Acacia專家討論邁向太比特時代和穩步走向可插拔

  ICC訊（編譯：Nina）來自Dell'Oro的Jimmy Yu將2023年光纖通信大會(OFC2023)稱為“太比特時代(the Terabit Era)”。今年的大會強調了圍繞新的1.2Tb/s相干模塊的試驗和公告，如Acacia的相干互連模塊8(CIM 8)，第一個可插拔的1.2T相干光模塊。

  與此同時，網絡運營商正在采用更高速的接口。自去年的大會以來，我們繼續看到400Gb/s可插拔產品進入新的市場和應用。雖然相干可插拔產品已經向更短的傳輸距離遷移了很長一段時間，但客戶現在越來越有興趣將其用于傳統上由嵌入式相干模塊提供服務的長距離應用。雖然高性能嵌入式市場今天繼續仍然強勁，但我們預計，隨著服務提供商盡可能利用其低功耗、小尺寸和性能，可插拔的趨勢將在未來繼續發展。標準機構正在尋求為下一代MSA可插拔光學器件定義800G和更高性能的400G互操作模式。

圖一：相干可插拔端口預計將在2023年超過嵌入式端口。

  Acacia有幸參加了今年OFC的13個會議和2場互操作性演示。以下是在Market Watch Theater舉辦的三場會議的回顧。這些會議強調了高速接口的趨勢，以及從嵌入式模塊到可插拔模塊的預期轉變，包括行業標準化的進展。

  OIF Panel：定義800ZR和800LR;OIF進展匯報

  Acacia公司技術營銷高級總監Tom Williams在光互操作性論壇(OIF)上介紹了800ZR和800LR標準化進展。Tom強調了400G可插拔技術所取得的快速成功，以及標準機構下一步的發展方向。

  400G繼續發展

  400G的發展主要集中在三個方面。首先是正在部署的高發射功率400G ZR+ QSFP-DD可插拔，支持OpenZR+和Open ROADM模式。這些模塊將400G QSFP-DD可插拔的用例擴展到城域和區域ROADM網絡，并增加了傳輸設備中的Transponder密度。第二種是400G ER1，目標是40公里點對點應用。第三個領域是400G長途的標準化和發展。

圖二：400G的持續發展：高TX功率400 ZR+、400G ER1和400G長途可插拔模塊。

  800G標準化正在進行中

  目前標準化的重點是800LR/ZR和Open ROADM產品。網絡運營商正在尋找更高波特率的可插拔設備，以利用成本和功耗方面的改進。通過減少支持給定傳輸容量所需的光學器件數量，提高波特率已成為實現更具成本效益的光網絡的有效方法。

  接下來關注800ZR的標準化，Tom強調了這些考慮與400ZR的相似之處，但又有所不同。雖然800ZR有可能根據網絡運營商的不同而有更多不同的用例，但有些運營商正在等待1.6T解決方案。

  關鍵假設是800ZR將包括118Gbaud的16QAM調制，這是400ZR波特率的兩倍。在接收端，為了提高光信噪比(OSNR)靈敏度，選擇了開放前向糾錯(Open Forward Error Correction, oFEC)，并且在118Gbaud時的最小輸入功率更高。在發射端，人們認識到400G市場現在包括放大和非放大配置，并且與400ZR在同一線路系統上共存，要求800ZR的發射功率提高3dB。Tom還強調了三種不同的發射器功率范圍，每種功率范圍都有為市場帶來價值的用例。這些包括：

  * -11至-14dBm：成本最低；
  * -7至-11dBm：與400ZR共存；
  * 0至-7dBm：與傳統DWDM共存。

  800G及以上的可插拔相干--建立在400G成功的基礎上

  Acacia的可插拔模塊產品線經理兼杰出工程師Torben Nielsen也在演講中重點介紹了400ZR/ZR+的成功案例。作為迄今為止發展最快的相干技術，這些模塊從早期的行業標準工作中受益匪淺。

圖三：400G可插拔技術是迄今為止發展最快的相干技術

  標準化和供應商互操作性

  光網絡技術的標準化通過提供簡單性、互操作性和容量驅動的成本來幫助網絡運營商。Torben解釋說，在400G可插拔市場，標準化始于400ZR，并隨著運營商對更高性能的要求而迅速發展，Open ROADM和OpenZR+ MSA也因此而誕生。因此，今天我們看到400G可插拔產品在各種應用中得到廣泛應用，在每種外形尺寸中使用相同的組件技術。

圖四：400ZR/ZR+的成功部分得益于標準化和互操作性，400G可插拔被廣泛應用于各種應用。

  Torben還討論了400ZR/ZR+如何利用共封裝技術，以及如何使用利用了硅光子學的相同通用平臺將這些開發擴展到未來的產品研發中。例如，Acacia的CIM8模塊就采用了其在非常成功的400G可插拔產品中使用的相同封裝技術，這使得性能優化過的可插拔解決方案能夠運行高達140Gbaud。Acacia將繼續在800G和1.6T模塊等下一代產品中采用相同的方法。

  800G相干可插拔

  Torben接下來分享了該行業如何展望800G可插拔產品，預計2024年將首次部署。目前，OIF正在定義的800ZR/LR具有118Gbaud 16QAM調制。800ZR+將需要標準化的媒體接口規范，可能是131Gbaud PCS調制。Acacia的硅光子學可以支持800ZR和800ZR+的所有傳輸速率?？芍С指甙l射功率版本，類似于400G Bright ZR+高發射(TX)功率可插拔模塊。

圖五：800G可能會有ZR、ZR+和LR版本。

  1.6T相干可插拔

  Torben認為，在2025年或更晚的時候，可能需要1.6T相干可插拔。他認為240Gbaud單載波可插拔是可行的，并且具有最佳的潛在成本結構，與多載波方法相比，其光學組件更少。在開發這些產品時，需要克服一些工程挑戰，包括信號完整性、功率和熱設計，但在克服這些挑戰方面，該行業有著良好的記錄。

圖六：1.6T相干可插拔預計將在2025年或以后出現，按要實現這一目標還有許多工作要做。

  Market Watch Panel IV：以性能為中心的長途

  Acacia產品管理與戰略總監Anuj Malik概述了以性能為中心的相干模塊。這些模塊的主要目標是幫助降低網絡運營商的資本支出(CAPEX)和運營支出(OPEX)。收發器的每比特成本和再生次數是CAPEX的關鍵驅動因素。功率、Footprint和可管理性是OPEX的關鍵驅動因素。

  這些解決方案的關鍵是開發諸如概率星座成形(PCS)、自適應波特率和高級補償算法等特性。這些技術創新為服務提供商提供了前所未有的傳輸靈活性，以匹配其網絡架構、優化光纖利用率并簡化部署。

圖七：以性能為中心的解決方案利用關鍵技術創新，為提高性能提供選擇。

  Anuj還討論了接近香農極限的影響，在香農極限下，頻譜效率增益只是增量的。重點是降低成本、功率和Footprint。這將需要每一代產品的波特率翻倍，設計高效的網絡架構，并利用可以在多代產品中發揮作用的硅光子學和先進封裝技術的優勢。

圖八：打造低成本和高功率效率的相干收發器的途徑包括顯著增加容量和密度的同時降低功率、持續集成和封裝技術。

  如前所述，隨著中國移動、NYSERNet和Windstream Wholesale的現場試驗，這些“太比特時代”產品，尤其是Acacia的CIM8模塊，成為今年OFC的亮點。通過利用400G可插拔模塊和Acacia專有DSP算法的通用開發方法，可插拔性的運營優勢被帶入了以性能為中心的多程(Multi-haul)細分市場。Acacia認為，該行業可能會繼續向以性能為中心的可插拔模塊遷移，以利用其高性能和高能效。這可能包括開發高達131Gbaud的高性能400G長途可插拔和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/