Kako se danas ogromnim količinama podataka upravlja, distribuira i razmjenjuje širom svijeta, mreže podatkovnih centara se šire brojem i kapacitetom, što pokreće potrebu za međusobnom povezanošću podatkovnih centara (DCI). Iako se industrije brzo razvijaju razvojem 100G, izbor između ova dva modulacijska formata - koherentna detekcija i direktna detekcija, postalo je ključno pitanje s kojim bi se dizajneri infrastrukture metroa DCI trebali suočiti prilikom izgradnje današnjih 100G DCI mreža. Ovaj će se članak usredotočiti na ove dvije metode otkrivanja i usporediti ih.
Koherentna detekcija
Koherentna detekcija je tehnika otkrivanja optičkog signala koja je korisna kako u optičkim komunikacijskim sistemima tako i u optičkim mjerenjima i senzorima. Koristi lokalni oscilator na prijemniku, omogućavajući prenos od 100 Gbit / s na jednoj talasnoj dužini za DWDM mreže na velike udaljenosti. Uz mogućnost koherentne detekcije, optički prijemnik može pratiti fazu optičkog predajnika kako bi izvukao bilo koju informaciju o fazi i frekvenciji koju prenosi prenosljeni signal.
Iako je koherentna detekcija koncept izveden iz bežičnih komunikacionih sistema, široko se koristi u komunikacijama optičkim vlaknima, što dovodi do velikog utjecaja na optičke mreže na duge staze. Ali za 100G metro DCI, povećani troškovi i potrošnja energije koherentnog otkrivanja su drugi problematični problemi.
Direktno otkrivanje
Izravno otkrivanje može otkriti amplitude signala samo kada prima prijemni terminal. Za razliku od koherentne detekcije koja može izvući informacije o amplitudi, frekvenciji i fazi iz optičkog nosača, sistem direktne detekcije može modulirati optički talas samo modulacijom intenziteta.
Generalno se direktno otkrivanje koristi za kratke dosege i veze od tačke do tačke u metro mrežama. Korištenjem PAM4, direktna detekcija sada može prenijeti 100Gbit / s i može doseći udaljenosti do 80km, istovremeno udovoljavajući zahtjevima za odnos optičkog signala i šuma. Uz prednost male veličine, pojednostavljene strukture i male potrošnje, komunikacijski sistem za direktno otkrivanje modulacije intenziteta (IM / DD) postaje idealna opcija za optičku komunikaciju na kratkim udaljenostima. I nedavni tehnološki napredak podstakao je izravno otkrivanje da se primijeni u metro DCI mrežama.
Koherentno vs direktno otkrivanje: Koji je bolji?
Sad kad se i koherentna detekcija i direktna detekcija mogu koristiti za 100G data centar DCI, što je bolje koristiti u 100G metro DCI? Da bi bilo jasnije, u nastavku se razmatraju sljedeća razmatranja:
Kapacitet vlakana:U usporedbi s izravnom detekcijom, koherentna detekcija može izvući informacije o amplitudi, frekvenciji i fazi iz optičkog nosača, te stoga može postići mnogo veći kapacitet vlakana u istoj širini pojasa.
Jednostavnost:Koherentna detekcija koristi digitalni procesor signala (DSP) koji može nadoknaditi veliku disperziju hromatskog i polarizacijskog načina rada bez potrebe za optičkim pojačalima i optičkim kompenzatorima disperzije koji se koriste u izravnoj detekciji, a koherentna detekcija je daleko tolerantnija na oštećenja linija od direktne detekcije zbog DSP, što čini dizajn optičke mreže koherentnim otkrivanjem pojednostavljenim i koherentno otkrivanje mnogo jednostavnijim od direktnog otkrivanja.
Trošak:Koherentne mreže za otkrivanje zahtijevaju integrirani krug i procesore digitalnih signala specifične za aplikaciju kojima mreže za izravno otkrivanje nisu potrebne, što znači da se izravnim otkrivanjem rješavaju mnogi troškovi zbog primopredajnika od 100G, tako da je u odnosu na cijenu privlačniji sa koherentnom detekcijom.
Potrošnja energije:Potreba za dodatnim optičkim komponentama, kao i (DSP) u koherentnom DCI otkrivanju rezultira ne samo većim troškovima već i većom potrošnjom energije. Suprotno tome, izravno otkrivanje eliminira DSP željan napajanja, tako da se troši manje energije od koherentnih sistema za otkrivanje.
Razdaljina:Kako se napredak tehnologije povećava, izravno otkrivanje može prenijeti 100G i doseći udaljenost do 80km. Iako se koherentna detekcija može primijeniti po cijelom svijetu, a udaljenost prijenosa može biti hiljade kilometara.
Zaključak
Nema sumnje da je koherentna detekcija u velikoj potražnji u metro DCI aplikacijama, ali ne možemo poreći da se direktna detekcija brzo pojavljuje kao ekonomski održiv način u metro DCI i 100G DCI direktne detekcije izazivaju dominaciju koherentne detekcije u ovome tržište. Dakle, dok ste suočeni s opcijom da izaberete jednu od njih, optimizirajte i uravnotežite ova gore navedena razmatranja.
