وفي أقل من 10 سنوات،وحدات DWDMلقد قطعت الأجهزة الضوئية شوطًا طويلًا، حيث أصبحت الأجهزة الضوئية أصغر حجمًا وأسرع. وقد زاد معدلها عشرة أضعاف في نفس الإطار الزمني: من 40 غيغابايت في عام 2011 إلى 400 غيغابايت اليوم، مع 800 غيغابايت من الوحدات الضوئية القابلة للتوصيل في الطريق في المستقبل القريب.
يعد إدخال البصريات المتماسكة أحد أهم الابتكارات في تطوير أنظمة DWDM. تستخدم الأجهزة البصرية المتماسكة أجهزة بصرية متقدمة ومعالجات الإشارات الرقمية (DSPs) لإرسال واستقبال تعديل الموجات الضوئية المعقدة، وبالتالي تحقيق نقل بيانات عالي السرعة. وعلى مستوى عالٍ جدًا، يظل التشكيل المتماسك هو القوة الدافعة وراء الأجهزة الضوئية عالية السرعة، بما في ذلك 400G وما بعدها.
أول نظام DWDM متماسك متوفر تجاريًا هو 40G، يليه 100G. تعتمد هذه الأنظمة على بطاقات الخط والهيكل، وتعد القدرة على دعم العديد من بطاقات الخط في كل نظام وشغل نفس المساحة التي يشغلها منتج معدل 10G خطوة كبيرة إلى الأمام، حيث يمكنه الآن نقل معدلات 100G ولمسافات أطول. مع مرور الوقت، تحسنت سرعات بطاقة الخط إلى 200 غيغابايت أو أكثر، ولكن مع ظهور موفري الخدمات السحابية، تقترب الصناعة من نقطة انعطاف.
مع بدء شبكات مزودي الخدمات السحابية في النمو بشكل كبير، هناك ضغط متزايد على الشركات المصنعة لإنشاء مكونات شبكة أصغر وأسرع وأرخص. كانت نقطة الانعطاف هذه هي التي أدت إلى إنشاء نظام DWDM "لصندوق البيتزا".
يلغي نظام "صندوق البيتزا" بطاقات الحالة والخط. إنه نظام مستقل صغير فعليًا، ومحول مركز بيانات صغير بارتفاع 1 أو 2RU (1.5 "-3"). كان المفتاح الهندسي لنجاح حزمة "صندوق البيتزا" هو فصل المكونين الرئيسيين للإرسال البصري المتماسك: الجهاز البصري (الليزر، جهاز الاستقبال، المغير، وما إلى ذلك) وDSP (معالج الإشارات الرقمية)، الذي كان حتى ذلك الحين تم الآن وضعها في وحدات كبيرة مثبتة على البطاقة المضمنة.
أدت الابتكارات في مجال البصريات إلى الحاجة إلى استهلاك أقل للطاقة ومكونات أصغر حجمًا. أدت هذه الابتكارات إلى ظهور CFP2-ACO (الأجهزة الضوئية التناظرية المتماسكة القابلة للتوصيل)، وهي وحدة DWDM صغيرة الحجم قابلة للتوصيل لـ CFP2. تتطور تقنية DSP أيضًا بحيث يمكن لشريحة DSP واحدة أن تدعم وحدات CFP2-ACO متعددة.
من خلال وضع عدة DSPs في "صندوق البيتزا" الذي يمكن أن يخدم العديد من CFP2-ACOs، أنتجت الشركات المصنعة أنظمة قادرة على نقل 2 تيرابايت في الثانية (اتصال عميل 20x100G) داخل وحدتي حامل (3 بوصات). في المقابل، يتطلب النظام القائم على الهيكل 12 وحدة حامل. بالإضافة إلى توفير المساحة، فهي أيضًا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
لماذا يُطلق على CFP{{0}}ACO اسم "التناظري"؟ أليست هذه الأنظمة رقمية وأصفار؟ هذا هو تألق تكنولوجيا التماسك، التي تعدل 1s و 0s في أشكال موجية تناظرية، وتعبئة المزيد من البيانات في كل شكل موج، والتي يمكن بعد ذلك فك تشفيرها بدقة في الطرف الآخر.
بالطبع، هذا شرح بسيط جدًا لنقل الإشارة المتماسكة، لكن مفتاح غرض المطور هو الحاجة إلى تحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات تناظرية لنقل البيانات، وتحويل الإشارات التناظرية مرة أخرى إلى إشارات رقمية في الطرف الآخر. يمكن لـ CFP2-ACO معالجة الإشارات التناظرية فقط، فهي تتلقى إشارات تناظرية متماسكة من معالج الإشارة الرقمية ليتم إرسالها، أو تنقل الإشارات التناظرية المتماسكة المستلمة إلى معالج الإشارة الرقمية لتحويلها إلى إشارات رقمية.
CFP2-تحرز أنظمة ACO تقدمًا في تقليل البصمة الفضائية، وتقليل استهلاك الطاقة، وتقليل تكلفة معدات الشبكات الضوئية، وخاصة المحولات. لقد تم اعتماد هذه الأنظمة الأساسية على نطاق واسع في جميع أنحاء الصناعة وأصبحت الشكل القياسي للإرسال البصري في كل شبكة مزود خدمة سحابية تقريبًا.
منذ تقديم الأنظمة المستندة إلى CFP2-ACO، قدم البائعون أنظمة "صندوق البيتزا" الجديدة والأسرع التي لا تعتمد على أجهزة DWDM القابلة للتوصيل. توجد المكونات الضوئية ووحدات معالجة الإشارات الرقمية (DSP) على وحدات صغيرة قابلة للاستبدال أو بطاقات خطية صغيرة. يمكن لهذه الأنظمة دعم 600 جيجابت في الثانية+ لكل طول موجي.
وفي الوقت نفسه، مع إدخالCFP2-DCO، استمر تطوير الأجهزة الضوئية DWDM المتماسكة القابلة للتوصيل. يرمز "D" إلى "الرقم" في البصريات الرقمية المتماسكة. مرة أخرى، قام مطورو البصريات المتماسكة بتقليل حجم المكونات واستهلاكها للطاقة، بحيث تم وضع كل من الجهاز البصري ومعالج الإشارة الرقمية في CFP2.
وهذا يلغي الحاجة إلى حامل لاستيعاب DSPs، مما يسمح بعمليات نقل DWDM المتماسكة مباشرة من أجهزة التوجيه أو المحولات، وهي نقطة التحول الحقيقية لتقارب DWDM وجهاز التوجيه.
تم الآن تطوير الوحدات الضوئية المتماسكة إلى 400G ZR و400G ZR + في حزم QSFP-DD، باستخدام نفس التكنولوجيا مثلCFP2-DCO، ولكن بحجم أصغر. تتسع هذه الحزمة المدمجةأجهزة بصرية DWDM متماسكة 400G، والذي يوفر بالفعل حلاً ممكنًا للتوجيه ودمج DWDM.
