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【Tech Tip】整合測試簡化了DCO的複雜性

可插拔的相干光學技術 (Pluggable coherent optics) 真正在2022年成為主流,其中一個重要的原因是在2022年OFC展會(Optical Internetworking Forum)的OIF攤位上進行了多家廠商的ZR(Zero Dispersion Reach)可插拔光學模組的互操作性展示,主要展示不同廠商的ZR模組能夠相互配合工作,提供更靈活、開放、和多樣化的選擇,這對於光纖通訊產業來說是一個重要的里程碑,因為它促進了技術的發展和市場的競爭;然而,VIAVI Solutions 能夠參與這個公開活動真是太好了,因為我們多年來一直在幕後支援可插拔相干光學生態系統,從最早的100G CFP時代開始,而且我們已經準備好幫助簡化未來800G ZR所面臨的相當複雜的測試問題。


DCO 迷宮的複雜性


可插拔相干光學 - 特別是內建數位訊號處理器(DSP)的數位相干光學(DCO, Digital Coherent Optics),為所有可插拔光學模組中最高的複雜性,並在研發、設計驗證、和整合階段帶來了一系列獨特的挑戰;VIVAI自早期開始,就積極支援可插拔光學模組供應商,我們的許多應用,如:註冊表查看/寫入 (儲存配置和控制參數的記憶體空間)、以及頻率和偏差變化 (頻率指的是光訊號的振動頻率,而偏差則是相對於理想頻率的差異),是在可插拔相干光學模組(特別是客戶或直接檢測模組)中常見的標準操作。


隨著400G相干技術的普及,越來越多的團隊開始接觸到數位相干光學(DCO)的複雜性,即使是對客戶端光學非常有經驗的團隊,在使用ZR和其他相干可插拔模組時,也會面臨非常陡峭的學習曲線。

隨著400G相干技術的普及,越來越多的團隊開始接觸到數位相干光學(DCO)的複雜性

光子學的挑戰


顯而易見的複雜性主要出現在光子學領域,從簡單的強度調變和直接檢測(IMDD, Intensity Modulation and Direct Detection)轉向複雜的調變方式,包括相位和偏振的多樣性;簡單的衰減器和光纖卷筒 (fiber spools) 需要被光訊噪比(OSNR, Optical Signal-to-Noise Ratio)和偏振分散(PD, Polarization Dispersion)擾亂器所取代,更重要的是,光子學不再僅局限於光子領域;數位訊號處理器(DSP)是一個關鍵要素,光學調變和影響與由DSP韌體驅動的演算法密切相關,兩者相互依賴,共同作用於DCO模組中,而對其特性的表徵則需要兼具光學和韌體知識。


相較於客戶端光學模組(通常只報告一些簡單的參數,如光功率),光纖連接的性能監控要複雜得多;我們需要關注的參數包括波長、功率、光訊噪比(OSNR)、錯誤向量幅度、和偏振狀態的變化速率等等,這些參數中的每一個都有一個"光子"方面和一個DSP/韌體方面,必須由模組韌體巧妙地組織起來,並在後續與主機系統整合以實現實用性。


雖然大多數客戶端介面都基於乙太網路,但許多可插拔的相干光學模組(尤其是CFP2 400G)可以支援OTN (Optical Transport Network) 多種服務類型的客戶端,而OTN仍然是今天運營商使用的DWDM (密集波長分割多路復用, Dense Wavelength Division Multiplexing) 網路的主力;多個潛在的OTN、OTL和FOIC客戶端都需要由DSP進行管理和正確處理,數以百計的相關報警和錯誤需要被模組韌體整合和處理,並與主機進行通訊,因此韌體是複雜而要求嚴格的。

VIAVI ONT 800G FLEX DCO Module
VIAVI ONT 800G FLEX DCO Module

ONT和MAP - 緊密整合的做法


VIAVI 意識到,為了支援最新一代的400G及更高速率的相干模組,需要一種新的方法;單獨獨立的應用程式,用於流量控制、模組管理、和光子學,已經不再適用,特別是在光子學和DSP韌體之間存在緊密整合的關係時;當我們開發ONT產品系列 時,我們希望將我們的ONT應用程式與我們的光子學工具 - MAP平台 - 進行整合。


MAP工具可以進行精確的光訊噪比 (OSNR) 調節,或設置精密的偏振狀態速率,而ONT應用程式則負責管理模組的各個方面,這些方面包括:最佳的冷卻和電源管理、精確的模組管理,以及在乙太網路、OTN、OTL和FOIC等各種客戶端之間的完整管理;模組韌體的重要性不容忽視,對於客戶端光學模組來說,韌體相對簡單且易於理解和除錯,但對於相干DSP和性能監控而言,其複雜性卻是模組功能的重要基石。

VIAVI MAP-300 多應用光學測試平台 - MAP 系列為高效的測試平台機框,包括前世代的 MAP-200 和最新第三代 MAP-300 系列,提供直觀介面和各種端口做自動化編程。


透過 VIAVI 簡化 DCO 的複雜性


歡迎聯繫翔宇科技團隊,以了解 VIAVI 在開發、驗證、整合和擴展可插拔相干光學模組的製造方面所提供的支援;翔宇科技為 VIAVI Solutions – Elite Partner – 最高等級的代理商,我們可以幫助您輕鬆應對這些模組的所有複雜性,並協助您順利推進產品的發展。


關於作者

Dr. Paul Brooks

Dr. Paul Brooks

Paul Brooks是VIAVI實驗室和生產業務部門中光傳輸領域的技術負責人,他曾在英國皇家海軍擔任武器官員,在通訊測試和量測產業任多種職務,特別關注高速乙太網路生態系統的推動;他擁有南安普敦大學的光電子學博士學位,目前居住在德國南部。


關於 VIAVI Solution

VIAVI Solutions 位於亞利桑那州,原為 JDS Uniphase (JDSU) 於 2015 年更名;VIAVI Solutions 不僅是通信測試和測量及光學技術的全球領航者,目前也致力於 PCI Express (PCIe) 等高速傳輸介面與協會合作提供解決方案。


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