Acacia专家讨论迈向太比特时代和稳步走向可插拔

  ICC讯（编译：Nina）来自Dell'Oro的Jimmy Yu将2023年光纤通信大会(OFC2023)称为“太比特时代(the Terabit Era)”。今年的大会强调了围绕新的1.2Tb/s相干模块的试验和公告，如Acacia的相干互连模块8(CIM 8)，第一个可插拔的1.2T相干光模块。

  与此同时，网络运营商正在采用更高速的接口。自去年的大会以来，我们继续看到400Gb/s可插拔产品进入新的市场和应用。虽然相干可插拔产品已经向更短的传输距离迁移了很长一段时间，但客户现在越来越有兴趣将其用于传统上由嵌入式相干模块提供服务的长距离应用。虽然高性能嵌入式市场今天继续仍然强劲，但我们预计，随着服务提供商尽可能利用其低功耗、小尺寸和性能，可插拔的趋势将在未来继续发展。标准机构正在寻求为下一代MSA可插拔光学器件定义800G和更高性能的400G互操作模式。

图一：相干可插拔端口预计将在2023年超过嵌入式端口。

  Acacia有幸参加了今年OFC的13个会议和2场互操作性演示。以下是在Market Watch Theater举办的三场会议的回顾。这些会议强调了高速接口的趋势，以及从嵌入式模块到可插拔模块的预期转变，包括行业标准化的进展。

  OIF Panel：定义800ZR和800LR;OIF进展汇报

  Acacia公司技术营销高级总监Tom Williams在光互操作性论坛(OIF)上介绍了800ZR和800LR标准化进展。Tom强调了400G可插拔技术所取得的快速成功，以及标准机构下一步的发展方向。

  400G继续发展

  400G的发展主要集中在三个方面。首先是正在部署的高发射功率400G ZR+ QSFP-DD可插拔，支持OpenZR+和Open ROADM模式。这些模块将400G QSFP-DD可插拔的用例扩展到城域和区域ROADM网络，并增加了传输设备中的Transponder密度。第二种是400G ER1，目标是40公里点对点应用。第三个领域是400G长途的标准化和发展。

图二：400G的持续发展：高TX功率400 ZR+、400G ER1和400G长途可插拔模块。

  800G标准化正在进行中

  目前标准化的重点是800LR/ZR和Open ROADM产品。网络运营商正在寻找更高波特率的可插拔设备，以利用成本和功耗方面的改进。通过减少支持给定传输容量所需的光学器件数量，提高波特率已成为实现更具成本效益的光网络的有效方法。

  接下来关注800ZR的标准化，Tom强调了这些考虑与400ZR的相似之处，但又有所不同。虽然800ZR有可能根据网络运营商的不同而有更多不同的用例，但有些运营商正在等待1.6T解决方案。

  关键假设是800ZR将包括118Gbaud的16QAM调制，这是400ZR波特率的两倍。在接收端，为了提高光信噪比(OSNR)灵敏度，选择了开放前向纠错(Open Forward Error Correction, oFEC)，并且在118Gbaud时的最小输入功率更高。在发射端，人们认识到400G市场现在包括放大和非放大配置，并且与400ZR在同一线路系统上共存，要求800ZR的发射功率提高3dB。Tom还强调了三种不同的发射器功率范围，每种功率范围都有为市场带来价值的用例。这些包括：

  * -11至-14dBm：成本最低；
  * -7至-11dBm：与400ZR共存；
  * 0至-7dBm：与传统DWDM共存。

  800G及以上的可插拔相干--建立在400G成功的基础上

  Acacia的可插拔模块产品线经理兼杰出工程师Torben Nielsen也在演讲中重点介绍了400ZR/ZR+的成功案例。作为迄今为止发展最快的相干技术，这些模块从早期的行业标准工作中受益匪浅。

图三：400G可插拔技术是迄今为止发展最快的相干技术

  标准化和供应商互操作性

  光网络技术的标准化通过提供简单性、互操作性和容量驱动的成本来帮助网络运营商。Torben解释说，在400G可插拔市场，标准化始于400ZR，并随着运营商对更高性能的要求而迅速发展，Open ROADM和OpenZR+ MSA也因此而诞生。因此，今天我们看到400G可插拔产品在各种应用中得到广泛应用，在每种外形尺寸中使用相同的组件技术。

图四：400ZR/ZR+的成功部分得益于标准化和互操作性，400G可插拔被广泛应用于各种应用。

  Torben还讨论了400ZR/ZR+如何利用共封装技术，以及如何使用利用了硅光子学的相同通用平台将这些开发扩展到未来的产品研发中。例如，Acacia的CIM8模块就采用了其在非常成功的400G可插拔产品中使用的相同封装技术，这使得性能优化过的可插拔解决方案能够运行高达140Gbaud。Acacia将继续在800G和1.6T模块等下一代产品中采用相同的方法。

  800G相干可插拔

  Torben接下来分享了该行业如何展望800G可插拔产品，预计2024年将首次部署。目前，OIF正在定义的800ZR/LR具有118Gbaud 16QAM调制。800ZR+将需要标准化的媒体接口规范，可能是131Gbaud PCS调制。Acacia的硅光子学可以支持800ZR和800ZR+的所有传输速率。可支持高发射功率版本，类似于400G Bright ZR+高发射(TX)功率可插拔模块。

图五：800G可能会有ZR、ZR+和LR版本。

  1.6T相干可插拔

  Torben认为，在2025年或更晚的时候，可能需要1.6T相干可插拔。他认为240Gbaud单载波可插拔是可行的，并且具有最佳的潜在成本结构，与多载波方法相比，其光学组件更少。在开发这些产品时，需要克服一些工程挑战，包括信号完整性、功率和热设计，但在克服这些挑战方面，该行业有着良好的记录。

图六：1.6T相干可插拔预计将在2025年或以后出现，按要实现这一目标还有许多工作要做。

  Market Watch Panel IV：以性能为中心的长途

  Acacia产品管理与战略总监Anuj Malik概述了以性能为中心的相干模块。这些模块的主要目标是帮助降低网络运营商的资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX)。收发器的每比特成本和再生次数是CAPEX的关键驱动因素。功率、Footprint和可管理性是OPEX的关键驱动因素。

  这些解决方案的关键是开发诸如概率星座成形(PCS)、自适应波特率和高级补偿算法等特性。这些技术创新为服务提供商提供了前所未有的传输灵活性，以匹配其网络架构、优化光纤利用率并简化部署。

图七：以性能为中心的解决方案利用关键技术创新，为提高性能提供选择。

  Anuj还讨论了接近香农极限的影响，在香农极限下，频谱效率增益只是增量的。重点是降低成本、功率和Footprint。这将需要每一代产品的波特率翻倍，设计高效的网络架构，并利用可以在多代产品中发挥作用的硅光子学和先进封装技术的优势。

图八：打造低成本和高功率效率的相干收发器的途径包括显著增加容量和密度的同时降低功率、持续集成和封装技术。

  如前所述，随着中国移动、NYSERNet和Windstream Wholesale的现场试验，这些“太比特时代”产品，尤其是Acacia的CIM8模块，成为今年OFC的亮点。通过利用400G可插拔模块和Acacia专有DSP算法的通用开发方法，可插拔性的运营优势被带入了以性能为中心的多程(Multi-haul)细分市场。Acacia认为，该行业可能会继续向以性能为中心的可插拔模块迁移，以利用其高性能和高能效。这可能包括开发高达131Gbaud的高性能400G长途可插拔和800ZR+。

  原文：Acacia Experts Discuss Moving to the Terabit Era and the Steady March Towards Pluggables - Acacia Communications, Inc. - https://acacia-inc.com/blog/acacia-experts-discuss-moving-to-the-terabit-era-and-the-steady-march-towards-pluggables/