Bislang waren optische CFP- oder CFP2-Transceiver die einzige Möglichkeit, um im Embedded DWDM Ansatz eine kohärente digitale Übertragung von 100 Gigabit Ethernet (100GbE) Datenverkehr über eine Optik sowie weite Distanzen realisieren zu können. Mit Hilfe des PAM4-Modulationsverfahrens und den neu entwickelten PAM4-Optiken besteht nun die Alternative, 100G DWDM im besonders attraktiven QSFP28-Formfaktor zu betreiben.

 

Übersicht zu Strom- und Platzanspruch verschiedener Transceiver-Typen

 

Pulsamplitudenmodulation (PAM)

PAM4 ist eine Pulsamplitudenmodulation (PAM), bei der vier verschiedene Pulsamplituden verwendet werden um Informationen zu übertragen. Jede Amplitude wird durch ein Symbol bestehend aus zwei Bits (00, 01, 11 oder 10) ausgedrückt. Auf diese Weise wird durch den Einsatz von 2 Bits pro Symbol bei gleichbleibender Kanalbreite der doppelte Durchsatz erzielt.

Vorteil von Embedded DWDM

Der Vorteil der Embedded DWDM Optiken ist zudem, dass die DWDM-Funktionalität bereits in den Transceiver integriert ist. So wird ein klassisches DWDM-Transportnetz mit den dazugehörigen Netzeinheiten, wie einem Transponder, obsolet. Der DWDM-Transceiver kann daher direkt in den entsprechenden Datacenter-Switches oder -Routern installiert werden, was die Inbetriebnahme und Wartung des DWDM-Netzes maßgeblich vereinfacht.

 

Schematische Darstellung PAM4 Lösung über Smartoptics DCP-M

 

Im Unterschied zu den CFP- und CFP2-DWDM-Transceivern fehlt bei den QSFP28-Optiken der High-Speed DSP-Chipsatz, so dass die Optiken mit weniger Strom auskommen und essentiell kostengünstiger sind. Zudem ist der QSFP28-Formfaktor im Gegensatz zu CFP oder CFP2 in Datacenter-Switches und Routern weit verbreitet.


DCP-M als Kompromiss benötigt

Aufgrund der niedrigen Ausgangsleistung und der hohen Anforderungen – sowohl an den optischen Signal-Rausch-Abstand als auch an die Eingangsleistung – wird bei PAM4-Transceivern als Kompromiss ein zusätzliches Line-System benötigt. Ein solches Zusatzgerät wurde nun erstmalig von Smartoptics in Form der DCP-M-Serie auf den Markt gebracht. Diese nimmt lediglich eine Höheneinheit im Rack ein und kombiniert einen integrierten DWDM-Filter (mit VOA), einen Verstärker und zusätzliche Dispersion-Kompensation für bis zu 40 DWDM-Kanäle.

 

Produktfoto des DCP-M von Smartoptics

 

Werden die PAM4-Transceiver mit dieser Einheit verbunden, so werden die entsprechenden optischen Kanäle automatisch erkannt, eingepegelt und die Dispersion kompensiert. Dies ist ebenfalls für bereits vorhandene DWDM-Wellenlängen anderer Datenraten wie 10 Gigabit Ethernet (10GbE) oder 16G Fibre Channel möglich, was wir in einem Showcase-Aufbau in unserem XT3Lab erfolgreich testen konnten.

 

Showcase-Aufbau in unserem XT3Lab mit verschiedenen Tests

 

Durch die Zero-Touch-Provisioning-Funktionalität sind für die Inbetriebnahme keine tiefgreifenden Kenntnisse optischer Übertragungstechnik und insbesondere keine aufwendigen Messgeräte notwendig, was die Inbetriebnahme im Vergleich zum klassischen DWDM erleichtert.

 

Zentrales Management und Monitoring möglich

Ein weiterer Vorteil ist, dass ein zentrales Management und Monitoring der Plattform über ein Command Line Interface (CLI), SNMP oder REST API möglich ist. Somit kann eine permanente Überwachung der vorhandenen DWDM-Wellenlängen eingerichtet werden. Auf diese Weise lassen sich vielerlei Szenarien automatisieren und der Netzbetrieb wird vereinfacht. Gerne helfen wir Ihnen dabei, diese Funktionalität in Ihre bestehenden Systeme zu integrieren.

 

Sweet Spot: Wo ist PAM4 besonders attraktiv?

Aufgrund der Kosten- und Stromverbrauchsvorteile gegenüber herkömmlichen DWDM-Lösungen ist eine PAM4-Lösung besonders bei Rechenzentrumskopplungen mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen und Übertragungsstrecken von bis zu 80 km sinnvoll.

Im Vergleich zu konkurrierenden Lösungen der Mitbewerber können wir mit der skizzierten PAM4-Lösung von Smartoptics bei den Anschaffungskosten pro 100G einige tausend Euro einsparen. So ergibt sich bei einer direkten Gegenüberstellung im Anwendungsfall von 500G ein Einsparungspotential zu den herkömmlichen DWDM-Lösungen von 20-50%.

Sehr gerne beraten wir Sie hinsichtlich Ihrer Möglichkeiten und erarbeiten eine auf Sie individuell abgestimmte Lösung. Kontaktieren Sie uns noch heute über das Kontaktformular.

 


FrauHerr

 

 

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