Von 10G bis 400G: Die Entwicklung des optischen Transports der nächsten Generation

Der exponentielle Bedarf an Konnektivität und Bandbreite, der durch Cloud Computing, Video-Streaming, künstliche Intelligenz (KI), Internet der Dinge (IoT), 5G und mehr getrieben wird, stößt an die Grenzen von 100G. In der Tat, Cisco prognostiziert dass der weltweite IP-Verkehr bis 2022 396 Exabyte pro Monat erreichen wird, fast das Dreifache von 122 Exabyte pro Monat im Jahr 2017. Es ist demütigend, wenn man bedenkt, dass dies noch vor 50 Jahren der Fall war erste realisierbare optische Faser wurde eingesetzt.

MSOs, Netzbetreiber, Cloud-Service-Provider, Unternehmensnetzwerke und Rechenzentren stehen am meisten unter Druck und können wiederum mit 400G am meisten gewinnen. Viele gehen sogar sprunghaft über 200G hinaus und springen von 100G auf 400G, um über eine skalierbare Lösung zu verfügen, in Erwartung weiterer Nachfragespitzen jetzt und in der Zukunft.

Letztes Jahr, Dell'Oro Group vorhergesagt dass die Nachfrage nach 100G-Ethernet-Switch-Ports im Jahr 2020 ihren Höhepunkt erreichen und in den kommenden fünf Jahren etwa 30% des Marktes ausmachen würde, während die Verkäufe von 400G-Ports im gleichen Zeitraum wachsen würden. Das Analystenunternehmen gab an, dass 400G in diesem Jahr wahrscheinlich keine starke Akzeptanz erfahren wird, da das Angebot an hochvolumigen, kostengünstigen Optiken knapp ist. Der Sektor der optischen Komponenten hat hart daran gearbeitet, diese Bedenken auszuräumen.

400G optische Netzwerk-Hardware-Stromversorgung

Um mit dieser Nachfrage Schritt zu halten, muss sich die Hardware, die Daten überträgt, entsprechend weiterentwickeln. Netzwerkzentren mit hoher Bandbreite haben sich für die Übertragung von Daten weitgehend der Glasfaser zugewandt. Für die Umwandlung der optischen Signale in elektrische Signale sind Glasfaser-Transceiver erforderlich, und ein Großteil der Bandbreitenkapazität hängt davon ab, wie diese Geräte Daten übertragen.

PAM4: Die 400G-Kurzstreckenlösung

Viele entscheiden sich für die Implementierung einer Pulsamplitudenmodulation (PAM) unter Verwendung von PAM4, einem Modulationsschema, das zwei Bits in einem einzigen Symbol mit vier Amplitudenstufen kombiniert. Dies verdoppelt effektiv die Datenrate eines Netzwerks und ermöglicht 400G für die Übertragung über kurze Distanzen, die im Allgemeinen bis zu etwa 10 km genutzt werden.

Darüber hinaus würde die Umstellung auf 100G mit einer einzigen Wellenlänge weniger Platz und Strom verbrauchen als frühere Lösungen. Es wird geschätzt, dass eine einzelne 100G-Leitung die Kosten im Vergleich zur 4x25G-Architektur um mindestens 40% senken würde. Diese Architektur würde es auch vier 100G-Lanes ermöglichen, mit 400G-Datenraten zu kommunizieren, und könnte 100G auch die Nutzung von WDM-Technologien ermöglichen.  

Kohärente Transceiver: Die 400G-Langstreckenlösung

Während PAM eine zuverlässige Signalübertragung über begrenzte Entfernungen bietet, ermöglicht die kohärente Erkennung mithilfe verschiedener Techniken die Verwendung von Phasen-, Amplituden- und Polarisationsmodulation zur Übertragung von Daten. Diese Technologie eröffnet die Möglichkeit, die Übertragungsreichweite bei Datenraten über 100 G deutlich zu erhöhen.

Die Rolle von Precision OT bei der Einführung von 400G

Unser Team bei Precision OT hat schon seit Langem die Entwicklung innovativer optischer 400G-Netzwerklösungen im Visier. Wir bieten eine Reihe optischer 400G-Transceiver an, die sowohl QSFP-DD- als auch OSFP-Formfaktoren nutzen. Alle diese Lösungen bieten die kurzen Lieferzeiten und die NEM-Kompatibilität, für die wir bekannt sind. Weitere Vorteile sind:

• Unterstützung für Entfernungen zwischen 100 m und 10 km
• Entwickelt, um Netzbetreibern dabei zu helfen, Kapazität auf kleinerem Raum zu erweitern
• Nutzt ein Single-Lambda-100G-Netzwerk, was die Kosten gegenüber einer typischen 4x25G-Architektur drastisch senkt
• PAM4-Vierspurmodulation ermöglicht 400G-Datenraten

Netzwerke entwickeln sich rasant weiter, um mit der Nachfrage Schritt zu halten – kontaktiere uns Erfahren Sie noch heute, wie wir Ihre 400G-Anforderungen unterstützen können.