為什么需要相干光學(xué)解決方案？
在過去的30年，數(shù)據(jù)傳輸從建立初期的每秒10Mbit銅纜以太網(wǎng)到最先進(jìn)的每秒千兆位的相干光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率一直在發(fā)展。在同一時期，業(yè)界將每個網(wǎng)絡(luò)接口的速度提高了100,000倍，相當(dāng)于每年增加1.46倍的速度。
隨著下一代互連技術(shù)的繼續(xù)推動，網(wǎng)絡(luò)行業(yè)在未來30年內(nèi)不可能以每個接口100,000倍的速度繼續(xù)發(fā)展。當(dāng)接近互連速度的物理極限時，未來每波長傳輸將達(dá)到100EB。幸好，并不需要每個接口都達(dá)到EB級，客戶最需要的是在未來五年內(nèi)為物理線路提供更具成本效益且易于部署的400G、800G和1.6T網(wǎng)絡(luò)接口。
高速互連的每位成本每年必須繼續(xù)下降，這是互連解決方案提供商必須解決的技術(shù)和業(yè)務(wù)需求。多數(shù)客戶要求每三年以相同的功率水平將帶寬加倍，因為網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的功率受到限制，而帶寬的需求卻在不斷飆升。結(jié)果就是每一代新技術(shù)都必須使每位功率縮減50%以上，并增加前面板容量。
客戶還需要更大的靈活性，以便網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)供應(yīng)商可以設(shè)計線卡，并為每個應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)接口。另一個緊迫的客戶需求是供應(yīng)商多樣性和推動標(biāo)準(zhǔn)化，以便客戶最終在優(yōu)化其應(yīng)用成本時可以選擇。
以上要求，低功率、高性能的相干可插拔光模塊皆可滿足，并且相干光學(xué)在市場上的應(yīng)用正處于良好狀態(tài)。借助7nm數(shù)字信號處理器（DSP）的最新創(chuàng)新和緊湊的集成電光組件，現(xiàn)在可以開發(fā)功能強(qiáng)大的小尺寸相干接口，以提供400Gbit/s的速度。
相干可插拔光模塊涵蓋了大多數(shù)應(yīng)用
400G ZR前景可觀
光學(xué)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)論壇（OIF）是第一個標(biāo)準(zhǔn)化用于數(shù)據(jù)中心互連的400G ZR相干可插拔模塊的組織。隨著OIF標(biāo)準(zhǔn)化的制定以及多家供應(yīng)商提供400G ZR解決方案，云客戶正在投入大量精力來認(rèn)證400G ZR模塊。毫無疑問，400G ZR部署將在2021年及以后在云網(wǎng)絡(luò)中取得成功。
400G ZR技術(shù)將涵蓋大多數(shù)數(shù)據(jù)中心互連鏈路要求，小型可插拔的光模塊可以大大降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的成本，因為基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案可促進(jìn)廠商競爭，而小型化則允許線卡將容量最大化，從而使系統(tǒng)更具成本效益。
超越數(shù)據(jù)中心互連，DSP技術(shù)創(chuàng)新推動了一系列革命性的性能提升，這是迄今為止前所未有的。創(chuàng)新DSP具有更高的編碼增益前向糾錯（FEC），在400G ZR模式下功耗增加時，其概率整形可降低功耗，可以滿足大多數(shù)城域和100-400G速率的長距離傳輸需求。將概率整形技術(shù)包含在相干模塊封裝中優(yōu)勢顯著，因為它可以在更長的光纖傳輸中最大化數(shù)據(jù)速率，并提供更好的鏈路傳輸魯棒性和裕度。
CFP2 DCO仍然是主流解決方案
多家供應(yīng)商已成功開發(fā)出具有7nm DSP的CFP2數(shù)字相干光學(xué)（DCO），以實現(xiàn)城域和長距離應(yīng)用的多速率100-400G連接。與上一代相干定制線路卡版本的等效性能相比，此類可插拔CFP2 DCO的功耗不到30％。此外，為了降低功耗，這些CFP2 DCO可插拔，易于部署，易于維護(hù)，并提供多種信號源選項。
CFP2 DCO現(xiàn)在是大多數(shù)高速網(wǎng)絡(luò)的首選。當(dāng)然，還有一些不可插拔的應(yīng)用，例如海底鏈路和超長距離網(wǎng)絡(luò)，它們需要具有更高功耗和更高性能的DSP。但是，這些應(yīng)用僅占整個市場的一小部分，CFP2 DCO仍然是主流解決方案。
易飛揚(yáng)已成功推出了小體積、低功耗100G CFP2 DCO，并于今年的CIOE現(xiàn)場演示，在兼容性、業(yè)務(wù)開通和傳輸性能等方面均取得優(yōu)異的效果。適用于數(shù)據(jù)中心互連和5G回傳，可提供超長距離的大容量光傳輸解決方案。
易飛揚(yáng)的100G CFP2 DCO有ZR/LH兩個版本，均采用緊湊型CFP2封裝。ZR可傳輸距離120km，功耗小于18W；LH模塊可傳輸2000km，功耗小于23W。其發(fā)射端光信噪比都大于35dB，優(yōu)于9月發(fā)布的Open ZR+ MSA規(guī)定的32dB要求。ZR模塊接收端光信噪比容限在誤碼率為4E-3的時候，光信噪比容限典型值為17 dB；LH模塊在誤碼率等于2E-2時，光信噪比容限典型值13dB。
接收端OSNR容限（1、2不帶EDFA,3帶EDFA）
DSP技術(shù)的不斷進(jìn)步將使可插拔相干光學(xué)器件滿足將近100G、200G、400G和800G網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。這種趨勢將使互連系統(tǒng)更具成本效益，能更高效且易于維護(hù)。在使用相同的線卡設(shè)計時，設(shè)備制造商和云運營商還將靈活性更高的模塊。Inphi預(yù)測，依賴于DSP的先進(jìn)功能，預(yù)計到2024年，可插拔模塊的持續(xù)采用將解決超過75％的相干端口的發(fā)貨，如下圖所示。
相干DSP支持的可插拔產(chǎn)品，占市場份額的75％
面對不斷升高的連接和帶寬需求，易飛揚(yáng)的技術(shù)步伐只會加快，以提供更高速、更便宜、更低功耗的互連設(shè)備。從云到家，從數(shù)據(jù)中心內(nèi)部到外部，以及從物聯(lián)網(wǎng)到5G無線網(wǎng)絡(luò)的興起，易飛揚(yáng)工程師都在重新定義傳輸大數(shù)據(jù)的含義。