Óptica tunable de MDCLO

Técnicas de modulación en óptica sintonizable de MDCLO

Los formatos de modulación y óptica MDCLO sintonizables son independientes entre sí. La óptica MDCLO sintonizable de 10 G se implementa ampliamente y utiliza modulación OOK simple. La óptica MDCLO sintonizable de 400G solo utiliza modulación de amplitud en cuadratura (QAM). QAM agrega variación de amplitud a los estados de fase, lo que permite velocidades de datos más altas. El QAM de orden superior (por ejemplo, 16-QAM) aumenta la capacidad de datos, pero requiere una alta relación señal-ruido.

La modulación MAQ-16 utiliza modulación de 4 niveles de la componente en fase y en cuadratura del campo óptico para codificar 4 bits por símbolo. Esto se duplica nuevamente con la multiplexación de polarización a 8 bits / símbolo. Para los módulos MDCLO sintonizables de 400G, también se utiliza una modulación más avanzada, como DP-16QAM. DP-16QAM permite codificar 400G en una sola longitud de onda.

Integración óptica de paquetes

La integración óptica de paquetes es una arquitectura de red que combina a la perfección la multiplexación por división compacta de longitud de onda (MDCLO) con funciones de enrutamiento y conmutación en un sistema unificado. Al integrar estos elementos, las arquitecturas ópticas de paquetes eliminan la necesidad de transpondedores MDCLO externos e independientes, lo que da como resultado un enfoque simplificado para la administración de red. Esta integración no solo simplifica las operaciones, sino que también reduce significativamente los gastos de capital (CAPEX) y operativos (OPEX).

Los modelos ópticos de MDCLO sintonizable en 400G de Juniper, como el JCO400, se adhieren a la arquitectura de enrutamiento óptico convergente (CORA). La CORA es una solución integral que integra directamente el enrutamiento IP y la multiplexación por división compacta de longitud de onda densa (MDCLO) en una única arquitectura convergente, conocida como IP sobre MDCLO (IPoDWDM). Con IPoDWDM, la CORA permite que el tráfico IP se envíe directamente a través de redes MDCLO mediante los transceptores ópticos Tunable MDDM de Juniper (enchufables JCO400) que se conectan directamente a los puertos del dispositivo. En resumen, la CORA ayuda a eliminar múltiples elementos de red y simplifica la red al converger el enrutamiento IP y las capas de transporte óptico en un solo sistema. Con CORA, no necesita transpondedores MDCLO separados que tradicionalmente se utilizan para convertir el tráfico IP en señales ópticas para el transporte a través de redes de fibra.

Comparación de ZR, ZR-M y ZR-M-HP

• Las ópticas 400ZR están estandarizadas en el acuerdo de implementación OIF 400ZR y se utilizan principalmente para aplicaciones de un solo tramo. La óptica 400ZR tiene una especificación de dispersión cromática limitada de hasta 2400 picosegundos por nanómetro para minimizar el consumo de energía de la óptica. La óptica 400ZR utiliza un código FEC conocido como corrección de errores hacia adelante concatenada (CFEC). CFEC concatena dos códigos FEC entre sí, un código interno de Hamming (128,119) de decisión suave y un código externo externo de Staircase BCH (255, 239). La concatenación ayuda a obtener el rendimiento óptico especificado en el acuerdo de implementación de OIF 400ZR. Por lo tanto, dicha óptica es adecuada para distancias de aproximadamente 120 kilómetros. CFEC es el único método FEC utilizado en la óptica ZR.

• Las ópticas ZR+ o ZR-M se utilizan normalmente para aplicaciones de varios tramos en redes regionales y de área metropolitana. Esto es posible a través de un procesamiento de señal digital más avanzado, que incluye una especificación de compensación de dispersión cromática más alta y un FEC más avanzado. La óptica ZR+ (o ZR-M) de 400G usa un código FEC conocido como corrección de errores de reenvío abierto (OFEC). OFEC consiste en un Código de Producto Turbo (TPC) que utiliza un código BCH extendido (256, 239) con decodificación de decisión suave de 3 iteraciones. El rendimiento mejorado de OFEC en comparación con CFEC es crítico para lograr el rendimiento óptico más alto especificado en OpenZR+ MSA. La MSA de OpenZR+ define OFEC para ópticas OpenZR+ de 400G, como ZR-M y ZR-M-HP. OFEC es el único método FEC utilizado en la óptica ZR-M y ZR-M-HP.

• La óptica ZR-M-HP es la misma que la de ZR-M pero con mayor transmisión (Tx) o potencia de salida. Estas ópticas también son excelentes para enlaces no amplificados debido a su mayor potencia de transmisión.

Aquí hay un resumen de los métodos FEC utilizados en la óptica de 400G, incluida la óptica sintonizable de MDCLO:

Multiplexación por división compacta de longitud de onda

La óptica MDCLO sintonizable utiliza la multiplexación por división compacta de longitud de onda (MDCLO). Esta tecnología aumenta la cantidad de datos que se pueden transmitir a través de una sola fibra óptica. MDCLO logra esto mediante el uso de múltiples longitudes de onda o canales de luz. Los dos tipos de conexiones MDCLO utilizadas por la óptica MDCLO sintonizable de 400G de Juniper son:

• Vínculo no amplificado (potencia óptica limitada): en un vínculo no amplificado, la señal óptica se envía a través de la fibra sin ninguna amplificación. En este tipo de óptica sintonizable MDCLO, la distancia máxima de transmisión está limitada por la pérdida natural de potencia óptica a medida que la señal viaja a través de la fibra. Sin amplificación, la señal luminosa se debilita gradualmente, lo que restringe la distancia que puede recorrer. Por lo tanto, un enlace no amplificado es más adecuado para distancias más cortas y a menudo se denomina señal óptica de potencia limitada.

• Vínculo amplificado (relación señal/ruido óptico limitada y dispersión cromática): en un vínculo amplificado, la intensidad de la señal óptica se aumenta mediante amplificadores ópticos. A medida que aumenta la intensidad de la señal en un vínculo amplificado, la señal puede viajar largas distancias. Sin embargo, también puede introducir ruido o pérdida en la calidad de la señal. El ruido es más prominente si está utilizando amplificadores de fibra dopados con erbio (EDFA). La relación señal/ruido óptico (OSNR) se refiere a la calidad de la señal de la señal. Un valor OSNR alto garantiza que el ruido sea bajo y que la calidad de la señal sea aceptable.

  La dispersión cromática se produce porque diferentes longitudes de onda de luz viajan a diferentes velocidades a través de la fibra. Esto puede causar distorsión de la señal, especialmente a largas distancias. Durante la transmisión óptica, las señales ópticas de entrada de corta duración compuestas por múltiples longitudes de onda o colores inciden en la fibra óptica. Las líneas de colores dentro de la señal óptica corresponden a diferentes longitudes de onda. Estas longitudes de onda variadas en la señal óptica ingresan a la fibra óptica simultáneamente, pero se propagan a diferentes velocidades debido a sus índices de refracción únicos. Después de viajar a través de la fibra óptica, la señal óptica de salida se amplía y los diferentes colores o longitudes de onda se separan. Esto indica que las longitudes de onda más largas han viajado a una velocidad diferente a la de las longitudes de onda más cortas.

  Figura 1: Dispersión cromática
  Nota:

  Para superar la limitación de OSNR, se puede utilizar un amplificador RAMAN. Los amplificadores RAMAN tienen un factor de ruido efectivo más bajo, ya que amplifican la señal a lo largo de la fibra.

Para obtener la dispersión cromática máxima y los valores mínimos de rOSNR, consulte Herramienta de compatibilidad de hardware.