曾經(jīng)我們的文章探討過相干光通信是骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)長距離傳輸?shù)闹髁鬟x擇,相干光模塊有模擬相干ACO和數(shù)字相干DCO,一般采用CFP系列封裝,讓我們來了解一下相干光模塊的發(fā)展史。
一開始相干光模塊采用CFP封裝。CFP MSA提供82mm的封裝寬度和小于24W的功耗,足以將所需的三個光學(xué)元件(激光器,調(diào)制器,ICR)和DSP放入CFP中,形成完整的相干收發(fā)器,這種收發(fā)器稱為“ DCO”,表示“數(shù)字相干光學(xué)”。CFP-DCO可以插入為CFP設(shè)計的任何插槽中,并通過光口與數(shù)字信號進行通信。因此,配備有CFP插槽的交換機或路由器可以在任何插槽中容納近距離客戶端CFP或遠(yuǎn)距離相干CFP-DCO收發(fā)器。
但是,低功耗&小封裝&大容量&低成本,是通信人持續(xù)追求的目標(biāo)。因此CFP MSA不可避免地要跟上CFP2尺寸,CFP2的標(biāo)準(zhǔn)寬度為41.5毫米,最初允許12W的功耗。但DSP技術(shù)最初開始使用時,功耗和熱量很高,以至于光學(xué)器件和DSP必須在物理上分開,以防止光學(xué)器件和DSP過熱。因此,定義了一種新型的可插拔相干接收器CFP2-ACO。ACO代表“模擬相干光學(xué)”,是將DSP移到CFP2外部,移到插入CFP2-ACO的電路板上,CFP2-ACO通過一個特殊的連接器發(fā)送模擬信號來與電路板通信。
不管是ACO還是DCO,均設(shè)計為具有以下多個組件的集成:
- 超窄線寬激光器:線寬越窄,噪聲越低,因此可以支持QAM高階調(diào)制。
- 低插入損耗調(diào)制器:最小損耗的低插入損耗調(diào)制器減少了模塊中對增強型摻鉺光纖放大器(EDFA)的需求,可在降低尺寸和成本的同時改善光信噪比(OSNR),信號越強,覆蓋范圍越廣。
- 高靈敏度相干接收器。
DCO模塊與ACO模塊最核心的區(qū)別在于,DCO將DSP芯片直接集成在光器件上,與系統(tǒng)之間采用數(shù)字通信方式,解決了跨廠商交換機互通的問題。另外因為DCO的集成度更高,相比ACO模塊,DCO的功耗更低。
不過CFP2-ACO小是小了,功耗也低了,就是模擬信號算法過多,互不兼容。隨著DSP和光學(xué)器件的發(fā)展,已有不少廠家研發(fā)出CFP2 DCO。
如下表所示,相對于CFP-DCO,CFP2-DCO性能顯著提升,不管是城域網(wǎng)還是接入網(wǎng),CFP2-DCO模塊都可以滿足,而從總擁有成本(TCO)來看,功率和密度的節(jié)省具有可觀的價值。
在CFP2的功率限制內(nèi),CFP2 DCO應(yīng)用還可擴展為:
- 200G超長距離傳輸:光信噪比(OSNR)小于14dB,色散補償技術(shù)可實現(xiàn)超過2000km的傳輸;
- 400G城域網(wǎng)傳輸:可達800甚至1000公里,具體取決于光纖鏈路的質(zhì)量和EDFA跨度。
易飛揚的100G CFP DCO和100G/200G CFP2-DCO光模塊已商用,專為數(shù)據(jù)中心互連(DCI)和城域網(wǎng)應(yīng)用定制開發(fā)。此外,100G/200G CFP2-DCO在100G模式下,可以與我司第一代100G CFP-DCO實現(xiàn)通信業(yè)務(wù)互通組網(wǎng),進一步加強設(shè)備的穩(wěn)定性能以及節(jié)省更換成本。