डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन (DCI) में 400G ऑप्टिकल मॉड्यूल

डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन (DCI) में 400G ऑप्टिकल मॉड्यूल

         IDC डेटा के अनुसार, 2025 तक, वैश्विक डेटा ट्रैफ़िक का लगभग 80% कोर और एज सर्वर में संग्रहीत होने की उम्मीद है। इस बीच, डेटा सेंटर के भीतर पूर्व-पश्चिम ट्रैफ़िक की वृद्धि दर उत्तर-दक्षिण ट्रैफ़िक और डेटा सेंटर के बीच ट्रैफ़िक की तुलना में बहुत अधिक होगी। क्लाउड कंप्यूटिंग के लोकप्रिय होने के साथ पारंपरिक डेटा सेंटर धीरे-धीरे क्लाउड डेटा सेंटर द्वारा प्रतिस्थापित किए जा रहे हैं, जिसने 400G ऑप्टिकल मॉड्यूल के लिए बाजार की मांग को काफी हद तक बढ़ाया है।

         आमतौर पर, ग्राहक की ज़रूरतें एप्लिकेशन परिदृश्य के अनुसार समायोजित होती हैं। लंबी दूरी के WDM ट्रांसमिशन के लिए, उच्च क्षमता और लंबी ट्रांसमिशन दूरी का पीछा करने वाले ग्राहकों के लिए मॉड्यूल प्रदर्शन एक प्रमुख कारक है। इसके विपरीत, डेटा सेंटर के भीतर छोटी दूरी के ट्रांसमिशन के लिए, ट्रांसमिशन लागत अधिक महत्वपूर्ण है।

उच्च क्षमता प्राप्त करने के लिए, 400G ऑप्टिकल मॉड्यूल में प्रति बिट लागत कम करने के तीन मुख्य तरीके हैं:

 * PAM4 टेक्नोलॉजी: PAM4 तकनीक बैंडविड्थ उपयोग दक्षता को प्रभावी ढंग से बढ़ाती है। समान बॉड दर पर, PAM4 सिग्नल की बिट दर NRZ सिग्नल की दोगुनी होती है, जिससे ट्रांसमिशन दक्षता में सुधार होता है और लागत कम होती है।

 * मल्टी-लेन: 4-लेन ट्रांसमिशन की तुलना में, 8-लेन ट्रांसमिशन समाधान लागत और बिजली की खपत को संतुलित करने में फायदे प्रदान करते हैं।

 * उच्च बॉड दर ऑप्टिकल चिप्स: ये चिप्स ट्रांसमिशन दूरी को प्रभावित किए बिना ट्रांसमिशन दरों को बढ़ाते हैं। विभिन्न 25G बॉड दर ऑप्टिकल चिप्स (DML, EML, VCSEL) धीरे-धीरे 56G बॉड दर चिप्स में अपग्रेड हो रहे हैं।

         400G ऑप्टिकल मॉड्यूल डेटा सेंटर अनुप्रयोगों में बहुत आम हैं। उदाहरण के लिए, 400G QSFP-DD XDR4 मॉड्यूल का उपयोग QSFP28-FR-100G से 4x100G ब्रेकआउट अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। DCI अनुप्रयोगों के लिए, 400G QSFP-DD FR4 मॉड्यूल सिंगल-मोड फाइबर पर 2 किमी ट्रांसमिशन का समर्थन करता है। 400G QSFP-DD LR8 और 400G QSFP-DD LR4 मॉड्यूल चार CWDM तरंग दैर्ध्य को प्रसारित करके 10 किमी तक की लिंक लंबाई का समर्थन करते हैं। इसके अतिरिक्त, लंबी दूरी के लिए डिज़ाइन किया गया 400G QSFP-DD ER8 मॉड्यूल, G.652 सिंगल-मोड फाइबर लिंक पर 40 किमी तक कवर कर सकता है। नीचे दिया गया चित्र 400G डेटा सेंटर नेटवर्क के लिए ऑप्टिकल मॉड्यूल समाधान दिखाता है।

         5G बेस स्टेशनों में लाखों ऑप्टिकल मॉड्यूल के उपयोग की उम्मीद के साथ, ऑपरेटरों को नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर निवेश में ऑप्टिकल मॉड्यूल की लागत को कम करने की तत्काल आवश्यकता है। इसके अलावा, दूरसंचार परिवहन नेटवर्क में ऑप्टिकल मॉड्यूल का सेवा जीवन 10 वर्ष से अधिक होना चाहिए और 80 किमी तक ट्रांसमिशन दूरी का समर्थन करना चाहिए, जिससे मेट्रो परिवहन नेटवर्क परिदृश्यों में विश्वसनीयता और प्रदर्शन पर उच्च आवश्यकताएं लागू होती हैं।

       उच्च ट्रांसमिशन दरों और कम उत्पादन लागत को प्राप्त करने के लिए, एकीकृत मेट्रो परिवहन नेटवर्क के लिए 400G मॉड्यूल डेटा सेंटर नेटवर्क में उपयोग की जाने वाली समान तकनीकों को अपनाते हैं:

 * उच्च विश्वसनीयता मॉड्यूल: 10 साल की सेवा जीवन और 0 से 70 डिग्री सेल्सियस के ऑपरेटिंग तापमान रेंज की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए हर्मेटिक पैकेजिंग का उपयोग किया जाता है।

 * उच्च-प्रदर्शन APD रिसीवर: बेहतर रिसीवर संवेदनशीलता।

 * कोहेरेंट टेक्नोलॉजी: 80 किमी से अधिक ट्रांसमिशन दूरी प्राप्त करने के लिए, 400G समाधान कोहेरेंट तकनीक का उपयोग करते हैं। इस बीच, SiP और InP एकीकरण तकनीकों के विकास और CMOS तकनीक के निरंतर विकास के साथ, कोहेरेंट मॉड्यूल छोटे आकार और कम बिजली की खपत की ओर बढ़ रहे हैं। 400G ZR मॉड्यूल की कम बिजली की खपत और छोटा आकार उन्हें मेट्रो एज एक्सेस परिदृश्यों में व्यापक अनुप्रयोग के लिए स्थान देता है।

कोहेरेंट ऑप्टिकल मॉड्यूल तीन दिशाओं में विकसित हो रहे हैं:

 * स्पेक्ट्रल दक्षता: स्पेक्ट्रल दक्षता और सिंगल-फाइबर क्षमता में सुधार के लिए oDSP एल्गोरिदम में निरंतर प्रगति का लाभ उठाना।

 * बॉड दर: प्रति-पोर्ट बैंडविड्थ को उच्च बनाने के लिए प्रति-तरंग दैर्ध्य बॉड दर बढ़ाना, जिससे प्रति बिट लागत और बिजली की खपत कम हो।

 * छोटा आकार और कम बिजली की खपत: 400G मॉड्यूल के आकार और बिजली की खपत को कम करने के लिए एकीकृत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटकों, उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं और विशेष oDSP एल्गोरिदम को अपनाना।

निष्कर्ष

       वर्तमान मुख्यधारा 400G ऑप्टिकल मॉड्यूल पहले से ही विभिन्न नेटवर्क परिदृश्यों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, जिनमें डेटा सेंटर नेटवर्क, मेट्रो परिवहन नेटवर्क और लंबी दूरी, उच्च क्षमता वाले ट्रांसमिशन नेटवर्क शामिल हैं। उच्च क्षमता, प्रति बिट कम लागत और कम बिजली की खपत की मांग ऑप्टिकल मॉड्यूल को और भी उच्च डेटा दरों की ओर बढ़ा रही है।