Y9T76 华为单波224Gbps PAM4的四个技术瓶颈

更新时间:2023-03-17 08:03:41 阅读量:1274

Y9T70 华为关于800G IM-DD与Coherent选择

数据中心10km以内,基于成本和功耗的考虑,800G大概率会选择IM-DD,那么就需要考虑单波224Gbps的部署难度。单波224Gbps一旦应用,通过倍增通道数量,还可以延续到1.6T时代。


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如果选择IM-DD,224Gbps PAM4的光学性能,预计2026可以落地标准细节。


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目前面临的困境,主要是四个方面,


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带宽增大,导致灵敏度劣化,传输距离不变,那么就需要用发射端增大功率来做补足预算。


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另一方面,需要接收端用FFE+MLSE的方式来优化灵敏度


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第二个难题是色度色散CD,就是波长分量在长距离传输后导致信号时域展宽,RX灵敏度劣化,其次是啁啾导致波长分量的再次展宽,传输后时域展宽更大,Rx灵敏度由于啁啾产生再次劣化。

色度色散与波长、谱宽(线宽)、啁啾,相关。

MZ调制器啁啾为0,但是很贵,EML有啁啾,按0.5计算的话,EML在单波200Gbps,O波段,10km的传输,可以满足4x200G的800G LR4的应用。

但是,1.6T的LR8,则总体色散代价太大,无法直接选择EML,需要考虑MZ调制器,或用辅助技术来弥补。


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第三个难题,就是偏振模色散,一般用DGD来做数学统计,单位ps,10km传输,IEEE的标准是控制在5ps内


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那单波224Gbps,华为给了45-65GHz带宽,用MLSE得到约1dB的灵敏度增益,可满足5ps的偏振模色散代价0.7dB的传输要求。


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四波混频是光纤的非线性效应导致,输入的光功率越大,非线性效应越明显,与第一个困境TX功率要增大,产生矛盾,在224Gbps IM-DD要考虑四波混频导致的串扰,在800G LR4,采用PAM4,传输是可实现的。

对于1.6T LR8,目前还需要研究讨论和验证,产业尚无定论。


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结论,对于单波224Gbps PAM4,在数据中心≤10km的传输,可实现800G应用,1.6T的8x200G 尚需进一步验证,未来的3.2T,无论是继续增加通道数,提高带宽还是采用相干,都很纠结,需要在性能、成本、功耗各个方面仔细分析与权衡选择。


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明天也看一下单波200G 的EML、MZ调制器、MR调制,PIN探测器...还有相干IQ调制器,等等


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