לאחר שנים של פיתוח, מודולים אופטיים מתוקננים ותאגרים הפכו לבחירה הבלתי נמנעת של שידור שירות צד קו תקשורת אופטית. מגמת הפיתוח הכוללת של מודולי אור קוהרנטיים המיושם על אזורים עירוניים ורשתות עמוד שדרה היא: ראשית, במהירות גבוהה, מ- 100G עד 400G, ולאחר מכן ל- 800G; שנית, מזעור, מטופס אריזה MSA 100G לטופס אריזה CFP/CFP2 DCO/ACO, התעשייה הנוכחית הציעה תקני אריזה של 100G/200G/400G OSFP DCO ו- QSFP-DD DD; שלישית, צריכת חשמל נמוכה. בהתחשב בדרישת החשמל של המערכת כולה, צריכת החשמל של מוצרי מודול אופטי עקבי עטוף חלקית לא צריכה להיות גבוהה יותר מ- 18W. הרביעי הוא סטנדרטיזציה של חיבור. באופן מסורתי, כל יצרן ציוד משתמש בלוח ממשק מיוחד שפותח באופן עצמאי ובשיטת אפנון פרטית בסדר גבוה ואלגוריתם FEC, כך שהממשקים של יצרנים שונים אינם יכולים להיות interworking.
עם פיתוח עסקי האינטרנט, בניית תשתית ענן והביקוש למחשוב AI, מפעילי טלקום ומרכזי נתונים הציבו דרישות ברורות ליכולת פעולה הדדית של מודולים אופטיים מספקים שונים. במונחים של תקן FEC, למרות שיש סוגים שונים כגון GFEC, SCFEC, RS10, CFEC, OFEC, SDFEC, KR4-FEC ו- KP4-FEC, התואמים תעריפים ותקנים שונים, המערכת כולה ניתן לחלק לשלושה דורות. הדור הראשון הוא קוד בלוק, עם דרישת רווח 6dB ו 6.69% תקורה. האיטרציה הבין-ריבונית של הדור השני דורשת רווח של 8dB ו-6.69% תקורה. הדור השלישי של SDFEC החלטה רכה, עם דרישת רווח של 11dB ותקורה של 15%-20%, מאמץ טורבו קוד מוצר (TPC) ואלגוריתם קוד בדיקת זוגיות בצפיפות נמוכה (LDPC), בעוד הדור החדש של FEC המבוסס על מספר שלם סביר של קבוצת כוכבים לא פורסם כסטנדרט לעת עתה. בתקני MIS, ישנם גם סוגים שונים של תקני CFP MIS, C-CMIS ו- CMIS.
ניתוח השוואתי של קריטריוני קוהרנטיות 400G
המודול האופטי הקוהרנטי 400G כולל כיום שלושה תקנים: OIF-400g ZR, OpenRoadm ו- OpenZR+. יעד ZR Oif-400g מוחל על קצה DCI. רק 400GbE קצב מוגדר בצד הלקוח, ואת מרחק השידור הוא 80km. CFEC מאומץ לתיקון שגיאות קדימה. OpenRoadm MSA מיועד בעיקר ליישומים ברשת ROADM של מפעילי טלקום. הוא מגדיר 100G, 200G, 400GbE קצב & OTN בצד הלקוח, ואת מרחק השידור הוא 500 ק"מ. היא מאמצת אלגוריתם תיקון שגיאות קדימה של OFEC. מצד שני, ל-OpenZR+ MSA יש טווח יישומים רחב יותר, מול אזורים עירוניים, ומפעילי עמוד שדרה, DCI וטלקום. הוא מגדיר 100G, 200G ו 400GbE multi rate בצד הלקוח כדי לעמוד במרחק השידור של אזורים עירוניים או רשת בינעיריר, ומאמץ את מנגנון תיקון השגיאה קדימה של OFEC. ניתן לראות כי OpenZR+ הוא תקן MSA שהוצג על-ידי קליטת היתרונות המתאימים של תקני OIF-400G ZR ו- OpenRoadm. הגרסה העדכנית ביותר של OpenZR+ שוחררה בספטמבר 2020.
ניתוח של האבולוציה הבאה קוהרנטית מעל 400G
מנקודת המבט של מגמת השוק, במונחים של נפח מכירות, קצב הצמיחה השנתי של שוק DWDM העולמי יגיע ל-20% בין 2020 ל-2025 ויגיע ל-2.5 מיליארד דולר עד 2025. המכירות של 400G ומעלה צפויות להגיע ל-150 מיליון דולר ב-2020, עם קצב צמיחה שנתי של 19% לאחר מכן, ולהגיע ל-1.5 מיליארד דולר ב-2025, עם קצב צמיחה מורכב של 46%. 400GZR ו- 400GZR+ הם הצמיחה המהירה ביותר, ואחריהם CFP2 DCO ו-100G ZR, שצפויים להגיע אלינו בשווי של כ-6.6, 6.5, 4.2 ו-290 מיליון דולר בהתאמה עד 2025, כאשר השוק הכולל יגיע לסביבות של כ-2.3 מיליארד דולר. במונחים של משלוחים, 400G ZR, 100G ZR, CFP2 DCO, ו 400G ZR+ משלוחים גדל המהיר ביותר, עם משלוחי 400G ZR/ZR+ שצפויים להיות 6,000 ב-2020 ו-550,000 ב-2025, בעוד ש-400/600/800 גרם על הסיפון צפויים להיות 15,000 ב-2020 ו-40,000 ב-2025. בשנת 2025, מספר 400G ZR+, 100G ZR+, 200G ZR+ ו- 400G ZR+ צפוי להגיע ל- 330,000, 320,000, 240,000 ו- 220,000 בהתאמה.
מנקודת המבט של מגמות טכנולוגיות, הדור הבא של מוצרים קוהרנטיים אולטרה-400g יאמץ טכנולוגיות כגון גל יחיד 800G, DP-16qAM, 5nm DSP, טכנולוגיה אופטית סיליקון וטכנולוגיית Flip Chip. הדור הבא של ממשק חשמלי של המוצר קצב ה-Baud יהיה עד 4*128 ג'יגה-הרץ, רכיב אופטי COSA משתמש ב-DDP -16QAM אפנון כדי להשיג 128GHz Baud, רוחב פס TIA/מנהל התקן יהיה עד 96GHz. 800G ZR דורש כ 29dB OSNR, בעוד 800G ZR+ דורש כ 25dB OSNR.
