In meno di 10 anni,Moduli DWDMhanno fatto molta strada, con i dispositivi ottici che sono diventati più piccoli e più veloci. La sua velocità è aumentata di dieci volte nello stesso arco di tempo: da 40 gigabyte nel 2011 a 400 gigabyte oggi, con 800 gigabyte di moduli ottici collegabili in arrivo nel prossimo futuro.
L'introduzione dell'ottica coerente è una delle innovazioni più importanti nello sviluppo dei sistemi DWDM. I dispositivi ottici coerenti utilizzano dispositivi ottici avanzati e processori di segnale digitale (DSP) per inviare e ricevere una modulazione complessa di onde luminose, ottenendo così una trasmissione di dati ad alta velocità. A un livello molto elevato, la modulazione coerente rimane la forza trainante dei dispositivi ottici ad alta velocità, compresi 400G e oltre.
Il primo sistema DWDM coerente disponibile in commercio è 40G, seguito da 100G. Questi sistemi sono basati su schede di linea e chassis e la capacità di supportare molte schede di linea in ciascun sistema e occupare lo stesso spazio del prodotto con tariffa 10G rappresenta un importante passo avanti, che ora può trasferire tariffe 100G e distanze più lunghe. Nel corso del tempo, la velocità delle schede di linea è migliorata fino a raggiungere i 200 gigabyte o più, ma con l'avvento dei fornitori di servizi cloud, il settore si sta avvicinando a un punto di svolta.
Poiché le reti dei fornitori di servizi cloud iniziano a crescere in modo esponenziale, vi è una crescente pressione sui produttori affinché creino componenti di rete ancora più piccoli, più veloci e più economici. È stato questo punto di svolta che ha portato alla creazione del sistema DWDM "pizza box".
Il sistema "pizza box" elimina astucci e line card. Si tratta di un sistema autonomo fisicamente piccolo, un piccolo switch per data center con un'altezza di 1 o 2RU (1,5 "-3"). La chiave ingegneristica per la fattibilità del pacchetto "pizza box" è stata la separazione dei due componenti principali della trasmissione ottica coerente: il dispositivo ottico (laser, ricevitore, modulatore, ecc.) e il DSP (processore di segnale digitale), che fino a ora erano alloggiati in grandi moduli montati sulla scheda in linea.
Le innovazioni nel campo dell'ottica hanno portato alla necessità di un consumo energetico inferiore e di componenti di dimensioni più piccole. Queste innovazioni hanno portato al Pluggable CFP2-ACO (Analog Coherent Optical Devices), un modulo DWDM collegabile di dimensioni relativamente piccole per CFP2. Anche la tecnologia DSP si sta evolvendo in modo che un singolo chip DSP possa supportare più moduli CFP2-ACO.
Posizionando più DSP in una "scatola della pizza" che può servire più CFP2-ACO, i produttori hanno prodotto sistemi in grado di trasmettere 2TBPS (connessione client 20x100G) all'interno di due unità rack (3 pollici). Al contrario, un sistema basato su chassis richiederebbe 12 unità rack. Oltre a risparmiare spazio, sono anche più efficienti dal punto di vista energetico.
Perché CFP{{0}}ACO si chiama "analogico"? Questi sistemi non sono uno e zero digitali? Questa è la genialità della tecnologia di coerenza, che modula gli 1 e gli 0 in forme d'onda analogiche, impacchettando più dati in ciascuna forma d'onda, che possono poi essere decodificati accuratamente all'altra estremità.
Naturalmente, questa è una spiegazione molto semplice della trasmissione coerente del segnale, ma la chiave dello scopo dello sviluppatore è la necessità di convertire i segnali digitali in segnali analogici per trasmettere i dati e riconvertire i segnali analogici in segnali digitali all'altra estremità. CFP2-ACO può elaborare solo segnali analogici, riceve segnali analogici coerenti da inviare dal DSP oppure trasmette i segnali analogici coerenti ricevuti al DSP per la conversione in segnali digitali.
CFP2-I sistemi ACO stanno facendo progressi nel ridurre l'ingombro spaziale, nel ridurre il consumo energetico e nel ridurre il costo delle apparecchiature di rete ottica, in particolare dei convertitori. Queste piattaforme sono state ampiamente adottate in tutto il settore e sono diventate la forma standard di trasmissione ottica praticamente in ogni rete di provider cloud.
Dall'introduzione dei sistemi basati su CFP2-ACO, i fornitori hanno introdotto nuovi e più veloci sistemi "pizza box" che non si basano sui dispositivi collegabili DWDM. I componenti ottici e i DSP si trovano su piccoli moduli sostituibili sul campo o su piccole schede di linea. Questi sistemi possono supportare oltre 600 Gbps per lunghezza d'onda.
Allo stesso tempo, con l'introduzione diCFP2-DCO, è continuato lo sviluppo di dispositivi ottici DWDM coerenti collegabili. "D" sta per "numero" nell'ottica coerente digitale. Ancora una volta, gli sviluppatori dell'ottica coerente hanno ridotto le dimensioni e il consumo energetico dei componenti, in modo che sia il dispositivo ottico che il DSP siano stati alloggiati nel CFP2.
Ciò elimina la necessità di un rack per ospitare i DSP, consentendo trasferimenti DWDM coerenti direttamente da router o switch, che rappresenta il vero punto di svolta per la convergenza DWDM e router.
I moduli ottici coerenti sono ora sviluppati per 400G ZR e 400G ZR+ in contenitori QSFP-DD, utilizzando la stessa tecnologia diCFP2-DCO, ma di dimensioni inferiori. Un pacchetto così compatto può ospitareDispositivi ottici DWDM coerenti 400G, che in effetti fornisce una soluzione fattibile per il routing e la fusione DWDM.
