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Aug 03, 2023

Raggiungere 100 Gb/s utilizzando O

La migrazione a 400 Gb/s e 800 Gb/s è attualmente uno dei temi più caldi nel settore delle telecomunicazioni. Tuttavia, la maggior parte degli operatori utilizza ancora in gran parte la tecnologia a 10 Gb/s o 25 Gb/s, soprattutto nell'accesso

La migrazione a 400 Gb/s e 800 Gb/s è attualmente uno dei temi più caldi nel settore delle telecomunicazioni. Tuttavia, la maggior parte degli operatori è ancora in gran parte alimentata dalla tecnologia a 10 Gb/s o 25 Gb/s, soprattutto nelle reti di accesso e negli uplink delle stazioni base LTE/5G. Per garantire che le reti siano preparate per la prossima ondata di trasmissione, gli operatori devono costruire sistemi di multiplexing d’onda che consentano alle connessioni di migrare a 100 Gb/s.

Qui due specialisti di reti di telecomunicazioni di Salumanus spiegano quali dispositivi utilizzare per eseguire Ethernet N × 100 Gb/s nelle infrastrutture urbane o di accesso utilizzando la trasmissione in banda O.

Le trasmissioni Ethernet da 100 Gb stanno diventando sempre più popolari in applicazioni come reti 5G e data center. Un modo per garantire che gli operatori possano migrare con successo a Ethernet da 100 Gb è utilizzare la trasmissione in banda O. La banda O, o banda originale, era la banda principale utilizzata nelle telecomunicazioni, per la sua dispersione cromatica nulla. Con la sua larghezza dello spettro compresa tra 1260 nm e 1360 nm, la banda O è stata la base per la creazione di laser e rilevatori.

Nel corso del tempo, la banda C è diventata la scelta preferita dagli operatori a causa dell'elevato tasso di attenuazione della banda O nelle applicazioni a lunga distanza. Tuttavia, l'aumento del bit rate ha costretto ulteriori cambiamenti. La trasmissione 100G in banda C potrebbe funzionare solo per distanze di 2–3 chilometri (km) per la modulazione NRZ/PAM4. Per inviare i dati più lontano, gli operatori devono compensare la dispersione cromatica o utilizzare ottiche coerenti più costose.

Esistono diversi modi per eseguire collegamenti da 100 Gb/s. La soluzione di trasmissione più convenzionale da 100 Gb/s utilizza moduli LR4 o ER4 grigi. Il limite di questa tecnologia è il numero di trasmissioni parallele che possono essere eseguite. Possiamo eseguire al massimo una trasmissione da 100 Gb/s su una fibra.

La seconda opzione è eseguire N x 100 Gb/s utilizzando un sistema DWDM basato su ricetrasmettitori che utilizzano la tecnologia PAM4. A causa del modo in cui funzionano i moduli, la soluzione DWDM richiede, oltre ai multiplexer, l'uso di compensatori di dispersione cromatica e amplificatori ottici, che aumentano effettivamente le spese in conto capitale (CAPEX).

Il terzo metodo è l'uso della modulazione coerente, che ci consente di implementare le connessioni senza la necessità di utilizzare compensatori. A causa del consumo energetico dei moduli coerenti attualmente disponibili, questa soluzione richiede l'uso dell'architettura classica con transponder, poiché i moduli coerenti da 100 G sono sotto forma di interfacce CFP/CFP2.

GBC Photonics offre un'altra soluzione che consente agli operatori di eseguire N x 100 Gb/s. Questa soluzione si basa su una rete da 200 GHz in banda O e consente agli utenti di lavorare fino a 30 km di distanza. Le operazioni in banda O consentono l'eliminazione dei compensatori di dispersione cromatica. Secondo il grafico della dispersione cromatica (Figura 1), per la fibra più diffusa (G.652) la dispersione è quasi pari a 0 intorno a 1300 nm. Grazie all'utilizzo di una griglia a 200 GHz possiamo creare fino a 16 canali di trasmissione indipendenti.

Uno dei maggiori vantaggi delle soluzioni in banda O è l'uso della modulazione PAM4 e Direct Detect, che consente l'utilizzo di moduli GBC Photonics per la trasmissione su una e due fibre. Per implementare la corretta modulazione PAM4 è stato utilizzato il processore brevettato nCP4™ basato sulla piattaforma PH18 Silicon Photonics Tower Semiconductor. Il processore nCP4™ consente agli operatori di convertire N linee elettriche con un flusso di 56 baud in N linee ottiche ad una velocità fino a 800 Gb/s. L'integrazione di diversi elementi optoelettronici offre parametri migliori rispetto al tradizionale collegamento di elementi discreti.

La soluzione PH18 Silicon Photonics Tower Semiconductor è un trend di sviluppo tecnologico parallelo allineato alla tecnologia del fosfuro di indio. Inoltre, il miglioramento della sensibilità di ricezione è stato ottenuto utilizzando il diodo di ricezione APD. Di conseguenza, il vantaggio principale della combinazione della modulazione PAM4 e Direct Detect è la capacità di implementare moduli in applicazioni sia a fibra singola che doppia.