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600G还是800G?

Posted on 2020-10-182020-10-18 by ICT百科

天下武功,唯快不破,光传输网络的发展,也以飙“速度”为荣,并成为各个大厂拿来炫耀的资本。从单波速率10G、40G、100G、200G/400G,到600G、800G、1T…更新迭代的时间越来越短。如果把10G比作老爷车,100G比作代步车,600G/800G就如同超级跑车,超高速1.2T的就是高铁了。

但是车不能想开多快就开多快。如同在通信中的信道带宽一样,任何信道也不能无限增加信息传送的速率,受一些物理器件、调制、以及频谱范围等的制约,在通信信道上,因此也存在最大理论容量,即“香农极限”。那么在光通信波分网络中,当前相干传输的速率的发展又是怎么样的?

目前600G和800G已经有多个厂家发布相应的模块,特别是在数据中心互联DCI也有了1.2T模块了,在相干光传输的线路侧光模块演进也已经规划到1.2T,采用5nm工艺的130G波特率。那么,鉴于当前,在200G/400G大量商用之后,那么运营商在城域和骨干波分是部署600G还是800G模块,还是说等待1.2T的高铁的出现?

从不同调制速率性能上来看

我们知道,相干600G支持每符号4bit的PM-QPSK,每符号6bit的PM-8QAM和每符号8bit的PM-16QAM。同时相比200G还增加了PM-32QAM(每符号10位)和PM-64QAM(每符号12位)调制。600G的波特率可以从25-72GBaud,各个厂家可能有差异。800G在调制方式上同600G一样,但据了解,其波特率当前固定在96Gbaud,无论采用什么调制。

(1)200Gb/s:采用PM-QPSK,此场景主要应用于长距传输。800G的200G速率波特率为96GBaud。而600G模块下的200G虽然也是采用QPSK,但是其波特率只需64GBaud。在以前文章中我们提到过,波特率越高,所占用的频谱宽度就越宽。96GBaud的信道带宽为112.5GHz,64GBaud的信道带宽只需要50/75GHz。根据计算同样波段长度内,系统的总容量800G要比600G模块低。在传输距离的性能上,600G模块和800G模块的OSNR性能相差不大。当然从经济市场的角度来看,无论是800G还是600G模块,应用200G速率,性价比都不划算。

(2)400Gb/s:800G模块采用8QAM,600G模块采用16QAM,波特率为64GBaud,此场景一般应于城域。800G模块使用此速率时,相比600G,其调制等级比600G要低,我们知道,调制等级越高,OSNR信噪比越低。因此,600G模块在此400G速率下的性能要比800G模块低一些。

(3)600Gbs:在此速率下800G采用,频谱宽度为112.5GHz,采用8QAM调制。600G模块若使用64QAM,信道间隔为75GHz,或者也可以使用32QAM。从调制等级上看,800G模块在600G速率的性能上要比600G模块好一些。

(4)800Gb/s:采用16QAM或者32QAM,当为800G速率的,在这里就不对比600G模块了。800G模块可以使相干收发器在双极化32QAM下以96Gbaud运行或者在双极化16QAM下以120Gbaud运行。当前主流是在96GBaud波特率,使用4对DAC和ADC,一个激光器,一对光发射器和接收器。当前800G模块支持200G-800G速率可调。常用的800G模块只支持单路,且是不可插拔的固定MSA模块,考虑集成度等问题,功耗应该比600G要大得多。另外,在上面不同速率下的800G支持不同速率对比,其波特率是保持不变的。据了解,有西方厂家已经可以将96G波特率降低,相应的频谱宽度接近100GHz。如下为相干800G DWDM光模块结构图以供参考:

从频谱规划上来看

为了适应未来的传输方案,同时最大程度地降低,同时尽可能的减少残余频谱。一般来说,为保障未来更高速率的谱宽的要求并考虑兼容100G等速率的频谱。更高速率的频谱应该以50GHz或者75GHz的整数倍为基准。如下图所示:

正如前面提到的有关Shannon Limit差距减小的问题,行业投资正朝着提高传输总波特率的方向发展,以在保持可用范围的同时增加容量。如果不考虑其他因素,要对比112.5GHz谱宽和75GHz在未来网络规划的优劣,答案是显而易见的。如下图我们知道,75GHz倍数是150GHz,如下图所示,如果采用112.5GHz频谱,就会导致少部分频谱资源不能得到有效的利用。

因此,根据当前运营商主流波分系统的信道间隔,比如说100G网络的50GHz,或者超100G等37.5/75GHZ。不管是当前600G采用75GHz还是未来较高速率采用150GHz,运营商的网络规划和维护都将有利的多。从这一点上,如果800G采用112.5GHz信道间隔,并没有优势。而且考虑到明年或者后年1.2T相干模块的推出,其性能将比800G模块更优。

以上仅代表作者个人观点供参考,若有表述不对之处请见谅。因此,在波分相干网络中,您认为当前是运营商是部署600G还是800G速率的模块呢,还是等一等1.2T?


此图像的alt属性为空;文件名为v2-a802f52c2c5220246bad24f5b91c11a9_720w.jpeg
Category: WDM, 光器件与模块

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博主
李东霏
【香农信息技术研究院】

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4G 5G 5G NR 5G前传 5G承载 6G 50G PON 400G 800G DWDM F5G FDD FlexE G.654E G.709 GPON ISI LTE MIMO MPLS ODN Open RAN OSNR OTN PON ROADM Segment Routing SPN SRv6 TDD WDM 光与技术 光模块 光纤 区块链 华为 参考信号 同步 天线增益 数据中心 波长 相干技术 空芯光纤 诺基亚 路由器
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