijangka mencapai US $ 6.6, 6.5, 4.2 dan 290 juta masing-masing menjelang 2025, dengan pasaran keseluruhan mencapai sekitar US $ 2.3 bilion. Dari segi penghantaran, 400G ZR, 100G ZR, CFP2 DCO, dan penghantaran 400G ZR + berkembang terpantas, dengan penghantaran 400G ZR/ZR+ dijangka 6,000 pada 2020 dan 550,000 pada 2025, manakala 400/600/800g OnBoard dijangka 15,000 pada 2020 dan 40,000 pada 2025. Pada tahun 2025, bilangan 400G ZR+, 100G ZR+, 200G ZR+ dan 400G ZR+ masing-masing dijangka mencecah 330,000, 320,000, 240,000 dan 220,000.
Dari perspektif trend teknologi, generasi akan datang produk koheren ultra-400g akan mengguna pakai teknologi seperti gelombang tunggal 800G, DP-16qAM, DSP 5nm, teknologi optik silikon dan teknologi Flip Chip. Produk seterusnya kadar antara muka elektrik Baud akan sehingga 4 *128GHz, KOMPONEN optik COSA MENGGUNAKAN modul DDP -16QAM untuk mencapai 128GHz Baud, jalur lebar TIA /Driver akan sehingga 96GHz. 800G ZR memerlukan kira-kira 29dB OSNR, manakala 800G ZR+ memerlukan kira-kira 25dB OSNR.
